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JP2001329573A - Construction machine - Google Patents

Construction machine

Info

Publication number
JP2001329573A
JP2001329573A JP2000151423A JP2000151423A JP2001329573A JP 2001329573 A JP2001329573 A JP 2001329573A JP 2000151423 A JP2000151423 A JP 2000151423A JP 2000151423 A JP2000151423 A JP 2000151423A JP 2001329573 A JP2001329573 A JP 2001329573A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydraulic
control valve
motor
electric motor
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000151423A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3951555B2 (en
Inventor
Hideaki Yoshimatsu
英昭 吉松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2000151423A priority Critical patent/JP3951555B2/en
Application filed by Kobelco Construction Machinery Co Ltd filed Critical Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority to DE60143863T priority patent/DE60143863D1/en
Priority to US10/276,304 priority patent/US6851207B2/en
Priority to EP01932085A priority patent/EP1291467B1/en
Priority to DE60141137T priority patent/DE60141137D1/en
Priority to KR10-2002-7015752A priority patent/KR100517849B1/en
Priority to PCT/JP2001/004076 priority patent/WO2001090490A1/en
Priority to AT01932085T priority patent/ATE455907T1/en
Priority to EP08105263A priority patent/EP1995385B1/en
Priority to AT08105263T priority patent/ATE495312T1/en
Publication of JP2001329573A publication Critical patent/JP2001329573A/en
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  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the wasteful operation of pumps for energy saving in a hybrid system driving the hydraulic pumps with motors. SOLUTION: Both first and second hydraulic pumps 15 and 16 driving a plurality of actuators respectively are driven by separate motors 13 and 14. The revolving numbers of both motors 13 and 14 are concurrently controlled individually by the signals from a controller 32 based on the actions of levers 26-31 controlling control valves to control the discharge quantities of both hydraulic pumps 15 and 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電動機で油圧ポンプ
を駆動して油圧アクチュエータを作動させる建設機械
(油圧ショベル、クレーン等)に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a construction machine (a hydraulic shovel, a crane, or the like) that operates a hydraulic actuator by driving a hydraulic pump with an electric motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】油圧ショベルを例にとって従来の技術を
説明する。
2. Description of the Related Art A conventional technique will be described using a hydraulic excavator as an example.

【0003】従来、油圧ショベルは、下部走行体上に上
部旋回体を旋回自在に搭載し、この上部旋回体に、ブー
ムとアームとバケットを備えた掘削アタッチメントを取
付けて構成し、ポンプ吐出油を各油圧アクチュエータに
供給してブーム、アーム、バケット、走行、旋回の各動
作を行わせるように構成している。
Conventionally, a hydraulic excavator has an upper revolving structure mounted on a lower traveling structure so as to be revolvable, and a drilling attachment having a boom, an arm, and a bucket is mounted on the upper revolving structure, so that pump discharge oil is provided. It supplies to each hydraulic actuator and performs each operation of a boom, an arm, a bucket, a run, and a turn.

【0004】しかし、この従来の油圧ショベルは、エン
ジンでポンプを駆動し、このポンプからの圧油をコント
ロールバルブ経由で油圧アクチュエータに供給する構成
をとっている。すなわち、ポンプの余剰流量をコントロ
ールバルブやリリーフ弁等でタンクに絞り捨てることに
よってアクチュエータの流量制御を行う構成をとってい
るため、エネルギーのロスが大きい上に、騒音、排ガス
等の公害問題が生じていた。
[0004] However, this conventional hydraulic excavator has a configuration in which a pump is driven by an engine and pressure oil from the pump is supplied to a hydraulic actuator via a control valve. In other words, since the flow rate of the actuator is controlled by squeezing the excess flow rate of the pump into the tank with a control valve or a relief valve or the like, energy loss is large and pollution problems such as noise and exhaust gas occur. I was

【0005】そこで最近、エンジンで発電機を駆動して
電動機を回転させ、この電動機で油圧ポンプを回転させ
る所謂ハイブリッド方式のショベルが提案されている。
Therefore, recently, a so-called hybrid shovel has been proposed in which a generator is driven by an engine to rotate a motor, and a hydraulic pump is rotated by the motor.

【0006】このハイブリッド方式によると、電動機の
回転数制御によってポンプ吐出量(アクチュエータ供給
流量)を制御できるため、従来の純油圧式と比較して基
本的にエネルギーロスが少ない等のメリットがある。
According to this hybrid system, since the pump discharge amount (actuator supply flow rate) can be controlled by controlling the number of revolutions of the motor, there is an advantage that energy loss is basically smaller than that of a conventional pure hydraulic system.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、提案された
技術では、一つの電動機で複数の油圧ポンプを駆動する
構成をとっているため、各ポンプの回転数が常に同一と
なり、それぞれの吐出油量が異なるにもかかわらず各ポ
ンプ同一となる。従って、吐出量が少なくてよいポンプ
も他のポンプに引きずられて高速回転することになり、
ポンプ効率が悪いとともに、余剰流量をバルブでタンク
に捨てることになるため、なおエネルギーロスが大きく
なる。
However, in the proposed technique, since a plurality of hydraulic pumps are driven by one electric motor, the rotation speeds of the respective pumps are always the same, and the respective discharge oil amounts However, each pump is the same despite the differences. Therefore, the pump having a small discharge amount is also dragged by another pump and rotates at high speed.
The pump efficiency is low, and the excess flow rate is discarded into the tank by the valve, so that the energy loss is still large.

【0008】そこで本発明は、電動機で油圧ポンプを駆
動するハイブリッド方式において、ポンプの無駄な運転
を無くし、省エネルギー化を実現することができる建設
機械を提供するものである。
Accordingly, the present invention is to provide a construction machine capable of eliminating unnecessary operation of a pump and realizing energy saving in a hybrid system in which a hydraulic pump is driven by an electric motor.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、複数
の油圧アクチュエータを駆動する複数の油圧ポンプが、
別々の電動機によって駆動され、制御手段によりこの各
電動機の回転数が個別に制御されることによって上記各
油圧ポンプの吐出量が制御されるように構成されたもの
である。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of hydraulic pumps for driving a plurality of hydraulic actuators are provided.
The motors are driven by separate electric motors, and the control means controls the rotation speed of each electric motor individually so that the discharge amount of each hydraulic pump is controlled.

【0010】請求項2の発明は、複数の油圧アクチュエ
ータと、この油圧アクチュエータを駆動する油圧ポンプ
と、この油圧ポンプを駆動する電動機と、上記油圧ポン
プと各油圧アクチュエータとの間に設けられて各油圧ア
クチュエータに対する圧油の給排を制御するコントロー
ルバルブと、外部から操作されてこのコントロールバル
ブに対する作動指令を出す操作装置と、この操作装置の
操作に応じて上記コントロールバルブの作動ストローク
及び電動機の回転数を制御する制御手段とを具備するも
のである。
According to a second aspect of the present invention, there are provided a plurality of hydraulic actuators, a hydraulic pump for driving the hydraulic actuator, an electric motor for driving the hydraulic pump, and a plurality of hydraulic actuators provided between the hydraulic pump and the hydraulic actuators. A control valve for controlling the supply and discharge of pressurized oil to and from the hydraulic actuator, an operating device which is operated from outside to issue an operation command to the control valve, and an operation stroke of the control valve and rotation of the electric motor in accordance with operation of the operating device Control means for controlling the number.

【0011】請求項3の発明は、複数の油圧アクチュエ
ータと、この油圧アクチュエータを分担して駆動する複
数の油圧ポンプと、この各油圧ポンプを別々に駆動する
複数の電動機と、上記油圧ポンプと各油圧アクチュエー
タとの間に設けられて各油圧アクチュエータに対する圧
油の給排を制御するコントロールバルブと、外部から操
作されてこのコントロールバルブに対する作動指令を出
す操作装置と、この操作装置の操作に応じて上記コント
ロールバルブの作動ストローク及び電動機の回転数を制
御する制御手段とを具備するものである。
According to a third aspect of the present invention, there are provided a plurality of hydraulic actuators, a plurality of hydraulic pumps for sharing and driving the hydraulic actuators, a plurality of electric motors for separately driving the respective hydraulic pumps, A control valve that is provided between the hydraulic actuators and controls the supply and discharge of pressure oil to and from each hydraulic actuator; an operating device that is operated from outside to issue an operation command to the control valve; Control means for controlling the operation stroke of the control valve and the number of revolutions of the electric motor.

【0012】請求項4の発明は、請求項2または3の構
成において、操作装置の操作量が0のときにコントロー
ルバルブが中立位置で電動機が停止し、操作量の増加に
応じてコントロールバルブの作動ストローク及び電動機
回転数が増加するように構成されたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the second or third aspect, when the operation amount of the operation device is 0, the motor stops at the neutral position of the control valve, and the control valve is stopped in accordance with the increase in the operation amount. It is configured such that the working stroke and the motor speed increase.

【0013】請求項5の発明は、請求項1乃至4のいず
れかの構成において、電動機の回転数制御による油圧ポ
ンプの吐出量制御のみによって流量制御を行い、ブリー
ドオフ流量が0となるように構成されたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to fourth aspects, the flow rate is controlled only by controlling the discharge amount of the hydraulic pump by controlling the rotation speed of the electric motor so that the bleed-off flow rate becomes zero. It is composed.

【0014】請求項6の発明は、請求項1乃至4のいず
れかの構成において、操作装置が0から一定量操作され
た時点で電動機回転数が0からスタンバイ回転数に上昇
してスタンバイ流量が確保されるように構成されたもの
である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to fourth aspects, when the operating device is operated from 0 to a certain amount, the motor rotation speed increases from 0 to the standby rotation speed to reduce the standby flow rate. It is configured to be secured.

【0015】請求項7の発明は、請求項1乃至6のいず
れかの構成において、ポンプ吐出油をブリードオフする
ブリードオフ手段が、各コントロールバルブとは別に各
コントロールバルブに共用される状態で設けられたもの
である。
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the bleed-off means for bleeding off the pump discharge oil is provided in a state shared by each control valve separately from each control valve. It was done.

【0016】請求項8の発明は、請求項1乃至7のいず
れかの構成において、電動機のトルクの最大値を制御す
ることによって油圧ポンプの最高吐出圧力を制限するよ
うに構成されたものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the maximum discharge pressure of the hydraulic pump is limited by controlling the maximum value of the torque of the electric motor. .

【0017】請求項9の発明は、請求項1乃至8のいず
れかの構成において、電動機を駆動する電源装置が、エ
ンジンによって駆動される発電機と、余剰電力を蓄えて
不足電力を補うバッテリから成るものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to eighth aspects, the power supply device for driving the electric motor includes a generator driven by the engine and a battery for storing surplus power and supplementing the shortage power. It consists of

【0018】請求項10の発明は、請求項1乃至9のい
ずれかの構成において、下部走行体と、この下部走行体
上に旋回自在に搭載された上部旋回体とによって建設機
械本体が構成され、油圧アクチュエータ以外のアクチュ
エータとして上記上部旋回体を旋回させる旋回用電動機
が用いられたものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to ninth aspects, the construction machine main body is constituted by the lower traveling body and the upper revolving body pivotally mounted on the lower traveling body. In addition, a turning electric motor for turning the upper turning body is used as an actuator other than the hydraulic actuator.

【0019】請求項11の発明は、請求項1乃至10の
いずれかの構成において、下部走行体と、この下部走行
体上に旋回自在に搭載された上部旋回体とによって建設
機械本体が構成されるとともに、上記上部旋回体に掘削
アタッチメントが設けられたものである。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the construction of any one of the first to tenth aspects, a construction machine main body is constituted by the lower traveling body and the upper revolving body pivotally mounted on the lower traveling body. In addition, an excavation attachment is provided on the upper swing body.

【0020】請求項1とこれを引用する各請求項の構成
によると、各油圧ポンプが個々に最適流量に制御される
ため、ポンプ効率が良いとともに、油をバルブで絞り捨
てる無駄を抑えることができる。
According to the first aspect and the constitution of each claim citing the same, each hydraulic pump is individually controlled to the optimum flow rate, so that the pump efficiency is good and the waste of squeezing and discarding the oil by the valve is suppressed. it can.

【0021】一方、請求項2とこれを引用する各請求項
の構成によると、コントロールバルブを操作する操作装
置の操作によって同時に電動機の回転数(ポンプ吐出
量)が制御され、このコントロールバルブとポンプ吐出
量の二つの制御によって各アクチュエータに対する供給
流量、すなわち、各アクチュエータの作動/停止及び作
動速度が制御される。このため、流量の無駄が無く、省
エネルギーとなるとともに、一つの電動機で複数のアク
チュエータを受け持つことができ、アクチュエータごと
に電動機を設ける無駄がない。
On the other hand, according to claim 2 and the constitutions cited therein, the number of revolutions (pump discharge amount) of the electric motor is simultaneously controlled by the operation of the operating device for operating the control valve. By controlling the discharge amount, the supply flow rate to each actuator, that is, the operation / stop and operation speed of each actuator is controlled. Therefore, there is no waste of the flow rate, energy is saved, and a plurality of actuators can be handled by one motor, so that there is no waste of providing a motor for each actuator.

【0022】また、操作装置の操作のみによってポンプ
流量制御と各アクチュエータへの流量配分を行うことが
できるため、操作が簡単となる。
Further, since the pump flow rate control and the flow rate distribution to each actuator can be performed only by operating the operating device, the operation is simplified.

【0023】請求項1,2の構成を組み合わせた請求項
3の構成によると、上記請求項1,2双方のメリットを
同時に得ることができる。
According to the configuration of the third aspect in which the configurations of the first and second aspects are combined, the advantages of both the first and second aspects can be simultaneously obtained.

【0024】請求項4の構成によると、操作装置によっ
てコントロールバルブと電動機を制御する構成を前提と
して、操作装置が操作されていないときはコントロール
バルブが中立となるともに電動機が停止するため、無駄
な流量が一切無く、省エネルギー効果がより高いものと
なる。
According to the configuration of claim 4, on the premise that the control valve and the motor are controlled by the operating device, when the operating device is not operated, the control valve becomes neutral and the motor is stopped, so that there is no waste. There is no flow rate and the energy saving effect is higher.

【0025】請求項5の構成によると、油を絞り捨てる
ブリードオフ流量が0となるため、さらに省エネルギー
となる。
According to the fifth aspect of the present invention, the bleed-off flow rate at which the oil is squeezed and discarded becomes zero, which further saves energy.

【0026】請求項6の構成によると、一定の操作量
で、電動機回転数がスタンバイ回転数となり、スタンバ
イ流量が確保されるため、複合操作等の操作性が良いも
のとなる。
According to the configuration of claim 6, the motor rotation speed becomes the standby rotation speed with a constant operation amount, and the standby flow rate is secured, so that the operability of the combined operation and the like is improved.

【0027】請求項7の構成によると、各コントロール
バルブに、ブリードオフ部分がなく、代わりに各コント
ロールバルブ共通のブリードオフ手段をバルブ外に設け
ているため、各コントロールバルブがコンパクトとな
り、ハイブリッド化に伴う機器種類の増加による機器実
装スペースの減少を補償することができる。
According to the configuration of claim 7, since each control valve does not have a bleed-off portion, and instead has a bleed-off means common to each control valve outside the valve, each control valve is compact and hybridized. Thus, it is possible to compensate for a decrease in the space for mounting the devices due to an increase in the types of devices accompanying the above.

【0028】請求項8の構成によると、これまでのリリ
ーフ弁でのリリーフ作用に代えて、電動機のトルク制御
によってポンプ最高圧力を制限するため、省エネルギー
となる。
According to the configuration of claim 8, the maximum pressure of the pump is limited by the torque control of the electric motor instead of the conventional relief operation of the relief valve, so that energy is saved.

【0029】請求項9の構成によると、エンジンによっ
て駆動される発電機と、余剰電力を蓄えて不足電力を補
うバッテリの双方を電動機の電源とするため、軽負荷時
に、発電機で発生した電力をバッテリに蓄え、重負荷時
にバッテリの蓄電力で発電機の電力不足を補い、あるい
は発電機に代わって負担することにより、負荷変動の激
しい建設機械(とくに請求項11のショベル)のエンジ
ン負荷を平滑化し、排ガスの削減及び燃費の低減を実現
することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, since both the generator driven by the engine and the battery that stores excess power and compensates for the insufficient power are used as the power source for the motor, the power generated by the generator at light load Is stored in the battery, and when the load is heavy, the power stored in the battery is used to compensate for the power shortage of the generator, or the load is substituted for the generator, thereby reducing the engine load of the construction machine having a heavy load variation (especially the shovel of claim 11). It is possible to reduce the amount of exhaust gas and reduce fuel consumption by smoothing.

【0030】請求項10の構成によると、上部旋回体を
備えた建設機械(請求項11のショベルを含む)におい
て、慣性の大きい上部旋回体の駆動源として電動機を用
いるため、動力の回生効率が良く、一層省エネルギーと
なる。しかもこの回生時の抵抗を旋回体の旋回ブレーキ
力として利用することもできる。また、旋回と他の動作
の制御系統が別となるため、これらの複合操作が容易と
なる。
According to the tenth aspect of the present invention, in a construction machine having the upper revolving unit (including the shovel of the eleventh aspect), an electric motor is used as a drive source for the upper revolving unit having a large inertia. Good and energy saving. In addition, the resistance at the time of regeneration can be used as the turning brake force of the turning body. In addition, since a control system for turning and other operations is separated, these combined operations are facilitated.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図によって説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0032】以下の実施形態では適用対象としてショベ
ルを例にとっている。
In the following embodiment, a shovel is taken as an example to which the present invention is applied.

【0033】第1実施形態(図1〜図6参照) 図1にこの実施形態にかかるショベル全体を示してい
る。
First Embodiment (See FIGS. 1 to 6) FIG. 1 shows the entire shovel according to this embodiment.

【0034】同図において、1はクローラ式の下部走行
体で、この下部走行体1上に上部旋回体2が旋回自在に
搭載され、この上部旋回体2の前部に、ブーム3、アー
ム4、バケット5、ブーム起伏用のブーム起伏シリンダ
6、アーム作動用のアームシリンダ7、バケット作動用
のバケットシリンダ8から成る掘削アタッチメント9が
装着されている。
Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes a crawler type lower traveling body, on which an upper revolving body 2 is rotatably mounted. On the front of the upper revolving body 2, a boom 3 and an arm 4 are provided. , A bucket 5, a boom raising / lowering cylinder 6 for raising / lowering a boom, an arm cylinder 7 for operating an arm, and a digging attachment 9 including a bucket cylinder 8 for operating a bucket.

【0035】上部旋回体2には、動力源としてのエンジ
ン10と、このエンジン10によって駆動される発電機
11と、バッテリ12と、第1及び第2の二台の電動機
(ここでは一方のみを図示する。図2ではM1,M2と
表示)13,14と、この両電動機13,14によって
別々に駆動される第1及び第2油圧ポンプ(同上。P
1,P2と表示)15,16が設置されている。
The upper swing body 2 includes an engine 10 as a power source, a generator 11 driven by the engine 10, a battery 12, and two first and second electric motors (here, only one of them). In Fig. 2, M1 and M2 are indicated as M1 and M2, and first and second hydraulic pumps (same as above, P) which are separately driven by the electric motors 13 and 14, respectively.
1 and P2) 15 and 16 are provided.

【0036】17は旋回用油圧モータ、18はこの旋回
用油圧モータの回転力を減速して上部旋回体2に旋回力
として伝える旋回用減速機、19は複数のコントロール
バルブを備えたコントロールバルブユニットである。
Reference numeral 17 denotes a turning hydraulic motor, 18 denotes a turning speed reducer which reduces the rotational force of the turning hydraulic motor and transmits the turning force to the upper turning body 2 as a turning force, and 19 denotes a control valve unit having a plurality of control valves. It is.

【0037】また、下部走行体1には、走行駆動源とし
ての左右の走行用油圧モータ(ここでは一方のみ図示)
20,21が設けられている。
The lower traveling body 1 has left and right traveling hydraulic motors (only one is shown here) as traveling driving sources.
20 and 21 are provided.

【0038】図2はこのショベルの駆動系及び制御系の
構成を示している。
FIG. 2 shows a configuration of a drive system and a control system of the shovel.

【0039】エンジン10の出力は増速機構22を介し
て発電機11に伝えられ、この発電機11で作られた電
力が発電機制御器23及び電動機制御器24,25を介
して第1及び第2電動機13,14に加えられて両電動
機13,14が回転し、第1電動機13によって第1油
圧ポンプ15、第2電動機14によって第2油圧ポンプ
16がそれぞれ駆動される。
The output of the engine 10 is transmitted to the generator 11 through the speed increasing mechanism 22, and the electric power generated by the generator 11 is transmitted through the generator controller 23 and the first and second motor controllers 24 and 25. In addition to the second electric motors 13 and 14, both electric motors 13 and 14 rotate, and the first electric motor 13 drives the first hydraulic pump 15 and the second electric motor 14 drives the second hydraulic pump 16 respectively.

【0040】なお、上記増速機構(たとえば遊星歯車機
構が用いられる)22により発電機11をエンジン10
よりも高速で運転することによって発電機11の小形化
が可能となる。
The generator 11 is connected to the engine 10 by the speed increasing mechanism 22 (for example, a planetary gear mechanism is used).
By operating at a higher speed, the generator 11 can be downsized.

【0041】また、発電機11で作られた電力は、図3
に示すように、作業時に必要な動力との関係で余った分
が発電機制御器23により直流に変換されてバッテリ1
2に蓄えられ、必要に応じてこのバッテリ12の蓄電力
が電動機電源として用いられる。
The electric power generated by the generator 11 is shown in FIG.
As shown in the figure, the surplus in relation to the power required during work is converted into DC by the generator controller 23 and
2 and the stored power of the battery 12 is used as a motor power supply as needed.

【0042】このようにバッテリ12の蓄電力で動力を
補充する構成をとることにより、従来の、エンジンで油
圧ポンプを駆動する純油圧方式をとる場合と比較して、
エンジンを小形化できるとともにエンジン負荷を平滑化
し、騒音及び排ガスを削減することができる。
By adopting a configuration in which power is replenished with the stored power of the battery 12 as described above, compared with the conventional case of using a pure hydraulic system in which a hydraulic pump is driven by an engine,
The engine can be miniaturized, the engine load can be smoothed, and noise and exhaust gas can be reduced.

【0043】一方、操作装置として、旋回、アーム、左
走行、右走行、ブーム、バケット各レバー26,27,
28,29,30,31が設けられ、この各レバー26
〜31の操作により、図示しない操作量/電気信号変換
手段(たとえばポテンショメータ)からレバー操作量
(操作方向を含む。以下同じ)に応じた指令信号がコン
トローラ32に向けて出力される。
On the other hand, as operating devices, turning, arm, left running, right running, boom, bucket levers 26, 27,
28, 29, 30, 31 are provided.
By the operations of to 31, a command signal corresponding to the lever operation amount (including the operation direction; the same applies hereinafter) is output from the operation amount / electric signal conversion means (not shown) (not shown) to the controller 32.

【0044】このコントローラ32は、上記指令信号に
基づき、各アクチュエータごとに設けられたコントロー
ルバルブ(図2ではバルブユニット19として示す)に
作動信号を出力するとともに、第1及び第2両電動機1
3,14(電動機制御器24,25)に回転数指令信号
a,bを送る。
The controller 32 outputs an operation signal to a control valve (shown as a valve unit 19 in FIG. 2) provided for each actuator based on the command signal, and simultaneously outputs the first and second electric motors 1.
The rotation speed command signals a and b are sent to the motor controllers 3 and 14 (motor controllers 24 and 25).

【0045】これにより、コントロールバルブがレバー
操作量に応じてストローク作動すると同時に、電動機1
3,14がレバー操作量に応じた回転数で回転してポン
プ15,16がこの電動機回転数に比例した流量を吐出
する。
As a result, the control valve performs a stroke operation in accordance with the lever operation amount, and at the same time, the motor 1
The pumps 15 and 16 discharge a flow rate proportional to the motor rotation speed while the pumps 3 and 14 rotate at the rotation speed according to the lever operation amount.

【0046】すなわち、レバー操作によってコントロー
ルバルブと電動機13,14(ポンプ15,16)が同
時に制御され、この同時制御によって各アクチュエータ
の速度が制御される。
That is, the control valve and the motors 13 and 14 (pumps 15 and 16) are simultaneously controlled by lever operation, and the speed of each actuator is controlled by this simultaneous control.

【0047】第1油圧ポンプ15は、旋回用油圧モータ
17、アームシリンダ7、左走行用油圧モータ20の圧
油供給源として使用され、第2油圧ポンプ16は残りの
アクチュエータ(右走行用油圧モータ21、ブームシリ
ンダ6、バケットシリンダ8)の圧油供給源として使用
される。
The first hydraulic pump 15 is used as a hydraulic oil supply source for the turning hydraulic motor 17, the arm cylinder 7, and the left traveling hydraulic motor 20. The second hydraulic pump 16 is used for the remaining actuator (right traveling hydraulic motor). 21, the boom cylinder 6 and the bucket cylinder 8) are used as a pressure oil supply source.

【0048】なお、両両電動機13,14、及び両ポン
プ15,16はそれぞれ同一容量のものが使用される。
また、第1油圧ポンプ15はブームシリンダ6を増速さ
せるための合流油の供給源としても使用され、第2油圧
ポンプはアームシリンダ7を増速させるための合流油の
供給源としても使用されることは従来通りである。
The motors 13, 14 and the pumps 15, 16 have the same capacity.
Further, the first hydraulic pump 15 is also used as a supply source of combined oil for increasing the speed of the boom cylinder 6, and the second hydraulic pump is also used as a supply source of combined oil for increasing the speed of the arm cylinder 7. Is as usual.

【0049】図4には、そのうち第1油圧ポンプ15
(第1電動機13)系の油圧回路を例示している。
FIG. 4 shows the first hydraulic pump 15
The hydraulic circuit of the (first motor 13) system is illustrated.

【0050】33は左走行モータ用、34はアームシリ
ンダ用、35は旋回モータ用、36はブームシリンダ合
流増速用の各コントロールバルブで、この各コントロー
ルバルブ33,34,35,36がそれぞれレバー操作
量に応じたストロークで作動して上記各アクチュエータ
(旋回用油圧モータ17、アームシリンダ7、左走行用
油圧モータ20)の作動が制御される。36はリリーフ
弁、Tはタンクである。
33 is a control valve for the left running motor, 34 is for the arm cylinder, 35 is a control valve for the turning motor, and 36 is a control valve for increasing the speed at which the boom cylinder joins. These control valves 33, 34, 35 and 36 are levers, respectively. The operation of each of the above-described actuators (the turning hydraulic motor 17, the arm cylinder 7, and the left traveling hydraulic motor 20) is controlled by operating with a stroke corresponding to the operation amount. 36 is a relief valve, and T is a tank.

【0051】各コントロールバルブ33〜35は、図5
に示すような開口面積特性を備えたメータイン、メータ
アウト、ブリードオフの各通路を有し、レバー操作によ
るこのコントロールバルブ33〜35のストローク制御
と電動機13,14(ポンプ15,16)の制御により
図6に示すような流量特性が得られる。
Each of the control valves 33 to 35 is shown in FIG.
The meter-in, meter-out, and bleed-off passages having the opening area characteristics shown in FIG. 1 are provided. The strokes of the control valves 33 to 35 are controlled by lever operation and the motors 13 and 14 (pumps 15 and 16) are controlled. The flow characteristics as shown in FIG. 6 are obtained.

【0052】すなわち、レバー中立(操作量0)では電
動機回転数は0であり、A点で電動機回転数が急勾配で
(またはステップ状に)立ち上がってスタンバイ回転数
に上昇し、ポンプ吐出量がスタンバイ流量Qsとなる。
このときコントロールバルブ33〜35はまだストロー
ク作動しておらず、ポンプ吐出油はブリードオフされ
る。
That is, when the lever is neutral (the operation amount is 0), the motor rotation speed is 0, and at the point A, the motor rotation speed rises steeply (or stepwise), rises to the standby rotation speed, and the pump discharge amount increases. It becomes the standby flow rate Qs.
At this time, the control valves 33 to 35 are not yet stroked, and the pump discharge oil is bleed off.

【0053】このように、コントロールバルブ33〜3
5のストローク作動に先立ってスタンバイ流量Qsを確
保しておくことにより、複合操作時等の操作性が良いも
のとなる。
As described above, the control valves 33 to 3
By ensuring the standby flow rate Qs prior to the stroke operation of 5, the operability at the time of the combined operation and the like is improved.

【0054】そして、レバー操作量がA点を超えた後、
レバー操作量に応じて電動機回転数(ポンプ流量)、及
びコントロールバルブ33〜35のストロークが増加
し、このバルブストローク(開度)とポンプ流量、それ
にアクチュエータ負荷圧力によってアクチュエータ流量
が決まる。
After the lever operation amount exceeds the point A,
The motor rotation speed (pump flow rate) and the stroke of the control valves 33 to 35 increase according to the lever operation amount, and the actuator flow rate is determined by the valve stroke (opening degree), the pump flow rate, and the actuator load pressure.

【0055】B点は、ポンプ流量をブリードオフ通路で
絞ってポンプ圧力が負荷圧力になった点であり、このB
点からアクチュエータに油が流れ始める。
Point B is a point where the pump pressure becomes the load pressure by reducing the pump flow rate through the bleed-off passage.
Oil starts to flow to the actuator from the point.

【0056】一方、電動機トルクの最大値を制御するこ
とにより、油圧ポンプ15の最高吐出圧力を制限するこ
ともできる。こうすれば、これまでのリリーフ弁でのリ
リーフ作用に代えて、電動機トルクの制御によってポン
プ最高圧力を制限するため、省エネルギーとなる。
On the other hand, by controlling the maximum value of the motor torque, the maximum discharge pressure of the hydraulic pump 15 can be limited. In this case, instead of the conventional relief action of the relief valve, the pump maximum pressure is limited by controlling the electric motor torque, thereby saving energy.

【0057】なお、図2に示すように、第1及び第2両
電動機13,14とは別に、図示しない旋回及び走行用
パーキングブレーキ等を駆動するとともにコントロール
バルブに対してパイロット油圧を供給するためのコント
ロール用の第3電動機38(M3と表示)及び第3油圧
ポンプ39(P3と表示)が設けられている。
As shown in FIG. 2, separately from the first and second electric motors 13 and 14, a turning and traveling parking brake (not shown) is driven and a pilot oil pressure is supplied to the control valve. , A third electric motor 38 (indicated as M3) and a third hydraulic pump 39 (indicated as P3) are provided.

【0058】この第3油圧ポンプ39による油圧はアキ
ュムレータ41に蓄えられて使用され、このアキュムレ
ータ41の蓄圧が終了すると、これが圧力センサ42に
よって検出され、コントローラ32を通じて第3電動機
38が停止する。40はこの第3電動機38用の電動機
制御器である。
The hydraulic pressure from the third hydraulic pump 39 is stored and used in the accumulator 41. When the storage of the accumulator 41 is completed, this is detected by the pressure sensor 42, and the third electric motor 38 is stopped via the controller 32. Reference numeral 40 denotes a motor controller for the third motor 38.

【0059】このような構成とすると、 両油圧ポンプ15,16が個々に最適流量に制御さ
れるため、ポンプ効率が良いとともに、油をバルブで絞
り捨てる無駄を抑えることができる。
With such a configuration, both hydraulic pumps 15 and 16 are individually controlled to the optimum flow rate, so that the pump efficiency is good and the waste of squeezing and discarding the oil by the valve can be suppressed.

【0060】 レバー操作によってコントロールバル
ブ33〜36と電動機回転数(ポンプ吐出量)が同時に
制御され、この同時によって各アクチュエータに対する
供給流量、すなわち、各アクチュエータの作動/停止及
び作動速度が制御されるため、流量の無駄が無く、省エ
ネルギーとなる。
The control valves 33 to 36 and the motor rotation speed (pump discharge amount) are simultaneously controlled by lever operation, and the supply flow rate to each actuator, that is, the operation / stop and operation speed of each actuator is simultaneously controlled. There is no waste of the flow rate, and energy is saved.

【0061】 一つの電動機13で複数のアクチュエ
ータを受け持つことにより、アクチュエータごとに電動
機を設ける無駄がない。
Since one motor 13 handles a plurality of actuators, there is no waste in providing a motor for each actuator.

【0062】 レバー操作のみによってポンプ流量制
御と各アクチュエータへの流量配分を行うことができる
ため、操作が簡単となる。
Since the pump flow control and the flow distribution to each actuator can be performed only by operating the lever, the operation is simplified.

【0063】 レバー操作によってコントロールバル
ブ33〜36と電動機13を制御する構成を前提とし
て、レバー操作されていないときはコントロールバルブ
33〜36が中立となるともに電動機13が停止するた
め、無駄な流量が一切無く、省エネルギー効果がより高
いものとなる。
Assuming a configuration in which the control valves 33 to 36 and the electric motor 13 are controlled by operating the lever, when the lever is not operated, the control valves 33 to 36 become neutral and the electric motor 13 stops. There is no energy saving effect.

【0064】なお、右走行モータ21、ブームシリンダ
6、バケットシリンダ8を駆動及び制御する第2油圧ポ
ンプ16(第2電動機14)系についても上記第1油圧
ポンプ系と同様に構成され、同様の作用効果を得ること
ができる。
The second hydraulic pump 16 (second electric motor 14) for driving and controlling the right traveling motor 21, the boom cylinder 6, and the bucket cylinder 8 is also configured in the same manner as the first hydraulic pump system. The operation and effect can be obtained.

【0065】第2実施形態(図7参照) 以下の実施形態においては第1実施形態との相違点のみ
を説明する。
Second Embodiment (See FIG. 7) In the following embodiment, only differences from the first embodiment will be described.

【0066】第1実施形態では各コントロールバルブ3
3〜36にブリードオフ通路を設けた構成をとったのに
対し、第2実施形態では、各コントロールバルブ33〜
36にはブリードオフ通路を設けず、各コントロールバ
ルブ33〜36に共用される独立したブリードオフ手段
としてのブリードオフ弁43をポンプ吐出回路に設け、
レバー操作に基づくコントローラ32からの指令信号d
によりこのブリードオフ弁43が作動して、第1実施形
態の場合と同じバルブ特性を発揮するように構成してい
る。
In the first embodiment, each control valve 3
In the second embodiment, the control valves 33 to 36 are provided with a bleed-off passage in each of the control valves 33 to 36.
36, a bleed-off passage is not provided, and a bleed-off valve 43 as independent bleed-off means shared by the control valves 33 to 36 is provided in the pump discharge circuit.
Command signal d from controller 32 based on lever operation
As a result, the bleed-off valve 43 is operated to exhibit the same valve characteristics as in the first embodiment.

【0067】この構成によると、各コントロールバルブ
33〜36がコンパクトとなり、ハイブリッド化に伴う
機器種類の増加による機器実装スペースの減少を補償す
ることができる。
According to this configuration, each of the control valves 33 to 36 becomes compact, and it is possible to compensate for a decrease in the space for mounting the devices due to an increase in the types of devices due to the hybridization.

【0068】第3実施形態(図8,9参照) 第3実施形態では、ブリードオフ手段を各コントロール
バルブ33〜36にも、外部にも一切設けず、レバー操
作量に応じて電動機回転数(ポンプ吐出量)を制御する
構成をとっている。
Third Embodiment (See FIGS. 8 and 9) In the third embodiment, the bleed-off means is not provided at all on each of the control valves 33 to 36 and outside, and the motor rotation speed ( The pump discharge amount is controlled.

【0069】すなわち、図9に示すようにレバー中立で
は電動機回転数は0で、A点で電動機回転数が立ち上が
り始め、レバー操作量の増加に従って回転数が連続して
増加する。
That is, as shown in FIG. 9, when the lever is neutral, the motor rotation speed is 0, the motor rotation speed starts rising at point A, and the rotation speed continuously increases as the lever operation amount increases.

【0070】また、レバー操作量に応じてコントロール
バルブストロークが制御され、A点ではメータイン開口
が開き始め(あるいは少し開いており)、アクチュエー
タに油が流れ始める。
Further, the control valve stroke is controlled according to the lever operation amount. At point A, the meter-in opening starts to open (or slightly opens), and oil starts flowing to the actuator.

【0071】こうすれば、ブリードオフ部分が無く、ブ
リードオフ流量として絞り捨てる流量が無い分、省エネ
ルギーの点でさらに有利となる。
With this arrangement, there is no bleed-off portion, and there is no bleed-off flow to be discarded.

【0072】なお、レバー操作量に対する電動機回転数
(ポンプ吐出量)の特性を、図示しない特性切換手段に
より、図9に示すように通常モードと微操作モードとの
間で切換えるようにしてもよい。
The characteristic of the motor rotation speed (pump discharge amount) with respect to the lever operation amount may be switched between a normal mode and a fine operation mode by a characteristic switching means (not shown) as shown in FIG. .

【0073】また、レバー操作量の小さい範囲では電動
機トルクを最大値よりも小さくするのが望ましい。
In a range where the lever operation amount is small, it is desirable that the motor torque be smaller than the maximum value.

【0074】何故なら、アクチュエータ停止時に、電動
機13とコントロールバルブ33〜36の動特性の僅か
な違いにより電動機13の停止の方が遅れるとポンプ吐
出油の行き場がなくなってリリーフ弁37が作動し、回
路に高圧が発生して操作性や機器強度の面で問題が生じ
る。これに対し、上記のようにレバー操作量の小さい範
囲で電動機トルクを最大値よりも小さく抑えることによ
り、油圧回路の異常高圧の発生を抑制することができ
る。
If the stop of the motor 13 is delayed due to a slight difference in the dynamic characteristics of the motor 13 and the control valves 33 to 36 when the actuator is stopped, there is no place for the oil discharged from the pump, and the relief valve 37 operates. A high voltage is generated in the circuit, causing problems in operability and device strength. On the other hand, by suppressing the motor torque to be smaller than the maximum value in the range where the lever operation amount is small as described above, it is possible to suppress the occurrence of abnormally high pressure in the hydraulic circuit.

【0075】第4実施形態(図10,11参照) 第4実施形態では、旋回用アクチュエータとして油圧モ
ータに代えて電動機(第4電動機=図10ではM4と表
示)44を用い、(イ)この第4電動機44を、電動機
制御器45を通じて、レバー操作に基づくコントローラ
32からの回転数指令信号eによって制御し、(ロ)同
電動機44を旋回制動時には発電機として作用させる構
成をとっている。
Fourth Embodiment (see FIGS. 10 and 11) In the fourth embodiment, an electric motor (fourth electric motor = indicated as M4 in FIG. 10) 44 is used as a turning actuator instead of a hydraulic motor. The fourth electric motor 44 is controlled by a rotation speed command signal e from the controller 32 based on the lever operation through the electric motor controller 45, and (b) the electric motor 44 functions as a generator at the time of turning braking.

【0076】上記(イ)の制御に関して、回転数制御と
することもできるし、電流制御を介したトルク制御とす
ることもでき、あるいは速度とトルクの複合的な制御も
可能であるため、慣性の大きいショベルの旋回動作の制
御に適している。
Regarding the above control (a), rotation speed control, torque control via current control, or combined control of speed and torque is also possible. It is suitable for controlling the turning operation of a large shovel.

【0077】また、上記(ロ)の制御によって回生ブレ
ーキが働き、回生作用によって得られた電力はバッテリ
12に蓄えられ、あるいは他のアクチュエータの大負荷
時の電動機駆動力として利用される。
Further, the regenerative brake operates by the control of (b), and the electric power obtained by the regenerative operation is stored in the battery 12 or used as a motor driving force of another actuator under a large load.

【0078】こうすれば、旋回の運動エネルギーが、従
来のようにブレーキ弁からリリーフして捨てられるので
はなく、電気エネルギーとして回生されるので、省エネ
ルギーとなるとともに、油圧系の温度上昇を防ぐことが
できる。また、旋回動作を他のアクチュエータ動作と独
立して制御できるため、複合操作時の操作性が良くな
る。
In this way, the turning kinetic energy is regenerated as electric energy, instead of being relieved from the brake valve and discarded as in the prior art, so that energy is saved and the temperature of the hydraulic system is prevented from rising. Can be. Further, since the turning operation can be controlled independently of the operation of the other actuators, the operability at the time of the combined operation is improved.

【0079】ところで、上記実施形態では、コントロー
ラ32からの電気信号によってコントロールバルブ33
〜36を制御する構成をとったが、コントローラ32か
らの信号によって電磁比例式の減圧弁(リモコン弁)を
制御し、このリモコン弁の二次圧によってコントロール
バルブを制御する構成をとってもよい。
In the above embodiment, the control valve 33 is controlled by an electric signal from the controller 32.
Although the configuration for controlling .about.36 is employed, a configuration may be adopted in which a signal from the controller 32 controls an electromagnetic proportional pressure reducing valve (remote control valve) and the control valve is controlled by the secondary pressure of the remote control valve.

【0080】また、上記実施形態では、本発明の好適例
であるショベルを適用対象として例に挙げたが、本発明
はクレーンを含めて、複数の油圧アクチュエータを備え
た建設機械に広く適用することができる。
Further, in the above embodiment, the shovel, which is a preferred example of the present invention, has been described as an application example, but the present invention can be widely applied to construction machines including a plurality of hydraulic actuators, including cranes. Can be.

【0081】[0081]

【発明の効果】上記のように請求項1とこれを引用する
各請求項の発明によると、複数の油圧ポンプを別々の電
動機によって駆動し、制御手段によりこの各電動機の回
転数を個別に制御して各油圧ポンプの吐出量を制御する
構成としたから、ポンプ効率が良いとともに、油をバル
ブで絞り捨てる無駄を抑えることができる。
As described above, according to the first aspect and the inventions cited in the claims, a plurality of hydraulic pumps are driven by separate electric motors, and the control means individually controls the number of revolutions of each electric motor. Thus, the discharge amount of each hydraulic pump is controlled, so that the pump efficiency is high and the waste of squeezing out the oil with a valve can be suppressed.

【0082】一方、請求項2とこれを引用する各請求項
の構成によると、コントロールバルブを操作する操作装
置の操作によって同時に電動機の回転数(ポンプ吐出
量)を制御し、このコントロールバルブとポンプ吐出量
の二つの制御によって各アクチュエータに対する供給流
量、すなわち、各アクチュエータの作動/停止及び作動
速度を制御する構成としたから、流量の無駄が無く、省
エネルギーとなるとともに、一つの電動機で複数のアク
チュエータを受け持つことができ、アクチュエータごと
に電動機を設ける無駄がない。
On the other hand, according to claim 2 and the constitutions cited in the claims, the rotation speed (discharge rate of the pump) of the electric motor is simultaneously controlled by the operation of the operating device for operating the control valve. Since the supply flow rate to each actuator, that is, the operation / stop and operation speed of each actuator is controlled by two controls of the discharge amount, there is no waste of the flow rate, energy is saved, and a plurality of actuators are controlled by one motor. And there is no waste in providing an electric motor for each actuator.

【0083】また、操作装置の操作のみによってポンプ
流量制御と各アクチュエータへの流量配分を行うことが
できるため、操作が簡単となる。
Further, since the pump flow rate control and the flow rate distribution to each actuator can be performed only by operating the operating device, the operation is simplified.

【0084】請求項1,2の構成を組み合わせた請求項
3の発明によると、上記請求項1,2双方の発明のメリ
ットを同時に得ることができる。
According to the third aspect of the invention in which the configurations of the first and second aspects are combined, the merits of both the first and second aspects of the invention can be simultaneously obtained.

【0085】請求項4の発明によると、操作装置によっ
てコントロールバルブと電動機を制御する構成を前提と
して、操作装置が操作されていないときはコントロール
バルブが中立となるともに電動機が停止するため、無駄
な流量が一切無く、省エネルギー効果がより高いものと
なる。
According to the fourth aspect of the present invention, on the premise that the control valve and the motor are controlled by the operating device, the control valve becomes neutral and the motor stops when the operating device is not operated. There is no flow rate and the energy saving effect is higher.

【0086】請求項5の発明によると、油を絞り捨てる
ブリードオフ流量が0となるため、さらに省エネルギー
となる。
According to the fifth aspect of the present invention, the bleed-off flow rate at which the oil is squeezed and discarded becomes zero, thereby further saving energy.

【0087】請求項6の発明によると、一定の操作量
で、電動機回転数がスタンバイ回転数となり、スタンバ
イ流量が確保されるため、複合操作等の操作性が良いも
のとなる。
According to the sixth aspect of the present invention, the motor rotation speed becomes the standby rotation speed with a constant operation amount, and the standby flow rate is secured, so that the operability of the combined operation and the like is improved.

【0088】請求項7の発明によると、各コントロール
バルブにブリードオフ部分がなく、代わりに各コントロ
ールバルブ共通のブリードオフ手段をバルブ外に設けて
いるため、各コントロールバルブがコンパクトとなり、
ハイブリッド化に伴う機器種類の増加による機器実装ス
ペースの減少を補償することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, each control valve has no bleed-off portion, and instead, a bleed-off means common to each control valve is provided outside the valve.
It is possible to compensate for a decrease in device mounting space due to an increase in device types due to the hybridization.

【0089】請求項8の発明によると、これまでのリリ
ーフ弁でのリリーフ作用に代えて、電動機のトルク制御
によってポンプ最高圧力を制限するため、省エネルギー
となる。
According to the eighth aspect of the invention, the maximum pressure of the pump is limited by torque control of the electric motor instead of the conventional relief operation of the relief valve, thereby saving energy.

【0090】請求項9の発明によると、エンジンによっ
て駆動される発電機と、余剰電力を蓄え手不足電力を補
うバッテリの双方を電動機の電源とするため、軽負荷時
に、発電機で発生した電力をバッテリに蓄え、重負荷時
にバッテリの蓄電力で発電機の電力不足を補い、あるい
は発電機に代わって負担することにより、負荷変動の激
しい建設機械(とくに請求項11のショベル)のエンジ
ン負荷を平滑化し、排ガスの削減及び燃費の低減を実現
することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, since both the generator driven by the engine and the battery that stores the surplus electric power and compensates for the shortage of the electric power are used as the power supply of the electric motor, the electric power generated by the generator at a light load is provided. Is stored in the battery, and when the load is heavy, the power stored in the battery is used to compensate for the power shortage of the generator, or the load is substituted for the generator, so that the engine load of the construction machine (in particular, the shovel according to claim 11) having a heavy load fluctuation is reduced. It is possible to reduce the amount of exhaust gas and reduce fuel consumption by smoothing.

【0091】請求項10の発明によると、上部旋回体を
備えた建設機械(請求項11のショベルを含む)におい
て、慣性の大きい上部旋回体の駆動源として電動機を用
いるため、動力の回生効率が良く、一層省エネルギーと
なる。しかもこの回生時の抵抗を旋回体の旋回ブレーキ
力として利用することもできる。また、旋回と他の動作
の制御系統が別となるため、これらの複合操作が容易と
なる。
According to the tenth aspect of the present invention, in a construction machine having the upper revolving unit (including the shovel of the eleventh aspect), an electric motor is used as a drive source for the upper revolving unit having a large inertia. Good and energy saving. In addition, the resistance at the time of regeneration can be used as the turning brake force of the turning body. In addition, since a control system for turning and other operations is separated, these combined operations are facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態にかかるショベルの全体
側面図である。
FIG. 1 is an overall side view of a shovel according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同ショベルの駆動系及び制御系の構成を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a drive system and a control system of the shovel.

【図3】同実施形態における動力の特性を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing characteristics of power in the embodiment.

【図4】同駆動系のうちの第1油圧ポンプ系の油圧回路
の一部を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a part of a hydraulic circuit of a first hydraulic pump system in the drive system.

【図5】同油圧回路に使用されるコントロールバルブの
開口面積特性を示す図である。
FIG. 5 is a view showing an opening area characteristic of a control valve used in the hydraulic circuit.

【図6】第1実施形態におけるレバー操作量/流量の特
性を示す図である。
FIG. 6 is a view showing characteristics of lever operation amount / flow rate in the first embodiment.

【図7】本発明の第2実施形態の図3相当図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 3 of a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3実施形態の図3相当図である。FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 3 of a third embodiment of the present invention.

【図9】第3実施形態におけるレバー操作量/電動機回
転数及びトルクの特性を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing characteristics of lever operation amount / motor rotation speed and torque in the third embodiment.

【図10】本発明の第4実施形態の図2相当図である。FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 2 of a fourth embodiment of the present invention.

【図11】第4実施形態における旋回用電動機の回転数
/トルクの特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing characteristics of the number of revolutions / torque of a turning electric motor according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ショベルの下部走行体 2 同上部旋回体 9 掘削アタッチメント 3 ブーム 4 アーム 5 バケット 6 ブームシリンダ 7 アームシリンダ 8 バケットシリンダ 20 左走行用油圧モータ 21 右走行用油圧モータ 10 エンジン 11 発電機 12 バッテリ 13,14 電動機 15,16 油圧ポンプ 32 制御手段を構成するコントローラ 24,25 同電動機制御器 26,27,28,29,30,31 操作装置として
のレバー 33,34,35,36 コントロールバルブ 43 コントロールバルブとは別に設けられたブリード
オフ手段としてのブリードオフ弁 44 旋回用電動機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower traveling body of shovel 2 Upper revolving superstructure 9 Excavation attachment 3 Boom 4 Arm 5 Bucket 6 Boom cylinder 7 Arm cylinder 8 Bucket cylinder 20 Left traveling hydraulic motor 21 Right traveling hydraulic motor 10 Engine 11 Generator 12 Battery 13, 14 Electric motor 15, 16 Hydraulic pump 32 Controller constituting control means 24, 25 Motor controller 26, 27, 28, 29, 30, 31 Lever as operating device 33, 34, 35, 36 Control valve 43 Control valve Bleed-off valve as bleed-off means provided separately 44 Slewing motor

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の油圧アクチュエータを駆動する複
数の油圧ポンプが、別々の電動機によって駆動され、制
御手段によりこの各電動機の回転数が個別に制御される
ことによって上記各油圧ポンプの吐出量が制御されるよ
うに構成されたことを特徴とする建設機械。
A plurality of hydraulic pumps for driving a plurality of hydraulic actuators are driven by separate electric motors, and the number of rotations of each electric motor is individually controlled by a control means, so that the discharge amount of each of the hydraulic pumps is reduced. A construction machine characterized by being controlled.
【請求項2】 複数の油圧アクチュエータと、この油圧
アクチュエータを駆動する油圧ポンプと、この油圧ポン
プを駆動する電動機と、上記油圧ポンプと各油圧アクチ
ュエータとの間に設けられて各油圧アクチュエータに対
する圧油の給排を制御するコントロールバルブと、外部
から操作されてこのコントロールバルブに対する作動指
令を出す操作装置と、この操作装置の操作に応じて上記
コントロールバルブの作動ストローク及び電動機の回転
数を制御する制御手段とを具備することを特徴とする建
設機械。
2. A plurality of hydraulic actuators, a hydraulic pump for driving the hydraulic actuator, an electric motor for driving the hydraulic pump, and a hydraulic oil provided between the hydraulic pump and each hydraulic actuator for each hydraulic actuator. A control valve for controlling the supply and discharge of air, an operating device that is operated from outside to issue an operation command to the control valve, and a control for controlling the operating stroke of the control valve and the rotation speed of the electric motor in accordance with the operation of the operating device And a construction machine.
【請求項3】 複数の油圧アクチュエータと、この油圧
アクチュエータを分担して駆動する複数の油圧ポンプ
と、この各油圧ポンプを別々に駆動する複数の電動機
と、上記油圧ポンプと各油圧アクチュエータとの間に設
けられて各油圧アクチュエータに対する圧油の給排を制
御するコントロールバルブと、外部から操作されてこの
コントロールバルブに対する作動指令を出す操作装置
と、この操作装置の操作に応じて上記コントロールバル
ブの作動ストローク及び電動機の回転数を制御する制御
手段とを具備することを特徴とする建設機械。
3. A plurality of hydraulic actuators, a plurality of hydraulic pumps sharing and driving the hydraulic actuators, a plurality of electric motors separately driving the respective hydraulic pumps, and a plurality of electric motors between the hydraulic pumps and the respective hydraulic actuators. A control valve for controlling the supply and discharge of hydraulic oil to and from each hydraulic actuator, an operating device that is operated from outside to issue an operation command to the control valve, and an operation of the control valve according to the operation of the operating device A construction machine comprising: a control unit that controls a stroke and a rotation speed of an electric motor.
【請求項4】 請求項2または3記載の建設機械におい
て、操作装置の操作量が0のときにコントロールバルブ
が中立位置で電動機が停止し、操作量の増加に応じてコ
ントロールバルブの作動ストローク及び電動機回転数が
増加するように構成されたことを特徴とする建設機械。
4. The construction machine according to claim 2, wherein when the operation amount of the operation device is 0, the motor stops at the neutral position of the control valve, and the operation stroke of the control valve and the operation stroke of the control valve increase according to the increase of the operation amount. A construction machine characterized in that the motor rotation speed is increased.
【請求項5】 電動機の回転数制御による油圧ポンプの
吐出量制御のみによって流量制御を行い、ブリードオフ
流量が0となるように構成されたことを特徴とする請求
項1乃至4のいずれかに記載の建設機械。
5. The bleed-off flow rate is controlled to be zero by controlling the flow rate only by controlling the discharge amount of a hydraulic pump by controlling the number of revolutions of an electric motor. Construction machinery as described.
【請求項6】 操作装置が0から一定量操作された時点
で電動機回転数が0からスタンバイ回転数に上昇してス
タンバイ流量が確保されるように構成されたことを特徴
とする請求項4記載の建設機械。
6. The motor according to claim 4, wherein when the operation device is operated by a predetermined amount from 0, the motor rotation speed increases from 0 to the standby rotation speed to secure a standby flow rate. Construction machinery.
【請求項7】 ポンプ吐出油をブリードオフするブリー
ドオフ手段が、各コントロールバルブとは別に各コント
ロールバルブに共用される状態で設けられたことを特徴
とする請求項1乃至6のいずれかに記載の建設機械。
7. The bleed-off means for bleeding off pump discharge oil is provided in a state shared by each control valve separately from each control valve. Construction machinery.
【請求項8】 電動機のトルクの最大値を制御すること
によって油圧ポンプの最高吐出圧力を制限するように構
成されたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに
記載の建設機械。
8. The construction machine according to claim 1, wherein the maximum discharge pressure of the hydraulic pump is limited by controlling the maximum value of the torque of the electric motor.
【請求項9】 電動機を駆動する電源装置が、エンジン
によって駆動される発電機と、余剰電力を蓄えて不足電
力を補うバッテリから成ることを特徴とする請求項1乃
至8のいずれかに記載の建設機械。
9. A power supply device for driving an electric motor, comprising: a generator driven by an engine; and a battery for storing surplus electric power to compensate for insufficient electric power. Construction machinery.
【請求項10】 下部走行体と、この下部走行体上に旋
回自在に搭載された上部旋回体とによって建設機械本体
が構成され、油圧アクチュエータ以外のアクチュエータ
として上記上部旋回体を旋回させる旋回用電動機が用い
られたことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記
載の建設機械。
10. A turning motor for turning the upper revolving unit as an actuator other than a hydraulic actuator, comprising a lower traveling unit and an upper revolving unit rotatably mounted on the lower traveling unit. The construction machine according to any one of claims 1 to 9, wherein a construction is used.
【請求項11】 下部走行体と、この下部走行体上に旋
回自在に搭載された上部旋回体とによって建設機械本体
が構成されるとともに、上記上部旋回体に掘削アタッチ
メントが設けられたことを特徴とする請求項1乃至10
のいずれかに記載の建設機械。
11. A construction machine main body is constituted by a lower traveling body and an upper revolving body pivotally mounted on the lower traveling body, and an excavation attachment is provided on the upper revolving body. Claims 1 to 10
Construction equipment according to any one of the above.
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