电动式液压工程机械的液压驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供通过对驱动向多个驱动器供给压力油的液压泵的电动机的转速进行控制，进行液压泵的流量控制的电动式液压工程机械的液压驱动装置，其不会使电动机的响应性过度恶化，且将电动机消耗的动力可靠地限制在预定的最大容许动力的范围内。因此，控制器(50)具有最大角加速度限制部(容许速率计算部(50n)及速率限制部(50j))，计算主泵(2)消耗的液压动力，基于该液压动力的大小和预先设定的电动机(1)能够消耗的最大容许动力计算电动机(1)容许的最大角加速度，并以电动机(1)的角加速度不超过最大角加速度的方式限制电动机(1)的角加速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动式液压工程机械的液压驱动装置
本专利技术涉及一种由电动机驱动液压泵进行各种作业的液压挖掘机等电动式液压工程机械的液压驱动装置，特别是涉及一种通过电动机的转速控制进行液压泵的流量控制的电动式液压工程机械的液压驱动装置。
技术介绍
由电动机驱动液压泵，通过多个驱动器进行各种作业的液压挖掘机等电动式液压工程机械由于以不排放发动机的尾气的点、低噪音的点等为代表的特征，被利用于不建议尾气排放的环境，例如室内、地下等作业环境。作为这样的电动式液压工程机械的液压驱动装置，已知专利文献1及2所记载的装置。在专利文献1中，作为电动式液压工程机械的液压驱动装置，公开了以下技术：将控制电动机的转速，对液压泵进行负载感应控制的算法组装入控制器。在专利文献2中提出了一种电动回转控制装置，其针对驱动工程机械的回转体的电动机，设置限制电动机的速度指令的变化量的转换速率限制部，在要求回转扭矩大，且电动机无法跟随速度指令的情况下，以限制电动机的速度指令的变化量(角加速度)的方式对转换速率限制部设定转换速率，减小速度指令的最大变化量。现有技术文献专利文献专利文献1：WO2013/058326号公报专利文献2：日本特开2014-194120号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题根据专利文献1的技术，通过电动机的转速控制进行负载感应控制，因此电动机根据由各操作杆的操作输入决定的要求流量控制转速，因此，在例如各操作杆输入小且要求流量小的情况等下，电动机的转速被抑制为较低。在此，就液压泵而言，已知，其转速越大，在泵内进行旋转运动、往复运动的部件引起的工作油的搅拌阻力、它们的粘性阻力越增加，由此效率恶化。因此，在将电动机的转速设为恒定，通过控制液压泵的容量(倾转角)控制液压泵的吐出流量的电动式液压工程机械的情况下，无法得到高的泵效率。在专利文献1的技术中，在操作杆输入小且要求流量小的情况下，电动机的转速被抑制为较低，因此液压泵的效率提高，其结果，能够抑制电池的耗能。但是，专利文献1也具有如下改善的余地。在专利文献1中，如上所述，通过进行电动机的转速控制而进行液压泵的流量控制(负载感应控制)，因此，例如在杆中立的状态下，如果从电动机的转速被抑制为较低的状态为了使某驱动器工作而急操作对应的操作杆，则电动机的转速急剧增加，以使液压泵的吐出流量增加。此时，在电动机中，有时除了用于驱动液压泵的扭矩，还产生抵抗电动机的转子具有的惯性力矩的扭矩，在电动机产生过大的电流。如果产生这样的过大的电流，则电池的寿命显著受损。另外，在从商用电源、外部电池供给电源而工作的情况下，有时超过商用电源的容许功率而断路器断开，外部电池的寿命显著受损。针对这样的课题，考虑在专利文献1的结构中设置如专利文献2记载那样的转换速率限制部，对电动机的转速的变化量(角加速度)设置限制，使电动机的转速不会急剧増加。但是，即使在该情况下，也存在以下的问题。在专利文献1中，在要求回转扭矩大且电动机无法追随速度指令的情况下，设定于转换速率限制部的转换速率为预定的某恒定的值，不能根据液压泵的液压的负荷的大小而变化。因此，例如在液压泵的负荷压力小且吐出流量也小的状态下，由于因液压负荷而引起的负荷扭矩小，因此即使因电动机的转子的惯性力矩引起的负荷扭矩增大，在电动机产生的电流过大的可能性也低。但是，如上所述地，转换速率是预定的某恒定的值，因此，即使在这样的情况下，动力机的转速的变化量也被恒定的转换速率过度限制，因此，有时液压泵的流量控制的响应性(各驱动器的响应性)显著受损，给操作人员带来大的不适感。本专利技术的目的在于，在通过控制对向多个驱动器供给压力油的液压泵进行驱动的电动机的转速来进行液压泵的流量控制的电动式液压工程机械的液压驱动装置中，通过根据液压泵消耗的负荷动力的大小将电动机的转速的变化量调整为最佳，能够使电动机的响应性不会过度恶化，且将电动机消耗的动力可靠地限制在预定的最大容许动力的范围内。用于解决课题的方案为了解决这样的课题，本专利技术为一种电动式工程机械的液压驱动装置，其具备：电动机；液压泵，其由该电动机驱动；多个驱动器，其由从该液压泵吐出的压力油驱动；控制阀装置，其将从上述液压泵吐出的压力油分配供给至上述多个驱动器；以及控制器，其通过控制上述电动机的转速来控制上述液压泵的吐出流量，其中，上述控制器计算上述液压泵消耗的液压动力，基于该液压动力的大小和预先设定的上述电动机能够消耗的最大容许动力计算上述电动机容许的最大角加速度，并以不超过上述最大角加速度的方式限制上述电动机的角加速度，控制上述电动机的转速。这样，控制器基于液压泵消耗的液压动力的大小和预先设定的上述电动机能够消耗的最大容许动力计算电动机容许的最大角加速度，以不超过该最大角加速度的方式限制电动机的角加速度，控制上述电动机的转速，由此，即使液压动力因液压泵的负荷压力等变化而变动，由于与之相应地限制电动机的角加速度，因此电动机消耗的动力也可靠地限制在预定的最大容许动力的范围内。另外，在液压动力小，不需要限制电动机的角加速度的情况下，能够将电动机的角加速度(转速増加比例)设定得较大，因此电动机的转速快递增加，能够以良好的响应性驱动多个驱动器。专利技术效果根据本专利技术，即使电动机驱动的液压泵的消耗动力因液压泵的负荷压力等变化而变动，由于与之相应地限制电动机的角加速度，因此电动机消耗的动力也可靠地限制在预定的最大容许动力的范围内。另外，在液压泵的消耗动力小，能够将动力用于电动机的转速上升的情况下，能够将电动机的角加速度设定得较大，因此电动机的转速快速增加，能够以良好的响应性驱动多个驱动器。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的电动式液压工程机械的液压驱动装置的图。图2是表示搭载本实施方式的液压驱动装置的电动式液压工程机械的一例的液压挖掘机的外观的图。图3是表示本实施方式的控制器的CPU进行的处理内容的功能块图。图4是表示本实施方式的容许速率计算部的功能块图的图。图5是表示设定于表格的马力控制特性的图。图6是本实施方式的速率限制部的功能块图。图7是表示可用于使动力机加速的动力(容许加速动力)的计算方法的思路的图。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。～结构～图1是表示本专利技术的一实施方式的电动式液压工程机械的液压驱动装置的图。本实施方式的液压驱动装置具备：电动机1；由电动机1驱动的可变容量型的主泵2(液压泵)及固定容量型的先导泵30；作为由从可变容量型的主泵2突出的压力油驱动的多个驱动器的起重臂缸筒3a、悬臂缸筒3b、回转马达3c、铲斗缸筒3d(参照图2)、摆动缸筒3e(参照图2)、行驶马达3f、3g(参照图2)、刮板缸筒3h(参照图2)；用于将从可变容量型的主泵2吐出的压力油向多个驱动器3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3h引导的压力油供给本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动式工程机械的液压驱动装置，其具备：/n电动机；/n液压泵，其由该电动机驱动；/n多个驱动器，其由从该液压泵吐出的压力油驱动；/n控制阀装置，其将从上述液压泵吐出的压力油分配供给至上述多个驱动器；以及/n控制器，其通过控制上述电动机的转速来控制上述液压泵的吐出流量，/n上述电动式工程机械的液压驱动装置的特征在于，/n上述控制器计算上述液压泵消耗的液压动力，基于该液压动力的大小和预先设定的上述电动机能够消耗的最大容许动力计算上述电动机容许的最大角加速度，并以不超过上述最大角加速度的方式限制上述电动机的角加速度，控制上述电动机的转速。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动式工程机械的液压驱动装置，其具备：
电动机；
液压泵，其由该电动机驱动；
多个驱动器，其由从该液压泵吐出的压力油驱动；
控制阀装置，其将从上述液压泵吐出的压力油分配供给至上述多个驱动器；以及
控制器，其通过控制上述电动机的转速来控制上述液压泵的吐出流量，
上述电动式工程机械的液压驱动装置的特征在于，
上述控制器计算上述液压泵消耗的液压动力，基于该液压动力的大小和预先设定的上述电动机能够消耗的最大容许动力计算上述电动机容许的最大角加速度，并以不超过上述最大角加速度的方式限制上述电动机的角加速度，控制上述电动机的转速。


2.根据权利要求1所述的电动式工程机械的液压驱动装置，其特征在于，
上述控制器通过从上述最大容许动力减去上述液压泵消耗的上述液压动力，计算上述电动机能够消耗于加速的容许加速动力，并基于该容许加速动力计算上述最大角加速度。


3.根据权利要求1所述的电动式工程机械的液压驱动装置，其特征在于，
就上述控制器而言，
运算与上述液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥究，石井刚史，前原太平，
申请(专利权)人：株式会社日立建机Tierra，
类型：发明
国别省市：日本;JP