(57)【要約】  減速機５０４は、旋回モータ５０２の回転を旋回体４に伝達する。旋回モータドライバ５０６は旋回モータ５０２を駆動する。コントローラ５２０は、（i）旋回モータ５０２を回転させると旋回体４が回転する非空転区間ＴＡにおいて、操作指令値Ｓ１に応じて旋回モータドライバ５０６を制御する。またコントローラ５２０は、（ii）旋回モータ５０２を回転させても旋回体４が回転しない空転区間ＴＢにおいて、非空転区間ＴＡへの到達前まで旋回モータ５０２が高速に回転し、非空転区間ＴＢへの到達時に回転数またはトルクが低下するように旋回モータドライバ５０６を制御する。【選択図】図３
2016152650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機構および前記走行機構に旋回自在に搭載された上部旋回体を備えるショベルに搭載され、操作指令値にもとづいて前記上部旋回体を旋回させる旋回装置であって、
旋回モータと、
前記旋回モータの回転を前記上部旋回体に伝達する減速機と、
前記旋回モータの回転情報を取得する第１回転検出手段と、
前記上部旋回体の回転情報を取得する第２回転検出手段と、
前記旋回モータを駆動する旋回モータドライバと、
前記旋回モータドライバを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラおよび前記旋回モータドライバは、前記旋回モータの回転情報および前記上部旋回体の回転情報にもとづいて、前記旋回モータを制御することを特徴とする旋回装置。
【請求項２】
前記コントローラは、
（i）前記旋回モータを回転させると前記上部旋回体が回転する非空転区間において、前記操作指令値に応じて前記旋回モータドライバを制御し、（ii）前記旋回モータを回転させても前記上部旋回体が回転しない空転区間において、前記非空転区間への到達前まで前記旋回モータが高速に回転し、前記非空転区間への到達時に回転数またはトルクが低下するように前記旋回モータドライバを制御することを特徴とする請求項１に記載の旋回装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記第１回転検出手段と前記第２回転検出手段の出力にもとづき、前記非空転区間と前記空転区間を判定するとともに、前記空転区間内における前記旋回モータの位置を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の旋回装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記旋回モータのモータ座標系の回転角を示す第１角度情報と、前記上部旋回体のモータ座標系の回転角を示す第２角度情報との差分にもとづいて、前記空転区間内における前記旋回モータの位置を取得することを特徴とする請求項３に記載の旋回装置。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記旋回モータを第１方向に回転させ、続いて第２方向に回転させるステップと、
前記旋回モータのモータ座標系の回転角を示す第１角度情報と、前記上部旋回体のモータ座標系の回転角を示す第２角度情報との差分を取得するステップと、
前記差分の最大値および最小値を取得するステップと、
を実行することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の旋回装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記最大値および前記最小値の差分を、前記空転区間に対応するバックラッシュ量とするステップをさらに実行することを特徴とする請求項５に記載の旋回装置。
【請求項７】
前記コントローラは、前記差分の最大値と最小値の平均値、もしくは前記最大値、前記最小値のいずれかを、オフセット量として保持するステップをさらに実行することを特徴とする請求項５または６に記載の旋回装置。
【請求項８】
（i）前記非空転区間において、前記コントローラは、前記操作指令値に応じた速度指令値を生成し、前記旋回モータドライバは、前記旋回モータの回転数の検出値が前記速度指令値と一致するように前記旋回モータを駆動し、
（ii）前記空転区間は、第１区間および第２区間を含み、前記コントローラは、前記第１区間において所定の最大加速トルクを指示するトルク指令値を生成し、前記第２区間において所定の最大減速トルクを指示する前記トルク指令値を生成し、前記旋回モータドライバは、前記トルク指令値に応じたトルクで前記旋回モータを駆動することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の旋回装置。
【請求項９】
走行機構および前記走行機構に旋回自在に搭載された上部旋回体を備えるショベルに搭載され、操作指令値にもとづいて前記上部旋回体を旋回させる旋回装置であって、
旋回モータと、
前記旋回モータの回転を前記上部旋回体に伝達する減速機と、
前記旋回モータを駆動する旋回モータドライバと、
前記旋回モータの回転情報を取得する第１回転検出手段と、
前記上部旋回体の回転情報を取得する第２回転検出手段と、
前記第１回転検出手段により得られる旋回モータのモータ座標系の回転角と、前記第２回転検出手段により得られる前記上部旋回体のモータ座標系の回転角との差分にもとづき、差分が所定の最大値または最小値であるときに、前記旋回モータを回転させると前記上部旋回体が回転する非空転区間と判定し、差分が前記最大値と前記最小値の間であるときに、前記旋回モータを回転させても前記上部旋回体が回転しない空転区間と、を判定するコントローラと、
を備えることを特徴とする旋回装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記差分と前記最大値の距離もしくは前記差分と前記最小値の距離にもとづいて、前記空転区間における前記旋回モータの回転角を検出することを特徴とする請求項９に記載の旋回装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、
前記旋回モータを第１方向に回転させ、続いて第２方向に回転させるステップと、
前記旋回モータのモータ座標系の回転角を示す第１角度情報と、前記上部旋回体のモータ座標系の回転角を示す第２角度情報との差分を取得するステップと、
前記差分の最大値および最小値の差を、バックラッシュ量として保持するステップと、
を実行することを特徴とする請求項９または１０に記載の旋回装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のパワーショベルやクレーンをはじめとする建設機械は、上部旋回体を旋回させる旋回装置を備える。旋回装置は、旋回体を駆動するための旋回モータと、旋回モータの出力を旋回体に伝達する動力伝達機構を備え、旋回モータには油圧モータや電動モータ（電動機）が使用され、動力伝達機構には減速機が用いられるのが一般的である。【０００３】
旋回体の回転角度あるいは回転速度は、理想的には旋回モータの回転角度、回転速度と減速機の減速比によって一意に定まる。そのためショベルにおける旋回体の角度計測の手段として、旋回体の回転情報（回転角、回転速度、回転角速度など）を直接取得する回転角度センサを用いるのはまれであり、旋回モータの回転情報を取得する角度センサを設け、旋回モータの角度センサの出力値と減速比を用いて、旋回体の角度を計算により求める間接的な計測方式が採られるのが一般的である。【０００４】
この間接的な旋回体角度計測方式は、旋回体角度を直接測定するセンサが不要であるというメリットがある一方、減速機の持つ角度伝達誤差やバックラッシュなどが誤差要因となり、旋回体の角度計測の精度が悪化するというデメリットがある。さらにバックラッシュはモータの回転方向を反転させる際に、旋回モータの回転が旋回体に伝わらない区間（不感帯）を生じさせ、バックラッシュの存在を無視した制御を行えば、回転状態にある旋回モータが停止状態にある旋回体側の歯車と衝突することになり、旋回体に不快な振動を生じさせる原因となる。【０００５】
旋回モータとして油圧モータが使用されるショベルでは、油圧モータの低応答性、低回転高トルクであるが故の減速比の小ささにより、バックラッシュによる影響は実用上、無視可能であった。【０００６】
一方、ハイブリッド型ショベルに利用される旋回装置では、旋回モータとして交流電動機（電動モータ）が使用される。この場合、電動モータの応答性の高さによる急峻な回転数の立ち上がりや、高回転低トルクに対応するための高減速比減速機の使用に伴うモータ軸換算のバックラッシュ量の増大から、これらのバックラッシュによる影響が問題として顕在化しうる。【０００７】
バックラッシュの影響のうち、旋回モータの回転方向を切り替える際に生ずる振動が大きな問題となっている。これを低減するための技術として、たとえば特許文献１には、バックラッシュ区間内では、旋回モータのモータ回転数やトルクに制限を設ける技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第０６／０３３４０１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の技術では、バックラッシュ区間の脱出時において旋回モータから旋回体に伝わるエネルギーを低減し、衝突を小さくする効果はある。しかしながらバックラッシュ区間において旋回モータの回転数が低くなることから、旋回モータの始動もしくは回転方向切り替えからバックラッシュ区間の脱出までの時間が長くなり、旋回体の動作性能が低下するというデメリットをともなう。かかる問題は、旋回モータとして油圧モータを用いた場合にも生じうる。【００１０】
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、旋回体の運動性能を維持しつつ、振動を抑制可能な旋回装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のある態様は、走行機構および走行機構に旋回自在に搭載された上部旋回体を備えるショベルに搭載され、操作指令値にもとづいて上部旋回体を旋回させる旋回装置に関する。旋回装置は、旋回モータと、旋回モータの回転を前記上部旋回体に伝達する減速機と、旋回モータの回転情報を取得する第１回転検出手段と、上部旋回体の回転情報を取得する第２回転検出手段と、旋回モータを駆動する旋回モータドライバと、旋回モータドライバを制御するコントローラと、を備える。コントローラおよび旋回モータドライバは、旋回モータの回転情報および上部旋回体の回転情報にもとづいて、旋回モータを制御する。
この態様によれば、第２回転検出手段を設けたことにより、上部旋回体の実際の位置、速度、加速度などの回転情報を直接得ることができ、それを旋回モータの制御に反映させることができる。【００１２】
ある態様の旋回装置は、旋回モータと、旋回モータの回転を上部旋回体に伝達する減速機と、旋回モータを駆動する旋回モータドライバと、（i）旋回モータを回転させると上部旋回体が回転する非空転区間において、操作指令値に応じて旋回モータドライバを制御し、（ii）旋回モータを回転させても上部旋回体が回転しない空転区間において、非空転区間への到達前まで旋回モータが速やかに回転し、非空転区間への到達時に回転数またはトルクが低下するように旋回モータドライバを制御するコントローラと、を備える。【００１３】
この態様によると、旋回モータが減速機と接触しないバックラッシュ区間においては、旋回モータを速やかに回転させ、衝突する直前に、振動を十分に抑制可能な程度まで回転数あるいはトルクを低下させることで、旋回体の運動性能を維持しつつ、振動を抑制できる。【００１４】
旋回装置は、旋回モータの回転情報を取得する第１回転検出手段と、上部旋回体の回転情報を取得する第２回転検出手段と、をさらに備えてもよい。コントローラは、第１回転検出手段と第２回転検出手段の出力にもとづき、非空転区間と空転区間を判定するとともに、空転区間内における旋回モータの位置を取得してもよい。
旋回モータの回転情報に加えて上部旋回体の回転情報を監視することにより、非空転区間と空転区間を判別でき、また旋回モータと上部旋回体の相対位置を検出できる。【００１５】
コントローラは、旋回モータのモータ座標系（モータ軸換算）の回転角を示す第１角度情報と、上部旋回体のモータ座標系の回転角を示す第２角度情報との差分にもとづいて、空転区間内における旋回モータの位置を取得してもよい。
第１角度情報と第２角度情報の差分は、旋回モータと上部旋回体の相対位置を表し、具体的には、非空転区間において差分は最大値もしくは最小値の一定値を維持し、空転区間において、差分は最小値と最大値の間を遷移する。したがって差分を監視することで、空転区間内における旋回モータの位置を取得できる。【００１６】
コントローラは、旋回モータを空転区間を跨いで第１方向に回転させ、続いて空転区間を跨いで第２方向に回転させるステップと、旋回モータのモータ座標系の回転角を示す第１角度情報と上部旋回体のモータ座標系の回転角を示す第２角度情報との差分を取得するステップと、差分の最大値および最小値を取得するステップと、を実行してもよい。
差分の最大値、最小値を実測することで、ギアの摩耗等による経年変化にかかわらず高精度な制御が可能となる。【００１７】
コントローラは、最大値および最小値の差分を、空転区間に対応するバックラッシュ量とするステップをさらに実行してもよい。
これにより、バックラッシュ区間の長さを実測することができる。【００１８】
コントローラは、差分の最大値と最小値の平均値、もしくは最大値、最小値のいずれかを、オフセット量として保持するステップをさらに実行してもよい。
これにより、第１角度情報と第２角度情報のオフセット量を実測値にもとづいて更新できる。【００１９】
（i）非空転区間において、コントローラは、操作指令値に応じた速度指令値を生成し、旋回モータドライバは、旋回モータの回転数の検出値が速度指令値と一致するように旋回モータを駆動してもよい。（ii）空転区間は、第１区間および第２区間を含み、コントローラは、第１区間において所定の最大加速トルクを指示するトルク指令値を生成し、第２区間において所定の最大減速トルクを指示するトルク指令値を生成してもよい。空転区間において旋回モータドライバは、トルク指令値に応じたトルクで旋回モータを駆動してもよい。【００２０】
本発明の別の態様も旋回装置に関する。旋回装置は、旋回モータと、旋回モータの回転を上部旋回体に伝達する減速機と、旋回モータを駆動する旋回モータドライバと、旋回モータの回転情報を取得する第１回転検出手段と、上部旋回体の回転情報を取得する第２回転検出手段と、第１回転検出手段により得られる旋回モータのモータ座標系の回転角と、第２回転検出手段により得られる上部旋回体のモータ座標系の回転角との差分にもとづき、差分が所定の最大値または最小値であるときに、旋回モータを回転させると上部旋回体が回転する非空転区間と判定し、差分が最大値と最小値の間であるときに、旋回モータを回転させても上部旋回体が回転しない空転区間と、を判定するコントローラと、を備える。【００２１】
この態様によれば、上部旋回体の回転情報を取得する第２回転検出手段を設け、上部旋回体の回転角と旋回モータの回転角の差分を監視することで、空転区間と非空転区間を判定できる。【００２２】
コントローラは、差分と最大値の距離もしくは差分と最小値の距離にもとづいて、空転区間における旋回モータの回転角（位置）を検出してもよい。
空転区間における旋回モータの位置が検出できれば、空転区間から非空転区間に移行するまでの位置（すなわち角度）を推定し、あるいは旋回モータの歯車と減速機の歯車の衝突のタイミングを予測できるため、振動を抑制するための適切な制御を行うことができる。【００２３】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、旋回体の運動性能を維持しつつ、振動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態に係る建設機械の一例であるショベルの外観を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係るショベルの電気系統や油圧系統などのブロック図である。
【図３】実施の形態に係る電動旋回装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態に係る電動旋回装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態に係る電動旋回装置の動作波形図である。
【図６】比較技術に係る電動旋回装置の動作波形図である。
【図７】位置推定に関するコントローラのブロック図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｇ）は、旋回モータの歯と、減速機の歯を示す図である。
【図９】旋回モータの角度と旋回体の角度を示す図である。
【図１０】バックラッシュ取得部およびオフセット取得部のブロック図である。
【図１１】第１変形例に係るコントローラのブロック図である。
【図１２】第５変形例に係る電動旋回装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】第６変形例あるいは第７変形例に係る電動旋回装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２７】
図１は、実施の形態に係る建設機械の一例であるショベル１の外観を示す斜視図である。ショベル１は、主として走行機構２と、走行機構２の上部に旋回機構３を介して回動自在に搭載された上部旋回体（以下、単に旋回体ともいう）４とを備えている。
【００２８】
旋回体４には、ブーム５と、ブーム５の先端にリンク接続されたアーム６と、アーム６の先端にリンク接続されたバケット１０とが取り付けられている。バケット１０は、土砂、鋼材などの吊荷を捕獲するための設備である。ブーム５、アーム６、及びバケット１０は、それぞれブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によって油圧駆動される。また、旋回体４には、バケット１０の位置や励磁動作および釈放動作を操作する操作者を収容するための運転室４ａや、油圧を発生するためのエンジン１１といった動力源が設けられている。エンジン１１は、例えばディーゼルエンジンで構成される。
【００２９】
図２は、実施の形態に係るショベル１の電気系統や油圧系統などのブロック図である。なお、図２では、機械的に動力を伝達する系統を二重線で、油圧系統を太い実線で、操縦系統を破線で、電気系統を細い実線でそれぞれ示している。
【００３０】
ショベル１は電動発電機１２および減速機１３を備えており、エンジン１１及び電動発電機１２の回転軸は、共に減速機１３の入力軸に接続されることにより互いに連結されている。エンジン１１の負荷が大きいときには、電動発電機１２が自身の駆動力によりエンジン１１の駆動力を補助（アシスト）し、電動発電機１２の駆動力が減速機１３の出力軸を経てメインポンプ１４に伝達される。一方、エンジン１１の負荷が小さいときには、エンジン１１の駆動力が減速機１３を経て電動発電機１２に伝達されることにより、電動発電機１２が発電を行う。電動発電機１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭ（Interior Permanent Magnetic）モータによって構成される。電動発電機１２の駆動と発電との切りかえは、ショベル１における電気系統の駆動制御を行うコントローラ３０により、エンジン１１の負荷等に応じて行われる。
【００３１】
減速機１３の出力軸にはメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されており、メインポンプ１４には高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続されている。コントロールバルブ１７は、ショベル１における油圧系の制御を行う装置である。コントロールバルブ１７には、図１に示した走行機構２を駆動するための油圧モータ２Ａ及び２Ｂの他、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９が高圧油圧ラインを介して接続されており、コントロールバルブ１７は、これらに供給する油圧を運転者の操作入力に応じて制御する。
【００３２】
パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６（操作手段）が接続されている。操作装置２６は、旋回用電動機２１、走行機構２、ブーム５、アーム６、及びバケット１０を操作するための操作装置であり、操作者によって操作される。操作装置２６には、油圧ライン２７を介してコントロールバルブ１７が接続され、また、油圧ライン２８を介して圧力センサ２９が接続される。操作装置２６は、パイロットライン２５を通じて供給される油圧（１次側の油圧）を操作者の操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作装置２６から出力される２次側の油圧は、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７に供給されるとともに、圧力センサ２９によって検出される。
【００３３】
圧力センサ２９は、操作装置２６に対して旋回機構３を旋回させるための操作が入力されると、この操作量を油圧ライン２８内の油圧の変化として検出する。圧力センサ２９は、油圧ライン２８内の油圧を表す電気信号を出力する。この電気信号は、コントローラ３０に入力され、旋回用電動機２１の駆動制御に用いられる。
【００３４】
コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び内部メモリを含む演算処理装置によって構成され、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。コントローラ３０は、各種センサ及び操作装置２６等からの操作入力を受けて、インバータ１８Ａ、１８Ｃ及び蓄電手段２０等の駆動制御を行う。
【００３５】
油圧モータ４０は、ブーム５が下げられるときにブームシリンダ７から吐出される油によって回転されるように構成されており、ブーム５が重力に従って下げられるときのエネルギを回転力に変換するために設けられている。油圧モータ４０は、コントロールバルブ１７とブームシリンダ７の間の油圧管７Ａに設けられている。
【００３６】
旋回用電動機２１は、図１の旋回機構３に設けられ、上部旋回体４を回動させる。旋回用電動機２１は交流電動機であり、旋回体４を旋回させる旋回機構３の動力源である。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａには、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、及び旋回減速機２４が接続される。旋回用インバータ１８Ｃは、蓄電手段２０からの電力を受け、旋回用電動機２１を駆動する。また旋回用電動機２１の回生運転時には、旋回用電動機２１からの電力を蓄電手段２０に回収する。
【００３７】
旋回用電動機２１が力行運転を行う際には、旋回用電動機２１の回転駆動力の回転力が旋回減速機２４にて増幅され、旋回体４が加減速制御され回転運動を行う。また、旋回体４の慣性回転により、旋回減速機２４にて回転数が増加されて旋回用電動機２１に伝達され、回生電力を発生させる。
【００３８】
レゾルバ２２は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転位置及び回転角度を検出するセンサであり、旋回用電動機２１と機械的に連結することで回転軸２１Ａの回転角度及び回転方向を検出する。レゾルバ２２が回転軸２１Ａの回転角度を検出することにより、旋回機構３の回転角度及び回転方向が導出される。メカニカルブレーキ２３は、機械的な制動力を発生させる制動装置であり、コントローラ３０からの指令によって、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａを機械的に停止させる。旋回減速機２４は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転速度を減速して旋回機構３に機械的に伝達する減速機である。
【００３９】
続いて電気系統について詳細に説明する。電気系統は主として、コントローラ３０、蓄電手段２０、インバータ１８Ａ〜１８Ｃを備える。
【００４０】
（アシスト）
アシスト用のインバータ１８Ａの２次側（出力）端には、電動発電機１２が接続される。インバータ１８Ａは、コントローラ３０の一部であるアシスト用インバータコントローラ３０Ａからの指令にもとづき、電動発電機１２の運転制御を行う。
【００４１】
（旋回）
旋回用電動機２１、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、旋回減速機２４、旋回用インバータ１８Ｃおよびコントローラ３０の一部である旋回用のインバータコントローラ３０Ｃは、電動旋回装置５００を構成する。
旋回用電動機２１は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御指令により旋回用インバータ１８Ｃによって交流駆動される。旋回用電動機２１としては、例えば、磁石埋込型のＩＰＭモータが好適である。
【００４２】
旋回用インバータコントローラ３０Ｃは、操作入力に応じた回転速度指令を受け、レゾルバ２２により検出される旋回用電動機２１の旋回速度が、回転速度指令と一致するように、旋回用インバータ１８Ｃを制御する。
【００４３】
（電源）
蓄電手段２０は、例えば蓄電池であるバッテリと、バッテリの充放電を制御する昇降圧コンバータ（双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ）と、正極及び負極の直流配線からなるＤＣバスとを備えている（図示せず）。蓄電器としては、リチウムイオン電池等の充電可能な２次電池、キャパシタ、そのほか電力の授受が可能なその他の形態の電源を用いてもよい。ＤＣバスには、インバータ１８Ａ、１８Ｃそれぞれの１次側（直流入力）が接続されている。コントローラ３０の一部であるコンバータコントローラは、電動発電機１２等が力行運転する際には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを昇圧動作させ、電動発電機１２等が回生運転する際には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを降圧動作させ、電動発電機１２が発生した電力を蓄電器に回収する。これによりＤＣバスの電圧（ＤＣリンク電圧）は、一定値に保たれる。
【００４４】
以上がショベル１の全体構成である。続いて、実施の形態に係る電動旋回装置５００について詳細に説明する。
【００４５】
図３は、実施の形態に係る電動旋回装置５００の構成を示すブロック図である。電動旋回装置５００は、主として、旋回モータ５０２、減速機５０４、旋回モータドライバ５０６、コントローラ５２０、を備える。
【００４６】
旋回モータ５０２は、図２の旋回用電動機２１に対応する。減速機５０４は、図２の旋回減速機２４に対応し、旋回モータ５０２の回転を上部旋回体４に伝達する。減速機５０４は、非ゼロのバックラッシュを有する。
【００４７】
コントローラ５２０は、図２のコントローラ３０の一部であるインバータコントローラ３０Ｃ等に相当する。
【００４８】
図２の操作装置２６は、旋回用のレバーを有し、レバーの操作量（操作角）が上部旋回体４の制御指令となる。たとえばレバーの操作量は、旋回体４の回転速度を指示する操作指令値Ｓ１である。コントローラ５２０は、操作指令値Ｓ１を受け、操作指令値Ｓ１にもとづいて、旋回モータ５０２を回転制御するための制御指令値Ｓ２を生成する。情報化施工において操作指令値Ｓ１はコンピュータが生成してもよい。
【００４９】
旋回モータドライバ５０６は、図２のインバータコントローラ３０Ｃや旋回用インバータ１８Ｃに相当する。旋回モータドライバ５０６は、制御指令値Ｓ２にもとづいて旋回モータ５０２をフィードバック制御する。たとえば制御指令値Ｓ２は、旋回モータ５０２の速度指令値ωＲＥＦであり得る。第１回転検出手段５０８は、旋回モータ５０２の回転情報（第１回転情報）Ｓ３を取得する。第１回転検出手段５０８は、ロータリエンコーダであり、図２のレゾルバ２２に対応する。あるいは第１回転検出手段５０８は、ホールセンサであってもよい。あるいは旋回モータ５０２はセンサレス駆動されてもよく、その場合、第１回転検出手段５０８は、センサレス駆動で用いられる逆起電力検出用のコンパレータの出力にもとづいて、回転情報を検出してもよい。
【００５０】
第１回転情報Ｓ３は、旋回モータ５０２の回転速度を示す速度検出値ωＲＥＳを含む。旋回モータドライバ５０６は、速度検出値ωＲＥＳが速度指令値ωＲＥＦと一致するように、旋回モータ５０２の電流、すなわちトルクτをフィードバック制御する。
【００５１】
旋回モータ５０２を回転させると旋回体４が回転する区間を、「非空転区間ＴＡ」と定義し、旋回モータ５０２を回転させても旋回体４が回転しない区間を、「空転区間ＴＢ」と定義する。コントローラ５２０は、（i）非空転区間ＴＡにおいて、操作指令値Ｓ１に応じて旋回モータドライバ５０６を制御する。具体的には、操作指令値Ｓ１に応じた速度指令値Ｓ２を出力する。
【００５２】
またコントローラ５２０は、（ii）空転区間ＴＢにおいて、非空転区間ＴＡへの到達前まで旋回モータ５０２が高速に回転し、非空転区間ＴＡへの到達時に回転数またはトルクが低下するように旋回モータドライバ５０６を制御する。
【００５３】
本実施の形態において、コントローラ５２０は空転区間ＴＢと判断すると、旋回モータ５０２を空転区間ＴＢ内で速やかに回転させる。（ii）空転区間ＴＢは、第１区間ＴＢ１とそれに続く第２区間ＴＢ２を含む。コントローラ５２０は、第１区間ＴＢ１において所定の最大加速トルクτＡＣＣを指示するトルク指令値Ｓ４を生成し、第２区間ＴＢ２において所定の最大減速トルクτＢＲＫを指示するトルク指令値Ｓ４を生成する。旋回モータドライバ５０６は、空転区間ＴＢにおいて、トルク指令値Ｓ４に応じたトルクτで旋回モータ５０２を駆動する。
【００５４】
図４は、旋回モータドライバ５０６の構成例を示すブロック図である。旋回モータドライバ５０６は、減算器５４０、ＰＩ（比例・積分）コントローラ５４２、インバータ５４８を含む。減算器５４０は、制御指令値Ｓ２である速度指令値ωＲＥＦと、第１回転検出手段５０８からの速度検出値ωＲＥＳの誤差Δωを生成する。ＰＩコントローラ５４２は、誤差Δωを受けＰＩ演算することにより、トルク指令値τＲＥＦを生成する。ＰＩ制御に代えて、Ｐ制御あるいはＰＩＤ制御を用いてもよい。
【００５５】
インバータ５４８は、トルク指令値τＲＥＦに応じた駆動電流を旋回モータ５０２に供給し、旋回モータ５０２を回転制御する。
【００５６】
旋回モータドライバ５０６はさらにセレクタ５４４を備えている。また旋回モータドライバ５０６には、コントローラ５２０から、非空転区間ＴＡであるか空転区間ＴＢであるかを示す区間制御信号Ｓ５が入力される。セレクタ５４４は、区間制御信号Ｓ５が非空転区間ＴＡを示すとき、ＰＩコントローラ５４２の出力を選択し、区間制御信号Ｓ５が空転区間ＴＢを示すとき、トルク指令値Ｓ４を選択する。またＰＩコントローラ５４２の比例ゲイン、積分ゲインは、区間制御信号Ｓ５が空転区間ＴＢを示す間、ゼロに設定される。
【００５７】
以上が旋回モータドライバ５０６の構成である。なお、減算器５４０、ＰＩコントローラ５４２、セレクタ５４４は、マイコンやプロセッサなどのハードウェアとソフトウェアプログラムの組み合わせにより実現される機能であってもよく、個別のハードウェアとして設けられることを要しない。
【００５８】
続いて電動旋回装置５００の動作を説明する。図５は、実施の形態に係る電動旋回装置５００の空転区間における動作波形図である。図６は、比較技術に係る電動旋回装置の空転区間における動作波形図である。実施の形態に係る電動旋回装置５００の利点は、比較技術に係る電動旋回装置との対比によって明確となる。
【００５９】
そこでまず図６を参照し、比較技術に係る電動旋回装置の動作を説明する。図６には、制御が示されている。時刻ｔ０より前において、旋回モータおよび旋回体は停止している。比較技術に係る電動旋回装置では、旋回モータの回転開始の時刻ｔ０からｔ２の空転区間の間、速度指令にしたがいモータトルクを出力する。この速度指令は、衝突による衝撃を低減するために、０ｒｐｍから１５０ｒｐｍ程度までゆっくりと立ち上がる。その結果、旋回モータはゆっくりと回転し、空転区間が終わるまでに０．０７ｓ程度の時間を要する。
【００６０】
続いて図５を参照し、実施の形態に係る電動旋回装置５００の動作を説明する。電動旋回装置５００では、旋回モータの回転開始の時刻ｔ０の後、短時間（図５では、０．０１秒程度）の間で旋回モータの回転数が速やかにそのピーク値４５０ｒｍｐ付近まで上昇する。具体的には、空転区間ＴＢの第１区間ＴＢ１において最大加速トルクτＡＣＣが与えられ、旋回モータの回転数が短時間で急上昇する。そして時刻ｔ１に第２区間ＴＢ２に入ると、最大減速トルクτＢＲＫが与えられ、旋回モータの回転数は、振動が十分抑制可能な範囲（ここでは２０ｒｐｍ）まで低下する。時刻ｔ２に、空転区間が終了するが、このときのモータトルクは実質的にゼロであって、旋回モータは慣性で回転（空転）しているに過ぎず、またその回転数は十分に低い。したがって衝突時刻ｔ２において発生する振動は、比較技術に比べて格段に抑制される。
【００６１】
また空転区間の終了時刻ｔ２は、０．０３秒程度であり、図６の終了時刻ｔ２＝０．０７秒よりも短く、すなわち比較技術に比べても応答性は犠牲となっておらず、むしろ改善されている。これは起動時刻ｔ０直後において、速やかに回転数を高めていることに起因している。
【００６２】
以上が電動旋回装置５００の動作である。このように電動旋回装置５００によれば、旋回体の運動性能を維持しつつ、振動を抑制することができる。そして振動を抑制できることで、操作者に与える負荷を軽減して作業効率を高めることができ、あるいは作業場の周囲に及ぼす騒音等を軽減することができる。
【００６３】
続いて、コントローラ５２０における非空転区間ＴＡと空転区間ＴＢの判定、ならびに空転区間ＴＢ内における旋回モータ５０２の位置の推定について説明する。
【００６４】
図３に示すように、電動旋回装置５００は、旋回モータ５０２の回転情報Ｓ３を取得する第１回転検出手段５０８に加えて、旋回体４の回転情報（第２回転情報）Ｓ５を取得する第２回転検出手段５１０をさらに備える。
【００６５】
コントローラ５２０は、第１回転検出手段５０８と第２回転検出手段５１０の出力θ１、θ２にもとづき、非空転区間ＴＡと空転区間ＴＢを判定するとともに、空転区間ＴＢ内における旋回モータ５０２の位置を取得する。出力θ１は、旋回モータ５０２の位置（回転角）を、θ２は旋回体４の位置（回転角）を示す。
【００６６】
旋回モータ５０２が、減速機５０４と歯当たりしているときには、旋回体４の角度θ２は旋回モータ５０２の位置θ１に従属している。旋回の加速時、減速時、停止時には、歯当たりしている。一方、歯当たりしていないときには、旋回体４の角度θ２は旋回モータ５０２の角度θ１に従属していない。図３の電動旋回装置５００は、第２回転検出手段５１０を設けたことにより、歯当たりしていないときの旋回体４の角度θ２を検出し、旋回モータ５０２の角度θ１との相対関係にもとづいて、それらの位置関係を演算により推定する。
【００６７】
図７は、位置推定に関するコントローラ５２０のブロック図である。コントローラ５２０は、非空転区間指令値生成部５３２、空転区間指令値生成部５３４、位置推定部５３６を含む。
【００６８】
非空転区間指令値生成部５３２は、非空転区間において、回転指令値ωＲＥＦである制御指令値Ｓ２を生成する。空転区間指令値生成部５３４は、空転区間において、急加速、急ブレーキ用のトルク指令値Ｓ４（τＲＥＦ）を生成する。位置推定部５３６は、旋回モータ５０２の角度θ１と旋回体４の角度θ２を受け、非空転区間ＴＡと空転区間ＴＢのいずれであるかを判定し、また空転区間ＴＢにおいては、バックラッシュ内の旋回モータ５０２の位置を推定する。具体的には位置推定部５３６は、旋回モータ５０２のモータ座標系の回転角を示す第１角度情報θｍ１と、旋回体４のモータ座標系の回転角を示す第２角度情報θｍ２との差分、すなわちそれらの相対位置にもとづいて、空転区間ＴＢ内における旋回モータ５０２の位置を取得する。
【００６９】
位置推定部５３６は、換算器５２２、減算器５２４、位置演算部５２６、バックラッシュ取得部５２８、オフセット取得部５３０を含む。
【００７０】
換算器５２２は、旋回モータ５０２の角度θ１、旋回体４の角度θ２を受け、それらを共通のモータ座標系の第１角度情報θｍ１、第２角度情報θｍ２に変換する。変換には減速機５０４の減速比が用いられる。減算器５２４は、第１角度情報θｍ１と第２角度情報θｍ２の差分Δθｍを演算する。差分Δθｍは、旋回モータ５０２と旋回体４の相対位置を示す。
【００７１】
位置演算部５２６は、差分Δθｍにもとづいて、非空転区間ＴＡであるか空転区間ＴＢを判定するとともに、空転区間ＴＢにおいてはバックラッシュ内の旋回モータ５０２の位置を演算する。
【００７２】
図８（ａ）〜（ｇ）は、減速機５０４の旋回モータ軸側の歯Ｔ１と、旋回軸側の歯Ｔ２を示す図である。モータ軸側の歯Ｔ１の位置は、旋回モータ５０２の回転角θｍ１であり、旋回軸側の歯Ｔ２の位置は、旋回体４の回転角θｍ２に他ならない。ここでは理解の容易のため、歯車を直線として示している。ここでは、θｍ１とθｍ２の原点は揃っているものとする。また、各歯車の左側のエッジＥ１，Ｅ２が座標を与えるものとする。
【００７３】
図８（ａ）では、空転区間ＴＢにおいてバックラッシュ内をモータ軸側の歯Ｔ１が右方向に移動している。このとき旋回軸側の歯Ｔ２は静止している。この間、θｍ１とθｍ２の差分Δθｍは、第１方向に変化する。図８（ｂ）は、空転区間ＴＢと非空転区間ＴＡの境界であり、モータ軸側の歯Ｔ１が旋回軸側の歯Ｔ２に接触したときを示す。図８（ｃ）に示すように、さらにモータ軸側の歯Ｔ１が右方向に移動すると、旋回軸の角度θｍ２が旋回モータ５０２の角度θｍ１に従属して変化する。つまりそれらの差分Δθｍ＝θｍ１−θｍ２は所定の一定値θＭＡＸをとる。
【００７４】
図８（ｄ）では、空転区間ＴＢにおいてバックラッシュ内をモータ軸側の歯Ｔ１が左方向に移動している。このとき旋回軸側の歯Ｔ２は静止している。この間、θｍ１とθｍ２の差分Δθｍは、第２方向に変化する。
【００７５】
図８（ｅ）は、空転区間ＴＢと非空転区間ＴＡの境界であり、モータ軸側の歯Ｔ１が旋回軸側の歯Ｔ２に接触したときを示す。図８（ｆ）に示すように、さらにモータ軸側の歯Ｔ１が左方向に移動すると、旋回体４の角度θｍ２が旋回モータ軸の角度θｍ１に従属して変化する。つまりそれらの差分θｍ１−θｍ２は所定の一定値θＭＩＮをとる。図８（ｇ）に示すように旋回モータ５０２を右方向に回転させると、バックラッシュ内で旋回モータ５０２が空転し、差分Δθｍは第１方向に変化する。
【００７６】
図９は、旋回モータ５０２の角度θｍ１と旋回体４の角度θｍ２を示す図である。図９の（ａ）〜（ｇ）は、図８（ａ）〜（ｇ）それぞれの状態に対応する。
【００７７】
位置演算部５２６は、差分Δθｍが最大値θＭＡＸをとるとき、または最小値θＭＩＮをとるときに、非空転区間ＴＡと判定し、差分Δθｍが最小値θＭＩＮと最大値θＭＡＸの間であるとき、空転区間ＴＢと判定することができる。
【００７８】
またΔθｍと最小値θＭＩＮの距離、もしくはΔθｍと最大値θＭＡＸの距離は、バックラッシュ内の旋回モータ５０２の位置（角度）を表すことになる。したがって、旋回モータ５０２が第１方向に回転しているときには、Δθｍと最大値θＭＡＸの距離が所定値Ｗより大きいときを第１区間ＴＢ１、小さくなったときを第２区間ＴＢ２としてもよい。反対に旋回モータ５０２が第２方向に回転しているときには、Δθｍと最小値θＭＩＮの距離が所定値Ｗより大きいときを第１区間ＴＢ１、小さくなったときを第２区間ＴＢ２としてもよい。
【００７９】
このように、差分Δθｍの最小値θＭＩＮおよび最大値θＭＡＸが既知であれば、差分Δθｍにもとづいて、非空転区間ＴＡ、空転区間ＴＢを判定し、またバックラッシュ内の旋回モータ５０２の位置を計算することができる。
【００８０】
最小値θＭＩＮおよび最大値θＭＡＸは設計値を用いてもよいが、以下で説明するように、実機において実測してもよい。特にギアの摩耗によるバックラッシュ量は経時変化が無視できない場合、以下の技術は特に有効である。
【００８１】
コントローラ５２０は、以下のステップを含むキャリブレーションを実行する。
ステップ１）  旋回モータ５０２を第１方向に回転させ、続いて第２方向に回転させる。
ステップ２）  ステップ１の過程において、旋回モータ５０２のモータ座標系の回転角を示す第１角度情報θｍ１と、旋回体４のモータ座標系の回転角を示す第２角度情報θｍ１との差分Δθｍを取得する。
ステップ３）  差分Δθｍの最大値θＭＡＸおよび最小値θＭＩＮを取得する。
以上の処理により、位置演算部５２６が必要とするパラメータがキャリブレーションされる。コントローラ５２０は、ステップ１〜３を複数回繰り返し、平均などの統計的処理を用いて最大値θＭＡＸおよび最小値θＭＩＮを取得してもよい。キャリブレーションは適切な時期に行えばよい。
【００８２】
コントローラ５２０はさらに以下の処理を実行してもよい。
ステップ４）  最大値θＭＡＸと最小値θＭＩＮの差分を、空転区間ＴＢに対応するバックラッシュ量とする。ステップ４は、バックラッシュ取得部５２８により実行され、バックラッシュ量Ｓ７が保持される。ギアの摩耗により、バックラッシュ量は経時的に増大する。この処理を行えば、測定した正確なバックラッシュ量にもとづき、空転区間の回転制御が行えるため、経時的な性能低下を抑制できる。またあるしきい値を超える程度にバックラッシュ量が大きくなった場合には、摩耗あるいは故障と診断することも可能である。
【００８３】
ステップ５）  最大値θＭＡＸと最小値θＭＩＮの平均値を、オフセット量として取得する。ステップ５は、オフセット取得部５３０により実行され、オフセット量Ｓ８が保持される。
【００８４】
最小値θＭＩＮおよび最大値θＭＡＸを実測するために、コントローラ５２０は、バックラッシュ取得部５２８、オフセット取得部５３０を備える。図１０は、バックラッシュ取得部５２８およびオフセット取得部５３０のブロック図である。ピーク取得部５５０は、ステップ３において、差分Δθｍの最大値θＭＡＸを取得する。ボトム取得部５５２は、ステップ３において、差分Δθｍの最小値θＭＩＮを取得する。
【００８５】
減算器５５４は、バックラッシュ量Ｓ７を演算する。加算器５５６は、最大値θＭＡＸと最小値θＭＩＮを加算し、乗算器５５８は加算結果に１／２を乗じて、オフセット量Ｓ８を算出する。
【００８６】
こうして得られたバックラッシュ量Ｓ７およびオフセット量Ｓ８と、最大値θＭＡＸおよび最小値θＭＩＮには、以下の関係式が成り立つ。
θＭＡＸ＝Ｓ８＋Ｓ７／２
θＭＩＮ＝Ｓ８−Ｓ７／２
位置演算部５２６は、バックラッシュ量Ｓ７およびオフセット量Ｓ８にもとづき、最大値θＭＡＸと最小値θＭＩＮを算出できる。
【００８７】
なおオフセット量Ｓ８は、最大値θＭＡＸで定義されてもよい。この場合、以下の関係式が成り立つ。
θＭＡＸ＝Ｓ８
θＭＩＮ＝Ｓ８−Ｓ７
【００８８】
あるいはオフセット量Ｓ８は、最小値θＭＩＮで定義されてもよい。この場合、以下の関係式が成り立つ。
θＭＡＸ＝Ｓ８＋Ｓ７
θＭＩＮ＝Ｓ８
【００８９】
以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例を説明する。
【００９０】
（第１変形例）
実施の形態では、空転区間ＴＢにおいて、旋回モータ５０２を速やかに加速し、ギアとの衝突前に減速させるために、トルク制御を行ったが本発明はそれには限定されない。図１１は、第１変形例に係るコントローラ５２０ａのブロック図である。
空転区間指令値生成部５３４は、空転区間ＴＢにおいて、図５に示すようなモータ速度変化を指示する速度指令値Ｓ９を生成する。セレクタ５３５は、区間制御信号Ｓ５が非空転区間ＴＡを示すとき制御指令値Ｓ２を選択し、区間制御信号Ｓ５が空転区間ＴＢを示すとき速度指令値Ｓ９を選択する。旋回モータドライバ５０６は、コントローラ５２０から出力される速度指令値ωＲＥＦにもとづき、旋回モータ５０２を制御する。
【００９１】
（第２変形例）
あるいは別の変形例として、空転区間ＴＢにおいて、位置制御を用いて、旋回モータ５０２を速やかに加速し、ギアとの衝突前に減速させてもよい。
【００９２】
（第３変形例）
非空転区間ＴＡと空転区間ＴＢの判定方法は、実施の形態で説明したそれには限定されない。たとえば旋回モータの駆動電流と、旋回モータの加速度の関係から、負荷慣性モーメント量を推定し、推定された負荷慣性モーメント量が回転体相当を含まない区間を、空転区間と推定してもよい。
【００９３】
（第４変形例）
実施の形態では、位置推定部５３６が、バックラッシュ量Ｓ７とオフセット量Ｓ８を保持しておく場合を説明したが本発明はそれには限定されない。たとえば位置推定部５３６は、差分Δθｍの最小値θＭＩＮと最大値θＭＡＸを保持しておき、演算によりバックラッシュ量Ｓ７とオフセット量Ｓ８を取得してもよい。位置推定部５３６は、バックラッシュ量Ｓ７、オフセット量Ｓ８、最小値θＭＩＮ、最大値θＭＡＸのうち、少なくとも２個を保持しておき、残りを演算により取得してもよい。
【００９４】
（第５変形例）
図１２は、第５変形例に係る電動旋回装置５００ａの構成を示すブロック図である。電動旋回装置５００ａの基本構成は、図３のそれと同様である。
【００９５】
コントローラ５２０には、旋回体４の位置を指示する操作指令値Ｓ１が入力される。またコントローラ５２０には、第２回転検出手段５１０が生成する旋回体４の実際の位置を示す角度情報θ２が入力される。角度情報θ２は、位置フィードバック値θＦＢに相当する。操作指令値Ｓ１は、オペレータによる旋回レバーの操作量に応じていてもよい。あるいは操作指令値Ｓ１は、情報化施工においてコンピュータが生成してもよい。
【００９６】
コントローラ５２０は、いわゆる位置制御器を含み、角度情報θ２が示す位置フィードバック値θＦＢが、操作指令Ｓ１が示す位置指令値θＲＥＦと一致するように、旋回モータドライバ５０６に対する制御指令値Ｓ２を生成する。制御指令値Ｓ２は、速度指令値ωＲＥＦであってもよい。
【００９７】
旋回モータドライバ５０６は、コントローラ５２０からの速度指令値ωＲＥＦにもとづいて旋回モータ５０２をフィードバック制御する。第１回転検出手段５０８は、旋回モータ５０２の回転情報（第１回転情報）Ｓ３を取得する。第１回転情報Ｓ３は、旋回モータ５０２の回転速度を示す速度検出値ωＲＥＳを含む。旋回モータドライバ５０６は、速度検出値ωＲＥＳが速度指令値ωＲＥＦと一致するように、旋回モータ５０２の電流、すなわちトルクτをフィードバック制御する速度制御器を含んでもよい。
【００９８】
第５変形例によれば、空転区間や非空転区間を検出せずに、第２回転検出手段５１０からの第２回転情報を利用することで、旋回体４の位置θを直接の制御対象とすることができ、その位置を正確に制御できる。
【００９９】
（第６変形例）
図１３は、第６変形例に係る電動旋回装置５００ｂの構成を示すブロック図である。電動旋回装置５００ｂの基本構成は、図３のそれと同様である。コントローラ５２０は、位置制御器を含み、操作指令値Ｓ１が示す位置指令が、第１回転検出手段５０８が検出する位置フィードバック信号θ１と一致するように、制御指令値Ｓ２（速度指令値ωＲＥＦ）を生成する。
【０１００】
コントローラ５２０には、第２回転検出手段５１０が生成する旋回体４の回転情報Ｓ６が入力されている。回転情報Ｓ６は、旋回体４の位置θ２、速度ω２、加速度α２の少なくともひとつを含む。コントローラ５２０は、旋回体４の回転情報Ｓ６を、Ｓ１、Ｓ２、θ１の少なくともひとつに反映させる。たとえばコントローラ５２０は、回転情報Ｓ６を利用して、Ｓ１、Ｓ２、θ１の少なくともひとつを補正する。
【０１０１】
たとえば回転情報Ｓ６によって、旋回モータ５０２の回転遅れが検出された場合、回転数が高まるように、位置制御器の出力値あるいは入力値を変化させてもよい。補正はＳ１、Ｓ２、θ１の少なくともひとつに係数を乗算してもよいし、テーブル参照によって行ってもよい。
【０１０２】
（第７変形例）
引き続き図１３を参照して、第７変形例を説明する。第７変形例では、コントローラ５２０に加えて、あるいはそれに代えて、旋回モータドライバ５０６に対して、第２回転検出手段５１０が生成する回転情報Ｓ６が入力される。旋回モータドライバ５０６は、旋回体４の回転情報Ｓ６にもとづいて、Ｓ２、ωＲＥＳ、その出力であるトルク指令（電流指令）を修正あるいは補正する。たとえば回転情報Ｓ６によって、旋回モータ５０２のトルク不足（過剰）が検出された場合、トルクが増加する（低下する）ように、位置制御器の出力値あるいは入力値を変化させてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１…ショベル、２…走行機構、２Ａ…油圧モータ、３…旋回機構、４…旋回体、４ａ…運転室、５…ブーム、６…アーム、７…ブームシリンダ、７Ａ…油圧管、８…アームシリンダ、９…バケットシリンダ、１０…バケット、１１…エンジン、１２…電動発電機、１３…減速機、１４…メインポンプ、１５…パイロットポンプ、１６…高圧油圧ライン、１７…コントロールバルブ、１８，１８Ａ，１８Ｂ…インバータ、１８Ｃ…旋回用インバータ、２０…蓄電手段、２１…旋回用電動機、２１Ａ…回転軸、２２…レゾルバ、２３…メカニカルブレーキ、２４…旋回減速機、２５…パイロットライン、２６…操作装置、２７，２８…油圧ライン、２９…圧力センサ、３０…コントローラ、３０Ａ，３０Ｃ…インバータコントローラ、４０…油圧モータ、４２…ブーム回生用発電機、５００…電動旋回装置、５０２…旋回モータ、５０４…減速機、５０６…旋回モータドライバ、５０８…第１回転検出手段、５１０…第２回転検出手段、５２０…コントローラ、５２２…換算器、５２４…減算器、５２６…位置演算部、５２８…バックラッシュ取得部、５３０…オフセット取得部、５３２…非空転区間指令値生成部、５３４…空転区間指令値生成部、５３６…位置推定部、５４０…減算器、５４２…ＰＩコントローラ、５４４…セレクタ、５４８…インバータ、５５０…、Ｓ１…操作指令値、Ｓ２…制御指令値、Ｓ３…第１回転情報、Ｓ４…トルク指令値、Ｓ５…区間制御信号、Ｓ７…バックラッシュ量、Ｓ８…オフセット量。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、建設機械などに利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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2016152650.tif 000017
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