工程机械的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有能够进行俯仰动作的作业机和旋转体的液压挖掘机等的工程机械。
【背景技术】
[0002]在一般的工程机械中，若作业负载增大，则栗压升高且栗的排出流量减小。其结果为，若对前作业机进行操作，则作业负载越大，前作业机的速度越慢。
[0003]与此相对，存在如下工程机械:根据操作阀的前后压力差和操作量利用压力补偿单元使操作阀的开口面积发生变化(参照专利文献1等)。在该工程机械中，例如在同时进行旋转和动臂上升的旋转动臂上升的动作的情况下，若动臂的负载大，则与旋转动作对应的操作阀的开口面积减小、且与动臂对应的操作阀的开口面积增加，由此确保与动臂的负载小时同样的操作性。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2008-224039号公报
【发明内容】
[0007]虽然在与负载无关地确保一定的操作性方面是有利的，但另一方面，在动臂的负载大的情况下，作为操作感动臂的动作速度下降是自然的，也存在喜好能够感受到施加于动臂的负载的动作的操作员。在上述专利文献1的工程机械中，若省略压力补偿单元，则动臂速度也与动臂负载相应地下降，与此相应地，能达成能感受到动臂负载的动作。然而，在该情况下，当旋转动臂上升时存在如下问题。
[0008]例如，若动臂的负载发生变化，即使动臂上升操作量相同，动臂的上升速度也发生变化，与此相对，若旋转操作量相同，则即使动臂的负载发生变化，旋转速度也几乎不变。换言之，由于即使以相同的方式进行操作，每单位时间的动臂的上升量也根据动臂负载的不同而不同，因此，在动臂负载小的情况下、以及动臂负载大的情况下，旋转动臂上升时的前作业机的轨迹发生变化。其结果为，若以与动臂负载小时相同的方式进行旋转动臂上升操作，则在动臂的负载大的情况下动臂有可能描绘出意外低的轨迹，从而有可能使得前作业机与自卸卡车的载货台碰撞。另外，在施加于动臂的负载会因作业状况而发生意外的变化的情况下，为了使得旋转动臂上升动作时的前作业机的轨迹无论动臂负载如何都始终保持一致，需要熟练且高超的技能。
[0009]本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供一种工程机械，根据前作业机的动作而能够感受到施加于动臂的负载，另一方面，能够不受动臂负载的影响而使前作业机以与操作相应的轨迹进行动作。
[0010]为了达成上述目的，本发明的特征在于，具备:行驶体;旋转体，其能够旋转地设置在上述行驶体上;旋转马达，其旋转驱动上述旋转体;动臂，其与上述旋转体连结；动臂缸，其使上述动臂进行俯仰动作;旋转操作装置，其对上述旋转体的旋转动作进行指示;动臂操作装置，其对上述动臂的俯仰动作进行指示;检测器，其对上述动臂缸的根据负载而变化的状态量进行检测；以及控制器，其在输入有基于上述旋转操作装置的旋转操作以及基于上述动臂操作装置的动臂上升操作的信号的期间，相对于与上述旋转操作的信号相应的基准旋转速度，根据上述检测器的信号来减小上述旋转体的旋转速度，上述控制器具有:动臂减速量运算部，其基于上述检测器的信号而对相对于与上述动臂操作装置的操作量相应的基准动臂上升速度Rs的动臂减速量△ R进行运算;旋转速度减速量运算部，其基于上述旋转操作装置的操作量及上述动臂减速量A R而对相对于与上述旋转操作装置的操作量相应的基准旋转速度Ss的旋转减速量△ S进行运算；以及转矩指令值运算部，其基于上述旋转马达的旋转转矩及上述旋转减速量A S而对使上述旋转减速量△ S产生的上述旋转马达的转矩指令值进行运算并将其输出，上述旋转速度减速量运算部以使(Rs-△ R)/(Ss-△ S) =Rs/Ss的关系成立的方式对上述旋转减速量A S进行运算。
[0011]发明的效果
[0012]根据本发明，能够根据前作业机的动作而感受到施加于动臂的负载，另一方面，能够不受动臂负载的影响而使前作业机以与操作相应的轨迹进行动作，从而能够期待操作性及安全性的提尚。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的第1实施方式所涉及的工程机械的局部透视侧视图。
[0014]图2是本发明的第1实施方式所涉及的工程机械所具备的驱动系统的概念图。
[0015]图3是本发明的第1实施方式所涉及的工程机械所具备的驱动系统的主要部分的框图。
[0016]图4是表示本发明的第1实施方式所涉及的工程机械中无动臂负载的情况下的旋转动臂上升时的转矩等的变动的图。
[0017]图5是表示本发明的第1实施方式所涉及的工程机械中有动臂负载的情况下的旋转动臂上升时的转矩等的变动的图。
[0018]图6是本发明的第2实施方式所涉及的工程机械所具备的驱动系统的主要部分的框图。
[0019]图7是表示本发明的第2实施方式所涉及的工程机械中无动臂负载的情况下的旋转动臂上升时的转矩等的变动的图。
[0020]图8是表示本发明的第2实施方式所涉及的工程机械中有动臂负载的情况下的旋转动臂上升时的转矩等的变动的图。
[0021]图9是本发明的第3实施方式所涉及的工程机械所具备的驱动系统的主要部分的框图。
[0022]图10是表示本发明的第3实施方式所涉及的工程机械的旋转动臂上升动作时的旋转马达转矩与旋转角速度等之间的关系的一例的特性图。
[0023]图11是表示旋转动臂上升动作时由动臂负载而引起的动臂的轨迹不同的图，且是本发明的效果的说明图。
[0024]图12是表示动作中的动臂负载发生变动的情况下的本发明所涉及的工程机械的旋转动臂上升动作时的转矩等的变动的图。
[0025]图13是对本发明的第1实施方式所涉及的工程机械中抑制旋转速度的条件进行整理的图。
【具体实施方式】
[0026]以下，利用附图对本发明的实施方式进行说明。
[0027]首先，本申请说明书中述及的旋转动臂上升操作是指同时进行动臂上升操作和旋转操作，即在彼此的操作输入中，具有时间上的重叠。因此，两种操作的起始时期及结束时期相同的情况当然包含于旋转动臂上升操作中，即使一方的操作输入先于另一方的操作输入，在一方的操作输入的持续过程中进行另一方的操作输入的情况等下同时进行两种操作的时间也包含于旋转动臂上升操作中。
[0028](第丨实施方式)
[0029]图1是本发明的第1实施方式所涉及的工程机械的局部透视侧视图。
[0030]图1所示的工程机械是电动式液压挖掘机，其具备行驶体10、能够旋转地设置在行驶体10上的旋转体20、能够进行俯仰动作地设置在旋转体20上的挖掘机构(前作业机)30。
[0031]行驶体10具备左右一对的履带lla、llb及履带架12a、12b、分别对左右的履带11a、lib进行驱动的行驶用液压马达13、14、以及行驶用液压马达13、14的减速器等。关于履带lla、llb及履带架12a、12b，图1中分别仅示出左侧的部件。
[0032]旋转体20经由旋转架21而搭载于履带架12a、12b的上部。旋转架21经由旋转轮，设置为在履带架12a、12b的上部能够以铅垂轴为中心旋转。虽然未进行特别的图示，但旋转轮为如下结构:具备与履带架12a、12b连接的内轮、以及与旋转架21连接的外轮，外轮相对于内轮旋转。在旋转架21上设置有旋转用电动马达25及旋转用液压马达27。旋转用电动马达25与旋转用液压马达27—起支承于旋转轮的外轮，并经由减速器26而与内轮的内齿轮啮合。旋转用液压马达27与旋转用电动马达25同轴地设置。另外，在旋转用电动马达25上连接有蓄电器件即电容器24，旋转用电动马达25利用来自电容器24的供电而进行驱动。通过该结构而将旋转用液压马达27及旋转用电动马达25的驱动力经由减速器26而传递至旋转轮，旋转体20与旋转架21—起相对于行驶体10旋转。
[0033]挖掘机构30是具备动臂31、斗杆34、铲斗35的多关节构造的前作业机。动臂31借助销等而能够在上下方向上进行俯仰动作地与旋转体20的旋转架21连结。斗杆34借助销等而能够在前后方向上转动地与动臂31的前端部连结。铲斗35借助销等而能够转动地与斗杆34的前端部连结。而且，动臂31、斗杆34以及铲斗35分别由动臂缸32、斗杆缸34以及铲斗缸36驱动。动臂缸32、斗杆缸34以及铲斗缸36是液压缸。
[0034]另外，在