CN111615574B - 回转式工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明的回转式工程机械(100)包括：判定上部回转体(2)的回转是否处于减速状态的回转状态判定部(73)；以及控制马达容量的容量控制部(72)。容量控制部(72)在用于使上部回转体(2)进行回转的操作和用于使附属装置(4)进行动作的操作同时进行的复合操作时，将所述马达容量设为为了所述复合操作而设定的容量，而在回转状态判定部(73)判定为上部回转体(2)的回转处于减速状态的情况下，即使在所述复合操作时，也将所述马达容量设为预先设定的默认容量。

Description

回转式工程机械

技术领域

本发明涉及液压挖掘机等回转式工程机械。

背景技术

回转式液压工程机械一般具备：下部行走体；可回转地搭载在该下部行走体上的上部回转体；安装在上部回转体上的附属装置；使所述上部回转体进行回转的液压马达即回转马达；排出要提供给该回转马达的工作油的液压泵；以及设置在该液压泵与所述回转马达之间的回转控制阀。回转控制阀根据操作人员对回转操作杆的操作进行开闭动作，使所述液压泵排出的工作油中提供给所述回转马达的工作油的流量发生变化。

所述液压泵排出的工作油不仅被用于所述回转马达，在很多情况下还被用于其它的液压致动器(例如动臂缸)。这种情况下，该其它的液压致动器经由不同于所述回转控制阀的专用控制阀，与所述液压泵相连接。即，所述液压泵同时用于向所述回转马达提供工作油和向所述其它的液压致动器提供工作油。

这种工程机械在用于使回转马达工作的回转操作和用于使其它的液压致动器工作的操作同时进行时即复合操作时，从所述液压泵提供给所述回转马达和所述其它的液压致动器的工作油的流量的分配十分重要。例如专利文献1中公开了一种液压装置，其从一台液压泵向动臂缸和回转用液压马达提供工作油并对它们进行驱动。专利文献1的液压装置通过调整回转马达的偏转容量，来控制回转用液压马达和其它致动器的动作。

若在上述那样的复合操作时控制回转马达的马达容量使其变化，则回转减速时所述回转马达的制动特性会随着其马达容量而发生变化，因此无法实现稳定的减速动作。关于这一点，从安全方面来考虑，希望减速时的制动特性是稳定的。

现有技术

专利文献

专利文献1：日本方公开公报特开2000-145711

发明内容

本发明的目的在于提供一种回转式工程机械，其在复合操作时使马达容量为适合该复合操作的容量，并且在上部回转体的回转减速时能够得到稳定的制动特性。

本发明提供的回转式工程机械包括：基体；上部回转体，可回转地搭载在所述基体上；附属装置，搭载在所述上部回转体上；液压泵，用于排出工作油；回转马达，由可变容量型液压马达构成，接收从所述液压泵排出的所述工作油的供给以使所述上部回转体进行回转的方式而工作；致动器，接收从所述液压泵排出的所述工作油的供给以使所述附属装置进行动作的方式而工作；制动回路，以使所述上部回转体的回转减速的方式对所述回转马达进行制动；回转状态判定部，判定所述上部回转体的回转是否处于减速状态；以及，容量控制部，控制构成所述回转马达的所述回转马达的容量即马达容量。所述容量控制部，在同时进行用于使所述上部回转体进行回转的操作和用于使所述附属装置进行动作的操作的复合操作时，使所述马达容量成为为了所述复合操作而设定的容量，另一方面，在所述回转状态判定部判定为所述上部回转体的回转处于减速状态的情况下，即使是在所述复合操作的情况下，也使所述马达容量成为预先设定的默认容量。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的回转式工程机械的侧视图。

图2是表示实施方式所涉及的回转式工程机械上搭载的液压回路的图。

图3是表示实施方式所涉及的回转式工程机械中回转马达的偏转切换压与偏转容量的关系的图。

图4是表示实施方式所涉及的回转式工程机械的功能性结构的框图。

图5是表示实施方式所涉及的回转式工程机械中回转马达的目标马达容量的设定例的图表。

图6是实施方式所涉及的回转式工程机械的控制例的流程图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是本发明的实施方式所涉及的作为回转式工程机械100的液压挖掘机的侧视图。回转式工程机械100包括：构成基体的履带式下部行走体1；绕着垂直于其行走面的回转中心轴Z自由回转地搭载的回转体即上部回转体2；安装于该上部回转体2的附属装置；以及用于使该附属装置进行动作的液压致动器。

本实施方式中，所述附属装置包括：可起伏地安装在上部回转体上的动臂4；安装于该动臂4的远端的斗杆5；安装于该斗杆5的铲斗6。所述液压致动器包括：用于使动臂4进行动作的动臂缸7；用于使斗杆5进行动作的斗杆缸8；以及用于使铲斗6进行动作的铲斗缸9。

本发明的回转式工程机械并不局限于上述的液压挖掘机。本发明能够适用于包含下部行走体1及可回转地搭载于该下部行走体1的上部回转体2的各种回转式工程机械(例如回转式起重机)。因此，所述附属装置及所述液压致动器根据回转式工程机械的种类而被适当地选定。另外，所述基体并不局限于下部行走体1那样的可行驶的装置，也可以是设定在特定场所而用于支撑回转体的基台。

图2是表示实施方式所涉及的回转式工程机械10上搭载的液压回路的图。该液压回路示出了上部回转体2的回转驱动及动臂4的起伏驱动的相关部分。该液压回路具备：用于对上部回转体2进行回转驱动的液压马达即回转马达10；用于对动臂4进行起伏驱动的液压致动器7(动臂缸7)；与发动机101的输出轴相连接的液压泵30和先导泵33；以及控制阀单元40。

回转马达10具有接受工作油的供给而旋转的输出轴10c，该输出轴10c与上部回转体2相连结，以使该上部回转体2向左右双向回转。具体而言，回转马达10具有第1端口10a及第2端口10b，通过接受其中一个端口上的工作油的供给，使输出轴10c向与这一个端口相对应的方向旋转，并且从另一个端口排出工作油。

动臂缸7设置在动臂4与上部回转体2之间，通过伸长和收缩使该动臂4分别在上升方向和下降方向上动作。

液压泵30排出用于使回转马达10和动臂缸7进行动作的工作油。本实施方式中，液压泵30包含多个液压泵，具体包含第1液压泵31和第2液压泵32。但液压泵30也可以仅由1个液压泵构成。

第1液压泵31、第2液压泵32和先导泵33均在发动机101的驱动下排出省略了图示的油箱内的动作油。具体而言，第1液压泵31和第2液压泵32排出用于使动臂缸7进行动作的工作油。第2液压泵32排出用于使回转马达10进行动作的工作油。即，使上部回转体2进行回转的回转马达10和使动臂4进行动作的动臂缸7连接至共用的第2液压泵32。

先导泵33向设置于后述的控制阀单元40的多个控制阀排出先导油，该先导油用于提供使这些控制阀进行开闭动作的先导压。

控制阀单元40设置在液压泵30与回转马达10之间，进行使液压泵30提供给回转马达10的工作油的方向和流量发生变化的动作。控制阀单元40还设置在液压泵30与动臂缸7之间，进行使液压泵30提供给动臂缸7的工作油的方向和流量发生变化的动作。控制阀单元40只要具有上述功能即可，其具体结构没有特别限定。下面，举出控制阀单元40的一例。

控制阀单元40例如包括省略了图示的动臂1速控制阀、动臂2速控制阀和回转控制阀。

所述动臂1速控制阀设置在第1液压泵31与动臂缸7之间，是将用于驱动动臂缸7的工作油从第1液压泵31引导至动臂缸7并且控制该工作油的方向和流量的控制阀。

所述动臂2速控制阀设置在第2液压泵32与动臂缸7之间，是除了通过动臂1速控制阀提供给动臂缸7的工作油之外，还将与动臂4的驱动相关的加速用的工作油也从第2液压泵32引导至动臂缸7，并且控制该工作油的方向和流量的控制阀。

所述回转控制阀设置在第2液压泵32与回转马达10之间，将用于驱动回转马达10的工作油从第2液压泵32引导至回转马达10的第1端口10a和第2端口10b中的任一个端口。即，所述回转控制阀是用于控制提供给该回转马达10的工作油的方向和流量的控制阀。

这些控制阀分别由先导操作式的液压切换阀构成，各控制阀的先导端口接受来自先导泵33的先导压的供给，并以与该先导压的大小相对应的冲程进行开阀，从而允许向回转马达10或动臂缸7提供与该冲程相对应的流量的工作油。因此，能够通过改变该先导压来控制所述流量。

图2所示液压回路还包括：回转操作装置12、右回转管路14、左回转管路15、减压阀回路18、止回阀回路21、通路22和补给流路23。

回转操作装置12具有回转操作杆12a和先导阀12b。回转操作杆12a是操作构件，当操作人员对该回转操作杆12a施加回转指令操作时，所述回转操作杆12a向其方向转动。先导阀12b具有与先导泵33相连的省略了图示的入口端和一对出口端。这一对出口端分别经由省略了图示的右回转先导流路和左回转先导流路，连接至所述控制阀单元40的回转控制阀中省略了图示的右回转先导端口和左回转先导端口。先导阀12b与回转操作杆12a连结。先导阀12b进行开阀，以允许对所述右回转先导端口和所述左回转先导端口中与施加在回转操作杆12a上的回转指令操作的方向相对应的先导端口，从先导泵33提供与该回转操作指令的大小相对应的先导压。方便起见，回转操作装置12记为图2所示的位置，但实际上是设置在先导泵33与控制阀单元40(具体为回转控制阀)之间。

减压阀回路18、止回阀回路21、通路22及补给流路23构成用于对回转马达10进行制动的制动回路。对回转马达10进行制动的制动回路不限于图2所示的结构。

减压阀回路18旁通于回转马达10地将右回转管路14和左回转管路15相互连接。减压阀回路18包括左回转减压阀16和右回转减压阀17。左回转减压阀16和右回转减压阀17如下配置：左回转减压阀16的入口端与右回转管路14连接，右回转减压阀17的入口端与左回转管路15连接，并且两个减压阀16、17的出口端相互连接。

止回阀回路21在比减压阀回路18更靠近回转马达10的位置上将两个回转管路14、15相互连接。该止回阀回路21包括左回转止回阀19和右回转止回阀20。左回转止回阀19配置在阻止工作油从右回转管路14流入的方向上，右回转止回阀20配置在阻止工作油从左回转管路15流入的方向上。

通路22将减压阀回路18中位于左回转减压阀16和右回转减压阀17彼此之间的部位同止回阀回路21中位于左回转止回阀19和右回转止回阀20彼此之间的部位相连接。补给流路23将通路22与油箱24相互连接，使得在通路22为负压时，允许通过该补给流路23从油箱24上吸工作油到通路22，以防止气蚀。在该补给流路23中设有省略了图示的背压阀。

该液压回路中，例如在右回转驱动过程中回转操作杆12a回到中立位置，控制阀单元40的回转控制阀从当前的右回转位置恢复到中立位置时，该回转控制阀将两个回转管路14、15与液压泵30(具体为第2液压泵32)之间切断，但回转马达10会由于上部回转体2的惯性而继续向右回转方向旋转。因此，位于出口节流侧的左回转管路15的压力上升。若该压力达到右回转减压阀17的设定压力，则该右回转减压阀17开阀，允许左回转管路15的工作油通过该右回转减压阀17、通路22、左回转止回阀19和右回转管路14流入回转马达10。这样一来，因所述惯性继续旋转的回转马达10受到减压阀17的作用而产生的制动力，从而该回转马达10减速并停止。左回转的情况下的减速和停止时也一样。

图2所示的液压回路还包括容量操作部50、液压供给控制部60、容量先导流路69、先导压操作阀68、控制装置70、回转驻车制动器90和多个传感器。

多个传感器包括工作油压检测器81A、81B、回转操作检测部82A、82B、回转速度检测器83和泵工作压检测器84。

工作油压检测器81A、81B由第1马达压力传感器81A和第2马达压力传感器81B构成，第1马达压力传感器81A生成与回转马达10的第1端口10a的工作油压力对应的第1马达压力检测信号，第2马达压力传感器81B生成与回转马达10的第2端口10b的工作油压力对应的第2马达压力检测信号。工作油压检测器81A、81B将马达压力检测信号输入到控制装置70。

回转操作检测部82A、82B由右回转先导压传感器82A和左回转先导压传感器82B构成，生成分别与输入到所述回转控制阀的一对回转先导端口的回转先导压相对应的回转先导压检测信号。右回转先导压传感器82A和左回转先导压传感器82B分别生成与右回转先导流路26A和左回转先导流路26B的右回转先导压和左回转先导压对应的先导压检测信号，并将其输入到控制装置70。因而，该右回转先导压传感器82A和左回转先导压传感器82B检测出回转操作装置12的回转操作杆12a被施加了回转操作指令，并将这一信息提供给控制装置70。

回转速度检测器83是能够检测出上部回转体2的回转速度大小及回转方向的传感器。回转速度检测器83可以使用例如能够检测出上部回转体2的动作的编码器、旋转变压器、陀螺仪传感器等。回转速度检测器83将检测到的上部回转体2的回转速度大小、回转方向等变换成电信号(回转速度检测信号)，并输入到控制装置70。

泵工作压检测器84生成与液压泵30(第2液压泵32)的工作压相对应的工作压检测信号，并输入到控制装置70。

回转驻车制动器90是在上部回转体2没有被回转马达10驱动时，向该上部回转体2施加机械的停止保持力以使所述上部回转体2保持停止状态的制动装置。该回转驻车制动器90能够在对所述上部回转体2施加所述停止保持力的制动状态、和释放该上部回转体2以使该上部回转体2能够进行回转的制动解除状态之间进行切换。

容量操作部50和液压供给控制部60与控制装置70一同构成容量控制装置。该容量控制装置根据施加在回转操作杆12a上的回转指令操作，利用液压来控制回转马达10的容量即排量。

容量操作部50接受在液压供给控制部60的控制下的容量操作用液压的供给，改变液压马达10的容量。容量操作部50具有：将活塞室包围的容量操作缸52；以及装填在该容量操作缸52的该活塞室内的容量操作活塞54。该容量操作活塞54能够在所述活塞室内沿轴向发生位移，能够相对于容量操作缸52的内周面滑动。容量操作活塞54与回转马达10连接，从而通过其轴向的位移，改变回转马达10的马达容量。例如，回转马达10是轴向活塞型马达的情况下，使其斜板的倾斜度发生变化。

具体而言，容量操作活塞54经由从容量操作活塞54穿过第1液压室55而延伸的杆53与回转马达10连结。容量操作活塞54将活塞室52内划分成第1液压室55和第2液压室56，随着该第1液压室55的容积增大的方向上的位移(图1向右侧的位移)，回转马达10的容量增大。该容量操作活塞54的轴向位置取决于提供给第1液压室55的第1容量操作用液压和提供给第2液压室56的第2容量操作用液压之间平衡。即，相比于第一容量操作用液压，第二容量操作用液压越低，容量操作活塞54越向使液压马达10的容量增大的方向(图1中向右)位移。

容量操作活塞54在第一液压室55中受到容量操作用液压的面积即受压面积比第二液压室56中的受压面积要小与所述杆53的截面积相应的大小。该截面积之差使第一容量操作用液压和第二液压操作用液压相等时容量操作活塞54能够保持在第二液压室56的容积最大的位置、即液压马达10的容量为最小容量的位置(图1中最左侧的位置)。

液压供给控制部60通过改变第一容量操作用液压和第二容量操作用液压的大小平衡，来控制容量操作活塞54的位置，从而控制与该位置对应的回转马达10的容量。

本实施方式所涉及的供给控制部60利用来自右回转管路14或左回转管路15的工作油，向容量操作部50提供容量操作用液压，以及变更该容量操作用液压。供给控制部60包括图2所示的液压供给流路61、第1分岔流路61A、第2分岔流路61B、液压供给控制阀62和旁通阀29。

液压供给流路61将往复阀29和液压供给控制阀62相连接。液压供给流路61在往复阀29和液压供给控制阀62之间的位置上分岔，从而将往复阀29与容量操作部50相连接。第1分岔流路61A将右回转管路14与往复阀29的第1输入部29a相连接。第2分岔流路61B将左回转管路15与往复阀29的第2输入部29b相连接。

往复阀29使第1输入部29a和第2输入部29b中压力高的那一侧与液压供给流路61连通，且切断压力低的那一侧与液压供给流路61。因此，从右回转管路14和左回转管路15中压力高的那一侧管管路排出工作油通过分岔流路而被引导至容量操作部50，从而向该容量操作部50的第1液压室55和第2液压室56提供容量操作用液压。

具体而言，液压供给流路61分岔成与第一液压室55连接的第一液压流路65、和与第二液压室56连接的第二液压流路66。液压供给控制阀62设置在第2液压流路66的中途。液压供给控制阀62以与施加在该液压供给控制阀62上的容量先导压的大小相对应的程度，使通过第二液压流路66提供给第二液压室56的第二容量操作用液压比通过第一液压流路65提供给第一液压室55的第一容量操作用液压要低。

本实施方式所涉及的液压供给控制阀62由先导操作式的伺服阀构成，具有套筒62a、以能够在该套筒62a内滑动的方式装填的线轴62b、分别配置在该线轴62b的轴向两侧的弹簧63以及先导端口64。线轴62b在先导端口64没有被提供容量先导压时，利用弹簧63的弹力以最大开口面积保持在使第二液压流路66开放的全开位置(图2的左侧位置)。另一方面，线轴62b在先导端口64被提供了容量先导压时，以与该容量先导压的大小对应的冲程从全开位置向闭合方向(图2中为向左)位移，使提供给第二液压室56的第二容量操作用液压低于提供给第一液压室55的第一容量操作用液压。

容量先导流路69通过将先导泵33排出的工作油引导至液压供给控制阀62的先导端口64，从而向该先导端口64提供容量先导压。

先导压操作阀68设置在容量先导流路69的中途，从控制装置70接收到容量指令的输入时，以与该容量指令的大小相对应的开度进行开阀，从而使提供给先导端口64的容量先导压增大。本实施方式所涉及的先导压操作阀68由具有电磁阀67的电磁比例阀构成。电磁阀67接受励磁电流的供给来作为所述容量指令。

先导压操作阀68在电磁阀67没有被提供所述励磁电流(即未输入容量指令)时闭阀，从而切断容量先导流路69，阻止向该先导端口64提供所述容量先导压。另一方面，先导压操作阀68在电磁阀67被提供了所述励磁电流(即输入了容量指令)时开阀，从而以与该励磁电流的大小相对应的开度打开所述容量先导流路69，允许与该开度相对应的大小的容量先导压提供给先导端口64。

图3是表示实施方式所涉及的回转式工程机械100中回转马达10的偏转切换压与偏转容量的关系的图。图3中的回转马达10是当斜板的偏转角改变时马达容量就会发生改变的斜板形轴向活塞马达。但回转马达10不限于此种马达。

回转马达10的马达容量在提供给先导端口64的容量先导压为压力Pb时，被设定为预先设定的默认容量。另外，回转马达10的马达容量在容量先导压为压力Pa以下时，被设定为小于所述默认容量的最小容量，在容量先导压为压力Pc以上时，被设定为大于所述默认容量的最大容量。由此，通过在压力Pa～压力Pc之间改变容量先导压，从而，回转马达10的马达容量能够设定为最小容量～最大容量之间的任意值。

默认容量是与回转马达10的马达容量相关的预设值。默认容量是为了上部回转体的回转减速而预设的值。换言之，默认容量是上部回转体2的回转处于减速状态时使用的马达容量。本实施方式中，默认容量是比马达容量的最大容量要小且比最小容量要大的值。默认容量是上述制动回路对回转马达10进行制动时因超扭矩而对机器产生的负荷、以及制动扭矩不足都能够被减轻而预先设定的马达容量，基于回转式工程机械100的特性适当设定。相当于默认容量的数据存储在控制装置70中。

控制装置70例如由微机构成。控制器70由中央处理装置(Central ProcessingUnit)、存储各种控制程序的ROM(Read Only Memory)、以及作为CPU的工作区域而使用的RAM(Random Access Memory)等构成。

图4是表示实施方式所涉及的回转式工程机械100的功能性结构的框图。如图4所示，控制装置70在功能上具备压差运算部71、容量控制部72和回转状态判定部73。控制装置70通过CPU执行所述控制程序进行动作，从而在功能上实现压差运算部71、容量控制部72和回转状态判定部73。控制装置70基于从工作油压检测器81A、81B、回转操作检测部82A、82B、回转速度检测器83、泵工作压检测器84等输入的信号，执行所述控制程序，从而控制回转式工程机械100的动作(回转马达10等的动作)。

压差运算部71能够基于工作油压检测器81A、81B检测到的检测值，计算出回转马达10的马达压差ΔP(有效压差ΔP)。具体如下所述。

回转马达10的第1端口10a的工作油压力设为压力MA，第2端口10b的工作油压力设为压力MB。压差运算部71在上部回转体2正在进行右回转时工作油提供给第1端口10a并从第2端口10b排出的情况下，基于ΔP＝MA-MB的公式来计算马达压差ΔP。压差运算部71在上部回转体2正在进行左回转时工作油提供给第2端口10b并从第1端口10a排出的情况下，基于ΔP＝MB-MA的公式来计算马达压差ΔP。

回转状态判定部73能够判定上部回转体2的回转状态。回转状态判定部73的功能将在后文中基于图6所示的流程图来描述。

容量控制部72能够控制回转马达10的马达容量。容量控制部72在复合操作时控制马达容量，以使回转马达10的马达容量达到设定容量。从而，在复合操作时，上部回转体2的回转动作会符合操作人员的喜好。另一方面，容量控制部72在通过回转状态判定部73判定为上部回转体2的回转处于减速状态的情况下，无论是否正在进行复合操作，都控制马达容量以使马达容量达到默认容量。由此，上部回转体2的回转减速时，能够减轻因回转马达10的马达容量被设定为大于默认容量的预设的第1设定容量的情况下有可能发生的超扭矩对机器产生的负荷，而且，能够避免因马达容量被设定为小于默认容量的预设的第2设定容量的情况下有可能发生的制动转矩不足。由此，在上部回转体2的回转减速时，能够利用制动回路实现始终稳定的制动性能(停止性能)。所述设定容量是为了所述复合操作而设定的马达容量。该设定容量可以是预设值。另外，所述设定容量也可以是根据例如上部回转体2的回转动作的负荷、附属装置(例如动臂4)的动作的负荷、回转式工程机械100的姿势等而设定的值(根据回转式工程机械额状态变动的变动值)。若举具体示例，如下所述。

容量控制部72例如能够基于以下预先设定的目标马达容量来设定复合操作时的马达容量。图5是表示实施方式所涉及的回转式工程机械100中回转马达10的目标马达容量的设定例的图。

图5中，纵轴表示回转马达10的马达容量，横轴表示回转马达10的回转强度(群集调整值)。图5中横轴的回转强度是在上部回转体2的回转动作和动臂4的起伏动作同时进行的复合操作时，操作人员能够根据其喜好来选择上部回转体2的回转加速。该回转强度分为多个级别(例如10级)。操作人员对回转式工程机械100进行操作时，对于上部回转体2的回转动作和动臂4的起伏动作，有时会根据作业性、作业用途、操作技量等，想要使上部回转体2的回转动作优先、或想要使动臂4的起伏动作优先等，操作人员各自有着动作的喜好。例如，操作人员在复合操作时想要使上部回转体2的回转动作优先的情况下，从10级中选择较高的级别，在复合操作时想要使动臂4的起伏动作优先的情况下，从10级中选择较低的级别。具体而言，操作人员例如在对回转式工程机械100进行操作之前，利用省略了图示的操作面板，从10级中选择回转强度的级别。与所选择的级别相当的信号被输入至控制装置70。控制装置70中预先存储有与各级别的回转强度相对应的马达容量。

基于上述图5所示的目标马达容量的设定例，马达容量例如如下地被设定和控制。即，控制装置70在功能上具备的容量设定部将预先存储在控制装置70中的多个级别的回转强度所对应的马达容量中与由操作人员所选择的回转强度相当的容量设定为复合操作时的设定容量(目标马达容量)，控制装置70存储该设定容量。然后，容量控制部72在复合操作时控制回转马达10的马达容量，以达到容量设定部所设定的设定容量。具体而言，容量控制部72控制先导压操作阀68，并调节提供给先导端64的容量先导压，以使马达容量达到设定容量。从而，在上部回转体2的回转动作和动臂4的起伏动作同时进行的复合操作时，回转马达10的马达容量被自动地设定为设定容量。

图5中的纵轴上的“初始设定值”是回转式工程机械100启动时自动设定的马达容量的初始值。图5中的纵轴上的“MAX”是相当于图3中的最大容量的马达容量，该纵轴上的“Min”是相当于图3中的最小容量的马达容量。因此，在操作人员没有设定回转强度的级别或在设定回转强度的级别之前，马达容量被设定为初始设定值。本实施方式中，图5中的马达容量的初始设定值是与图3中的默认容量相同的值。但初始设定值也可以是不同于所述默认容量的值。

图6是实施方式所涉及的回转式工程机械100的控制例的流程图。

控制装置70读取输入到该控制装置70的各种检测信号(步骤S1)。具体而言，控制装置70获取工作油压检测器81A、81B检测到的第1马达压力检测信号和第2马达压力检测信号、回转操作检测部8A、82B检测到的回转先导压检测信号、回转速度检测器83检测到的与上部回转体2的回转速度的大小、回转方向等相当的回转速度检测信号、泵工作压检测器84检测到的第2液压泵32的工作压相对应的工作压检测信号。控制装置70存储与这些信号相关的数据。

控制装置70基于工作压检测信号，判定第2液压泵32的工作压是否小于预先设定的阈值A(步骤S2)。在第2液压泵32的工作压为阈值A以上的情况下(步骤S2:否)，容量控制部72将回转马达10的马达容量设定为默认容量(步骤S11)。即，在第2液压泵32的工作压是阈值A以上的较大压力的情况下，将回转马达10的马达容量设定为默认容量，从而能够防止回转马达10的回转扭矩过大。另一方面，在第2液压泵32的工作压小于阈值A的情况下(步骤S2：是)，回转状态判定部73基于回转先导压检测信号，判定回转先导压是否在预先设定的阈值B以上(步骤S3)。

在回转先导压小于阈值B的情况下(步骤S3:否)，即，操作人员没有进行回转操作的情况下，容量控制部72将回转马达10的马达容量设定为默认容量(步骤S11)。另一方面在回转先导压为阈值B以上情况下(步骤S3：是)，即，操作人员进行了回转操作情况下，压差运算部71基于与工作油压检测器81A、81B检测到的检测值相当的马达压力检测信号，计算出回转马达10的马达压差ΔP(有效压差ΔP)(步骤S4)。控制装置70存储计算结果。

回转状态判定部73基于回转速度检测器83检测到的与上部回转体2的回转速度的大小、回转方向等相当的回转速度检测信号，判定回转马达10的回转速度(上部回转体2的回转速度)是否超过预先设定的阈值C，并且判定回转马达10的回转方向(上部回转体2的回转方向)是否与操作人员对回转操作杆12a进行回转操作的方向一致(步骤S5)。

在回转马达10的回转速度的大小为预先设定的阈值C的情况下(步骤S5:否)，即，上部回转体2实质上没有回转的情况下，容量控制部72将回转马达10的马达容量设定为默认容量(步骤S11)。另外，在回转马达10的回转方向是操作人员的回转操作方向的相反方向的情况下(步骤S5:否)，即，操作人员向所谓的反向操作杆方向对回转操作杆12a进行操作的情况下，容量控制部72将回转马达10的马达容量设定为默认容量(步骤S11)。

另一方面，在回转马达10的回转速度大小超过阈值C且回转马达10的回转方向与操作人员的回转操作方向一致的情况下(步骤S5：是)，回转状态判定部73判定马达压差ΔP是否在预先设定的阈值D以上(步骤S6)。即，上部回转体2进行回转动作且操作人员向与上部回转体2的回转方向相同的方向对回转操作杆12a进行操作的情况下(正在沿着操作方向进行回转的情况下)，回转状态判定部73判定马达压差ΔP是否在预先设定的阈值D以上(步骤S6)。

在马达压差ΔP为阈值D以上的情况下(步骤S6：是)，控制装置70判定操作人员为了使动臂缸7(致动器)进行动作而对操作杆施加的操作量是否在预先设定的阈值E以上(步骤S7)。

在动臂缸7的操作量为阈值E以上的情况下(步骤S7：是)，即，使回转马达10进行动作额回转操作和使动臂缸7进行动作的起伏操作同时进行的复合操作的情况下，容量控制部72将马达容量变为设定容量(步骤S8)。然后，控制装置70重复上述一系列的流程(步骤S1～S12)。该设定容量不一定要基于上述图5所示的马达容量的设定例来进行设定，也可以采用各种方法进行设定。在该设定容量基于例如图5所示的马达容量的设定例来设定的情况下，操作人员在操作回转式工程机械100之前预先选择的回转强度的等级(参照图5)所对应的马达容量变为该设定容量。

另外，在动臂缸7的相关操作量小于阈值E的情况下(步骤S7:否)，容量控制部72进行将马达容量设定为默认容量的控制(步骤S11)。即，在进行了仅使回转马达10进行动作的回转操作的操作的情况下(回转单独操作时)，容量控制部72进行将马达容量设定为默认容量的控制(步骤S11)。然后，控制装置70重复上述一系列的流程(步骤S1～S12)。

另一方面，马达压差ΔP小于阈值D的条件(步骤S6：否)可以成为表征回转马达10的转速下降的指标，并且可以成为表征有可能发生气蚀的指标。因此，在马达压差ΔP小于阈值D的情况下，回转状态判定部73判定出口节流侧的压力(M/O压)即回转马达10的工作油排出侧的端口的工作油压力是否小于预先设定的阈值F(步骤S9)。

在出口节流侧的压力小于阈值F的情况下(步骤S9：是)，回转状态判定部73基于回转速度检测器83检测到的回转速度检测信号，判定回转马达10的回转速度是否在上一次检测到的回转马达10的回转速度以上(步骤S10)。即，在回转马达10的工作油排出侧的端口所连接的管路(管路4或管路15)未产生制动压力的情况下，回转状态判定部73基于回转速度检测器83检测到的与上部回转体2的回转速度的大小、回转方向等相当的回转速度检测信号，判定回转马达10的回转速度是否为上一次检测到的回转马达10的回转速度以上(步骤S10)。

在回转马达10的回转速度为上一次检测到的回转马达10的回转速度以上的情况下(步骤S10:是)，即，上部回转体2的回转速度没有减小的情况下，容量控制部72进行使马达容量减少的控制(步骤S12)。然后，控制装置70重复上述一系列的流程(步骤S1～S12)。

本实施方式中，与回转操作检测部82A、82B检测到的回转操作的方向、回转速度检测器83检测到的回转速度、以及压差运算部71计算出的压差ΔP相关的减速判定条件被预先设定。而且，本实施方式中，在该减速判定条件满足从而上部回转体2处于减速状态的情况下(步骤S3：是，步骤S5：是，步骤S6：否)，而且排出工作油的端口的工作油压力小于预先设定的阈值F(步骤S9：是)且上部回转体2的回转速度没有减少(步骤S10：是)这样的气蚀判定条件满足的情况下，容量控制部72控制马达容量以使回转马达10的容量减少(步骤S12)。由此，能够抑制气蚀发生。

在气蚀判定条件满足的情况下，容量控制部72例如能够进行使回转马达10的马达容量从设定容量或默认容量阶段式减少的控制。然后，在控制装置70重复进行上述一系列流程(步骤S1～S12)的期间，当液压回路不再满足气蚀判定条件时，容量控制部72能够停止使回转马达10的马达容量减少的控制。另外，在气蚀判定条件满足的情况下，容量控制部72例如可以使回转马达10的马达容量不是上述那样阶段性地减少，而是从设定容量或默认容量一次性减少至最小容量。

另一方面，在出口节流侧的压力为阈值F的情况下(步骤S9:否)，容量控制部72进行将马达容量设定为默认容量的控制(步骤S11)。即，在回转马达10的工作油排出侧的端口所连接的管路(管路4或管路15)中产生了制动压力的情况下(上部回转体2处于减速状态的情况下)，容量控制部72进行将马达容量设定为默认容量的控制(步骤S11)。然后，控制装置70重复上述一系列的流程(步骤S1～S12)。

另外，在出口节流侧的压力小于阈值F的情况下(步骤S9:是)且回转马达10的回转速度小于上一次检测到的回转马达10的回转速度的情况下(步骤S10：否)，容量控制部72进行将马达容量设定为默认容量的控制(步骤S11)。即，在回转马达10的工作油排出侧的端口所连接的管路中没有产生制动压力且上部回转体2的回转速度正在减少的情况下，容量控制部72进行将马达容量设定为默认容量的控制(步骤S11)。然后，控制装置70重复上述一系列的流程(步骤S1～S12)。

如上所述，本实施方式中，容量控制部72构成为能够将马达容量控制为设定容量，以使复合操作时的容量不同于默认容量，因此，能够使上部回转体2和动臂4在与复合操作的状况或操作人员喜好等相匹配的状态下进行动作。另一方面，容量控制部72在通过回转状态判定部73判定为上部回转体2的回转处于减速状态的情况下，无论是否正在进行复合操作，都控制马达容量以使马达容量达到默认容量。由此，上部回转体2的回转减速时，能够减轻因回转马达10的马达容量被设定为大于默认容量的第1容量的情况下发生的超扭矩对机器产生的负荷，而且，能够避免因马达容量被设定为小于默认容量的第2容量的情况下发生的制动转矩不足。由此，在上部回转体2的回转减速时，能够利用制动回路实现始终稳定的制动性能(停止性能)。

另外，本实施方式中，基于回转操作检测部82A、82B检测到的回转先导压和回转速度检测器83检测到的上部回转体2的回转速度，能够判定上部回转体2是否正在向回转操作的操作方向进行回转。工作油压检测器81A、81B检测到的有效压差ΔP小于预先设定的阈值D可以成为表征回转马达2的转速下降的指标。从而，即使在判定为上部回转体2正在向回转操作的操作方向进行回转的情况下，若有效压差ΔP小于所述阈值D的条件满足，则可以判定为上部回转体2有可能处于减速状态。

另外，本实施方式中，不仅能够像上述那样判定上部回转体2的回转的减速状态，还能够判定气蚀的可能性。通过基于气蚀的判定来控制马达容量，从而能够抑制气蚀发生。回转式工程机械100中，出口节流侧的压力即回转马达10的工作油排出侧的端口的工作油压力小于预先设定的阈值F可以成为表征与该端口连接的管路14或管路5中没有产生制动压力的指标。因而，即使在判定为上部回转体2处于减速状态的情况下，若出口节流侧的压力小于所述阈值F，则液压回路中有可能发生气蚀。具体例如，当回转式工程机械100位于倾斜地面上时，由于上部回转体2的重力，有可能使回转速度向着该重力作用的方向增加的同时进行回转。这种情况下，提供给回转马达10的工作油的吸收流量比实际的上部回转体2的回转速度相对应的流量要小，因此有可能在液压回路中发生气蚀。因此，本实施方式中，除了满足上述的用于判定上部回转体2是否处于减速状态的条件之外，还在出口节流侧的压力小于所述阈值F且回转状态判定部73将回转速度检测器83检测多次得到的回转速度进行比较并判定为上部回转体2的回转速度没有减少的情况下，容量控制部72控制马达容量以使回转马达10的容量减少。由此，能够抑制气蚀发生。

另外，出口节流侧的压力在预先设定的所述阈值F以上可以成为表征回转马达10的工作油排出侧的端口所连接的管路14或管路15中产生了制动压力的指标。因此，本实施方式中，上述的减速判定条件即与回转操作检测部82A、82B检测到的回转操作的方向、回转速度检测器83检测到的回转速度、以及压差运算部71计算出的回转马达的压差ΔP相关的减速判定条件被预先设定。而且，除了满足该减速判定条件，而且出口节流侧的压力为所述阈值F以上的情况下，容量控制部72控制回转马达10的容量以使马达容量达到默认容量。由此，既能提高上部回转体2的减速装的判定精度，又能在上部回转体2的回转减速时，能够利用制动回路实现始终稳定的制动性能(停止性能)。

另外，在回转式工程机械100中，出口节流侧的压力小于所述阈值F可以如上成为表征回转马达10的工作油排出侧的端口所连接的管路14或管路15中没有产生制动压力的指标。而且，出口节流侧的压力小于所述阈值F可以成为表征制动压力具有增大的趋势但该制动压力尚未达到所述阈值F的指标。因此，本实施方式中，在出口节流侧的压力小于所述阈值F且回转状态判定部73将回转速度检测器83检测多次得到的回转速度进行比较并判定为上部回转体2的回转速度正在减少的情况下，容量控制部72控制回转马达10的容量以使马达容量成为默认容量。即，在上述情况下，出口节流侧的压力即制动压力未达到所述阈值F，但上部回转体2的回转速度实际上在减少，因此判定为上部回转体2的回转处于减速状态。在该情况下，容量控制部72控制回转马达10的容量以使马达容量达到默认容量。由此，既能提高上部回转体2的减速装的判定精度，又能在上部回转体2的回转减速时，能够利用制动回路实现始终稳定的制动性能(停止性能)。

[变形例]

上述实施方式中，如图5的图表所示，例举了操作人员根据其喜好来选择回转强度，在复合操作时回转马达10的马达容量被设定为其选择的目标马达容量(设定容量)的情况，然而并不局限于此。关于所述复合操作时的回转马达10的马达容量的设定容量，例如可以根据上部回转体2的回转动作的负荷、附属装置(例如动臂4)的动作的负荷、回转式工程机械100的姿势等而变更。

上述实施方式中，在图6所示的流程图的步骤S7中，例举了在进行了仅使回转马达10进行动作的回转操作的操作的情况下(回转单独操作时)，容量控制部72进行将马达容量设定为默认容量的控制的情况，然而并不局限于此。在回转单独操作时，也可以将马达容量设定为与默认容量不同的预先设定的回转单独操作用的设定容量。

上述实施方式中，在图6所示的流程图的步骤S10中，例举了回转状态判定部73通过判定回转马达10的回转速度是否为上一次检测到的回转马达10的回转速度以上，来判定为上部回转体2的回转速度是否正在减少，然而并不局限于此。回转状态判定部73也可以通过比较回转速度检测器83所检测到3个以上的回转速度，来判定为上部回转体2的回转速度是否正在减少。

上述实施方式中，例举了回转操作检测部82A、82B由右回转先导压传感器82A和左回转先导压传感器82B构成的情况，然而并不局限于此。例如，在关于回转操作装置的回转操作的操作信号被输入控制装置，并根据被输入的操作信号来检测所述回转操作的方向的情况下，所述回转操作检测部也可以作为控制装置所具有的回转操作检测功能来构成。

如上文所述，提供一种回转式工程机械，其在复合操作时使马达容量为适合该复合操作的容量，并且在上部回转体的回转减速时能够得到稳定的制动特性。

本发明提供的回转式工程机械包括：基体；上部回转体，可回转地搭载在所述基体上；附属装置，搭载在所述上部回转体上；液压泵，用于排出工作油；回转马达，由可变容量型液压马达构成，接收从所述液压泵排出的所述工作油的供给以使所述上部回转体进行回转的方式而工作；致动器，接收从所述液压泵排出的所述工作油的供给以使所述附属装置进行动作的方式而工作；制动回路，以使所述上部回转体的回转减速的方式对所述回转马达进行制动；回转状态判定部，判定所述上部回转体的回转是否处于减速状态；以及，容量控制部，控制构成所述回转马达的所述回转马达的容量即马达容量。所述容量控制部，在同时进行用于使所述上部回转体进行回转的操作和用于使所述附属装置进行动作的操作的复合操作时，使所述马达容量成为为了所述复合操作而设定的容量，另一方面，在所述回转状态判定部判定为所述上部回转体的回转处于减速状态的情况下，即使是在所述复合操作的情况下，也使所述马达容量成为预先设定的默认容量。

根据该回转式工程机械，容量控制部在复合操作时，通过将马达容量设为为了所述复合操作而设定的容量，能够以配合复合操作的状况或操作人员的喜好等的状态来使上部回转体及附属装置动作，另一方面，在通过回转状态判定部判定为上部回转体的回转处于减速状态的情况下，无论是否正在进行复合操作，都能够通过使马达容量达到预先设定的默认容量(通过使马达容量变回默认容量)，使制动特性保持固定。因此，操作人员能够利用稳定的制动特性来使上部回转体的回转减速，安全地使上部回转体停止。

所述回转式工程机械中，较为理想的是，所述回转马达，具有第1端口及第2端口，通过接收对所述第1端口和所述第2端口的其中一个端口的所述工作油的供给，向与该一个端口相对应的方向旋转，并且从另一个端口排出所述工作油，所述回转式工程机械还包括：回转操作装置，接收用于使所述上部回转体进行回转的回转操作；回转操作检测部，检测被施加于所述回转操作装置的所述回转操作的方向；回转速度检测器，检测所述上部回转体的回转速度；工作油压检测器，检测在所述第1端口的所述工作油的压力和在所述第2端口的所述工作油的压力；以及，压差运算部，基于所述回转速度检测器检测到的所述回转速度和所述工作油压检测器检测到的所述工作油的压力，计算在所述第1端口的所述工作油的压力与在所述第2端口的所述工作油的压力之差即所述回转马达的压差，其中，所述回转状态判定部，基于所述回转操作检测部检测到的所述回转操作的方向、所述回转速度检测器检测到的所述回转速度以及所述压差运算部计算出的所述压差，判定所述上部回转体的回转是否处于减速状态。

根据该结构，以关于所述回转操作的方向、所述回转速度以及所述压差的减速判定条件的充足为减速状态的判定条件，因此，操作人员能够考虑回转操作的方向、上部回转体的实际的回转速度以及回转马达的压差而适当地进行减速状态的判定。

所述回转式工程机械中，较为理想的是，所述回转状态判定部，基于所述回转操作检测部检测到的所述回转操作的方向以及所述回转速度检测器检测到的所述回转速度，判定所述上部回转体是否正在向所述回转操作的操作方向进行回转，在所述上部回转体正在向所述回转操作的操作方向进行回转且所述压差运算部计算出的所述压差小于预先设定的阈值的情况下，判定所述上部回转体的回转处于减速状态。

根据该结构，回转速度检测器能够检测上部回转体的回转速度、即回转速度的大小和回转方向。因此，回转状态判定部能够基于回转操作检测部检测到的回转操作的方向以及回转速度检测器检测到的上部回转体的回转速度(大小及方向)，判定上部回转体是否正在向回转操作的方向进行回转。而且，压差运算部计算出的回转马达的压差(有效压差)较小、即该压差小于预先设定的阈值的情况可以成为表征回转马达的转速的转速下降的指标。因此，回转状态判定部在上部回转体正在向回转操作的操作方向回转的情况下，能够根据所述压差来判定上部回转体的减速状态。

所述回转式工程机械中，较为理想的是，所述容量控制部，即使在所述回转状态判定部判定为所述上部回转体的回转处于减速状态的情况下，若排出所述工作油的所述另一个端口上的所述工作油的压力小于预先设定的阈值且所述上部回转体的所述回转速度没有减少，则以使所述回转马达的容量减少的方式控制所述马达容量。

根据该结构，不仅能够像上述那样基于上述的减速判定条件来判定上部回转体的回转的减速状态，还能够判定气蚀的可能性。通过基于该气蚀的判定来控制马达容量，从而能够抑制气蚀发生。具体例如，判定是否满足与出口节流侧的压力以及有无回转速度减少相关的气蚀判定条件。该判定中，能够判定是否存在提供给回转马达的工作油的吸收流量比实际的上部回转体的回转速度相对应的流量(具体为根据回转速度和马达容量而决定的流量)要小的可能性。因此，根据本结构，即使在判定满足所述减速判定条件而上部回转体处于减速状态的情况下，若满足所述气蚀判定条件，则容量控制部控制马达容量以使回转马达的容量减少，从而能够抑制气蚀发生。

Claims (4)

1.一种回转式工程机械，其特征在于包括：

基体；

上部回转体，可回转地搭载在所述基体上；

附属装置，搭载在所述上部回转体上；

液压泵，用于排出工作油；

回转马达，由可变容量型液压马达构成，接收从所述液压泵排出的所述工作油的供给以使所述上部回转体进行回转的方式而工作；

致动器，接收从所述液压泵排出的所述工作油的供给以使所述附属装置进行动作的方式而工作；

制动回路，以使所述上部回转体的回转减速的方式对所述回转马达进行制动；

回转状态判定部，判定所述上部回转体的回转是否处于减速状态；以及，

容量控制部，控制构成所述回转马达的所述回转马达的容量即马达容量，其中，

所述容量控制部，在同时进行用于使所述上部回转体进行回转的操作和用于使所述附属装置进行动作的操作的复合操作时、且由上述回转状态判定部判定为上述上部回转体的回转不是减速状态的情况下，使所述马达容量成为为了所述复合操作而设定的容量，另一方面，在所述回转状态判定部判定为所述上部回转体的回转处于减速状态的情况下，与是否在所述复合操作中无关，使所述马达容量成为预先设定的默认容量。

2.如权利要求1所述的回转式工程机械，其特征在于：

所述回转马达，具有第1端口及第2端口，通过接收对所述第1端口和所述第2端口的其中一个端口的所述工作油的供给，向与该一个端口相对应的方向旋转，并且从另一个端口排出所述工作油，

所述回转式工程机械还包括：

回转操作装置，接收用于使所述上部回转体进行回转的回转操作；

回转操作检测部，检测被施加于所述回转操作装置的所述回转操作的方向；

回转速度检测器，检测所述上部回转体的回转速度；

工作油压检测器，检测在所述第1端口的所述工作油的压力和在所述第2端口的所述工作油的压力；以及，

压差运算部，基于所述回转速度检测器检测到的所述回转速度和所述工作油压检测器检测到的所述工作油的压力，计算在所述第1端口的所述工作油的压力与在所述第2端口的所述工作油的压力之差即所述回转马达的压差，其中，

所述回转状态判定部，基于所述回转操作检测部检测到的所述回转操作的方向、所述回转速度检测器检测到的所述回转速度以及所述压差运算部计算出的所述压差，判定所述上部回转体的回转是否处于减速状态。

3.如权利要求2所述的回转式工程机械，其特征在于：

所述回转状态判定部，

基于所述回转操作检测部检测到的所述回转操作的方向以及所述回转速度检测器检测到的所述回转速度，判定所述上部回转体是否正在向所述回转操作的操作方向进行回转，

在所述上部回转体正在向所述回转操作的操作方向进行回转且所述压差运算部计算出的所述压差小于预先设定的阈值的情况下，判定所述上部回转体的回转处于减速状态。

4.如权利要求2或3所述的回转式工程机械，其特征在于：

所述容量控制部，即使在所述回转状态判定部判定为所述上部回转体的回转处于减速状态的情况下，若排出所述工作油的所述另一个端口上的所述工作油的压力小于预先设定的阈值且所述上部回转体的所述回转速度没有减少，则以使所述回转马达的容量减少的方式控制所述马达容量。

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