(57)【要約】【課題】上部旋回体の急加速旋回が行われると、オペレータに不快感を与えると共に、土砂など不安定な荷を移動する場合には荷こぼれが生じて危険な状態になる。【解決手段】第１の変換テーブル６１は、操作装置５２が作動された時点以降の経過時間と、電動機２５の制限トルク１との関係を規定する。第２の変換テーブル６２は、操作装置５２から出力される旋回操作量情報と、電動機２５の制限トルク２との関係を規定する。第３の変換テーブル６２は、操作装置５２から出力される旋回操作量情報と、電動機２５の目標回転速度との関係を規定する。最小値選択回路６４は、制限トルク１と制限トルク２と目標トルクとを入力し、各トルクの絶対値が最小となるトルクをトルク制限値として選択する。最小値選択回路６４から旋回用インバータ２８にトルク制限値制御信号１００が供給される。【選択図】図３
2010095906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体上に載置した上部旋回体を電動機により旋回駆動する建設機械において、
前記上部旋回体を旋回させるための旋回操作信号を出力する操作部と、
前記旋回操作信号が出力された後の経過時間に応じて、前記電動機が発生する駆動トルクの最大値を設定する第１のトルク設定部と、
前記旋回操作信号に対応して予め決められている電動機回転速度と前記電動機の実回転速度との偏差に基づいて、前記電動機の目標トルク値を設定する第２のトルク設定部と、
前記第１のトルク設定部により設定された前記駆動トルクの最大値、および前記第２のトルク設定部により設定された前記目標トルク値を参照することにより、前記電動機のトルク制限値を指定するトルク制限値指定部と、
前記旋回操作信号に対応して予め決められている電動機回転速度を前記電動機の目標回転速度として指定する回転速度指定部と、
前記トルク制限値指定部および前記回転速度指定部により指定された前記トルク制限値および前記目標回転速度を制御入力として、前記電動機を駆動する電動機制御部と、
を備えることを特徴とする建設機械。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械において、さらに加えて、
前記旋回操作信号に対応して予め決められている制限トルク値を設定する第３のトルク設定部を備え、
前記トルク制限値指定部は、
前記第１のトルク設定部により設定された前記駆動トルクの最大値と、前記第２のトルク設定部により設定された前記目標トルク値と、前記第３のトルク設定部により設定された前記制限トルク値とを入力し、これら３つのトルク値のうち絶対値が最小となるトルク値を前記電動機のトルク制限値として指定する、
ことを特徴とする建設機械。
【請求項３】
請求項１または２に記載の建設機械において、さらに加えて、
前記操作部からの操作出力に応じて駆動される多関節型フロント作業部の姿勢もしくは作業状態を検知する検知手段と、
前記検知手段から出力される検知信号に基づいて、前記フロント作業部を含む上部旋回体の慣性モーメントを算出する演算手段とを備え、
前記トルク制限値指定部は、前記慣性モーメントを参照して前記電動機のトルク制限値を指定することを特徴とする建設機械。
【請求項４】
請求項１または２に記載の建設機械において、さらに加えて、
前記上部旋回体の回転面が水平面となす傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記傾斜角検出手段から出力される前記傾斜角に基づいて、多関節型フロント作業部を含む上部旋回体の慣性モーメントを算出する演算手段とを備え、
前記トルク制限値指定部は、前記慣性モーメントを参照して前記電動機のトルク制限値を指定することを特徴とする建設機械。
【請求項５】
インバータにより制御される電動機を用いて上部旋回体を旋回させる建設機械の旋回制御装置において、
前記上部旋回体を旋回させる操作レバーの作動に応答して発せられる旋回操作信号を入力する操作信号入力手段と、
前記旋回操作信号が入力された後の経過時間に応じて、前記電動機が発生する駆動トルクの最大値を設定する第１のトルク設定手段と、
前記旋回操作信号に対応して予め決められている電動機回転速度と前記電動機の実回転速度との偏差に基づいて、前記電動機の目標トルク値を設定する第２のトルク設定手段と、
前記第１のトルク設定手段により設定された前記駆動トルクの最大値、および前記第２のトルク設定手段により設定された前記目標トルク値を参照データとして、前記電動機のトルク制限値を指定するトルク制限値指定手段と、
前記旋回操作信号に対応して予め決められている電動機回転速度を前記電動機の目標回転速度として指定する回転速度指定手段と、
前記トルク制限値指定手段および前記回転速度指定手段により指定された前記トルク制限値および前記目標回転速度を前記インバータの制御入力端に供給する出力手段と、
を備えることを特徴とする旋回制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部走行体上に載置した上部旋回体を電動機により旋回駆動する建設機械、および、建設機械の旋回制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下部走行体上に載置した上部旋回体を電動機により旋回駆動する建設機械が知られている。この電動機を制御するインバータに対して回転速度制御信号およびトルク制御信号を供給する際には、操作レバーの操作量に対応した操作信号に基づいて目標回転速度および制限トルクが求められる。たとえば、電動機の目標回転速度と実回転速度との偏差からフィードバック制御により求めたトルク値と、操作レバーの操作量に対応して予め規定されている制限トルク値とを比較することにより、絶対値が小さい方のトルク値をトルク制限値としてインバータに指示することが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−１１２１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、電動機のトルク制限値は操作レバーの操作量およびフィードバック制御量に応じて一義的に決められてしまうので、設定されている加速区間を超す大操作量域では最大トルクが設定されてしまうことになる。
その結果として、たとえばオペレータが最大旋回速度を意図して操作レバーを最大限度までステップ状に操作すると、その操作と同じタイミングでステップ状の最大トルクが発生して急加速旋回が行われるので、オペレータに不快感を与えると共に、土砂など不安定な荷を移動する場合には荷こぼれが生じて危険な状態になるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に係る建設機械は、下部走行体上に載置した上部旋回体を電動機により旋回駆動する建設機械において、前記上部旋回体を旋回させるための旋回操作信号を出力する操作部と、前記旋回操作信号が出力された後の経過時間に応じて、前記電動機が発生する駆動トルクの最大値を設定する第１のトルク設定部と、前記旋回操作信号に対応して予め決められている電動機回転速度と前記電動機の実回転速度との偏差に基づいて、前記電動機の目標トルク値を設定する第２のトルク設定部と、前記第１のトルク設定部により設定された前記駆動トルクの最大値、および前記第２のトルク設定部により設定された前記目標トルク値を参照することにより、前記電動機のトルク制限値を指定するトルク制限値指定部と、前記旋回操作信号に対応して予め決められている電動機回転速度を前記電動機の目標回転速度として指定する回転速度指定部と、前記トルク制限値指定部および前記回転速度指定部により指定された前記トルク制限値および前記目標回転速度を制御入力として、前記電動機を駆動する電動機制御部とを備える。
請求項５に係る旋回制御装置は、インバータにより制御される電動機を用いて上部旋回体を旋回させる建設機械の旋回制御装置において、前記上部旋回体を旋回させる操作レバーの作動に応答して発せられる旋回操作信号を入力する操作信号入力手段と、前記旋回操作信号が入力された後の経過時間に応じて、前記電動機が発生する駆動トルクの最大値を設定する第１のトルク設定手段と、前記旋回操作信号に対応して予め決められている電動機回転速度と前記電動機の実回転速度との偏差に基づいて、前記電動機の目標トルク値を設定する第２のトルク設定手段と、前記第１のトルク設定手段により設定された前記駆動トルクの最大値、および前記第２のトルク設定手段により設定された前記目標トルク値を参照データとして、前記電動機のトルク制限値を指定するトルク制限値指定手段と、前記旋回操作信号に対応して予め決められている電動機回転速度を前記電動機の目標回転速度として指定する回転速度指定手段と、前記トルク制限値指定手段および前記回転速度指定手段により指定された前記トルク制限値および前記目標回転速度を前記インバータの制御入力端に供給する出力手段とを備える。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、上部旋回体を旋回させる電動機のトルク制限値を設定する際に、旋回操作信号が出力された後の経過時間に応じて旋回トルクの最大値を規定する構成としてあるので、たとえ旋回操作が急激に行われたとしても上部旋回体に過大な旋回ショックが生じないような回転制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【０００７】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明を適用した油圧ショベルの全体構成図である。本図において、下部走行体１０は、一対のクローラ１１およびクローラフレーム１２（図１では片側のみを示す）、各クローラ１１を独立して駆動制御する一対の走行用油圧モータ１３，１４（図２参照）およびその減速機構（図示せず）を備えている。
【０００８】
上部旋回体２０は、旋回フレーム２１と、旋回フレーム２１上に設けられたエンジン２２と、エンジン２２により駆動される発電機２３と、発電機により発生された電力を蓄えるバッテリ２４と、発電機２３またはバッテリ２４からの電力により駆動される旋回用電動機２５と、旋回用電動機２５の回転を減速する減速機構（図示せず）を含み旋回用電動機２５の駆動力により下部走行体１０に対して上部旋回体２０（旋回フレーム２１）を旋回駆動させるための旋回機構２６を備えている。上部旋回体２０の旋回速度は、旋回用電動機２５の回転速度に比例する。
【０００９】
上部旋回体２０には、起伏可能なブーム３１と、ブーム３１を駆動するためのブームシリンダ３２と、ブーム３１の先端部近傍に回転自在に軸支されたアーム３３と、アーム３３を駆動するためのアームシリンダ３４と、アーム３３の先端に回転可能に軸支されたバケット３５と、バケット３５を駆動するためのバケットシリンダ３６とを含んだショベル機構（以下、多関節型フロント作業部という）３０が搭載されている。さらに、上部旋回体２０の旋回フレーム２１上には、ブームシリンダ３２，アームシリンダ３４，バケットシリンダ３６を駆動制御するための油圧ポンプ４１（図２参照），各シリンダごとに設けられた油圧制御弁４２（図２参照）を備えた油圧制御システム４０（図２参照）が搭載されている。
【００１０】
操作装置５２は、上部旋回体２０の左旋回・中立・右旋回を行わせるために左方向・中立・右方向に傾斜自在な操作レバーを備えている。この操作レバーの操作量に対応した旋回操作量信号が操作装置５２から出力される。
【００１１】
図２は、図１に示した油圧ショベルのパワー伝達経路を示すブロック図である。本図中、太線は機械的駆動系統を、中線は油圧駆動系統を、細線は電気的駆動系統を、破線は制御信号系統をそれぞれ示す。本図に示すように、エンジン２２の駆動力は油圧ポンプ４１に伝達される。油圧制御弁４２は、図示しない操作制御部からの動作指令に応じて、ブームシリンダ３２，アームシリンダ３４，バケットシリンダ３６，左走行用油圧モータ１３，右走行用油圧モータ１４への動作油の吐出量制御および吐出方向制御を行う。
【００１２】
エンジン２２の駆動力は増速機構２９を介して発電機２３に伝達される。発電機２３は所定の交流電圧を発生し、発生された交流電圧はコンバータ２７により直流電圧に変換され、バッテリ２４に蓄えられる。コンバータ２７もしくはバッテリ２４からの直流電圧はインバータ２８に供給される。インバータ２８は、所定の電圧および周波数を有するパルス信号を旋回用電動機２５に供給する。電動機２５の減速時には、電動機２５により回生された電力がバッテリ２４に蓄えられる。コンバータ２７は、制御装置５１から出力される制御信号に応じて発電機２３の発電量を制御する。
【００１３】
旋回用インバータ２８は、制御装置５１から出力されるトルク制限値制御信号１００および目標回転速度制御信号２００（後に詳述する）を入力して旋回用電動機２５の駆動トルクおよび回転速度を制御する。旋回用電動機２５の種別および定格は、用途に応じて適宜選択する。
【００１４】
５３は、旋回用電動機２５の回転速度を検出する回転速度センサであり、パルスエンコーダ（図示せず）から出力される単位時間内のパルス数を計数することにより旋回用電動機２５の回転速度を検出する。制御装置５１は、回転速度センサ５３から出力される実回転速度信号と、操作装置５２から出力される旋回操作量信号とを入力する。そして、後に詳述する信号処理を経て、旋回用インバータ２８にトルク制御信号および速度制御信号（制限値制御信号１００および目標回転速度制御信号２００）を供給する。
【００１５】
図３は、制御装置５１の回路構成を示したブロック図である。図２において説明した通り、操作装置５２からの旋回操作量および回転速度センサ５３からの実回転速度が入力情報として制御装置５１に入力される。制御装置５１は３つの変換テーブル６１，６２，６３を備えている。
【００１６】
第１の変換テーブル６１は、操作装置５２が作動された時点以降の経過時間と、電動機２５の制限トルク１との関係を規定する“経過時間→制限トルク１”変換テーブルである。第２の変換テーブル６２は、操作装置５２から出力される旋回操作量情報と、電動機２５の制限トルク２との関係を規定する“旋回操作量→制限トルク２”変換テーブルである。第３の変換テーブル６２は、操作装置５２から出力される旋回操作量情報と、電動機２５の目標回転速度との関係を規定する“旋回操作量→目標回転速度”変換テーブルである。
【００１７】
より具体的に述べると、“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１は、操作装置５２による旋回操作入力をトリガとし、その旋回操作入力が指示する旋回方向に応じて、予め設定した規定の時間範囲内では操作入力開始からの経過時間に比例した制限トルク１を出力する。
“旋回操作量→制限トルク２”変換テーブル６２からは、旋回操作量に応じて制限トルク２が出力される。“旋回操作量→目標回転速度”変換テーブル６３からは、旋回操作量に応じて目標回転速度が出力される。
【００１８】
減算器６５は、目標回転速度と実回転速度との偏差を計算する。計算された偏差はＰＩＤ制御器６６に入力され、目標トルクが演算される。ＰＩＤ制御器６６における演算特性は公知の設計的事項であるので、説明は省略する。最小値選択回路６４は、制限トルク１と制限トルク２と目標トルクとを入力し、各トルクの絶対値が最小となるトルクをトルク制限値として選択する。そして、最小値選択回路６４から旋回用インバータ２８にトルク制限値制御信号１００が供給される。“旋回操作量→目標回転速度”変換テーブル６３からの目標回転速度は、減算器６５に入力されると同時に、目標回転速度制御信号２００として旋回用インバータ２８に供給される。
【００１９】
なお、“旋回操作量→制限トルク２”変換テーブル６２の下流において例えば一次遅れ要素を与えた場合、変換テーブル６２にて大トルクがステップ状に発生した場合にはショックを低減させることが可能となるが、逆に変換テーブル６２にて小トルクがステップ状に発生した場合、やはり一次遅れが効いてトルクの立ち上がりが遅くなってしまい、その結果、操作レバー入力に対する旋回応答性が緩慢になってしまう。よって、変換テーブル６２の下流に遅れ要素を配置することは得策ではない。
【００２０】
−実施の形態１による作用・効果−
（１）操作装置５２を急激に操作することにより、旋回操作量が図４（Ａ）に示すようなステップ状入力となった場合にも、旋回用電動機２５が発生するトルクは一次遅れ的な時間遅れを持って立ち上がる。換言すると、旋回操作量がステップ状入力となった場合にも、図４（Ｂ）に示すような従来例とはならず、トルク制限値の変化量に時間的な制限を設けてある。その結果として、旋回操作量の急激な上昇に対しても、オペレータに過大なショックを与えることなく円滑な旋回を行うことができる。
【００２１】
（２）上記と同様の理由により、旋回操作量の急激な上昇があった場合にもフロント作業部３０に急激な回転トルクを与えることがないので、バケット３５から土砂などの荷こぼれが生じてしまうことを避けることができる。
【００２２】
−実施の形態１における変形例−
（１）図３に示したように、トルク制限値を決定する際に、３つのトルク値（制限トルク１，制限トルク２，目標トルク）から絶対値が最小となるものを選択していたが、必ずしも３つのトルク情報を参照しなくてもよい。すなわち、“旋回操作量→制限トルク２”変換テーブル６２からの制限トルク２を省略することも可能である。但し、“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１については、必須である。
【００２３】
（２）図３では、最終的なトルク制限値を得るために最小値選択回路６４を用いているが、油圧ショベルの作業環境によっては、必ずしも絶対値が最小となるトルクを選択する必要はない。たとえば、緊急の作業を行っている際には、オペレータが受けるショックよりも、作業の完了を優先する場合があり得るので、その場合には“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１の出力を無視するような設定も可能である。また、油圧ショベルを無線操縦など遠隔地から操作する場合には、オペレータに与えるショックを考慮する必要がなくなるので、“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１の出力を無視するよう設定することが可能である。
但し、緊急な作業あるいは遠隔操縦による作業を行う際にも、水分を多量に含むような土砂を取り扱う場合には、バケット３５からの荷こぼれを防ぐためにやはり急激な旋回を避ける必要がある。その場合には、“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１の出力を採り入れる必要がある。
以上のことから、油圧ショベルの作業環境に応じて、（イ）駆動トルクを最小に抑えるために最小値選択回路６４による比較処理を行うか、（ロ）“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１から出力される制限トルク１をより優先させるか、（ハ）ＰＩＤ制御器６６から出力される目標トルクを優先させるか、を選択することが可能である。
【００２４】
（３）これまで説明してきた“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１は、図３において説明したように、操作装置５２による旋回操作指示に応じて、予め設定した規定の時間範囲内で操作入力開始からの経過時間に比例した制限トルク１が出力されるように構成した。しかしながら、このような特性に限定することなく、以下に述べるような変形が可能である。
図５（Ａ）〜（Ｄ）は変換テーブル６１の各種特性を例示した図である。まず図５（Ａ）では、時間の経過と共に駆動トルクが直線的に増加していく。直線の傾きは起動ショックを生じないようにする。図５（Ｂ）では、時間の経過と共に駆動トルクが一次遅れ的に増加していく。一次遅れの時定数は起動ショックを生じないように設定する。図５（Ｃ）では、時間の経過と共に駆動トルクが２段のステップ状に増加していく。動き出しの遅れが生じないように、１段目で起動に必要なトルクを確保し、起動ショックが生じないように２段目に至る時間を設定する。図５（Ｄ）は、図５（Ｃ）の特性を変化させたものであり、動き出しが遅れないように２段となっている点は同様である。しかし、急激なトルク上昇は上部旋回体に対するショックを誘発するので、１段目および２段目とも、やや傾きを持ったランプ状にトルクを発生させてある。なお油圧モータを用いて上部旋回体を旋回させる際には、一気に目標の旋回トルクを達成させるのでなく、リリーフバルブの特性として一旦息継ぎが生じるような特性を用いているので、油圧モータによる旋回になれているオペレータにとっては、図５（Ｃ）あるいは図５（Ｄ）に示したような２段のトルク特性によれば違和感のない操作性を感じることができる。
【００２５】
＜実施の形態２＞
図６は、実施の形態２による油圧ショベルの全体構成図である。図７は、実施の形態２による制御装置５１Ａの回路構成を示したブロック図である。図８は、図７に示した“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１ａの特性を例示した図である。これら図面を参照しながら、以下に実施の形態２を説明する。
【００２６】
実施の形態２では、新たにブーム角度センサ７１，アーム角度センサ７２，バケット角度センサ７３を備えている。これらブーム角度センサ７１，アーム角度センサ７２，バケット角度センサ７３によって測定されるブーム角度，アーム角度，バケット角度は制御装置５１Ａに送られる。そして、慣性モーメント演算器７４にて予め入力されているブーム・アーム・バケットの長さおよび重量、ブーム・アーム・バケットの重心位置と併せて演算することにより、多関節型フロント作業部３０の旋回軸回りのモーメント（慣性モーメント）が計算される。さらに上部旋回体２０の重量重心と併せて演算することにより、上部旋回体２０および多関節型フロント作業部３０を含めた慣性モーメントが演算される。より具体的には、多関節型フロント作業部３０を水平方向に伸ばした姿勢では慣性モーメントが大きく、図６のように畳んだ姿勢では慣性モーメントが小さくなる。
【００２７】
旋回用電動機２５にある大きさのトルクを発生させた場合、慣性モーメントが小さいときの方が加速度が大きくなるので、急激にトルクを立ち上げた際には加速ショックが大きくなる。そこで、慣性モーメント演算器７４により演算された慣性モーメントを“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１ａに送り、慣性モーメントに応じたショックを防止する。すなわち“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１ａは、図８に示したように、経過時間に対するトルクの傾きが異なるテーブルを複数持っており、慣性モーメントに応じたショックの生じないテーブルを選択して制限トルク１を出力する。
【００２８】
なお、“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１ａとして、テーブルを複数持つ代わりに、経過時間に対するトルクの傾きを慣性モーメントを変数とした関数で与えてもよい。
【００２９】
−実施の形態２による作用・効果−
実施の形態２によれば、多関節型フロント作業部３０の姿勢を考慮して慣性モーメントを演算しているので、旋回加速度に起因した旋回ショックをより正確に防止することができる。
【００３０】
＜実施の形態３＞
図９は、実施の形態３による油圧ショベルの全体構成図である。図１０は、実施の形態３による制御装置５１Ｂの回路構成を示したブロック図である。これら図面を参照しながら、以下に実施の形態３を説明する。
【００３１】
実施の形態３では、ブーム角度センサ７１，アーム角度センサ７２，バケット角度センサ７３に加えて、バケット重量を測定するロードセル７５を備えている。
このロードセル７５によって測定されるバケット重量は制御装置５１Ｂに送られる。そして、慣性モーメント演算器７４ａにより、ブーム角度・アーム角度・バケット角度および予め入力されているブーム・アーム・バケットの長さおよび重量、ブーム・アーム・バケットの重心位置と併せて演算する。このことにより、バケット３５に積載された土砂を含む多関節型フロント作業部３０の旋回軸回りのモーメント（慣性モーメント）が計算される。さらに上部旋回体２０の重量重心と併せて演算することにより、上部旋回体２０と多関節型フロント作業部３０を含む慣性モーメントが演算される。より具体的には、多関節型フロント作業部３０を水平方向に伸ばした姿勢では慣性モーメントが大きく、図９のように畳んだ姿勢では慣性モーメントが小さくなる。
【００３２】
旋回用電動機２５にある大きさのトルクを発生させた場合、慣性モーメントが小さい方が加速度が大きくなるので、急激にトルクを立ち上げた場合の加速ショックが大きくなる。そこで、慣性モーメント演算器７４ａにより演算された慣性モーメントを“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１ｂに送り、慣性モーメントに応じたショックを防止する。すなわち“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１ｂは、先に図８に示したように、経過時間に対するトルクの傾きが異なるテーブルを複数持っており、慣性モーメントに応じたショックの生じないテーブルを選択して制限トルク１を出力する。
【００３３】
なお、“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１ｂとして、テーブルを複数持つ代わりに、経過時間に対するトルクの傾きを慣性モーメントを変数とした関数で与えてもよい。また、バケット重量を測定する際、ロードセル７５の代わりに、ブームシリンダ３２，アームシリンダ３４，バケットシリンダ３６のうちいずれか１以上のシリンダ圧とブーム角度，アーム角度，バケット角度から演算で求めてもよい。
【００３４】
−実施の形態３による作用・効果−
実施の形態３によれば、多関節型フロント作業部３０の姿勢と、多関節型フロント作業部３０の作業状態としてバケットの使用状態（重量）とを考慮して慣性モーメントを演算しているので、旋回加速度に起因した旋回ショックをより正確に防止することができる。
【００３５】
＜実施の形態４＞
図１１は、実施の形態４による油圧ショベルの全体構成図である。図１２は、実施の形態４による制御装置５１Ｃの回路構成を示したブロック図である。図１３は、図１２に示した“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１ｃの特性を例示した図である。これら図面を参照しながら、以下に実施の形態４を説明する。
【００３６】
実施の形態４では、図９（実施の形態３）の構成に加えて、車体の傾きを測定する傾斜センサ７６を備えている。この傾斜センサ７６によって測定された車体傾斜角は制御装置５１に送られる。そして、慣性モーメント演算器７４ｂにより、ブーム角度・アーム角度・バケット角度・バケット重量および予め入力されているブーム・アーム・バケットの長さおよび重量、ブーム・アーム・バケットの重心位置と併せて演算することにより、バケットに積載された土砂を含む多関節型フロント作業部３０と上部旋回体２０が重力を受けて旋回軸回りに発生させるトルクが演算される。慣性モーメント演算器７４ｂにより演算された慣性モーメントは、“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１ｃに送られる。
【００３７】
傾斜地において重力により発生したトルクは、上部旋回体２０を旋回させるように働く。たとえば右回りのトルクを正としたとき、重力により右回りのトルクＴ０が掛かっているときには、左回りにはＴ０以上のトルクを発生させないと旋回しない。そこで、“経過時間→制限トルク１”変換テーブル６１ｃでは、図１３（Ｂ）に示すように、左回り（負）のトルク制限として予めＴ０のオフセットを与えておく。同様に、重力により左回りのトルクＴ０が掛かっているときには、右回りにはＴ０以上のトルクを発生させないと旋回しないので、図１３（Ｃ）に示すように、右回り（正）のトルク制限として予めＴ０のオフセットを与えておく。
【００３８】
なお、上述した実施の形態４では、実施の形態３（＝フロント作業部の姿勢とバケット重量とに基づいて慣性モーメントを算出する）３に、さらに傾斜角を加味して慣性モーメントを算出している。しかしながら、傾斜角のみに基づいて慣性モーメントを算出したり、フロント作業部の姿勢と傾斜角とに基づいて慣性モーメントを算出してもよい。
【００３９】
−実施の形態４による作用・効果−
実施の形態４によれば、傾斜センサ７６を備えることにより、車体の傾きを考慮した慣性モーメントを演算することができる。その結果、旋回加速度をより正確に制限して旋回ショックを防止することができる。
【００４０】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではない。
実施の形態と変形例の一つとを組み合わせること、もしくは、実施の形態と変形例の複数とを組み合わせることも可能である。
変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。
さらに、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施の形態１による油圧ショベルの全体構成図である。
【図２】図１に示した油圧ショベルのパワー伝達経路を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１による制御装置の回路構成を示したブロック図である。
【図４】実施の形態１による作用・効果を説明するための図である。
【図５】実施の形態１による“経過時間→制限トルク１”変換テーブルの各種特性を例示した図である。
【図６】実施の形態２による油圧ショベルの全体構成図である。
【図７】実施の形態２による制御装置の回路構成を示したブロック図である。
【図８】実施の形態２による“経過時間→制限トルク１”変換テーブルの各種特性を例示した図である。
【図９】実施の形態３による油圧ショベルの全体構成図である。
【図１０】実施の形態３による制御装置の回路構成を示したブロック図である。
【図１１】実施の形態４による油圧ショベルの全体構成図である。
【図１２】実施の形態４による制御装置の回路構成を示したブロック図である。
【図１３】実施の形態４による“経過時間→制限トルク１”変換テーブルの各種特性を例示した図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  下部走行体
２０  上部旋回体
２２  エンジン２２
２３  発電機
２４  バッテリ
２５  旋回用電動機
２８  旋回用インバータ
３０  多関節型フロント作業部
３１  ブーム
３３  アーム
３５  バケット
５１  制御装置
５２  操作装置
５３  回転速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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