JP2010185257A - Hybrid working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動作業要素と油圧作業要素を含むハイブリッド型作業機械に関する。 The present invention relates to a hybrid work machine including an electric work element and a hydraulic work element.
従来より、作業要素を電動駆動制御する作業制御装置であって、アクチュエータの駆動速度を決定するための関係テーブルを複数有し、中立不感帯における操作速度により、関係テーブルを選択する作業制御装置があった。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a work control device that electrically controls a work element and has a plurality of relationship tables for determining the drive speed of an actuator, and selects a relationship table according to an operation speed in a neutral dead zone. It was.
この作業制御装置は、中立不感帯での操作速度が所定速度よりも低ければ、微速モードテーブルを選択し、中立不感帯での操作速度が所定速度以上であれば、通常モードテーブルを選択していた（例えば、特許文献１）。
ところで、操作レバーが中立不感帯にあるときに、他の作業要素の作業による振動等が生じると、操作レバーの操作速度に影響が生じる場合がある。 By the way, when the operation lever is in the neutral dead zone and vibration or the like due to work of other work elements occurs, the operation speed of the operation lever may be affected.
このように操作速度に影響が生じると、モード選択が正しく行われず、誤ったモード選択がなされる場合があった。 When the operation speed is thus affected, the mode selection may not be performed correctly, and an incorrect mode selection may be made.
そこで、本発明は、モード選択を正確に行うことのできるハイブリッド型作業機械を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a hybrid work machine capable of accurately performing mode selection.
本発明の一局面のハイブリッド型作業機械は、内燃機関又は電動発電機の駆動力で発生される油圧によって駆動される作業要素と、電動駆動される電動作業要素とを含むハイブリッド型作業機械において、前記電動作業要素を操作するための操作部と、前記電動作業要素を駆動するための駆動指令を前記操作部に入力される操作量に対応付けた駆動指令テーブルであって、前記操作量に対する駆動指令値の異なる複数の駆動指令テーブルを格納するテーブル格納部と、前記操作部に入力される操作量が絶対値で第１所定値までの不感帯を超えてから絶対値で第２所定値に到達するまでの判定領域内における到達度合により、操作量が前記第２所定値を超えた場合に出力する駆動指令を決定するための駆動指令テーブルを前記複数の駆動指令テーブルから選択するテーブル選択部と、前記テーブル選択部によって選択された駆動指令テーブルを用いて、前記操作部に入力される操作量に応じた駆動指令を出力する駆動指令出力部とを含む。 A hybrid work machine according to one aspect of the present invention is a hybrid work machine including a work element driven by hydraulic pressure generated by a driving force of an internal combustion engine or a motor generator, and an electric work element that is electrically driven. An operation unit for operating the electric work element, and a drive command table in which a drive command for driving the electric work element is associated with an operation amount input to the operation unit, and driving with respect to the operation amount A table storage unit for storing a plurality of drive command tables having different command values, and the operation amount input to the operation unit reaches the second predetermined value with the absolute value after the dead zone exceeding the first predetermined value with the absolute value. A drive command table for determining a drive command to be output when the operation amount exceeds the second predetermined value is determined based on the degree of arrival in the determination region until the plurality of drive command tables. Comprising a table selection section that selects from table by using the drive command table selected by the table selection unit, and a drive instruction output unit for outputting a drive command corresponding to the operation amount input to the operation unit.
また、前記到達度合は、操作量が絶対値で前記第１所定値を超えてから絶対値で前記第２所定値に到達するまでの経過時間であってもよい。 The degree of achievement may be an elapsed time from when the manipulated variable exceeds the first predetermined value as an absolute value until reaching the second predetermined value as an absolute value.
また、前記判定領域内では、前記駆動指令は零であってもよい。 Further, the drive command may be zero within the determination region.
また、前記判定領域内では、前記駆動指令は、前記複数の駆動指令テーブルのうち、前記操作量に対する駆動指令値が絶対値で最も小さい駆動指令テーブルによって決定されてもよい。 In the determination area, the drive command may be determined by a drive command table having the smallest absolute value of the drive command value for the operation amount among the plurality of drive command tables.
また、前記駆動指令テーブルは、速度指令値を決定するための速度指令テーブル、又はトルク電流指令値を決定するためのトルク指令テーブルであってもよい。 The drive command table may be a speed command table for determining a speed command value or a torque command table for determining a torque current command value.
本発明によれば、モード選択を正確に行うことのできるハイブリッド型作業機械を提供できるという特有の効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to provide a specific effect that it is possible to provide a hybrid work machine capable of accurately performing mode selection.
以下、本発明のハイブリッド型作業機械を適用した実施の形態について説明する。 Embodiments to which the hybrid work machine of the present invention is applied will be described below.
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１のハイブリッド型作業機械を示す側面図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a side view showing a hybrid work machine according to the first embodiment.
このハイブリッド型作業機械は、建設機械型のハイブリッド型作業機械であり、下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。また、上部旋回体３には、ブーム４、アーム５、及びバケット６と、これらを油圧駆動するためのブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９に加えて、キャビン１０及び動力源が搭載される。
This hybrid work machine is a construction machine type hybrid work machine, and an upper swing body 3 is mounted on a
「全体構成」
図２は、実施の形態１のハイブリッド型作業機械の構成を表すブロック図である。この図２では、機械的動力系を二重線、高圧油圧ラインを実線、パイロットラインを破線、電気駆動・制御系を実線でそれぞれ示す。
"overall structure"
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the hybrid work machine according to the first embodiment. In FIG. 2, the mechanical power system is indicated by a double line, the high-pressure hydraulic line is indicated by a solid line, the pilot line is indicated by a broken line, and the electric drive / control system is indicated by a solid line.
機械式駆動部としてのエンジン１１と、アシスト駆動部としての電動発電機１２は、ともに増力機としての減速機１３の入力軸に接続されている。また、この減速機１３の出力軸には、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されている。メインポンプ１４には、高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続されている。
An
コントロールバルブ１７は、実施の形態１のハイブリッド型作業機械における油圧系の制御を行う制御装置であり、このコントロールバルブ１７には、下部走行体１用の油圧モータ１Ａ（右用）及び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が高圧油圧ラインを介して接続される。
The
また、電動発電機１２には、インバータ１８及び昇降圧コンバータ１００を介して蓄電器としてのバッテリ１９が接続される。このインバータ１８と昇降圧コンバータ１００との間は、ＤＣバス１１０によって接続されている。
The motor generator 12 is connected to a
また、ＤＣバス１１０には、インバータ２０を介して電動作業要素としての旋回用電動機２１が接続されている。ＤＣバス１１０は、バッテリ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間で電力の授受を行うために配設されている。
Further, a turning
ＤＣバス１１０には、ＤＣバス１１０の電圧値（以下、ＤＣバス電圧値と称す）を検出するためのＤＣバス電圧検出部１１１が配設されている。検出されるＤＣバス電圧値は、コントローラ３０に入力される。
The DC bus 110 is provided with a DC bus voltage detector 111 for detecting a voltage value of the DC bus 110 (hereinafter referred to as a DC bus voltage value). The detected DC bus voltage value is input to the
また、バッテリ１９には、バッテリ電圧値を検出するためのバッテリ電圧検出部１１２と、バッテリ電流値を検出するためのバッテリ電流検出部１１３が配設されている。これらによって検出されるバッテリ電圧値とバッテリ電流値は、コントローラ３０に入力される。
Further, the
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。また、パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６が接続される。
A
操作装置２６は、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃを含み、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃには、油圧ライン２７及び２８を介して、コントロールバルブ１７及び圧力センサ２９がそれぞれ接続される。この圧力センサ２９には、実施の形態１のハイブリッド型作業機械の電気系の駆動制御を行うコントローラ３０が接続されている。
The
このような実施の形態１のハイブリッド型作業機械は、エンジン１１、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１を動力源とするハイブリッド型作業機械である。これらの動力源は、図１に示す上部旋回体３に搭載される。以下、各部について説明する。
Such a hybrid work machine of the first embodiment is a hybrid work machine that uses the
「各部の構成」
エンジン１１は、例えば、ディーゼルエンジンで構成される内燃機関であり、その出力軸は減速機１３の一方の入力軸に接続される。このエンジン１１は、ハイブリッド型作業機械の運転中は常時運転される。
"Configuration of each part"
The
電動発電機１２は、電動（アシスト）運転及び発電運転の双方が可能な電動機であればよい。ここでは、電動発電機１２として、インバータ２０によって交流駆動される電動発電機を示す。この電動発電機１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭ(Interior Permanent Magnetic)モータで構成することができる。電動発電機１２の回転軸は減速機１３の他方の入力軸に接続される。
The motor generator 12 may be an electric motor capable of both electric (assist) operation and power generation operation. Here, a motor generator that is AC driven by an
減速機１３は、２つの入力軸と１つの出力軸を有する。２つの入力軸の各々には、エンジン１１の駆動軸と電動発電機１２の駆動軸が接続される。また、出力軸にはメインポンプ１４の駆動軸が接続される。エンジン１１の負荷が大きい場合には、電動発電機１２が電動（アシスト）運転を行い、電動発電機１２の駆動力が減速機１３の出力軸を経てメインポンプ１４に伝達される。これによりエンジン１１の駆動がアシストされる。一方、エンジン１１の負荷が小さい場合は、エンジン１１の駆動力が減速機１３を経て電動発電機１２に伝達されることにより、電動発電機１２が発電運転による発電を行う。電動発電機１２の力行運転と発電運転の切り替えは、コントローラ３０により、エンジン１１の負荷等に応じて行われる。
The
メインポンプ１４は、コントロールバルブ１７に供給するための油圧を発生するポンプである。この油圧は、コントロールバルブ１７を介して油圧モータ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の各々を駆動するために供給される。
The
パイロットポンプ１５は、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生するポンプである。この油圧操作系の構成については後述する。 The pilot pump 15 is a pump that generates a pilot pressure necessary for the hydraulic operation system. The configuration of this hydraulic operation system will be described later.
コントロールバルブ１７は、高圧油圧ラインを介して接続される下部走行体１用の油圧モータ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の各々に供給する油圧を操作者の操作入力に応じて制御することにより、これらを油圧駆動制御する油圧制御装置である。
The
インバータ１８は、上述の如く電動発電機１２と昇降圧コンバータ１００との間に設けられ、コントローラ３０からの指令に基づき、電動発電機１２の運転制御を行う。これにより、インバータ１８が電動発電機１２の力行を運転制御している際には、必要な電力をバッテリ１９と昇降圧コンバータ１００からＤＣバス１１０を介して電動発電機１２に供給する。また、電動発電機１２の回生を運転制御している際には、電動発電機１２により発電された電力をＤＣバス１１０及び昇降圧コンバータ１００を介してバッテリ１９に充電する。
The
バッテリ１９は、昇降圧コンバータ１００を介してインバータ１８及びインバータ２０に接続されている。これにより、電動発電機１２の電動（アシスト）運転と旋回用電動機２１の力行運転との少なくともどちらか一方が行われている際には、電動（アシスト）運転又は力行運転に必要な電力を供給するとともに、また、電動発電機１２の発電運転と旋回用電動機２１の回生運転の少なくともどちらか一方が行われている際には、発電運転又は回生運転によって発生した電力を電気エネルギとして蓄積するための電源である。
The
このバッテリ１９の充放電制御は、バッテリ１９の充電状態、電動発電機１２の運転状態（電動（アシスト）運転又は発電運転）、旋回用電動機２１の運転状態（力行運転又は回生運転）に基づき、昇降圧コンバータ１００によって行われる。この昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、ＤＣバス電圧検出部１１１によって検出されるＤＣバス電圧値、バッテリ電圧検出部１１２によって検出されるバッテリ電圧値、及びバッテリ電流検出部１１３によって検出されるバッテリ電流値に基づき、コントローラ３０によって行われる。
The charge / discharge control of the
インバータ２０は、上述の如く旋回用電動機２１と昇降圧コンバータ１００との間に設けられ、コントローラ３０からの指令に基づき、旋回用電動機２１に対して運転制御を行う。これにより、インバータが旋回用電動機２１の力行を運転制御している際には、必要な電力をバッテリ１９から昇降圧コンバータ１００を介して旋回用電動機２１に供給する。また、旋回用電動機２１が回生運転をしている際には、旋回用電動機２１により発電された電力を昇降圧コンバータ１００を介してバッテリ１９へ充電する。図２には、旋回電動機（１台）及びインバータ（１台）を含む形態を示すが、その他マグネット機構や旋回機構部以外の駆動部として備えることで、複数の電動機及び複数のインバータをＤＣバス１１０に接続するようにしてもよい。
The
昇降圧コンバータ１００は、一側がＤＣバス１１０を介して電動発電機１２及び旋回用電動機２１に接続されるとともに、他側がバッテリ１９に接続されており、ＤＣバス電圧値が一定の範囲内に収まるように昇圧又は降圧を切り替える制御を行う。電動発電機１２が電動（アシスト）運転を行う場合には、インバータ１８を介して電動発電機１２に電力を供給する必要があるため、昇降圧コンバータ１００がＤＣバス電圧値を昇圧する必要がある。一方、電動発電機１２が発電運転を行う場合には、発電された電力をインバータ１８を介してバッテリ１９に充電する必要があるため、昇降圧コンバータ１００がＤＣバス電圧値を降圧する必要がある。
The buck-
このため、昇降圧コンバータ１００は、電動発電機１２と旋回用電動機２１の運転状態に応じて、ＤＣバス電圧値を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制御を行う。
For this reason, the step-up / step-down
ＤＣバス１１０は、２つのインバータ１８及び２０と昇降圧コンバータとの間に配設されており、バッテリ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間で電力の授受が可能に構成されている。
The DC bus 110 is disposed between the two
ＤＣバス電圧検出部１１１は、ＤＣバス電圧値を検出するための電圧検出部である。検出されるＤＣバス電圧値はコントローラ３０に入力され、このＤＣバス電圧値を一定の範囲内に収めるための昇圧動作と降圧動作の切替制御を行うために用いられる。
The DC bus voltage detection unit 111 is a voltage detection unit for detecting a DC bus voltage value. The detected DC bus voltage value is input to the
バッテリ電圧検出部１１２は、バッテリ１９の電圧値を検出するための電圧検出部であり、バッテリの充電状態を検出するために用いられる。検出されるバッテリ電圧値は、コントローラ３０に入力され、昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御を行うために用いられる。
The battery
バッテリ電流検出部１１３は、バッテリ１９の電流値を検出するための電流検出部である。バッテリ電流値は、バッテリ１９から昇降圧コンバータ１００に流れる電流を正の値として検出される。検出されるバッテリ電流値は、コントローラ３０に入力され、昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御を行うために用いられる。
The battery
旋回用電動機２１は、力行運転及び回生運転の双方が可能な電動機であればよく、上部旋回体３の旋回機構２を駆動するために設けられている電動作業要素である。力行運転の際には、旋回用電動機２１の回転駆動力の回転力が減速機２４にて増幅され、上部旋回体３が加減速制御され回転運動を行う。また、上部旋回体３の慣性回転により、減速機２４にて回転数が増加されて旋回用電動機２１に伝達され、回生電力を発生させることができる。ここでは、旋回用電動機２１として、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御信号によりインバータ２０によって交流駆動される電動機を示す。この旋回用電動機２１は、例えば、磁石埋込型のＩＰＭモータで構成することができる。これにより、より大きな誘導起電力を発生させることができるので、回生時に旋回用電動機２１にて発電される電力を増大させることができる。
The turning
レゾルバ２２は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転位置及び回転角度を検出するセンサであり、旋回用電動機２１と機械的に連結することで旋回用電動機２１の回転前の回転軸２１Ａの回転位置と、左回転又は右回転した後の回転位置との差を検出することにより、回転軸２１Ａの回転角度及び回転方向を検出するように構成されている。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転角度を検出することにより、旋回機構２の回転角度及び回転方向が導出される。また、図２にはレゾルバ２２を取り付けた形態を示すが、電動機の回転センサを有しないインバータ制御方式を用いてもよい。
The
メカニカルブレーキ２３は、機械的な制動力を発生させる制動装置であり、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａを機械的に停止させる。このメカニカルブレーキ２３は、電磁式スイッチにより制動／解除が切り替えられる。この切り替えは、コントローラ３０によって行われる。
The
旋回減速機２４は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転速度を減速して旋回機構２に機械的に伝達する減速機である。これにより、力行運転の際には、旋回用電動機２１の回転力を増力させ、より大きな回転力として旋回体へ伝達することができる。これとは逆に、回生運転の際には、旋回体で発生した回転数を増加させ、より多くの回転動作を旋回用電動機２１に発生させることができる。
The
旋回機構２は、旋回用電動機２１のメカニカルブレーキ２３が解除された状態で旋回可能となり、これにより、上部旋回体３が左方向又は右方向に旋回される。
The turning mechanism 2 can turn in a state where the
操作装置２６は、旋回用電動機２１、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６を操作するための操作装置である。レバー２６Ａ、２６Ｂ、及びペダル２６Ｃは、キャビン１０内の運転席の周囲に配設され、ハイブリッド型作業機械の操作者によって操作される。
The operating
この操作装置２６は、パイロットライン２５を通じて供給される油圧（１次側の油圧）を操作者によるレバー２６Ａ、２６Ｂ、及びペダル２６Ｃの操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作装置２６から出力される２次側の油圧は、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７に供給されるとともに、圧力センサ２９によって検出される。
The
なお、レバー２６Ａは、旋回用電動機２１及びアーム５を操作するためのレバーであり、レバー２６Ｂは、ブーム４及びバケット６を操作するためのレバーである。また、ペダル２６Ｃは、下部走行体１を操作するための一対のペダルであり、運転席の足下に設けられる。
The
操作装置２６のレバー２６Ａ、２６Ｂ、及びペダル２６Ｃが操作されると、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７が駆動され、これにより、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内の油圧が制御されることによって、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６が駆動される。
When the
なお、油圧ライン２７は、油圧モータ１Ａ及び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の駆動に必要な油圧をコントロールバルブに供給する。
The
旋回用操作検出部としての圧力センサ２９では、旋回機構２を旋回させるためにレバー２６Ａが操作されると、この操作量を油圧ライン２８内の油圧の変化として検出する。圧力センサ２９は、油圧ライン２８内の油圧を表す電気信号を出力する。これにより、操作装置２６に入力される旋回機構２を旋回させるためのレバー２６Ａの操作量を的確に把握することができる。この電気信号は、コントローラ３０に入力され、旋回用電動機２１の駆動制御に用いられる。また、実施の形態１では、レバー操作検出部としての圧力センサを用いる形態について説明するが、操作装置２６のレバー２６Ａに入力される旋回機構２を旋回させるための操作量をそのまま電気信号で読み取るセンサを用いてもよい。
When the
「コントローラ３０」
コントローラ３０は、実施の形態１のハイブリッド型作業機械の駆動制御を行う制御装置であり、速度指令変換部３１、駆動制御装置３２、及び旋回駆動制御装置４０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、速度指令変換部３１、駆動制御装置３２、及び旋回駆動制御装置４０は、コントローラ３０のＣＰＵが内部メモリに格納される駆動制御用のプログラムを実行することにより、実現される装置である。
"
The
「速度指令変換部３１」
速度指令変換部３１は、圧力センサ２９から入力される信号（レバー２６Ａの操作量を表す信号）を速度指令に変換して出力する駆動指令出力部である。これにより、レバー２６Ａの操作量は、旋回用電動機２１を回転駆動させるための速度指令(rad/s)に変換される。この速度指令は、旋回駆動制御装置４０に入力される。
“
The speed
この速度指令変換部３１で用いる変換特性については、図３を用いて説明する。
The conversion characteristics used in the speed
なお、速度指令変換部３１がレバー２６Ａの操作量を表す信号）を速度指令に変換する際には、速度指令テーブルを参照するが、この処理内容については後述する。
Note that when the speed
「操作量／速度指令の変換特性」
図３は、実施の形態１のハイブリッド型作業機械の速度指令変換部３１においてレバー２６Ａの操作量を速度指令（上部旋回体３を旋回させるために旋回用電動機２１を回転させるための速度指令）に変換する変換特性を示す図である。この変換特性は、レバー２６Ａの操作量に応じて、不感帯領域、零速度指令領域（左旋回用及び右旋回用）、左方向旋回駆動領域、及び右方向旋回駆動領域の５つの領域に区分される。
"Operation amount / speed command conversion characteristics"
FIG. 3 shows a speed command (speed command for rotating the turning
ここで、実施の形態１のハイブリッド型作業機械の制御系では、旋回用電動機２１の回転軸２１ａが反時計回りに回転する回転方向を「正転」と称し、正転方向の駆動を表す制御量に正の符号を付す。一方、旋回用電動機２１の回転軸２１ａが時計回りに回転する回転方向を「逆転」と称し、逆転方向の駆動を表す制御量に負の符号を付す。正転は、上部旋回体３の右方向への旋回に対応し、逆転は、上部旋回体の左方向への旋回に対応する。
Here, in the control system of the hybrid work machine of the first embodiment, the rotation direction in which the rotating shaft 21a of the turning
「不感帯領域」
この変換特性に示すように、不感帯領域は、レバー２６Ａの中立点付近に設けられている。
"Dead zone area"
As shown in this conversion characteristic, the dead zone region is provided near the neutral point of the
旋回用電動機２１が停止している状態（すなわち、上部旋回体３が旋回動作を行っておらず停止している状態）において、レバー２６Ａの操作量が不感帯領域内にある場合は、速度指令変換部３１から速度指令は出力されず、旋回駆動制御装置４０による旋回用電動機２１の駆動制御は行われない。また、このとき、メカニカルブレーキ２３は制動状態にされる。
In a state where the turning
従って、上部旋回体３が旋回動作を行っておらず停止している状態において、レバー２６Ａの操作量が不感帯領域内にある状態では、メカニカルブレーキ２３によって旋回用電動機２１及び上部旋回体３が機械的に停止されている。
Accordingly, in a state where the upper swing body 3 is not performing the swing operation and is stopped, and the operation amount of the
一方、上部旋回体３が旋回している状態において、レバー２６Ａの操作量が不感帯領域内にされた場合（すなわち、操作者が旋回動作を停止させようとしてレバー２６Ａを中立付近に戻した場合）には、上部旋回体３の旋回が停止するまで（すなわち、旋回用電動機２１が停止するまで）は、速度指令変換部３１から零速度指令が出力される。
On the other hand, when the amount of operation of the
旋回停止後に所定時間（例えば、数秒）が経過すると、メカニカルブレーキ２３が制動状態に切り替えられ、速度指令変換部３１からは零速度指令は出力されなくなる。このような制御は、後述する旋回駆動制御装置４０内の主制御部６０によって統括される。
When a predetermined time (for example, several seconds) elapses after the turning is stopped, the
「零速度指令領域（判定領域）」
零速度指令領域は、レバー２６Ａの操作方向における不感帯領域の両外側に設けられている。この零速度指令領域は、主に旋回開始時において、不感帯領域における上部旋回体３の停止状態と、左右方向の旋回駆動領域における旋回状態とを切り替える際に操作性を良くするために設けられる緩衝領域である。
"Zero speed command area (judgment area)"
The zero speed command area is provided on both outer sides of the dead zone in the operation direction of the
レバー２６Ａの操作量がこの零速度指令領域の範囲内にあるときは、速度指令変換部３１から零速度指令が出力され、メカニカルブレーキ２３は解除された状態となる。
When the operation amount of the
また、実施の形態１では、この零速度指令領域は、操作量が絶対値で１０％以上２０％未満の範囲内に設定され、旋回開始時に速度指令を決定するための速度指令テーブルを選択するための判定が行われる判定領域でもある。速度指令は、操作量が絶対値で２０％以上になった場合に、速度指令テーブルに基づいて速度指令変換部３１から出力される駆動指令である。この速度指令テーブルの選択処理については、後述する。
In the first embodiment, the zero speed command area is set within a range where the operation amount is 10% or more and less than 20% in absolute value, and a speed command table for determining a speed command at the start of turning is selected. It is also a determination area where a determination is made. The speed command is a drive command output from the speed
なお、零速度指令とは、上部旋回体３の旋回速度を零にするために、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転速度を零にするための速度指令であり、後述するＰＩ(Proportional Integral)制御では、回転軸２１Ａの回転速度を零に近づけるための目標値として用いられる。
The zero speed command is a speed command for setting the rotational speed of the
また、旋回開始時には、メカニカルブレーキ２３の制動（オン）／解除（オフ）の切り替えは、不感帯領域と零速度指令領域の境界においてコントローラ３０内の旋回駆動制御装置４０によって行われる。
Further, at the start of turning, switching of braking (on) / release (off) of the
従って、旋回開始時には、レバー２６Ａの操作量が零速度指令領域内にある間は、メカニカルブレーキ２３は解除され、零速度指令により、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａは停止状態に保持される。これにより、上部旋回体３は旋回駆動されずに停止状態に保持される。
Therefore, at the start of turning, the
「左方向旋回駆動領域」
左方向旋回駆動領域は、上部旋回体３を左方向に旋回させるための速度指令が速度指令変換部３１から出力される領域である。
"Left direction drive area"
The left turn drive region is a region where a speed command for turning the upper swing body 3 in the left direction is output from the speed
実施の形態１のハイブリッド型作業機械では、レバー２６Ａの操作量が判定領域としての零速度指令領域を通過する際の到達度合としての経過時間により、高速速度指令特性、中速速度指令特性、又は低速速度指令特性のいずれかの速度指令特性が選択される。
In the hybrid type work machine of the first embodiment, the high speed speed command characteristic, the medium speed speed command characteristic, or the elapsed time as the degree of arrival when the operation amount of the
この速度指令特性の選択については後述するが、いずれの速度指令特性が選択された場合においても、この左方向旋回駆動領域内では、レバー２６Ａの操作量に応じて、速度指令の絶対値が増大するように設定されている。この速度指令に基づいて旋回駆動制御装置４０で駆動指令が演算され、この駆動指令によって旋回用電動機２１が駆動され、この結果、上部旋回体３が左方向に旋回駆動される。
The selection of the speed command characteristic will be described later, but regardless of which speed command characteristic is selected, the absolute value of the speed command increases in accordance with the amount of operation of the
なお、上部旋回体３の旋回速度をある一定以下に制限するために、左方向旋回駆動領域における速度指令値は、絶対値が所定の値で制限される。 In order to limit the turning speed of the upper turning body 3 to a certain value or less, the absolute value of the speed command value in the leftward turning drive region is limited to a predetermined value.
「右方向旋回駆動領域」
右方向旋回駆動領域は、上部旋回体３を右方向に旋回させるための速度指令が速度指令変換部３１から出力される領域である。
`` Right turn drive area ''
The right direction turning drive region is a region in which a speed command for turning the upper swing body 3 in the right direction is output from the speed
実施の形態１のハイブリッド型作業機械では、レバー２６Ａの操作量が判定領域としての零速度指令領域を通過する際の経過時間により、高速速度指令特性、中速速度指令特性、又は低速速度指令特性のいずれかの速度指令特性が選択される。
In the hybrid type work machine of the first embodiment, the high speed command characteristic, the medium speed command characteristic, or the low speed command characteristic is determined depending on the elapsed time when the operation amount of the
この速度指令特性の選択については後述するが、いずれの速度指令特性が選択された場合においても、この右方向旋回駆動領域内では、レバー２６Ａの操作量に応じて、速度指令の絶対値が増大するように設定されている。この速度指令に基づいて旋回駆動制御装置４０で駆動指令が演算され、この駆動指令によって旋回用電動機２１が駆動され、この結果、上部旋回体３が右方向に旋回駆動される。
Although the selection of the speed command characteristic will be described later, the absolute value of the speed command increases in accordance with the amount of operation of the
なお、左方向旋回駆動領域と同様に、右方向旋回駆動領域における速度指令値は、絶対値が所定の値で制限される。 Note that the absolute value of the speed command value in the right direction turning drive region is limited to a predetermined value as in the left direction turning drive region.
「駆動制御装置３２」
駆動制御装置３２は、電動発電機１２の運転制御（力行運転又は回生運転の切り替え）、及び、バッテリ１９の充放電制御を行うための制御装置である。この駆動制御装置３２は、エンジン１１の負荷の状態とバッテリ１９の充電状態に応じて、電動発電機１２の運転制御を行い、インバータ１８を介してバッテリ１９の充放電制御を行う。
"
The
「旋回駆動制御装置４０」
図４は、実施の形態１のハイブリッド型作業機械の制御系の構成を示すブロック図である。
"Swivel
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the hybrid work machine according to the first embodiment.
旋回駆動制御装置４０は、インバータ２０を介して旋回用電動機２１の駆動制御を行うための制御装置であり、旋回用電動機２１を駆動するための駆動指令を生成する駆動指令生成部５０、及び主制御部６０を含む。
The turning
駆動指令生成部５０には、レバー２６Ａの操作量に応じて速度指令変換部３１から出力される速度指令が入力され、この駆動指令生成部５０は速度指令に基づき駆動指令を生成する。駆動指令生成部５０から出力される駆動指令はインバータ２０に入力され、このインバータ２０によって旋回用電動機２１がＰＷＭ制御信号により交流駆動される。
The
主制御部６０は、圧力センサ２９からレバー２６Ａの操作量を表す信号が入力され、旋回駆動制御装置４０の制御処理に必要な周辺処理を行う制御部である。この主制御部６０の具体的な処理内容については、関連箇所においてその都度説明する。
The
主制御部６０は、速度指令テーブルを格納するための内部メモリ６０Ａを有し、旋回用電動機２１を操作するためにレバー２６Ａに入力される操作量が判定領域としての零速度指令領域を通過する時間を計測する。
The
内部メモリ６０Ａには、低速速度指令テーブル、中速速度指令テーブル、及び高速速度指令テーブルの３つの速度指令テーブルが格納されている。すなわち、内部メモリ６０Ａは、旋回用電動機２１を駆動するための速度指令を操作装置２６のレバー２６Ａに入力される操作量に対応付けた速度指令テーブルであって、操作量に対する速度指令値の異なる複数の駆動指令テーブルを格納するテーブル格納部である。
The
主制御部６０は、テーブル選択部として速度指令テーブルの選択処理を行う。判定領域としての零速度指令領域をレバー２６Ａが通過する経過時間が第１所定時間未満であれば、高速速度指令テーブルを選択し、経過時間が第１所定時間以上、第２所定時間未満であれば、中速速度指令テーブルを選択し、経過時間が第２所定時間以上であれば、低速速度指令テーブルを選択する。
The
このように主制御部６０の選択処理によって選択された速度指令テーブルは、速度指令変換部３１が速度指令を出力する際に参照される。
The speed command table selected by the selection process of the
主制御部６０によって高速速度指令テーブルが選択された場合には、速度指令変換部３１は高速速度指令テーブルを参照し、高速速度指令特性に基づいてレバー２６Ａの操作量に対応付けられた速度指令を出力する。すなわち、速度指令特性としては、高速速度指令特性が選択されることになる。
When the high speed command table is selected by the
主制御部６０によって中速速度指令テーブルが選択された場合には、速度指令変換部３１は中速速度指令テーブルを参照し、中速速度指令特性に基づいてレバー２６Ａの操作量に対応付けられた速度指令を出力する。すなわち、速度指令特性としては、中速速度指令特性が選択されることになる。
When the medium speed command table is selected by the
主制御部６０によって低速速度指令テーブルが選択された場合には、速度指令変換部３１は低速速度指令テーブルを参照し、低速速度指令特性に基づいてレバー２６Ａの操作量に対応付けられた速度指令を出力する。すなわち、速度指令特性としては、低速速度指令特性が選択されることになる。
When the low speed command table is selected by the
なお、例えば、第２所定時間は、１秒程度であり、第１所定時間は、０．３〜０．５秒程度である。 For example, the second predetermined time is about 1 second, and the first predetermined time is about 0.3 to 0.5 seconds.
このようにして、図３に示す左方向旋回駆動領域及び右方向旋回駆動領域における３種類の速度特性が実現される。 In this way, three types of speed characteristics are realized in the leftward turning drive region and the rightward turning drive region shown in FIG.
「駆動指令生成部５０」
駆動指令生成部５０は、減算器５１、ＰＩ制御部５２、トルク制限部５３、トルク制限部５４、減算器５５、ＰＩ制御部５６、電流変換部５７、及び旋回動作検出部５８を含む。この駆動指令生成部５０の減算器５１には、レバー２６Ａの操作量に応じた旋回駆動用の速度指令(rad/s)が入力される。
"Drive
The
減算器５１は、レバー２６Ａの操作量に応じた速度指令の値（以下、速度指令値）から、旋回動作検出部５８によって検出される旋回用電動機２１の回転速度(rad/s)を減算して偏差を出力する。この偏差は、後述するＰＩ制御部５２において、旋回用電動機２１の回転速度を速度指令値（目標値）に近づけるためのＰＩ制御に用いられる。
The
ＰＩ制御部５２は、減算器５１から入力される偏差に基づき、旋回用電動機２１の回転速度を速度指令値（目標値）に近づけるように（すなわち、この偏差を小さくするように）ＰＩ制御を行い、そのために必要なトルク電流指令を演算する。生成されたトルク電流指令は、トルク制限部５３に入力される。
Based on the deviation input from the
トルク制限部５３は、レバー２６Ａの操作量に応じてトルク電流指令の値（以下、トルク電流指令値）を制限する処理を行う。この制限処理は、レバー２６Ａの操作量に応じてトルク電流指令値の許容値が緩やかに増大する制限特性に基づいて行われる。このようなトルク電流指令値の制限は、ＰＩ制御部５２によって演算されるトルク電流指令値が急激に増大すると制御性が悪化するため、これを抑制するために行われる。
The
この制限特性は、レバー２６Ａの操作量の増大に伴ってトルク電流指令値の許容値（の絶対値）を緩やかに増大させる特性を有し、上部旋回体３の右方向及び左方向の双方向を制限するための特性を有するものである。制限特性を表すデータは、主制御部６０の内部メモリに格納されており、主制御部６０のＣＰＵによって読み出され、トルク制限部５３に入力される。
This limiting characteristic has a characteristic of gradually increasing the allowable value (absolute value) of the torque current command value as the amount of operation of the
トルク制限部５４は、トルク制限部５３から入力されるトルク電流指令によって生じるトルクが旋回用電動機２１の許容最大トルク値以下となるように、トルク制限部５３から入力されるトルク電流指令値を制限する。このトルク電流指令値の制限は、トルク制限部５３と同様に、上部旋回体３の右方向及び左方向の双方向の回転に対して行われる。
The
ここで、トルク制限部５４においてトルク電流指令値を制限するためのトルク許容値には、通常用の値と非常用の値の２種類がある。通常用のトルク許容値は、旋回用電動機２１の連続定格トルクを表すトルク電流指令値に対応し、非常用のトルク許容値は、旋回用電動機２１の短時間定格トルクを表すトルク電流指令値に対応する。
Here, there are two types of allowable torque values for limiting the torque current command value in the
通常用及び非常用のトルク許容値は、正転側と逆転側のそれぞれの値があり、通常用と非常用の切替は、主制御部６０によって行われる。
The normal and emergency torque allowance values have respective values on the forward rotation side and the reverse rotation side, and switching between normal use and emergency use is performed by the
トルク電流指令値を制限するための特性を表すデータ（トルク許容値のデータ）は、主制御部６０の内部メモリに格納されており、主制御部６０のＣＰＵによって読み出され、トルク制限部５４に入力される。
Data representing the characteristics for limiting the torque current command value (torque allowable value data) is stored in the internal memory of the
減算器５５は、トルク制限部５４から入力されるトルク電流指令値から、電流変換部５７の出力値を減算して得る偏差を出力する。この偏差は、後述するＰＩ制御部５６及び電流変換部５７を含むフィードバックループにおいて、電流変換部５７から出力される旋回用電動機２１の駆動トルクを、トルク制限部５４を介して入力されるトルク電流指令値（目標値）によって表されるトルクに近づけるためのＰＩ制御に用いられる。
The
ＰＩ制御部５６は、減算器５５から入力される偏差に基づき、この偏差を小さくするようにＰＩ制御を行い、インバータ２０に送る最終的な駆動指令となる電圧指令を生成する。インバータ２０は、ＰＩ制御部５６から入力される電圧指令に基づき、旋回用電動機２１をＰＷＭ駆動する。
Based on the deviation input from the
電流変換部５７は、旋回用電動機２１のモータ電流を検出し、これをトルク電流指令に相当する値に変換し、減算器５５に入力する。
The
旋回動作検出部５８は、レゾルバ２２によって検出される旋回用電動機２１の回転位置の変化（すなわち上部旋回体３の旋回）を検出するとともに、回転位置の時間的な変化から旋回用電動機２１の回転速度を微分演算によって導出する。導出された回転速度を表すデータは、減算器５１及び主制御部６０に入力される。
The turning
このような構成の駆動指令生成部５０において、速度指令変換部３１から入力される速度指令に基づき、旋回用電動機２１を駆動するためのトルク電流指令が生成され、上部旋回体３が所望の位置まで旋回される。
In the drive
また、このように旋回操作が行われる際に、レバー２６Ａの操作量が判定領域である零速度領域を通過する際の経過時間に応じて速度指令変換部３１は、高速速度指令特性、中速速度指令特性、又は低速速度指令のいずれかの速度指令特性を用いて、レバー２６Ａの操作量に応じた速度指令を出力する。
Further, when the turning operation is performed in this way, the speed
このため、操作者が零速度指令領域内でレバー２６Ａを操作する際の操作速度を調節すれば、高速速度指令特性、中速速度指令特性、又は低速速度指令のいずれかの速度指令特性を自在に選択することができる。
For this reason, if the operator adjusts the operation speed when operating the
図５は、実施の形態１のハイブリッド型作業機械における速度指令テーブルの選択処理の処理手順を示す図である。この処理は、主制御部６０によって実行される処理であり、例えば、５ミリ秒毎に繰り返し実行される処理である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a processing procedure of speed command table selection processing in the hybrid work machine according to the first embodiment. This process is a process executed by the
主制御部６０は、ハイブリッド型作業機械の運転の開始に伴い、選択処理を開始する（スタート）。
The
主制御部６０は、レバー２６Ａに旋回操作が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定は、圧力センサ２９から入力されるレバー２６Ａの操作量を表す信号に基づいて行われる。なお、ステップＳ１１の処理は、レバー２６Ａの操作が検出されるまで繰り返し実行される。
The
主制御部６０は、レバー２６Ａの操作があったと判定した場合は、操作量が判定領域である零速度指令領域に到達したか否かを判定する（ステップＳ１２）。具体的には、操作量が絶対値で１０％に到達したか否かが判定される。零速度指令の出力と、メカニカルブレーキ２３の解除を行うか否かを判定するためである。なお、ステップＳ１２の処理は、操作量が絶対値で１０％に到達したと判定するまで繰り返し実行される。
When it is determined that the
主制御部６０は、操作量が絶対値で１０％に到達したと判定した場合は、零速度指令の出力と、メカニカルブレーキ２３の解除を行うとともに、操作量が右方向旋回駆動領域又は左方向旋回駆動領域に到達するまでの経過時間の計測を開始する（ステップＳ１３）。
When the
主制御部６０は、経過時間が第１所定時間未満であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
The
主制御部６０は、ステップＳ１４で経過時間が第１所定時間未満であると判定した場合（ステップＳ１４でＹｅｓ）は、内部メモリ６０Ａから高速速度指令テーブルを選択する（ステップＳ１５）。
If the
主制御部６０によって高速速度指令テーブルが選択された場合には、速度指令変換部３１は高速速度指令テーブルを参照し、高速速度指令特性に基づいてレバー２６Ａの操作量に対応付けられた速度指令を出力する。すなわち、速度指令特性としては、高速速度指令特性が選択されることになる。
When the high speed command table is selected by the
主制御部６０は、ステップＳ１４で経過時間が第１所定時間以上であると判定した場合（ステップＳ１４でＮｏ）は、経過時間が第２所定時間未満であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
When determining that the elapsed time is equal to or longer than the first predetermined time in Step S14 (No in Step S14), the
主制御部６０は、ステップＳ１６で経過時間が第２所定時間未満であると判定した場合（ステップＳ１６でＹｅｓ）は、内部メモリ６０Ａから中速速度指令テーブルを選択する（ステップＳ１７）。
If the
主制御部６０によって中速速度指令テーブルが選択された場合には、速度指令変換部３１は中速速度指令テーブルを参照し、中速速度指令特性に基づいてレバー２６Ａの操作量に対応付けられた速度指令を出力する。すなわち、速度指令特性としては、中速速度指令特性が選択されることになる。
When the medium speed command table is selected by the
主制御部６０は、ステップＳ１６で経過時間が第２所定時間以上であると判定した場合（ステップＳ１６でＮｏ）は、内部メモリ６０Ａから低速速度指令テーブルを選択する（ステップＳ１８）。
If the
主制御部６０によって低速速度指令テーブルが選択された場合には、速度指令変換部３１は低速速度指令テーブルを参照し、低速速度指令特性に基づいてレバー２６Ａの操作量に対応付けられた速度指令を出力する。すなわち、速度指令特性としては、低速速度指令特性が選択されることになる。
When the low speed command table is selected by the
なお、ステップＳ１５、Ｓ１７、及びＳ１８の処理が終了した場合は、主制御部６０は、手順をリターンする。
In addition, when the process of step S15, S17, and S18 is complete | finished, the
以上で旋回開始時における速度指令テーブルの選択処理が終了する。 This completes the speed command table selection process at the start of turning.
従来の作業制御装置では、中立不感帯での操作速度によってモード選択を行っていたため、操作レバーが中立不感帯にあるときに、他の作業要素の作業による振動等が生じると、操作レバーの操作速度に影響が生じ、モード選択が正しく行われず、誤ったモード選択がなされる場合があった。 In the conventional work control device, the mode is selected based on the operation speed in the neutral dead zone.Therefore, when the operation lever is in the neutral dead zone, vibrations caused by the work of other work elements occur. As a result, the mode selection may not be performed correctly and an incorrect mode selection may be made.
これに対して、実施の形態１のハイブリッド型作業機械によれば、従来の作業制御装置の中立不感帯に対応する不感帯領域を越えた判定領域（零速度指令領域）を通過する際の経過時間によって速度指令テーブルの選択（すなわち、モード選択）を行うため、他の作業要素の作業による振動等が生じても、レバー２６Ａの操作速度に影響が生じにくく、正確にモード選択を行うことができる。
On the other hand, according to the hybrid work machine of the first embodiment, the elapsed time when passing through the determination region (zero speed command region) beyond the dead zone corresponding to the neutral dead zone of the conventional work control device. Since the speed command table is selected (that is, the mode is selected), even if vibration or the like due to the work of other work elements occurs, the operation speed of the
なお、以上では、速度指令テーブルが高速用、中速用、低速用の３種類である形態について説明したが、速度指令テーブルは、２種類以上であれば幾つであってもよく、また、判定領域の経過時間をパラメータとして、速度指令特性が無段階に設定される速度指令テーブルを用いてもよい。 In the above description, there are three types of speed command tables for high speed, medium speed, and low speed. However, any number of speed command tables may be used as long as there are two or more types. A speed command table in which speed command characteristics are set steplessly using the elapsed time of the area as a parameter may be used.
また、以上では、判定領域内における到達度合として経過時間を計測する形態について説明したが、到達度合は、経過時間には限られず、経過時間を二乗した値によって速度指令テーブルの選択を行う形態であってもよい。 In the above description, the elapsed time is measured as the degree of arrival in the determination area. However, the degree of arrival is not limited to the elapsed time, and the speed command table is selected by a value obtained by squaring the elapsed time. There may be.
また、以上では、電動作業要素としての旋回用電動機２１を操作する際に、駆動指令としての速度指令を決定するための駆動指令テーブルである速度指令テーブルを選択する形態について説明したが、駆動指令テーブルが選択される電動作業要素は、旋回用電動機２１に限られるものではない。
Moreover, although the above demonstrated the form which selects the speed command table which is a drive command table for determining the speed command as a drive command, when operating the turning
例えば、下部走行体１、ブーム４、又はアーム５の駆動源が電動化されている場合には、下部走行体１、ブーム４、又はアーム５を駆動するための電動機を駆動するための速度指令テーブルを選択するように構成してもよい。
For example, when the driving source of the
また、以上では、主制御部６０の内部メモリ６０Ａがテーブル格納部としての機能を有する形態について説明したが、速度指令テーブルを格納するメモリは、主制御部６０の外部メモリであってもよい。
In the above description, the
また、以上では、主制御部６０の内部メモリ６０Ａがテーブル格納部としての機能を有し、主制御部６０がテーブル選択部としての機能を有する形態について説明したが、速度指令変換部３１がテーブル格納部又はテーブル選択部、あるいはこれらの両方の機能を有していてもよい。
In the above description, the
また、以上では、トルク電流指令の演算にＰＩ制御を用いる形態について説明したが、これに代えて、ロバスト制御、適応制御、比例制御、積分制御等を用いてもよい。 In the above description, the PI control is used for calculating the torque current command. However, instead of this, robust control, adaptive control, proportional control, integral control, or the like may be used.
［実施の形態２］
実施の形態２のハイブリッド型作業機械は、速度指令変換部３１から出力される速度指令の特性が実施の形態１のハイブリッド型作業機械と異なる。
[Embodiment 2]
The hybrid work machine according to the second embodiment is different from the hybrid work machine according to the first embodiment in the characteristics of the speed command output from the speed
その他の構成は実施の形態１のハイブリッド型作業機械と同一であるため、同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。以下、相違点について説明する。 Since the other configuration is the same as that of the hybrid work machine according to the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Hereinafter, differences will be described.
図６は、実施の形態２のハイブリッド型作業機械の速度指令変換部３１においてレバー２６Ａの操作量を速度指令（上部旋回体３を旋回させるために旋回用電動機２１を回転させるための速度指令）に変換する変換特性を示す図である。
FIG. 6 shows a speed command (speed command for rotating the turning
この変換特性は、レバー２６Ａの操作量に応じて、不感帯領域、低速速度指令領域（左旋回用及び右旋回用）、左方向旋回駆動領域、及び右方向旋回駆動領域の５つの領域に区分される。
This conversion characteristic is divided into five areas according to the operation amount of the
このように、実施の形態２のハイブリッド型作業機械では、レバー２６Ａの操作領域が１０％以上、２０％未満の判定領域内で、低速速度指令特性によって速度指令辺部３１から速度指令が出力される。以下、各領域について説明する。
As described above, in the hybrid type work machine according to the second embodiment, the speed command is output from the speed
「不感帯領域」
不感帯領域の特性は、実施の形態１と同一である。すなわち、旋回動作の開始前は、メカニカルブレーキ２３が制動状態にされる。一方、制動時には、零速度指令が出力され、旋回停止後に所定時間（例えば、数秒）が経過すると、メカニカルブレーキ２３が制動状態に切り替えられる。
"Dead zone area"
The characteristics of the dead zone region are the same as those in the first embodiment. That is, the
「低速速度指令領域（判定領域）」
低速速度指令領域は、レバー２６Ａの操作方向における不感帯領域の両外側に設けられている。この低速速度指令領域は、主に旋回開始時において、不感帯領域における上部旋回体３の停止状態と、左右方向の旋回駆動領域における旋回状態とを切り替える際に操作性を良くするために設けられる緩衝領域である。
"Low speed command area (judgment area)"
The low speed command area is provided on both outer sides of the dead zone in the operation direction of the
レバー２６Ａの操作量がこの低速速度指令領域の範囲内にあるときは、主制御部６０によって低速速度指令テーブルが選択され、速度指令変換部３１から低速速度指令が出力される。すなわち、低速速度指令は、複数の速度指令テーブルのうち、レバー２６Ａの操作量に対する速度指令値が絶対値で最も小さい低速速度指令テーブルによって決定される速度指令である。
When the operation amount of the
なお、旋回動作の開始時には、メカニカルブレーキ２３は、レバー２６Ａの操作量が不感帯領域から低速速度指令領域に入った際に解除される。
At the start of the turning operation, the
また、実施の形態２では、この低速速度指令領域は、操作量が絶対値で１０％以上２０％未満の範囲内に設定され、速度指令テーブルを選択するための判定が行われる判定領域でもある。この速度指令テーブルの選択処理については、後述する。 In the second embodiment, the low speed command region is a determination region in which the operation amount is set in the range of 10% or more and less than 20% in absolute value, and the determination for selecting the speed command table is performed. . The speed command table selection process will be described later.
「左方向旋回駆動領域」
左方向旋回駆動領域は、上部旋回体３を左方向に旋回させるための速度指令が速度指令変換部３１から出力される領域である。
"Left direction drive area"
The left turn drive region is a region where a speed command for turning the upper swing body 3 in the left direction is output from the speed
実施の形態１のハイブリッド型作業機械では、レバー２６Ａの操作量が判定領域としての零速度指令領域を通過する際の経過時間により、左方向旋回駆動領域で用いられる速度指令特性が高速速度指令特性、中速速度指令特性、又は低速速度指令特性のいずれかに選択される。
In the hybrid type work machine of the first embodiment, the speed command characteristic used in the left-turn drive region is the high-speed speed command characteristic depending on the elapsed time when the operation amount of the
実施の形態２では、低速速度指令特性は、低速速度指令領域から右方向旋回駆動領域にわたって連続的に設定されている。また、中速速度指令特性及び高速速度指令特性は、低速速度指令領域と右方向旋回駆動領域との境界において、低速速度指令特性から特性が折れ曲がって傾きが増大するように設定されている。 In the second embodiment, the low speed command characteristic is continuously set from the low speed command region to the right turn drive region. Further, the medium speed command characteristic and the high speed command characteristic are set such that the characteristic is bent from the low speed command characteristic and the inclination is increased at the boundary between the low speed command area and the rightward turning drive area.
このため、実施の形態２における低速速度指令テーブル、中速速度指令テーブル、及び高速速度指令テーブルは、図６に示す速度指令を実現するように構成されている点が実施の形態１の各速度テーブルと異なる。 For this reason, the low speed command table, the medium speed command table, and the high speed command table in the second embodiment are configured to realize the speed command shown in FIG. Different from the table.
この速度指令特性の選択については後述するが、いずれの速度指令特性が選択された場合においても、左方向旋回駆動領域内では、レバー２６Ａの操作量に応じて、速度指令の絶対値が増大するように設定されている。この速度指令に基づいて旋回駆動制御装置４０で駆動指令が演算され、この駆動指令によって旋回用電動機２１が駆動され、この結果、上部旋回体３が左方向に旋回駆動される。
The selection of this speed command characteristic will be described later, but regardless of which speed command characteristic is selected, the absolute value of the speed command increases in accordance with the amount of operation of the
なお、上部旋回体３の旋回速度をある一定以下に制限するために、左方向旋回駆動領域における速度指令値は、絶対値が所定の値で制限される。 In order to limit the turning speed of the upper turning body 3 to a certain value or less, the absolute value of the speed command value in the leftward turning drive region is limited to a predetermined value.
「右方向旋回駆動領域」
右方向旋回駆動領域は、上部旋回体３を右方向に旋回させるための速度指令が速度指令変換部３１から出力される領域である。
`` Right turn drive area ''
The right direction turning drive region is a region in which a speed command for turning the upper swing body 3 in the right direction is output from the speed
実施の形態１のハイブリッド型作業機械では、レバー２６Ａの操作量が判定領域としての零速度指令領域を通過する際の経過時間により、右方向旋回駆動領域で用いられる速度指令特性が高速速度指令特性、中速速度指令特性、又は低速速度指令特性のいずれかに選択される。
In the hybrid type work machine of the first embodiment, the speed command characteristic used in the right turn drive region is the high speed speed command characteristic depending on the elapsed time when the operation amount of the
左方向旋回駆動領域と同様に、実施の形態２の右方向旋回駆動領域では、低速速度指令特性は、低速速度指令領域から右方向旋回駆動領域にわたって連続的に設定されている。また、中速速度指令特性及び高速速度指令特性は、低速速度指令領域と右方向旋回駆動領域との境界において、低速速度指令特性から特性が折れ曲がって傾きが絶対値で増大するように設定されている。 Similar to the left turn drive region, in the right turn drive region of the second embodiment, the low speed command characteristic is continuously set from the low speed command region to the right turn drive region. In addition, the medium speed command characteristic and the high speed command characteristic are set so that the characteristic is bent and the slope increases in absolute value at the boundary between the low speed command area and the rightward turning drive area. Yes.
このため、実施の形態２における低速速度指令テーブル、中速速度指令テーブル、及び高速速度指令テーブルは、図６に示す速度指令を実現するように構成されている点が実施の形態１の各速度テーブルと異なる。 For this reason, the low speed command table, the medium speed command table, and the high speed command table in the second embodiment are configured to realize the speed command shown in FIG. Different from the table.
この速度指令特性の選択については後述するが、いずれの速度指令特性が選択された場合においても、右方向旋回駆動領域内では、レバー２６Ａの操作量に応じて、速度指令の絶対値が増大するように設定されている。この速度指令に基づいて旋回駆動制御装置４０で駆動指令が演算され、この駆動指令によって旋回用電動機２１が駆動され、この結果、上部旋回体３が右方向に旋回駆動される。
The selection of this speed command characteristic will be described later, but the absolute value of the speed command increases in accordance with the amount of operation of the
なお、左方向旋回駆動領域と同様に、右方向旋回駆動領域における速度指令値は、絶対値が所定の値で制限される。 Note that the absolute value of the speed command value in the right direction turning drive region is limited to a predetermined value as in the left direction turning drive region.
図７は、実施の形態２のハイブリッド型作業機械における速度指令テーブルの選択処理の処理手順を示す図である。この処理は、主制御部６０によって実行される処理であり、例えば、５ミリ秒毎に繰り返し実行される処理である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a processing procedure of speed command table selection processing in the hybrid work machine according to the second embodiment. This process is a process executed by the
主制御部６０は、ハイブリッド型作業機械の運転の開始に伴い、選択処理を開始する（スタート）。
The
ステップＳ２１及びＳ２２の処理内容は、基本的に、実施の形態１におけるステップＳ１１及びＳ１２の内容と同一である。すなわち、主制御部６０は、レバー２６Ａに旋回操作が入力されたか否かを判定し（ステップＳ２１）、レバー２６Ａの操作があったと判定した場合は、操作量が判定領域である低速速度指令領域に到達したか否かを判定する（ステップＳ２２）。
The processing contents of steps S21 and S22 are basically the same as the contents of steps S11 and S12 in the first embodiment. That is, the
主制御部６０は、操作量が絶対値で１０％に到達したと判定した場合は、低速速度指令特性に基づく速度指令の出力と、メカニカルブレーキ２３の解除を行うとともに、操作量が右方向旋回駆動領域又は左方向旋回駆動領域に到達するまでの経過時間の計測を開始する（ステップＳ２３）。
When the
低速速度指令特性は、主制御部６０が内部メモリ６０Ａの低速速度指令テーブルを選択することによって得られる。
The low speed command characteristic is obtained by the
実施の形態２では、判定領域としての低速速度指令領域において、経過時間が計測されている間に、速度指令変換部３１によって低速速度指令が出力されるため、判定領域としての低速速度指令領域内においても、極低速での旋回駆動が開始される。
In the second embodiment, the low speed command is output by the speed
主制御部６０は、経過時間が第１所定時間未満であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。
The
主制御部６０は、ステップＳ２４で経過時間が第１所定時間未満であると判定した場合（ステップＳ２４でＹｅｓ）は、内部メモリ６０Ａから高速速度指令テーブルを選択する（ステップＳ２５）。
If the
主制御部６０によって高速速度指令テーブルが選択された場合には、速度指令変換部３１は高速速度指令テーブルを参照し、高速速度指令特性に基づいてレバー２６Ａの操作量に対応付けられた速度指令を出力する。すなわち、速度指令特性としては、高速速度指令特性が選択されることになる。これにより、速度指令が低速速度指令特性から高速速度指令特性に切り替えられる。
When the high speed command table is selected by the
主制御部６０は、ステップＳ２４で経過時間が第１所定時間以上であると判定した場合（ステップＳ２４でＮｏ）は、経過時間が第２所定時間未満であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。
When determining that the elapsed time is equal to or longer than the first predetermined time in Step S24 (No in Step S24), the
主制御部６０は、ステップＳ２６で経過時間が第２所定時間未満であると判定した場合（ステップＳ２６でＹｅｓ）は、内部メモリ６０Ａから中速速度指令テーブルを選択する（ステップＳ２７）。
If the
主制御部６０によって中速速度指令テーブルが選択された場合には、速度指令変換部３１は中速速度指令テーブルを参照し、中速速度指令特性に基づいてレバー２６Ａの操作量に対応付けられた速度指令を出力する。すなわち、速度指令特性としては、中速速度指令特性が選択されることになる。これにより、速度指令が低速速度指令特性から中速速度指令特性に切り替えられる。
When the medium speed command table is selected by the
主制御部６０は、ステップＳ２６で経過時間が第２所定時間以上であると判定した場合（ステップＳ２６でＮｏ）は、内部メモリ６０Ａから低速速度指令テーブルを選択する（ステップＳ２８）。
When determining that the elapsed time is equal to or longer than the second predetermined time in Step S26 (No in Step S26), the
主制御部６０によって低速速度指令テーブルが選択された場合には、速度指令変換部３１は低速速度指令領域に引き続き、低速速度指令テーブルを参照し、低速速度指令特性に基づいてレバー２６Ａの操作量に対応付けられた速度指令を出力する。すなわち、速度指令特性としては、低速速度指令特性が選択されることになる。
When the low speed command table is selected by the
なお、ステップＳ２５、Ｓ２７、及びＳ２８の処理が終了した場合は、主制御部６０は、手順をリターンする。
In addition, when the process of step S25, S27, and S28 is complete | finished, the
以上で旋回開始時における速度指令テーブルの選択処理が終了する。 This completes the speed command table selection process at the start of turning.
従来の作業制御装置では、中立不感帯での操作速度によってモード選択を行っていたため、操作レバーが中立不感帯にあるときに、他の作業要素の作業による振動等が生じると、操作レバーの操作速度に影響が生じ、モード選択が正しく行われず、誤ったモード選択がなされる場合があった。 In the conventional work control device, the mode is selected based on the operation speed in the neutral dead zone.Therefore, when the operation lever is in the neutral dead zone, vibrations caused by the work of other work elements occur. As a result, the mode selection may not be performed correctly and an incorrect mode selection may be made.
これに対して、実施の形態２のハイブリッド型作業機械によれば、従来の作業制御装置の中立不感帯に対応する不感帯領域を越えた判定領域（低速速度指令領域）を通過する際の経過時間によって速度指令テーブルの選択（すなわち、モード選択）を行うため、他の作業要素の作業による振動等が生じても、レバー２６Ａの操作速度に影響が生じにくく、正確にモード選択を行うことができる。
On the other hand, according to the hybrid type work machine of the second embodiment, depending on the elapsed time when passing through the determination region (low speed command region) beyond the dead zone corresponding to the neutral dead zone of the conventional work control device. Since the speed command table is selected (that is, the mode is selected), even if vibration or the like due to the work of other work elements occurs, the operation speed of the
［実施の形態３］
図８は、実施の形態３のハイブリッド型作業機械の制御系の構成を示すブロック図である。
[Embodiment 3]
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the hybrid work machine according to the third embodiment.
実施の形態３の旋回駆動制御装置１４０は、零速度指令による速度制御と、トルク電流指令によるトルク制御を行う点が実施の形態１の旋回駆動制御装置４０と異なる。このため、実施の形態３の旋回駆動制御装置１４０は、トルク制御を行う際に解放するスイッチ部１５９を含む。
The turning
また、実施の形態３のハイブリッド型作業機械の制御系には、実施の形態１の速度指令変換部３１の代わりに、駆動指令変換部１３１が含まれる。
Further, the control system for the hybrid work machine of the third embodiment includes a
その他の構成は、実施の形態１のハイブリッド型作業機械に準ずるため、同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。 Since other configurations are the same as those of the hybrid type working machine of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
駆動指令変換部１３１は、レバー２６Ａの操作量に応じて零速度指令とトルク電流指令を出力する。レバー２６Ａの操作量を駆動指令に変換する変換特性については、図９を用いて後述するが、実施の形態３のハイブリッド型作業機械においても、変換特性は、レバー２６Ａの操作量によって不感帯領域、零速度指令領域（左旋回用及び右旋回用）、左方向旋回駆動領域、及び右方向旋回駆動領域の５つの領域に区分される。
The drive
駆動指令変換部１３１は、レバー２６Ａの操作量が零速度指令領域にある場合は、零速度指令を出力する。また、旋回停止時に制動トルクが必要な場合は、不感帯領域においても零速度指令を出力する。ここまでは、実施の形態１の速度指令変換部３１と同一である。
The drive
一方、左方向旋回駆動領域と右方向旋回駆動領域では、駆動指令変換部１３１は、トルク電流指令を出力する。このようにトルク電流指令が出力される場合には、主制御部６０によってスイッチ部１５９が解放される。
On the other hand, in the left turn drive region and the right turn drive region, the drive
スイッチ部１５９が解放された状態では、駆動指令変換部１３１から出力されるトルク電流指令は、ＰＩ制御部５２、トルク制限部５３、５４、減算器５５、及びＰＩ制御部５６を経てインバータ２０に入力される。
In the state in which the
インバータ２０から出力されるトルク電流指令は、ＩＰＭ２１に入力されるとともに、電流変換部５７に入力される。電流変換部５７の出力は、減算器５５に入力される。
The torque current command output from the
このような実施の形態３のハイブリッド型作業機械では、左方向旋回駆動領域と右方向旋回駆動領域においては、スイッチ部１５９が解放された状態で、減算器５５、ＰＩ制御部５６、インバータ２０、及び電流変換部５７を含むフィードバックループにより、トルク制限部５４から減算器５５に入力されるトルク電流指令値と、電流変換部５７から減算器５５に入力されるトルク電流指令値の偏差が最小となるように、ＰＩ制御が行われる。
In the hybrid work machine according to the third embodiment, the
以上のような構成により、零速度指令とトルク電流指令を使い分けて、レバー２６Ａの操作量に応じた旋回駆動が行われる。
With the above-described configuration, the turning drive according to the operation amount of the
図９は、実施の形態３のハイブリッド型作業機械の駆動指令変換部１３１においてレバー２６Ａの操作量をトルク電流指令（上部旋回体３を旋回させるために旋回用電動機２１を回転させるためのトルク電流指令）に変換する変換特性を示す図である。この変換特性は、レバー２６Ａの操作量に応じて、不感帯領域、零速度指令領域（左旋回用及び右旋回用）、左方向旋回駆動領域、及び右方向旋回駆動領域の５つの領域に区分される。
FIG. 9 shows a torque current command (a torque current for rotating the turning
実施の形態３のハイブリッド型作業機械におけるレバー操作量の変換特性は、上述のように、左方向旋回駆動領域と右方向旋回駆動領域においては、トルク電流指令になっている。 As described above, the conversion characteristics of the lever operation amount in the hybrid work machine according to the third embodiment is a torque current command in the left turn drive region and the right turn drive region.
実施の形態３のハイブリッド型作業機械の主制御部６０の内部メモリ６０Ａには、トルク指令テーブルとして、低トルク指令テーブル、中トルク指令テーブル、及び高トルク指令テーブルの３つのトルク指令テーブルが格納されている。すなわち、内部メモリ６０Ａは、旋回用電動機２１を駆動するためのトルク電流指令を操作装置２６のレバー２６Ａに入力される操作量に対応付けたトルク指令テーブルを複数有するテーブル格納部である。トルク指令テーブルの選択処理については後述する。以下、各領域について説明する。
The
「不感帯領域」
不感帯領域の特性は、実施の形態１と同一である。すなわち、旋回動作の開始前は、メカニカルブレーキ２３が制動状態にされる。一方、制動時には、零速度指令が出力され、旋回停止後に所定時間（例えば、数秒）が経過すると、メカニカルブレーキ２３が制動状態に切り替えられる。
"Dead zone area"
The characteristics of the dead zone region are the same as those in the first embodiment. That is, the
「零速度指令領域（判定領域）」
零速度指令領域の特性は、実施の形態１と同一である。すなわち、レバー２６Ａの操作量がこの零速度指令領域の範囲内にあるときは、駆動指令変換部１３１から零速度指令が出力され、メカニカルブレーキ２３は解除された状態となる。
"Zero speed command area (judgment area)"
The characteristics of the zero speed command area are the same as those in the first embodiment. That is, when the operation amount of the
また、実施の形態３では、この零速度指令領域は、操作量が絶対値で１０％以上２０％未満の範囲内に設定され、旋回開始時にトルク電流指令を決定するためのトルク指令テーブルを選択するための判定が行われる判定領域でもある。トルク電流指令は、操作量が絶対値で２０％以上になった場合に、トルク指令テーブルに基づいて駆動指令変換部１３１から出力される駆動指令である。このトルク指令テーブルの選択処理については後述する。
Further, in the third embodiment, the zero speed command region is set within the range where the manipulated value is 10% or more and less than 20% in absolute value, and the torque command table for determining the torque current command at the start of turning is selected. It is also a determination area in which a determination for performing is performed. The torque current command is a drive command that is output from the drive
「左方向旋回駆動領域」
左方向旋回駆動領域は、上部旋回体３を左方向に旋回させるためのトルク電流指令が駆動指令変換部１３１から出力される領域である。
"Left direction drive area"
The leftward turning drive region is a region where a torque current command for turning the upper turning body 3 in the leftward direction is output from the drive
実施の形態１のハイブリッド型作業機械では、レバー２６Ａの操作量が判定領域としての零速度指令領域を通過する際の経過時間により、高トルク指令特性、中トルク指令特性、又は低トルク指令特性のいずれかのトルク指令特性が選択される。
In the hybrid work machine of the first embodiment, depending on the elapsed time when the operation amount of the
このトルク指令特性は、いずれのトルク指令特性が選択された場合においても、この左方向旋回駆動領域内では、レバー２６Ａの操作量に応じて、トルク電流指令の絶対値が増大するように設定されている。このトルク電流指令に基づいて旋回駆動制御装置４０で駆動指令が演算され、この駆動指令によって旋回用電動機２１が駆動され、この結果、上部旋回体３が左方向に旋回駆動される。
This torque command characteristic is set so that the absolute value of the torque current command increases in accordance with the amount of operation of the
なお、上部旋回体３の旋回速度をある一定以下に制限するために、スイッチ１５９の切替によってオーバースピードを検出した場合、左方向旋回駆動領域におけるトルク電流指令値は、絶対値が所定の値で制限される。
When the overspeed is detected by switching the
「右方向旋回駆動領域」
右方向旋回駆動領域は、上部旋回体３を右方向に旋回させるためのトルク電流指令が駆動指令変換部１３１から出力される領域である。
`` Right turn drive area ''
The right direction turning drive region is a region in which a torque current command for turning the upper turning body 3 in the right direction is output from the drive
実施の形態１のハイブリッド型作業機械では、レバー２６Ａの操作量が判定領域としての零速度指令領域を通過する際の経過時間により、高トルク指令特性、中トルク指令特性、又は低トルク指令特性のいずれかのトルク指令特性が選択される。
In the hybrid work machine of the first embodiment, depending on the elapsed time when the operation amount of the
このトルク指令特性は、いずれのトルク指令特性が選択された場合においても、右方向旋回駆動領域内では、レバー２６Ａの操作量に応じて、トルク電流指令の絶対値が増大するように設定されている。このトルク電流指令に基づいて旋回駆動制御装置４０で駆動指令が演算され、この駆動指令によって旋回用電動機２１が駆動され、この結果、上部旋回体３が右方向に旋回駆動される。
This torque command characteristic is set so that the absolute value of the torque current command increases in accordance with the amount of operation of the
なお、左方向旋回駆動領域と同様に、右方向旋回駆動領域におけるトルク電流指令値は、スイッチ１５９の切替によってオーバースピードを検出した場合、絶対値が所定の値で制限される。
Similar to the left turn drive region, the absolute value of the torque current command value in the right turn drive region is limited to a predetermined value when overspeed is detected by switching the
「トルク指令テーブルの選択処理」
実施の形態３のハイブリッド型作業機械において、高トルク指令テーブル、中トルク指令テーブル、又は低トルク指令テーブルのいずれかのトルク指令テーブルを選択する処理は、次のように行われる。
"Torque command table selection process"
In the hybrid work machine according to the third embodiment, the process of selecting any one of the high torque command table, the medium torque command table, and the low torque command table is performed as follows.
主制御部６０は、判定領域としての零速度指令領域をレバー２６Ａが通過する経過時間が第１所定時間未満であれば、高トルク指令テーブルを選択し、経過時間が第１所定時間以上、第２所定時間未満であれば、中トルク指令テーブルを選択し、経過時間が第２所定時間以上であれば、低トルク指令テーブルを選択する。
If the elapsed time for the
このように主制御部６０の選択処理によって選択されたトルク指令テーブルは、左方向旋回駆動領域と右方向旋回駆動領域において、駆動指令変換部１３１がトルク電流指令を出力する際に参照される。
Thus, the torque command table selected by the selection process of the
主制御部６０によって高トルク指令テーブルが選択された場合には、駆動指令変換部１３１は高トルク指令テーブルを参照し、高トルク指令特性に基づいてレバー２６Ａの操作量に対応付けられたトルク電流指令を出力する。すなわち、トルク指令特性としては、高トルク指令特性が選択されることになる。
When the high torque command table is selected by the
主制御部６０によって中トルク指令テーブルが選択された場合には、駆動指令変換部１３１は中トルク指令テーブルを参照し、中トルク指令特性に基づいてレバー２６Ａの操作量に対応付けられたトルク電流指令を出力する。すなわち、トルク指令特性としては、中トルク指令特性が選択されることになる。
When the intermediate torque command table is selected by the
主制御部６０によって低トルク指令テーブルが選択された場合には、駆動指令変換部１３１は低トルク指令テーブルを参照し、低トルク指令特性に基づいてレバー２６Ａの操作量に対応付けられたトルク電流指令を出力する。すなわち、トルク指令特性としては、低トルク指令特性が選択されることになる。
When the low torque command table is selected by the
以上のトルク指令テーブルの選択処理は、実施の形態１のハイブリッド型作業機械の右方向旋回駆動領域と左方向旋回駆動領域において、高速速度指令テーブル、中速速度指令テーブル、又は低速速度指令テーブルを選択する処理に代わりに、高トルク指令テーブル、中トルク指令テーブル、又は低トルク指令テーブルを選択する処理を行うものである。 The torque command table selection process described above is performed using a high-speed command table, a medium-speed command table, or a low-speed command table in the right-turn drive area and the left-turn drive area of the hybrid work machine according to the first embodiment. Instead of the process of selecting, a process of selecting a high torque command table, a medium torque command table, or a low torque command table is performed.
従来の作業制御装置では、中立不感帯での操作速度によってモード選択を行っていたため、操作レバーが中立不感帯にあるときに、他の作業要素の作業による振動等が生じると、操作レバーの操作速度に影響が生じ、モード選択が正しく行われず、誤ったモード選択がなされる場合があった。 In the conventional work control device, the mode is selected based on the operation speed in the neutral dead zone.Therefore, when the operation lever is in the neutral dead zone, vibrations caused by the work of other work elements occur. As a result, the mode selection may not be performed correctly and an incorrect mode selection may be made.
これに対して、実施の形態３のハイブリッド型作業機械によれば、従来の作業制御装置の中立不感帯に対応する不感帯領域を越えた判定領域（零速度指令領域）を通過する際の経過時間によってトルク指令テーブルの選択（すなわち、モード選択）を行うため、他の作業要素の作業による振動等が生じても、レバー２６Ａの操作速度に影響が生じにくく、正確にモード選択を行うことができる。
On the other hand, according to the hybrid type work machine of the third embodiment, depending on the elapsed time when passing through the determination region (zero speed command region) beyond the dead zone corresponding to the neutral dead zone of the conventional work control device. Since the torque command table is selected (that is, the mode is selected), the operation speed of the
なお、以上では、トルク指令特性がレバー２６Ａの操作量に応じて直線的に変化する形態について説明したが、トルク指令特性は、レバー２６Ａの操作量に応じて曲線的に変化する特性であってもよい。
In the above description, the torque command characteristic is linearly changed according to the operation amount of the
以上、本発明の例示的な実施の形態のハイブリッド型作業機械について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 The hybrid working machine according to the exemplary embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment, and departs from the scope of the claims. Various modifications and changes are possible.
１ 下部走行体
１Ａ、１Ｂ 走行機構
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
７ ブームシリンダ
８ アームシリンダ
９ バケットシリンダ
１０ キャビン
１１ エンジン
１２ 電動発電機
１３ 減速機
１４ メインポンプ
１５ パイロットポンプ
１６ 高圧油圧ライン
１７ コントロールバルブ
１８ インバータ
１９ バッテリ
２０ インバータ
２１ 旋回用電動機
２２ レゾルバ
２３ メカニカルブレーキ
２４ 旋回減速機
２５ パイロットライン
２６ 操作装置
２６Ａ、２６Ｂ レバー
２６Ｃ ペダル
２７ 油圧ライン
２８ 油圧ライン
２９ 圧力センサ
３０ コントローラ
３１ 速度指令変換部
３２ 駆動制御装置
４０ 旋回駆動制御装置
５０ 駆動指令生成部
５１ 減算器
５２ ＰＩ制御部
５３ トルク制限部
５４ トルク制限部
５５ 減算器
５６ ＰＩ制御部
５７ 電流変換部
５８ 旋回動作検出部
６０ 主制御部
６０Ａ 内部メモリ
１３１ 駆動指令変換部
１５９ スイッチ部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電動作業要素を操作するための操作部と、
前記電動作業要素を駆動するための駆動指令を前記操作部に入力される操作量に対応付けた駆動指令テーブルであって、前記操作量に対する駆動指令値の異なる複数の駆動指令テーブルを格納するテーブル格納部と、
前記操作部に入力される操作量が絶対値で第１所定値までの不感帯を超えてから絶対値で第２所定値に到達するまでの判定領域内における到達度合により、操作量が前記第２所定値を超えた場合に出力する駆動指令を決定するための駆動指令テーブルを前記複数の駆動指令テーブルから選択するテーブル選択部と、
前記テーブル選択部によって選択された駆動指令テーブルを用いて、前記操作部に入力される操作量に応じた駆動指令を出力する駆動指令出力部と
を含む、ハイブリッド型作業機械。 In a hybrid work machine including a work element driven by hydraulic pressure generated by a driving force of an internal combustion engine or a motor generator, and an electric work element that is electrically driven,
An operation unit for operating the electric working element;
A drive command table in which a drive command for driving the electric work element is associated with an operation amount input to the operation unit, and stores a plurality of drive command tables having different drive command values for the operation amount. A storage unit;
Depending on the degree of reach in the determination region from when the operation amount input to the operation unit exceeds the dead zone up to the first predetermined value in absolute value until reaching the second predetermined value in absolute value, the operation amount is set to the second value. A table selection unit for selecting a drive command table for determining a drive command to be output when exceeding a predetermined value from the plurality of drive command tables;
A hybrid work machine comprising: a drive command output unit that outputs a drive command corresponding to an operation amount input to the operation unit using the drive command table selected by the table selection unit.
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2009
- 2009-02-13 JP JP2009031590A patent/JP2010185257A/en active Pending
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