CN102191787B - 旋转控制装置及具备该旋转控制装置的工程机械 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种旋转控制装置及具备该旋转控制装置的工程机械。所述旋转控制装置通过电动机驱动工程机械中的旋转体,基于向制动器电路(B)输出的指令和由制动压力传感器(17)检测出的压力,判断是否处于在用于将机械制动器(4)切换为制动工作状态的工作指令被输出的情况下机械制动器(4)仍处于制动解除状态这样的不一致状态,当判断为处于不一致状态时,向电动机(1)输出用于获得可将旋转体保持在停止状态的制动转矩的指令。由此,可以检测机械制动器的驱动系统的故障并让产生可将旋转体保持在停止状态的转矩,从而即使在发生异常时也可以抑制旋转体的活动。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过电动机旋转驱动旋转体(slewing body)的电动旋转式工程机械的旋转控制装置,以及具备该旋转控制装置的工程机械。
背景技术
一种使用电动机作为用于使旋转体旋转的驱动源的电动旋转方式的工程机械(例如挖掘机)为公众所知。
并且,在该电动旋转方式的工程机械中,使机械制动器运转而将旋转体保持在停止状态的技术(参照日本专利公开公报特开2007-239454号)也为公众所知。
图4示出采用具有机械制动器的电动旋转方式的以往的旋转控制装置的结构。
图4的旋转控制装置包括:旋转驱动旋转体的电动机1;用于控制电动机1的旋转变频器(slewing inverter)2;经由旋转变速器2与电动机1连接的蓄电池3;针对电动机1产生机械制动力的液压式机械制动器4;驱动机械制动器4的制动电路B;产生与操纵杆(lever)的操作量相应的二次压力的右旋转用遥控阀7r及左旋转用遥控阀7l;分别检测遥控阀7r、7l的操纵杆操作的有无和操作量的压力传感器(pressure sensors)8、8;控制电动机1及制动器电路B的旋转控制器9。
上述的电动机1由来自蓄电池3的电力驱动。并且,在混合动力机械中,由发动机(engine)驱动的发电机或发电电动机也为电动机1的驱动源。
机械制动器4是在液压不作用时通过弹簧力产生制动力的负制动器(negative brake)。旋转体的旋转动作(加速、减速)是在机械制动器4处于解除状态下进行的。
制动器电路B具有:通过未图示的发动机而被驱动的液压泵5;能够在排出位置P1和供应位置P2之间进行切换动作的电磁切换式的制动阀6。当制动阀6被切换到排出位置P1时,通过从机械制动器4向油箱T排出液压油,机械制动器4被切换为制动工作状态。另一方面,当制动阀6被切换到供应位置P2时,通过从液压泵5向机械制动器4输送液压油,机械制动器4被切换为制动解除状态。
制动阀6具有用于驱动该制动阀6的螺线管(solenoid)6a。
压力传感器8、8将遥控阀7r、7l的操纵杆操作的有无和操作量转换为电信号(旋转操作信号),并向旋转控制器9输出。
旋转控制器9具有:被输入上述旋转操作信号的控制指令生成部10以及控制制动阀6的制动器控制部11。
控制指令生成部10将与遥控阀7r、7l的操作量(以下将该操作称为操纵杆操作,将其操作量称为操纵杆操作量)相应的使电动机1加速、减速、或停止的控制指令向旋转变频器2输出。
制动器控制部11将以操纵杆操作时输出的制动解除指令、或操纵杆中立时(非操作时)输出的制动工作指令为内容的制动控制指令向制动阀6(螺线管6a)输出。
因此,当操纵杆操作时,在机械制动器4被切换为制动解除状态的情况下,电动机1按照与操纵杆操作量相应的转矩指令而加速、减速、或停止。另一方面,在操纵杆中立时,机械制动器4被切换为制动工作状态,电动机1(上部旋转体)被保持在停止状态。
另外,电动机1的速度由电动机速度传感器12检测,并被输出至旋转控制器9的控制指令生成部10。当电动机1的速度为0时,或者在操纵杆中立后经过一定时间之后(通过未图示的计时器计测)有什么条件成立时,判断电动机1停止,机械制动器4被切换为制动工作状态。
在这种电动旋转方式中,如果系统发生工作异常,则会陷入即使从旋转控制器9输出制动工作信号也不产生制动力的事态。作为系统的工作异常,例如可以举出制动阀6的阀柱(spool)不能离开供应位置P2的“粘着”现象,或者制动阀6的通道或制动阀6与机械制动器4之间的管路堵塞等。
所述日本专利公开公报公开的技术,由于没有预想如上所述的制动故障,因此不能应对该制动故障。
另外,与由阀门产生的液压保持力作用于旋转体的液压旋转系统不同,在电动旋转方式的旋转系统中,上述的液压保持力对旋转体完全不起作用。因此,对于电动旋转方式的旋转系统,当停止了电动机1的转矩控制时旋转体处于能够自由地进行旋转动作的状态,存在在倾斜的地方不能抑制自重方向的旋转等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旋转控制装置,用于检测机械制动器的驱动系统的故障并让产生用于使旋转体停止的保持转矩(retaining torque),即使在发生异常时也可以抑制旋转体的活动,本发明的目的还在于提供具备该旋转控制装置的工程机械。
本发明涉及的旋转控制装置,控制具有旋转体的工程机械,包括:旋转驱动所述旋转体的电动机;输出旋转指令的操作部件,该旋转指令包含与有无操作人员的操作相对应的信息、和与来自操作人员的操作相应的所述旋转体的旋转方向及旋转量相对应的信息;在保持所述旋转体以限制所述旋转体旋转的制动工作状态、与解除所述旋转体的保持的制动解除状态之间进行切换动作的机械制动器;在所述制动工作状态与所述制动解除状态之间切换所述机械制动器的制动器电路;检测所述机械制动器是处于所述制动工作状态还是处于所述制动解除状态的制动动作检测部件;以及控制所述电动机及所述制动器电路的控制部,其中,所述控制部能够基于来自所述操作部件的旋转指令,输出用于使所述电动机加速、减速或停止的控制指令,并且在所述操作部件被操作时,向所述制动器电路输出用于将所述机械制动器切换为所述制动解除状态的解除指令,另一方面,在所述操作部件没被操作时,向所述制动器电路输出用于将所述机械制动器切换为所述制动工作状态的工作指令,所述控制部基于向所述制动器电路发出的指令和由所述制动动作检测部件检测出的制动动作状态,判断是否处于不一致状态,该不一致状态是在输出有所述工作指令的情况下所述机械制动器仍处于制动解除状态的状态,当判断为处于所述不一致状态时,向所述电动机输出用于获得能够将所述旋转体保持于停止状态的制动转矩的指令。
本发明涉及的工程机械,包括上述旋转控制装置、和由该旋转控制装置中的电动机旋转驱动的旋转体。
根据本发明,可以检测机械制动器的驱动系统的故障并让产生可将旋转体保持在停止状态的转矩,从而即使在发生异常时也可以抑制旋转体的活动。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的旋转控制装置的结构的框图;
图2是表示由图1的旋转控制器执行的处理的流程图;
图3是表示由本发明的其他实施方式所涉及的旋转控制器执行的处理的流程图;
图4是表示以往的旋转控制装置的结构的框图。
具体实施方式
以下参照附图来说明本发明的实施方式。并且,以下实施方式是将本发明具体化的一个例子,并不具有限定本发明的技术范围的性质。
参照图1至图3对本发明的实施方式进行说明。
图1所示的旋转控制装置包括:旋转驱动旋转体的电动机1;用于控制电动机1的旋转变频器2;经由旋转变频器2与电动机1连接的蓄电池3;针对电动机1产生机械的制动力的液压式机械制动器4;驱动机械制动器4的制动器电路B;产生与操纵杆操作量相应的二次压力的右旋转用遥控阀(操作部件)7r及左旋转用遥控阀(操作部件)7l;分别检测各遥控阀7r、7l的操纵杆操作的有无和操作量的压力传感器8、8;检测电动机1的速度的电动机速度传感器12;控制电动机1及制动器电路B的旋转控制器(控制部)13;检测用于向机械制动器4供应或从机械制动器4排出液压油的油路内的压力的制动压力传感器(制动动作检测部件)17;用于在发生故障时通知操作人员的警报器18。
电动机1由来自蓄电池3的电力驱动。另外,在混合动力机械中,由发动机(engine)驱动的发电机和发电电动机的至少一者也用作电动机1的驱动源。
机械制动器4是在液压不作用时通过弹簧力而切换为制动工作状态(图1所示状态)、并在施加液压时切换为制动解除状态的负制动器。机械制动器4通过被切换为上述的制动工作状态,向电动机1施加制动力以限制旋转体的旋转。具体而言,机械制动器4具有被压接于与电动机1的输出轴连接的盘1a的制动垫4a。在制动工作状态下,通过使制动垫4a压接于电动机1的制动盘1a,从而对电动机1施加制动力。
制动器电路B具有:由未图示的发动机驱动的作为液压源的液压泵5;能够在排出位置P1与供应位置P2之间进行切换动作的电磁切换式的制动阀6以及油箱T。当制动阀6被切换到排出位置P1时,通过从机械制动器4向油箱T排出液压油,机械制动器4被切换为制动工作状态。另一方面,当制动阀6被切换到供应位置P2时,通过从液压泵5向机械制动器4输送液压油,机械制动器4被切换为制动解除状态。制动阀6具有用于驱动该制动阀6的螺线管6a。本实施方式中的制动阀6在电信号没有被输出至螺线管6a的情况下被压靠在排出位置P1。
右旋转用遥控阀7r可输出包含与有无操作人员的操作相对应的信息、和与基于来自操作人员的操作的上旋转体的旋转方向及旋转量相对应的信息的旋转指令。具体而言,右旋转用遥控阀7r可输出与自该遥控阀7r的操纵杆7r1的中立位置起的操作量相应的二次压力(secondary pressure)。操纵杆7r1的操作量旋转体右向旋转的旋转量(旋转角度)相对应。
左旋转用遥控阀7l可输出包含与有无操作人员的操作相对应的信息、和与基于来自操作人员的操作的旋转体的旋转方向及旋转量相对应的信息的旋转指令。具体而言,左旋转用遥控阀7l可输出与自该遥控阀7l的操纵杆7l1的中立位置起的操作量相应的二次压力。操纵杆7l1的操作量与旋转体左向旋转的旋转量(旋转角度)相对应。
压力传感器8、8将各遥控阀7r、7l的操纵杆7r1、7l1的操作的有无和操作量转换为电信号(旋转操作信号),并向旋转控制器13输出。具体而言,压力传感器8、8检测从各遥控阀7r、7l输出的二次压力。
电动机速度传感器12检测电动机1的速度,并且将检测出的速度转换为电信号向旋转控制器13输出。
制动压力传感器17检测机械制动器4的实际的动作状态,即检测机械制动器4是处于制动工作状态还是处于制动解除状态。具体而言,制动压力传感器17检测制动阀6的输出侧的压力,并将该压力转换为电信号(制动动作检测信号)向旋转控制器13输出。
旋转控制器13基于来自操纵杆7r1、7l1的旋转指令(来自压力传感器8、8的旋转操作信号),输出用于使电动机1加速、减速或停止的控制指令。具体而言,旋转控制器13具备控制指令生成部14、制动器控制部15以及判断部16。
控制指令生成部14将与操纵杆7r1、7l1的操作量相对应的用于使电动机1加速、减速、或停止的控制信号以及后述的停止保持指令向旋转变频器2输出。具体而言,控制指令生成部14被输入来自压力传感器8、8的旋转操作信号、来自电动机速度传感器12的电动机速度信号以及来自后述的判断部16的判断结果信号。
制动器控制部15通过将作为解除指令或工作指令的制动控制指令输出到制动阀6的螺线管6a,来控制制动阀6的切换动作。具体而言,制动器控制部15在操纵杆7r1、7l1操作时(旋转操作信号输入时)向螺线管6a输出制动解除指令。另一方面,制动器控制部15在操纵杆7r1、7l1处于中立姿势时(未输入旋转操作信号时:不操作时)向螺线管6a输出制动工作指令。
判断部16基于从制动器控制部15向制动阀6发送的制动控制指令和从制动压力传感器17输入的制动动作检测信号,判断机械制动器4是否在与制动控制指令相对应的状态下动作。尤其是,判断部16判断在从制动器控制部15输出工作指令的情况下、机械制动器4是否处于像制动解除状态这样的不一致状态。并且,判断部16通过控制指令生成部14向旋转变频器2输出停止保持指令。并且,判断部16向与该判断部16连接的警报器18输出用于在故障发生时让警报器18工作的指令。
警报器18根据来自判断部16的指令进行工作。
以下,参照图2的流程图,详述由图1的旋转控制器13执行的处理。
处理被执行时,判断操纵杆7r1、7l1是否为中立姿势(步骤S1)。
在该步骤S1,如果判断为操纵杆为中立姿势,则判断操纵杆7r1、7l1成为中立姿势后经过了预先设定的一定时间的第一条件(制动器制动条件)、或作为电动机1的速度为0的第二条件(制动器制动条件)是否成立(步骤S2)。在该步骤S2,如果判断为第一条件或第二条件成立,则向制动阀6(螺线管6a)输出工作指令(步骤S3)。
然后,基于来自制动压力传感器17的制动动作检测信号,判断机械制动器4是否处于制动动作状态(步骤S4)。即,将与制动工作指令相应的机械制动器4的动作状态(工作状态)和由制动压力传感器17检测出的实际的动作状态进行比较,判断两动作状态是否一致。这里,如果两动作状态一致(步骤S4中为“是”),结束电动机控制并且进行制动正常判断(制动标志=正常)(步骤S5)。
另一方面,在步骤S4,如果两动作状态不一致,且机械制动器4处于解除状态(为不一致状态的情况),则进行制动异常判断(将制动标志设定为异常:步骤S6)。然后,向旋转变频器2(电动机1)输出用于获得使旋转体保持在停止状态所需要的充分的转矩的指令(步骤S7)。
在步骤S5或S7之后,判断制动标志是“正常”还是“异常”(步骤S8)。这里,如果判断为制动标志为“异常”(虽然向机械制动器4发出了工作指令但机械制动器4仍处于解除状态的情况), 让警报器18工作(步骤S9)。另一方面,如果判断为制动标志为“正常”,则返回步骤S1。
另外,在步骤S1中,如果判断为操纵杆7r1、7l1被操作(步骤S1中为“否”),则向制动阀6输出用于切换成供应位置P2(参照图1)的指令,并将与旋转操作信号相应的控制指令输出到电动机1(旋转变频器2)。即,在步骤S10中,将机械制动器4切换为制动解除状态,并且根据操纵杆7r1、7l1的操作量驱动电动机1。
并且,在步骤S2中,当第一条件及第二条件均不成立时(步骤S2中为“否”),在步骤S7中继续进行基于电动机1的制动控制。即,在步骤S7中,向电动机1(旋转变频器2)输出用于获得可将旋转体保持在停止状态的制动力的指令。
根据本实施方式,可以基于向制动器电路B发出的指令(解除指令或工作指令)和所有的制动动作状态(由制动压力传感器17检测出的压力),判断是否处于虽然发出了工作指令但机械制动器4仍处于制动解除状态这样的不一致状态(例如,因制动阀6的阀柱的粘着引起的不一致状态)。并且,根据上述实施方式,在判断为不一致状态时判断发生了异常,可以指令电动机1输出使旋转体保持停止所需要的充分的制动转矩。
因此,根据本实施方式,由于可以自动地检测机械制动器4的机械系统的故障(是否处于不一致状态),并且防止在倾斜的地方旋转体随意地向自重方向旋转等不测事态,因而能够提高安全性。
并且,在上述的实施方式中,在虽然向机械制动器4输出了解除指令但机械制动器4仍处于工作状态的情况下,不输出用于获得可将旋转体保持在停止状态的制动转矩的指令。由此,在虽然发生了某种故障但无需担心旋转体活动的条件下,可以抑制电动机的无用的驱动,因此可以避免电动机的能量损失、或长时间产生转矩而引起的电动机过热等弊害。
并且,在上述的实施方式中,只要在判断出机械制动器4处于不一致状态,即存在安全方面的问题、尤其是发生了需要尽早修理的故障的情况下,便使警报器18工作。由此,可以向操作人员可靠地通知重大故障的发生,从而可以催促操作人员尽快修理。
上述的实施方式所涉及的旋转控制装置具有包括液压负制动器的机械制动器4和制动压力传感器17。由此,可以基于由制动压力传感器17检测出的压力,进行机械制动器4是处于制动解除状态还是处于制动工作状态的判断。
并且,上述的实施方式所涉及的旋转控制装置还具有电磁切换式的制动阀6。由此,可以基于来自制动压力传感器17的电信号和向制动阀6输出的电信号,判断是否处于不一致状态。
在上述的实施方式中,从制动器控制部15输出工作指令(步骤S3),当判断为处于不一致状态(步骤S4中为“否”)时,指令电动机1输出可将旋转体保持于停止状态的制动转矩。另一方面,在上述的实施方式中,如果未输出旋转指令(步骤S1中为“是”)、且制动器制动条件(第一条件或第二条件)不成立(步骤S2中为“否”),则不论是否处于不一致状态,均指令电动机1输出可将旋转体保持于停止状态的制动转矩(步骤S7)。由此,在未输出旋转指令且制动器制动条件成立的情况下,可将机械制动器4产生的制动力或电动机1的制动转矩产生的制动力可靠地传送到旋转体。另一方面,在制动器制动条件不成立的情况下,可以省略是否处于不一致状态的判断,从而实现旋转控制器13的处理的简化,并将电动机1的制动转矩产生的制动力传送到旋转体。
在上述的实施方式中,只要在虽然向机械制动器4输出了工作指令但机械制动器4仍处于解除状态的情况下,即在应该使电动机1产生停止保持转矩的事态而需要尽早修理的情况下,便使警报器18工作。但是,并不局限于仅在不一致状态的情况下使警报器18工作的上述的实施方式。具体而言,在虽然向机械制动器4发出了制动解除指令但机械制动器4仍处于工作状态的情况下,也可以使警报器18工作。这是因为,此时处于不能使旋转体旋转的状态,虽然危险性较低,但电动机1有可能过热。
下面参照图3的流程图来说明该实施方式。
步骤S11至S20与图2的步骤S1至S10相同。以下仅说明不同点。
在步骤S20,向制动阀6输出用于切换成供应位置P2的指令,并向旋转变频器2输出与旋转操作信号相应的控制指令。在该步骤S20之后,与步骤S14相同,判断机械制动器4是否处于工作状态(步骤S21)。具体而言,在步骤S21,将与来自制动压力传感器17的制动动作检测信号相应的动作状态、和与制动解除指令相应的机械制动器4的动作状态进行比较,判断两动作状态是否一致。
这里,如果判断为机械制动器4不处于工作状态(步骤S21中为“否”),则机械制动器4的动作为“正常”。因此,此时,判断制动正常(制动标志=正常)(步骤S22),然后移至步骤S18。
另一方面,在步骤S21,如果判断为机械制动器4处于工作状态(步骤S21中为“是”),则机械制动器4的动作为“异常”。即,在该情况下,虽然向机械制动器4发出了解除指令但机械制动器4仍处于工作状态,因此判断制动异常(制动标志=异常)(步骤S23),然后移至步骤S18。
然后,在步骤S18,判断制动标志是“正常”还是“异常”。这里,如果判断制动标志为正常(步骤S18中为“是”),返回步骤S11。另一方面,如果判断制动标志为异常(步骤S18中为“否”),在使警报器18工作后,返回步骤S11。
根据上述的实施方式,可以将机械制动器4的异常通知给操作人员,并且催促进行故障处的修理。
另外,在上述的实施方式中,作为检测机械制动器4的实际的动作状态的制动动作检测部件,使用了检测连接制动阀6和机械制动器4的管路的压力的制动压力传感器17。但是,制动动作检测部件并不局限于制动压力传感器17。例如,作为制动动作检测部件,也可以采用直接检测机械制动器4的活动(例如驱动制动垫4a的轴的进退(stroke)动作)的位移传感器。
并且,在上述的实施方式中,作为制动阀6使用了电磁切换阀。但是,作为制动阀6也可以使用液压引导切换阀(hydraulic pilot switching valve)。由于在此情况下也有可能发生因阀柱的动作不畅或油路堵塞等引起的异常,因此,可以获得与上述的实施方式相同的效果。
在上述的具体实施方式中,主要包含具有以下结构的发明。
本发明涉及的旋转控制装置,控制具有旋转体的工程机械,包括:旋转驱动所述旋转体的电动机;输出旋转指令的操作部件,该旋转指令包含与有无操作人员的操作相对应的信息、和与来自操作人员的操作相应的所述旋转体的旋转方向及旋转量相对应的信息;在保持所述旋转体以限制所述旋转体旋转的制动工作状态、与解除所述旋转体的保持的制动解除状态之间进行切换动作的机械制动器;在所述制动工作状态与所述制动解除状态之间切换所述机械制动器的制动器电路;检测所述机械制动器是处于所述制动工作状态还是处于所述制动解除状态的制动动作检测部件;以及控制所述电动机及所述制动器电路的控制部,其中,所述控制部能够基于来自所述操作部件的旋转指令,输出用于使所述电动机加速、减速或停止的控制指令,并且在所述操作部件被操作时,向所述制动器电路输出用于将所述机械制动器切换为所述制动解除状态的解除指令,另一方面,在所述操作部件没被操作时,向所述制动器电路输出用于将所述机械制动器切换为所述制动工作状态的工作指令,所述控制部基于向所述制动器电路发出的指令和由所述制动动作检测部件检测出的制动动作状态,判断是否处于不一致状态,该不一致状态是在输出有所述工作指令的情况下所述机械制动器仍处于制动解除状态的状态,当判断为处于所述不一致状态时,向所述电动机输出用于获得能够将所述旋转体保持于停止状态的制动转矩的指令。
根据本发明,可以基于向制动器电路发出的指令(解除指令或工作指令)和实际的制动动作状态(由制动动作检测部件检测出的动作状态),判断是否处于虽然发出了工作指令但机械制动器仍处于制动解除状态这样的不一致状态(例如,机械制动器处于不能切换离开制动解除状态的状态)。并且,根据本发明,当判断为不一致状态时判断发生了异常,可指令电动机输出使旋转体保持停止所需要的充分的制动转矩。因此,根据本发明,由于可以自动地检测机械制动器的机械系统的故障(是否处于不一致状态),并且防止在倾斜的地方旋转体随意地向自重方向旋转等不测事态,因而能够提高安全性。
并且,较为理想的是,在虽然向机械制动器输出了解除指令但机械制动器仍处于制动工作状态时,不输出用于获得可将旋转体保持在停止状态的制动转矩的指令。这样,在虽然发生了某种故障但无需担心旋转体活动的条件下,可以抑制电动机的无用的驱动,因此可以避免电动机的能量损失、或因长时间产生转矩而引起的电动机过热等弊害。
较为理想的是,上述的旋转制动装置还包括警报器,在所述控制部判断出向所述制动器电路输出的指令的内容与由所述制动动作检测部件检测出的制动动作状态不一致时,所述控制部让所述警报器工作。具体而言,当控制部判断出根据向制动器电路输出的指令而应实现的机械制动器的制动动作状态与制动动作检测部件检测出的制动动作状态不一致时,控制部让警报器工作。
这样,通过具有控制警报器的控制部,在虽然输出了工作指令但制动器仍不工作的情况下,或者虽然输出了解除指令但制动器仍然工作的情况下,控制部均可以让警报器工作。因此,可以通知操作人员故障的发生,并表明用于消除故障的修理的必要性。
较为理想的是,上述的旋转制动装置还包括警报器,仅在被判断为处于所述不一致状态的情况下,所述控制部让所述警报器工作。
这样,通过具有控制警报器的控制部,只要在虽然输出了工作指令但机械制动器仍不工作的情况下,即存在安全方面的问题、尤其是发生了需要尽早修理的故障的情况下,便可以让警报器工作。由此,可以向操作人员可靠地通知重大故障的发生,从而催促操作人员尽快修理。
具体而言,在上述的旋转控制装置中,所述控制部具有:基于所述旋转指令生成所述控制指令的控制指令生成部;基于所述操作部件的操作有无,向所述制动器电路输出所述解除指令或所述工作指令的制动器控制部;基于从所述制动器控制部输出的指令和所述制动动作检测部件的检测结果,判断是否处于所述不一致状态的判断部,其中,在由所述判断部判断为处于所述不一致状态时,所述控制指令生成部指令所述电动机输出能够将所述旋转体保持在停止状态的制动转矩。
在上述的旋转控制装置中,较为理想的是,所述机械制动器为在施加液压时切换为制动解除状态,另一方面,在摆脱了液压时切换为制动工作状态的液压负制动器,所述制动动作检测部件包括检测与所述机械制动器连接的油路内的压力、并将该检测出的压力变换成电信号后输出至所述判断部的压力传感器。
这样,通过具有液压负制动器和压力传感器,可以基于由压力传感器检测出的压力,进行机械制动器是处于制动解除状态还是处于制动工作状态的判断。
在上述的旋转控制装置中,较为理想的是,所述制动器电路具有设置在所述机械制动器和液压源及油箱之间,并在从所述液压源向所述机械制动器能够供应液压油的供应位置与从所述机械制动器向油箱能够排出液压油的排出位置之间进行切换动作的电磁切换式的制动阀,所述制动器控制部向所述制动阀输出用于将所述制动阀切换至所述供应位置或所述排出位置的电信号,所述判断部基于从所述制动器控制部输出的电信号和从所述制动动作检测部件输出的电信号,判断是否处于所述不一致状态。
这样,通过具有电磁切换式的制动阀,可以基于来自压力传感器的电信号和向制动阀输出的电信号,判断是否处于不一致状态。
在上述的旋转控制装置中,较为理想的是,在所述操作部件没被操作且指定的制动器制动条件成立时,所述制动器控制部输出所述工作指令,在所述工作指令被输出的期间中由所述判断部判断为处于所述不一致状态时,所述控制指令生成部指令所述电动机输出可将所述旋转体保持在停止状态的制动转矩,另一方面,在所述操作部件没被操作且所述制动器制动条件不成立时,不论是否处于所述不一致状态,所述控制指令生成部均指令所述电动机输出可将所述旋转体保持在停止状态的制动转矩。具体而言,当操作部件没被操作且制动器制动条件不成立时,在由判断部判断出处于不一致状态和不处于不一致状态的任一种情况下,控制指令生成部均指令电动机输出可将旋转体保持在停止状态的制动转矩。
这样,通过控制可将旋转体保持在停止状态的制动转矩的指令,达到以下效果。在操作部件没被操作且制动器制动条件成立的情况下,可以可靠地向旋转体施加由机械制动器产生的制动力或由电动机的制动转矩产生的制动力,另一方面,在操作部件没被操作且制动器制动条件不成立的情况下,可以省略是否处于不一致状态的判断,从而实现简化控制器的处理,并将电动机的制动转矩产生的制动力传送到旋转体。
Claims (8)
1.一种旋转控制装置,控制具有旋转体的工程机械,其特征在于包括:
电动机,旋转驱动所述旋转体;
操作部件,输出旋转指令,该旋转指令包含与有无操作人员的操作相对应的信息、和与来自操作人员的操作相应的所述旋转体的旋转方向及旋转量相对应的信息;
机械制动器,在保持所述旋转体以限制该旋转体旋转的制动工作状态、与解除所述旋转体的保持的制动解除状态之间进行切换动作;
制动器电路,在所述制动工作状态与所述制动解除状态之间切换所述机械制动器;
制动动作检测部件,检测所述机械制动器是处于所述制动工作状态还是处于所述制动解除状态;以及
控制部,控制所述电动机及所述制动器电路,其中,
所述控制部,基于来自所述操作部件的旋转指令,输出用于使所述电动机加速、减速或停止的控制指令,并且所述操作部件被操作时,向所述制动器电路输出用于将所述机械制动器切换为所述制动解除状态的解除指令,另一方面,在所述操作部件没被操作时,向所述制动器电路输出用于将所述机械制动器切换为所述制动工作状态的工作指令,
所述控制部,通过对比根据向所述制动器电路输出的指令而应实现的所述机械制动器的制动动作状态、和由所述制动动作检测部件检测出的所述制动动作状态是否一致,来判断是否处于不一致状态,该不一致状态是在输出有所述工作指令的情况下所述机械制动器仍处于制动解除状态的状态,当判断为处于所述不一致状态时,向所述电动机输出用于获得能够将所述旋转体保持在停止状态的制动转矩的指令。
2.根据权利要求1所述的旋转控制装置,其特征在于还包括:警报器,其中,
在所述控制部判断出根据向所述制动器电路输出的指令而应实现的所述机械制动器的制动动作状态与由所述制动动作检测部件检测出的制动动作状态不一致时,所述控制部让所述警报器工作。
3.根据权利要求1所述的旋转控制装置,其特征在于还包括:警报器,其中,
仅在被判断为处于所述不一致状态的情况下,所述控制部让所述警报器工作。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转控制装置,其特征在于,
所述控制部具有:
控制指令生成部,基于所述旋转指令生成所述控制指令;
制动器控制部,基于所述操作部件的操作有无,向所述制动器电路输出所述解除指令或所述工作指令;以及
判断部,基于从所述制动器控制部输出的指令和所述制动动作检测部件的检测结果,判断是否处于所述不一致状态,其中,
当由所述判断部判断为处于所述不一致状态时,所述控制指令生成部指令所述电动机输出能够将所述旋转体保持在停止状态的制动转矩。
5.根据权利要求4所述的旋转控制装置,其特征在于:
所述机械制动器为液压负制动器,该液压负制动器在施加液压时切换为制动解除状态,另一方面,在摆脱了液压时切换为制动工作状态,
所述制动动作检测部件包括压力传感器,该压力传感器检测与所述机械制动器连接的油路内的压力、并将该检测出的压力变换成电信号后输出至所述判断部。
6.根据权利要求5所述的旋转控制装置,其特征在于:
所述制动器电路具有电磁切换式的制动阀,该制动阀被设置在所述机械制动器和液压源及油箱之间,在从所述液压源向所述机械制动器能够供应液压油的供应位置与从所述机械制动器向油箱能够排出液压油的排出位置之间进行切换动作,
所述制动器控制部向所述制动阀输出用于将所述制动阀切换至所述供应位置或所述排出位置的电信号,
所述判断部基于从所述制动器控制部输出的电信号和从所述制动动作检测部件输出的电信号,判断是否处于所述不一致状态。
7.根据权利要求4所述的旋转控制装置,其特征在于:
在所述操作部件没被操作且指定的制动器制动条件成立时,所述制动器控制部输出所述工作指令,
在所述工作指令被输出的期间中由所述判断部判断为处于所述不一致状态时,所述控制指令生成部指令所述电动机输出能够将所述旋转体保持于停止状态的制动转矩;
另一方面,在所述操作部件没被操作且所述制动器制动条件不成立时,不论是否处于所述不一致状态,所述控制指令生成部均指令所述电动机输出能够将所述旋转体保持于停止状态的制动转矩。
8.一种工程机械,其特征在于包括:
如权利要求1至7中任一项所述的旋转控制装置;以及
由所述旋转控制装置中的电动机旋转驱动的旋转体。
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