专利名称：作业机械的回转控制装置、控制程序以及作业机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及以电动机为动力源的作业机械的回转控制装置、控制程序以及作业机械，特别涉及改善了操作性的作业机械的回转控制装置、控制程序以及作业机械。
背景技术：
以往，在建设作业机械中，作为动力源大部分使用液压。例如，在挖掘机(power shovel car)中，通过引擎来驱动液压泵。通过用来自该液压泵的液压来驱动的液压行驶马达，在无限轨道上旋转行驶。通过用来自液压泵的液压来驱动的液压回转马达，进行回转体的回转作业。铲斗(bucker)的开闭、臂的伸缩也通过被提供来自液压泵的液压的液压缸来进行。但是，一般情况下，在使用液压的液压设备中，相对输入能量的作功量的效率是50% 左右。进而，液压设备在对旋转动作进行制动时，无法返回能量，而用安全阀来释放压力，变换为热而去掉。根据这样的背景，近年来，以节省引擎的耗油量、降低温室效应气体的排出、 降低运转成本为目的的混合动力建筑机械的开发得到了发展。在混合动力建筑机械中，通过引擎驱动发电机，通过其电力驱动电动液压泵，或者通过电动马达驱动回转体，从而使引擎以效率最好的运转域的一定转速进行旋转，对由此产生的剩余能量进行蓄电而在必要时使用等，设法在系统整体中提高能量效率。特别是在回转作业中频繁地进行回转体的回转、停止动作，所以使用如下电动回转系统的例子较多， 该电动回转系统比液压马达更高效率，并且在制动时通过发电再生进行能量再生，能够再利用该再生的能量。在以往的液压回转马达中，操作者对指示液压回转马达附属的液压阀的开度的杆进行直接操作，所以在杆全开时向液压回转马达的压力变得最大，得到最大加速度且最大压力(=最大扭矩)。例如，即使回转臂的前端的铲斗撞到土壁而停止，此时产生的剩余压力也从液压回转马达附属的安全阀释放，所以通过液压施加的压力直接作为向土壁的推撞力而维持，在返回了杆的情况下，向液压回转马达的压力减少。因此，感觉上认为操作上的不适感消失。但是，在通过电动机进行回转控制的情况下，在一般的电动机控制系统中，输入速度目标值，如果存在速度实际值与速度目标值的偏差，则与该偏差对应地产生向电动机的扭矩目标值，以产生与该扭矩目标值对应的扭矩的方式加速，在速度目标值和速度实际值一致的时刻成为恒定扭矩加速。在作业机械中应用电动机控制系统，在向土壁等进行了铲斗的碰撞、推撞作业的情况下，回转体的速度实际值成为零，速度实际值与速度目标值之差急剧上升。在一般的控制系统中，通过PI调节器对速度偏差进行比例积分，但其输出即扭矩目标值随着PI调节器的积分时间常数而饱和。在扭矩目标值饱和时，只要按照该饱和扭矩(最大扭矩)继续推撞作业则没有问题，但即使进行了返回操作杆的操作，但由于速度实际值是零，所以PI调节器继续积分动作，扭矩目标值仍为饱和。换言之，如果一旦进入到推撞作业而扭矩饱和，则如果不使操作杆返回至逆转而使PI调节器输入逆转来引起负的积分动作，则无法减小扭矩目标值，杆操作成为0N/0FF控制，无法通过操作杆的操作来控制推撞扭矩。根据专利文献1，通过操作杆的操作量求出速度偏差，通过该速度偏差控制减速扭矩。具体而言，在操作量最大时产生最大加速扭矩，在操作杆的位置为中立即速度指令零或者附近产生最大的制动扭矩。另外，根据操作量来控制加速扭矩、制动扭矩的大小。根据专利文献2，在推压作业时根据操作量，代替速度控制而施加扭矩控制或者扭矩限制。在专利文献3中，根据操作量运算速度目标值和扭矩限制值。专利文献1 日本特开2001-010783号公报专利文献2 日本特开2003-328398号公报专利文献3 日本特开2006-112114号公报
发明内容
根据专利文献1的技术，作为速度偏差的函数决定扭矩最大值，如果以最大加速成为向土壁的推撞状态则扭矩饱和，即使进行操作杆返回操作而速度偏差变小，但如果不进行相当的返回操作，扭矩就不会减少，若是将操作杆稍微返回的操作则依旧持续扭矩饱和，与操作者的操作感觉不吻合。根据专利文献2的技术，存在如下问题在操作杆的中立位置附近、途中成为推压状态的情况下，从其位置操作了操作杆的量作为扭矩而附加，但以操作杆的上限成为推压时，无法施加操作量，在操作杆的中立位置附近成为推压的情况下， 可以施加大的操作量即扭矩，感觉上相对操作杆位置的扭矩的绝对量不一致。根据专利文献3的技术，即使根据操作量运算出了扭矩界限值，但在推压作业中停止的情况下，只能够以预先设定的扭矩界限值进行驱动。在进行了返回操作的情况下，无法确切地反映返回操作量。本发明的目的在于提供一种可以进行与操作者的操作感觉吻合的控制的作业机械的回转控制装置。本发明的一个方式的作业机械的回转控制装置具有操作部。操作部可以从例如中立位置以正转方向和逆转方向分别进行操作，可以输出表示从中立位置向正转方向以及逆转方向的操作量的操作信号。设置有时间常数变更器，在将使回转体回转的电动机控制为与所述操作部的操作量对应的速度的速度控制模式下，在所述电动机的速度成为大致零时，增大对与所述操作部的操作量对应的速度和所述电动机的速度的偏差进行积分的积分器的时间常数；第1模式变更部，在所述时间常数被增大的状态下，操作了所述操作部时， 设成扭矩控制模式，在该扭矩控制模式中，控制所述电动机以使所述电动机的扭矩成为对所述操作部的操作前的扭矩加上与操作后的所述操作部的操作量对应的扭矩而得到的值； 以及第2模式变更部，在所述扭矩控制模式下，对所述操作部进行了逆转操作时，变更为所述速度控制模式。在这样构成的作业机械的回转控制装置中，在速度控制模式下，回转体接触到固定物例如土壁，而其速度成为大致零时，增大积分器的时间常数。因此，即使操作部维持当前的操作量，积分器的输出也在增加，所以电动机的扭矩变大，可以破坏土壁。如果无法进行破坏，作业员追加进行了操作部的操作，则变更为扭矩控制模式。而且，控制电动机以使所述电动机的扭矩成为对操作部的操作前的扭矩加上与操作后的操作部的操作量对应的扭矩而得到的值，所以在将操作部操作为例如向中立位置侧稍微返回的情况下，电动机的扭矩减小，扭矩变弱。在没有变更为扭矩控制模式的状态下，即使返回了操作部，只要没有返回至中立位置，则与操作部的操作量对应的速度与电动机的速度的偏差是大的值，其被提供到积分器，所以积分器的输出不会成为零，电动机的速度不变化，作业员变得不知所措。但是，通过进行扭矩控制，不会产生这样的问题。还可以设置在所述积分器饱和时设成所述扭矩控制模式的第3模式变更部。如上所述，在返回操作部之前积分单元饱和时，在速度控制模式的状态下，只要不将操作部从中立位置侧操作到逆转方向侧，电动机的速度就不会变慢。但是，通过设成扭矩控制模式，如果如上所述返回操作部，则电动机的速度变慢，可以防止作业员不知所措。还可以设置在扭矩控制模式下，在所述电动机的速度是大致零的状态下，所述操作部的每预定时间的操作量大于预定的基准值时，通过所述操作部的操作而增大所述电动机产生的扭矩，在所述操作部的所述每预定时间的操作量小于所述预定的基准值时，通过所述操作部的操作减小所述电动机产生的扭矩的单元。根据这样的结构，在电动机的速度是大致零的状态下每预定时间的操作部的操作量多的情况下，作业员感觉电动机产生的扭矩小而无法容易破坏土壁那样的固定物。因此， 增大了电动机产生的扭矩。另外，在电动机的速度是大致零的状态下每预定时间的操作部的操作量少的情况下，作业员感觉电动机产生的扭矩过大。因此，减小扭矩。通过这样控制， 可以进行与作业员希望操作的意图相配的控制。还可以设置在所述速度控制模式下，在所述操作部的每预定时间的操作速度大于预定的速度基准值时，通过所述操作部的操作加快所述电动机的速度，在所述操作部的所述每预定时间的操作速度小于所述预定的速度基准值时，通过所述操作部的操作减慢所述电动机的速度的单元。根据这样的结构，在速度控制模式下每预定时间的操作部的操作量多的情况下， 作业员感觉电动机的速度慢，所以加快了电动机的速度。另外，在每预定时间的操作部的操作量少的情况下，作业员感觉电动机的速度快，所以减慢了电动机的速度。由此，可以进行与作业员希望操作的意图相配的控制。本申请的其他方式是与上述同样的结构的作业机械的回转控制程序和作业机械， 所以省略详细的说明。
图1是本发明的1个实施方式的作业机械的回转控制装置的块线图。图2是图1的作业机械的回转控制装置的动作时序图(其1)。图3是图1的作业机械的回转控制装置的动作时序图(其2)。图4是图1的作业机械的回转控制装置的动作时序图(其3)。图5是示出图1的作业机械的回转控制装置的操作杆操作量与速度/扭矩目标值的关系的图。图6是示出图1的作业机械的回转控制装置的控制流程图的一部分的图。图7是示出图1的作业机械的回转控制装置的控制流程图的另一部分的图。
具体实施方式
图1示出本发明的1个实施方式的建设作业机械(未图示)的回转控制装置的块线图。搭载于建设作业机械中的引擎1使发电机2旋转，对与发电机2同轴直接连结的机械负载3例如液压泵也进行驱动。发电机2产生的交流电压通过转换器4直流化，通过平滑电容器5平滑，通过逆变器6交流化，提供到未图示的回转体，例如臂的回转用的电动机 7。电动机7是例如PMSM (永久磁铁型同步电动机)，其控制在该实施方式中是在一般的矢量控制系统中进行。在该矢量控制系统中，通过检测器22a、22b、22c检测出逆变器6 的输出电流即3相电流。检测出的3相电流通过3相2相变换器16变换为定子坐标系的2 相电流。之后，通过矢量分析器14根据对电动机7的磁极位置进行检测的位置传感器8的输出，将变换后的2相电流分离为旋转子坐标系的励磁电流Id和与磁极轴正交的扭矩电流 Iq。针对励磁电流Id以及扭矩电流Iq分别由积分调节器12a、12b生成目标值控制信号。 它们通过矢量合成器13合成，经由2相3相变换器15、电流调整器17以及脉冲分配器21 提供到逆变器6，控制逆变器6。其结果，电动机7的扭矩被调整。其是一般的矢量控制方式，不进行详细说明。对于电动机7的输出电流，检测了 3相全部，但还可以仅对2相进行检测，并根据它们通过运算求出3相的输出电流。另外，励磁电流Id在PMSM中通常被目标设定为零，在根据速度来进行弱激磁的情况下，由弱激磁磁通运算器23生成速度对磁通图案，从励磁电流Id的零目标值中减去。在本发明中，该弱激磁部分没有关系。本发明的主要部分涉及扭矩电流Iq的目标值控制。在此，操作部，例如操作杆9指示作业机械的回转中的回转臂等的正转逆转的速度而使回转臂等工作。操作杆9如操纵杆 (joy stick)那样通过电信号等来表示操作量，该操作量和操作方向作为速度目标值N*而输出。通过减法器IOa从速度目标值N *中减去速度运算器24的输出即速度实际值N，成为速度偏差ΔΝ，输入到积分器，例如比例积分调节器10。速度运算器24对位置传感器8的输出即角度θ进行时间微分，由此计算速度实际值N。与经常使用的反馈控制动作同样地， 如果速度偏差大，则为了使偏差成为零而从比例积分调节器10输出比例积分输出，将其通过扭矩电流运算器11变换为电动机7的扭矩电流目标值Iq *。通过减法器Ila计算出该扭矩电流目标值Iq*与来自矢量分析器14的扭矩电流Iq的偏差，将该偏差提供到积分调整器12a。由此，如上所述，电动机7产生扭矩以要达到目标速度。如上所述，描述了控制系统的主要结构，但为了实现本发明，在速度运算器24的输出侧连接了速度阈值设定器29和零速度检测器30，该速度阈值设定器29用于判定回转臂的速度是否为大致零，该零速度检测器30根据速度阈值设定器29的速度阈值检测回转臂的速度是否为大致零。零速度检测器30的输出提供到第1至第3模式变更部，例如控制部19。另一方面，中立点检测器25和逆动作检测器26连接于操作杆9，该中立点检测器25 在操作杆9静止在正转和逆转的中间地点时输出指示，该逆动作检测器26检测出与此前相逆的方向操作了操作杆9。它们的输出也提供到控制部19。返回判定器34的输出也提供到控制部19，该返回判定器34根据操作杆9的输出判定操作杆9是否从此前的操作方向返回到中立位置侧。对比例积分调节器10的输出的饱和进行检测的饱和检测器35的输出也提供到控制部19。对操作杆9的输出连接了操作杆移动量检测器27。操作杆移动量检测器27在操作杆9被操作到某位置时，检测从该位置的移动量。对该操作杆移动量检测器27的输出， 加上保持电路32b的输出。保持电路32b对在如后那样判定为回转臂的速度是大致零时的速度目标值N*进行保持。由加法器27a得到的操作杆移动力检测器27的输出和保持电路 32b的保持值的相加值通过操作杆移动量扭矩换算器28换算为扭矩。该扭矩换算器28的输出经由扭矩目标值连接开关33b提供到扭矩电流运算器11的输入侧。由控制部19对扭矩目标值连接开关33b进行开闭控制。对扭矩电流运算器11的输入侧，还提供保持了比例积分调节器10的输出的保持电路32a的输出。控制部19对保持电路32a提供保持信号，对保持速度目标值N *的保持电路32b 提供保持信号。另外，控制部19进行扭矩目标值连接开关33b的开闭控制。另外，控制部 19还进行与比例积分调节器10连接的时间常数变更单元31的控制。接下来，根据图2至图4说明本发明的动作。在图2中，以时间轴为横轴，从上开始分别显示速度目标值N*、操作杆9的返回检测信号(返回判定器34的输出)、操作杆9 的逆转检测信号(逆动作检测器26的输出)、速度实际值N、比例积分调节器10的时间常数的大小、控制模式的切换、速度偏差ΔΝ、扭矩目标值T*。图2示出在回转作业中产生推撞作业，并为了使推撞力变弱而返回操作杆9，之后为了停止推撞操作而将操作杆9逆转时的时序图。N*可视为与操作杆的操作量大致相同， 在该例子中为了简化，将操作杆量和速度目标值设成线性的关系。如果从t = 0起对操作杆9进行操作使其正转旋转，则速度目标值N *增加，速度实际值N稍微落后地上升，仅在启动时，速度偏差ΔΝ和扭矩目标值T*变大，在恒定速度中，扭矩目标值T*成为恒定，成为恒定扭矩。在t = tl时回转铲子顶到土壁等而成为推撞作业时，速度实际值N接近零，速度偏差ΔΝ增加，所以扭矩目标值T*通过比例分和积分而开始增加。根据零速度检测，控制部19控制时间常数变更器31，延长比例积分调节器10的积分时间。如果在零速度状态下， 维持操作杆9，则通过比例积分调节器10对扭矩进行积分而增加，所以其时间常数被设定得相当长或者被保持为一定值(未图示)。在检测到零速度时，控制部19对保持电路32b 提供保持信号，保持此时的速度目标值N *。如果在t = t3时，在维持推撞作业的情况下稍微返回操作杆9，则由返回判定器 34输出返回检测信号，根据来自控制部19的保持信号，由保持电路32a保持比例积分调节器10的输出。此时，由操作杆移动量运算器27运算出的对操作杆9重新操作的量被加到保持电路32b的输出(成为零速度时的N * )，该相加值通过操作杆移动量扭矩换算器28换算为扭矩，经由通过控制部19在t = t3时关闭的扭矩目标值连接开关33b，被加到保持电路32a的输出。由此，成为扭矩控制模式。此时，由于操作杆9被返回，扭矩目标值T*的值变小。在速度控制模式的状态下，即使返回操作杆9，由于ΔΝ的值大，所以比例积分器10 的输出也不会降低，速度不会降低，但在扭矩控制模式下降低。接下来，在t = t4时使操作杆9超过中立位置而移动至逆转的情况下，根据控制部19打开扭矩目标值连接开关33b，解除扭矩控制模式，成为速度控制模式。另外，在该情况下，通过控制部19解除保持电路32a的保持。由于扭矩目标值连接开关33b被打开，所以扭矩目标值T *成为对由于操作杆9的位置处的速度目标值N *与速度实际值N之差引起的速度偏差ΔΝ进行比例积分而得到的值。在此，比例积分调节器10对扭矩目标值进行复位，以最初输入速度目标值而开始积分。这是因为，如果不解除，则急剧地变化为以以前的扭矩控制时的操作杆量积分的值。从控制部19进行这样的处理。图3示出与图2大致相同的动作，在成为推撞作业之后，在t = t2时扭矩饱和时， 根据饱和检测器35的输出，控制部19关闭扭矩目标值连接开关33b，将速度控制切换为扭矩控制。之后，在进行了返回操作杆9的动作的情况下，由操作杆移动量运算器27求出操作量，由操作杆移动量扭矩换算器28换算为扭矩，在扭矩电流运算器11之前与比例积分调整器10的输出进行相加。在速度控制模式下，比例积分器10饱和的情况下，只要不使操作杆10超过中立位置而返回至逆转方向，则无法降低速度。但是，由于在比例积分器10饱和的时刻设成扭矩控制模式，所以仅通过使操作杆9向中立位置方向返回(即使没有返回至逆转方向)就可以降低电动机的速度。在操作杆9超过中立点而移动到逆转侧的情况下， 根据中立点检测器25的输出和逆动作检测器26的输出，与图2的例子同样地，通过控制部 19打开扭矩目标值连接开关33b，立即切换为速度控制模式。图4示出在成为推撞作业之后扭矩饱和而成为扭矩控制模式，之后推撞作业的砂土、土壁等障碍被去除而产生了实际速度的情况的动作。当速度实际值在t = t5超过了零速度判定的临界值的情况下，根据零速度检测器30的输出，控制部19解除扭矩控制模式的所谓制约而打开扭矩目标值连接开关33b，立即切换为速度控制模式。但是，比例积分调节器10不复位，而根据基于前一比例积分调整器10的输出的扭矩来进行速度控制。这是为了防止推撞作业被突然解除并由于由扭矩加速引起的失控而无法进行速度控制。图5是在图1的结构下以图2的时序图动作时的状态变化图，横轴示出操作杆操作量，纵轴示出速度目标值和扭矩目标值，在图中，示出从t = 0推移至t = tl、t = t2、t =t3时的速度目标值和扭矩目标值。在图中，从t = 0开始速度控制动作，直到t = tl以速度控制模式如虚线所示进行加速动作。如果在t = tl成为推撞动作，则速度控制模式脱离，而转移到实线箭头所示的扭矩目标值下的动作。从此成为扭矩控制模式，直到在t = t2 成为扭矩饱和为止，通过积分动作，扭矩增加，如果从t = t2起返回操作杆，则与操作量的返回对应地减去扭矩，转移到t = t3的位置。在t = t4时使操作杆移动至逆转的情况下， 如果探测到零速度，则立即转移到速度控制，转移到左侧的坐标，成为负的速度控制即逆转模式。在图5中，相对操作杆操作量，以直线方式显示了速度目标值、扭矩目标值，但其也可以是例如2次曲线状，也可以是符合于与操作和速度相关的操作感觉的形状。图6主要示出控制部19的动作的流程图，开始回转装置的启动(步骤S2)，通过操作杆9的操作开始回转(步骤S4)。此时，是速度控制模式。接下来，由控制部19判断是否从有实际速度的状态成为零速度(步骤S6)。该判断例如通过判定零速度检测器30是否检测到零速度来进行。在该判断的回答为“否”的情况下，再次从步骤S6起反复。在该判断的回答为“是”的情况下，控制部19判断操作杆9是否不位于中立点(步骤S8)。该判断通过判断中立点检测器25是否表示操作杆9位于中立点来进行。在该判断的回答为“否”的情况下，从步骤S6起再次执行。如果该判断的回答为“是”，则由于并不是中立点而从实际速度成为零速度，所以可以判断为进行推撞作业而速度成为零。因此，进行延长比例积分调节器10的积分时间的动作(步骤S10)。另外，同时，在步骤SlO中使保持电路32b保持速度零时的速度目标值N *。接着步骤S10，通过控制部19判定是否进行了操作杆9的返回操作(步骤S12)。该判定是通过判断返回判定器34是否检测到返回操作来进行的。在该判断的回答为“是” 的情况下，即如果有返回，则对保持电路32a提供保持信号，将原来的扭矩目标值(比例积分器10的输出)保持到保持电路32a中，并且关闭扭矩目标值连接开关33(步骤S14)。对保持电路32b的输出(零速度时的操作杆9的操作量)，加上由操作杆移动量运算器27运算出的操作杆移动量，并将其通过操作杆移动量扭矩换算器28换算为扭矩而输出，所以其通过关闭扭矩目标值连接开关33而加到扭矩目标值。由此，以如果操作杆9返回则使扭矩减少、如果相逆地推进操作杆9则使扭矩增加的方式，进行扭矩控制。在步骤S12的判断的回答为“否”的情况下，判断是否产生了扭矩饱和(步骤S16)。 该判断是通过判断饱和检测器35是否检测到饱和来进行的。即使在该判断的回答为“是” 的情况下，也执行步骤S14，进行扭矩控制。在步骤S16的判断的回答为“否”的情况、或者执行了步骤S14之后，判断是否产生了逆转操作(步骤S18)。该判断是通过判断逆动作检测器26是否输出逆动作检测信号来进行的。即，判定是否返回到速度控制模式。在该判断的回答为“是”的情况下，返回到速度控制模式，所以打开扭矩目标值连接开关33 (步骤S20)。在步骤S18的判断的回答为“否”的情况、或者接着步骤S20，判定是否产生了实际速度(步骤S22)。该判定是通过判断零速度检测器30是否不能检测到零速度来进行的。 在该判断的回答为“是”的情况下，表示土壁消失等推撞作业急剧消失，解除比例积分调节器10的保持而采用前一扭矩目标值，从此转移到速度控制模式(步骤S24)。在步骤S22的判断的回答为“否”的情况、或者在执行了步骤S24之后，再次从步骤S6起执行，反复该判定循环。图7是每当经过预定的时间时进行的处理，在回转停止而判断为推撞作业的情况下，在所确定的时间内操作者很快地操作操作杆的频度高的情况下，判断为需要更强的推撞扭矩，提高控制电动机的扭矩电流的调节器的增益。在不是回转停止而进行着旋转操作时操作者很快地操作操作杆的频度高的情况下，判断为需要更快的速度，增大控制电动机的速度的调节器的增益。首先，判断速度是否为零(步骤S30)。在该判断的回答为“是”的情况下，识别为推撞作业(步骤S32)。然后，如果在推撞作业中操作了操作杆9 (步骤S34)，则检测其操作杆操作量(步骤S36)，判断每时间的操作杆操作量是否大于预定的基准(步骤S38)。在该判断的回答为“是”的情况下，需要加强推撞力，所以增大扭矩电流增益(步骤S40)。例如， 增大积分调整器12a的时间常数。另外，在步骤S38的判断的回答为“否”的情况下，判断每时间的操作杆操作量是否小于预定的基准(步骤S42)。在该判断的回答为“是”的情况下，需要减弱推撞力，所以减小扭矩电流增益(步骤S44)。接着步骤S40或者步骤S44、或者在步骤S42的判断的回答为“否”的情况下，等待经过预定的时间(步骤S46)，再次从步骤S30起执行。在步骤S30的判断的回答为“否”的情况下，识别为通常的回转动作(步骤S48)， 如果在通常的回转动作中操作了操作杆9 (步骤S50)，则检测其操作杆操作量(步骤S52)， 判断每时间的操作速度是否比预定的基准快(步骤S54)，在该判断的回答为“是”的情况下，需要加快速度，所以增大速度增益(步骤S56)。例如，减小比例积分调整器10的时间常数。在步骤S54的判断的回答为“否”的情况下，判断每时间的操作速度是否比预定的基准慢(步骤S58)，在该判断的回答为“是”的情况下，需要减慢速度，所以减小速度增益(步骤 S60)。例如，增大比例积分器10的时间常数。接着步骤S56或者步骤S60、或者在步骤S58 的判断的回答为“否”的情况下，等待经过预定的时间(步骤S62)，再次从步骤S30起执行。
在图1的实施方式中，由各种设备构成了回转控制装置，但除了引擎1、发电机2、 转换器4、电容器5、逆变器6、电动机7、位置传感器8、电流调整器17、操作杆9、中立点检测器25的各设备可以通过微型计算机的控制程序来执行。
权利要求
1.一种作业机械的回转控制装置，具备操作部；时间常数变更器，在将使回转体回转的电动机控制为与所述操作部的操作量对应的速度的速度控制模式下，在所述电动机的速度成为大致零时，增大积分器的时间常数，该积分器对与所述操作部的操作量对应的速度和所述电动机的速度的偏差进行积分；第1模式变更部，在所述时间常数被增大的状态下操作了所述操作部时，设成扭矩控制模式，在该扭矩控制模式中，控制所述电动机以使所述电动机的扭矩成为对所述操作部的操作前的扭矩加上与操作后的所述操作部的操作量对应的扭矩而得到的值；以及第2模式变更部，在所述扭矩控制模式下对所述操作部进行了逆转操作时，变更为所述速度控制模式。
2.根据权利要求1所述的作业机械的回转控制装置，具有第3模式变更部，在所述积分器饱和时，设成所述扭矩控制模式。
3.根据权利要求1所述的作业机械的回转控制装置，具备在所述扭矩控制模式下，在所述电动机的速度是大致零的状态下，在所述操作部的每预定时间的操作量大于预定的基准值时，通过所述操作部的操作而增大所述电动机产生的扭矩，在所述操作部的所述每预定时间的操作量小于所述预定的基准值时，通过所述操作部的操作减小所述电动机产生的扭矩的单元。
4.根据权利要求3所述的作业机械的回转控制装置，具备在所述速度控制模式下，在所述操作部的每预定时间的操作速度大于预定的速度基准值时，通过所述操作部的操作加快所述电动机的速度，在所述操作部的所述每预定时间的操作速度小于所述预定的速度基准值时，通过所述操作部的操作减慢所述电动机的速度的单元。
5.一种作业机械的回转控制程序，具备时间常数变更单元，在将使回转体回转的电动机控制为与操作部的操作量对应的速度的速度控制模式下，在所述电动机的速度成为大致零时，增大积分器的时间常数，该积分器对与所述操作部的操作量对应的速度和所述电动机的速度的偏差进行积分；在所述时间常数被增大的状态下操作了所述操作部时，设成扭矩控制模式的单元，在该扭矩控制模式中，控制所述电动机以使所述电动机的扭矩成为对所述操作部的操作前的扭矩加上与操作后的所述操作部的操作量对应的扭矩而得到的值；以及在所述扭矩控制模式下对所述操作部进行了逆转操作时，变更为所述速度控制模式的单元。
6.根据权利要求5所述的作业机械的回转控制程序，具备在所述扭矩控制模式下，在所述操作部的每预定时间的操作量大于预定的基准值时，通过所述操作部的操作而增大所述电动机产生的扭矩，在所述操作部的所述每预定时间的操作量小于所述预定的基准值时，通过所述操作部的操作减小所述电动机产生的扭矩的单元。
7.根据权利要求5所述的作业机械的回转控制程序，具备在所述速度控制模式下，在所述操作部的每预定时间的操作速度大于预定的速度基准值时，通过所述操作部的操作加快所述电动机的速度，在所述操作部的所述每预定时间的操作速度小于所述预定的速度基准值时，通过所述操作部的操作减慢所述电动机的速度的单元。
8. —种作业机械，具备 电动机，使作业机械的回转体回转； 操作部；以及控制装置，控制所述电动机， 所述控制装置具备在将所述电动机控制为与所述操作部的操作量对应的速度的速度控制模式下，在所述电动机的速度为大致零的状态下操作了所述操作部时，设成扭矩控制模式的单元，在该扭矩控制模式中，控制所述电动机，以使所述电动机的扭矩成为对所述操作部的操作前的扭矩加上与操作后的所述操作部的操作量对应的扭矩而得到的值；以及在所述扭矩控制模式下对所述操作部进行了逆转操作时，变更为所述速度模式的单兀。
全文摘要
本发明提供一种可以进行与操作者的操作感觉吻合的控制的作业机械的回转控制装置。在将使回转体回转的电动机(7)控制为与操作杆(9)的操作量对应的速度的速度控制模式下，在电动机的速度成为大致零时，通过时间常数变更单元(11)增大对与操作杆(9)的操作量对应的速度和电动机(7)的速度的偏差进行比例积分的比例积分调节器(10)的时间常数。在增大了时间常数的状态下操作了操作杆(9)时，控制部(19)设为扭矩控制模式，在该扭矩控制模式中，控制电动机(7)以使电动机(7)的扭矩成为对操作杆(9)的操作前的扭矩加上与操作后的操作杆(9)的操作量对应的扭矩而得到的值。在扭矩控制模式下对操作杆(9)进行了逆转操作时，控制部(19)变更为所述速度控制模式。
文档编号E02F9/20GK102224304SQ201080003262
公开日2011年10月19日 申请日期2010年2月15日 优先权日2009年2月23日
发明者中村和人 申请人:纳博特斯克株式会社