(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機の直進時にコントローラによって前記作業機の両側の走行用電動機の回転速度が同じになるように前記各走行用電動機の各インバータをそれぞれ制御可能にする作業機の履帯式電動走行駆動装置であって、前記両側の走行用電動機の入力電流を検出し、その偏差に基づいて前記コントローラで前記両側の走行用電動機の回転速度を同じにするように前記走行用電動機のそれぞれの入力電流を制御することを特徴とする作業機の履帯式電動走行駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両側に走行用電動機を有する作業機の履帯式電動走行駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の作業機の履帯式油圧走行駆動装置の油圧制御回路を示す図である。
この図に示すように、従来の作業機の履帯式油圧走行駆動装置は、エンジン１０１により、可変油圧ポンプ１０２を駆動し、コントロールバルブ１０３を経由して、右油圧走行モータ１０４と左油圧走行モータ１０５に圧油を供給し、例えば、作業機としての油圧ショベルの走行を可能にしている。なお、１０６は作動油タンクである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の作業機の履帯式油圧走行駆動装置は、平坦地では左右の油圧走行モータの負荷は、同等で直進走行が可能であるが、不整地では、左右の油圧走行モータの負荷に差が生じて負荷の大きい方のモータの圧力が上昇し、可変油圧ポンプの流量が減少し、モータの回転も遅くなり、結果的に遅くなった方向に蛇行する。その際、運転者が直進走行を要求している場合、操作レバーにより調整が必要になる。蛇行を回避するには、固定容量ポンプを使用すれば可能であるが、大きなエンジンが必要になり経済的でない。例え採用したとしても容積効率分の回転数差までは回避できず、蛇行を完全に回避することはできない。
【０００４】
本発明は、上記問題点を除去し、作業機の履帯式電動走行駆動装置において、走行用駆動源を個別に制御可能なものとすると共に、運転者が直進走行を要求し、左右の操作レバーを同一方向に同じ量だけ操作した場合、不整地においても走行直進性の向上を実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕作業機の直進時にコントローラによって前記作業機の両側の走行用電動機の回転速度が同じになるように前記各走行用電動機の各インバータをそれぞれ制御可能にする作業機の履帯式電動走行駆動装置であって、前記両側の走行用電動機の入力電流を検出し、その偏差に基づいて前記コントローラで前記両側の走行用電動機の回転速度を同じにするように前記走行用電動機のそれぞれの入力電流を制御することを特徴とする。
【０００６】
そこで、
上記〔１〕記載の作業機の履帯式電動走行駆動装置によれば、両側の走行用電動機の入力電流を検出し、その偏差に基づいて前記コントローラで前記両側の走行用電動機の回転速度を同じにするように前記走行用電動機のそれぞれの入力電流を制御するので、検出容易で且つ検出データとして適切であり、両側の走行用電動機の速度制御が容易になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明をその実施の態様を示す図面に基づいて説明する。
（実施の態様）
図１は本発明の作業機の履帯式電動走行駆動装置の部分透視斜視図、図２はその作業機の履帯式電動走行駆動装置の制御系を示す図、図３は走行用電動機の制御回路を示す図である。
【０００８】
これらの図において、Ａはエンジン等の原動機の収納部、１は外部交流電源、Ｂはコンバータ３，インバータ４，５、モニター装置１８等の収納部、８は第１の走行用電動機（両側の走行用電動機の一方側のＡＣ電動機）、１０は第２の走行用電動機（両側の走行用電動機のもう一方側のＡＣ電動機）である。走行用電動機８，１０は、インバータ制御に適した交流電動機である。また、１９は左操作レバー、２０は右操作レバーである。
【０００９】
なお、図１において、２１は上部ローラ、２２は下部ローラ、２３はリコイルスプリング、２４はティアップローラ組立、２５はオペレータ室、２６はローワフレーム、２７はブームシリンダ、２８はブーム、２９はアームシリンダ、３０はアーム、３１はバケットシリンダ、３２はリンク、３３はバケットである。
また、装置全体を制御する制御系は、コントローラ１２と各種入力センサと変換器及びモニターで構成される。
【００１０】
そのコントローラ１２は、図２に示すように、ＣＰＵ、メモリ、入出力ポートからなり、必要なプログラムをプログラム可能にメモリに備え、センサからの検出データを読み込んで、必要な演算を行い、その演算結果を出力側機器に出力する。
入力ポートには、外部交流電源１の電圧・電流を検出する電圧・電流検出器２、インバータ４の出力であり第１の走行用電動機８の入力である電圧・電流を検出する電圧・電流検出器６、インバータ５の出力であり、第２の走行用電動機１０の入力である電圧・電流を検出する電圧・電流検出器７、第１の走行用電動機８の回転数を検出するエンコーダ９、第２の走行用電動機１０の回転数を検出するエンコーダ１１、履帯式電動走行駆動装置の走行スピードを検出する走行スピードセンサ１４、その装置が積載する荷重を検出する荷重検出センサ１６、左操作レバー１９、右操作レバー２０等が接続されている。
【００１１】
出力ポートには、整流作用を有するコンバータ３、高周波変換作用を有するインバータ４，５、モニター装置１８が接続されている。
（第１の実施の態様）
コントローラ１２は、両側の走行用電動機の回転出力に応じた検出データを読み込み、その検出データの偏差を演算し、いずれか一方の検出データを基準にして、もう一方の検出データ側のインバータの制御角を制御してインバータの出力を増減し、最終的に両方の走行用電動機の回転数が同じになるように制御する。
（参考例の態様）（回転数検出の場合）
コントローラ１２は、エンコーダ９，１１によって、両側の走行用電動機のそれぞれの回転数の検出データを読み込み、その検出データの偏差を演算し、いずれか一方の検出データを基準にしてもう一方の検出データ側のインバータの制御角を制御してインバータの出力を増減し、最終的に両方の走行用電動機の回転数が同じになるように制御する。その際、インバータの出力が不足する場合には、電圧・電流検出器２の検出データを読み込み、その検出データに基づいてコンバータ３の出力を増加し、不足していた側のインバータの出力を増加し、両方の走行用電動機の回転数が同じになるように制御する。
（第２の実施の態様）（入力電流検出の場合）
コントローラ１２は、電圧・電流検出器６，７の検出データを読み込み、その検出データの偏差を演算し、いずれか一方の検出データを基準にしてもう一方の検出データ側のインバータの制御角を制御してインバータの出力を増減し、最終的に両方の走行用電動機の回転数が同じになるように制御する。その際、インバータの出力が不足する場合には、電圧・電流検出器２の検出データを読み込み、その検出データに基づいてコンバータ３の出力を増加し、不足していた側のインバータの出力を増加し、両方の走行用電動機の回転数が同じになるように制御する。
（他の実施例）
なお、上記実施例では、外部交流電源１としたが、これに限定するものではなく、（１）外部交流電源＋コンバータ、（２）エンジン＋交流発電機＋整流器、（３）燃料電池等を用いるようにしてもよい。
【００１２】
また、上記実施例の図１では油圧ショベルについて述べたが、履帯式の作業機であれば、全てのものに適用することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、走行用駆動源を高精度の制御が可能な走行用電動機とし、高精度の制御が可能なインバータ制御を採用したので、両側の走行用電動機の回転速度を正確に同じに制御することができるようになった。この結果、不整地においても走行直進性を実現でき、作業機の操作性を向上することができた。
【００１４】
また、電動化することにより、容易に、しかも経済的に直進走行性能が確保できる。
更に、コントローラに組み込まれた制御により、左右のモータの回転数差を検知し、同期するように、インバータに指令を出し、安全な直進性走行を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示す作業機の履帯式電動走行駆動装置の部分透視斜視図である。
【図２】  本発明の実施例を示す作業機の履帯式電動走行駆動装置の制御系を示す図である。
【図３】  本発明の実施例を示す作業機の履帯式電動走行駆動装置の走行用電動機の制御回路を示す図である。
【図４】  従来の作業機の履帯式油圧走行駆動装置の油圧制御回路を示す図である。
【符号の説明】
１    電源
２，６，７    電圧・電流検出器
３    コンバータ
４，５    インバータ
８，１０    走行用電動機
９，１１    エンコーダ
１２    コントローラ
１４    走行スピードセンサ
１６    荷重検出センサ
１８    モニター装置
１９    左操作レバー
２０    右操作レバー
２１    上部ローラ
２２    下部ローラ
２３    リコイルスプリング
２４    ティアップローラ組立
２５    オペレータ室
２６    ローワフレーム
２７    ブームシリンダ
２８    ブーム
２９    アームシリンダ
３０    アーム
３１    バケットシリンダ
３２    リンク
３３    バケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004450924.tif 000005