WO2006004080A1

WO2006004080A1 - 旋回制御装置、旋回制御方法、および建設機械

Info

Publication number: WO2006004080A1
Application number: PCT/JP2005/012303
Authority: WO
Inventors: Jun Morinaga; Hiroaki Inoue
Original assignee: Komatsu Ltd.
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2006-01-12
Also published as: GB2431738A; JP2010275855A; JPWO2006004080A1; CN1977084B; US20080018271A1; CN1977084A; KR101117533B1; JP4729494B2; DE112005001562B4; JP5118727B2; KR20070037742A; GB0700217D0; DE112005001562T5; US7619378B2; GB2431738B

Abstract

　電動旋回ショベルの制御装置５０において、燃料ダイヤル１３での設定状態や、モード切換スイッチ１４での切換状態に応じて旋回速度係数を生成し、これによって目標速度指令値の値を変えて旋回体４の旋回速度を変える。このため、燃料ダイヤル１３やモード切換スイッチ１４の操作によりエンジン回転数が低回転となった場合には、これに応じて旋回体４の旋回速度を低下させることができ、エンジン回転数が高回転となった場合には、旋回速度を上昇させることができる。従って、通常の油圧式で旋回体４を旋回させる場合と略同様な乗り心地を得ることができ、従来の油圧ショベルから電動旋回ショベルに乗り換えたとしても、何ら違和感を覚える心配がない。

Description

明細書

旋回制御装置、旋回制御方法、および建設機械

技術分野

[0001] 本発明は、電動モータによって旋回する旋回体の旋回制御装置、旋回制御方法、および建設機械に関する。

背景技術

[0002] 近年、旋回体を電動モータで駆動し、作業機や走行体を油圧ァクチユエ一タで駆動するハイブリットタイプの電動旋回ショベルが開発されている（例えば、特許文献 1 参照)。

このような電動旋回ショベルでは、旋回体の旋回動作が電動モータで行われるため、油圧駆動されるブームやアームの上昇動作と同時に旋回体を旋回させても、旋回体の動作がブームやアームの上昇動作に影響されることがない。このため、旋回体をも油圧駆動する一般的な油圧ショベルに比し、制御バルブ等でのロスを少なくでき、エネノレギ効率が良好である。

[0003] ところで、通常の油圧ショベルでは、旋回体も作業機と同様に油圧ポンプからの油圧によって駆動され、この油圧ポンプがエンジンで駆動されている。このため、ェンジンへの燃料供給量を変えてその回転数を調整すると、油圧ポンプ力もの作動油の吐出流量も変化し、旋回体の旋回速度が変化する。つまり、燃料ダイヤルを絞り込み、燃料供給量を少なくすると、エンジンの回転数が下がるのであるが、これに応じて旋回体の旋回速度も遅くなる。反対に、燃料ダイヤルの操作によって燃料供給量を多くすると、エンジンの回転数が上がり、旋回体の旋回速度も速くなる。

[0004] なお、油圧ショベルにお、て、燃料供給量を変えてエンジン回転数を意図的に調整するのは、燃料ダイヤルを操作する場合の他、作業モード切換用のモード切換スイッチを操作することでも行われる。作業モードとしては、エンジン回転数の高い順から例えばアクティブモード、エコノミーモード、ブレーカモード、リフトモード等があり、その時々の作業に応じたモードが選択される。

[0005] 特許文献 1 :特開 2001— 11897号公報発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] しかし、前記特許文献 1に記載された電動旋回ショベルによれば、旋回体は油圧によって駆動されておらず、エンジンの回転数に関係なく一定の旋回速度で旋回するため、油圧ショベル力電動旋回ショベルに乗り換えたオペレータは、エンジン回転数に応じて変化しない旋回体の動きに違和感を覚えるという問題が生じる。

[0007] また、油圧ショベルでの旋回速度の変化は、旋回中にブームやアームと、つた作業機を駆動させたときにも生じる。これは、旋回体を旋回させるのに用いられていた作動油が作業機駆動にも用いられる力であり、旋回速度が落ちる。そして、このようなときにも、電動旋回ショベルでは旋回速度が一定となるため、やはり違和感が生じてしまう。

[0008] 本発明の目的は、旋回体を油圧駆動力電動駆動に変えた場合にも、オペレータに違和感を与えないようにできる旋回制御装置、旋回制御方法、および建設機械を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明の旋回制御装置は、電動モータで旋回する旋回体を制御するための旋回制御装置であって、前記電動モータと併用されるエンジンへの燃料供給量を設定する燃料供給量設定手段での設定状態、前記エンジンで駆動される作業機を操作するための作業機レバーの操作量、および前記作業機を使用して行われる作業の作業モードを切り換えることにより前記エンジンへの燃料供給量を設定する作業モード切換手段での切換状態のうち、少なくともいずれかに応じて前記旋回体の目標速度指令値を変えるように設けられた目標速度指令生成手段を備えて!/、ることを特徴とする。

[0010] 本発明の旋回制御方法は、電動モータで旋回する旋回体を制御するための旋回制御方法であって、前記電動モータと併用されるエンジンへの燃料供給量を設定する燃料供給量設定手段での設定状態、前記エンジンで駆動される作業機を操作するための作業機レバーの操作量、および前記作業機を使用して行われる作業の作業モードを切り換えることにより前記エンジンへの燃料供給量を設定する作業モード切換手段での切換状態のうち、少なくともいずれかに応じて前記旋回体の旋回速度を変えることを特徴とする。

[0011] 本発明の建設機械は、電動モータで旋回する旋回体と、この旋回体を制御するための本発明の旋回制御装置とを備えていることを特徴とする。

発明の効果

[0012] このような本発明によれば、燃料ダイヤル等の燃料供給量設定手段での設定状態や、モード切換スィッチ等の作業モード切換手段での切換状態、あるいは作業機レバーの操作量に応じて、電動モータに対する目標速度指令信号を生成し、よって旋回体の旋回速度を変えるので、各手段の状態によりエンジン回転数が低回転となつた場合には、これに応じて旋回体の旋回速度を低下させ、エンジン回転数が高回転となった場合には、旋回速度を上昇させ、さらには、旋回中に作業機を操作した場合でも、旋回速度を低下させることが可能である。従って、通常の油圧式で旋回体を旋回させる場合と略同様な操作性が得られるようになり、違和感を覚える心配がない。図面の簡単な説明

[0013] [図 1]本発明の第 1実施形態に係る建設機械を示す平面図。

[図 2]前記第 1実施形態に係る建設機械に搭載された旋回制御装置を説明するためのブロック図。

[図 3]前記第 1実施形態に係る旋回制御装置のスロットル指令生成手段を説明するためのブロック図。

[図 4]前記第 1実施形態での燃料ダイヤルの設定とエンジンアイドル回転数との関係を示す図。

[図 5]前記第 1実施形態でのスロットル指令値と旋回速度係数との関係を示す図。

[図 6]前記第 1実施形態でのエンジン回転数とエンジントルクとの関係を示す図。

[図 7]前記第 1実施形態での作業機レバー操作量と旋回速度係数との関係を示す図

[図 8]前記第 1実施形態に係る旋回制御装置の速度係数生成手段を説明するためのブロック図。

[図 9]前記第 1実施形態での旋回レバー操作量と旋回速度との関係を示す図。 [図 10]前記第 1実施形態での旋回に要する時間、ブーム高さ、旋回位置の関係を示す図。

[図 11]前記第 1実施形態での旋回量の異なる作業について説明するための図。

[図 12]前記第 1実施形態に係る旋回制御装置での旋回速度係数の生成フローを示すフローチャート。

[図 13]本発明の第 2実施形態に係る建設機械に搭載された旋回制御装置を説明するためのブロック図。

符号の説明

[0014] 1…電動旋回ショベル (建設機械）、 4…旋回体、 5…電動モータ、 9…作業機、 12

…エンジン、 13…燃料ダイヤル (燃料供給量設定手段）、 14· ··モード切換スィッチ（作業モード切換手段)、 16· ··作業機レバー、 50· ··制御装置 (旋回制御装置)、 56— 目標速度指令生成手段。

発明を実施するための最良の形態

[0015] 〔第 1実施形態〕

〔1— 1〕全体構成

以下、本発明の第 1実施形態を図面に基づいて説明する。

図 1は、本実施形態に係る電動旋回ショベル (建設機械） 1を示す平面図、図 2は、電動旋回ショベル 1に搭載された制御装置 (旋回制御装置） 50を説明するためのブロック図である。

[0016] 図 1において、電動旋回ショベル 1は、下部走行体 2を構成するトラックフレーム上にスイングサークル 3を介して設置された旋回体 4を備え、この旋回体 4がスイングサ一クル 3と嚙合する電動モータ 5によって旋回駆動される。電動モータ 5の電力源は、図示を省略する力旋回体 4に搭載の発電機であり、この発電機がエンジン 12によつて駆動される。

[0017] 旋回体 4には、それぞれ図示しない油圧シリンダによって動作されるブーム 6、ァーム 7、およびパケット 8が設けられており、これらによって作業機 9が構成されている。各油圧シリンダの油圧源は、前記エンジン 12で駆動される油圧ポンプである。従って、電動旋回ショベル 1は、油圧駆動の作業機 9と電気駆動の旋回体 4とを備えたハイブリット建設機械である。

[0018] この電動旋回ショベル 1によれば、図 2に示すように、旋回レバー 10 (通常はアーム 7操作用の作業機レバーを兼用）からは、傾倒角度に応じたレバー信号が制御装置 50に出力される。具体的に、このレバー信号は先ず、制御装置 50の速度指令生成手段 51に入力され、ここで基準目標速度に変換される。基準目標速度は、燃料ダイャル (燃料供給量設定手段） 13、モード切換スィッチ (作業モード切換手段） 14、ゲイン切換スィッチ 15、作業機レバー 16等力もの設定入力に基づき生成される旋回速度係数との掛算により、旋回体 4の目標速度指令値に変更され、図示しないインバータに出力される。

[0019] なお、旋回速度係数は、目標速度指令値の大きさを調整するものであり、例えば、旋回速度係数が「1」を越えた値に決定されると、この値と基準目標速度との積により、目標速度指令値が大きくなり、電動モータ 5の回転速度が上がる。逆に、「1」よりも小さい値 (ただし、「0」よりも大きい）に決定されると、目標速度指令値力、さくなるから、電動モータ 5の回転速度が下がる。

[0020] インバータは、フィードバックされた電動モータ 5の実速度と、目標速度指令値とを比較し、その偏差に応じたモータトルク指令値を設定する。そして、このトルク指令値を電流値および電圧値に変換し、電動モータ 5を目標速度で駆動するように制御する。従って、旋回レバー 10を大きく傾けても、実速度が上がらない場合には、トルク出力を大きくして目標速度に近づけるように制御する。ただし、このような制御は、一般的な P (Proportional：比例）制御による速度制御である。

[0021] [1 - 2]制御装置の構成および各設定入力との関係

次に、図 2〜図 11に基づいて、制御装置 50の構成および各設定入力手段との関係について説明する。

図 2において、制御装置 50は、旋回レバー 10、燃料ダイヤル 13、モード切換スイツチ 14、ゲイン切換スィッチ 15、作業機レバー 16等からの設定入力に基づき、旋回体 4の目標速度指令値を生成する。このために制御装置 50は、速度指令生成手段 51 、スロットル指令生成手段 52、作業機レバー指令生成手段 53、ゲイン切換スィッチ指令生成手段 54、速度係数生成手段 55、目標速度指令生成手段 56を備えている。なお、制御装置 50は、エンジン 12への燃料供給 (噴射）量の制御も行う。

[0022] 速度指令生成手段 51は、先ず旋回レバー 10の傾倒角度に基づき、旋回体 4の基準目標速度を生成する。ここで生成される基準目標速度は、目標速度指令値のベースとなる値であり、旋回速度係数力「1」の場合は、基準目標速度がそのまま目標速度指令値としてインバータに出力される。

[0023] スロットル指令生成手段 52は、燃料ダイヤル 13やモード切換スィッチ 14の設定状態に応じた旋回速度係数を生成し、速度係数生成手段 55に出力する。つまり、スロットル指令生成手段 52は、油圧ショベルにおける旋回体の旋回速度の変化要因であるエンジン回転数を考慮した旋回速度係数を生成する。このため、スロットル指令生成手段 52は、図 3に示すように、スロットル指令値生成部 521、燃料ダイヤル係数生成部 522、モード切換スィッチ係数生成部 523、およびスロットル指令係数生成部 524を備えている。

[0024] スロットル指令値生成部 521は、エンジン 12への燃料供給 (噴射）量を制御するために、燃料ダイヤル (燃料供給量設定手段） 13での設定状態に応じたスロットル指令値を生成する。そして、生成されたスロットル指令値はガバナモータに出力され、図示しな、燃料噴射ポンプでのラックの位置制御に用いられる。

[0025] なお、燃料ダイヤル 13は、 Li (ローアイドル)側から Hi (ハイアイドル)側へ無段階あるいは段階的に設定状態が変えられるものであり、燃料ダイヤル 13を Hi側へ回転させれば、図 4に示すように、スロットル指令値生成部 521はより大きなスロットル指令値を生成するため、エンジン 12での高めのアイドル回転数が設定される。反対に、 Li 側に回転させれば、スロットル指令値生成部 521はより小さなスロットル指令値を生成するため、低めのアイドル回転数が設定される。

[0026] 燃料ダイヤル係数生成部 522は、スロットル指令値生成部 521で生成されたスロットル指令値に基づき、第 1の旋回速度係数を生成する。本実施形態では、図 5に示す、スロットル指令値と旋回速度係数との関係に基づいて、第 1の旋回速度係数を生成する。つまり、燃料ダイヤル 13を Hi側に設定してエンジン回転数を上げると、スロットル指令値生成部 521で生成されるスロットル指令値が大きくなるから、第 1の旋回速度係数は大きくなる。一方、 Li側に設定してエンジン回転数を下げると、スロットル指令値が小さくなるため、第 1の旋回速度係数は小さくなる。

[0027] モード切換スィッチ係数生成部 523は、モード切換スィッチ 14の設定モードに基づいて第 2の旋回速度係数を生成し、スロットル指令係数生成部 524に出力する。本実施形態では、各設定モードに対応する旋回速度係数の値が予め設定されており、モード切換スィッチ係数生成部 523は、設定モードに応じて旋回速度係数を選択する

[0028] なお、モード切換スィッチ 14は作業モードを切り換えるスィッチで、例えば高いェンジン回転数で作業を行うための Aモードをはじめ、順次低い回転数での作業に対応した Bモード、 Cモードなどを選択できる構成である。具体的に、モード切換スィッチ 1 4によれば、図 6に示すように、 Aモードを選択すると、エンジン 12のアイドリング回転数が A1の高回転側にホールドされ、 B、 Cモードを選択することで、 Bl、 C1のアイドリング回転数でエンジン 12が駆動される。

[0029] スロットル指令係数生成部 524は、燃料ダイヤル係数生成部 522で生成される第 1 の旋回速度係数と、モード切換スィッチ係数生成部 523で生成される第 2の旋回速度係数とを用いて第 3の旋回速度係数を生成し、速度係数生成手段 55に出力する。具体的に、スロットル指令係数生成部 524は、第 1の旋回速度係数と第 2の旋回速度係数とを掛算し、第 3の旋回速度係数を生成する。従って、第 3の旋回速度係数は、燃料ダイヤル 13およびモード切換スィッチ 14の設定を反映した値となる。

[0030] 図 2に戻り、作業機レバー指令生成手段 53は、作業機レバー 16の傾倒量に基づき、第 4の旋回速度係数を生成し、速度係数生成手段 55に出力する。具体的には、図 7に示す作業機レバー 16の操作量と旋回速度係数との関係により、第 4の旋回速度係数が生成される。従って、作業機レバー 16の操作量が大きいと、より小さな旋回速度係数が生成され、操作量が小さいと、より大きな旋回速度係数が生成される。

[0031] ゲイン切換スィッチ指令生成手段 54は、ゲイン切換スィッチ 15の設定に基づき、第 5の旋回速度係数を生成し、速度係数生成手段 55に出力する。ここで、ゲイン切換スィッチ 15は、旋回速度係数をスロットル指令値に関係なく任意に設定するためのスイッチであり、本実施形態では、例えば高速旋回、中速旋回、低速旋回、極低速旋回等を選択できるようになつている。従って、ゲイン切換スィッチ 15で高速旋回が選択されると、ゲイン切換スィッチ指令生成手段 54はより大きな旋回速度係数を算出し、低速旋回が選択されるとより小さな旋回速度係数を算出する。

[0032] 速度係数生成手段 55は、スロットル指令係数生成部で生成される第 3の旋回速度係数、作業機レバー指令生成手段 53で生成される第 4の旋回速度係数、およびゲイン切換スィッチ 15の設定状態に基づき、最終的な旋回速度係数を生成する。このため、速度係数生成手段 55は、図 8に示すように、速度係数判定部 551、速度係数選択部 552、ゲイン切換状態判定部 553、速度係数最終選択部 554を備えている。

[0033] 速度係数判定部 551は、スロットル指令生成手段 52のスロットル指令係数生成部 5 24で生成される第 3の旋回速度係数と、作業機レバー指令生成手段 53で生成される第 4の旋回速度係数との大小関係を判定する。

速度係数選択部 552は、速度係数判定部 551の判定結果に応じ、第 3の旋回速度係数と第 4の旋回速度係数のうち、小さい方の値の旋回速度係数を選択する。

[0034] つまり、スロットル指令係数生成部 524で生成される第 3の旋回速度係数が、作業機レバー指令生成手段 53で生成される第 4の旋回速度係数よりも小さいと判定された場合、速度係数選択部 552は第 3の旋回速度係数を選択する。従って、後述するように、速度係数最終選択部 554が、速度係数選択部 552での選択値を最終的な旋回速度係数として選んだ場合、旋回レバー操作量に対する旋回体 4の旋回速度は、第 3の旋回速度係数の特徴に応じて変化することになる。すなわち、旋回レバー操作量に対する旋回体 4の旋回速度は、図 9に示すように、燃料ダイヤル 13やモード切換スィッチ 14の設定に応じて変化する。

[0035] なお、図 9中の Hi側と記載されているのは、燃料ダイヤル 13を最も Hi側に開いたときの旋回速度を示し、 Li側と記載されているのは、最も Li側に絞ったときの旋回速度を示している。また、モード切換スィッチ 14が A〜Cの各モードで設定されている場合の、旋回レバー操作量と旋回速度との関係が示されている。このように、同一のレバ一操作量であれば、燃料ダイヤル 13を最も m側に開、たときに旋回体 4の旋回速度が最大となり、最も Li側に絞ったときに旋回速度が最小となる。また、モード切換スィツチ 14の各モードに対する旋回速度の特性が、この間の領域に入るような設定とされ、エンジン回転数の高い Aモードの方が Bモードに比して旋回速度が大きぐ Bモードの方が cモードよりも旋回速度が大き、。

[0036] 一方、作業機レバー指令生成手段 53で生成される第 4の旋回速度係数が、スロットル指令係数生成部 524で生成される第 3の旋回速度係数よりも小さいと判定された場合、速度係数選択部 552は、第 4の旋回速度係数を選択する。従って、後述するように、速度係数最終選択部 554が、速度係数選択部 552での選択値を最終的な旋回速度係数として選んだ場合、この場合の旋回速度係数は、図 7に示したように、旋回レバー 10の操作量に関わらず、作業機レバー 16の操作量で決定される値となる。

[0037] 図 8に戻り、ゲイン切換状態判定部 553は、ゲイン切換スィッチ 15での設定の有無を判定する。

速度係数最終選択部 554は、ゲイン切換状態判定部 553の判定結果に応じ、ゲイン切換スィッチ指令生成手段 54で生成された第 5の旋回速度係数と、速度係数選択部 552で選択された旋回速度係数とのうち、一方の値を選択し、最終的な旋回速度係数として出力する。つまり、ゲイン切換スィッチ 15で何ら設定がなされていない場合、速度係数最終選択部 554は、前述したように、速度係数選択部 552で選択された旋回速度係数を選択する。

[0038] 一方で、ゲイン切換スィッチ 15で何らかの設定がされていると判定された場合は、ゲイン切換スィッチ 15の設定が優先され、速度係数最終選択部 554は、ゲイン切換スィッチ指令生成手段 54で生成された旋回速度係数を選択し、最終的な旋回速度係数の値として出力する。つまり、エンジン 12の回転数を変えなくとも、旋回速度を高速旋回、中速旋回、定速旋回、極定速旋回に調整することが可能となる。

[0039] なお、ゲイン切換スィッチ 15によるこのような切り換えは、例えば図 10、図 11に示すような作業を行う場合に行われる。これらの図では、高速旋回と低速旋回とを切り換えて使用する例が示されている。電動旋回ショベル 1を用いて掘削作業等を行うときには通常、掘削を行う位置と掘削土を運搬する運搬車両 60の位置とは、旋回体 4 の旋回角度にして 90° ずれている場合と、 180° ずれている場合とが多い。しかし、運搬車両 60への積込高さ（ブーム高さ）は一定である。さらに、作業性を考慮すると、旋回体 4が 90° あるいは 180° 旋回した時点で作業機 9 (ブーム 6)が積込高さの位置にあるの力無駄のない動きとなる。従って、 90° 旋回させた位置に運搬車両 60 力 Sいる場合では、低速旋回を選択し、 180° 旋回させた位置に運搬車両 60がいる場合では、高速旋回を選択し、作業機 9を丁度所定の積込高さまで上昇させたときに (t秒後）、旋回体 4の旋回を完了させ、無駄な動きのない作業が行えるようにするのである。

[0040] また、ゲイン切換スィッチ 15により極定速旋回が選択されると、旋回速度係数として極めて低い値が生成され、旋回速度を極端に落とすことが可能である。例えば、そのような極低速旋回によれば、図 9中のハッチング部分で示す極低速領域内で旋回体 4を旋回させることが可能である。すなわち、このような制御は、点線で示したカーブのようになるのであり、旋回レバー 10を大きく傾倒させても、旋回速度がさほど上がらないため、作業機 9を旋回方向に高精度で位置決めする際の超微速操作に有効である。

[0041] このように、制御装置 50の速度係数生成手段 55では、入力される様々な信号により、旋回速度係数が複合的に生成される。このため、各設定に応じて細かく調整された旋回速度係数が生成されることになり、最終的には、従来の油圧ショベルと略同じで違和感のな、操作フィーリングが得られるような目標速度指令値が生成される。

[0042] 図 2に戻り、目標速度指令生成手段 56は、速度指令生成手段 51で生成された基準目標速度、および速度係数生成手段 55で生成された旋回速度係数に基づヽて、目標速度指令値を生成する。具体的に、目標速度指令生成手段 56は、基準目標速度と旋回速度係数とを掛算することで目標速度指令値を生成する。

[0043] [1 - 3]速度係数生成手段での旋回速度係数の生成フロー

次に、図 12に基づいて、速度係数生成手段 55での旋回速度係数の生成フロー、その中でも本実施形態で特徴的な、ゲイン切換スィッチ 15で何ら設定がなされていな、場合のフローにっ、て説明する。

[0044] 先ず、スロットル指令生成手段 52のスロットル指令値生成部 521は、燃料ダイヤル 13の設定状態を読み込み (ステップ 11：図面上および以下の説明においてはステツプを単に「S」と略す)、設定状態に応じたスロットル指令値を生成する（S 12)。

燃料ダイヤル係数生成部 522は、スロットル指令値生成部 521で生成されたスロットル指令値に基づき、第 1の旋回速度係数を生成する（S13)。

[0045] また、モード切換スィッチ係数生成部 523は、モード切換スィッチ 14の設定状態を読み込み (S14)、設定状態に応じて第 2の旋回速度係数を生成する（S15)。

そして、スロットル指令係数生成部 524は、燃料ダイヤル係数生成部 522で生成される第 1の旋回速度係数と、モード切換スィッチ係数生成部 523で生成される第 2の旋回速度係数とを掛算し、第 3の旋回速度係数を生成する（S16)

[0046] 一方、作業機レバー指令生成手段 53は、作業機レバー 16の操作量を読み込み（

S 17)、この値に応じて基づき第 4の旋回速度係数を生成する（S 18)。

そして、速度係数生成手段 55の速度係数判定部 551は、スロットル指令係数生成部 524で生成される第 3の旋回速度係数が、作業機レバー指令生成手段 53で生成される第 4の旋回速度係数より小さいか否かを判定する（S19)。

[0047] ここで、第 3の旋回速度係数が第 4の旋回速度係数より小さ、と判定された場合、速度係数選択部 552は、第 3の旋回速度係数を選択する（S20)。一方、第 4の旋回速度係数の方が第 3の旋回速度係数がより小さいと判定された場合、速度係数選択部 552は、第 4の旋回速度係数を選択する（S21)。

[0048] 〔1 4〕本実施形態による効果

このような本実施形態によれば、以下の効果がある。

すなわち、電動旋回ショベル 1に搭載された制御装置 50によれば、燃料ダイヤル 1 3での設定状態や、モード切換スィッチ 14での切換状態に応じて旋回速度係数が生成され、これによつて旋回体 4の旋回速度が変えられるので、燃料ダイヤル 13やモード切換スィッチ 14の操作によりエンジン回転数が低回転となった場合には、これに応じて旋回体 4の旋回速度を低下させることができ、エンジン回転数が高回転となった場合には、旋回速度を上昇させることができる。

[0049] さら〖こは、旋回速度係数は、ゲイン切換スィッチ 15での切換状態や作業機レバー 1 6の操作量に応じて変えられるので、旋回体 4の旋回体をエンジン 12の回転数に関係なく意図的に変えたい場合にも、ゲイン切換スィッチ 15の操作によって任意に変更できるうえ、旋回中に作業機 9を操作した場合にも、旋回速度を低下させることができる。 [0050] 従って、通常の油圧式で旋回体 4を旋回させる場合と略同様な乗り心地を得ることができ、従来の油圧ショベルから電動旋回ショベル 1に乗り換えたとしても、何ら違和感を覚える心配がな、と、う効果がある。

[0051] 〔第 2実施形態〕

図 13には、本発明の第 2実施形態が示されている。

本実施形態では、基準目標速度と旋回速度係数との掛算により目標速度指令値を生成するのではなぐ基準目標速度の上限を制限することで旋回体 4の目標速度指令値を生成する点が、第 1実施形態とは異なる。このため、制御装置 50は、速度指令制限値設定手段 57を備えている。また、目標速度指令生成手段 56の処理内容が、第 1実施形態とは異なっている。

[0052] 速度指令制限値設定手段 57は、速度係数生成手段 55で生成された旋回速度係数を、基準目標速度に対する速度指令制限値へと変換する。ここでは、速度指令制限値設定手段 57は、予め設定されている目標速度指令値の最大値と旋回速度係数とを掛算することで、速度指令制限値を生成する。

また、目標速度指令生成手段 56は、速度指令生成手段 51で生成された基準目標速度の上限を、速度指令制限値設定手段 57で生成された速度指令制限値により制限し、目標速度指令値とする。

その他の構成およびフローは第 1実施形態と同じであり、ここでの説明を省略する。

[0053] このような本実施形態によれば、低速域での速度応答性を下げることなぐ第 1実施形態の場合と同様の効果が得られる。

[0054] なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなぐ本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記実施形態では、ゲイン切換スィッチ 15が設けられ、エンジン回転数に関係なぐ高速旋回、中速旋回、低速旋回、極低速旋回といった選択に応じた旋回速度係数が段階的に生成されるようになっていったが、図 2に二点鎖線に示すような補助調整ダイヤル 17を設け、旋回速度係数を連続的に変化させて、旋回速度をェンジン回転数に関係なく連続的に変化させてもよい。

[0055] また、ゲイン切換スィッチ 15と補助調整ダイヤル 17とを両方設け、ゲイン切換スイツチ 15で選択されたそれぞれの速度域内で、旋回速度係数を連続的に細カゝく変化させてもよい。

[0056] 前記実施形態では、複数の旋回速度係数の掛算や選択により、最終的な旋回速度係数を生成していた力これに限られるものではなぐ本発明の目的が得られるものであれば、例えば平均値であってもよい。

また、前記実施形態では、入力される様々な信号に基づいて複合的な生成が行われていたが、複数の入力信号の中から一種類の単独信号に基づく値が選択されるものであってもよい。

[0057] 前記第 1実施形態では、基準目標速度に旋回速度係数を掛算することで最終的な目標速度指令値を変化させてヽたが、基準目標速度自身を複数設定されてヽる中から選択的に選び、目標速度指令値としてもよい。

[0058] 本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されている

1S 本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲力逸脱することなぐ以上述べた実施形態に対し、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

産業上の利用可能性

[0059] 本発明は、旋回体を電動モータで旋回駆動させる際の制御装置に利用できる。また、このような制御装置が搭載される機械としては、建設機械には限定されない。し力も、建設機械の場合であっても、旋回体を有しており、それが電動モータで旋回駆動されればょ、から、特にショベルに限定されな！、。

Claims

請求の範囲

[1] 電動モータで旋回する旋回体を制御するための旋回制御装置であって、

前記電動モータと併用されるエンジンへの燃料供給量を設定する燃料供給量設定手段での設定状態、

前記エンジンで駆動される作業機を操作するための作業機レバーの操作量、および前記作業機を使用して行われる作業の作業モードを切り換えることにより前記エンジンへの燃料供給量を設定する作業モード切換手段での切換状態のうち、少なくとも、ずれかに応じて前記旋回体の目標速度指令値を変えるように設けられた目標速度指令生成手段を備えて、る

ことを特徴とする旋回制御装置。

[2] 電動モータで旋回する旋回体を制御するための旋回制御方法であって、

前記エンジンで駆動される作業機を操作するための作業機レバーの操作量、および前記作業機を使用して行われる作業の作業モードを切り換えることにより前記エンジンへの燃料供給量を設定する作業モード切換手段での切換状態のうち、少なくともいずれかに応じて前記旋回体の旋回速度を変える

ことを特徴とする旋回制御方法。

[3] 建設機械であって、

電動モータで旋回する旋回体と、

この旋回体を制御するための請求項 1に記載の旋回制御装置とを備えて、ることを特徴とする建設機械。