專利名稱：回轉(zhuǎn)控制裝置、回轉(zhuǎn)控制方法及施工機械的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于控制由電動機回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)控制裝置、回轉(zhuǎn)控制方法及回轉(zhuǎn)體通過電動機回轉(zhuǎn)的施工機械。
背景技術：
近年來，開發(fā)了由電動機驅(qū)動回轉(zhuǎn)體，由液壓驅(qū)動器驅(qū)動其它作業(yè)機或行駛體的混合式的電動回轉(zhuǎn)挖土機(例如，參照專利文獻1)。
在如此的電動回轉(zhuǎn)挖土機中，由于靠電動機進行回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)動作，所以即使與液壓驅(qū)動的懸臂或大臂的上升動作同時使回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)體的動作也不影響懸臂或大臂的上升動作。因此，與液壓驅(qū)動回轉(zhuǎn)體時相比，能夠減小在控制閥等的損失，能效良好。
專利文獻1特開2001-11897號公報可是，在電動回轉(zhuǎn)挖土機等施工機械中，在進行擴大槽寬度這樣的挖掘作業(yè)的情況下，多一邊使鏟斗與槽的側壁接觸一邊進行作業(yè)。使鏟斗與槽的側壁接觸的操作，通過使回轉(zhuǎn)控制桿向規(guī)定方向傾倒，使驅(qū)動回轉(zhuǎn)體使其回轉(zhuǎn)來進行。即，利用回轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)矩輸出功率，使鏟斗與側壁接觸。
但是，根據(jù)挖掘部分的地基的硬度或形狀等地基的狀況，出現(xiàn)挖掘中鏟斗被土壓(挖掘反作用力)推回，盡管向規(guī)定方向操作回轉(zhuǎn)控制桿，但回轉(zhuǎn)體向與回轉(zhuǎn)操作方向的相反側回轉(zhuǎn)返回的現(xiàn)象。該現(xiàn)象，有難以按操作員的意圖作業(yè)，使作業(yè)效率下降的可能性。
此外，如此的現(xiàn)象，不局限于挖掘作業(yè)時，在斜坡地使回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)時也有產(chǎn)生的顧慮。例如，假設通過回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)，朝傾斜方向的上方側移動鏟斗，由于克服重力地移動懸臂或大臂，所以，懸臂或大臂的重量偏大，回轉(zhuǎn)體一度向相反方向回轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種即使向與回轉(zhuǎn)操作方向相反的方向，對回轉(zhuǎn)體作用外力的情況下，也能夠防止回轉(zhuǎn)體朝相反方向回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)控制裝置、回轉(zhuǎn)控制方法及施工機械。
本發(fā)明的回轉(zhuǎn)控制裝置，其基于操作體的指令控制由電動機驅(qū)動的回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)動作，其特征在于，具備回轉(zhuǎn)位置輸出裝置，其輸出所述回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)位置信息；基準位置存儲裝置，其將所述回轉(zhuǎn)位置輸出裝置的輸出值作為基準位置存儲；控制指令生成裝置，其進行所述電動機的控制指令的生成及輸出；控制系統(tǒng)變更判定裝置，其基于所述回轉(zhuǎn)位置輸出裝置的輸出值、存儲在所述基準位置存儲裝置中的基準位置、及所述操作體的操作方向，判定是否進行所述回轉(zhuǎn)控制裝置的控制系統(tǒng)的變更；控制系統(tǒng)變更裝置，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，進行所述回轉(zhuǎn)控制裝置的控制系統(tǒng)的變更，所述控制系統(tǒng)變更裝置，通過所述控制系統(tǒng)的變更，使所述電動機的控制指令大于所述控制系統(tǒng)變更前的值。
根據(jù)如此的本發(fā)明，由于控制系統(tǒng)變更裝置，通過回轉(zhuǎn)控制裝置的控制系統(tǒng)的變更，使電動機的控制指令大于控制系統(tǒng)的變更前的值，所以能夠良好地抗衡作用的外力，無回轉(zhuǎn)體繼續(xù)向相反方向回轉(zhuǎn)的顧慮。
在本發(fā)明的回轉(zhuǎn)控制裝置中，優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)變更裝置具備基準位置更新部，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更裝置的判定結果，更新存儲在所述基準位置存儲裝置中的基準位置；變更指令生成部，其基于所述回轉(zhuǎn)位置輸出裝置的輸出值、及存儲在所述基準位置存儲裝置中的基準位置，生成所述電動機的變更指令；控制指令輸出部，其選擇所述控制指令生成裝置生成的控制指令和所述變更指令生成部生成的變更指令中的大的一方的值，作為所述電動機的控制指令輸出，在所述控制系統(tǒng)的變更中，維持所述基準位置。
根據(jù)如此的本發(fā)明，由于控制系統(tǒng)變更裝置的控制指令輸出部，選擇控制指令生成裝置的控制指令和變更指令生成部的變更指令中的大的一方的值，作為電動機的控制指令輸出，所以通過控制系統(tǒng)的變更，電動機的控制指令不會突然變大，能夠通過流暢的控制達到本發(fā)明的目的。
在本發(fā)明的回轉(zhuǎn)控制裝置中，優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)變更裝置，具備基準位置更新部，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，更新存儲在所述基準位置存儲裝置中的基準位置；切換控制指令生成部，其通過與所述控制指令生成裝置不同的控制律進行所述電動機的控制指令的生成及輸出；控制律切換部，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，切換所述控制指令生成裝置和所述切換控制指令生成部，所述控制系統(tǒng)的變更，是所述控制律切換部進行的、從所述控制指令生成裝置向所述切換控制指令生成部的控制律的切換。
根據(jù)如此的本發(fā)明，由于控制系統(tǒng)變更裝置的控制律切換部，從控制指令生成裝置向切換控制指令生成部切換控制律，并非增加速度增益，所以在通常的回轉(zhuǎn)動作中不用擔心發(fā)生過大的轉(zhuǎn)矩輸出。
在本發(fā)明的回轉(zhuǎn)控制裝置中，優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)變更裝置，具備基準位置更新部，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，更新存儲在所述基準位置存儲裝置中的基準位置；控制增益存儲部，其存儲有多個所述回轉(zhuǎn)體的控制增益；控制增益變更部，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，變更從所述控制增益存儲部選擇的控制增益，所述控制系統(tǒng)的變更，是所述控制增益變更部進行的、所述控制增益的變更。
根據(jù)如此的本發(fā)明，由于能夠通過控制系統(tǒng)變更裝置的控制增益變更部，基于控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，進行控制增益的變更，所以能夠通過該控制增益的變更防止回轉(zhuǎn)體向相反方向回轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的回轉(zhuǎn)控制裝置中，優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)變更裝置，具備基準位置更新部，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，更新存儲在所述基準位置存儲裝置中的基準位置；目標值變更部，其基于所述回轉(zhuǎn)位置輸出裝置的輸出值及存儲在所述基準位置存儲裝置的基準位置，變更基于所述操作體的輸入操作而設定的所述回轉(zhuǎn)體的控制目標值，所述控制系統(tǒng)的變更，是所述目標值變更部進行的、所述目標值的變更。
根據(jù)如此的本發(fā)明，由于能夠通過控制系統(tǒng)變更裝置的目標值變更部，進行回轉(zhuǎn)體的控制目標值的變更，所以能夠通過該控制目標值的變更防止回轉(zhuǎn)體向相反方向回轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的回轉(zhuǎn)控制方法，其用于基于操作體的指令控制由電動機驅(qū)動的回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)動作，其特征在于，包括輸出所述回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)位置信息的步驟；將輸出的回轉(zhuǎn)位置信息的輸出值作為基準位置存儲的步驟；進行所述電動機的控制指令的生成及輸出的步驟；基于所述回轉(zhuǎn)位置信息的輸出值、所述存儲的基準位置、及所述操作體的操作方向，判定是否進行所述回轉(zhuǎn)控制裝置的控制系統(tǒng)的變更的步驟；經(jīng)該判定的結果判定為，進行所述回轉(zhuǎn)控制裝置的控制系統(tǒng)的變更的情況下，使所述電動機的控制指令大于所述控制系統(tǒng)變更前的值的步驟。
根據(jù)如此的本發(fā)明，由于在通過判定是否進行回轉(zhuǎn)控制裝置的控制系統(tǒng)的變更的步驟，判定進行回轉(zhuǎn)控制裝置的控制系統(tǒng)的變更的情況下，使電動機的控制指令大于控制系統(tǒng)的變更前的值，所以能夠良好地抗衡作用的外力，無回轉(zhuǎn)體繼續(xù)向相反方向回轉(zhuǎn)的顧慮。
本發(fā)明的施工機械，其特征在于，具備由電動機回轉(zhuǎn)驅(qū)動的回轉(zhuǎn)體、和用于控制該回轉(zhuǎn)體的本發(fā)明的回轉(zhuǎn)控制裝置。
根據(jù)如此的本發(fā)明，由于具備由電動機回轉(zhuǎn)驅(qū)動的回轉(zhuǎn)體、和用于控制該回轉(zhuǎn)體的本發(fā)明的回轉(zhuǎn)控制裝置，所以可得到具有與本發(fā)明的回轉(zhuǎn)控制裝置同樣的效果的施工機械。


圖1是以示意性表示本發(fā)明的第1實施方式的施工機械的俯視圖。
圖2是表示所述第1實施方式的施工機械的整體構成的圖。
圖3是表示所述第1實施方式的回轉(zhuǎn)控制裝置的控制結構的方框圖。
圖4是所述第1實施方式中的基準位置更新的流程圖。
圖5是所述第1實施方式中的控制指令的輸出的流程圖。
圖6是更詳細地表示所述第1實施方式中的控制的圖示。
圖7是表示本發(fā)明的第2實施方式中的控制的圖。
圖8是表示所述第2實施方式中的一方的控制律的方框圖。
圖9是表示所述第2實施方式中的另一方的控制律的方框圖。
圖10是所述第2實施方式中的控制律的切換的流程圖。
圖11是表示本發(fā)明的第3實施方式中的控制結構的方框圖。
圖12是所述第3實施方式中的控制增益的變更的流程圖。
圖13是表示本發(fā)明的第4實施方式中的控制結構的方框圖。
圖14是表示本發(fā)明的第1變形例的立體圖。
圖15是表示所述第1變形例中的限制裝置的分解立體圖。
圖16是表示本發(fā)明的第2變形例中的限制裝置的液壓線路圖。
圖中1-電動回轉(zhuǎn)挖土機(施工機械)，4-回轉(zhuǎn)體，5-電動機，10-回轉(zhuǎn)控制桿(操作體)，21-輸出變更裝置，22-控制律切換裝置，26-增益變更裝置，27-速度目標變更裝置，41-限制裝置，100-回轉(zhuǎn)控制裝置，110-回轉(zhuǎn)位置輸出裝置，120-基準位置存儲裝置，130-控制指令生成裝置，140-控制系統(tǒng)變更判定裝置，150-控制系統(tǒng)變更裝置，150A、151A、152A、153A-基準位置更新部，150B-變更指令生成部，150C-比較儀(控制指令輸出部)，151B-切換控制指令生成部，151C-控制律切換部，152B-控制增益存儲部，152C-控制增益變更部，153B-目標值變更部，51-限制裝置。
具體實施例方式[1-1]整體構成以下，參照

本發(fā)明的第1實施方式。
圖1是以示意性表示本實施方式的電動回轉(zhuǎn)挖土機(施工機械)1的俯視圖，圖2是表示電動回轉(zhuǎn)挖土機1的整體構成的圖示。此外，圖3是回轉(zhuǎn)控制裝置100的控制結構的方框圖。
在圖1中，電動回轉(zhuǎn)挖土機1，具備經(jīng)由擺動圓3設置在構成下部行駛體2的履帶架上的回轉(zhuǎn)體4，該回轉(zhuǎn)體4，由與擺動圓3嚙合的電動機5回轉(zhuǎn)驅(qū)動。在回轉(zhuǎn)體4上，設置通過懸臂缸21(參照圖2)工作的懸臂6、由大臂缸22(參照圖2)驅(qū)動的大臂7、及由鏟斗缸23(參照圖2)驅(qū)動的鏟斗8。另外，由它們構成作業(yè)機9。
在圖2中，所述各缸21～23是液壓缸，其液壓源是用后述的發(fā)動機14驅(qū)動的液壓泵19。因此，電動回轉(zhuǎn)挖土機1，是具備液壓驅(qū)動的作業(yè)機9和電驅(qū)動的回轉(zhuǎn)體4的混合施工機械。
另外，本實施方式的懸臂6，為由第1懸臂6A及第2懸臂6B構成的所謂偏置懸臂，當然也可以由1個懸臂構成。
此外，如圖2所示，電動回轉(zhuǎn)挖土機1，除所述的構成外，還具備回轉(zhuǎn)控制桿(操作體)10、燃料標度盤11、模式切換開關12、目標速度設定裝置13、發(fā)動機14、發(fā)電機15、變換器16、電容器17、電動機5、旋轉(zhuǎn)速度傳感器18、液壓控制閥20、右行駛電機24、左行駛電機25、及回轉(zhuǎn)控制裝置100。
燃料標度盤11是用于控制向發(fā)動機的燃料供給(噴射)量的標度，模式切換開關12是用于切換各種模式的開關，操作人根據(jù)電動回轉(zhuǎn)挖土機1的運轉(zhuǎn)狀況操作。
目標速度設定裝置13，基于燃料標度盤11的設定狀態(tài)、模式切換開關12的設定狀態(tài)、及回轉(zhuǎn)控制桿10(通常與懸臂7操作用的作業(yè)機控制桿兼用)的傾倒角度，設定回轉(zhuǎn)體4的目標速度，輸出給回轉(zhuǎn)控制裝置100。
發(fā)動機14，驅(qū)動成為各液壓缸21～23的液壓源的液壓泵19、及發(fā)電機15。采用該液壓泵19產(chǎn)生的液壓，懸臂缸21驅(qū)動懸臂6(參照圖1)、大臂缸22驅(qū)動大臂7(參照圖1)、鏟斗缸23分別驅(qū)動鏟斗8(參照圖1)。此外，右行駛電機24及左行駛電機25是液壓電機，其液壓源也使用液壓泵19。
發(fā)電機15、變換器16及電容器17，通過它們的組合，構成電動機5的電力源。另外，發(fā)電機15，還具有作為兼作電動機的發(fā)電機的功能。
電動機5，經(jīng)由擺動圓3回轉(zhuǎn)驅(qū)動回轉(zhuǎn)體4。此外，在電動機5上設置旋轉(zhuǎn)速度傳感器18。旋轉(zhuǎn)速度傳感器18，檢測電動機5的旋轉(zhuǎn)速度，將該旋轉(zhuǎn)速度反饋給回轉(zhuǎn)控制裝置100。
回轉(zhuǎn)控制裝置100，基于通過目標速度設定裝置13設定的回轉(zhuǎn)體4的目標速度、和由旋轉(zhuǎn)速度傳感器18檢測的電動機5的旋轉(zhuǎn)速度，按采用控制增益即速度增益K的P控制(比例控制)進行速度控制，生成對電動機5的控制指令即轉(zhuǎn)矩指令值。在本實施方式中，回轉(zhuǎn)控制裝置100是變換器，將轉(zhuǎn)矩指令值變換成電流值及電壓值，輸出給電動機5，控制電動機5的轉(zhuǎn)矩輸出功率。
另外，回轉(zhuǎn)控制裝置100，例如只要能通過開關等進行驅(qū)動電動機的指令，也可以是變換器以外的裝置。
可是，圖1表示使用如此的電動回轉(zhuǎn)挖土機1，進行溝槽的挖掘作業(yè)時的情況。具體是，通過使鏟斗8與溝槽的側壁接觸，向跟前返方向拉動大臂7，一邊擴大槽寬度一邊進行挖掘。使鏟斗8與側壁接觸的操作，按圖1的例講，是向右側推倒回轉(zhuǎn)控制桿10，形成使回轉(zhuǎn)體4右回轉(zhuǎn)的狀態(tài)，按壓鏟斗8。
此時，在本實施方式的電動回轉(zhuǎn)挖土機1中，如果一邊以低速使回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)，一邊使鏟斗8與側壁接觸，則受到側壁的土壓(挖掘反作用力外力)，實際速度為“0”。即，處于回轉(zhuǎn)控制桿10傾倒，但回轉(zhuǎn)體4不回轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，由于實際速度為“0”，與目標速度的偏差增大，所以根據(jù)所述的通常的速度控制，以根據(jù)該偏差增大轉(zhuǎn)矩輸出功率的方式，生成指令值，克服土壓。但是，轉(zhuǎn)矩輸出功率的大小設有界限，允許增加轉(zhuǎn)矩極限-α(圖6)以下的轉(zhuǎn)矩輸出功率。
另外，基于通常的速度控制，即使產(chǎn)生當時的最大轉(zhuǎn)矩輸出功率，有時也不能完全抗衡土壓。如果按圖1的例講，在一邊使鏟斗8與側壁接觸一邊切削的作業(yè)中，鏟斗8與巖基等正面接觸，難進行挖掘。在此種情況下，出現(xiàn)回轉(zhuǎn)體8大于土壓，盡管將回轉(zhuǎn)體控制桿10向右回轉(zhuǎn)側傾倒，但仍向左回轉(zhuǎn)側推回的現(xiàn)象。如果該推回形成的變化量大，則有可能給作業(yè)帶來故障。
因此，在本實施方式的回轉(zhuǎn)控制裝置100中，假設如此的情況，設置如圖3所示的判定是否進行回轉(zhuǎn)控制裝置100的控制系統(tǒng)的變更的裝置，具體設置控制系統(tǒng)變更判定裝置140，其用于判定回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)方向是否是操作人意圖的方向；和控制系統(tǒng)變更裝置150，其根據(jù)該判定結果進行回轉(zhuǎn)控制裝置100的所述控制系統(tǒng)的變更，使發(fā)給電動機5的控制指令大于控制系統(tǒng)的變更前的值。通過該控制系統(tǒng)變更裝置150進行的回轉(zhuǎn)控制裝置100的所述控制系統(tǒng)的變更，使電動機5產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)矩輸出功率，使回轉(zhuǎn)體4被推回的量退回。另外，如要通過以往的通常的速度控制得到如此大的轉(zhuǎn)矩輸出功率，必須格外增大所述速度增益，通常的回轉(zhuǎn)時的動作生硬，不適合使用。此外，后面詳細說明各裝置140、150。
利用回轉(zhuǎn)控制裝置100的控制結構下面，參照圖3，說明利用回轉(zhuǎn)控制裝置100的回轉(zhuǎn)體4的控制結構。
回轉(zhuǎn)控制裝置100，由回轉(zhuǎn)位置輸出裝置110、基準位置存儲裝置120、控制指令生成裝置130、控制系統(tǒng)變更判定裝置140、控制系統(tǒng)變更裝置150構成。
回轉(zhuǎn)位置輸出裝置110，積分從旋轉(zhuǎn)速度傳感器18輸出的電動機5的旋轉(zhuǎn)速度，作為回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)位置信息輸出。
基準位置存儲裝置120，采用RAM(Random Access Memory)，作為基準位置存儲回轉(zhuǎn)位置輸出裝置110的輸出值。存儲在基準位置存儲裝置120中的基準位置，根據(jù)控制系統(tǒng)變更判定裝置140的判定結果，根據(jù)當時的回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)位置更新。另外，在該基準位置存儲裝置120，為了讀取基準位置，多個裝置進行存取，由于如果圖示表示這些裝置比較煩雜，反之不容易理解，所以在圖3中省略基準位置存儲裝置120和其它裝置的連接關系。在后述的第2、第3及第4實施方式中也同樣。
控制指令生成裝置130，基于在目標速度設定裝置13設定的回轉(zhuǎn)體4的目標速度及由旋轉(zhuǎn)速度傳感器18檢測的電動機5的旋轉(zhuǎn)速度，進行對電動機5的控制指令的生成及輸出。具體是，控制指令生成裝置130，比較在目標速度設定裝置13設定的目標速度、和反饋給回轉(zhuǎn)控制裝置100的電動機5的旋轉(zhuǎn)速度，通過其偏差和速度增益K的相乘，生成電動機5的轉(zhuǎn)矩指令值。此處，速度增益K，是通過勘察電動回轉(zhuǎn)挖土機1的操縱性等設定的，如果過大，轉(zhuǎn)矩的輸出則快，回轉(zhuǎn)體4的動作生硬。
如此，由于根據(jù)反饋的電動機5的旋轉(zhuǎn)速度和目標速度的偏差，生成電動機5的轉(zhuǎn)矩指令值，所以在即使加大傾斜回轉(zhuǎn)控制桿10，沒有提高實際速度的情況下，控制指令生成裝置130增大轉(zhuǎn)矩指令值，使其接近目標速度。但是，如此的控制，是通常的利用P控制的速度控制。
控制系統(tǒng)變更判定裝置140，判定回轉(zhuǎn)體4的位置是否與操作人用回轉(zhuǎn)控制桿10所要求的方向相反。具體是，控制系統(tǒng)變更判定裝置140，基于回轉(zhuǎn)控制裝置100輸出的回轉(zhuǎn)體4的實際的回轉(zhuǎn)位置、存儲在所述基準位置存儲裝置120中的更新以前的基準位置、及回轉(zhuǎn)控制桿10的操作方向(與回轉(zhuǎn)操作方向及傾倒方向相同)，判定是否更新存儲在基準位置存儲裝置120中的基準位置。即，在回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)位置，相對于所述基準位置，位于與操作人用回轉(zhuǎn)控制桿10所要求的方向相反的方向的時候，判定為是回轉(zhuǎn)控制桿10傾倒，但回轉(zhuǎn)體4不回轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
控制系統(tǒng)變更裝置150，具有通過根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置140的判定結果，進行回轉(zhuǎn)控制裝置100的控制系統(tǒng)的變更，使所述電動機5的控制指令大于控制系統(tǒng)的變更前的值的功能，由基準位置更新部150A、變更指令生成部150B、及比較儀(控制指令輸出部)150C構成。
以下，說明控制系統(tǒng)變更裝置150的各構成部。
基準位置更新部150A，基于所述控制系統(tǒng)變更判定裝置140的判定結果，更新存儲在所述基準位置存儲裝置120中的基準位置?；鶞饰恢酶虏?50A，在通常的回轉(zhuǎn)時進行基準位置的更新，但是在所述控制系統(tǒng)變更判定裝置140判定為回轉(zhuǎn)體4位于與回轉(zhuǎn)控制桿10所要求的方向相反的方向時，不更新地維持基準位置。
變更指令生成部150B，基于所述回轉(zhuǎn)位置輸出裝置110的輸出值、及存儲在基準位置存儲裝置120中的基準位置，進行向所述電動機5的變更指令的生成。變更指令生成部150B，如圖6所示，通過在回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)位置乘上位置增益Kp1的P控制進行位置控制，基準位置更新部150A不更新地維持基準位置，在這種的情況下，生成比該控制系統(tǒng)的變更前大的變更指令值。
返回到圖3，比較儀150C，作為向所述電動機5的控制指令，輸出變更指令生成部150B提供的所述變更指令值、和所述控制指令生成裝置130提供的控制指令值中的大的一方的值。因此，在不更新基準位置地，通過通常的速度控制而運算的轉(zhuǎn)矩輸出功率(轉(zhuǎn)矩極限-α以下)中，有可能小于土壓，加大退回回轉(zhuǎn)體4，此時，比較儀150C，通過選擇變更指令生成部生成的大的轉(zhuǎn)矩變更指令，作為電動機5的控制指令輸出，可控制回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)。
利用回轉(zhuǎn)控制裝置100的控制作用下面，參照圖4、圖5及圖6，說明回轉(zhuǎn)控制裝置100，尤其控制系統(tǒng)變更判定裝置140及控制系統(tǒng)變更裝置150的作用。
首先，參照圖4，說明利用控制系統(tǒng)變更判定裝置140及控制系統(tǒng)變更裝置150進行的基準位置的更新。
回轉(zhuǎn)位置輸出裝置110，積分從旋轉(zhuǎn)速度傳感器18輸出的電動機5的旋轉(zhuǎn)速度，經(jīng)由作為回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)位置信息輸出的步驟后，控制系統(tǒng)變更判定裝置140，判定回轉(zhuǎn)位置輸出裝置110輸出的回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)位置，是否位于基準位置存儲裝置120中存儲的基準位置的右側(步驟11在圖面上及以下，將步驟只縮寫為“S”)。
在回轉(zhuǎn)體4位于基準位置的右側時，另外，控制系統(tǒng)變更判定裝置140判定回轉(zhuǎn)控制桿10的傾倒形成的指示方向是否是右(S12)。由于在判定的結果表明回轉(zhuǎn)控制桿10的傾倒形成的指示方向是右時，判定為實際的回轉(zhuǎn)方向和指示方向相同，所以控制系統(tǒng)變更裝置150的基準位置更新部150A，以朝右側時時刻刻變化的回轉(zhuǎn)體4的當前的回轉(zhuǎn)位置作為新的基準位置，逐一更新存儲在基準位置存儲裝置120中的基準位置(S13)。
在S12中，在控制系統(tǒng)變更判定裝置140判定控制桿指示方向是左側時，盡管操作人使回轉(zhuǎn)控制桿10向左回轉(zhuǎn)側傾倒，但是實際上回轉(zhuǎn)體4右回轉(zhuǎn)。因此，由于控制系統(tǒng)變更判定裝置140判定為相對于操作人想使回轉(zhuǎn)體4左回轉(zhuǎn)，向右側推回，所以基準位置還維持該判定以前的位置。即，基準位置更新部150A不更新基準位置(S14)。
返回到S11，在回轉(zhuǎn)位置不在基準位置的右側的時候，即，回轉(zhuǎn)體4實際上左回轉(zhuǎn)的時候，控制系統(tǒng)變更判定裝置140再判定控制桿指示方向是否是左(S15)。在判定結果表示指示方向是左時，由于判定為實際的回轉(zhuǎn)方向和指示方向相同，所以基準位置更新部150A，以朝左側時時刻刻變化的回轉(zhuǎn)體4的當前的回轉(zhuǎn)位置作為新的基準位置，逐一更新存儲在基準位置存儲裝置120中的基準位置(S13)。
在S15的判定中，在控制系統(tǒng)變更判定裝置140判定為控制桿指示方向是右時，盡管操作人使回轉(zhuǎn)控制桿10向右回轉(zhuǎn)側傾倒，但是實際上回轉(zhuǎn)體4左回轉(zhuǎn)。因此，由于控制系統(tǒng)變更判定裝置140判定為相對于操作人想使回轉(zhuǎn)體4右回轉(zhuǎn)，向左側推回，所以基準位置還維持該判定以前的位置。即，基準位置更新部150A不更新基準位置。
下面，參照圖5，說明電動機5的控制指令的生成。
在圖4的利用控制系統(tǒng)變更判定裝置140的判定、及利用控制系統(tǒng)變更裝置150的基準位置更新部150A的基準位置的更新或維持后，控制系統(tǒng)變更裝置150的變更指令生成部150B，判定電動機5的實際的電機轉(zhuǎn)矩是否超過轉(zhuǎn)矩極限-α(S16)。根據(jù)該判定結果，變更指令生成部150B，切換用于生成變更指令的控制偏差的運算。在判定為電動機5的實際的電機轉(zhuǎn)矩小于轉(zhuǎn)矩極限-α時，變更指令生成部150B將回轉(zhuǎn)位置輸出裝置110的輸出值、和存儲在基準位置存儲裝置120中的基準位置的差作為控制偏差(S17)。在判定為電動機5的實際的電機轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)矩極限-α以上時，變更指令生成部150B，將在存儲于基準位置存儲裝置120中的基準位置上加上變化量的位置、和回轉(zhuǎn)位置輸出裝置110的輸出值的差作為控制偏差(S18)。
另外，變更指令生成部150B，基于已經(jīng)求出的控制偏差生成電動機5的變更指令(S19)。變更指令的生成，通過在所述控制偏差乘上位置增益Kp1的比例控制進行。
此后，控制系統(tǒng)變更裝置150的比較儀150C，判定由控制指令生成裝置130生成的控制指令是否大于由變更指令生成部150B生成的變更指令(S20)。比較儀150C，在由控制指令生成裝置130生成的控制指令的一方大的情況下，作為電動機5的控制指令選擇該控制指令，輸出給電動機5(S21)。此外，在比較儀150C，在由變更指令生成部150B生成的變更指令的一方大的情況下，作為電動機5的控制指令選擇該控制指令，輸出給電動機5(S22)。
下面，參照圖6，說明利用控制系統(tǒng)變更判定裝置140和控制系統(tǒng)變更裝置150的通常的控制、及回轉(zhuǎn)體4不被推回的控制。
在回轉(zhuǎn)體4的實際的回轉(zhuǎn)方向和回轉(zhuǎn)控制桿10的指示方向相同時，由于回轉(zhuǎn)體4是通常的回轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以控制系統(tǒng)變更裝置150的基準位置更新部150A，基于控制系統(tǒng)變更判定裝置140的判定結果，時常更新基準位置。在圖6中，為了易于理解此時的流程，模擬地設置的開關30的切換表示利用基準位置更新部150A的基準位置的更新。因此，在此種情況下，基準位置更新部150A將開關30切換到“Y”側。此外，在通常的回轉(zhuǎn)狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)矩極限-α內(nèi)輸出電動機5的電機轉(zhuǎn)矩。在此時的控制偏差的運算中，控制系統(tǒng)變更裝置150的變更指令生成部150B進行的運算值的切換，也同樣用模擬地設置的開關31的切換表示。因此，在此種情況下，變更指令生成部150B也將開關31切換到“Y”側。
在此狀態(tài)下，位置指令(θ1)和通過各開關30、31的位置指令(θ2)，都在回轉(zhuǎn)體4的當前的回轉(zhuǎn)位置上，是相同的值，最終被刪除，成為“0”。變更指令生成部150B，按“0”向比較儀150C輸出轉(zhuǎn)矩指令。因此，比較儀150C，判定為基于目標速度的轉(zhuǎn)矩指令大，作為控制指令將該轉(zhuǎn)矩指令輸出給電動機5。即，在電動機5，得到控制指令生成裝置130生成的對應于回轉(zhuǎn)控制桿10的回轉(zhuǎn)操作的轉(zhuǎn)矩輸出功率(與速度目標和實際速度的偏差對應的根據(jù)通常的速度控制的轉(zhuǎn)矩輸出功率)。
對于上述情況，盡管將回轉(zhuǎn)控制桿10向右回轉(zhuǎn)側傾倒，但是在通過土壓等外力向左側推回回轉(zhuǎn)體4的情況下，如上所述，由于基準位置更新部150A不更新基準位置，所以基準位置更新部150A將開關30切換到“N”側。
在此狀態(tài)下，由于不更新基準位置，所以回轉(zhuǎn)體4的當前的回轉(zhuǎn)位置與基準位置不同。因此，回轉(zhuǎn)體4的當前的回轉(zhuǎn)位置即位置指令(θ1)、和基準位置即位置指令(θ0)的差分不是“0”。變更指令生成部150B生成與該不是“0”的差分對應的轉(zhuǎn)矩輸出功率，作為轉(zhuǎn)矩指令值輸出給比較儀150C。此時的轉(zhuǎn)矩指令值，在通過位置增益Kp1的設定，成為比基于所述目標速度的轉(zhuǎn)矩指令值大的值的情況下，比較儀150C，優(yōu)先選取來自變更指令生成部150B側的轉(zhuǎn)矩指令值。
如此，通過作為輸出給電動機5的控制指令，優(yōu)先選取來自變更指令生成部150B側的轉(zhuǎn)矩指令值，即使在回轉(zhuǎn)體4受到與回轉(zhuǎn)操作方向的相反方向的外力時，也能使轉(zhuǎn)矩指令值更加升高，將推回回轉(zhuǎn)體4的量抑制在最小限，推回到上次的基準位置，使其平衡。
另外，圖1表示采用彈簧30表示用于抑制回轉(zhuǎn)體4向相反方向的回轉(zhuǎn)的等價模型。通過變更指令生成部150B的轉(zhuǎn)矩指令值得到的電動機5的轉(zhuǎn)矩輸出功率，相當于彈簧30的彈力。
可是，返回到圖6，在向與操作方向的相反方向推回回轉(zhuǎn)體4的時候，在根據(jù)變更指令生成部150B生成的轉(zhuǎn)矩指令值，欲向基準位置推回回轉(zhuǎn)體4時，電動機5的實際的電機轉(zhuǎn)矩有可能超過轉(zhuǎn)矩極限-α的轉(zhuǎn)矩輸出功率。在此種情況下，變更指令生成部150B，將開關31切換到“N”側。
如果呈此種狀態(tài)，在基準位置即位置指令(θ0)上相加變化量Δθ，生成位置指令(θ3)，該位置指令(θ3)和位置指令(θ1)的差分成為在變更指令生成部150B的控制偏差。此處，在轉(zhuǎn)矩控制指令值超過轉(zhuǎn)矩極限-α時，將開關31切換到“N”側，基準位置被更新為在更新前的基準位置上相加變化量Δθ的位置即位置指令(θ3)。因此，轉(zhuǎn)矩控制指令超過轉(zhuǎn)矩極限-α時的基準位置，成為在回轉(zhuǎn)體4開始向與操作方向的相反方向退回時的基準位置上，相加變化量Δθ的積分值，即轉(zhuǎn)矩控制指令值超過轉(zhuǎn)矩極限-α后的變位量的位置。
由此，所述的位置指令(θ3)和位置指令(θ1)的差分，由于是從回轉(zhuǎn)體4的當前的回轉(zhuǎn)位置，扣除在回轉(zhuǎn)體4向與操作方向的相反方向開始退回時的基準位置上相加超過轉(zhuǎn)矩極限-α后的變位量的位置的結果，所以成為回轉(zhuǎn)體4向與操作方向的相反方向開始退回的位置和超過轉(zhuǎn)矩極限-α的位置的差。另外，此值與超過轉(zhuǎn)矩極限-α時的偏差相等。因此，能以超過轉(zhuǎn)矩極限-α時的值維持轉(zhuǎn)矩指令值，以該轉(zhuǎn)矩維持平衡的狀態(tài)。即，不進一步推回回轉(zhuǎn)體4。如果不進行如此的控制，不更新基準位置，則由于依然要以大的轉(zhuǎn)矩推回回轉(zhuǎn)體，所以在外力突然消失時，回轉(zhuǎn)體4被大力推回，狀態(tài)不穩(wěn)定。
本實施方式的效果根據(jù)如此的本實施方式，具有以下的效果。
(1)在電動回轉(zhuǎn)挖土機1中，如果對回轉(zhuǎn)體4作用與回轉(zhuǎn)控制桿10的指示方向的相反朝向的土壓，則由于比較儀150C變更驅(qū)動回轉(zhuǎn)體4的電動機5的轉(zhuǎn)矩輸出功率使其變大，所以能夠良好地抗衡作用的土壓，能夠可靠地防止回轉(zhuǎn)體4繼續(xù)向相反方向回轉(zhuǎn)。因此，即使土壓增大，也不用擔心影響作業(yè)，此外即使在斜坡上使回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)，也能夠防止因懸臂6或大臂7的重量而導致回轉(zhuǎn)體4大幅度退回。
(2)由于為了變更回轉(zhuǎn)體4的轉(zhuǎn)矩輸出功率，而變更用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)體4的電動機5的轉(zhuǎn)矩指令值，所以能夠通過電控制變更電動機5的轉(zhuǎn)矩輸出功率，不需要大規(guī)模的裝置，能夠避免大幅度增加成本。
(3)由于不是為了在電動機5產(chǎn)生大的轉(zhuǎn)矩輸出功率，而增大速度增益K，所以在通常的回轉(zhuǎn)動作中不會發(fā)生過大的轉(zhuǎn)矩輸出功率，能夠防止電動回轉(zhuǎn)挖土機1的生硬的動作，能夠提高乘坐感覺和操縱性。
在圖7、圖8及圖9所示的第2實施方式中，控制系統(tǒng)變更裝置150，如圖7所示，由基準位置更新部151A、切換控制指令生成部151B、及控制律切換部151C構成，作為回轉(zhuǎn)控制裝置100的控制系統(tǒng)的變更，所述控制律切換部151C，通過將控制律從控制指令生成裝置130向所述切換控制指令生成部151B切換，使電動機5的控制指令值大于所述控制系統(tǒng)的變更前的值這點上，與第1實施方式不同。因此，在本實施方式中，只說明與第1實施方式不同的部分。另外，圖8所示的速度控制，就是第1本實施方式中的利用控制指令生成裝置130的速度控度。
以下，說明控制系統(tǒng)變更裝置150的各構成部。
基準位置更新部151A，與第1實施方式時相同，根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置140的判定結果，更新存儲在所述基準位置存儲裝置120中的基準位置。
切換控制指令生成部151B，如圖9所示，利用與所述控制指令生成裝置130不同的控制律，進行電動機5的控制指令的生成及輸出。具體是，切換控制指令生成部151B，通過采用回轉(zhuǎn)位置輸出裝置110輸出的當前位置的反饋值的位置控制，進行使回轉(zhuǎn)體4退回朝相反方向推回的量的控制。另外，在如此的位置控制中，為了產(chǎn)生退回到目標回轉(zhuǎn)體位置(是基準位置，與被退回臨前的回轉(zhuǎn)體4的位置相同)所必需的目標速度，設定位置增益Kp2，在回轉(zhuǎn)體4的位置退回到基準位置前，用基于乘上該位置增益Kp2得到的速度目標的更大的轉(zhuǎn)矩輸出功率，向回轉(zhuǎn)操作方向推回回轉(zhuǎn)體4。
返回到圖7，控制律切換部151C，根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置140的判定結果，切換所述控制指令生成裝置130和所述切換控制指令生成部151B。通過如此的控制律的切換，不用變更速度增益K，也能防止回轉(zhuǎn)體4向與回轉(zhuǎn)操作方向相反的方向回轉(zhuǎn)。
接著，參照圖10，說明利用控制系統(tǒng)變更判定裝置140及控制系統(tǒng)變更裝置150進行的控制律的切換。
本實施方式中的、控制律從利用控制指令生成裝置130的速度控制向利用控制系統(tǒng)變更裝置150的切換控制指令生成部151B的位置控制的切換，基于回轉(zhuǎn)體4是否被退回的判定，由控制系統(tǒng)變更裝置150的控制律切換部151C進行。此時的切換判定的流程如圖10所示，與第1實施方式中的基準位置更新的流程完全相同。即，控制律切換部151C，基于與基準位置更新的情形相同的流程的結果、和在S26中選擇利用控制指令生成裝置130的速度控制，與不更新時相同的流程的結果，在S27中切換到利用控制系統(tǒng)變更裝置150的切換控制指令生成部151B的位置控制。此時，根據(jù)與所述基準位置更新的流程相同的流程的結果，控制系統(tǒng)變更裝置150的基準位置更新部151A，也進行基準位置的更新(S23)或維持(S24)。S21、S22、S25與第1實施方式相同，省略此處的說明。
接著，參照圖9，說明切換控制律后的控制指令的生成。
在利用控制律切換部151C的控制律的切換后，切換控制指令生成部151B，通過位置控制生成電動機5的控制指令。在該位置控制中，基于從旋轉(zhuǎn)速度傳感器18輸出的電動機5的旋轉(zhuǎn)速度，反饋回轉(zhuǎn)位置輸出裝置110輸出的回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)位置。由此，切換控制指令生成部151B，進行將回轉(zhuǎn)體4退回朝相反方向推回的量的控制。
另外，在如此的位置控制中，為了產(chǎn)生退回到目標回轉(zhuǎn)體位置(與退回以前的上次的原點的位置相同)所必需的目標速度，設定位置增益Kp2，直到回轉(zhuǎn)體4的位置退回到原點，生成基于乘上該位置增益Kp2得到的速度目標的更大的轉(zhuǎn)矩指令值。由此，回轉(zhuǎn)控制裝置100進行將回轉(zhuǎn)體4向操作方向推回朝相反方向推回的量的控制。
在如此的本實施方式中，由于只在回轉(zhuǎn)體4向相反方向開始回轉(zhuǎn)時，進行反饋回轉(zhuǎn)體4的當前位置，在根據(jù)與目標回轉(zhuǎn)位置的偏差的目標速度上乘上位置增益Kp2輸出的控制，所以可得到與第1實施方式相同的效果。即，能夠良好地維持通常的回轉(zhuǎn)操作時的乘坐感覺等，同時能夠防止回轉(zhuǎn)體4保持原狀向相反方向繼續(xù)回轉(zhuǎn)。
在圖11、圖12所示的第3實施方式中，控制系統(tǒng)變更裝置150，如圖11所示，由基準位置更新部152A、控制增益存儲部152B、及控制增益變更部152C構成，作為回轉(zhuǎn)控制裝置100的控制系統(tǒng)的變更，所述控制增益變更部152C，通過進行控制增益的變更，使電動機5的控制指令值大于所述控制系統(tǒng)的變更前的值這點上，與第1實施方式不同。因此，在本實施方式中，只說明與第1實施方式不同的部分。
以下，說明控制系統(tǒng)變更裝置150的各構成部。
基準位置更新部152A，與第1實施方式及第2實施方式的情況相同，根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置140的判定結果，更新存儲在所述基準位置存儲裝置120中的基準位置。
在控制增益存儲部152B中，存儲多個所述回轉(zhuǎn)體4的控制增益即速度增益。
控制增益變更部152C，根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置140的判定結果，變更從所述控制增益存儲部152B選擇的控制增益。具體是，控制增益變更部152C，在向與回轉(zhuǎn)操作方向相反的方向推回回轉(zhuǎn)體4時，通過將從所述控制增益存儲部152B選擇的速度增益變更為更大的值，更加增大控制指令即轉(zhuǎn)矩指令值。由此，增大電動機5的轉(zhuǎn)矩輸出功率，從而以將回轉(zhuǎn)體4退回朝相反方向推回的量的方式進行控制。
接著，參照圖12，說明利用控制系統(tǒng)變更判定裝置140及控制系統(tǒng)變更裝置150進行的控制增益的變更。
本實施方式中的控制增益的變更，基于回轉(zhuǎn)體4是否被退回的判定，由控制系統(tǒng)變更裝置150的控制增益變更部152C進行。此時，用于將控制增益即速度增益K，從通常的值變更為比較大的值的判定的流程，如圖10所示，與第1實施方式中的基準位置更新的流程完全相同。即，基于與基準位置更新的情形相同的流程的結果、和控制增益變更部152C在S33中將控制增益設為通常的值，根據(jù)與不更新時相同的流程的結果，在S34中變更為比通常值大的值。此時，根據(jù)與所述基準位置更新的流程相同的流程的結果、和控制系統(tǒng)變更裝置150的基準位置更新部152A，也進行基準位置的更新(S33)或維持(S34)。S31、S32、S35與第1實施方式相同，省略此處的說明。
此外，控制指令生成裝置130進行的速度控制，除利用控制增益變更部152C的控制增益的變更外，由于就是所述的第1實施方式中的速度控制，所以省略此處的說明。
在如此的本實施方式中，由于在通常的速度控制時，速度增益K是通常的值，只在回轉(zhuǎn)體4被退回時，增大速度增益，防止以原狀繼續(xù)向相反方向推回回轉(zhuǎn)體4，所以與第1、第2實施方式相同地，能夠良好地維持乘坐感覺，同時能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。
在圖13所示的第4實施方式中，控制系統(tǒng)變更裝置150，如圖13所示，由基準位置更新部153A、及目標值變更部153B構成，作為回轉(zhuǎn)控制裝置100的控制系統(tǒng)的變更，目標值變更部153B，通過變更回轉(zhuǎn)體4的目標值，使電動機5的控制指令值大于所述控制系統(tǒng)的變更前的值這點上，與第1實施方式不同。所以，在本實施方式中，只說明與第1實施方式不同的部分。
以下，說明控制系統(tǒng)變更裝置150的各構成部。
基準位置更新部153A，與第1實施方式及第2實施方式時相同，根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置140的判定結果，更新存儲在所述基準位置存儲裝置120中的基準位置。
目標值變更部153B，基于所述回轉(zhuǎn)位置輸出裝置110的輸出值及存儲在所述基準位置存儲裝置120中的基準位置，變更基于回轉(zhuǎn)控制桿(操作體)10的操作輸入設定的所述回轉(zhuǎn)體4的控制目標值即目標速度。具體是，目標值變更部153B，在將回轉(zhuǎn)體4向與回轉(zhuǎn)操作方向相反的方向推回的情況下，基于回轉(zhuǎn)位置輸出裝置110的輸出值及存儲在所述基準位置存儲裝置120中的基準位置的偏差，將由目標速度設定裝置13設定的目標速度本身變化為更大的值。此時，與第1實施方式同樣，根據(jù)基準位置的更新或維持，以所述的偏差為“0”或具有數(shù)值的方式變化。如此，通過將由目標速度設定裝置13設定的目標速度本身變化為更大的值，形成假想更加傾倒回轉(zhuǎn)控制桿10的狀態(tài)而增大電動機5的轉(zhuǎn)矩輸出功率，從而以將回轉(zhuǎn)體4退回朝相反方向推回的量的方式進行控制。
另外，本實施方式的控制，與第2實施方式相同，是位置控制。另外，在回轉(zhuǎn)體4不退回的通常的回轉(zhuǎn)狀態(tài)下，采用與第2實施方式中的圖9相同的速度控制。
但是，在第2實施方式的位置控制中，與由目標速度設定裝置13設定的目標速度不同，在基準位置退回臨前的回轉(zhuǎn)體4的位置即目標回轉(zhuǎn)體位置和實際的當前位置的偏差上乘上位置增益Kp2，生成大的目標速度，但在本實施方式中，在基于該偏差，切換基于回轉(zhuǎn)控制桿10的操作輸入而由目標速度設定裝置13設定的目標速度本身這點上，與第2實施方式不同。是否更新或維持基準位置的判定，由于與第1實施方式完全相同，所以省略此處的圖示及說明。
在如此的本實施方式中，包含基于位置的偏差而變更目標速度的目標值變更部153B地，構成本發(fā)明的回轉(zhuǎn)控制裝置100，即使在此種情況下，也能達到本發(fā)明的目的。
另外，本發(fā)明，并不限定于所述的實施方式，包括能達到本發(fā)明的目的的其它構成等，以下所示的變形等，也都包含在本發(fā)明中。
例如，也可以適宜追加機械地防止回轉(zhuǎn)體向相反方向的回轉(zhuǎn)的限制裝置，作為限制裝置，有以下的第1、第2變形例所示的裝置。
圖14、圖15以示意性表示第1變形例的要部。
在圖14中，經(jīng)由齒輪5A嚙合在擺動圓3上的電動機5，如圖15所示，具備電機本體40、和內(nèi)置有只傳遞電機本體40的一方向的旋轉(zhuǎn)力的棘輪裝置的限制裝置41、和減速裝置42。在限制裝置41的旋轉(zhuǎn)限制方向，可通過根據(jù)回轉(zhuǎn)控制桿的操作方向輸出的切換信號切換。
根據(jù)如此的構成，如果回轉(zhuǎn)控制桿指示右回轉(zhuǎn)，則限制裝置41以限制左回轉(zhuǎn)的方式工作，相反，如果指示左回轉(zhuǎn)，則以限制右回轉(zhuǎn)的方式工作。因此，由于即使回轉(zhuǎn)體受到與回轉(zhuǎn)操作方向相反的方向的外力，也能通過限制裝置41機械地限制回轉(zhuǎn)體的向相反方向的回轉(zhuǎn)，所以能夠可靠地抗衡外力，能夠可靠地防止回轉(zhuǎn)體繼續(xù)向與回轉(zhuǎn)操作方向相反的方向的回轉(zhuǎn)。
圖16所示的第2變形例的限制裝置51，由包含與未圖示的電動機連接的液壓泵52和止回閥53的封閉的液壓回路54構成，在止回閥53的液壓的送油方向，通過根據(jù)回轉(zhuǎn)控制桿的操作方向輸出的切換信號，以(A)、(B)的方式切換。
因此，采用如此的限制裝置51，即使回轉(zhuǎn)體受到與回轉(zhuǎn)操作方向相反的方向的外力，由于止回閥53也限制回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)方向，不使其向反方向退回，所以同樣也能可靠地抗衡外力。
此外，作為限制裝置，不限定于所述第1、第2變形例的限制裝置41、51，也可以采用通過摩擦力等使電動機的旋轉(zhuǎn)軸停止的制動機構，或通過踩下腳踏板等使制動機構工作，防止回轉(zhuǎn)體向相反方向退回。
此外，在以上的說明中公開了用于實施本發(fā)明的最佳的構成、方法等，但是本發(fā)明并不局限于此。即，本發(fā)明，主要圖示、說明了特定的實施方式，但在不脫離本發(fā)明的技術思想及目的范圍的情況下，對于上述的實施方式，本領域技術人員可在形狀、數(shù)量、其它詳細構成方面增加多種變更。
因此，限定上述公開的形狀、數(shù)量等的記載只是例示的記載，是為了便于理解本發(fā)明，由于不是限定本發(fā)明的，所以用超出這些形狀、數(shù)量等限定的一部分或全部限定的部件的名稱的記載，也包含在本發(fā)明中。
本發(fā)明，適合用于由電動機回轉(zhuǎn)驅(qū)動回轉(zhuǎn)體的所有施工機械。
權利要求
1.一種回轉(zhuǎn)控制裝置，其基于操作體的指令控制由電動機驅(qū)動的回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)動作，其特征在于，具備回轉(zhuǎn)位置輸出裝置，其輸出所述回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)位置信息；基準位置存儲裝置，其將所述回轉(zhuǎn)位置輸出裝置的輸出值作為基準位置存儲；控制指令生成裝置，其進行所述電動機的控制指令的生成及輸出；控制系統(tǒng)變更判定裝置，其基于所述回轉(zhuǎn)位置輸出裝置的輸出值、存儲在所述基準位置存儲裝置中的基準位置、及所述操作體的操作方向，判定是否進行所述回轉(zhuǎn)控制裝置的控制系統(tǒng)的變更；控制系統(tǒng)變更裝置，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，進行所述回轉(zhuǎn)控制裝置的控制系統(tǒng)的變更，所述控制系統(tǒng)變更裝置，通過所述控制系統(tǒng)的變更，使所述電動機的控制指令大于所述控制系統(tǒng)變更前的值。
2.如權利要求1所述的回轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)變更裝置具備基準位置更新部，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更裝置的判定結果，更新存儲在所述基準位置存儲裝置中的基準位置；變更指令生成部，其基于所述回轉(zhuǎn)位置輸出裝置的輸出值、及存儲在所述基準位置存儲裝置中的基準位置，生成所述電動機的變更指令；控制指令輸出部，其選擇所述控制指令生成裝置生成的控制指令和所述變更指令生成部生成的變更指令中的大的一方的值，作為所述電動機的控制指令輸出，在所述控制系統(tǒng)的變更中，維持所述基準位置。
3.如權利要求1所述的回轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)變更裝置具備基準位置更新部，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，更新存儲在所述基準位置存儲裝置中的基準位置；切換控制指令生成部，其通過與所述控制指令生成裝置不同的控制律進行所述電動機的控制指令的生成及輸出；控制律切換部，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，切換所述控制指令生成裝置和所述切換控制指令生成部，所述控制系統(tǒng)的變更，是所述控制律切換部進行的、從所述控制指令生成裝置向所述切換控制指令生成部的控制律的切換。
4.如權利要求1所述的回轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)變更裝置，具備基準位置更新部，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，更新存儲在所述基準位置存儲裝置中的基準位置；控制增益存儲部，其存儲有多個所述回轉(zhuǎn)體的控制增益；控制增益變更部，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，變更從所述控制增益存儲部選擇的控制增益，所述控制系統(tǒng)的變更，是所述控制增益變更部進行的、所述控制增益的變更。
5.如權利要求1所述的回轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)變更裝置具備基準位置更新部，其根據(jù)所述控制系統(tǒng)變更判定裝置的判定結果，更新存儲在所述基準位置存儲裝置中的基準位置；目標值變更部，其基于所述回轉(zhuǎn)位置輸出裝置的輸出值及存儲在所述基準位置存儲裝置的基準位置，變更基于所述操作體的輸入操作而設定的所述回轉(zhuǎn)體的控制目標值，所述控制系統(tǒng)的變更，是所述目標值變更部進行的、所述目標值的變更。
6.一種回轉(zhuǎn)控制方法，其用于基于操作體的指令控制由電動機驅(qū)動的回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)動作，其特征在于，包括輸出所述回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)位置信息的步驟；將輸出的回轉(zhuǎn)位置信息的輸出值作為基準位置存儲的步驟；進行所述電動機的控制指令的生成及輸出的步驟；基于所述回轉(zhuǎn)位置信息的輸出值、所述存儲的基準位置、及所述操作體的操作方向，判定是否進行所述回轉(zhuǎn)控制裝置的控制系統(tǒng)的變更的步驟；經(jīng)該判定的結果判定為，進行所述回轉(zhuǎn)控制裝置的控制系統(tǒng)的變更的情況下，使所述電動機的控制指令大于所述控制系統(tǒng)變更前的值的步驟。
7.一種施工機械，其特征在于，具備回轉(zhuǎn)體，其由電動機驅(qū)動來使其回轉(zhuǎn)；用于控制該回轉(zhuǎn)體的、如權利要求1～5中任何一項所述的回轉(zhuǎn)控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種回轉(zhuǎn)控制裝置、回轉(zhuǎn)控制方法及施工機械。在電動回轉(zhuǎn)挖土機(施工機械)(1)中，如果相對于回轉(zhuǎn)體(4)作用與控制桿指示方向相反的土壓，回轉(zhuǎn)控制裝置(100)的控制系統(tǒng)變更裝置(150)就變更驅(qū)動回轉(zhuǎn)體(4)的電動機(5)的轉(zhuǎn)矩輸出功率使其變大。因此，能夠良好地抗衡作用的土壓，能夠可靠地防止回轉(zhuǎn)體繼續(xù)向相反方向回轉(zhuǎn)。因此，即使土壓增大也不用擔心影響作業(yè)，即使在斜坡上使回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)，也能夠防止因懸臂或大臂的重量而導致回轉(zhuǎn)體多退回。
文檔編號E02F9/22GK1950575SQ20058001501
公開日2007年4月18日 申請日期2005年5月13日 優(yōu)先權日2004年5月13日
發(fā)明者森永淳, 河口正 申請人:株式會社小松制作所