JP6869749B2

JP6869749B2 - Excavator

Info

Publication number: JP6869749B2
Application number: JP2017035023A
Authority: JP
Inventors: 竹尾　実高; 実高竹尾; 竜二白谷
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2037-02-27
Also published as: JP2018141290A

Description

本発明は、ショベルに関する。 The present invention relates to excavators.

旋回体を旋回させる旋回駆動手段（例えば、油圧モータや電動モータ等）のトルクが増加し始めてから最大値に到達するまでの操作レバーのストローク量の全範囲において、操作レバーのストローク量の増加に応じて、旋回駆動手段のトルクが一様に増加するショベルが知られている（例えば、特許文献１参照）。 In the entire range of the stroke amount of the operating lever from when the torque of the turning drive means (for example, hydraulic motor, electric motor, etc.) for turning the swivel body starts to increase until it reaches the maximum value, the stroke amount of the operating lever increases. A shovel is known in which the torque of the swivel drive means is uniformly increased accordingly (see, for example, Patent Document 1).

特許第４７０４７２５号公報Japanese Patent No. 4704725

しかしながら、ショベルは、多種多様な作業現場で利用されるため、想定される様々な作業シーンに対応可能なトルク特性を設定し、旋回操作の操作性を更に向上させることが望ましい。 However, since the excavator is used in a wide variety of work sites, it is desirable to set torque characteristics that can correspond to various expected work scenes and further improve the operability of the turning operation.

そこで、上記課題に鑑み、旋回操作の操作性を更に向上させることが可能なショベルを提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an excavator capable of further improving the operability of the turning operation.

上記目的を達成するため、本発明の一実施形態では、
旋回体と、
前記旋回体を駆動する旋回駆動手段と、
前記旋回体の旋回操作が行われる操作レバーと、を備え、
前記旋回駆動手段は、トルクが増加し始めてから最大値に到達するまでの前記操作レバーのストローク量の全範囲内に、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しにくい第１範囲を含むトルク特性を有し、
前記トルク特性は、前記全範囲における前記第１範囲の前後のそれぞれに、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しやすい第２範囲を含み、
前記旋回駆動手段のトルクは、前記全範囲における最初の前記第２範囲において、前記ストローク量の増加に対して、尻上がりに増加する、
ショベルが提供される。
また、本発明の他の実施形態では、
旋回体と、
前記旋回体を駆動する旋回駆動手段と、
前記旋回体の旋回操作が行われる操作レバーと、を備え、
前記旋回駆動手段は、トルクが増加し始めてから最大値に到達するまでの前記操作レバーのストローク量の全範囲内に、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しにくい第１範囲を含むトルク特性を有し、
前記旋回駆動手段のトルクは、前記第１範囲よりも後において、前記ストローク量の増加に対して、尻すぼみで増加する、
ショベルが提供される。
また、本発明の更に他の実施形態では、
旋回体と、
前記旋回体を駆動する旋回駆動手段と、
前記旋回体の旋回操作が行われる操作レバーと、を備え、
前記旋回体は、前記旋回駆動手段としての旋回用電動機のみで駆動され、
前記旋回用電動機は、トルクが増加し始めてから最大値に到達するまでの前記操作レバーのストローク量の全範囲内に、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しにくい第１範囲を含むトルク特性を有し、
前記トルク特性は、前記全範囲における最初と最後のそれぞれに、前記第１範囲の両端に隣接する、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しやすい第２範囲を含む、
ショベルが提供される。
In order to achieve the above object, in one embodiment of the present invention,
With a swivel body
A swivel driving means for driving the swivel body and
An operation lever for performing the turning operation of the turning body is provided.
The turning drive means has a first range in which the torque is less likely to increase with respect to the increase in the stroke amount within the entire range of the stroke amount of the operating lever from the start of the torque increase to the arrival at the maximum value. have a torque characteristics including,
The torque characteristic includes a second range in which the torque tends to increase relative to the increase in the stroke amount before and after the first range in the entire range.
The torque of the swivel drive means increases in the first second range in the entire range with respect to the increase in the stroke amount.
Excavator is provided.
Further, in other embodiments of the present invention,
With a swivel body
A swivel driving means for driving the swivel body and
An operation lever for performing the turning operation of the turning body is provided.
The turning drive means has a first range in which the torque is less likely to increase with respect to the increase in the stroke amount within the entire range of the stroke amount of the operating lever from the start of the torque increase to the arrival at the maximum value. Has torque characteristics including
After the first range, the torque of the swivel drive means increases with a dent in the tail with respect to the increase in the stroke amount.
Excavator is provided.
Further, in still another embodiment of the present invention,
With a swivel body
A swivel driving means for driving the swivel body and
An operation lever for performing the turning operation of the turning body is provided.
The swivel body is driven only by a swivel electric motor as the swivel drive means.
The turning electric motor has a first range in which the torque is less likely to increase with respect to the increase in the stroke amount within the entire range of the stroke amount of the operating lever from the start of the torque increase to the arrival at the maximum value. Has torque characteristics including
The torque characteristic includes a second range adjacent to both ends of the first range, where the torque tends to increase relative to an increase in the stroke amount, at the beginning and the end of the entire range, respectively.
Excavator is provided.

上述の実施形態によれば、旋回操作の操作性を更に向上させることが可能なショベルを提供することができる。 According to the above-described embodiment, it is possible to provide a shovel capable of further improving the operability of the turning operation.

ショベルの側面図である。It is a side view of an excavator. ショベルの駆動系を中心とする構成の一例を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically an example of the structure centering on the drive system of a shovel. 旋回用電動機のトルク特性の第１例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the torque characteristic of a turning electric motor. 旋回用電動機のトルク特性の第２例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the torque characteristic of a turning electric motor. 旋回用電動機のトルク特性の第３例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the torque characteristic of a turning electric motor. 旋回用電動機のトルク特性の第４例を示す図である。It is a figure which shows the 4th example of the torque characteristic of a turning electric motor.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.

まず、図１、図２を参照して、本実施形態に係るショベルの基本構成について説明をする。 First, the basic configuration of the excavator according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図１は、本実施形態に係るショベルの一例を示す側面図である。 FIG. 1 is a side view showing an example of a shovel according to the present embodiment.

本実施形態に係るショベルは、下部走行体１と、旋回機構２を介して旋回可能に下部走行体１に搭載される上部旋回体３と、作業装置としてのブーム４、アーム５、及びバケット６と、オペレータが搭乗するキャビン１０を備える。 The excavator according to the present embodiment includes a lower traveling body 1, an upper rotating body 3 mounted on the lower traveling body 1 so as to be able to turn via a turning mechanism 2, a boom 4, an arm 5, and a bucket 6 as working devices. And the cabin 10 on which the operator boarded.

下部走行体１は、例えば、左右１対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ（図２参照）で油圧駆動されることにより、自走する。 The lower traveling body 1 includes, for example, a pair of left and right crawlers, and each crawler is hydraulically driven by the traveling hydraulic motors 1A and 1B (see FIG. 2) to self-propell.

上部旋回体３は、後述する旋回用電動機２１（図２参照）により電気駆動されることにより、下部走行体１に対して旋回する。 The upper swivel body 3 is electrically driven by a swivel electric motor 21 (see FIG. 2), which will be described later, to swivel with respect to the lower traveling body 1.

ブーム４は、上部旋回体３の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム４の先端には、アーム５が上下回動可能に枢着され、アーム５の先端には、バケット６が上下回動可能に枢着される。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、それぞれ、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により油圧駆動される。 The boom 4 is pivotally attached to the center of the front portion of the upper swing body 3 so as to be upright, an arm 5 is pivotally attached to the tip of the boom 4 so as to be vertically rotatable, and a bucket 6 is vertically attached to the tip of the arm 5. It is rotatably pivoted. The boom 4, arm 5, and bucket 6 are hydraulically driven by the boom cylinder 7, arm cylinder 8, and bucket cylinder 9 as hydraulic actuators, respectively.

キャビン１０は、上部旋回体３の前部左側に搭載され、その内部には、オペレータが着座する操縦席や後述する操作装置２６等が設けられる。 The cabin 10 is mounted on the left side of the front portion of the upper swing body 3, and inside the cabin 10, a driver's seat on which the operator sits, an operation device 26 described later, and the like are provided.

図２は、本実施形態に係るショベルの駆動系を中心とする構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration centered on the drive system of the excavator according to the present embodiment.

尚、図中、機械的動力ラインは二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御ラインは細い実線でそれぞれ示される。 In the figure, the mechanical power line is indicated by a double line, the high-pressure hydraulic line is indicated by a thick solid line, the pilot line is indicated by a broken line, and the electric drive / control line is indicated by a thin solid line.

まず、本実施形態に係るショベルの油圧駆動系は、エンジン１１と、減速機１３と、メインポンプ１４と、コントロールバルブ１７を含む。また、本実施形態に係る油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ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等を含む。 First, the excavator hydraulic drive system according to the present embodiment includes an engine 11, a speed reducer 13, a main pump 14, and a control valve 17. Further, as described above, the hydraulic drive system according to the present embodiment includes the traveling hydraulic motors 1A and 1B, the boom cylinder 7, and the arm cylinder 8 that hydraulically drive each of the lower traveling body 1, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6. , And the bucket cylinder 9 and the like.

エンジン１１は、油圧駆動系におけるメイン動力源であり、上部旋回体３の後部に搭載される。エンジン１１は、後述するエンジンコントローラ３０Ｃ（図３参照）による制御の下、予め設定される目標回転数で定回転する。エンジン１１は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンであり、減速機１３を介してメインポンプ１４、パイロットポンプ１５を駆動する。また、エンジン１１は、減速機１３を介して電動発電機１２を駆動し、電動発電機１２に発電させる。 The engine 11 is a main power source in the flood control drive system, and is mounted on the rear part of the upper swing body 3. The engine 11 rotates constantly at a preset target rotation speed under the control of the engine controller 30C (see FIG. 3) described later. The engine 11 is, for example, a diesel engine that uses light oil as fuel, and drives the main pump 14 and the pilot pump 15 via a speed reducer 13. Further, the engine 11 drives the motor generator 12 via the speed reducer 13 to cause the motor generator 12 to generate electricity.

減速機１３は、上部旋回体３の後部に搭載され、エンジン１１及び後述する電動発電機１２が接続される２つの入力軸と、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が直列に同軸接続される１つの出力軸を有する。減速機１３は、エンジン１１及び電動発電機１２の動力を所定の減速比でメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５に伝達することができる。また、減速機１３は、エンジン１１の動力を所定の減速比で、電動発電機１２とメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５とに分配して伝達することができる。 The speed reducer 13 is mounted on the rear part of the upper swing body 3, and is one in which the main pump 14 and the pilot pump 15 are coaxially connected in series with two input shafts to which the engine 11 and the motor generator 12 described later are connected. Has an output shaft. The speed reducer 13 can transmit the power of the engine 11 and the motor generator 12 to the main pump 14 and the pilot pump 15 at a predetermined reduction ratio. Further, the speed reducer 13 can distribute and transmit the power of the engine 11 to the motor generator 12, the main pump 14, and the pilot pump 15 at a predetermined reduction ratio.

メインポンプ１４は、上部旋回体３の後部に搭載され、高圧油圧ライン１６を通じてコントロールバルブ１７に作動油を供給する。メインポンプ１４は、エンジン１１、或いは、エンジン１１及び電動発電機１２により駆動される。メインポンプ１４は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、後述するショベルコントローラ３０Ａによる制御の下、レギュレータ（不図示）が斜板の角度（傾転角）を制御することでピストンのストローク長を調整し、吐出流量（吐出圧）を制御することができる。 The main pump 14 is mounted at the rear of the upper swing body 3 and supplies hydraulic oil to the control valve 17 through the high-pressure hydraulic line 16. The main pump 14 is driven by the engine 11, or the engine 11 and the motor generator 12. The main pump 14 is, for example, a variable displacement hydraulic pump, and the stroke length of the piston is controlled by a regulator (not shown) controlling the angle (tilt angle) of the swash plate under the control of the excavator controller 30A described later. It can be adjusted to control the discharge flow rate (discharge pressure).

コントロールバルブ１７は、上部旋回体３の中央部に搭載され、オペレータによる操作装置２６に対する操作に応じて、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、上述の如く、高圧油圧ライン１６を介してメインポンプ１４と接続され、メインポンプ１４から供給される作動油を、油圧アクチュエータである走行油圧モータ１Ａ（右用），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に供給可能に構成される。具体的には、コントロールバルブ１７は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する複数の油圧制御弁（方向切換弁）を含むバルブユニットである。 The control valve 17 is a hydraulic control device mounted in the central portion of the upper swing body 3 and controls the hydraulic drive system in response to the operation of the operating device 26 by the operator. As described above, the control valve 17 is connected to the main pump 14 via the high-pressure hydraulic line 16, and the hydraulic oil supplied from the main pump 14 is used as the hydraulic actuators of the traveling hydraulic motors 1A (for right) and 1B (for left). ), The boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 can be supplied. Specifically, the control valve 17 is a valve unit including a plurality of hydraulic control valves (direction switching valves) that control the flow rate and flow direction of hydraulic oil supplied from the main pump 14 to each of the hydraulic actuators.

また、本実施形態に係る電気駆動系は、電動発電機１２と、旋回用電動機２１と、旋回減速機２４と、電流センサ２１ｓと、レゾルバ２２と、メカニカルブレーキ２３を含む。 Further, the electric drive system according to the present embodiment includes a motor generator 12, a turning electric motor 21, a turning speed reducer 24, a current sensor 21s, a resolver 22, and a mechanical brake 23.

電動発電機１２は、油圧駆動系に対するアシスト動力源であり、上部旋回体３の後部に搭載される。電動発電機１２は、インバータ１８Ａを介してキャパシタ１９を含む蓄電系１２０と接続され、インバータ１８Ａを介してキャパシタ１９や旋回用電動機２１から供給される三相交流電力で力行運転し、減速機１３を介してメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５を駆動する。また、電動発電機１２は、エンジン１１により駆動されることにより発電運転を行い、発電電力をキャパシタ１９や旋回用電動機２１に供給することができる。電動発電機１２の力行運転と発電運転との切替制御は、後述するハイブリッドコントローラ（ＨＢコントローラ）３０Ｂによりインバータ１８Ａが駆動制御されることにより実現される。 The motor generator 12 is an assist power source for the hydraulic drive system, and is mounted on the rear portion of the upper swing body 3. The motor generator 12 is connected to the power storage system 120 including the capacitor 19 via the inverter 18A, and is driven by three-phase AC power supplied from the capacitor 19 and the turning motor 21 via the inverter 18A, and is driven by the speed reducer 13. The main pump 14 and the pilot pump 15 are driven via the above. Further, the motor generator 12 is driven by the engine 11 to perform power generation operation, and the generated power can be supplied to the capacitor 19 and the turning electric motor 21. The switching control between the power running operation and the power generation operation of the motor generator 12 is realized by driving and controlling the inverter 18A by the hybrid controller (HB controller) 30B described later.

旋回用電動機２１（旋回駆動手段の一例）は、下部走行体１と上部旋回体３とを接続する旋回機構２に設けられ、ＨＢコントローラ３０Ｂによる制御の下、上部旋回体３を旋回駆動する力行運転、及び回生電力を発生させて上部旋回体３を旋回制動する回生運転を行う。旋回用電動機２１は、インバータ１８Ｂを介して蓄電系１２０に接続され、インバータ１８Ｂを介してキャパシタ１９や電動発電機１２から供給される三相交流電力により駆動される。また、旋回用電動機２１は、インバータ１８Ｂを介して、回生電力をキャパシタ１９や電動発電機１２に供給する。これにより、回生電力で、キャパシタ１９を充電したり、電動発電機１２を駆動したりすることができる。旋回用電動機２１の力行運転と回生運転との切替制御は、ＨＢコントローラ３０Ｂによりインバータ１８Ｂが駆動制御されることにより実現される。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、及び旋回減速機２４が接続される。 The swivel electric motor 21 (an example of the swivel drive means) is provided in the swivel mechanism 2 that connects the lower traveling body 1 and the upper swivel body 3, and is a power running that swivels and drives the upper swivel body 3 under the control of the HB controller 30B. The operation and the regenerative operation of generating the regenerative electric power to rotate and brake the upper rotating body 3 are performed. The turning motor 21 is connected to the power storage system 120 via the inverter 18B, and is driven by the three-phase AC power supplied from the capacitor 19 and the motor generator 12 via the inverter 18B. Further, the turning motor 21 supplies regenerative power to the capacitor 19 and the motor generator 12 via the inverter 18B. As a result, the capacitor 19 can be charged and the motor generator 12 can be driven by the regenerative power. The switching control between the power running operation and the regenerative operation of the turning electric motor 21 is realized by driving and controlling the inverter 18B by the HB controller 30B. A resolver 22, a mechanical brake 23, and a turning speed reducer 24 are connected to the rotating shaft 21A of the turning electric motor 21.

旋回減速機２４は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａと接続され、旋回用電動機２１の出力（トルク）を所定の減速比で減速させることにより、トルクを増大させて、上部旋回体３を旋回駆動する。即ち、力行運転の際、旋回用電動機２１は、旋回減速機２４を介して、上部旋回体３を旋回駆動する。また、旋回減速機２４は、上部旋回体３の慣性回転力を増速させて旋回用電動機２１に伝達し、回生電力を発生させる。即ち、回生運転の際、旋回用電動機２１は、旋回減速機２４を介して伝達される上部旋回体３の慣性回転力により回生発電を行い、上部旋回体３を旋回制動する。 The swivel speed reducer 24 is connected to the rotating shaft 21A of the swivel motor 21 and reduces the output (torque) of the swivel motor 21 at a predetermined reduction ratio to increase the torque and swivel the upper swivel body 3. Drive. That is, during the power running operation, the swivel electric motor 21 swivels and drives the upper swivel body 3 via the swivel speed reducer 24. Further, the turning speed reducer 24 increases the inertial rotational force of the upper turning body 3 and transmits it to the turning electric motor 21 to generate regenerative power. That is, during the regenerative operation, the swivel electric motor 21 regenerates power by the inertial rotational force of the upper swivel body 3 transmitted via the swivel speed reducer 24, and swivels and brakes the upper swivel body 3.

電流センサ２１ｓは、旋回用電動機２１の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のそれぞれの電流を検出する。電流センサ２１ｓは、例えば、旋回用電動機２１とインバータ１８Ｂの間の電力経路に設けられる。電流センサ２１ｓは、旋回用電動機２１の３相それぞれの電流に対応する検出信号をＨＢコントローラ３０Ｂに送信する。 The current sensor 21s detects the current of each of the three phases (U phase, V phase, W phase) of the swivel motor 21. The current sensor 21s is provided, for example, in the power path between the turning electric motor 21 and the inverter 18B. The current sensor 21s transmits a detection signal corresponding to the current of each of the three phases of the swivel motor 21 to the HB controller 30B.

レゾルバ２２は、旋回用電動機２１の回転位置（回転角）等を検出する。レゾルバ２２は、検出した回転角に対応する検出信号をＨＢコントローラ３０Ｂに送信する。 The resolver 22 detects the rotation position (rotation angle) of the turning electric motor 21 and the like. The resolver 22 transmits a detection signal corresponding to the detected rotation angle to the HB controller 30B.

メカニカルブレーキ２３は、ＨＢコントローラ３０Ｂによる制御の下、上部旋回体３（具体的には、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａ）に対して、機械的に制動力を発生させ、上部旋回体３を旋回制動すると共に、上部旋回体３の停止状態を維持させる。 Under the control of the HB controller 30B, the mechanical brake 23 mechanically generates a braking force with respect to the upper swivel body 3 (specifically, the rotating shaft 21A of the swivel motor 21) to cause the upper swivel body 3 to move. While turning and braking, the stopped state of the upper turning body 3 is maintained.

また、本実施形態に係るショベルの蓄電系１２０は、キャパシタ１９と、ＤＣバス１１０と、昇降圧コンバータ１００を含み、例えば、電気駆動系のインバータ１８Ａ，１８Ｂと共に、上部旋回体３の右側前部に搭載される。 Further, the excavator storage system 120 according to the present embodiment includes a capacitor 19, a DC bus 110, and a buck-boost converter 100, and includes, for example, the electric drive system inverters 18A and 18B, together with the right front portion of the upper swing body 3. It is installed in.

キャパシタ１９は、電動発電機１２、旋回用電動機２１に電力を供給すると共に、電動発電機１２、旋回用電動機２１の発電電力を充電する蓄電装置の一例である。 The capacitor 19 is an example of a power storage device that supplies electric power to the motor generator 12 and the turning electric motor 21 and charges the generated electric power of the motor generator 12 and the turning electric motor 21.

ＤＣバス１１０は、インバータ１８Ａ，１８Ｂと昇降圧コンバータ１００との間に配設され、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。 The DC bus 110 is arranged between the inverters 18A and 18B and the buck-boost converter 100, and controls the transfer of electric power between the capacitor 19, the motor generator 12, and the turning electric motor 21.

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１１０の電圧値が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。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１１０の電圧検出値、キャパシタ１９の電圧検出値、及びキャパシタ１９の電流検出値に基づき、ＨＢコントローラ３０Ｂにより実現される。 The buck-boost converter 100 switches between a step-up operation and a step-down operation so that the voltage value of the DC bus 110 falls within a certain range according to the operating state of the motor generator 12 and the turning electric motor 21. The switching control between the step-up operation and the step-down operation of the step-up / down converter 100 is realized by the HB controller 30B based on the voltage detection value of the DC bus 110, the voltage detection value of the capacitor 19, and the current detection value of the capacitor 19.

また、本実施形態に係るショベルの操作系は、パイロットポンプ１５、操作装置２６、圧力センサ２９等を含む。 The shovel operating system according to the present embodiment includes a pilot pump 15, an operating device 26, a pressure sensor 29, and the like.

パイロットポンプ１５は、上部旋回体３の後部に搭載され、パイロットライン２５を介して操作装置２６にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、エンジン１１、或いはエンジン１１及び電動発電機１２により駆動される。 The pilot pump 15 is mounted on the rear portion of the upper swing body 3 and supplies the pilot pressure to the operating device 26 via the pilot line 25. The pilot pump 15 is, for example, a fixed-capacity hydraulic pump, and is driven by the engine 11, or the engine 11 and the motor generator 12.

操作装置２６は、レバー２６Ａ，２６Ｂと、ペダル２６Ｃを含む。操作装置２６は、キャビン１０の操縦席付近に設けられ、オペレータが各動作要素（下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、バケット６等）の操作を行うための操作入力手段である。換言すれば、操作装置２６は、各動作要素を駆動する各油圧アクチュエータ（走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ、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）や電動アクチュエータ（旋回用電動機２１等）の操作を行うための操作入力手段である。操作装置２６（レバー２６Ａ，２６Ｂ、及びペダル２６Ｃ）は、油圧ライン２７を介して、コントロールバルブ１７にそれぞれ接続される。これにより、コントロールバルブ１７には、操作装置２６における下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に応じたパイロット信号（パイロット圧）が入力される。そのため、コントロールバルブ１７は、操作装置２６における操作状態に応じて、各油圧アクチュエータを駆動することができる。また、操作装置２６は、油圧ライン２８を介して圧力センサ２９に接続される。 The operating device 26 includes levers 26A and 26B and a pedal 26C. The operation device 26 is provided near the driver's seat of the cabin 10, and is an operation input means for the operator to operate each operation element (lower traveling body 1, upper turning body 3, boom 4, arm 5, bucket 6, etc.). Is. In other words, the operating device 26 is a hydraulic actuator (traveling hydraulic motors 1A, 1B, boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, etc.) and an electric actuator (swivel motor 21, etc.) that drive each operating element. It is an operation input means for performing an operation. The operating device 26 (lever 26A, 26B, and pedal 26C) is connected to the control valve 17 via the hydraulic line 27, respectively. As a result, a pilot signal (pilot pressure) corresponding to the operating state of the lower traveling body 1, the boom 4, the arm 5, the bucket 6, and the like in the operating device 26 is input to the control valve 17. Therefore, the control valve 17 can drive each hydraulic actuator according to the operating state of the operating device 26. Further, the operating device 26 is connected to the pressure sensor 29 via the hydraulic line 28.

圧力センサ２９は、上述の如く、油圧ライン２８を介して操作装置２６と接続され、操作装置２６の二次側のパイロット圧、即ち、操作装置２６における各動作要素の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。圧力センサ２９は、ショベルコントローラ３０Ａに接続され、操作装置２６における下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に応じた圧力信号（圧力検出値）は、ショベルコントローラ３０Ａに入力される。 As described above, the pressure sensor 29 is connected to the operating device 26 via the hydraulic line 28, and is the pilot pressure on the secondary side of the operating device 26, that is, the pilot pressure corresponding to the operating state of each operating element in the operating device 26. Is detected. The pressure sensor 29 is connected to the excavator controller 30A, and the pressure signal (pressure detection value) according to the operating state of the lower traveling body 1, the upper swinging body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6 and the like in the operating device 26 is displayed. , Is input to the excavator controller 30A.

また、本実施形態に係るショベルの制御系は、ショベルコントローラ３０Ａ、ＨＢコントローラ３０Ｂ等を含む。 The excavator control system according to the present embodiment includes the excavator controller 30A, the HB controller 30B, and the like.

ショベルコントローラ３０Ａは、ＨＢコントローラ３０Ｂを含む各種コントローラ（制御装置）と連携し、ショベルの駆動制御を行う。例えば、ショベルコントローラ３０Ａは、ＨＢコントローラ３０Ｂを中心とする各種コントローラとの双方向通信に基づき、ショベル全体（ショベルに搭載される各種機器）の動作を統合的に制御してよい（全体制御）。 The excavator controller 30A controls the drive of the excavator in cooperation with various controllers (control devices) including the HB controller 30B. For example, the excavator controller 30A may integrally control the operation of the entire excavator (various devices mounted on the excavator) based on bidirectional communication with various controllers centered on the HB controller 30B (overall control).

ＨＢコントローラ３０Ｂは、ショベルコントローラ３０Ａから送信される各種情報（例えば、操作装置２６に対する操作状態に対応する圧力センサ２９の検出値を含む駆動指令等）に基づき、電気駆動系の駆動制御を行う。例えば、ＨＢコントローラ３０Ｂは、圧力センサ２９により検出される、操作装置２６の操作状態に対応する検出値に基づき、インバータ１８Ａを駆動し、電動発電機１２の運転状態（力行運転及び発電運転）の切替制御を行う。また、例えば、ＨＢコントローラ３０Ｂは、圧力センサ２９により検出される、操作装置２６の操作状態に対応する検出値に基づき、インバータ１８Ｂを駆動し、旋回用電動機２１の運転状態（力行運転及び回生運転）の切替制御を行う。この際、ＨＢコントローラ３０Ｂは、例えば、電流センサ２１ｓ及びレゾルバ２２の検出値に基づき、旋回用電動機２１の速度制御及びトルク制御を行う。また、例えば、ＨＢコントローラ３０Ｂは、圧力センサ２９により検出される、操作装置２６の操作状態に対応する検出値に基づき、昇降圧コンバータ１００を駆動し、キャパシタ１９の充電状態と放電状態との切替制御を行う。 The HB controller 30B controls the drive of the electric drive system based on various information transmitted from the excavator controller 30A (for example, a drive command including a detection value of the pressure sensor 29 corresponding to the operation state of the operation device 26). For example, the HB controller 30B drives the inverter 18A based on the detection value corresponding to the operating state of the operating device 26 detected by the pressure sensor 29, and determines the operating state (power running operation and power generation operation) of the motor generator 12. Perform switching control. Further, for example, the HB controller 30B drives the inverter 18B based on the detection value corresponding to the operating state of the operating device 26 detected by the pressure sensor 29, and drives the operating state (power running operation and regenerative operation) of the turning electric motor 21. ) Is switched. At this time, the HB controller 30B performs speed control and torque control of the turning electric motor 21 based on, for example, the detected values of the current sensor 21s and the resolver 22. Further, for example, the HB controller 30B drives the buck-boost converter 100 based on the detection value corresponding to the operating state of the operating device 26 detected by the pressure sensor 29, and switches between the charging state and the discharging state of the capacitor 19. Take control.

尚、ショベルコントローラ３０Ａ、ＨＢコントローラ３０Ｂ等の機能は、任意のハードウェア、ソフトウェア、或いはこれらの組み合わせにより実現されてよく、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＡＭ（Random Access Memory），ＲＯＭ（Read Only Memory），Ｉ／Ｏ（Input-Output interface）を含むマイクロコンピュータを中心に構成されてよい。 The functions of the excavator controller 30A, the HB controller 30B, and the like may be realized by arbitrary hardware, software, or a combination thereof, and for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and a ROM (Read). It may be configured around a microcomputer including Only Memory) and I / O (Input-Output interface).

次に、図３〜図６を参照して、ハイブリッドコントローラ３０Ｂによる制御の下で実現される旋回用電動機２１の操作装置２６（レバー２６Ａ）における上部旋回体３の操作（旋回操作）に対するトルク特性について説明をする。以下、旋回操作は、レバー２６Ａ（操作レバーの一例）に対する操作により実現される前提で説明を進める。 Next, with reference to FIGS. 3 to 6, torque characteristics for the operation (swivel operation) of the upper swivel body 3 in the operating device 26 (lever 26A) of the swivel electric motor 21 realized under the control of the hybrid controller 30B. Will be explained. Hereinafter, the turning operation will be described on the premise that the turning operation is realized by operating the lever 26A (an example of the operating lever).

図３は、本実施形態に係る旋回用電動機２１の旋回操作の操作量（ストローク量）Ｃに対するトルクＴの特性（トルク特性）の第１例（トルク特性３００）を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a first example (torque characteristic 300) of the characteristic (torque characteristic) of the torque T with respect to the operation amount (stroke amount) C of the turning operation of the turning electric motor 21 according to the present embodiment.

図３に示すように本例に係る旋回用電動機２１の操作量Ｃに対するトルク特性３００（以下、単に旋回用電動機２１のトルク特性３００と称する）は、比較例に係るトルク特性３００Ｃ１（レバー２６Ａの操作量Ｃが増加する場合），３００Ｃ２（レバー２６Ａの操作量Ｃが減少する場合）と異なり、レバー２６Ａの操作量が増加しているか減少しているかに依らず、トルクＴがレバー２６Ａの操作量と１対１で対応する態様で連動する。具体的には、旋回用電動機２１のトルク特性３００は、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に対してトルクが最小値（ゼロ）で維持される不感帯区間Ｓ３１（レバー２６Ａの操作量Ｃがゼロから所定値Ｃ１（＞０）までの間の比較的小さい範囲）と、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に応じて、トルクＴが最小値（ゼロ）から最大トルクＴｍａｘまで増加する増加区間Ｓ３２（レバー２６Ａの操作量Ｃが所定値Ｃ１から所定値Ｃ２（＞Ｃ１）までの間の中間の範囲）と、操作量Ｃの増加に対してトルクＴが最大トルクＴｍａｘに維持される最大トルク区間Ｓ３３（レバー２６Ａの操作量Ｃが所定値Ｃ２（＜Ｃｍａｘ）から最大操作量Ｃｍａｘまでの間の比較的大きい範囲）を有する。 As shown in FIG. 3, the torque characteristic 300 (hereinafter, simply referred to as the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21) with respect to the operation amount C of the turning electric motor 21 according to this example is the torque characteristic 300C1 (lever 26A) according to the comparative example. Unlike the operation amount C (when the operation amount C increases) and 300C2 (when the operation amount C of the lever 26A decreases), the torque T operates the lever 26A regardless of whether the operation amount of the lever 26A increases or decreases. It works in a one-to-one correspondence with the amount. Specifically, the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 has a dead zone section S31 (the operation amount C of the lever 26A is from zero) in which the torque is maintained at the minimum value (zero) with respect to the increase in the operation amount C of the lever 26A. A relatively small range between the predetermined value C1 (> 0)) and the increase section S32 (lever) in which the torque T increases from the minimum value (zero) to the maximum torque Tmax according to the increase in the operation amount C of the lever 26A. The operating amount C of 26A is in the middle range between the predetermined value C1 and the predetermined value C2 (> C1)), and the maximum torque section S33 in which the torque T is maintained at the maximum torque Tmax with respect to the increase in the operating amount C ( The operation amount C of the lever 26A has a predetermined value C2 (a relatively large range between the predetermined value C2 (<Cmax) and the maximum operation amount Cmax).

そのうちの増加区間Ｓ３２は、その始端及び終端に位置し、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に対してトルクＴの増加が促進される（即ち、トルクＴが相対的に増加しやすい）増加促進区間Ｓ３２１（レバー２６Ａの操作量Ｃが所定値Ｃ１から所定値Ｃ３（＞Ｃ１）までの間の範囲），Ｓ３２３（レバー２６Ａの操作量Ｃが所定値Ｃ４（＞Ｃ３）から所定値Ｃ２（＞Ｃ４）までの間の範囲）と、増加促進区間Ｓ３２１，Ｓ３２３の間（即ち、レバー２６Ａの操作量Ｃが所定値Ｃ３から所定値Ｃ４までの間の範囲）に位置する、他の区間（増加促進区間Ｓ３２１，Ｓ３２３）よりもレバー２６Ａの操作量Ｃに対するトルクＴの増加が抑制される増加抑制区間Ｓ３２２とを含む。即ち、本例に係る旋回用電動機２１のトルク特性３００は、トルクＴが増加し始めてから最大トルクＴｍａｘに到達するまでのレバー２６Ａの操作量Ｃの全範囲内に、操作量Ｃの増加に対して相対的にトルクＴが増加しにくい増加抑制区間Ｓ３２２（第１範囲の一例）を含む。 The increase section S32 is located at the start and end of the increase section, and the increase in torque T is promoted (that is, the torque T tends to increase relatively easily) with respect to the increase in the operating amount C of the lever 26A. S321 (the operating amount C of the lever 26A is in the range between the predetermined value C1 and the predetermined value C3 (> C1)), S323 (the operating amount C of the lever 26A is the predetermined value C4 (> C3) to the predetermined value C2 (> C4). ) And another section (increase promotion) located between the increase promotion sections S321 and S323 (that is, the range in which the operation amount C of the lever 26A is between the predetermined value C3 and the predetermined value C4). The section S321 and S323) include an increase suppression section S322 in which an increase in torque T with respect to the operation amount C of the lever 26A is suppressed. That is, the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 according to this example corresponds to the increase in the operation amount C within the entire range of the operation amount C of the lever 26A from the time when the torque T starts to increase until the maximum torque Tmax is reached. It includes an increase suppression section S322 (an example of the first range) in which the torque T is relatively difficult to increase.

増加促進区間Ｓ３２１において、旋回用電動機２１のトルク特性３００は、レバー２６Ａの操作量Ｃに対するトルク増加率が増加する態様のトルク曲線、即ち、下に凸の曲線形状を有する。そのため、増加促進区間Ｓ３２１において、旋回用電動機２１のトルクＴは、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に応じて、尻上がりに増加する。 In the increase promotion section S321, the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 has a torque curve in which the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A increases, that is, a downwardly convex curve shape. Therefore, in the increase promotion section S321, the torque T of the turning electric motor 21 increases as the operating amount C of the lever 26A increases.

一方、増加抑制区間Ｓ３２２において、旋回用電動機２１のトルク特性３００は、増加促進区間Ｓ３２１の終端位置から不連続に変化し、レバー２６Ａの操作量Ｃに対するトルク増加率が非常に小さい状態で一定に維持される。即ち、増加抑制区間Ｓ３２２において、旋回用電動機２１のトルクＴは、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に応じて、非常に小さい略一定の増加率で増加する。そのため、増加抑制区間Ｓ３２２において、旋回用電動機２１のトルクＴは、ほとんど増加しない。 On the other hand, in the increase suppression section S322, the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 changes discontinuously from the end position of the increase promotion section S321, and is constant in a state where the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A is very small. Be maintained. That is, in the increase suppression section S322, the torque T of the turning electric motor 21 increases at a very small substantially constant rate of increase as the operating amount C of the lever 26A increases. Therefore, in the increase suppression section S322, the torque T of the turning electric motor 21 hardly increases.

尚、増加抑制区間Ｓ３２２では、レバー２６Ａの操作量Ｃに対するトルク増加率を略ゼロ（即ち、トルクＴが一定に維持される態様）にしてもよい。 In the increase suppression section S322, the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A may be set to substantially zero (that is, a mode in which the torque T is maintained constant).

他方、増加促進区間Ｓ３２３において、旋回用電動機２１のトルク特性３００は、増加抑制区間Ｓ３２２の終端位置から不連続に変化し、増加促進区間Ｓ３２１と同様、レバー２６Ａの操作量Ｃに対するトルク増加率が比較的大きい状態になる。具体的には、旋回用電動機２１のトルク特性３００は、増加促進区間Ｓ３２３の始端位置において、増加促進区間Ｓ３２１の終端位置と同様、レバー２６Ａの操作量Ｃに対するトルク増加率が比較的大きい状態にあると共に、レバー２６Ａの操作量Ｃに対するトルク増加率が減少しながら（即ち、上に凸の曲線形状で）、終端位置（レバー２６Ａの操作量Ｃが所定値Ｃ２のとき）において、最大トルクＴｍａｘに到達する。即ち、増加促進区間Ｓ３２３において、旋回用電動機２１のトルクＴは、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に対して、尻すぼみに増加しながら最大トルクＴｍａｘに到達する。 On the other hand, in the increase promotion section S323, the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 changes discontinuously from the end position of the increase suppression section S322, and the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A is the same as in the increase promotion section S321. It becomes a relatively large state. Specifically, the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 is in a state where the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A is relatively large at the start position of the increase promotion section S323, similarly to the end position of the increase promotion section S321. At the same time, the maximum torque Tmax at the end position (when the operation amount C of the lever 26A is a predetermined value C2) while the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A decreases (that is, in an upwardly convex curved shape). To reach. That is, in the increase promotion section S323, the torque T of the turning electric motor 21 reaches the maximum torque Tmax while increasing in the tail recess with respect to the increase in the operating amount C of the lever 26A.

このように、本実施例では、旋回用電動機２１のトルク特性３００は、旋回用電動機２１のトルクＴが最小値（ゼロ）から最大トルクＴｍａｘまで増加する増加区間Ｓ３２の中に、レバー２６Ａの操作量Ｃに対するトルク増加率が抑制される増加抑制区間Ｓ３２２を含む。即ち、旋回用電動機２１のトルク特性３００は、トルクＴが増加し始めてから最大トルクＴｍａｘに到達するまでのレバー２６Ａの操作量Ｃの全範囲内に、操作量Ｃの増加に対して相対的にトルクＴが増加しにくい増加抑制区間Ｓ３２２を含む。これにより、例えば、図３に示す比較例のトルク特性３００Ｃ１のように、レバー２６Ａの操作量の増加に応じて、増加促進区間Ｓ３２１におけるトルク増加率の状態（即ち、トルクＴが尻上がりに増加する状態）が継続する態様の場合、レバー２６Ａの中間域で旋回用電動機２１のトルクＴが最大トルクＴｍａｘに到達するところ、本実施例のトルク特性３００の場合、旋回用電動機２１のトルクＴが最大トルクＴｍａｘに到達するレバー２６Ａの操作量Ｃを最大操作量Ｃｍａｘに近づけることができるため、オペレータが旋回用電動機２１のトルクＴを調整できるレンジを広げることが可能となり、オペレータの操作性を向上させることができる。例えば、ショベルの押付け旋回作業時における押付けの対象（例えば、土砂等）に対する負荷に対応するトルクＴを調整したいような場面において、オペレータの操作性を向上させることができる。 As described above, in the present embodiment, the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 is the operation of the lever 26A in the increasing section S32 in which the torque T of the turning electric motor 21 increases from the minimum value (zero) to the maximum torque Tmax. The increase suppression section S322 in which the torque increase rate with respect to the quantity C is suppressed is included. That is, the torque characteristic 300 of the turning electric motor 21 is within the entire range of the operation amount C of the lever 26A from the start of the increase of the torque T to the arrival of the maximum torque Tmax, relative to the increase of the operation amount C. The increase suppression section S322 in which the torque T is unlikely to increase is included. As a result, for example, as in the torque characteristic 300C1 of the comparative example shown in FIG. 3, the state of the torque increase rate in the increase promotion section S321 (that is, the torque T increases upward) in accordance with the increase in the operation amount of the lever 26A. In the case where the state) continues, the torque T of the turning electric motor 21 reaches the maximum torque Tmax in the intermediate region of the lever 26A, but in the case of the torque characteristic 300 of this embodiment, the torque T of the turning electric motor 21 is the maximum. Since the operating amount C of the lever 26A that reaches the torque Tmax can be brought close to the maximum operating amount Cmax, the range in which the operator can adjust the torque T of the turning electric motor 21 can be expanded, and the operability of the operator is improved. be able to. For example, it is possible to improve the operability of the operator in a situation where it is desired to adjust the torque T corresponding to the load on the object to be pressed (for example, earth and sand) during the pressing and turning operation of the excavator.

また、本実施例では、旋回用電動機２１のトルクＴは、比較例に係るトルク特性３００Ｃ１，３００Ｃ２と異なり、レバー２６Ａの操作量が増加しているか減少しているかに依らず、レバー２６Ａの操作量Ｃと１対１で連動する。これにより、レバー２６Ａの操作量Ｃの変化に対してトルクＴが１対１で追従するため、オペレータの操作性を更に向上させることができる。例えば、ショベルの押付け旋回作業時において、押付けの対象が移動する等により急に反力が無くなったときに、レバー２６Ａを戻せば、レバー２６Ａの操作量Ｃが比較的大きい領域でも、操作量Ｃの減少に追従させて、直ぐに、トルクＴを低減させることができるため、勢い余って上部旋回体３が旋回し過ぎるような事態を抑制し、オペレータの操作性を向上させることができる。 Further, in this embodiment, the torque T of the turning electric motor 21 is different from the torque characteristics 300C1 and 300C2 according to the comparative example, and the lever 26A is operated regardless of whether the operating amount of the lever 26A is increasing or decreasing. It works one-to-one with the quantity C. As a result, the torque T follows a change in the operating amount C of the lever 26A on a one-to-one basis, so that the operability of the operator can be further improved. For example, when the reaction force suddenly disappears due to the movement of the object to be pressed during the pressing and turning operation of the excavator, if the lever 26A is returned, the operating amount C is even in a region where the operating amount C of the lever 26A is relatively large. Since the torque T can be immediately reduced in accordance with the decrease in the force, it is possible to suppress a situation in which the upper swivel body 3 turns excessively and improve the operability of the operator.

また、本実施例では、増加抑制区間Ｓ３２２は、増加促進区間Ｓ３２１，Ｓ３２３の間のレバー２６Ａの操作量Ｃの中間域に位置する。これにより、レバー２６Ａの操作量Ｃの中間域において、オペレータは、旋回用電動機２１のトルクＴを調整し易くなる。また、レバー２６Ａの操作量Ｃが中間域の状態から更にトルクＴを必要とするような場合に、オペレータは、レバー２６Ａの操作量Ｃを増加させることにより、増加抑制区間Ｓ３２２から増加促進区間Ｓ３２３に移行するため、トルクＴの変化（増加）を実感し易くなり、この点からもオペレータの操作性を向上させることができる。 Further, in this embodiment, the increase suppression section S322 is located in the intermediate region of the operation amount C of the lever 26A between the increase promotion sections S321 and S323. This makes it easier for the operator to adjust the torque T of the turning electric motor 21 in the intermediate region of the operating amount C of the lever 26A. Further, when the operating amount C of the lever 26A requires more torque T from the state in the intermediate region, the operator increases the operating amount C of the lever 26A from the increase suppressing section S322 to the increase promoting section S323. Therefore, it becomes easy to feel the change (increase) of the torque T, and the operability of the operator can be improved from this point as well.

また、本実施例では、増加区間Ｓ３２の終端に位置する増加促進区間Ｓ３２３において、レバー２６Ａの操作量Ｃに対する旋回用電動機２１のトルク増加率は、減少している。即ち、増加促進区間Ｓ３２３において、旋回用電動機２１のトルクＴは、尻すぼみで増加する。これにより、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に応じてトルク増加率が徐々に緩やかになり、旋回用電動機２１のトルクＴが最大トルクＴｍａｘに到達するレバー２６Ａの操作量Ｃを更に最大操作量Ｃｍａｘに近づけることができ、オペレータが旋回用電動機２１のトルクＴを調整できるレンジを更に広げることが可能となるため、オペレータの操作性を更に向上させることができる。 Further, in the present embodiment, in the increase promotion section S323 located at the end of the increase section S32, the torque increase rate of the turning electric motor 21 with respect to the operation amount C of the lever 26A is decreasing. That is, in the increase promotion section S323, the torque T of the turning electric motor 21 increases at the tail dent. As a result, the torque increase rate gradually becomes gentle as the operating amount C of the lever 26A increases, and the operating amount C of the lever 26A at which the torque T of the turning motor 21 reaches the maximum torque Tmax is further increased to the maximum operating amount Cmax. The range in which the operator can adjust the torque T of the turning electric motor 21 can be further expanded, so that the operability of the operator can be further improved.

続いて、図４は、本実施形態に係る旋回用電動機２１の旋回操作の操作量Ｃに対するトルクＴの特性の第２例（トルク特性４００）を示す図である。以下、第１例と異なる部分を中心に説明する。 Subsequently, FIG. 4 is a diagram showing a second example (torque characteristic 400) of the characteristic of the torque T with respect to the operation amount C of the turning operation of the turning electric motor 21 according to the present embodiment. Hereinafter, the parts different from the first example will be mainly described.

尚、本例における不感帯区間Ｓ４１及び最大トルク区間Ｓ４３は、第１例の不感帯区間Ｓ３１及び最大トルク区間Ｓ３３と同様であるため、説明を省略する。 Since the dead zone section S41 and the maximum torque section S43 in this example are the same as the dead zone section S31 and the maximum torque section S33 in the first example, the description thereof will be omitted.

図４に示すように、本実施例では、トルク特性４００は、第１例と同様、比較例に係るトルク特性３００Ｃ１，３００Ｃ２と異なり、レバー２６Ａの操作量が増加しているか減少しているかに依らず、トルクＴがレバー２６Ａの操作量と１対１で対応する態様で連動する。具体的には、旋回用電動機２１のトルク特性４００は、第１例と同様、不感帯区間Ｓ４１と最大トルク区間Ｓ４３との間に、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に応じて、トルクＴが最小値（ゼロ）から最大トルクＴｍａｘまで増加する増加区間Ｓ４２（レバー２６Ａの操作量Ｃが所定値Ｃ１から所定値Ｃ２（＞Ｃ１）までの間の中間の範囲）を含む。 As shown in FIG. 4, in the present embodiment, as in the first example, the torque characteristic 400 is different from the torque characteristics 300C1 and 300C2 according to the comparative example, and whether the operating amount of the lever 26A is increasing or decreasing. Regardless, the torque T is interlocked with the operating amount of the lever 26A in a one-to-one correspondence manner. Specifically, the torque characteristic 400 of the turning electric motor 21 has a minimum torque T as the operating amount C of the lever 26A increases between the dead zone section S41 and the maximum torque section S43, as in the first example. The increase section S42 (the range in which the operation amount C of the lever 26A is between the predetermined value C1 and the predetermined value C2 (> C1)) in which the value (zero) increases to the maximum torque Tmax is included.

増加区間Ｓ４２は、上述の第１例（図３）と同様、増加区間Ｓ４２における始端及び終端に位置する増加促進区間Ｓ４２１，Ｓ４２３と、増加促進区間Ｓ４２１，Ｓ４２３の間に位置する増加抑制区間Ｓ４２２を含む。 Similar to the first example (FIG. 3) described above, the increase section S42 is an increase promotion section S421 and S423 located at the start and end of the increase section S42 and an increase suppression section S422 located between the increase promotion sections S421 and S423. including.

一方、増加抑制区間Ｓ４２２は、上述の第１例（図３）と異なり、隣接する増加促進区間Ｓ４２１，Ｓ４２３との間で連続的に変化する。具体的には、図４に示すように、増加抑制区間Ｓ４２２は、増加抑制区間Ｓ４２２Ｂと、増加抑制区間Ｓ４２２Ｂの始端及び終端に隣接し、増加促進区間Ｓ４２１の終端位置及び増加促進区間Ｓ４２３の始端位置と増加抑制区間Ｓ４２２Ｂとの間で連続的な変化を実現する遷移区間Ｓ４２２Ａ，Ｓ４２２Ｃとを含む。これにより、増加促進区間Ｓ４２１，Ｓ４２３と増加抑制区間Ｓ４２２との間の変化が滑らかになるため、旋回用電動機２１のトルクＴの変化の唐突感を抑制することができる。 On the other hand, unlike the first example (FIG. 3) described above, the increase suppression section S422 continuously changes between the adjacent increase promotion sections S421 and S423. Specifically, as shown in FIG. 4, the increase suppression section S422 is adjacent to the start and end of the increase suppression section S422B and the increase suppression section S422B, and the end position of the increase promotion section S421 and the start end of the increase promotion section S423. It includes transition sections S422A and S422C that realize a continuous change between the position and the increase suppression section S422B. As a result, the change between the increase promotion section S421 and S423 and the increase suppression section S422 becomes smooth, so that the sudden feeling of the change in the torque T of the turning electric motor 21 can be suppressed.

続いて、図５は、本実施形態に係る旋回用電動機２１の旋回操作の操作量Ｃに対するトルクＴの特性の第３例（トルク特性５００）を示す図である。以下、第１例等と異なる部分を中心に説明する。 Subsequently, FIG. 5 is a diagram showing a third example (torque characteristic 500) of the characteristic of the torque T with respect to the operation amount C of the turning operation of the turning electric motor 21 according to the present embodiment. Hereinafter, the parts different from those of the first example and the like will be mainly described.

尚、本例における不感帯区間Ｓ５１及び最大トルク区間Ｓ５３は、第１例の不感帯区間Ｓ３１及び最大トルク区間Ｓ３３と同様であるため、説明を省略する。 Since the dead zone section S51 and the maximum torque section S53 in this example are the same as the dead zone section S31 and the maximum torque section S33 in the first example, the description thereof will be omitted.

図５に示すように、本実施例では、トルク特性５００は、第１例等と同様、比較例に係るトルク特性３００Ｃ１，３００Ｃ２と異なり、レバー２６Ａの操作量が増加しているか減少しているかに依らず、トルクＴがレバー２６Ａの操作量と１対１で対応する態様で連動する。具体的には、旋回用電動機２１のトルク特性５００は、第１例等と同様、不感帯区間Ｓ５１と最大トルク区間Ｓ５３との間に、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に応じて、トルクＴがゼロから最大トルクＴｍａｘまで増加する増加区間Ｓ５２（レバー２６Ａの操作量Ｃが所定値Ｃ１から所定値Ｃ２（＞Ｃ１）までの間の中間の範囲）を含む。 As shown in FIG. 5, in the present embodiment, unlike the torque characteristics 300C1 and 300C2 according to the comparative example, the torque characteristic 500 is different from the torque characteristics 300C1 and 300C2 according to the comparative example, and whether the operating amount of the lever 26A is increasing or decreasing. Regardless of the above, the torque T is interlocked with the operating amount of the lever 26A in a one-to-one correspondence manner. Specifically, the torque characteristic 500 of the turning electric motor 21 has a torque T between the dead zone section S51 and the maximum torque section S53 as the operating amount C of the lever 26A increases, as in the first example. Includes an increase section S52 (the range in which the operating amount C of the lever 26A is between a predetermined value C1 and a predetermined value C2 (> C1)) in which the torque increases from zero to the maximum torque Tmax.

増加区間Ｓ５２は、その始端に位置し、レバー２６Ａの操作量Ｃに対する旋回用電動機２１のトルク増加率が増加する態様、即ち、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に対して尻上がりにトルクＴが増加する態様で、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に対してトルクＴの増加が促進される、第１例（図３の増加促進区間Ｓ３２１）と同様の増加促進区間Ｓ５２１（レバー２６Ａの操作量Ｃが所定値Ｃ１から所定値Ｃ３までの間の範囲）と、その終端に位置し、レバー２６Ａの操作量Ｃに対するトルク増加率が抑制される増加抑制区間Ｓ５２２（レバー２６Ａの操作量Ｃが所定値Ｃ３から所定値Ｃ２までの間の範囲）とを含む。 The increase section S52 is located at the starting end thereof, and the torque increase rate of the turning electric motor 21 with respect to the operation amount C of the lever 26A increases, that is, the torque T increases with the increase of the operation amount C of the lever 26A. In this embodiment, the increase in torque T is promoted with respect to the increase in the operation amount C of the lever 26A, and the increase promotion section S521 (operation amount C of the lever 26A) similar to the first example (increase promotion section S321 in FIG. 3) is promoted. Is a range between a predetermined value C1 and a predetermined value C3) and an increase suppression section S522 (the operation amount C of the lever 26A is a predetermined value) located at the end of the predetermined value C1 and the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A is suppressed. The range from C3 to the predetermined value C2) is included.

増加抑制区間Ｓ５２２は、レバー２６Ａの操作量Ｃに対する旋回用電動機２１のトルク増加率が減少していく態様、即ち、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に対して、トルクＴが尻すぼみで増加する態様で、トルクＴの増加を抑制する。具体的には、増加抑制区間Ｓ５２２では、旋回用電動機２１のトルクＴは、増加促進区間Ｓ５２１の終端位置からレバー２６Ａの操作量Ｃに対するトルク増加率が減少しながら（即ち、上に凸の曲線形状で）、終端位置（レバー２６Ａの操作量Ｃが所定値Ｃ２のとき）において、最大トルクＴｍａｘに到達する。これにより、増加抑制区間Ｓ５２２では、レバー２６Ａの操作量Ｃに対するトルク増加率が、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に応じて、緩やかになっていき、上述の第１例（図３）等と同様、旋回用電動機２１のトルクＴが最大トルクＴｍａｘに到達するレバー２６Ａの操作量Ｃを最大操作量Ｃｍａｘに近づけることができるため、オペレータが旋回用電動機２１のトルクＴを調整できるレンジを広げることが可能となり、オペレータの操作性を向上させることができる。 In the increase suppression section S522, the torque increase rate of the turning electric motor 21 with respect to the operation amount C of the lever 26A decreases, that is, the torque T increases at the tail dent with respect to the increase of the operation amount C of the lever 26A. In the embodiment, the increase in torque T is suppressed. Specifically, in the increase suppression section S522, the torque T of the turning electric motor 21 decreases the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A from the end position of the increase promotion section S521 (that is, an upwardly convex curve). At the end position (when the operating amount C of the lever 26A is the predetermined value C2), the maximum torque Tmax is reached. As a result, in the increase suppression section S522, the torque increase rate with respect to the operation amount C of the lever 26A becomes gradual as the operation amount C of the lever 26A increases, and the above-mentioned first example (FIG. 3) and the like are obtained. Similarly, since the operating amount C of the lever 26A at which the torque T of the turning electric motor 21 reaches the maximum torque Tmax can be brought close to the maximum operating amount Cmax, the range in which the operator can adjust the torque T of the turning electric motor 21 is expanded. This makes it possible to improve the operability of the operator.

続いて、図６は、本実施形態に係る旋回用電動機２１の旋回操作の操作量Ｃに対するトルクＴの特性の第４例（トルク特性６００）を示す図である。以下、第１例等と異なる部分を中心に説明する。 Subsequently, FIG. 6 is a diagram showing a fourth example (torque characteristic 600) of the characteristic of the torque T with respect to the operation amount C of the turning operation of the turning electric motor 21 according to the present embodiment. Hereinafter, the parts different from those of the first example and the like will be mainly described.

図６に示すように、本実施例では、トルク特性６００は、比較例に係るトルク特性３００Ｃ１，３００Ｃ２と異なり、レバー２６Ａの操作量が増加しているか減少しているかに依らず、トルクＴがレバー２６Ａの操作量と１対１で対応する態様で連動する。具体的には、トルク特性６００は、第１例等と同様、不感帯区間Ｓ６１と、増加区間Ｓ６２と、最大トルク区間Ｓ６３とを含む。 As shown in FIG. 6, in the present embodiment, unlike the torque characteristics 300C1 and 300C2 according to the comparative example, the torque characteristic 600 has a torque T regardless of whether the operating amount of the lever 26A is increasing or decreasing. It is linked with the operating amount of the lever 26A in a one-to-one correspondence manner. Specifically, the torque characteristic 600 includes a dead zone section S61, an increase section S62, and a maximum torque section S63, as in the first example.

一方、本実施例では、不感帯区間Ｓ６１において、旋回用電動機２１のトルクＴは、最小値として所定値Ｔ１（＞０）に維持されると共に、増加区間Ｓ６２において、レバー２６Ａの操作量Ｃの増加に応じて、最小値としての所定値Ｔ１から最大トルクＴｍａｘまで増加する。これにより、例えば、トルク特性がショベルの押付け作業時の制限トルクの特性として採用された場合、ショベルの押付け作業時において、レバー２６Ａの操作量Ｃが比較的小さい領域に戻されたときに、トルクＴがゼロになってしまうと、押付けの対象からの反力で上部旋回体３が押し返されてしまうところ、そのような事態を抑制することができる。 On the other hand, in the present embodiment, the torque T of the turning electric motor 21 is maintained at a predetermined value T1 (> 0) as the minimum value in the dead zone section S61, and the operation amount C of the lever 26A is increased in the increase section S62. From the predetermined value T1 as the minimum value to the maximum torque Tmax according to the above. As a result, for example, when the torque characteristic is adopted as the characteristic of the limiting torque during the shovel pressing work, the torque is obtained when the operating amount C of the lever 26A is returned to a relatively small region during the shovel pressing work. When T becomes zero, the upper swivel body 3 is pushed back by the reaction force from the pressing target, and such a situation can be suppressed.

尚、本実施形態では、上部旋回体３を旋回用電動機２１で駆動する場合について説明したが、旋回用電動機２１の代わりに、例えば、油圧モータ（旋回駆動手段の他の例）により上部旋回体３を旋回駆動する構成であってもよい。この場合についても、油圧モータのトルク特性として、上述の図３〜図６に示すような実施例を適用することにより同様の作用効果を得ることができる。具体的には、例えば、操作装置２６（レバー２６Ａ）の二次側の圧力を減圧弁等によって調整する等の手法を適用することにより、レバー２６Ａの操作量Ｃに対するトルク特性を適宜調整してよい。 In the present embodiment, the case where the upper swivel body 3 is driven by the swivel electric motor 21 has been described. However, instead of the swivel motor 21, for example, the upper swivel body is driven by a hydraulic motor (another example of the swivel drive means). 3 may be swiveled and driven. Also in this case, the same effect can be obtained by applying the above-mentioned examples as shown in FIGS. 3 to 6 as the torque characteristics of the hydraulic motor. Specifically, for example, by applying a method such as adjusting the pressure on the secondary side of the operating device 26 (lever 26A) with a pressure reducing valve or the like, the torque characteristics of the lever 26A with respect to the operating amount C are appropriately adjusted. Good.

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various aspects are within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be transformed / changed.

３上部旋回体
２１旋回用電動機（旋回駆動手段）
２６操作装置
２６Ａレバー（操作レバー）
３００，４００，５００，６００トルク特性 3 Upper swivel body 21 Swivel motor (swivel drive means)
26 Operating device 26A Lever (operating lever)
300,400,500,600 Torque characteristics

Claims

旋回体と、
前記旋回体を駆動する旋回駆動手段と、
前記旋回体の旋回操作が行われる操作レバーと、を備え、
前記旋回駆動手段は、トルクが増加し始めてから最大値に到達するまでの前記操作レバーのストローク量の全範囲内に、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しにくい第１範囲を含むトルク特性を有し、
前記トルク特性は、前記全範囲における前記第１範囲の前後のそれぞれに、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しやすい第２範囲を含み、
前記旋回駆動手段のトルクは、前記全範囲における最初の前記第２範囲において、前記ストローク量の増加に対して、尻上がりに増加する、
ショベル。 With a swivel body
A swivel driving means for driving the swivel body and
An operation lever for performing the turning operation of the turning body is provided.
The turning drive means has a first range in which the torque is less likely to increase with respect to the increase in the stroke amount within the entire range of the stroke amount of the operating lever from the start of the torque increase to the arrival at the maximum value. have a torque characteristics including,
The torque characteristic includes a second range in which the torque tends to increase relative to the increase in the stroke amount before and after the first range in the entire range.
The torque of the swivel drive means increases in the first second range in the entire range with respect to the increase in the stroke amount.
Excavator.

旋回体と、
前記旋回体を駆動する旋回駆動手段と、
前記旋回体の旋回操作が行われる操作レバーと、を備え、
前記旋回駆動手段は、トルクが増加し始めてから最大値に到達するまでの前記操作レバーのストローク量の全範囲内に、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しにくい第１範囲を含むトルク特性を有し、
前記旋回駆動手段のトルクは、前記第１範囲よりも後において、前記ストローク量の増加に対して、尻すぼみで増加する、
ショベル。 With a swivel body
A swivel driving means for driving the swivel body and
An operation lever for performing the turning operation of the turning body is provided.
The turning drive means has a first range in which the torque is less likely to increase with respect to the increase in the stroke amount within the entire range of the stroke amount of the operating lever from the start of the torque increase to the arrival at the maximum value. have a torque characteristics including,
After the first range, the torque of the swivel drive means increases with a dent in the tail with respect to the increase in the stroke amount.
Excavator.

旋回体と、
前記旋回体を駆動する旋回駆動手段と、
前記旋回体の旋回操作が行われる操作レバーと、を備え、
前記旋回体は、前記旋回駆動手段としての旋回用電動機のみで駆動され、
前記旋回用電動機は、トルクが増加し始めてから最大値に到達するまでの前記操作レバーのストローク量の全範囲内に、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しにくい第１範囲を含むトルク特性を有し、
前記トルク特性は、前記全範囲における最初と最後のそれぞれに、前記第１範囲の両端に隣接する、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しやすい第２範囲を含む、
ショベル。 With a swivel body
A swivel driving means for driving the swivel body and
An operation lever for performing the turning operation of the turning body is provided.
The swivel body is driven only by a swivel electric motor as the swivel drive means.
The turning electric motor has a first range in which the torque is less likely to increase with respect to the increase in the stroke amount within the entire range of the stroke amount of the operating lever from the start of the torque increase to the arrival at the maximum value. have a torque characteristics including,
The torque characteristic includes a second range adjacent to both ends of the first range, where the torque tends to increase relative to an increase in the stroke amount, at the beginning and the end of the entire range, respectively.
Excavator.

前記トルク特性は、前記全範囲における最初と最後のそれぞれに、前記第１範囲の両端に隣接する、前記ストローク量の増加に対して相対的にトルクが増加しやすい第２範囲を含む、
請求項２に記載のショベル。 The torque characteristic includes a second range adjacent to both ends of the first range, where the torque tends to increase relative to an increase in the stroke amount, at the beginning and the end of the entire range, respectively.
The excavator according to claim 2.

前記旋回駆動手段のトルクは、前記ストローク量が増加しているか減少しているかに依らず、前記操作レバーのストローク量と１対１で連動する、
請求項１乃至４の何れか一項に記載のショベル。 The torque of the turning drive means is linked with the stroke amount of the operating lever on a one-to-one basis regardless of whether the stroke amount is increasing or decreasing.
The excavator according to any one of claims 1 to 4.