JP4949308B2

JP4949308B2 - Swivel drive control device and construction machine including the same

Info

Publication number: JP4949308B2
Application number: JP2008098410A
Authority: JP
Inventors: 公則佐野
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2028-04-04
Also published as: JP2009249895A

Description

本発明は、建設機械の旋回機構の駆動制御を行う旋回駆動制御装置及びこれを含む建設機械に関する。 The present invention relates to a turning drive control device that performs drive control of a turning mechanism of a construction machine, and a construction machine including the same.

従来より、建設機械の上部旋回体を旋回させるための旋回機構の動力源として電動機を備え、この電動機の力行運転で旋回機構を加速するとともに、旋回機構を減速する際に回生運転を行い、発電される電力をバッテリに充電する建設機械が提案されている。 Conventionally, an electric motor has been provided as a power source for the turning mechanism for turning the upper turning body of a construction machine. Construction machines that charge the battery with the generated electric power have been proposed.

このような建設機械は、上部旋回体にブーム、アーム、及びバケット等の作業要素を搭載し、旋回操作に応じて生成される駆動指令で電動機を駆動することにより、上部旋回体の旋回駆動を制御している（例えば、特許文献１）。
特開平２００５−２９９１０２号公報 Such a construction machine mounts working elements such as a boom, an arm, and a bucket on the upper swing body, and drives the electric motor with a drive command generated according to the swing operation, thereby driving the upper swing body to rotate. It is controlled (for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-299102

ところで、建設機械の作業中には、積み上げた土砂や地面をならすためや、重量の嵩む岩石等を移動させるために、上部旋回体を旋回させながらバケット等の作業要素で土砂や岩石等を押し退けることがある。 By the way, while working on construction machinery, in order to smooth the piled up earth and sand and move heavy rocks, etc., the earth and rocks are pushed away by working elements such as buckets while turning the upper revolving body. Sometimes.

ここで、上述のように押し退ける作業を行わない場合は、バケット等が土砂等に触れておらず電動機の負荷が小さいため、電動機に通常の駆動トルクを発生させることによって上部旋回体を旋回させることができるが、バケット等が土砂等を押し退けながら旋回を行う場合には電動機の負荷が大きくなるため、より大きな駆動トルクが必要となる。 Here, when the operation of pushing away is not performed as described above, the bucket is not touching the earth and sand and the load of the motor is small, so the upper swing body is swung by generating a normal driving torque in the motor. However, when the bucket or the like turns while pushing away the earth and sand, the load on the electric motor increases, so that a larger driving torque is required.

しかしながら、従来の建設機械では、電動機の負荷の大小に関わらず駆動トルクを一定値以下に制限しているため、負荷が大きい場合に駆動トルクが不足し、旋回駆動の立ち上がりが悪くなる、又は、旋回駆動を行えなくなるという課題があった。 However, in the conventional construction machine, the driving torque is limited to a certain value or less regardless of the load of the electric motor, so when the load is large, the driving torque is insufficient, and the start of the turning drive is worsened, or There was a problem that the turning drive could not be performed.

また、電動機及びインバータを大型化することによって駆動トルクを増大し、高負荷時のトルク不足を解消する手法が考えられるが、低負荷時における電動機及びインバータでの電力損失が大きくなるうえ、電動機及びインバータが大型化し、コストアップを招くという別な課題が生じる。 In addition, a method of increasing the drive torque by increasing the size of the motor and the inverter and eliminating the torque shortage at the time of high load can be considered, but the power loss at the motor and the inverter at the time of low load increases, Another problem arises that the size of the inverter increases and the cost increases.

そこで、本発明は、電動機及びインバータを大型化することなく、高負荷時のトルク不足を解消して旋回性能を向上させた旋回駆動制御装置及びこれを含む建設機械を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a turning drive control device and a construction machine including the turning drive control device that improve the turning performance by eliminating the torque shortage at the time of high load without increasing the size of the electric motor and the inverter. .

本発明の一局面の旋回駆動制御装置は、電動機で旋回駆動される建設機械の旋回機構を駆動制御する旋回駆動制御装置であって、建設機械の操作手段の操作量に基づき、前記電動機の回転速度を制御するための速度指令を出力する速度指令出力手段と、前記電動機の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記速度指令出力手段から出力される速度指令と、前記回転速度検出手段によって検出される回転速度とに基づき、前記電動機を駆動するための駆動指令を生成する駆動指令生成手段と、前記操作手段に非常用出力増大指令が入力されると、前記駆動指令生成手段によって生成される駆動指令の値を絶対値で増大させる駆動指令増大手段とを含む。 A turning drive control device according to one aspect of the present invention is a turning drive control device that drives and controls a turning mechanism of a construction machine that is driven to turn by an electric motor, and the rotation of the electric motor is based on an operation amount of an operation means of the construction machine. A speed command output means for outputting a speed command for controlling the speed, a rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the electric motor, a speed command output from the speed command output means, and the rotational speed detection means. Based on the detected rotation speed, when a drive command generating means for generating a drive command for driving the electric motor and an emergency output increase command are input to the operating means, the drive command generating means generates Drive command increasing means for increasing the value of the drive command with an absolute value.

また、前記駆動指令増大手段は、所定の短時間の間、前記駆動指令生成手段によって生成される駆動指令の値を絶対値で増大させてもよい。 The drive command increasing means may increase the value of the drive command generated by the drive command generating means with an absolute value for a predetermined short time.

また、前記駆動指令生成手段は、前記駆動指令によって前記電動機で発生する駆動トルクが許容値以下になるように前記駆動指令の値を絶対値で制限する制限手段を含み、前記駆動指令増大手段は、前記制限手段の許容値を増大させることにより、前記駆動指令生成手段によって生成される駆動指令の値を絶対値で増大させてもよい。 The drive command generation means includes a limit means for limiting the value of the drive command with an absolute value so that a drive torque generated in the electric motor according to the drive command is less than an allowable value, and the drive command increase means The value of the drive command generated by the drive command generating unit may be increased by an absolute value by increasing the allowable value of the limiting unit.

また、前記駆動指令増大手段は、前記制限手段の許容値を前記電動機の連続定格トルクを表す駆動指令値よりも大きく、かつ、短時間定格トルクを表す駆動指令値以下の値にまで増大させてもよい。 Further, the drive command increasing means increases the allowable value of the limiting means to a value larger than the drive command value representing the continuous rated torque of the electric motor and not more than the drive command value representing the short-time rated torque. Also good.

また、前記非常用出力増大指令は、前記操作手段に含まれるレバーの頂部に配設されるボタンスイッチが押されることによって前記駆動指令増大手段に入力されてもよい。 Further, the emergency output increase command may be input to the drive command increase means by pressing a button switch disposed on the top of a lever included in the operation means.

本発明の一局面の建設機械は、前記いずれかに記載の旋回駆動制御装置を含む。 A construction machine according to one aspect of the present invention includes the turning drive control device according to any one of the above.

本発明によれば、電動機及びインバータを大型化することなく、また、損失を増大させることなく、高負荷時のトルク不足を解消して旋回性能を向上させた旋回駆動制御装置及びこれを含む建設機械を提供できるという特有の効果が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rotation drive control apparatus which improved the turning performance by eliminating the torque shortage at the time of high load, without enlarging a motor and an inverter, and without increasing loss, and construction including this A unique effect of providing a machine is obtained.

以下、本発明の旋回駆動制御装置及びこれを含む建設機械を適用した実施の形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment to which a turning drive control device of the present invention and a construction machine including the same are applied will be described.

図１は、本実施の形態の旋回駆動制御装置を含む建設機械を示す側面図である。 FIG. 1 is a side view showing a construction machine including a turning drive control device of the present embodiment.

この建設機械の下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。また、上部旋回体３には、ブーム４、アーム５、及びバケット６と、これらを油圧駆動するためのブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９に加えて、キャビン１０及び動力源が搭載される。 An upper swing body 3 is mounted on the lower traveling body 1 of the construction machine via a swing mechanism 2. In addition to the boom 4, the arm 5, and the bucket 6, and the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 for hydraulically driving them, the upper swing body 3 is equipped with a cabin 10 and a power source. Is done.

「全体構成」
図２は、本実施の形態の旋回駆動制御装置を含む建設機械の構成を表すブロック図である。この図２では、機械的動力系を二重線、高圧油圧ラインを実線、パイロットラインを破線、電気駆動・制御系を一点鎖線でそれぞれ示す。 "overall structure"
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the construction machine including the turning drive control device of the present embodiment. In FIG. 2, the mechanical power system is indicated by a double line, the high-pressure hydraulic line is indicated by a solid line, the pilot line is indicated by a broken line, and the electric drive / control system is indicated by a one-dot chain line.

機械式駆動部としてのエンジン１１と、アシスト駆動部としての電動発電機１２は、ともに増力機としての減速機１３の入力軸に接続されている。また、この減速機１３の出力軸には、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されている。メインポンプ１４には、高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続されている。 An engine 11 as a mechanical drive unit and a motor generator 12 as an assist drive unit are both connected to an input shaft of a speed reducer 13 as a booster. A main pump 14 and a pilot pump 15 are connected to the output shaft of the speed reducer 13. A control valve 17 is connected to the main pump 14 via a high pressure hydraulic line 16.

コントロールバルブ１７は、本実施の形態の建設機械における油圧系の制御を行う制御装置であり、このコントロールバルブ１７には、下部走行体１用の油圧モータ１Ａ（右用）及び１Ｂ（左用）、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９が高圧油圧ラインを介して接続される。 The control valve 17 is a control device that controls the hydraulic system in the construction machine of the present embodiment. The control valve 17 includes hydraulic motors 1A (for right) and 1B (for left) for the lower traveling body 1, The boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 are connected via a high pressure hydraulic line.

また、電動発電機１２には、インバータ１８を介してバッテリ１９が接続されており、また、バッテリ１９には、インバータ２０を介して旋回用電動機２１が接続されている。 In addition, a battery 19 is connected to the motor generator 12 via an inverter 18, and a turning motor 21 is connected to the battery 19 via an inverter 20.

旋回用電動機２１の回転軸２１Ａには、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、及び旋回減速機２４が接続される。また、パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６が接続される。 A resolver 22, a mechanical brake 23, and a turning speed reducer 24 are connected to the rotating shaft 21 A of the turning electric motor 21. An operation device 26 is connected to the pilot pump 15 through a pilot line 25.

操作装置２６は、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃ、及びパワーボタン２６Ｄを含み、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃには、油圧ライン２７及び２８を介して、コントロールバルブ１７及び圧力センサ２９がそれぞれ接続される。この圧力センサ２９には、本実施の形態の建設機械の電気系の駆動制御を行うコントローラ３０が接続されている。 The operating device 26 includes a lever 26A, a lever 26B, a pedal 26C, and a power button 26D. The control valve 17 and the pressure sensor 29 are connected to the lever 26A, the lever 26B, and the pedal 26C via hydraulic lines 27 and 28, respectively. Each is connected. The pressure sensor 29 is connected to a controller 30 that performs drive control of the electric system of the construction machine according to the present embodiment.

また、説明の便宜上、図２のブロック図ではパワーボタン２６Ｄを操作装置２６とは独立して示すが、このパワーボタン２６Ｄはレバー２６Ａの頂部に配設される押ボタンスイッチであり、コントローラ３０に電気的に接続される。このパワーボタン２６Ｄの構成については後述する。 For convenience of explanation, the power button 26D is shown independently of the operation device 26 in the block diagram of FIG. 2, but the power button 26D is a push button switch disposed on the top of the lever 26A. Electrically connected. The configuration of the power button 26D will be described later.

このような本実施の形態の建設機械は、エンジン１１、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１を動力源とするハイブリッド型の建設機械である。これらの動力源は、図１に示す上部旋回体３に搭載される。以下、各部について説明する。 The construction machine of this embodiment is a hybrid construction machine that uses the engine 11, the motor generator 12, and the turning electric motor 21 as power sources. These power sources are mounted on the upper swing body 3 shown in FIG. Hereinafter, each part will be described.

「各部の構成」
エンジン１１は、例えば、ディーゼルエンジンで構成される内燃機関であり、その出力軸は減速機１３の一方の入力軸に接続される。このエンジン１１は、建設機械の運転中は常時運転される。 "Configuration of each part"
The engine 11 is an internal combustion engine composed of, for example, a diesel engine, and its output shaft is connected to one input shaft of the speed reducer 13. The engine 11 is always operated during the operation of the construction machine.

電動発電機１２は、力行運転及び回生運転の双方が可能な電動機であればよい。ここでは、電動発電機１２として、インバータ１８によって交流駆動される電動発電機を示す。この電動発電機１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭ(Interior Permanent Magnetic)モータで構成することができる。電動発電機１２の回転軸は減速機１３の他方の入力軸に接続される。 The motor generator 12 may be an electric motor capable of both power running operation and regenerative operation. Here, a motor generator that is AC driven by an inverter 18 is shown as the motor generator 12. The motor generator 12 can be constituted by, for example, an IPM (Interior Permanent Magnetic) motor in which a magnet is embedded in a rotor. The rotating shaft of the motor generator 12 is connected to the other input shaft of the speed reducer 13.

減速機１３は、２つの入力軸と１つの出力軸を有する。２つの入力軸の各々には、エンジン１１の駆動軸と電動発電機１２の駆動軸が接続される。また、出力軸にはメインポンプ１４の駆動軸が接続される。エンジン１１の負荷が大きい場合には、電動発電機１２が力行運転を行い、電動発電機１２の駆動力が減速機１３の出力軸を経てメインポンプ１４に伝達される。これによりエンジン１１の駆動がアシストされる。一方、エンジン１１の負荷が小さい場合は、エンジン１１の駆動力が減速機１３を経て電動発電機１２に伝達されることにより、電動発電機１２が回生運転による発電を行う。電動発電機１２の力行運転と回生運転の切り替えは、コントローラ３０により、エンジン１１の負荷等に応じて行われる。 The speed reducer 13 has two input shafts and one output shaft. A drive shaft of the engine 11 and a drive shaft of the motor generator 12 are connected to each of the two input shafts. Further, the drive shaft of the main pump 14 is connected to the output shaft. When the load on the engine 11 is large, the motor generator 12 performs a power running operation, and the driving force of the motor generator 12 is transmitted to the main pump 14 via the output shaft of the speed reducer 13. Thereby, driving of the engine 11 is assisted. On the other hand, when the load on the engine 11 is small, the driving force of the engine 11 is transmitted to the motor generator 12 via the speed reducer 13 so that the motor generator 12 generates power by regenerative operation. Switching between the power running operation and the regenerative operation of the motor generator 12 is performed by the controller 30 according to the load of the engine 11 and the like.

メインポンプ１４は、コントロールバルブ１７に供給するための油圧を発生するポンプである。この油圧は、コントロールバルブ１７を介して油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の各々を駆動するために供給される。 The main pump 14 is a pump that generates hydraulic pressure to be supplied to the control valve 17. This hydraulic pressure is supplied to drive each of the hydraulic motors 1 A and 1 B, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 via the control valve 17.

パイロットポンプ１５は、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生するポンプである。この油圧操作系の構成については後述する。 The pilot pump 15 is a pump that generates a pilot pressure necessary for the hydraulic operation system. The configuration of this hydraulic operation system will be described later.

コントロールバルブ１７は、高圧油圧ラインを介して接続される下部走行体１用の油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の各々に供給する油圧を運転者の操作入力に応じて制御することにより、これらを油圧駆動制御する油圧制御装置である。 The control valve 17 inputs the hydraulic pressure supplied to each of the hydraulic motors 1A, 1B, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8 and the bucket cylinder 9 for the lower traveling body 1 connected via a high-pressure hydraulic line. It is a hydraulic control device which controls these hydraulically by controlling according to the above.

インバータ１８は、電動発電機１２の力行運転に必要な電力をバッテリ１９から電動発電機１２に供給するとともに、電動発電機１２の回生運転によって発電された電力をバッテリ１９に充電するために電動発電機１２とバッテリ１９との間に設けられたインバータである。 The inverter 18 supplies electric power necessary for the power running operation of the motor generator 12 from the battery 19 to the motor generator 12, and at the same time, charges the battery 19 with electric power generated by the regenerative operation of the motor generator 12. It is an inverter provided between the machine 12 and the battery 19.

バッテリ１９は、インバータ１８とインバータ２０との間に配設されている。これにより、電動発電機１２と旋回用電動機２１の少なくともどちらか一方が力行運転を行っている際には、力行運転に必要な電力を供給するとともに、また、少なくともどちらか一方が回生運転を行っている際には、回生運転によって発生した回生電力を電気エネルギーとして蓄積するための電源である。 The battery 19 is disposed between the inverter 18 and the inverter 20. As a result, when at least one of the motor generator 12 and the turning electric motor 21 is performing the power running operation, the electric power necessary for the power running operation is supplied, and at least one of them is performing the regenerative operation. The power source for storing the regenerative power generated by the regenerative operation as electrical energy.

インバータ２０は、上述の如く旋回用電動機２１とバッテリ１９との間に設けられ、コントローラ３０からの指令に基づき、旋回用電動機２１に対して運転制御を行う。これにより、インバータが旋回用電動機２１の力行運転を制御している際には、必要な電力をバッテリ１９から旋回用電動機２１に供給する。また、旋回用電動機２１が回生運転をしている際には、旋回用電動機２１により発電された電力をバッテリ１９へ充電する。 The inverter 20 is provided between the turning electric motor 21 and the battery 19 as described above, and performs operation control on the turning electric motor 21 based on a command from the controller 30. Thereby, when the inverter controls the power running operation of the turning electric motor 21, the necessary electric power is supplied from the battery 19 to the turning electric motor 21. Further, when the turning electric motor 21 is performing a regenerative operation, the battery 19 is charged with the electric power generated by the turning electric motor 21.

旋回用電動機２１は、力行運転及び回生運転の双方が可能な電動機であればよく、上部旋回体３の旋回機構２を駆動するために設けられている。力行運転の際には、旋回用電動機２１の回転駆動力の回転力が減速機２４にて増幅され、上部旋回体３が加減速制御され回転運動を行う。また、上部旋回体３の慣性回転により、減速機２４にて回転数が増加されて旋回用電動機２１に伝達され、回生電力を発生させることができる。ここでは、旋回用電動機２１として、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御信号によりインバータ２０によって交流駆動される電動機を示す。この旋回用電動機２１は、例えば、磁石埋込型のＩＰＭモータで構成することができる。これにより、より大きな誘導起電力を発生させることができるので、回生時に旋回用電動機２１にて発電される電力を増大させることができる。 The turning electric motor 21 may be an electric motor capable of both power running operation and regenerative operation, and is provided for driving the turning mechanism 2 of the upper turning body 3. During the power running operation, the rotational force of the rotational driving force of the turning electric motor 21 is amplified by the speed reducer 24, and the upper turning body 3 is subjected to acceleration / deceleration control to perform rotational motion. Further, due to the inertial rotation of the upper swing body 3, the number of rotations is increased by the speed reducer 24 and transmitted to the turning electric motor 21, and regenerative power can be generated. Here, as the electric motor 21 for turning, an electric motor driven by an inverter 20 by a PWM (Pulse Width Modulation) control signal is shown. The turning electric motor 21 can be constituted by, for example, a magnet-embedded IPM motor. Thereby, since a larger induced electromotive force can be generated, the electric power generated by the turning electric motor 21 at the time of regeneration can be increased.

なお、バッテリ１９の充放電制御は、バッテリ１９の充電状態、電動発電機１２の運転状態（力行運転又は回生運転）、旋回用電動機２１の運転状態（力行運転又は回生運転）に基づき、コントローラ３０によって行われる。 The charge / discharge control of the battery 19 is based on the state of charge of the battery 19, the operation state of the motor generator 12 (powering operation or regenerative operation), and the operation state of the turning motor 21 (powering operation or regenerative operation). Is done by.

レゾルバ２２は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転位置及び回転角度を検出するセンサであり、旋回用電動機２１と機械的に連結することで旋回用電動機２１の回転前の回転軸２１Ａの回転位置と、左回転又は右回転した後の回転位置との差を検出することにより、回転軸２１Ａの回転角度及び回転方向を検出するように構成されている。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転角度を検出することにより、旋回機構２の回転角度及び回転方向が導出される。 The resolver 22 is a sensor that detects the rotational position and the rotational angle of the rotating shaft 21A of the turning electric motor 21, and is mechanically connected to the turning electric motor 21 to rotate the rotating shaft 21A before the turning electric motor 21 rotates. The rotation angle and the rotation direction of the rotation shaft 21A are detected by detecting the difference between the position and the rotation position after the left rotation or the right rotation. By detecting the rotation angle of the rotation shaft 21A of the turning electric motor 21, the rotation angle and the rotation direction of the turning mechanism 2 are derived.

メカニカルブレーキ２３は、機械的な制動力を発生させる制動装置であり、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａを機械的に停止させる。このメカニカルブレーキ２３は、電磁式スイッチにより制動／解除が切り替えられる。この切り替えは、コントローラ３０によって行われる。 The mechanical brake 23 is a braking device that generates a mechanical braking force, and mechanically stops the rotating shaft 21 A of the turning electric motor 21. This mechanical brake 23 is switched between braking and release by an electromagnetic switch. This switching is performed by the controller 30.

旋回減速機２４は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転速度を減速して旋回機構２に機械的に伝達する減速機である。 The turning speed reducer 24 is a speed reducer that reduces the rotational speed of the rotating shaft 21 A of the turning electric motor 21 and mechanically transmits it to the turning mechanism 2.

旋回機構２は、旋回用電動機２１のメカニカルブレーキ２３が解除された状態で旋回可能となり、これにより、上部旋回体３が左方向又は右方向に旋回される。 The turning mechanism 2 can turn in a state where the mechanical brake 23 of the turning electric motor 21 is released, whereby the upper turning body 3 is turned leftward or rightward.

操作装置２６は、旋回用電動機２１、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６を操作するための操作装置であり、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃ、及びパワーボタン２６Ｄを含む。レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃ、及びパワーボタン２６Ｄの配置については図３を用いて説明する。 The operating device 26 is an operating device for operating the turning electric motor 21, the lower traveling body 1, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6, and includes a lever 26A, a lever 26B, a pedal 26C, and a power button 26D. The arrangement of the lever 26A, lever 26B, pedal 26C, and power button 26D will be described with reference to FIG.

図３は、本実施の形態の建設機械の運転席及びその周辺を示す斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view showing the driver's seat and its surroundings of the construction machine of the present embodiment.

キャビン１０内に配設される運転席１０Ａの両側には、コンソール１０Ｒ、１０Ｌが配設されており、この一対のコンソール１０Ｒ、１０Ｌには、操作レバー２６Ａ、２６Ｂがそれぞれ配設されている。運転席１０Ａには、キャビン前方向に対して左側（コンソール１０Ｌの側）から乗降が可能である。 Consoles 10R and 10L are disposed on both sides of the driver's seat 10A disposed in the cabin 10, and operation levers 26A and 26B are disposed on the pair of consoles 10R and 10L, respectively. The driver's seat 10A can get on and off from the left side (console 10L side) with respect to the cabin front direction.

レバー２６Ａは、旋回用電動機２１及びアーム５を操作するためのレバーであり、レバー２６Ｂは、ブーム４及びバケット６を操作するためのレバーである。また、ペダル２６Ｃは、下部走行体１を操作するための一対のペダルであり、運転席の足下に設けられる。 The lever 26 A is a lever for operating the turning electric motor 21 and the arm 5, and the lever 26 B is a lever for operating the boom 4 and the bucket 6. The pedals 26C are a pair of pedals for operating the lower traveling body 1, and are provided under the feet of the driver's seat.

また、パワーボタン２６Ｄは、非常時に旋回用電動機２１のトルクを増大させるための非常用の押ボタンスイッチであり、作業中における運転者の操作性を考慮して、旋回操作用のレバー２６Ａの頂部に設けられる。この位置は、運転者が右手親指で容易に操作することのできる位置である。 The power button 26D is an emergency push button switch for increasing the torque of the turning electric motor 21 in an emergency, and the top of the turning operation lever 26A in consideration of the operability of the driver during work. Is provided. This position is a position where the driver can easily operate with the right thumb.

この操作装置２６は、パイロットライン２５を通じて供給される油圧（１次側の油圧）を運転者の操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作装置２６から出力される２次側の油圧は、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７に供給されるとともに、圧力センサ２９によって検出される。 The operating device 26 converts the hydraulic pressure (primary hydraulic pressure) supplied through the pilot line 25 into hydraulic pressure (secondary hydraulic pressure) corresponding to the operation amount of the driver and outputs the converted hydraulic pressure. The secondary hydraulic pressure output from the operating device 26 is supplied to the control valve 17 through the hydraulic line 27 and detected by the pressure sensor 29.

また、パワーボタン２６Ｄは、後述する旋回駆動制御装置４０に電気的に接続される電気的なスイッチであり、パワーボタン２６Ｄが押されると、旋回駆動制御装置４０における許容値が絶対値で増大されることにより、旋回用電動機２１の出力トルクを連続定格トルクよりも大きなトルクに増大させることができる。 The power button 26D is an electrical switch that is electrically connected to a turning drive control device 40 to be described later. When the power button 26D is pressed, the allowable value in the turning drive control device 40 is increased in absolute value. Thus, the output torque of the turning electric motor 21 can be increased to a torque larger than the continuous rated torque.

レバー２６Ａ及び２６Ｂとペダル２６Ｃの各々が操作されると、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７が駆動され、これにより、油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９内の油圧が制御されることによって、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６が駆動される。 When each of the levers 26A and 26B and the pedal 26C is operated, the control valve 17 is driven through the hydraulic line 27, whereby the hydraulic pressure in the hydraulic motors 1A and 1B, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8 and the bucket cylinder 9 is increased. Is controlled, the lower traveling body 1, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 are driven.

なお、油圧ライン２７は、油圧モータ１Ａ及び１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダの駆動に必要な油圧をコントロールバルブに供給する。 The hydraulic line 27 supplies hydraulic pressure necessary for driving the hydraulic motors 1A and 1B, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder to the control valve.

圧力センサ２９では、レバー２６Ａの操作による、油圧ライン２８内の油圧の変化が圧力センサ２９で検出される。圧力センサ２９は、油圧ライン２８内の油圧を表す電気信号を出力する。この電気信号は、レバー２６Ａの操作方向（右旋回又は左旋回）と操作量を表す信号であり、コントローラ３０に入力される。 In the pressure sensor 29, a change in hydraulic pressure in the hydraulic line 28 due to the operation of the lever 26 A is detected by the pressure sensor 29. The pressure sensor 29 outputs an electrical signal indicating the hydraulic pressure in the hydraulic line 28. This electric signal is a signal representing the operation direction (right turn or left turn) and the operation amount of the lever 26 A, and is input to the controller 30.

「コントローラ３０」
コントローラ３０は、本実施の形態の建設機械の駆動制御を行う制御装置であり、速度指令変換部３１、駆動制御装置３２、及び旋回駆動制御装置４０を含む。このコントローラ３０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、速度指令変換部３１、駆動制御装置３２、及び旋回駆動制御装置４０は、コントローラ３０のＣＰＵが内部メモリに格納される駆動制御用のプログラムを実行することにより、
実現される装置である。 "Controller 30"
The controller 30 is a control device that performs drive control of the construction machine according to the present embodiment, and includes a speed command conversion unit 31, a drive control device 32, and a turning drive control device 40. The controller 30 includes a CPU (Central Processing Unit) and an arithmetic processing device including an internal memory. The speed command conversion unit 31, the drive control device 32, and the turning drive control device 40 include the CPU of the controller 30 in the internal memory. By executing the stored drive control program,
It is a device to be realized.

「速度指令変換部３１」
速度指令変換部３１は、圧力センサ２９から入力される信号を速度指令に変換する演算処理部である。これにより、レバー２６Ａの操作量は、旋回用電動機２１を回転駆動させるための速度指令(rad/s)に変換される。この速度指令は、駆動制御装置３２及び旋回駆動制御装置４０に入力される。なお、この速度指令変換部３１で用いる変換特性については、図４を用いて説明する。 “Speed command converter 31”
The speed command conversion unit 31 is an arithmetic processing unit that converts a signal input from the pressure sensor 29 into a speed command. Thereby, the operation amount of the lever 26A is converted into a speed command (rad / s) for rotating the turning electric motor 21. This speed command is input to the drive control device 32 and the turning drive control device 40. The conversion characteristics used in the speed command conversion unit 31 will be described with reference to FIG.

「操作量／速度指令の変換特性」
図４は、本実施の形態の建設機械の速度指令変換部３１において操作レバー２６Ａの操作量を速度指令（上部旋回体３を旋回させるために旋回用電動機２１を回転させるための速度指令）に変換する変換特性を示す図である。この変換特性は、操作レバー２６Ａの操作量に応じて、不感帯領域、零速度指令領域（左旋回用及び右旋回用）、左方向旋回駆動領域、及び右方向旋回駆動領域の５つの領域に区分される。 "Operation amount / speed command conversion characteristics"
In FIG. 4, the operation amount of the operation lever 26 A in the speed command conversion unit 31 of the construction machine according to the present embodiment is converted into a speed command (speed command for rotating the turning electric motor 21 to turn the upper turning body 3). It is a figure which shows the conversion characteristic to convert. This conversion characteristic is divided into five areas according to the operation amount of the operation lever 26A, a dead zone area, a zero speed command area (for left turn and right turn), a left turn drive area, and a right turn drive area. It is divided.

ここで、本実施の形態の建設機械の制御系では、旋回用電動機２１の回転軸２１ａが反時計回りに回転する回転方向を「正転」と称し、正転方向の駆動を表す制御量に正の符号を付す。一方、旋回用電動機２１の回転軸２１ａが時計回りに回転する回転方向を「逆転」と称し、逆転方向の駆動を表す制御量に負の符号を付す。正転は、上部旋回体３の右方向への旋回に対応し、逆転は、上部旋回体の左方向への旋回に対応する。 Here, in the control system of the construction machine of the present embodiment, the rotation direction in which the rotating shaft 21a of the turning electric motor 21 rotates counterclockwise is referred to as “forward rotation”, and the control amount represents the drive in the forward rotation direction. Add a positive sign. On the other hand, the rotation direction in which the rotating shaft 21a of the turning electric motor 21 rotates clockwise is referred to as “reverse rotation”, and a negative sign is assigned to the control amount indicating the drive in the reverse rotation direction. Forward rotation corresponds to turning of the upper swing body 3 in the right direction, and reverse rotation corresponds to turning of the upper swing body in the left direction.

「不感帯領域」
この変換特性に示すように、不感帯領域は、レバー２６Ａの中立点付近に設けられている。この不感帯領域では、速度指令変換部３１から速度指令は出力されず、旋回駆動制御装置４０による旋回用電動機２１の駆動制御は行われない。また、不感帯領域では、メカニカルブレーキ２３によって旋回用電動機２１が機械的に停止された状態となる。 "Dead zone area"
As shown in this conversion characteristic, the dead zone region is provided near the neutral point of the lever 26A. In this dead zone, the speed command is not output from the speed command conversion unit 31, and the drive control of the turning electric motor 21 by the turning drive control device 40 is not performed. Further, in the dead zone region, the turning electric motor 21 is mechanically stopped by the mechanical brake 23.

従って、レバー２６Ａの操作量が不感帯領域内にある間は、メカニカルブレーキ２３によって旋回用電動機２１が機械的に停止され、これにより、上部旋回体３が機械的に停止された状態となる。 Therefore, while the operation amount of the lever 26A is in the dead zone region, the turning electric motor 21 is mechanically stopped by the mechanical brake 23, whereby the upper turning body 3 is mechanically stopped.

「零速度指令領域」
零速度指令領域は、レバー２６Ａの操作方向における不感帯領域の両外側に設けられている。この零速度指令領域は、不感帯領域における上部旋回体３の停止状態と、左右方向の旋回駆動領域における旋回状態とを切り替える際に操作性を良くするために設けられる緩衝領域である。 `` Zero speed command area ''
The zero speed command area is provided on both outer sides of the dead zone in the operation direction of the lever 26A. The zero speed command area is a buffer area provided to improve operability when switching between the stopped state of the upper swing body 3 in the dead zone area and the turning state in the left and right turning drive area.

操作レバー２６Ａの操作量がこの零速度指令領域の範囲内にあるときは、速度指令変換部３１から零速度指令が出力され、メカニカルブレーキ２３は解除された状態となる。 When the operation amount of the operation lever 26A is within the range of the zero speed command area, the zero speed command is output from the speed command conversion unit 31, and the mechanical brake 23 is released.

ここで、零速度指令とは、上部旋回体３の旋回速度を零にするために、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転速度を零にするための速度指令であり、後述するＰＩ(Proportional Integral)制御では、回転軸２１Ａの回転速度を零に近づけるための目標値として用いられる。 Here, the zero speed command is a speed command for setting the rotational speed of the rotating shaft 21A of the turning electric motor 21 to zero in order to make the turning speed of the upper swing body 3 zero, and is described later with PI (Proportional In the (Integral) control, the rotation speed of the rotating shaft 21A is used as a target value to approach zero.

なお、メカニカルブレーキ２３の制動（オン）／解除（オフ）の切り替えは、不感帯領域と零速度指令領域の境界においてコントローラ３０内の旋回駆動制御装置４０によって行われる。 Note that switching of braking (on) / release (off) of the mechanical brake 23 is performed by the turning drive control device 40 in the controller 30 at the boundary between the dead zone region and the zero speed command region.

従って、レバー２６Ａの操作量が零速度指令領域内にある間は、メカニカルブレーキ２３は解除され、零速度指令により、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａは停止状態に保持される。これにより、上部旋回体３は旋回駆動されずに停止状態に保持される。 Accordingly, while the operation amount of the lever 26A is within the zero speed command region, the mechanical brake 23 is released, and the rotating shaft 21A of the turning electric motor 21 is held in a stopped state by the zero speed command. As a result, the upper swing body 3 is held in a stopped state without being driven to rotate.

「左方向旋回駆動領域」
左方向旋回駆動領域は、上部旋回体３を左方向に旋回させるための速度指令が速度指令変換部３１から出力される領域である。 "Left direction drive area"
The left turn drive region is a region where a speed command for turning the upper swing body 3 in the left direction is output from the speed command conversion unit 31.

この領域内では、レバー２６Ａの操作量に応じて、速度指令の絶対値が増大するように設定されている。この速度指令に基づいて旋回駆動制御装置４０で駆動指令が演算され、この駆動指令によって旋回用電動機２１が駆動され、この結果、上部旋回体３が左方向に旋回駆動される。 In this region, the absolute value of the speed command is set to increase according to the operation amount of the lever 26A. Based on this speed command, the drive command is calculated by the turning drive control device 40, and the turning electric motor 21 is driven by this drive command. As a result, the upper turning body 3 is driven to turn leftward.

なお、上部旋回体３の旋回速度をある一定以下に制限するために、左方向旋回駆動領域における速度指令値は、絶対値が所定の値で制限される。 In order to limit the turning speed of the upper turning body 3 to a certain value or less, the absolute value of the speed command value in the leftward turning drive region is limited to a predetermined value.

「右方向旋回駆動領域」
右方向旋回駆動領域は、上部旋回体３を右方向に旋回させるための速度指令が速度指令変換部３１から出力される領域である。 `` Right turn drive area ''
The right direction turning drive region is a region in which a speed command for turning the upper swing body 3 in the right direction is output from the speed command conversion unit 31.

この領域内では、レバー２６Ａの操作量に応じて、速度指令の絶対値が増大するように設定されている。この速度指令に基づいて旋回駆動制御装置４０で駆動指令が演算され、この駆動指令によって旋回用電動機２１が駆動され、この結果、上部旋回体３が右方向に旋回駆動される。 In this region, the absolute value of the speed command is set to increase according to the operation amount of the lever 26A. Based on this speed command, a drive command is calculated by the turning drive control device 40, and the turning electric motor 21 is driven by this drive command. As a result, the upper turning body 3 is driven to turn rightward.

なお、左方向旋回駆動領域と同様に、右方向旋回駆動領域における速度指令値は、絶対値が所定の値で制限される。 Note that the absolute value of the speed command value in the right direction turning drive region is limited to a predetermined value as in the left direction turning drive region.

「駆動制御装置３２」
駆動制御装置３２は、電動発電機１２の運転制御（力行運転又は回生運転の切り替え）、及び、バッテリ１９の充放電制御を行うための制御装置である。この駆動制御装置３２は、エンジン１１の負荷の状態とバッテリ１９の充電状態に応じて、電動発電機１２の力行運転と回生運転を切り替える。駆動制御装置３２は、電動発電機１２の力行運転と回生運転を切り替えることにより、インバータ１８を介してバッテリ１９の充放電制御を行う。 "Drive control device 32"
The drive control device 32 is a control device for performing operation control of the motor generator 12 (switching between power running operation or regenerative operation) and charge / discharge control of the battery 19. The drive control device 32 switches between the power running operation and the regenerative operation of the motor generator 12 according to the load state of the engine 11 and the charge state of the battery 19. The drive control device 32 performs charge / discharge control of the battery 19 via the inverter 18 by switching between the power running operation and the regenerative operation of the motor generator 12.

「旋回駆動制御装置４０」
図５は、本実施の形態の旋回駆動制御装置４０の構成を示す制御ブロック図である。 "Swivel drive control device 40"
FIG. 5 is a control block diagram showing the configuration of the turning drive control device 40 of the present embodiment.

旋回駆動制御装置４０は、インバータ２０を介して旋回用電動機２１の駆動制御を行うための制御装置であり、旋回用電動機２１を駆動するための駆動指令を生成する駆動指令生成部５０、及び主制御部６０を含む。 The turning drive control device 40 is a control device for performing drive control of the turning electric motor 21 via the inverter 20, and includes a drive command generating unit 50 that generates a drive command for driving the turning electric motor 21, and a main command. A control unit 60 is included.

駆動指令生成部５０には、レバー２６Ａの操作量に応じて速度指令変換部３１から出力される速度指令が入力され、この駆動指令生成部５０は速度指令に基づき駆動指令を生成する。駆動指令生成部５０から出力される駆動指令はインバータ２０に入力され、このインバータ２０によって旋回用電動機２１がＰＷＭ制御信号により交流駆動される。 The drive command generator 50 receives a speed command output from the speed command converter 31 according to the amount of operation of the lever 26A, and the drive command generator 50 generates a drive command based on the speed command. The drive command output from the drive command generation unit 50 is input to the inverter 20, and the turning electric motor 21 is AC-driven by the inverter 20 using the PWM control signal.

主制御部６０は、旋回駆動制御装置４０の制御処理に必要な周辺処理を行う制御部である。また、本実施の形態の旋回駆動制御装置では、パワーボタン２６Ｄが操作されると、主制御部６０は、トルク制限部５４における許容値を増大させる処理を行う。この主制御部６０の具体的な処理内容については、関連箇所においてその都度説明する。 The main control unit 60 is a control unit that performs peripheral processing necessary for control processing of the turning drive control device 40. In the turning drive control device of the present embodiment, when the power button 26D is operated, the main control unit 60 performs a process of increasing the allowable value in the torque limiting unit 54. Specific processing contents of the main control unit 60 will be described each time in related portions.

なお、旋回駆動制御装置４０は、操作レバー２６Ａの操作量に応じて、旋回用電動機２１を駆動制御する際に、力行運転と回生運転の切り替え制御を行うとともに、インバータ２０を介してバッテリ１９の充放電制御を行う。 The turning drive control device 40 controls the switching between the power running operation and the regenerative operation when driving the turning electric motor 21 according to the operation amount of the operation lever 26A, and also controls the battery 19 via the inverter 20. Charge / discharge control is performed.

「駆動指令生成部５０」
駆動指令生成部５０は、減算器５１、ＰＩ制御部５２、トルク制限部５３、トルク制限部５４、減算器５５、ＰＩ制御部５６、電流変換部５７、及び旋回動作検出部５８を含む。この駆動指令生成部５０の減算器５１には、レバー２６Ａの操作量に応じた旋回駆動用の速度指令(rad/s)が入力される。 "Drive command generation unit 50"
The drive command generator 50 includes a subtractor 51, a PI controller 52, a torque limiter 53, a torque limiter 54, a subtractor 55, a PI controller 56, a current converter 57, and a turning motion detector 58. A speed command (rad / s) for turning drive corresponding to the operation amount of the lever 26A is input to the subtractor 51 of the drive command generation unit 50.

減算器５１は、レバー２６Ａの操作量に応じた速度指令の値（以下、速度指令値）から、旋回動作検出部５８によって検出される旋回用電動機２１の回転速度(rad/s)を減算して偏差を出力する。この偏差は、後述するＰＩ制御部５２において、旋回用電動機２１の回転速度を速度指令値（目標値）に近づけるためのＰＩ制御に用いられる。 The subtractor 51 subtracts the rotational speed (rad / s) of the turning electric motor 21 detected by the turning motion detector 58 from the value of the speed command (hereinafter referred to as speed command value) corresponding to the operation amount of the lever 26A. Output the deviation. This deviation is used in PI control for causing the rotational speed of the turning electric motor 21 to approach the speed command value (target value) in the PI control unit 52 described later.

ＰＩ制御部５２は、減算器５１から入力される偏差に基づき、旋回用電動機２１の回転速度を速度指令値（目標値）に近づけるように（すなわち、この偏差を小さくするように）ＰＩ制御を行い、そのために必要なトルク電流指令を演算する。生成されたトルク電流指令は、トルク制限部５３に入力される。 Based on the deviation input from the subtractor 51, the PI control unit 52 performs PI control so that the rotation speed of the turning electric motor 21 approaches the speed command value (target value) (that is, this deviation is reduced). And a torque current command necessary for that is calculated. The generated torque current command is input to the torque limiter 53.

トルク制限部５３は、レバー２６Ａの操作量に応じてトルク電流指令の値（以下、トルク電流指令値）を制限する処理を行う。この制限処理は、レバー２６Ａの操作量に応じてトルク電流指令値の許容値が緩やかに増大する制限特性に基づいて行われる。このようなトルク電流指令値の制限は、ＰＩ制御部５２によって演算されるトルク電流指令値が急激に増大すると制御性が悪化するため、これを抑制するために行われる。 The torque limiter 53 performs a process of limiting the value of the torque current command (hereinafter, torque current command value) according to the operation amount of the lever 26A. This limiting process is performed based on a limiting characteristic in which the allowable value of the torque current command value gradually increases according to the operation amount of the lever 26A. Such limitation of the torque current command value is performed in order to suppress this because the controllability deteriorates when the torque current command value calculated by the PI control unit 52 increases rapidly.

この制限特性は、レバー２６Ａの操作量の増大に伴ってトルク電流指令値の許容値（の絶対値）を緩やかに増大させる特性を有し、上部旋回体３の右方向及び左方向の双方向を制限するための特性を有するものである。制限特性を表すデータは、主制御部６０の内部メモリに格納されており、主制御部６０のＣＰＵによって読み出され、トルク制限部５３に入力される。 This limiting characteristic has a characteristic of gradually increasing the allowable value (absolute value) of the torque current command value as the amount of operation of the lever 26A increases. It has the characteristic for restricting. Data representing the limiting characteristic is stored in the internal memory of the main control unit 60, read by the CPU of the main control unit 60, and input to the torque limiting unit 53.

トルク制限部５４は、トルク制限部５３から入力されるトルク電流指令によって生じるトルクが旋回用電動機２１の許容最大トルク値以下となるように、トルク制限部５３から入力されるトルク電流指令値を制限する。このトルク電流指令値の制限は、トルク制限部５３と同様に、上部旋回体３の右方向及び左方向の双方向の回転に対して行われる。 The torque limiter 54 limits the torque current command value input from the torque limiter 53 so that the torque generated by the torque current command input from the torque limiter 53 is less than or equal to the allowable maximum torque value of the turning electric motor 21. To do. The torque current command value is limited with respect to bidirectional rotation of the upper swing body 3 in the right direction and the left direction in the same manner as the torque limiter 53.

ここで、トルク制限部５４においてトルク電流指令値を制限するためのトルク許容値には、通常用の値と非常用の値の２種類がある。通常用のトルク許容値は、旋回用電動機２１の連続定格トルクを表すトルク電流指令値に対応し、非常用のトルク許容値は、旋回用電動機２１の短時間定格トルクを表すトルク電流指令値に対応する。 Here, there are two types of allowable torque values for limiting the torque current command value in the torque limiter 54, a normal value and an emergency value. The normal torque allowable value corresponds to the torque current command value representing the continuous rated torque of the turning electric motor 21, and the emergency torque allowable value is the torque current command value representing the short-time rated torque of the electric rotating motor 21. Correspond.

通常用及び非常用のトルク許容値は、正転側と逆転側のそれぞれの値があり、通常用と非常用の切替は、主制御部６０によって行われる。 The normal and emergency torque allowance values have respective values on the forward rotation side and the reverse rotation side, and switching between normal use and emergency use is performed by the main control unit 60.

トルク電流指令値を制限するための特性を表すデータ（トルク許容値のデータ）は、主制御部６０の内部メモリに格納されており、主制御部６０のＣＰＵによって読み出され、トルク制限部５４に入力される。 Data representing the characteristics for limiting the torque current command value (torque allowable value data) is stored in the internal memory of the main control unit 60, read by the CPU of the main control unit 60, and the torque limiting unit 54. Is input.

減算器５５は、トルク制限部５４から入力されるトルク電流指令値から、電流変換部５７の出力値を減算して得る偏差を出力する。この偏差は、後述するＰＩ制御部５６及び電流変換部５７を含むフィードバックループにおいて、電流変換部５７から出力される旋回用電動機２１の駆動トルクを、トルク制限部５４を介して入力されるトルク電流指令値（目標値）によって表されるトルクに近づけるためのＰＩ制御に用いられる。 The subtractor 55 outputs a deviation obtained by subtracting the output value of the current converter 57 from the torque current command value input from the torque limiter 54. This deviation is the torque current that is input via the torque limiter 54 to the drive torque of the turning electric motor 21 that is output from the current converter 57 in a feedback loop that includes a PI controller 56 and a current converter 57 described later. It is used for PI control to approach the torque represented by the command value (target value).

ＰＩ制御部５６は、減算器５５から入力される偏差に基づき、この偏差を小さくするようにＰＩ制御を行い、インバータ２０に送る最終的な駆動指令となる電圧指令を生成する。インバータ２０は、ＰＩ制御部５６から入力される電圧指令に基づき、旋回用電動機２１をＰＷＭ駆動する。 Based on the deviation input from the subtractor 55, the PI control unit 56 performs PI control so as to reduce this deviation, and generates a voltage command as a final drive command to be sent to the inverter 20. The inverter 20 PWM-drives the turning electric motor 21 based on the voltage command input from the PI control unit 56.

電流変換部５７は、旋回用電動機２１のモータ電流を検出し、これをトルク電流指令に相当する値に変換し、減算器５５に入力する。 The current converter 57 detects the motor current of the turning electric motor 21, converts it into a value corresponding to the torque current command, and inputs it to the subtractor 55.

旋回動作検出部５８は、レゾルバ２２によって検出される旋回用電動機２１の回転位置の変化（すなわち上部旋回体３の旋回）を検出するとともに、回転位置の時間的な変化から旋回用電動機２１の回転速度を微分演算によって導出する。導出された回転速度を表すデータは、減算器５１及び主制御部６０に入力される。 The turning motion detector 58 detects a change in the rotational position of the turning electric motor 21 detected by the resolver 22 (that is, turning of the upper turning body 3), and the rotation of the turning electric motor 21 from the temporal change in the rotational position. The speed is derived by differential operation. Data representing the derived rotational speed is input to the subtractor 51 and the main control unit 60.

このような構成の駆動指令生成部５０において、速度指令変換部３１から入力される速度指令に基づき、旋回用電動機２１を駆動するためのトルク電流指令が生成され、上部旋回体３が所望の位置まで旋回される。 In the drive command generation unit 50 having such a configuration, a torque current command for driving the turning electric motor 21 is generated based on the speed command input from the speed command conversion unit 31, and the upper swing body 3 is moved to a desired position. It is turned to.

図６は、主制御部６０の一機能として実現される許容値切替部６１を示す機能ブロック図である。この許容値切替部６１は、トルク制限部５４の許容値を絶対値で増大させるための手段であり、主制御部６０のＣＰＵが内部メモリに格納されるプログラムを実行することによって実現される演算部である。 FIG. 6 is a functional block diagram showing an allowable value switching unit 61 realized as one function of the main control unit 60. The allowable value switching unit 61 is a means for increasing the allowable value of the torque limiting unit 54 as an absolute value, and is realized by the CPU of the main control unit 60 executing a program stored in the internal memory. Part.

許容値切替部６１は、判定部６２と切替スイッチ部６３及び６４を含む。判定部６２には、速度指令と回転速度が入力される。この速度指令は、速度指令変換部３１から主制御部６０に入力されるものであり、回転速度は、旋回動作検出部５８から主制御部６０に入力されるものである。 The allowable value switching unit 61 includes a determination unit 62 and changeover switch units 63 and 64. The determination unit 62 receives a speed command and a rotation speed. The speed command is input from the speed command conversion unit 31 to the main control unit 60, and the rotation speed is input from the turning motion detection unit 58 to the main control unit 60.

また、切替スイッチ部６３は入力端子ａ及びｂを有し、入力端子ａには、正転側の通常用のトルク許容値（１００％）が入力され、入力端子ｂには、正転側の非常用のトルク許容値（２００％）が入力される。これらのトルク許容値は、主制御部６０のＣＰＵによって内部メモリから読み出されて入力端子ａ及びｂに入力される。 The changeover switch 63 has input terminals a and b. The normal torque allowable value (100%) on the normal rotation side is input to the input terminal a, and the normal rotation side is input to the input terminal b. An emergency torque tolerance (200%) is input. These allowable torque values are read from the internal memory by the CPU of the main control unit 60 and input to the input terminals a and b.

ここで、通常用のトルク許容値（１００％）は、旋回用電動機２１の正転側の連続定格トルクを表すトルク電流指令値に対応する。また、非常用のトルク許容値（２００％）は、旋回用電動機２１の正転側の短時間定格トルクを表すトルク電流指令値に対応する。 Here, the normal torque allowable value (100%) corresponds to a torque current command value representing the continuous rated torque on the forward rotation side of the turning electric motor 21. The emergency torque allowable value (200%) corresponds to a torque current command value representing a short-time rated torque on the forward rotation side of the turning electric motor 21.

パワーボタン２６Ｄが押される非常時には、駆動指令生成部５０によって最終的に生成されるトルク電流指令の値を絶対値で増大させてトルク不足を補うために、絶対値が通常用のトルク許容値の倍である短時間定格トルクをトルク制限部５４のトルク許容値として設定するためである。 In the event of an emergency when the power button 26D is pressed, the absolute value is set to the normal torque allowable value in order to compensate for the torque shortage by increasing the value of the torque current command finally generated by the drive command generation unit 50 with the absolute value. This is because the short-time rated torque that is double is set as the allowable torque value of the torque limiter 54.

同様に、切替スイッチ部６４は入力端子ａ及びｂを有し、入力端子ａには、逆転側の通常用のトルク許容値（−１００％）が入力され、入力端子ｂには、逆転側の非常用のトルク許容値（−２００％）が入力される。 Similarly, the changeover switch unit 64 has input terminals a and b, and the normal torque allowable value (-100%) for the reverse rotation is input to the input terminal a, and the reverse rotation side is input to the input terminal b. An emergency torque tolerance (-200%) is input.

ここで、通常用のトルク許容値（−１００％）は、旋回用電動機２１の逆転側の連続定格トルクを表すトルク電流指令値に対応する。また、非常用のトルク許容値（−２００％）は、旋回用電動機２１の逆転側の短時間定格トルクを表すトルク電流指令値に対応する。これらのトルク許容値は、逆転側のトルクを制限するために、正転側のトルク許容値の符号を反転させたものである。 Here, the normal torque allowable value (−100%) corresponds to a torque current command value representing the continuous rated torque on the reverse side of the turning electric motor 21. The emergency torque allowable value (−200%) corresponds to a torque current command value representing the short-time rated torque on the reverse side of the turning electric motor 21. These torque allowable values are obtained by inverting the sign of the forward rotation allowable torque in order to limit the reverse rotation torque.

なお、通常時は、切替スイッチ部６３及び６４は、ともに入力端子ａに接続されており、トルク制限部５４には連続定格トルクに対応するトルク許容値が入力される。 In normal times, the changeover switches 63 and 64 are both connected to the input terminal a, and the torque limiter 54 receives a torque allowable value corresponding to the continuous rated torque.

「判定部６２の処理」
図７は、許容値切替部６１の判定部６２によって実行されるトルク許容値の切り替え処理の手順を示す図である。 “Processing of determination unit 62”
FIG. 7 is a diagram illustrating a procedure of a torque allowable value switching process executed by the determination unit 62 of the allowable value switching unit 61.

判定部６２は、パワーボタン２６Ｄが押されたか否かを判定する（ステップＳ１）。パワーボタン２６Ｄが押された場合に、トルク制限部５４のトルク許容値を増大させるためである。このステップＳ１の処理はパワーボタン２６Ｄが押されるまで繰り返し実行する。 The determination unit 62 determines whether or not the power button 26D has been pressed (step S1). This is because when the power button 26D is pressed, the allowable torque value of the torque limiting unit 54 is increased. The process of step S1 is repeatedly executed until the power button 26D is pressed.

判定部６２は、パワーボタン２６Ｄが押された場合に、旋回用電動機２１が正転又は逆転のいずれの方向に回転しているのかを判定する（ステップＳ２）。回転方向によってトルク許容値の符号が異なるからである。なお、判定部６２は、旋回動作検出部５８から主制御部６０に入力される回転速度の符号に基づいて回転方向を判定する。 The determination unit 62 determines whether the turning electric motor 21 is rotating in the forward rotation or the reverse rotation when the power button 26D is pressed (step S2). This is because the sign of the torque tolerance varies depending on the rotation direction. The determination unit 62 determines the rotation direction based on the sign of the rotation speed input from the turning motion detection unit 58 to the main control unit 60.

判定部６２は、旋回用電動機２１が正転方向に回転していると判定した場合は、切替スイッチ部６３を入力端子ｂに切り替える（ステップＳ３Ｒ）。これにより、トルク制限部５４の正転側のトルク許容値が通常時のトルク許容値（１００％）の倍である非常用のトルク許容値（２００％）に増大される。 If the determination unit 62 determines that the turning electric motor 21 is rotating in the forward rotation direction, the determination unit 62 switches the changeover switch unit 63 to the input terminal b (step S3R). As a result, the torque allowable value on the forward rotation side of the torque limiting unit 54 is increased to an emergency torque allowable value (200%) that is twice the normal torque allowable value (100%).

次いで、判定部６２は、１．０秒をカウントし終えると、切替スイッチ部６３を入力端子ａに切り替える（ステップＳ４Ｒ）。これにより、トルク制限部５４の正転側のトルク許容値が非常用のトルク許容値（２００％：短時間定格トルク）から通常時のトルク許容値（１００％：連続定格トルク）に戻される。旋回用電動機２１を短時間定格トルクで駆動するのは短時間に限られるため、トルクを増大させる期間を１．０秒間というごく短い時間に設定したものである。 Next, when the determination unit 62 finishes counting 1.0 second, the determination switch 62 switches the changeover switch unit 63 to the input terminal a (step S4R). As a result, the torque allowable value on the forward rotation side of the torque limiting unit 54 is returned from the emergency torque allowable value (200%: short-time rated torque) to the normal torque allowable value (100%: continuous rated torque). Since the turning electric motor 21 is driven with the rated torque for a short time only in a short time, the period for increasing the torque is set to a very short time of 1.0 second.

判定部６２は、切替スイッチ部６３を入力端子ａに切り替えると、処理を終了する。 The determination part 62 will complete | finish a process, if the changeover switch part 63 is switched to the input terminal a.

また、判定部６２は、ステップＳ２において、旋回用電動機２１が逆転方向に回転していると判定した場合は、切替スイッチ部６４を入力端子ｂに切り替える（ステップＳ３Ｌ）。これにより、トルク制限部５４の逆転側のトルク許容値が通常時のトルク許容値（１００％）の倍である非常用のトルク許容値（２００％）に増大される。 If the determination unit 62 determines in step S2 that the turning electric motor 21 is rotating in the reverse rotation direction, the determination unit 62 switches the changeover switch unit 64 to the input terminal b (step S3L). As a result, the torque allowable value on the reverse side of the torque limiting unit 54 is increased to an emergency torque allowable value (200%) that is twice the normal torque allowable value (100%).

次いで、判定部６２は、１．０秒をカウントし終えると、切替スイッチ部６４を入力端子ａに切り替える（ステップＳ４Ｌ）。これにより、トルク制限部５４の逆転側のトルク許容値が非常用のトルク許容値（２００％：短時間定格トルク）から通常時のトルク許容値（１００％：連続定格トルク）に戻される。旋回用電動機２１を短時間定格トルクで駆動するのは短時間に限られるため、トルクを増大させる期間を１．０秒間というごく短い時間に設定したものである。 Next, when the determination unit 62 finishes counting 1.0 second, the determination switch 62 switches the changeover switch unit 64 to the input terminal a (step S4L). As a result, the torque allowable value on the reverse side of the torque limiting unit 54 is returned from the emergency torque allowable value (200%: short-time rated torque) to the normal torque allowable value (100%: continuous rated torque). Since the turning electric motor 21 is driven with the rated torque for a short time only in a short time, the period for increasing the torque is set to a very short time of 1.0 second.

判定部６２は、切替スイッチ部６４を入力端子ａに切り替えると、処理を終了する。 The determination part 62 will complete | finish a process, if the changeover switch part 64 is switched to the input terminal a.

以上の処理は、本実施の形態の建設機械が運転されている間は、繰り返し行われる。 The above process is repeated while the construction machine of the present embodiment is in operation.

「動作説明」
図８は、速度指令変換部３１から出力される速度指令、旋回動作検出部５８で検出される実際の回転速度、及び旋回用電動機２１を駆動するために最終的に駆動指令生成部５０から出力されるトルク電流指令の関係を示す特性図であり、（ａ）は正転側、（ｂ）は逆転側の特性を示す。 "Description of operation"
FIG. 8 shows the speed command output from the speed command conversion unit 31, the actual rotational speed detected by the turning motion detection unit 58, and the final output from the drive command generation unit 50 to drive the turning electric motor 21. FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between torque current commands to be executed, wherein (a) shows the forward rotation side characteristics and (b) shows the reverse rotation side characteristics.

ここでは、一例として、バケット６が土砂等を押し退けながら旋回を行う場合において、旋回用電動機２１の負荷が大きくなり、より大きな駆動トルクが必要となる場合の動作について説明する。 Here, as an example, a description will be given of an operation in the case where the load of the turning electric motor 21 is increased and a larger driving torque is required when the bucket 6 turns while pushing the earth and sand away.

図８（ａ）に示すように、時刻Ａにおいて、速度指令が零である状態（速度指令変換部３１から零速度指令が出力されている状態）からレバー２６Ａが操作されて右方向旋回領域に入り、速度指令が１００％に立ち上がると、駆動指令生成部５０からは連続定格トルク（１００％）を出力するための値を有するトルク電流指令が出力される。 As shown in FIG. 8 (a), at time A, the lever 26A is operated from the state where the speed command is zero (the state where the zero speed command is output from the speed command conversion unit 31) to the right turn region. When the speed command rises to 100%, the drive command generator 50 outputs a torque current command having a value for outputting the continuous rated torque (100%).

しかし、このとき、バケット６が土砂等に引っかかって上部旋回体３が旋回できず、回転速度が立ち上がらないため、時刻Ｂにおいて、運転者がパワーボタン２６Ｄを押したとする。 However, at this time, it is assumed that the driver presses the power button 26D at time B because the bucket 6 is caught by earth and sand and the upper swing body 3 cannot be swung and the rotation speed does not rise.

パワーボタン２６Ｄが押されると、判定部６２は、切替スイッチ部６３を入力端子ｂに切り替え、トルク制限部５４の正転側のトルク許容値が通常時のトルク許容値（１００％）の倍である非常用のトルク許容値（２００％）に増大される。 When the power button 26D is pressed, the determination unit 62 switches the changeover switch unit 63 to the input terminal b, and the allowable torque value on the forward rotation side of the torque limiting unit 54 is double the normal torque allowable value (100%). Increased to some emergency torque tolerance (200%).

このため、図８（ａ）に示すように、駆動指令生成部５０から出力されるトルク電流指令の値は２倍に増大され、短時間定格トルク（２００％）を出力するための値を有するトルク電流指令が出力される。 Therefore, as shown in FIG. 8A, the value of the torque current command output from the drive command generation unit 50 is doubled, and has a value for outputting the rated torque (200%) for a short time. Torque current command is output.

このように、トルク電流指令が２倍に増大されると、旋回用電動機２１の駆動トルクが２倍に増大されるため、バケット６が土砂等を押し退け、上部旋回体３が旋回を開始するため、それまで零（０）であった実際の回転速度が上昇し始める。これにより、土砂等を押し退ける場合のように旋回用電動機２１が高負荷の状態においても、上部旋回体３を確実に旋回させることができる。 Thus, when the torque current command is doubled, the driving torque of the turning electric motor 21 is doubled, so that the bucket 6 pushes away the earth and sand and the upper swing body 3 starts turning. The actual rotational speed, which was zero (0) until then, starts to increase. Thereby, even when the turning electric motor 21 is in a high load state as in the case where the earth and sand are pushed away, the upper turning body 3 can be reliably turned.

さらに、トルク制限部５４のトルク許容値の増大させる処理は、１．０秒間に限られているため、図８（ａ）に示すように、トルク電流指令は、増大されてから（時刻Ｂから）１．０秒後に増大前の元の値に戻される。これにより、トルク電流指令が連続定格トルク（１００％）を出力するための値に戻され、旋回動作検出部５８によって検出される実際の回転速度の上昇率が緩やかになる。 Further, since the process of increasing the torque allowable value of the torque limiting unit 54 is limited to 1.0 second, the torque current command is increased (from time B as shown in FIG. 8A). ) After 1.0 second, the original value before increase is restored. Thereby, the torque current command is returned to the value for outputting the continuous rated torque (100%), and the rate of increase of the actual rotational speed detected by the turning motion detector 58 becomes gradual.

なお、図８（ｂ）に逆転側の特性図を示すが、旋回方向が左方向になることによって制御量の符号が反対になること以外は図８（ａ）の特性及び動作に準ずるため、その説明を省略する。 FIG. 8 (b) shows a characteristic diagram on the reverse rotation side, except that the sign of the controlled variable is reversed by turning the turning direction to the left, so that it conforms to the characteristics and operation of FIG. 8 (a). The description is omitted.

以上のように、本実施の形態の旋回駆動制御装置及びこれを含む建設機械によれば、作業中に旋回用電動機２１が高負荷の状態にあって駆動トルクが不足する場合に、運転者によってパワーボタン２６Ｄが押されると、トルク制限部５４のトルク許容値を絶対値で増大するので、作業中に、上部旋回体３を旋回させながらバケット６等の作業要素で土砂や岩石等を押し退ける場合にトルク不足を補うことができる。これにより、作業性を各段に良好なものとすることができる。 As described above, according to the turning drive control device and the construction machine including the same according to the present embodiment, when the turning electric motor 21 is in a high load state and the driving torque is insufficient during the operation, When the power button 26D is pressed, the torque limit value of the torque limiter 54 increases in absolute value. Therefore, when the upper revolving unit 3 is turned during the work, the earth or rock is pushed away by the work element such as the bucket 6 or the like. Can compensate for the lack of torque. Thereby, workability | operativity can be made favorable to each step | level.

また、上述のように、必要な状態においてのみトルク制限部５４のトルク許容値を増大させるため、旋回用電動機２１やインバータ２０を大型化する必要がない。このため、電力損失の増大や、大幅なコストアップを生じることなく、作業性を向上させることができる。 Further, as described above, since the torque allowable value of the torque limiting unit 54 is increased only in a necessary state, there is no need to increase the size of the turning electric motor 21 and the inverter 20. For this reason, workability | operativity can be improved, without producing the increase in power loss and a big cost increase.

以上では、旋回用電動機２１がインバータ２０によってＰＷＭ駆動される交流モータであり、その回転速度を検出するために、レゾルバ２２及び旋回動作検出部５８を用いる形態について説明したが、旋回用電動機２１は直流モータであってもよい。この場合は、インバータ２０、レゾルバ２２及び旋回動作検出部５８が不要となり、回転速度としては直流モータのタコジェネレータで検出される値を用いればよい。 In the above description, the turning motor 21 is an AC motor that is PWM-driven by the inverter 20, and the form in which the resolver 22 and the turning motion detection unit 58 are used to detect the rotation speed has been described. A DC motor may be used. In this case, the inverter 20, the resolver 22, and the turning motion detection unit 58 are not necessary, and the value detected by the tachometer generator of the DC motor may be used as the rotation speed.

また、非常時に旋回用電動機２１を駆動するための最終的なトルク電流値を増大させるために、トルク制限部５４のトルク許容値を絶対値で短時間定格トルクにまで増大させる形態について説明したが、旋回駆動制御装置及び建設機械の仕様等に応じて、連続定格トルクに対応するトルク許容値よりも大きく、かつ、短時間定格トルクに対応するトルク許容値以下の任意の値に設定してもよい。 In addition, in order to increase the final torque current value for driving the turning electric motor 21 in the event of an emergency, the mode in which the allowable torque value of the torque limiting unit 54 is increased to the rated torque for a short time with an absolute value has been described. Depending on the specifications of the turning drive control device and the construction machine, it may be set to any value that is larger than the allowable torque value corresponding to the continuous rated torque and less than the allowable torque value corresponding to the short-time rated torque. Good.

また、以上では、トルク電流指令の演算にＰＩ制御を用いる形態について説明したが、これに代えて、ロバスト制御、適応制御、比例制御、積分制御等を用いてもよい。 In the above description, the PI control is used for calculating the torque current command. However, instead of this, robust control, adaptive control, proportional control, integral control, or the like may be used.

また、以上では、ハイブリッド型の建設機械を用いて説明したが、旋回機構が電動化されている建設機械であれば、本実施の形態の旋回駆動装置の適用対象は、バイブリッド型に限定されるものではない。 In the above description, the hybrid construction machine is used. However, if the turning mechanism is an electric construction machine, the application target of the turning drive device according to the present embodiment is limited to the hybrid type. It is not something.

以上、本発明の例示的な実施の形態の旋回駆動制御装置及びこれを含む建設機械について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 As mentioned above, although the turning drive control apparatus of the exemplary embodiment of the present invention and the construction machine including the same have been described, the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment, and is claimed. Various modifications and changes can be made without departing from the scope.

本実施の形態の旋回駆動制御装置を含む建設機械を示す側面図である。It is a side view which shows the construction machine containing the turning drive control apparatus of this Embodiment. 本実施の形態の旋回駆動制御装置を含む建設機械の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the construction machine containing the turning drive control apparatus of this Embodiment. 本実施の形態の建設機械の運転席及びその周辺を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the driver's seat of the construction machine of this Embodiment, and its periphery. 本実施の形態の建設機械の速度指令変換部において操作レバーの操作量を速度指令に変換する変換特性を示す図である。It is a figure which shows the conversion characteristic which converts the operation amount of an operation lever into a speed command in the speed command conversion part of the construction machine of this Embodiment. 本実施の形態の旋回駆動制御装置の構成を表す制御ブロック図である。It is a control block diagram showing the structure of the turning drive control apparatus of this Embodiment. 本実施の形態の旋回駆動制御装置の主制御部の一機能として実現される許容値切替部を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the allowable value switching part implement | achieved as one function of the main control part of the turning drive control apparatus of this Embodiment. 本実施の形態の旋回駆動制御装置の許容値切替部の判定部によって実行されるトルク許容値の切り替え処理の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the switching process of the torque allowable value performed by the determination part of the allowable value switching part of the turning drive control apparatus of this Embodiment. 本実施の形態の旋回駆動制御装置の速度指令変換部から出力される速度指令、旋回動作検出部で検出される実際の回転速度、及び旋回用電動機を駆動するために最終的に駆動指令生成部から出力されるトルク電流指令の関係を示す特性図であり、（ａ）は正転側、（ｂ）は逆転側の特性を示す。The speed command output from the speed command conversion unit of the turning drive control device of the present embodiment, the actual rotational speed detected by the turning operation detection unit, and finally the drive command generation unit for driving the turning motor FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between torque current commands output from the forward rotation side, where (a) shows the forward rotation side characteristic and (b) the reverse rotation side characteristic.

Explanation of symbols

１下部走行体
１Ａ、１Ｂ走行機構
２旋回機構
３上部旋回体
４ブーム
５アーム
６バケット
７ブームシリンダ
８アームシリンダ
９バケットシリンダ
１０キャビン
１１エンジン
１２電動発電機
１３減速機
１４メインポンプ
１５パイロットポンプ
１６高圧油圧ライン
１７コントロールバルブ
１８インバータ
１９バッテリ
２０インバータ
２１旋回用電動機
２３メカニカルブレーキ
２４旋回減速機
２５パイロットライン
２６操作装置
２６Ａ、２６Ｂレバー
２６Ｃペダル
２６Ｄパワーボタン
２７油圧ライン
２８油圧ライン
２９圧力センサ
３０コントローラ
３１速度指令変換部
３２駆動制御装置
４０旋回駆動制御装置
５０駆動指令生成部
５１減算器
５２ＰＩ制御部
５３トルク制限部
５４トルク制限部
５５減算器
５６ＰＩ制御部
５７電流変換部
５８旋回動作検出部
６０主制御部
６１許容値切替部
６２判定部
６３、６４切替スイッチ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower traveling body 1A, 1B Traveling mechanism 2 Turning mechanism 3 Upper turning body 4 Boom 5 Arm 6 Bucket 7 Boom cylinder 8 Arm cylinder 9 Bucket cylinder 10 Cabin 11 Engine 12 Motor generator 13 Reducer 14 Main pump 15 Pilot pump 16 High pressure Hydraulic line 17 Control valve 18 Inverter 19 Battery 20 Inverter 21 Electric motor for turning 23 Mechanical brake 24 Turning reduction gear 25 Pilot line 26 Operating device 26A, 26B Lever 26C Pedal 26D Power button 27 Hydraulic line 28 Hydraulic line 29 Pressure sensor 30 Controller 31 Speed Command conversion unit 32 Drive control device 40 Turning drive control device 50 Drive command generation unit 51 Subtractor 52 PI control unit 53 Torque limiting unit 54 Torque limiting unit 55 Subtractor 56 PI Control Unit 57 Current Conversion Unit 58 Turning Operation Detection Unit 60 Main Control Unit 61 Allowable Value Switching Unit 62 Determination Unit 63, 64 Changeover Switch Unit

Claims

A turning drive control device that drives and controls a turning mechanism of a construction machine that is turned by an electric motor,
Speed command output means for outputting a speed command for controlling the rotational speed of the electric motor based on the operation amount of the operation means of the construction machine;
Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the electric motor;
Drive command generation means for generating a drive command for driving the electric motor based on the speed command output from the speed command output means and the rotational speed detected by the rotational speed detection means;
When an emergency output increase command is input to the operation means, the value of the drive command generated by the drive command generation means is an absolute value so as to increase the drive torque generated by the motor in response to the drive command. And a drive command increasing means for increasing the rotation command.

The turning drive control device according to claim 1, wherein the drive command increasing means increases the value of the drive command generated by the drive command generating means with an absolute value for a predetermined short time.

The drive command generation means includes a limit means for limiting the value of the drive command with an absolute value so that a drive torque generated in the electric motor by the drive command is equal to or less than an allowable value,
The turning drive control according to claim 1 or 2, wherein the drive command increasing means increases the value of the drive command generated by the drive command generating means by an absolute value by increasing an allowable value of the limiting means. apparatus.

The drive command increasing means increases the allowable value of the limiting means to a value that is larger than a drive command value that represents a continuous rated torque of the electric motor and that is equal to or less than a drive command value that represents a short-time rated torque. 4. A turning drive control device according to 3.

The emergency output increase command is input to the drive command increase means when the electric motor is in a high load state and the drive torque is insufficient during the operation of the construction machine. The turning drive control device described in 1.

The emergency output increase command is input to the drive command increase unit by pressing a button switch disposed on a top of a lever included in the operation unit. The turning drive control device described.

A construction machine comprising the turning drive control device according to any one of claims 1 to 6.