JP3980128B2 - 作業機の旋回制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクレーンや油圧ショベルなどの作業機の旋回制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、例えば実開平３−４９２９１号公報に開示されているように、原動機により駆動される可変容量型油圧ポンプ（以下可変ポンプと言う）の吐出流量を原動機の回転数の変化に影響されず一定に保つようにした従来のクレーン旋回油圧回路を示す。
【０００３】
この旋回油圧回路は、図８に示すように、原動機１と、この原動機１によって駆動される可変ポンプ２と、可変ポンプ２から吐出される圧油によって駆動される旋回モータ３と、可変ポンプ２から旋回モータ３に供給される圧油の流れを制御する旋回用方向制御弁４と、この旋回用方向制御弁４をオペレータが手動操作する操作レバー５と、可変ポンプ２の傾転量を制御する傾転制御装置６とからなる。７は旋回以外の例えばウインチ等に使用される可変ポンプである。傾転制御装置６は、原動機１の回転数を検出する回転検出器６ａと、可変ポンプ２の傾転量を制御するパイロット操作部６ｂと、このパイロット操作部６ｂを駆動するパイロット圧力を発生させる電磁比例減圧弁６ｃと、この電磁比例減圧弁６ｃに接続されるパイロット油圧源６ｄと、電磁比例減圧弁６ｃの指令信号量を演算して、出力する定電流アンプ６ｅとを備えている。
【０００４】
この従来技術では、回転検出器６ａによって検出された原動機１の回転数信号が定電流アンプ６ｅに入力され、定電流アンプ６ｅは回転数信号に応じた電流信号を電磁比例減圧弁６ｃに出力する。電磁比例減圧弁６ｃは、この電流信号に応じてスプール（不図示）を変位させ、パイロット回路６ｆのパイロット圧力が制御される。したがって、この従来技術によれば、可変ポンプ２の傾転量は、原動機１の回転数に応じて制御され、可変ポンプ２から吐出される流量は、原動機１の回転数によらず、ほぼ一定に保つことができる。つまり、旋回モータ３の回転は、旋回用方向制御弁４の開口面積を一定とすると原動機１の変動に関わらず等速運動となる。
【０００５】
また、クレーンのように作業半径が著しく変化する作業機において、上記の旋回制御に加えて、作業半径に応じて旋回体の旋回速度を自動的に制限することでクレーンの操作性を高める旋回制御が知られている。例えば、作業半径が大きいときは微小な速度制御性が要求される一方、作業半径が小さいときは比較的大きい旋回速度で作業するため高速域までの制御性が要求される。このとき、操作レバー５の同一操作量において、微小な速度制御性の場合は可変ポンプ２からの吐出流量を低く抑えることによって旋回モータ３の速度を抑え、高速制御性が求められる場合は可変ポンプ２からの吐出流量を大きくすることによって旋回モータ３の速度を上げるように制御する。すなわち、作業半径に応じた旋回モータ３の速度特性を得るために、可変ポンプ２からの吐出流量を作業半径に応じた流量に制限する。この制限された吐出流量を前記の従来技術により原動機の回転数の変化によって変動しないように制御する。
【０００６】
しかし、作業半径に応じて旋回モータ３の流量特性を変えるために、可変ポンプ２の吐出流量を大きくしたり小さくしたりすると、操作レバーの応答性や操作範囲などの操作フィーリングが作業半径に応じて変化するという問題が生じる。以下にその内容を説明する。
【０００７】
一般に、絞りの流量をＱ、絞り前後の圧力差をｐ、開口面積をＡ、流体密度をρ、流量係数をＣｄとすると、
【数１】
Ｑ＝Ｃｄ×Ａ×（２ｐ／ρ）^1/2…（１）
で表される。図８において、旋回モータ３に流れる流量は式（１）の絞りの流量Ｑに相当し、旋回用方向制御弁４のスプールの開口面積は開口面積Ａに相当し、旋回モータ３の作動圧力は絞り前後の圧力差ｐに相当する。操作レバー５の操作量すなわちスプールの開口面積Ａを一定にして、可変ポンプ２の吐出流量を小さくすると、作動圧力ｐが低下する。そのため式（１）より旋回体モータ３に流れる流量Ｑは小さくなる。しかし、この作動圧力は、小さくなればなるほど油圧回路に分布する抵抗等の影響により一般に圧力が立ちづらくなり、例えば図９のような特性を示すようになる。
【０００８】
図９は、操作レバー５の操作量に対して旋回モータ３に流れる流量特性を示すグラフである、可変ポンプ２の吐出流量を大流量ＱＲＥＦ１、中流量ＱＲＥＦ２、小流量ＱＲＥＦ３にそれぞれ設定した場合について示している。点線はそれぞれの可変ポンプ２の吐出流量に対する理論値上の特性を示す。吐出流量大のＱＲＥＦ１では操作レバー５の操作量に対する旋回モータ３の流量特性はそれほど応答性が悪くはないが、吐出流量中のＱＲＥＦ２から吐出流量小のＱＲＥＦ３にいくほど操作レバー５の操作量に対する旋回モータ３の流量の応答性が悪くなることを示している。そして、吐出流量小のＱＲＥＦ３では操作レバー５をかなり大きな位置に操作しないと旋回モータ３に流れる流量が立ち上がり始めないことを示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上記従来技術では、可変ポンプ２の吐出流量を作業半径に見合った吐出流量に制限すると、制限された流量では原動機１の回転数の変動に影響されず操作性を高めることができるが、図９に示すとおり、作業半径に応じて可変ポンプ２の吐出流量を小さくしていくと、操作レバー５の操作量に対する旋回モータ３に流れる流量の立ち上がり特性が悪くなり、操作レバー５の操作可能範囲が制限され、異なる作業半径間の流量特性の違いによって操作レバー５の応答性や操作範囲等の操作フィーリングが変化するという問題が生じる。
【００１０】
本発明の目的は、旋回モータの流量にかかわらず操作レバーの応答性や範囲等の操作フィーリングの変化を少なくすることができる作業機の旋回制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
実施の形態の図１および図３に対応づけて本発明を説明する。
（１）請求項１の発明は、旋回指令信号を出力する旋回指令部材３１と、旋回指令信号に応じた開口面積とされ、可変容量油圧ポンプ２１から吐出される圧油を制御して旋回モータ２３の速度と方向を調節する制御弁２２とを備える作業機の旋回制御装置に適用される。そして、上述した目的は、作業状態に応じた旋回速度に要求されるモータ流量を算出する流量算出手段２６ｂと、算出されたモータ流量に応じて可変容量油圧ポンプ２１の傾転量を制御する傾転量制御手段２４〜２６と、算出されたモータ流量にかかわらず旋回モータ２３が始動する旋回指令部材３１の変位量が一定となるよう（以下、この変位量を移動開始変位量と呼ぶ）に、算出されたモータ流量が小さくなるほど旋回指令信号に対する制御弁２２の開口面積を大きくするとともに、移動開始変位量を超える範囲では、算出されたモータ流量にかかわらず制御弁２２の開口面積が最大となる旋回指令部材３１の変位量が一定となるように、旋回指令部材３１の変位量の増加に伴い制御弁２２の開口面積を大きくするメータリング特性制御手段とを備えることにより達成される。
（２）請求項２の発明は、メータリング特性制御手段は、旋回指令部材３１の操作量を検出する操作量検出手段４０ａ，４０ｂと、算出されたモータ流量にかかわらず旋回モータ２３が始動する旋回指令部材３１の変位量が一定となるとともに、算出されたモータ流量にかかわらず制御弁２２の開口面積が最大となる旋回指令部材３１の変位量が一定となるように、操作量検出手段４０ａ，４０ｂで検出された旋回指令部材３１の操作量に対する制御弁２２のストローク量を、算出されたモータ流量に基づいて可変とするストローク可変手段２６ｇ，２６ｈとを有するものである。
（３）請求項３の発明は、旋回指令信号を出力する旋回指令部材３１と、旋回指令信号に応じた開口面積とされ、可変容量油圧ポンプ２１から吐出される圧油を制御して旋回モータ２３の速度と方向を調節する制御弁２２とを備える作業機の旋回制御装置に適用される。そして上述した目的は、作業状態を検出する作業状態検出手段２７と、検出された作業状態に応じた旋回速度を演算する旋回速度演算手段２６ａと、演算された旋回速度に基づいて、その旋回速度に要求されるモータ流量を算出する流量算出手段２６ｂと、算出されたモータ流量に応じて可変容量油圧ポンプ２１の傾転量を制御する傾転量制御手段２４〜２６と、算出されたモータ流量が小さくなるほど旋回指令信号に対する制御弁２２の開口面積が大きくなり、算出されたモータ流量にかかわらず旋回モータ２３が始動する旋回指令部材３１の変位量が一定となるように（以下、この変位量を移動開始変位量と呼ぶ）、旋回指令信号を補正するとともに、移動開始変位量を超える範囲では、旋回指令部材３１の変位量の増加に伴い制御弁２２の開口面積が大きくなり、算出されたモータ流量にかかわらず制御弁２２の開口面積が最大となる旋回指令部材３１の変位量が一定となるように、旋回指令信号を補正する指令信号補正手段２６ｈとを備えたことにより達成される。
（４）請求項４の発明は、指令信号補正手段は、移動開始変位量を超える範囲では、算出されたモータ流量が小さいほど、旋回指令部材３１の変位量の増加に対する制御弁２２の開口面積の増加の割合が小さくなるように、旋回指令信号を補正するものである。
【００１２】
なお、本発明の構成を説明している上記課題を解決するための手段の項では、分かりやすく説明するため実施の形態の図に対応づけて説明したが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１〜図５により説明する。図１において、エンジン２０で駆動される可変容量油圧ポンプ２１からの吐出油の方向，流量は油圧パイロット式制御弁２２で制御されて旋回モータ２３へ供給される。可変容量油圧ポンプ２１の傾転量は、レギュレータ２４に作用するパイロット圧によって調節される。そのパイロット圧力は電磁比例減圧弁２５から出力され、電磁比例減圧弁２５はコントローラ２６から入力される制御電流Ｉ１の大きさによってその出力圧力（作用圧力）を制御する。この制御電流Ｉ１については後述する。
【００１４】
制御弁２２のパイロットポートには、旋回指令装置３１からのパイロット圧ＰＳと、比例減圧弁３２ａ，３２ｂからのパイロット圧力Ｐｍのいずれか一方がシャトル弁３３ａ，３３ｂを介して導かれる。旋回指令装置３１は、操作レバー３１ａと、この操作レバー３１ａの操作量に比例したパイロット圧力を出力する一対のパイロット弁３１ｂ、３１ｃと、油圧源３１ｄとを備えている。
【００１５】
電磁比例減圧弁３２ａ、３２ｂの比例ソレノイドにはコントローラ２６から制御電流Ｉ２が供給され、電磁比例減圧弁３２ａ、３２ｂは、制御電流Ｉ２に応じて油圧源３４ａ，３４ｂの１次圧力を減圧し、２次圧力を出力する。電磁比例減圧弁３２ａ，３２ｂへ供給される制御電流Ｉ２については後述する。シャトル弁３３ａ，３３ｂは電磁比例減圧弁３２ａ，３２ｂからのパイロット圧力Ｐｍとパイロット弁３１ｂ，３１ｃからのパイロット圧力Ｐｓの高い方を選択して、制御弁２２のパイロットポートにパイロット圧力を供給する。パイロット弁３１ｂ、３１ｃのパイロット圧力Ｐｓは、図２に示すように、操作レバー３１ａの操作量であるレバー変位に比例する。圧力検出器４０ａ，４０ｂはパイロット弁３１ｂ，３１ｃのパイロット圧力を検出して操作レバー３１ａのレバー変位を検出する。
【００１６】
コントローラ２６には、過負荷防止装置２７で演算された作業半径Ｒと、エンジン回転数検出器２８で検出されたエンジン回転数に応じた回転パルスＳと、圧力検出器４０ａ，４０ｂで検出したパイロット圧力ＰＳが入力される。
【００１７】
過負荷防止装置２７には、図示しない角度計、荷重計、入力部などからブーム仰角β，ブーム長Ｌ，吊り荷重Ｗ等が入力され、作業半径や、吊り荷の荷重等から転倒に対する作業機の安定，不安定状態を演算して表示，警報する。この過負荷防止装置２７は、例えばクレーンの転倒防止のための警報装置として取付が義務付けられているものである。コントローラ２６は、エンジン２０の回転数と、作業半径と、レバー変位とに基づいて電磁比例減圧弁２５と３２ａ，３２ｂを制御する。なお、図示は省略するが、可変容量油圧ポンプ２１以外にも、エンジン２０によって駆動される旋回以外のアクチュエータ、例えば巻き上げウインチ等のアクチュエータの駆動源となる油圧ポンプが設けられる。
【００１８】
上述のコントローラ２６は、図３に示すように、過負荷防止装置２７によって演算された作業半径Ｒに基づいて旋回速度Ｖを演算する第１の関数発生器２６ａと、この旋回速度Ｖを得るために必要なモータ流量Ｑを算出する流量演算器２６ｂとを備える。旋回速度Ｖは、たとえば旋回動作による吊り荷の遠心力でクレーンが転倒するのを防止できる値、あるいは荷振れを抑制するような値に基づいて設定される。モータ流量Ｑは、旋回速度Ｖと旋回モータ２３の１回転当たりの押除け容積ｑと旋回駆動系の減速比α１とを乗算することにより求まる。
【００１９】
コントローラ２６はまた、エンジン回転数検出器２８によって検出されるパルス列信号Ｓからエンジン回転数Ｎを演算する第２の関数発生器２６ｃと、流量演算器２６ｂで算出されたモータ流量Ｑに減速比α２を乗じた値をエンジン回転数Ｎで除することによりポンプ傾転量θを演算するポンプ傾転量演算器２６ｄと、演算されたポンプ傾転量θに設定するための電磁比例減圧弁２５の作用圧力Ｐを演算する第３の関数発生器２６ｅと、演算された作用圧力Ｐに対応した電磁比例減圧弁２５の制御電流Ｉ１を演算する第４の関数発生器２６ｆとを有する。
【００２０】
コントローラ２６はさらに、圧力検出器４０ａまたは４０ｂで検出したパイロット圧力ＰＳからレバー変位ｌを算出する第５の関数発生器２６ｇと、このレバー変位ｌとモータ流量Ｑとから制御弁２２のメータリング特性変更用のパイロット圧力Ｐｍを算出する第６の関数発生器２６ｈと、演算されたパイロット圧力Ｐに対応した電磁比例減圧弁３２ａ，３２ｂの制御電流Ｉ２を演算する第７の関数発生器２６ｉとを有する。第６の関数発生器２６ｈは、電磁比例減圧弁３２ａまたは３２ｂから図４に示すような特性のメータリング特性変更用のパイロット圧力Ｐｍを出力するように設定される。すなわち、図４からわかるとおり、モータ流量Ｑが大流量の場合と、中流量の場合と、小流量の場合とにそれぞれ応じた特性となるように、レバー変位−パイロット圧力Ｐｍの特性が設定される。もちろん、大、中、小流量の間にも連続的に特性が設定されている。
【００２１】
図４において、レバー変位ＳＳは、可変容量油圧ポンプ２１の吐出流量を最大としたときに操作レバー３１ａを操作してモータが回転し始める値であり、レバー変位ＳＥは、制御弁２２の開口面積が最大になる値である。レバー変位ＳＳにおけるパイロット圧力は、算出されたモータ流量にかかわらずレバー変位ＳＳにおいて必ずモータが始動するような値に設定される。すなわち、算出されたモータ流量が小さいほど制御弁２２の開口面積が大きくなるように、大流量Ｑ１ではパイロット圧力ＰｍはＰＳ１に、中流量Ｑ２ではパイロット圧力ＰｍはＰＳ２に、小流量Ｑ３ではパイロット圧力ＰｍはＰＳ３にそれぞれ設定される。レバー変位ＳＥにおいては、流量Ｑにかかわらずパイロット圧力がＰＳＥとなるように定められる。
【００２２】
ここで、図２、図４および図９に基づいて、レバー変位ＳＳにおけるパイロット圧力ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３について説明する。図９に示すように、ポンプ吐出流量Ｑが大のときにはレバー変位Ｓ１で旋回モータは始動し、ポンプ吐出流量Ｑが中のときにはレバー変位Ｓ２で旋回モータは始動し、ポンプ吐出流量Ｑが小のときにはレバー変位Ｓ３で旋回モータは始動する。図２において、各レバー変位Ｓ１〜Ｓ３のときにパイロット弁３１ｂ，３１ｃからそれそれ出力されるパイロット圧力ＰＳは、それぞれＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３である。したがって、大流量のときはパイロット圧力ＰＳがＰＳ１で旋回モータは始動し、中流量のときはパイロット圧力ＰＳがＰＳ２で旋回モータは始動し、小流量のときはパイロット圧力ＰＳがＰＳ１で旋回モータは始動することになる。そこで、この実施の形態では、図４に示すように、レバー変位ＳＳにおけるパイロット圧力Ｐｍを大流量ではＰＳ１、中流量ではＰＳ２、小流量ではＰＳ３となるようにそれぞれ設定することにより、モータ流量が異なってもレバー変位ＳＳで旋回モータが始動するようにする。
【００２３】
図４の各特性を出力する図３の第６の関数発生器２６ｈは次のようにしてパイロット圧力Ｐｍを演算する。すなわち、レバー変位ｌがＳＳ未満の場合には次式（２）で、レバー変位ｌがＳＳ以上の場合には次式（３）でＰｍが表される。
【数２】
Ｐｍ＝Ｐｎ×（ｌ／ＳＳ）…（２）
【数３】
Ｐｍ＝Ｐｎ＋（ｌ−ＳＳ）×{(ＰＳＥ−Ｐｎ)／(ＳＥ−ＳＳ)}…（３）
ただし、Ｐｎは次式（４）式で表される。
【数４】
Ｐｎ＝ＰＳ３−{(Ｑ−Ｑ小)×(ＰＳ−ＰＳ１)／(Ｑ大−Ｑ小)｝…（４）
ただし、Ｑは算出されたモータ流量、Ｑ大、Ｑ小は予め定められる最大モータ流量、最小モータ流量、ＰＳは検出されたパイロット圧力である。
【００２４】
コントローラ２６による旋回制御を説明する。
過負荷防止装置２７は、検出されたブーム仰角βの余弦値とブーム長Ｌとを乗じて作業半径Ｒを演算して出力し、エンジン回転数検出器２８は、エンジン２０の回転数に反比例する間隔のパルス列信号Ｓを出力し、これらの出力信号はそれぞれコントローラ２６に入力される。作業半径Ｒが第１の関数発生器２６ａに入力されると作業半径Ｒに応じた最適な旋回速度Ｖが決定される。そしてその旋回速度Ｖが流量演算器２６ｂに入力されると、
【数５】
Ｑ＝Ｖ×ｑ×α１・・・（５）
の演算が行われ、旋回速度Ｖを得るために必要なモータ流量Ｑが算出される。ここで、α１は旋回モータ２３と旋回体（図示しない）との間に介在される減速機の減速比に応じた流量演算係数である。
【００２５】
エンジン２０のパルス列信号Ｓが第２の関数発生器２６ｃに入力されるとエンジン回転数Ｎが決定される。ポンプ傾転量演算器２６ｄでは、流量演算器２６ｂによって演算されたモータ流量Ｑとエンジン回転数Ｎ(rpm)とに基づいて、
【数６】
θ＝Ｑ×α２／Ｎ・・・（６）
の演算を行ない、検出されたエンジン回転数Ｎにおいてモータ流量Ｑを得るために必要なポンプ傾転量θが算出される。
【００２６】
ここで、α２はポンプ２１とエンジン２０との間に介在される減速機の減速比に応じた流量演算係数である。
【００２７】
ポンプ傾転量演算器２６ｄで演算されたポンプ傾転量θは第３の関数発生器２６ｅに入力され、第３の関数発生器２６ｅは、ポンプ２１の傾転量を演算されたポンプ傾転量θに変更するために電磁比例減圧弁２５に作用させる作用圧力Ｐθを算出する。そして、この作用圧力Ｐθを得るために電磁比例減圧弁２５に印加すべき制御電流Ｉ１が第４の関数発生器２６ｆで算出され、電磁比例減圧弁２５に出力される。したがって電磁比例減圧弁２５は、作業半径Ｒに適した旋回速度が得られるポンプ傾転量とすべく圧力を出力し、これによりポンプ２１は、作業半径Ｒに適した流量の圧油を吐出する。
【００２８】
一方、第５の関数発生器２６ｇは、圧力検出器４０ａまたは４０ｂで検出したパイロット圧力ＰＳからレバー変位ｌを算出し、第６の関数発生器２６ｈは、レバー変位ｌとモータ流量Ｑとから制御弁２２のメータリング特性変更用のパイロット圧力Ｐｍを算出する。そして、第７の関数発生器２６ｉは、演算されたメータリング特性変更用のパイロット圧力Ｐｍに対応した電磁比例減圧弁３２ａ，３２ｂの制御電流Ｉ２を演算する。この制御電流Ｉ２は、電磁比例減圧弁３２ａまたは３２ｂに供給され、電磁比例減圧弁３２ａまたは３２ｂは図４に示すような特性のメータリング特性変更用のパイロット圧力Ｐｍを出力する。
【００２９】
したがって、電磁比例減圧弁３２ａ，３２ｂから出力されるパイロット圧力Ｐｍはパイロット弁３１ｂ，３１ｃから出力されるパイロット圧力ＰＳよりも高くなり、制御弁２２は電磁比例減圧弁３２ａ，３２ｂのパイロット圧力Ｐｍでストロークする。したがって、操作レバー３１ａの操作量を同一とすれば、算出されたモータ流量が小流量のときには大流量に比べて制御弁２２のストローク、換言すると開口面積が大きくなり、モータ流量が小さい場合も大きい場合も同一のレバー変位ＳＳから旋回モータ２３を始動することができる。
【００３０】
またこのような一実施の形態によれば、ポンプ２１から吐出される圧油の流量が、エンジン回転数にかかわらず制御弁２５が全開の状態で作業半径Ｒに適した旋回速度Ｖが得られるモータ流量Ｑに制御されるため、旋回半径が大きくなっても吊り荷の移動速度が所定内に収まりかつエンジン回転数に影響を受けることがなく、その結果、荷振れの発生を防止できるとともに、旋回速度の調整が容易となるため、作業者の負担が軽減できる。
【００３１】
なお、以上の説明では、常時、コントローラ２６から電磁比例減圧弁３２ａ，３２ｂに制御電流Ｉ２が出力され、制御弁２２は実質上、パイロット弁３１ｂ，３１ｃのパイロット圧力でストロークすることがないようにしたが、クラムシェル作業などの常時大流量で行なう作業を考慮して、掘削モードでは制御電流Ｉ２が出力されず、操作レバー３１ａの操作量に比例したパイロット圧力で制御弁２２をストロークするようにすることが望ましい。
【００３２】
以上では操作レバー３１ａの操作量を圧力検出器４０ａ，４０ｂでパイロット圧力信号に変換したが、図６に示すように、操作レバー３１ａの操作量を電気信号に変換してもよい。すなわち、ポテンショメータ５１ａ，５１ｂにより操作レバー３１ａの操作量を電気信号に変換してコントローラ２６Ａに入力する。図７に示すように、コントローラ２６Ａは第７の関数発生器２６ｇを省略するとともに、第８の関数発生器２６ｈに代えて関数発生器１２６ｈを用いる以外、図３のコントローラ２６と同様である。関数発生器１２６ｈは、ポテンショメータ５１ａ，５１ｂで検出されたレバー変位信号ｌと、流量演算器２６ｂで演算されたモータ流量Ｑとに基づいて、図４と同様なパイロット圧力信号Ｐｍを出力する。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１の発明によれば、モータ流量が小さくなるほど操作レバー変位に対する制御弁の開口面積を大きくするようにしたので、流量特性が異なる作業状態間で操作レバーの応答性や操作範囲等の操作フィーリングの変化を少なくすることができる。また、請求項３の発明によれば、旋回速度等を作業状態に見合った速度に制限する場合でも、請求項１と同様な作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の油圧回路の構成図
【図２】図１のパイロット弁のレバー変位とパイロット圧力の特性線図
【図３】図１のコントローラの詳細ブロック図
【図４】レバー変位とメータリング特性変更用のパイロット圧力の特性線図
【図５】レバー変位とモータ流量の特性線図
【図６】他の実施の形態における旋回油圧回路図
【図７】他の実施の形態のコントローラの詳細ブロック図
【図８】従来技術の油圧回路の構成図
【図９】従来技術におけるレバー変位−モータ流量の特性線図
【符号の説明】
２０ エンジン
２１ 可変容量型油圧ポンプ
２２ 制御弁
２３ 旋回モータ
２５，３２ａ，３２ｂ 電磁比例減圧弁
２６，２６Ａ コントローラ
２８ 回転数検出器
３１ａ 操作レバー
３１ｂ，３１ｃ パイロット弁
４０ａ，４０ｂ 圧力検出器

Claims (4)

1. 旋回指令信号を出力する旋回指令部材と、
   前記旋回指令信号に応じた開口面積とされ、可変容量油圧ポンプから吐出される圧油を制御して旋回モータの速度と方向を調節する制御弁とを備える作業機の旋回制御装置において、
   作業状態に応じた旋回速度に要求されるモータ流量を算出する流量算出手段と、
   前記算出されたモータ流量に応じて前記可変容量油圧ポンプの傾転量を制御する傾転量制御手段と、
   前記算出されたモータ流量にかかわらず前記旋回モータが始動する前記旋回指令部材の変位量が一定となるように（以下、この変位量を移動開始変位量と呼ぶ）、前記算出されたモータ流量が小さくなるほど前記旋回指令信号に対する前記制御弁の開口面積を大きくするとともに、前記移動開始変位量を超える範囲では、前記算出されたモータ流量にかかわらず前記制御弁の開口面積が最大となる前記旋回指令部材の変位量が一定となるように、前記旋回指令部材の変位量の増加に伴い前記制御弁の開口面積を大きくするメータリング特性制御手段とを備えたことを特徴とする作業機の旋回制御装置。
2. 前記メータリング特性制御手段は、
   前記旋回指令部材の操作量を検出する操作量検出手段と、
   前記算出されたモータ流量にかかわらず前記旋回モータが始動する前記旋回指令部材の変位量が一定となるとともに、前記算出されたモータ流量にかかわらず前記制御弁の開口面積が最大となる前記旋回指令部材の変位量が一定となるように、前記操作量検出手段で検出された前記旋回指令部材の操作量に対する前記制御弁のストローク量を、前記算出されたモータ流量に基づいて可変とするストローク可変手段とを有することを特徴とする請求項１記載の作業機の旋回制御装置。
3. 旋回指令信号を出力する旋回指令部材と、
   前記旋回指令信号に応じた開口面積とされ、可変容量油圧ポンプから吐出される圧油を制御して旋回モータの速度と方向を調節する制御弁とを備える作業機の旋回制御装置において、
   作業状態を検出する作業状態検出手段と、
   検出された作業状態に応じた旋回速度を演算する旋回速度演算手段と、
   前記演算された旋回速度に基づいて、その旋回速度に要求されるモータ流量を算出する流量算出手段と、
   前記算出されたモータ流量に応じて前記可変容量油圧ポンプの傾転量を制御する傾転量制御手段と、
   前記算出されたモータ流量が小さくなるほど前記旋回指令信号に対する前記制御弁の開口面積が大きくなり、前記算出されたモータ流量にかかわらず前記旋回モータが始動する前記旋回指令部材の変位量が一定となるように（以下、この変位量を移動開始変位量と呼ぶ）、前記旋回指令信号を補正するとともに、前記移動開始変位量を超える範囲では、前記旋回指令部材の変位量の増加に伴い前記制御弁の開口面積が大きくなり、前記算出されたモータ流量にかかわらず前記制御弁の開口面積が最大となる前記旋回指令部材の変位量が一定となるように、前記旋回指令信号を補正する指令信号補正手段とを備えたことを特徴とする作業機の旋回制御装置。
4. 前記指令信号補正手段は、前記始動開始変位量を超える範囲では、前記算出されたモータ流量が小さいほど、前記旋回指令部材の変位量の増加に対する前記制御弁の開口面積の増加の割合が小さくなるように、前記旋回指令信号を補正することを特徴とする請求項３に記載の作業機の旋回制御装置。

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