油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システム
【課題】メインポンプとは独立して旋回ポンプが設けられた油圧ショベルにおいて、旋回押付け作業時におけるリリーフロスを少なくして、無駄なエネルギー消費を抑える。
【解決手段】油圧ショベルの行う作業が旋回押付け作業であるか否かを判断する作業判断部を設け、該作業判断部により旋回押付け作業である判断された場合には、旋回押付け作業以外の旋回を伴う作業の場合よりも旋回ポンプのトルクを低減せしめる旋回トルク低減制御を行うように構成した。
【解決手段】油圧ショベルの行う作業が旋回押付け作業であるか否かを判断する作業判断部を設け、該作業判断部により旋回押付け作業である判断された場合には、旋回押付け作業以外の旋回を伴う作業の場合よりも旋回ポンプのトルクを低減せしめる旋回トルク低減制御を行うように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メインポンプとは独立して旋回ポンプが設けられた油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムの技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベルは、下部走行体に上部旋回体を旋回自在に支持すると共に、上部旋回体にブーム、スティック、バケット等からなる作業装置を装着して構成されるが、該油圧ショベルのなかには、旋回モータの油圧供給源となる旋回ポンプを、ブームシリンダやアームシリンダ等の作業装置用油圧アクチュエータや走行モータの油圧供給源となるメインポンプとは独立して設けたものがある。この様に旋回ポンプを独立して設けることで、旋回動作を、作業装置の動作に影響されることなく行うことができるという利点があり、主に、大型の油圧ショベルに採用されている。
このものにおいて、前記メインポンプおよび旋回ポンプは、エンジンから供給されるトルクにより駆動するが、この場合、エンジンからの供給トルクをメインポンプおよび旋回ポンプに適切に配分することが要求される。そこで従来、旋回ポンプの出力を、旋回単独時には固定値となるように、また、ブームと旋回との連動時には経過時間とともに固定値に向けて徐々に増大するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２０６９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、油圧ショベルの行う作業のなかには、旋回押付け掘削作業（旋回力でバケット側面を溝側面に押し付けながら溝掘削を行う作業）のように、旋回力を押付け力として用いる作業がある。この様な作業を行う場合、旋回モータは殆ど油量を必要としないため、旋回ポンプの吐出量の殆どは、リリーフ弁からリリーフロスしてしまうことになって、無駄なエネルギー消費になる。この場合、前記特許文献１のように、旋回ポンプの出力を、経過時間とともに固定値に向けて徐々に増大するように構成しても、経過時間とともにポンプ出力が増大するにつれてリリーフ量が増加し、やはり無駄にエネルギーを消費することになるという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、旋回モータの油圧供給源となる旋回ポンプを、作業装置用油圧アクチュエータや走行モータの油圧供給源となるメインポンプとは独立して設けてなる油圧ショベルにおいて、エンジンから前記旋回ポンプおよびメインポンプに供給されるトルクを制御するトルク制御手段と、油圧ショベルの行う作業が旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業であるか否かを判断する作業判断手段とを設けると共に、前記トルク制御手段は、作業判断手段により旋回押付け作業である判断された場合に、旋回押付け作業以外の旋回を伴う作業の場合よりも旋回ポンプのトルクを低減せしめる旋回トルク低減制御を行うことを特徴とする油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムである。
請求項２の発明は、トルク制御手段は、旋回用操作レバーの操作量に応じて旋回ポンプのトルクを増減制御することを特徴とする請求項１に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムである。
請求項３の発明は、油圧ショベルは、無負荷時エンジン回転数を設定するエンジン回転数設定操作具を備えると共に、トルク制御手段は、該エンジン回転数設定操作具の設定値に応じて旋回ポンプのトルクを増減制御することを特徴とする請求項１または２に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムである。
請求項４の発明は、トルク制御手段は、作業判断手段による旋回押付け作業であるか否かの判断別に、旋回ポンプのトルクが設定された複数の旋回トルクテーブルを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の発明とすることにより、旋回押付け作業時に旋回ポンプは、旋回トルク低減制御により低減されたトルクに対応するポンプ出力となるよう流量が低減することになり、而して、殆ど油量を必要としない旋回押付け作業を行う場合のリリーフロスを減少せしめることができて、無駄なエネルギー消費を抑えることができ、低燃費化に大きく貢献できる。
請求項２の発明とすることにより、レバー操作量に応じたトルクが旋回ポンプに供給されることになり、而して、旋回用操作レバーの操作に基づいて旋回モータへの圧油供給流量を制御する旋回用コントロールバルブに対して過不足無く旋回ポンプの圧油を供給できることになって、回路の安定性、操作性の向上に寄与できる。
請求項３の発明とすることにより、エンジン回転数設定操作具の設定値に応じた適切なトルクを、旋回ポンプに供給することができる。
請求項４の発明とすることにより、旋回トルクテーブルによって、旋回押付け作業であるか否かの判断別に旋回ポンプのトルクを簡単に求めることができると共に、該旋回トルクテーブルの値を調整することで、油圧ショベルの機種や搭載されるエンジン、旋回ポンプの特性等の変更に簡単に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３に装着される作業装置４から構成され、さらに該作業装置４は、基端部が上部旋回体３に上下動自在に支持されるブーム５、該ブーム５の先端部に前後揺動自在に支持されるスティック６、該スティック６の先端部に取付けられるバケット７等から構成されている。
【０００７】
さらに、前記油圧ショベル１には、左右の走行モータ８、９、旋回モータ１０、ブームシリンダ１１、スティックシリンダ１２、バケットシリンダ１３等の各種油圧アクチュエータが設けられており、これら油圧アクチュエータの作動に基づいて、走行、上部旋回体３の旋回、ブーム５、スティック６、バケット７の揺動等が行われる構成になっている。尚、上記ブームシリンダ１１、スティックシリンダ１２、バケットシリンダ１３は、本発明の作業装置用油圧アクチュエータに相当する。
【０００８】
前記油圧アクチュエータが接続される油圧回路について、図２に示す油圧回路図に基づいて説明すると、該図２において、１４、１５はメインポンプ、１６は旋回ポンプ、１７は油タンクであって、上記メインポンプ１４、１５および旋回ポンプ１６は、エンジン（図示せず）に連結されていてエンジンから供給されるトルクによって駆動するようになっている。
【０００９】
ここで、前記メインポンプ１４、１５は、左右の走行モータ８、９、ブームシリンダ１１、スティックシリンダ１２、バケットシリンダ１３の油圧供給源となる可変容量型の油圧ポンプであって、該メインポンプ１４、１５の流量制御を行うメインポンプ用レギュレータ１８、１９は、後述する制御装置２０によって制御されるメインポンプ制御用電磁比例減圧弁２１からの制御信号圧を受けて、エンジンからメインポンプ１４、１５に供給されるトルクに応じたポンプ出力となるように、ポンプ流量を制御する。さらにメインポンプ用レギュレータ１８、１９は、定馬力制御やロードセンシングコントロール（或いはネガティブコントロール）も行うが、これらは汎用的に用いられている流量制御であるため、説明は省略する。
【００１０】
一方、前記旋回ポンプ１６は、旋回モータ１０の油圧供給源となる可変容量型の油圧ポンプであって、前記メインポンプ１４、１５とは独立する状態で設けられているが、該旋回ポンプ１６の流量制御を行う旋回ポンプ用レギュレータ２２は、前記制御装置２０から出力される制御信号に基づいて、エンジンから専用ポンプ１６に供給されるトルクに応じたポンプ出力となるように、ポンプ流量を制御する。
【００１１】
さらに、前記図２において、２３〜２８は左右の走行用、旋回用、ブーム用、スティック用、バケット用のコントロールバルブであって、これらコントロールバルブ２３〜２８は、それぞれ対応する操作具（操作レバーや操作ペダル）の操作に基づいて、左右の走行モータ８、９、旋回モータ１０、ブームシリンダ１１、スティックシリンダ１２、バケットシリンダ１３に対する油供給排出の方向および流量を制御するように構成されている。
【００１２】
また、２９、３０は旋回用リリーフ弁であって、該旋回用リリーフ弁２９、３０は、旋回用コントロールバルブ２５と旋回モータ１０とを接続する油路の圧力が設定圧以上になると、該油路の油を油タンク１７に逃がすように構成されている。
【００１３】
一方、前記制御装置２０は、マイクロコンピュータ等を用いて構成されるものであって、図３のブロック図に示す如く、アクセルダイヤル３１、旋回用操作レバー（図示せず）の操作方向および操作量を検出する旋回操作検出手段３２、スティック用操作レバー（図示せず）の操作方向および操作量を検出するスティック操作検出手段３３等からの信号を入力し、これら入力信号に基づいて、前記メインポンプ制御用電磁比例減圧弁２１および旋回ポンプ用レギュレータ２２に制御信号を出力するが、該制御装置２０には、後述する作業判断部（本発明の作業判断手段に相当する）３４およびトルク制御部（本発明のトルク制御手段に相当する）３５が設けられている。
【００１４】
ここで、前記アクセルダイヤル３１は、無負荷時エンジン回転数を設定するための操作ダイヤルであって、本発明のエンジン回転数設定操作具に相当するが、本実施の形態では、「１」〜「１０」の１０段階のアクセルダイヤル値Ａが設けられていて、アクセルダイヤル値Ａが高くなるほど無負荷時エンジン回転数が高くなるように設定される。
【００１５】
次いで、前記制御装置２０に設けられる作業判断部３４について、図４に示す制御ブロック図に基づいて説明すると、作業判断部３４は、スティック操作検出手段３３から出力されるスティック操作信号をスティック操作判断テーブル３６に入力し、該スティック操作判断テーブル３６によって、スティック用操作レバーがイン側（上部旋回体３に近接する方向）に操作されたか否かを判断する。そして、スティック用操作レバーがイン側に操作された場合には、アンドゲート３７にＯＮ信号を出力する一方、アウト側（上部旋回体３から離間する方向）に操作された場合或いは操作されていない場合には、アンドゲート３７にＯＦＦ信号を出力する。さらに、作業判断部３４は、旋回操作検出手段３２から出力される旋回操作信号を旋回操作判断テーブル３８に入力し、該旋回操作判断テーブル３８によって、旋回用操作レバーが操作されたか否かを判断する。そして、旋回用操作レバーが操作された場合には、前記アンドゲート３７にＯＮ信号を出力する一方、操作されていない場合には、アンドゲート３７にＯＦＦ信号を出力する。
【００１６】
そして、作業判断部３４は、前記アンドゲート３７にスティック操作判断テーブル３６および旋回操作判断テーブル３８の両方からＯＮ信号が入力された場合、つまり、スティックイン操作と旋回操作とが同時に行われた場合には、旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業の一つである旋回押付け掘削作業（旋回力でバケット側面を溝側面に押し付けながら溝掘削を行う作業）が行われていると判断して、旋回押付け作業ＯＮ信号を出力する。一方、アンドゲート３７にスティック操作判断テーブル３６或いは旋回操作判断テーブル３８の少なくとも一方からＯＦＦ信号が入力された場合、つまり、スティックイン操作と旋回操作とが同時に行なわれていない場合には、旋回押付け作業が行われていないと判断して、旋回押付け作業ＯＦＦ信号を出力する。
【００１７】
一方、トルク制御部３５は、図５に示す制御ブロック図に示す如く、後述する総ポンプトルクＴＴと、旋回操作検出手段３２から入力される旋回操作信号と、前記作業判断部３４から出力される旋回押付け作業ＯＮ／ＯＦＦ信号と、アクセルダイヤル３１から出力されるアクセルダイヤル値Ａとを入力する。
【００１８】
ここで、前記総ポンプトルクＴＴは、エンジンからメインポンプ１４、１５および旋回ポンプ１６に供給可能なトルクの総計であって、例えば図示しないトルクマップ等により、アクセルダイヤル３１の各ダイヤル値Ａに応じて予め設定されている。この場合、総ポンプトルクＴＴは、アクセルダイヤル値Ａが最大値のとき（本実施の形態ではアクセルダイヤル値Ａ「１０」のとき）に最大となり、アクセルダイヤル値Ａが低くなるに従い総ポンプトルクＴＴも小さくなるように設定されるが、上記総ポンプトルクＴＴの最大値、つまりエンジンからメインポンプ１４、１５および旋回ポンプ１６に供給可能なトルクの最大値は、最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａ（Ｎ・ｍ）としてトルク制御部３５に入力される一方、各アクセルダイヤル値Ａに対応する総ポンプトルクＴＴは、上記最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａ（Ｎ・ｍ）を１００％としたときの比率（％）で表され、総ポンプトルクＴＴ（％）としてトルク制御部３５に入力される。
【００１９】
前記トルク制御部３５は、まず、入力した旋回操作信号を第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３に出力する。これら第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３は、旋回用操作レバーの操作量と旋回ポンプトルクＴＳ（％）との関係を設定したテーブルであって、これら第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３によって、アクセルダイヤル値Ａ別および前記作業判断部３４から出力される旋回押付け作業ＯＮ／ＯＦＦ信号別に、レバー操作量に対応する旋回ポンプトルクＴＳ（％）が求められるが、この場合の旋回ポンプトルクＴＳ（％）は、前記最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａ（Ｎ・ｍ）を１００％としたときの、エンジンから旋回ポンプ１６に供給されるトルクの比率（％）である。
【００２０】
そして、アクセルダイヤル値Ａが低く（本実施の形態では、アクセルダイヤル値「１」〜「３」の場合）、且つ、旋回押付け作業ＯＦＦの場合には、第一旋回トルクテーブル４０によって求められた旋回ポンプトルクＴＳ（％）が選択されて、トルクレイトリミッター４４に入力される。また、アクセルダイヤル値Ａが低く、且つ、旋回押付け作業ＯＮの場合には、第二旋回トルクテーブル４１によって求められた旋回ポンプトルクＴＳ（％）が選択されて、トルクレイトリミッター４４に入力される。さらに、アクセルダイヤル値Ａが高く（本実施の形態では、アクセルダイヤル値「４」〜「１０」の場合）、且つ、旋回押付け作業ＯＦＦの場合には、第三旋回トルクテーブル４２によって求められた旋回ポンプトルクＴＳ（％）が選択されて、トルクレイトリミッター４４に入力される。さらにまた、アクセルダイヤル値Ａが高く、且つ、旋回押付け作業ＯＮの場合には、第四旋回トルクテーブル４３によって求められた旋回ポンプトルクＴＳ（％）が選択されて、トルクレイトリミッター４４に入力される。
【００２１】
ここで、前記第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３において、旋回ポンプトルクＴＳ（％）は、共に、旋回用操作レバーが操作されていないときは０％で、レバー操作量の増減に応じて略比例的に増減するように設定されているが、同じレバー操作量であっても、各旋回トルクテーブル４０〜４３毎に旋回ポンプトルクＴＳ（％）が異なるように設定されている。つまり、前述したように、第一、第二旋回トルクテーブル４０、４１はアクセルダイヤル値Ａが低い場合に選択される一方、第三、第四旋回トルクテーブル４２、４３はアクセルダイヤル値Ａが高い場合に選択されるが、該第三、第四旋回トルクテーブル４２、４３の旋回ポンプトルクＴＳ（％）の値は、それぞれ第一、第二旋回トルクテーブル４０、４１の旋回ポンプトルクＴＳ（％）の値よりも大きく設定されている。これにより、アクセルダイヤル値Ａに応じて、旋回ポンプトルクＴＳ（％）が増減するように制御される。また、第一、第三旋回トルクテーブル４０、４２は旋回押付け作業ＯＦＦの場合に選択される一方、第二、第四旋回トルクテーブル４１、４３は旋回押付け作業ＯＮの場合に選択されるが、該第二、第四旋回トルクテーブル４１、４３の旋回ポンプトルクＴＳ（％）の値は、それぞれ第一、第三旋回トルクテーブル４０、４２の旋回ポンプトルクＴＳ（％）の値よりも小さく設定されている。これにより、旋回押付け作業ＯＮの場合には、旋回押付け作業ＯＦＦの場合よりも旋回ポンプトルクＴＳ（％）が低減するように制御され、これによって、旋回押付け作業が行われている場合に、旋回押付け作業が行われていない場合よりも旋回ポンプトルクＴＳ（％）を低減せしめる旋回トルク低減制御が実行されるようになっている。
尚、本実施の形態では、第一、第二、第三、第四旋回トルクテーブル４０、４１、４２、４３におけるレバー操作量が最大のときの旋回ポンプトルクＴＳ（％）は、それぞれ２０％、１０％、５０％、４０％に設定されているが、こられの値は一例を示すものであって、油圧ショベル１の機種やエンジン、旋回ポンプ１６の特性等に応じて適宜設定できる。
【００２２】
さらに、前記トルクレイトリミッター４４は、入力された旋回ポンプトルクＴＳ（％）の変化速度を制限して、乗算器４５および減算器４６に出力する。
【００２３】
前記乗算器４５は、トルクレイトリミッター４４から出力された旋回ポンプトルクＴＳ（％）に、最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａ（Ｎ・ｍ）を乗じることで、旋回ポンプトルクＴＳをトルクの単位（Ｎ・ｍ）に換算する。そして、該換算された旋回ポンプトルクＴＳ（Ｎ・ｍ）の値は、旋回ポンプ用レギュレータ２２に対する制御信号値に変換されて、旋回ポンプ用レギュレータ２２に出力される。
【００２４】
一方、前記減算器４６は、総ポンプトルクＴＴ（％）から旋回ポンプトルクＴＳ（％）を減ずることで、エンジンからメインポンプ１４、１５に供給されるメインポンプトルクＴＭ（％）を求める。そして、該メインポンプトルクＴＭ（％）の値は、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁２１に対する制御信号値に変換されて、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁２１に出力される。
尚、前記メインポンプトルクＴＭ（％）は、最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａ（Ｎ・ｍ）を１００％としたときの、エンジンからメインポンプ１４、１５に供給されるトルクの比率（％）として表される。
また、本実施の形態では、旋回ポンプトルクＴＳはトルクの単位（Ｎ・ｍ）に換算される一方、旋回ポンプトルクＴＳは比率（％）のままでトルクの単位（Ｎ・ｍ）に換算されないが、これは、旋回ポンプ用レギュレータ２２、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁２１に対する制御信号値に変換する場合に使用するソフトに対応させたものである。
【００２５】
叙述の如く構成された本形態において、メインポンプ１４、１５および旋回ポンプ１６は、制御装置２０からの制御信号に基づいて、エンジンから供給されるトルクに対応するポンプ出力となるように流量制御されることになるが、上記制御装置２０には、油圧ショベル１の行う作業が旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業であるか否かを判断する作業判断部３４と、エンジンからメインポンプ１４、１５および旋回ポンプ１６に供給されるトルクを制御するトルク制御部３５とが設けられていると共に、該トルク制御部３５は、作業判断部３４により旋回押付け作業が行われていると判断された場合には、旋回押付け作業以外の旋回を伴う作業の場合よりも、旋回ポンプ１６に供給されるトルク（旋回ポンプトルクＴＳ）を低減せしめる旋回トルク低減制御を行うことになる。
【００２６】
この結果、旋回ポンプ１６は、旋回押付け作業時には前記低減されたトルクに対応するポンプ出力となるように流量が低減することになり、而して、油圧モータ１０が殆ど油量を必要としない旋回押付け作業を行う場合に、旋回リリーフ弁２９、３０からのリリーフロスを減少せしめることができることになって、無駄なエネルギー消費を抑えることができ、低燃費化に大きく貢献できる。
【００２７】
さらに、旋回ポンプ１６に供給されるトルクは、旋回用操作レバーの操作量に応じて増減するように制御されるから、レバー操作量に応じたトルクが旋回ポンプ１６に供給されることになり、而して、旋回用操作レバーの操作に基づいて旋回モータ１０への供給流量を制御する旋回用コントロールバルブ２５に対して過不足無く旋回ポンプ１６の圧油を供給できることになって、回路の安定性、操作性の向上に寄与できる。
【００２８】
また、旋回ポンプ１６に供給されるトルクは、無負荷時エンジン回転数を設定するアクセルダイヤル３１のダイヤル値Ａに応じて増減するように制御されるから、オペレータが設定したアクセルダイヤル値Ａに応じた適切なトルクを、旋回ポンプ１６に供給することができる。
【００２９】
一方、メインポンプ１４、１５には、アクセルダイヤル値Ａに応じて設定されるエンジンからメインポンプ１４、１５および専用ポンプ１６に供給可能なトルクの総計（総ポンプトルクＴＴ）から、専用ポンプ１６に供給されるトルク（旋回ポンプトルクＴＳ）を減じたトルクが供給されることになるから、エンジンからの供給トルクを、メインポンプ１４、１５および専用ポンプ１６に無駄無く有効に分配できることになって、作業効率の向上に寄与できる。
【００３０】
さらにこのものにおいて、トルク制御部３５には、アクセルダイヤル値Ａ別および作業部旋回押付け作業ＯＮ／ＯＦＦ信号別に、旋回用操作レバーの操作量と旋回ポンプトルクＴＳとの関係を設定した第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３が設けられていて、これら第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３によって旋回ポンプ１６に供給される旋回ポンプトルクＴＳを簡単に求めることができるが、さらに、これら旋回トルクテーブル４０〜４３の値を調整することで、油圧ショベル１の機種や搭載されるエンジン、旋回ポンプ１６の特性等が変更しても、これら変更に簡単に対応することができる。尚、本実施の形態では、第一〜第四の四つの旋回トルクテーブル４０〜４３が設定されているが、例えばアクセルダイヤル値Ａによる分別をより細かくすることで、より多くの旋回トルクテーブルを設けることも、勿論できる。
【００３１】
しかも、前記第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３において、旋回ポンプトルクＴＳの値は、最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａに対する比率で求められるが、該最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａは、エンジンからメインポンプ１４、１５および旋回ポンプ１６に供給可能なトルクの最大値として予め設定される固定の値であるから、旋回ポンプ１６に供給されるトルクの値が安定し、もって、安定した旋回作動を行うことができる。
【００３２】
さらに、前記第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３で求められた旋回ポンプトルクＴＳの値は、トルクレイトリミッター４４によって変化速度が制限される構成になっているから、オペレータが旋回用操作レバーを急操作しても旋回ポンプ１６に供給されるトルクが急激に変化することなく、而して、旋回ポンプ１６の吐出流量が急激に増減して回路が不安定になってしまう不具合を回避できる。
【００３３】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、上記実施の形態では、旋回ポンプトルクＴＳ（％）を求めるにあたり、旋回用操作レバーの操作量と旋回ポンプトルクＴＳ（％）との関係を設定した第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３を用いているが、この様に旋回ポンプトルクＴＳ（％）を求めるためのテーブルとして、旋回要求容量と旋回トルク供給割合ＴＳ（％）との関係を設定したテーブルを用いることもできる。この場合の旋回要求容量は、旋回用操作レバーの操作量に応じて要求される旋回ポンプ１６のポンプ容量であって、図示しないゲインテーブル等によって、旋回用操作レバーの操作量の増減に対応して旋回要求容量ＤＲも増減するように設定されている。
さらに、油圧ショベルの行う作業が旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業であるか否かを判断するにあたり、図６に示す第二の実施の形態の作業判断手段の如く、旋回ポンプ１６の吐出圧に基づいて判断するように構成することもできる。つまり、第二の実施の形態の作業判断手段には、前述した実施の形態と同様のスティック操作判断テーブル３６が設けられていると共に、旋回ポンプ１６の吐出圧Ｐが入力されるポンプ吐出圧判断テーブル４７が設けられている。そして、該ポンプ吐出圧判断テーブル４７によって、旋回ポンプ吐出圧Ｐが予め設定される設定圧ＰＳより高圧であると判断された場合には、アンドゲート４８にＯＮ信号が出力され、また、設定圧ＰＳ未満と判断された場合にはＯＦＦ信号が出力される。そして、アンドゲート４８にスティック操作判断テーブル３６およびポンプ吐出圧判断テーブル４７の両方からＯＮ信号が入力された場合には、旋回押付け作業が行われていると判断して、旋回押付け作業ＯＮ信号を出力する。一方、アンドゲート４８にスティック操作判断テーブル３６或いはポンプ吐出圧判断テーブル４７の少なくとも一方からＯＦＦ信号が入力された場合には、旋回押付け作業が行われていないと判断して、旋回押付け作業ＯＦＦ信号を出力するように構成されている。そして、この様に旋回ポンプ１６の吐出圧に基づいて判断するように構成しても、旋回押付け作業が行われているか否かを的確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】油圧ショベルの側面図である。
【図２】油圧ショベルの油圧回路図である。
【図３】制御装置の入出力を示すブロック図である。
【図４】作業判断部の制御手順を示すブロック図である。
【図５】トルク制御部の制御手順を示すブロック図である。
【図６】第二の実施の形態における作業判断手段の制御手順を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 旋回モータ
１４、１５ メインポンプ
１６ 旋回ポンプ
３１ アクセルダイヤル
３４ 作業判断部
３５ トルク制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メインポンプとは独立して旋回ポンプが設けられた油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムの技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベルは、下部走行体に上部旋回体を旋回自在に支持すると共に、上部旋回体にブーム、スティック、バケット等からなる作業装置を装着して構成されるが、該油圧ショベルのなかには、旋回モータの油圧供給源となる旋回ポンプを、ブームシリンダやアームシリンダ等の作業装置用油圧アクチュエータや走行モータの油圧供給源となるメインポンプとは独立して設けたものがある。この様に旋回ポンプを独立して設けることで、旋回動作を、作業装置の動作に影響されることなく行うことができるという利点があり、主に、大型の油圧ショベルに採用されている。
このものにおいて、前記メインポンプおよび旋回ポンプは、エンジンから供給されるトルクにより駆動するが、この場合、エンジンからの供給トルクをメインポンプおよび旋回ポンプに適切に配分することが要求される。そこで従来、旋回ポンプの出力を、旋回単独時には固定値となるように、また、ブームと旋回との連動時には経過時間とともに固定値に向けて徐々に増大するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２０６９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、油圧ショベルの行う作業のなかには、旋回押付け掘削作業（旋回力でバケット側面を溝側面に押し付けながら溝掘削を行う作業）のように、旋回力を押付け力として用いる作業がある。この様な作業を行う場合、旋回モータは殆ど油量を必要としないため、旋回ポンプの吐出量の殆どは、リリーフ弁からリリーフロスしてしまうことになって、無駄なエネルギー消費になる。この場合、前記特許文献１のように、旋回ポンプの出力を、経過時間とともに固定値に向けて徐々に増大するように構成しても、経過時間とともにポンプ出力が増大するにつれてリリーフ量が増加し、やはり無駄にエネルギーを消費することになるという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、旋回モータの油圧供給源となる旋回ポンプを、作業装置用油圧アクチュエータや走行モータの油圧供給源となるメインポンプとは独立して設けてなる油圧ショベルにおいて、エンジンから前記旋回ポンプおよびメインポンプに供給されるトルクを制御するトルク制御手段と、油圧ショベルの行う作業が旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業であるか否かを判断する作業判断手段とを設けると共に、前記トルク制御手段は、作業判断手段により旋回押付け作業である判断された場合に、旋回押付け作業以外の旋回を伴う作業の場合よりも旋回ポンプのトルクを低減せしめる旋回トルク低減制御を行うことを特徴とする油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムである。
請求項２の発明は、トルク制御手段は、旋回用操作レバーの操作量に応じて旋回ポンプのトルクを増減制御することを特徴とする請求項１に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムである。
請求項３の発明は、油圧ショベルは、無負荷時エンジン回転数を設定するエンジン回転数設定操作具を備えると共に、トルク制御手段は、該エンジン回転数設定操作具の設定値に応じて旋回ポンプのトルクを増減制御することを特徴とする請求項１または２に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムである。
請求項４の発明は、トルク制御手段は、作業判断手段による旋回押付け作業であるか否かの判断別に、旋回ポンプのトルクが設定された複数の旋回トルクテーブルを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システムである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の発明とすることにより、旋回押付け作業時に旋回ポンプは、旋回トルク低減制御により低減されたトルクに対応するポンプ出力となるよう流量が低減することになり、而して、殆ど油量を必要としない旋回押付け作業を行う場合のリリーフロスを減少せしめることができて、無駄なエネルギー消費を抑えることができ、低燃費化に大きく貢献できる。
請求項２の発明とすることにより、レバー操作量に応じたトルクが旋回ポンプに供給されることになり、而して、旋回用操作レバーの操作に基づいて旋回モータへの圧油供給流量を制御する旋回用コントロールバルブに対して過不足無く旋回ポンプの圧油を供給できることになって、回路の安定性、操作性の向上に寄与できる。
請求項３の発明とすることにより、エンジン回転数設定操作具の設定値に応じた適切なトルクを、旋回ポンプに供給することができる。
請求項４の発明とすることにより、旋回トルクテーブルによって、旋回押付け作業であるか否かの判断別に旋回ポンプのトルクを簡単に求めることができると共に、該旋回トルクテーブルの値を調整することで、油圧ショベルの機種や搭載されるエンジン、旋回ポンプの特性等の変更に簡単に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３に装着される作業装置４から構成され、さらに該作業装置４は、基端部が上部旋回体３に上下動自在に支持されるブーム５、該ブーム５の先端部に前後揺動自在に支持されるスティック６、該スティック６の先端部に取付けられるバケット７等から構成されている。
【０００７】
さらに、前記油圧ショベル１には、左右の走行モータ８、９、旋回モータ１０、ブームシリンダ１１、スティックシリンダ１２、バケットシリンダ１３等の各種油圧アクチュエータが設けられており、これら油圧アクチュエータの作動に基づいて、走行、上部旋回体３の旋回、ブーム５、スティック６、バケット７の揺動等が行われる構成になっている。尚、上記ブームシリンダ１１、スティックシリンダ１２、バケットシリンダ１３は、本発明の作業装置用油圧アクチュエータに相当する。
【０００８】
前記油圧アクチュエータが接続される油圧回路について、図２に示す油圧回路図に基づいて説明すると、該図２において、１４、１５はメインポンプ、１６は旋回ポンプ、１７は油タンクであって、上記メインポンプ１４、１５および旋回ポンプ１６は、エンジン（図示せず）に連結されていてエンジンから供給されるトルクによって駆動するようになっている。
【０００９】
ここで、前記メインポンプ１４、１５は、左右の走行モータ８、９、ブームシリンダ１１、スティックシリンダ１２、バケットシリンダ１３の油圧供給源となる可変容量型の油圧ポンプであって、該メインポンプ１４、１５の流量制御を行うメインポンプ用レギュレータ１８、１９は、後述する制御装置２０によって制御されるメインポンプ制御用電磁比例減圧弁２１からの制御信号圧を受けて、エンジンからメインポンプ１４、１５に供給されるトルクに応じたポンプ出力となるように、ポンプ流量を制御する。さらにメインポンプ用レギュレータ１８、１９は、定馬力制御やロードセンシングコントロール（或いはネガティブコントロール）も行うが、これらは汎用的に用いられている流量制御であるため、説明は省略する。
【００１０】
一方、前記旋回ポンプ１６は、旋回モータ１０の油圧供給源となる可変容量型の油圧ポンプであって、前記メインポンプ１４、１５とは独立する状態で設けられているが、該旋回ポンプ１６の流量制御を行う旋回ポンプ用レギュレータ２２は、前記制御装置２０から出力される制御信号に基づいて、エンジンから専用ポンプ１６に供給されるトルクに応じたポンプ出力となるように、ポンプ流量を制御する。
【００１１】
さらに、前記図２において、２３〜２８は左右の走行用、旋回用、ブーム用、スティック用、バケット用のコントロールバルブであって、これらコントロールバルブ２３〜２８は、それぞれ対応する操作具（操作レバーや操作ペダル）の操作に基づいて、左右の走行モータ８、９、旋回モータ１０、ブームシリンダ１１、スティックシリンダ１２、バケットシリンダ１３に対する油供給排出の方向および流量を制御するように構成されている。
【００１２】
また、２９、３０は旋回用リリーフ弁であって、該旋回用リリーフ弁２９、３０は、旋回用コントロールバルブ２５と旋回モータ１０とを接続する油路の圧力が設定圧以上になると、該油路の油を油タンク１７に逃がすように構成されている。
【００１３】
一方、前記制御装置２０は、マイクロコンピュータ等を用いて構成されるものであって、図３のブロック図に示す如く、アクセルダイヤル３１、旋回用操作レバー（図示せず）の操作方向および操作量を検出する旋回操作検出手段３２、スティック用操作レバー（図示せず）の操作方向および操作量を検出するスティック操作検出手段３３等からの信号を入力し、これら入力信号に基づいて、前記メインポンプ制御用電磁比例減圧弁２１および旋回ポンプ用レギュレータ２２に制御信号を出力するが、該制御装置２０には、後述する作業判断部（本発明の作業判断手段に相当する）３４およびトルク制御部（本発明のトルク制御手段に相当する）３５が設けられている。
【００１４】
ここで、前記アクセルダイヤル３１は、無負荷時エンジン回転数を設定するための操作ダイヤルであって、本発明のエンジン回転数設定操作具に相当するが、本実施の形態では、「１」〜「１０」の１０段階のアクセルダイヤル値Ａが設けられていて、アクセルダイヤル値Ａが高くなるほど無負荷時エンジン回転数が高くなるように設定される。
【００１５】
次いで、前記制御装置２０に設けられる作業判断部３４について、図４に示す制御ブロック図に基づいて説明すると、作業判断部３４は、スティック操作検出手段３３から出力されるスティック操作信号をスティック操作判断テーブル３６に入力し、該スティック操作判断テーブル３６によって、スティック用操作レバーがイン側（上部旋回体３に近接する方向）に操作されたか否かを判断する。そして、スティック用操作レバーがイン側に操作された場合には、アンドゲート３７にＯＮ信号を出力する一方、アウト側（上部旋回体３から離間する方向）に操作された場合或いは操作されていない場合には、アンドゲート３７にＯＦＦ信号を出力する。さらに、作業判断部３４は、旋回操作検出手段３２から出力される旋回操作信号を旋回操作判断テーブル３８に入力し、該旋回操作判断テーブル３８によって、旋回用操作レバーが操作されたか否かを判断する。そして、旋回用操作レバーが操作された場合には、前記アンドゲート３７にＯＮ信号を出力する一方、操作されていない場合には、アンドゲート３７にＯＦＦ信号を出力する。
【００１６】
そして、作業判断部３４は、前記アンドゲート３７にスティック操作判断テーブル３６および旋回操作判断テーブル３８の両方からＯＮ信号が入力された場合、つまり、スティックイン操作と旋回操作とが同時に行われた場合には、旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業の一つである旋回押付け掘削作業（旋回力でバケット側面を溝側面に押し付けながら溝掘削を行う作業）が行われていると判断して、旋回押付け作業ＯＮ信号を出力する。一方、アンドゲート３７にスティック操作判断テーブル３６或いは旋回操作判断テーブル３８の少なくとも一方からＯＦＦ信号が入力された場合、つまり、スティックイン操作と旋回操作とが同時に行なわれていない場合には、旋回押付け作業が行われていないと判断して、旋回押付け作業ＯＦＦ信号を出力する。
【００１７】
一方、トルク制御部３５は、図５に示す制御ブロック図に示す如く、後述する総ポンプトルクＴＴと、旋回操作検出手段３２から入力される旋回操作信号と、前記作業判断部３４から出力される旋回押付け作業ＯＮ／ＯＦＦ信号と、アクセルダイヤル３１から出力されるアクセルダイヤル値Ａとを入力する。
【００１８】
ここで、前記総ポンプトルクＴＴは、エンジンからメインポンプ１４、１５および旋回ポンプ１６に供給可能なトルクの総計であって、例えば図示しないトルクマップ等により、アクセルダイヤル３１の各ダイヤル値Ａに応じて予め設定されている。この場合、総ポンプトルクＴＴは、アクセルダイヤル値Ａが最大値のとき（本実施の形態ではアクセルダイヤル値Ａ「１０」のとき）に最大となり、アクセルダイヤル値Ａが低くなるに従い総ポンプトルクＴＴも小さくなるように設定されるが、上記総ポンプトルクＴＴの最大値、つまりエンジンからメインポンプ１４、１５および旋回ポンプ１６に供給可能なトルクの最大値は、最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａ（Ｎ・ｍ）としてトルク制御部３５に入力される一方、各アクセルダイヤル値Ａに対応する総ポンプトルクＴＴは、上記最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａ（Ｎ・ｍ）を１００％としたときの比率（％）で表され、総ポンプトルクＴＴ（％）としてトルク制御部３５に入力される。
【００１９】
前記トルク制御部３５は、まず、入力した旋回操作信号を第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３に出力する。これら第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３は、旋回用操作レバーの操作量と旋回ポンプトルクＴＳ（％）との関係を設定したテーブルであって、これら第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３によって、アクセルダイヤル値Ａ別および前記作業判断部３４から出力される旋回押付け作業ＯＮ／ＯＦＦ信号別に、レバー操作量に対応する旋回ポンプトルクＴＳ（％）が求められるが、この場合の旋回ポンプトルクＴＳ（％）は、前記最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａ（Ｎ・ｍ）を１００％としたときの、エンジンから旋回ポンプ１６に供給されるトルクの比率（％）である。
【００２０】
そして、アクセルダイヤル値Ａが低く（本実施の形態では、アクセルダイヤル値「１」〜「３」の場合）、且つ、旋回押付け作業ＯＦＦの場合には、第一旋回トルクテーブル４０によって求められた旋回ポンプトルクＴＳ（％）が選択されて、トルクレイトリミッター４４に入力される。また、アクセルダイヤル値Ａが低く、且つ、旋回押付け作業ＯＮの場合には、第二旋回トルクテーブル４１によって求められた旋回ポンプトルクＴＳ（％）が選択されて、トルクレイトリミッター４４に入力される。さらに、アクセルダイヤル値Ａが高く（本実施の形態では、アクセルダイヤル値「４」〜「１０」の場合）、且つ、旋回押付け作業ＯＦＦの場合には、第三旋回トルクテーブル４２によって求められた旋回ポンプトルクＴＳ（％）が選択されて、トルクレイトリミッター４４に入力される。さらにまた、アクセルダイヤル値Ａが高く、且つ、旋回押付け作業ＯＮの場合には、第四旋回トルクテーブル４３によって求められた旋回ポンプトルクＴＳ（％）が選択されて、トルクレイトリミッター４４に入力される。
【００２１】
ここで、前記第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３において、旋回ポンプトルクＴＳ（％）は、共に、旋回用操作レバーが操作されていないときは０％で、レバー操作量の増減に応じて略比例的に増減するように設定されているが、同じレバー操作量であっても、各旋回トルクテーブル４０〜４３毎に旋回ポンプトルクＴＳ（％）が異なるように設定されている。つまり、前述したように、第一、第二旋回トルクテーブル４０、４１はアクセルダイヤル値Ａが低い場合に選択される一方、第三、第四旋回トルクテーブル４２、４３はアクセルダイヤル値Ａが高い場合に選択されるが、該第三、第四旋回トルクテーブル４２、４３の旋回ポンプトルクＴＳ（％）の値は、それぞれ第一、第二旋回トルクテーブル４０、４１の旋回ポンプトルクＴＳ（％）の値よりも大きく設定されている。これにより、アクセルダイヤル値Ａに応じて、旋回ポンプトルクＴＳ（％）が増減するように制御される。また、第一、第三旋回トルクテーブル４０、４２は旋回押付け作業ＯＦＦの場合に選択される一方、第二、第四旋回トルクテーブル４１、４３は旋回押付け作業ＯＮの場合に選択されるが、該第二、第四旋回トルクテーブル４１、４３の旋回ポンプトルクＴＳ（％）の値は、それぞれ第一、第三旋回トルクテーブル４０、４２の旋回ポンプトルクＴＳ（％）の値よりも小さく設定されている。これにより、旋回押付け作業ＯＮの場合には、旋回押付け作業ＯＦＦの場合よりも旋回ポンプトルクＴＳ（％）が低減するように制御され、これによって、旋回押付け作業が行われている場合に、旋回押付け作業が行われていない場合よりも旋回ポンプトルクＴＳ（％）を低減せしめる旋回トルク低減制御が実行されるようになっている。
尚、本実施の形態では、第一、第二、第三、第四旋回トルクテーブル４０、４１、４２、４３におけるレバー操作量が最大のときの旋回ポンプトルクＴＳ（％）は、それぞれ２０％、１０％、５０％、４０％に設定されているが、こられの値は一例を示すものであって、油圧ショベル１の機種やエンジン、旋回ポンプ１６の特性等に応じて適宜設定できる。
【００２２】
さらに、前記トルクレイトリミッター４４は、入力された旋回ポンプトルクＴＳ（％）の変化速度を制限して、乗算器４５および減算器４６に出力する。
【００２３】
前記乗算器４５は、トルクレイトリミッター４４から出力された旋回ポンプトルクＴＳ（％）に、最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａ（Ｎ・ｍ）を乗じることで、旋回ポンプトルクＴＳをトルクの単位（Ｎ・ｍ）に換算する。そして、該換算された旋回ポンプトルクＴＳ（Ｎ・ｍ）の値は、旋回ポンプ用レギュレータ２２に対する制御信号値に変換されて、旋回ポンプ用レギュレータ２２に出力される。
【００２４】
一方、前記減算器４６は、総ポンプトルクＴＴ（％）から旋回ポンプトルクＴＳ（％）を減ずることで、エンジンからメインポンプ１４、１５に供給されるメインポンプトルクＴＭ（％）を求める。そして、該メインポンプトルクＴＭ（％）の値は、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁２１に対する制御信号値に変換されて、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁２１に出力される。
尚、前記メインポンプトルクＴＭ（％）は、最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａ（Ｎ・ｍ）を１００％としたときの、エンジンからメインポンプ１４、１５に供給されるトルクの比率（％）として表される。
また、本実施の形態では、旋回ポンプトルクＴＳはトルクの単位（Ｎ・ｍ）に換算される一方、旋回ポンプトルクＴＳは比率（％）のままでトルクの単位（Ｎ・ｍ）に換算されないが、これは、旋回ポンプ用レギュレータ２２、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁２１に対する制御信号値に変換する場合に使用するソフトに対応させたものである。
【００２５】
叙述の如く構成された本形態において、メインポンプ１４、１５および旋回ポンプ１６は、制御装置２０からの制御信号に基づいて、エンジンから供給されるトルクに対応するポンプ出力となるように流量制御されることになるが、上記制御装置２０には、油圧ショベル１の行う作業が旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業であるか否かを判断する作業判断部３４と、エンジンからメインポンプ１４、１５および旋回ポンプ１６に供給されるトルクを制御するトルク制御部３５とが設けられていると共に、該トルク制御部３５は、作業判断部３４により旋回押付け作業が行われていると判断された場合には、旋回押付け作業以外の旋回を伴う作業の場合よりも、旋回ポンプ１６に供給されるトルク（旋回ポンプトルクＴＳ）を低減せしめる旋回トルク低減制御を行うことになる。
【００２６】
この結果、旋回ポンプ１６は、旋回押付け作業時には前記低減されたトルクに対応するポンプ出力となるように流量が低減することになり、而して、油圧モータ１０が殆ど油量を必要としない旋回押付け作業を行う場合に、旋回リリーフ弁２９、３０からのリリーフロスを減少せしめることができることになって、無駄なエネルギー消費を抑えることができ、低燃費化に大きく貢献できる。
【００２７】
さらに、旋回ポンプ１６に供給されるトルクは、旋回用操作レバーの操作量に応じて増減するように制御されるから、レバー操作量に応じたトルクが旋回ポンプ１６に供給されることになり、而して、旋回用操作レバーの操作に基づいて旋回モータ１０への供給流量を制御する旋回用コントロールバルブ２５に対して過不足無く旋回ポンプ１６の圧油を供給できることになって、回路の安定性、操作性の向上に寄与できる。
【００２８】
また、旋回ポンプ１６に供給されるトルクは、無負荷時エンジン回転数を設定するアクセルダイヤル３１のダイヤル値Ａに応じて増減するように制御されるから、オペレータが設定したアクセルダイヤル値Ａに応じた適切なトルクを、旋回ポンプ１６に供給することができる。
【００２９】
一方、メインポンプ１４、１５には、アクセルダイヤル値Ａに応じて設定されるエンジンからメインポンプ１４、１５および専用ポンプ１６に供給可能なトルクの総計（総ポンプトルクＴＴ）から、専用ポンプ１６に供給されるトルク（旋回ポンプトルクＴＳ）を減じたトルクが供給されることになるから、エンジンからの供給トルクを、メインポンプ１４、１５および専用ポンプ１６に無駄無く有効に分配できることになって、作業効率の向上に寄与できる。
【００３０】
さらにこのものにおいて、トルク制御部３５には、アクセルダイヤル値Ａ別および作業部旋回押付け作業ＯＮ／ＯＦＦ信号別に、旋回用操作レバーの操作量と旋回ポンプトルクＴＳとの関係を設定した第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３が設けられていて、これら第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３によって旋回ポンプ１６に供給される旋回ポンプトルクＴＳを簡単に求めることができるが、さらに、これら旋回トルクテーブル４０〜４３の値を調整することで、油圧ショベル１の機種や搭載されるエンジン、旋回ポンプ１６の特性等が変更しても、これら変更に簡単に対応することができる。尚、本実施の形態では、第一〜第四の四つの旋回トルクテーブル４０〜４３が設定されているが、例えばアクセルダイヤル値Ａによる分別をより細かくすることで、より多くの旋回トルクテーブルを設けることも、勿論できる。
【００３１】
しかも、前記第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３において、旋回ポンプトルクＴＳの値は、最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａに対する比率で求められるが、該最大総ポンプトルクＴＴ−Ｍａは、エンジンからメインポンプ１４、１５および旋回ポンプ１６に供給可能なトルクの最大値として予め設定される固定の値であるから、旋回ポンプ１６に供給されるトルクの値が安定し、もって、安定した旋回作動を行うことができる。
【００３２】
さらに、前記第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３で求められた旋回ポンプトルクＴＳの値は、トルクレイトリミッター４４によって変化速度が制限される構成になっているから、オペレータが旋回用操作レバーを急操作しても旋回ポンプ１６に供給されるトルクが急激に変化することなく、而して、旋回ポンプ１６の吐出流量が急激に増減して回路が不安定になってしまう不具合を回避できる。
【００３３】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、上記実施の形態では、旋回ポンプトルクＴＳ（％）を求めるにあたり、旋回用操作レバーの操作量と旋回ポンプトルクＴＳ（％）との関係を設定した第一〜第四旋回トルクテーブル４０〜４３を用いているが、この様に旋回ポンプトルクＴＳ（％）を求めるためのテーブルとして、旋回要求容量と旋回トルク供給割合ＴＳ（％）との関係を設定したテーブルを用いることもできる。この場合の旋回要求容量は、旋回用操作レバーの操作量に応じて要求される旋回ポンプ１６のポンプ容量であって、図示しないゲインテーブル等によって、旋回用操作レバーの操作量の増減に対応して旋回要求容量ＤＲも増減するように設定されている。
さらに、油圧ショベルの行う作業が旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業であるか否かを判断するにあたり、図６に示す第二の実施の形態の作業判断手段の如く、旋回ポンプ１６の吐出圧に基づいて判断するように構成することもできる。つまり、第二の実施の形態の作業判断手段には、前述した実施の形態と同様のスティック操作判断テーブル３６が設けられていると共に、旋回ポンプ１６の吐出圧Ｐが入力されるポンプ吐出圧判断テーブル４７が設けられている。そして、該ポンプ吐出圧判断テーブル４７によって、旋回ポンプ吐出圧Ｐが予め設定される設定圧ＰＳより高圧であると判断された場合には、アンドゲート４８にＯＮ信号が出力され、また、設定圧ＰＳ未満と判断された場合にはＯＦＦ信号が出力される。そして、アンドゲート４８にスティック操作判断テーブル３６およびポンプ吐出圧判断テーブル４７の両方からＯＮ信号が入力された場合には、旋回押付け作業が行われていると判断して、旋回押付け作業ＯＮ信号を出力する。一方、アンドゲート４８にスティック操作判断テーブル３６或いはポンプ吐出圧判断テーブル４７の少なくとも一方からＯＦＦ信号が入力された場合には、旋回押付け作業が行われていないと判断して、旋回押付け作業ＯＦＦ信号を出力するように構成されている。そして、この様に旋回ポンプ１６の吐出圧に基づいて判断するように構成しても、旋回押付け作業が行われているか否かを的確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】油圧ショベルの側面図である。
【図２】油圧ショベルの油圧回路図である。
【図３】制御装置の入出力を示すブロック図である。
【図４】作業判断部の制御手順を示すブロック図である。
【図５】トルク制御部の制御手順を示すブロック図である。
【図６】第二の実施の形態における作業判断手段の制御手順を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 旋回モータ
１４、１５ メインポンプ
１６ 旋回ポンプ
３１ アクセルダイヤル
３４ 作業判断部
３５ トルク制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回モータの油圧供給源となる旋回ポンプを、作業装置用油圧アクチュエータや走行モータの油圧供給源となるメインポンプとは独立して設けてなる油圧ショベルにおいて、エンジンから前記旋回ポンプおよびメインポンプに供給されるトルクを制御するトルク制御手段と、油圧ショベルの行う作業が旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業であるか否かを判断する作業判断手段とを設けると共に、前記トルク制御手段は、作業判断手段により旋回押付け作業である判断された場合に、旋回押付け作業以外の旋回を伴う作業の場合よりも旋回ポンプのトルクを低減せしめる旋回トルク低減制御を行うことを特徴とする油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システム。
【請求項２】
トルク制御手段は、旋回用操作レバーの操作量に応じて旋回ポンプのトルクを増減制御することを特徴とする請求項１に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システム。
【請求項３】
油圧ショベルは、無負荷時エンジン回転数を設定するエンジン回転数設定操作具を備えると共に、トルク制御手段は、該エンジン回転数設定操作具の設定値に応じて旋回ポンプのトルクを増減制御することを特徴とする請求項１または２に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システム。
【請求項４】
トルク制御手段は、作業判断手段による旋回押付け作業であるか否かの判断別に、旋回ポンプのトルクが設定された複数の旋回トルクテーブルを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システム。
【請求項１】
旋回モータの油圧供給源となる旋回ポンプを、作業装置用油圧アクチュエータや走行モータの油圧供給源となるメインポンプとは独立して設けてなる油圧ショベルにおいて、エンジンから前記旋回ポンプおよびメインポンプに供給されるトルクを制御するトルク制御手段と、油圧ショベルの行う作業が旋回力を押付け力として用いる旋回押付け作業であるか否かを判断する作業判断手段とを設けると共に、前記トルク制御手段は、作業判断手段により旋回押付け作業である判断された場合に、旋回押付け作業以外の旋回を伴う作業の場合よりも旋回ポンプのトルクを低減せしめる旋回トルク低減制御を行うことを特徴とする油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システム。
【請求項２】
トルク制御手段は、旋回用操作レバーの操作量に応じて旋回ポンプのトルクを増減制御することを特徴とする請求項１に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システム。
【請求項３】
油圧ショベルは、無負荷時エンジン回転数を設定するエンジン回転数設定操作具を備えると共に、トルク制御手段は、該エンジン回転数設定操作具の設定値に応じて旋回ポンプのトルクを増減制御することを特徴とする請求項１または２に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システム。
【請求項４】
トルク制御手段は、作業判断手段による旋回押付け作業であるか否かの判断別に、旋回ポンプのトルクが設定された複数の旋回トルクテーブルを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の油圧ショベルにおける旋回ポンプの制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−８４８３２（Ｐ２００９−８４８３２Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５３９４７（Ｐ２００７−２５３９４７）
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００１９０２９７）キャタピラージャパン株式会社 (1,189)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００１９０２９７）キャタピラージャパン株式会社 (1,189)
【Ｆターム（参考）】
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