工程机械
阅读：365发布：2022-06-04
专利汇可以提供工程机械专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供一种能够实现良好的复合操作性的 工程机械 。混合动 力 挖掘机包括：由来自 液压 泵 (16b)的液压油驱动的动臂油缸(10)；由来自 液压泵 (16b)的液压油驱动的回转 液压 马 达 (5)；与回转液压马达(5)机械连接的回转电动马达(6)；控制回转电动马达(6)的动作的逆变器(19)；将用于控制回转电动马达(6)的电动转矩或发电转矩的转矩指令值向逆变器(19)输出的 控制器 (21)。控制器(21)具有转矩指令值运算部(24)，其在被输入操作杆装置(15a)的回转操作量 信号 和操作杆装置(15b)的动臂上提操作量信号、且判断为回转液压马达(5)的负载压力高于动臂油缸(10)的负载压力时，将回转电动马达(6)的发电转矩的转矩指令值向逆变器(19)输出。，下面是工程机械专利的具体信息内容。
1.一种工程机械，包括：行驶体；回转体，其以能够回转的方式设于所述行驶体上；作业装置，其包括以能够在上下方向转动的方式连结于所述回转体的动臂、斗杆及铲斗；由原动机驱动的第一液压泵及第二液压泵；动臂油缸，其由来自所述第二液压泵的液压油驱动而驱动所述动臂；回转液压马达，其由来自所述第一液压泵的液压油驱动而驱动所述回转体；
回转电动马达，其与所述回转液压马达机械连接；逆变器，其控制所述回转电动马达的动作；控制器，其运算用于控制所述回转电动马达的电动转矩及发电转矩的转矩指令值并向所述逆变器输出；第一操作杆装置，其指示所述回转体的动作；以及第二操作杆装置，其指示所述动臂的动作，
所述工程机械的特征在于，
所述控制器具有转矩指令值运算部，在被输入所述第一操作杆装置的回转操作量信号和所述第二操作杆装置的动臂上提操作量信号、且判断为所述回转液压马达的负载压力高于所述动臂油缸的负载压力时，所述转矩指令值运算部向所述逆变器输出所述回转电动马达的发电转矩的转矩指令值。
2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，包括：
第一操作检测器，其检测所述第一操作杆装置的回转操作量信号；和
第二操作检测器，其检测所述第二操作杆装置的动臂上提操作量信号，
所述转矩指令值运算部根据所述第一操作杆装置的回转操作量信号和所述第二操作杆装置的动臂上提操作量信号分别推定所述回转液压马达的负载压力和所述动臂油缸的负载压力，在该推定的所述回转液压马达的负载压力高于所推定的所述动臂油缸的负载压力时，判断为所述回转液压马达的负载压力高于所述动臂油缸的负载压力。
3.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，
包括：检测所述回转液压马达的负载压力的第一压力检测器，
所述控制器还具有负载修正部，所述负载修正部使用由所述第一压力检测器检测到的所述回转液压马达的负载压力，对所述转矩指令值运算部的判断结果进行修正。
4.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，
包括：检测所述回转液压马达的负载压力的第一压力检测器、和检测所述动臂油缸的负载压力的第二压力检测器，
所述控制器还具有负载修正部，所述负载修正部使用由所述第一压力检测器检测出的所述回转液压马达的负载压力和由所述第二压力检测器检测出的所述动臂油缸的负载压力，对所述转矩指令值运算部的判断结果进行修正。
5.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
包括：检测所述第一操作杆装置的回转操作量信号的第一操作检测器、和检测所述第二操作杆装置的动臂上提操作量信号的第二操作检测器，
所述转矩指令值运算部具有：
电动转矩运算部，其基于所述第一操作杆装置的回转操作量信号，运算所述回转电动马达的电动转矩；
复合操作判定部，其通过所述第一操作杆装置的回转操作量信号和所述第二操作杆装置的动臂上提操作量信号，来判断是否进行着回转和动臂上提的复合操作；
增益运算部，其基于所述第一操作杆装置的回转操作量信号和所述第二操作杆装置的动臂上提操作量信号，运算增益；以及
转矩指令值修正部，在由所述复合操作判定部判定为未进行回转和动臂上提的复合操作的情况下，所述转矩指令值修正部设定由所述电动转矩运算部运算出的电动转矩来作为向所述逆变器输出的转矩指令值，在由所述复合操作判定部判定为进行着回转和动臂上提的复合操作的情况下，所述转矩指令值修正部设定由所述电动转矩运算部运算出的电动转矩与由所述增益运算部运算出的增益相乘而得的值，作为向所述逆变器输出的转矩指令值，
所述增益运算部进行如下处理：根据所述第一操作杆装置的回转操作量信号运算所述回转液压马达的负载压力的推定值的处理；根据所述第二操作杆装置的动臂上提操作量信号运算所述动臂油缸的负载压力的推定值的处理；以及，在所述回转液压马达的负载压力的推定值低于所述动臂油缸的负载压力的推定值的情况下运算正的增益，而在所述回转液压马达的负载压力的推定值高于所述动臂油缸的负载压力的推定值的情况下运算负的增益的处理，
在所述增益运算部运算出的增益为正的情况下，所述转矩指令值修正部通过对由所述电动转矩运算部运算出的电动转矩乘以所述正的增益，由此运算所述回转电动马达的电动转矩的转矩指令值，而在所述增益运算部运算出的增益为负的情况下，所述转矩指令值修正部通过对由所述电动转矩运算部运算出的电动转矩乘以所述负的增益，由此运算所述回转电动马达的发电转矩的转矩指令值。
6.根据权利要求5所述的工程机械，其特征在于，
所述增益运算部在所述回转液压马达的负载压力的推定值高于所述动臂油缸的负载压力的推定值的情况下，以随着所述回转液压马达的负载压力的推定值与所述动臂油缸的负载压力的推定值的压差变大而使负的增益的绝对值变大的方式进行运算。
7.根据权利要求5所述的工程机械，其特征在于，
包括检测所述回转液压马达的负载压力的第一压力检测器，
所述控制器还具有负载修正部，所述负载修正部使用限制增益运算表而根据所述回转液压马达的负载压力的检测值运算限制增益，并选择该限制增益或由所述增益运算部运算出的增益，由此对增益进行修正，
所述转矩指令值修正部在由所述复合操作判定部判定为进行着回转和动臂上提的复合操作的情况下，设定对由所述电动转矩运算部运算出的电动转矩乘以由所述负载修正部修正后的增益而得的值，作为向所述逆变器输出的转矩指令值。
8.根据权利要求5所述的工程机械，其特征在于，
包括：检测所述回转液压马达的负载压力的第一压力检测器、和检测所述动臂油缸的负载压力的第二压力检测器，
所述控制器还具有负载修正部，所述负载修正部包括：根据所述动臂油缸的负载压力的检测值来判定所述铲斗的堆载状态的堆载状态判定部；和增益修正部，所述增益修正部根据所述堆载状态判定部的判定结果而从多个限制增益运算表选择一个限制增益运算表，使用所选择的限制增益运算表来根据所述回转液压马达的负载压力的检测值运算限制增益，并选择该限制增益或由所述增益运算部运算出的增益而对增益进行修正，所述转矩指令值修正部在由所述复合操作判定部判定为进行着回转和动臂上提的复合操作的情况下，设定对由所述电动转矩运算部运算出的电动转矩乘以由所述增益修正部修正后的增益而得的值，作为向所述逆变器输出的转矩指令值。
9.根据权利要求8所述的工程机械，其特征在于，
具有设于所述第一液压泵与所述回转液压马达之间的路径的溢流阀，
所述溢流阀的溢流压力被设定为与在动臂上提操作时、所述铲斗的堆载状态处于载货状态时的所述动臂油缸的负载压力相同的值，
所述增益修正部在由所述堆载状态判定部判定为空载状态且所述回转液压马达的负载压力的检测值为所述溢流阀的溢流压力的情况下，以使限制增益小于零的方式进行运算，而在由所述堆载状态判定部判定为载货状态且所述回转液压马达的负载压力的检测值为所述溢流阀的溢流压力的情况下，以使限制增益为零的方式进行运算。
10.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
包括：第一操作检测器，其检测所述第一操作杆装置的回转操作量信号；第二操作检测器，其检测所述第二操作杆装置的动臂上提操作量信号；第一压力检测器，其检测所述回转液压马达的负载压力；以及第二压力检测器，其检测所述动臂油缸的负载压力，所述转矩指令值运算部具有：
电动转矩运算部，其基于所述第一操作杆装置的回转操作量信号，运算所述回转电动马达的电动转矩；
复合操作判定部，其根据所述第一操作杆装置的回转操作量信号和所述第二操作杆装置的动臂上提操作量信号，判定是否进行着回转和动臂上提的复合操作；
堆载状态判定部，其根据所述动臂油缸的负载压力的检测值，判定所述铲斗的堆载状态；
增益运算部，其根据所述堆载状态判定部的判定结果而从多个增益运算表选择一个增益运算表，并使用所选择的增益运算表来根据所述回转液压马达的负载压力的检测值运算增益；以及
转矩指令值修正部，其在由所述复合操作判定部判定为未进行回转和动臂上提的复合操作的情况下，设定由所述电动转矩运算部运算出的电动转矩而作为向所述逆变器输出的转矩指令值，在由所述复合操作判定部判定为进行着回转和动臂上提的复合操作的情况下，设定对由所述电动转矩运算部运算出的电动转矩乘以由所述增益运算部运算出的增益而得的值，作为向所述逆变器输出的转矩指令值，
所述增益运算部在由所述堆载状态判定部判定为空载状态且所述回转液压马达的负载压力的检测值低于规定值的情况下，运算正的增益，在由所述堆载状态判定部判定为空载状态且所述回转液压马达的负载压力的检测值高于所述规定值的情况下，运算负的增益，而且，以如下方式运算增益：在由所述堆载状态判定部判定为载货状态的情况下，比在所述回转液压马达的负载压力的检测值相同的条件下判定为空载状态的情况下所运算出的增益大，
所述转矩指令值修正部在由所述增益运算部运算出的增益为正的情况下，通过对由所述电动转矩运算部运算出的电动转矩乘以所述正的增益，由此运算所述回转电动马达的电动转矩的转矩指令值，而在由所述增益运算部运算出的增益为负的情况下，通过对由所述电动转矩运算部运算出的电动转矩乘以所述负的增益，由此运算所述回转电动马达的发电转矩的转矩指令值。
11.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
包括：
第一操作检测器，其检测所述第一操作杆装置的回转操作量信号；
第二操作检测器，其检测所述第二操作杆装置的动臂上提操作量信号；
第一压力检测器，其检测所述回转液压马达的负载压力；以及
第二压力检测器，其检测所述动臂油缸的负载压力，
所述转矩指令值运算部具有：
电动转矩运算部，其基于所述第一操作杆装置的回转操作量信号，运算所述回转电动马达的电动转矩；
复合操作判定部，其根据所述第一操作杆装置的回转操作量信号和所述第二操作杆装置的动臂上提操作量信号，判定是否进行着回转和动臂上提的复合操作；
发电转矩运算部，在所述回转液压马达的负载压力的检测值高于所述动臂油缸的负载压力的检测值的情况下，所述发电转矩运算部运算所述回转液压马达的负载压力的检测值与所述动臂油缸的负载压力的压差，并基于所述压差来运算所述回转电动马达的发电转矩；以及
转矩指令值切换部，在由所述复合操作判定部判定为未进行回转和动臂上提的复合操作的情况下，所述转矩指令值切换部选择由所述电动转矩运算部运算出的电动转矩，作为向所述逆变器输出的转矩指令值，在由所述复合操作判定部判定为进行着回转和动臂上提的复合操作的情况下，所述转矩指令值切换部选择由所述发电转矩运算部运算出的发电转矩，作为向所述逆变器输出的转矩指令值。
12.根据权利要求11所述的工程机械，其特征在于，
所述发电转矩运算部以随着所述回转液压马达的负载压力的检测值与所述动臂油缸的负载压力的检测值的压差变大而使所述回转电动马达的发电转矩的绝对值变大的方式，进行运算。
13.根据权利要求4所述的工程机械，其特征在于，
所述第一压力检测器检测所述第一液压泵的排出压力，作为所述回转液压马达的负载压力，
所述第二压力检测器检测所述第二液压泵的排出压力，作为所述动臂油缸的负载压力。
工程机械
技术领域
背景技术
[0002] 在液压挖掘机中，已知有用同一液压泵驱动回转液压马达和动臂油缸，且仅使用回转液压马达作为回转执行机构的机械(换言之，不使用回转电动马达)。在该液压挖掘机中，相对于同一泵线路而言，回转方向控制阀和动臂方向控制阀并联连接。并且，在回转和动臂上提的复合操作时，来自液压泵的液压油流入回转液压马达和动臂油缸中的负载压力较低一方，通过对负载压力较高的一方也流入与负载压力较低一方的液压油相同压力的液压油，从而使回转液压马达的负载压力(回转负载压力)与动臂油缸的负载压力(动臂负载压力)相平衡。由此，实现良好的复合操作性。
[0003] 对此详细说明，在动臂负载压力较低的情况下(具体而言，铲斗为空载状态的情况下、动臂用操作装置的操作量较小的情况下等)，与动臂负载压力相配地将回转负载压力调整得较低，由此抑制回转速度。在动臂负载压力较高的情况下(具体而言，铲斗为载货状态的情况下、动臂用操作装置的操作量较大的情况下等)，与动臂负载压力相配地将回转负载压力调整得较高，因此与动臂负载压力较低的情况相比，回转速度变快。这样与动臂负载压力相应地自动调整回转负载压力，进而回转速度被自动调整，因此实现良好的复合操作性。
[0004] 另一方面，已知有用独立的液压泵分别驱动回转液压马达和动臂油缸、且并用回转液压马达和回转电动马达作为回转执行机构的混合动力挖掘机(例如，参照专利文献1的第二实施方式)。回转电动马达具有作为辅助回转液压马达的电动机的功能、和作为发电机的功能。需要说明的是，在专利文献1中，在使回转电动马达作为电动机而驱动的情况下，与回转电动马达的转矩增加的量相应地，使回转液压马达的转矩减少。
[0005] 此外，已知有用同一液压泵驱动回转液压马达和动臂油缸、且并用回转液压马达和回转电动马达作为回转执行机构的混合动力挖掘机(例如，参照专利文献2)。在专利文献2中，在回转和动臂上提的复合操作时，在存在动臂负载的情况下(铲斗为载货状态的情况下)，为了与动臂速度的降低相配合地使回转速度降低，使回转电动马达作为发电机而驱动。即，随着动臂负载变大，增大回转电动马达的发电转矩(负的转矩)的绝对值，减少回转液压马达和回转电动马达的合计转矩。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1：日本特开2012-162861号公报(参照图10)
[0009] 专利文献2：日本特开2015-155615号公报
发明内容
[0010] 发明要解决的课题
[0011] 在专利文献1的第二实施方式的混合动力挖掘机(即，用独立的液压泵分别驱动回转液压马达和动臂油缸、且并用回转液压马达和回转电动马达作为回转执行机构的工程机械)还有如下这样的改善余地。
[0012] 在专利文献1的第二实施方式的混合动力挖掘机中，通过用独立的液压泵分别驱动回转液压马达和动臂油缸，与用同一泵驱动回转液压马达和动臂油缸的情况不同，不产生分流损失，能够谋求节能。但是，即使从回转的单独操作转移为回转和动臂上提的复合操作，回转速度也不发生变化。而且，在回转和动臂上提的复合操作时，即使动臂油缸的负载压力发生变动，回转速度也不发生变化。
[0013] 习惯于上述的以往的液压挖掘机(即，用同一泵驱动回转液压马达和动臂油缸、且仅使用回转液压马达作为回转执行机构的工程机械)的操作员，在从回转的单独操作转移为回转和动臂上提的复合操作时，希望回转速度变慢。此外，在回转和动臂上提的复合操作时，希望相应于动臂负载的变化而回转速度自动变化。因此，在混合动力挖掘机的复合操作性方面可能感觉到不协调感。
[0014] 顺便提及，在上述的以往的液压挖掘机中的回转和动臂上提的复合操作性方面，如图13中所示，具有动臂负载越大则回转转矩(回转液压马达的转矩)越大的特性。但是，在专利文献2的混合动力挖掘机中的回转和动臂上提的复合操作性方面，如图14中所示，具有动臂负载越大则回转转矩(回转液压马达和回转电动马达的合计转矩)越小的特性。因此，假若对于专利文献1的第二实施方式的混合动力挖掘机采用专利文献2的技术，则无法实现上述的以往的液压挖掘机中的回转和动臂上提的复合操作性。
[0015] 本发明的目的在于：在用独立的液压泵分别驱动回转液压马达和动臂油缸且并用回转液压马达和回转电动马达作为回转执行机构的工程机械中，实现与用同一液压泵驱动回转液压马达和动臂油缸且仅使用回转液压马达作为回转执行机构的工程机械同样的、回转和动臂上提的复合操作性。
[0016] 用于解决课题的技术方案
[0017] 为了达到上述目的，本发明提供一种工程机械，包括：行驶体；回转体，其以能够回转的方式设于所述行驶体上；作业装置，其包括以能够在上下方向转动的方式连结于所述回转体的动臂、斗杆及铲斗；由原动机驱动的第一液压泵及第二液压泵；动臂油缸，其由来自所述第二液压泵的液压油驱动而驱动所述动臂；回转液压马达，其由来自所述第一液压泵的液压油驱动而驱动所述回转体；回转电动马达，其与所述回转液压马达机械连接；逆变器，其控制所述回转电动马达的动作；控制器，其运算用于控制所述回转电动马达的电动转矩及发电转矩的转矩指令值并向所述逆变器输出；第一操作杆装置，其指示所述回转体的动作；以及第二操作杆装置，其指示所述动臂的动作，在所述工程机械中，所述控制器具有转矩指令值运算部，在被输入所述第一操作杆装置的回转操作量信号和所述第二操作杆装置的动臂上提操作量信号、且判断为所述回转液压马达的负载压力高于所述动臂油缸的负载压力时，所述转矩指令值运算部向所述逆变器输出所述回转电动马达的发电转矩的转矩指令值。
[0018] 发明效果
[0019] 根据本发明，在用独立的液压泵分别驱动回转液压马达和动臂油缸且并用回转液压马达和回转电动马达作为回转执行机构的工程机械中，能够实现与用同一液压泵驱动回转液压马达和动臂油缸且仅使用回转液压马达作为回转执行机构的工程机械同样的、回转和动臂上提的复合操作性。附图说明
[0020] 图1是表示本发明的第一实施方式中的混合动力挖掘机的构造的立体图。
[0021] 图2是表示本发明的第一实施方式中的混合动力挖掘机的执行机构驱动控制系统的构成的概略图。
[0022] 图3是表示本发明的第一实施方式中的控制器的处理功能的框图。
[0023] 图4是表示本发明的第一实施方式中的控制器的电动转矩运算部的详情的框图。
[0024] 图5是表示本发明的第一实施方式中的控制器的增益运算部的详情的框图。
[0025] 图6是用于说明本发明的第一实施方式的动作的流程图。
[0026] 图7是表示本发明的第二实施方式中的控制器的处理功能的框图。
[0027] 图8是用于说明本发明的第二实施方式的动作的流程图。
[0028] 图9是表示本发明的第三实施方式中的控制器的处理功能的框图。
[0029] 图10是用于说明本发明的第三实施方式的动作的流程图。
[0030] 图11是表示本发明的第四实施方式中的控制器的处理功能的框图。
[0031] 图12是表示本发明的第五实施方式中的控制器的处理功能的框图。
[0032] 图13是用于说明以往的液压挖掘机中的动臂上提和回转的复合操作性的特性图。
[0033] 图14是用于说明专利文献2的混合动力挖掘机中的动臂上提和回转的复合操作性的特性图。
具体实施方式
[0034] 参照附图说明本发明的第一实施方式。
[0035] 图1是表示本实施方式中的混合动力挖掘机的构造的立体图。
[0036] 本实施方式的混合动力挖掘机包括：行驶体1、以能回转的方式设置于行驶体1上的回转体2、与回转体2的前部连结的作业装置3。行驶体1通过未图示的行驶液压马达的驱动而行驶。
[0037] 回转体2通过回转装置4而回转。如后述的图2所示，回转装置4包括：驱动回转体2的回转液压马达5、与回转液压马达5机械连结的回转电动马达6。
[0038] 作业装置3包括：以可在上下方向转动的方式连结于回转体2的前部的动臂7、以可在上下方向转动的方式连结于动臂7的斗杆8、以可在上下方向转动的方式连结于斗杆8的铲斗9。动臂7、斗杆8及铲斗9分别通过动臂油缸10、斗杆油缸11及铲斗油缸12的驱动而转动。
[0040] 图2是表示本实施方式中的混合动力挖掘机的执行机构驱动控制系统的构成的概略图。需要说明的是，以后，虽然是说明回转体2、动臂7、斗杆8及铲斗9的驱动相关的构成，但省略了关于行驶体1的驱动相关构成的说明。
[0041] 本实施方式的执行机构驱动控制系统包括：发动机13、液压泵16a、16b、操作杆装置15a、15b、控制阀装置14、回转液压马达5、动臂油缸10、斗杆油缸11和铲斗油缸12。还包括：电动发电机(M/G)17、电动发电机17用的逆变器(PCU)18、回转电动马达6、回转电动马达6用的逆变器(PCU)19、蓄电装置20及控制器21。还包括未图示的、用于控制发动机13的发动机控制单元、用于控制蓄电装置20的电池控制单元。
[0042] 液压泵16a、16b通过发动机13单独驱动，或通过发动机13和电动发电机17这二者驱动。液压泵16a、16b为可变容量型的泵，分别具有调节器(未图示)。
[0043] 随着操作杆装置15a、15b的操作量(换言之，要求流量)变大而调节器使液压泵的斜板的倾转角(容量)增加。此外，随着液压泵的排出压力变高而调节器使液压泵的斜板的倾转角(容量)减少。由此，以使液压泵的转矩不超过预先设定的最大值的方式进行控制(转矩限制控制功能)。
[0044] 操作杆装置15a包括未图示的、可在前后方向及左右方向操作的操作杆；相应于操作杆的前侧的操作量而生成并输出右回转操作量信号(液压信号)的先导阀；相应于操作杆的后侧的操作量而生成并输出左回转操作量信号(液压信号)的先导阀；相应于操作杆的左侧的操作量而生成并输出斗杆翻卸操作量(液压信号)的先导阀；相应于操作杆的右侧的操作量而生成并输出斗杆收回操作量信号(液压信号)的先导阀。
[0045] 操作杆装置15b包括未图示的、可在前后方向及左右方向操作的操作杆；相应于操作杆的前侧的操作量而生成并输出动臂下降操作量信号(液压信号)的先导阀；相应于操作杆的后侧的操作量而生成并输出动臂上提操作量信号(液压信号)的先导阀；相应于操作杆的左侧的操作量而生成并输出铲斗收回操作量信号(液压信号)的先导阀；相应于操作杆的右侧的操作量而生成并输出铲斗翻卸操作量信号(液压信号)的先导阀。
[0046] 虽然未图示，控制阀装置14具有回转方向控制阀、动臂方向控制阀、斗杆方向控制阀及铲斗方向控制阀。
[0047] 回转方向控制阀根据来自操作杆装置15a的右回转操作量信号或左回转操作量信号而切换，对从液压泵16a向回转液压马达5的液压油的流动(方向和流量)进行控制。由此，回转液压马达5进行驱动。需要说明的是，在液压泵16a与回转液压马达5之间的路径(在本实施方式中为回转方向控制阀与回转液压马达5之间的路径)设有溢流阀22。
[0048] 动臂方向控制阀根据来自操作杆装置15b的动臂上提操作量信号或动臂下降操作量信号而切换，对从液压泵16b向动臂油缸10的液压油的流动(方向和流量)进行控制。由此，动臂油缸10进行驱动。
[0049] 斗杆方向控制阀根据来自操作杆装置15a的斗杆翻卸操作量信号或斗杆收回操作量信号而切换，对从液压泵16b向斗杆油缸11的液压油的流动(方向和流量)进行控制。由此，斗杆油缸11进行驱动。
[0050] 铲斗方向控制阀根据来自操作杆装置15b的铲斗收回操作量信号或铲斗翻卸操作量信号而切换，对从液压泵16b向铲斗油缸12的液压油的流动(方向和流量)进行控制。由此，铲斗油缸12进行驱动。
[0051] 需要说明的是，向斗杆油缸11及铲斗油缸12供给液压油的液压泵可以变更为液压泵16a，也可以增加其他液压泵来使用。
[0052] 在操作杆装置15a与回转方向控制阀之间的液压配管设有先导压力传感器23a、23b(第一操作检测器)，在操作杆装置15b与动臂方向控制阀之间的液压配管设有先导压力传感器23c(第二操作检测器)。
[0053] 先导压力传感器23a检测操作杆装置15a的右回转操作量信号(液压信号)，转换为电信号并向控制器21输出。先导压力传感器23b检测操作杆装置15a的左回转操作量信号(液压信号)，转换为电信号并向控制器21输出。先导压力传感器23c检测操作杆装置15b的动臂上提操作量信号(液压信号)，转换为电信号并向控制器21输出。
[0054] 电动发电机17连结于发动机13与液压泵16a、16b之间。电动发电机17具有辅助发动机13而驱动液压泵16a、16b的作为电动机的功能、以及被发动机13驱动而发电的作为发电机的功能。
[0055] 逆变器18根据来自控制器21的指令而控制电动发电机17。具体而言，在将电动发电机17控制作为电动机的情况下，将来自蓄电装置20的直流电力转换为交流电力并供给到电动发电机17。另一方面，在将电动发电机17控制作为发电机的情况下，将在电动发电机17生成的交流电力转换为直流电力并供给到蓄电装置20。
[0056] 回转电动马达6具有辅助回转液压马达5而驱动回转体2的作为电动机的功能、以及在回转体2的减速或制动时等发电的作为发电机的功能。即，回转液压马达5的转矩与回转电动马达6的电动转矩(正的转矩)或发电转矩(负的转矩)的合计值为作用于回转体2的回转转矩。
[0057] 逆变器19在从控制器21被输入用于控制回转电动马达6的电动转矩的转矩指令值(正的转矩指令值)的情况下，将回转电动马达6控制作为电动机。具体而言，将来自蓄电装置20或逆变器18的直流电力转换为交流电力并供给到回转电动马达6。另一方面，在从控制器21被输入用于控制回转电动马达6的发电转矩的转矩指令值(负的转矩指令值)的情况下，将电动发电机17控制作为发电机。具体而言，将在回转电动马达6生成的交流电力转换为直流电力并供给到蓄电装置20或逆变器18。
[0058] 蓄电装置20例如是锂离子电池、电容器等，对在与逆变器18、19之间授受的电力进行积蓄。
[0059] 控制器21集中控制逆变器18、19、发动机控制单元及电池控制单元。需要说明的是，控制器21具有基于程序而执行运算处理、控制处理的运算控制部(例如CPU)、和存储程序、运算处理的结果的存储部(例如ROM、RAM)等。
[0060] 本实施方式的最大特征在于与逆变器19的控制(即，回转电动马达6的转矩控制)相关的控制器21的处理功能。使用图3～图5说明其详情。图3是表示本实施方式中的控制器的处理功能的框图。图4是表示本实施方式中的控制器的电动转矩运算部的详情的框图。图5是表示本实施方式中的控制器的增益运算部的详情的框图。
[0061] 控制器21具有转矩指令值运算部24，基于从先导压力传感器23a、23b输入的操作杆装置15a的回转操作量信号、从先导压力传感器23c输入的操作杆装置15b的动臂上提操作量信号及从逆变器19输入的回转速度信号(回转电动马达6的旋转速度信号)，运算用于控制回转电动马达6的电动转矩或发电转矩的转矩指令值并输出给逆变器19。
[0062] 转矩指令值运算部24包括：基于回转操作量信号和回转速度信号，来运算回转电动马达6的电动转矩(详情将后述，相当于回转单独操作时的转矩指令值)的电动转矩运算部25；根据回转操作量信号和动臂上提操作量信号来判定是否进行了回转和动臂上提的复合操作的复合操作判定部26；基于回转操作量信号和动臂上提操作量信号来运算增益的增益运算部27；以及转矩指令值修正部28。
[0063] 电动转矩运算部25具有电动转矩运算表29a、29b及最小值选择部30。
[0064] 电动转矩运算表29a预先设定了回转操作量和电动转矩的关系。具体而言，如图所示设定为：横轴的回转操作量小于规定值则纵轴的电动转矩为零，随着回转操作量从前述的规定值变大则电动转矩变大。电动转矩运算表29b预先设定了回转速度和电动转矩的关系。具体而言，如图所示设定为：横轴的回转速度大于规定值则纵轴的电动转矩为零，随着回转速度从前述的规定值变小则电动转矩变大。
[0065] 电动转矩运算部25使用电动转矩运算表29a而根据回转操作量信号运算电动转矩，使用电动转矩运算表29b而根据回转速度信号运算电动转矩。并且，通过最小值选择部30，选择使用电动转矩运算表29a运算出的电动转矩与使用电动转矩运算表29b运算出的电动转矩中的较小一方的值，并输出给转矩指令值修正部28。
[0066] 复合操作判定部26判断是否是回转操作量为阈值以上且动臂上提操作量为阈值以上，由此来判定是否进行了回转和动臂上提的复合操作，将该判定结果输出给转矩指令值修正部28。
[0067] 增益运算部27具有回转负载压力运算表31、动臂负载压力运算表32、减法部33及增益运算表34。
[0068] 回转负载压力运算表31预先设定了回转操作量与回转液压马达5的负载压力(回转负载压力)的推定值的关系。具体而言，如图所示设定为：横轴的回转操作量小于规定值则纵轴的回转负载压力的推定值为零，随着回转操作量从前述的规定值变大则回转负载压力的推定值变高。
[0069] 动臂负载压力运算表32预先设定了动臂上提操作量和动臂油缸10的负载压力(动臂负载压力)的推定值的关系。具体而言，如图所示设定为：横轴的动臂上提操作量小于规定值则纵轴的动臂负载压力的推定值为零，随着动臂上提操作量从前述的规定值变大则动臂负载压力的推定值变高。
[0070] 增益运算部27使用回转负载压力运算表31而根据回转操作量信号运算回转负载压力的推定值，使用动臂负载压力运算表32而根据动臂上提操作量信号运算动臂负载压力的推定值。然后，通过减法部33，运算回转负载压力的推定值与动臂负载压力的推定值的压差。
[0071] 增益运算表34预先设定了前述的压差与增益的关系。具体而言，如图所示设定为：横轴的压差小于零则纵轴的增益为正值，随着压差从零变小则增益变大。此外，若压差大于零则增益为负值，随着压差从零变大则增益变小(换言之，设定为负的增益的绝对值变大)。
需要说明的是，增益的最大值可以为“1”，在本实施方式中设定为小于“1”。
需要说明的是，增益的最大值可以为“1”，在本实施方式中设定为小于“1”。
[0072] 增益运算部27使用增益运算表34，根据在减法部33运算出的压差来运算增益，并输出给转矩指令值修正部28。
[0073] 转矩指令值修正部28具有增益切换部35及乘法部36。增益切换部35在通过复合操作判定部26判定为未进行回转和动臂上提的复合操作的情况下，选择增益“1”并输出给乘法部36。然后，乘法部36对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以增益“1”，由此运算转矩指令值并输出给逆变器19。换言之，作为正的转矩指令值，设定由电动转矩运算部25运算出的电动转矩，并输出给逆变器19。由此，使回转电动马达6发挥电动(牵引)功能，并控制其电动转矩(正的转矩)。
[0074] 增益切换部35在由复合操作判定部26判定为进行着回转和动臂上提的复合操作的情况下，选择在增益运算部27运算出的增益并输出给乘法部36。然后，乘法部36对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以由增益运算部27运算出的增益，由此运算转矩指令值并输出给逆变器19。换言之，作为转矩指令值，设定对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以由增益运算部27运算出的增益而得的值，并向逆变器19输出。
[0075] 在此，如上所述，在回转负载压力的推定值与动臂负载压力的推定值的压差小于零的情况下(换言之，回转负载压力的推定值低于动臂负载压力的推定值的情况下)，增益为正值，因此设定正的转矩指令值并输出。由此，使回转电动马达6发挥电动(牵引)功能，并控制其电动转矩(正的转矩)。
[0076] 另一方面，在回转负载压力的推定值与动臂负载压力的推定值的压差大于零的情况下(换言之，回转负载压力的推定值高于动臂负载压力的推定值的情况下)，增益为负值，因此设定负的转矩指令值并输出。由此，使回转电动马达6发挥发电(再生)功能，并控制其发电转矩(负的转矩)。
[0077] 接着，说明本实施方式的动作及作用效果。图6是用于说明本实施方式的动作的流程图。
[0078] 在时间t1～t2，进行回转单独操作。因此，控制器21的转矩指令值运算部24选择增益“1”。并且，对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以增益“1”，由此运算正的转矩指令值，并向逆变器19输出。由此，使回转电动马达6发挥电动功能。
[0079] 在时间t3～t4，进行回转和动臂上提的复合操作。因此，控制器21的转矩指令值运算部24选择由增益运算部27运算出的增益。此时，如图所示若回转操作量较小，则回转负载压力的推定值较低，因此变得低于动臂负载压力的推定值。因此，在增益运算部27运算出的增益为正值。并且，通过对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以正的增益，由此来运算正的转矩指令值，并向逆变器19输出。由此，使回转电动马达6发挥电动功能。
[0080] 时间t5～t6，进行回转和动臂上提的复合操作。因此，控制器21的转矩指令值运算部24选择由增益运算部27运算出的增益。此时，如图所示若回转操作量比较大，则回转负载压力的推定值较高，高于动臂负载压力的推定值。因此，由增益运算部27运算出的增益成为负值。然后，通过对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以负的增益，运算负的转矩指令值，并向逆变器19输出。由此，使回转电动马达6发电。因而，使回转转矩(回转液压马达5与回转电动马达6的合计转矩)减小。
[0081] 在进行回转和动臂上提的复合操作时，动臂上提操作量越大则动臂负载压力变高。在用同一液压泵驱动回转液压马达和动臂油缸的以往的液压挖掘机中，利用其动臂负载压力来驱动回转液压马达，因此与动臂上提操作量相配合地调整回转液压马达的旋转速度(回转速度)，能够得到良好的回转和动臂上提的复合操作性。
[0082] 与此相对，在用不同的液压泵驱动回转液压马达和动臂油缸的液压挖掘机中，回转液压马达和动臂油缸的驱动压分别产生，因此无法实现与动臂负载压力相配合的回转液压马达的旋转速度的调整，难以获得良好的回转和动臂上提的复合操作性。
[0083] 本实施方式中，在回转和动臂上提的复合操作时，在回转负载压力的推定值高于动臂负载压力的推定值的情况下(判断为回转负载压力高于动臂负载压力的情况下)，使回转电动马达6发电，减小回转转矩(回转液压马达5与回转电动马达6的合计转矩)，来降低回转速度。由此，能够以与用动臂负载压力驱动时同等的速度使回转液压马达5旋转。因而，能够实现与以往的液压挖掘机(详细而言，用同一液压泵驱动回转液压马达和动臂油缸且仅使用回转液压马达作为回转执行机构的液压挖掘机)同样的、回转和动臂上提的复合操作性。即，能够实现具有上述的图13所示特性的复合操作性。
[0084] 此外，在本实施方式中，增益的最大值设定为小于“1”。由此，能够可靠地使回转和动臂上提的复合操作时的回转电动马达的转矩小于回转单独操作时的回转电动马达的转矩。因而，能够使回转和动臂上提的复合操作时的回转速度比回转单独操作时的回转速度慢。
[0085] 此外，控制器21基于操作杆装置15a的回转操作量信号和操作杆装置15b的动臂上提操作量信号，运算回转电动马达的转矩指令值并输出(前馈控制)。因此，与检测回转负载压力及动臂负载压力、基于回转负载压力的检测值和动臂负载压力的检测值运算回转电动马达的转矩指令值并输出的情况(反馈控制)相比，能够在回转和动臂上提的复合操作的开始时立刻使回转速度降低。
[0086] 此外，作为比较例，考虑在回转和动臂上提的复合操作时、减少向回转液压马达5的液压油的流量来减少回转液压马达5的转矩。但是，在这样的情况下，容易产生速度偏差(hunting)，因此有复合操作性降低的可能性。从这样的观点考虑，在本实施方式中也能实现良好的复合操作性。
[0087] 说明本发明的第二实施方式。需要说明的是，在本实施方式中，对与第一实施方式相同的部分标注同一附图标记，适当省略说明。
[0088] 图7是表示本实施方式中的控制器的处理功能的框图。
[0089] 在本实施方式中，在向回转液压马达5供给排出液压油的两配管设置有回转压力传感器37a、37b(压力检测器)(参照上述的图2)，由回转压力传感器37a、37b检测到的回转液压马达5的负载压力(回转负载压力)被向控制器21A输出。
[0090] 控制器21A具有转矩指令值运算部24和负载修正部38，基于从先导压力传感器23a、23b输入的操作杆装置15a的回转操作量信号、从先导压力传感器23c输入的操作杆装置15b的动臂上提操作量信号、从逆变器19输入的回转速度信号及从回转压力传感器37a、
37b输入的回转负载压力的检测值，运算用于控制回转电动马达6的电动转矩或发电转矩的转矩指令值并向逆变器19输出。
37b输入的回转负载压力的检测值，运算用于控制回转电动马达6的电动转矩或发电转矩的转矩指令值并向逆变器19输出。
[0091] 转矩指令值运算部24与第一实施方式同样，具有电动转矩运算部25、复合操作判定部26、增益运算部27及转矩指令值修正部28。
[0092] 负载修正部38具有限制增益运算表39及最大值选择部40，使用回转负载压力的检测值，对由增益运算部27运算出的增益(换言之，例如在回转负载压力的推定值高于动臂负载压力的推定值时，判断为回转负载压力高于动臂负载压力，作为其判断结果而得到的增益)进行修正。
[0093] 限制增益运算表39预先设定了回转负载压力的检测值和限制增益的关系。具体而言，如图所示设定为：若横轴的回转负载压力的检测值低于规定值则纵轴的限制增益为正值，随着回转负载压力的检测值从前述的规定值变低则限制增益变大。而且，若回转负载压力的检测值高于前述的规定值则限制增益为负值，随着回转负载压力的检测值从前述的规定值变高则限制增益变小。需要说明的是，限制增益的最大值可以设为“1”，在本实施方式中设定为小于“1”。
[0094] 负载修正部38使用限制增益运算表39而根据回转负载压力的检测值运算限制增益。然后，通过最大值选择部40，选择使用限制增益运算表39运算出的限制增益与由增益运算部27运算出的增益中的较大一方的值(即，修正增益)，并向转矩指令值修正部28输出。
[0095] 转矩指令值修正部28的增益切换部35在由复合操作判定部26判定为进行着回转和动臂上提的复合操作的情况下，选择由负载修正部38修正后的增益并输出给乘法部36。然后，乘法部36对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以由负载修正部38修正后的增益，由此运算转矩指令值，并向逆变器19输出。换言之，作为转矩指令值，设定对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以由负载修正部38修正后的增益而得的值，并向逆变器19输出。
[0096] 接着，说明本实施方式的动作及作用效果。图8是用于说明本实施方式的动作的流程图。
[0097] 时间t1～t2的动作及时间t3～t4的动作与第一实施方式相同。
[0098] 在时间t5～t6，进行回转和动臂上提的复合操作。此外，如图所示若回转操作量比较大，则回转负载压力的推定值变得比较高，高于动臂负载压力的推定值。因此，由控制器21A的增益运算部27运算出的增益成为负值。但是，由于例如作业装置3的姿势等因素，有时回转负载压力的推定值高于回转负载压力的检测值。此时，控制器21A的负载修正部38根据回转负载压力的检测值运算限制增益，该限制增益成为比由增益运算部27运算出的增益大的值(在图8的例子中为负值)。因此，通过取代由增益运算部27运算出的增益而选择限制增益，来修正增益。然后，转矩指令值修正部28对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以由负载修正部38修正后的增益，由此运算转矩指令值，并向逆变器19输出。
[0099] 回转体2与作业装置3一体地回转，因此回转体2的惯性矩根据作业装置3的姿势、铲斗9的堆载状态而变化，随之驱动回转体2时的回转液压马达5的负载压力(回转负载压力)也变化。即，在作业装置3处于伸长的姿势(最大扩展范围)时、铲斗9的堆载荷重较大时，回转体2的惯性矩大，回转负载压力变高。在作业装置3处于抱回姿势(最小扩展范围)时、铲斗9的堆载荷重较小时或空载状态时，回转体2的惯性矩小，回转负载压力也变低。
[0100] 在本实施方式中，由增益运算部27运算出的增益比使用限制增益运算表39运算出的限制增益大时，可获得与第一实施方式相同的效果。此外，根据回转体2的惯性矩，而使用限制增益运算表39运算出的限制增益大于由增益运算部27运算出的增益时，基于回转负载压力的检测值来修正增益。由此，能够使回转和动臂上提的复合操作性更良好。
[0101] 需要说明的是，在第二实施方式中，以假定回转负载压力的推定值高于回转负载压力的检测值的情况，具有选择使用限制增益运算表39运算出的限制增益与由增益运算部27运算出的增益中的较大值的最大值选择部40的情况为例进行了说明，但不限于此，可以在不脱离本发明的要旨及技术思想的范围内加以变形。即，例如可以假定在回转负载压力的上升时等、回转负载压力的推定值低于回转负载压力的检测值的情况。因此，可以取代最大值选择部40，而具有选择使用限制增益运算表39运算出的限制增益与由增益运算部27运算出的增益中的较小值的最小值选择部(后述的第三实施方式也同样)。在这样的变形例中也能获得与上述相同的效果。
[0102] 此外，在第二实施方式，以设置了检测回转液压马达5的负载压力(换言之，回转方向控制阀与回转液压马达5之间的压力)的回转压力传感器37a、37b的情况为例进行了说明，但不限于此，可以在不脱离本发明的要旨及技术思想的范围内加以变形。即可以设置排出压力传感器41a(参照上述的图2)，在被供给来自液压泵16a的液压油的执行机构仅为回转液压马达5的情况、进行了回转和动臂上提的复合操作时来自液压泵16a的液压油不向回转液压马达5以外的执行机构供给的情况下，所述压力传感器41a检测液压泵16a的排出压力(换言之，液压泵16a与回转方向控制阀之间的压力)，作为与回转液压马达5的负载压力相同的值。并且，控制器可以取代回转压力传感器37a、37b的检测值而使用排出压力传感器41a的检测值。在这样的变形例中也能获得与上述相同的效果。
[0103] 说明本发明的第三实施方式。需要说明的是，在本实施方式中，对于与第一及第二实施方式相同的部分标注同一附图标记，适当省略说明。
[0104] 图9是表示本实施方式中的控制器的处理功能的框图。
[0105] 在本实施方式中，与第二实施方式同样，设有回转压力传感器37a、37b(第一压力检测器)，由回转压力传感器37a、37b检测到的回转液压马达5的负载压力(回转负载压力)被向控制器21B输出。
[0106] 此外，在向动臂油缸10的缸底侧供给排出液压油的配管设有动臂压力传感器37c(第二压力检测器)，由动臂压力传感器37c检测出的动臂油缸10的负载压力(动臂负载压力)被向控制器21B输出。
[0107] 控制器21B具有转矩指令值运算部24和负载修正部38A，基于从先导压力传感器23a、23b输入的操作杆装置15a的回转操作量信号、从先导压力传感器23c输入的操作杆装置15b的动臂上提操作量信号、从逆变器19输入的回转速度信号、从回转压力传感器37a、
37b输入的回转负载压力的检测值及从动臂压力传感器37c输入的动臂负载压力的检测值，运算用于控制回转电动马达6的电动转矩或发电转矩的转矩指令值并向逆变器19输出。
37b输入的回转负载压力的检测值及从动臂压力传感器37c输入的动臂负载压力的检测值，运算用于控制回转电动马达6的电动转矩或发电转矩的转矩指令值并向逆变器19输出。
[0108] 转矩指令值运算部24与第一实施方式同样，具有电动转矩运算部25、复合操作判定部26、增益运算部27及转矩指令值修正部28。
[0109] 负载修正部38A具有堆载状态判定部42及增益修正部43，使用回转负载压力的检测值和动臂负载压力的检测值来对由增益运算部27运算出的增益(换言之，例如在回转负载压力的推定值高于动臂负载压力的推定值时，判断为回转负载压力高于动臂负载压力，作为其判断结果而得到的增益)进行修正。
[0110] 堆载状态判定部42通过动臂负载压力的检测值来判定铲斗9的堆载状态。详细而言，若动臂负载压力的检测值达到设定值(例如20MPa)，则判定为铲斗9处于载货状态，若动臂负载压力的检测值小于设定值，则判定为铲斗9处于空载状态。然后，将该判定结果向增益修正部43输出。
[0111] 增益修正部43具有空载状态用的限制增益运算表39a、载货状态用的限制增益运算表39b、表选择部44及最大值选择部40。
[0112] 空载状态用的限制增益运算表39a预先设定了回转负载压力的检测值和限制增益的关系。具体而言，如图所示设定为，若横轴的回转负载压力的检测值低于规定值(相当于判定为空载状态的情况下的动臂负载压力)则纵轴的限制增益为正值，随着回转负载压力的检测值从前述的规定值变低则限制增益变大。此外设定为：若回转负载压力的检测值高于前述的规定值则限制增益为负值，随着回转负载压力的检测值从前述的规定值变高则限制增益变小。
[0113] 载货状态用的限制增益运算表39b与限制增益运算表39a同样，预先设定了回转负载压力的检测值和限制增益的关系。具体而言，如图所示设定为：若横轴的回转负载压力的检测值低于规定值则纵轴的限制增益为正值，随着回转负载压力的检测值从前述的规定值变低则限制增益变大。此外设定为若回转负载压力的检测值高于前述的规定值则限制增益为零。需要说明的是，还设定为：若回转负载压力的检测值为相同条件，则限制增益运算表39b的限制增益变得比限制增益运算表39a的限制增益大。这是为了对应上述的图13所示的特性。
[0114] 此外，在载货状态用的限制增益运算表39b中，设定为使与回转负载压力的检测值的最大值对应的限制增益的最小值为零的理由如下所述。在本实施方式中，将溢流阀22的溢流压力(即，相当于回转负载压力的最大值)设定为与在动臂上提操作时铲斗9处于载货状态时的动臂负载压力(例如20MPa)相同的值。因此，在回转和动臂的复合操作时且铲斗9处于载货状态、回转负载压力成为最大值时，为了与动臂负载压力相平衡，需要使转矩指令值为零。
[0115] 表选择部44在由堆载状态判定部42判定为铲斗9处于载货状态的情况下，选择限制增益运算表39a，在由堆载状态判定部42判定为铲斗9处于空载状态的情况下，选择限制增益运算表39b。
[0116] 增益修正部43使用由表选择部44选择的限制增益运算表39a或39b而根据回转负载压力的检测值运算限制增益。并且，通过最大值选择部40，选择使用限制增益运算表39a或39b运算出的限制增益与由增益运算部27运算出的增益中的较大一方的值(即，对增益进行修正)，并向转矩指令值修正部28输出。
[0117] 转矩指令值修正部28的增益切换部35，在由复合操作判定部26判定为进行着回转和动臂上提的复合操作的情况下，选择由增益修正部43修正后的增益并向乘法部36输出。然后，乘法部36对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以由增益修正部43修正后的增益，由此运算转矩指令值，并向逆变器19输出。换言之，作为转矩指令值，设定对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以由增益修正部43修正后的增益而得的值，并向逆变器19输出。
[0118] 接着，说明本实施方式的动作及作用效果。图10是用于说明本实施方式的动作的流程图。
[0119] 在时间t7～t8，进行回转和动臂上提的复合操作。如图所示由于动臂负载压力的检测值小于设定值(20MPa)，因此控制器21B的堆载状态判定部42判定为铲斗9处于空载状态。增益修正部43选择空载状态用的限制增益运算表39a，并使用该表而根据回转负载压力的检测值运算限制增益。此时，如图所示若回转负载压力的检测值达到最大值(20MPa)，则限制增益成为负值。并且，若该限制增益为大于由增益运算部27运算出的增益的值，则取代由增益运算部27运算出的增益而选择限制增益。转矩指令值修正部28对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以由增益修正部43修正后的增益(负值)，由此运算转矩指令值(负值)，并向逆变器19输出。由此，使回转电动马达6发电。
[0120] 在时间t9～t10，进行回转和动臂上提的复合操作。如图所示由于动臂负载压力的检测值达到设定值(20MPa)，因此控制器21B的堆载状态判定部42判定为铲斗9处于载货状态。增益修正部43选择载货状态用的限制增益运算表39b，并使用该表而根据回转负载压力的检测值运算限制增益。此时，如图所示若回转负载压力的检测值达到最大值(20MPa)，则限制增益成为零。并且，若该限制增益为比由增益运算部27运算出的增益大的值，则取代由增益运算部27运算出的增益而选择限制增益。转矩指令值修正部28对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以由增益修正部43修正后的增益(零)，由此运算转矩指令值(零)，并向逆变器19输出。由此，使回转电动马达6既不发挥电动功能也不发挥发电功能。
[0121] 在如以上这样构成的本实施方式中，在由增益运算部27运算出的增益大于使用限制增益运算表39a或39b运算出的限制增益时，可得到与第一实施方式同样的效果。此外，在由于回转体2的惯性矩，使用限制增益运算表39a或39b运算出的限制增益大于由增益运算部27运算出的增益时，基于回转负载压力的检测值及动臂负载压力的检测值来修正增益。由此，能够使回转和动臂上提的复合操作性更加良好。
[0122] 需要说明的是，在第三实施方式中，以载货状态用的限制增益运算表39b中的限制增益的最小值为零的情况为例进行了说明，但不限于此，可以在不脱离本发明的要旨及技术思想的范围内加以变形。
[0123] 作为变形例之一，考虑将溢流阀22的溢流压力设定为比在动臂上提操作时、铲斗9处于载货状态时的动臂负载压力(例如20MPa)低的值的情况。在这种情况下，使载货状态用的限制增益运算表39b中的限制增益的最小值大于零。使用具体的数值进行说明，设回转液压马达5的容量为q、将溢流阀22的溢流压力设为18MPa，则回转负载压力为最大时的回转液压马达5的转矩为“18×q”。并且，为了获得与以往的液压挖掘机同样的复合操作性，需要使回转液压马达5和回转电动马达6的合计转矩为“20×q”，因此需要回转电动转矩马达的转矩指令值为“2×q”。为此，只要以成为回转电动马达6的转矩指令值“2×q”的方式设定限制增益的最小值即可。
[0124] 此外，作为其他变形例，考虑将溢流阀22的溢流压力设定为比在动臂上提操作时、铲斗9处于载货状态时的动臂负载压力(例如20MPa)高的值。在这种情况下，使载货状态用的限制增益运算表39b中的限制增益的最小值小于零。使用具体的数值进行说明，设回转液压马达5的容量为q、将溢流阀22的溢流压力设定为22MPa，则回转负载压力为最大时的回转液压马达5的转矩变为“22×q”。并且，为了获得与以往的液压挖掘机同样的复合操作性，需要使回转液压马达5和回转电动马达6的合计转矩为“20×q”，因此需要回转电动转矩马达的转矩指令值为“-2×q”。为此，只要以成为回转电动马达6的转矩指令值“-2×q”的方式设定限制增益的最小值即可。
[0125] 此外，在第三实施方式中，以堆载状态判定部42判定2阶段的堆载状态(载货状态或空载状态)，增益修正部43具有与2阶段的堆载状态分别对应的限制增益运算表39a、39b的情况为例进行了说明，但不限于此，可以在不脱离本发明的要旨及技术思想的范围内加以变形。即，可以是，堆载状态判定部与堆载量对应地判定3阶段以上的堆载状态，增益修正部具有与3阶段以上的堆载状态分别对应的控制增益运算表。在这样的变形例中也能获得与上述相同的效果。
[0126] 说明本发明的第四实施方式。需要说明的是，在本实施方式中，对于与第一～第三实施方式相同的部分标注同一附图标记，适当省略说明。
[0127] 图11是表示本实施方式中的控制器的处理功能的框图。
[0128] 在本实施方式中，与第三实施方式同样，设有回转压力传感器37a、37b，由回转压力传感器37a、37b检测到的回转液压马达5的负载压力(回转负载压力)被向控制器21C输出。此外，与第三实施方式同样，设有动臂压力传感器37c，由动臂压力传感器37c检测到的动臂油缸10的负载压力(动臂负载压力)被向控制器21C输出。
[0129] 控制器21C具有转矩指令值运算部24A，基于从先导压力传感器23a、23b输入的操作杆装置15a的回转操作量信号、从先导压力传感器23c输入的操作杆装置15b的动臂上提操作量信号、从逆变器19输入的回转速度信号、从回转压力传感器37a、37b输入的回转负载压力的检测值及从动臂压力传感器37c输入的动臂负载压力的检测值，运算用于控制回转电动马达6的电动转矩或发电转矩的转矩指令值，并向逆变器19输出。
[0130] 转矩指令值运算部24A与第一实施方式的转矩指令值运算部24同样，具有电动转矩运算部25、复合操作判定部26及转矩指令值修正部28。此外，转矩指令值运算部24A取代前馈控制的增益运算部27而具有反馈控制的增益运算部45。此外，转矩指令值运算部24A与第三实施方式的负载修正部38A同样，具有堆载状态判定部42。
[0131] 增益运算部45具有空载状态用的增益运算表46a、载货状态用的增益运算表46b及表选择部44。
[0132] 空载状态用的增益运算表46a预先设定了回转负载压力的检测值与增益的关系。具体而言，如图所示，设定为若横轴的回转负载压力的检测值低于规定值(相当于判定为空载状态的情况下的动臂负载压力)则纵轴的增益为正值，随着回转负载压力的检测值从前述的规定值变低则增益变大。此外设定为，若回转负载压力的检测值高于前述的规定值则增益为负值，随着回转负载压力的检测值从前述的规定值变高则增益变小。由此，在回转负载压力的检测值高于动臂负载压力的检测值时，输出负的增益。此外，随着回转负载压力的检测值与动臂负载压力的检测值之间的压差变大，使负的增益的绝对值变大。
[0133] 载货状态用的增益运算表46b与增益运算表46a同样，预先设定了回转负载压力的检测值与增益的关系。具体而言，如图所示，设定为若横轴的回转负载压力的检测值低于规定值则纵轴的增益为正值，随着回转负载压力的检测值从前述的规定值变低则增益变大。此外设定为，若回转负载压力的检测值高于前述的规定值则增益成为零。需要说明的是，若回转负载压力的检测值为相同条件，则增益运算表46b的增益设定为大于增益运算表46a的增益。这是为了对应上述的图13所示的特性。
[0134] 此外，在载货状态用的增益运算表46b，将与回转负载压力的检测值的最大值对应的增益的最小值设为零的理由与第三实施方式的限制增益运算表39b相同。因此，与第三实施方式的限制增益运算表39b同样，可以相应于溢流阀22的溢流压力来改变增益的最小值。
[0135] 表选择部44在由堆载状态判定部42判定为铲斗9处于载货状态的情况下选择增益运算表46a，在由堆载状态判定部42判定为铲斗9处于空载状态的情况下选择增益运算表46b。增益运算部45使用由表选择部44选择的增益运算表46a或46b来根据回转负载压力的检测值运算增益，并向转矩指令值修正部28输出。
[0136] 转矩指令值修正部28的增益切换部35在由复合操作判定部26判定为进行着回转和动臂上提的复合操作的情况下，选择由增益运算部45运算出的增益并向乘法部36输出。然后，乘法部36对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以由增益运算部45运算出的增益，从而运算转矩指令值，并向逆变器19输出。换言之，作为转矩指令值，设定对由电动转矩运算部25运算出的电动转矩乘以由增益运算部45运算出的增益而得的值，并向逆变器19输出。
[0137] 如以上这样构成的本实施方式中，也与第一～第三实施方式同样，能够实现与以往的液压挖掘机同样的回转和动臂上提的复合操作性。即，能够实现具有如上述的图13所示的特性的复合操作性。
[0138] 需要说明的是，在第四实施方式中，以堆载状态判定部42判定2阶段的堆载状态(载货状态或空载状态)，增益运算部45具有分别与2阶段的堆载状态对应的增益运算表46a、46b的情况为例进行了说明，但不限于此，可以在不脱离本发明的要旨及技术思想的范围内加以变形。即，可以是，堆载状态判定部根据堆载量而判定3阶段以上的堆载状态，增益运算部具有分别与3阶段以上的堆载状态对应的增益运算表。在这样的变形例中也能获得与上述相同的效果。
[0139] 说明本发明的第五实施方式。需要说明的是，在本实施方式中，对于与第一～第四实施方式相同的部分标注同一附图标记，适当省略说明。
[0140] 在本实施方式中，与第三及第四实施方式同样，设有回转压力传感器37a、37b，由回转压力传感器37a、37b检测到的回转液压马达5的负载压力(回转负载压力)被向控制器21D输出。此外，与第三及第四实施方式同样，设有动臂压力传感器37c，由动臂压力传感器
37c检测到的动臂油缸10的负载压力(动臂负载压力)被向控制器21D输出。
37c检测到的动臂油缸10的负载压力(动臂负载压力)被向控制器21D输出。
[0141] 控制器21D具有转矩指令值运算部24B，基于从先导压力传感器23a、23b输入的操作杆装置15a的回转操作量信号、从先导压力传感器23c输入的操作杆装置15b的动臂上提操作量信号、从逆变器19输入的回转速度信号、从回转压力传感器37a、37b输入的回转负载压力的检测值及从动臂压力传感器37c输入的动臂负载压力的检测值，运算用于控制回转电动马达6的电动转矩或发电转矩的转矩指令值，并向逆变器19输出。
[0142] 转矩指令值运算部24B与第四实施方式的转矩指令值运算部24A同样，具有电动转矩运算部25及复合操作判定部26。此外，转矩指令值运算部24B具有发电转矩运算部47及转矩指令值切换部48。
[0143] 发电转矩运算部47具有最小值选择部49、减法部50及PI控制运算部51。
[0144] 减法部50从回转负载压力的检测值减去由最小值选择部49选择的回转负载压力的检测值与动臂负载压力的检测值中的较小一方，并运算它们的压差。例如在回转负载压力的检测值小于动臂负载压力的检测值的情况下，成为回转负载压力的检测值彼此间的压差(零)。另一方面，例如在回转负载压力的检测值大于动臂负载压力的检测值的情况下，成为回转负载压力的检测值与动臂负载压力的检测值的压差。PI控制运算部51通过PI控制运算(详细而言，比例增益使用回转液压马达5的容量q)，基于由减法部50运算出的压差来运算回转电动马达6的发电转矩(负的转矩)。详细而言，以随着回转负载压力的检测值与动臂负载压力的检测值的压差变大、则使回转电动马达6的发电转矩的绝对值变大的方式进行运算。
[0145] 转矩指令值切换部48在由复合操作判定部26判定为未进行回转和动臂上提的复合操作的情况下，作为正的转矩指令值而选择由电动转矩运算部25运算出的电动转矩，并向逆变器19输出。由此，使回转电动马达6发挥电动(牵引)功能，并控制其电动转矩(正的转矩)。
[0146] 另一方面，在由复合操作判定部26判定为进行着回转和动臂上提的复合操作的情况下，作为负的转矩指令值而选择由发电转矩运算部47运算出的发电转矩，并向逆变器19输出。由此，使回转电动马达6发挥发电(再生)功能，并控制其发电转矩(负的转矩)。
[0147] 如以上所述，在本实施方式中，在回转和动臂上提的复合操作时，在回转负载压力的检测值高于动臂负载压力的检测值的情况下(判断为回转负载压力高于动臂负载压力的情况下)，使回转电动马达6发电，减小回转转矩(回转液压马达5与回转电动马达6的合计转矩)，使回转速度降低。由此，能够使回转液压马达5以与由动臂负载压力驱动时相同的速度旋转。因而，能够实现与以往的液压挖掘机同样的、回转和动臂上提的复合操作性。即，能够实现具有如上述的图13所示特性的复合操作性。
[0148] 需要说明的是，在第三～第五实施方式中，以设置了检测回转液压马达5的负载压力(换言之，回转方向控制阀与回转液压马达5之间的压力)的回转压力传感器37a、37b、检测动臂油缸10的负载压力(换言之，动臂方向控制阀与动臂油缸10之间的压力)的动臂压力传感器37c的情况为例进行了说明，但不限于此，可以在不脱离本发明的要旨及技术思想的范围内加以变形。即，可以设置排出压力传感器41a(参照上述的图2)，在被供给来自液压泵16a的液压油的执行机构仅为回转液压马达5的情况下、在进行了回转和动臂上提的复合操作时来自液压泵16a的液压油不向回转液压马达5以外的执行机构供给的情况下，所述排出压力传感器41a检测液压泵16a的排出压力(换言之，液压泵16a与回转方向控制阀之间的压力)，作为与回转液压马达5的负载压力相同的值。此外，还可以设置排出压力传感器41b(参照上述的图2)，在被供给来自液压泵16b的液压油的执行机构仅为动臂油缸10的情况下、在进行了回转和动臂上提的复合操作时来自液压泵16b的液压油不向动臂油缸10以外的执行机构供给的情况下，所述排出压力传感器41b检测液压泵16b的排出压力(换言之，液压泵
16b与动臂方向控制阀之间的压力)，作为与动臂油缸10的负载压力相同的值。并且，控制器可以取代回转压力传感器37a、37b的检测值而使用排出压力传感器41a的检测值，取代动臂压力传感器37c的检测值而使用排出压力传感器41b的检测值。在这样的变形例中也能获得与上述相同的效果。
16b与动臂方向控制阀之间的压力)，作为与动臂油缸10的负载压力相同的值。并且，控制器可以取代回转压力传感器37a、37b的检测值而使用排出压力传感器41a的检测值，取代动臂压力传感器37c的检测值而使用排出压力传感器41b的检测值。在这样的变形例中也能获得与上述相同的效果。
[0149] 此外，在第一～第五实施方式中，以如下情况为例进行了说明，即，设置检测操作杆装置15a的右回转操作量信号及左回转操作量信号(液压信号)并转换为电信号的先导压力传感器23a、23b作为第一操作检测器，设置检测操作杆装置15b的动臂上提操作量信号(液压信号)并转换为电信号的先导压力传感器23c作为第二操作检测器，但不限于此，可以在不脱离本发明的要旨及技术思想的范围内加以变形。即，可以是，作为第一操作检测器，设置分别检测操作杆装置15a的前侧操作量及后侧操作量并输出回转操作量信号(电信号)的行程传感器，作为第二操作检测器，设置检测操作杆装置15b的后侧操作量并输出动臂上提操作量信号(电信号)的行程传感器。并且，控制器可以取代来自先导压力传感器23a、23b、23c的操作量信号，而使用来自行程传感器的操作量信号。在这样的变形例中也能获得与上述相同的效果。
[0150] 附图标记的说明
[0151] 1…行驶体
[0152] 2…回转体
[0153] 3…作业装置
[0154] 5…回转液压马达
[0155] 6…回转电动马达
[0156] 7…动臂
[0157] 8…斗杆
[0158] 9…铲斗
[0159] 10…动臂油缸
[0160] 13…发动机(原动机)
[0161] 15a、15b…操作杆装置
[0162] 16a、16b…液压泵
[0163] 19…逆变器
[0164] 21，21A，21B，21C，21D…控制器
[0165] 22…溢流阀
[0166] 23a，23b，23c…先导压力传感器(操作检测器)
[0167] 24，24A，24B…转矩指令值运算部
[0168] 25…电动转矩运算部
[0169] 26…复合操作判定部
[0170] 27…增益运算部
[0171] 28…转矩指令值修正部
[0172] 37a，37b…回转压力传感器(压力检测器)
[0173] 37c…动臂压力传感器(压力检测器)
[0174] 38，38A…负载修正部
[0175] 39，39a，39b…限制增益运算表
[0176] 41a，41b…排出压力传感器(压力检测器)
[0177] 42…堆载状态判定部
[0178] 43…增益修正部
[0179] 45…增益运算部
[0180] 46a，46b…增益运算表
[0181] 47…发电转矩运算部
[0182] 48…转矩指令值切换部
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