JP2020143544A - Construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基体と、当該基体に旋回可能となるように搭載される上部旋回体と、当該上部旋回体に搭載されるアタッチメントと、を備える建設機械に関するものである。 The present invention relates to a construction machine including a substrate, an upper swing body mounted on the base body so as to be rotatable, and an attachment mounted on the upper swing body.
一般に、建設機械は、基体と、当該基体に旋回可能となるように搭載される上部旋回体と、当該上部旋回体に搭載されるアタッチメントと、作動油を吐出する油圧ポンプと、当該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アタッチメントを動作させるように作動するアクチュエータと、を備える。 Generally, a construction machine is derived from a base, an upper swivel body mounted on the base so as to be swivel, an attachment mounted on the upper swivel body, a hydraulic pump for discharging hydraulic oil, and the hydraulic pump. A swivel motor that operates to swivel the upper swivel body by receiving the supply of the hydraulic oil to be discharged, and operates to operate the attachment by receiving the supply of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump. It is equipped with an actuator.
例えば特許文献1は、旋回モータ及びアームシリンダを含む複数のアクチュエータと、複数の油圧ポンプと、旋回モータ用及びアームシリンダ用両制御弁を含む複数の制御弁と、複数の油圧ポンプからの油を旋回モータ用及びアームシリンダ用両制御弁に対して別々に供給する第一位置と複数の油圧ポンプから油を合流させて供給する第二位置との間で切り換わる切換弁とを備えた油圧制御回路を開示している。当該油圧制御回路は、旋回及びアーム引き操作が行われたときにアームシリンダに供給される油量を絞るメータイン絞り手段としての流量制御弁をさらに備えている。旋回モータ用及びアームシリンダ用両制御弁に共通のポンプから圧油を供給した場合に、駆動させるのに必要な作動圧が相対的に大きい旋回モータを作動させるための旋回操作と駆動させるのに必要な作動圧が相対的に小さいアームシリンダを作動させるためのアーム操作とが同時に行われる複合操作が行われると、旋回動作がアタッチメントの動作に対して遅れるという課題に対して、前記特許文献1の前記油圧制御回路は、当該複合操作時にアームシリンダに供給される油量を絞ることでアーム引き速度が抑えられ、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おける旋回動作の遅れを解消するものである。 For example, Patent Document 1 uses oil from a plurality of actuators including a swivel motor and an arm cylinder, a plurality of hydraulic pumps, a plurality of control valves including both swivel motor and arm cylinder control valves, and oil from a plurality of hydraulic pumps. Hydraulic control with a switching valve that switches between the first position that supplies oil separately to both the swivel motor and arm cylinder control valves and the second position that merges and supplies oil from multiple hydraulic pumps. The circuit is disclosed. The hydraulic control circuit further includes a flow control valve as a meter-in throttle means for throttles the amount of oil supplied to the arm cylinder when a swivel and arm pull operation is performed. When pressure oil is supplied from a pump common to both the swivel motor and arm cylinder control valves, the swivel operation and drive to operate the swivel motor, which requires a relatively large operating pressure to drive, are required. The above-mentioned Patent Document 1 solves the problem that the turning operation is delayed with respect to the operation of the attachment when the combined operation in which the arm operation for operating the arm cylinder having a relatively small required operating pressure is performed at the same time is performed. The hydraulic control circuit described above suppresses the arm pulling speed by reducing the amount of oil supplied to the arm cylinder during the combined operation, and eliminates the delay in the turning operation during the combined operation in which the turning operation and the arm pulling operation are performed at the same time. Is what you do.
しかしながら、特許文献1に記載の油圧制御回路では、前記複合操作時において前記メータイン絞り手段がアームシリンダに供給される油量を減少させるので、無駄な圧力損失が発生する。すなわち、前記油圧ポンプが行う仕事の一部は前記圧力損失に起因して熱エネルギーとして放出される。 However, in the hydraulic control circuit described in Patent Document 1, since the meter-in throttle means reduces the amount of oil supplied to the arm cylinder during the combined operation, unnecessary pressure loss occurs. That is, a part of the work performed by the hydraulic pump is released as heat energy due to the pressure loss.
本発明の目的は、旋回操作とアタッチメント操作とが同時に行われる複合操作時において、圧力損失が発生するのを抑制しつつ、上部旋回体の旋回動作の遅れが生じるのを抑制することができる建設機械を提供することにある。 An object of the present invention is a construction capable of suppressing a delay in the turning operation of the upper turning body while suppressing a pressure loss in a combined operation in which a turning operation and an attachment operation are performed at the same time. To provide the machine.
前記課題を解決するための手段として、本発明者らは、旋回モータの容量、当該旋回モータにおけるモータ差圧(旋回モータに接続される作動油供給油路と作動油戻り油路との差圧)及び旋回トルクの関係に着目した。当該旋回トルクは、前記旋回モータの容量と前記モータ差圧との積に比例する。したがって、前記複合操作時に旋回モータの容量を大きくすることは、従来のように前記メータイン絞り手段によりアームシリンダに供給される油量を減少させずに旋回モータの旋回トルクを大きくすることを可能にする。一方、前記旋回操作及び前記アタッチメント操作のうち、前記アタッチメント操作が行われずに前記旋回操作のみが行われる旋回単独操作時における前記モータ差圧は、前記複合操作時におけるモータ差圧よりも大きくなるので、この旋回単独操作時に旋回モータの容量を大きくすることは、旋回単独操作時における旋回トルクが大きくなり過ぎる過トルクの原因となり得る。これらの着眼点に基づいて、本発明者らは、旋回モータとして可変容量形の旋回モータを採用し、前記旋回単独操作時における前記旋回モータの容量を第1の容量に調節する一方で、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第1の容量よりも大きい第2の容量に調節する容量制御に想到した。この容量制御は、アタッチメント用のアクチュエータの作動圧が低い場合であっても、前記複合操作時において、前記旋回トルク、特に前記起動トルクが確保されることを可能にし、しかも、従来のように前記メータイン絞り手段が不要になるので、圧力損失の発生が抑制されることを可能にする。また、前記旋回単独操作時における前記旋回モータの前記第1の容量は前記複合操作時における前記旋回モータの前記第2の容量よりも小さいので、前記容量制御は、前記旋回単独操作時において前記過トルクの発生が抑制されることを可能にする。 As means for solving the above problems, the present inventors have described the capacity of the swivel motor and the differential pressure of the motor in the swivel motor (the differential pressure between the hydraulic oil supply oil passage and the hydraulic oil return oil passage connected to the swivel motor). ) And the relationship of turning torque. The turning torque is proportional to the product of the capacity of the turning motor and the differential pressure of the motor. Therefore, increasing the capacity of the swing motor during the combined operation makes it possible to increase the swing torque of the swing motor without reducing the amount of oil supplied to the arm cylinder by the meter-in throttle means as in the conventional case. To do. On the other hand, of the turning operation and the attachment operation, the motor differential pressure at the time of the turning single operation in which only the turning operation is performed without performing the attachment operation is larger than the motor differential pressure at the time of the combined operation. Increasing the capacity of the slewing motor during this slewing independent operation may cause an overtorque in which the slewing torque becomes too large during the slewing independent operation. Based on these points of view, the present inventors have adopted a variable displacement swivel motor as the swivel motor, and while adjusting the capacity of the swivel motor during the swivel independent operation to the first capacity, the above-mentioned We have come up with a capacity control that adjusts the capacity of the swing motor during a combined operation to a second capacity that is larger than the first capacity. This capacitance control makes it possible to secure the turning torque, particularly the starting torque, at the time of the combined operation even when the operating pressure of the actuator for attachment is low, and moreover, as in the conventional case, the said Since the meter-in throttle means is not required, it is possible to suppress the occurrence of pressure loss. Further, since the first capacity of the swivel motor at the time of the swivel single operation is smaller than the second capacity of the swivel motor at the time of the combined operation, the capacity control is the excess during the swivel single operation. It makes it possible to suppress the generation of torque.
本発明は、このような観点からなされたものである。本発明により提供されるのは、建設機械であって、基体と、当該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、当該上部旋回体に搭載されるアタッチメントと、作動油を吐出する油圧ポンプと、当該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可変容量形の旋回モータと、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アタッチメントの少なくとも一部を動作させるように作動するアクチュエータと、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、前記アタッチメントの少なくとも一部を動作させるためのアタッチメント操作を受けるアタッチメント操作部材と、容量制御部と、を備える。当該容量制御部は、前記旋回操作が行われる一方で前記アタッチメント操作が行われない旋回単独操作時には、前記旋回モータの容量を予め設定された第1の容量に調節するための制御を行うように構成され、前記旋回操作と前記アタッチメント操作とが同時に行われる複合操作時には、前記旋回モータの容量を前記第1の容量よりも大きい第2の容量に調節するための制御を行うように構成されている。 The present invention has been made from such a viewpoint. Provided by the present invention are a construction machine, a base, an upper swivel mounted on the base so as to be swivel, an attachment mounted on the upper swivel, and hydraulic oil. A hydraulic pump that discharges the oil, a variable displacement swivel motor that operates to rotate the upper swing body by receiving the supply of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump, and the operation that is discharged from the hydraulic pump. To operate at least a part of the attachment, an actuator that receives oil supply and operates to operate at least a part of the attachment, a swivel operation member that receives a swivel operation for swiveling the upper swivel body, and an attachment. It is provided with an attachment operating member for receiving the attachment operation of the above and a capacity control unit. The capacity control unit controls to adjust the capacity of the swivel motor to a preset first capacity at the time of a swivel independent operation in which the swivel operation is performed but the attachment operation is not performed. It is configured to control to adjust the capacity of the swing motor to a second capacity larger than the first capacity at the time of a combined operation in which the turning operation and the attachment operation are performed at the same time. There is.
この建設機械では、前記複合操作時における前記旋回モータの容量が前記旋回単独操作時における前記旋回モータの容量よりも大きい前記第2の容量に調節される。このことは、従来のように前記圧力損失の発生を伴う前記シリンダへの油量を絞る制御を行わずに、あるいはこれを制限しながら、上部旋回体を旋回させるための旋回トルク、特に、上部旋回体の旋回を開始させるための起動トルクが確保されることを可能にする。一方、前記旋回単独操作時においては前記旋回モータの容量が前記第1の容量に調節されるので、前記過トルクの発生が抑制される。 In this construction machine, the capacity of the swivel motor at the time of the combined operation is adjusted to the second capacity which is larger than the capacity of the swivel motor at the time of the swivel single operation. This means that the turning torque for turning the upper turning body, particularly the upper part, without or limiting the control of reducing the amount of oil to the cylinder accompanied by the occurrence of the pressure loss as in the conventional case. It is possible to secure the starting torque for starting the turning of the turning body. On the other hand, when the swivel single operation is performed, the capacity of the swivel motor is adjusted to the first capacity, so that the occurrence of the overtorque is suppressed.
前記建設機械は、前記上部旋回体の旋回速度を検出するための旋回速度検出部をさらに備え、前記容量制御部は、前記旋回速度検出部により検出される前記旋回速度が予め設定された速度閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御を行う一方で、前記旋回速度検出部により検出される前記旋回速度が前記速度閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されていることが好ましい。 The construction machine further includes a swivel speed detection unit for detecting the swivel speed of the upper swivel body, and the capacitance control unit has a speed threshold value at which the swivel speed detected by the swivel speed detection unit is preset. If it is less than, the swivel speed detected by the swivel speed detection unit is the speed threshold value while controlling for adjusting the capacity of the swivel motor at the time of the combined operation to the second capacity. In the above case, it is preferable that the control is performed so as to adjust the capacity of the swing motor at the time of the combined operation to a capacity smaller than the second capacity.
この態様は、前記旋回速度が前記速度閾値未満である場合、すなわち、前記複合操作時において前記起動トルクを大きくする必要性が高い場合には、旋回モータの容量を大きくして前記起動トルクを確保することを可能にする。一方、この態様では、前記複合操作時において前記旋回速度が前記速度閾値以上である場合、すなわち、前記複合操作時であっても旋回トルクを大きくする必要性が低い場合には、前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御が行われず、前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節する制御が行われる。このことは、前記旋回モータの容量が大きくなることに起因する旋回の最高速度の低下の度合いを小さくすることを可能にする。この態様において、前記第2の容量よりも小さい容量は、前記第1の容量であってもよく、前記第1の容量とは異なる容量であってもよい。また、この態様において、前記速度閾値は、前記上部旋回体の旋回状態が旋回の初期段階であるか否かを判定することが可能な値に設定される。当該初期段階は、上部旋回体が停止している状態から旋回を開始するときである旋回起動時と、上部旋回体が旋回を開始した後であって旋回速度が小さいときと、を含む。 In this embodiment, when the turning speed is less than the speed threshold value, that is, when it is highly necessary to increase the starting torque during the combined operation, the capacity of the turning motor is increased to secure the starting torque. Allows you to. On the other hand, in this aspect, when the turning speed is equal to or higher than the speed threshold value during the combined operation, that is, when there is little need to increase the turning torque even during the combined operation, the turning motor The control for adjusting the capacity to the second capacity is not performed, and the capacity for adjusting the capacity of the swing motor to a capacity smaller than the second capacity is performed. This makes it possible to reduce the degree of decrease in the maximum speed of turning due to the increase in the capacity of the turning motor. In this embodiment, the capacity smaller than the second capacity may be the first capacity or a capacity different from the first capacity. Further, in this aspect, the speed threshold value is set to a value capable of determining whether or not the turning state of the upper turning body is the initial stage of turning. The initial stage includes a turning start time when the upper turning body starts turning from a stopped state, and a turning speed after the upper turning body starts turning.
前記建設機械は、前記油圧ポンプの吐出圧を検出するための吐出圧検出部をさらに備え、前記容量制御部は、前記吐出圧検出部により検出される前記吐出圧が予め設定された吐出圧閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御を行う一方で、前記吐出圧検出部により検出される前記吐出圧が前記吐出圧閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されていることが好ましい。 The construction machine further includes a discharge pressure detection unit for detecting the discharge pressure of the hydraulic pump, and the capacity control unit has a discharge pressure threshold value at which the discharge pressure detected by the discharge pressure detection unit is preset. If it is less than, control is performed to adjust the capacity of the swivel motor to the second capacity at the time of the combined operation, while the discharge pressure detected by the discharge pressure detection unit is the discharge pressure. When it is equal to or more than the threshold value, it is preferable that the control is performed so as to adjust the capacity of the swing motor at the time of the combined operation to a capacity smaller than the second capacity.
この態様は、前記吐出圧が前記吐出圧閾値未満である場合、すなわち、前記複合操作時において前記旋回トルク(特に前記起動トルク)を大きくする必要性が高い場合には、旋回モータの容量を大きくして前記旋回トルクを確保することを可能にする。一方、この態様では、前記複合操作時において前記吐出圧が前記吐出圧閾値以上である場合、すなわち、前記複合操作時であっても前記旋回トルクが確保されている場合には、前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御が行われず、前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節する制御が行われる。このことは、前記旋回モータの容量が大きくなることに起因する旋回の最高速度の低下の度合いを小さくすることを可能にする。この態様において、前記第2の容量よりも小さい容量は、前記第1の容量であってもよく、前記第1の容量とは異なる容量であってもよい。また、この態様において、前記吐出圧閾値は、前記旋回モータの容量が第2の容量よりも小さい容量である場合であっても円滑な旋回動作が可能になるような吐出圧であるか否かを判定することが可能な値に設定される。 In this embodiment, when the discharge pressure is less than the discharge pressure threshold value, that is, when it is highly necessary to increase the turning torque (particularly, the starting torque) during the combined operation, the capacity of the turning motor is increased. This makes it possible to secure the turning torque. On the other hand, in this aspect, when the discharge pressure is equal to or higher than the discharge pressure threshold value during the combined operation, that is, when the turning torque is secured even during the combined operation, the swing motor The control for adjusting the capacity to the second capacity is not performed, and the capacity for adjusting the capacity of the swing motor to a capacity smaller than the second capacity is performed. This makes it possible to reduce the degree of decrease in the maximum speed of turning due to the increase in the capacity of the turning motor. In this embodiment, the capacity smaller than the second capacity may be the first capacity or a capacity different from the first capacity. Further, in this aspect, whether or not the discharge pressure threshold value is a discharge pressure that enables smooth turning operation even when the capacity of the turning motor is smaller than the second capacity. Is set to a value that can be judged.
前記建設機械において、前記アタッチメントは、前記上部旋回体に起伏可能に支持されるブームと、当該ブームの先端に回動可能に連結されるアームと、当該アームの先端部に連結される先端アタッチメントと、を含み、前記アクチュエータは、前記アームを動作させるように作動するアクチュエータであり、前記アタッチメント操作は、前記アームを動作させるための操作であってもよい。 In the construction machine, the attachment includes a boom undulatingly supported by the upper swing body, an arm rotatably connected to the tip of the boom, and a tip attachment connected to the tip of the arm. The actuator is an actuator that operates to operate the arm, and the attachment operation may be an operation for operating the arm.
この態様は、前記旋回操作と前記アームを動作させるためのアーム操作との複合操作時において、アームの作動圧が低い場合であっても、従来のような前記圧力損失の発生が抑制されることを可能にしつつ、前記旋回トルク(特に起動トルク)が確保されることを可能にする。 In this aspect, in the combined operation of the turning operation and the arm operation for operating the arm, the occurrence of the pressure loss as in the conventional case is suppressed even when the operating pressure of the arm is low. It is possible to secure the turning torque (particularly the starting torque) while enabling the above.
前記建設機械において、前記アタッチメントは、前記上部旋回体に起伏可能に支持されるブームと、当該ブームの先端に回動可能に連結されるアームと、当該アームの先端部に連結される少なくとも一つの先端アタッチメントと、を含み、前記アクチュエータは、前記先端アタッチメントを動作させるように作動するアクチュエータであり、前記アタッチメント操作は、前記先端アタッチメントを動作させるための操作であってもよい。 In the construction machine, the attachment includes a boom undulatingly supported by the upper swing body, an arm rotatably connected to the tip of the boom, and at least one connected to the tip of the arm. The actuator includes a tip attachment, and the actuator is an actuator that operates to operate the tip attachment, and the attachment operation may be an operation for operating the tip attachment.
この態様は、前記旋回操作と前記先端アタッチメントを動作させるための先端アタッチメント操作との複合操作時において、前記先端アタッチメントの作動圧が低い場合であっても、従来のような前記圧力損失の発生が抑制されることを可能にしつつ、前記旋回トルク(特に起動トルク)が確保されることを可能にする。 In this embodiment, even when the operating pressure of the tip attachment is low during the combined operation of the turning operation and the tip attachment operation for operating the tip attachment, the pressure loss as in the conventional case occurs. It is possible to secure the turning torque (particularly the starting torque) while making it possible to suppress the turning torque.
前記建設機械は、当該建設機械の傾きを検出するための傾斜検出部をさらに備え、前記容量制御部は、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが予め設定された傾き閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御を行う一方で、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが前記傾き閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されていてもよい。 The construction machine further includes an inclination detection unit for detecting the inclination of the construction machine, and the capacity control unit has the inclination of the construction machine detected by the inclination detection unit less than a preset inclination threshold value. In some cases, while controlling for adjusting the capacity of the swivel motor to the second capacity during the combined operation, the tilt of the construction machine detected by the tilt detection unit is equal to or greater than the tilt threshold. If this is the case, control may be performed to adjust the capacity of the swivel motor at the time of the combined operation to a capacity smaller than the second capacity.
前記建設機械の傾きが前記傾き閾値以上である場合には、前記旋回モータの吸込側においてキャビテーションが発生するおそれがある。そこで、この態様では、前記キャビテーションの発生のおそれがある場合、すなわち、前記建設機械が所定の傾き以上の傾斜地に配置されている場合、一律に、前記複合操作時であっても前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御が行われず、前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節する制御が行われる。このことは、前記建設機械の傾きに起因する前記キャビテーションの発生が抑制されることを可能にする。この態様において、前記第2の容量よりも小さい容量は、前記第1の容量であってもよく、前記第1の容量とは異なる容量であってもよい。 If the inclination of the construction machine is equal to or greater than the inclination threshold value, cavitation may occur on the suction side of the turning motor. Therefore, in this aspect, when there is a possibility that the cavitation may occur, that is, when the construction machine is arranged on an inclined ground having a predetermined inclination or more, the swivel motor uniformly operates even during the combined operation. The control for adjusting the capacity to the second capacity is not performed, and the capacity for adjusting the capacity of the swing motor to a capacity smaller than the second capacity is performed. This makes it possible to suppress the occurrence of the cavitation caused by the inclination of the construction machine. In this embodiment, the capacity smaller than the second capacity may be the first capacity or a capacity different from the first capacity.
前記建設機械は、当該建設機械の傾きを検出するための傾斜検出部と、前記旋回操作部材が受ける前記旋回操作の操作方向を検出するための旋回操作方向検出部と、をさらに備え、前記容量制御部は、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが前記傾き閾値未満である場合、又は前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾き及び前記旋回操作方向検出部により検出される前記旋回操作の操作方向に基づいて得られる前記上部旋回体の旋回方向が重力の方向の成分を含む方向である旋回落下方向でない場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御を行う一方で、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが予め設定された傾き閾値以上であり、かつ、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾き及び前記旋回操作方向検出部により検出される前記旋回操作の操作方向に基づいて得られる前記上部旋回体の旋回方向が前記旋回落下方向である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されていることが好ましい。 The construction machine further includes an inclination detection unit for detecting the inclination of the construction machine and a rotation operation direction detection unit for detecting the operation direction of the rotation operation received by the rotation operation member, and the capacity thereof. The control unit is detected when the inclination of the construction machine detected by the inclination detection unit is less than the inclination threshold value, or the inclination of the construction machine detected by the inclination detection unit and the rotation operation direction detection unit. When the turning direction of the upper swivel body obtained based on the operating direction of the swivel operation is not the swirling / falling direction which is the direction including the component in the direction of gravity, the capacity of the swivel motor at the time of the combined operation is used. While performing control for adjusting to the second capacitance, the inclination of the construction machine detected by the inclination detection unit is equal to or higher than a preset inclination threshold, and the inclination is detected by the inclination detection unit. When the turning direction of the upper swivel body obtained based on the inclination of the construction machine and the operating direction of the swivel operation detected by the swivel operation direction detection unit is the swivel fall direction, the said in the combined operation. It is preferable that the control is performed so as to adjust the capacity of the swing motor to a capacity smaller than the second capacity.
この態様では、前記建設機械の傾きが前記傾き閾値未満である場合又は前記上部旋回体が前記旋回落下方向に旋回していない場合には、前記旋回モータにおいてキャビテーションが発生する可能性が低いので、前記複合操作時において前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御が行われる。特に、前記複合操作時において前記上部旋回体が前記旋回落下方向とは反対方向、すなわち、重力に抗する方向に旋回する場合には、前記複合操作時において前記旋回トルク(特に前記起動トルク)を大きくする必要性が高い。本態様は、かかる場合において前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御が行われることにより、上部旋回体の前記旋回トルク(特に前記起動トルク)が確保されることを可能にする。一方、前記建設機械の傾きが前記傾き閾値以上であり、かつ、前記上部旋回体が前記旋回落下方向に旋回している場合には、前記複合操作時であっても前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御が行われず、前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節する制御が行われる。このことは、前記旋回モータにおいてキャビテーションの発生が抑制されることを可能にする。この態様において、前記第2の容量よりも小さい容量は、前記第1の容量であってもよく、前記第1の容量とは異なる容量であってもよい。 In this aspect, when the inclination of the construction machine is less than the inclination threshold value or when the upper swing body is not swiveled in the swivel fall direction, cavitation is unlikely to occur in the swivel motor. During the combined operation, control is performed to adjust the capacity of the swivel motor to the second capacity. In particular, when the upper swivel body swivels in a direction opposite to the swivel-falling direction, that is, in a direction against gravity during the combined operation, the swivel torque (particularly, the starting torque) is applied during the combined operation. There is a high need to increase it. In this embodiment, it is possible to secure the turning torque (particularly, the starting torque) of the upper swinging body by controlling the capacity of the swinging motor to adjust to the second capacity in such a case. To. On the other hand, when the inclination of the construction machine is equal to or greater than the inclination threshold value and the upper swing body is swivel in the swivel fall direction, the capacity of the swivel motor is increased even during the combined operation. The control for adjusting to the second capacity is not performed, but the control for adjusting the capacity of the swing motor to a capacity smaller than the second capacity is performed. This makes it possible to suppress the occurrence of cavitation in the swivel motor. In this embodiment, the capacity smaller than the second capacity may be the first capacity or a capacity different from the first capacity.
前記建設機械は、前記旋回モータに接続される作動油供給油路と作動油戻り油路との差圧を検出するための差圧検出部と、前記差圧検出部により検出される前記差圧と前記第2の容量とに基づいて暫定旋回トルクを演算するトルク演算部と、をさらに備え、前記容量制御部は、前記トルク演算部により演算される前記暫定旋回トルクが予め設定されたトルク閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御を行う一方で、前記トルク演算部により演算される前記暫定旋回トルクが前記トルク閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されていることが好ましい。 The construction machine has a differential pressure detecting unit for detecting a differential pressure between a hydraulic oil supply oil passage and a hydraulic oil return oil passage connected to the swivel motor, and the differential pressure detected by the differential pressure detecting unit. A torque calculation unit that calculates a provisional turning torque based on the second capacity and the second capacity, and the capacity control unit further includes a torque threshold value in which the provisional turning torque calculated by the torque calculation unit is preset. If it is less than, the provisional turning torque calculated by the torque calculation unit is the torque threshold value while controlling for adjusting the capacity of the turning motor to the second capacity at the time of the combined operation. In the above case, it is preferable that the control is performed so as to adjust the capacity of the swivel motor at the time of the combined operation to a capacity smaller than the second capacity.
この態様では、前記暫定旋回トルクが前記トルク閾値以上である場合には、前記複合操作時であっても前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御が行われず、前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節する制御が行われる。このことは、オーバートルクの発生を未然に防止することができる。この態様において、前記第2の容量よりも小さい容量は、前記第1の容量であってもよく、前記第1の容量とは異なる容量であってもよい。 In this aspect, when the provisional turning torque is equal to or higher than the torque threshold value, control for adjusting the capacity of the turning motor to the second capacity is not performed even during the combined operation, and the turning Control is performed to adjust the capacity of the motor to a capacity smaller than the second capacity. This can prevent the occurrence of overtorque. In this embodiment, the capacity smaller than the second capacity may be the first capacity or a capacity different from the first capacity.
以上のように、本発明によれば、共通の油圧ポンプから吐出される作動油によって上部旋回体の旋回動作とアタッチメントの動作とが同時に行われる複合操作時において、圧力損失が発生するのを抑制しつつ、上部旋回体の旋回動作の遅れが生じるのを抑制することができる建設機械が、提供される。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of pressure loss during a combined operation in which the turning operation of the upper swing body and the attachment operation are simultaneously performed by the hydraulic oil discharged from the common hydraulic pump. However, a construction machine capable of suppressing a delay in the turning operation of the upper turning body is provided.
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建設機械100を示す側面図である。図1に示すように、前記建設機械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、を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a
前記アタッチメント3は、前記上部旋回体2に起伏可能に支持されるブーム4と、当該ブーム4の先端に回動可能に連結されるアーム5と、複数の先端アタッチメントと、を含む。前記複数の先端アタッチメントは、図1に示す先端アタッチメント6(バケット6)と、図2〜図5に示す先端アタッチメント6A〜6Dと、を含む。当該複数の先端アタッチメントの何れかが選択的に前記アーム5の先端部に着脱可能に連結される。
The
図2に示す先端アタッチメント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に支持される複数の爪63A(図2では4本の爪63A)とを備える。
The
図3に示す先端アタッチメント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。
The
図4に示す先端アタッチメント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。
The
図5に示す先端アタッチメント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。
The
図6は、前記建設機械100における油圧回路を示す図である。図7は、前記建設機械100における制御装置70の機能構成及びその入出力信号を示すブロック図である。図6及び図7に示すように、前記建設機械100は、エンジン20と、第1の油圧ポンプ21と、第2の油圧ポンプ22と、パイロットポンプ23と、旋回モータ30と、複数のアクチュエータと、旋回制御弁41と、複数のアタッチメント制御弁と、旋回操作装置81と、複数のアタッチメント操作装置と、複数の検出部と、制御装置70と、を備える。前記複数のアタッチメント制御弁は、アーム制御弁42と、オプション制御弁43と、図略のブーム制御弁と、図略の先端アタッチメント制御弁と、を含む。前記複数のアタッチメント操作装置は、アーム操作装置82と、オプション操作装置83と、図略のブーム操作装置と、図略の先端アタッチメント操作装置と、を含む。
FIG. 6 is a diagram showing a hydraulic circuit in the
前記第1の油圧ポンプ21及び前記第2の油圧ポンプ22のそれぞれは、ポンプ容量が調節可能である可変容量形の油圧ポンプである。これらの油圧ポンプ21,22のそれぞれは、図略のレギュレータを有し、当該レギュレータは、前記制御装置70からの容量指令信号の入力を受けることによりポンプ容量を前記容量指令信号に対応した容量に調節する。前記第1の油圧ポンプ21、前記第2の油圧ポンプ22及び前記パイロットポンプ23のそれぞれは、エンジン20によって駆動され、これにより図略のタンク内の作動油を吐出する。
Each of the first
前記旋回モータ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。当該旋回モータ30は、第1の油圧ポンプ21から吐出される作動油の供給を受けて回転する図略の出力軸を有し、当該出力軸は上部旋回体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、前記旋回モータ30は、第1ポート30a及び第2ポート30bを有し、これら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前記出力軸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。前記旋回モータ30は、モータ容量が調節可能である可変容量形の油圧モータである。当該旋回モータ30は、図略のレギュレータを有し、当該レギュレータは、前記制御装置70からの容量指令信号の入力を受けることによりモータ容量を前記容量指令信号に対応した容量に調節する。
The
前記複数のアクチュエータは、図1に示すように、前記上部旋回体2に対して前記ブーム4を起伏動作させるように作動するブームシリンダ7と、当該ブーム4に対して前記アーム5を回動動作させるように作動するアームシリンダ8と、当該アーム5に対して前記先端アタッチメント(図1ではバケット6)を回動動作させるように作動する先端アタッチメントシリンダ9と、オプションシリンダ10(図6参照)と、を含む。
As shown in FIG. 1, the plurality of actuators rotate a
図6に示すように、前記アームシリンダ8及びオプションシリンダ10のそれぞれは、前記旋回モータ30を旋回駆動する前記第1の油圧ポンプ21と同じ油圧ポンプ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。すなわち、旋回モータ30と、前記アームシリンダ8と、前記オプションシリンダ10とが、共通の第1の油圧ポンプ21に接続されている。一方、図6では図示が省略されているが、前記ブームシリンダ7及び前記先端アタッチメントシリンダ9のそれぞれは、前記第2の油圧ポンプ22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。
As shown in FIG. 6, each of the
前記アームシリンダ8は、ボトム室8aとその反対側のロッド室8bと、を有する。当該アームシリンダ8は、前記ボトム室8aに作動油が供給されることにより伸長して前記アーム5を一方の方向に動かすとともに前記ロッド室8bから作動油を排出し、逆に前記ロッド室8bに作動油が供給されることにより収縮して前記アーム5を他方の方向に動かすとともに前記ボトム室8aから作動油を排出する。
The
図6に示す前記オプションシリンダ10は、図1に示す前記先端アタッチメントシリンダ9とは別のアクチュエータであって、図2〜図5に示す前記先端アタッチメント6A〜6Dのそれぞれに特有の動作をさせるためのシリンダである。
The
前記オプションシリンダ10は、ボトム室10aとその反対側のロッド室10bと、を有する。当該オプションシリンダ10は、前記ボトム室10aに作動油が供給されることにより伸長して前記先端アタッチメントの一部分を一方の方向に動かすとともに前記ロッド室10bから作動油を排出し、逆に前記ロッド室10bに作動油が供給されることにより収縮して前記先端アタッチメントの前記一部分を他方の方向に動かすとともに前記ボトム室10aから作動油を排出する。具体的には次の通りである。
The
前記先端アタッチメントが図2に示すグラップル6Aである場合、前記オプションシリンダ10は、例えばグラップル本体62Aに設けられ、複数の爪63Aを開閉動作させるように作動する。前記先端アタッチメントが図3に示す圧砕機6Bである場合、前記オプションシリンダ10は、例えば圧砕機本体62Bに設けられ、前記一対の圧砕アーム63Bを開閉動作させるように作動する。前記先端アタッチメントが図4に示すブレーカ6Cである場合、前記オプションシリンダ10は、例えばブレーカ本体62Cに設けられ、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)させるように作動する。前記先端アタッチメントが図5に示すフォーク6Dである場合、前記オプションシリンダ10は、例えばフォーク本体62Dに設けられ、前記一対の開閉アーム63Dを開閉動作させるように作動する。なお、前記バケット6には、上記のようなオプションシリンダ10は設けられていない。
When the tip attachment is the
前記先端アタッチメント6A〜6Dのそれぞれが前記特有の動作を行うときに必要とされる作動圧、すなわち、前記オプションシリンダ10を作動させるために必要とされる作動圧は、前記先端アタッチメントの種類によって異なる。前記先端アタッチメント6A〜6Dのうち、前記グラップル6Aと前記フォーク6Dは一般的に作動圧が低く、前記圧砕機6Bと前記ブレーカ6Cは一般的に作動圧が高い。
The operating pressure required for each of the
図6に示すように、前記旋回制御弁41は、前記第1の油圧ポンプ21と前記旋回モータ30との間に介在している。当該旋回制御弁41は、前記旋回モータ30を駆動するための作動油を前記第1の油圧ポンプ21から前記旋回モータ30の第1及び第2ポート30a,30bの何れかに択一的に導くとともに、当該旋回モータ30に供給される作動油の流量である旋回流量を制御する。当該旋回制御弁41は、3位置のパイロット切換弁であり、一対の旋回パイロットポート(一方の旋回パイロットポートP1と反対側の図略の旋回パイロットポート)とを有する。
As shown in FIG. 6, the
前記旋回制御弁41は、前記一対の旋回パイロットポートに供給されるパイロット圧がいずれも0または微小である場合は中立位置に保たれ、前記第1の油圧ポンプ21と前記旋回モータ30との間を遮断するとともに、センターラインL1をタンクに接続する。当該旋回制御弁41は、前記一対の旋回パイロットポートの何れか一方に一定以上のパイロット圧が供給されるとその旋回パイロットポートに応じた方向に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シフトし、前記センターラインL1から分岐する旋回用供給ラインL11と前記第1ポート30a又は前記第2ポート30bとを接続するとともに前記ストロークに対応した度合いで前記センターラインL1を絞り、これにより前記旋回モータ30を前記ストロークに対応する方向及び速度で作動させる。
The
前記旋回制御弁41と前記旋回モータ30の前記第1ポート30aは、第1のポートラインL41により接続され、前記旋回制御弁41と前記旋回モータ30の前記第2のポート30bは、第2のポートラインL42により接続されている。前記旋回制御弁41が前記中立位置からシフトすることにより、前記第1のポートラインL41及び前記第2のポートラインL42の一方のラインが作動油供給油路として機能し、他方のラインが作動油戻り油路として機能する。
The
前記アーム制御弁42は、前記第1の油圧ポンプ21と前記アームシリンダ8との間に介在している。当該アーム制御弁42は、前記アームシリンダ8を駆動するための作動油を第1の油圧ポンプ21から前記アームシリンダ8の前記ボトム室8a及び前記ロッド室8bの何れかに択一的に導くとともに、前記アームシリンダ8に供給される作動油の流量であるアーム流量を制御する。当該アーム制御弁42は、3位置のパイロット切換弁であり、一対のアームパイロットポート(一方のアームパイロットポートP2と反対側の図略のアームパイロットポート)とを有する。
The
当該アーム制御弁42は、前記一対のアームパイロットポートに供給されるパイロット圧がいずれも0または微小である場合は中立位置に保たれ、前記第1の油圧ポンプ21と前記アームシリンダ8との間を遮断するとともに前記センターラインL2をタンクに接続する。当該アーム制御弁42は、前記一対のアームパイロットポートの何れか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シフトし、前記センターラインL2から分岐するアーム用供給ラインL21と前記ボトム室8a又は前記ロッド室8bとを接続するとともに前記ストロークに対応した度合いで前記センターラインL2を絞り、これにより前記アームシリンダ8を前記ストロークに対応する方向及び速度で作動させる。
The
前記オプション制御弁43は、前記第1の油圧ポンプ21と前記オプションシリンダ10との間に介在している。当該オプション制御弁43は、前記オプションシリンダ10を駆動するための作動油を第1の油圧ポンプ21から前記オプションシリンダ10の前記ボトム室10a及び前記ロッド室10bの何れかに択一的に導くとともに、前記オプションシリンダ10に供給される作動油の流量であるオプション流量を制御する。当該オプション制御弁43は、3位置のパイロット切換弁であり、一対のオプションパイロットポート(一方のオプションパイロットポートP3と反対側の図略のオプションパイロットポート)とを有する。
The
当該オプション制御弁43は、前記一対のオプションパイロットポートに供給されるパイロット圧がいずれも0または微小である場合は中立位置に保たれ、前記第1の油圧ポンプ21と前記オプションシリンダ10との間を遮断するとともに前記センターラインL3をタンクに接続する。当該オプション制御弁43は、前記一対のオプションパイロットポートの何れか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シフトし、前記センターラインL3から分岐するオプション用供給ラインL31と前記ボトム室10a又は前記ロッド室10bとを接続するとともに前記ストロークに対応した度合いで前記センターラインL3を絞り、これにより前記オプションシリンダ10を前記ストロークに対応する方向及び速度で作動させる。
The
前記ブーム制御弁は、前記第2の油圧ポンプ22と前記ブームシリンダ7との間に介在し、前記ブームシリンダ7に供給される作動油の方向を制御するとともに、前記ブームシリンダ7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。前記先端アタッチメント制御弁は、前記第2の油圧ポンプ22と前記先端アタッチメントシリンダ9との間に介在し、前記先端アタッチメントシリンダ9に供給される作動油の方向を制御するとともに、前記先端アタッチメントシリンダ9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。
The boom control valve is interposed between the second
前記旋回操作装置81は、前記旋回モータ30を動かすための旋回操作を受け、当該
旋回操作に対応したパイロット圧が前記パイロットポンプ23から前記旋回制御弁41の前記一対の旋回パイロットポートの何れかに択一的に供給されるのを許容するように作動する。具体的に、当該旋回操作装置81は、前記旋回操作を受けて回動することが可能な旋回操作部材である旋回操作レバー81aと、前記パイロットポンプ23と前記一対の旋回パイロットポートとの間に介在する旋回パイロット弁81bと、を有する。旋回パイロット弁81bは、前記旋回操作レバー81aが操作されずに中立位置にあるときは閉弁して前記パイロットポンプ23と前記一対の旋回パイロットポートとの間を遮断する一方、前記旋回操作レバー81aが前記中立位置から回動操作されると前記一対の旋回パイロットポートのうち前記回動操作の方向に対応する旋回パイロットポートに対して当該回動操作の量に対応した大きさのパイロット圧を供給するように開弁する。
The
前記アーム操作装置82は、前記アームシリンダ8を動かすためのアーム操作(本発明におけるアタッチメント操作の一例)を受け、当該アーム操作に対応したパイロット圧が前記パイロットポンプ23から前記アーム制御弁42の前記一対のアームパイロットポートの何れかに択一的に供給されるのを許容するように作動する。具体的に、当該アーム操作装置82は、前記アーム操作を受けて回動することが可能なアーム操作部材(本発明におけるアタッチメント操作部材の一例)であるアーム操作レバー82aと、前記パイロットポンプ23と前記一対のアームパイロットポートとの間に介在するアームパイロット弁82bと、を有する。アームパイロット弁82bは、前記アーム操作レバー82aが操作されずに中立位置にあるときは閉弁して前記パイロットポンプ23と前記一対のアームパイロットポートとの間を遮断する一方、前記アーム操作レバー82aが前記中立位置から回動操作されると前記一対のアームパイロットポートのうち前記回動操作の方向に対応するアームパイロットポートに対して当該回動操作の量に対応した大きさのパイロット圧を供給するように開弁する。
The
前記オプション操作装置83は、前記オプションシリンダ10を動かすためのオプション操作(本発明におけるアタッチメント操作の一例)を受け、当該オプション操作に対応したパイロット圧が前記パイロットポンプ23から前記オプション制御弁43の前記一対のオプションパイロットポートの何れかに択一的に供給されるのを許容するように作動する。具体的に、当該オプション操作装置83は、前記オプション操作を受けて回動することが可能なオプション操作部材(本発明におけるアタッチメント操作部材の一例)であるオプション操作レバー83aと、前記パイロットポンプ23と前記一対のオプションパイロットポートとの間に介在するオプションパイロット弁83bと、を有する。オプションパイロット弁83bは、前記オプション操作レバー83aが操作されずに中立位置にあるときは閉弁して前記パイロットポンプ23と前記一対のオプションパイロットポートとの間を遮断する一方、前記オプション操作レバー83aが前記中立位置から回動操作されると前記一対のオプションパイロットポートのうち前記回動操作の方向に対応するオプションパイロットポートに対して当該回動操作の量に対応した大きさのパイロット圧を供給するように開弁する。なお、上記の旋回操作装置81、アーム操作装置82およびオプション操作装置83はペダル式の操作部材(操作ペダル)を有するものであってもよい。
The
図7に示すように、前記複数の検出部は、旋回速度検出部90と、吐出圧検出部91と、傾斜検出部92と、差圧検出部93と、旋回操作方向検出部94と、アーム操作方向検出部95と、オプション操作方向検出部96と、を備える。前記複数の検出部により検出される検出値に対応する電気信号は前記制御装置70に入力される。
As shown in FIG. 7, the plurality of detection units include a swivel
前記旋回速度検出部90は、旋回モータ30の回転速度を旋回速度として検出するためのセンサである。当該旋回速度検出部90は、前記旋回速度を検出し、これを電気信号である旋回検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置70に入力する。具体的には、当該旋回速度検出部90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信号である旋回検出信号に変換し、制御装置70に入力する。当該旋回速度検出部90としては、例えばジャイロセンサ、エンコーダ、レゾルバなどの旋回速度センサを用いることができるが、これらに限られない。
The turning
前記吐出圧検出部91は、圧力センサであって、油圧ポンプ21の吐出圧を検出し、これを電気信号である吐出圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置70に入力する。
The discharge
旋回モータ30を作動させるための旋回操作とアームシリンダ8を伸張させるアーム引きの操作とを同時に行う複合操作時に、前記吐出圧検出部91は、駆動させるのに必要な作動圧が相対的に小さいアームシリンダ8を伸張させるための作動圧とほぼ同等の大きさになる吐出圧を検出する。
The discharge
旋回モータ30を作動させるための旋回操作とオプションシリンダ10を伸張させるためのオプション操作とを同時に行う複合操作時には、前記吐出圧検出部91は、旋回モータ30を作動させるのに必要な作動圧とオプションシリンダ10を伸張させるのに必要な作動圧のいずれかとほぼ同等の大きさになる吐出圧を検出する。旋回モータ30を作動させるのに必要な作動圧に比してオプションシリンダ10を伸張させるのに必要な作動圧が大きい場合には、前記吐出圧検出部91は、旋回モータ30を作動させるのに必要な作動圧とほぼ同等の大きさになる吐出圧を検出する。旋回モータ30を作動させるのに必要な作動圧に比してオプションシリンダ10を伸張させるのに必要な作動圧が小さい場合には、前記吐出圧検出部91は、オプションシリンダ10を伸張させるのに必要な作動圧とほぼ同等の大きさになる吐出圧を検出する。
At the time of a combined operation in which the swivel operation for operating the
旋回モータ30を作動させるための旋回操作とアームシリンダ8を伸張させるアーム引きの操作とオプションシリンダ10を伸張させるためのオプション操作とを同時に行う複合操作時には、前記吐出圧検出部91は、アームシリンダ8を伸張させるのに必要な作動圧とオプションシリンダ10を伸張させるのに必要な作動圧のいずれか小さい方の作動圧とほぼ同等の大きさになる吐出圧を検出する。
During the combined operation of simultaneously performing the swivel operation for operating the
当該吐出圧検出部91は、例えば、前記第1の油圧ポンプ21と前記センターラインL1,L2,L3とを接続するポンプラインL0に設けられている。ただし、油圧回路において当該吐出圧検出部91が設けられる部位は、前記油圧ポンプ21の吐出圧を検出可能な位置であればよく、前記ポンプラインL0に限られずラインL1やラインL2でもよい。
The discharge
前記傾斜検出部92は、建設機械100の上部旋回体2の傾き(車体の傾き)を検出するための傾斜センサである。当該傾斜検出部92は、例えば上部旋回体2(具体的には、例えば上部旋回体2のアッパーフレームなど)に取り付けられる。具体的に、当該傾斜検出部92としては、例えば2方向の傾斜を計測可能な2軸傾斜センサを用いることができる。当該2軸傾斜センサは、例えば、X軸方向に対する上部旋回体2の傾きとY軸方向に対する上部旋回体2の傾きとを計測し、これらの計測結果に基づいて上部旋回体2が水平面に対してどのように傾いているかを検出可能である。前記2軸傾斜センサとしては、例えば重力加速度を計測して傾きを検出する傾斜センサなどの公知の傾斜センサを適用可能である。当該傾斜検出部92は、前記上部旋回体2の傾きを検出し、これを電気信号である傾斜検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置70に入力する。
The
前記差圧検出部93は、前記旋回モータ30における差圧(有効差圧)を検出する圧力センサである。具体的に、前記差圧検出部93は、第1のポート圧センサ93aと、第2のポート圧センサ93bと、を含む。前記第1のポート圧センサ93aは、前記旋回モータ30の第1のポート30aにおける作動油の圧力である第1のポート圧(MA)を検出し、当該第1のポート圧に対応する電気信号である第1のポート圧検出信号を生成する圧力センサである。前記第2のポート圧センサ93bは、前記旋回モータ30の第2のポート30bにおける作動油の圧力である第2のポート圧(MB)を検出し、当該第2のポート圧に対応する電気信号である第2のポート圧検出信号を生成する圧力センサである。これらのポート圧検出信号は制御装置70に入力される。前記第1のポート圧センサ93aは、例えば前記第1のポートラインL41に設けられ、前記第2のポート圧センサ93bは、例えば前記第2のポートラインL42に設けられている。
The differential
前記旋回操作方向検出部94は、一対の旋回パイロット圧センサ(一対の圧力センサ)により構成される。前記一対の旋回パイロット圧センサのうち、一方の旋回パイロット圧センサ94aは、前記旋回リモコン弁81bから前記旋回制御弁41における一方の旋回パイロットポートP1に供給される作動油の旋回パイロット圧を検出し、これを電気信号である旋回パイロット圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置70に入力する。前記一対の旋回パイロット圧センサのうち、図略の他方の旋回パイロット圧センサは、前記旋回リモコン弁81bから前記旋回制御弁41における図略の他方の旋回パイロットポートに供給される作動油の旋回パイロット圧を検出し、これを電気信号である旋回パイロット圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置70に入力する。
The turning operation
前記アーム操作方向検出部95は、一対のアームパイロット圧センサ(一対の圧力センサ)により構成される。前記一対のアームパイロット圧センサのうち、一方のアームパイロット圧センサ95aは、前記アームリモコン弁82bから前記アーム制御弁42における一方のアームパイロットポートP2に供給される作動油のアームパイロット圧を検出し、これを電気信号であるアームパイロット圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置70に入力する。前記一対のアームパイロット圧センサのうち、図略の他方のアームパイロット圧センサは、前記アームリモコン弁82bから前記アーム制御弁42における図略の他方のアームパイロットポートに供給される作動油のアームパイロット圧を検出し、これを電気信号であるアームパイロット圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置70に入力する。
The arm operation
前記オプション操作方向検出部96は、一対のオプションパイロット圧センサ(一対の圧力センサ)により構成される。前記一対のオプションパイロット圧センサのうち、一方のオプションパイロット圧センサ96aは、前記オプションリモコン弁83bから前記オプション制御弁43における一方のオプションパイロットポートP3に供給される作動油のオプションパイロット圧を検出し、これを電気信号であるオプションパイロット圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置70に入力する。前記一対のオプションパイロット圧センサのうち、図略の他方のオプションパイロット圧センサは、前記オプションリモコン弁83bから前記オプション制御弁43における図略の他方のオプションパイロットポートに供給される作動油のオプションパイロット圧を検出し、これを電気信号であるオプションパイロット圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置70に入力する。
The optional operation
なお、図6に示すように、前記建設機械100は、吐出圧検出部97をさらに備え、当該吐出圧検出部97は、前記第2の油圧ポンプ22の吐出圧を検出することで前記第2の油圧ポンプ22の吐出圧と同等の大きさになる作動圧(前記建設機械100が備える他のアクチュエータの作動圧)を検出するための圧力センサである。当該他のアクチュエータとしては、例えばブームシリンダ7などが挙げられるが、これに限られない。
As shown in FIG. 6, the
図7に示すように、前記制御装置70は、CPU(Central Processing Unit)、種々の制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、前記CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)などから構成される。
As shown in FIG. 7, the
前記制御装置70は、容量制御部71と、トルク演算部72と、トルク判定部73と、吐出圧判定部74と、操作判定部75と、旋回ブレーキ判定部76と、傾斜判定部77と、旋回速度判定部78と、を機能として備える。前記制御装置70は、前記複数の検出部などから入力される電気信号に基づいて、CPUが前記制御プログラムを実行することにより、これらが機能的に構成されるように動作する。
The
前記容量制御部71は、前記旋回操作が行われる一方で前記アタッチメント操作が行われない旋回単独操作時には、前記旋回モータ30の容量を予め設定された第1の容量に調節するための制御を行うように構成され、前記旋回操作と前記アタッチメント操作とが同時に行われる複合操作時には、原則として、前記旋回モータ30の容量を前記第1の容量よりも大きい第2の容量に調節するための制御を行うように構成されている。当該容量制御部71の機能を詳細については後述する。
The
前記トルク演算部72は、前記差圧検出部93により検出される前記差圧と前記第2の容量とに基づいて暫定旋回トルクを演算する。当該暫定旋回トルクは、前記容量制御部71が前記旋回モータ30の容量を前記第1の容量から前記第2の容量に変更する前に、過トルクの発生を未然に防止する目的で、そのときの前記旋回モータ30における前記差圧と前記第2の容量とに基づいて旋回トルクを暫定的に演算する。前記トルク演算部72は、当該暫定旋回トルクを例えば次の式(1)に基づいて演算する。
The
暫定旋回トルク=(前記第2の容量×前記差圧)/2π×旋回モータの効率 ・・・(1)
前記トルク判定部73は、前記トルク演算部72により演算された前記暫定旋回トルクが予め設定されたトルク閾値未満であるか否かを判定する。当該トルク閾値は、例えば減速機の許容トルクなどに基づいて設定される。
Temporary turning torque = (the second capacity x the differential pressure) / 2π x the efficiency of the turning motor ... (1)
The
前記吐出圧判定部74は、前記吐出圧検出部91により検出される前記吐出圧が予め設定された吐出圧閾値未満であるか否かを判定する。
The discharge
前記操作判定部75は、前記旋回単独操作が行われたか否かを判定する。また、前記操作判定部75は、前記複合操作が行われたか否かを判定する。具体的に、当該操作判定部73は、前記旋回操作方向検出部94により検出される前記旋回パイロット圧検出信号に基づいて前記旋回操作が行われたか否かを判定し、前記アーム操作方向検出部95により検出される前記アームパイロット圧検出信号に基づいて前記アーム操作が行われたか否かを判定し、前記オプション操作方向検出部96により検出される前記オプションパイロット圧検出信号に基づいて前記オプション操作が行われたか否かを判定する。前記操作判定部75は、前記旋回操作が行われたと判定し、かつ、前記アーム操作及び前記オプション操作の何れもが行われていないと判定した場合には、前記旋回単独操作が行われたと判定する。前記操作判定部75は、前記旋回操作が行われたと判定し、かつ、前記アーム操作及び前記オプション操作の少なくとも一方が行われたと判定した場合には、前記複合操作が行われたと判定する。
The
前記旋回ブレーキ判定部76は、上部旋回体2の旋回に対してブレーキがかけられていない状態であるか否かを判定する。具体的に、当該旋回ブレーキ判定部76は、例えば、前記旋回操作方向検出部94により検出される前記旋回パイロット圧検出信号に基づく前記旋回操作レバー81aの位置が前記中立位置にある場合には、前記上部旋回体2の旋回に対してブレーキがかけられていると判定することができる。また、前記旋回ブレーキ判定部76は、例えば、前記差圧検出部93により検出される前記旋回モータ30における前記差圧に基づいて前記上部旋回体2の旋回に対してブレーキがかけられているか、又は上部旋回体2が加速中であるかを判定することもできる。
The turning
前記傾斜判定部77は、前記傾斜検出部92により検出される検出信号に基づいて前記建設機械100の上部旋回体2の傾き(車体の傾き)が予め設定された傾き閾値D未満であるか否かを判定する。また、前記傾斜判定部77は、前記傾斜検出部92により検出される検出信号及び前記旋回操作方向検出部により検出される検出信号に基づいて前記上部旋回体2の旋回方向が前記旋回落下方向ではないことの判定を行う。
The
前記旋回速度判定部78は、前記旋回速度検出部90により検出される前記検出信号に基づいて前記旋回速度が予め設定された速度閾値未満であるか否かを判定する。
The turning
図8は、実施形態に係る建設機械100の前記制御装置70の演算制御動作を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a calculation control operation of the
当該制御装置70は、これに入力される各種検出信号を読み込む(ステップS1)。当該制御装置70の前記吐出圧判定部74は、前記吐出圧が前記吐出圧閾値A未満であるか否かを判定する(ステップS2)。当該吐出圧が前記吐出圧閾値A以上である場合(ステップS2においてNO)、前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御は不要であるため、前記容量制御部71は、前記旋回モータ30の容量を第1の容量に調節(維持)するための制御を行う(ステップS10)。具体的に、前記旋回モータ30が例えば斜板式油圧モータである場合には、斜板が例えば前記第1の容量に対応する小傾転位置に設定される。
The
上述したように、前記先端アタッチメント6A〜6Dのうち、前記グラップル6Aと前記フォーク6Dは一般的に作動圧が低く、前記圧砕機6Bと前記ブレーカ6Cは一般的に作動圧が高い。したがって、前記アーム5の先端部に前記圧砕機6B又は前記ブレーカ6Cが連結され、かつ、前記第1の油圧ポンプ21から吐出される作動油が前記オプションシリンダ10に供給されて前記圧砕機6B又は前記ブレーカ6Cが作動しているときには、当該吐出圧が前記吐出圧閾値A以上になりやすい。当該吐出圧が前記吐出圧閾値A以上である場合には、前記起動トルクの確保ができるため旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御が不要となる。一方、前記アーム5の先端部に前記グラップル6A又は前記フォーク6Dが連結されている場合には、前記グラップル6A又は前記フォーク6Dが作動していても、当該吐出圧が前記吐出圧閾値A未満になるため、前記起動トルクを確保するために旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御が必要となる。
As described above, among the
前記吐出圧が前記吐出圧閾値A未満である場合(ステップS2においてYES)、前記操作判定部75は、前記旋回パイロット圧検出信号に基づいて、前記旋回操作が行われたか否かを判定する(ステップS3)。前記操作判定部75は、前記旋回パイロット圧が予め設定された旋回パイロット圧閾値B未満である場合(ステップS3においてNO)、前記旋回操作が行われていないと判定する。かかる場合、前記複合操作が行われていないため、前記容量制御部71は、前記旋回モータの容量を前記第1の容量に調節(維持)するための制御を行う(ステップS10)。
When the discharge pressure is less than the discharge pressure threshold value A (YES in step S2), the
前記操作判定部75は、前記旋回パイロット圧が前記旋回パイロット圧閾値B以上である場合(ステップS3においてYES)、前記旋回操作が行われたと判定する。かかる場合、前記トルク演算部72は、前記差圧検出部93により検出される前記差圧と前記第2の容量とに基づいて暫定旋回トルクを演算し、前記トルク判定部73は、前記トルク演算部72により演算された前記暫定旋回トルクが予め設定されたトルク閾値C未満であるか否かを判定する(ステップS4)。前記暫定旋回トルクが前記トルク閾値C以上である場合(ステップS4においてNO)、過トルクの発生を未然に防止するために、前記容量制御部71は、前記旋回モータの容量を前記第1の容量に調節(維持)するための制御を行う(ステップS10)。
When the turning pilot pressure is equal to or higher than the turning pilot pressure threshold value B (YES in step S3), the
前記暫定旋回トルクが前記トルク閾値C未満である場合(ステップS4においてYES)、前記旋回ブレーキ判定部76は、前記上部旋回体2の旋回に対してブレーキがかけられていない状態であるか否かを判定する(ステップS5)。前記上部旋回体2の旋回に対してブレーキがかけられている状態である場合(ステップS5においてNO)、すなわち、旋回が減速中である場合、前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御は不要であるため、前記容量制御部71は、前記旋回モータ30の容量を第1の容量に調節(維持)するための制御を行う(ステップS10)。
When the provisional turning torque is less than the torque threshold value C (YES in step S4), whether or not the turning
前記上部旋回体2の旋回に対してブレーキがかけられていない状態である場合(ステップS5においてYES)、すなわち、旋回が減速していない場合、前記傾斜判定部77は、次の判定を行う。すなわち、前記傾斜判定部77は、前記傾斜検出部92により検出される検出信号に基づいて前記上部旋回体2の傾き(車体の傾き)が予め設定された傾き閾値D未満であるか否かを判定する(ステップS6)。また、前記傾斜判定部77は、前記傾斜検出部92により検出される検出信号及び前記旋回操作方向検出部により検出される検出信号に基づいて前記上部旋回体2の旋回方向が前記旋回落下方向ではないことの判定を行う(ステップS6)。ここで、前記旋回方向が前記旋回落下方向ではないことは、前記旋回方向が水平方向であることと、前記旋回方向が前記旋回落下方向とは反対の方向(すなわち、登坂方向)であることとを含む。前記上部旋回体2の傾きが前記傾き閾値D以上であり、かつ、前記上部旋回体2の旋回方向が前記旋回落下方向である場合(ステップS6においてNO)、前記旋回モータ30においてキャビテーションの発生を未然に防止するために、前記容量制御部71は、前記旋回モータ30の容量を第1の容量に調節(維持)するための制御を行う(ステップS10)。
When the brake is not applied to the turning of the upper turning body 2 (YES in step S5), that is, when the turning is not decelerated, the
前記上部旋回体2の傾きが前記傾き閾値D未満である場合、又は、前記上部旋回体2の旋回方向が前記旋回落下方向でない場合(ステップS6においてYES)、前記旋回速度判定部78は、前記旋回速度検出部90により検出される前記検出信号に基づいて前記旋回速度が予め設定された速度閾値E未満であるか否かを判定する(ステップS7)。前記旋回速度が前記速度閾値E以上である場合(ステップS7においてNO)、前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御は不要であるため、前記容量制御部71は、前記旋回モータ30の容量を第1の容量に調節(維持)するための制御を行う(ステップS10)。
When the inclination of the upper swivel body 2 is less than the tilt threshold value D, or when the swivel direction of the upper swivel body 2 is not the swivel fall direction (YES in step S6), the swivel
なお、上記ステップS6においてYESと判定される場合とは、前記上部旋回体2の傾きが前記傾き閾値D未満であるという条件、及び、前記上部旋回体2の旋回方向が前記旋回落下方向でないという条件の少なくとも一方の条件が満たされる場合のことである。 The case where YES is determined in step S6 means that the inclination of the upper swivel body 2 is less than the tilt threshold value D, and that the swivel direction of the upper swivel body 2 is not the swivel fall direction. This is the case when at least one of the conditions is satisfied.
前記旋回速度が前記速度閾値E未満である場合(ステップS7においてYES)、前記操作判定部75は、前記アームパイロット圧検出信号及び前記オプションパイロット圧検出信号に基づいて、前記アーム操作及び前記オプション操作の少なくとも一方が行われたか否かを判定する(ステップS8)。前記アームパイロット圧が予め設定されたアームパイロット圧閾値F未満であり、かつ、前記オプションパイロット圧が予め設定されたオプションパイロット圧閾値G未満である場合(ステップS8においてNO)、前記操作判定部75は、前記アーム操作及び前記オプション操作の何れの操作も行われていないと判定する。かかる場合、前記複合操作が行われていないため、前記容量制御部71は、前記旋回モータの容量を前記第1の容量に調節(維持)するための制御を行う(ステップS10)。
When the turning speed is less than the speed threshold value E (YES in step S7), the
前記アームパイロット圧が前記アームパイロット圧閾値F以上である場合、又は、前記オプションパイロット圧が前記オプションパイロット圧閾値G以上である場合(ステップS8においてYES)、前記操作判定部75は、前記旋回操作と前記アーム操作及び前記オプション操作の少なくとも一方の操作とが同時に行われる複合操作が行われていると判定する。かかる場合、容量制御部71は、前記旋回モータ30の容量を前記第1の容量よりも大きい前記第2の容量に調節するための制御を行う(ステップS9)。具体的に、前記旋回モータ30が例えば斜板式油圧モータである場合には、斜板が例えば前記第2の容量に対応する大傾転位置に設定される。その後、制御装置70は、上記のステップS1〜S10の処理を繰り返す。
When the arm pilot pressure is equal to or higher than the arm pilot pressure threshold value F, or when the optional pilot pressure is equal to or higher than the optional pilot pressure threshold value G (YES in step S8), the
なお、上記ステップS8においてYESと判定される場合とは、前記アームパイロット圧が前記アームパイロット圧閾値F以上であるという条件、及び、前記オプションパイロット圧が前記オプションパイロット圧閾値G以上であるという条件の少なくとも一方の条件が満たされる場合のことである。 The case where YES is determined in step S8 is a condition that the arm pilot pressure is equal to or higher than the arm pilot pressure threshold value F and a condition that the optional pilot pressure is equal to or higher than the option pilot pressure threshold value G. This is the case when at least one of the conditions is satisfied.
以上のように、前記実施形態に係る建設機械100では、前記複合操作時における前記旋回モータ30の容量が前記旋回単独操作時における前記旋回モータ30の容量よりも大きい前記第2の容量に調節される。このことは、従来のように前記圧力損失の発生を伴う前記シリンダへの油量を絞る制御を行わずに、あるいはこれを制限しながら、上部旋回体2を旋回させるための旋回トルク、特に、上部旋回体2の旋回を開始させるための起動トルクが確保されることを可能にする。これにより、無駄な圧力損失が生じるのを抑制して前記第1の油圧ポンプ21の出力を効率よく前記旋回モータ30、前記アームシリンダ8及び前記オプションシリンダ10に伝えることができる。一方、前記旋回単独操作時においては前記旋回モータの容量が前記第1の容量に調節されるので、前記過トルクの発生が抑制される。
As described above, in the
また、前記実施形態に係る建設機械100は、前記旋回速度が前記速度閾値未満である場合、すなわち、前記複合操作時において前記起動トルクを大きくする必要性が高い場合には、旋回モータ30の容量を大きくして前記起動トルクを確保することを可能にする。一方、前記複合操作時において前記旋回速度が前記速度閾値以上である場合、すなわち、前記複合操作時であっても旋回トルクを大きくする必要性が低い場合には、前記旋回モータ30の容量を前記第1の容量に調節する制御が行われる。このことは、前記旋回モータ30の容量が前記第2の容量に調節されることに起因する旋回の最高速度の低下が抑制され、前記旋回単独操作時における旋回の最高速度と同等の最高速度を確保することを可能にする。
Further, the
前記実施形態に係る建設機械100は、前記吐出圧が前記吐出圧閾値未満である場合、すなわち、前記複合操作時において前記旋回トルク(特に前記起動トルク)を大きくする必要性が高い場合には、旋回モータ30の容量を大きくして前記旋回トルクを確保することを可能にする。一方、前記複合操作時において前記吐出圧が前記吐出圧閾値以上である場合、すなわち、前記複合操作時であっても前記旋回トルクが確保されている場合には、前記旋回モータ30の容量を前記第1の容量に調節する制御が行われる。このことは、前記旋回モータの容量が前記第2の容量に調節されることに起因する旋回の最高速度の低下が抑制され、前記旋回単独操作時における旋回の最高速度と同等の最高速度を確保することを可能にする。
In the
前記実施形態に係る建設機械100は、前記旋回操作と前記アームを動作させるためのアーム操作との複合操作時において、アームの作動圧が低い場合であっても、従来のような前記圧力損失の発生が抑制されることを可能にしつつ、前記旋回トルク(特に起動トルク)が確保されることを可能にする。
The
前記実施形態に係る建設機械100は、前記旋回操作と前記先端アタッチメントを動作させるための先端アタッチメント操作との複合操作時において、前記先端アタッチメントの作動圧が低い場合であっても、従来のような前記圧力損失の発生が抑制されることを可能にしつつ、前記旋回トルク(特に起動トルク)が確保されることを可能にする。
The
前記実施形態に係る建設機械100では、前記建設機械100の上部旋回体2の傾きが前記傾き閾値未満である場合又は前記上部旋回体2が前記旋回落下方向に旋回していない場合には、前記旋回モータ30においてキャビテーションが発生する可能性が低いので、前記複合操作時において前記旋回モータ30の容量を前記第2の容量に調節するための制御が行われる。特に、前記複合操作時において前記上部旋回体2が前記旋回落下方向とは反対方向、すなわち、重力に抗する方向に旋回する場合には、前記複合操作時において前記旋回トルク(特に前記起動トルク)を大きくする必要性が高い。前記実施形態に係る建設機械100は、かかる場合において前記旋回モータ30の容量を前記第2の容量に調節するための制御が行われることにより、上部旋回体2の前記旋回トルク(特に前記起動トルク)が確保されることを可能にする。一方、前記建設機械100の上部旋回体2の傾きが前記傾き閾値以上であり、かつ、前記上部旋回体2が前記旋回落下方向に旋回している場合には、前記複合操作時であっても前記旋回モータ30の容量を前記第1の容量に調節する制御が行われる。このことは、前記旋回モータ30においてキャビテーションの発生が抑制されることを可能にする。
In the
前記実施形態に係る建設機械100では、前記暫定旋回トルクが前記トルク閾値以上である場合には、前記複合操作時であっても前記旋回モータ30の容量を前記第1の容量に調節する制御が行われる。このことは、オーバートルクの発生を未然に防止することができる。
In the
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されない。本発明は、例えば次のような態様を含むことが可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above. The present invention can include, for example, the following aspects.
A)モータ容量について
前記実施形態では、ステップS2〜ステップS8のそれぞれにおいてNOである場合、前記旋回モータ30の容量を前記第1の容量に調節する制御が行われるが、これに限られない。すなわち、ステップS2〜ステップS8のそれぞれにおいてNOである場合、前記旋回モータ30の容量を、前記第2の容量よりも小さい容量であって前記第1の容量とは異なる容量に調節する制御が行われてもよい。
A) Motor capacity In the embodiment, when NO in each of steps S2 to S8, control is performed to adjust the capacity of the
B)旋回速度検出部及び旋回速度判定部について
前記実施形態では、前記建設機械100は、旋回速度検出部及び旋回速度判定部を備えていたが、これらは省略可能である。
B) About the turning speed detection unit and the turning speed determination unit In the above-described embodiment, the
C)吐出圧検出部及び吐出圧判定部について
前記実施形態では、前記建設機械100は、吐出圧検出部及び吐出圧判定部を備えていたが、これらは省略可能である。
C) Discharge pressure detection unit and discharge pressure determination unit In the above embodiment, the
D)傾斜検出部及び傾斜判定部について
前記実施形態に係る建設機械100では、前記キャビテーションの発生のおそれがある場合、すなわち、前記建設機械100が所定の傾き以上の傾斜地に配置されている場合、一律に、前記複合操作時であっても前記旋回モータ30の容量を前記第2の容量に調節するための制御が行われず、前記旋回モータ30の容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節する制御が行われてもよい。このことは、前記建設機械100の上部旋回体2の傾きに起因する前記キャビテーションの発生が抑制されることを可能にする。
D) Inclination detection unit and inclination determination unit In the
なお、前記実施形態では、前記建設機械100は、傾斜検出部及び傾斜判定部を備えていたが、これらは省略可能である。
In the embodiment, the
E)差圧検出部及びトルク演算部について
前記実施形態では、前記建設機械100は、差圧検出部及びトルク演算部を備えていたが、これらは省略可能である。
E) Differential pressure detection unit and torque calculation unit In the above embodiment, the
F)共通に油圧ポンプについて
前記実施形態に係る前記第1の油圧ポンプ21は、旋回モータ30の駆動と、アームシリンダ8の駆動と、オプションシリンダ10の駆動と、に兼用されるものであるが、本発明に係る第1の油圧ポンプは、旋回モータ30の駆動と、例えば、ブームシリンダ7の駆動とに兼用されるものであってもよく、先端アタッチメントシリンダ9の駆動とに兼用されるものであってもよい。
F) Commonly for hydraulic pumps The first
G)基体について
前記実施形態では、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。
G) Substrate In the above embodiment, the lower traveling body 1 is used as the substrate, but the substrate is not limited to the one that can travel like the lower traveling body 1, and is installed at a specific place to be an upper rotating body. It may be a base supporting 2.
H)先端アタッチメントについて
前記実施形態では、交換可能な先端アタッチメントとして、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。
H) Tip attachment In the above embodiment, grapples, crushers, breakers and forks have been exemplified as replaceable tip attachments, but the present invention is not limited thereto.
I)フローチャートについて
図8に示す制御装置70の演算制御動作を示すフローチャートにおいて、各種信号の読み込み(ステップS1)、旋回操作有無判定(ステップS3)、アーム操作及びオプション操作の有無判定(ステップS8)、旋回モータ30の容量を第2の容量に変更(ステップS9)、および旋回モータ30の容量を第1の容量に維持(ステップS10)は必須であるが、上記以外のステップは必ずしも含まれる必要はない。上記以外のステップは必要に応じて演算制御動作に組み込むことができる。
I) Flow chart In the flowchart showing the arithmetic control operation of the
1 下部走行体(基体の一例)
2 上部旋回体
3 アタッチメント
4 ブーム
5 アーム
6 バケット(先端アタッチメントの一例)
6A グラップル(先端アタッチメントの一例)
6B 圧砕機(先端アタッチメントの一例)
6C ブレーカ(先端アタッチメントの一例)
6D フォーク(先端アタッチメントの一例)
8 アームシリンダ
10 オプションシリンダ
21 第1の油圧ポンプ
22 第2の油圧ポンプ
23 パイロットポンプ
30 旋回モータ
70 制御装置
71 容量制御部
72 トルク演算部
81a 旋回操作レバー(旋回操作部材の一例)
82a アーム操作レバー(アタッチメント操作部材の一例)
83a オプション操作レバー(アタッチメント操作部材の一例)
90 旋回速度検出部
91 吐出圧検出部
92 傾斜検出部
93 差圧検出部
94 旋回操作方向検出部
95 アーム操作方向検出部
96 オプション操作方向検出部
100 建設機械
L41 第1ポートライン(作動油供給油路又は作動油戻り油路)
L42 第2ポートライン(作動油供給油路又は作動油戻り油路)
1 Lower running body (an example of a substrate)
2
6A grapple (an example of tip attachment)
6B crusher (example of tip attachment)
6C breaker (an example of tip attachment)
6D fork (an example of tip attachment)
8
82a Arm operating lever (an example of attachment operating member)
83a Optional operation lever (an example of attachment operation member)
90 Swing
L42 2nd port line (hydraulic oil supply passage or hydraulic oil return oil passage)
Claims (8)
基体と、
当該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、
当該上部旋回体に搭載されるアタッチメントと、
作動油を吐出する油圧ポンプと、
当該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可変容量形の旋回モータと、
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アタッチメントの少なくとも一部を動作させるように作動するアクチュエータと、
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、
前記アタッチメントの少なくとも一部を動作させるためのアタッチメント操作を受けるアタッチメント操作部材と、
前記旋回操作が行われる一方で前記アタッチメント操作が行われない旋回単独操作時には、前記旋回モータの容量を予め設定された第1の容量に調節するための制御を行うように構成され、前記旋回操作と前記アタッチメント操作とが同時に行われる複合操作時には、前記旋回モータの容量を前記第1の容量よりも大きい第2の容量に調節するための制御を行うように構成された容量制御部と、を備える、建設機械。 It ’s a construction machine,
With the substrate
An upper swivel body mounted on the substrate so as to be swivel,
The attachment mounted on the upper swing body and
A hydraulic pump that discharges hydraulic oil and
A variable displacement swivel motor that operates to swivel the upper swivel body by receiving the supply of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump.
An actuator that operates to operate at least a part of the attachment in response to the supply of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump.
A swivel operation member that receives a swivel operation for swiveling the upper swivel body,
An attachment operating member that receives an attachment operation for operating at least a part of the attachment,
At the time of the turning independent operation in which the turning operation is performed but the attachment operation is not performed, the turning operation is configured to control for adjusting the capacity of the turning motor to a preset first capacity. At the time of a combined operation in which the attachment operation and the attachment operation are performed at the same time, a capacitance control unit configured to control the capacitance of the swing motor to a second capacitance larger than the first capacitance. Prepare for construction machinery.
前記上部旋回体の旋回速度を検出するための旋回速度検出部をさらに備え、
前記容量制御部は、前記旋回速度検出部により検出される前記旋回速度が予め設定された速度閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御を行う一方で、前記旋回速度検出部により検出される前記旋回速度が前記速度閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されている、建設機械。 The construction machine according to claim 1.
A swivel speed detection unit for detecting the swivel speed of the upper swivel body is further provided.
When the turning speed detected by the turning speed detecting unit is less than a preset speed threshold value, the capacity control unit adjusts the capacity of the turning motor at the time of the combined operation to the second capacity. On the other hand, when the turning speed detected by the turning speed detection unit is equal to or higher than the speed threshold value, the capacity of the turning motor at the time of the combined operation is larger than the capacity of the second capacity. Construction machinery that is configured to provide control for adjusting to smaller capacities.
前記油圧ポンプの吐出圧を検出するための吐出圧検出部をさらに備え、
前記容量制御部は、前記吐出圧検出部により検出される前記吐出圧が予め設定された吐出圧閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御を行う一方で、前記吐出圧検出部により検出される前記吐出圧が前記吐出圧閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されている、建設機械。 The construction machine according to claim 1 or 2.
A discharge pressure detection unit for detecting the discharge pressure of the hydraulic pump is further provided.
When the discharge pressure detected by the discharge pressure detection unit is less than a preset discharge pressure threshold value, the capacity control unit sets the capacity of the swing motor at the time of the combined operation to the second capacity. While performing control for adjustment, when the discharge pressure detected by the discharge pressure detection unit is equal to or higher than the discharge pressure threshold value, the capacity of the swivel motor at the time of the combined operation is changed to the second capacity. Construction machinery that is configured to perform controls to adjust to smaller capacities.
前記アタッチメントは、前記上部旋回体に起伏可能に支持されるブームと、当該ブームの先端に回動可能に連結されるアームと、当該アームの先端部に連結される先端アタッチメントと、を含み、
前記アクチュエータは、前記アームを動作させるように作動するアクチュエータであり、
前記アタッチメント操作は、前記アームを動作させるための操作である、建設機械。 The construction machine according to any one of claims 1 to 3.
The attachment includes a boom undulatingly supported by the upper swing body, an arm rotatably connected to the tip of the boom, and a tip attachment connected to the tip of the arm.
The actuator is an actuator that operates to operate the arm.
The attachment operation is an operation for operating the arm, which is a construction machine.
前記アタッチメントは、前記上部旋回体に起伏可能に支持されるブームと、当該ブームの先端に回動可能に連結されるアームと、当該アームの先端部に連結される先端アタッチメントと、を含み、
前記アクチュエータは、前記先端アタッチメントを動作させるように作動するアクチュエータであり、
前記アタッチメント操作は、前記先端アタッチメントを動作させるための操作である、建設機械。 The construction machine according to any one of claims 1 to 3.
The attachment includes a boom undulatingly supported by the upper swing body, an arm rotatably connected to the tip of the boom, and a tip attachment connected to the tip of the arm.
The actuator is an actuator that operates to operate the tip attachment.
The attachment operation is an operation for operating the tip attachment, which is a construction machine.
当該建設機械の傾きを検出するための傾斜検出部をさらに備え、
前記容量制御部は、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが予め設定された傾き閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御を行う一方で、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが前記傾き閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されている、建設機械。 The construction machine according to any one of claims 1 to 5.
Further equipped with an inclination detection unit for detecting the inclination of the construction machine,
When the inclination of the construction machine detected by the inclination detection unit is less than a preset inclination threshold, the capacity control unit sets the capacity of the swing motor at the time of the combined operation to the second capacity. When the tilt of the construction machine detected by the tilt detection unit is equal to or greater than the tilt threshold while performing control for adjustment, the capacity of the swivel motor at the time of the combined operation is set to the second capacity. Construction machinery that is configured to perform controls to adjust to smaller capacities.
当該建設機械の傾きを検出するための傾斜検出部と、
前記旋回操作部材が受ける前記旋回操作の操作方向を検出するための旋回操作方向検出部と、をさらに備え、
前記容量制御部は、
前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが前記傾き閾値未満である場合、又は前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾き及び前記旋回操作方向検出部により検出される前記旋回操作の操作方向に基づいて得られる前記上部旋回体の旋回方向が重力の方向の成分を含む方向である旋回落下方向でない場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御を行う一方で、
前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが予め設定された傾き閾値以上であり、かつ、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾き及び前記旋回操作方向検出部により検出される前記旋回操作の操作方向に基づいて得られる前記上部旋回体の旋回方向が前記旋回落下方向である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されている、建設機械。 The construction machine according to any one of claims 1 to 5.
An inclination detection unit for detecting the inclination of the construction machine,
Further, a turning operation direction detecting unit for detecting the operating direction of the turning operation received by the turning operation member is provided.
The capacity control unit
When the inclination of the construction machine detected by the inclination detection unit is less than the inclination threshold value, or the inclination of the construction machine detected by the inclination detection unit and the rotation operation detected by the rotation operation direction detection unit. When the swivel direction of the upper swivel body obtained based on the operation direction of is not the swivel fall direction which is the direction including the component in the direction of gravity, the capacity of the swivel motor at the time of the combined operation is the capacity of the second capacity. While controlling to adjust to
The inclination of the construction machine detected by the inclination detection unit is equal to or higher than a preset inclination threshold, and the inclination of the construction machine detected by the inclination detection unit and the inclination of the construction machine are detected by the turning operation direction detection unit. When the swivel direction of the upper swivel body obtained based on the operation direction of the swivel operation is the swivel fall direction, the capacity of the swivel motor at the time of the combined operation is set to a capacity smaller than the second capacity. Construction machinery that is configured to give control to adjust.
前記旋回モータに接続される作動油供給油路と作動油戻り油路との差圧を検出するための差圧検出部と、
前記差圧検出部により検出される前記差圧と前記第2の容量とに基づいて暫定旋回トルクを演算するトルク演算部と、をさらに備え、
前記容量制御部は、前記トルク演算部により演算される前記暫定旋回トルクが予め設定されたトルク閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量に調節するための制御を行う一方で、前記トルク演算部により演算される前記暫定旋回トルクが前記トルク閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第2の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されている、建設機械。
The construction machine according to any one of claims 1 to 7.
A differential pressure detection unit for detecting the differential pressure between the hydraulic oil supply oil passage and the hydraulic oil return oil passage connected to the swivel motor, and
A torque calculation unit that calculates a provisional turning torque based on the differential pressure detected by the differential pressure detection unit and the second capacitance is further provided.
When the provisional turning torque calculated by the torque calculation unit is less than a preset torque threshold value, the capacity control unit adjusts the capacity of the swing motor during the combined operation to the second capacity. When the provisional turning torque calculated by the torque calculation unit is equal to or greater than the torque threshold value, the capacity of the turning motor at the time of the combined operation is larger than the capacity of the second capacity. Construction machinery that is configured to perform controls to adjust to smaller capacities.
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