JP2018141290A - Shovel - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shovel capable of further improving operability of a swing operation.SOLUTION: A shovel includes an upper swing structure 3, a swing motor 21 for driving the upper swing structure 3, and a lever 26A on which a swing operation of the upper swing structure 3 is performed. Under control of a HB controller 30B, within the entire range of a stroke amount of the lever 26A from a time when torque begins to increase until it reaches the maximum value, the swing motor 21 realizes a torque characteristic including a first range in which the torque hardly increases relative to the increase in the stroke amount of the lever 26A.SELECTED DRAWING: Figure 3

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).

特許第4704725号公報Japanese Patent No. 4704725

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.

ショベルの側面図である。It is a side view of an excavator. ショベルの駆動系を中心とする構成の一例を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly an example of the structure centering on the drive system of an shovel. 旋回用電動機のトルク特性の第1例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the torque characteristic of the electric motor for turning. 旋回用電動機のトルク特性の第2例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the torque characteristic of the electric motor for turning. 旋回用電動機のトルク特性の第3例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the torque characteristic of the electric motor for turning. 旋回用電動機のトルク特性の第4例を示す図である。It is a figure which shows the 4th example of the torque characteristic of the electric motor for turning.

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 cabin 10 on which the operator is boarded.

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 cabin 10 is mounted on the left side of the front part of the upper swing body 3, and a cockpit where an operator is seated, an operation device 26 described later, and the like are provided therein.

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 engine 11, a speed reducer 13, a main pump 14, and a control valve 17. Further, as described above, the hydraulic drive system according to the present embodiment includes the traveling hydraulic motors 1A and 1B, the boom cylinder 7 and the arm cylinder 8 that hydraulically drive the lower traveling body 1, the boom 4, the arm 5 and the bucket 6, respectively. And a bucket cylinder 9 and the like.

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 engine 11 is a main power source in the hydraulic drive system, and is mounted on the rear part of the upper swing body 3. The engine 11 rotates at a constant target rotational speed under the control of an engine controller 30C (see FIG. 3) described later. The engine 11 is, for example, a diesel engine using light oil as fuel, and drives the main pump 14 and the pilot pump 15 via the speed reducer 13. The engine 11 drives the motor generator 12 via the speed reducer 13 and causes the motor generator 12 to generate power.

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 speed reducer 13 is mounted on the rear part of the upper swing body 3, and includes two input shafts to which the engine 11 and a motor generator 12 to be described later are connected, and one main pump 14 and a pilot pump 15 that are coaxially connected in series. Has an output shaft. The reduction gear 13 can transmit the power of the engine 11 and the motor generator 12 to the main pump 14 and the pilot pump 15 at a predetermined reduction ratio. Further, the reduction gear 13 can distribute and transmit the power of the engine 11 to the motor generator 12, the main pump 14, and the pilot pump 15 at a predetermined reduction ratio.

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 engine 11 or the engine 11 and the motor generator 12. The main pump 14 is, for example, a variable displacement hydraulic pump, and a regulator (not shown) controls the angle (tilt angle) of the swash plate under the control of an excavator controller 30A described later, thereby increasing the stroke length of the piston. It is possible to adjust and control the discharge flow rate (discharge pressure).

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 operation device 26 by the operator. As described above, the control valve 17 is connected to the main pump 14 via the high-pressure hydraulic line 16, and hydraulic oil supplied from the main pump 14 is supplied to the traveling hydraulic motors 1 </ b> A (for right) and 1 </ b> B (for left). ), The boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 can be supplied. Specifically, the control valve 17 is a valve unit including a plurality of hydraulic control valves (direction switching valves) that control the flow rate and flow direction of hydraulic oil supplied from the main pump 14 to each of the hydraulic actuators.

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 motor generator 12, a turning electric motor 21, a turning speed reducer 24, a current sensor 21 s, a resolver 22, and a mechanical brake 23.

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 motor generator 12 is an assist power source for the hydraulic drive system, and is mounted on the rear part of the upper swing body 3. The motor generator 12 is connected to a power storage system 120 including a capacitor 19 via an inverter 18A, and is powered by the three-phase AC power supplied from the capacitor 19 and the turning motor 21 via the inverter 18A. To drive the main pump 14 and the pilot pump 15. The motor generator 12 is driven by the engine 11 to perform a power generation operation, and can supply the generated power to the capacitor 19 and the turning motor 21. Switching control between the power running operation and the power generation operation of the motor generator 12 is realized by driving and controlling the inverter 18A by a hybrid controller (HB controller) 30B described later.

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 electric motor 21 is connected to the power storage system 120 via the inverter 18B, and is driven by the three-phase AC power supplied from the capacitor 19 and the motor generator 12 via the inverter 18B. The turning electric motor 21 supplies regenerative power to the capacitor 19 and the motor generator 12 via the inverter 18B. Thereby, the capacitor 19 can be charged or the motor generator 12 can be driven by the regenerative power. Switching control between the power running operation and the regenerative operation of the turning electric motor 21 is realized by driving and controlling the inverter 18B by the HB controller 30B. A resolver 22, a mechanical brake 23, and a turning speed reducer 24 are connected to the rotating shaft 21 </ b> A of the turning electric motor 21.

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 turning speed reducer 24 is connected to the rotating shaft 21A of the turning electric motor 21 and decelerates the output (torque) of the turning electric motor 21 at a predetermined reduction ratio, thereby increasing the torque and turning the upper turning body 3. To drive. That is, during the power running operation, the turning electric motor 21 drives the upper turning body 3 to turn through the turning speed reducer 24. Further, the turning speed reducer 24 increases the inertial rotational force of the upper turning body 3 and transmits it to the turning electric motor 21 to generate regenerative power. That is, during the regenerative operation, the turning electric motor 21 performs regenerative power generation by the inertial rotational force of the upper turning body 3 transmitted through the turning speed reducer 24 and turns the upper turning body 3 by turning.

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 current sensor 21s detects the current of each of the three phases (U phase, V phase, W phase) of the turning electric motor 21. The current sensor 21s is provided, for example, in a power path between the turning electric motor 21 and the inverter 18B. The current sensor 21s transmits a detection signal corresponding to the current of each of the three phases of the turning electric motor 21 to the HB controller 30B.

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 resolver 22 detects the rotation position (rotation angle) of the turning electric motor 21 and the like. The resolver 22 transmits a detection signal corresponding to the detected rotation angle to the HB controller 30B.

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 mechanical brake 23 mechanically generates a braking force with respect to the upper swing body 3 (specifically, the rotating shaft 21A of the swing electric motor 21). While turning and braking, the stopped state of the upper turning body 3 is maintained.

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 power storage system 120 of the excavator according to the present embodiment includes a capacitor 19, a DC bus 110, and a step-up / down converter 100. For example, the right front portion of the upper swing body 3 together with the inverters 18A and 18B of the electric drive system. Mounted on.

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 capacitor 19 is an example of a power storage device that supplies power to the motor generator 12 and the turning motor 21 and charges the generated power of the motor generator 12 and the turning motor 21.

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 DC bus 110 is disposed between the inverters 18 </ b> A and 18 </ b> B and the step-up / down converter 100, and controls power transfer between the capacitor 19, the motor generator 12, and the turning electric motor 21.

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 converter 100 switches between the step-up operation and the step-down operation so that the voltage value of the DC bus 110 falls within a certain range according to the operation state of the motor generator 12 and the turning electric motor 21. Switching control between the step-up / step-down converter 100 and the step-down operation is realized by the HB controller 30B based on the voltage detection value of the DC bus 110, the voltage detection value of the capacitor 19, and the current detection value of the capacitor 19.

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 device 26, a pressure sensor 29, and the like.

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 device 26 via the pilot line 25. The pilot pump 15 is, for example, a fixed displacement hydraulic pump, and is driven by the engine 11 or the engine 11 and the motor generator 12.

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 device 26 includes levers 26A and 26B and a pedal 26C. The operation device 26 is provided in the vicinity of the cockpit of the cabin 10, and an operation input means for an operator to operate each operation element (the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6, etc.). It is. In other words, the operating device 26 is used for hydraulic actuators (travel hydraulic motors 1A and 1B, boom cylinders 7, arm cylinders 8, bucket cylinders 9 and the like) and electric actuators (turning electric motor 21 and the like) that drive the operating elements. It is an operation input means for performing an operation. The operation device 26 (lever 26A, 26B and pedal 26C) is connected to the control valve 17 via a hydraulic line 27, respectively. As a result, a pilot signal (pilot pressure) corresponding to the operating state of the lower traveling body 1, the boom 4, the arm 5, the bucket 6 and the like in the operating device 26 is input to the control valve 17. Therefore, the control valve 17 can drive each hydraulic actuator according to the operation state in the operation device 26. The operating device 26 is connected to a pressure sensor 29 via a hydraulic line 28.

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 pressure sensor 29 is connected to the operating device 26 via the hydraulic line 28, and the pilot pressure on the secondary side of the operating device 26, that is, the pilot pressure corresponding to the operating state of each operating element in the operating device 26. Is detected. The pressure sensor 29 is connected to the shovel controller 30A, and a pressure signal (pressure detection value) corresponding to the operation state of the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6 and the like in the operation device 26 is obtained. , And input to the excavator controller 30A.

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 shovel controller 30A, an HB controller 30B, and the like.

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 shovel controller 30A performs drive control of the shovel in cooperation with various controllers (control devices) including the HB controller 30B. For example, the shovel controller 30A may control the operation of the entire shovel (various devices mounted on the shovel) based on bidirectional communication with various controllers centering on the HB controller 30B (overall control).

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 shovel controller 30A (for example, a drive command including a detection value of the pressure sensor 29 corresponding to an operation state with respect to the operation device 26). For example, the HB controller 30 </ b> B drives the inverter 18 </ b> A based on the detection value detected by the pressure sensor 29 and corresponding to the operation state of the operation device 26, and the operation state (power running operation and power generation operation) of the motor generator 12. Perform switching control. Further, for example, the HB controller 30B drives the inverter 18B based on the detection value corresponding to the operation state of the operation device 26 detected by the pressure sensor 29, and the operation state (power running operation and regenerative operation) of the turning electric motor 21. ) Switching control. At this time, the HB controller 30B performs speed control and torque control of the turning electric motor 21 based on, for example, detection values of the current sensor 21s and the resolver 22. Further, for example, the HB controller 30B drives the buck-boost converter 100 based on a detection value detected by the pressure sensor 29 and corresponding to the operation state of the operation device 26, and switches between the charged state and the discharged state of the capacitor 19. Take control.

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 excavator controller 30A, the HB controller 30B, and the like may be realized by arbitrary hardware, software, or a combination thereof. For example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only a microcomputer including only memory) and I / O (input-output interface) may be used.

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 (lever 26 </ b> A) of the turning electric motor 21 realized under the control of the hybrid controller 30 </ b> B. Will be explained. Hereinafter, the description will be made on the assumption that the turning operation is realized by an operation on the lever 26A (an example of the operation lever).

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 electric motor 21 for turning according to the present embodiment.

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 torque characteristic 300 of the turning electric motor 21) with respect to the operation amount C of the turning electric motor 21 according to the present example is the torque characteristic 300C1 (the lever 26A of the lever 26A). Unlike when the operation amount C increases) and 300C2 (when the operation amount C of the lever 26A decreases), regardless of whether the operation amount of the lever 26A increases or decreases, the torque T operates the lever 26A. Interlocks with quantities in a one-to-one correspondence. Specifically, the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 is a dead zone S31 in which the torque is maintained at a minimum value (zero) with respect to an increase in the operation amount C of the lever 26A (the operation amount C of the lever 26A is from zero). A relatively small range between a predetermined value C1 (> 0) and an increase interval S32 (lever) in which the torque T increases from the minimum value (zero) to the maximum torque Tmax in accordance with an increase in the operation amount C of the lever 26A. 26A, the operation amount C is an intermediate range between the predetermined value C1 and the predetermined value C2 (> C1)), and the maximum torque section S33 (where the torque T is maintained at the maximum torque Tmax as the operation amount C increases). The operation amount C of the lever 26A has a predetermined value C2 (<Cmax) and a relatively large range between the maximum operation amount Cmax).

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 lever 26A (that is, the torque T is relatively easy to increase). S321 (the range between the operation amount C of the lever 26A from the predetermined value C1 to the predetermined value C3 (> C1)), S323 (the operation amount C of the lever 26A is from the predetermined value C4 (> C3) to the predetermined value C2 (> C4) )) And other sections (increasing acceleration) between the increase promotion sections S321 and S323 (that is, the range in which the operation amount C of the lever 26A is between the predetermined value C3 and the predetermined value C4). An increase suppression section S322 in which an increase in the torque T with respect to the operation amount C of the lever 26A is suppressed more than in the sections S321 and S323). That is, the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 according to the present example is within the entire range of the operation amount C of the lever 26A from when the torque T starts to increase until the maximum torque Tmax is reached. And an increase suppression section S322 (an example of the first range) in which the torque T is relatively difficult to increase.

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 torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 has a torque curve in which the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A increases, that is, a downward convex curve shape. For this reason, in the increase promotion section S321, the torque T of the turning electric motor 21 increases upward as the operation amount C of the lever 26A increases.

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 torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 changes discontinuously from the end position of the increase promotion section S321, and is constant in a state where the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A is very small. Maintained. That is, in the increase suppression section S322, the torque T of the turning electric motor 21 increases at a very small and substantially constant increase rate according to the increase in the operation amount C of the lever 26A. Therefore, in the increase suppression section S322, the torque T of the turning electric motor 21 hardly increases.

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 lever 26A may be set to substantially zero (that is, a mode in which the torque T is kept constant).

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 torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 changes discontinuously from the end position of the increase suppression section S322, and the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A is similar to the increase promotion section S321. It becomes relatively large. Specifically, the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 is in a state in which the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A is relatively large at the start position of the increase promotion section S323, as in the end position of the increase promotion section S321. In addition, the maximum torque Tmax at the end position (when the operation amount C of the lever 26A is a predetermined value C2) while the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A is decreased (that is, in a convex curve shape upward). To reach. In other words, in the increase promotion section S323, the torque T of the turning electric motor 21 reaches the maximum torque Tmax while increasing in the bottom part with respect to the increase in the operation amount C of the lever 26A.

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 torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 is obtained by operating the lever 26A in the increasing section S32 in which the torque T of the turning electric motor 21 increases from the minimum value (zero) to the maximum torque Tmax. An increase suppression section S322 in which the torque increase rate with respect to the amount C is suppressed is included. That is, the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 is relatively in relation to the increase of the operation amount C within the entire range of the operation amount C of the lever 26A from when the torque T starts to increase until reaching the maximum torque Tmax. An increase suppression section S322 in which the torque T is difficult to increase is included. Thus, for example, as in the torque characteristic 300C1 of the comparative example shown in FIG. 3, the state of the torque increase rate in the increase promotion section S321 (that is, the torque T increases rapidly) in accordance with the increase in the operation amount of the lever 26A. When the torque T of the turning electric motor 21 reaches the maximum torque Tmax in the intermediate region of the lever 26A, in the case of the torque characteristic 300 of the present embodiment, the torque T of the turning electric motor 21 is maximum. Since the operation amount C of the lever 26A that reaches the torque Tmax can be brought close to the maximum operation amount Cmax, the range in which the operator can adjust the torque T of the turning electric motor 21 can be expanded, and the operability of the operator is improved. be able to. For example, it is possible to improve the operability of the operator in a scene where it is desired to adjust the torque T corresponding to the load on the object to be pressed (for example, earth and sand) during the pressing and turning operation of the shovel.

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 electric motor 21 is different from the torque characteristics 300C1 and 300C2 according to the comparative example, regardless of whether the operation amount of the lever 26A is increasing or decreasing. Interlocks with the quantity C on a one-to-one basis As a result, the torque T follows on a one-to-one basis with respect to the change in the operation amount C of the lever 26A, so that the operability of the operator can be further improved. For example, when the reaction force suddenly disappears due to the movement of the pressing object during pressing operation of the shovel, if the lever 26A is returned, the operation amount C can be obtained even in a region where the operation amount C of the lever 26A is relatively large. Since the torque T can be immediately reduced following the decrease in the torque, a situation in which the upper swing body 3 turns excessively can be suppressed and the operability of the operator can be improved.

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 lever 26A between the increase promotion sections S321 and S323. This makes it easier for the operator to adjust the torque T of the turning electric motor 21 in the intermediate range of the operation amount C of the lever 26A. Further, when the operation amount C of the lever 26A requires the torque T further from the intermediate state, the operator increases the operation amount C of the lever 26A to increase the increase suppression section S322 to the increase promotion section S323. Therefore, it is easy to feel the change (increase) in the torque T, and the operability of the operator can be improved from this point.

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 electric motor 21 with respect to the operation amount C of the lever 26A is decreased. In other words, in the increase promotion section S323, the torque T of the turning electric motor 21 increases due to the bottom recess. As a result, the rate of increase in torque gradually decreases as the operation amount C of the lever 26A increases, and the operation amount C of the lever 26A at which the torque T of the turning electric motor 21 reaches the maximum torque Tmax is further increased to the maximum operation amount Cmax. Since the range in which the operator can adjust the torque T of the turning electric motor 21 can be further expanded, the operability of the operator can be further improved.

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 electric motor 21 according to the present embodiment. Hereinafter, a description will be given centering on differences from the first example.

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 torque characteristic 400 differs from the torque characteristics 300C1 and 300C2 according to the comparative example, as in the first example, in which the operation amount of the lever 26A is increased or decreased. Regardless, the torque T interlocks with the operation amount of the lever 26A in a one-to-one correspondence. Specifically, in the torque characteristic 400 of the turning electric motor 21, the torque T is minimized between the dead zone section S41 and the maximum torque section S43 according to the increase in the operation amount C of the lever 26A, as in the first example. It includes an increasing section S42 (an intermediate range between the operation amount C of the lever 26A from the predetermined value C1 to the predetermined value C2 (> C1)) increasing from the value (zero) to the maximum torque Tmax.

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 electric motor 21 for rotation can be suppressed.

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 electric motor 21 according to the present embodiment. In the following, the description will focus on the parts different from the first example.

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 torque characteristic 500 is different from the torque characteristics 300C1 and 300C2 according to the comparative example, as in the first example. Regardless of the torque T, the torque T is interlocked with the operation amount of the lever 26A in a one-to-one correspondence. Specifically, the torque characteristic 500 of the turning electric motor 21 is similar to that in the first example, and the torque T varies between the dead zone S51 and the maximum torque zone S53 according to the increase in the operation amount C of the lever 26A. It includes an increasing section S52 (an intermediate range between the operation amount C of the lever 26A from the predetermined value C1 to the predetermined value C2 (> C1)) increasing from zero to the maximum torque Tmax.

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 electric motor 21 with respect to the operation amount C of the lever 26A increases, that is, the torque T increases upward as the operation amount C of the lever 26A increases. In this manner, the increase in the torque T is promoted with respect to the increase in the operation amount C of the lever 26A, and the increase promotion section S521 (the operation amount C of the lever 26A) similar to the first example (increase promotion section S321 in FIG. 3). Is a range between the predetermined value C1 and the predetermined value C3), and an increase suppression section S522 in which the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A is suppressed (the operation amount C of the lever 26A is a predetermined value). C3 to a predetermined value C2).

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 electric motor 21 with respect to the operation amount C of the lever 26A decreases, that is, the torque T increases in the bottom portion as the operation amount C of the lever 26A increases. In an aspect, an increase in torque T is suppressed. Specifically, in the increase suppression section S522, the torque T of the turning electric motor 21 decreases while the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A decreases from the end position of the increase promotion section S521 (that is, an upward convex curve). At the end position (when the operation amount C of the lever 26A is a predetermined value C2), the maximum torque Tmax is reached. As a result, in the increase suppression section S522, the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A gradually decreases according to the increase of the operation amount C of the lever 26A, and the above-described first example (FIG. 3) and the like. Similarly, since the operation amount C of the lever 26A at which the torque T of the turning electric motor 21 reaches the maximum torque Tmax can be brought close to the maximum operation amount Cmax, the range in which the operator can adjust the torque T of the turning electric motor 21 is expanded. Thus, the operability of the operator can be improved.

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 electric motor 21 according to the present embodiment. In the following, the description will focus on the parts different from the first example.

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 torque characteristic 600 is different from the torque characteristics 300C1 and 300C2 according to the comparative example, and the torque T does not depend on whether the operation amount of the lever 26A is increased or decreased. The lever 26A operates in a manner corresponding to the amount of operation of the lever 26A. Specifically, the torque characteristic 600 includes a dead zone section S61, an increase section S62, and a maximum torque section S63, as in the first example.

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 electric motor 21 is maintained at the predetermined value T1 (> 0) as a minimum value, and the operation amount C of the lever 26A is increased in the increase zone S62. Accordingly, the torque increases from a predetermined value T1 as a minimum value to a maximum torque Tmax. Thereby, for example, when the torque characteristic is adopted as the limit torque characteristic during the shovel pressing operation, the torque when the operation amount C of the lever 26A is returned to a relatively small region during the shovel pressing operation. If T becomes zero, the upper turning body 3 is pushed back by a reaction force from the object of pressing, and such a situation can be suppressed.

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 electric motor 21 has been described. However, instead of the turning electric motor 21, for example, the upper rotating body is driven by a hydraulic motor (another example of the swing drive means). 3 may be configured to rotate. Also in this case, the same effect can be obtained by applying the embodiment shown in FIGS. 3 to 6 as the torque characteristics of the hydraulic motor. Specifically, for example, by applying a technique such as adjusting the pressure on the secondary side of the operating device 26 (lever 26A) with a pressure reducing valve or the like, the torque characteristic with respect to the operation amount C of the lever 26A is appropriately adjusted. Good.

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 Upper swing body 21 Electric motor for turning (turning drive means)
26 Operating device 26A Lever (operating lever)
300, 400, 500, 600 Torque characteristics

Claims (5)

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。
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.
前記トルク特性は、前記全範囲における最初と最後のそれぞれに、前記第1範囲の両端に隣接する、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やすい第2範囲を含む、
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.
前記旋回駆動手段のトルクは、前記全範囲における最初の前記第2範囲において、前記ストローク量の増加に対して、尻上がりに増加する
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.
前記トルク特性は、前記全範囲の最後に、前記ストローク量の増加に対してトルクが尻すぼみで増加する範囲を含む、
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.
前記旋回駆動手段のトルクは、前記ストローク量が増加しているか減少しているかに依らず、前記操作レバーのストローク量と1対1で連動する、
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.
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