JP2018141290A - Shovel - Google Patents
Shovel Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018141290A JP2018141290A JP2017035023A JP2017035023A JP2018141290A JP 2018141290 A JP2018141290 A JP 2018141290A JP 2017035023 A JP2017035023 A JP 2017035023A JP 2017035023 A JP2017035023 A JP 2017035023A JP 2018141290 A JP2018141290 A JP 2018141290A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- increase
- lever
- turning
- electric motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ショベルに関する。 The present invention relates to an excavator.
旋回体を旋回させる旋回駆動手段(例えば、油圧モータや電動モータ等)のトルクが増加し始めてから最大値に到達するまでの操作レバーのストローク量の全範囲において、操作レバーのストローク量の増加に応じて、旋回駆動手段のトルクが一様に増加するショベルが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Increases the stroke amount of the operating lever in the entire range of stroke amount of the operating lever from when the torque of the swing drive means (for example, hydraulic motor, electric motor, etc.) starts to increase until the maximum value is reached. Accordingly, there is known an excavator in which the torque of the turning drive means increases uniformly (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、ショベルは、多種多様な作業現場で利用されるため、想定される様々な作業シーンに対応可能なトルク特性を設定し、旋回操作の操作性を更に向上させることが望ましい。 However, since the excavator is used in a wide variety of work sites, it is desirable to further improve the operability of the turning operation by setting a torque characteristic that can cope with various assumed work scenes.
そこで、上記課題に鑑み、旋回操作の操作性を更に向上させることが可能なショベルを提供することを目的とする。 Then, in view of the said subject, it aims at providing the shovel which can further improve the operativity of turning operation.
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態では、
旋回体と、
前記旋回体を駆動する旋回駆動手段と、
前記旋回体の旋回操作が行われる操作レバーと、を備え、
前記旋回駆動手段は、トルクが増加し始めてから最大値に到達するまでの前記操作レバーのストローク量の全範囲内に、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しにくい第1範囲を含むトルク特性を有する、
ショベルが提供される。
In order to achieve the above object, in one embodiment of the present invention,
A swivel,
Swivel drive means for driving the swivel body;
An operation lever for performing a turning operation of the turning body,
The swivel driving means has a first range in which the torque is less likely to increase relative to the increase in the stroke amount within the entire range of the stroke amount of the operating lever from when the torque starts to reach the maximum value. Having torque characteristics including,
An excavator is provided.
上述の実施形態によれば、旋回操作の操作性を更に向上させることが可能なショベルを提供することができる。 According to the above-mentioned embodiment, the shovel which can improve the operativity of turning operation further can be provided.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
まず、図1、図2を参照して、本実施形態に係るショベルの基本構成について説明をする。 First, the basic configuration of the shovel according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図1は、本実施形態に係るショベルの一例を示す側面図である。 FIG. 1 is a side view showing an example of an excavator according to the present embodiment.
本実施形態に係るショベルは、下部走行体1と、旋回機構2を介して旋回可能に下部走行体1に搭載される上部旋回体3と、作業装置としてのブーム4、アーム5、及びバケット6と、オペレータが搭乗するキャビン10を備える。
The shovel according to the present embodiment includes a lower traveling body 1, an upper revolving body 3 that is mounted on the lower traveling body 1 so as to be able to swivel via a turning mechanism 2, a boom 4, an arm 5, and a bucket 6 as working devices. And a
下部走行体1は、例えば、左右1対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ1A,1B(図2参照)で油圧駆動されることにより、自走する。 The lower traveling body 1 includes, for example, a pair of left and right crawlers, and each crawler is self-propelled by being hydraulically driven by traveling hydraulic motors 1A and 1B (see FIG. 2).
上部旋回体3は、後述する旋回用電動機21(図2参照)により電気駆動されることにより、下部走行体1に対して旋回する。 The upper turning body 3 is turned with respect to the lower traveling body 1 by being electrically driven by a turning electric motor 21 (see FIG. 2) described later.
ブーム4は、上部旋回体3の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム4の先端には、アーム5が上下回動可能に枢着され、アーム5の先端には、バケット6が上下回動可能に枢着される。ブーム4、アーム5、及びバケット6は、それぞれ、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9により油圧駆動される。 The boom 4 is pivotally attached to the center of the front part of the upper swing body 3 so that the boom 4 can be raised and lowered. An arm 5 is pivotally attached to the tip of the boom 4 and a bucket 6 is vertically attached to the tip of the arm 5. It is pivotally attached so that it can rotate. The boom 4, the arm 5 and the bucket 6 are hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8 and a bucket cylinder 9 as hydraulic actuators, respectively.
キャビン10は、上部旋回体3の前部左側に搭載され、その内部には、オペレータが着座する操縦席や後述する操作装置26等が設けられる。
The
図2は、本実施形態に係るショベルの駆動系を中心とする構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration centering on a drive system of the shovel according to the present embodiment.
尚、図中、機械的動力ラインは二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御ラインは細い実線でそれぞれ示される。 In the figure, the mechanical power line is indicated by a double line, the high-pressure hydraulic line is indicated by a thick solid line, the pilot line is indicated by a broken line, and the electric drive / control line is indicated by a thin solid line.
まず、本実施形態に係るショベルの油圧駆動系は、エンジン11と、減速機13と、メインポンプ14と、コントロールバルブ17を含む。また、本実施形態に係る油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体1、ブーム4、アーム5、及びバケット6のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ1A,1B、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9等を含む。
First, the excavator hydraulic drive system according to the present embodiment includes an
エンジン11は、油圧駆動系におけるメイン動力源であり、上部旋回体3の後部に搭載される。エンジン11は、後述するエンジンコントローラ30C(図3参照)による制御の下、予め設定される目標回転数で定回転する。エンジン11は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンであり、減速機13を介してメインポンプ14、パイロットポンプ15を駆動する。また、エンジン11は、減速機13を介して電動発電機12を駆動し、電動発電機12に発電させる。
The
減速機13は、上部旋回体3の後部に搭載され、エンジン11及び後述する電動発電機12が接続される2つの入力軸と、メインポンプ14及びパイロットポンプ15が直列に同軸接続される1つの出力軸を有する。減速機13は、エンジン11及び電動発電機12の動力を所定の減速比でメインポンプ14及びパイロットポンプ15に伝達することができる。また、減速機13は、エンジン11の動力を所定の減速比で、電動発電機12とメインポンプ14及びパイロットポンプ15とに分配して伝達することができる。
The
メインポンプ14は、上部旋回体3の後部に搭載され、高圧油圧ライン16を通じてコントロールバルブ17に作動油を供給する。メインポンプ14は、エンジン11、或いは、エンジン11及び電動発電機12により駆動される。メインポンプ14は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、後述するショベルコントローラ30Aによる制御の下、レギュレータ(不図示)が斜板の角度(傾転角)を制御することでピストンのストローク長を調整し、吐出流量(吐出圧)を制御することができる。
The main pump 14 is mounted at the rear of the upper swing body 3 and supplies hydraulic oil to the control valve 17 through the high-pressure hydraulic line 16. The main pump 14 is driven by the
コントロールバルブ17は、上部旋回体3の中央部に搭載され、オペレータによる操作装置26に対する操作に応じて、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ17は、上述の如く、高圧油圧ライン16を介してメインポンプ14と接続され、メインポンプ14から供給される作動油を、油圧アクチュエータである走行油圧モータ1A(右用),1B(左用)、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9に供給可能に構成される。具体的には、コントロールバルブ17は、メインポンプ14から油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する複数の油圧制御弁(方向切換弁)を含むバルブユニットである。
The control valve 17 is a hydraulic control device that is mounted at the center of the upper swing body 3 and controls the hydraulic drive system in accordance with the operation of the
また、本実施形態に係る電気駆動系は、電動発電機12と、旋回用電動機21と、旋回減速機24と、電流センサ21sと、レゾルバ22と、メカニカルブレーキ23を含む。
The electric drive system according to the present embodiment includes a
電動発電機12は、油圧駆動系に対するアシスト動力源であり、上部旋回体3の後部に搭載される。電動発電機12は、インバータ18Aを介してキャパシタ19を含む蓄電系120と接続され、インバータ18Aを介してキャパシタ19や旋回用電動機21から供給される三相交流電力で力行運転し、減速機13を介してメインポンプ14及びパイロットポンプ15を駆動する。また、電動発電機12は、エンジン11により駆動されることにより発電運転を行い、発電電力をキャパシタ19や旋回用電動機21に供給することができる。電動発電機12の力行運転と発電運転との切替制御は、後述するハイブリッドコントローラ(HBコントローラ)30Bによりインバータ18Aが駆動制御されることにより実現される。
The
旋回用電動機21(旋回駆動手段の一例)は、下部走行体1と上部旋回体3とを接続する旋回機構2に設けられ、HBコントローラ30Bによる制御の下、上部旋回体3を旋回駆動する力行運転、及び回生電力を発生させて上部旋回体3を旋回制動する回生運転を行う。旋回用電動機21は、インバータ18Bを介して蓄電系120に接続され、インバータ18Bを介してキャパシタ19や電動発電機12から供給される三相交流電力により駆動される。また、旋回用電動機21は、インバータ18Bを介して、回生電力をキャパシタ19や電動発電機12に供給する。これにより、回生電力で、キャパシタ19を充電したり、電動発電機12を駆動したりすることができる。旋回用電動機21の力行運転と回生運転との切替制御は、HBコントローラ30Bによりインバータ18Bが駆動制御されることにより実現される。旋回用電動機21の回転軸21Aには、レゾルバ22、メカニカルブレーキ23、及び旋回減速機24が接続される。
The turning electric motor 21 (an example of the turning drive means) is provided in the turning mechanism 2 that connects the lower traveling body 1 and the upper turning body 3, and is a power running that drives the upper turning body 3 under the control of the HB controller 30B. Operation and regenerative operation in which regenerative electric power is generated to swing and brake the upper revolving structure 3 are performed. The turning
旋回減速機24は、旋回用電動機21の回転軸21Aと接続され、旋回用電動機21の出力(トルク)を所定の減速比で減速させることにより、トルクを増大させて、上部旋回体3を旋回駆動する。即ち、力行運転の際、旋回用電動機21は、旋回減速機24を介して、上部旋回体3を旋回駆動する。また、旋回減速機24は、上部旋回体3の慣性回転力を増速させて旋回用電動機21に伝達し、回生電力を発生させる。即ち、回生運転の際、旋回用電動機21は、旋回減速機24を介して伝達される上部旋回体3の慣性回転力により回生発電を行い、上部旋回体3を旋回制動する。
The
電流センサ21sは、旋回用電動機21の3相(U相、V相、W相)のそれぞれの電流を検出する。電流センサ21sは、例えば、旋回用電動機21とインバータ18Bの間の電力経路に設けられる。電流センサ21sは、旋回用電動機21の3相それぞれの電流に対応する検出信号をHBコントローラ30Bに送信する。
The
レゾルバ22は、旋回用電動機21の回転位置(回転角)等を検出する。レゾルバ22は、検出した回転角に対応する検出信号をHBコントローラ30Bに送信する。
The
メカニカルブレーキ23は、HBコントローラ30Bによる制御の下、上部旋回体3(具体的には、旋回用電動機21の回転軸21A)に対して、機械的に制動力を発生させ、上部旋回体3を旋回制動すると共に、上部旋回体3の停止状態を維持させる。
Under the control of the HB controller 30B, the
また、本実施形態に係るショベルの蓄電系120は、キャパシタ19と、DCバス110と、昇降圧コンバータ100を含み、例えば、電気駆動系のインバータ18A,18Bと共に、上部旋回体3の右側前部に搭載される。
The
キャパシタ19は、電動発電機12、旋回用電動機21に電力を供給すると共に、電動発電機12、旋回用電動機21の発電電力を充電する蓄電装置の一例である。
The
DCバス110は、インバータ18A,18Bと昇降圧コンバータ100との間に配設され、キャパシタ19、電動発電機12、及び旋回用電動機21の間での電力の授受を制御する。
The
昇降圧コンバータ100は、電動発電機12、及び旋回用電動機21の運転状態に応じて、DCバス110の電圧値が一定の範囲内に収まるように昇圧動作と降圧動作を切り替える。昇降圧コンバータ100の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、DCバス110の電圧検出値、キャパシタ19の電圧検出値、及びキャパシタ19の電流検出値に基づき、HBコントローラ30Bにより実現される。
The step-up / step-down
また、本実施形態に係るショベルの操作系は、パイロットポンプ15、操作装置26、圧力センサ29等を含む。
The shovel operating system according to the present embodiment includes a pilot pump 15, an operating
パイロットポンプ15は、上部旋回体3の後部に搭載され、パイロットライン25を介して操作装置26にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ15は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、エンジン11、或いはエンジン11及び電動発電機12により駆動される。
The pilot pump 15 is mounted on the rear part of the upper swing body 3 and supplies pilot pressure to the operating
操作装置26は、レバー26A,26Bと、ペダル26Cを含む。操作装置26は、キャビン10の操縦席付近に設けられ、オペレータが各動作要素(下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、バケット6等)の操作を行うための操作入力手段である。換言すれば、操作装置26は、各動作要素を駆動する各油圧アクチュエータ(走行油圧モータ1A,1B、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9等)や電動アクチュエータ(旋回用電動機21等)の操作を行うための操作入力手段である。操作装置26(レバー26A,26B、及びペダル26C)は、油圧ライン27を介して、コントロールバルブ17にそれぞれ接続される。これにより、コントロールバルブ17には、操作装置26における下部走行体1、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の操作状態に応じたパイロット信号(パイロット圧)が入力される。そのため、コントロールバルブ17は、操作装置26における操作状態に応じて、各油圧アクチュエータを駆動することができる。また、操作装置26は、油圧ライン28を介して圧力センサ29に接続される。
The operating
圧力センサ29は、上述の如く、油圧ライン28を介して操作装置26と接続され、操作装置26の二次側のパイロット圧、即ち、操作装置26における各動作要素の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。圧力センサ29は、ショベルコントローラ30Aに接続され、操作装置26における下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の操作状態に応じた圧力信号(圧力検出値)は、ショベルコントローラ30Aに入力される。
As described above, the
また、本実施形態に係るショベルの制御系は、ショベルコントローラ30A、HBコントローラ30B等を含む。
The shovel control system according to the present embodiment includes a
ショベルコントローラ30Aは、HBコントローラ30Bを含む各種コントローラ(制御装置)と連携し、ショベルの駆動制御を行う。例えば、ショベルコントローラ30Aは、HBコントローラ30Bを中心とする各種コントローラとの双方向通信に基づき、ショベル全体(ショベルに搭載される各種機器)の動作を統合的に制御してよい(全体制御)。
The
HBコントローラ30Bは、ショベルコントローラ30Aから送信される各種情報(例えば、操作装置26に対する操作状態に対応する圧力センサ29の検出値を含む駆動指令等)に基づき、電気駆動系の駆動制御を行う。例えば、HBコントローラ30Bは、圧力センサ29により検出される、操作装置26の操作状態に対応する検出値に基づき、インバータ18Aを駆動し、電動発電機12の運転状態(力行運転及び発電運転)の切替制御を行う。また、例えば、HBコントローラ30Bは、圧力センサ29により検出される、操作装置26の操作状態に対応する検出値に基づき、インバータ18Bを駆動し、旋回用電動機21の運転状態(力行運転及び回生運転)の切替制御を行う。この際、HBコントローラ30Bは、例えば、電流センサ21s及びレゾルバ22の検出値に基づき、旋回用電動機21の速度制御及びトルク制御を行う。また、例えば、HBコントローラ30Bは、圧力センサ29により検出される、操作装置26の操作状態に対応する検出値に基づき、昇降圧コンバータ100を駆動し、キャパシタ19の充電状態と放電状態との切替制御を行う。
The HB controller 30B performs drive control of the electric drive system based on various types of information transmitted from the
尚、ショベルコントローラ30A、HBコントローラ30B等の機能は、任意のハードウェア、ソフトウェア、或いはこれらの組み合わせにより実現されてよく、例えば、CPU(Central Processing Unit),RAM(Random Access Memory),ROM(Read Only Memory),I/O(Input-Output interface)を含むマイクロコンピュータを中心に構成されてよい。
The functions of the
次に、図3〜図6を参照して、ハイブリッドコントローラ30Bによる制御の下で実現される旋回用電動機21の操作装置26(レバー26A)における上部旋回体3の操作(旋回操作)に対するトルク特性について説明をする。以下、旋回操作は、レバー26A(操作レバーの一例)に対する操作により実現される前提で説明を進める。
Next, referring to FIGS. 3 to 6, torque characteristics with respect to the operation (turning operation) of the upper swing body 3 in the operating device 26 (
図3は、本実施形態に係る旋回用電動機21の旋回操作の操作量(ストローク量)Cに対するトルクTの特性(トルク特性)の第1例(トルク特性300)を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a first example (torque characteristic 300) of the characteristic (torque characteristic) of torque T with respect to the operation amount (stroke amount) C of the turning operation of the
図3に示すように本例に係る旋回用電動機21の操作量Cに対するトルク特性300(以下、単に旋回用電動機21のトルク特性300と称する)は、比較例に係るトルク特性300C1(レバー26Aの操作量Cが増加する場合),300C2(レバー26Aの操作量Cが減少する場合)と異なり、レバー26Aの操作量が増加しているか減少しているかに依らず、トルクTがレバー26Aの操作量と1対1で対応する態様で連動する。具体的には、旋回用電動機21のトルク特性300は、レバー26Aの操作量Cの増加に対してトルクが最小値(ゼロ)で維持される不感帯区間S31(レバー26Aの操作量Cがゼロから所定値C1(>0)までの間の比較的小さい範囲)と、レバー26Aの操作量Cの増加に応じて、トルクTが最小値(ゼロ)から最大トルクTmaxまで増加する増加区間S32(レバー26Aの操作量Cが所定値C1から所定値C2(>C1)までの間の中間の範囲)と、操作量Cの増加に対してトルクTが最大トルクTmaxに維持される最大トルク区間S33(レバー26Aの操作量Cが所定値C2(<Cmax)から最大操作量Cmaxまでの間の比較的大きい範囲)を有する。
As shown in FIG. 3, the torque characteristic 300 (hereinafter simply referred to as the
そのうちの増加区間S32は、その始端及び終端に位置し、レバー26Aの操作量Cの増加に対してトルクTの増加が促進される(即ち、トルクTが相対的に増加しやすい)増加促進区間S321(レバー26Aの操作量Cが所定値C1から所定値C3(>C1)までの間の範囲),S323(レバー26Aの操作量Cが所定値C4(>C3)から所定値C2(>C4)までの間の範囲)と、増加促進区間S321,S323の間(即ち、レバー26Aの操作量Cが所定値C3から所定値C4までの間の範囲)に位置する、他の区間(増加促進区間S321,S323)よりもレバー26Aの操作量Cに対するトルクTの増加が抑制される増加抑制区間S322とを含む。即ち、本例に係る旋回用電動機21のトルク特性300は、トルクTが増加し始めてから最大トルクTmaxに到達するまでのレバー26Aの操作量Cの全範囲内に、操作量Cの増加に対して相対的にトルクTが増加しにくい増加抑制区間S322(第1範囲の一例)を含む。
The increase section S32 is located at the start and end of the increase section S32, and an increase promotion section in which an increase in the torque T is promoted with respect to an increase in the operation amount C of the
増加促進区間S321において、旋回用電動機21のトルク特性300は、レバー26Aの操作量Cに対するトルク増加率が増加する態様のトルク曲線、即ち、下に凸の曲線形状を有する。そのため、増加促進区間S321において、旋回用電動機21のトルクTは、レバー26Aの操作量Cの増加に応じて、尻上がりに増加する。
In the increase promotion section S321, the
一方、増加抑制区間S322において、旋回用電動機21のトルク特性300は、増加促進区間S321の終端位置から不連続に変化し、レバー26Aの操作量Cに対するトルク増加率が非常に小さい状態で一定に維持される。即ち、増加抑制区間S322において、旋回用電動機21のトルクTは、レバー26Aの操作量Cの増加に応じて、非常に小さい略一定の増加率で増加する。そのため、増加抑制区間S322において、旋回用電動機21のトルクTは、ほとんど増加しない。
On the other hand, in the increase suppression section S322, the
尚、増加抑制区間S322では、レバー26Aの操作量Cに対するトルク増加率を略ゼロ(即ち、トルクTが一定に維持される態様)にしてもよい。
In the increase suppression section S322, the torque increase rate with respect to the operation amount C of the
他方、増加促進区間S323において、旋回用電動機21のトルク特性300は、増加抑制区間S322の終端位置から不連続に変化し、増加促進区間S321と同様、レバー26Aの操作量Cに対するトルク増加率が比較的大きい状態になる。具体的には、旋回用電動機21のトルク特性300は、増加促進区間S323の始端位置において、増加促進区間S321の終端位置と同様、レバー26Aの操作量Cに対するトルク増加率が比較的大きい状態にあると共に、レバー26Aの操作量Cに対するトルク増加率が減少しながら(即ち、上に凸の曲線形状で)、終端位置(レバー26Aの操作量Cが所定値C2のとき)において、最大トルクTmaxに到達する。即ち、増加促進区間S323において、旋回用電動機21のトルクTは、レバー26Aの操作量Cの増加に対して、尻すぼみに増加しながら最大トルクTmaxに到達する。
On the other hand, in the increase promotion section S323, the
このように、本実施例では、旋回用電動機21のトルク特性300は、旋回用電動機21のトルクTが最小値(ゼロ)から最大トルクTmaxまで増加する増加区間S32の中に、レバー26Aの操作量Cに対するトルク増加率が抑制される増加抑制区間S322を含む。即ち、旋回用電動機21のトルク特性300は、トルクTが増加し始めてから最大トルクTmaxに到達するまでのレバー26Aの操作量Cの全範囲内に、操作量Cの増加に対して相対的にトルクTが増加しにくい増加抑制区間S322を含む。これにより、例えば、図3に示す比較例のトルク特性300C1のように、レバー26Aの操作量の増加に応じて、増加促進区間S321におけるトルク増加率の状態(即ち、トルクTが尻上がりに増加する状態)が継続する態様の場合、レバー26Aの中間域で旋回用電動機21のトルクTが最大トルクTmaxに到達するところ、本実施例のトルク特性300の場合、旋回用電動機21のトルクTが最大トルクTmaxに到達するレバー26Aの操作量Cを最大操作量Cmaxに近づけることができるため、オペレータが旋回用電動機21のトルクTを調整できるレンジを広げることが可能となり、オペレータの操作性を向上させることができる。例えば、ショベルの押付け旋回作業時における押付けの対象(例えば、土砂等)に対する負荷に対応するトルクTを調整したいような場面において、オペレータの操作性を向上させることができる。
Thus, in the present embodiment, the
また、本実施例では、旋回用電動機21のトルクTは、比較例に係るトルク特性300C1,300C2と異なり、レバー26Aの操作量が増加しているか減少しているかに依らず、レバー26Aの操作量Cと1対1で連動する。これにより、レバー26Aの操作量Cの変化に対してトルクTが1対1で追従するため、オペレータの操作性を更に向上させることができる。例えば、ショベルの押付け旋回作業時において、押付けの対象が移動する等により急に反力が無くなったときに、レバー26Aを戻せば、レバー26Aの操作量Cが比較的大きい領域でも、操作量Cの減少に追従させて、直ぐに、トルクTを低減させることができるため、勢い余って上部旋回体3が旋回し過ぎるような事態を抑制し、オペレータの操作性を向上させることができる。
In the present embodiment, the torque T of the turning
また、本実施例では、増加抑制区間S322は、増加促進区間S321,S323の間のレバー26Aの操作量Cの中間域に位置する。これにより、レバー26Aの操作量Cの中間域において、オペレータは、旋回用電動機21のトルクTを調整し易くなる。また、レバー26Aの操作量Cが中間域の状態から更にトルクTを必要とするような場合に、オペレータは、レバー26Aの操作量Cを増加させることにより、増加抑制区間S322から増加促進区間S323に移行するため、トルクTの変化(増加)を実感し易くなり、この点からもオペレータの操作性を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the increase suppression section S322 is located in an intermediate region of the operation amount C of the
また、本実施例では、増加区間S32の終端に位置する増加促進区間S323において、レバー26Aの操作量Cに対する旋回用電動機21のトルク増加率は、減少している。即ち、増加促進区間S323において、旋回用電動機21のトルクTは、尻すぼみで増加する。これにより、レバー26Aの操作量Cの増加に応じてトルク増加率が徐々に緩やかになり、旋回用電動機21のトルクTが最大トルクTmaxに到達するレバー26Aの操作量Cを更に最大操作量Cmaxに近づけることができ、オペレータが旋回用電動機21のトルクTを調整できるレンジを更に広げることが可能となるため、オペレータの操作性を更に向上させることができる。
In the present embodiment, in the increase promotion section S323 positioned at the end of the increase section S32, the torque increase rate of the turning
続いて、図4は、本実施形態に係る旋回用電動機21の旋回操作の操作量Cに対するトルクTの特性の第2例(トルク特性400)を示す図である。以下、第1例と異なる部分を中心に説明する。
Next, FIG. 4 is a diagram illustrating a second example (torque characteristic 400) of the torque T with respect to the operation amount C of the turning operation of the turning
尚、本例における不感帯区間S41及び最大トルク区間S43は、第1例の不感帯区間S31及び最大トルク区間S33と同様であるため、説明を省略する。 In addition, since the dead zone S41 and the maximum torque zone S43 in this example are the same as the dead zone S31 and the maximum torque zone S33 in the first example, description thereof is omitted.
図4に示すように、本実施例では、トルク特性400は、第1例と同様、比較例に係るトルク特性300C1,300C2と異なり、レバー26Aの操作量が増加しているか減少しているかに依らず、トルクTがレバー26Aの操作量と1対1で対応する態様で連動する。具体的には、旋回用電動機21のトルク特性400は、第1例と同様、不感帯区間S41と最大トルク区間S43との間に、レバー26Aの操作量Cの増加に応じて、トルクTが最小値(ゼロ)から最大トルクTmaxまで増加する増加区間S42(レバー26Aの操作量Cが所定値C1から所定値C2(>C1)までの間の中間の範囲)を含む。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the
増加区間S42は、上述の第1例(図3)と同様、増加区間S42における始端及び終端に位置する増加促進区間S421,S423と、増加促進区間S421,S423の間に位置する増加抑制区間S422を含む。 As in the first example (FIG. 3) described above, the increase section S42 includes the increase promotion sections S421 and S423 located at the start and end of the increase section S42 and the increase suppression section S422 located between the increase promotion sections S421 and S423. including.
一方、増加抑制区間S422は、上述の第1例(図3)と異なり、隣接する増加促進区間S421,S423との間で連続的に変化する。具体的には、図4に示すように、増加抑制区間S422は、増加抑制区間S422Bと、増加抑制区間S422Bの始端及び終端に隣接し、増加促進区間S421の終端位置及び増加促進区間S423の始端位置と増加抑制区間S422Bとの間で連続的な変化を実現する遷移区間S422A,S422Cとを含む。これにより、増加促進区間S421,S423と増加抑制区間S422との間の変化が滑らかになるため、旋回用電動機21のトルクTの変化の唐突感を抑制することができる。
On the other hand, unlike the above-described first example (FIG. 3), the increase suppression section S422 continuously changes between the adjacent increase promotion sections S421 and S423. Specifically, as illustrated in FIG. 4, the increase suppression section S422 is adjacent to the increase suppression section S422B and the start and end of the increase suppression section S422B, and the end position of the increase promotion section S421 and the start end of the increase promotion section S423. It includes transition sections S422A and S422C that realize a continuous change between the position and the increase suppression section S422B. Thereby, since the change between increase promotion area S421, S423 and increase suppression area S422 becomes smooth, the sudden feeling of the change of the torque T of the
続いて、図5は、本実施形態に係る旋回用電動機21の旋回操作の操作量Cに対するトルクTの特性の第3例(トルク特性500)を示す図である。以下、第1例等と異なる部分を中心に説明する。
Next, FIG. 5 is a diagram showing a third example (torque characteristic 500) of the characteristic of the torque T with respect to the operation amount C of the turning operation of the turning
尚、本例における不感帯区間S51及び最大トルク区間S53は、第1例の不感帯区間S31及び最大トルク区間S33と同様であるため、説明を省略する。 In addition, since the dead zone S51 and the maximum torque zone S53 in this example are the same as the dead zone S31 and the maximum torque zone S33 in the first example, description thereof is omitted.
図5に示すように、本実施例では、トルク特性500は、第1例等と同様、比較例に係るトルク特性300C1,300C2と異なり、レバー26Aの操作量が増加しているか減少しているかに依らず、トルクTがレバー26Aの操作量と1対1で対応する態様で連動する。具体的には、旋回用電動機21のトルク特性500は、第1例等と同様、不感帯区間S51と最大トルク区間S53との間に、レバー26Aの操作量Cの増加に応じて、トルクTがゼロから最大トルクTmaxまで増加する増加区間S52(レバー26Aの操作量Cが所定値C1から所定値C2(>C1)までの間の中間の範囲)を含む。
As shown in FIG. 5, in this embodiment, the
増加区間S52は、その始端に位置し、レバー26Aの操作量Cに対する旋回用電動機21のトルク増加率が増加する態様、即ち、レバー26Aの操作量Cの増加に対して尻上がりにトルクTが増加する態様で、レバー26Aの操作量Cの増加に対してトルクTの増加が促進される、第1例(図3の増加促進区間S321)と同様の増加促進区間S521(レバー26Aの操作量Cが所定値C1から所定値C3までの間の範囲)と、その終端に位置し、レバー26Aの操作量Cに対するトルク増加率が抑制される増加抑制区間S522(レバー26Aの操作量Cが所定値C3から所定値C2までの間の範囲)とを含む。
The increase section S52 is located at the start of the increase section S52, and the torque increase rate of the turning
増加抑制区間S522は、レバー26Aの操作量Cに対する旋回用電動機21のトルク増加率が減少していく態様、即ち、レバー26Aの操作量Cの増加に対して、トルクTが尻すぼみで増加する態様で、トルクTの増加を抑制する。具体的には、増加抑制区間S522では、旋回用電動機21のトルクTは、増加促進区間S521の終端位置からレバー26Aの操作量Cに対するトルク増加率が減少しながら(即ち、上に凸の曲線形状で)、終端位置(レバー26Aの操作量Cが所定値C2のとき)において、最大トルクTmaxに到達する。これにより、増加抑制区間S522では、レバー26Aの操作量Cに対するトルク増加率が、レバー26Aの操作量Cの増加に応じて、緩やかになっていき、上述の第1例(図3)等と同様、旋回用電動機21のトルクTが最大トルクTmaxに到達するレバー26Aの操作量Cを最大操作量Cmaxに近づけることができるため、オペレータが旋回用電動機21のトルクTを調整できるレンジを広げることが可能となり、オペレータの操作性を向上させることができる。
In the increase suppression section S522, the torque increase rate of the turning
続いて、図6は、本実施形態に係る旋回用電動機21の旋回操作の操作量Cに対するトルクTの特性の第4例(トルク特性600)を示す図である。以下、第1例等と異なる部分を中心に説明する。
6 is a diagram showing a fourth example (torque characteristic 600) of the torque T characteristic with respect to the operation amount C of the turning operation of the turning
図6に示すように、本実施例では、トルク特性600は、比較例に係るトルク特性300C1,300C2と異なり、レバー26Aの操作量が増加しているか減少しているかに依らず、トルクTがレバー26Aの操作量と1対1で対応する態様で連動する。具体的には、トルク特性600は、第1例等と同様、不感帯区間S61と、増加区間S62と、最大トルク区間S63とを含む。
As shown in FIG. 6, in this embodiment, the
一方、本実施例では、不感帯区間S61において、旋回用電動機21のトルクTは、最小値として所定値T1(>0)に維持されると共に、増加区間S62において、レバー26Aの操作量Cの増加に応じて、最小値としての所定値T1から最大トルクTmaxまで増加する。これにより、例えば、トルク特性がショベルの押付け作業時の制限トルクの特性として採用された場合、ショベルの押付け作業時において、レバー26Aの操作量Cが比較的小さい領域に戻されたときに、トルクTがゼロになってしまうと、押付けの対象からの反力で上部旋回体3が押し返されてしまうところ、そのような事態を抑制することができる。
On the other hand, in the present embodiment, in the dead zone S61, the torque T of the turning
尚、本実施形態では、上部旋回体3を旋回用電動機21で駆動する場合について説明したが、旋回用電動機21の代わりに、例えば、油圧モータ(旋回駆動手段の他の例)により上部旋回体3を旋回駆動する構成であってもよい。この場合についても、油圧モータのトルク特性として、上述の図3〜図6に示すような実施例を適用することにより同様の作用効果を得ることができる。具体的には、例えば、操作装置26(レバー26A)の二次側の圧力を減圧弁等によって調整する等の手法を適用することにより、レバー26Aの操作量Cに対するトルク特性を適宜調整してよい。
In this embodiment, the case where the upper swing body 3 is driven by the turning
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was explained in full detail, this invention is not limited to this specific embodiment, In the range of the summary of this invention described in the claim, various Can be modified or changed.
3 上部旋回体
21 旋回用電動機(旋回駆動手段)
26 操作装置
26A レバー(操作レバー)
300,400,500,600 トルク特性
3
26
300, 400, 500, 600 Torque characteristics
Claims (5)
前記旋回体を駆動する旋回駆動手段と、
前記旋回体の旋回操作が行われる操作レバーと、を備え、
前記旋回駆動手段は、トルクが増加し始めてから最大値に到達するまでの前記操作レバーのストローク量の全範囲内に、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しにくい第1範囲を含むトルク特性を有する、
ショベル。 A swivel,
Swivel drive means for driving the swivel body;
An operation lever for performing a turning operation of the turning body,
The swivel driving means has a first range in which the torque is less likely to increase relative to the increase in the stroke amount within the entire range of the stroke amount of the operating lever from when the torque starts to reach the maximum value. Having torque characteristics including,
Excavator.
請求項1に記載のショベル。 The torque characteristic includes a second range that is adjacent to both ends of the first range and the torque is likely to increase relatively with respect to an increase in the stroke amount at each of the first and last in the entire range.
The excavator according to claim 1.
請求項2に記載のショベル。 3. The excavator according to claim 2, wherein the torque of the turning driving unit increases in a rising manner with respect to an increase in the stroke amount in the first second range in the entire range.
請求項1乃至3の何れか一項に記載のショベル。 The torque characteristic includes a range in which the torque increases at the bottom with respect to an increase in the stroke amount at the end of the entire range.
The excavator according to any one of claims 1 to 3.
請求項1乃至4の何れか一項に記載のショベル。 The torque of the turning drive means is linked with the stroke amount of the operation lever on a one-to-one basis regardless of whether the stroke amount is increasing or decreasing.
The excavator according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017035023A JP6869749B2 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Excavator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017035023A JP6869749B2 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Excavator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018141290A true JP2018141290A (en) | 2018-09-13 |
JP6869749B2 JP6869749B2 (en) | 2021-05-12 |
Family
ID=63527594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017035023A Active JP6869749B2 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Excavator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6869749B2 (en) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09189302A (en) * | 1995-11-06 | 1997-07-22 | Kobe Steel Ltd | Speed control device of hydraulic actuator |
JP2006112114A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | Swing control device for construction machine |
JP2009121127A (en) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | Slewing control device |
JP2009232673A (en) * | 2008-02-29 | 2009-10-08 | Hy:Kk | Controller of electric motor |
JP2010007266A (en) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd | Drive controller and construction machinery including it |
JP2012154023A (en) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Slewing controller of work machine |
JP2012180681A (en) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hybrid construction machine |
CN104011300A (en) * | 2011-12-28 | 2014-08-27 | 住友建机株式会社 | Rotation control device and method |
JP2015196967A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 住友重機械工業株式会社 | Shovel |
JP2016166512A (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 住友建機株式会社 | Shovel |
-
2017
- 2017-02-27 JP JP2017035023A patent/JP6869749B2/en active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09189302A (en) * | 1995-11-06 | 1997-07-22 | Kobe Steel Ltd | Speed control device of hydraulic actuator |
JP2006112114A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | Swing control device for construction machine |
JP2009121127A (en) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | Slewing control device |
JP2009232673A (en) * | 2008-02-29 | 2009-10-08 | Hy:Kk | Controller of electric motor |
JP2010007266A (en) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd | Drive controller and construction machinery including it |
JP2012154023A (en) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Slewing controller of work machine |
JP2012180681A (en) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hybrid construction machine |
CN104011300A (en) * | 2011-12-28 | 2014-08-27 | 住友建机株式会社 | Rotation control device and method |
US20140303855A1 (en) * | 2011-12-28 | 2014-10-09 | Sumitomo(S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. | Swivel control apparatus and method |
JP2015196967A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 住友重機械工業株式会社 | Shovel |
JP2016166512A (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 住友建機株式会社 | Shovel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6869749B2 (en) | 2021-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101834598B1 (en) | Hybrid construction machine | |
JP4719750B2 (en) | Control device for work machine | |
US6989640B2 (en) | Actuator driving device of working machine | |
JP5665874B2 (en) | Hybrid work machine and control method thereof | |
JP7379156B2 (en) | excavator | |
CN104011300A (en) | Rotation control device and method | |
JP5913311B2 (en) | Hybrid work machine and control method thereof | |
JP5074432B2 (en) | Hybrid construction machine | |
JP6529721B2 (en) | Construction machinery | |
JP4794713B2 (en) | Electric excavator | |
JP6869749B2 (en) | Excavator | |
JP5946594B2 (en) | Work vehicle and control method thereof | |
JP5808635B2 (en) | Control method of hybrid excavator | |
JP6347977B2 (en) | Excavator | |
JP6628971B2 (en) | Excavator | |
JP6526410B2 (en) | Shovel | |
JP5367782B2 (en) | Excavator with charging function and excavator with motor power generation function | |
JP5711201B2 (en) | Excavator | |
JP6042303B2 (en) | Work vehicle | |
JP2022178132A (en) | Work machine | |
JP5723947B2 (en) | Construction machine having a rotating body | |
KR20140136083A (en) | Apparatus and method for controlling pump of hybrid construction equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20200117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210201 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210413 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210414 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6869749 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |