[发明专利]电动机的控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够用于包括液压挖掘机、推土机、翻斗汽车、轮式装载机等建筑机械在内的作业机械中的电动机的控制装置及其控制方法。

背景技术

以往，按作业机械的操作人员的意思可以将作业机械设定为重视作业效率的功率模式(P模式)、重视燃料消耗率的经济模式(E模式)等作业模式。另一方面，为了使作业机械的回旋体、行驶体等动作而配备电动机的混合动力作业机械具有混合搭载有电气驱动系统和液压驱动系统的构造，该电气驱动系统利用电能驱动电动机，该液压驱动系统使用与发动机直接连结的液压泵中的工作油使液压缸、液压电机动作而驱动作业机、行驶装置等。因此，尽管设定作业模式来对发动机进行输出限制，但当对电动机没有进行与作业模式对应的输出限制时，混合动力作业机械的操作人员可能会感觉到与仅搭载液压驱动系统的构造的作业机械在操作感上的差别，从而有操作上的不适感。另外，尽管设定作业模式来对发动机进行输出限制，但当对电动机没有进行与作业模式对应的输出限制时，电气驱动系统的动作速度与液压驱动系统的动作速度会产生不协调，这也使混合动力作业机械的操作人员感觉到不适。

为了消除这种操作上的不适感，根据设定的作业模式对电动机也施加扭矩限制。例如，对驱动混合动力液压挖掘机的上部回旋体回旋的回旋电机进行与作业模式对应的扭矩限制，图7示出了对这种混合动力液压挖掘机的情况下的回旋转速所能够获取的回旋扭矩的扭矩线图。曲线LP1为回旋电机能够输出的最大扭矩线，是设定P模式情况下的最大扭矩线。曲线LE1为设定E模式情况下的最大扭矩线。根据这种扭矩限制，当设定了E模式时，进行使规定的回旋转速以下的最大扭矩比设定了P模式时的最大扭矩小的限制。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2009-68197号公报

发明内容

然而，根据图7所示的设定E模式时的扭矩限制，由于最大扭矩被限制得小，因此，上部回旋体以低速回旋时的回旋力降低而使作业性恶化。具体而言，在从上部回旋体静止的状态开始使上部回旋体回旋，进行作业机的铲斗横着均匀盛土这类作业的情况下，无法获得高的回旋力，导致作业性恶化。

为了解决该问题点，如图8所示，考虑在设定E模式时，取消被限制的低速域的回旋转速下的扭矩限制，按照能够获得与P模式相同扭矩的曲线LE2进行扭矩限制。

然而，在该情况下，P模式和E模式的最大扭矩存在不同的回旋转速以外的回旋转速下的回旋电机的输出限制在P模式和E模式不存在不同，因此，在设定P模式或E模式的情况下，电气驱动系统的加速性和液压驱动系统的加速性产生差异，依然存在操作人员在操作上有不适感的问题点。

本发明是鉴于上述问题点而作出的，其目的在于，提供一种在作业机械中，能够降低包含加速性在内的操作上的不适感的电动机的控制装置及其控制方法。

为了解决上述课题，实现上述目的，本发明涉及的电动机的控制装置的特征在于，具备：工作状态设定机构，其设定工作状态；最大输出获取机构，其根据设定的所述工作状态获取预先设定的电动机的最大输出；回旋速度检测机构，其检测电动机的旋转速度；扭矩限制值运算机构，其根据所述旋转速度和所述最大输出来运算扭矩限制值；扭矩限制机构，其在所述电动机加速时，通过所述扭矩限制值限制所述电动机的扭矩。

另外，本发明涉及的电动机的控制装置以上述的发明为基础，其特征在于，当所述电动机减速时，无论设定的所述工作状态如何，所述扭矩限制机构都以用于减速的扭矩限制值限制所述电动机的扭矩。

另外，本发明涉及的电动机的控制装置以上述的发明为基础，其特征在于，在规定旋转速度以下，无论设定的所述工作状态如何，所述扭矩限制机构都能够输出最大扭矩。

另外，本发明涉及的电动机的控制装置以上述的发明为基础，其特征在于，所述工作状态设定机构为作业模式选择部及/或节流阀刻度盘。

另外，本发明涉及的电动机的控制方法的特征在于，包括：工作状态设定步骤，其设定工作状态；最大输出获取步骤，其根据设定的所述工作状态获取预先设定的电动机的最大输出；旋转速度检测步骤，其检测电动机的旋转速度；扭矩限制值运算步骤，其根据所述旋转速度和所述最大输出来运算扭矩限制值；扭矩限制步骤，其在所述电动机加速时，通过所述扭矩限制值限制所述电动机的扭矩。

另外，本发明涉及的电动机的控制方法以上述的发明为基础，其特征在于，在所述扭矩限制步骤中，当所述电动机减速时，无论设定的所述工作状态如何，都以用于减速的扭矩限制值限制所述电动机的扭矩。