JP4584687B2 - 建設機械の旋回制御装置 - Google Patents
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Description
この発明は、下部走行体の上に載置された上部旋回体を電動機によって旋回駆動する建設機械の旋回制御装置に関するものである。
下部走行体上に上部旋回体を旋回自在に載置した建設機械において、
該上部旋回体を旋回駆動する電動機と、該建設機械に搭載されたバッテリと、
該バッテリの直流電源を該電動機の駆動電源に変換し該電動機を駆動するインバータと、該インバータを制御する制御手段と、
前記電動機の出力軸の回転数を計測する回転速度検出器と、
前記上部旋回体の旋回速度を操作し、操作量に応じた電気信号を出力する操作手段と、トルクを設定する設定手段を具備し、
前記制御手段の入力側に前記操作手段の出力、及び前記回転検出器の出力を接続し、該制御手段の出力側を前記インバータの入力端子に接続し、
前記制御手段は、
制御領域を、前記上部旋回体を右旋回させ、旋回速度を増加させる第1領域と、左旋回させ、旋回速度を減少させる第2領域と、左旋回させ、旋回速度を増加させる第3領域と、右旋回させ、旋回速度を減少させる第4領域に区分し、
旋回速度を増加させる前記第1領域と第3領域においては、最大トルク設定時の出力が最大出力となる所定回転数を決定し、前記所定回転から最大回転数までは出力が直線的に減少するように前記電動機への印加最大電圧を規制し、かつ、前記最大回転数における前記直線上のトルク値を求め、
設定トルクの絶対値が最大回転数における前記トルク値よりも小さい場合は回転数に関係なく設定トルクを一定とし、
設定トルクの絶対値が前記トルク値よりも大きい場合は、回転数の絶対値が前記直線の回転数になるまでは回転数に関係なく設定トルクを一定とし、それ以後は回転数の絶対値の増加に従って、前記直線に沿って設定トルクの絶対値を減少するように制御し、
旋回速度を減少させる前記第2領域と第4領域においては、回生制動を利用すると共に、
前記制御手段は設定トルクの絶対値が最大回転数における前記トルク値よりも小さい場合は回転数に関係なく設定トルクを一定とし、
設定トルクの絶対値が前記トルク値よりも大きい場合は、回転数の絶対値が前記直線の回転数になるまでは回転数に関係なく設定トルクを一定とし、それ以後は回転数の絶対値の減少に従って、前記直線に沿って設定トルクの絶対値を減少するように制御することを特徴としている。
下部走行体上に上部旋回体を旋回自在に載置した建設機械において、
該上部旋回体を旋回駆動する電動機と、該建設機械に搭載されたバッテリと、
該バッテリの直流電源を該電動機の駆動電源に変換し該電動機を駆動するインバータと、該インバータを制御する制御手段と、
前記電動機の出力軸の回転数を計測する回転速度検出器と、
前記上部旋回体の旋回速度を操作し、操作量に応じた電気信号を出力する操作手段と、トルクを設定する設定手段を具備し、
前記制御手段の入力側に前記操作手段の出力、及び前記回転検出器の出力を接続し、該制御手段の出力側を前記インバータの入力端子に接続し、
前記制御手段は、
制御領域を、前記上部旋回体を右旋回させ、旋回速度を増加させる第1領域と、左旋回させ、旋回速度を減少させる第2領域と、左旋回させ、旋回速度を増加させる第3領域と、右旋回させ、旋回速度を減少させる第4領域に区分し、
旋回速度を増加させる前記第1領域と第3領域においては、最大トルク設定時の出力が最大出力となる所定回転数を決定し、前記所定回転数から最大回転数までは出力が直線的に減少するように前記電動機への印加最大電圧を規制し、かつ、前記最大回転数における前記直線上のトルク値を求め、
設定トルクの絶対値が最大回転数における前記トルク値よりも小さい場合は回転数に関係なく設定トルクを一定とし、
設定トルクの絶対値が前記トルク値よりも大きい場合は、回転数の絶対値が前記直線の回転数になるまでは回転数に関係なく設定トルクを一定とし、それ以後は回転数の絶対値の増加に従って、前記直線に沿って設定トルクの絶対値を減少するように制御し、
旋回速度を減少させる前記第2領域と第4領域においては、回生制動を利用すると共に、
前記制御手段は、設定トルクの絶対値が前記最大トルクを越えないように設定し、かつ、回転数に関係なく設定トルクを一定としたことを特徴としている。
以下本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態にかかる電動機の出力特性(回転数−トルクの関係)を示し、図2は、本発明を実施した建設機械の旋回制御装置の全体構成図を示す。図3は回転数とトルクとの関係を示す。図4は、本発明の別の実施形態にかかる電動機の出力特性(回転数−トルクの関係)を示す。図5は、従来装置1の電動機の出力特性(回転数−トルクの関係)を示す。
を出力可能な電圧はVmaxを超えるため、最大付負荷ルクはTmaxより減少し、回転数N2ではトルクが出ず、無負荷で回転するだけとなる。
12 インバータ
13 制御手段
14 バッテリ
20 操作手段
22 上部旋回体
23 メカニカルブレーキ
24 速度検出器
35 トルク設定手段
Tmax 実効トルクの最大値
Nmax 最大回転数
Claims (3)
- 下部走行体上に上部旋回体を旋回自在に載置した建設機械において、
該上部旋回体を旋回駆動する電動機と、該建設機械に搭載されたバッテリと、
該バッテリの直流電源を該電動機の駆動電源に変換し該電動機を駆動するインバータと、該インバータを制御する制御手段と、
前記電動機の出力軸の回転数を計測する回転速度検出器と、
前記上部旋回体の旋回速度を操作し、操作量に応じた電気信号を出力する操作手段と、トルクを設定する設定手段を具備し、
前記制御手段の入力側に前記操作手段の出力、及び前記回転検出器の出力を接続し、該制御手段の出力側を前記インバータの入力端子に接続し、
前記制御手段は、
制御領域を、前記上部旋回体を右旋回させ、旋回速度を増加させる第1領域と、左旋回させ、旋回速度を減少させる第2領域と、左旋回させ、旋回速度を増加させる第3領域と、右旋回させ、旋回速度を減少させる第4領域に区分し、
旋回速度を増加させる前記第1領域と第3領域においては、最大トルク設定時の出力が最大出力となる所定回転数を決定し、前記所定回転から最大回転数までは出力が直線的に減少するように前記電動機への印加最大電圧を規制し、かつ、前記最大回転数における前記直線上のトルク値を求め、
設定トルクの絶対値が最大回転数における前記トルク値よりも小さい場合は回転数に関係なく設定トルクを一定とし、
設定トルクの絶対値が前記トルク値よりも大きい場合は、回転数の絶対値が前記直線の回転数になるまでは回転数に関係なく設定トルクを一定とし、それ以後は回転数の絶対値の増加に従って、前記直線に沿って設定トルクの絶対値を減少するように制御し、
旋回速度を減少させる前記第2領域と第4領域においては、回生制動を利用すると共に、
前記制御手段は設定トルクの絶対値が最大回転数における前記トルク値よりも小さい場合は回転数に関係なく設定トルクを一定とし、
設定トルクの絶対値が前記トルク値よりも大きい場合は、回転数の絶対値が前記直線の回転数になるまでは回転数に関係なく設定トルクを一定とし、それ以後は回転数の絶対値の減少に従って、前記直線に沿って設定トルクの絶対値を減少するように制御することを特徴とする建設機械の旋回制御装置。 - 下部走行体上に上部旋回体を旋回自在に載置した建設機械において、
該上部旋回体を旋回駆動する電動機と、該建設機械に搭載されたバッテリと、
該バッテリの直流電源を該電動機の駆動電源に変換し該電動機を駆動するインバータと、該インバータを制御する制御手段と、
前記電動機の出力軸の回転数を計測する回転速度検出器と、
前記上部旋回体の旋回速度を操作し、操作量に応じた電気信号を出力する操作手段と、トルクを設定する設定手段を具備し、
前記制御手段の入力側に前記操作手段の出力、及び前記回転検出器の出力を接続し、該制御手段の出力側を前記インバータの入力端子に接続し、
前記制御手段は、
制御領域を、前記上部旋回体を右旋回させ、旋回速度を増加させる第1領域と、左旋回させ、旋回速度を減少させる第2領域と、左旋回させ、旋回速度を増加させる第3領域と、右旋回させ、旋回速度を減少させる第4領域に区分し、
旋回速度を増加させる前記第1領域と第3領域においては、最大トルク設定時の出力が最大出力となる所定回転数を決定し、前記所定回転数から最大回転数までは出力が直線的に減少するように前記電動機への印加最大電圧を規制し、かつ、前記最大回転数における前記直線上のトルク値を求め、
設定トルクの絶対値が最大回転数における前記トルク値よりも小さい場合は回転数に関係なく設定トルクを一定とし、
設定トルクの絶対値が前記トルク値よりも大きい場合は、回転数の絶対値が前記直線の回転数になるまでは回転数に関係なく設定トルクを一定とし、それ以後は回転数の絶対値の増加に従って、前記直線に沿って設定トルクの絶対値を減少するように制御し、
旋回速度を減少させる前記第2領域と第4領域においては、回生制動を利用すると共に、
前記制御手段は、設定トルクの絶対値が前記最大トルクを越えないように設定し、かつ、回転数に関係なく設定トルクを一定としたことを特徴とする建設機械の旋回制御装置。 - 前記電動機は直流電動機、同期電動機、或いは、誘導電動機で構成したことを特徴とする請求項1又は請求項2の何れか1に記載の建設機械の旋回制御装置。
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- 2004-11-24 JP JP2004339206A patent/JP4584687B2/ja not_active Expired - Fee Related
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