專利名稱：作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有利用旋轉(zhuǎn)馬達進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體以及在該旋轉(zhuǎn)體上安裝的作業(yè)裝置的液壓挖掘機等的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置。
背景技術(shù)：
作為這種現(xiàn)有技術(shù)，有專利文獻1、2公開的技術(shù)。在該專利文獻I或?qū)＠墨I2中，公開了一種在液壓挖掘機即作業(yè)機械中具備的旋轉(zhuǎn)控制裝置，該液壓挖掘機具有旋轉(zhuǎn)體；安裝在該旋轉(zhuǎn)體上的包括懸臂、臂等的 作業(yè)裝置；使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的由電動機構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)馬達；驅(qū)動該旋轉(zhuǎn)馬達的驅(qū)動裝置；和輸出與操作量對應(yīng)的值的旋轉(zhuǎn)馬達的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)用操作裝置。在該專利文獻1、2中公開的旋轉(zhuǎn)控制裝置具備檢測旋轉(zhuǎn)馬達的實際轉(zhuǎn)速的實際轉(zhuǎn)速檢測器和控制驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩以使從旋轉(zhuǎn)用操作裝置輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和從實際轉(zhuǎn)速檢測器輸出的實際轉(zhuǎn)速的偏差為零的控制機構(gòu)。根據(jù)該構(gòu)成，由控制機構(gòu)來控制驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩，以使旋轉(zhuǎn)馬達的轉(zhuǎn)速即旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速與按照旋轉(zhuǎn)用操作裝置的操作量輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速即目標(biāo)轉(zhuǎn)速相當(dāng)。專利文獻I :特開2001-10783號公報專利文獻2 :特開2003-33063號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題上述專利文獻1、2公開的現(xiàn)有技術(shù)，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)馬達的實際轉(zhuǎn)速即實際旋轉(zhuǎn)速度對目標(biāo)轉(zhuǎn)速即目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度進行跟蹤的控制性良好的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。但是，在例如液壓挖掘機等作業(yè)機械中，存在如下情況未必用總是以高精度來準(zhǔn)確與旋轉(zhuǎn)用操作裝置的操作量對應(yīng)的轉(zhuǎn)速來使具備駕駛室的旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)就好。例如，存在因液壓挖掘機的前部作業(yè)機等作業(yè)裝置的姿勢而使旋轉(zhuǎn)體的慣性矩較大地變化，由此使加速感不同的情況。此外，在由作業(yè)裝置進行的吊載作業(yè)時，存在因吊載的載荷即作業(yè)負(fù)荷的不同而使加速感不同的情況。在此類加速感較大變化的狀況中，例如，在旋轉(zhuǎn)用操作裝置的操作桿被較大地操作時和/或快速操作時，驅(qū)動力矩相對于目標(biāo)轉(zhuǎn)速急劇上升而使得旋轉(zhuǎn)體如上述現(xiàn)有技術(shù)那樣用以高精度與旋轉(zhuǎn)用操作裝置的操作量對應(yīng)的轉(zhuǎn)速來旋轉(zhuǎn)的情況下，轉(zhuǎn)速變得過快，存在在起動時產(chǎn)生沖擊而使操作設(shè)于旋轉(zhuǎn)體的駕駛室的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)用操作裝置的駕駛員感到不適，操作性變差，或者在由作業(yè)裝置實施的吊載作業(yè)時吊裝載荷的搖動變大而導(dǎo)致作業(yè)性的劣化的情況。本發(fā)明鑒于該現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀而研制，因此其目的是提供能實現(xiàn)考慮到作業(yè)裝置的作業(yè)姿勢或作業(yè)負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)控制的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置。用于解決問題的手段為實現(xiàn)該目的，本發(fā)明涉及的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，設(shè)置在作業(yè)機械上，該作業(yè)機械具有旋轉(zhuǎn)體；安裝在該旋轉(zhuǎn)體上的作業(yè)裝置；使上述旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)馬達；驅(qū)動該旋轉(zhuǎn)馬達的驅(qū)動裝置；和輸出與操作量對應(yīng)的值的上述旋轉(zhuǎn)馬達的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)用操作裝置，該旋轉(zhuǎn)控制裝置具備檢測上述旋轉(zhuǎn)馬達的實際轉(zhuǎn)速的實際轉(zhuǎn)速檢測器；和控制上述驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩以使從上述旋轉(zhuǎn)用操作裝置輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和從上述實際轉(zhuǎn)速檢測器輸出的實際轉(zhuǎn)速的偏差為零的控制機構(gòu)，作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置的特征在于，具備修正機構(gòu)，基于按照上述作業(yè)裝置的作業(yè)姿勢和作業(yè)負(fù)荷的至少一個來修正后的上述驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩來修正從上述旋轉(zhuǎn)用操作裝置輸出的上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速。 這樣構(gòu)成的本發(fā)明維持由控制機構(gòu)來控制驅(qū)動旋轉(zhuǎn)馬達的驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩以使按照旋轉(zhuǎn)用操作裝置的操作輸出的旋轉(zhuǎn)馬達的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和由實際轉(zhuǎn)速檢測器檢測的實際轉(zhuǎn)速的偏差為零的方式，同時，利用修 正機構(gòu)來修正按照作業(yè)裝置的作業(yè)半徑和作業(yè)負(fù)荷的至少一方從旋轉(zhuǎn)用操作裝置輸出的旋轉(zhuǎn)馬達的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，因此驅(qū)動旋轉(zhuǎn)馬達的驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩成為考慮到作業(yè)裝置的作業(yè)半徑和作業(yè)負(fù)荷的驅(qū)動力矩。因此，可使以該驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩來驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)馬達的轉(zhuǎn)速控制成為考慮到作業(yè)裝置的作業(yè)半徑和作業(yè)負(fù)荷的控制。此外，本發(fā)明涉及的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，在上述發(fā)明中，其特征在于，上述修正機構(gòu)還根據(jù)由上述實際轉(zhuǎn)速檢測器檢測的上述旋轉(zhuǎn)馬達的實際轉(zhuǎn)速來修正上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速。這樣構(gòu)成的本發(fā)明可通過用基于上述驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩的修正值和基于由實際轉(zhuǎn)速檢測器檢測的實際轉(zhuǎn)速的修正值來修正按照旋轉(zhuǎn)用操作裝置的操作輸出的旋轉(zhuǎn)馬達的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，從而高效地抑制基于旋轉(zhuǎn)馬達起動時的沖擊或停止時的速度的變化引起的振動，并可進行更穩(wěn)定的控制。此外，本發(fā)明涉及的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，在上述發(fā)明中，其特征在于，具備信號檢測器，檢測和與上述驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩對應(yīng)的上述旋轉(zhuǎn)馬達的轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的信號值，上述修正機構(gòu)包括檢測上述作業(yè)姿勢的作業(yè)姿勢檢測器和運算與由該作業(yè)姿勢檢測器檢測的作業(yè)姿勢相對應(yīng)的大小的系數(shù)的第一運算機構(gòu)的組合；以及檢測上述作業(yè)負(fù)荷的作業(yè)負(fù)荷檢測器和運算與由該作業(yè)負(fù)荷檢測器檢測的作業(yè)負(fù)荷相對應(yīng)的大小的系數(shù)的第二運算機構(gòu)的組合中的至少一個組合，并且包括將從上述信號檢測器輸出的信號值、和從上述第一運算機構(gòu)或上述第二運算機構(gòu)輸出的上述系數(shù)相乘，并輸出對上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行修正的修正值的修正值運算器。此外，本發(fā)明涉及的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，在上述發(fā)明中，其特征在于，上述第一運算機構(gòu)的上述作業(yè)姿勢檢測器用于檢測上述作業(yè)裝置的作業(yè)半徑，上述第一運算機構(gòu)由在上述作業(yè)半徑小時算出大數(shù)值的上述系數(shù)，且在上述作業(yè)半徑大時算出小數(shù)值的上述系數(shù)的機構(gòu)構(gòu)成。此外，本發(fā)明涉及的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，在上述發(fā)明中，其特征在于，述第二運算機構(gòu)由在上述作業(yè)負(fù)荷小時算出大數(shù)值的上述系數(shù)，且在上述作業(yè)負(fù)荷大時算出小數(shù)值的上述系數(shù)的機構(gòu)構(gòu)成。此外，本發(fā)明涉及的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，在上述發(fā)明中，其特征在于，具備能通過手動操作來輸出用于修正從上述旋轉(zhuǎn)用操作裝置輸出的上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速的設(shè)定值的修正值指示器、和運算與從該修正值指示器輸出的設(shè)定值的大小相對應(yīng)的系數(shù)的第三運算機構(gòu)，上述修正值運算器輸出在手動操作上述修正值指示器時基于由上述第三運算機構(gòu)算出的系數(shù)而求出的修正值。發(fā)明的效果本發(fā)明在具備控制驅(qū)動旋轉(zhuǎn)馬達的驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩以便成為與從旋轉(zhuǎn)用操作裝置輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的實際轉(zhuǎn)速的控制機構(gòu)的裝置中，具備基于按照作業(yè)裝置的作業(yè)姿勢和作業(yè)負(fù)荷的至少一個修正的驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩來修正從旋轉(zhuǎn)用操作裝置輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的修正機構(gòu)，因此在維持實際轉(zhuǎn)速跟蹤于按照旋轉(zhuǎn)用操作裝置的操作而輸出的旋轉(zhuǎn)馬達的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的控制方式的同時也可實現(xiàn)考慮到作業(yè)裝置的作業(yè)姿勢或作業(yè)負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)控制。這樣，可使在旋轉(zhuǎn)體上操作旋轉(zhuǎn)用操作裝置的駕駛員的操作性和由作業(yè)裝置實施的作業(yè)的作業(yè)性與作業(yè)的現(xiàn)狀相符 ，且相比現(xiàn)有技術(shù)能提高駕駛員的操作性和作業(yè)裝置進行的作業(yè)性。


圖I是表示作為具備本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)控制裝置的作業(yè)機械的一個實例而舉出的液壓挖掘機的側(cè)視圖。圖2是表示圖I所示的液壓挖掘機所具備的本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)控制裝置的一個實施方式的電路框圖。圖3是表示圖2所示的一個實施方式具備的調(diào)整器的主要部分處理步驟的流程圖。圖4是表示本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)控制裝置的另一實施方式的電路框圖。圖5是表示本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)控制裝置的又一實施方式的電路框圖。
具體實施例方式下面，根據(jù)附圖來說明本發(fā)明涉及的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置的實施方式。圖I是表示作為具備本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)控制裝置的作業(yè)機械的一個實例而舉出的液壓挖掘機的側(cè)視圖。該圖I所示的液壓挖掘機具備行走體I ;在該行走體I上配置的旋轉(zhuǎn)體2和在該旋轉(zhuǎn)體2上安裝的前部作業(yè)機即作業(yè)裝置3。作業(yè)裝置3包括在行走體2上能進行上下方向的轉(zhuǎn)動地安裝的懸臂4 ;在該懸臂4上能轉(zhuǎn)動地安裝的臂5 ;和在該臂5上能轉(zhuǎn)動地安裝的鏟斗6。此外，該作業(yè)裝置3包括使懸臂4動作的動臂缸7、使臂5動作的臂式液壓千斤頂8以及使鏟斗6動作的鏟斗缸9等的液壓缸。在旋轉(zhuǎn)體10上的前側(cè)位置設(shè)有駕駛室10。圖2是表示圖I所示的液壓挖掘機所具備的本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)控制裝置的一個實施方式的電路框圖。如該圖2所示，上述液壓挖掘機還具備使旋轉(zhuǎn)體2旋轉(zhuǎn)的由電動機構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)馬達11 ;驅(qū)動該旋轉(zhuǎn)馬達11的變換器即驅(qū)動裝置12 ;和配置在駕駛室10內(nèi)且輸出與操作量對應(yīng)的值的旋轉(zhuǎn)馬達11的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)用操作裝置13。本實施方式涉及的旋轉(zhuǎn)控制裝置具備檢測旋轉(zhuǎn)馬達11的實際轉(zhuǎn)速的實際轉(zhuǎn)速檢測器14 ;和控制驅(qū)動旋轉(zhuǎn)馬達11的驅(qū)動裝置12的驅(qū)動力矩以使從旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的旋轉(zhuǎn)馬達11的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和從實際轉(zhuǎn)速檢測器14輸出的實際轉(zhuǎn)速的偏差為零的調(diào)整器15。此外，本實施方式涉及的旋轉(zhuǎn)控制裝置具備按照作業(yè)裝置3的作業(yè)姿勢和作業(yè)負(fù)荷的至少一個，例如按照這些作業(yè)姿勢和作業(yè)負(fù)荷的雙方來修正從旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的旋轉(zhuǎn)馬達11的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的修正機構(gòu)。此外，為了檢測驅(qū)動旋轉(zhuǎn)馬達11的驅(qū)動裝置12的驅(qū)動力矩，具備檢測與按照驅(qū)動力矩的旋轉(zhuǎn)馬達11的轉(zhuǎn)速相當(dāng)?shù)男盘栔挡⑾蛘{(diào)整器15輸出的信號檢測器28。上述修正機構(gòu)包括檢測作業(yè)姿勢的作業(yè)姿勢檢測器和運算與由該作業(yè)姿勢檢測器檢測的作業(yè)姿勢對應(yīng)的大小的系數(shù)的第一運算機構(gòu)20的組合以及檢測作業(yè)負(fù)荷的作業(yè)負(fù)荷檢測器和運算與由該作業(yè)負(fù)荷檢測器檢 測的作業(yè)負(fù)荷對應(yīng)的大小的比例系數(shù)的第二運算機構(gòu)23的組合中的至少一個，例如，在本實施方式的情況下，包括兩個組合。上述作業(yè)姿勢檢測器是例如檢測作業(yè)裝置3的作業(yè)半徑的部件，由檢測使作業(yè)裝置3所含的懸臂4動作的動臂缸18的行程并向調(diào)整器15輸出的行程傳感器18構(gòu)成。上述負(fù)荷檢測器由例如檢測動臂缸7的底部壓力并向調(diào)整器15輸出的壓力傳感器21構(gòu)成。在調(diào)整器15設(shè)有預(yù)先設(shè)定動臂缸7的缸行程和作業(yè)裝置3的作業(yè)半徑的關(guān)系并將與從行程傳感器18輸出的信號相應(yīng)的作業(yè)半徑向第一運算機構(gòu)20輸出的函數(shù)發(fā)生器19。此外，設(shè)有預(yù)先設(shè)定懸臂缸7的底部壓力和作業(yè)負(fù)荷的關(guān)系并將與從壓力傳感器21輸出的信號相應(yīng)的作業(yè)負(fù)荷向第二運算機構(gòu)23輸出的函數(shù)發(fā)生器22。如該圖2所示，第一運算機構(gòu)20由在作業(yè)裝置3的作業(yè)半徑小時算出較大值的系數(shù)即增益K1，且在作業(yè)半徑大時為小值的系數(shù)算出即增益K1，并輸出該增益Kl的機構(gòu)構(gòu)成。第二運算機構(gòu)23由在作業(yè)負(fù)荷小時算出較大值的比例系數(shù)即增益K2，且在作業(yè)負(fù)荷大時算出較小值的比例系數(shù)即增益K2，并輸出該增益K2的機構(gòu)構(gòu)成。此外，調(diào)整器15具備選擇從第一運算機構(gòu)20輸出的增益Kl和從第二運算機構(gòu)23輸出的增益K2中的較大一方的增益來輸出的第一選擇機構(gòu)24。此外,本實施方式在例如駕駛室10內(nèi)設(shè)有可通過手動操作來輸出用于修正從旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的設(shè)定值的修正值指示器25。在調(diào)整器15內(nèi)設(shè)有算出隨著與從修正值指示器24輸出的設(shè)定值的大小對應(yīng)的比例系數(shù)即設(shè)定值變大而成為較大值的增益K3并輸出的第三運算機構(gòu)26。另外，在調(diào)整器15內(nèi)設(shè)有選擇從第一選擇機構(gòu)24輸出的增益Kl或增益K2和從第三運算機構(gòu)26輸出的增益K3中的適合的增益來作為增益Kt輸出的第二選擇機構(gòu)27。該第二選擇機構(gòu)27例如在從第三運算機構(gòu)26輸出增益K3時優(yōu)先輸出該增益K3。在沒有從第三運算機構(gòu)26輸出增益K3時，輸出從第一選擇機構(gòu)24輸出的增益Kl或增益K2中的適合的增益。此外，例如，在調(diào)整器15內(nèi)還設(shè)有判斷是否從修正值指示器25向第三運算機構(gòu)26輸入設(shè)定值的未圖示的判斷機構(gòu)。此外，在調(diào)整器15內(nèi)具備修正值運算器29，該修正值運算器29將和與從上述信號檢測器28輸出的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)馬達11的驅(qū)動裝置12的驅(qū)動力矩對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)馬達11的轉(zhuǎn)速相當(dāng)?shù)男盘栔怠⒑蛷牡诙x擇機構(gòu)27輸出的增益Kt即從第一運算機構(gòu)20或第二運算機構(gòu)23輸出的系數(shù)即增益Kl、K2中的適當(dāng)?shù)脑鲆嫦喑耍蛘邔⑸鲜鲂盘栔岛蛷牡谌\算機構(gòu)26輸出的系數(shù)即增益K3相乘，并輸出將從旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的旋轉(zhuǎn)馬達11的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行修正的修正值。另外，在調(diào)整器15內(nèi)具備減法器30，該減法器30從由旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速中減去由修正值運算器29輸出的修正值。再有，在調(diào)整器15內(nèi)具備運算從減法器30輸出的修正后的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和由實際轉(zhuǎn)速檢測器14檢測的實際轉(zhuǎn)速的偏差的減法器16、和向驅(qū)動裝置12輸出與從該減法器16輸出的轉(zhuǎn)速相當(dāng)?shù)尿?qū)動力矩的控制器17。該控制器17由例如進行PI控制的部件構(gòu)成，但是，也可取而代之地由普通的進行比例控制和/或PID控制的部件來構(gòu)成。圖3是表示圖2所示的一個實施方式具備的調(diào)整器的主要部分處理步驟的流程圖。下面以調(diào)整器15的處理動作為中心來說明如上述那樣構(gòu)成的本實施方式涉及的旋轉(zhuǎn)控制裝置的動作。例如，要使用作業(yè)裝置3來作為吊裝 起重機并實施吊裝作業(yè)，駕駛室10內(nèi)的駕駛員操作旋轉(zhuǎn)用操作裝置13。從該旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的旋轉(zhuǎn)馬達11的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和由實際轉(zhuǎn)速檢測器14檢測的旋轉(zhuǎn)馬達11的實際轉(zhuǎn)速的偏差由減法器16減去，使該偏差為零地從控制器17向驅(qū)動裝置12輸出驅(qū)動力矩。因此，基本地，旋轉(zhuǎn)馬達11以與從旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的轉(zhuǎn)速被驅(qū)動。通過該旋轉(zhuǎn)馬達11的驅(qū)動，具備駕駛室10的旋轉(zhuǎn)體2以與旋轉(zhuǎn)用操作裝置13的操作量對應(yīng)的轉(zhuǎn)速來旋轉(zhuǎn)，通過作業(yè)裝置3來實施吊載作業(yè)。但是，在該狀態(tài)下，由于使旋轉(zhuǎn)馬達11的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速的偏差為零地向驅(qū)動裝置輸出驅(qū)動力矩，例如，在快速操作旋轉(zhuǎn)用操作裝置13或以大操作量來進行操作時，目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速的偏差變大，因此驅(qū)動力矩相對于目標(biāo)轉(zhuǎn)速也急劇且變大地輸出，在旋轉(zhuǎn)馬達的起動時有可能產(chǎn)生較大的沖擊。因此，根據(jù)驅(qū)動力矩來對該目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行以下修正。在該吊載作業(yè)期間，用壓力傳感器21來檢測懸臂缸7的底部壓力，且用行程傳感器18來檢測懸臂缸7的缸行程。在調(diào)整器15，如圖3所示，在函數(shù)發(fā)生器22中，運算與由壓力傳感器21檢測的底部壓力相對應(yīng)的作業(yè)負(fù)荷，將運算后的作業(yè)負(fù)荷向第二運算機構(gòu)23輸出(步驟SI)。在第二運算機構(gòu)23中，算出與作業(yè)負(fù)荷相對應(yīng)的增益K2，并向第一選擇機構(gòu)24輸出(步驟S2)。此外，在函數(shù)發(fā)生器19中，運算與由行程傳感器18檢測的缸行程相對應(yīng)的作業(yè)半徑，將運算后的作業(yè)半徑向第一運算機構(gòu)20輸出(步驟S3)。在第一運算機構(gòu)20中，算出與作業(yè)半徑相對應(yīng)的增益Kl，并向第一選擇機構(gòu)24輸出(步驟S4)。在第一選擇機構(gòu)24中，選擇從第一運算機構(gòu)20輸出的增益Kl和從第二運算機構(gòu)23輸出的增益K2中的較大一方的增益，并向第二選擇機構(gòu)27輸出(步驟S5)。這里，由在調(diào)整器15設(shè)置的未圖示的判斷機構(gòu)來判斷來自修正值指示器25的設(shè)定值是否向第三運算機構(gòu)25輸入(步驟S6)。如果沒有從修正值指示器25輸入設(shè)定值，且該判斷為否，則將從第一選擇機構(gòu)輸出的增益Kl、K2中的任一個適當(dāng)?shù)脑鲆鎻牡诙x擇機構(gòu)27作為增益Kt向修正值運算器29輸出(步驟S7)。此外，如果從修正值指示器25輸入設(shè)定值，且步驟S6的判斷為是，則在第三運算機構(gòu)26中，算出與從修正值指示器25輸出的設(shè)定值對應(yīng)的增益K3，并向第二選擇機構(gòu)27輸出(步驟S8)，再將該增益K3從第二選擇機構(gòu)27作為增益Kt向修正值運算器29輸出(步驟S9)。然后，在修正值運算器29中，將和與驅(qū)動裝置12的驅(qū)動力矩對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)馬達11的轉(zhuǎn)速相當(dāng)?shù)男盘枡z測器28的信號值以及如上述那樣從第二選擇機構(gòu)27輸出的增益Kt相乘來求出修正值。將該修正值向減法器30輸出，在該減法器30中，從由旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速中減去由修正值運算器29輸出的修正值，并將該修正后的目標(biāo)轉(zhuǎn)速向減法器16輸出。該減法器16的運算如上所述，修正后的旋轉(zhuǎn)馬達11的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和由實際轉(zhuǎn)速檢測器14檢測的旋轉(zhuǎn)馬達11的實際轉(zhuǎn)速的偏差由該減法器16求出，使該偏差為零地從控制器17向驅(qū)動裝置12輸出驅(qū)動力矩。在上述吊載作業(yè)的情況下，在吊裝載荷較大、由壓力傳感器21檢測的底部壓力增高、由函數(shù)發(fā)生器22求出的作業(yè)負(fù)荷較大的情況下，由第二運算機構(gòu)23算出的增益K2為較小的值。假設(shè)將該增益K2經(jīng)第一選擇機構(gòu)24、第二選擇機構(gòu)27作為增益Kt向修正值運算器29輸出，則由修正值運算器29算出的修正值成為與從信號檢測器28輸出的較大的作業(yè)負(fù)荷對應(yīng)的驅(qū)動力矩相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速的信號值、和較小的增益K2的積。這樣，從旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速僅減去與該較大的驅(qū)動力矩相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速的信號值和較小的增益K2的積即修正值，即使較大地操作操作裝置13的操作桿，旋轉(zhuǎn)馬達11的轉(zhuǎn)速也不會那么大地上升，從而能使旋轉(zhuǎn)體2的轉(zhuǎn)速成為平緩的速度。
此外，在上述吊裝作業(yè)中使吊裝載荷下降到預(yù)定的地點，并成為空載而使作業(yè)裝置3旋轉(zhuǎn)的情況下，吊裝載荷變小且用壓力傳感器21檢測的底部壓力變低。因此，由函數(shù)發(fā)生器22求出的作業(yè)負(fù)荷變小，由第二運算機構(gòu)23算出的增益K2成為較大的值。假設(shè)該增益K2經(jīng)第一選擇機構(gòu)24、第二選擇機構(gòu)27而作為增益Kt向修正值運算器29輸出，則由修正值運算器29算出的修正值成為和與從信號檢測器28輸出的小的作業(yè)負(fù)荷相對應(yīng)的驅(qū)動力矩相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速的信號值和大的增益K2的積。這樣，從旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速僅減去與這樣小的驅(qū)動力矩相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速的信號值和較大增益K2的積即修正值，即使較大地操作旋轉(zhuǎn)用操作裝置13的操作桿，也與如上述那樣吊裝載荷的負(fù)荷較大的情況同樣地，旋轉(zhuǎn)馬達11的轉(zhuǎn)速沒有較大地上升，從而能使旋轉(zhuǎn)體2的轉(zhuǎn)速成為緩慢的速度。SP，進行吊裝載荷較大的吊裝的旋轉(zhuǎn)體2的轉(zhuǎn)速和空載時的旋轉(zhuǎn)體2的轉(zhuǎn)速幾乎沒有變化，能夠不會對駕駛員給與不適感地實施吊裝作業(yè)。這樣，即使較大操作地旋轉(zhuǎn)用操作裝置13，旋轉(zhuǎn)馬達11以與修正后的旋轉(zhuǎn)馬達11的目標(biāo)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的被抑制的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體2以與修正后的目標(biāo)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的速度變化緩慢的轉(zhuǎn)速順暢地旋轉(zhuǎn)，通過該旋轉(zhuǎn)來不產(chǎn)生吊裝載荷的較大搖動地實施作業(yè)裝置3所進行的包括空載的吊裝作業(yè)。此外，例如，與上述吊裝作業(yè)不同，在增大作業(yè)裝置5的半徑來進行的挖掘作業(yè)等之際的旋轉(zhuǎn)時，在行程傳感器18檢測的缸行程增大，由函數(shù)發(fā)生器19求出的作業(yè)半徑大的情況下，由第一運算機構(gòu)20算出的增益Kl成為較小的值。假設(shè)該增益Kl經(jīng)第一選擇機構(gòu)24、第二選擇機構(gòu)27而作為增益Kt向修正值運算器29輸出時，由修正值運算器29算出的修正值成為和與從信號檢測器28輸出的大的作業(yè)半徑相對應(yīng)的驅(qū)動力矩相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速的信號值、和較小的增益Kl的積。因此，從旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速僅減去與這樣大的驅(qū)動力矩相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速的信號值和較小增益Kl的積即修正值，即使較大地操作旋轉(zhuǎn)用操作裝置13的操作桿，旋轉(zhuǎn)馬達11的轉(zhuǎn)速也沒有較大地上升，從而能使旋轉(zhuǎn)體2的轉(zhuǎn)速成為平緩的速度。此外，在作業(yè)負(fù)荷與上述相等的、減小作業(yè)裝置5的半徑來進行的挖掘作業(yè)等之際的旋轉(zhuǎn)時，在行程傳感器18檢測的缸行程減小，由函數(shù)發(fā)生器19求出的作業(yè)半徑小的情況下，由第一運算機構(gòu)20算出的增益Kl成為較大的值。假設(shè)該增益Kl經(jīng)第一選擇機構(gòu)24、第二選擇機構(gòu)27而作為增益Kt向修正值運算器29輸出，則由修正值運算器29算出的修正值成為和與從信號檢測器28輸出的小作業(yè)半徑相對應(yīng)的驅(qū)動力矩相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速的信號值、和較大的增益Kl之積。因此，從旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速僅減去與這樣小的驅(qū)動力矩相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速的信號值和較大增益Kl之積即修正值，即使較大地操作旋轉(zhuǎn)用操作裝置13的操作桿，旋轉(zhuǎn)馬達11的轉(zhuǎn)速也沒有較大地上升，從而可使旋轉(zhuǎn)體2的轉(zhuǎn)速成為平緩的速度。即，使作業(yè)裝置3的作業(yè)半徑變大的挖掘作業(yè)等的旋轉(zhuǎn)體2的轉(zhuǎn)速和作業(yè)裝置3的作業(yè)半徑小的挖掘作業(yè)等的旋轉(zhuǎn)體2的轉(zhuǎn)速幾乎沒有變化，可不使駕駛員產(chǎn)生不適感地實施吊裝作業(yè)。
這樣，即使較大地操作旋轉(zhuǎn)用操作裝置13，旋轉(zhuǎn)馬達11也能以與修正后的旋轉(zhuǎn)馬達11的目標(biāo)轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的被抑制意思的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體2以與修正后的目標(biāo)轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的速度變化緩慢的轉(zhuǎn)速流暢地旋轉(zhuǎn)，不會對作業(yè)裝置5和旋轉(zhuǎn)體2產(chǎn)生較大的振動等地經(jīng)該旋轉(zhuǎn)實施作業(yè)裝置3所進行的挖掘作業(yè)等。再有，在由操作者操作修正值指示器25的情況下，如上述那樣對修正值運算器29給與與從修正值指示器25輸出的設(shè)定值相對應(yīng)的增益K3，因此能向操作者希望那樣保持旋轉(zhuǎn)用操作裝置13的操作量和旋轉(zhuǎn)體2的轉(zhuǎn)速的關(guān)系。如上述那樣構(gòu)成的本實施方式涉及的旋轉(zhuǎn)控制裝置維持由調(diào)整器15來控制驅(qū)動旋轉(zhuǎn)馬達11的驅(qū)動裝置12的驅(qū)動力矩以使按照旋轉(zhuǎn)用操作裝置13的操作輸出的旋轉(zhuǎn)馬達11的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和由實際轉(zhuǎn)速檢測器14檢測的實際轉(zhuǎn)速的偏差為零的方式，同時，利用包括第一運算機構(gòu)20、第二運算機構(gòu)23、第三運算機構(gòu)26和修正值運算器29等的修正機構(gòu)來修正按照作業(yè)裝置3的作業(yè)半徑和作業(yè)負(fù)荷而從旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，因此驅(qū)動旋轉(zhuǎn)馬達11的驅(qū)動裝置12的驅(qū)動力矩成為考慮到作業(yè)裝置3的作業(yè)半徑和作業(yè)負(fù)荷的驅(qū)動力矩。因此，能使利用該驅(qū)動裝置12的驅(qū)動力矩來驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)馬達11的轉(zhuǎn)速控制成為考慮到作業(yè)裝置3的作業(yè)半徑和作業(yè)負(fù)荷的控制。這樣，可使在旋轉(zhuǎn)體2上操作旋轉(zhuǎn)用操作裝置13的駕駛員的操作性和由作業(yè)裝置3實施的作業(yè)的作業(yè)性符合作業(yè)的現(xiàn)狀，且可提高駕駛員的操作性和作業(yè)裝置3所進行的作業(yè)性。圖4是表示本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)控制裝置的另一實施方式的電路框圖。該另一實施方式采用在修正值運算器29的前后例如在修正值運算器29和減法器30之間為了消除在傾斜地面的作業(yè)時或在受風(fēng)的狀態(tài)下進行的作業(yè)時等產(chǎn)生的穩(wěn)定負(fù)荷所致的影響而設(shè)置除去穩(wěn)定負(fù)荷成分的高通濾波器31的構(gòu)成。對于其他的構(gòu)成，與上述實施方式相同。根據(jù)如上述那樣構(gòu)成的另一實施方式，由于可除去在傾斜地面的作業(yè)時或在受風(fēng)的狀態(tài)下進行的作業(yè)等產(chǎn)生的穩(wěn)定負(fù)荷，因此可實現(xiàn)從旋轉(zhuǎn)用操作裝置13輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的更高精度的修正，且可使旋轉(zhuǎn)體2的轉(zhuǎn)速相對于旋轉(zhuǎn)用操作裝置5的操作量的控制即駕駛員的操作性和作業(yè)裝置3進行的作業(yè)性更優(yōu)良。圖5是表示本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)控制裝置的又一實施方式的電路框圖。該又一實施方式在修正值運算器29的前后例如修正值運算器29和減法器30之間設(shè)置加法器32，再用修正值運算器34將由第四運算機構(gòu)33運算的增益Kv與由實際轉(zhuǎn)速檢測器14檢測的實際轉(zhuǎn)速相乘而算出另一修正值，通過用加法器32將該算出的另一修正值和由修正值運算器29算出的修正值相加來算出新的修正值。這里，由第四運算機構(gòu)33運算的增益Kv是設(shè)定例如與從第二選擇機構(gòu)27輸出的增益Kt相對應(yīng)地增大的增益Kv的值。對于其他構(gòu)成，與上述圖2所示的實施方式相同。這樣，由減法器30減去的新的修正值可成為與實際的旋轉(zhuǎn)馬達11的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)對應(yīng)的值，且可更有效地抑制(減弱)旋轉(zhuǎn)馬達11的起動時或停止時的沖擊和/或振動。再有，在圖4所示的修正值運算器29和高通濾波器31之間可設(shè)置加法器32來加入由修正值運算器34算出的修正值。此外，在本實施方式中，第四運算機構(gòu)33基于由第二選擇機構(gòu)27選擇的增益Kt算出增益Kv，但是，也可根據(jù)由第一運算機構(gòu)20、第二運算機構(gòu)23、第三運算機構(gòu)26分別算出的增益Kl、K2、K3來算出增益Kv。附圖標(biāo)記說明 2-旋轉(zhuǎn)體，3-作業(yè)裝置，4-懸臂，7-動臂缸(液壓缸)，10_駕駛室，11_旋轉(zhuǎn)馬達，12-驅(qū)動裝置，13-旋轉(zhuǎn)用操作裝置，14-實際轉(zhuǎn)速檢測器，15-調(diào)整器(控制機構(gòu))，16-減法器，17-控制器，18-行程傳感器(作業(yè)姿勢檢測器)，19-函數(shù)發(fā)生器，20-第一運算機構(gòu)，21-壓力傳感器(作業(yè)負(fù)荷檢測器)，22-函數(shù)發(fā)生器，23-第二運算機構(gòu)，24-第一選擇機構(gòu)，25-修正值指示器，26-第三運算機構(gòu)，27-第二選擇機構(gòu)，28-信號檢測器，29-修正值運算器，30-減法器，31-高通濾波器，32-加法器，33-第四運算機構(gòu)，34-修正值運算器。
權(quán)利要求
1.一種作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，設(shè)置在作業(yè)機械上，該作業(yè)機械具有旋轉(zhuǎn)體；安裝在該旋轉(zhuǎn)體上的作業(yè)裝置；使上述旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)馬達；驅(qū)動該旋轉(zhuǎn)馬達的驅(qū)動裝置；和輸出與操作量對應(yīng)的值的上述旋轉(zhuǎn)馬達的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)用操作裝置，該旋轉(zhuǎn)控制裝置具備檢測上述旋轉(zhuǎn)馬達的實際轉(zhuǎn)速的實際轉(zhuǎn)速檢測器；和控制上述驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩以使從上述旋轉(zhuǎn)用操作裝置輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和從上述實際轉(zhuǎn)速檢測器輸出的實際轉(zhuǎn)速的偏差為零的控制機構(gòu)，上述作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置的特征在于， 具備修正機構(gòu)，基于按照上述作業(yè)裝置的作業(yè)姿勢和作業(yè)負(fù)荷的至少一個來修正后的上述驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩來修正從上述旋轉(zhuǎn)用操作裝置輸出的上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于， 上述修正機構(gòu)還基于由上述實際轉(zhuǎn)速檢測器檢測的上述旋轉(zhuǎn)馬達的實際轉(zhuǎn)速來修正上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于， 具備信號檢測器，檢測和與上述驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩對應(yīng)的上述旋轉(zhuǎn)馬達的轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的信號值， 上述修正機構(gòu)包括檢測上述作業(yè)姿勢的作業(yè)姿勢檢測器和運算與由該作業(yè)姿勢檢測器檢測的作業(yè)姿勢相對應(yīng)的大小的系數(shù)的第一運算機構(gòu)的組合；以及檢測上述作業(yè)負(fù)荷的作業(yè)負(fù)荷檢測器和運算與由該作業(yè)負(fù)荷檢測器檢測的作業(yè)負(fù)荷相對應(yīng)的大小的系數(shù)的第二運算機構(gòu)的組合中的至少一個組合，并且包括將從上述信號檢測器輸出的信號值、和從上述第一運算機構(gòu)或上述第二運算機構(gòu)輸出的上述系數(shù)相乘，并輸出對上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行修正的修正值的修正值運算器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于， 上述第一運算機構(gòu)的上述作業(yè)姿勢檢測器用于檢測上述作業(yè)裝置的作業(yè)半徑，上述第一運算機構(gòu)由在上述作業(yè)半徑小時算出大數(shù)值的上述系數(shù)，且在上述作業(yè)半徑大時算出小數(shù)值的上述系數(shù)的機構(gòu)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于， 上述第二運算機構(gòu)由在上述作業(yè)負(fù)荷小時算出大數(shù)值的上述系數(shù)，且在上述作業(yè)負(fù)荷大時算出小數(shù)值的上述系數(shù)的機構(gòu)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于， 具備能通過手動操作來輸出用于修正從上述旋轉(zhuǎn)用操作裝置輸出的上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速的設(shè)定值的修正值指示器、和運算與從該修正值指示器輸出的設(shè)定值的大小相對應(yīng)的系數(shù)的第三運算機構(gòu)，上述修正值運算器輸出在手動操作上述修正值指示器時基于由上述第三運算機構(gòu)算出的系數(shù)而求出的修正值。
全文摘要
本發(fā)明提供可實現(xiàn)考慮到作業(yè)裝置的作業(yè)姿勢或作業(yè)負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)控制的作業(yè)機械的旋轉(zhuǎn)控制裝置。本裝置具備檢測旋轉(zhuǎn)馬達(11)的實際轉(zhuǎn)速的實際轉(zhuǎn)速檢測器(28)和控制驅(qū)動旋轉(zhuǎn)馬達(11)的驅(qū)動裝置(12)的驅(qū)動力矩以使從操作旋轉(zhuǎn)馬達(11)的旋轉(zhuǎn)用操作裝置(13)輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和從實際轉(zhuǎn)速檢測器(28)輸出的實際轉(zhuǎn)速的偏差為零的調(diào)整器(15)，并且具備修正機構(gòu)，該修正機構(gòu)按照作業(yè)裝置(5)的作業(yè)姿勢和作業(yè)負(fù)荷來修正從旋轉(zhuǎn)用操作裝置(13)輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，且包括行程傳感器(18)、壓力傳感器(21)、修正值指示器(25)、函數(shù)發(fā)生器(19、22)、第一運算機構(gòu)(20)、第二運算機構(gòu)(23)、第三運算機構(gòu)(26)、第一選擇機構(gòu)(24)、第二選擇機構(gòu)(27)、信號檢測器(28)、修正值運算器(29)和減法器(30)。
文檔編號H02P29/00GK102803621SQ201080028090
公開日2012年11月28日 申請日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者宇田川勉 申請人:日立建機株式會社