工程機(jī)械回轉(zhuǎn)體控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的一個實(shí)施例涉及工程機(jī)械的電動機(jī)驅(qū)動回轉(zhuǎn)體(swing body)的控制方法，更詳細(xì)而言，涉及一種回轉(zhuǎn)體的角速度控制方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]具有借助于電動機(jī)(motor)而驅(qū)動(driven)的回轉(zhuǎn)體的工程機(jī)械的代表性示例是回轉(zhuǎn)再生(swing energy regenerat1n)混合動力挖掘機(jī)(hybrid excavator)。
[0003]圖1是以往利用了液壓馬達(dá)的回轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置的構(gòu)成框圖。
[0004]圖1圖示了采用液壓式回轉(zhuǎn)馬達(dá)(hydraulic swing motor)的挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置。在步驟180中，駕駛員(operator) 110操作操縱桿(joystick) 120。據(jù)此生成的操作信號，例如先導(dǎo)壓力(pilot pressure)，在步驟182中從操縱桿120傳遞給主控制閥(main control valve) 130，使主控制閥130的回轉(zhuǎn)用閥芯(spool)移動。在步驟184中，主控制閥130向液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)140供應(yīng)液壓。借助于供應(yīng)的液壓，液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)140生成的扭矩在步驟186中傳遞給回轉(zhuǎn)減速器150。在步驟188中，借助于經(jīng)過了回轉(zhuǎn)減速器150的扭矩，回轉(zhuǎn)體160進(jìn)行回轉(zhuǎn)。該回轉(zhuǎn)系統(tǒng)不包括測量作為控制對象變數(shù)的回轉(zhuǎn)速度的特別的構(gòu)成。因此，除了駕駛員110在目視的同時移動操縱桿并控制速度的方法之外，沒有特別的完善措施。
[0005]但是，根據(jù)圖1的方式，存在回轉(zhuǎn)體160的控制功能極大地左右于駕駛員110個人能力的問題。要求開發(fā)一種方案，使得能夠不依賴于駕駛員110的能力而輕松地驅(qū)動回轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個實(shí)施例涉及提供一種能夠輕松、準(zhǔn)確地控制工程機(jī)械回轉(zhuǎn)體的控制方式。
[0007]本說明書的一個實(shí)施例的工程機(jī)械回轉(zhuǎn)體控制方法可以包括:選擇代表信號-速度曲線的步驟；從操作輸入裝置接收操作信號值的步驟；把所述操作信號值應(yīng)用于選擇的信號-速度曲線而獲得基準(zhǔn)速度值的步驟；把與所述基準(zhǔn)速度相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度命令發(fā)送給使回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的步驟；獲得所述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度的步驟；判斷從所述基準(zhǔn)速度減去所述旋轉(zhuǎn)速度的差是否超過預(yù)先設(shè)置的最大允許誤差的步驟；如果從所述基準(zhǔn)速度減去所述旋轉(zhuǎn)速度的差超過預(yù)先設(shè)置的最大允許誤差，則獲得與所述旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的新信號-速度曲線的步驟；利用所述新信號-速度曲線而從操作信號值獲得新基準(zhǔn)速度值的步驟；及把與所述新基準(zhǔn)速度相應(yīng)的新旋轉(zhuǎn)速度命令發(fā)送給所述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的步驟。
[0008]本說明書一個實(shí)施例的工程機(jī)械回轉(zhuǎn)體控制裝置可以包括:操作輸入裝置，其根據(jù)操作而生成操作信號值；控制部，其選擇代表信號-速度曲線，把所述操作信號值應(yīng)用于選擇的信號-速度曲線而獲得基準(zhǔn)速度值，把與所述基準(zhǔn)速度相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度命令發(fā)送給使回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)；所述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，其根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)速度命令而使回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)；及速度傳感器，其感知所述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度。所述控制部判斷從所述基準(zhǔn)速度減去所述旋轉(zhuǎn)速度的差是否超過預(yù)先設(shè)置的最大允許誤差，如果從所述基準(zhǔn)速度減去所述旋轉(zhuǎn)速度的差超過預(yù)先設(shè)置的最大允許誤差，則獲得與所述旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的新信號-速度曲線，利用所述新信號-速度曲線，從操作信號值獲得新基準(zhǔn)速度值，把與所述新基準(zhǔn)速度相應(yīng)的新旋轉(zhuǎn)速度命令發(fā)送給所述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)。
[0009]發(fā)明效果
[0010]根據(jù)本說明書的一個實(shí)施例，即使沒有附加的驅(qū)動器變位傳感器，也可以生成反映了回轉(zhuǎn)體慣性的變化的回轉(zhuǎn)速度指令。實(shí)際速度可以充分適從此時生成的回轉(zhuǎn)速度指令，因此，當(dāng)沒有等速區(qū)間地進(jìn)行加減速時，實(shí)際速度符合駕駛員操作，能夠提高駕駛員操作感。
[0011]另外，根據(jù)本說明書的一個實(shí)施例，駕駛員的操作與實(shí)際回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)方式一致，能夠提高駕駛員的操作感，防止失誤。
【附圖說明】
[0012]圖1是以往利用了液壓馬達(dá)的工程機(jī)械回轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置的構(gòu)成框圖。
[0013]圖2是本說明書一個實(shí)施例的采用電動機(jī)的工程機(jī)械回轉(zhuǎn)體控制裝置的構(gòu)成框圖。
[0014]圖3a及圖3b是顯示挖掘機(jī)的動作形態(tài)的圖。
[0015]圖4是顯示利用了變位傳感器的挖掘機(jī)的圖。
[0016]圖5是顯示因旋轉(zhuǎn)慣性負(fù)載而變化的旋轉(zhuǎn)速度與操縱桿信號的關(guān)系的圖表。
[0017]圖6a及圖6b是顯示當(dāng)如圖5所示與回轉(zhuǎn)體慣性變化無關(guān)地形成回轉(zhuǎn)速度指令時的回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的圖表。
[0018]圖7a是本說明書一個實(shí)施例的工程機(jī)械回轉(zhuǎn)體控制過程的順序圖。
[0019]圖7b是本說明書一個實(shí)施例的壓力-速度曲線的示例。
[0020]圖8a是本說明書另一實(shí)施例的工程機(jī)械回轉(zhuǎn)體控制過程的順序圖。
[0021]圖8b是本說明書另一實(shí)施例的壓力-速度曲線的示例。
[0022]圖9a及圖9b顯示了應(yīng)用所述實(shí)施例時基于操縱桿的操作的命令速度和響應(yīng)速度(實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面參照附圖，詳細(xì)說明本說明書的實(shí)施例。
[0024]在說明實(shí)施例方面，對于本說明書所屬技術(shù)領(lǐng)域公知的、與本說明書無直接關(guān)聯(lián)的技術(shù)內(nèi)容，省略說明。這是為了通過省略不必要的說明而避免混淆，更明確地傳遞本說明書的要旨。
[0025]由于同樣的理由，在附圖中，一部分構(gòu)成要素進(jìn)行了夸張或省略或簡要圖示。另夕卜，各構(gòu)成要素的大小并非全部反映實(shí)際大小。在各圖中，對相同或?qū)?yīng)的構(gòu)成要素賦予了相同的參照符號。
[0026]下面根據(jù)本說明書的實(shí)施例，參照用于說明回轉(zhuǎn)體控制方法的附圖，對本說明書進(jìn)行說明。
[0027]圖2是本說明書一個實(shí)施例的工程機(jī)械回轉(zhuǎn)體控制裝置的構(gòu)成框圖。
[0028]如圖2所示，在步驟280中，駕駛員210操作操縱桿120。由此生成的操作信號，例如，先導(dǎo)壓力在步驟282中從操縱桿220傳遞給速度命令生成部230。
[0029]在步驟284中，速度命令生成部230根據(jù)操作信號而生成速度命令或加速命令并傳遞給速度控制部235。在步驟284中傳遞的速度命令/加速命令，是指按與所述操作信號相應(yīng)的角速度使回轉(zhuǎn)體260旋轉(zhuǎn)的消息。下面，速度命令/加速命令作為相同意義的術(shù)語而混用。另外，也可以把回轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角速度表現(xiàn)為速度。下面如果在沒有特殊說明的情況下而稱作“速度”，則意味著回轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角速度。速度控制部235考慮速度命令生成部的加速命令和后述步驟287的測量速度(或誤差值)而生成控制命令，在步驟285中，把控制命令傳遞給電氣回轉(zhuǎn)馬達(dá)240?？刂泼钍侵甘倦姎饣剞D(zhuǎn)馬達(dá)240運(yùn)轉(zhuǎn)的命令。
[0030]電氣回轉(zhuǎn)馬達(dá)240在步驟286中，以控制命令285為基礎(chǔ)，向回轉(zhuǎn)減速器250傳遞扭矩286，另外，在步驟287中，把電氣回轉(zhuǎn)馬達(dá)240的測量的旋轉(zhuǎn)速度(或后述的誤差值)傳遞(反饋)給速度控制部235。在電氣