JP2019127687A - 旋回式油圧作業機械 - Google Patents
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Abstract
Description
前記指令モータ容量演算部52は、前記第1グループG1に属するアクチュエータ制御弁に対応する操作器のうち前記旋回操作器45の旋回操作レバー45aに対してのみ指令操作(すなわち前記旋回指令操作)が与えられて他の操作器には指令操作が与えられない時、換言すれば、前記第1メインポンプ31から吐出された作動油が旋回モータ25のみに供給されるように、前記ブーム操作器46のブーム操作レバー46aには前記ブーム上げ操作が与えられることなく前記旋回操作器45の前記旋回操作レバー45aに前記旋回指令操作が与えられる旋回単独操作時、には、前記指令モータ容量Qcを予め設定された基本モータ容量Qo(cm3/rev)に設定する。また、この実施の形態に係る前記指令モータ容量演算部52は、当該旋回単独操作時だけでなく、前記旋回操作器45に前記旋回指令操作が与えられるのと同時に前記ブーム上げ指令操作以外の指令操作がいずれかの操作器に与えられる場合(前記ブーム操作レバー46aにブーム下げ操作が与えられる場合も含む)にも前記指令モータ容量Qcを前記基本モータ容量Qoに設定する。
前記指令モータ容量演算部52は、前記旋回操作レバー45aに前記旋回指令操作が与えられるのと同時に前記ブーム操作レバー46aにブーム上げ操作が与えられる旋回ブーム上げ操作時には、次式(1)に基づいて前記指令モータ容量Qc(cm3/rev)を算定する。
ここにおいて、Raは前記ブーム角度θbに応じて旋回モータ容量を増減するために前記基本モータ容量Qoに乗じられる第1増減比率(%)であり、Rpは前記ブームボトム圧Pbすなわちブーム上げ駆動圧に応じて旋回モータ容量を増減するために前記基本モータ容量Qoに乗じられる第2増減比率(%)である。
ここで、ΔPmは旋回モータ25の有効差圧であり、ΔPm=|P1−P2|(MPa)である。また、旋回モータ25の機械効率は1とする。
前記実施形態に係る指令モータ容量Qcは、図4に示されるように、前記ブーム角度θbが前記旋回優先角度θbsよりも大きくなるにつれて基本モータ容量Qoから連続的に増大するように設定されるが、本発明に係る指令モータ容量の特性はこれに限られない。例えば、ブーム角度が旋回優先角度を上回る領域では基本モータ容量よりも大きい一定の値が指令モータ容量として設定されてもよい。同様に、ブーム角度がブーム優先角度を下回る領域では前記基本モータ容量よりも小さい一定の値が指令モータ容量として設定されてもよい。ただし、前記のように指令モータ容量Qcが前記基本モータ容量Qoからブーム角度の増減に応じて増大及び減少する特性は、旋回速度の急変によるショックを抑えてオペレータに与える違和感を抑制することを可能にする。また、前記指令モータ容量は連続的ではなく例えば階段的に増減されてもよい。
前記実施形態に係る指令モータ容量Qcは、図5に示されるように、ブーム上げ駆動圧に相当する前記ブームボトム圧Pbが前記ブーム優先ボトム圧Pbbよりも大きくなるにつれて基本モータ容量Qoから連続的に減少するように変更されるが、本発明に係る指令モータ容量の特性はこれに限られない。例えば、ブーム上げ駆動圧がブーム優先駆動圧を上回る領域では基本モータ容量よりも小さい一定の値が指令モータ容量として設定されてもよい。同様に、ブーム上げ駆動圧が旋回優先駆動圧を下回る領域では前記基本モータ容量よりも大きい一定の値が指令モータ容量として設定されてもよい。ただし、前記のように指令モータ容量Qcが前記基本モータ容量Qoからブームボトム圧Pbの増減に応じて減少及び増大するように変更されることは、旋回速度の急変によるショックを抑えてオペレータに与える違和感を抑制することを可能にする。また、前記指令モータ容量は連続的ではなく例えば階段的な特性に基づいて変更されてもよい。
本発明において、許容モータ容量の決定及びこれに基づく旋回モータトルクの制限は省略されてもよい。例えば、指令モータ容量の増減が前記許容モータ容量よりも十分に小さい領域内で行われる場合、当該許容モータ容量は特に考慮されなくてもよい。
前記実施形態に係る第1メインポンプ31は、旋回駆動と、ブーム上げの増速(第2メインポンプ32から吐出される作動油への増速用の作動油の合流)と、に兼用されるものであるが、本発明に係る油圧ポンプは、旋回駆動とブームの(増速ではなく)メインの駆動とに兼用されるものであってもよい。
12 上部旋回体
14 作業装置
20 ブーム
25 旋回モータ
26 ブームシリンダ
31 第1メインポンプ(油圧ポンプ)
35 旋回制御弁(旋回制御装置)
37 ブーム上げ増速制御弁(ブーム制御装置)
45 旋回操作器(旋回制御装置)
46 ブーム操作器(ブーム制御装置)
50 コントローラ(容量制御部)
52 指令モータ容量演算部
54 許容モータ容量決定部
56 指令信号入力部
65A,65 モータ圧センサ(モータ差圧検出器)
66 ブームボトム圧センサ(ブーム上げ駆動圧検出器)
68 ブーム角度センサ(ブーム角度検出器)
Claims (11)
- 旋回式油圧作業機械であって、
下部走行体と、
前記下部走行体の上に旋回可能となるように搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に搭載される作業装置であって起伏可能となるように前記上部旋回体に連結されるブームを含むものと、
作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプにより吐出される作動油の供給を受けて作動する可変容量型油圧モータからなり、当該作動油の供給に応じて前記上部旋回体を旋回させる旋回モータと、
前記上部旋回体を旋回させるための旋回指令操作を受けて前記油圧ポンプから前記旋回モータに作動油が供給される方向及び流量を制御する旋回制御装置と、
前記油圧ポンプから吐出される作動油の供給を受けて前記ブームを起伏させるように作動するブームシリンダと、
前記ブームを起立方向に作動させるためのブーム上げ指令操作を受けて前記油圧ポンプから前記ブームシリンダに作動油が供給される流量を制御するブーム制御装置と、
前記ブームの起立角度であるブーム角度を検出するブーム角度検出器と、
前記旋回モータの容量である旋回モータ容量を制御する容量制御部と、を備え、
前記容量制御部は、前記ブーム角度検出器により検出される前記ブーム角度に基づいて前記旋回モータ容量についての指令値である指令モータ容量を演算する指令モータ容量演算部と、当該指令モータ容量に対応する容量指令信号を生成して前記旋回モータに入力することにより前記旋回モータ容量を前記指令モータ容量に対応した容量にする指令信号入力部と、を有し、
前記指令モータ容量演算部は、前記旋回制御装置に前記旋回指令操作が与えられると同時に前記ブーム制御装置に前記ブーム上げ指令操作が与えられる旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が予め設定された旋回優先角度以下の場合には、前記指令モータ容量を予め設定された基本容量またはそれよりも小さい容量に設定し、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記旋回優先角度よりも大きい場合には前記指令モータ容量を前記基本容量よりも大きい容量に設定する、旋回式油圧作業機械。 - 請求項1記載の旋回式油圧作業機械であって、前記指令モータ容量演算部は、前記油圧ポンプから吐出される作動油が前記旋回モータのみに供給されるように前記旋回制御装置に前記旋回指令操作が与えられる旋回単独操作時には前記指令モータ容量を前記基本容量に設定する、旋回式油圧作業機械。
- 請求項1または2記載の旋回式油圧作業機械であって、前記指令モータ容量演算部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記旋回優先角度よりも大きい場合に当該ブーム角度が大きいほど大きな度合いで前記指令モータ容量を前記基本モータ容量よりも大きくする、旋回式油圧作業機械。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の旋回式油圧作業機械であって、前記指令モータ容量演算部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記旋回優先角度以下の範囲で設定されたブーム優先角度よりも小さい場合に前記指令モータ容量を前記基本モータ容量よりも小さい容量に設定する、旋回式油圧作業機械。
- 請求項4記載の旋回式油圧作業機械であって、前記指令モータ容量演算部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記ブーム優先角度よりも小さい場合に当該ブーム角度が小さいほど大きな度合いで前記指令モータ容量を前記基本モータ容量よりも小さくする、旋回式油圧作業機械。
- 請求項4または5に記載の旋回式油圧作業機械であって、前記ブーム優先角度が当該旋回優先角度よりも小さく、前記指令モータ容量演算部は前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記ブーム優先角度以上で前記旋回優先角度以下の中間角度領域にある場合に前記指令モータ容量を前記基本モータ容量に保つ、旋回式油圧作業機械。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の旋回式油圧作業機械であって、前記旋回ブーム上げ操作時に前記ブームシリンダに供給される作動油の圧力であるブーム上げ駆動圧を検出するブーム上げ駆動圧検出器をさらに備え、前記指令モータ容量演算部は、旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム上げ駆動圧が予め設定されたブーム優先駆動圧よりも大きい場合には前記指令モータ容量を減少方向に変更し、前記指令入力部はその変更後の指令モータ容量に基づいて前記容量指令信号を生成する、旋回式油圧作業機械。
- 請求項7記載の旋回式油圧作業機械であって、前記指令モータ容量演算部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム上げ駆動圧が前記ブーム優先駆動圧以下の範囲で設定された旋回優先駆動圧よりも小さい場合には前記指令モータ容量を増大方向に変更し、前記指令入力部はその変更後の指令モータ容量に基づいて前記容量指令信号を生成する、旋回式油圧作業機械。
- 請求項8記載の旋回式油圧作業機械であって、前記旋回優先駆動圧が前記ブーム優先駆動圧よりも小さく、かつ、前記指令モータ容量演算部は前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム上げ駆動圧が前記旋回優先駆動圧以上で前記ブーム優先駆動圧以下の中間駆動圧領域にある場合に前記ブーム上げ駆動圧による前記指令モータ容量の変更を解除する、旋回式油圧作業機械。
- 請求項8または9記載の旋回式油圧作業機械であって、前記指令モータ容量演算部は、前記ブーム上げ駆動圧が前記旋回優先駆動圧よりも低い範囲で予め設定された下限駆動圧よりも低い場合には当該ブーム上げ駆動圧による前記指令モータ容量の変更を解除する、旋回式油圧作業機械。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の旋回式油圧作業機械であって、前記旋回モータの有効差圧を検出する有効差圧検出器と、前記旋回モータについて設定された許容トルクと前記モータ差圧検出器により検出される前記有効差圧とに基づいて許容モータ容量を決定する許容モータ容量決定部と、を備え、前記指令入力部は、前記指令モータ容量演算部により演算される指令モータ容量が前記許容モータ容量よりも大きい場合には当該指令モータ容量にかかわらず前記旋回モータ容量を前記許容モータ容量にする容量指令信号を生成する、旋回式油圧作業機械。
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