專利名稱：旋轉(zhuǎn)控制裝置及設(shè)有該裝置的作業(yè)機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的作業(yè)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)控制 裝置。
背景技術(shù)：
挖土機(jī)及起重機(jī)等旋轉(zhuǎn)作業(yè)機(jī)械，采用通過液壓泵的排出油驅(qū)動(dòng) 的油壓馬達(dá)作為旋轉(zhuǎn)體的驅(qū)動(dòng)源，但近年來，以電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)源的技術(shù)為人所知(例如特開2001-10783號(hào)公報(bào)，以下稱專利文獻(xiàn)1)。這種場(chǎng)合，執(zhí)行用按旋轉(zhuǎn)操作桿的操作量設(shè)定的目標(biāo)速度與實(shí)際 旋轉(zhuǎn)速度之間的偏差來確定轉(zhuǎn)矩指令的速度控制(所謂的速度反饋控 制)，因此， 一旦該偏差變大，加速度轉(zhuǎn)矩就會(huì)急劇增大，從而發(fā)生沖擊。應(yīng)對(duì)這種現(xiàn)象的公知技術(shù)有如特開2004-36303號(hào)公報(bào)(以下稱 專利文獻(xiàn)2)那樣， 一邊進(jìn)行PID控制， 一邊按操作量施加轉(zhuǎn)矩限制， 或者如特開2004-137702號(hào)公凈艮(以下稱專利文獻(xiàn)3)那樣，使用由目標(biāo) 速度的2階微分算出的沖擊預(yù)計(jì)值來修正目標(biāo)速度。據(jù)知，用以防止沖擊發(fā)生的技術(shù)還有如特開2003-333876號(hào)/> 凈良(以下稱專利文獻(xiàn)4)那樣，使電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性才莫擬成油壓式的驅(qū)動(dòng) 特性。但是，專利文獻(xiàn)2~4的技術(shù)都是僅按旋轉(zhuǎn)桿操作量進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)控制，不能有效地抑制實(shí)際機(jī)械中的沖擊發(fā)生。也就是說，在實(shí)際的作業(yè)機(jī)械中，即使桿操作量是一定的，旋轉(zhuǎn) 體旋轉(zhuǎn)的必要轉(zhuǎn)矩也會(huì)根據(jù)其作業(yè)狀態(tài)(作業(yè)附屬裝置的動(dòng)作狀態(tài)、作 業(yè)機(jī)械自身的傾斜角等)而變化，因此會(huì)有對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn)矩大小速度偏差大幅變動(dòng)的特性。因此，在專利文獻(xiàn)2-4的技術(shù)中，在必要轉(zhuǎn)矩大時(shí)，盡管操作 員進(jìn)行的該桿操作量小，但由于上述速度偏差大的結(jié)果，存在給予電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩增大而產(chǎn)生沖擊之虞。在上述速度反饋控制中，為了提高對(duì)速度的跟蹤性，例如在PID 控制時(shí)，都盡量增大增益地進(jìn)行控制。但是，在增大增益的情況下， 即使目標(biāo)速度與實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度之間的偏差小，也會(huì)以微小的桿操作使 對(duì)電動(dòng)機(jī)的指令轉(zhuǎn)矩過于增大。因此，在采用伊斗進(jìn)行旋轉(zhuǎn)擠壓作業(yè) 的場(chǎng)合，擠壓力的調(diào)整往往會(huì)變得困難。還有，在作了急劇的桿操作 時(shí)，對(duì)電動(dòng)機(jī)上的指令轉(zhuǎn)矩往往會(huì)急劇地增大而產(chǎn)生沖擊。相反地，為了使通過桿操作加給電動(dòng)機(jī)的指令轉(zhuǎn)矩的調(diào)整變得容 易，例如在PID控制的場(chǎng)合，往往減小增益或使積分增益為零。但在 減小了增益時(shí)，在傾斜地面上的作業(yè)狀態(tài)(承受作業(yè)機(jī)械自重的狀態(tài)) 等狀態(tài)下，對(duì)電動(dòng)機(jī)的指令轉(zhuǎn)矩過于減小，就不能確保充分的加減速 轉(zhuǎn)矩及現(xiàn)場(chǎng)保持轉(zhuǎn)矩。為解決上述速度反饋控制的問題，據(jù)知有專利文獻(xiàn)2、 5、 7中記 載的技術(shù)。它們都是適當(dāng)?shù)厍袚Q上述兩個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)。具體而言，專利文獻(xiàn)5(特開2003-328398號(hào)公報(bào))公開的技術(shù)是 以操作桿的特定操作量為界來切換速度反饋控制和轉(zhuǎn)矩控制。專利文 獻(xiàn)6(國際公開第2005/111322號(hào)小冊(cè)子)公開的技術(shù)是以對(duì)應(yīng)于該桿 操作量的目標(biāo)速度的速度閾值為界來切換速度控制和位置控制。專利 文獻(xiàn)7(特開2005-273262號(hào)公才良)公開的技術(shù)是以旋轉(zhuǎn)體的預(yù)定速度 為界來切換通常的速度控制和比該速度控制比例增益低的速度控制。另外，專利文獻(xiàn)2公開的技術(shù)是在位于預(yù)先設(shè)定操作桿的操作 量的中央范圍時(shí)進(jìn)行位置保持控制,而在超出了中央范圍時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩 控制。葉旦是，如以上文獻(xiàn)那樣，就切換兩個(gè)控制系統(tǒng)時(shí)該控制系統(tǒng)的切 換點(diǎn)而言，為了填補(bǔ)控制系統(tǒng)彼此之間的間隙，轉(zhuǎn)矩會(huì)不連續(xù)地變動(dòng)(急劇地變動(dòng))，不能平滑地進(jìn)行穩(wěn)定的控制。另外，在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，在桿操作量超出了中央范圍之后 的狀態(tài)，會(huì)用現(xiàn)場(chǎng)保持轉(zhuǎn)矩和加速轉(zhuǎn)矩中大的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，^f旦 現(xiàn)場(chǎng)保持轉(zhuǎn)矩是通過在中央范圍內(nèi)執(zhí)行的位置保持控制產(chǎn)生前所需 的轉(zhuǎn)矩，并不反映出當(dāng)前時(shí)刻的作業(yè)狀態(tài)，因此，就使旋轉(zhuǎn)體在現(xiàn)場(chǎng) 保持的轉(zhuǎn)矩而言，在進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制時(shí)比進(jìn)行位置保持控制時(shí)大的作業(yè) 狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)體有可能與操作員的意思相反而逆行。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制沖擊發(fā)生的旋轉(zhuǎn)控制裝置 以及設(shè)有該裝置的作業(yè)機(jī)械，同時(shí)還提供一種能抑制轉(zhuǎn)矩的不連續(xù)變 動(dòng)并防止旋轉(zhuǎn)體逆行的作業(yè)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)控制裝置以及設(shè)有該裝置的 作業(yè)機(jī)械。本發(fā)明是安裝在具有本體、可旋轉(zhuǎn)地安裝于本體的旋轉(zhuǎn)體以及可 升降地設(shè)置于旋轉(zhuǎn)體的作業(yè)附屬裝置的作業(yè)機(jī)械上的旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于，設(shè)有用以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)體的電動(dòng)機(jī)；接受對(duì)上述 電動(dòng)機(jī)作驅(qū)動(dòng)指示的輸入操作的操作單元；可檢測(cè)上述操作單元的操作量的操作量檢測(cè)單元；可檢測(cè)上述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測(cè)單元；以及控制單元，它根據(jù)由上述操作量檢測(cè)單元測(cè)出的操作量設(shè)定 上述電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)速度，并根據(jù)該目標(biāo)速度與上述速度檢測(cè)單元測(cè)出 的速度之間的速度偏差設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，按照該目標(biāo)轉(zhuǎn)矩使上述電動(dòng)機(jī) 動(dòng)作；上述控制單元設(shè)有計(jì)算修正量并設(shè)定新目標(biāo)速度的修正單元， 隨上述旋轉(zhuǎn)體的作業(yè)狀態(tài)而變化的使該旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的必要轉(zhuǎn)矩越大， 該修正量就越大，新目標(biāo)速度從上述目標(biāo)速度減去此修正量而得到。轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的必要轉(zhuǎn)矩，調(diào)整電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的大小，因此能夠有效 地抑制沖擊發(fā)生。也就是說，在本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械中，由于隨其作業(yè)狀態(tài)例如作業(yè)附屬裝置的動(dòng)作狀態(tài)(作業(yè)附屬裝置的作業(yè)半徑，或者作業(yè)時(shí)伊斗內(nèi)有 無砂土等)或者作業(yè)時(shí)承受的外力(采用伊斗的擠壓作業(yè)時(shí)承受的反力，傾斜地面上作業(yè)機(jī)械的自重等)而變化的使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的必要轉(zhuǎn)矩 發(fā)生變化，存在必要轉(zhuǎn)矩越大，目標(biāo)速度與速度檢測(cè)單元測(cè)出的實(shí)際 速度之間的速度偏差越大的傾向，但因本發(fā)明的控制單元設(shè)有^f務(wù)正單 元，能夠阻止該速度偏差增大。上述修正單元可合適地構(gòu)成為上述必要轉(zhuǎn)矩越大就算出越大的 修正值，并且從已設(shè)定的目標(biāo)速度減去此修正值。這樣能夠減小此新 的目標(biāo)速度與速度檢測(cè)單元測(cè)出的實(shí)際速度之間的速度偏差。在這種情況下，可得到上述必要轉(zhuǎn)矩越大就使速度偏差越小的結(jié) 果，能夠使得為彌補(bǔ)該速度偏差而給予電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的值減小。 因此，能夠抑制沖擊發(fā)生。對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)控制裝置而言，最好上述操作單元的操作量越大， 上述修正單元計(jì)算的修正量越小。在這種情況下，隨著操作單元的操作量增大，能夠抑制修正后的 目標(biāo)速度過于減小。因此，能夠減輕操作員的不協(xié)調(diào)感。對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)控制裝置而言，釆用如下的結(jié)構(gòu)是合適的上述控 制單元按預(yù)定的每個(gè)周期設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，上述修正單元使用上次周期相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩來計(jì)算上述^"正量。在這種情況下，能夠直接利用上次設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，計(jì)算上述修 正量。因此，與實(shí)際上計(jì)算旋轉(zhuǎn)體的上述必要轉(zhuǎn)矩的情況相比，能夠 使處理簡(jiǎn)化。也就是說，由于上述必要轉(zhuǎn)矩的變化反映在整個(gè)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn) 矩上，因此，能夠根揚(yáng)該負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增減算出修正值，并算出目標(biāo)轉(zhuǎn) 矩，從而能夠計(jì)算抵消了必要轉(zhuǎn)矩變化的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。另外，本發(fā)明是安裝在具有本體、可旋轉(zhuǎn)地安裝于本體的旋轉(zhuǎn)體 以及可升降地設(shè)置于旋轉(zhuǎn)體的作業(yè)附屬裝置的作業(yè)機(jī)械上的旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于，設(shè)有用以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)體的電動(dòng)機(jī)；接 受對(duì)上述電動(dòng)機(jī)作驅(qū)動(dòng)指示的輸入操作的操作單元；可檢測(cè)上述操作 單元的操作量的操作量檢測(cè)單元；可檢測(cè)上述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的速 度檢測(cè)單元；以及使上述電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的控制單元，該單元用對(duì)應(yīng)于上 述操作量檢測(cè)單元測(cè)出的操作量的目標(biāo)速度來設(shè)定上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 用的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，同時(shí)用上述速度檢測(cè)單元測(cè)出的實(shí)際速度來設(shè)定 上述旋轉(zhuǎn)體在現(xiàn)場(chǎng)保持用的第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，并按照第一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和第 二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩中與上述第 一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩同向且絕對(duì)值大的轉(zhuǎn)矩使上述電 動(dòng)機(jī)動(dòng)作 根據(jù)本發(fā)明，按照速度檢測(cè)單元測(cè)出的實(shí)際速度來設(shè)定上述第二 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，因此，即使在作業(yè)狀態(tài)逐一變動(dòng)的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)，也能特別指定適于當(dāng)前時(shí)刻下作業(yè)狀態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)保持轉(zhuǎn)矩(笫二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩)。 也就是說，上述現(xiàn)場(chǎng)保持轉(zhuǎn)矩會(huì)根據(jù)作業(yè)附屬裝置的動(dòng)作狀態(tài)(作業(yè)附 屬裝置的作業(yè)半徑，或者作業(yè)時(shí)伊斗內(nèi)有無砂土等)或者作業(yè)時(shí)承受的 外力(采用鏟斗的擠壓作業(yè)時(shí)承受的外力，傾斜地面上作業(yè)機(jī)械的自重 等)等而逐一變動(dòng)，但根椐本發(fā)明，即使在這種情況下，也能可靠地防 止旋轉(zhuǎn)體的逆行。還有，在本發(fā)明中，設(shè)置成在上述那樣算出的第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與基 于操作單元的操作量而算出的第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩之間進(jìn)行高位選擇，因 此，在分析了第 一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩推移的曲線時(shí)(參照?qǐng)D13)， 以曲線的交差點(diǎn)(圖13B的L8)為界而選擇的轉(zhuǎn)矩被變更。這樣，根據(jù) 本發(fā)明，與以轉(zhuǎn)矩以外的特定要素為界而切換控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)技術(shù)不 同，經(jīng)常進(jìn)行第一、第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩大小的比較，并采用大的轉(zhuǎn)矩，因 此，能夠抑制轉(zhuǎn)矩的不連續(xù)變動(dòng)。這里適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)是，上述控制單元設(shè)有根據(jù)上述操作量檢測(cè)單 元測(cè)出的操作量來設(shè)定上述目標(biāo)速度的目標(biāo)速度設(shè)定單元；根據(jù)上述算上述第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的第一轉(zhuǎn)矩運(yùn)算單元；以及將上迷第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩中與上述第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩同向且絕對(duì)值大的轉(zhuǎn)矩作為 下一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩而設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩設(shè)定單元。適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)是，上述控制單元還設(shè)有將為使上述的實(shí)際速度為 零而應(yīng)提供給上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩作為上述第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩而算出的第 二轉(zhuǎn)矩運(yùn)算單元。再有，所謂「零」，不僅指速度完全為零的情況，而且也包括含 有判斷為實(shí)質(zhì)上為零的范圍的速度成分的情況。而且最好這樣，上述第一轉(zhuǎn)矩運(yùn)算單元和笫二轉(zhuǎn)矩運(yùn)算單元分別 按照具有比例項(xiàng)和積分項(xiàng)的公式來計(jì)算第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩及第二目標(biāo)轉(zhuǎn) 矩，上述控制單元還設(shè)有可變更與上述比例項(xiàng)和積分項(xiàng)相乘的增益的 大小的增益變更單元。在這種情況下，可通過增益變更單元來調(diào)整比例積分控制中的各 增益,因此，在作業(yè)附屬裝置的作業(yè)半徑大時(shí)，如在傾斜地面上的作 業(yè)等旋轉(zhuǎn)體的慣性矩大時(shí)，將增益變更為稍大，就能可靠地防止逆行。 另一方面，在進(jìn)行由妒斗的旋轉(zhuǎn)擠壓作業(yè)等的場(chǎng)合，將增益變更為稍 小，就可按操作單元的操作進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的微調(diào)整。另外，具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明可提供一種具有本體、可相對(duì)于本 體旋轉(zhuǎn)地裝于本體的旋轉(zhuǎn)體以及上述旋轉(zhuǎn)控制裝置的作業(yè)機(jī)械。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的挖土機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。圖2是表示圖1的挖土機(jī)的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是圖2的控制器中存儲(chǔ)的映射圖，該圖將操作桿的操作量和目標(biāo)速度相對(duì)應(yīng)。圖4是表示圖2的控制器的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是表示用圖2的控制器執(zhí)行的處理的流程圖。圖6分別表示在挖土機(jī)的伊斗壓在地面的狀態(tài)下，在對(duì)操作桿作了操作時(shí)操作桿的操作狀態(tài)、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩及旋轉(zhuǎn)速度。圖7是與圖6相當(dāng)?shù)膱D，表示不附加必要轉(zhuǎn)矩t0時(shí)的情況。 圖8是表示在圖6的狀態(tài)下操作桿的操作量與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩之關(guān)系的 曲線圖。圖9分別表示在上部旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生的必要轉(zhuǎn)矩較小時(shí)操作桿的操作 量、旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。圖10是與圖9相當(dāng)?shù)膱D，表示不附加必要轉(zhuǎn)矩t0時(shí)的情況。 圖11是表示操作桿的操作量與電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)速度之關(guān)系的曲線圖。圖12A、 B是表示傳統(tǒng)技術(shù)的控制的曲線圖，圖12A表示速度比 例控制的轉(zhuǎn)矩推移和用于現(xiàn)場(chǎng)保持的轉(zhuǎn)矩推移，圖12B表示從速度比 例控制向轉(zhuǎn)矩控制切換的狀態(tài)。圖13A、 B是表示本發(fā)明的控制的曲線圖，圖13A表示速度比例 控制的轉(zhuǎn)矩推移和用于現(xiàn)場(chǎng)保持的轉(zhuǎn)矩推移，圖13B表示從速度比例 控制向轉(zhuǎn)矩控制切換的狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖，說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1表示的是表示本發(fā)明實(shí)施例的挖土機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。 圖2是表示圖1的挖土機(jī)的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。參照?qǐng)D1及圖2，作為作業(yè)機(jī)械之一例的挖土機(jī)1,設(shè)有履帶式 的下部移動(dòng)體2(本體)、可旋轉(zhuǎn)地裝于該下部移動(dòng)體2(本體)上的上部 旋轉(zhuǎn)體3以及裝于該上部旋轉(zhuǎn)體3的前部的作業(yè)附屬裝置4。作業(yè)附屬裝置4設(shè)有可升降地裝于上述上部旋轉(zhuǎn)體3的起重臂5、 與起重臂5的前端部連接的搖臂6、與搖臂6的前端連接的鏟斗7、 相對(duì)于上部旋轉(zhuǎn)體3驅(qū)動(dòng)上述起重臂5的起重臂油缸8、相對(duì)于起重 臂5驅(qū)動(dòng)上述搖臂6的搖臂油缸9以及相對(duì)于搖臂6驅(qū)動(dòng)上述伊斗7 的4產(chǎn)斗油缸10。下部移動(dòng)體2設(shè)有左右一對(duì)履帶ll(圖1中示出其中1個(gè))，在一對(duì)履帶11中分別設(shè)有行駛馬達(dá)12。上部旋轉(zhuǎn)體3設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)14、由該發(fā)動(dòng)機(jī)14驅(qū)動(dòng)的液壓泵15及 發(fā)電機(jī)16、蓄電池17、旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18以及旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18的減 速機(jī)構(gòu)19。如圖2所示，液壓泵15通過控制閥20,分別對(duì)起重臂油缸8、 搖臂油缸9、伊斗油缸10以及行馬史馬達(dá)12(以下總稱為液壓致動(dòng)器8 ~ 10、 12)供給液壓油。換句話說，按照上述控制閥20的操作來調(diào)整從 液壓泵15至液壓致動(dòng)器8~10、 12的液壓油流量等，從而控制液壓 致動(dòng)器8~10、 12的動(dòng)作。發(fā)電機(jī)16經(jīng)由增速機(jī)構(gòu)21連接到發(fā)動(dòng)機(jī)14的輸出軸上。該發(fā) 電機(jī)16發(fā)出的電力通過控制器22對(duì)蓄電池17充電，同時(shí)通過變換 器23供給旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18。再有，上述控制器22用來調(diào)整電壓的施 加和電流的供給。旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18設(shè)有用作使機(jī)械制動(dòng)阻力發(fā)生的負(fù)制動(dòng)器的機(jī) 械制動(dòng)器24。在該機(jī)械制動(dòng)器24纟皮解除的狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18 的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由旋轉(zhuǎn)用減速機(jī)構(gòu)19傳遞到下部移動(dòng)體2，從而上部旋轉(zhuǎn) 體3相對(duì)于下部移動(dòng)體2向右或向左旋轉(zhuǎn)。另外，上部旋轉(zhuǎn)體3設(shè)有操作桿(旋轉(zhuǎn)操作桿)25。該操作桿25設(shè) 有可從預(yù)先設(shè)定的中央位置左右傾側(cè)地操作的桿部25a以及檢測(cè)該桿 部25a的操作量的操作部(例如電位計(jì))25b。而且，該操作桿25將對(duì) 應(yīng)于桿部25a的操作量的電氣信號(hào)輸出至作為控制單元之一例的控制 器26。還有，上部旋轉(zhuǎn)體3設(shè)有檢測(cè)碌轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18的旋轉(zhuǎn)速度(轉(zhuǎn)速) 的速度傳感器27。該速度傳感器27將對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18的旋轉(zhuǎn) 速度的電氣信號(hào)輸出至控制器26。控制器26是由執(zhí)行各種運(yùn)算處理的CPU、存儲(chǔ)初始設(shè)定等的 ROM以及可改寫各種信息并加以存儲(chǔ)的RAM等組成的^^知的控制單 元。該控制器26中存儲(chǔ)有圖3所示的目標(biāo)速度映射圖。具體而言，圖3的目標(biāo)速度映射圖是分別對(duì)于操作桿25的桿部 25a的兩個(gè)操作方向(右旋轉(zhuǎn)或左旋轉(zhuǎn)方向)設(shè)定的，以隨著操作桿25 的操作量(傾側(cè)角度)增大而選擇大的目標(biāo)速度。該映射圖中設(shè)定的目 標(biāo)速度是作為不伴隨急劇增減的曲線而設(shè)定的，以按照操作桿25的 操作量增減而平滑地增減。圖4是表示圖2的控制器的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。參照?qǐng)D4，控制器26設(shè)有根據(jù)上述目標(biāo)速度的映射圖來設(shè)定目 標(biāo)速度的目標(biāo)速度設(shè)定部28;計(jì)算上述目標(biāo)速度的修正量的修正量計(jì) 算部29;按照上述目標(biāo)速度、修正量和實(shí)際速度來計(jì)算第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩 的第一轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部(第一轉(zhuǎn)矩運(yùn)算單元)30;為了使上述速度傳感器27 測(cè)出的速度為零(若測(cè)出的速度為零則保持該狀態(tài))，計(jì)算應(yīng)提供給旋 轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18的第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的第二轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部(第二轉(zhuǎn)矩運(yùn)算單 元)31;以及將上述第 一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩中與上述第 一 目標(biāo)轉(zhuǎn)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩而設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩設(shè)定部(目標(biāo)轉(zhuǎn)矩設(shè)定單元)32。目標(biāo)速度設(shè)定部28根據(jù)上迷目標(biāo)速度映射圖(參照?qǐng)D3)來指定對(duì) 應(yīng)于上述操作桿25的操作量a0的目標(biāo)速度v0。修正量計(jì)算部29檢測(cè)出隨當(dāng)前時(shí)刻挖土機(jī)1的作業(yè)狀態(tài)而變化 的使旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18旋轉(zhuǎn)的必要轉(zhuǎn)矩t0。這里，所謂「挖土機(jī)1的 作業(yè)狀態(tài)J ，是指例如作業(yè)附屬裝置4的動(dòng)作狀態(tài)(作業(yè)附屬裝置4的 作業(yè)半徑，或者作業(yè)時(shí)在伊斗7內(nèi)有無砂土等)和作業(yè)時(shí)承受的反力(采 用4產(chǎn)斗7的擠壓作業(yè)時(shí)承受的反力，傾斜地面上挖土機(jī)1的自重等)。 具體而言，在本實(shí)施例中，修正量計(jì)算部29將1個(gè)周期前由變換器 23輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩作為相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18的上述必要轉(zhuǎn)矩t0的 轉(zhuǎn)矩加以利用，按照該必要轉(zhuǎn)矩t0和操作部25b的操作量a0,根據(jù) 下述公式l,計(jì)算出修正量b0。bO=t02x{GO+Glx(l —a0x0.01〉…(公式1)這里，G0及G1分別是控制增益，相當(dāng)于以上述操作部25b的操作量aO作為變量時(shí)的截距及梯度。也就是說，控制增益GO規(guī)定能夠 加以限制的轉(zhuǎn)矩的最大值，越增大控制增益GO,最終算出的目標(biāo)轉(zhuǎn) 矩的值就越減小。另一方面，控制增益Gl用于規(guī)定能夠按照操作桿 25的操作量a0的變化而限制的轉(zhuǎn)矩的增減比例。而且，通過調(diào)整控 制增益GO、 Gl，能夠獲得相當(dāng)于液壓旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中泄漏調(diào)速的效果。再有，在本實(shí)施例中，以1周期前的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩作為與旋轉(zhuǎn)用電動(dòng) 機(jī)18的必要轉(zhuǎn)矩tO相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩而利用，但也可根據(jù)上述1周期前的 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和由速度傳感器27測(cè)出的旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18的速度，計(jì)算該 旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18的實(shí)際必要轉(zhuǎn)矩。而且，如下述公式2所示，可根據(jù)上述目標(biāo)速度v0減去由修正 量計(jì)算部29算出的修正量b0和由上述速度傳感器27測(cè)出的旋轉(zhuǎn)用 電動(dòng)機(jī)18的實(shí)際速度vl算出速度偏差A(yù)v?！鱲=v0 - b0 - vl. .(公式2)第一轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部30根據(jù)上述速度偏差A(yù)v按下述^^式3計(jì)算第一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl。t卜G2xAv+G3xf(Av)dt…(公式3)這里，G2是比例增益，G3是積分增益，已分別預(yù)先設(shè)定。 另 一方面，在操作桿25的桿部25a的操作位置位于上述的中央范 圍內(nèi)時(shí)，為了使上述速度傳感器27測(cè)出的旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18的實(shí)際速 度vl為零，第二轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部31按下述公式4計(jì)算要供給旋轉(zhuǎn)用電動(dòng) 機(jī)18的第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2。t2=G4x(0 — vl)+G5x幾0 — vl)dt…(公式4) 這里，G4是比例增益，G5是積分增益，已分別預(yù)先設(shè)定。 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩設(shè)定部32將上述第一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2中 與上述第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl的方向(下面將右旋轉(zhuǎn)方向作為「正」方向， 將左旋轉(zhuǎn)方向作為「負(fù)」方向進(jìn)行說明)同向且絕對(duì)值大的轉(zhuǎn)矩作為下 一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩而設(shè)定。下面參照?qǐng)D4及圖5,說明通過上述控制器26執(zhí)行的處理。一旦處理開始，首先根據(jù)映射圖(參照?qǐng)D3)指定對(duì)應(yīng)于操作桿25 的操作量a0的目標(biāo)速度v0(步驟Sl)。接著，通過上述速度傳感器27檢測(cè)旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18的速度vl(步 驟S2)，同時(shí)根據(jù)速度vl按上述公式4計(jì)算第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2(步驟S3)。然后，按上述公式1計(jì)算修正量b0,同時(shí)利用修正量b0及上述 速度vl ，按上述公式2計(jì)算速度偏差A(yù)v(步驟S4)。接著，利用上述速度偏差A(yù)v按上述公式3計(jì)算笫一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl(步 驟S5),同時(shí)判定第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl是否為正方向(右旋轉(zhuǎn)方向)(步驟 S6)。這里，在第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl為正方向(右旋轉(zhuǎn)方向)時(shí)(步驟S6中的 "是")，將第一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl與第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2比較(步驟S7),并將第 一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2中正方向的且絕對(duì)值大的轉(zhuǎn)矩作為 下一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩設(shè)定(步驟S8、 S9)。然后，將這樣設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩輸出 至上述變換器23(步驟S15)，結(jié)束該處理。另一方面，在第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl不為正方向時(shí)(步驟S6中的"否，，)， 判定該第一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl是否為負(fù)方向(左旋轉(zhuǎn)方向)(步驟SIO)。這里，在第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl為負(fù)方向(左旋轉(zhuǎn)方向)時(shí)(步驟SIO中的 "是")，將第一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl與第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2比4交(步驟Sl 1)，并將第 一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2中負(fù)方向的且其絕對(duì)值大的轉(zhuǎn)矩， 即考慮正負(fù)符號(hào)時(shí)小的轉(zhuǎn)矩作為下一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩而設(shè)定(步驟S12、S13)。 然后，將這樣設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩輸出至上述變換器23(步驟S15),結(jié)束 該處理。還有，在上述步驟S6及S10中，已判定第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl不是正 和負(fù)中的任一方向時(shí)(步驟S6及S10中的否)，也就是須使上部旋轉(zhuǎn)體 3在現(xiàn)場(chǎng)保持時(shí)，將上述第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2作為下一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩設(shè)定(步驟 S14),接著，將這樣設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩輸出至上述變換器23(步驟S15), 結(jié)束該處理。如圖6所示，通過進(jìn)行上述的處理，能夠?qū)崿F(xiàn)與操作桿25的操作對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩控制。圖6分別表示在挖土機(jī)1的伊斗7壓在地面的狀態(tài)下，在對(duì)操作 桿25作了操作時(shí)操作桿25的操作狀態(tài)(旋轉(zhuǎn)桿操作)、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩及旋 轉(zhuǎn)速度。也就是，圖6的狀態(tài)表示在鏟斗7壓在地面上、上部旋轉(zhuǎn)體3不 能旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下對(duì)操作桿25作了操作的狀態(tài)。在這種情況下，如傳 統(tǒng)方式那樣，如果進(jìn)行PID控制而不附加必要轉(zhuǎn)矩tO，則目標(biāo)速度按 照操作桿25的操作量增加而一直增大，而實(shí)際的速度依然是零的狀 態(tài)。因此，如圖7的中段所示，速度偏差明顯增大，轉(zhuǎn)矩急劇增加， 有可能產(chǎn)生沖擊，但如上述實(shí)施例那樣，按照基于旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18 的必要轉(zhuǎn)矩t0的修正量b0的量來減小速度偏差A(yù)v,能夠如圖6的中 段所示地使與操作桿25的操作對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。根據(jù)表示操作 桿25的操作量與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩之關(guān)系的圖8，這點(diǎn)也是明確的。另外，圖 8也與圖6同樣，表示在鏟斗7壓在地面上，上部旋轉(zhuǎn)體3不能旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。另夕卜，圖9分別表示在上部旋轉(zhuǎn)體中產(chǎn)生的必要轉(zhuǎn)矩t0較小時(shí)操作桿的操作量、旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。如上述公式1所示，必要轉(zhuǎn)矩t0越小，修正量b0越接近零，因 此在必要轉(zhuǎn)矩t0小時(shí)，能夠進(jìn)行不附加必要轉(zhuǎn)矩to的與傳統(tǒng)技術(shù)同 樣的速度控制。作為參考，在圖10中表示不附加必要轉(zhuǎn)矩t0時(shí)操作 桿的操作量、旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。再有，旋轉(zhuǎn)速度欄中的實(shí)線表示 實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度，雙點(diǎn)劃線分別表示與操作桿25的操作量對(duì)應(yīng)的目 標(biāo)速度。還有，如上述那樣，在上述實(shí)施例中將第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl和第二目 標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2中與第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl同向且絕對(duì)值大的轉(zhuǎn)矩作為下一目標(biāo) 轉(zhuǎn)矩而設(shè)定。因此，能夠平穩(wěn)地進(jìn)行轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。下面，對(duì)于這一點(diǎn)， 與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)作對(duì)比說明。在以下的說明中，如圖11所示，就對(duì)應(yīng)于操作桿25的操作量L1隨時(shí)間經(jīng)過而一直增大，旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18的目標(biāo)速度如L2所示那樣 推移的情況進(jìn)行說明。再有，根據(jù)曲線L2從2秒左右上升這一點(diǎn)可 知，在0秒-2秒的范圍內(nèi)操作桿25的操作范圍為死區(qū)(空區(qū))。例如，在特開2003-328398號(hào)公報(bào)中公開的傳統(tǒng)技術(shù)中，在操作 桿的操作量為上述死區(qū)的范圍內(nèi)進(jìn)行速度比例控制(PID控制)，而在 操作桿的操作量超出死區(qū)時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制。也就是說，如圖12A所示， 在考慮進(jìn)行速度比例控制時(shí)的轉(zhuǎn)矩推移L3和用于使上部旋轉(zhuǎn)體在現(xiàn) 場(chǎng)保持的轉(zhuǎn)矩推移L4的情況下，如果逐漸增大操作桿的操作量，如 圖12B所示，在0秒~2秒的死區(qū)的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩按照轉(zhuǎn)矩推移L4 進(jìn)行推移，但若為在超出上述死區(qū)的范圍后對(duì)操作桿進(jìn)行操作，就從 該時(shí)刻起執(zhí)行按照轉(zhuǎn)矩推移L3的轉(zhuǎn)矩控制。為此，在操作到該死區(qū) 的尾端時(shí)，產(chǎn)生用于插補(bǔ)轉(zhuǎn)矩推移L3和L4的不連續(xù)部分L5。與此形成對(duì)照，如圖13A所示，在上述實(shí)施例中將進(jìn)行速度比例 控制時(shí)的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩L6和用于使上部旋轉(zhuǎn)體3在現(xiàn)場(chǎng)保持的第二 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩L7經(jīng)常比4支，再選擇第一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩L6和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩L7 中大的轉(zhuǎn)矩。因此，如圖13B所示，在本實(shí)施例中，無論操作桿25 的操作量，都能以笫一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩L6和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩L7的交點(diǎn)部分 L8為界，連續(xù)地切換第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩L6和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩L7。所以，根 據(jù)本實(shí)施例，能夠平滑地進(jìn)行穩(wěn)定的控制。如以上說明，根據(jù)上述實(shí)施例，按照由速度傳感器27測(cè)出的實(shí) 際速度設(shè)定第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2。因此，即使在作業(yè)狀態(tài)逐一變動(dòng)的環(huán)境 中進(jìn)行作業(yè)時(shí)，也能夠特別指定適于當(dāng)前時(shí)刻的作業(yè)狀態(tài)下的現(xiàn)場(chǎng)保 持轉(zhuǎn)矩(第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2)。也就是說，根據(jù)作業(yè)附屬裝置4的動(dòng)作狀 態(tài)(作業(yè)附屬裝置4的作業(yè)半徑，或者作業(yè)時(shí)在伊斗7內(nèi)有無砂土等) 或者作業(yè)時(shí)承受的外力(采用伊斗7的擠壓作業(yè)時(shí)承受的外力，傾斜地 面上作業(yè)機(jī)械的自重等)等，上述現(xiàn)場(chǎng)保持轉(zhuǎn)矩將逐一變動(dòng)，但按照上 述實(shí)施例，即使在這種情況下也能可靠地防止上部旋轉(zhuǎn)體的逆行。還有，在上述實(shí)施例中，由于設(shè)置成在上述那樣算出的第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2與根據(jù)操作桿25的操作量而算出的第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2之間進(jìn)行 高位選擇(圖5的步驟S6-S14)，所以在分析了第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl及第 二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2推移的曲線L6、 L7時(shí)(參照?qǐng)D13),以曲線L6、 L7的 交點(diǎn)部分L8為界而選擇的轉(zhuǎn)矩被變更。這樣，根據(jù)上述實(shí)施例，與 以轉(zhuǎn)矩以外的特定要素為界而切換控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)技術(shù)不同，經(jīng)常在 進(jìn)行第一、第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl、 t2的大小比4交，并采用大的轉(zhuǎn)矩，因此 能夠抑制轉(zhuǎn)矩的不連續(xù)變動(dòng)。再有，在上述實(shí)施例中，說明了用分別預(yù)先設(shè)定的值將公式3將 公式4中的增益G2、 G3、 G4及G5固定的結(jié)構(gòu)，但可在上述控制器 26中設(shè)置用于變更各增益G2 ~ G5的增益變更單元。這樣，能夠通過增益變更單元來調(diào)整各增益G2-G5，因此在作 業(yè)附屬裝置4的作業(yè)半徑大時(shí)，如傾斜地面上作業(yè)等那樣旋轉(zhuǎn)體的慣 性矩大時(shí)，如果稍大地設(shè)定增益G2 G5，則能夠可靠地防止逆行。 另一方面，在用伊斗7進(jìn)行旋轉(zhuǎn)擠壓作業(yè)等時(shí)，若將增益變更為稍小， 則可根據(jù)操作桿25的操作進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的微調(diào)整。另外，在上述實(shí)施例中，根據(jù)隨上部旋轉(zhuǎn)體3的作業(yè)狀態(tài)而變化 的使上部旋轉(zhuǎn)體3旋轉(zhuǎn)的必要轉(zhuǎn)矩t0(1個(gè)周期前的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩)，調(diào)整旋 轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的大小，因此能夠有效地抑制沖擊發(fā)生。也就是說，在上述挖土機(jī)l中，必要轉(zhuǎn)矩to也根據(jù)其作業(yè)狀態(tài)而 變化，例如作業(yè)附屬裝置4的動(dòng)作狀態(tài)(作業(yè)附屬裝置4的作業(yè)半徑， 或者作業(yè)時(shí)在伊斗7內(nèi)有無砂土等)，或者作業(yè)時(shí)承受的外力(釆用妒 斗7的擠壓作業(yè)時(shí)承受的反力，傾斜地面上的挖土機(jī)1的自重等)。因 此，雖然存在該必要轉(zhuǎn)矩tO越大，目標(biāo)速度與速度檢測(cè)單元測(cè)出的實(shí) 際速度vl之間的速度偏差A(yù)v越增大的傾向，但用上述實(shí)施例可阻止 速度偏差A(yù)v的增大。具體而言，在上述實(shí)施例中設(shè)置成必要轉(zhuǎn)矩t0越大，就算出越 大的修正值b0,并將該修正值b0從已i殳定的目標(biāo)速度v0中減去。因 此，能夠減小新的目標(biāo)速度(v0 - b0)與速度傳感器27測(cè)出的實(shí)際速度vl之間的速度偏差A(yù)v。
因此，按照上述實(shí)施例，必要轉(zhuǎn)矩to越大，能夠越減小速度偏差
△V,因此能夠抑制沖擊發(fā)生。
如上述實(shí)施例那樣，通過構(gòu)成為操作桿25的操作量a0越大、算 出越小的修正量b0的結(jié)構(gòu)，從而隨著操作桿25的操作量a0增大，能 夠抑制修正后的目標(biāo)速度過于減小。因此，能夠減輕給予操作員的不 協(xié)調(diào)感。
如上述實(shí)施例那樣，通過形成將上次已設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩作為本次 使用的必要轉(zhuǎn)矩t0而加以利用的結(jié)構(gòu)，與實(shí)際上計(jì)算上部旋轉(zhuǎn)體3的 必要轉(zhuǎn)矩tO的情況相比，能夠使處理簡(jiǎn)化。
也就是說，上部旋轉(zhuǎn)體3的必要轉(zhuǎn)矩t0的變化全部反映在旋轉(zhuǎn)用 電動(dòng)機(jī)18的負(fù)載轉(zhuǎn)矩(目標(biāo)轉(zhuǎn)矩)上。因此，能夠才艮據(jù)該負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增 減計(jì)算修正值b0,并計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，從而能夠算出抵消了必要轉(zhuǎn)矩tO 的變化的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。
如上述實(shí)施例那樣，設(shè)有將第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩t2 中與第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩tl同向且絕對(duì)值大的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo) 轉(zhuǎn)矩設(shè)定部32,從而在傾斜地面上向上側(cè)開始旋轉(zhuǎn)時(shí)以及在強(qiáng)風(fēng)下向 風(fēng)上側(cè)開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠可靠地防止上部旋轉(zhuǎn)體3由于轉(zhuǎn)矩不足，而 沿逆方向旋轉(zhuǎn)的「逆行」發(fā)生。
還有，在傾斜地面上停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，通常旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)18的轉(zhuǎn)矩 的大小與重力相平4紆，所以也能夠防止上部旋轉(zhuǎn)體3因制動(dòng)轉(zhuǎn)矩經(jīng)不 <主重力而向下#]逆4亍。
雖然參考附圖中的具體實(shí)施例就本發(fā)明作了描述，但應(yīng)指出，只 要不偏離權(quán)利要求書規(guī)定的本發(fā)明范圍，可采用等價(jià)物并作替換。
權(quán)利要求
1.一種具有本體、可旋轉(zhuǎn)地安裝于該本體的旋轉(zhuǎn)體以及可升降地設(shè)置于該旋轉(zhuǎn)體的作業(yè)附屬裝置的作業(yè)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，包括如下部分用以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)體的電動(dòng)機(jī)；接受對(duì)所述電動(dòng)機(jī)作驅(qū)動(dòng)指示的輸入操作的操作單元；可檢測(cè)所述操作單元的操作量的操作量檢測(cè)單元；可檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測(cè)單元；以及根據(jù)由所述操作量檢測(cè)單元測(cè)出的操作量設(shè)定所述電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)速度，同時(shí)根據(jù)該目標(biāo)速度與由所述速度檢測(cè)單元測(cè)出的速度之間的速度偏差設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，并按照該目標(biāo)轉(zhuǎn)矩使所述電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的控制單元，其中，所述控制單元設(shè)有計(jì)算修正量并從所述目標(biāo)速度減去該修正量作為新的目標(biāo)速度的修正單元，隨所述旋轉(zhuǎn)體的作業(yè)狀態(tài)而變化的使該旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的必要轉(zhuǎn)矩越大，該修正量的值就越大。
2. 權(quán)利要求l記載的作業(yè)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于 所述操作單元的操作量越大，所述修正單元算出的修正量越小。
3. 權(quán)利要求l記載的作業(yè)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于 所述控制單元構(gòu)成為按每個(gè)預(yù)定的周期設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，所述修正單元用上次周期內(nèi)設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩作為與本次周期內(nèi)使用的旋轉(zhuǎn)體的 所述必要轉(zhuǎn)矩相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩來計(jì)算所述修正量。
4. 一種具有本體、可旋轉(zhuǎn)地安裝于本體的旋轉(zhuǎn)體以及可升降地設(shè) 置于旋轉(zhuǎn)體的作業(yè)附屬裝置的作業(yè)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，包括如下部 分用以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)體的電動(dòng)機(jī)； 接受對(duì)所述電動(dòng)機(jī)作驅(qū)動(dòng)指示的輸入操作的操作單元；可檢測(cè)所述操作單元的操作量的操作量檢測(cè)單元； 可檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測(cè)單元；以及 控制單元，該單元用與所述操作量檢測(cè)單元測(cè)出的操作量對(duì)應(yīng)的 目標(biāo)速度設(shè)定用以使所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的笫一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，同時(shí)根據(jù)所述 速度檢測(cè)單元測(cè)出的實(shí)際速度設(shè)定用以使所述旋轉(zhuǎn)體在現(xiàn)場(chǎng)保持的第 二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，并按照第 一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩中與所述第 一 目標(biāo) 轉(zhuǎn)矩同向且絕對(duì)值大的轉(zhuǎn)矩使所述電動(dòng)機(jī)動(dòng)作。
5. 權(quán)利要求4記載的作業(yè)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于 所述控制單元設(shè)有根據(jù)由所述操作量檢測(cè)單元測(cè)出的操作量設(shè)定所述目標(biāo)速度的目標(biāo)速度設(shè)定單元；根據(jù)所述目標(biāo)速度與由所述速 度檢測(cè)單元測(cè)出的實(shí)際速度之間的速度偏差計(jì)算所述第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的 第一轉(zhuǎn)矩運(yùn)算單元；以及將所述第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩中與所 述第一 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩同向且絕對(duì)值大的轉(zhuǎn)矩作為下一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩設(shè)定的目標(biāo) 轉(zhuǎn)矩設(shè)定單元。
6. 權(quán)利要求5記載的作業(yè)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于 所述控制單元還設(shè)有第二轉(zhuǎn)矩運(yùn)算單元，將為使所述實(shí)際速度為零而要給予所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩作為所述笫二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩算出。
7. 權(quán)利要求6記載的作業(yè)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于 所述笫一轉(zhuǎn)矩運(yùn)算單元和第二轉(zhuǎn)矩運(yùn)算單元按各自具有比例項(xiàng)和積分項(xiàng)的公式計(jì)算第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，所述控制單元還設(shè)有可改變與所述比例項(xiàng)及積分項(xiàng)相乘的增益大小的增益變更單元。
8. 一種作業(yè)機(jī)械，包括如下部分本體、可相對(duì)于該本體旋轉(zhuǎn)地安裝的旋轉(zhuǎn)體以及權(quán)利要求1記載的旋轉(zhuǎn)控制裝置。
9. 一種作業(yè)機(jī)械，包括如下部分本體、可相對(duì)于該本體旋轉(zhuǎn)地安裝的旋轉(zhuǎn)體以及權(quán)利要求4記載 的旋轉(zhuǎn)控制裝置。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)控制裝置及設(shè)有該裝置的作業(yè)機(jī)械，設(shè)有可根據(jù)按照操作桿的操作量而設(shè)定的目標(biāo)速度與實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度之間的速度偏差而設(shè)定旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的控制器，具備檢測(cè)隨上部旋轉(zhuǎn)體的作業(yè)狀態(tài)而變化的、使上部旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的必要轉(zhuǎn)矩的變換器，此轉(zhuǎn)矩越大，該控制器計(jì)算的修正量值就越大，并從目標(biāo)速度減去此修正量后設(shè)定為新的目標(biāo)速度。另外，控制器設(shè)定用于驅(qū)動(dòng)此電動(dòng)機(jī)的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和用于按實(shí)際速度使上部旋轉(zhuǎn)體在現(xiàn)場(chǎng)保持的第二目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，按照這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩中與第一目標(biāo)轉(zhuǎn)矩同方向的且絕對(duì)值大的轉(zhuǎn)矩使此電動(dòng)機(jī)動(dòng)作。
文檔編號(hào)H02P29/00GK101250888SQ20081008059
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月21日
發(fā)明者小見山昌之, 筒井昭, 鹿兒島昌之 申請(qǐng)人:神鋼建設(shè)機(jī)械株式會(huì)社