建筑机械、混合动力液压挖掘机以及电动发电机的输出转矩控制方法技术

一种建筑机械，具有下部行驶体、能够旋转地安装在下部行驶体并由旋转电动发电机(19)驱动的上部旋转体、安装在上部旋转体的工作装置，具有检测上部旋转体的实际旋转速度的旋转速度检测机构(38)；通过对上部旋转体进行旋转操作的旋转操作杆的操作量(21)计算操作杆指令速度的操作杆指令速度计算机构(31)；根据基于计算出的操作杆指令速度的指令速度计算转矩指令值的转矩指令值计算机构(34)；根据由转矩指令值计算机构(34)计算出的转矩指令值以及由旋转速度检测机构(38)检测出的旋转速度，向旋转电动发电机(19)输出指令转矩的指令值输出机构(35)；在预定的条件下限制来自指令值输出机构(35)的转矩指令值的输出的指令值输出限制机构(36)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种建筑机械、混合动力液压挖掘机以及电动发电机的输出转矩控制方法。
技术介绍
以往周知的是通过电动发电机驱动旋转体，通过液压致动器驱动其他的工作装置或行驶体的混合动力型的电动旋转挖掘机(例如，参照专利文献1)。根据电动旋转挖掘机，由于是由电动发电机进行旋转体的旋转动作，即使在对由液压驱动的大臂及小臂进行上升操作的同时使旋转体进行旋转，旋转体的动作也不会影响大臂及小臂的上升操作。因此，与对旋转体进行液压驱动的情况相比，能够使控制阀等的损失减少，能量效率良好。在利用这样的电动旋转挖掘机对旋转速度进行控制时，根据旋转操作杆的操作杆信号计算操作杆指令速度，比较操作杆指令速度和实际速度，通过与从该偏差求得的转矩指令值相对应的转矩输出进行加减速。具体而言，根据旋转操作杆的操作杆信号计算加加速度指令速度，以使其从操作杆指令速度变为最适的加加速度(加加速度值)。并且，相对于计算出的加加速度指令速度，对减少旋转速度的定常速度偏差的前馈转矩指令值进行计算，进行旋转速度的控制(例如，参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开2005/111322号专利文献2：国际公开2006/054581号
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题然而，在电动旋转挖掘机中，有铲斗一边横向接触挖掘壁，一边进行挖掘作业的情况。在该情况下，一边操作旋转操作杆，一边进行大臂、小臂、铲斗的操作。在该情况下，作业者虽然对旋转操作杆进行操作，但旋转体自身由于接收到挖掘壁的反作用力，所以旋转速度维持在大致为0。在该状态下，由于作业者将旋转操作杆操作为空挡，反作用力大于旋转马达的输出转矩，会发生旋转体被推回挖掘壁的相反侧的动作，存在在停止之前的时间内会发送振动这一课题。本专利技术的目的在于提供一种建筑机械、混合动力液压挖掘机以及电动发电机的输出转矩控制方法，即使进行同时进行旋转操作和工作装置操作的横向挖掘，在旋转停止时也不会产生振动。用于解决技术课题的技术方案本专利技术的建筑机械是具有下部行驶体；能够旋转地安装在所述下部行驶体并由电动发电机驱动的上部旋转体；安装在所述上部旋转体的工作装置的建筑机械，所述建筑机械具有：检测所述上部旋转体的实际旋转速度的旋转速度检测机构；根据对所述上部旋转体进行旋转操作的旋转操作杆的操作量计算操作杆指令速度的操作杆指令速度计算机构；根据基于计算出的操作杆指令速度的指令速度，计算转矩指令值的转矩指令值计算机构；根据由所述转矩指令值计算机构计算出的转矩指令值，以及由所述旋转速度检测机构检测出的旋转速度，向所述电动发电机输出转矩指令值的指令值输出机构；指令值输出限制机构，其在由所述旋转速度检测机构检测出的所述旋转体的实际旋转速度小于第一阈值，并且，由所述操作杆指令速度计算机构计算出的操作杆指令速度与由所述旋转速度检测机构检测出的实际旋转速度之间的偏差大于第二阈值，并且，由所述操作杆指令速度计算机构计算出的操作杆指令速度小于预定值时，限制来自所述指令值输出机构的转矩指令值的输出。根据本专利技术，如果旋转体的实际旋转速度小于第一阈值，操作杆指令速度与实际旋转速度的偏差大于第二阈值，尽管旋转操作杆正在被操作，但由于旋转体处在非旋转状态，所以能够判别正在进行横向挖掘作业。另外，如果操作杆指令速度小于预定值，作业者能够判别横向挖掘作业停止。指令值输出限制机构通过限制来自指令值输出机构的转矩指令值的输出，能够防止输出与作用在工作装置的反作用力的方向相同方向的转矩指令值，能够防止旋转体的振动的发生。本专利技术的混合动力液压挖掘机具有：下部行驶体；能够旋转地安装于所述下部行驶体，并由电动发电机驱动的上部旋转体；工作装置，该工作装置安装于所述上部旋转体，具有能够摆动地安装于所述上部旋转体的大臂、能够摆动地安装于所述大臂的小臂以及能够摆动地安装于所述小臂的铲斗，所述电动发电机与蓄电器或发电电动机进行电力授受，所述大臂、所述小臂以及所述铲斗被液压驱动，所述混合动力液压挖掘机具有：检测所述上部旋转体的实际旋转速度的旋转速度检测机构；通过进行所述上部旋转体的旋转操作的旋转操作杆的操作量对操作杆指令速度进行计算的操作杆指令速度计算机构；根据基于计算出的操作杆指令速度的指令速度，计算转矩指令值的转矩指令值计算机构；根据由所述转矩指令值计算机构计算出的转矩指令值以及由所述旋转速度检测机构检测出的旋转速度，向所述电动发电机输出转矩指令值的指令值输出机构；指令值输出限制机构，其在由所述旋转速度检测机构检测出的所述旋转体的实际旋转速度小于第一阈值，并且，由所述操作杆指令速度计算机构计算出的操作杆指令速度与由所述旋转速度检测机构检测出的实际旋转速度的偏差大于第二阈值，并且，由所述操作杆指令速度计算机构计算出的操作杆指令速度小于预定值时，限制来自所述指令值输出机构的转矩指令值的输出。根据本专利技术，可以得到与前述内容同样的作用以及效果。本专利技术的电动发电机的输出转矩控制方法实施在建筑机械上，该建筑机械具有下部行驶体；能够旋转地安装在所述下部行驶体并由电动发电机驱动的上部旋转体；安装在所述上部旋转体的工作装置，所述建筑机械的控制机构实施：检测所述上部旋转体的实际旋转速度的步骤；根据对所述上部旋转体进行旋转操作的旋转操作杆的操作量计算操作杆指令速度的步骤；根据计算出的操作杆指令速度计算转矩指令值的步骤；根据计算出的转矩指令值以及检测出的所述上部旋转体的实际旋转速度，向所述电动发电机输出转矩指令值的步骤；在检测出的实际旋转速度小于第一阈值，并且，计算出的操作杆指令速度与检测出的实际旋转速度的偏差大于第二阈值，并且，计算出的操作杆指令速度小于预定值时，限制向所述电动发电机的转矩指令值的输出的步骤。根据本专利技术，可以得到与前述内容同样的作用以及效果。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的建筑机械的结构的立体图。图2是表示所述实施方式中建筑机械的驱动系的结构的框图。图3是所述实施方式中旋转控制器的功能框图。图4是为了说明所述实施方式中的加加速度指令速度计算部的图表。图5是为了说明所述实施方式的作用的流程图。图6是为了说明所述实施方式的效果的立体图。图7是为了说明所述实施方式的效果的图表。具体实施方式以下，根据附图对本专利技术的实施方式进行说明。[1]整体结构图1表示表示作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑机械，其特征在于，所述建筑机械为具有下部行驶体；能够旋转地安装在所述下部行驶体并由电动发电机驱动的上部旋转体；安装在所述上部旋转体的工作装置的建筑机械，所述建筑机械具有：检测所述上部旋转体的实际旋转速度的旋转速度检测机构；根据对所述上部旋转体进行旋转操作的旋转操作杆的操作量计算操作杆指令速度的操作杆指令速度计算机构；根据基于计算出的操作杆指令速度的指令速度，计算转矩指令值的转矩指令值计算机构；根据由所述转矩指令值计算机构计算出的转矩指令值，以及由所述旋转速度检测机构检测出的旋转速度，向所述电动发电机输出转矩指令值的指令值输出机构；指令值输出限制机构，其在由所述旋转速度检测机构检测出的所述旋转体的实际旋转速度小于第一阈值，并且，由所述操作杆指令速度计算机构计算出的操作杆指令速度与由所述旋转速度检测机构检测出的实际旋转速度之间的偏差大于第二阈值，并且，由所述操作杆指令速度计算机构计算出的操作杆指令速度小于预定值时，限制来自所述指令值输出机构的转矩指令值的输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种建筑机械，其特征在于，
所述建筑机械为具有下部行驶体；能够旋转地安装在所述下部行驶体并由电动发电机
驱动的上部旋转体；安装在所述上部旋转体的工作装置的建筑机械，
所述建筑机械具有：
检测所述上部旋转体的实际旋转速度的旋转速度检测机构；
根据对所述上部旋转体进行旋转操作的旋转操作杆的操作量计算操作杆指令速度的
操作杆指令速度计算机构；
根据基于计算出的操作杆指令速度的指令速度，计算转矩指令值的转矩指令值计算机
构；
根据由所述转矩指令值计算机构计算出的转矩指令值，以及由所述旋转速度检测机构
检测出的旋转速度，向所述电动发电机输出转矩指令值的指令值输出机构；
指令值输出限制机构，其在由所述旋转速度检测机构检测出的所述旋转体的实际旋转
速度小于第一阈值，并且，
由所述操作杆指令速度计算机构计算出的操作杆指令速度与由所述旋转速度检测机
构检测出的实际旋转速度之间的偏差大于第二阈值，并且，
由所述操作杆指令速度计算机构计算出的操作杆指令速度小于预定值时，
限制来自所述指令值输出机构的转矩指令值的输出。
2.如权利要求1所述的建筑机械，其特征在于，
所述指令值输出限制机构在由所述操作杆指令速度计算机构计算出的操作杆指令速
度为0时，限制转矩指令值的输出。
3.如权利要求1或权利要求2所述的建筑机械，其特征在于，
具有加加速度指令速度计算机构，其基于由所述操作杆指令速度计算机构计算出的操
作杆指令速度，对包含所述上部旋转体的加速度或减速度的梯度的加加速度指令速度进行
计算，
所述指令值输出限制机构在由加加速度指令速度计算机构计算出的加加速度指令速
度小于第三阈值时，
限制来自所述指令值输出机构的转矩指令值的输出。
4.如权利要求3所述的建筑机械，其特征在于，
具有反作用力控制指令速度计算机构，其以所述电动发电机的当前位置为基准，对进
行所述旋转体的位置控制的反作用力控制指令速度进行计算，
所述指令值输出限制机构在由所述反作用力控制指令速度计算机构计算出的反作用
力控制指令速度小于由所述加加速度指令速度计算机构计算出的加加速度指令速度时，
限制来自所述指令值输出限制机构的转矩指令值的输出。
5.一种混合动力液压挖掘机...

【专利技术属性】
技术研发人员：大平翼，今井智贵，武宏昭，镇目克，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP