JP2019173468A

JP2019173468A - 旋回式作業機械

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Publication number: JP2019173468A
Application number: JP2018064923A
Authority: JP
Inventors: 夏輝柚本; Natsuki Yuzumoto; 浩司上田; Koji Ueda
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2019-10-10
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: EP3546663A1; EP3546663B1; US11078645B2; CN110318440B; US20190301135A1; JP6687054B2; CN110318440A

Abstract

【課題】旋回操作とオプション操作とが同時に行われる複合操作時において、上部旋回体の増速が必要なときには旋回動作を優先させることができ、しかも、オペレータの意志に反した上部旋回体の増速を抑制することができる旋回式作業機械を提供する。【解決手段】開閉動作制御部７１は、上部旋回体２の旋回動作を行わせるための旋回操作部材８１Ａの最小操作量よりも大きい範囲で予め設定された基準操作量ＳＶ以上の操作量を旋回操作検出部９１が検出し、かつ、オプション操作部材８２Ａが操作されたことをオプション操作検出部９２が検出するという第１の開度減少条件が満たされた場合に、オプション制御弁５０の開度を減少させるようにオプション制御弁５０を制御する。【選択図】図８

Description

本発明は、オプション装置を含むアタッチメントが装着される上部旋回体を備える旋回式作業機械に関するものである。

旋回式作業機械は、一般に、下部走行体と、当該下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、上部旋回体に装着されるアタッチメントと、上部旋回体を旋回させる油圧モータである旋回モータと、旋回モータに供給されるべき作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプと旋回モータとの間に介在する旋回制御弁と、を備える。旋回制御弁は、オペレータによる旋回操作レバーの操作に応じて開閉作動し、前記油圧ポンプから吐出される作動油のうち前記旋回モータに供給される作動油の流量を変化させる。

前記アタッチメントは、上部旋回体に起伏可能に装着されるブームと、当該ブームの先端部に取り付けられたアームと、当該アームの先端部に取り付けられたバケットなどの作業装置と、を含み、旋回式作業機械は、前記アタッチメントを作動させるアクチュエータをさらに備える。そして、前記油圧ポンプが吐出する作動油は、前記旋回モータだけでなく前記アクチュエータにも用いられる場合が多い。この場合、前記アクチュエータは前記旋回制御弁とは別の専用の制御弁を介して前記油圧ポンプに接続される。すなわち、前記油圧ポンプは前記旋回モータへの作動油の供給と前記アクチュエータへの作動油の供給とに兼用される。このようなタイプの旋回式作業機械では、前記旋回モータを作動させる旋回操作と前記アクチュエータを作動させる操作とが同時に行われる時すなわち複合操作時において、前記油圧ポンプから前記旋回モータ及び前記アクチュエータに供給される作動油の流量の分配が重要となる。

例えば特許文献１は、旋回操作とアーム引き操作が同時に行われる複合操作時に、旋回パイロット圧で旋回優先弁を作動させることによりアームシリンダのメータイン流量を絞って旋回動作を優先させるように構成された作業機械の油圧コントローラを開示している。

特開２００８−２６１３７３号公報

前記のようなアタッチメントを有する旋回式作業機械においては、前記アームの先端部に取り付けられる前記作業装置として、特許文献１の図３に開示されているバケットに代えて、グラップルやフォークなどのオプション装置が用いられることがある。これらのオプション装置は、バケットにはない特有の動作をする。例えば、グラップルでは、複数本の爪が開閉動作し、前記フォークでは、一対の開閉アームが開閉動作する。したがって、当該旋回式作業機械は、上記のようなオプション装置の特有の動作をさせるためのオプションアクチュエータを備えている。

当該旋回式作業機械では、油圧ポンプが旋回モータへの作動油の供給と前記オプションアクチュエータへの作動油の供給とに兼用されることがあり、また、オペレータは、グラップルやフォークで運搬物を把持するオプション操作をすると同時に上部旋回体を旋回させる旋回操作をする複合操作を行う場合がある。かかる場合、オプションアクチュエータの作動圧が低いと、それに伴って旋回モータの作動圧も低くなるため、上部旋回体の旋回が起動しにくくなる。上部旋回体の旋回を確実に起動させるためには、旋回モータへの作動油の供給流量を増加させて旋回動作を優先させる対策が考えられる。

しかし、旋回操作とオプション操作とが同時に行われる複合操作においては、オペレータは、オプション装置によって把持される運搬物を所定の場所に正確に移動させるために、上部旋回体をゆっくりと旋回させる場合がある。かかる場合、オペレータは、旋回操作レバーをフルストロークまで操作するのではなく、それよりも手前の操作にとどめるハーフレバー操作を行う。そして、このようなハーフレバー操作による旋回操作と、オプション操作とが同時に行われる複合操作時に、旋回モータへの作動油の供給流量を増加させて旋回動作を優先させると、上部旋回体がオペレータの意志に反して増速する場合がある。

本発明の目的は、旋回操作とオプション操作とが同時に行われる複合操作時において、上部旋回体の増速が必要なときには旋回動作を優先させることができ、しかも、オペレータの意志に反した上部旋回体の増速を抑制することができる旋回式作業機械を提供する。

（１）本発明の旋回式作業機械は、基体と、前記基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、前記上部旋回体に装着されるアタッチメント本体と前記アタッチメント本体の先端部に着脱可能に取り付けられるオプション装置とを含むアタッチメントと、作動油を吐出する可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される前記作動油の供給を受けて前記上部旋回体を旋回させるように作動する旋回モータと、前記油圧ポンプから吐出される前記作動油の供給を受けて前記オプション装置を動作させるように作動するオプションアクチュエータと、前記上部旋回体を旋回させるための旋回操作を受ける旋回操作部材と、前記旋回操作部材の操作状態を検出する旋回操作検出部と、前記オプション装置を動作させるための操作を受けるオプション操作部材と、前記オプション操作部材の操作状態を検出するオプション操作検出部と、前記油圧ポンプと前記オプションアクチュエータとの間に介在し、前記油圧ポンプから前記オプションアクチュエータに供給される前記作動油の流量を変化させるように開閉動作するオプション制御弁と、前記オプション制御弁の開閉動作を制御する開閉動作制御部と、を備える。前記開閉動作制御部は、前記上部旋回体の旋回動作を行わせるための前記旋回操作部材の最小操作量よりも大きい範囲で予め設定された基準操作量以上の操作量を前記旋回操作検出部が検出し、かつ、前記オプション操作部材が操作されたことを前記オプション操作検出部が検出するという第１の開度減少条件が満たされた場合に、前記オプション制御弁の開度を減少させるように前記オプション制御弁を制御する。

本発明の旋回式作業機械では、旋回操作部材の操作とオプション操作部材の操作とが同時に行われる複合操作時において、無条件にオプション制御弁の開度を減少させて旋回動作を優先させるのではなく、オプション制御弁の開度を減少させるか否かの判定をする条件には、旋回操作部材の操作量に現れるオペレータの意志を反映させることが可能な条件が含まれており、これにより、上部旋回体の増速が必要なときには旋回動作を優先させることができ、しかも、オペレータの意志に反した上部旋回体の増速を抑制することができる。具体的には次の通りである。

本発明における基準操作量は、オペレータが上部旋回体の増速を意図していると擬制するために任意で設定された値である。したがって、当該基準操作量の値は特に限定されるものではない。本発明では、当該基準操作量と実際の操作量との対比に基づいて、オペレータの意志を尊重した制御が可能になる。

そして、本発明では、開閉動作制御部は、複合操作時にはオプション制御弁の開度を常に減少させるわけではなく、前記第１の開度減少条件が満たされた場合に、オプション制御弁の開度を減少させる制御を行う。したがって、前記第１の開度減少条件が満たされない場合、例えば、複合操作がされていても、旋回操作部材の操作量が前記基準操作量未満である場合には、オプション制御弁の開度を減少させる制御が行われない。このように前記基準操作量を考慮した前記第１の開度減少条件を判定条件として用いることにより、複合操作時においてオペレータの意図しない上部旋回体の増速が生じるのを抑制することができる。

その一方で、前記第１の開度減少条件が満たされた場合、すなわち、複合操作がされていて、しかも、旋回操作部材の操作量が前記基準操作量以上である場合には、オペレータが上部旋回体の増速を意図しているとみなして、オプション制御弁の開度を減少させる制御が行われる。これにより、複合操作時において上部旋回体の増速が必要なときに旋回動作を優先させて上部旋回体を確実に旋回させることができる。本発明は、特に、前記第１の開度減少条件が満たされ、かつ、上部旋回体の旋回が起動するとき（上部旋回体が旋回方向に動き始めるとき）に、オプション制御弁の開度を減少させる制御を行って旋回動作を優先させることにより、上部旋回体の旋回を確実に起動させることができるので、メリットが大きい。

（２）前記旋回式作業機械において、前記アタッチメント本体の先端部には、前記オプション装置として、第１のオプション装置と、前記第１のオプション装置よりも作動圧の大きい第２のオプション装置とを交換して取り付け可能であり、前記旋回式作業機械は、前記オプション装置として前記第１のオプション装置及び前記第２のオプション装置のどちらが前記アタッチメント本体の先端部に取り付けられているかを判定するオプション装置判定部をさらに備え、前記開閉動作制御部は、前記第１の開度減少条件が満たされ、かつ、前記オプション装置判定部によって前記アタッチメント本体の先端部に前記第１のオプション装置が取り付けられていると判定された場合に、前記オプション制御弁の開度を減少させる制御を行うように構成されているのが好ましい。

この構成では、前記第１の開度減少条件に加え、さらに、交換可能な前記オプション装置の作動圧を考慮して、オプション制御弁の開度を減少させる制御の要否を判定するので、無駄な制御が行われないようにしつつ、上部旋回体の増速が必要なときに旋回動作を優先させて上部旋回体を確実に旋回させることができる。具体的には次の通りである。

１台の油圧ポンプからオプションアクチュエータと旋回モータに作動油を供給してこれらを駆動する油圧回路においては、オプションアクチュエータの作動圧が低い場合にはそれに伴って旋回モータの作動圧も低くなるため、旋回動作、特に旋回の起動が円滑に行われにくくなる。かかる場合には、前記第１の開度減少条件が満たされることを条件に、オプション制御弁の開度を減少させる制御が行われることにより、旋回動作、特に旋回の起動が円滑に行われる。

その一方で、オプションアクチュエータの作動圧が比較的大きい場合には、それに伴って旋回モータの作動圧も高くなり、旋回動作時、特に旋回の起動時の圧力が確保される。かかる場合には、前記第１の開度減少条件が満たされていたとしても、オプション制御弁の開度を減少させる制御は不要となる。しかも、かかる場合にオプション制御弁の開度を減少させる制御が行われると、オプションアクチュエータに供給される作動油の流量が不足してオプション装置が動きにくくなることが懸念される。

そこで、本構成では、開閉動作制御部は、第１の開度減少条件が満たされ、かつ、オプション装置として作動圧の比較的小さい第１のオプション装置が用いられている場合には、オプション制御弁の開度を減少させる制御を行う一方で、第１の開度減少条件が満たされても、オプション装置として作動圧の比較的大きい第２のオプション装置が用いられている場合には、オプション制御弁の開度を減少させる制御を行わない。これにより、無駄な制御が行われないようにしつつ、上部旋回体の増速が必要なときに旋回動作を優先させて上部旋回体を確実に旋回させることができる。

（３）前記旋回式作業機械は、前記上部旋回体の旋回速度を検出する旋回速度検出部をさらに備え、前記開閉動作制御部は、前記第１の開度減少条件が満たされない場合であって、前記オプション操作部材が操作されたことを前記オプション操作検出部が検出する時点が前記旋回操作部材が操作されたことを前記旋回操作検出部が検出する時点よりも早く、かつ、前記旋回速度検出部によって検出される前記旋回速度が予め定められた閾値以下であるという第２の開度減少条件が満たされた場合に、前記オプション制御弁の開度を減少させるように前記オプション制御弁を制御してもよい。

この構成では、前記複合操作時に前記第１の開度減少条件が満たされない場合であっても、上記の第２の開度減少条件が満たされた場合には、オプション制御弁の開度を減少させる制御を行う。これにより、複合操作時であって上記の第２の開度減少条件が満たされた場合においても、オペレータの意志に反した上部旋回体の増速が生じるのを抑制しつつ、上部旋回体の増速が必要なとき、特に上部旋回体の旋回が起動するときのように旋回速度が小さいときに、旋回動作を優先させて上部旋回体の旋回を確実に起動させることができる。

（４）前記旋回式作業機械は、前記旋回モータの負荷を検出するモータ負荷検出部をさらに備え、前記開閉動作制御部は、前記第１の開度減少条件が満たされない場合であって、前記オプション操作部材が操作されたことを前記オプション操作検出部が検出する時点が前記旋回操作部材が操作されたことを前記旋回操作検出部が検出する時点よりも早く、かつ、前記モータ負荷検出部によって検出される前記旋回モータの負荷が予め定められた閾値以下であるという第３の開度減少条件が満たされた場合に、前記オプション制御弁の開度を減少させるように前記オプション制御弁を制御してもよい。

この構成では、前記複合操作時に前記第１の開度減少条件が満たされない場合であっても、上記の第３の開度減少条件が満たされた場合には、オプション制御弁の開度を減少させる制御を行う。これにより、複合操作時であって上記の第３の開度減少条件が満たされた場合においても、オペレータの意志に反した上部旋回体の増速が生じるのを抑制しつつ、上部旋回体の増速が必要なとき、特に上部旋回体の旋回が起動するときのように旋回モータの負荷が小さいときに、旋回動作を優先させて上部旋回体の旋回を確実に起動させることができる。

本発明の実施形態に係る旋回式作業機械を示す側面図である。前記旋回式作業機械のアームの先端部に取り付けられるオプション装置の一例であるグラップルを示す概略図である。前記旋回式作業機械のアームの先端部に取り付けられるオプション装置の一例である圧砕機を示す概略図である。前記旋回式作業機械のアームの先端部に取り付けられるオプション装置の一例であるブレーカを示す概略図である。前記旋回式作業機械のアームの先端部に取り付けられるオプション装置の一例であるフォークを示す概略図である。実施形態に係る旋回式作業機械において、オプション装置と作動圧との関係、前記オプション装置とオプション制御弁の制御との関係を示す表である。実施形態に係る旋回式作業機械に搭載された油圧回路を示す図である。実施形態に係る旋回式作業機械を制御するための制御例１を示すフローチャートである。（Ａ）〜（Ｃ）は、実施形態に係る旋回式作業機械において、旋回操作部材の操作量とオプション制御弁の開度との関係を示すグラフである。実施形態に係る旋回式作業機械を制御するための制御例２における第２の開度減少条件を説明するためのグラフである。制御例２における第２の開度減少条件を説明するためのグラフである。制御例２における第２の開度減少条件のより好ましい態様を説明するためのグラフである。制御例２を示すフローチャートである。実施形態に係る旋回式作業機械を制御するための制御例３における第３の開度減少条件を説明するためのグラフである。制御例３を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る旋回式作業機械１００を示す側面図である。旋回式作業機械１００は、基体を構成するクローラ式の下部走行体１と、その走行面に対して垂直な旋回中心軸Ｚまわりに旋回可能となるように下部走行体１の上に搭載される上部旋回体２と、この上部旋回体２に搭載されるアタッチメント３と、作動油を吐出する可変容量型の油圧ポンプ２０（図７参照）と、この油圧ポンプ２０から吐出される前記作動油の供給を受けて上部旋回体２を旋回させるように作動する旋回モータ３０（図７参照）と、アタッチメント３を動作させるためのアクチュエータ（油圧アクチュエータ）と、を備える。

本実施形態では、前記アタッチメント３は、アタッチメント本体と、前記アタッチメント本体の先端部に着脱可能に取り付けられる作業装置とを含む。本実施形態では、前記アタッチメント本体は、上部旋回体２に起伏可能に装着されるブーム４と、このブーム４の先端部に取付けられたアーム５とを含み、前記作業装置は、前記アーム５の先端部に着脱可能に取付けられる。当該作業装置としては、図１においてアーム５の先端部に取り付けられているバケット６の他、図２〜図５に示す他のオプション装置６Ａ〜６Ｄを用いることができる。すなわち、図１に示す旋回式作業機械１００におけるアーム５の先端部には、バケット６に代えてオプション装置６Ａ〜６Ｄの何れも装着することが可能である。

前記アクチュエータは、ブーム４を動作させるためのブームシリンダ７と、アーム５を動作させるためのアームシリンダ８と、前記作業装置をアーム５に対して回動動作させるための回動シリンダ９と、回動シリンダ９とは別のシリンダであって、オプション装置６Ａ〜６Ｄそれぞれに特有の動作をさせるためのオプションアクチュエータとしてのオプションシリンダ１０（図７参照）とを含む。

図２に示すオプション装置６Ａは、例えばスクラップヤード等においてスクラップを把持し搬送するためのグラップル６Ａである。グラップル６Ａは、アーム５の先端部に取り付けられるブラケット６１Ａと、ブラケット６１Ａに支持されるグラップル本体６２Ａと、当該グラップル本体６２Ａに支持される複数本の爪６３Ａ（図２では４本の爪６３Ａ）とを備える。オプションシリンダ１０は、グラップル本体６２Ａに設けられている。

図３に示すオプション装置６Ｂは、例えばコンクリート構造物等の解体作業を行うための圧砕機６Ｂ（破砕機）である。圧砕機６Ｂは、アーム５の先端部に取り付けられるブラケット６１Ｂと、前記ブラケット６１Ｂに支持される圧砕機本体６２Ｂと、前記圧砕機本体６２Ｂに支持される一対の圧砕アーム６３Ｂとを備える。オプションシリンダ１０は、圧砕機本体６２Ｂに設けられている。

図４に示すオプション装置６Ｃは、例えば岩盤の掘削、岩石の小割、コンクリートの破砕などに使用するためのブレーカ６Ｃである。ブレーカ６Ｃは、アーム５の先端部に取り付けられるブラケット６１Ｃと、前記ブラケット６１Ｃに支持されるブレーカ本体６２Ｃと、ブレーカ本体６２Ｃに支持されるとともにその軸方向に往復動作可能なチゼル６３Ｃとを備える。オプションシリンダ１０は、ブレーカ本体６２Ｃに設けられている。

図５に示すオプション装置６Ｄは、例えば運搬物を把持するためのフォーク６Ｄである。フォーク６Ｄは、アーム５の先端部に取り付けられるブラケット６１Ｄと、前記ブラケット６１Ｄに支持されるフォーク本体６２Ｄと、フォーク本体６２Ｄに支持される一対の開閉アーム６３Ｄとを備える。オプションシリンダ１０は、フォーク本体６２Ｄに設けられている。

オプションシリンダ１０は、オプション装置６Ａ〜６Ｄの何れにおいても各オプション装置に特有の動作をさせるために設けられている。すなわち、グラップル６Ａに設けられるオプションシリンダ１０は、複数本の爪６３Ａを開閉動作させるためのものである。圧砕機６Ｂに設けられるオプションシリンダ１０は、一対の圧砕アーム６３Ｂを開閉動作させるためのものである。ブレーカ６Ｃに設けられるオプションシリンダ１０は、ブレーカ本体６２Ｃに対してチゼル６３Ｃをその軸方向に前進後退動作（往復動作）させるためのものである。フォーク６Ｄに設けられるオプションシリンダ１０は、一対の開閉アーム６３Ｄを開閉動作させるためのものである。これらのようなオプションシリンダ１０は、バケット６には設けられていない。

オプション装置６Ａ〜６Ｄが前記特有の動作を行うときに必要とされる作動圧は、オプション装置の種類によって異なる。オプション装置６Ａ〜６Ｄのうち、グラップル６Ａとフォーク６Ｄは一般的に作動圧が小さく、圧砕機６Ｂとブレーカ６Ｃは一般的に作動圧が大きい。したがって、オプション装置６Ａ〜６Ｄは、作動圧の比較的小さい第１のオプション装置と、作動圧の比較的大きい第２のオプション装置とに分類される。すなわち、図６に示すように、第１のオプション装置は、グラップル６Ａと、フォーク６Ｄとを含み、第２のオプション装置は、圧砕機６Ｂと、ブレーカ６Ｃとを含む。

オプションシリンダ１０は、旋回モータ３０を駆動する油圧ポンプ２０と同じ油圧ポンプ２０から吐出される作動油の供給を受けて作動するように構成されている。なお、ブームシリンダ７、アームシリンダ８及び回動シリンダ９は、旋回モータ３０と同じ油圧ポンプ２０から吐出される作動油の供給を受けて作動するように構成されていてもよく、旋回モータ３０と同じ油圧ポンプ２０から吐出される作動油の供給を受けずに旋回モータ３０と異なる油圧ポンプ２０から吐出される作動油の供給を受けて作動するように構成されていてもよい。

図７は、実施形態に係る旋回式作業機械１００に搭載された油圧回路を示す図である。この油圧回路は、上部旋回体２の旋回動作と、オプション装置６Ａ〜６Ｄにおける前記特有の動作に関係する部分とを示す。当該油圧回路は、旋回モータ３０と、オプションシリンダ１０と、油圧ポンプ２０と、旋回制御弁４０と、オプション制御弁５０と、を備える。

旋回モータ３０は、上部旋回体２を旋回駆動させるための油圧モータである。旋回モータ３０は、作動油の供給を受けて回転する出力軸３０ｃを有し、当該出力軸３０ｃは上部旋回体２を左右双方向に旋回させるように上部旋回体２に連結されている。具体的に、旋回モータ３０は、第１ポート３０ａ及び第２ポート３０ｂを有し、そのうちの一方のポートへの作動油の供給を受けることにより当該一方のポートに対応する方向に出力軸３０ｃが回転するとともに他方のポートから作動油を排出する。

オプションシリンダ１０は、作動油の供給を受けて伸縮方向に作動し、オプション装置６Ａ〜６Ｄにおいて前記特有の動作が行われるように当該オプション装置６Ａ〜６Ｄに設けられている。

油圧ポンプ２０は、旋回モータ３０及びオプションシリンダ１０を動作させるための作動油を吐出する。すなわち、上部旋回体２を旋回させる旋回モータ３０と、オプション装置６Ａ〜６Ｄを動作させるオプションシリンダ１０とが共通の油圧ポンプ２０に接続されている。油圧ポンプ２０は、図略のエンジンによって駆動され、これによりタンク２１内の作動油を吐出する。

油圧ポンプ２０は、ポンプ吐出量（ポンプ容量）が調節可能である可変容量型の油圧ポンプである。油圧ポンプ２０には、レギュレータ２２が設けられ、レギュレータ２２は、後述するコントローラ７０からの容量指令信号の入力を受けることにより油圧ポンプ２０の容量を前記容量指令信号に対応した容量に調節する。

旋回制御弁４０は、油圧ポンプ２０と旋回モータ３０との間に介在し、旋回モータ３０を駆動するための作動油を油圧ポンプ２０から旋回モータ３０の第１ポート３０ａ及び第２ポート３０ｂに択一的に導いて当該旋回モータ３０に供給される作動油の方向を制御するとともに、旋回モータ３０に供給される作動油の流量を制御するための制御弁である。

オプション制御弁５０は、油圧ポンプ２０とオプションシリンダ１０との間に介在し、オプションシリンダ１０を駆動するための作動油を油圧ポンプ２０からオプションシリンダ１０に導いてオプションシリンダ１０に供給される作動油の方向を制御するとともに、オプションシリンダ１０に供給される作動油の流量を制御するための制御弁である。

旋回制御弁４０及びオプション制御弁５０のそれぞれは、パイロット操作式の油圧切換弁からなり、各制御弁のパイロットポートに図略のパイロットポンプからのパイロット圧の供給を受け、当該パイロット圧の大きさに対応したストロークで開弁することにより、当該ストロークに対応した流量で旋回モータ３０又はオプションシリンダ１０に作動油が供給されることを許容する。従って、当該パイロット圧を変えることによって前記流量の制御が可能である。具体的には次の通りである。

旋回制御弁４０は、パイロットポート４１ａ，４１ｂを有する。旋回制御弁４０は、これらのパイロットポート４１ａ，４１ｂにパイロット圧が入力されないときは中立位置（図７の中央位置）に保持される。この中立位置では、油圧ポンプ２０と旋回モータ３０との間が遮断されてセンターバイパスライン３１が開通することにより油圧ポンプ２０からの作動油がセンターバイパスライン３１を通じてそのままタンク２１に戻る。

また、旋回制御弁４０は、パイロットポート４１ａに一定以上のパイロット圧が供給されるとそのパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置から第１駆動位置（図７の左側位置）にシフトする。この第１駆動位置では、油圧ポンプ２０につながるポンプライン３２と第１ポート３０ａにつながるモータライン３３とを接続するとともに、第２ポート３０ｂにつながるモータライン３４とタンク２１につながるタンクライン３５とを接続する。このことは、油圧ポンプ２０からの作動油が前記ストロークに対応した流量で旋回モータ３０の第１ポート３０ａに供給されるのを許容するとともに、第２ポート３０ｂから排出される作動油がタンク２１に戻るのを許容する。

また、旋回制御弁４０は、パイロットポート４１ｂに一定以上のパイロット圧が供給されるとそのパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置から第２駆動位置（図７の右側位置）にシフトする。この第２駆動位置では、油圧ポンプ２０につながるポンプライン３２と第２ポート３０ｂにつながるモータライン３４とを接続するとともに、第１ポート３０ａにつながるモータライン３３とタンク２１につながるタンクライン３５とを接続する。このことは、油圧ポンプ２０からの作動油が前記ストロークに対応した流量で旋回モータ３０の第２ポート３０ｂに供給されるのを許容するとともに、第１ポート３０ａから排出される作動油がタンク２１に戻るのを許容する。

オプション制御弁５０は、一対のパイロットポート５１ａ，５１ｂを有する。オプション制御弁５０は、これらのパイロットポート５１ａ，５１ｂにパイロット圧が入力されないときは中立位置（図７の中央位置）に保持され、油圧ポンプ２０とオプションシリンダ１０との間を遮断する。

また、オプション制御弁５０は、パイロットポート５１ａにパイロット圧が入力されたときは前記中立位置から第１駆動位置（図の左側位置）にシフトする。この第１駆動位置では、油圧ポンプ２０につながるポンプライン５３とロッド側室１１Ｒにつながるシリンダライン５４とを接続するとともに、ヘッド側室１１Ｈにつながるシリンダライン５５とタンク５２につながるタンクライン５６とを接続する。このことは、油圧ポンプ２０からの作動油が前記ストロークに対応した流量でオプションシリンダ１０のロッド側室１１Ｒに供給されるのを許容するとともに、オプションシリンダ１０のヘッド側室１１Ｈから排出される作動油がタンク５２に戻るのを許容する。

また、オプション制御弁５０は、パイロットポート５１ｂにパイロット圧が入力されたときは前記中立位置から第２駆動位置（図の右側位置）にシフトする。この第２駆動位置では、油圧ポンプ２０につながるポンプライン５３とヘッド側室１１Ｈにつながるシリンダライン５５とを接続するとともに、ロッド側室１１Ｒにつながるシリンダライン５４とタンク５２につながるタンクライン５６とを接続する。このことは、油圧ポンプ２０からの作動油が前記ストロークに対応した流量でオプションシリンダ１０のヘッド側室１１Ｈに供給されるのを許容するとともに、オプションシリンダ１０のロッド側室１１Ｒから排出される作動油がタンク５２に戻るのを許容する。

図７に示す油圧回路は、複数の検出部と、コントローラ７０と、旋回操作装置８１と、オプション操作装置８２とをさらに備える。

前記複数の検出部は、旋回操作センサ９１（旋回操作検出部）と、オプション操作センサ９２（オプション操作検出部）と、旋回速度センサ９３（旋回速度検出部）と、旋回油圧センサ９４（モータ負荷検出部）と、ポンプ作動圧センサ９５（モータ負荷検出部）とを含む。

旋回操作センサ９１は、旋回操作装置８１における後述の旋回操作部材８１Ａによって与えられる旋回指令操作の大きさに対応したパイロット圧を検出するためのセンサである。旋回操作センサ９１は、検出されたパイロット圧を電気的信号（パイロット圧検出信号）に変換し、コントローラ７０に入力する。

オプション操作センサ９２は、オプション操作装置８２における後述のオプション操作部材８２Ａによって与えられる動作指令操作の大きさに対応したパイロット圧を検出するためのセンサである。オプション操作センサ９２は、検出されたパイロット圧を電気的信号（パイロット圧検出信号）に変換し、コントローラ７０に入力する。

旋回速度センサ９３は、上部旋回体２の旋回速度の大きさ及び旋回の方向を検出することができるセンサである。旋回速度センサ９３としては、例えば上部旋回体２の動作を検出可能なエンコーダ、レゾルバ、ジャイロセンサなどを用いることができる。旋回速度センサ９３は、検出された上部旋回体２の旋回速度の大きさ、旋回方向などを電気的信号（旋回速度検出信号）に変換し、コントローラ７０に入力する。

旋回油圧センサ９４は、旋回モータ３０の第１ポート３０ａにおける作動油の圧力に対応する第１モータ圧検出信号を生成する第１モータ圧センサ９４Ａと、旋回モータ３０の第２ポート３０ｂにおける作動油の圧力に対応する第２モータ圧検出信号を生成する第２モータ圧センサ９４Ｂとによって構成されている。第１モータ圧センサ９４Ａ及び第２モータ圧センサ９４Ｂは、モータ圧検出信号をコントローラ７０に入力する。

ポンプ作動圧センサ９５は、油圧ポンプ２０の作動圧に対応する作動圧検出信号を生成し、コントローラ７０に入力する。

コントローラ７０は、中央処理装置（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、種々の制御プログラムを記憶するＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）などから構成される。

コントローラ７０は、開閉動作制御部７１と、オプション装置判定部７２と、操作判定部７３とを機能として備える。コントローラ７０は、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することにより、開閉動作制御部７１、オプション装置判定部７２及び操作判定部７３を機能的に構成するように動作する。コントローラ７０は、前記複数の検出部などから入力される信号に基づいて、前記制御プログラムを実行することにより、旋回式作業機械１００の動作（旋回モータ３０、オプションシリンダ１０などの動作）を制御する。コントローラ７０は、後述する旋回操作部材８１Ａの操作量、オプション操作部材８２Ａの操作量などに応じてポンプ吐出量（ポンプ容量）を増減させるポジティブコントロール制御などを行う。

開閉動作制御部７１は、オプション制御弁５０の開閉動作を制御する機能を有する。

オプション装置判定部７２は、前記オプション装置として第１のオプション装置及び第２のオプション装置のうち、何れの種類のオプション装置がアーム５の先端部に取り付けられているかを判定する機能を有する。具体的には、オプション装置判定部７２は、オプション装置６Ａ〜６Ｄの何れのオプション装置がアーム５の先端部に取り付けられているかを判定する。

操作判定部７３は、旋回操作装置８１による旋回操作及びオプション操作装置８２によるオプション操作に関する判定を行う機能を有する。開閉動作制御部７１、オプション装置判定部７２及び操作判定部７３の詳細については後述する。

旋回操作装置８１は、旋回操作部材８１Ａ（旋回操作レバー）と、パイロット弁８１Ｂとを有する。旋回操作部材８１Ａは、当該旋回操作部材８１Ａに対してオペレータから旋回指令操作が与えられることによりその向きに回動する。

パイロット弁８１Ｂは、図略のパイロットポンプに接続される図略の入口ポートと、図略の一対の出口ポートとを有する。当該一対の出口ポートは、パイロットライン８４ａ及びパイロットライン８４ｂをそれぞれ介して旋回制御弁４０におけるパイロットポート４１ａ及びパイロットポート４１ｂに接続される。パイロット弁８１Ｂは、旋回操作部材８１Ａに連結され、一対のパイロットポート４１ａ，４１ｂのうち旋回操作部材８１Ａに与えられる旋回指令操作の向きに対応するパイロットポートに対して前記パイロットポンプから当該旋回指令操作の大きさに対応したパイロット圧が供給されることを許容するように開弁する。

オプション操作装置８２は、オプション操作部材８２Ａ（オプション操作レバー）と、パイロット弁８２Ｂとを有する。オプション操作部材８２Ａは、当該オプション操作部材８２Ａに対してオペレータから動作指令操作が与えられることによりその向きに回動する。

パイロット弁８２Ｂは、図略のパイロットポンプに接続される図略の入口ポートと、図略の一対の出口ポートとを有する。当該一対の出口ポートは、一対のパイロットライン８５ａ，８５ｂを介してオプション制御弁５０におけるパイロットポート５１ａ及びパイロットポート５１ｂに接続される。パイロット弁８２Ｂは、オプション操作部材８２Ａに連結され、一対のパイロットポート５１ａ，５１ｂのうちオプション操作部材８２Ａに与えられる動作指令操作の向きに対応するパイロットポートに対して前記パイロットポンプから当該動作指令操作の大きさに対応したパイロット圧が供給されることを許容するように開弁する。

具体的には、パイロット弁８２Ｂの一対のパイロットライン８５ａ，８５ｂの途中には、電磁弁８３Ａ，８３Ｂがそれぞれ設けられている。これらの電磁弁８３Ａ，８３Ｂは、オプション操作部材８２Ａの操作によって前記パイロットポンプから吐出されるパイロット油の供給及び排出の方向を切り換える。また、電磁弁８３Ａ，８３Ｂは、コントローラ７０によって制御されることにより、パイロットポート５１ａ，５１ｂに供給されるパイロット圧を変化させ、これにより、オプション制御弁５０の開閉動作を制御してオプション制御弁５０の開度を調節することができる。

［旋回式作業機械の制御］
本実施形態に係る旋回式作業機械１００では、旋回操作部材８１Ａの操作とオプション操作部材８２Ａの操作とが同時に行われる複合操作時において、無条件にオプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われるわけではない。旋回式作業機械１００では、オプション制御弁５０の開度を減少させるか否かの判定をする第１の開度減少条件には、旋回操作部材８１Ａの操作量に現れるオペレータの意図を反映させることが可能な条件が含まれている。これにより、複合操作時においてオペレータの意図しない上部旋回体２の増速が生じるのを抑制する一方で、複合操作時において上部旋回体２の増速が必要なときには旋回動作を優先させることができる。

本実施形態では、開閉動作制御部７１は、予め設定された基準操作量ＳＶ以上の操作量を旋回操作検出部９１が検出し、かつ、オプション操作部材８２Ａが操作されたことをオプション操作検出部９２が検出するという第１の開度減少条件が満たされた場合にのみ、オプション制御弁５０の開度を減少させるようにオプション制御弁５０を制御する。これにより、当該基準操作量ＳＶとオペレータによる旋回操作部材８１Ａの実際の操作量との対比に基づいて、オペレータの意志を尊重した制御が可能になる。

前記基準操作量ＳＶは、上部旋回体２の旋回動作を行わせるための旋回操作部材８１Ａの最小操作量よりも大きい範囲で予め設定された閾値である。当該最小操作量は、言い換えると、上部旋回体２が実際に旋回しはじめるときの旋回操作部材８１Ａの操作量である。当該最小操作量は、旋回操作部材８１Ａが操作されたことを旋回操作検出部９１が検出可能な検出下限操作量よりも大きな値である。前記基準操作量ＳＶは、オペレータが上部旋回体２の増速を意図していると擬制するために任意で設定された値である。言い換えると、前記基準操作量ＳＶは、オペレータが上部旋回体２の増速を意図していると擬制することができる値である。したがって、当該基準操作量ＳＶの値は特に限定されるものではない。具体例を挙げると、前記基準操作量ＳＶは、旋回操作部材８１Ａのフルストローク（最大ストローク幅）の１／２よりも大きな値に設定することができる。また、前記基準操作量ＳＶは、フルストローク（最大ストローク幅）の２／３よりも大きな値に設定することができる。

本実施形態では、前記第１の開度減少条件が満たされない場合、例えば、複合操作がされていても、旋回操作部材８１Ａの操作量が前記基準操作量ＳＶ未満である場合には、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われない。このように本実施形態では、前記第１の開度減少条件が満たされない場合、複合操作がされていてもオプション制御弁５０の開度を維持する制御が行われる。これにより、複合操作時においてオペレータの意図しない上部旋回体２の増速が生じるのを抑制することができる。

その一方で、前記第１の開度減少条件が満たされる場合、すなわち、複合操作がされていて、しかも、旋回操作部材８１Ａの操作量が前記基準操作量ＳＶ以上である場合には、オペレータが上部旋回体２の増速を意図しているとみなして、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われる。これにより、複合操作時において上部旋回体２の増速が必要なときに旋回動作を優先させて上部旋回体２を確実に旋回させることができる。

特に、本実施形態に係る旋回式作業機械１００では、前記第１の開度減少条件が満たされ、かつ、上部旋回体２の旋回が起動するとき（上部旋回体２が旋回方向に動き始めるとき）に、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われて旋回動作が優先されることにより、上部旋回体２の旋回を確実に起動させることができる。

また、本実施形態では、前記第１の開度減少条件に加え、さらに、交換可能な前記オプション装置６Ａ〜６Ｄの作動圧を考慮して、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御の要否を判定する。これにより、無駄な制御が行われないようにしつつ、上部旋回体２の増速が必要なときに旋回動作を優先させて上部旋回体２を確実に旋回させることができる。具体的には次の通りである。

１台の油圧ポンプ２０からオプションシリンダ１０と旋回モータ３０に作動油を供給してこれらを駆動する図７に示す油圧回路においては、オプションシリンダ１０の作動圧が低い場合にはそれに伴って旋回モータ３０の作動圧も低くなるため、旋回動作、特に旋回の起動が円滑に行われにくくなる。かかる場合には、前記第１の開度減少条件が満たされることを条件に、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われることにより、旋回動作、特に旋回の起動が円滑に行われる。

その一方で、オプションシリンダ１０の作動圧が比較的大きい場合には、それに伴って旋回モータ３０の作動圧も高くなり、旋回動作時、特に旋回の起動時の圧力が確保される。かかる場合には、前記第１の開度減少条件が満たされていたとしても、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御は不要となる。むしろ、かかる場合にオプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われると、オプションシリンダ１０に供給される作動油の流量が不足して前記オプション装置６Ａ〜６Ｄが動きにくくなることが懸念される。

そこで、本実施形態では、開閉動作制御部７１は、第１の開度減少条件が満たされ、かつ、オプション装置として、前記オプション装置６Ａ〜６Ｄのうちで作動圧の比較的小さい第１のオプション装置（グラップル６Ａ，フォーク６Ｄ）が用いられている場合には、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行う一方で、第１の開度減少条件が満たされても、オプション装置として、オプション装置６Ａ〜６Ｄのうちで作動圧の比較的大きい第２のオプション装置（圧砕機６Ｂ，ブレーカ６Ｃ）が用いられている場合には、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行わない。これにより、無駄な制御が行われないようにしつつ、上部旋回体２の増速が必要なときに旋回動作を優先させて上部旋回体２を確実に旋回させることができる。

［制御例１］
図８は、実施形態に係る旋回式作業機械１００を制御するための制御例１を示すフローチャートである。

図８に示す制御例１において、オプション装置判定部７２は、アーム５の先端部に取り付けられている前記オプション装置が予め設定されている特定の装置であるか否か、すなわち、第１のオプション装置であるか否かについて判定する（ステップＳ１）。具体的には、オプション装置判定部７２は、前記オプション装置がオプション装置６Ａ〜６Ｄの何れであるかについて判定する。

当該判定は、例えば次のようにして行うことができる。すなわち、オペレータは、アーム５の先端部に取り付けられる前記オプション装置の種類、具体的にはオプション装置６Ａ〜６Ｄの何れかに対応する情報を図略の操作パネルに入力し、その入力されたオプション装置に関する情報に対応する信号がコントローラ７０に入力される。そして、オプション装置判定部７２は、コントローラ７０に入力された当該信号に基づいて前記オプション装置がオプション装置６Ａ〜６Ｄの何れであるかを判定することができる。また、アーム５の先端部にオプション装置６Ａ〜６Ｄの何れかが取り付けられると、そのオプション装置に対応する信号が自動的にコントローラ７０に入力され、オプション装置判定部７２は、当該信号に基づいて前記オプション装置がオプション装置６Ａ〜６Ｄの何れであるかを判定することができるように構成されていてもよい。

アーム５の先端部に取り付けられたオプション装置が、作動圧の小さい第１のオプション機器、具体的には図６に示すグラップル６Ａ又はフォーク６Ｄである場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、操作判定部７３は、旋回操作部材８１Ａによる旋回操作の操作量が前記基準操作量ＳＶ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。

旋回操作の操作量が前記基準操作量ＳＶ以上である場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、操作判定部７３は、オプション操作部材８２Ａによるオプション操作の操作量が予め設定された閾値Ｂ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。当該閾値Ｂは、オプション装置６Ａ〜６Ｄの動作を行わせるためのオプション操作部材８２Ａの操作がオペレータによって行われたか否かを判定することができる値に設定されている。具体的には、当該閾値Ｂは、例えば、オプション装置６Ａ〜６Ｄの動作を行わせるためのオプション操作部材８２Ａの最小操作量に相当する値に設定することができる。ただし、当該閾値Ｂは、当該最小操作量よりも大きな値であってもよい。

オプション操作の操作量が前記閾値Ｂ以上である場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、開閉動作制御部７１は、オプション制御弁５０の開度を減少させるようにオプション制御弁５０を制御し（ステップＳ４）、コントローラ７０は上述の一連の制御を繰り返す（ステップＳ１〜Ｓ４）。

一方、アーム５の先端部に取り付けられたオプション装置が、作動圧の大きい第２のオプション装置、具体的には図６に示す圧砕機６Ｂ又はブレーカ６Ｃである場合（ステップＳ１においてＮＯ）、開閉動作制御部７１は、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行わない。

また、オプション装置が、作動圧の小さい第１のオプション機器であっても（ステップＳ１においてＹＥＳ）、旋回操作の操作量が前記基準操作量ＳＶ未満である場合（ステップＳ２においてＮＯ）、開閉動作制御部７１は、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行わず、コントローラ７０は上述の一連の制御を繰り返す（ステップＳ１〜Ｓ４）。

また、オプション装置が、作動圧の小さい第１のオプション機器であり（ステップＳ１においてＹＥＳ）、旋回操作の操作量が前記基準操作量ＳＶ以上であっても（ステップＳ２においてＹＥＳ）、オプション操作の操作量が前記閾値Ｂ未満である場合（ステップＳ３においてＮＯ）、開閉動作制御部７１は、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行わず、コントローラ７０は上述の一連の制御を繰り返す（ステップＳ１〜Ｓ４）。

図８のフローチャートに示す制御例１においては、オプション制御弁の開度の調節に関し、さらに次のような制御を加えることもできる。図９（Ａ）は、実施形態に係る旋回式作業機械１００において、旋回操作部材８１Ａの操作量とオプション制御弁５０の開度との関係を示すグラフである。

図９（Ａ）の縦軸において、開度Ｙ１は、前記第１の開度減少条件が満たされる前のオプション制御弁５０の開度であり、開度Ｙ２は、前記第１の開度減少条件が満たされて開閉動作制御部７１によってオプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われたときのオプション制御弁５０の開度である。図９（Ａ）の横軸において、操作量Ｘ２は、前記基準操作量ＳＶに相当する。操作量Ｘ１は、前記第１の開度減少条件が満たされて開閉動作制御部７１によってオプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われた後、旋回操作部材８１Ａの操作量が前記基準操作量ＳＶ未満となった場合に、オプション制御弁５０の開度を開度Ｙ２から開度Ｙ１に戻すか否かを判定するときの基準となる操作量である。したがって、図８のフローチャートにおいて、開閉動作制御部７１が、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行い（ステップＳ４）、その後、旋回操作部材８１Ａの操作量が操作量Ｘ１以下となった場合には、開閉動作制御部７１は、オプション制御弁５０の開度を開度Ｙ２から開度Ｙ１に戻すようにオプション制御弁５０を制御する。

また、実施形態に係る旋回式作業機械１００において、旋回操作部材８１Ａの操作量とオプション制御弁５０の開度との関係は、図９（Ｂ），（Ｃ）のグラフに示すようなものであってもよい。例えば図９（Ｂ）に示すように、オプション制御弁５０の開度をＹ１からＹ２に減少させるか否かを判定するときの基準となる操作量は、操作量Ｘ２、Ｘ４のように複数設定されていてもよい。同様に、オプション制御弁５０の開度をＹ２からＹ１に戻すか否かを判定するときの基準となる操作量は、操作量Ｘ１、Ｘ３のように複数設定されていてもよい。また、オプション制御弁５０の開度の調節は、予め設定された２つの開度Ｙ１と開度Ｙ２を切り換えるように行われるのではなく、予め設定された３つ以上の開度の何れかに切り換えるように行われてもよい。

また、例えば図９（Ｃ）に示すように、旋回操作部材８１Ａの操作量が閾値Ｘ１や閾値Ｘ２に到達した後、オプション制御弁５０の開度を滑らかに増加又は減少させてもよい。この場合、オプション制御弁５０の開度の増加又は減少は、予め設定された関数に従って行われてもよい。

［制御例２］
次に、実施形態に係る旋回式作業機械１００を制御するための制御例２について説明する。

制御例２では、開閉動作制御部７１は、制御例１で示した前記第１の開度減少条件が満たされない場合であっても、次のような第２の開度減少条件が満たされた場合には、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行う。すなわち、当該第２の開度減少条件は、オプション操作部材８２Ａが操作されたことをオプション操作検出部９２が検出する時点が、旋回操作部材８１Ａが操作されたことを旋回操作検出部９１が検出する時点よりも早く、かつ、旋回速度センサ９３によって検出される旋回速度が予め定められた閾値Ｄ以下であるという条件である。

この制御例２では、複合操作時であって上記の第２の開度減少条件が満たされた場合においても、オペレータの意図しない上部旋回体２の増速が生じるのを抑制しつつ、上部旋回体２の増速が必要なとき、特に上部旋回体２の旋回が起動するときのように旋回速度が小さいときに、旋回動作を優先させて上部旋回体２の旋回を確実に起動させることができる。このような第２の開度減少条件を規定した理由は次の通りである。

図１０及び図１１は、第２の開度減少条件を説明するためのグラフである。図１０は、複合操作時において、上部旋回体２を旋回させる旋回操作がオプション装置６Ａ〜６Ｄを動作させるオプション操作よりも早い場合の特性を示しており、図１１は、前記オプション操作が前記旋回操作よりも早い場合の特性を示している。

図１０及び図１１のそれぞれにおいて、グラフ（Ａ）は、操作部材８１Ａ，８２Ａの操作量と時間との関係を示しており、グラフ（Ｂ）は、ポンプ吐出量と時間との関係を示しており、グラフ（Ｃ）は、オプション制御弁５０の開度と時間との関係を示しており、グラフ（Ｄ）は、上部旋回体２の旋回速度及びオプション装置の動作速度と時間との関係を示している。

図１０のグラフ（Ａ）は、旋回操作が時間ｔ１の時点で開始され、オプション操作が時間ｔ１よりも後の時間ｔ２の時点で開始される場合（旋回操作がオプション操作よりも早い場合）であって、旋回操作部材８１Ａの操作量Ｗ及びオプション操作部材８２Ａの操作量が一定である場合を示している。旋回操作部材８１Ａの当該操作量Ｗは、上述した基準操作量ＳＶよりも小さい値である。

かかる場合に、図１０のグラフ（Ｃ）に示すように、オプション操作が開始される時間ｔ２の時点（すなわち複合操作が開始される時点）でオプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われると、旋回操作部材８１Ａの操作量Ｗが一定であったとしても、図１０のグラフ（Ｄ）に示すようにオペレータの意図に反して旋回速度が速度Ｖ１から速度Ｖ２に増加する。これは、油圧ポンプ２０が可変容量型であり、前記ポジティブコントロール制御が行われると、図１０のグラフ（Ｂ）に示すようにオプション操作が開始される時間ｔ２の時点でポンプ２０の吐出量が増加するためである。

図１１のグラフ（Ａ）は、オプション操作が時間ｔ３の時点で開始され、旋回操作が時間ｔ３よりも後の時間ｔ４の時点で開始される場合（オプション操作が旋回操作よりも早い場合）であって、旋回操作部材８１Ａの操作量及びオプション操作部材８２Ａの操作量が一定である場合を示している。かかる場合には、図１１のグラフ（Ｃ）に示すように、旋回操作が開始される時間ｔ４の時点（すなわち複合操作が開始される時点）でオプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われても、図１０のグラフ（Ｄ）に示すように旋回速度は、オペレータの意図に反して増加することはない。図１１のグラフ（Ｂ）に示すように旋回操作が開始される時間ｔ４の時点でポンプ２０の吐出量は増加するが、旋回速度は、旋回操作が開始される時間ｔ４の時点から速度Ｖ３まで滑らかに漸増するため、オペレータは、図１０のグラフ（Ｄ）に示されるような旋回速度の急な増速を感じないためである。

したがって、図１１に示すようにオプション操作が旋回操作よりも早い場合には、複合操作が開始されるときにオプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行うことにより、オペレータの意図しない上部旋回体２の旋回速度の増速が生じるのを抑制しつつ、旋回動作を優先させて上部旋回体２の旋回を確実に起動させることができる。

図１２は、制御例２における第２の開度減少条件のより好ましい態様を説明するためのグラフである。この態様では、図１１のグラフ（Ｃ）に示すようなオプション制御弁５０の開度の制御に代えて図１２のグラフ（Ｃ）に示すようなオプション制御弁５０の開度の制御を行うことにより、オプション制御弁５０の開度減少に起因するオプション装置６Ａ〜６Ｄの動作速度の低下を抑制することができる。具体的には次の通りである。

上述した図１１のグラフ（Ｃ）に示す制御では、複合操作が開始される時間ｔ４の時点でオプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われるため、オプション装置の動作速度は、図１１のグラフ（Ｄ）に示されるように複合操作の開始前の速度Ｖ４から複合操作の開始後の速度Ｖ５まで低下する。

ここで、旋回動作を優先させる必要性が最も高い時期は、上部旋回体２の旋回動作の起動時である。複合操作が開始される時間ｔ４の時点でオプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われると、上部旋回体２の旋回速度が迅速に増加する。一方、当該旋回速度がある程度増加した後には、旋回動作の起動時に比べて、旋回動作を優先させる必要性が低くなる。

これらの点を考慮して、図１２に示すより好ましい態様では、次のような制御を行う。すなわち、図１２のグラフ（Ｃ）に示すように、複合操作が開始される時間ｔ４の時点でオプション制御弁５０の開度を減少させて、旋回動作の起動時における旋回動作を優先させることにより、上部旋回体２の旋回を確実に起動させる。そして、上部旋回体２の旋回速度が予め設定された閾値Ｅ（速度Ｅ）以上になる時間ｔ５の時点でオプション制御弁５０の開度を増加させる。これにより、オプション装置の動作速度の低下を抑制することができる。なお、図１２のグラフ（Ｃ）では、時間ｔ５の時点でオプション制御弁５０の開度を、複合操作の開始前の値に戻しているが、これに限られず、当該開始前の値とは異なる値に増加させてもよい。

図１３は、実施形態に係る旋回式作業機械１００における制御例２を示すフローチャートである。図１３に示す制御例２におけるステップＳ１１〜Ｓ１４は、図８に示す制御例１におけるステップＳ１〜Ｓ１４と同様の処理であるため、詳細な説明を省略する。

制御例２では、図１３に示すように旋回操作部材８１Ａによる旋回操作の操作量が前記基準操作量ＳＶ未満である場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、すなわち、前記第１の開度減少条件が満たされていない場合には、以下のような処理が行われる。図１３に示すステップＳ１５〜Ｓ１８では、第２の開度減少条件が満たされているか否かを判定する。当該第２の開度減少条件が満たされている場合には、ステップＳ１４においてオプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行う。具体的には次の通りである。

操作判定部７３は、旋回操作部材８１Ａによる旋回操作の操作量が予め設定された閾値Ｃ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。当該閾値Ｃは、上部旋回体２の旋回動作を行わせるための旋回操作部材８１Ａの操作がオペレータによって行われたか否かを判定することができる値に設定されている。具体的には、当該閾値Ｃは、例えば、上部旋回体２の旋回動作を行わせるための旋回操作部材８１Ａの最小操作量に相当する値に設定することができる。言い換えると、当該閾値Ｃは、上部旋回体２が実際に旋回しはじめる旋回操作部材８１Ａの最小操作量に設定することができる。当該閾値Ｃは、前記基準操作量ＳＶよりも小さな値である。当該閾値Ｃは、旋回操作部材８１Ａが操作されたことを旋回操作検出部９１が検出可能な検出下限操作量よりも大きな値である。

旋回操作の操作量が前記閾値Ｃ以上である場合（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、操作判定部７３は、オプション操作部材８２Ａによるオプション操作の操作量が予め設定された閾値Ｂ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。当該閾値Ｂは、オプション装置６Ａ〜６Ｄの動作を行わせるためのオプション操作部材８２Ａの操作がオペレータによって行われたか否かを判定することができる値に設定されている。具体的には、当該閾値Ｂは、例えば、オプション装置６Ａ〜６Ｄの動作を行わせるためのオプション操作部材８２Ａの最小操作量に相当する値に設定することができる。ただし、当該閾値Ｂは、当該最小操作量よりも大きな値であってもよい。なお、当該閾値Ｂは、図１３のステップＳ１３における閾値Ｂ、及び上述の制御例１において説明した図８のステップＳ３における閾値Ｂと同じ値である。

オプション操作の操作量が前記閾値Ｂ以上である場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、複合操作がされていることになる。かかる場合、操作判定部７３は、オプション操作部材８２Ａが操作されたことをオプション操作検出部９２が検出する時点が、旋回操作部材８１Ａが操作されたことを旋回操作検出部９１が検出する時点よりも早いか否かを判定する（ステップＳ１７）。

オプション操作が旋回操作よりも早い場合（ステップＳ１７においてＹＥＳ）、コントローラ７０は、旋回速度センサ９３によって検出される上部旋回体２の旋回速度が予め設定された閾値Ｄ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。当該閾値Ｄは、図１２のグラフ（Ｄ）に示すように、上部旋回体２が旋回動作の起動時の段階又は旋回起動後の初期段階にあるか否かを判定するための値である。

旋回速度が閾値Ｄ以下である場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）、開閉動作制御部７１は、オプション制御弁５０の開度を減少させるようにオプション制御弁５０を制御する（ステップＳ１４）。このようにオプション操作が旋回操作よりも早く、かつ、旋回速度が閾値Ｄ以下である場合に、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行うことにより、オペレータの意図しない上部旋回体２の増速が生じるのを抑制しつつ、旋回動作を優先させて上部旋回体２の旋回を確実に起動させることができる。

その後、上部旋回体２の旋回速度がある程度増加した後には、旋回動作の起動時に比べて、旋回動作を優先させる必要性が低くなる。したがって、コントローラ７０は、上部旋回体２の旋回速度が予め設定された閾値Ｅ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。当該閾値Ｅは、上述の閾値Ｄ（上部旋回体２が旋回動作の起動時の段階又は旋回起動後の初期段階にあるときの速度）よりも大きな値に設定されている。当該閾値Ｅは、上部旋回体２の旋回の起動が確実に行われた以降の速度である。

旋回速度が閾値Ｅ以上である場合（ステップＳ１９においてＹＥＳ），開閉動作制御部７１は、オプション制御弁５０の開度を増加させるようにオプション制御弁５０を制御する（ステップＳ２０）。これにより、図１２のグラフ（Ｄ）に示すようにオプション装置６Ａ〜６Ｄの動作速度の低下を抑制することができる。

［制御例３］
次に、実施形態に係る旋回式作業機械１００を制御するための制御例３について説明する。

制御例３では、開閉動作制御部７１は、制御例１で示した前記第１の開度減少条件が満たされない場合であっても、次のような第３の開度減少条件が満たされた場合には、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行う。すなわち、当該第３の開度減少条件は、オプション操作部材８２Ａが操作されたことをオプション操作検出部９２が検出する時点が、旋回操作部材８１Ａが操作されたことを旋回操作検出部９１が検出する時点よりも早く、かつ、モータ負荷検出部（旋回油圧センサ９４又はポンプ作動圧センサ９５）によって検出される旋回モータ３０の負荷が予め定められた閾値Ｆ以下であるという条件である。

この制御例３では、複合操作時であって上記の第３の開度減少条件が満たされた場合においても、オペレータの意図しない上部旋回体２の増速が生じるのを抑制しつつ、上部旋回体２の増速が必要なとき、特に上部旋回体２の旋回が起動するときに、旋回動作を優先させて上部旋回体２の旋回を確実に起動させることができる。

図１０及び図１１を参照してすでに説明したように、図１０のグラフ（Ｄ）に示すようにオペレータの意図に反して旋回速度が増加するのを抑制するために、第３の開度減少条件は、オプション操作が旋回操作よりも早いことを条件に含む。この点で、第３の開度減少条件は、第２の開度減少条件と同様である。

一方、第３の開度減少条件が第２の開度減少条件と異なる点は次の通りである。すなわち、旋回動作を優先させる必要性が高い段階、すなわち、上部旋回体２が旋回動作の起動時の段階又は旋回起動後の初期段階にあるか否かを判定する条件として、上述の制御例２における旋回速度に関する条件に代えて、制御例３では、モータ負荷に関する条件が採用されている。当該モータの負荷は、例えば、ポンプ作動圧センサ９５によって検出される油圧ポンプ２０の吐出圧、旋回油圧センサ９４によって検出される旋回モータ３０の作動圧などによって定量化できる。

上述した図１１のグラフ（Ｃ）に示す制御では、複合操作が開始される時間ｔ４の時点でオプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われるため、オプション装置の動作速度は、図１１のグラフ（Ｅ）に示されるように複合操作の開始前の速度Ｖ４から複合操作の開始後の速度Ｖ５まで低下する。

ここで、旋回動作を優先させる必要性が最も高い時期は、上述したように上部旋回体２の旋回動作の起動時である。複合操作が開始される時間ｔ４の時点でオプション制御弁５０の開度を減少させる制御が行われると、図１１のグラフ（Ｅ）に示すように旋回モータ３０の旋回起動時における起動圧が迅速に増加する。一方、当該起動圧がある程度増加した後には、旋回動作の起動時に比べて、旋回動作を優先させる必要性が低くなる。

これらの点を考慮して、図１４に示すより好ましい態様では、次のような制御を行う。すなわち、図１４のグラフ（Ｃ）に示すように、複合操作が開始される時間ｔ４の時点でオプション制御弁５０の開度を減少させて、旋回動作の起動時における旋回動作を優先させることにより、上部旋回体２の旋回を確実に起動させる。そして、旋回動作の起動圧が予め設定された閾値Ｇ（圧力Ｇ）以上になる時間ｔ５の時点でオプション制御弁５０の開度を増加させる。これにより、オプション装置６Ａ〜６Ｄの動作速度の低下を抑制することができる。なお、図１４のグラフ（Ｃ）では、時間ｔ５の時点でオプション制御弁５０の開度を、複合操作の開始前の値に戻しているが、これに限られず、当該開始前の値とは異なる値に増加させてもよい。

図１５は、実施形態に係る旋回式作業機械１００を制御するための制御例３を示すフローチャートである。図１５に示す制御例３におけるステップＳ３１〜Ｓ３４は、図８に示す制御例１におけるステップＳ１〜Ｓ１４と同様の処理であるため、詳細な説明を省略する。

制御例３では、図１５に示すように旋回操作部材８１Ａによる旋回操作の操作量が前記基準操作量ＳＶ未満である場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、すなわち、前記第１の開度減少条件が満たされていない場合には、以下のような処理が行われる。図１５に示すステップＳ３５〜Ｓ３８では、第３の開度減少条件が満たされているか否かを判定する。当該第３の開度減少条件が満たされている場合には、ステップＳ３４においてオプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行う。具体的には、次の通りである。

まず、図１５に示す制御例３におけるステップＳ３５〜Ｓ３７は、図１３に示す制御例２におけるステップＳ１５〜Ｓ１７と同様の処理である。オプション操作が旋回操作よりも早い場合（ステップＳ３７においてＹＥＳ）、コントローラ７０は、例えばポンプ作動圧センサ９５によって検出される油圧ポンプ２０の吐出圧が予め設定された閾値Ｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ３８）。当該閾値Ｆは、図１４のグラフ（Ｅ）に示すように、上部旋回体２が旋回動作の起動時の段階又は旋回起動後の初期段階にあるか否かを判定するための値である。

油圧ポンプ２０の吐出圧が閾値Ｆ以下である場合（ステップＳ３８においてＹＥＳ）、開閉動作制御部７１は、オプション制御弁５０の開度を減少させるようにオプション制御弁５０を制御する（ステップＳ３４）。このようにオプション操作が旋回操作よりも早く、かつ、油圧ポンプ２０の吐出圧が閾値Ｆ以下である場合に、オプション制御弁５０の開度を減少させる制御を行うことにより、オペレータの意図しない上部旋回体２の増速が生じるのを抑制しつつ、旋回動作を優先させて上部旋回体２の旋回を確実に起動させることができる。

その後、油圧ポンプ２０の吐出圧がある程度増加した後には、旋回動作の起動時に比べて、旋回動作を優先させる必要性が低くなる。したがって、コントローラ７０は、油圧ポンプ２０の吐出圧が予め設定された閾値Ｇ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３９）。当該閾値Ｇは、上述の閾値Ｆ（上部旋回体２が旋回動作の起動時の段階又は旋回起動後の初期段階にあるときの圧力）よりも大きな値に設定されている。当該閾値Ｇは、上部旋回体２の旋回の起動が確実に行われた以降の圧力である。

油圧ポンプ２０の吐出圧が閾値Ｇ以上である場合（ステップＳ３９においてＹＥＳ），開閉動作制御部７１は、オプション制御弁５０の開度を増加させるようにオプション制御弁５０を制御する（ステップＳ４０）。これにより、図１４のグラフ（Ｅ）に示すようにオプション装置６Ａ〜６Ｄの動作速度の低下を抑制することができる。

［その他の変形例］
上記実施形態では、基体として下部走行体１を用いているが、前記基体は下部走行体１のように走行可能なものに限定されず、特定の場所に設置されて上部旋回体２を支持する基台であってもよい。

上記実施形態では、交換可能なオプション装置として、グラップル、圧砕機、ブレーカ及びフォークを例示したが、これらに限られない。当該オプション装置は、そのオプション装置自身が旋回モータを駆動する油圧ポンプと同じ油圧ポンプによって駆動されるオプション装置であればよい。このようなオプション装置は、ブーム等に比べて作動圧が一般に低いので、本発明を適用するメリットがある。

１下部走行体
２上部旋回体
３アタッチメント
４ブーム
５アーム
６Ａグラップル（オプション装置）
６Ｂ圧砕機（オプション装置）
６Ｃブレーカ（オプション装置）
６Ｄフォーク（オプション装置）
１０オプションアクチュエータ（オプションシリンダ）
２０油圧ポンプ
３０旋回モータ
４０旋回制御弁
５０オプション制御弁
７０コントローラ
７１開閉動作制御部
７２オプション装置判定部
７３操作判定部
８１旋回操作装置
８１Ａ旋回操作部材（旋回操作レバー）
８２オプション操作装置
８２Ａオプション操作部材（オプション操作レバー）
９１旋回操作検出部
９２オプション操作検出部
９３旋回速度センサ（旋回速度検出部）
９４旋回油圧センサ（モータ負荷検出部）
９４Ａ，９４Ｂモータ圧センサ
９５ポンプ作動圧センサ（モータ負荷検出部）
１００旋回式作業機械

Claims

旋回式作業機械であって、
基体と、
前記基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、
前記上部旋回体に装着されるアタッチメント本体と前記アタッチメント本体の先端部に着脱可能に取り付けられるオプション装置とを含むアタッチメントと、
作動油を吐出する可変容量型の油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出される前記作動油の供給を受けて前記上部旋回体を旋回させるように作動する旋回モータと、
前記油圧ポンプから吐出される前記作動油の供給を受けて前記オプション装置を動作させるように作動するオプションアクチュエータと、
前記上部旋回体を旋回させるための旋回操作を受ける旋回操作部材と、
前記旋回操作部材の操作状態を検出する旋回操作検出部と、
前記オプション装置を動作させるための操作を受けるオプション操作部材と、
前記オプション操作部材の操作状態を検出するオプション操作検出部と、
前記油圧ポンプと前記オプションアクチュエータとの間に介在し、前記油圧ポンプから前記オプションアクチュエータに供給される前記作動油の流量を変化させるように開閉動作するオプション制御弁と、
前記オプション制御弁の開閉動作を制御する開閉動作制御部と、を備え、
前記開閉動作制御部は、前記上部旋回体の旋回動作を行わせるための前記旋回操作部材の最小操作量よりも大きい範囲で予め設定された基準操作量以上の操作量を前記旋回操作検出部が検出し、かつ、前記オプション操作部材が操作されたことを前記オプション操作検出部が検出するという第１の開度減少条件が満たされた場合に、前記オプション制御弁の開度を減少させるように前記オプション制御弁を制御する、旋回式作業機械。
請求項１に記載の旋回式作業機械であって、
前記アタッチメント本体の先端部には、前記オプション装置として、第１のオプション装置と、前記第１のオプション装置よりも作動圧の大きい第２のオプション装置とを交換して取り付け可能であり、
前記旋回式作業機械は、前記オプション装置として前記第１のオプション装置及び前記第２のオプション装置のどちらが前記アタッチメント本体の先端部に取り付けられているかを判定するオプション装置判定部をさらに備え、
前記開閉動作制御部は、前記第１の開度減少条件が満たされ、かつ、前記オプション装置判定部によって前記アタッチメント本体の先端部に前記第１のオプション装置が取り付けられていると判定された場合に、前記オプション制御弁の開度を減少させる制御を行うように構成されている、旋回式作業機械。
請求項１又は２に記載の旋回式作業機械であって、
前記上部旋回体の旋回速度を検出する旋回速度検出部をさらに備え、
前記開閉動作制御部は、前記第１の開度減少条件が満たされない場合であって、前記オプション操作部材が操作されたことを前記オプション操作検出部が検出する時点が前記旋回操作部材が操作されたことを前記旋回操作検出部が検出する時点よりも早く、かつ、前記旋回速度検出部によって検出される前記旋回速度が予め定められた閾値以下であるという第２の開度減少条件が満たされた場合に、前記オプション制御弁の開度を減少させるように前記オプション制御弁を制御する、旋回式作業機械。
請求項１又は２に記載の旋回式作業機械であって、
前記旋回モータの負荷を検出するモータ負荷検出部をさらに備え、
前記開閉動作制御部は、前記第１の開度減少条件が満たされない場合であって、前記オプション操作部材が操作されたことを前記オプション操作検出部が検出する時点が前記旋回操作部材が操作されたことを前記旋回操作検出部が検出する時点よりも早く、かつ、前記モータ負荷検出部によって検出される前記旋回モータの負荷が予め定められた閾値以下であるという第３の開度減少条件が満たされた場合に、前記オプション制御弁の開度を減少させるように前記オプション制御弁を制御する、旋回式作業機械。