JP2013076311A - Control method of hybrid shovel - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method of a hybrid shovel which improves operability of working elements at initial operation.SOLUTION: A control method of a hybrid shovel switches between an engine speed control command at normal operation and an engine speed control command at initial operation in which an engine speed is higher than that at normal operation on the basis of a lever signal and an engine output state. The engine speed control command at initial operation includes an engine speed corresponding to a lever signal and a tilt rotation angle. An assist motor 12 assists an engine 11 on the basis of the engine speed control command at initial operation.

Description

本発明は、エンジン駆動の可変容量ポンプを備えるハイブリッド式ショベルの制御方法に関する。   The present invention relates to a control method for a hybrid excavator including an engine-driven variable displacement pump.

従来、ターボ過給圧の推移に基づいてエンジン負荷の変動を検出し、その検出結果に基づいてＥＧＲ（排気再循環）制御を実行する油圧ショベルが知られている（例えば、特許文献１参照。）。   2. Description of the Related Art Conventionally, a hydraulic excavator that detects fluctuations in engine load based on the transition of turbocharge pressure and executes EGR (exhaust gas recirculation) control based on the detection result is known (see, for example, Patent Document 1). ).

特開２００５−１６３６３８号公報JP 2005-163638 A

しかしながら、特許文献１に記載の油圧ショベルは、エンジン負荷の変動の検出結果をＥＧＲ制御に利用するのみであり、エンジン負荷が増大し始めるときのトルク不足に対処するためにその検出結果を利用することはない。そのため、特許文献１に記載の油圧ショベルは、ブーム、アーム、バケット等の作業要素が操作されエンジン負荷が増大し始めるときに、可変容量ポンプのトルクがエンジンのトルクを上回らないように可変容量ポンプのトルクを一定レベル以下に制限する必要がある。無負荷状態にあったエンジンが十分なトルクを出力するまでに一定の時間を要するためである。その結果、特許文献１に記載の油圧ショベルは、作業要素の初動時の動作速度を制限することとなり、操作者にもたつき感を抱かせてしまう。   However, the hydraulic excavator described in Patent Document 1 only uses the detection result of engine load fluctuation for EGR control, and uses the detection result to cope with torque shortage when the engine load starts to increase. There is nothing. Therefore, the hydraulic excavator described in Patent Document 1 is a variable displacement pump so that the torque of the variable displacement pump does not exceed the torque of the engine when operating elements such as a boom, an arm, and a bucket are operated and the engine load starts to increase. Must be limited to a certain level or less. This is because a certain time is required until the engine in the no-load state outputs sufficient torque. As a result, the hydraulic excavator described in Patent Document 1 restricts the operation speed at the time of the initial movement of the work element, and makes the operator feel a sense of rattling.

上述の点に鑑み、本発明は、作業要素の初動時の操作性を向上させるハイブリッド式ショベルの制御方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described points, an object of the present invention is to provide a control method for a hybrid excavator that improves the operability when the work element is initially moved.

上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係るハイブリッド式ショベルの制御方法は、レバー信号とエンジン出力状態とに基づいて、通常時のエンジン回転数制御指令と通常時よりも高い初動時のエンジン回転数制御指令とを切り換えることを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the control method of the hybrid excavator according to the embodiment of the present invention is based on the lever signal and the engine output state, and the normal engine speed control command and the initial operation higher than the normal operation. It is characterized in that it switches between engine speed control commands at the time.

上述の手段により、本発明は、作業要素の初動時の操作性を向上させるハイブリッド式ショベルの制御方法を提供することができる。   With the above-described means, the present invention can provide a control method for a hybrid excavator that improves the operability at the time of the initial movement of the work element.

ハイブリッド式ショベルの側面図である。It is a side view of a hybrid type shovel. 第１実施形態によるハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive system of the hybrid type shovel by 1st Embodiment. 蓄電系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an electrical storage system. 初動時制御の原理の説明図である。It is explanatory drawing of the principle of control at the time of initial movement. 初動時制御を実行するコントローラの構成を示すブロック図（その１）である。It is a block diagram (the 1) which shows the structure of the controller which performs control at the time of initial action. 図５の構成を有するコントローラによる初動時制御の効果の説明図である。It is explanatory drawing of the effect of the initial time control by the controller which has the structure of FIG. 初動時制御を実行するコントローラの構成を示すブロック図（その２）である。It is a block diagram (the 2) which shows the structure of the controller which performs control at the time of initial action. 図７の構成を有するコントローラによる初動時制御の効果の説明図である。It is explanatory drawing of the effect of the initial action control by the controller which has the structure of FIG. 第２実施形態によるハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive system of the hybrid type shovel by 2nd Embodiment.

図１は、本発明が適用されるハイブリッド式ショベルを示す側面図である。   FIG. 1 is a side view showing a hybrid excavator to which the present invention is applied.

ハイブリッド式ショベルの下部走行体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。上部旋回体３には、作業要素としてのブーム４が取り付けられている。また、ブーム４の先端には、作業要素としてのアーム５が取り付けられ、アーム５の先端には、作業要素としてのバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５及びバケット６は、アタッチメントを構成し、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３には、キャビン１０が設けられ、且つエンジン等の動力源が搭載される。   An upper swing body 3 is mounted on the lower traveling body 1 of the hybrid excavator via a swing mechanism 2. A boom 4 as a work element is attached to the upper swing body 3. An arm 5 as a work element is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 as a work element is attached to the tip of the arm 5. The boom 4, the arm 5, and the bucket 6 constitute an attachment, and are hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9 as hydraulic actuators. The upper swing body 3 is provided with a cabin 10 and is mounted with a power source such as an engine.

図２は、本発明の第１実施形態によるハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図２において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは実線（太線）、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は実線（細線）でそれぞれ示されている。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the drive system of the hybrid excavator according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the mechanical power system is indicated by a double line, the high-pressure hydraulic line is indicated by a solid line (thick line), the pilot line is indicated by a broken line, and the electric drive / control system is indicated by a solid line (thin line).

過給機を備えた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、変速機１３の２つの入力軸にそれぞれ接続されている。変速機１３の出力軸には、可変容量型油圧ポンプとしてのメインポンプ１４と固定容量型油圧ポンプとしてのパイロットポンプ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 engine 11 as a mechanical drive unit provided with a supercharger and a motor generator 12 as an assist drive unit are connected to two input shafts of a transmission 13, respectively. A main pump 14 as a variable displacement hydraulic pump and a pilot pump 15 as a fixed displacement hydraulic pump are connected to the output shaft of the transmission 13. A control valve 17 is connected to the main pump 14 via a high pressure hydraulic line 16.

また、エンジン１１には、エンジン制御装置１１Ａが接続されている。エンジン制御装置１１Ａは、過給機によるエンジン過給圧を検出するエンジン過給圧センサを含む。   The engine 11 is connected to an engine control device 11A. The engine control device 11A includes an engine supercharging pressure sensor that detects an engine supercharging pressure by the supercharger.

また、メインポンプ１４には、レギュレータ１４Ａが接続されている。レギュレータ１４Ａは、メインポンプ１４のポンプ容積を制御する装置であり、例えば、斜板傾転角制御装置である。具体的には、レギュレータ１４Ａは、吐出圧連動部１４Ａａ、ポンプ比例弁１４Ａｂ、及びポンプ比例弁連動部１４Ａｃで構成される。吐出圧連動部１４Ａａは、メインポンプ１４の吐出圧に連動するピストンを含むシリンダであり、そのピストンが斜板に結合されている。吐出圧連動部１４Ａａは、メインポンプ１４の吐出圧が上昇した場合にポンプ容積を低減させるように斜板の傾転角を調整する。ポンプ比例弁連動部１４Ａｃは、ポンプ比例弁１４Ａｂの出力圧に連動するピストンを含むシリンダであり、そのピストンが斜板に結合されている。ポンプ比例弁連動部１４Ａｃは、ポンプ比例弁１４Ａｂの出力圧が上昇した場合にポンプ容積を低減させるように斜板の傾転角を調整する。ポンプ比例弁１４Ａｂは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用して入力電流値に応じた圧力の作動油をポンプ比例弁連動部１４Ａｃに対して供給する。   Further, a regulator 14 </ b> A is connected to the main pump 14. The regulator 14A is a device that controls the pump volume of the main pump 14, and is, for example, a swash plate tilt angle control device. Specifically, the regulator 14A includes a discharge pressure interlocking unit 14Aa, a pump proportional valve 14Ab, and a pump proportional valve interlocking unit 14Ac. The discharge pressure interlocking portion 14Aa is a cylinder including a piston interlocking with the discharge pressure of the main pump 14, and the piston is coupled to the swash plate. The discharge pressure interlocking unit 14Aa adjusts the tilt angle of the swash plate so as to reduce the pump volume when the discharge pressure of the main pump 14 increases. The pump proportional valve interlocking portion 14Ac is a cylinder including a piston that interlocks with the output pressure of the pump proportional valve 14Ab, and the piston is coupled to the swash plate. The pump proportional valve interlock 14Ac adjusts the tilt angle of the swash plate so as to reduce the pump volume when the output pressure of the pump proportional valve 14Ab increases. The pump proportional valve 14Ab supplies hydraulic oil having a pressure corresponding to the input current value to the pump proportional valve interlocking unit 14Ac by using the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15.

レギュレータ１４Ａは、例えば、作業要素が何れも操作されていない場合、すなわち無操作状態の場合に、ポンプ容積（傾転角）を最小にしてエンジンの負担を抑制し、作業要素が操作された場合に、ポンプ容積（傾転角）を増大させて必要な作動油が油圧アクチュエータに供給されるようにする。   For example, when none of the work elements is operated, that is, when there is no operation, the regulator 14A suppresses the load on the engine by minimizing the pump volume (tilt angle) and the work element is operated. In addition, the pump volume (tilt angle) is increased so that the required hydraulic fluid is supplied to the hydraulic actuator.

コントロールバルブ１７は、ハイブリッド式ショベルにおける油圧系の制御を行う制御装置である。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、バケットシリンダ９等の油圧アクチュエータは、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ１７に接続される。   The control valve 17 is a control device that controls a hydraulic system in the hybrid excavator. The hydraulic motors 1A (for right) and 1B (for left), the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, the bucket cylinder 9 and the like for the lower traveling body 1 are connected to the control valve 17 via a high pressure hydraulic line.

電動発電機１２には、インバータ１８を介して、蓄電器としてのキャパシタを含む蓄電系（蓄電装置）１２０が接続される。蓄電系１２０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。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、及び旋回変速機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。旋回用電動機２１と、インバータ２０と、レゾルバ２２と、メカニカルブレーキ２３と、旋回変速機２４とで負荷駆動系が構成される。ここで、旋回用電動機２１が上部旋回体３を旋回駆動するための旋回用電動モータに相当し、メカニカルブレーキ２３が上部旋回体３に機械的にブレーキをかけておくブレーキ装置に相当する。   A power storage system (power storage device) 120 including a capacitor as a power storage is connected to the motor generator 12 via an inverter 18. The electric storage system 120 is connected to a turning electric motor 21 as an electric work element via an inverter 20. A resolver 22, a mechanical brake 23, and a turning transmission 24 are connected to the rotating shaft 21 </ b> A of the turning electric motor 21. An operation device 26 is connected to the pilot pump 15 through a pilot line 25. The turning electric motor 21, the inverter 20, the resolver 22, the mechanical brake 23, and the turning transmission 24 constitute a load drive system. Here, the turning electric motor 21 corresponds to a turning electric motor for driving the upper turning body 3 to turn, and the mechanical brake 23 corresponds to a brake device that mechanically brakes the upper turning body 3.

操作装置２６は、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃを含む。レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃ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にそれぞれ接続される。圧力センサ２９は、電気系の駆動制御を行うコントローラ３０に接続されている。   The operating device 26 includes a lever 26A, a lever 26B, and a pedal 26C. The lever 26A, the lever 26B, and the pedal 26C are connected to the control valve 17 and the pressure sensor 29 via hydraulic lines 27 and 28, respectively. The pressure sensor 29 is connected to a controller 30 that performs drive control of the electric system.

吐出圧センサ２９Ａは、メインポンプ１４の吐出圧を検出するセンサであり、コントローラ３０に対して検出値を出力する。   The discharge pressure sensor 29 </ b> A is a sensor that detects the discharge pressure of the main pump 14, and outputs a detection value to the controller 30.

図３は蓄電系１２０の構成を示すブロック図である。蓄電系１２０は、蓄電器としてのキャパシタ１９と、昇降圧コンバータとＤＣバス１１０とを含む。第２の蓄電器としてのＤＣバス１１０は、第１の蓄電器としてのキャパシタ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間での電力の授受を制御する。キャパシタ１９には、キャパシタ電圧値を検出するためのキャパシタ電圧検出部１１２と、キャパシタ電流値を検出するためのキャパシタ電流検出部１１３が設けられている。キャパシタ電圧検出部１１２とキャパシタ電流検出部１１３によって検出されるキャパシタ電圧値とキャパシタ電流値は、コントローラ３０に供給される。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the power storage system 120. The storage system 120 includes a capacitor 19 as a storage battery, a step-up / down converter, and a DC bus 110. The DC bus 110 serving as the second capacitor controls the power transfer between the capacitor 19 serving as the first capacitor, the motor generator 12, and the turning motor 21. The capacitor 19 is provided with a capacitor voltage detector 112 for detecting a capacitor voltage value and a capacitor current detector 113 for detecting a capacitor current value. The capacitor voltage value and the capacitor current value detected by the capacitor voltage detection unit 112 and the capacitor current detection unit 113 are supplied to the controller 30.

昇降圧コンバータ１００は、電動発電機１２及び旋回用電動機２１の運転状態に応じて、ＤＣバス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換える制御を行う。ＤＣバス１１０は、インバータ１８及び２０と昇降圧コンバータ１００との間に配設されており、キャパシタ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間での電力の授受を行う。   The step-up / step-down converter 100 performs control for switching between the step-up operation and the step-down operation so that the DC bus voltage value falls within a certain range according to the operating state of the motor generator 12 and the turning electric motor 21. The DC bus 110 is disposed between the inverters 18 and 20 and the step-up / down converter 100, and transfers power between the capacitor 19, the motor generator 12, and the turning electric motor 21.

図２に戻り、コントローラ３０は、ハイブリッド式ショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。コントローラ３０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、ＣＰＵが内部メモリに格納された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。   Returning to FIG. 2, the controller 30 is a control device as a main control unit that performs drive control of the hybrid excavator. The controller 30 is configured by an arithmetic processing unit including a CPU (Central Processing Unit) and an internal memory, and is realized by the CPU executing a drive control program stored in the internal memory.

コントローラ３０は、圧力センサ２９から供給される信号を速度指令に変換し、旋回用電動機２１の駆動制御を行う。圧力センサ２９から供給される信号は、旋回機構２を旋回させるために操作装置２６を操作した場合の操作量を表す信号に相当する。   The controller 30 converts the signal supplied from the pressure sensor 29 into a speed command, and performs drive control of the turning electric motor 21. The signal supplied from the pressure sensor 29 corresponds to a signal indicating an operation amount when the operation device 26 is operated to turn the turning mechanism 2.

また、コントローラ３０は、電動発電機１２の運転制御（電動（アシスト）運転又は発電運転の切り換え）を行うとともに、昇降圧制御部としての昇降圧コンバータ１００を駆動制御することによるキャパシタ１９の充放電制御を行う。コントローラ３０は、キャパシタ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）、及び旋回用電動機２１の運転状態（力行運転又は回生運転）に基づいて、昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切換制御を行い、これによりキャパシタ１９の充放電制御を行う。   The controller 30 performs operation control (switching between electric (assist) operation or power generation operation) of the motor generator 12 and charge / discharge of the capacitor 19 by drivingly controlling the step-up / step-down converter 100 as the step-up / step-down control unit. Take control. The controller 30 is a step-up / down converter based on the charged state of the capacitor 19, the operating state of the motor generator 12 (electric (assist) operation or generating operation), and the operating state of the turning motor 21 (power running operation or regenerative operation). Switching control between 100 step-up operations and step-down operations is performed, and thereby charge / discharge control of the capacitor 19 is performed.

この昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切換制御は、ＤＣバス電圧検出部１１１によって検出されるＤＣバス電圧値、キャパシタ電圧検出部１１２によって検出されるキャパシタ電圧値、及びキャパシタ電流検出部１１３によって検出されるキャパシタ電流値に基づいて行われる。キャパシタ１９は、昇降圧コンバータ１００を介してＤＣバス１１０との間で電力の授受が行えるように、充放電可能な蓄電器であればよい。なお、図３には、蓄電器としてキャパシタ１９を示すが、キャパシタ１９の代わりにリチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池、リチウムイオンキャパシタ、又は、電力の授受が可能なその他の形態の電源を用いてもよい。   The switching control between the step-up / step-down operation of the buck-boost converter 100 is performed by controlling the DC bus voltage value detected by the DC bus voltage detection unit 111, the capacitor voltage value detected by the capacitor voltage detection unit 112, and the capacitor current detection unit 113. Is performed based on the capacitor current value detected by. Capacitor 19 may be a chargeable / dischargeable capacitor so that power can be exchanged with DC bus 110 via buck-boost converter 100. FIG. 3 shows a capacitor 19 as a capacitor. Instead of the capacitor 19, a secondary battery capable of charging / discharging such as a lithium ion battery, a lithium ion capacitor, or another form of power source capable of transmitting and receiving power. May be used.

以上のような構成において、アシストモータである電動発電機１２が発電した電力は、インバータ１８を介して蓄電系１２０のＤＣバス１１０に供給され、昇降圧コンバータ１００を介してキャパシタ１９に供給される。旋回用電動機２１が回生運転して生成した回生電力は、インバータ２０を介して蓄電系１２０のＤＣバス１１０に供給され、昇降圧コンバータ１００を介してキャパシタ１９に供給される。   In the configuration as described above, the electric power generated by the motor generator 12 as an assist motor is supplied to the DC bus 110 of the power storage system 120 via the inverter 18 and supplied to the capacitor 19 via the step-up / down converter 100. . The regenerative power generated by the regenerative operation of the turning electric motor 21 is supplied to the DC bus 110 of the power storage system 120 via the inverter 20 and supplied to the capacitor 19 via the step-up / down converter 100.

また、コントローラ３０は、アタッチメントの初動時の操作性を向上させる初動時制御を行う。   In addition, the controller 30 performs initial motion control that improves operability during initial motion of the attachment.

ここで、図４を参照しながら、初動時制御の原理について説明する。図４は、ブーム４が上げ操作されたときの、メインポンプ１４のポンプトルクＴＰ、メインポンプ１４のポンプ吐出流量ＱＰ、ブームシリンダ７のボトム側油室に流入する作動油量ＱＣ、及びブーム４の動作速度ＶＣの関係を示す。 Here, the principle of the initial operation control will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the pump torque T P of the main pump 14, the pump discharge flow rate Q P of the main pump 14, and the amount of hydraulic oil Q C flowing into the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 when the boom 4 is raised. and shows the relationship between the operating speed V C of the boom 4.

メインポンプ１４のポンプトルクＴＰは、メインポンプ１４の最大ポンプ容積ＶＭＡＸと、傾転角制御量Ｘ（現在の傾転角の最大傾転角に対する割合であり、０以上１以下の値となる。）と、メインポンプ１４の吐出圧ＰＰとの積で表される。 The pump torque TP of the main pump 14 is the maximum pump volume V MAX of the main pump 14 and the tilt angle control amount X (the ratio of the current tilt angle to the maximum tilt angle, It becomes.) and is expressed by the product of the discharge pressure P P of the main pump 14.

また、ポンプ吐出流量ＱＰは、最大ポンプ容積ＶＭＡＸと、傾転角制御量Ｘと、エンジン回転数Ｎとの積で表される。 The pump discharge flow rate Q P is the maximum pump volume V MAX, the tilt angle control amount X, represented by the product of the engine speed N.

このように、エンジン回転数Ｎの増大は、ポンプ吐出流量ＱＰを増大させるが、メインポンプ１４のポンプトルクＴＰに影響しない。 Thus, the increase in the engine rotational speed N, increases the pump delivery rate Q P, does not affect the pump torque T P of the main pump 14.

なお、ブームシリンダ７のボトム側油室に流入する作動油量ＱＣは、他の油圧アクチュエータが作動していない場合、ポンプ吐出流量ＱＰに比例する。また、ブーム４の動作速度ＶＣは、ブームシリンダ７のボトム側油室に流入する作動油量ＱＣに比例する。すなわち、ブーム４の動作速度ＶＣは、ポンプ吐出流量ＱＰ、ひいてはエンジン回転数Ｎに比例する。 Incidentally, the hydraulic oil amount Q C flowing into the bottom-side oil chamber of the boom cylinder 7, if the other hydraulic actuator is not actuated, proportional to the pump discharge flow rate Q P. Further, the operating speed V C of the boom 4 is proportional to the hydraulic oil amount Q C flowing into the bottom-side oil chamber of the boom cylinder 7. That is, the operating speed V C of the boom 4 is proportional to the pump discharge flow rate Q P , and hence the engine speed N.

このような関係により、コントローラ３０は、ブームシリンダ７の作動油量ＱＣに基づいてメインポンプ１４のポンプ吐出流量ＱＰを推定する。また、コントローラ３０は、推定したポンプ吐出流量ＱＰとそのときの傾転角制御量Ｘとに基づいて、初動時に必要なエンジン回転数Ｎを算出することができる。 Such relationships, the controller 30 estimates the pump discharge flow rate Q P of the main pump 14 based on the hydraulic oil amount Q C of the boom cylinder 7. The controller 30 may be based on estimated and the pump delivery rate Q P and the tilt angle control amount X at that time, and calculates the engine speed N required during initial.

上述の関係より、コントローラ３０は、傾転角制御量Ｘを固定したままであっても、エンジン回転数Ｎを増大させることで、メインポンプ１４のポンプトルクＴＰを増大させることなく、ブーム４の動作速度ＶＣを増大させることができる。これは、ブーム４の初動時にエンジン１１が十分なトルクを出力できない場合であっても、エンジン１１のトルク不足に起因してブーム４の動作速度が制限されてしまうのを回避できることを意味する。 From the above relation, the controller 30 may be left with a fixed tilt angle control amount X, to increase the engine rotational speed N, without increasing the pump torque T P of the main pump 14, the boom 4 thereby increasing the operating speed V C. This means that even when the engine 11 cannot output a sufficient torque at the time of the initial movement of the boom 4, it is possible to avoid the operation speed of the boom 4 from being limited due to insufficient torque of the engine 11.

次に、図５を参照しながら、初動時制御を実行するコントローラ３０の構成について説明する。   Next, the configuration of the controller 30 that executes the initial operation control will be described with reference to FIG.

初動時制御に関し、コントローラ３０は、操作判断部３００及びエンジン回転数制御指令生成部３０１を有する。   The controller 30 includes an operation determination unit 300 and an engine speed control command generation unit 301 for the initial operation control.

操作判断部３００は、エンジン回転数制御指令生成部３０１に対して切換信号を出力する機能要素である。   The operation determination unit 300 is a functional element that outputs a switching signal to the engine speed control command generation unit 301.

具体的には、操作判断部３００は、圧力センサ２９が出力する操作装置２６の操作状態を表すレバー信号に基づいて、アタッチメントの作動が必要な状態であるか否かを判断する。   Specifically, the operation determination unit 300 determines whether or not the attachment needs to be actuated based on a lever signal representing the operation state of the operation device 26 output from the pressure sensor 29.

また、操作判断部３００は、エンジン負荷率及びエンジン過給圧等のエンジン出力状態に基づいて、エンジン１１の負荷状態を判断する。   Further, the operation determination unit 300 determines the load state of the engine 11 based on the engine output state such as the engine load factor and the engine supercharging pressure.

エンジン負荷率は、エンジン１１の定格トルクに対する現在のエンジントルクとして算出される。ポンプトルクは、例えば、吐出圧センサ２９Ａが出力するメインポンプ１４の吐出圧とレギュレータ１４Ａが出力する傾転角すなわちポンプ容積とに基づいて算出される。なお、エンジントルクは、例えば、エンジン制御装置１１Ａが出力する値である。   The engine load factor is calculated as the current engine torque with respect to the rated torque of the engine 11. The pump torque is calculated based on, for example, the discharge pressure of the main pump 14 output from the discharge pressure sensor 29A and the tilt angle output from the regulator 14A, that is, the pump volume. The engine torque is, for example, a value output from the engine control device 11A.

エンジン過給圧は、エンジンの最大出力を表す指標として用いられる。エンジンの最大出力は、エンジン過給圧が大きくなるにつれて大きくなる。なお、エンジン過給圧は、例えば、エンジン制御装置１１Ａが出力する値である。   The engine supercharging pressure is used as an index representing the maximum output of the engine. The maximum output of the engine increases as the engine boost pressure increases. The engine supercharging pressure is a value output by the engine control device 11A, for example.

操作判断部３００は、エンジン１１が無負荷状態にあり、且つ、アタッチメントの作動が必要な状態にあると判断した場合に、エンジン回転数制御指令生成部３０１に対して初動時切換信号を出力する。一方、操作判断部３００は、エンジン１１が負荷状態にあると判断した場合、或いは、アタッチメントの作動が必要な状態にないと判断した場合に、エンジン回転数制御指令生成部３０１に対して通常時切換信号を出力する。   When the operation determination unit 300 determines that the engine 11 is in a no-load state and the attachment needs to be operated, the operation determination unit 300 outputs an initial operation switching signal to the engine speed control command generation unit 301. . On the other hand, when the operation determining unit 300 determines that the engine 11 is in a load state or when it is determined that the attachment is not in a necessary state, the operation determining unit 300 performs a normal operation to the engine speed control command generating unit 301. A switching signal is output.

エンジン回転数制御指令生成部３０１は、エンジン回転数制御指令を生成する機能要素である。   The engine speed control command generation unit 301 is a functional element that generates an engine speed control command.

具体的には、エンジン回転数制御指令生成部３０１は、操作判断部３００からの初動時切換信号又は通常時切換信号に応じて、初動時エンジン回転数又は通常時エンジン回転数の何れか一方に対応するエンジン回転数制御指令を生成し、生成したエンジン回転数制御指令をエンジン制御装置１１Ａ及び電動発電機１２に対して出力する。   Specifically, the engine speed control command generation unit 301 sets either the initial engine speed or the normal engine speed according to the initial operation switching signal or the normal switching signal from the operation determination unit 300. A corresponding engine speed control command is generated, and the generated engine speed control command is output to the engine control device 11A and the motor generator 12.

また、エンジン回転数制御指令生成部３０１は、例えば、圧力センサ２９が出力する操作装置２６の操作状態を表すレバー信号と、レギュレータ１４Ａが出力する傾転角とに基づいて、初動時エンジン回転数を決定する。   In addition, the engine speed control command generation unit 301, for example, based on the lever signal indicating the operation state of the operating device 26 output from the pressure sensor 29 and the tilt angle output from the regulator 14A, the initial engine speed. To decide.

具体的には、エンジン回転数制御指令生成部３０１は、例えば、内部メモリに予め記憶された、操作装置２６のレバー操作角度と傾転角との組み合わせに適したエンジン回転数を定める参照テーブルを参照し、現時点におけるレバー操作角度と傾転角との組み合わせに適した初動時エンジン回転数を決定する。或いは、エンジン回転数制御指令生成部３０１は、操作対象の油圧アクチュエータに流入する作動油量に基づいてメインポンプ１４のポンプ吐出流量を推定し、推定したポンプ吐出流量とそのときの傾転角とに基づき、式１（図４参照。）を用いて初動時エンジン回転数を算出してもよい。なお、通常時エンジン回転数は、内部メモリに予め記憶される一定値である。   Specifically, the engine speed control command generation unit 301 uses, for example, a reference table that determines an engine speed that is stored in advance in the internal memory and that is suitable for the combination of the lever operation angle and the tilt angle of the operation device 26. The engine speed at the time of initial motion suitable for the combination of the lever operating angle and the tilt angle at the present time is determined. Alternatively, the engine speed control command generation unit 301 estimates the pump discharge flow rate of the main pump 14 based on the amount of hydraulic oil flowing into the operation target hydraulic actuator, and the estimated pump discharge flow rate and the tilt angle at that time Based on the above, the initial engine speed may be calculated using Equation 1 (see FIG. 4). The normal engine speed is a constant value stored in advance in the internal memory.

そして、エンジン回転数制御指令生成部３０１は、操作判断部３００から初動時切換信号を受信した場合に、初動時エンジン回転数に関するエンジン回転数制御指令を生成し、生成したエンジン回転数制御指令をエンジン制御装置１１Ａ及び電動発電機１２に対して出力する。或いは、エンジン回転数制御指令生成部３０１は、通常時切換信号を受信した場合に、通常時エンジン回転数に関するエンジン回転数制御指令を生成し、生成したエンジン回転数制御指令をエンジン制御装置１１Ａ及び電動発電機１２に対して出力する。   When the engine speed control command generation unit 301 receives the initial operation switching signal from the operation determination unit 300, the engine speed control command generation unit 301 generates an engine speed control command related to the engine speed at the time of initial operation, and generates the generated engine speed control command. Output to the engine control device 11 </ b> A and the motor generator 12. Alternatively, when the engine speed control command generation unit 301 receives the normal time switching signal, the engine speed control command generation unit 301 generates an engine speed control command related to the normal engine speed, and sends the generated engine speed control command to the engine control device 11A and the engine speed control command. Output to the motor generator 12.

エンジン制御装置１１Ａは、エンジン回転数制御指令として初動時エンジン回転数を受信すると、エンジン１１の回転数を初動時エンジン回転数まで増大させる。   When the engine control apparatus 11A receives the initial engine speed as an engine speed control command, the engine control apparatus 11A increases the engine speed to the initial engine speed.

また、電動発電機１２は、エンジン回転数制御指令として初動時エンジン回転数を受信すると、エンジン１１の回転数が初動時エンジン回転数となるようにエンジン１１をアシストする。   Further, when the motor generator 12 receives the initial engine speed as an engine speed control command, the motor generator 12 assists the engine 11 so that the engine 11 becomes the initial engine speed.

次に、図６を参照しながら、図５の構成を有するコントローラ３０による初動時制御の効果について説明する。   Next, the effect of the initial control by the controller 30 having the configuration of FIG. 5 will be described with reference to FIG.

図６は、ブーム４の初動時制御を実行する際の各種物理量の時間的推移を示し、図６（Ａ）がポンプ容積の推移を示し、図６（Ｂ）がエンジン回転数の推移を示し、図６（Ｃ）がポンプ吐出流量の推移を示し、図６（Ｄ）がポンプトルクの推移を示す。また、図６の破線で表される推移は、ブーム４の初動時にエンジン回転数を増大させない場合の推移を比較例として示す。   FIG. 6 shows temporal transitions of various physical quantities when executing the initial motion control of the boom 4, FIG. 6 (A) shows the transition of the pump volume, and FIG. 6 (B) shows the transition of the engine speed. 6C shows the transition of the pump discharge flow rate, and FIG. 6D shows the transition of the pump torque. Moreover, the transition represented by the broken line in FIG. 6 shows a transition when the engine speed is not increased during the initial movement of the boom 4 as a comparative example.

ブーム４が上げ操作されると、コントローラ３０は、操作判断部３００により、必要なトルクをエンジン１１が出力できないと判定する。そして、コントローラ３０は、初動時エンジン回転数になるように、電動発電機１２を速度制御する。所定の回転数になるまでトルク制御を継続させてもよい。これにより、コントローラ３０は、図６（Ｂ）で示すように、時刻ｔ１において、エンジン回転数を通常時エンジン回転数から初動時エンジン回転数に増大させる。その結果、コントローラ３０は、図６（Ａ）及び図６（Ｄ）で示すように、エンジン回転数を増大させない場合と同様にポンプトルク及びポンプ容積を推移させる。その上で、コントローラ３０は、図６（Ｃ）で示すように、ポンプ吐出流量の増大率を大きくすることができる。すなわち、コントローラ３０は、ポンプトルクをエンジントルク未満としながら、ブーム４をより迅速に上昇させることができる。   When the boom 4 is raised, the controller 30 determines by the operation determination unit 300 that the engine 11 cannot output the necessary torque. Then, the controller 30 controls the speed of the motor generator 12 so that the engine speed at the initial operation becomes the same. Torque control may be continued until a predetermined rotational speed is reached. Thereby, as shown in FIG. 6B, the controller 30 increases the engine speed from the normal engine speed to the initial engine speed at time t1. As a result, as shown in FIGS. 6 (A) and 6 (D), the controller 30 changes the pump torque and the pump volume as in the case where the engine speed is not increased. In addition, the controller 30 can increase the increase rate of the pump discharge flow rate as shown in FIG. That is, the controller 30 can raise the boom 4 more quickly while keeping the pump torque below the engine torque.

その後、図６（Ｃ）で示すように、時刻ｔ２においてポンプ吐出流量が所定値に達すると、コントローラ３０は、初動時エンジン回転数となっているエンジン回転数を徐々に減少させながら通常時エンジン回転数に戻す。時間の経過と共にエンジン過給圧が増大してエンジントルクも増大するためである。すなわち、エンジン回転数を初動時エンジン回転数まで増大させなくとも、ポンプ容積を増大させることによって、ポンプ吐出流量を所定値で維持できるようになるためである。なお、ポンプ吐出流量の所定値は、操作判断部３００により操作装置２６の操作量に基づいて決定される。   Thereafter, as shown in FIG. 6C, when the pump discharge flow rate reaches a predetermined value at time t2, the controller 30 gradually reduces the engine speed that is the engine speed at the time of initial operation while gradually reducing the engine speed. Return to the rotation speed. This is because the engine supercharging pressure increases with time and the engine torque also increases. That is, the pump discharge flow rate can be maintained at a predetermined value by increasing the pump volume without increasing the engine speed to the initial engine speed. Note that the predetermined value of the pump discharge flow rate is determined by the operation determination unit 300 based on the operation amount of the operation device 26.

その後、図６（Ｂ）で示すように、時刻ｔ３において、エンジン回転数は通常時エンジン回転数に復帰する。もはやエンジン回転数を通常時エンジン回転数より大きくする必要がないためである。すなわち、図６（Ｃ）で示すように、ポンプ吐出流量は、時刻ｔ３の時点では、ブーム４の初動時にエンジン回転数を増大させなかった場合であっても、所定値に達するためである。   Thereafter, as shown in FIG. 6B, at the time t3, the engine speed returns to the normal engine speed. This is because the engine speed no longer needs to be larger than the normal engine speed. That is, as shown in FIG. 6C, the pump discharge flow rate reaches a predetermined value at the time t3 even if the engine speed is not increased at the time of the initial movement of the boom 4.

以上により、コントローラ３０は、ブーム４の初動時にエンジン回転数を増大させることによって、比較例と比べてポンプ容積すなわちポンプトルクの増大パターンを変化させなくとも、ポンプ吐出流量を一時的に増大させ、ブーム４の初動時の動作速度ひいては操作性を向上させることができる。   As described above, the controller 30 temporarily increases the pump discharge flow rate without increasing the pump volume, that is, the pump torque increase pattern as compared with the comparative example, by increasing the engine speed when the boom 4 is initially moved. It is possible to improve the operation speed of the boom 4 when it is initially moved, and thus the operability.

なお、図６で示す初動時制御の効果は、ブーム４の上げ操作の初動時を例に説明されたが、他の作業要素の操作の初動時においても同様に実現される。また、ここではブーム単独動作時の事例を説明したが、ブーム４及びアーム５の複合動作時のメインポンプ１４のポンプ吐出流量は、ブームシリンダ７とアームシリンダ８とに流入する作動油量に基づいて推定される。   Note that the effect of the initial movement control shown in FIG. 6 has been described by way of example of the initial movement of the boom 4 raising operation, but is also realized in the initial movement of other work elements. Further, here, the case of the boom alone operation has been described, but the pump discharge flow rate of the main pump 14 during the combined operation of the boom 4 and the arm 5 is based on the amount of hydraulic oil flowing into the boom cylinder 7 and the arm cylinder 8. Is estimated.

次に、図７を参照しながら、初動時制御を実行するコントローラ３０の別の構成について説明する。   Next, another configuration of the controller 30 that executes the initial operation control will be described with reference to FIG.

図７の構成は、ポンプ比例弁制御指令生成部３０２を備える点、及びエンジン回転数制御指令生成部３０１が傾転角に関する情報をポンプ比例弁制御指令生成部３０２から取得する点で図５の構成と相違するが、その他の点で図５の構成と共通する。そのため、以下では、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明する。   The configuration of FIG. 7 includes the pump proportional valve control command generation unit 302 and the point that the engine speed control command generation unit 301 acquires information about the tilt angle from the pump proportional valve control command generation unit 302 of FIG. Although different from the configuration, the configuration shown in FIG. Therefore, in the following, differences will be described in detail while omitting description of common points.

ポンプ比例弁制御指令生成部３０２は、ポンプ比例弁制御指令を生成する機能要素である。ポンプ比例弁制御指令生成部３０２は、操作判断部３００からの初動時切換信号又は通常時切換信号に応じて、初動時電流パターン又は通常時電流パターンの何れか一方に関するポンプ比例弁制御指令を生成し、生成したポンプ比例弁制御指令をポンプ比例弁１４Ａｂに対して出力する。   The pump proportional valve control command generation unit 302 is a functional element that generates a pump proportional valve control command. The pump proportional valve control command generation unit 302 generates a pump proportional valve control command related to either the initial operation current pattern or the normal operation current pattern according to the initial operation switching signal or the normal operation switching signal from the operation determination unit 300. The generated pump proportional valve control command is output to the pump proportional valve 14Ab.

具体的には、ポンプ比例弁制御指令生成部３０２は、吐出圧センサ２９Ａが出力するメインポンプ１４の吐出圧と、エンジン制御装置１１Ａが出力するエンジン過給圧とに基づいて、メインポンプ１４が無負荷状態にあるか否かを判断する。   Specifically, the pump proportional valve control command generation unit 302 determines whether the main pump 14 is based on the discharge pressure of the main pump 14 output from the discharge pressure sensor 29A and the engine boost pressure output from the engine control device 11A. It is determined whether or not there is no load.

そして、ポンプ比例弁制御指令生成部３０２は、メインポンプ１４が無負荷状態にあると判断した場合に、メインポンプ１４によりエンジン１１の負担を軽減可能であるとし、エンジン１１の負担を軽減させるために必要なメインポンプ１４のポンプ容積（傾転角）を決定する。   The pump proportional valve control command generation unit 302 determines that the load on the engine 11 can be reduced by the main pump 14 when the main pump 14 is determined to be in a no-load state, and the load on the engine 11 is reduced. The pump volume (tilt angle) of the main pump 14 required for the above is determined.

なお、レギュレータ１４Ａの吐出圧連動部１４Ａａによる傾転角の変化はメインポンプ１４の吐出圧によって決定されるが、レギュレータ１４Ａのポンプ比例弁連動部１４Ａｃによる傾転角の変化は、ポンプ比例弁１４Ａｂに供給される電流パターンに応じて決定される。   The change in the tilt angle by the discharge pressure interlocking portion 14Aa of the regulator 14A is determined by the discharge pressure of the main pump 14, while the change in the tilt angle by the pump proportional valve interlocking portion 14Ac of the regulator 14A is determined by the pump proportional valve 14Ab. It is determined according to the current pattern supplied to.

そこで、ポンプ比例弁制御指令生成部３０２は、決定したポンプ容積（傾転角）を実現すべく、ポンプ比例弁１４Ａｂに対して出力する初動時電流パターンに関するポンプ比例弁制御指令を生成する。なお、初動時電流パターン及び通常時電流パターンは何れも、内部メモリに予め記憶される電流パターンである。   Accordingly, the pump proportional valve control command generation unit 302 generates a pump proportional valve control command related to the initial action current pattern output to the pump proportional valve 14Ab in order to realize the determined pump volume (tilt angle). Note that the initial current pattern and the normal current pattern are both current patterns stored in advance in the internal memory.

なお、上記では、決定されたポンプ容積（傾転角）に基づいて初動時電流パターンが出力される例を記載したが、メインポンプ１４が無負荷状態の際には、ポンプ容積（傾転角）にかかわらず、予め定めた初動時電流パターンが出力されるようにしてもよい。   In the above description, an example in which a current pattern at the initial operation is output based on the determined pump volume (tilt angle) is described. However, when the main pump 14 is in a no-load state, the pump volume (tilt angle) is output. Regardless of (), a predetermined initial-time current pattern may be output.

そして、ポンプ比例弁制御指令生成部３０２は、操作判断部３００から初動時切換信号を受信した場合には、初動時電流パターンに関するポンプ比例弁制御指令をポンプ比例弁１４Ａｂに対して出力し、操作判断部３００から通常時切換信号を受信した場合には、通常時電流パターンに関するポンプ比例弁制御指令をポンプ比例弁１４Ａｂに対して出力する。   When the pump proportional valve control command generation unit 302 receives the initial operation switching signal from the operation determination unit 300, the pump proportional valve control command generation unit 302 outputs the pump proportional valve control command related to the initial operation current pattern to the pump proportional valve 14Ab. When the normal time switching signal is received from the determination unit 300, the pump proportional valve control command related to the normal current pattern is output to the pump proportional valve 14Ab.

ポンプ比例弁１４Ａｂは、ポンプ比例弁制御指令として初動時電流パターンの供給を受けると、所望の傾転角ひいては所望のポンプ容積が実現されるようにポンプ比例弁連動部１４Ａｃに対して作動油を供給する。   When the pump proportional valve 14Ab receives the initial current pattern as a pump proportional valve control command, the pump proportional valve 14Ab supplies hydraulic oil to the pump proportional valve interlocking unit 14Ac so that a desired tilt angle and a desired pump volume is realized. Supply.

また、ポンプ比例弁制御指令生成部３０２は、操作判断部３００から初動時切換信号を受信した場合には、上述のように導き出したポンプ容積（傾転角）をエンジン回転数制御指令生成部３０１に対して出力し、操作判断部３００から通常時切換信号を受信した場合には、レギュレータ１４Ａが出力する傾転角をエンジン回転数制御指令生成部３０１に対して出力する。なお、エンジン回転数制御指令生成部３０１は、ポンプ比例弁制御指令生成部３０２を経由することなく、レギュレータ１４Ａが出力する傾転角を直接的に取得するようにしてもよい。   Further, when the pump proportional valve control command generation unit 302 receives the initial operation switching signal from the operation determination unit 300, the pump volume (tilt angle) derived as described above is used as the engine speed control command generation unit 301. When the normal time switching signal is received from the operation determination unit 300, the tilt angle output by the regulator 14A is output to the engine speed control command generation unit 301. The engine speed control command generation unit 301 may directly acquire the tilt angle output by the regulator 14A without going through the pump proportional valve control command generation unit 302.

また、図７の構成では、エンジン回転数制御指令生成部３０１は、１又は複数の制御周期毎に、圧力センサ２９が出力する操作装置２６の操作状態を表すレバー信号と、レギュレータ１４Ａが出力する傾転角とに基づいて、初動時エンジン回転数を決定する。或いは、エンジン回転数制御指令生成部３０１は、１又は複数の制御周期毎に、操作対象の油圧アクチュエータに流入する作動油量に基づいてメインポンプ１４のポンプ吐出流量を推定し、推定したポンプ吐出流量とそのときの傾転角とに基づき、式１（図４参照。）を用いて初動時エンジン回転数を算出してもよい。   In the configuration of FIG. 7, the engine speed control command generation unit 301 outputs a lever signal indicating the operation state of the operating device 26 output by the pressure sensor 29 and the regulator 14 </ b> A every one or a plurality of control cycles. Based on the tilt angle, the engine speed at the initial operation is determined. Alternatively, the engine speed control command generation unit 301 estimates the pump discharge flow rate of the main pump 14 based on the amount of hydraulic oil flowing into the hydraulic actuator to be operated every one or a plurality of control cycles, and the estimated pump discharge Based on the flow rate and the tilt angle at that time, the initial engine speed may be calculated using Equation 1 (see FIG. 4).

次に、図８を参照しながら、図７の構成を有するコントローラ３０による初動時制御の効果について説明する。   Next, the effect of the initial control by the controller 30 having the configuration of FIG. 7 will be described with reference to FIG.

図８は、図６と同様、ブーム４の初動時制御を実行する際の各種物理量の時間的推移を示す。なお、図８は、比較のため、図６の実線で表される推移を点線で示す。   FIG. 8 shows temporal transitions of various physical quantities when the initial motion control of the boom 4 is executed as in FIG. In addition, FIG. 8 shows the transition represented by the solid line in FIG. 6 with a dotted line for comparison.

ブーム４が上げ操作されると、コントローラ３０は、操作判断部３００により、必要なトルクをエンジン１１が出力できないと判定する。そして、コントローラ３０は、図８（Ｂ）で示すように、時刻ｔ１において、エンジン回転数制御指令生成部３０１が１又は複数の制御周期毎に出力する初動時エンジン回転数へのエンジン回転数の調整を開始する。なお、本実施例における初動時エンジン回転数は、図５の構成を有するコントローラ３０による初動時制御の場合と比べて低くなっている。メインポンプ１４の吐出圧とエンジン過給圧とをより詳細に考慮しながらエンジン１１が出力可能なトルクをより詳細に判断し、ポンプトルクすなわちポンプ容積をより積極的に増大させているためである。   When the boom 4 is raised, the controller 30 determines by the operation determination unit 300 that the engine 11 cannot output the necessary torque. Then, as shown in FIG. 8 (B), the controller 30 sets the engine speed to the initial engine speed that the engine speed control command generation unit 301 outputs at every one or a plurality of control periods at time t1. Start adjustment. Note that the engine speed at the initial operation in this embodiment is lower than that in the case of the initial operation control by the controller 30 having the configuration of FIG. This is because the torque that the engine 11 can output is judged in more detail while considering the discharge pressure of the main pump 14 and the engine supercharging pressure in more detail, and the pump torque, that is, the pump volume is increased more positively. .

図８（Ａ）及び図８（Ｄ）は、図５の構成を有するコントローラ３０による初動時制御の場合と比べ、ポンプトルク及びポンプ容積がより高めに推移していることを示す。また、図８（Ｂ）は、図５の構成を有するコントローラ３０による初動時制御の場合と比べ、エンジン回転数の増大幅が抑制されていることを示す。一方で、図８（Ｃ）は、ポンプ吐出流量が、図５の構成を有するコントローラ３０による初動時制御の場合と同様に推移することを示す。   8A and 8D show that the pump torque and the pump volume are higher than those in the case of the initial operation control by the controller 30 having the configuration of FIG. FIG. 8B shows that the increase in the engine speed is suppressed as compared with the case of the initial operation control by the controller 30 having the configuration of FIG. On the other hand, FIG. 8C shows that the pump discharge flow rate changes in the same manner as in the case of the initial operation control by the controller 30 having the configuration of FIG.

以上により、図７の構成を有するコントローラ３０は、図５の構成を有するコントローラに比べ、ブーム４の初動時にポンプ容積すなわちポンプトルクをより積極的に増大させる。その結果、図５の構成を有するコントローラによる場合と同様のポンプ吐出流量の推移を実現しながら、ブーム４の初動時におけるエンジン回転数の増大幅を抑制することができる。すなわち、ブーム４の初動時の動作速度ひいては操作性を向上させながらも、燃費を向上させることができる。   As described above, the controller 30 having the configuration of FIG. 7 increases the pump volume, that is, the pump torque more positively at the time of the initial movement of the boom 4 than the controller having the configuration of FIG. As a result, it is possible to suppress the increase in the engine speed at the time of the initial movement of the boom 4 while realizing the same transition of the pump discharge flow rate as in the case of the controller having the configuration of FIG. That is, it is possible to improve the fuel efficiency while improving the operation speed of the boom 4 at the time of the initial movement and thus the operability.

なお、図８で示す初動時制御の効果は、ブーム４の上げ操作の初動時を例に説明されたが、他の作業要素の操作の初動時においても同様に実現される。   Note that the effect of the initial motion control shown in FIG. 8 has been described by taking the initial motion of the boom 4 raising operation as an example, but the same effect can be realized when the other motion elements are initially operated.

次に、第２実施形態について説明する。図９は、本発明の第２実施形態によるハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図９において、図２に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。   Next, a second embodiment will be described. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the drive system of the hybrid excavator according to the second embodiment of the present invention. 9, parts that are the same as the parts shown in FIG. 2 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted.

図９に示すように、第２実施形態によるハイブリッド式ショベルは、インバータ２０、旋回用電動機２１、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、及び旋回変速機２４で構成される負荷駆動系の代わりに、旋回用油圧モータ２１Ｂを備える点で、第１実施形態によるハイブリッド式ショベルと相違するが、その他の点で共通する。   As shown in FIG. 9, the hybrid excavator according to the second embodiment is for turning instead of a load drive system including an inverter 20, a turning electric motor 21, a resolver 22, a mechanical brake 23, and a turning transmission 24. Although it is different from the hybrid excavator according to the first embodiment in that it includes the hydraulic motor 21B, it is common in other points.

第２実施形態によるハイブリッド式ショベルは、第１実施形態によるハイブリッド式ショベルと同様、図５及び図７の何れの構成を有するコントローラ３０をも搭載可能である。そして、第２実施形態によるハイブリッド式ショベルに搭載されるコントローラ３０は、第１実施形態によるハイブリッド式ショベルにおけるブーム４、アーム５、バケット６、及び下部走行体１の初動時と同様、旋回機構２の初動時の動作速度ひいては操作性を向上させることができる。具体的には、旋回機構２の初動時にエンジン回転数を増大させることによって、ポンプ容積すなわちポンプトルクの増大パターンを変化させなくとも、ポンプ吐出流量を一時的に増大させ、旋回機構２の初動時の動作速度ひいては操作性を向上させることができる。   Like the hybrid excavator according to the first embodiment, the hybrid excavator according to the second embodiment can be mounted with the controller 30 having any of the configurations shown in FIGS. The controller 30 mounted on the hybrid excavator according to the second embodiment is the same as the turning mechanism 2 in the initial operation of the boom 4, the arm 5, the bucket 6, and the lower traveling body 1 in the hybrid excavator according to the first embodiment. It is possible to improve the operation speed and the operability at the initial movement. Specifically, the pump discharge flow rate is temporarily increased without increasing the pump volume, that is, the pump torque increase pattern, by increasing the engine speed at the initial operation of the swing mechanism 2. The operation speed and thus the operability can be improved.

１・・・下部走行体 １Ａ、１Ｂ・・・油圧モータ 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 １１Ａ・・・エンジン制御装置 １２・・・電動発電機 １３・・・変速機 １４・・・メインポンプ １４Ａ・・・レギュレータ １４Ａａ・・・吐出圧連動部 １４Ａｂ・・・ポンプ比例弁 １４Ａｃ・・・ポンプ比例弁連動部 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、２０・・・インバータ １９・・・キャパシタ ２１・・・旋回用電動機 ２１Ｂ・・・旋回用油圧モータ ２２・・・レゾルバ ２３・・・メカニカルブレーキ ２４・・・旋回変速機 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 ２９Ａ・・・吐出圧センサ ３０・・・コントローラ １００・・・昇降圧コンバータ １１０・・・出力端子ＤＣバス １１１・・・ＤＣバス電圧検出部 １１２・・・キャパシタ電圧検出部 １１３・・・キャパシタ電流検出部 １２０・・・蓄電系 ３００・・・操作判断部 ３０１・・・エンジン回転数制御指令生成部 ３０２・・・ポンプ比例弁制御指令生成部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lower traveling body 1A, 1B ... Hydraulic motor 2 ... Turning mechanism 3 ... Upper turning body 4 ... Boom 5 ... Arm 6 ... Bucket 7 ... Boom cylinder 8 ... arm cylinder 9 ... bucket cylinder 10 ... cabin 11 ... engine 11A ... engine control device 12 ... motor generator 13 ... transmission 14 ... main pump 14A ... Regulator 14Aa ... Discharge pressure interlocking part 14Ab ... Pump proportional valve 14Ac ... Pump proportional valve interlocking part 15 ... Pilot pump 16 ... High pressure hydraulic line 17 ... Control valve 18, 20, -Inverter 19 ... Capacitor 21 ... Electric motor for turning 21B ... Hydraulic motor for turning 22 ... Resolver 23 ... Mechanic Brake 24 ... turning transmission 25 ... pilot line 26 ... operating device 26A, 26B ... lever 26C ... pedal 27 ... hydraulic line 28 ... hydraulic line 29 ... pressure Sensor 29A ... Discharge pressure sensor 30 ... Controller 100 ... Buck-boost converter 110 ... Output terminal DC bus 111 ... DC bus voltage detector 112 ... Capacitor voltage detector 113 ... Capacitor Current detection unit 120 ... Power storage system 300 ... Operation determination unit 301 ... Engine speed control command generation unit 302 ... Pump proportional valve control command generation unit

Claims (5)

レバー信号とエンジン出力状態とに基づいて、通常時のエンジン回転数制御指令と通常時よりも高い初動時のエンジン回転数制御指令とを切り換える、
ことを特徴とするハイブリッド式ショベルの制御方法。 Based on the lever signal and the engine output state, the engine speed control command at the normal time and the engine speed control command at the initial operation higher than the normal time are switched.
A control method of a hybrid excavator characterized by the above. 前記初動時のエンジン回転数制御指令は、レバー信号と傾転角に対するエンジン回転数のパターンが設定されている請求項１に記載のハイブリッド式ショベルの制御方法。   2. The hybrid excavator control method according to claim 1, wherein the engine speed control command at the time of initial motion is set with a pattern of engine speed with respect to a lever signal and a tilt angle. アシストモータは、前記初動時のエンジン回転数制御指令に基づいてアシストする請求項１又は２に記載のハイブリッド式ショベルの制御方法。   The hybrid excavator control method according to claim 1, wherein the assist motor assists based on an engine speed control command at the time of the initial operation. 更に、レバー信号とエンジン過給圧とに基づいて、通常時のポンプ比例弁制御指令と初動時のポンプ比例弁制御指令とが切り換えられる請求項１〜３のいずれかに記載のハイブリッド式ショベルの制御方法。   The hybrid excavator according to any one of claims 1 to 3, wherein the normal pump proportional valve control command and the initial pump proportional valve control command are switched based on the lever signal and the engine boost pressure. Control method. 前記初動時のポンプ比例弁制御指令は、ポンプ圧力とエンジン出力状態とに基づいて算出される請求項４に記載のハイブリッド式ショベルの制御方法。   The hybrid excavator control method according to claim 4, wherein the pump proportional valve control command at the initial operation is calculated based on a pump pressure and an engine output state.
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