專利名稱：施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制裝置和回轉(zhuǎn)控制方法。更特別地，本發(fā)明涉及用于施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制裝置和回轉(zhuǎn)控制方法，其即使在操作者釋放控制桿或在不同時間點(diǎn)給定停止指令也能在根據(jù)預(yù)定等式確定的范圍內(nèi)停止施工機(jī)械(例如，挖掘機(jī))的上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，因此可解決由于停止位置根據(jù)停止指令開始的時間點(diǎn)不同而需要的附加回轉(zhuǎn)操作所引起的不便。
背景技術(shù)：
一般而言，施工機(jī)械(特別是挖掘機(jī))沿左右方向在預(yù)定范圍內(nèi)執(zhí)行挖掘和傾倒作業(yè)。在這種情況下，如果意圖停止上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，則上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)在執(zhí)行在從相應(yīng)停止起始時間點(diǎn)轉(zhuǎn)過預(yù)定角度的回轉(zhuǎn)操作之后的特定點(diǎn)處停止(參見圖2)。進(jìn)一步地，即使在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的回轉(zhuǎn)控制的回轉(zhuǎn)停止操作中，如圖3和4所示，上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)在操作者釋放控制桿或給定停止指令的時間點(diǎn)處開始減速，并在它回轉(zhuǎn)了預(yù)定角度之后停止在某個時間點(diǎn)處。因此，上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的停止位置根據(jù)停止指令開始的時間點(diǎn)而不同，且因此上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)需要附加的驅(qū)動操作以到達(dá)期望的停止位置。

發(fā)明內(nèi)容
摶術(shù)問是頁因此，本發(fā)明致力于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明待解決的主題是提供用于施工機(jī)械(特別是挖掘機(jī))的回轉(zhuǎn)控制裝置和回轉(zhuǎn)控制方法，其即使在操作者釋放控制桿或在不同時間點(diǎn)給定停止指令也能在預(yù)定范圍內(nèi)停止施工機(jī)械(例如，挖掘機(jī))的上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明一個方面，提供一種用于施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制裝置，其包括起始位置估計(jì)單元，所述起始位置估計(jì)單元利用使用者設(shè)定的停止位置(或設(shè)定的停止角度)，計(jì)算或估計(jì)用于將上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在所述的使用者設(shè)定的停止位置(或停止角度處)的最佳停止起始位置；停止目標(biāo)位置計(jì)算單元，所述停止目標(biāo)位置計(jì)算單元利用所述上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的當(dāng)前位置和當(dāng)輸入使用者的停止指令時計(jì)算或估計(jì)得到的最佳停止起始位置，來計(jì)算停止目標(biāo)位置；以及回轉(zhuǎn)馬達(dá)位置控制單元，所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)位置控制單元控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)的位置，使得所述上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在計(jì)算得到的停止目標(biāo)位置。優(yōu)選地，所述起始位置估計(jì)單元可以是用于基于所述施工機(jī)械的上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量慣性矩和最大扭矩計(jì)算所述最佳停止起始位置的裝置、與利用限定所述的使用者設(shè)定的停止位置和所述停止起始位置之間映射關(guān)系的查詢表進(jìn)行內(nèi)插來計(jì)算所述最佳停止起始位置的裝置之一。進(jìn)一步地，所述停止目標(biāo)位置計(jì)算單元可以是用于計(jì)算如下確定的所述停止目標(biāo)位置的裝置
I)在當(dāng)前位置位于Al和A2之間的情況下，停止目標(biāo)位置=(A2 -當(dāng)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或考慮到預(yù)設(shè)停止指令范圍而設(shè)定的最小值，E2表示使用者設(shè)定的停止位置(或角度)，以及El表示使用者基于E2或考慮到預(yù)設(shè)停止位置范圍而設(shè)定的最小位置；以及2)在當(dāng)前位置位于A2和A3之間的情況下，停止目標(biāo)位置=(A3-當(dāng)前位置)/(A3-A2 )* (E3-E2) +E2，其中，A3表示使用者基于A2或考慮到預(yù)設(shè)停止指令范圍而設(shè)定的最大值，E3表示使用者基于E2或考慮到預(yù)設(shè)停止位置范圍而設(shè)定的最大位置，以及A2表示所述最佳停止起始位置，以及E2表示使用者設(shè)定的停止位置(或角度)。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種用于施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制方法，其包括利用使用者設(shè)定的停止位置(或設(shè)定的停止角度)計(jì)算或估計(jì)用于將上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在所述的使用者設(shè)定的停止位置(或停止角度)的最佳停止起始位置；利用所述上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的當(dāng)前位置和當(dāng)輸入使用者的停止指令時計(jì)算或估計(jì)得到的最佳停止起始位置，來計(jì)算停止目標(biāo)位置；以及控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)的位置，使得所述上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在計(jì)算得到的停止目標(biāo)位置。優(yōu)選地，計(jì)算或估計(jì)停止起始位置的步驟可基于所述施工機(jī)械的上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量慣性矩和最大扭矩計(jì)算所述最佳停止起始位置、或者通過借助于限定所述的使用者設(shè)定的停止位置和所述停止起始位置之間映射關(guān)系的查詢表進(jìn)行內(nèi)插來計(jì)算所述最佳停止起始位置。進(jìn)一步地，計(jì)算停止目標(biāo)位置的步驟計(jì)算如下確定的所述停止目標(biāo)位置I)在所述當(dāng)前位置位于Al和A2之間的情況下，停止目標(biāo)位置= (A2_當(dāng)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或考慮到預(yù)設(shè)停止指令范圍而設(shè)定的最小值，E2表示使用者設(shè)定的停止位置(或角度)，以及El表示使用者基于E2或考慮到預(yù)設(shè)停止位置范圍而設(shè)定的最小位置；以及2)在所述當(dāng)前位置位于A2和A3之間的情況下，停止目標(biāo)位置=(A3-當(dāng)前位置)/ (A3-A2)*(E3-E2)+E2，其中，A3表示使用者基于A2或考慮到預(yù)設(shè)停止指令范圍而設(shè)定的最大值，E3表示使用者基于E2或考慮到預(yù)設(shè)停止位置范圍而設(shè)定的最大位置，以及A2表示所述最佳停止起始位置，以及E2表示使用者設(shè)定的停止位置(或角度)。技術(shù)效果根據(jù)本發(fā)明的用于施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制裝置和回轉(zhuǎn)控制方法，利用使用者設(shè)定的停止位置(或設(shè)定的停止角度)，計(jì)算或估計(jì)用于將上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在使用者所設(shè)定的停止位置(或停止角度處)處的最佳停止起始位置，并且利用上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的當(dāng)前位置和當(dāng)輸入使用者的停止指令時計(jì)算或估計(jì)得到的最佳停止起始位置，來計(jì)算停止目標(biāo)位置，以及控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)的位置，使得上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在計(jì)算得到的停止目標(biāo)位置。因此，施工機(jī)械的上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可在根據(jù)預(yù)定等式確定的范圍內(nèi)停止，即使操作者釋放控制桿或在不同時間點(diǎn)給定停止指令，也是如此，因此，可解決由于停止位置根據(jù)停止指令開始的時間點(diǎn)不同而需要的附加回轉(zhuǎn)操作所引起的不便。


通過參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式將更清楚本發(fā)明的上述目的、其它特征以及優(yōu)點(diǎn)，其中
圖I和2是圖示一般挖掘作業(yè)的示例圖；圖3和4是示意性地圖示現(xiàn)有技術(shù)中的回轉(zhuǎn)控制操作的曲線圖；圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的用于施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制裝置的構(gòu)造的框圖；圖6是示意性地圖示根據(jù) 本發(fā)明一實(shí)施方式計(jì)算停止起始位置和停止目標(biāo)位置的一方面的曲線圖；圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的用于施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制方法的流程圖；以及圖8是示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)控制操作的曲線圖。附圖元件列表301 :起始位置估計(jì)單元302 :停止目標(biāo)位置計(jì)算單元303 :回轉(zhuǎn)馬達(dá)位置控制單元304:回轉(zhuǎn)馬達(dá)
具體實(shí)施例方式圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的用于施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制裝置的構(gòu)造的框圖。如圖5所示，用于施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制裝置包括起始位置估計(jì)單元301，其利用使用者設(shè)定的停止位置(或設(shè)定的停止角度)，計(jì)算或估計(jì)用于將上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在使用者設(shè)定的停止位置(或停止角度處)的最佳停止起始位置；停止目標(biāo)位置計(jì)算單元302，其利用上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的當(dāng)前位置和當(dāng)輸入使用者的停止指令時計(jì)算或估計(jì)得到的最佳停止起始位置，來計(jì)算停止目標(biāo)位置；以及回轉(zhuǎn)馬達(dá)位置控制單元303，其控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)的位置，使得上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在計(jì)算得到的停止目標(biāo)位置。在此，在使用者設(shè)定上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的停止位置(或角度)的情況下，起始位置估計(jì)單元301計(jì)算或估計(jì)用于將上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在使用者所設(shè)定的停止位置(或角度)處的最佳停止起始位置。詳細(xì)的計(jì)算或估計(jì)方法如下。(I)示例1，其中使用者利用使用者設(shè)定的停止位置E2計(jì)算或估計(jì)最佳停止起始位置A2-在使用者用手指任選地輸入E2(例如90度)的情況下，典型地，基于通常挖掘機(jī)的上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量慣性矩和最大扭矩、或者通過制作根據(jù)實(shí)驗(yàn)的查詢表和利用查詢表內(nèi)插，計(jì)算最佳停止起始位置。例如，如果制作諸如表I的查詢表，且E2設(shè)定為100度，則A2成為(135-100)/(135-80) * (80-45) +45=67. 2 度。表I
權(quán)利要求
1.一種用于施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制裝置，包括 起始位置估計(jì)單元，所述起始位置估計(jì)單元利用使用者設(shè)定的停止位置(或設(shè)定的停止角度)，計(jì)算或估計(jì)用于將上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在所述的使用者設(shè)定的停止位置(或停止角度處)的最佳停止起始位置； 停止目標(biāo)位置計(jì)算單元，所述停止目標(biāo)位置計(jì)算單元利用所述上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的當(dāng)前位置和當(dāng)輸入使用者的停止指令時計(jì)算或估計(jì)得到的最佳停止起始位置，來計(jì)算停止目標(biāo)位置；以及 回轉(zhuǎn)馬達(dá)位置控制單元，所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)位置控制單元控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)的位置，使得所述上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在計(jì)算得到的停止目標(biāo)位置。
2.如權(quán)利要求I所述的回轉(zhuǎn)控制裝置，其中，所述起始位置估計(jì)單元是用于基于所述施工機(jī)械的上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量慣性矩和最大扭矩計(jì)算所述最佳停止起始位置的裝置、與利用限定所述的使用者設(shè)定的停止位置和所述停止起始位置之間映射關(guān)系的查詢表進(jìn)行內(nèi)插來計(jì)算所述最佳停止起始位置的裝置之一。
3.如權(quán)利要求I所述的回轉(zhuǎn)控制裝置，其中，所述停止目標(biāo)位置計(jì)算單元是用于計(jì)算如下確定的所述停止目標(biāo)位置的裝置 1)在當(dāng)前位置位于Al和A2之間的情況下， 停止目標(biāo)位置=(A2 -當(dāng)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或考慮到預(yù)設(shè)停止指令范圍而設(shè)定的最小值，E2表示使用者設(shè)定的停止位置(或角度)，以及El表示使用者基于E2或考慮到預(yù)設(shè)停止位置范圍而設(shè)定的最小位置；以及 2)在當(dāng)前位置位于A2和A3之間的情況下， 停止目標(biāo)位置=(A3-當(dāng)前位置)/ (A3-A2)*(E3-E2)+E2 其中，A3表示使用者基于A2或考慮到預(yù)設(shè)停止指令范圍而設(shè)定的最大值，E3表示使用者基于E2或考慮到預(yù)設(shè)停止位置范圍而設(shè)定的最大位置，以及A2表示所述最佳停止起始位置，以及E2表示使用者設(shè)定的停止位置(或角度)。
4.一種用于施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制方法，包括 利用使用者設(shè)定的停止位置(或設(shè)定的停止角度)計(jì)算或估計(jì)用于將上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在所述的使用者設(shè)定的停止位置(或停止角度)的最佳停止起始位置； 利用所述上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的當(dāng)前位置和當(dāng)輸入使用者的停止指令時計(jì)算或估計(jì)得到的最佳停止起始位置，來計(jì)算停止目標(biāo)位置；以及 控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)的位置，使得所述上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)停止在計(jì)算得到的停止目標(biāo)位置。
5.如權(quán)利要求4所述的回轉(zhuǎn)控制方法，其中，計(jì)算或估計(jì)停止起始位置的步驟基于所述施工機(jī)械的上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量慣性矩和最大扭矩計(jì)算所述最佳停止起始位置、或者通過借助于限定所述的使用者設(shè)定的停止位置和所述停止起始位置之間映射關(guān)系的查詢表進(jìn)行內(nèi)插來計(jì)算所述最佳停止起始位置。
6.如權(quán)利要求4所述的回轉(zhuǎn)控制方法，其中，計(jì)算停止目標(biāo)位置的步驟計(jì)算如下確定的所述停止目標(biāo)位置 I)在所述當(dāng)前位置位于Al和A2之間的情況下， 停止目標(biāo)位置=(A2 -當(dāng)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或考慮到預(yù)設(shè)停止指令范圍而設(shè)定的最小值，E2表示使用者設(shè)定的停止位置(或角度)，以及El表示使用者基于E2或考慮到預(yù)設(shè)停止位置范圍而設(shè)定的最小位置；以及 2)在所述當(dāng)前位置位于A2和A3之間的情況下， 停止目標(biāo)位置=(A3-當(dāng)前位置)/ (A3-A2)*(E3-E2)+E2 其中，A3表示使用者基于A2或考 慮到預(yù)設(shè)停止指令范圍而設(shè)定的最大值，E3表示使用者基于E2或考慮到預(yù)設(shè)停止位置范圍而設(shè)定的最大位置，以及A2表示所述最佳停止起始位置，以及E2表示使用者設(shè)定的停止位置(或角度)。
全文摘要
本發(fā)明涉及施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)控制裝置和方法，回轉(zhuǎn)控制裝置包括起始位置估計(jì)單元、停止目標(biāo)位置計(jì)算單元以及回轉(zhuǎn)馬達(dá)位置控制單元。施工機(jī)械(例如挖掘機(jī))的上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可在預(yù)定范圍內(nèi)停止，即使駕駛者釋放控制桿或在彼此不同的時間點(diǎn)給定停止指令也是如此。因此，它可防止因停止位置根據(jù)停止指令開始的時間點(diǎn)而變化而使駕駛者執(zhí)行附加驅(qū)動操作。
文檔編號E02F9/20GK102985622SQ201080068018
公開日2013年3月20日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者李春漢, 金鎮(zhèn)燮 申請人:沃爾沃建造設(shè)備有限公司