专利名称：施工机械的回转控制装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于施工机械的回转控制装置和回转控制方法。更特别地，本发明涉及用于施工机械的回转控制装置和回转控制方法，其即使在操作者释放控制杆或在不同时间点给定停止指令也能在根据预定等式确定的范围内停止施工机械(例如，挖掘机)的上回转结构，因此可解决由于停止位置根据停止指令开始的时间点不同而需要的附加回转操作所引起的不便。
背景技术：
一般而言，施工机械(特别是挖掘机)沿左右方向在预定范围内执行挖掘和倾倒作业。在这种情况下，如果意图停止上回转结构，则上回转结构在执行在从相应停止起始时间点转过预定角度的回转操作之后的特定点处停止(参见图2)。进一步地，即使在根据现有技术的回转控制的回转停止操作中，如图3和4所示，上回转结构在操作者释放控制杆或给定停止指令的时间点处开始减速，并在它回转了预定角度之后停止在某个时间点处。因此，上回转结构的停止位置根据停止指令开始的时间点而不同，且因此上回转结构需要附加的驱动操作以到达期望的停止位置。
发明内容
抟术问是页因此，本发明致力于解决现有技术中存在的上述问题，本发明待解决的主题是提供用于施工机械(特别是挖掘机)的回转控制装置和回转控制方法，其即使在操作者释放控制杆或在不同时间点给定停止指令也能在预定范围内停止施工机械(例如，挖掘机)的上回转结构。技术方案根据本发明一个方面，提供一种用于施工机械的回转控制装置，其包括起始位置估计单元，所述起始位置估计单元利用使用者设定的停止位置(或设定的停止角度)，计算或估计用于将上回转结构停止在所述的使用者设定的停止位置(或停止角度处)的最佳停止起始位置；停止目标位置计算单元，所述停止目标位置计算单元利用所述上回转结构的当前位置和当输入使用者的停止指令时计算或估计得到的最佳停止起始位置，来计算停止目标位置；以及回转马达位置控制单元，所述回转马达位置控制单元控制回转马达的位置，使得所述上回转结构停止在计算得到的停止目标位置。优选地，所述起始位置估计单元可以是用于基于所述施工机械的上回转结构的质量惯性矩和最大扭矩计算所述最佳停止起始位置的装置、与利用限定所述的使用者设定的停止位置和所述停止起始位置之间映射关系的查询表进行内插来计算所述最佳停止起始位置的装置之一。进一步地，所述停止目标位置计算单元可以是用于计算如下确定的所述停止目标位置的装置
I)在当前位置位于Al和A2之间的情况下，停止目标位置=(A2 -当前位置)/(A2-A1)*(E2-E1)+E1,其中，A2表示所述最佳停止起始位置，Al表示使用者基于A2或考虑到预设停止指令范围而设定的最小值，E2表示使用者设定的停止位置(或角度)，以及El表示使用者基于E2或考虑到预设停止位置范围而设定的最小位置；以及2)在当前位置位于A2和A3之间的情况下，停止目标位置=(A3-当前位置)/(A3-A2 )* (E3-E2) +E2，其中，A3表示使用者基于A2或考虑到预设停止指令范围而设定的最大值，E3表示使用者基于E2或考虑到预设停止位置范围而设定的最大位置，以及A2表示所述最佳停止起始位置，以及E2表示使用者设定的停止位置(或角度)。根据本发明另一方面，提供一种用于施工机械的回转控制方法，其包括利用使用者设定的停止位置(或设定的停止角度)计算或估计用于将上回转结构停止在所述的使用者设定的停止位置(或停止角度)的最佳停止起始位置；利用所述上回转结构的当前位置和当输入使用者的停止指令时计算或估计得到的最佳停止起始位置，来计算停止目标位置；以及控制回转马达的位置，使得所述上回转结构停止在计算得到的停止目标位置。优选地，计算或估计停止起始位置的步骤可基于所述施工机械的上回转结构的质量惯性矩和最大扭矩计算所述最佳停止起始位置、或者通过借助于限定所述的使用者设定的停止位置和所述停止起始位置之间映射关系的查询表进行内插来计算所述最佳停止起始位置。进一步地，计算停止目标位置的步骤计算如下确定的所述停止目标位置I)在所述当前位置位于Al和A2之间的情况下，停止目标位置= (A2_当前位置)/(A2-A1)*(E2-E1)+E1,其中，A2表示所述最佳停止起始位置，Al表示使用者基于A2或考虑到预设停止指令范围而设定的最小值，E2表示使用者设定的停止位置(或角度)，以及El表示使用者基于E2或考虑到预设停止位置范围而设定的最小位置；以及2)在所述当前位置位于A2和A3之间的情况下，停止目标位置=(A3-当前位置)/ (A3-A2)*(E3-E2)+E2，其中，A3表示使用者基于A2或考虑到预设停止指令范围而设定的最大值，E3表示使用者基于E2或考虑到预设停止位置范围而设定的最大位置，以及A2表示所述最佳停止起始位置，以及E2表示使用者设定的停止位置(或角度)。技术效果根据本发明的用于施工机械的回转控制装置和回转控制方法，利用使用者设定的停止位置(或设定的停止角度)，计算或估计用于将上回转结构停止在使用者所设定的停止位置(或停止角度处)处的最佳停止起始位置，并且利用上回转结构的当前位置和当输入使用者的停止指令时计算或估计得到的最佳停止起始位置，来计算停止目标位置，以及控制回转马达的位置，使得上回转结构停止在计算得到的停止目标位置。因此，施工机械的上回转结构可在根据预定等式确定的范围内停止，即使操作者释放控制杆或在不同时间点给定停止指令，也是如此，因此，可解决由于停止位置根据停止指令开始的时间点不同而需要的附加回转操作所引起的不便。
通过参照附图描述本发明的优选实施方式将更清楚本发明的上述目的、其它特征以及优点，其中
图I和2是图示一般挖掘作业的示例图；图3和4是示意性地图示现有技术中的回转控制操作的曲线图；图5是图示根据本发明一实施方式的用于施工机械的回转控制装置的构造的框图；图6是示意性地图示根据 本发明一实施方式计算停止起始位置和停止目标位置的一方面的曲线图；图7是图示根据本发明一实施方式的用于施工机械的回转控制方法的流程图；以及图8是示意性地图示根据本发明一实施方式的回转控制操作的曲线图。附图元件列表301 :起始位置估计单元302 :停止目标位置计算单元303 :回转马达位置控制单元304:回转马达
具体实施例方式图5是图示根据本发明一实施方式的用于施工机械的回转控制装置的构造的框图。如图5所示，用于施工机械的回转控制装置包括起始位置估计单元301，其利用使用者设定的停止位置(或设定的停止角度)，计算或估计用于将上回转结构停止在使用者设定的停止位置(或停止角度处)的最佳停止起始位置；停止目标位置计算单元302，其利用上回转结构的当前位置和当输入使用者的停止指令时计算或估计得到的最佳停止起始位置，来计算停止目标位置；以及回转马达位置控制单元303，其控制回转马达的位置，使得上回转结构停止在计算得到的停止目标位置。在此，在使用者设定上回转结构的停止位置(或角度)的情况下，起始位置估计单元301计算或估计用于将上回转结构停止在使用者所设定的停止位置(或角度)处的最佳停止起始位置。详细的计算或估计方法如下。(I)示例1，其中使用者利用使用者设定的停止位置E2计算或估计最佳停止起始位置A2-在使用者用手指任选地输入E2(例如90度)的情况下，典型地，基于通常挖掘机的上回转结构的质量惯性矩和最大扭矩、或者通过制作根据实验的查询表和利用查询表内插，计算最佳停止起始位置。例如，如果制作诸如表I的查询表，且E2设定为100度，则A2成为(135-100)/(135-80) * (80-45) +45=67. 2 度。表I
权利要求
1.一种用于施工机械的回转控制装置，包括 起始位置估计单元，所述起始位置估计单元利用使用者设定的停止位置(或设定的停止角度)，计算或估计用于将上回转结构停止在所述的使用者设定的停止位置(或停止角度处)的最佳停止起始位置； 停止目标位置计算单元，所述停止目标位置计算单元利用所述上回转结构的当前位置和当输入使用者的停止指令时计算或估计得到的最佳停止起始位置，来计算停止目标位置；以及 回转马达位置控制单元，所述回转马达位置控制单元控制回转马达的位置，使得所述上回转结构停止在计算得到的停止目标位置。
2.如权利要求I所述的回转控制装置，其中，所述起始位置估计单元是用于基于所述施工机械的上回转结构的质量惯性矩和最大扭矩计算所述最佳停止起始位置的装置、与利用限定所述的使用者设定的停止位置和所述停止起始位置之间映射关系的查询表进行内插来计算所述最佳停止起始位置的装置之一。
3.如权利要求I所述的回转控制装置，其中，所述停止目标位置计算单元是用于计算如下确定的所述停止目标位置的装置 1)在当前位置位于Al和A2之间的情况下， 停止目标位置=(A2 -当前位置)/ (A2-A1) * (E2-E1) +El 其中，A2表示所述最佳停止起始位置，Al表示使用者基于A2或考虑到预设停止指令范围而设定的最小值，E2表示使用者设定的停止位置(或角度)，以及El表示使用者基于E2或考虑到预设停止位置范围而设定的最小位置；以及 2)在当前位置位于A2和A3之间的情况下， 停止目标位置=(A3-当前位置)/ (A3-A2)*(E3-E2)+E2 其中，A3表示使用者基于A2或考虑到预设停止指令范围而设定的最大值，E3表示使用者基于E2或考虑到预设停止位置范围而设定的最大位置，以及A2表示所述最佳停止起始位置，以及E2表示使用者设定的停止位置(或角度)。
4.一种用于施工机械的回转控制方法，包括 利用使用者设定的停止位置(或设定的停止角度)计算或估计用于将上回转结构停止在所述的使用者设定的停止位置(或停止角度)的最佳停止起始位置； 利用所述上回转结构的当前位置和当输入使用者的停止指令时计算或估计得到的最佳停止起始位置，来计算停止目标位置；以及 控制回转马达的位置，使得所述上回转结构停止在计算得到的停止目标位置。
5.如权利要求4所述的回转控制方法，其中，计算或估计停止起始位置的步骤基于所述施工机械的上回转结构的质量惯性矩和最大扭矩计算所述最佳停止起始位置、或者通过借助于限定所述的使用者设定的停止位置和所述停止起始位置之间映射关系的查询表进行内插来计算所述最佳停止起始位置。
6.如权利要求4所述的回转控制方法，其中，计算停止目标位置的步骤计算如下确定的所述停止目标位置 I)在所述当前位置位于Al和A2之间的情况下， 停止目标位置=(A2 -当前位置)/ (A2-A1) * (E2-E1) +El其中，A2表示所述最佳停止起始位置，Al表示使用者基于A2或考虑到预设停止指令范围而设定的最小值，E2表示使用者设定的停止位置(或角度)，以及El表示使用者基于E2或考虑到预设停止位置范围而设定的最小位置；以及 2)在所述当前位置位于A2和A3之间的情况下， 停止目标位置=(A3-当前位置)/ (A3-A2)*(E3-E2)+E2 其中，A3表示使用者基于A2或考 虑到预设停止指令范围而设定的最大值，E3表示使用者基于E2或考虑到预设停止位置范围而设定的最大位置，以及A2表示所述最佳停止起始位置，以及E2表示使用者设定的停止位置(或角度)。
全文摘要
本发明涉及施工机械的回转控制装置和方法，回转控制装置包括起始位置估计单元、停止目标位置计算单元以及回转马达位置控制单元。施工机械(例如挖掘机)的上回转结构可在预定范围内停止，即使驾驶者释放控制杆或在彼此不同的时间点给定停止指令也是如此。因此，它可防止因停止位置根据停止指令开始的时间点而变化而使驾驶者执行附加驱动操作。
文档编号E02F9/20GK102985622SQ201080068018
公开日2013年3月20日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者李春汉, 金镇燮 申请人:沃尔沃建造设备有限公司