JP2015078576A - ハイブリッド式建設機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジンと、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、旋回体と、前記旋回体駆動用の電動モータと、前記油圧ポンプにより駆動される前記旋回体駆動用の油圧モータと、前記旋回体を前記電動モータと前記油圧モータとの複合駆動で旋回させるハイブリッド式建設機械において、作業の態様によってオペレータが切り替える作業モード切替手段と、前記電動モータ単独で前記旋回体を旋回させる電動単独旋回制御手段とを有し、前記作業モード切替手段により、位置決め精度が要求される作業が選択された場合に、前記電動単独旋回制御手段により前記旋回体を旋回させる制御装置を備えた。
【選択図】 図3
Description
作業モード切替スイッチ77において、正確な旋回操作性が要求される作業以外の作業が選択された場合、コントローラ80は、制御切替ブロック85が油圧電動複合旋回制御ブロック83を選択する。図3に示す電動単独旋回制御ブロック84から、旋回リリーフ圧減少指令と旋回パイロット圧カット指令は出力されない。このことにより、図4において、リリーフ用電磁弁93a,93b,及び旋回パイロット圧カット用電磁弁96a,96bは非励磁となる。
クレーン切替スイッチ110において、クレーン作業が選択されない場合、コントローラ80は、制御切替ブロック85が油圧電動複合旋回制御ブロック83を選択する。図3に示す電動単独旋回制御ブロック84から、旋回リリーフ圧減少指令と旋回パイロット圧カット指令は出力されない。このことにより、図4において、リリーフ用電磁弁93a,93b,及び旋回パイロット圧カット用電磁弁96a,96bは非励磁となり、第1の実施の形態の作業モード切替スイッチ77において、正確な旋回操作性が要求される作業以外の作業が選択された場合と同様の動作となる。
第1の実施の形態において、運転室に作業モード切替スイッチ77を設けていたが、本実施の形態においては、作業モード切替スイッチ77に代えて、情報入出力が可能な表示装置120を設けた点が異なる。オペレータは表示装置120上で、作業モードを選択することで、選択された作業モードに適した旋回駆動方式が自動的に実現できる。
図8のメインメニューの内、「作業モード」の項で、例えば、「掘削」作業等の作業モードを選択できる。また、このとき、同時に「作業モード設定」を選択すると、各作業モードにおいて、予め設定された電動単独旋回の有無を設定変更することができる。例えば、「作業モード設定」→「掘削」→「電動単独旋回N」を選択した場合には、掘削の作業モードが選択された場合、電動単独旋回は、実行されない。
本実施の形態においては、電動単独旋回に切替える作業モードにおいて、旋回出力を一定値以内に収めることで、小出力の旋回電動モータの採用を可能とする。図9は、油圧電動複合旋回モードにおける旋回出力の特性であって、縦軸に旋回出力を、横軸に旋回レバー72の操作量を示している。図9に示すように、旋回出力は、旋回油圧モータ27の出力と旋回電動モータ25の出力の合計となる。なお、この出力特性は、コントローラ80の油圧電動複合旋回制御ブロック83に予め設定されている。
11 クローラ
12 クローラフレーム
13 走行用油圧モータ
14 走行用油圧モータ
20 旋回体
21 旋回フレーム
22 エンジン
23 アシスト発電モータ
24 キャパシタ
25 旋回電動モータ
26 減速機構
27 旋回油圧モータ
30 フロント作業装置
31 ブーム
32 ブームシリンダ
33 アーム
34 アームシリンダ
35 バケット
36 バケットシリンダ
40 油圧システム
41 油圧ポンプ
42 コントロールバルブ
51 チョッパ
52 旋回電動モータ用インバータ
53 アシスト発電モータ用インバータ
54 平滑コンデンサ
55 パワーコントロールユニット
72 旋回操作レバー(パイロットバルブ)
74a,b 油圧/電気信号変換デバイス
74c,d 油圧/電気信号変換デバイス(圧力センサ)
75 電気/油圧信号変換デバイス
77 作業モード切替スイッチ(作業モード切替手段)
80 コントローラ(制御装置)
83 油圧電動複合旋回制御ブロック
84 電動単独旋回制御ブロック(電動単独旋回制御手段)
85 制御切替ブロック
92 旋回用スプール
93a,b 旋回用の可変オーバーロードリリーフ弁
94a,b 逆止弁
95a,b リリーフ用電磁弁
96a,b 旋回パイロット圧カット用電磁弁
100 フック
101 クレーンモード外部表示灯
102 水準器
103 アーム角度センサ
104 ブーム角度センサ
110 クレーン切替スイッチ
111 クレーンモード制御部
Claims (5)
- エンジンと、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、旋回体と、前記旋回体駆動用の電動モータと、前記油圧ポンプにより駆動される前記旋回体駆動用の油圧モータと、前記旋回体を前記電動モータと前記油圧モータとの複合駆動で旋回させるハイブリッド式建設機械において、
作業の態様によってオペレータが切り替える作業モード切替手段と、前記電動モータ単独で前記旋回体を旋回させる電動単独旋回制御手段とを有し、前記作業モード切替手段により、位置決め精度が要求される作業が選択された場合に、前記電動単独旋回制御手段により前記旋回体を旋回させる制御装置を備えた
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項1に記載のハイブリッド式建設機械において、
前記制御装置は、前記作業モード切替手段により、クレーンモードが選択されると、前記電動単独旋回制御手段により前記旋回体を旋回させる
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項1に記載のハイブリッド式建設機械において、
前記制御装置は、作業モード毎に前記電動単独旋回制御手段の使用の有無を設定することができる
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項1に記載のハイブリッド式建設機械において、
前記電動モータの最大出力が、前記油圧モータの最大出力に比べて小さく、
前記制御装置は、前記作業モード切替手段により、高い旋回速度が要求されず、かつ位置決め精度が要求される作業が選択された場合に、前記電動単独旋回制御手段により前記旋回体を旋回させる
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のハイブリッド式建設機械において、
前記旋回体の駆動を指令する旋回用操作レバー装置と、
前記旋回用操作レバー装置の操作量を検出する操作量検出手段とを備え、
前記制御装置の前記電動単独旋回制御手段は、前記操作量検出手段が検出した前記旋回用操作レバー装置の操作量を取込み、前記旋回操作量が微小領域においては、前記電動モータと前記油圧モータとの複合駆動のときと同等の出力を目標値とし、前記操作量が最大値のときにおいては、前記電動モータの限界出力を超えない出力を目標値として、前記電動モータの出力を制御する
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。
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