JP2018112304A - 建設機械の油圧駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回加速時および／または旋回減速時のショックを緩和できるようにする。【解決手段】建設機械の油圧駆動システム１Ａは、旋回モータ４と、操作レバー５１の傾倒角に応じた旋回操作信号を出力する旋回操作装置５と、スプールおよび指令電流を受けてスプールを駆動する駆動部を含み、指令電流が大きくなるほど旋回モータへの作動液の供給量および旋回モータからの作動液の排出量を増大させる旋回方向切換弁３と、旋回操作信号が大きくなるほど大きな指令電流を旋回方向切換弁へ送給する制御装置６と、旋回モータの流出圧を検出する圧力センサ６１，６２と、を備え、制御装置は、旋回操作信号が減少した場合、圧力センサで検出される旋回モータの流出圧が閾値を超えて上昇しているときに、スプールの移動速度を制限値以下に維持するように旋回方向切換弁へ指令電流を送給する。【選択図】図１

Description

本発明は、建設機械の油圧駆動システムに関する。

油圧ショベルや油圧クレーンのような建設機械には、旋回モータを含む油圧駆動システムが搭載されている（例えば、特許文献１参照）。旋回モータへは、旋回方向切換弁を介してポンプから作動液が供給される。

具体的に、旋回方向切換弁は、一対の給排ラインにより旋回モータと接続されている。一対の給排ラインのそれぞれの圧力は、リリーフ弁によって上限圧以下に保たれる。また、旋回方向切換弁は、旋回操作装置の操作レバーの傾倒角（旋回操作量）が大きくなるほど、旋回モータへの作動液の供給量および旋回モータからの作動液の排出量を増大させる。

特開２００１−２５４７０２号公報

ところで、旋回加速時に、旋回モータの流入圧がリリーフ弁で規定される上限圧まで急激に立ち上がると、旋回モータの流入圧が上限圧に達したときにショックが発生することがある。また、旋回減速時に、旋回モータの流出圧がリリーフ弁でき規定される上限圧まで急激に立ち上がると、旋回モータの流出圧が上限圧に達したときにショックが発生することがある。

これらのショックを緩和するには、リリーフ弁として、特許文献１に開示されているような昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることが考えられる。昇圧緩衝機能付のリリーフ弁は、一次圧（入口圧）が設定値となるまでは一次圧の変化率を規制せずに、一次圧が設定値から上限圧まで上昇するときに一次圧をゆっくりと上昇させるものである。

しかしながら、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁は構造が複雑であるために、サイズが大きく、コストが高い。

そこで、本発明は、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回加速時および／または旋回減速時のショックを緩和できるようにすることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、一つの側面から、旋回モータと、操作レバーを含み、前記操作レバーの傾倒角に応じた旋回操作信号を出力する旋回操作装置と、スプールおよび指令電流を受けて前記スプールを駆動する駆動部を含み、前記指令電流が大きくなるほど前記旋回モータへの作動液の供給量および前記旋回モータからの作動液の排出量を増大させる旋回方向切換弁と、前記旋回操作信号が大きくなるほど大きな指令電流を前記旋回方向切換弁へ送給する制御装置と、前記旋回モータの流出圧を検出する圧力センサと、を備え、前記制御装置は、前記旋回操作信号が減少した場合、前記圧力センサで検出される前記旋回モータの流出圧が閾値を超えて上昇しているときに、前記スプールの移動速度を制限値以下に維持するように前記旋回方向切換弁へ指令電流を送給する、建設機械の油圧駆動システムを提供する。

上記の構成によれば、旋回減速時（旋回操作信号が減少した場合）に旋回モータの流出圧が閾値以上となれば、旋回操作信号に対して旋回方向切換弁の閉動作が遅れる。従って、旋回モータの流出圧は、閾値から上限圧まではゆっくりと上昇する。これにより、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回減速時のショックを緩和することができる。

前記制御装置は、前記圧力センサで検出される前記旋回モータの流出圧に基づいて、前記制限値をフィードフォワード制御またはフィードバック制御により調整してもよい。この構成によれば、旋回減速時のショックをより効果的に緩和することができる。

上記の油圧駆動システムは、供給ラインにより前記旋回方向切換弁と接続された可変容量型のポンプと、前記ポンプの傾転角を調整する流量調整装置と、前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧を検出する圧力センサと、をさらに備え、前記制御装置は、前記旋回操作信号が大きくなるほど前記ポンプの吐出流量が増加するように前記流量調整装置を制御し、かつ、前記旋回操作信号が増加した場合、前記圧力センサで検出される前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧が閾値を超えたときに、前記ポンプの傾転角の変化率または指令値を制限値以下に維持するように前記流量調整装置を制御してもよい。この構成によれば、旋回加速時（旋回操作信号が増加した場合）にポンプの吐出圧または旋回モータの流入圧が閾値以上となれば、旋回操作信号に対してポンプの吐出流量の立ち上がりが遅れる。従って、旋回モータの流入圧は、閾値から上限圧まではゆっくりと上昇する。これにより、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回加速時のショックを緩和することができる。

あるいは、上記の油圧駆動システムは、供給ラインにより前記旋回方向切換弁と接続された可変容量型のポンプと、前記ポンプの傾転角を調整する流量調整装置と、前記供給ラインから分岐するアンロードラインに設けられたアンロード弁と、前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧を検出する圧力センサと、をさらに備え、前記制御装置は、前記旋回操作信号が大きくなるほど前記ポンプの吐出流量が増加するように前記流量調整装置を制御するともに、前記旋回操作信号が大きくなるほど前記アンロード弁の開度が小さくなるように前記アンロード弁を制御し、かつ、前記旋回操作信号が増加した場合、前記圧力センサで検出される前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧が閾値を超えたときに、前記アンロード弁の開度の変化率または指令値を制限値以下に維持するように前記アンロード弁を制御してもよい。この構成によれば、旋回加速時（旋回操作信号が増加した場合）にポンプの吐出圧または旋回モータの流入圧が閾値以上となれば、旋回操作信号に対してアンロード弁の閉動作が遅れて旋回モータへの作動液の供給量の立ち上がりが遅れる。従って、旋回モータの流入圧は、閾値から上限圧まではゆっくりと上昇する。これにより、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回加速時のショックを緩和することができる。

また、本発明は、別の側面から、旋回モータと、操作レバーを含み、前記操作レバーの傾倒角に応じた旋回操作信号を出力する旋回操作装置と、前記旋回操作信号が大きくなるほど前記旋回モータへの作動液の供給量および前記旋回モータからの作動液の排出量を増大させる旋回方向切換弁と、供給ラインにより前記旋回方向切換弁と接続された可変容量型のポンプと、前記ポンプの傾転角を調整する流量調整装置と、前記旋回操作信号が大きくなるほど前記ポンプの吐出流量が増加するように前記流量調整装置を制御する制御装置と、前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧を検出する圧力センサと、を備え、前記制御装置は、前記旋回操作信号が増加した場合、前記圧力センサで検出される前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧が閾値を超えたときに、前記ポンプの傾転角の変化率または指令値を制限値以下に維持するように前記流量調整装置を制御する、建設機械の油圧駆動システムを提供する。

上記の構成によれば、旋回加速時（旋回操作信号が増加した場合）にポンプの吐出圧または旋回モータの流入圧が閾値以上となれば、旋回操作信号に対してポンプの吐出流量の立ち上がりが遅れる。従って、旋回モータの流入圧は、閾値から上限圧まではゆっくりと上昇する。これにより、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回加速時のショックを緩和することができる。

前記制御装置は、前記圧力センサで検出される前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧に基づいて、前記制限値をフィードフォワード制御またはフィードバック制御により調整してもよい。この構成によれば、旋回加速時のショックをより効果的に緩和することができる。

また、本発明は、さらに別の側面から、旋回モータと、操作レバーを含み、前記操作レバーの傾倒角に応じた旋回操作信号を出力する旋回操作装置と、前記旋回操作信号が大きくなるほど前記旋回モータへの作動液の供給量および前記旋回モータからの作動液の排出量を増大させる旋回方向切換弁と、供給ラインにより前記旋回方向切換弁と接続された可変容量型のポンプと、前記ポンプの傾転角を調整する流量調整装置と、前記供給ラインから分岐するアンロードラインに設けられたアンロード弁と、前記旋回操作信号が大きくなるほど前記ポンプの吐出流量が増加するように前記流量調整装置を制御するともに、前記旋回操作信号が大きくなるほど前記アンロード弁の開度が小さくなるように前記アンロード弁を制御する制御装置と、前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧を検出する圧力センサと、を備え、前記制御装置は、前記旋回操作信号が増加した場合、前記圧力センサで検出される前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧が閾値を超えたときに、前記アンロード弁の開度の変化率または指令値を制限値以下に維持するように前記アンロード弁を制御する、建設機械の油圧駆動システムを提供する。

上記の構成によれば、旋回加速時（旋回操作信号が増加した場合）にポンプの吐出圧または旋回モータの流入圧が閾値以上となれば、旋回操作信号に対してアンロード弁の閉動作が遅れて旋回モータへの作動液の供給量の立ち上がりが遅れる。従って、旋回モータの流入圧は、閾値から上限圧まではゆっくりと上昇する。これにより、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回加速時のショックを緩和することができる。

前記制御装置は、前記圧力センサで検出される前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧に基づいて、前記制限値をフィードフォワード制御またはフィードバック制御により調整してもよい。この構成によれば、旋回加速時のショックをより効果的に緩和することができる。

本発明によれば、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回加速時および／または旋回減速時のショックを緩和することができる。

本発明の第１実施形態に係る建設機械の油圧駆動システムの概略構成図である。 建設機械の一例である油圧ショベルの側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は旋回加速時のグラフであり、（ａ）は旋回操作信号の経時的変化を示し、（ｂ）はポンプの傾転角の経時的変化を示し、（ｃ）は旋回モータの流入圧の経時的変化を示し、（ｄ）は旋回速度の経時的変化を示す。 （ａ）〜（ｄ）は旋回減速時のグラフであり、（ａ）は旋回操作信号の経時的変化を示し、（ｂ）は旋回方向切換弁のスプール変位の経時的変化を示し、（ｃ）は旋回モータの流出圧の経時的変化を示し、（ｄ）は旋回速度の経時的変化を示す。 本発明の第２実施形態に係る建設機械の油圧駆動システムの概略構成図である。 （ａ）〜（ｄ）は旋回加速時のグラフであり、（ａ）は旋回操作信号の経時的変化を示し、（ｂ）はアンロード弁の開度の経時的変化を示し、（ｃ）は旋回モータの流入圧の経時的変化を示し、（ｄ）は旋回速度の経時的変化を示す。

（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る建設機械の油圧駆動システム１Ａを示し、図２に、その油圧駆動システム１Ａが搭載された建設機械１０を示す。図２に示す建設機械１０は油圧ショベルであるが、本発明は、油圧クレーンなどの他の建設機械にも適用可能である。

図２に示す建設機械１０は自走式であり、走行体７５と、走行体７５に旋回可能に支持された旋回体７６を含む。旋回体７６には、運転席を含むキャビンが設けられているとともに、ブームが連結されている。ブームの先端にはアームが連結され、アームの先端にはバケットが連結されている。ただし、建設機械１０は自走式でなくてもよい。

油圧駆動システム１Ａは、油圧アクチュエータとして、図２に示すブームシリンダ７１、アームシリンダ７２およびバケットシリンダ７３を含むとともに、図１に示す旋回モータ４および図示しない左右一対の走行モータを含む。旋回モータ４は、旋回体７６を旋回させる。また、油圧駆動システム１Ａは、図１に示すように、それらのアクチュエータへ作動液を供給するポンプ２を含む。なお、図１では、図面の簡略化のために、旋回モータ４以外の油圧アクチュエータを省略している。

さらに、油圧駆動システム１Ａは、旋回モータ４に対する作動液の供給および排出を制御する旋回方向切換弁３と、旋回操作を受ける操作レバー５１を含む旋回操作装置５と、制御装置６を含む。

ポンプ２は、傾転角が変更可能な、可変容量型のポンプである。ポンプ２は、斜板ポンプであってもよいし、斜軸ポンプであってもよい。ポンプ２の傾転角は、流量調整装置２１により調整される。例えば、ポンプ２が斜板ポンプである場合、流量調整装置２１は、ポンプ２の斜板を揺動させるレギュレータと、そのレギュレータへ二次圧を出力する電磁比例弁を含む。

ポンプ２は、供給ライン１１により旋回方向切換弁３と接続されている。供給ライン１１には、逆止弁１２が設けられている。ポンプ２の吐出圧は、図略のリリーフ弁によって第１上限圧以下に保たれる。また、旋回方向切換弁３は、タンクライン１３によりタンクと接続されている。

さらに、旋回方向切換弁３は、一対の給排ライン４１，４２により旋回モータ４と接続されている。給排ライン４１，４２のそれぞれからは逃しライン４３が分岐しており、逃しライン４３はタンクにつながっている。各逃しライン４３には、リリーフ弁４４が設けられている。つまり、給排ライン４１，４２のそれぞれの圧力は、リリーフ弁４４によって第２上限圧以下に保たれる。なお、第２上限圧は、上述した第１上限圧と等しくてもよいし、異なっていてもよい。

また、給排ライン４１，４２のそれぞれは、メイクアップライン４５によりタンクと接続されている。各メイクアップライン４５には、給排ライン（４１または４２）に向かう流れは許容するがその逆の流れは禁止する逆止弁４６が設けられている。

本実施形態では、旋回方向切換弁３が電気信号により駆動される。具体的に、旋回方向切換弁３は、スプール３１と、指令電流を受けてスプール３１を駆動する駆動部３２を含む。例えば、駆動部３２は、互いに逆向きにスプール３１に作用する二次圧を出力する一対の電磁比例弁で構成されてもよいし、スプール３１と連結された、電気モータおよびボールねじ等を含む直動機構であってもよい。そして、旋回方向切換弁３は、駆動部３２へ送給される指令電流が大きくなるほど、旋回モータ４への作動液の供給量および旋回モータ４からの作動液の排出量を増大させる。

旋回操作装置５は、操作レバー５１の傾倒角（旋回操作量）に応じた旋回操作信号（右旋回操作信号または左旋回操作信号）を出力する。つまり、旋回操作装置５から出力される旋回操作信号は、操作レバー５１の傾倒角が大きくなるほど大きくなる。本実施形態では、旋回操作装置５が、旋回操作信号として電気信号を出力する電気ジョイスティックである。

旋回操作装置５から出力される旋回操作信号（電気信号）は制御装置６へ入力される。例えば、制御装置９は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとＣＰＵを有し、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵにより実行される。

制御装置６は、旋回操作信号が大きくなるほど大きな指令電流を旋回方向切換弁３の駆動部３２へ送給する。これにより、旋回方向切換弁３のスプール３１が、旋回操作装置５の操作レバー５１の傾倒角が大きくなるほど、大きく移動する。

さらに、制御装置６は、流量調整装置２１も制御する。より詳しくは、制御装置６は、旋回操作信号が大きくなるほどポンプ２の吐出流量（ポンプ２の傾転角）が増加するように流量調整装置２１を制御する。

制御装置６は、給排ライン４１，４２にそれぞれ設けられた圧力センサ６１，６２と電気的に接続されている。ただし、図１では、図面の簡略化のために一部の信号線のみを描いている。本実施形態では、左旋回時に給排ライン４１が供給側、右旋回時に給排ライン４２が供給側となる。従って、左旋回時には、圧力センサ６１が旋回モータ４の流入圧を検出し、圧力センサ６２が旋回モータ４の流出圧を検出する。一方、右旋回時には、圧力センサ６２が旋回モータ４の流入圧を検出し、圧力センサ６１が旋回モータ４の流出圧を検出する。

本実施形態では、制御装置６が、旋回加速時のショックを緩和するための加速ショック緩和制御と旋回減速時のショックを緩和するための減速ショック緩和制御の双方を行う。以下、これらを個別に説明する。

（１）加速ショック緩和制御
まず、制御装置６は、旋回操作装置５から出力される旋回操作信号が増加したか否かを判定する。旋回操作信号が増加すると、制御装置６によって旋回方向切換弁３のスプール３１の中立位置からの変位量が大きくされるため、図３（ｄ）に示すように建設機械１０の旋回速度が徐々に上昇する。

図３（ａ）に示すように旋回操作信号が増加した場合、制御装置６は加速ショック緩和制御に移行する。なお、制御装置６は、加速ショック緩和制御に移行する際は、旋回操作信号が増加したことだけでなく、圧力センサ（６１または６２）で検出される旋回モータ４の流入圧が所定値以上となったことを条件としてもよい。

加速ショック緩和制御に移行すると、制御装置６は、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、圧力センサ（６１または６２）で検出される旋回モータ４の流入圧が第１閾値α１となるまではポンプ２の傾転角の変化率（単位：deg/s）を規制しない。つまり、制御装置６は、旋回操作信号の増加時間と略同じ時間でポンプ２の傾転角が目標傾転角まで増加するように流量調整装置２１を制御する。しかし、旋回モータ４の流入圧が第１閾値α１を超えたときに、制御装置６は、ポンプ２の傾転角の変化率を制限値θＬ以下に維持するように流量調整装置２１を制御する。本実施形態では、制限値θＬが、予め定められた一定値である。なお、旋回モータ４の流入圧が第１閾値α１よりも大きな第２閾値α２に到達したときには、ポンプ２の傾転角の変化率の制限値θＬ以下への維持が解除される。

旋回方向切換弁３に関しては、制御装置６は、旋回操作信号の増加時間と略同じ時間でスプール３１が目標位置まで移動するように、駆動部３２へ指令電流を送給する。

このような加速ショック緩和制御を行うことにより、旋回加速時に旋回モータ４の流入圧が第１閾値α１以上となれば、旋回操作信号に対してポンプ２の吐出流量の立ち上がりが遅れる。従って、旋回モータ４の流入圧は、第１閾値α１からリリーフ弁４４で規定される第２上限圧まではゆっくりと上昇する。これにより、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回加速時のショックを緩和することができる。

（２）減速ショック緩和制御
まず、制御装置６は、旋回操作装置５から出力される旋回操作信号が減少したか否かを判定する。旋回操作信号が減少すると、制御装置６によって旋回方向切換弁３のスプール３１の中立位置からの変位量が小さくされるため、図４（ｄ）に示すように建設機械１０の旋回速度が徐々に低下する。

図４（ａ）に示すように旋回操作信号が減少した場合、制御装置６は減速ショック緩和制御に移行する。なお、制御装置６は、減速ショック緩和制御に移行する際は、旋回操作信号が減少したことだけでなく、圧力センサ（６１または６２）で検出される旋回モータ４の流出圧が所定値以上となったことを条件としてもよい。

減速ショック緩和制御に移行すると、制御装置６は、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、圧力センサ（６１または６２）で検出される旋回モータ４の流出圧が第１閾値β１となるまでは旋回方向切換弁３のスプール３１の移動速度（単位：mm/s）を規制しない。つまり、制御装置６は、旋回操作信号の減少時間と略同じ時間でスプール３１が目標位置（旋回操作信号がゼロとなる場合は中立位置）に移動するように旋回方向切換弁３の駆動部３２へ指令電流を送給する。しかし、旋回モータ４の流出圧が第１閾値β１を超えて上昇しているときは、制御装置６は、スプール３１の移動速度を制限値ＶＬ以下に維持するように駆動部３２へ指令電流を送給する。本実施形態では、制限値ＶＬが、予め定められた一定値である。なお、旋回モータ４の流出圧が第１閾値β１よりも大きな第２閾値β２に到達したときには、スプール３１の移動速度の制限が解除される。つまり、スプール３１の移動速度が制限値ＶＬ以下へ維持されていた状態が解除される。

旋回モータ４の流出圧の第１閾値β１を超えての上昇が終了すると、制御装置６は、スプール３１の移動速度の制限を解除する。これにより、図４（ｂ）に示すように、スプール３１は、再び速い速度で目標位置に向かって移動する。

流量調整装置２１に関しては、制御装置６は、旋回操作信号の減少時間と略同じ時間でポンプ２の傾転角が目標傾転角まで減少するように、流量調整装置２１を制御する。

このような減速ショック緩和制御を行うことにより、旋回減速時に旋回モータ４の流出圧が第１閾値β１以上となれば、旋回操作信号に対して旋回方向切換弁３の閉動作が遅れる。従って、旋回モータ４の流出圧は、第１閾値β１からリリーフ弁４４で規定される第２上限圧まではゆっくりと上昇する。これにより、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回減速時のショックを緩和することができる。

以上説明したように、本実施形態では、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いる必要がないので、サイズが小さく安価なリリーフ弁４４を用いることができる。また、本実施形態では、旋回加速時の旋回モータ４の流入圧および旋回減速時の旋回モータ４の流出圧の立ち上がりを電子制御の調整により自在に設定することが可能である。従って、機体ごとの作動液温度の影響を補償するキャリブレーションが容易になる、オペレータの好みに合わせた調整をするなどの旋回起動および旋回停止の操作性の調整幅が拡大する。

＜変形例＞
前記実施形態では、加速ショック緩和制御と減速ショック緩和制御の双方が行われているが、そのうちのどちらか一方のみが行われてもよい。例えば、加速ショック緩和制御のみが行われる場合、旋回方向切換弁３が駆動部３２を含まず、旋回操作装置５が、旋回操作信号としてパイロット圧を旋回方向切換弁３へ出力するパイロット操作弁であってもよい。この場合、旋回操作装置５から出力されるパイロット圧が圧力センサにより検出されて制御装置６へ入力される。

また、加速ショック緩和制御のみが行われる場合、給排ライン４１，４２に設けられる圧力センサ６１，６２に代えて、供給ライン１１に設けられる、ポンプ２の吐出圧を検出する圧力センサが採用されてもよい。この場合、制御装置６は、ポンプ２の吐出圧が第１閾値α１を超えたときに、ポンプ２の傾転角の変化率を制限値θＬ以下に制限するように流量調整装置２１を制御する。

このような加速ショック緩和制御を行うことにより、旋回加速時にポンプ２の吐出圧が第１閾値α１以上となれば、旋回操作信号に対してポンプ２の吐出流量の立ち上がりが遅れる。従って、旋回モータ４の流入圧は、第１閾値α１からリリーフ弁４４で規定される第２上限圧まではゆっくりと上昇する。これにより、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回加速時のショックを緩和することができる。

なお、ポンプ２の吐出圧を検出する圧力センサが採用される場合、制御装置６は、加速ショック緩和制御に移行する際は、旋回操作信号が増加したことだけでなく、圧力センサで検出されるポンプ２の吐出圧が所定値以上となったことを条件としてもよい。

前記実施形態では、加速ショック緩和制御におけるポンプ２の傾転角の変化率の制限値θＬが予め定められた一定値であった。しかし、制御装置６は、圧力センサ（６１または６２）で検出される旋回モータ４の流入圧（ポンプ２の吐出圧を検出する圧力センサが採用される場合は、ポンプの吐出圧）に基づいて、制限値θＬをフィードフォワード制御またはフィードバック制御により調整してもよい。この構成によれば、旋回加速時のショックをより効果的に緩和することができる。

例えば、制限値θＬを調整する場合、制限値θＬに対して上限値および下限値を設定して、それらの間で制限値θＬをゆるやかに変化させてもよい。

あるいは、制御装置６は、圧力センサ（６１または６２）で検出される旋回モータ４の流入圧（ポンプ２の吐出圧を検出する圧力センサが採用される場合は、ポンプの吐出圧）に基づいて、ポンプ２の傾転角の指令値に対する補正値を算出し、指令値に補正値を加算、減算、又は乗算することで、ポンプ２の傾転角の指令値を所定の制限値以下に調整してもよい。

また、前記実施形態では、減速ショック緩和制御におけるスプール３１の移動速度の制限値ＶＬが一定値であった。しかし、制御装置６は、圧力センサ（６１または６２）で検出される旋回モータ４の流出圧に基づいて、制限値ＶＬをフィードフォワード制御またはフィードバック制御により調整してもよい。この構成によれば、旋回減速時のショックをより効果的に緩和することができる。

例えば、制限値ＶＬを調整する場合、制限値ＶＬに対して上限値および下限値を設定して、それらの間で制限値ＶＬをゆるやかに変化させてもよい。あるいは、特定の制限値ＶＬに、補正値を加算、減算または乗算してもよい。

（第２実施形態）
図５に、本発明の第２実施形態に係る建設機械の油圧システム１Ｂを示す。なお、本実施形態において、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態では、逆止弁１２の上流側で供給ライン１１からアンロードライン１４が分岐している。アンロードライン１４は、タンクへつながっている。アンロードライン１４には、アンロード弁１５が設けられている。

アンロード弁１５は、電気信号により駆動される。より詳しくは、アンロード弁１５は、中立状態では全開となり、アンロード弁１５に送給される指令電流が大きくなるほど全閉に向かって開度を小さくする。

アンロード弁１５は、制御装置６により制御される。制御装置６は、旋回操作装置５から出力される操作信号が大きくなるほどアンロード弁１５の開度が小さくなるようにアンロード弁１５を制御する。

さらに、制御装置６は、第１実施形態とは異なる加速ショック緩和制御を行う。

まず、制御装置６は、旋回操作装置５から出力される旋回操作信号が増加したか否かを判定する。旋回操作信号が増加すると、制御装置６によって旋回方向切換弁３のスプール３１の中立位置からの変位量が大きくされるため、図６（ｄ）に示すように建設機械１０の旋回速度が徐々に上昇する。

図６（ａ）に示すように旋回操作信号が増加した場合、制御装置６は加速ショック緩和制御に移行する。なお、制御装置６は、加速ショック緩和制御に移行する際は、旋回操作信号が増加したことだけでなく、圧力センサ（６１または６２）で検出される旋回モータ４の流入圧が所定値以上となったことを条件としてもよい。

加速ショック緩和制御に移行すると、制御装置６は、図６（ｂ）および（ｃ）に示すように、圧力センサ（６１または６２）で検出される旋回モータ４の流入圧が第１閾値γ１となるまではアンロード弁１５の開度の変化率（単位：deg/s）を規制しない。つまり、制御装置６は、旋回操作信号の増加時間と略同じ時間でアンロード弁１５の開度が目標開度まで減少するようにアンロード弁１５を制御する。しかし、旋回モータ４の流入圧が第１閾値γ１を超えたときに、制御装置６は、アンロード弁１５の開度の変化率を制限値ＸＬ以下に維持するようにアンロード弁１５を制御する。本実施形態では、制限値ＸＬが、予め定められた一定値である。なお、旋回モータ４の流入圧が第１閾値γ１よりも大きな第２閾値γ２に到達したときには、アンロード弁１５の開度の変化率の制限値ＸＬ以下への維持が解除される。

流量調整装置２１に関しては、制御装置６は、旋回操作信号の増加時間と略同じ時間でポンプ２の傾転角が目標傾転角まで増加するように、流量調整装置２１を制御する。旋回方向切換弁３に関しては、制御装置６は、旋回操作信号の増加時間と略同じ時間でスプール３１が目標位置まで移動するように、駆動部３２へ指令電流を送給する。

このような加速ショック緩和制御を行うことにより、旋回加速時に旋回モータ４の流入圧が第１閾値γ１以上となれば、旋回操作信号に対してアンロード弁１５の閉動作が遅れて旋回モータ４への作動液の供給量の立ち上がりが遅れる。従って、旋回モータ４の流入圧は、第１閾値γ１からリリーフ弁４４で規定される第２上限圧まではゆっくりと上昇する。これにより、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回加速時のショックを緩和することができる。

＜変形例＞
図５では、旋回方向切換弁３が駆動部３２を含み、旋回操作装置５が電気ジョイスティックであったが、第１実施形態の変形例と同様に、旋回方向切換弁３が駆動部３２を含まず、旋回操作装置５が、旋回操作信号としてパイロット圧を旋回方向切換弁３へ出力するパイロット操作弁であってもよい。

また、給排ライン４１，４２に設けられる圧力センサ６１，６２に代えて、供給ライン１１に設けられる、ポンプ２の吐出圧を検出する圧力センサが採用されてもよい。この場合、制御装置６は、ポンプ２の吐出圧が第１閾値γ１を超えたときに、アンロード弁１５の開度の変化率を制限値ＸＬ以下に制限するようにアンロード弁１５を制御する。

このような加速ショック緩和制御を行うことにより、旋回加速時にポンプ２の吐出圧が第１閾値γ１以上となれば、旋回操作信号に対してアンロード弁１５の閉動作が遅れて旋回モータ４への作動液の供給量の立ち上がりが遅れる。従って、旋回モータ４の流入圧は、第１閾値γ１からリリーフ弁４４で規定される第２上限圧まではゆっくりと上昇する。これにより、昇圧緩衝機能付のリリーフ弁を用いることなく、旋回加速時のショックを緩和することができる。

なお、ポンプ２の吐出圧を検出する圧力センサが採用される場合、制御装置６は、加速ショック緩和制御に移行する際は、旋回操作信号が増加したことだけでなく、圧力センサで検出されるポンプ２の吐出圧が所定値以上となったことを条件としてもよい。

前記実施形態では、加速ショック緩和制御におけるアンロード弁１５の開度の変化率の制限値ＸＬが予め定められた一定値であった。しかし、制御装置６は、圧力センサ（６１または６２）で検出される旋回モータ４の流入圧（ポンプ２の吐出圧を検出する圧力センサが採用される場合は、ポンプの吐出圧）に基づいて、制限値ＸＬをフィードフォワード制御またはフィードバック制御により調整してもよい。この構成によれば、旋回加速時のショックをより効果的に緩和することができる。

例えば、制限値ＸＬを調整する場合、制限値ＸＬに対して上限値および下限値を設定して、それらの間で制限値ＸＬをゆるやかに変化させてもよい。

あるいは、制御装置６は、圧力センサ（６１または６２）で検出される旋回モータ４の流入圧（ポンプ２の吐出圧を検出する圧力センサが採用される場合は、ポンプの吐出圧）に基づいて、アンロード弁１５の開度の指令値に対する補正値を算出し、指令値に補正値を加算、減算、又は乗算することで、アンロード弁１５の開度の指令値を所定の制限値以下に調整してもよい。

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

１Ａ，１Ｂ 油圧駆動システム
１１ 供給ライン
１４ アンロードライン
１５ アンロード弁
２ ポンプ
２１ 流量調整装置
３ 旋回方向切換弁
３１ スプール
３２ 駆動部
４ 旋回モータ
５ 旋回操作装置
５１ 操作レバー
６ 制御装置
６１，６２ 圧力センサ

Claims (8)

1. 旋回モータと、
   操作レバーを含み、前記操作レバーの傾倒角に応じた旋回操作信号を出力する旋回操作装置と、
   スプールおよび指令電流を受けて前記スプールを駆動する駆動部を含み、前記指令電流が大きくなるほど前記旋回モータへの作動液の供給量および前記旋回モータからの作動液の排出量を増大させる旋回方向切換弁と、
   前記旋回操作信号が大きくなるほど大きな指令電流を前記旋回方向切換弁へ送給する制御装置と、
   前記旋回モータの流出圧を検出する圧力センサと、を備え、
   前記制御装置は、前記旋回操作信号が減少した場合、前記圧力センサで検出される前記旋回モータの流出圧が閾値を超えて上昇しているときに、前記スプールの移動速度を制限値以下に維持するように前記旋回方向切換弁へ指令電流を送給する、建設機械の油圧駆動システム。
2. 前記制御装置は、前記圧力センサで検出される前記旋回モータの流出圧に基づいて、前記制限値をフィードフォワード制御またはフィードバック制御により調整する、請求項１に記載の建設機械の油圧駆動システム。
3. 供給ラインにより前記旋回方向切換弁と接続された可変容量型のポンプと、
   前記ポンプの傾転角を調整する流量調整装置と、
   前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧を検出する圧力センサと、をさらに備え、
   前記制御装置は、前記旋回操作信号が大きくなるほど前記ポンプの吐出流量が増加するように前記流量調整装置を制御し、かつ、
   前記旋回操作信号が増加した場合、前記圧力センサで検出される前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧が閾値を超えたときに、前記ポンプの傾転角の変化率または指令値を制限値以下に維持するように前記流量調整装置を制御する、請求項１または２に記載の建設機械の油圧駆動システム。
4. 供給ラインにより前記旋回方向切換弁と接続された可変容量型のポンプと、
   前記ポンプの傾転角を調整する流量調整装置と、
   前記供給ラインから分岐するアンロードラインに設けられたアンロード弁と、
   前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧を検出する圧力センサと、をさらに備え、
   前記制御装置は、前記旋回操作信号が大きくなるほど前記ポンプの吐出流量が増加するように前記流量調整装置を制御するともに、前記旋回操作信号が大きくなるほど前記アンロード弁の開度が小さくなるように前記アンロード弁を制御し、かつ、
   前記旋回操作信号が増加した場合、前記圧力センサで検出される前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧が閾値を超えたときに、前記アンロード弁の開度の変化率または指令値を制限値以下に維持するように前記アンロード弁を制御する、請求項１または２に記載の建設機械の油圧駆動システム。
5. 旋回モータと、
   操作レバーを含み、前記操作レバーの傾倒角に応じた旋回操作信号を出力する旋回操作装置と、
   前記旋回操作信号が大きくなるほど前記旋回モータへの作動液の供給量および前記旋回モータからの作動液の排出量を増大させる旋回方向切換弁と、
   供給ラインにより前記旋回方向切換弁と接続された可変容量型のポンプと、
   前記ポンプの傾転角を調整する流量調整装置と、
   前記旋回操作信号が大きくなるほど前記ポンプの吐出流量が増加するように前記流量調整装置を制御する制御装置と、
   前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧を検出する圧力センサと、を備え、
   前記制御装置は、前記旋回操作信号が増加した場合、前記圧力センサで検出される前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧が閾値を超えたときに、前記ポンプの傾転角の変化率または指令値を制限値以下に維持するように前記流量調整装置を制御する、建設機械の油圧駆動システム。
6. 前記制御装置は、前記圧力センサで検出される前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧に基づいて、前記制限値をフィードフォワード制御またはフィードバック制御により調整する、請求項５に記載の建設機械の油圧駆動システム。
7. 旋回モータと、
   操作レバーを含み、前記操作レバーの傾倒角に応じた旋回操作信号を出力する旋回操作装置と、
   前記旋回操作信号が大きくなるほど前記旋回モータへの作動液の供給量および前記旋回モータからの作動液の排出量を増大させる旋回方向切換弁と、
   供給ラインにより前記旋回方向切換弁と接続された可変容量型のポンプと、
   前記ポンプの傾転角を調整する流量調整装置と、
   前記供給ラインから分岐するアンロードラインに設けられたアンロード弁と、
   前記旋回操作信号が大きくなるほど前記ポンプの吐出流量が増加するように前記流量調整装置を制御するともに、前記旋回操作信号が大きくなるほど前記アンロード弁の開度が小さくなるように前記アンロード弁を制御する制御装置と、
   前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧を検出する圧力センサと、を備え、
   前記制御装置は、前記旋回操作信号が増加した場合、前記圧力センサで検出される前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧が閾値を超えたときに、前記アンロード弁の開度の変化率または指令値を制限値以下に維持するように前記アンロード弁を制御する、建設機械の油圧駆動システム。
8. 前記制御装置は、前記圧力センサで検出される前記ポンプの吐出圧または前記旋回モータの流入圧に基づいて、前記制限値をフィードフォワード制御またはフィードバック制御により調整する、請求項７に記載の建設機械の油圧駆動システム。
   

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