WO2007088688A1 - 建設機械の旋回駆動装置 - Google Patents

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WO2007088688A1
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torque
turning
construction machine
lever
drive device
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PCT/JP2006/325659
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Takatoshi Ooki
Atsushi Tanaka
Yutaka Watanabe
Masami Ochiai
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Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.
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    • F15B2211/7058—Rotary output members

Definitions

  • the present invention relates to a swing drive device for a construction machine, and more particularly to a swing drive device for a construction machine using an electric motor as an actuator.
  • hydraulic actuators have been widely used because equipment can be made smaller and lighter with respect to output.
  • hydraulic actuators are less energy efficient than electric actuators, it has recently been considered to install electric actuators.
  • an actuator that rotates the upper revolving structure of the construction machine with respect to the lower traveling structure is frequently used, and it is effective to replace it with an electric actuator because it is a rotary actuator.
  • the front structure connected to the upper-part turning body may collide with an obstacle existing in the turning direction, and safety is lowered.
  • the stop operation when the stop operation is performed after the operation to start the turning operation, it stops more abruptly than the turning drive device using a hydraulic actuator. If the arm stops suddenly, heavy objects such as stones and rocks stored in the packet may be scattered, reducing safety.
  • Torque characteristics at startup and braking are controlled to be similar to those of a hydraulic actuator.
  • a swing drive device for construction machinery one that uses an electric motor as a motor characteristic during turning acceleration, uses an electric motor as a generator characteristic during turning deceleration, and uses different torque characteristics during turning acceleration and turning deceleration is known. (For example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-11897
  • An object of the present invention is to provide a turning drive device for a construction machine that can operate as intended by an operator and has improved safety.
  • the present invention provides a turning drive device for a construction machine that uses an electric motor as an actuator to drive the upper turning body to turn with respect to the lower traveling body.
  • the swing drive system is a hydraulic pump one-way control valve hydraulic motor
  • the starting torque and the braking torque are calculated in accordance with the input amount of the lever device that gives the difference between the starting torque and the braking torque.
  • This is provided with a control means for making the drive torque of the motor.
  • the powerful configuration allows the operator's intended movement and can improve safety.
  • control means inputs an input amount of the lever device and an actual rotational speed of the electric motor, and inputs a lever input amount torque table and an actual rotational speed torque. Tables, and the starting torque is determined by the minimum torque value obtained from each table.
  • the control means includes an input amount of the lever device and The actual rotation speed of the motor is used as an input, and there is a lever input amount meter-out aperture area table and an actual rotation speed / relief torque table, and the meter input aperture area where the lever input amount / meter-out aperture area table force is also obtained.
  • the meter out torque is calculated using the actual rotation speed, and the minimum value of the meter out torque and the relief torque is used as the braking torque.
  • control means includes an input amount of the lever device and an actual rotational speed of the electric motor as inputs, and includes an actual rotational speed-relief torque table,
  • the driving torque is set to the relief torque obtained from the relief torque table with the actual rotation number.
  • an output control dial capable of varying the output is provided, and the control means reduces the value of the starting torque in proportion to the command value of the output control dial. It is a thing.
  • FIG. 1 is a side view showing a configuration of a construction machine using a turning drive device for a construction machine according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a system block diagram showing a configuration of a drive control device for a construction machine including a turning drive device for the construction machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a system block diagram showing the configuration of the turning drive device for the construction machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing an example of a hydraulic turning drive device for a construction machine.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram of an example of a hydraulic turning drive device for a construction machine.
  • FIG. 6 is a system block diagram showing a configuration of a turning drive device for a construction machine according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a system showing a configuration of a swing drive device for a construction machine according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a side view showing a configuration of a construction machine that uses a turning drive device for a construction machine according to a first embodiment of the present invention.
  • the lower traveling body 10 includes a pair of crawlers 11 and a crawler frame 12 (only one side is shown in the figure). Each crawler 11 is independently driven and controlled by a pair of traveling motors 13 and 14 described later with reference to FIG.
  • the upper swing body 20 includes a swing frame 21, an engine 22, a generator 23, a notch 24, a swing motor 25, a swing mechanism 26, and the like.
  • An engine 22 as a drive source is provided on the turning frame 21.
  • the generator 23 is driven by the engine 22.
  • the electric power generated by the generator 23 is stored in the battery 24.
  • the turning electric motor 25 is driven by electric power from the generator 23 or the battery 24, and is used as a drive source for turning the upper turning body 20 in the left-right direction.
  • the turning mechanism 26 includes a speed reducing mechanism that reduces the rotation of the turning electric motor 25, and is used to drive the upper turning body 20 (the turning frame 21) with respect to the lower traveling body 10 by the driving force of the turning electric motor 25. Used for.
  • an excavator mechanism 30 is mounted on the upper swing body 20.
  • the shovel mechanism 30 includes a boom 31 that can be raised and lowered, a boom cylinder 32 that drives the boom 31, an arm 33 that is rotatably supported near the tip of the boom 31, and a key that drives the arm 33. 1 cylinder 34, a packet 35 rotatably supported at the tip of the arm 33, a bucket cylinder 36 for driving the packet 35, and the like.
  • a hydraulic control mechanism 40 is mounted on the swing frame 21 of the upper swing body 20.
  • the hydraulic control mechanism 40 includes a hydraulic pump 41 for driving and controlling the boom cylinder 32, the arm cylinder 34, and the bucket cylinder 36, and a hydraulic control valve provided for each cylinder.
  • FIG. 2 is a system block diagram showing the configuration of the drive control device for the construction machine including the turning drive device for the construction machine according to the first embodiment of the present invention.
  • the thick solid line indicates the mechanical drive system
  • the middle solid line indicates the hydraulic drive system
  • the thin solid line indicates the electrical drive system
  • the dotted line indicates the control signal system.
  • the driving force of the engine 22 is transmitted to the hydraulic pump 41.
  • the hydraulic control valve 42 controls the discharge amount and the discharge direction of the operating oil to the boom cylinder 32, the arm cylinder 34, and the bucket cylinder 36 in accordance with an operation command from an operating means (not shown). Further, the driving force of the engine 22 is transmitted to the generator 23 via the speed increasing mechanism 29.
  • the generator 23 generates predetermined AC power, and the generated AC power is converted into DC by the converter 27 and stored in the battery 24.
  • the DC power of the converter 27 or the battery 24 is converted into a pulse signal of a predetermined voltage and frequency by the turning inverter 28 a controlled by the controller 55 and input to the turning electric motor 25.
  • the DC power from the converter 27 or the battery 24 is converted into a pulse signal of a predetermined voltage and frequency by the right traveling inverter 28b and the left traveling inverter 28c controlled by the controller 55, and is converted into a right traveling pulse signal. It is input to the electric motor 13 and the left driving electric motor 14, respectively.
  • the motors 13, 14, and 25 are used for generator characteristics during deceleration, and the electric power regenerated by the motors 13, 14, and 25 is converted into direct current and stored in the battery 24.
  • the operation device 54 also has a turning operation lever for instructing a right turn / left turn and a traveling operation lever force for instructing a forward / reverse movement.
  • the travel control lever includes a right travel lever and a left travel lever.
  • the swivel lever is normally in the neutral position, and when the neutral position force is also tilted to the right, a right turn is instructed, and to the left, a left turn is instructed.
  • the amount of tilt from the neutral position to the right or left is input to the controller 55 as a left / right turning operation signal.
  • the travel control lever is normally in the neutral position, and when the neutral position force is tilted forward, it indicates forward, and when it is tilted backward, it indicates reverse.
  • Neutral position force The forward or backward tilt amount is input to the controller 55 as a forward / reverse operation signal.
  • the controller 55 is a pulse signal output from the turning inverter 28a so that the torque T of the turning electric motor 25 becomes a predetermined torque based on the left / right turning operation signal from the turning operation lever of the operating device 54.
  • the turning electric motor 25 includes a rotation speed detector 25s that detects the rotation speed of the output shaft. For example, a resolver or the like is used as the rotation speed detector 25s.
  • the output signal of the rotation speed detector 25s is input to the controller 55. To help.
  • the controller 55 controls the output torque T of the turning electric motor 25 according to the rotation speed N of the turning electric motor 25 detected by the rotation speed detector 25s.
  • the hydraulic pump 41 that drives the boom, arm, and packet may be driven by the engine 22.
  • the hydraulic pump 41 may be driven by an electric motor.
  • FIG. 3 is a system block diagram showing the configuration of the turning drive device for the construction machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing an example of a hydraulic swing drive device for a construction machine.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram of an example of a hydraulic swing drive device for a construction machine. 1 and 2 indicate the same parts.
  • the turning control means 55A is a control means that is included in the controller 55 shown in FIG. 2 and controls turning control.
  • the turning control means 55A includes the lever operation input signal Pisw from the turning operation lever device 54A in the operation device 54 shown in FIG. 2, and the actual operation of the turning electric motor 25 from the rotational speed detector 25s shown in FIG.
  • the rotation speed signal Nrelsw is input, and the command torque Tcomsw is output to the turning inverter 28a shown in FIG.
  • the turning inverter 28a controls the voltage and current value when the output DC power of the battery 24 is converted into AC power according to the command torque Tcomsw, and supplies it to the turning motor 25.
  • an inertial body 21 representing the upper swing body of the construction machine is driven to swing by a hydraulic swing motor 22.
  • the variable displacement hydraulic pump 24 supplies hydraulic oil in the hydraulic oil tank 23 to the turning motor 22.
  • the direction control valve 25 controls the direction and flow rate of the pressure oil supplied from the hydraulic pump 24 to the swing motor 22.
  • the lever device 54A functions as an input device for instructing the direction and flow rate of the pressure oil supplied to the turning motor 22 by sending a control pressure to the direction control valve 25.
  • the relief valves 27a and 27b regulate the maximum pressure of the two ports 22a and 22b that supply and discharge the pressure of the swing motor 22.
  • Poppet valves 28a and 28b allow inflow of hydraulic oil from hydraulic oil tank 23 to ports 22a and 22b in order to prevent negative pressure at two ports 22a and 22b that supply and discharge the pressure of swing motor 22 Conversely, the flow of hydraulic oil from ports 22a and 22b to hydraulic oil tank 23 is prohibited.
  • the hydraulic pump 24 has a displacement displacement-discharge pressure characteristic shown in Fig. 5 (A) so that the output of a drive source (not shown) can be used effectively.
  • the direction control valve 25 guides the entire amount of hydraulic oil from the hydraulic pump 24 to the hydraulic oil tank 23 at the neutral position 25a where the pilot command from the lever device 54A does not act.
  • the directional control valve 25 is switched to the right position 25b, and the hydraulic oil from the hydraulic pump 24 is guided to the 22b port of the swing motor 22 and discharged from the 22a port.
  • the pressure oil is returned to the hydraulic oil tank 23 via the direction control valve 25.
  • the directional control valve 25 is switched to the left position 25c, and the hydraulic oil from the hydraulic pump 24 is guided to the 22a port of the swing motor 22 and discharged from the 22b port.
  • the pressure oil is returned to the hydraulic oil tank 23 via the direction control valve 25.
  • the pressure for energizing the swing motor 22 by the hydraulic pump 24 is the pump discharge pressure obtained from the flow rate from Fig. 5 (A) and the maximum pressure obtained from the lever command from Fig. 5 (B). It turns out that it is the minimum with force.
  • the relief valves 27a and 27b have a flow rate-pressure characteristic shown in FIG. 5 (D). Therefore, the maximum pressure of the 22a port of the slewing motor 22 at a specific flow rate is shown in Fig. 5 (D
  • the pressure can be calculated according to Where ⁇ is a constant. Of the pressure ⁇ ⁇ thus obtained and the relief pressure Pmax obtained from the flow rate Q according to FIG. 5D, the smaller value is the pressure generated at the 22a port of the swing motor 22. Similarly, when the lever device 54A is driven in the neutral direction while the lever device 54A is tilted to the left and the rotation motor 22 is driven, the pressure Pb of the port 22b of the swing motor 22 can be obtained.
  • the output torque of the swing motor 22 is also found from the differential pressure between the pressures Pa and Pb of the ports 22a and 22b of the swing motor 22 and the displacement force of the swing motor 22 obtained as described above.
  • the turning control means 55A follows the procedure for deriving the pressures Pa and Pb of the ports 22a and 22b of the turning motor 22 in FIGS. 4 and 5, and the starting torque Taccsw and the braking torque.
  • the torque Tbrksw is calculated, and the command torque Tcomsw is calculated from the starting torque and the braking torque, just as the output torque of the swing motor 22 is derived from the differential pressure between the pressures Pa and Pb.
  • the turning control means 55A includes a turning operation amount-meter-in (MZI) torque table 11 corresponding to FIG. 5 (B), an actual rotational speed one torque limiting table 13 corresponding to FIG. 5 (A), and FIG.
  • Rotation operation amount corresponding to (C) meter-out (MZO) opening table 15; actual rotation speed corresponding to FIG. 5 (D) —relief torque table 110; minimum value selectors 14A and 14B; and divider 17 And a squarer 18, a proportional unit 19, a switch 111, a substituting unit 112, and an adder 113.
  • the turning control means 55A derives the MZI torque Tmisw from the lever input Pisw from the lever device 54A using the turning operation amount—main (MZI) torque table 11 corresponding to FIG. Further, the torque limit value Tpqsw is derived from the actual speed Nrelsw from the motor speed detector 25s using the actual speed-torque limit table 13 corresponding to FIG. 5 (A).
  • the minimum value selector 14 selects the minimum value of the M / I torque Tmisw and the torque limit value Tpqsw to determine the starting torque Taccsw of the motor.
  • the turning control means 55A derives the MZO opening Amosw from the lever input Pisw of the lever device 54A using the turning operation amount meter-out (MZO) opening table 15 corresponding to FIG.
  • MZO turning operation amount meter-out
  • the divider 17, 17, the squarer 18, and the proportional unit 19 are used from the MZO aperture Amosw and the actual rotation speed Nrelsw from the motor rotation speed detector 25s. Calculate MZO torque Tmosw.
  • the turning control means 55A calculates the relief torque Trelsw from the actual rotation speed Nrelsw from the motor rotation speed detector 25s using the actual rotation speed-relief torque table 110 corresponding to FIG. 5 (D). To derive. Then, the minimum value selector 14 selects the minimum value of the M / O torque Tmosw and the relief torque Trelsw to obtain the braking torque Tbrksw of the motor.
  • An assigner 112 that obtains Tmosw is installed.
  • the set value Trelswmax is set to a value larger than the maximum value of the relief torque Trelsw obtained from the actual rotational speed-relief torque table 110.
  • the turning direction is described as positive.
  • the calculation is performed in consideration of the left and right turning directions.
  • FIG. 1 The configuration of the construction machine using the turning drive device for the construction machine according to the present embodiment is the same as that shown in FIG.
  • the construction of the construction machine drive control apparatus including the construction machine turning drive apparatus according to the present embodiment is the same as that shown in FIG.
  • FIG. 6 is a system block diagram showing the configuration of the turning drive device for the construction machine according to the second embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 denote the same parts.
  • the turning control means 55B is included in the controller 55 shown in FIG. 2, and is a control means for controlling turning control. It is.
  • the turning control means 55B includes the lever operation input signal Pisw from the turning operation lever device 54A in the operation device 54 shown in FIG. 2, and the actual operation of the turning electric motor 25 from the rotational speed detector 25s shown in FIG.
  • the rotation speed signal Nrelsw is input, and the command torque Tcomswpm is output to the turning inverter 28a shown in FIG.
  • the turning inverter 28a controls the voltage / current value when the output DC power of the battery 24 is converted into AC power according to the command torque Tcomswpm, and supplies it to the turning motor 25.
  • the torque generated in the swing motor 22 depends on the characteristics of the relief valves 27a and 27b.
  • the turning control means 55B includes the turning control means 55A described with reference to FIG. 3, the actual rotational speed—relief torque table 110 corresponding to FIG. 5 (D), the sign reverser 31, and the reverse lever determination device. 32 and Further, the command torque Tcomsw output from the turning control means 55A is herein referred to as a positive lever command torque.
  • the turning control means 55A calculates the positive lever command torque Tcomsw as described with reference to FIG.
  • the turning control means 55B calculates the relief torque Trelsw using the actual rotation speed-relief torque table 110 from the actual rotation speed Nrelsw from the motor rotation speed detector 25s. The sign is reversed by the device 31 and the reverse lever command torque Tcomsw. Minus is calculated.
  • the reverse lever determination device 32 is based on the lever input Pisw of the lever device 54A force and the actual rotation speed Nrelsw from the rotation speed detector 25s! /, The sign of the lever input Pisw and the actual rotation speed If the signs of Nrels w are the same, it is determined as a forward lever, and if they are different, it is determined as a reverse lever.
  • Reverse lever format In the case of the forward lever, the fixed device 32 is the forward lever command torque Tcomsw calculated by the turning control means 55A, and in the case of the reverse lever, the reverse rotation calculated by the actual rotational speed-relief torque table 110 and the sign reverser 31.
  • the lever command torque Tcomsw. Minus is calculated as the command torque Tcoms wpm and output to the turning inverter 28a.
  • the turning operation is performed in the hydraulic turning drive device. Since the turning motion can be made the same, the flow of the upper turning body including the front structure can be prevented, and the sudden turning of the upper turning body can also be prevented, thereby improving the safety.
  • an operator who has changed from a construction machine equipped with a hydraulic turning drive device can perform operations without a sense of incongruity.
  • FIG. 1 The configuration of the construction machine using the turning drive device for the construction machine according to the present embodiment is the same as that shown in FIG.
  • the construction of the construction machine drive control apparatus including the construction machine turning drive apparatus according to the present embodiment is the same as that shown in FIG.
  • FIG. 7 is a system block diagram showing the configuration of the turning drive device for the construction machine according to the third embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 denote the same parts.
  • the turning control means 55A ′ is included in the controller 55 shown in FIG. 2, and is a control means that controls turning control.
  • the turning control means 55A ′ includes a maximum dial angle output device 42, a divider 43, and a multiplier 44 in addition to the configuration of the turning control means 55A shown in FIG.
  • the output adjustment dial 54B is included in the operation device 54 shown in FIG. 2, and an arbitrarily set dial angle Adial is output by the operation of the operator.
  • the divider 43 A coefficient of 1 or less is output.
  • the multiplier 44 multiplies the coefficient of the calculation result of the divider 43 by the selection result of the minimum value selector 14 and outputs the starting torque Taccsw as the calculation result.
  • the turning operation is performed in the hydraulic turning drive device. Since the turning motion can be made the same, the flow of the upper turning body including the front structure can be prevented, and the sudden turning of the upper turning body can also be prevented, thereby improving the safety.
  • an operator who has changed from a construction machine equipped with a hydraulic turning drive device can perform operations without a sense of incongruity.
  • the present invention is not limited to this and can be modified as follows.
  • the present invention may be applied to a traveling drive device instead of a turning drive device.
  • the present invention is not limited to the configurations in the above-described embodiments as long as the characteristic functions of the present invention are not impaired.

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Abstract

　オペレータの意図した動作が可能であり、安全性の向上した建設機械の旋回駆動装置を提供することにある。 　旋回制御手段５５Ａは、レバー入力量－トルクテーブル１１と、実回転数－トルクテーブル１３とを備え、レバー入力量と電動機の実回転数により、各テーブルより得られるトルク値の最小値を以て起動トルクとする。また、旋回制御手段５５Ａは、レバー入力量－メータアウト絞り面積テーブル１５と、実回転数－リリーフトルクテーブル１１９とを備え、レバー入力量と電動機の実回転数により、レバー入力量－メータアウト絞り面積テーブルから得られたメータアウト絞り面積と実回転数を用いてメータアウトトルクを算出し、メータアウトトルクとリリーフトルクの最小値を以て制動トルクとする。

Description

建設機械の旋回駆動装置
技術分野
[0001] 本発明は、建設機械の旋回駆動装置に係り、特に、電動機をァクチユエータとする 建設機械の旋回駆動装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、建設機械の分野では、出力に対して機器が小型軽量にできることから、油圧 ァクチユエータが広く用いられている。し力しながら、油圧ァクチユエータは、電動ァク チユエータに比べてエネルギー効率が悪いため、近年、電動ァクチユエータを搭載 することが検討されている。特に、建設機械の上部旋回体を下部走行体に対して旋 回駆動するァクチユエータは使用頻度が高ぐまた回転式のァクチユエータであるこ とから電動ァクチユエータに置き換えることが効果的である。
[0003] し力しながら、電動ァクチユエータを用いた旋回駆動装置について試作研究を行つ たところ、電動ァクチユエータと油圧ァクチユエータとの出力特性の相違から、油圧ァ クチユエータを用いた旋回駆動装置と同様に、電動ァクチユエータを用いた旋回駆 動装置を操作すると、安全性の面で問題が生じる恐れがあることが判明した。具体的 には、電動ァクチユエータを用いた旋回駆動装置には、速度指令により制御するもの と、トルク指令により制御するものがある力 トルク指令により制御するものでは、旋回 動作を開始する操作を行った後、停止操作したとき、油圧ァクチユエータを用いた旋 回駆動装置とは同じようには停止せず、停止するまでの移動量が大き!、ことが分かつ た。停止するまでの移動量が大きいと、上部旋回体に接続されたフロント構造物等が 、旋回方向に存在する障害物に衝突する場合もあり、安全性が低下する。また、速度 指令により制御するものでは、旋回動作を開始する操作を行った後、停止操作したと き、油圧ァクチユエータを用いた旋回駆動装置に比べて急激に停止することが分か つた。急激にアームが停止すると、パケット内に収納された石や岩等の重量物が飛散 する場合もあり、安全性が低下する。
[0004] なお、起動時と制動時のトルク特性を油圧ァクチユエータの場合と似せて制御する 建設機械の旋回駆動装置として、旋回加速時には電動機を電動機特性で使用し、 旋回減速時には電動機を発電機特性で使用し、旋回加速時と旋回減速時で異なつ たトルク特性を使用するものが知られている（例えば、特許文献 1参照)。
[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] し力しながら、特許文献 1記載のものでは、電動機の回転数とトルクとの関係を加速 時と減速時、別個に規定するだけであり、レバー等の入力装置からの指令とトルクと の関係については何ら規定してないものである。したがって、電動機の回転数のみよ りトルクを規定する特許文献 1記載のものでは、電動機停止状態からレバー等の入力 装置より微少入力を与えた場合と大入力を与えた場合ではどちらも最大トルクで起動 を開始するため、オペレータの意図した動作ができないという問題があった。
[0007] 本発明の目的は、オペレータの意図した動作が可能であり、安全性の向上した建 設機械の旋回駆動装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0008] (1)上記目的を達成するために、本発明は、電動機をァクチユエータとして、下部 走行体に対して上部旋回体を旋回駆動する建設機械の旋回駆動装置であって、旋 回駆動指令を与えるレバー装置の入力量に応じて、擬似的に旋回駆動系が油圧ポ ンプ一方向制御弁 油圧モータの場合の起動トルクと制動トルクを演算し、起動トル クと制動トルクの差分を前記電動機の駆動トルクとする制御手段を備えるようにしたも のである。
力かる構成により、オペレータの意図した動作が可能であり、安全性を向上し得るも のとなる。
[0009] (2)上記（1)において、好ましくは、前記制御手段は、前記レバー装置の入力量と 前記電動機の実回転数を入力とし、レバー入力量 トルクテーブルと、実回転数ート ルクテーブルとを備え、各テーブルより得られるトルク値の最小値を以て起動トルクと するようにしたものである。
[0010] (3)上記（1)において、好ましくは、前記制御手段は、前記レバー装置の入力量と 前記電動機の実回転数を入力とし、レバー入力量 メータアウト絞り面積テーブルと 、実回転数一リリーフトルクテーブルとを備え、前記レバー入力量一メータアウト絞り 面積テーブル力も得られたメータアウト絞り面積と実回転数を用いてメータアウトトル クを算出し、前記メータアウトトルクとリリーフトルクの最小値を以て制動トルクとするよ うにしたものである。
[0011] (4)上記（1)において、好ましくは、前記制御手段は、前記レバー装置の入力量と 前記電動機の実回転数を入力とし、実回転数—リリーフトルクテーブルとを備え、前 記レバー装置の入力によって指示される回転方向と実回転方向が逆方向の場合は 、実回転数一リリーフトルクテーブルより得られたリリーフトルクを以て駆動トルクとする ようにしたものである。
[0012] (5)上記（1)において、好ましくは、出力を可変できる出力制御ダイアルを備え、前 記制御手段は、前記出力制御ダイアルの指令値に比例して起動トルクの値を減じる ようにしたものである。
発明の効果
[0013] 本発明によれば、オペレータの意図した動作が可能であり、安全性を向上すること ができる。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]本発明の第 1の実施形態による建設機械の旋回駆動装置を用いる建設機械の 構成を示す側面図である。
[図 2]本発明の第 1の実施形態による建設機械の旋回駆動装置を含む建設機械の 駆動制御装置の構成を示すシステムブロック図である。
[図 3]本発明の第 1の実施形態による建設機械の旋回駆動装置の構成を示すシステ ムブロック図である。
[図 4]建設機械の油圧式旋回駆動装置の一例を示す油圧回路図である。
[図 5]建設機械の油圧式旋回駆動装置の一例における特性図である。
[図 6]本発明の第 2の実施形態による建設機械の旋回駆動装置の構成を示すシステ ムブロック図である。
[図 7]本発明の第 3の実施形態による建設機械の旋回駆動装置の構成を示すシステ ムブロック図である。
符号の説明
[0015] 11…旋回操作量 MZlトルクテーブル
13…実回転数 トルク制限テープノレ
14…最小値選択器
15…旋回操作量 MZO開口テーブル
17…除算器
18···二乗器
19···比例器
25···旋回用電動機
25s…回転数検出器
31…符号反転器
32···逆レバー判定器
42···最大ダイヤル角
43…除算器
44…乗算器
54A…レバー装置
54Β···出力調整ダイヤル
55…制御器
55A, 55Α' , 55B…旋回制御手段
110···実回転数—リリーフトルクテーブル
111···スィッチ
112…代入器
発明を実施するための最良の形態
[0016] 以下、図 1〜図 5を用いて、本発明の第 1の実施形態による建設機械の旋回駆動装 置の構成及び動作にっレ、て説明する。
最初に、図 1を用いて、本実施形態による建設機械の旋回駆動装置を用いる建設 機械の構成について説明する。ここでは、建設機械として、ショベルを例にして説明 する。
図 1は、本発明の第 1の実施形態による建設機械の旋回駆動装置を用いる建設機 械の構成を示す側面図である。
[0017] 下部走行体 10は、一対のクローラ 11及びクローラフレーム 12 (図では片側のみを 示す)で構成されている。各クローラ 11は、図 2にて後述する一対の走行用電動機 1 3, 14及びその減速機構等により独立して駆動制御される。
[0018] 上部旋回体 20は、旋回フレーム 21と、エンジン 22と、発電機 23と、ノ ッテリ 24と、 旋回用電動機 25と、旋回機構 26等から構成されている。駆動源としてのエンジン 22 は、旋回フレーム 21上に設けられている。発電機 23は、エンジン 22により駆動される 。発電機 23により発生された電力は、バッテリ 24に蓄えられる。旋回用電動機 25は、 発電機 23又はバッテリ 24からの電力により駆動され、上部旋回体 20を左右方向に 旋回させる駆動源として用いられる。旋回機構 26は、旋回用電動機 25の回転を減 速する減速機構を含み、旋回用電動機 25の駆動力により下部走行体 10に対して上 部旋回体 20 (旋回フレーム 21)を旋回駆動させるために用いられる。
[0019] また、上部旋回体 20には、ショベル機構 30が搭載されている。ショベル機構 30は、 起伏可能なブーム 31と、ブーム 31を駆動するためのブームシリンダ 32と、ブーム 31 の先端部近傍に回転自在に軸支されたアーム 33と、アーム 33を駆動するためのァ 一ムシリンダ 34と、アーム 33の先端に回転可能に軸支されたパケット 35と、パケット 3 5を駆動するためのバケツトシリンダ 36等で構成されている。さらに、上部旋回体 20 の旋回フレーム 21上には、油圧制御機構 40が搭載されている。油圧制御機構 40は 、ブームシリンダ 32、アームシリンダ 34、バケツトシリンダ 36を駆動制御するための油 圧ポンプ 41及び各シリンダごとに設けられた油圧制御弁等で構成されている。
[0020] 次に、図 2を用いて、本実施形態による建設機械の旋回駆動装置を含む建設機械 の駆動制御装置の構成について説明する。
図 2は、本発明の第 1の実施形態による建設機械の旋回駆動装置を含む建設機械 の駆動制御装置の構成を示すシステムブロック図である。なお、図 2において、太い 実線は機械的駆動系統を、中くらいの実線は油圧駆動系統を、細い実線は電気的 駆動系統を、点線は制御信号系を示している。また、図 1と同一符号は、同一部分を 示している。
[0021] エンジン 22の駆動力は、油圧ポンプ 41に伝達される。油圧制御弁 42は、図示しな い操作手段からの動作指令に応じて、ブームシリンダ 32、アームシリンダ 34及びバ ケットシリンダ 36への動作油の吐出量及び吐出方向を制御する。また、エンジン 22 の駆動力は、増速機構 29を介して発電機 23に伝達される。発電機 23は所定の交流 電力を発生し、発生された交流電力はコンバータ 27により直流に変換され、バッテリ 24に蓄えられる。
[0022] 一方、コンバータ 27又はバッテリ 24力もの直流電力は、制御器 55により制御される 旋回用インバータ 28aにより所定の電圧及び周波数のパルス信号に変換され、旋回 用電動機 25に入力される。同様に、コンバータ 27又はバッテリ 24からの直流電力は 、制御器 55により制御される右走行用インバータ 28bおよびに左走行用インバータ 2 8cより所定の電圧及び周波数のパルス信号に変換され、右走行用電動機 13および 左走行用電動機 14にそれぞれ入力される。また、各電動機 13, 14, 25は減速時に は発電機特性で使用し、各電動機 13, 14, 25により回生された電力を直流に変換 してバッテリ 24に蓄える。
[0023] 操作装置 54は、右旋回 ·左旋回を指示する旋回操作レバーと、前進 ·後進を指示 する走行操作レバー力もなる。なお、走行操作レバーは、右走行レバーと、左走行レ バーとからなる。旋回操作レバーは、通常は中立位置にあり、中立位置力も右に傾け ることで右旋回を指示し、左に傾けることで左旋回を指示する。中立位置から右方向 若しくは左方向への傾け量が左右旋回操作信号として制御器 55に入力する。走行 操作レバーは、通常は中立位置にあり、中立位置力 前方に傾けることで前進を指 示し、後方に傾けることで後進を指示する。中立位置力 前方向若しくは後方向への 傾け量が前後進操作信号として制御器 55に入力する。
[0024] 制御器 55は、操作装置 54の旋回操作レバーからの左右旋回操作信号に基づい て、旋回用電動機 25のトルク Tが所定トルクとなるように、旋回用インバータ 28aが出 力するパルス信号の電圧及び周波数を制御する。また、旋回用電動機 25は、その 出力軸の回転数を検出する回転数検出器 25sを備えている。回転数検出器 25sは、 例えば、レゾルバ等を用いている。回転数検出器 25sの出力信号は、制御器 55に入 力する。制御器 55は、回転数検出器 25sで検出された旋回用電動機 25の回転数 N に応じて、旋回用電動機 25の出力トルク Tを制御する。
[0025] また、制御器 55は、操作装置 54の走行操作レバー力もの前後進操作信号に基づ いて、右走行用電動機 13や左走行用電動機 14のトルク Tが所定トルクとなるように、 右走行用インバータ 28bや左走行用インバータ 28cが出力するパルス信号の電圧及 び周波数を制御する。また、右走行用電動機 13及び左走行用電動機 14は、それぞ れ、その出力軸の回転数を検出する回転数検出器 13s, 14sを備えている。回転数 検出器 13s, 14sは、例えば、レゾルバ等を用いている。回転数検出器 13s, 14sの 出力信号は、それぞれ、制御器 55に入力する。制御器 55は、回転数検出器 13s, 1 4sで検出された右走行用電動機 13及び左走行用電動機 14の回転数 Nに応じて、 右走行用電動機 13及び左走行用電動機 14の出力トルク Tを制御する。
[0026] なお、以上の例では、ブーム，アーム，パケットを駆動する油圧ポンプ 41はェンジ ン 22により駆動するものである力 油圧ポンプ 41を電動機により駆動する方式として も良いものである。
[0027] 次に、図 3〜図 5を用いて、本実施形態による建設機械の旋回駆動装置の構成及 び動作について説明する。
図 3は、本発明の第 1の実施形態による建設機械の旋回駆動装置の構成を示すシ ステムブロック図である。図 4は、建設機械の油圧式旋回駆動装置の一例を示す油 圧回路図である。図 5は、建設機械の油圧式旋回駆動装置の一例における特性図 である。なお、図 1及び図 2と同一符号は、同一部分を示している。
[0028] 旋回制御手段 55Aは、図 2に示した制御器 55に含まれ、旋回制御を司る制御手段 である。旋回制御手段 55Aには、図 2に示した操作装置 54の中の旋回操作レバー 装置 54Aからのレバー操作入力信号 Piswと、図 2に示した回転数検出器 25sからの 旋回用電動機 25の実回転数信号 Nrelswとが入力し、図 2に示した旋回用インバー タ 28aに対して、指令トルク Tcomswを出力する。旋回用インバータ 28aは、指令トル ク Tcomswに応じて、バッテリ 24の出力直流電力を交流電力に変換する際に、電圧 ，電流値を制御して、旋回用電動機 25に供給する。
[0029] ここで、図 4を用いて、建設機械の油圧式旋回駆動装置の油圧回路図の一例につ いて説明する。
[0030] 図 4において、建設機械の上部旋回体を表す慣性体 21は、油圧式旋回モータ 22 によって旋回駆動される。可変容量型の油圧ポンプ 24は、作動油タンク 23の作動油 を旋回モータ 22に供給する。方向制御弁 25は、油圧ポンプ 24から旋回モータ 22に 供給される圧油の方向と流量を制御する。レバー装置 54Aは、方向制御弁 25に制 御圧を送ることで旋回モータ 22に供給する圧油の方向と流量を指示する入力装置と して機能する。リリーフ弁 27a, 27bは、旋回モータ 22の圧力を給排する 2つのポート 22a, 22bの最大圧力を規定する。ポペット弁 28a, 28bは、旋回モータ 22の圧力を 給排する 2つのポート 22a, 22bが負圧になることを防止するため作動油タンク 23か らポート 22a, 22bへの作動油の流入を許可し、逆にポート 22a, 22bから作動油タン ク 23への作動油の流れを禁止する。
[0031] 油圧ポンプ 24は、図示しない駆動源の出力を有効に使えるように、図 5 (A)に示す 押しのけ容量一吐出圧特性を持ち、概一定の入力トルクとなるように傾転制御される
[0032] 方向制御弁 25は、レバー装置 54Aからのパイロット指令が作用していない中立位 置 25aでは油圧ポンプ 24からの圧油を全量、作動油タンク 23に導く。レバー装置 54 Aを右方向に最大まで倒すと、方向制御弁 25は右位置 25bに切り換えられ、油圧ポ ンプ 24からの圧油は旋回モータ 22の 22bポートに導かれ、 22aポートから排出され た圧油は方向制御弁 25を介して作動油タンク 23へ戻される。レバー装置 54Aを左 方向に最大位置まで働すと、方向制御弁 25は左位置 25cに切り換えられ、油圧ボン プ 24からの圧油は旋回モータ 22の 22aポートに導かれ、 22bポートから排出された 圧油は方向制御弁 25を介して作動油タンク 23へ戻される。
[0033] レバー装置 54Aを右方向へハーフ位置まで倒すと、方向制御弁 25は中立位置 25 aと右位置 25bの中間位置に切り換えられる。この状態では、中立位置 25aの油圧ポ ンプ 24から作動油タンク 23へ通じる油路と右位置 25bの油圧ポンプ 24力も旋回モ ータ 22へ通じる油路の双方が絞られた状態にあり、レバー装置 54Aの指令値に応じ て、図 5 (B)に示すレバー指令 最大圧力特性にしたがってポンプ吐出圧を規制す る。このポンプ吐出圧が旋回モータ 22のポート 22bの圧力 Pbとなる。レバー装置 54 Aを左方向へハーフ位置まで倒した場合も同様にして旋回モータ 22のポート 22aの 圧力 Paが求められる。
[0034] 以上のことから、油圧ポンプ 24により旋回モータ 22を付勢する圧力は、図 5 (A)より 流量から求められるポンプ吐出圧と、図 5 (B)よりレバー指令から求められる最大圧 力との最小値であることが分かる。
[0035] 一方、レバー装置 54Aを右方向に倒した時にはレバー指令値と方向制御弁 25の 右位置 25bにおける旋回モータ 22から作動油タンク 23へ通じる油路 (メータアウト油 路）の開口面積との間に、図 5 (C)に示す関係が生じる。レバー装置 54Aを左方向に 倒した場合も同様である。
[0036] また、リリーフ弁 27a, 27bは、図 5 (D)に示す通過流量—圧力特性を持つ。したが つて、ある特定流量の場合の旋回モータ 22の 22aポートの圧力の最大値は、図 5 (D
)によって規制される。
[0037] V、ま、レバー装置 54Aを右方向に倒して旋回モータ 22が駆動されて 、る状態でレ バー装置 54Aを中立方向に動力した場合、旋回モータ 22の回転により発生する流 量 Qに対し、図 5 (C)より求められるメータアウト油路の開口面積 Aより、次の式（1)か ら、
P= a (Q/A) 2 …ひ）
にしたがって、圧力が計算できる。ここで、 αは定数である。こうして求められた圧力 Ρ と、流量 Qから図 5 (D)により求められたリリーフ圧 Pmaxのうち、小さい方の値が旋回 モータ 22の 22aポートに発生する圧力である。レバー装置 54Aを左方向に倒して旋 回モータ 22が駆動されている状態でレバー装置 54Aを中立方向に動力した場合も 同様にして旋回モータ 22のポート 22bの圧力 Pbを求めることができる。
[0038] 以上のようにして求めた旋回モータ 22のポート 22a, 22bの圧力 Pa, Pbの差圧と旋 回モータ 22の押しのけ容積力も旋回モータ 22の出力トルクがわかる。
[0039] 次に、図 3を用いて、本実施形態による建設機械の旋回駆動装置の構成及び動作 について説明する。
[0040] 本実施形態では、旋回制御手段 55Aは、図 4及び図 5における旋回モータ 22のポ ート 22a, 22bの圧力 Pa, Pbを導出した手順を踏襲して起動トルク Taccswと制動ト ルク Tbrkswを演算し、圧力 Pa, Pbの差圧から旋回モータ 22の出力トルクを導出し たように、起動トルクと制動トルクより指令トルク Tcomswを演算する。
[0041] 旋回制御手段 55Aは、図 5 (B)に相当する旋回操作量-メータイン (MZI)トルク テーブル 11と、図 5 (A)に相当する実回転数一トルク制限テーブル 13と、図 5 (C)に 相当する旋回操作量—メータアウト (MZO)開口テーブル 15と、図 5 (D)に相当する 実回転数—リリーフトルクテーブル 110と、最小値選択器 14A, 14Bと、除算器 17と 、二乗器 18と、比例器 19と、スィッチ 111と、代入器 112と、加算器 113とを有してい る。
[0042] 最初に、起動トルク Taccswの算出処理について説明する。旋回制御手段 55Aは 、レバー装置 54Aからのレバー入力 Piswより、図 5 (B)に相当する旋回操作量—メ 一タイン（MZI)トルクテーブル 11を用いて、 MZIトルク Tmiswを導出する。また、 電動機の回転数検出器 25sからの実回転数 Nrelswより、図 5 (A)に相当する実回転 数—トルク制限テーブル 13を用いて、トルク制限値 Tpqswを導出する。最小値選択 器 14により、 M/Iトルク Tmiswとトルク制限値 Tpqswとの最小値を選択して、電動 機の起動トルク Taccswが求められる。
[0043] 次に、制動トルク Tbrkswの算出処理について説明する。旋回制御手段 55Aは、レ バー装置 54A力 のレバー入力 Piswより、図 5 (C)に相当する旋回操作量 メータ アウト（MZO)開口テーブル 15を用いて、 MZO開口 Amoswを導出する。次に、式 (1)に相当する演算を行うため、この MZO開口 Amoswと電動機の回転数検出器 2 5sからの実回転数 Nrelswより、除算器 17,二乗器 18,比例器 19を用いて、 MZO トルク Tmoswを算出する。
[0044] また、旋回制御手段 55Aは、電動機の回転数検出器 25sからの実回転数 Nrelsw より、図 5 (D)に相当する実回転数—リリーフトルクテーブル 110を用いて、リリーフト ルク Trelswを導出する。そして、最小値選択器 14により、 M/Oトルク Tmoswとリリ ーフトルク Trelswとの最小値を選択して、電動機の制動トルク Tbrkswが求められる
[0045] ただし、レバー装置 54Aを中立位置まで戻した時には旋回操作量—MZO開口テ 一ブル 15より導かれる MZO開口 Amoswが 0となるため、除算器 17にてゼロ割が生 じてしまうと 、う不都合があるので、これを回避するためにスィッチ 111にて MZO開 口が 0の時に限り、除算器 17,二乗器 18,比例器 19をバイパスして、
丄、 mosw=Trelswmax
となる Tmoswを得る代入器 112を設置する。ここで、設定値 Trelswmaxは、実回転 数—リリーフトルクテーブル 110より求められるリリーフトルク Trelswの最大値より大き な値とする。
[0046] このようにすることで、レバー操作量 Pisw=0のときは常に、制動トルク Tbrksw= リーフトルク Trelswとなるようにできる。
[0047] さらに、減算器 113を用いて、電動機の起動トルク Taccswと制動トルク Tbrkswと の差分を求め、指令トルク Tcomswを演算し、旋回用インバータ 28aに出力する。
[0048] 以上のように構成することで、本実施形態によれば、電動機をァクチユエータとして 、下部走行体に対して上部旋回体を旋回駆動する建設機械において、油圧式旋回 駆動装置と同等の操作感を得ることができる。したがって、オペレータが油圧式旋回 駆動装置と同様に、旋回駆動操作を行っても、旋回動作は、油圧式旋回駆動装置に おける旋回動作を同様とできるため、フロント構造物を含む上部旋回体の流れも防止 でき、また、上部旋回体の急停止も防止でき、安全性が向上するものとなる。また、油 圧式旋回駆動装置を備えた建設機械から乗り換えたオペレータが違和感なく操作を 行うことができる。
[0049] 尚、以上の説明では、簡便にするために、旋回方向を正として説明しているが、実 際の演算では左右の旋回方向を考慮して演算を行う。
[0050] 次に、図 6を用いて、本発明の第 2の実施形態による建設機械の旋回駆動装置の 構成及び動作について説明する。本実施形態による建設機械の旋回駆動装置を用 いる建設機械の構成は、図 1に示したものと同様である。また、本実施形態による建 設機械の旋回駆動装置を含む建設機械の駆動制御装置の構成は、図 2に示したも のと同様である。
[0051] 図 6は、本発明の第 2の実施形態による建設機械の旋回駆動装置の構成を示すシ ステムブロック図である。なお、図 1〜図 3と同一符号は、同一部分を示している。
[0052] 旋回制御手段 55Bは、図 2に示した制御器 55に含まれ、旋回制御を司る制御手段 である。旋回制御手段 55Bには、図 2に示した操作装置 54の中の旋回操作レバー 装置 54Aからのレバー操作入力信号 Piswと、図 2に示した回転数検出器 25sからの 旋回用電動機 25の実回転数信号 Nrelswとが入力し、図 2に示した旋回用インバー タ 28aに対して、指令トルク Tcomswpmを出力する。旋回用インバータ 28aは、指令 トルク Tcomswpmに応じて、バッテリ 24の出力直流電力を交流電力に変換する際に 、電圧 ·電流値を制御して、旋回用電動機 25に供給する。
[0053] 図 4に示したレバー装置 54Aを右方向から左方向に素早く切り換えた場合、旋回 モータ 22は、慣性体 21の慣性によってポート 22bからポート 22aへ作動油が流れる ように回転させられる。このとき、方向制御弁 25は左位置 25cにあるため、油圧ボン プ 24より吐出される圧油は旋回モータ 22のポート 22aへと導かれる。このとき、旋回 モータ 22を通過する圧油は、作動油タンク 23 -チェック弁 28b—旋回モータ 22 -リ リーフ弁 27a—作動油タンク 23へと流れる。また、油圧ポンプ 24より吐出された圧油 は、方向制御弁 25—リリーフ弁 27a—作動油タンク 23へと流れる。
[0054] したがって、レバー装置 54Aの指令方向と旋回モータ 22の回転方向が正反対の 場合には、旋回モータ 22に発生するトルクは、リリーフ弁 27a, 27bの特性による。
[0055] 旋回制御手段 55Bは、図 3にて説明した旋回制御手段 55Aと、図 5 (D)に相当す る実回転数—リリーフトルクテーブル 110と、符号反転器 31と、逆レバー判定器 32と を有している。また、旋回制御手段 55Aが出力する指令トルク Tcomswは、ここでは 、正レバー指令トルクと称することとする。
[0056] 旋回制御手段 55Aは、図 3にて説明したようにして、正レバー指令トルク Tcomsw を算出する。
[0057] 一方、旋回制御手段 55Bは、電動機の回転数検出器 25sからの実回転数 Nrelsw より、実回転数—リリーフトルクテーブル 110を用いてリリーフトルク Trelswを算出し、 さら〖こ、符号反転器 31により符号を反転して、逆レバー指令トルク Tcomsw. minus を算出する。
[0058] 逆レバー判定器 32は、レバー装置 54A力 のレバー入力 Piswと、回転数検出器 2 5sからの実回転数 Nrelswとに基づ!/、て、レバー入力 Piswの符号と実回転数 Nrels wの符号が同一ならば正レバーと判定し、異なれば逆レバーと判定する。逆レバー判 定器 32は、正レバーの場合には、旋回制御手段 55Aが算出した正レバー指令トル ク Tcomswを、逆レバーの場合には実回転数—リリーフトルクテーブル 110及び符号 反転器 31により算出した逆レバー指令トルク Tcomsw. minusを、指令トルク Tcoms wpmとして演算し、旋回用インバータ 28aに出力する。
[0059] 以上のように構成することで、本実施形態によれば、オペレータが油圧式旋回駆動 装置と同様に、旋回駆動操作を行っても、旋回動作は、油圧式旋回駆動装置におけ る旋回動作を同様とできるため、フロント構造物を含む上部旋回体の流れも防止でき 、また、上部旋回体の急停止も防止でき、安全性が向上するものとなる。また、油圧 式旋回駆動装置を備えた建設機械カゝら乗り換えたオペレータが違和感なく操作を行 うことができる。
[0060] さらに、レバー装置のレバー入力指令と電動機の実回転数が反対である（逆レバー の)場合にも、油圧式旋回駆動装置と同等の操作感を得ることができ、油圧式旋回駆 動装置を備えた建設機械カゝら乗り換えたオペレータが違和感なく操作を行うことがで きる。
[0061] 次に、図 7を用いて、本発明の第 3の実施形態による建設機械の旋回駆動装置の 構成及び動作について説明する。本実施形態による建設機械の旋回駆動装置を用 いる建設機械の構成は、図 1に示したものと同様である。また、本実施形態による建 設機械の旋回駆動装置を含む建設機械の駆動制御装置の構成は、図 2に示したも のと同様である。
[0062] 図 7は、本発明の第 3の実施形態による建設機械の旋回駆動装置の構成を示すシ ステムブロック図である。なお、図 1〜図 3と同一符号は、同一部分を示している。
[0063] 旋回制御手段 55A'は、図 2に示した制御器 55に含まれ、旋回制御を司る制御手 段である。旋回制御手段 55A'は、図 3に示した旋回制御手段 55Aの構成にカ卩えて 、最大ダイヤル角出力器 42と、除算器 43と、乗算器 44とを有している。
[0064] 出力調整ダイヤル 54Bは、図 2に示した操作装置 54に含まれるものであり、ォペレ ータの操作により、任意に設定されたダイヤル角 Adialが出力されるものである。
[0065] 除算器 43は、最大ダイヤル角出力器 42に設定された最大ダイヤル角 Adialmax で、出力調整ダイヤル 54Bによって設定されたダイヤル角 Adialを除することにより、 1以下の係数を出力する。乗算器 44は、除算器 43の演算結果の係数を、最小値選 択器 14の選択結果に乗し、演算結果として起動トルク Taccswを出力する。
[0066] オペレータが、出力調整ダイヤル 54Bを調整することで、指令トルク Tcomswを変 更でき、結果として、さらに、オペレータの好みにあった旋回動作を得ることができる。
[0067] 以上のように構成することで、本実施形態によれば、オペレータが油圧式旋回駆動 装置と同様に、旋回駆動操作を行っても、旋回動作は、油圧式旋回駆動装置におけ る旋回動作を同様とできるため、フロント構造物を含む上部旋回体の流れも防止でき 、また、上部旋回体の急停止も防止でき、安全性が向上するものとなる。また、油圧 式旋回駆動装置を備えた建設機械カゝら乗り換えたオペレータが違和感なく操作を行 うことができる。
[0068] さらに、出力調整ダイヤルの指令に応じて、オペレータの好みにあった旋回動作を 得ることができる。
[0069] なお、以上の説明では、建設機械の旋回駆動装置について説明したが、本発明は これに限定されず、以下のような変形することもできる。たとえば旋回駆動装置の代わ りに走行駆動装置に適用してもよいものである。さらに、本発明の特徴的な機能を損 なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。

Claims

請求の範囲
[1] 電動機をァクチユエータとして、下部走行体に対して上部旋回体を旋回駆動する建 設機械の旋回駆動装置であって、
旋回駆動指令を与えるレバー装置の入力量に応じて、擬似的に旋回駆動系が油 圧ポンプー方向制御弁 油圧モータの場合の起動トルクと制動トルクを演算し、起 動トルクと制動トルクの差分を前記電動機の駆動トルクとする制御手段を備えることを 特徴とする建設機械の旋回駆動装置。
[2] 請求項 1記載の建設機械の旋回駆動装置において、
前記制御手段は、
前記レバー装置の入力量と前記電動機の実回転数を入力とし、
レバー入力量 トルクテーブルと、実回転数 トルクテーブルとを備え、 各テーブルより得られるトルク値の最小値を以て起動トルクとすることを特徴とする 建設機械の旋回駆動装置。
[3] 請求項 1記載の建設機械の旋回駆動装置において、
前記制御手段は、
前記レバー装置の入力量と前記電動機の実回転数を入力とし、
レバー入力量—メータアウト絞り面積テーブルと、実回転数—リリーフトルクテープ ノレとを備え、
前記レバー入力量 メータアウト絞り面積テーブル力 得られたメータアウト絞り面 積と実回転数を用いてメータアウトトルクを算出し、
前記メータアウトトルクとリリーフトルクの最小値を以て制動トルクとすることを特徴と する建設機械の旋回駆動装置。
[4] 請求項 1記載の建設機械の旋回駆動装置において、
前記制御手段は、
前記レバー装置の入力量と前記電動機の実回転数を入力とし、
実回転数一リリーフトルクテーブルとを備え、
前記レバー装置の入力によって指示される回転方向と実回転方向が逆方向の場 合は、実回転数—リリーフトルクテーブルより得られたリリーフトルクを以て駆動トルク とすることを特徴とする建設機械の旋回駆動装置。
請求項 1記載の建設機械の旋回駆動装置において、
出力を可変できる出力制御ダイアルを備え、
前記制御手段は、前記出力制御ダイアルの指令値に比例して起動トルクの値を減 じることを特徴とする建設機械の旋回駆動装置。
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