回轉(zhuǎn)馬達(dá)240中，為了控制馬達(dá)240的速度及電流，可以加裝有測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子(rotor)的角變位及角速度的傳感器。這種傳感器的代表性示例為編碼器(encoder)或解角器(resolver)。
[0031]在步驟288中，回轉(zhuǎn)體260借助于經(jīng)過(guò)了回轉(zhuǎn)減速器250的扭矩而回轉(zhuǎn)。
[0032]操縱桿220只不過(guò)是駕駛員210可以使用的操作輸入裝置的示例，也可以利用其它種類(lèi)的操作輸入裝置。另外，先導(dǎo)壓力只不過(guò)是操作信號(hào)的一個(gè)示例，其它種類(lèi)的電氣/非電氣信號(hào)也可以作為操作信號(hào)使用。
[0033]速度命令生成部230和速度控制部235實(shí)質(zhì)上也可以作為一個(gè)構(gòu)成要素而體現(xiàn)。把速度命令生成部230與速度控制部235合并稱(chēng)為控制部。
[0034]回轉(zhuǎn)減速器250是輔助回轉(zhuǎn)體260穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的構(gòu)成，但并非必需。
[0035]對(duì)于圖2的回轉(zhuǎn)體控制裝置的各構(gòu)成部的具體動(dòng)作，后面將參照?qǐng)D3a至圖9b進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]圖3a及3b是顯示挖掘機(jī)的動(dòng)作形態(tài)的圖。
[0037]諸如挖掘機(jī)的工程機(jī)械以連桿(link)結(jié)構(gòu)把動(dòng)臂(boom)、斗桿(arm)、伊^斗(bucket)連接于上部回轉(zhuǎn)體，主要執(zhí)行挖掘土沙或石材或使之移動(dòng)的工作。因此，根據(jù)動(dòng)臂-斗桿-鏟斗的姿勢(shì)(posture)或鏟斗裝載物的重量，作為驅(qū)動(dòng)器的回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、或作為回轉(zhuǎn)電動(dòng)馬達(dá)的負(fù)載的回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)慣性(mass moment of inertia)較大地不同。下面，在沒(méi)有另外的說(shuō)明的情況下，把術(shù)語(yǔ)“慣性”用作旋轉(zhuǎn)慣性的意義。例如，在如圖3a所示的姿勢(shì)下，當(dāng)沒(méi)有鏟斗裝載物時(shí)，回轉(zhuǎn)體慣性最小，在圖3b所示的姿勢(shì)下，當(dāng)有鏟斗裝載物時(shí)，回轉(zhuǎn)體慣性最大。
[0038]圖4是顯示利用了變位傳感器的挖掘機(jī)的圖。
[0039]為了考慮所述回轉(zhuǎn)體慣性(慣性負(fù)載)而生成回轉(zhuǎn)速度指令，如圖4所示，可以附著變位傳感器，以便能夠感知?jiǎng)颖?斗桿-鏟斗的姿勢(shì)。在對(duì)動(dòng)臂、斗桿、鏟斗進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器(液壓缸)(例如附圖符號(hào)E-F、G-H、1-J的位置)附著變位傳感器，控制裝置可以考慮計(jì)算回轉(zhuǎn)體慣性而生成適合于該值的速度指令的方法。但是，該方法需要追加加裝多個(gè)變更傳感器，存在可能因這些傳感器的故障而引發(fā)可靠性問(wèn)題的問(wèn)題。
[0040]圖5是顯示因旋轉(zhuǎn)慣性負(fù)載(以下把“慣性負(fù)載”混用作與旋轉(zhuǎn)慣性負(fù)載相同的意義)而變化的旋轉(zhuǎn)速度與操縱桿信號(hào)的關(guān)系的圖表。為了解決如圖4所示方式的問(wèn)題，可以不使用動(dòng)臂、斗桿、鏟斗驅(qū)動(dòng)器的變位傳感器，取而代之，可以考慮與回轉(zhuǎn)體慣性變化無(wú)關(guān)地形成回轉(zhuǎn)速度指令的方式。實(shí)驗(yàn)者可以在采用液壓式回轉(zhuǎn)馬達(dá)的挖掘機(jī)中，通過(guò)試驗(yàn)而求出因回轉(zhuǎn)操縱桿操作而生成的先導(dǎo)壓力(pilot pressure)與回轉(zhuǎn)體速度的正常狀態(tài)(steady state)關(guān)系。另外，實(shí)驗(yàn)者可以通過(guò)試驗(yàn)而求出在采用電動(dòng)馬達(dá)的挖掘機(jī)中，回轉(zhuǎn)體具有最小慣性負(fù)載時(shí)的回轉(zhuǎn)體速度的正常狀態(tài)(steady state)關(guān)系。隨著回轉(zhuǎn)體慣性的變化，這種曲線(xiàn)可以形成無(wú)限多，但可以選定能夠代表這種曲線(xiàn)集合的代表曲線(xiàn)。
[0041]代表曲線(xiàn)既可以是具有中間慣性負(fù)載時(shí)的曲線(xiàn)，也可以是回轉(zhuǎn)體具有最小慣性負(fù)載時(shí)的曲線(xiàn)，在回轉(zhuǎn)體具有最小慣性負(fù)載的情況下，還可以是附近的其它種類(lèi)的曲線(xiàn)。如后面所述，回轉(zhuǎn)體控制裝置從代表曲線(xiàn)開(kāi)始，根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度反饋，執(zhí)行變更為更下方的速度-壓力曲線(xiàn)，即，變更為與更大慣性負(fù)載相應(yīng)的曲線(xiàn)并應(yīng)用。因此，代表曲線(xiàn)可以選擇為回轉(zhuǎn)體具有比較小慣性負(fù)載時(shí)的曲線(xiàn)。
[0042]另外，即使把中間慣性負(fù)載或小慣性負(fù)載的曲線(xiàn)選擇為代表曲線(xiàn)，當(dāng)根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度反饋或電動(dòng)機(jī)的扭矩值，判斷為慣性負(fù)載比代表曲線(xiàn)更小時(shí)，也可以移動(dòng)到上側(cè)的速度-壓力曲線(xiàn)，即，與更小慣性負(fù)載相應(yīng)的曲線(xiàn)。此時(shí)，發(fā)出更接近實(shí)際慣性負(fù)載的電動(dòng)機(jī)輸出，因而能夠更精密控制。
[0043]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(wú)關(guān)地形成回轉(zhuǎn)速度指令時(shí)的回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的圖表。
[0044]圖6a的情形是回轉(zhuǎn)體的慣性負(fù)載充分小時(shí)的圖表，圖6b是回轉(zhuǎn)體的慣性負(fù)載相對(duì)大時(shí)的圖表。
[0045]如圖6a的情形所示，當(dāng)回轉(zhuǎn)體的慣性負(fù)載充分小時(shí)，駕駛員通過(guò)操縱桿輸入的命令(操作信號(hào))與實(shí)際回轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn))速度的變化幾乎一致。
[0046]但是，如圖6b的情形所示，當(dāng)回轉(zhuǎn)體的慣性負(fù)載大時(shí)，實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的變化無(wú)法跟隨駕駛員通過(guò)操縱桿輸入的命令(操作信號(hào))。因此可知，使用者雖然已經(jīng)在第一虛線(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)命令減小速度，但實(shí)際上，只有在回轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)速度增加，直到與操作信號(hào)相應(yīng)的速度達(dá)到與旋轉(zhuǎn)速度相同的時(shí)間點(diǎn)(第二虛線(xiàn)的時(shí)間點(diǎn))之后，旋轉(zhuǎn)速度才減小。
[0047]圖7a是本說(shuō)明書(shū)一個(gè)實(shí)施例的回轉(zhuǎn)體控制過(guò)程的順序圖。
[0048]圖7b是本說(shuō)明書(shū)一個(gè)實(shí)施例的壓力-速度曲線(xiàn)的示例。此處雖然以壓力-速度曲線(xiàn)為例，但壓力可以用其它種類(lèi)的信號(hào)代替。此時(shí)，曲線(xiàn)的名稱(chēng)也可以為信號(hào)-速度曲線(xiàn)。信號(hào)包括操縱桿(操作裝置)的移動(dòng)大小信息，或使用者所要的速度大小信息，這種大小信息可以代替壓力的大小。下面列舉壓力-速度曲線(xiàn)的示例進(jìn)行說(shuō)明。
[0049]如圖7a所示，在步驟710中，控制部選擇代表壓力-速度曲線(xiàn)?；剞D(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)停止后，當(dāng)回轉(zhuǎn)體新開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制部可以新選擇代表壓力-速度曲線(xiàn)。
[0050]在步驟720中，控制部獲得操縱桿的先導(dǎo)壓力值(操作信號(hào))。在步驟730中，控制部把所述的先導(dǎo)壓力值應(yīng)用于選擇的壓力-速度曲線(xiàn)，計(jì)算基準(zhǔn)速度值。當(dāng)前雖然選擇了代表壓力-速度曲線(xiàn)，但稍后如果根據(jù)動(dòng)作而選擇了其它壓力-速度曲線(xiàn)，則可以把先導(dǎo)壓力值應(yīng)用于新選擇的曲線(xiàn)，計(jì)算基準(zhǔn)速度值。另外，控制部可以把指示以基準(zhǔn)速度值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的消息傳遞給回轉(zhuǎn)馬達(dá)。
[0051]在步驟740中，控制部計(jì)算從基準(zhǔn)速度減去回轉(zhuǎn)體實(shí)際速度的差。如上所述，在回轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)中具備能夠感知實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的傳感器?？刂撇靠梢詮倪@種傳感器獲得旋轉(zhuǎn)速度信息。
[0052]在步驟750中，控制部判斷從基準(zhǔn)速度減去實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的差是否超過(guò)最大允許誤差。最大允許誤差可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)決定。例如，最大允許誤差可以設(shè)置為既定比例的駕駛員在操作中感到別扭的程度的誤差值。如果從基準(zhǔn)速度減去實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的差未超過(guò)最大允許誤差，那么，過(guò)程進(jìn)行步驟790。如果從基準(zhǔn)速度減去實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的差超過(guò)最大允許誤差，那么，過(guò)程進(jìn)行步驟760。
[0053]在步驟760中，控制部選擇下一位次的壓力-速度曲線(xiàn)。
[0054]如圖7b所示，提示了 4條壓力-速度曲線(xiàn)。實(shí)際上，可以使用更多的壓力-速度曲線(xiàn)。壓力-速度曲線(xiàn)可以從虛擬的慣性負(fù)載值獲得。另外，壓力-速度曲線(xiàn)可以以映射數(shù)據(jù)的形態(tài)存儲(chǔ)于控制部。下一位次的壓力-速度曲線(xiàn)意味著在圖7b中回轉(zhuǎn)體控制裝置可以使用的壓力-速度曲線(xiàn)中位于比當(dāng)前壓力-速度曲線(xiàn)更下側(cè)的曲線(xiàn)中的最接近的曲線(xiàn)。即，下一位次的壓力-速度曲線(xiàn)意味著回轉(zhuǎn)體控制裝置可以使用的候選壓力-速度曲線(xiàn)中，與大于當(dāng)前壓力-速度曲線(xiàn)的慣性負(fù)載的慣性負(fù)載相