KR20100119585A - 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템 - Google Patents

건설 기계의 선회 구동 제어 시스템 Download PDF

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KR20100119585A
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히사시 아사다
진 키타지마
카즈히로 마루타
타케시 오오이
마사시 이치하라
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가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
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Abstract

상부 선회체의 구동 상황에 따라 선회 릴리프 밸브로부터 배출되는 릴리프 유량을 제어한다. 엔진에 의해 구동되고 유압 액추에이터에 압유를 공급하는 가변 용량형의 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터의 펌프 토출압을 검출하는 압력 검출 수단과, 상기 유압 액추에이터에 상기 유압 펌프로부터 토출된 압유를 급배 제어하는 제어 밸브와, 상기 유압 펌프의 용량을 제어하는 컨트롤러와, 상기 유압 액추에이터의 하나로서 구성되고 작업 차량의 상부 선회체를 회전 구동시키는 유압 모터와, 상기 유압 모터의 릴리프 압력을 규정하는 선회 릴리프 밸브와, 상기 제어 밸브의 하나로서 구성된 유압 모터용 제어 밸브를 스위칭 조작하는 조작 레버를 구비하고, 상기 컨트롤러는 상기 조작 레버를 조작 중에 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압이 제 1 설정값을 상회했을 때에 상기 펌프 용량을 상기 펌프 토출압에 따라 감소시키는 보정 수단과, 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압이 제 2 설정값을 하회했을 때에 상기 보정 수단에 의한 보정을 해제하는 해제 수단을 더 구비하고, 상기 제 2 설정값이 상기 제 1 설정값 이상인 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템.

Description

건설 기계의 선회 구동 제어 시스템{ROTATION DRIVE CONTROLLING SYSTEM FOR CONSTRUCTION MACHINE}
본 발명은 건설 기계의 상부 선회체를 회전 구동시키는 선회 유압 모터에 있어서, 상기 선회 유압 모터의 구동에 이용되지 않고 배출되는 릴리프 유량을 제어할 수 있는 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템에 관한 것이다.
건설 기계에 있어서의 유압 셔블 등의 상부 선회식 건설 기계에서는 주행체를 구비한 하부 차체에 상부 선회체를 선회 가능하게 부착하고, 이 상부 선회체에 붐, 암, 버킷 등을 구비한 작업기를 요동 가능하게 장착하고 있다. 상기 하부 주행체는 주행 유압 모터에 의해 구동되고, 상부 선회체는 선회 유압 모터에 의해 선회 동작된다. 상기 붐, 암, 버킷 등은 각각 붐 실린더, 암 실린더, 버킷 실린더 등에 의해 요동 동작되고 있다.
상기 각 유압 모터, 각 실린더 등의 유압 액추에이터에는 엔진에 의해 구동되는 가변 용량형의 유압 펌프로부터 토출된 압유가 각각의 액추에이터에 대응하여 설치된 각 제어 밸브에 의해 급배 제어되고 있다. 또한, 가변 용량형의 유압 펌프의 펌프 용량은 유압 액추에이터에 있어서의 부하압과 펌프 토출압 및 제어 밸브의 위치에 따라 제어되고 있다.
예를 들면, 유압 액추에이터에 있어서의 부하압과 유압 펌프의 토출압의 로드 센싱(load sensing) 차압에 따라 유압 펌프의 펌프 용량이 제어됨과 아울러 유압 펌프의 펌프 흡수 토크(유압 펌프의 펌프 용량×유압 펌프의 펌프 토출압)가 일정 이하가 되도록 유압 펌프의 펌프 용량이 제어되고 있다.
구체적으로는, 로드 센싱 차압에 따라 유압 액추에이터가 대량의 펌프 토출 유량을 필요로 할 때에는 유압 펌프의 펌프 용량을 크게 하도록 제어하고, 유압 액추에이터가 대량의 펌프 토출 유량을 필요로 하지 않을 때나, 제어 밸브가 중립 위치(유압 모터, 실린더에 압유를 공급하지 않는 위치)로 리턴되었을 때에는 가변 용량형의 유압 펌프의 펌프 용량이 작아지도록 제어하고 있다.
그리고, 유압 액추에이터가 필요로 하는 유량을 토출할 수 있도록 펌프 용량이 제어되고 있다. 이렇게 로드 센싱 차압에 따라 가변 용량형의 유압 펌프에 있어서의 펌프 용량을 제어함으로써 유압 모터, 실린더 등의 유압 액추에이터에 압유를 공급할 필요가 없을 때에는 가변 용량형의 유압 펌프에 있어서의 펌프 용량을 최소의 상태로 해 둘 수 있다. 이로 인해, 가변 용량형의 유압 펌프를 회전 구동시키는 엔진의 소비 마력을 적게 할 수 있다.
유압 펌프의 펌프 용량을 제어할 때의 목표 펌프 용량으로서는 유압 펌프의 목표 펌프 흡수 토크와 유압 펌프의 펌프 토출압의 대응 관계에 의해 정해지는 유압 펌프의 목표 펌프 용량이나, 상부 선회체를 구동시키는 선회 유압 모터의 조작을 행하는 조작 레버의 조작량에 의해 정해지는 유압 펌프의 목표 펌프 용량 등을 이용하여 설정할 수 있다.
일반적으로, 유압 펌프의 펌프 용량(D)과 펌프 흡수 토크(T)와 펌프 토출압(P) 사이에는 D=T/P의 관계식이 성립하고 있다. 이 관계식에 있어서, 우변과 좌변 사이에는 정수가 필요해지지만, 상술한 관계식에서는 이 정수를 생략하고 있다. 이 관계식으로부터 목표 펌프 흡수 토크(T)에 따라 현재의 펌프 토출압(P)에 대응한 목표 펌프 용량을 정할 수 있다. 또한, 일반적으로 목표 펌프 흡수 토크는 각 시점의 엔진 회전수에 대응하여 설정되게 된다.
이 이외에서는 선회 유압 모터를 조작하고 있는 조작 레버의 조작량에 대응한 목표 펌프 용량을 미리 실험 등에 의해 설정해 둠으로써, 검출한 조작 레버의 조작량에 대응한 목표 펌프 용량을 구할 수도 있다. 그리고, 검출한 조작 레버의 조작량에 따라 유압 펌프의 펌프 용량이 목표 펌프 용량이 되도록 유압 펌프의 사판각을 제어할 수 있다.
이와 같이, 유압 펌프의 목표 펌프 흡수 토크를 제어함으로써 펌프 토출압이 고압일 때에는 펌프 용량이 작아지도록 제어하고, 펌프 토출압이 저압일 때에는 펌프 용량이 커지도록 제어하고 있다. 유압 펌프의 목표 펌프 흡수 토크로서는 엔진의 출력 상태(풀 출력, 부분 출력)에 따라 설정되고 있다. 이렇게, 유압 펌프의 목표 펌프 흡수 토크를 제어함으로써 가변 용량형의 유압 펌프를 구동시키는 엔진이 과부하 상태가 되어 엔진 스톨(engine stall)되어 버리는 것을 방지하고 있다.
여기에서, 예를 들면 유압 셔블의 상부 선회체에 관하여 상부 선회체를 구동시키는 선회 유압 모터에 대해서 보면, 선회 구동용의 파일럿 밸브가 조작되면 선회 유압 모터용의 제어 밸브(이하에서는 선회 유압 모터용의 제어 밸브를 선회 제어 밸브라고 함)가 중립 위치로부터 스위칭되어 유압 펌프로부터 토출된 압유가 선회 유압 모터에 보내지게 된다. 그리고, 유압 셔블의 상부 선회체를 선회 유압 모터의 구동에 의해 선회시킬 수 있다.
선회 유압 모터용의 선회 제어 밸브가 스위칭되면 유압 펌프의 펌프 용량을 제어하고 있는 로드 센싱 밸브에 작용하고 있는 로드 센싱 차압(펌프 토출압과 선회 유압 모터 부하압의 차압)에 의해 유압 펌프의 펌프 용량이 로드 센싱 차압에 대응한 펌프 용량이 되도록 제어된다. 즉, 선회 제어 밸브가 스위칭되면 유압 펌프는 곧바로(통상 0.2~0.3sec 정도 동안에) 펌프 용량이 증가하도록 제어된다.
또한, 상술한 로드 센싱 시스템의 유압 회로에 한정되지 않고, 오픈 센터 시스템의 유압 회로에 있어서도 유사 작용이 작용하게 된다.
그러나, 상부 선회체를 정지시켜 두려고 하는 관성에 의한 힘이 크기 때문에 상부 선회체를 정지 상태로부터 정상 선회 속도(선회 유압 모터용의 선회 제어 밸브가 지시한 펌프 토출량 전량이 선회 유압 모터에 흐르는 상태)까지 가속되기에는 시간을 요하게 된다. 이 정지 상태로부터 정상 선회 속도까지 상승하는 상승 시간으로서는 통상 2~3초 정도의 시간을 요하게 된다.
이 때문에, 상부 선회체가 정상 선회 속도로 상승하기까지의 시간에 유압 펌프로부터 토출된 압유의 일부는 선회 유압 모터의 구동에는 이용되지 않고, 상부 선회체를 가속 중의 잉여 유량이 되어 선회 릴리프 밸브로부터 배출되어 폐기되어버린다. 이렇게 유압 펌프로부터 토출된 압유가 쓸모없이 배출되면 엔진의 연비 악화, 작동유온(油溫)의 상승, 릴리프 소음의 증가 등의 폐해를 초래하게 된다.
릴리프 유량을 제어하는 것으로서는 압력 제어 장치를 갖는 하이드로스태틱식 구동 장치(특허문헌 1 참조)나 건설 기계의 유압 회로(특허문헌 2 참조)나 유압 작업기의 유압 제어 장치(특허문헌 3 참조) 등이 제안되어 있다. 특허문헌 1에 기재되어 있는 것은 로드 센싱 유압 회로에 있어서, 선회 제어 밸브(특허문헌 1에서는 병렬 스로틀 개소로 기재되어 있음)의 스프링 상자에 있어서의 스풀 구동측과는 반대측에 선회 가속압을 작용시키는 구성으로 되어 있다. 그리고, 선회 가속압과 스프링력이 균형잡히는 위치로 선회 제어 밸브의 스풀을 리턴시킴으로써 릴리프 유량이 저감되도록 구성되어 있다.
특허문헌 2에 기재되어 있는 것은 오픈 센터 타입의 유압 회로에 있어서, 가변 용량형의 유압 펌프의 펌프 용량이 레귤레이터에 의해 제어되는 구성으로 되어 있다. 레귤레이터는 상기 유압 펌프로부터의 토출압 중 액추에이터에서 사용된 나머지 토출압과, 컨트롤러에 의해 제어되는 비례 전자(電磁) 밸브로부터 출력되는 파일럿압 중에서 고압측의 압력에 의해 제어되는 구성으로 되어 있다. 또한, 컨트롤러는 가변 용량형의 유압 펌프로부터 토출된 펌프 토출압을 검출한 검출값에 따라 비례 전자 밸브를 제어하는 지령 신호를 출력하는 구성으로 되어 있다.
그리고, 선회 제어 밸브(특허문헌 2에서는 스위칭 제어 밸브라고 기재되어 있음)가 조작된 것을 컨트롤러가 검출했을 때 컨트롤러는 검출한 펌프 토출압에 따라 비례 전자 밸브에 대하여 가변 용량형의 유압 펌프의 펌프 용량을 감소시키는 파일럿압을 출력하는 구성으로 되어 있다.
특허문헌 3에 기재되어 있는 것은 액추에이터를 구동시키는 압유를 공급하는 가변 용량형 유압 펌프의 토출 유량을 컷오프 가능하게 한 유압 작업기의 유압 제어 장치이고, 선회 모터의 릴리프 밸브가 가변형 선회 릴리프 밸브로서 구성되어 있다. 작업압이 컷오프 설정 압력을 초과한 경우에 가변 용량형 유압 펌프의 흡수 토크를 작게 하는 제어를 행하고 있고, 가변 용량형 유압 펌프의 흡수 토크를 작게 할 때에 가변형 선회 릴리프 밸브의 릴리프 압력을 소정압 높이는 제어를 행하고 있다.
일본 특허 공개 소57-116966호 공보 일본 특허 공개 2003-294003호 공보 일본 특허 공개 2001-50202호 공보
특허문헌 1에 기재된 것에서는 선회 가속압을 선회 제어 밸브에 있어서의 스풀을 구동하는 압력으로서 피드백시키는 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 선회 가속압이 안정되지 않게 되어 헌팅을 일으켜 버리게 된다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 것에서는 로드 센싱 시스템에 대해서는 전혀 개시되어 있지 않다. 또한, 가변 용량형의 유압 펌프를 이용할 때에는 토크 제한 제어를 병존시켜 두는 것이 필수 구성으로 되지만, 이것에 대한 개시는 기재되어 있지 않다.
또한, 특허문헌 1, 2의 것에서는 상부 선회체의 회전이 상승할 때에는 선회 릴리프 밸브의 기능으로서 릴리프 유량을 최대한 적은 상태로 해 둠과 아울러 선회 유압 모터에 가해지는 펌프 토출압을 최고 압력의 상태로 유지할 수 있도록 구성해 두는 것에 관해 아무런 개시도 시사도 되어 있지 않다.
또한, 선회 릴리프 밸브로서 동 선회 릴리프 밸브로부터 배출되는 릴리프 유량의 감소에 따라 릴리프 압력이 감소되어 버리는 특성을 갖는 것을 사용하고 있을 때에는 릴리프 유량을 감소시키도록 유압 펌프를 제어하고 있으면 선회 유압 모터에 공급되고 있는 펌프 토출압이 저하되고, 상부 선회체를 구동시키는 선회 토크가 감소해 버리게 된다. 선회 토크가 감소하면 상부 선회체를 가속시키는 가속성이 악화되어 버리게 된다. 이러한 상황이 되면 상부 선회체를 선회시킴으로써 작업기를 대상물에 횡접촉할 때의 횡접촉력이 감소해 버리는 문제를 발생시켜 버린다.
특허문헌 3에 기재된 것에서는 릴리프 유량을 감소시켰을 때에 가변형 선회 릴리프 밸브의 릴리프 압력을 소정압 높임으로써 선회 모터의 작동력 감소를 억제하는 것은 개시되어 있다. 그러나, 가변 용량형 유압 펌프의 흡수 토크의 감소와 가변형 선회 릴리프 밸브의 릴리프 압력의 상승이 같은 타이밍에 실시되는 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 가변 용량형 유압 펌프의 토출 유량의 변화와 가변형 선회 릴리프 밸브의 오버라이드 특성의 변화가 동시에 일어나 선회 모터에 흐르는 유량이 변화되어 버리게 되고, 선회 속도의 변화에 의한 쇼크 등의 문제가 발생되어 버린다.
본 발명에서는 종래의 유압 장치에서는 구성되어 있지 않던 상부 선회체의 구동 상황에 따라 선회 유압 모터에서 사용되지 않고 배출되어 버리는 릴리프 유량을 제어할 수 있는 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템을 제공하는 것에 있다. 또한, 가변 용량형의 유압 펌프에 있어서의 펌프 용량을 전기 지령에 의해 직접 지정할 수 있는 전자 펌프나, 토크 제한형에 의한 유압 펌프에 대해서도 바람직하게 적용시킬 수 있고, 오버라이드 특성(릴리프 밸브로의 입력 압력과 통과 유량의 관계)이 나쁜 선회 릴리프 밸브를 이용하고 있을 경우여도 릴리프 유량의 제어에 의해 선회 유압 모터로의 펌프 토출압이 저하되어 버리는 것을 방지하여 상부 선회체를 양호하게 선회 제어할 수 있는 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 과제는 청구범위 제 1~7 항에 기재된 각 발명에 의해 달성할 수 있다.
즉, 본 출원 발명에 있어서의 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템에서는 엔진에 의해 구동되고 유압 액추에이터에 압유를 공급하는 가변 용량형의 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터의 펌프 토출압을 검출하는 압력 검출 수단과, 상기 유압 액추에이터에 상기 유압 펌프로부터 토출된 압유를 급배 제어하는 제어 밸브와, 상기 유압 펌프의 용량을 제어하는 컨트롤러와,
상기 유압 액추에이터의 하나로서 구성되고 건설 기계의 상부 선회체를 회전 구동시키는 유압 모터와, 상기 유압 모터의 릴리프 압력을 규정하는 선회 릴리프 밸브와, 상기 제어 밸브의 하나로서 구성된 유압 모터용 제어 밸브를 스위칭 조작하는 조작 레버를 구비한 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 조작 레버를 조작 중에 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압이 제 1 설정값을 상회했을 때에 상기 펌프 용량을 상기 펌프 토출압에 따라 감소시키는 보정 수단과, 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압이 제 2 설정값을 하회했을 때에 상기 보정 수단에 의한 보정을 해제하는 해제 수단을 더 구비하고,
상기 제 2 설정값이 상기 제 1 설정값 이상인 것을 가장 주요한 특징으로 하고 있다.
또한, 본 출원 발명에 있어서의 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템에서는 상기 조작 레버의 조작량을 검출하는 레버 조작량 검출 수단을 구비하고, 상기 선회 릴리프 밸브는 제 1 릴리프 압력과, 상기 제 1 릴리프 압력보다 고압의 제 2 릴리프 압력을 설정 가능한 2단 선회 릴리프 밸브이며, 상기 2단 선회 릴리프 밸브의 설정압을 스위칭하는 전자 스위칭 수단을 더 구비하고,
상기 컨트롤러는 상기 레버 조작량 검출 수단과 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 레버 조작량과 펌프 토출압으로부터 상기 상부 선회체가 가속 중인 것을 판정하는 판정 수단과, 상기 상부 선회체의 가속 중에 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압이 제 3 설정값을 상회했을 때에 상기 2단 선회 릴리프 밸브의 설정압을 상기 제 1 릴리프 압력으로부터 상기 제 2 릴리프 압력으로 스위칭하고, 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압이 제 4 설정값을 하회했을 때에는 상기 2단 선회 릴리프 밸브의 릴리프 압력을 상기 제 2 릴리프 압력으로부터 상기 제 1 릴리프 압력으로 스위칭하는 선회 릴리프압 스위칭 수단을 더 구비하며,
상기 제 3 설정값이 상기 제 1 설정값보다 작은 값으로 설정되고, 상기 제 4 설정값이 상기 제 2 설정값 이하의 값으로 설정되어 있으며, 상기 전자 스위칭 수단이 상기 선회 릴리프압 스위칭 수단으로부터의 스위칭 신호에 의거하여 상기 2단 선회 릴리프 밸브의 설정압을 스위칭하는 것을 주요한 특징으로 하고 있다.
또한, 본 출원 발명에 있어서의 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템에서는 상기 컨트롤러의 상기 보정 수단이 상기 펌프 용량을 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압에 따라 감소시키는 제어를 행하고 있을 경우에 상기 유압 모터용 제어 밸브 이외의 제어 밸브가 스위칭 조작된 때에는 상기 컨트롤러는 상기 보정 수단에 의한 보정을 해제하는 것을 주요한 특징으로 하고 있다.
또한, 본 출원 발명에 있어서의 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템에서는 상기 컨트롤러는 상기 유압 모터용 제어 밸브를 스위칭 조작하는 상기 조작 레버가 조작 중에 중립 방향으로 리턴된 것을 판정하는 레버 리턴 판정 수단을 구비하고,
상기 레버 리턴 판정 수단이 상기 유압 모터용 제어 밸브를 스위칭 조작하는 상기 조작 레버가 조작 중에 중립 방향으로 리턴된 것을 판정하면 상기 선회 릴리프압 스위칭 수단은 상기 제 2 릴리프 압력으로 설정되어 있던 상기 2단 선회 릴리프 밸브의 설정압을 상기 제 1 릴리프 압력으로 스위칭하는 것을 주요한 특징으로 하고 있다.
또한, 본 출원 발명에 있어서의 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템에서는 상기 컨트롤러는 상기 유압 모터용 제어 밸브를 스위칭 조작하는 상기 조작 레버가 조작 중에 중립 위치를 넘어 반대 방향으로 조작된 것을 판정하는 레버 터닝 판정 수단을 구비하고,
상기 레버 터닝 판정 수단이 상기 유압 모터용 제어 밸브를 스위칭 조작하는 상기 조작 레버가 조작 중에 중립 위치를 넘어 조작된 것을 판정하면 상기 선회 릴리프압 스위칭 수단은 상기 제 2 릴리프 압력으로 설정되어 있던 상기 2단 선회 릴리프 밸브의 설정 압력을 상기 제 1 릴리프 압력으로 스위칭하는 것을 주요한 특징으로 하고 있다.
또한, 본 출원 발명에 있어서의 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템에서는 상기 컨트롤러의 상기 보정 수단이 상기 펌프 용량을 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압에 따라 감소시키는 제어를 행하고 있을 경우에 상기 유압 모터용 제어 밸브 이외의 제어 밸브가 스위칭 조작되었을 때에는 상기 컨트롤러는 상기 선회 릴리프압 스위칭 수단에 의한 상기 제 1 릴리프 압력으로부터 상기 제 2 릴리프 압력으로의 스위칭을 해제하는 것을 주요한 특징으로 하고 있다.
또한, 본 출원 발명에 있어서의 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템에서는 상기 보정 수단은 상기 펌프 토출압이 상기 제 1 설정값을 상회했을 때부터의 경과 시간이 미리 설정한 일정 시간 이내인지 이후인지를 판정하는 경과 시간 판정 수단과, 상기 펌프 토출압에 대한 상기 펌프 용량의 응답 특성을 설정하는 응답 특성 설정 수단을 구비하고,
상기 응답 특성 설정 수단은 상기 일정 시간 경과 후에는 상기 펌프 토출압의 변화에 대한 상기 펌프 용량 감소 방향의 응답 특성을 상기 일정 시간 경과 전과 비교해 지연되도록 설정한 것을 주요한 특징으로 하고 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 있어서의 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템에서는 상기 유압 펌프의 펌프 토출압에 의거하여 미리 설정한 펌프 흡수 토크가 되도록 제어되는 유압 펌프나, 전기 지령에 의해 직접 펌프 용량을 지정할 수 있는 전자 펌프로부터 토출 된 토출 유량이 쓸모없이 소비되는 것을 저감시킬 수 있다. 또한, 상부 선회체를 선회 제어시킬 때의 조작성에 관해서도 본 출원 발명과 같은 토출 유량을 감소시키는 제어를 행하고 있지 않던 경우와 거의 동등의 조작성을 본 출원 발명에서는 실현시킬 수 있다.
즉, 선회 조작 레버를 조작 중에 유압 펌프에 있어서의 펌프 토출압이 제 1 설정값을 상회했을 때에는 보정 수단에 의해 유압 펌프의 펌프 용량을 제어하는 목표 펌프 용량의 값을 펌프 토출압에 따라 감소시키는 보정을 행할 수 있다. 이로 인해, 선회 유압 모터를 구동시키는 펌프 토출 유량을 거의 변경시키지 않고 선회 유압 모터의 구동에 이용되지 않고 배출되는 유량을 감소시킬 수 있다.
또한, 펌프 토출압이 상술한 제 1 설정값보다 높은 제 2 설정값을 하회했을 때에는 보정 수단에 의해 행해지고 있던 목표 펌프 용량의 값을 펌프 토출압에 따라 감소시키는 보정을 해제 수단에 의해 해제하여 유압 펌프로부터 토출되는 펌프 토출 유량을 보정을 행하지 않는 경우와 동일한 펌프 토출 유량으로 되돌릴 수 있다. 펌프 토출압이 제 2 설정값을 하회한 상태로서는, 예를 들면 상부 선회체가 정상 선회 속도 상태로까지 가속되어 있는 상태 등이 있다.
이러한 정상 선회 상태에서는 상부 선회체의 선회 상태를 유지시키려고 하는 관성에 의한 힘은 커져 있고, 선회 릴리프 밸브로부터 버려지는 유량은 제로가 되며, 유압 펌프로부터 토출되는 펌프 토출 유량은 전부 선회 구동에 사용된다. 여기에서, 펌프 토출 유량이 전부 선회 구동에 사용되고 있는 상태에 있어서 여전히 보정을 계속해서 행하고 있으면 펌프 토출 유량이 부족해져 버려 종래 상태에 비해 대폭적으로 펌프압이 저하된다.
그러나, 본 출원 발명에서는 펌프압이 제 2 설정값을 하회했을 때에는 보정을 해제하므로, 펌프 토출 유량의 부족이나 펌프압의 저하를 일으키는 일 없이 보정을 행하지 않는 경우와 동등한 선회 유압 모터에 대한 조작을 행할 수 있다.
여기에서, 보정을 해제하는 제 2 설정값은 정상 선회 속도 상태에서의 펌프압보다 충분히 높은 압력으로 설정해 둘 필요가 있다. 한편, 보정을 해제하는 제 2 설정값을 높게 설정할수록 보정이 해제되기 쉬워져 효과가 작아진다.
본 출원 발명에서는 보정을 개시하는 제 1 설정값이 제 2 설정값 이하이도록 구성하고 있으므로 보정을 개시하기 쉬워지고, 제 2 설정값을 높게 설정해도 보정을 행하는 시간을 길게 취할 수 있기 때문에 효과를 크게 할 수 있다.
이와 같이, 본 출원 발명에서는 보정 수단, 해제 수단에 의해 유압 펌프의 펌프 용량을 세밀하게 제어할 수 있다. 즉, 상부 선회체의 선회 속도가 증속 가속 중에 있어서 펌프 토출압이 제 1 설정값을 상회하기까지는 목표 펌프 용량에 의거하여 유압 펌프의 펌프 용량을 제어할 수 있고, 선회 유압 모터를 빨리 상승시킬 수 있다.
상부 선회체의 선회 속도가 증속 가속 중에 펌프 토출압이 제 1 설정값을 상회했을 때에는 보정 수단에 의해 목표 펌프 용량의 값을 작게 보정할 수 있다. 이로 인해, 유압 펌프의 펌프 용량을 제어하여 선회 유압 모터의 구동에 이용되지 않고 배출되는 유량을 감소시킬 수 있다.
또한, 펌프 토출압이 제 2 설정값을 하회했을 때에는 목표 펌프 용량을 펌프 토출압에 따라 감소시키는 보정을 해제하므로 상술한 바와 같이 유압 펌프로부터 토출되는 펌프 토출 유량 전량이 선회 유압 모터의 구동에 사용되어 종래와 동등한 조작성을 유지할 수 있다.
이와 같이, 본 출원 발명에서는 상부 선회체를 선회시키는 선회 유압 모터의 선회 성능에는 거의 영향을 주는 일 없이 유압 펌프의 펌프 용량을 제어할 수 있다. 그리고, 선회 유압 모터의 구동에 이용되지 않고 쓸모없이 배출되는 유량을 저감시킬 수 있다. 이로 인해, 상부 선회체의 선회 개시 초기에 있어서의 엔진의 연비 악화, 작동유온의 상승, 릴리프 소음의 증가 등의 폐해의 개선을 대폭적으로 도모할 수 있다.
또한, 이러한 본 출원 발명에 의해 선회 유압 모터의 구동에 이용되지 않고, 예를 들면 선회 릴리프 밸브로부터 배출되는 릴리프 유량의 제어를 행하는 것을 본 출원에서는 선회 컷오프로 칭하기로 한다.
또한, 목표 펌프 용량의 보정 수단으로서 펌프 토출압에 의거하여 설정되는 펌프 흡수 토크의 값을 작게 하는 보정을 행하게 하고, 해제 수단으로서 보정 수단에 의한 보정을 해제하여 펌프 토출압에 의거해서 설정되는 보정 전의 펌프 흡수 토크로 되돌리는 것을 행하게 할 수도 있다.
본 출원 발명에서는 청구범위 제 2 항에 기재된 발명과 같이 구성함으로써 오버라이드 특성이 나쁜 선회 릴리프 밸브가 상부 선회체의 유압 장치의 일부로서 이용되고 있을 경우에는 선회 릴리프 밸브로서 제 1 릴리프 압력과 상기 제 1 릴리프 압력보다 고압의 제 2 릴리프 압력을 설정 가능한 2단 선회 릴리프 밸브를 이용해 둘 수 있다. 그리고, 선회 레버를 조작 중에 펌프 토출압이 제 1 설정값보다 낮은 제 3 설정값을 상회했을 때에는 2단 선회 릴리프 밸브의 릴리프압을 제 2 릴리프 압력(고압측)으로 설정해 둘 수 있다.
이와 같이 구성해 둠으로써 본 출원 발명의 선회 컷오프시에 선회 릴리프 밸브로부터 배출되는 릴리프 유량이 감소했다고 해도 릴리프 유량의 감소에 따라 릴리프 압력이 저하되어 버리는 것을 2단 선회 릴리프 밸브의 릴리프 압력을 고압측(제 2 릴리프 압력)으로 세팅해 둠으로써 방지할 수 있다. 그리고, 선회 컷오프를 행하고 있지 않을 때와 동등한 펌프 토출압, 바꿔 말하면 선회 유압 모터에 도입되는 펌프 토출압을 얻어 둘 수 있다.
즉, 오버라이드 특성이 나쁜 선회 릴리프 밸브를 이용할 경우에 있어서도 본 발명에 의한 선회 컷오프를 행하여 릴리프 유량을 줄였다고 해도 선회 유압 모터에 도입되는 펌프 토출압이 감소되는 일이 없다.
또한, 펌프 토출압이 제 2 설정값 이하의 제 4 설정값을 하회했을 때에는 2단 선회 릴리프 밸브의 릴리프 압력을 제 1 릴리프 압력(저압측)으로 설정할 수 있다. 펌프 토출압이 제 4 설정값을 하회하는 상태로서는, 예를 들면 선회 조작 레버가 중립 방향으로 리턴되어 선회 모터로의 공급 유량이 감소됨과 아울러 선회 모터에 브레이크압이 가해지고 있는 상태가 있다.
그러나, 본 출원 발명에서는 2단 선회 릴리프 밸브의 설정 압력을 제 1 릴리프 압력으로 되돌리므로 선회 모터에 과대한 브레이크압이 작용하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 출원 발명에서는 제 3 설정값이 제 1 설정값보다 작은 값으로 설정되고, 제 4 설정값이 제 2 설정값 이하의 값으로 설정되어 있다.
이 때문에, 목표 펌프 용량에 보정을 행하여 펌프 토출 유량을 감소시키는 제어를 행하고 있는 동안은 반드시 2단 선회 릴리프 밸브의 릴리프 압력의 설정값은 고압측(제 2 릴리프 압력)이 된다. 그 때문에, 제 1 릴리프 압력과 제 2 릴리프 압력 사이에서 스위칭이 일어나지 않으므로 릴리프 압력의 설정값을 스위칭하는 것에 기인하는 압력 변동을 방지할 수 있고, 선회 속도의 변화에 의한 쇼크 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일반적으로 릴리프 밸브의 오버라이드 특성은 릴리프 밸브로의 입력 압력과 릴리프 밸브를 통과하여 배출되는 릴리프 유량의 관계를 나타내는 용어로서 이용되고 있는 것이다. 릴리프 밸브의 성능으로서는 설정한 릴리프 압력까지는 릴리프 유량을 거의 흘리지 않고, 설정한 릴리프 압력을 초과한 경우에는 아무리 릴리프 유량을 증가시켜도 릴리프 밸브의 입구에 있어서의 압력이 변화되지 않는 것이 이상적이며, 그러한 특성을 갖는 릴리프 밸브를 오버라이드 특성이 좋은 릴리프 밸브라고 부르고 있다.
반대로, 오버라이드 특성이 나쁜 것은 설정한 소정 릴리프 압력을 초과한 경우에 릴리프 밸브의 입구에 있어서의 압력도 상승해 버리는 것이다. 즉, 릴리프 밸브로부터의 배출이 시작되고나서 릴리프 유량의 증가에 따라 릴리프 압력이 크게 상승해 버리는 것이 오버라이드 특성이 나쁜 것이라고 일컬어지고 있다. 그러나, 릴리프 유량을 배출시킬 때에 있어서의 소리의 문제나, 응답 속도의 문제, 절대적인 릴리프 유량의 문제 등 때문에 릴리프 밸브로서 오버라이드 특성이 나쁜 것을 쓰지 않을 수 없을 때가 있다.
이러한 상황 때문에 오버라이드 특성이 나쁜 선회 릴리프 밸브를 이용하지 않으면 안 될 경우가 생길 경우가 있다. 오버라이드 특성이 나쁜 선회 릴리프 밸브를 이용하여 선회 컷오프를 행하면 유압 펌프로부터의 펌프 토출량이 감소했을 때 선회 릴리프 밸브에 흐르는 유량도 감소해 버려 선회 릴리프 밸브의 입구측에 있어서의 압력도 감소해 버리게 된다. 그래서, 본 발명과 같이 2단 선회 릴리프 밸브를 이용함으로써 본 발명에 의한 선회 컷오프를 보다 유효하게 기능시킬 수 있다.
2단 선회 릴리프 밸브로서는 전자 스위칭 수단 등에 의해 릴리프 압력이 변경되는 릴리프 밸브를 이용할 수 있다.
본 출원 발명에서는 청구범위 제 3 항에 기재된 발명과 같이, 상술한 보정을 행하고 있을 경우에 선회 조작 이외의 조작이 행해진 때에는 이 보정을 해제할 수 있다. 이로 인해, 액추에이터의 속도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 출원 발명에서는 청구범위 제 6 항에 기재된 발명과 같이, 상술한 보정을 행하고 있을 경우에 선회 조작 이외의 조작이 행해진 때에는 제 1 릴리프 압력으로부터 제 2 릴리프 압력으로의 스위칭을 해제하는 구성으로 되어 있다.
이로 인해, 선회 조작 이외의 조작이 행해져 상술한 보정이 해제되어서 펌프 토출 유량이 증가한 경우에도 릴리프 압력이 과대해지는 것을 방지할 수 있다.
본 출원 발명에서는 청구범위 제 4 항, 제 5 항에 기재된 발명과 같이, 상부 선회체의 선회 중에 선회 레버가 중립 방향으로 리턴되거나 또는 선회 레버가 중립 방향을 넘어 선회 방향과 반대측으로 터닝된 것을 판정하여 선회 유압 모터에 선회 브레이크압이 작용한다고 예상했을 때에는 2단 선회 릴리프 밸브의 선회 릴리프압 스위칭 수단을 제어하여 릴리프 압력을 저압측인 제 1 릴리프압으로 스위칭할 수 있다.
만약, 2단 선회 릴리프 밸브의 릴리프 압력을 제 2 릴리프 압력(고압측)으로 설정한 상태에서 선회 유압 모터에 선회 브레이크압이 작용했을 때에는 선회 유압 모터의 배출측에 있어서의 압력은 통상시(2단 선회 릴리프 밸브의 릴리프 압력을 제 1 릴리프 압력으로 설정했을 때)에 비해 상대적으로 고압이 되어 버린다.
그 결과, 관성력에 의해 계속해서 회전하고 있는 상부 선회체의 회전을 감속시키는 감속 토크가 상승해 버려서 상부 선회체의 회전을 감속시키는 정도가 지나치게 빨라져 감속 쇼크가 발생하거나, 선회 유압 모터로의 피크 압력이 상승하거나 하여 선회 유압 모터의 수명을 단축시키는 문제가 발생하게 된다.
그래서, 본 출원 발명에서는 선회 조작 레버의 동작으로부터 선회 브레이크압이 가해진다고 예측되었을 때에는 2단 선회 릴리프 밸브의 릴리프 압력을 제 1 릴리프 압력(저압측)으로 설정함으로써 선회 유압 모터에 고압의 압유가 작용하는 것을 방지하고 있다.
이로 인해, 상부 선회체의 회전을 감속시키는 정도를 늦출 수 있고, 감속 쇼크의 발생을 방지하여 선회 유압 모터의 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 브레이크압이 높아져 버리는 것을 방지할 수 있고, 선회 유압 모터의 파손이나 선회 머시너리의 수명이 단축되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
본 출원 발명에서는 청구범위 제 7 항에 기재된 발명과 같이, 선회 컷오프 제어 개시로부터 일정 시간 경과 후에는 펌프 용량을 감소시키는 방향의 목표 펌프 용량의 보정 응답 특성을 느리게 하도록 구성할 수 있다. 이렇게 구성함으로써 상부 선회체의 선회 개시시에 선회 컷오프가 작용하기 시작하는 것을 늦추는 일 없이 선회 컷오프를 행함으로써 펌프 토출압이 압력 변동을 일으켜 버리는 것을 방지할 수 있다.
즉, 어떠한 원인에 의해 선회 컷오프를 행하고 있을 때에 펌프 토출압이 급격하게 변동했을 경우에는 유압 펌프의 펌프 용량을 제어하는 목표 펌프 용량의 값도 변동하게 된다. 그리고, 변동하고 있는 목표 펌프 용량에 의거하는 제어 신호에 의해 유압 펌프의 펌프 용량을 제어하게 되면 제어되는 유압 펌프의 펌프 용량은 더욱 증장되어 크게 변동하게 된다. 그 결과, 펌프 토출압이 더욱 크게 변동하게 되고, 선회 속도가 변동되는 문제 등이 발생해 버린다.
그러나, 본 출원 발명의 구성에서는 목표 펌프 용량이 변동되었다고 해도 그 응답 특성을 느리게 하여 출력시킬 수 있으므로 목표 펌프 용량의 변동을 없애고나서 유압 펌프의 펌프 용량의 제어에 이용할 수 있다. 그리고, 변동을 없앤 목표 펌프 용량에 의거하는 제어 신호에 의해 제어되는 유압 펌프의 펌프 용량으로서는 크게 변동하는 일이 없어진다. 그 결과, 펌프 토출압의 변동도 억제해 나갈 수 있고, 안정적인 선회 조작을 행할 수 있다.
또한, 선회 컷오프 개시로부터 일정 시간 이내에는 유압 펌프의 펌프 용량을 감소시키는 방향의 목표 펌프 용량에 대해서는 응답 특성을 느리게 하는 일 없이 출력시킴으로써 선회 컷오프가 지연되는 것, 즉 유압 펌프로부터의 토출 유량을 감소시키는 제어가 지연되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 펌프 토출압이 제 1 설정값을 상회했을 때부터 일정 시간 이내에는 상부 선회체의 선회 개시시에 있어서의 선회 컷오프의 지연을 발생시키는 일 없이 선회 컷오프에 의한 펌프 토출압의 압력 변동을 방지할 수 있다.
또한, 펌프 토출압이 제 1 설정값을 상회했을 때부터 상술한 일정 시간 경과 후에 있어서는 유압 펌프의 펌프 용량을 증감시키는 방향에 상관없이 목표 펌프 용량의 응답 특성을 느리게 하고 있다. 이로 인해, 어떠한 원인에 의해 펌프 토출압이 변동되었다고 해도 변동을 증장시키지 않고 순조로운 제어 신호로 하여 유압 펌프의 펌프 용량을 변동시키는 일 없이 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 유압 회로도이다.(실시예)
도 2는 유압 펌프의 펌프 흡수 마력선도이다.(실시예)
도 3은 선회 컷오프의 작동 설명도이다.(실시예)
도 4는 선회 컷오프의 제어 플로우선도이다.(실시예)
도 5는 2단 선회 릴리프 밸브를 이용한 주요부 유압 회로도이다.(실시예)
도 6은 2단 선회 릴리프 밸브의 오버라이드 특성을 나타내는 도면이다.(실시예)
도 7은 2단 선회 릴리프 밸브를 이용한 제어 플로우도이다.(실시예)
도 8은 선회 릴리프 밸브의 릴리프 압력과 펌프 토출압의 관계를 나타낸 도면이다.(실시예)
도 9는 토크 제어 밸브로의 보정량 지시값 특성을 나타낸 도면이다.(실시예)
도 10은 2단 선회 릴리프 밸브의 오버라이드 특성을 나타낸 도면이다.(실시예)
도 11은 토크 제어 밸브로의 보정량 지시값 특성을 나타낸 도면이다.(실시예)
도 12는 전자 펌프의 펌프 용량을 제어하는 설명도이다.(실시예)
도 13은 유압 펌프의 펌프 용량을 제어하는 설명도이다.(실시예)
도 14는 상부 선회체의 구동 상태를 나타내는 주요부 회로도이다.(실시예)
도 15는 상부 선회체가 선회 도중에 조작 레버의 급리턴을 행했을 때의 상태를 나타내는 주요부 회로도이다.(실시예)
도 16은 목표 펌프 용량을 구하는 방법 및 보정 수단에 의한 보정을 나타내는 설명도이다.(실시예)
도 17은 조작 레버의 급리턴을 판정하는 제어 플로우도이다.(실시예)
도 18은 응답 특성을 느리게 한 경우와 응답 특성을 느리게 하지 않은 경우에 있어서의 펌프 토출압 및 사판각의 형태를 나타내는 설명도이다.(실시예)
도 19는 응답 특성을 느리게 하는 것에 의한 펌프 토출압 및 사판각의 형태를 나타내는 설명도이다.(실시예)
도 20은 펌프 토출압과 보정 비율 및 릴리프 압력의 관계를 나타내는 도면이다.(실시예)
도 21은 펌프 토출압 및 펌프 토출 유량의 시간 변화를 나타내는 도면이다.(실시예)
본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 첨부 도면에 의거하여 이하에 있어서 구체적으로 설명한다. 본 발명의 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템은 상부 선회체를 탑재한 건설 기계에 대하여 바람직하게 적용시킬 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템은 이하에서 설명하는 형상, 구성 이외에도 본 발명의 과제를 해결할 수 있는 형상, 구성이면 그것들의 형상, 구성을 채용할 수 있는 것이다. 이 때문에, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니고, 다양한 변경이 가능하다.
(실시예)
도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템, 특히 상부 선회체를 회전 구동시키는 선회 유압 모터와 가변 용량형의 유압 펌프로 구성되는 상부 선회체의 선회 구동 제어 시스템에 있어서의 유압 회로를 도시한 것이다. 엔진(2)은 디젤 엔진이고, 그 엔진 토크의 제어는 엔진(2)의 실린더 내에 분사되는 연료의 양을 조정함으로써 행해진다. 이 연료의 조정은 종래부터 공지의 연료 분사 장치(3)에 의해 행할 수 있다.
엔진(2)의 출력축에는 가변 용량형의 유압 펌프(6)[이하, 유압 펌프(6)라고 함]와 파일럿 유압 펌프(19)가 연결되어 있고, 엔진(2)의 출력축이 회전함으로써 유압 펌프(6) 및 파일럿 유압 펌프(19)가 구동된다. 유압 펌프(6)의 사판(6a)의 경전각(傾轉角)은 제어 실린더(8)에 의해 제어되고, 사판(6a)의 경전각이 변화됨으로써 유압 펌프(6)의 펌프 용량[D(㏄/rev)]이 변화된다.
제어 실린더(8)는 펌프 토출압과 유압 액추에이터(12) 부하압의 차압에 따라 작동하는 로드 센싱 밸브(9)에 의해 제어됨과 아울러 토크 제어 밸브(10)로부터의 출력압에 의해 제어된다. 토크 제어 밸브(10)는 전자 비례 제어 밸브(11)로부터 출력되는 파일럿압 및 유압 펌프(6)로부터의 펌프 토출압의 합류압과, 토크 제어 밸브(10)의 타단부측에 배치된 스프링(17)의 바이어싱력이 균형잡힌 위치로 제어된다.
유압 펌프(6)로부터의 토출 유량은 토출 유로(15)를 통해 유압 액추에이터(12)에 있어서의 각 제어 밸브(13)에 공급되고 있다. 건설 기계로서 유압 셔블을 예로 들어 설명하면 각 제어 밸브(13)로서는 버킷 밸브, 주행 밸브, 붐 밸브, 암 밸브, 선회 제어 밸브(13a) 등이 설치되어 있다.
본 출원 발명에서는 유압 액추에이터(12) 중에서 상부 선회체(5)를 구동시키는 선회 유압 모터(12a)에 관한 발명이므로 이하에서는 선회 유압 모터(12a)와 선회 유압 모터(12a)를 제어하는 선회 제어 밸브(13a)에 대해 설명을 행해 나간다.
선회 제어 밸브(13a)는 파일럿 조작 밸브(18)에 설치한 조작 레버(18a)의 조작에 따라 제어된다. 조작 레버(18a)에 의해 선회 제어 밸브(13a)를 조작함으로써 유압 펌프(6)로부터 토출된 토출 유량을 선회 유압 모터(12a)에 대하여 급배하는 것을 제어할 수 있다. 이로 인해, 선회 유압 모터(12a)를 정회전시키거나, 역회전시키거나, 또는 회전을 정지시키거나, 회전 속도를 제어하거나 할 수 있다.
유압 펌프(6)의 펌프 용량을 제어하는 구성에 대해 설명을 더 추가한다. 펌프 용량을 제어하는 구성 중 유압 펌프(6)로부터 토출된 펌프 토출압과 유압 액추에이터(12)에 있어서의 부하압의 차압인 로드 센싱 차압에 의해 제어하는 로드 센싱 밸브(9)의 구성으로서는 종래부터 공지의 구성으로 되어 있다.
즉, 로드 센싱 차압에 따라 로드 센싱 밸브(9)가 제어되는 구성으로 되어 있고, 로드 센싱 밸브(9)로부터의 유압과 펌프 토출압에 의해 제어 실린더(8)에 있어서의 피스톤(8a)의 위치가 제어되며, 유압 펌프(6)의 펌프 용량을 유압 액추에이터(12)의 부하압에 따른 용량이 되도록 제어할 수 있다.
또한, 도시예는 나타내고 있지 않지만, 오픈 센터 타입의 유압 회로를 이용하고 있을 경우에는 유압 펌프(6)로부터 토출된 기름이 유압 액추에이터(12)를 통과하지 않고 탱크(30)로 되돌아오는 센터 바이패스 유량에 따라 유압 펌프(6)의 사판각이 제어되게 된다.
토크 제어 밸브(10)는 스풀의 일단부측에 유압 펌프(6)의 펌프 토출압과 전자 비례 제어 밸브(11)로부터 출력되는 파일럿압의 합력이 작용하고, 스풀의 타단측에는 스프링(17)의 스프링력이 작용하고 있다. 상기 합력과 스프링(17)의 스프링력이 균형잡히는 위치에 토크 제어 밸브(10)의 스풀이 위치하게 된다.
스프링(17)의 일단부는 토크 제어 밸브(10)의 스풀에 접촉됨과 아울러 타단부는 제어 실린더(8)의 피스톤(8a)에 연결된 피드백 레버(16)에 접촉되어 있다. 즉, 스프링(17)의 스프링력은 제어 실린더(8)의 피스톤(8a) 위치에 따라 조정되는 구성으로 되어 있다. 토크 제어 밸브(10)의 스풀이 균형잡혀 있는 위치에 따라 토크 제어 밸브(10)로부터는 유압 펌프(6)의 펌프 토출압을 감압한 상태에서 제어 실린더(8)에 도입할 수 있다.
이와 같이, 토크 제어 밸브(10)는 유압 펌프(6)의 펌프 토출압과 스프링(17)의 스프링력이 대향하는 구성으로 되어 있고, 스프링(17)의 타단에는 제어 실린더(8)로부터의 피드백 레버(16)가 작용하고 있는 구성으로 되어 있으므로 힘 피드백식의 유압 서보 기구를 구성하고 있다.
로드 센싱 밸브(9)로부터의 출력압이 토크 제어 밸브(10)로부터의 출력압보다 고압일 때에 로드 센싱 밸브(9)로부터의 출력압이 토크 제어 밸브(10)에 역류하지 않도록 하기 위해 토크 제어 밸브(10)로부터의 출력 유로에는 체크 밸브(23)가 설치되어 있다.
컨트롤러(7)는 회전수 센서(24)에 의해 엔진(2)의 회전수를 검출하면서 연료 다이얼(4)로부터의 지령값이 대응된 엔진 회전수가 되도록 연료 분사 장치(3)에 대하여 지령값을 지시한다. 또한, 유압 펌프(6)의 토출압을 검출하는 검출 수단인 압력 센서(25)로부터의 검출값, 파일럿 조작 밸브(18)에 있어서의 조작 레버(18a)의 조작량을 압력 센서(26)로부터의 검출값에 의거하여 전자 비례 제어 밸브(11)에 대하여 파일럿압을 출력시키도록 제어하거나, 파일럿압의 출력을 정지시키거나 하는 제어를 행하게 할 수 있다. 컨트롤러(7)에는 압력 센서(26)의 검출값으로부터 조작 레버(18a)의 조작량을 검출하는 레버 조작량 검출 수단(53)이 설치되어 있다.
그리고, 전자 비례 제어 밸브(11)로부터 파일럿압이 출력되면 토크 제어 밸브(10)에서는 유압 펌프(6)에 있어서의 펌프 흡수 토크(T)의 설정값을 작아지도록 변경할 수 있다.
도 1에 있어서, 유압 펌프(6)로부터의 펌프 토출압(P)이 상승하여 스프링(17)의 스프링력에 의한 설정값이 되면 토크 제어 밸브(10)는 Ⅰ위치로부터 Ⅱ위치로 스위칭된다. 그러면, 펌프 토출압(P)이 제어 실린더(8)의 대경실(大徑室)(A)에 들어가게 되어 피스톤(8a)은 도 1 상에 있어서 우행하여 유압 펌프(6)의 펌프 용량을 감소시킨다.
펌프 흡수 토크(T)는 펌프 토출압(P)과 펌프 용량(D)의 곱(D=T/P)으로서 나타낼 수 있으므로 펌프 흡수 토크(T)를 대략 일정하게 제어하는 것이 가능해진다. 보다 정확하게 말하면 또한 연료 다이얼(4)에서 설정되는 엔진 목표 회전수와, 회전수 센서(24)에 의해 검출되는 엔진(2)의 실제 회전수의 편차에 따른 피드백 신호가 전자 비례 제어 밸브(11)로부터 토크 제어 밸브(10)에 보내지게 된다.
이 상태에 대해 도 2를 이용하여 설명한다. 엔진 회전수는 대략 일정하다고 간주해도 되므로, 도 2에서는 세로축을 펌프 용량(D)이 아니라 펌프 토출 유량[Q(=펌프 용량(D)×엔진 회전수(N))]으로 표시하고 있다. 즉, 도 2는 펌프 흡수 마력(L1, L2)을 나타내고 있다.
선회 제어 밸브(13a)를 조작하는 파일럿 조작 밸브(18)가 조작 레버(18a)에 의해 조작되면 조작 레버(18a)의 조작량에 대응하여 선회 제어 밸브(13a)가 스위칭된다. 선회 제어 밸브(13a)가 스위칭되면 유압 펌프(6)로부터의 펌프 토출 유량이 선회 유압 모터(12a)에 보내져 상부 선회체(5)를 구동시키게 된다.
이때, 선회 제어 밸브(13a)가 스위칭되면 센싱 유로(35)를 통해 선회 유압 모터(12a)의 부하압이 로드 센싱 밸브(9)에 작용하게 된다. 로드 센싱 밸브(9)는 펌프 토출압(P)과 로드 센싱압의 로드 센싱 차압에 따라 작동하고, 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)은 곧바로(통상 0.2~0.3sec 정도의 시간 동안에) 증가한다.
그러나, 상부 선회체(5)를 정지시켜 두려는 관성에 의한 힘이 크기 때문에 선회 제어 밸브(13a)에 의해 지시한 펌프 토출량 전량이 선회 유압 모터(12a)에 흐르는 상태가 되는 정상 선회 속도까지 가속되기에는 시간을 요하게 된다. 정지 상태의 상부 선회체(5)가 정상 선회 속도까지 가속되는데 통상 2~3초의 시간을 요하게 된다.
이 때문에, 상부 선회체(5)를 정상 선회 속도까지 가속시키는 동안에 선회 유압 모터(12a)에 공급된 압유는 잉여 유량이 되어 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 릴리프 유량으로 되어 탱크(30)에 배출되게 된다. 이와 같이, 유압 펌프(6)로부터 토출된 펌프 토출량 전량이 작업에 사용되는 일 없이 쓸모없이 폐기되어 버리면 엔진(2)의 연비 악화, 작동유온의 상승, 릴리프 소음의 증가 등의 폐해를 초래하게 된다.
이 경우에 있어서의 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 기능으로서는 릴리프 유량을 최대한 적은 상태로 해서 선회 유압 모터(12a)에 공급되는 펌프 토출압(P)을 최고 압력을 유지할 수 있도록 규제할 수 있으면 된다.
그래서, 본 발명에서는 선회 유압 모터(12a)에 공급되는 펌프 토출압(P)을 최고 압력으로 유지시킴과 아울러 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되는 릴리프 유량을 적게 하도록 구성되어 있다. 이하에 있어서는 그 구성에 대하여 설명한다.
본 발명에서는 선회 유압 모터용의 선회 제어 밸브(13a)를 스위칭 조작하는 조작 레버(18a)를 조작 중에 상부 선회체(5)의 선회 속도가 가속 중, 즉 펌프 토출압이 상승 중인 상태에 있어서 펌프 토출압(P)이 미리 실험 등에 의해 설정한 제 1 설정값(Pa)[도 3(d) 참조]을 상회했을 때를 조건으로서 정하고 있다. 이 조건이 만족되었을 때에는 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)을 펌프 토출압(P)에 따라 제어하는 목표 펌프 용량의 값에 관해 컨트롤러(7)에 설치한 보정 수단(37)에 의해 감소시키도록 구성해 둘 수 있다.
그리고, 펌프 토출압(P)이 저하되기 시작하여 미리 실험 등에 의해 설정한 제 2 설정값(Pb)[도 3(d) 참조]을 하회했을 때에는 보정 수단(37)에 의한 보정을 컨트롤러(7)에 설치한 해제 수단(38)에 의해 해제하는 구성으로 해둘 수 있다.
이와 같이 구성해 둠으로써, 도 3(d)에 나타내는 바와 같이, 펌프 토출압(P)이 제 1 설정값(Pa)을 상회했을 때부터 제 2 설정값(Pb)을 하회했을 때까지의 동안에 전자 비례 제어 밸브(11)로부터 토크 제어 밸브(10)에 대하여 도 3(e)에 나타내는 바와 같은 소정 압력 패턴의 압력을 가할 수 있다. 도 3에 대한 설명은 후술한다.
이때, 제 1 설정값(Pa)과 제 2 설정값(Pb)의 대소 관계는 Pa＜Pb로 한다. 선회 기동시에는 유압 펌프(6)의 토출 유량에 대하여 선회 유압 모터(12a)에 유입되는 유량은 적기 때문에 펌프 토출압이 급상승한다. 펌프 토출압이 릴리프 압력을 초과하고나서 펌프 용량을 줄이는 제어, 즉 선회 컷오프 제어를 개시해도 실제로 펌프 용량이 감소하기까지 시간이 걸려 버린다. 그래서, 펌프 용량이 감소되는 응답 시간을 고려하여 제 1 설정값(Pa)을 설정하고 있다.
또한, 선회 컷오프 제어에 의한 펌프 용량을 줄이는 제어는 선회 릴리프 밸브가 릴리프 상태로부터 빠지고 나서, 즉 펌프 토출압이 릴리프 압력을 하회하고 나서도 그대로 실시하면 선회 유압 모터(12a)에 유입되는 유량이 감소해 버려 상부 선회체의 선회 속도가 저하되거나, 선회 속도에 속도 변화를 일으키거나 하는 등의 문제가 발생해 버린다.
그래서, 제 2 설정값(Pb)은 선회 릴리프 밸브가 릴리프 상태로부터 빠져나오는 부근의 압력으로 할 필요가 있다. 따라서, 제 2 설정압(Pb)으로서는 제 1 설정압(Pa) 이상으로 할 필요가 있다.
본 출원 발명의 선회 컷오프 제어에서는 상기 조건이 만족되었을 때 유압 펌프(6)에 있어서의 펌프 흡수 마력을 통상의 펌프 흡수 마력(L1)의 상태로부터 펌프 흡수 마력(L2)의 상태로 제한할 수 있고, 또한 펌프 흡수 마력(L2)의 상태로부터 펌프 흡수 마력(L1)의 상태로까지 서서히 복귀시키는 구성으로 하고 있다.
이로 인해, 상부 선회체(5)를 선회시키기 시작할 때에는 펌프 흡수 마력(L2)이 되도록 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)을 제어할 수 있다. 즉, 토크 제어 밸브(10)에 있어서의 펌프 흡수 토크의 값을 작게 할 수 있고, 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)을 작아지도록 제어할 수 있다. 따라서, 유압 펌프(6)로부터의 토출 유량이 적어지므로 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되는 릴리프 유량을 감소시킬 수 있다.
상부 선회체(5)가 가속되어 증속되어 나감에 따라 펌프 흡수 마력을 펌프 흡수 마력(L2)의 상태로부터 펌프 흡수 마력(L1)의 상태로까지 서서히 증가시키고 있다. 즉, 토크 제어 밸브(10)에 있어서의 펌프 흡수 토크의 값을 작게 한 상태로부터 원래의 펌프 흡수 토크의 값까지 상승시키게 된다. 이로 인해, 상부 선회체(5)가 정상 선회 상태가 되었을 때에는 펌프 토출량 전량을 선회 유압 모터(12a)에 공급할 수 있다.
펌프 흡수 마력(L1)의 상태로부터 펌프 흡수 마력(L2)의 상태로 제한하는 조건으로서는 유압 펌프(6)의 펌프 토출압(P)을 검출하는 압력 센서(25), 또는 선회 유압 모터(12a)에 입력되는 펌프 토출압(P)을 검출하는 도시 생략한 압력 센서[이 압력 센서로서는 선회 유압 모터(12a)의 정회전시와 역회전시를 검출하는 것이 필요해지므로 2개소 설치해 두는 것이 바람직함]로부터 얻어지는 검출 신호에 따라 펌프 흡수 마력(L1)의 상태로부터 펌프 흡수 마력(L2)의 상태로 제한하는 것이나, 펌프 흡수 마력(L2)의 상태로부터 펌프 흡수 마력(L1)의 상태로 복귀시키는 것이 가능하다.
이와 같이 본 출원 발명에서는 구성할 수 있으므로 상부 선회체(5)의 선회 속도가 증속 가속 중에 펌프 토출압이 제 1 설정값(Pa)을 상회했을 때에는 유압 펌프(6)의 펌프 흡수 마력을 본 출원에 의한 제어를 행하지 않은 경우에 있어서의 펌프 흡수 마력(L1)의 상태(미리 설정한 펌프 흡수 토크 값의 상태)보다 낮은 펌프 흡수 마력(L2)의 상태(보정 수단에 의해 유압 펌프를 제어하는 펌프 흡수 토크의 값으로서는 작은 값이 되도록 규제한 상태)로 유압 펌프를 구동시킬 수 있다.
그리고, 펌프 토출압이 제 2 설정값(Pb)을 하회했을 때에는 본 출원에 의한 선회 컷오프의 제어를 행하지 않은 경우에 있어서의 펌프 흡수 마력(L1)의 상태로까지 복귀시킬 수 있다.
또한, 상부 선회체(5)의 선회 속도가 증속 가속 중에 펌프 토출압이 제 1 설정값(Pa)을 상회했을 때에는 펌프 흡수 마력으로서는 저압측의 펌프 흡수 마력(L2)의 상태로 제한해 둘 수 있다. 그리고, 선회 유압 모터(12a)의 구동에 이용되지 않고 배출되는 릴리프 유량을 대폭적으로 감소시킬 수 있다.
또한, 펌프 토출압이 제 2 설정값(Pb)을 하회했을 때에는 펌프 흡수 마력을 펌프 흡수 마력(L2)의 상태로부터 펌프 흡수 마력(L1)의 상태가 되도록 증가시켜 나갈 수 있다. 이로 인해, 상부 선회체(5)가 정상 선회 속도가 될 때에는 릴리프 유량을 적게 한 상태에서 유압 펌프(6)로부터 토출된 펌프 토출 유량 전량을 선회 유압 모터(12a)에 공급할 수 있다.
또한, 펌프 흡수 토크를 제어하는 수단이 토크 제어 밸브로서 구성되어 있을 경우에는 보정 수단(37)과 해제 수단(38)은 토크 제어 밸브를 제어하는 전자 비례 제어 밸브 등으로 구성해 둘 수도 있다.
도 2에 있어서는 펌프 흡수 마력(L1)에 있어서의 세로축 방향의 치수(Q1)가 선회 컷오프를 행하지 않았을 때에 있어서의 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되는 릴리프 유량을 나타내고 있다. 또한, 펌프 흡수 마력(L1)에 있어서의 세로축 방향의 치수(Q2)가 선회 컷오프를 행했을 때에 있어서의 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되는 릴리프 유량을 나타내고 있다.
또한, 상부 선회체(5)의 회전 속도를 도시 생략한 속도 검출 수단에 의해 검출하고, 이 속도 검출 수단으로부터의 검출 신호에 따라 펌프 흡수 마력(L1)의 상태로부터 펌프 흡수 마력(L2)의 상태로 제한하거나, 펌프 흡수 마력(L2)의 상태로부터 펌프 흡수 마력(L1)의 상태로 복귀시키거나 할 수도 있다.
또는, 파일럿 조작 밸브(18)의 조작 레버(18a)의 조작량을 파일럿 조작 밸브(18)의 파일럿압을 검출하는 압력 센서(31)나, 조작 레버(18a)의 조작 각도를 검출하는 도시 생략한 각도 센서에 의해 검출하고, 압력 센서(31)나 각도 센서에 의한 검출 신호에 따라 펌프 흡수 마력(L1)의 상태로부터 펌프 흡수 마력(L2)의 상태로 제한하거나, 펌프 흡수 마력(L2)의 상태로부터 펌프 흡수 마력(L1)의 상태로 복귀시키거나 할 수도 있다. 또한, 상술한 검출 센서, 검출 수단, 차압 센서, 각도 센서를 각각 단독으로 사용하는 대신 복합하여 사용할 수도 있다.
본 출원 발명에 있어서의 선회 컷오프의 작동에 대해 도 3을 이용하여 더 설명한다. 도 3의 가로축은 도 3(a)~도 3(f)까지 공통되는 시간축을 나타내고 있다. 또한, 세로축과 평행하게 나타낸 2개의 파선 간격은 상부 선회체(5)가 정지하고 있는 상태로부터 정상 선회 속도로까지 선회 속도가 상승하고 있는 기간을 나타내고 있다.
도 3(a)에 있어서의 세로축은 압력 센서(26)에 의해 검출된 파일럿 조작 밸브(18)의 출력압을 나타내고 있다. 파일럿 조작 밸브(18)의 출력압은 조작 레버(18a)의 조작량으로서 검출할 수 있다.
도 3(b)에 있어서의 세로축은 유압 펌프(6)에 있어서의 펌프 용량(D)을 나타내고 있다. 또한, 도 3(b)에서는 굵은 선은 본 출원 발명에 의한 선회 컷오프의 제어를 행하고 있지 않을 경우에 있어서의 펌프 용량(D)을 나타내고 있고, 점선은 본 출원 발명에 의한 선회 컷오프의 제어를 행한 경우에 있어서의 펌프 용량(D)을 나타내고 있다.
도 3(c)에 있어서의 세로축은 상부 선회체(5)의 선회 속도(V)를 나타내고 있다. 그런데, 선회 속도(V)로서는 선회 유압 모터(12a)에 유입되는 유량으로서 파악해 둘 수도 있으므로, 도 3(c)의 세로축으로서는 선회 유압 모터(12a)에 유입되는 유량을 나타내고 있는 것도 된다. 그래서, 도 3(c)에서는 굵은 선은 본 출원 발명에 의한 선회 컷오프의 제어를 행하지 않았을 경우에 있어서의 유압 펌프(6)로부터 토출된 토출 유량을 나타내고 있게 된다.
또한, 점선은 본 출원 발명에 의한 선회 컷오프의 제어를 행한 경우에 있어서의 유압 펌프(6)로부터 토출된 펌프 토출 유량을 나타내고 있다. 또한, 가는 선은 본 출원 발명에 의한 선회 컷오프의 제어를 행하고 있을 경우와 행하고 있지 않을 경우의 양쪽 경우에 있어서 선회 유압 모터(12a)가 상부 선회체(5)를 구동해 나가는데 필요한 유량을 나타내고 있다. 즉, 유압 펌프(6)로부터 어느 정도의 펌프 토출 유량이 토출되고 있었다고 해도 가는 선으로 나타내는 유량만큼이 선회 유압 모터(12a)를 구동시키는데 이용되고 있게 된다.
도 3(d)에 있어서의 세로축은 유압 펌프(6)로부터의 펌프 토출압(P)을 나타내고 있다. 도 3(d)에서는 굵은 선은 본 출원 발명에 의한 선회 컷오프의 제어를 행하고 있지 않을 경우, 또는 오버라이드 특성이 좋은 선회 릴리프 밸브를 이용한 경우에 있어서의 펌프 토출압(P)을 나타내고 있다. 점선은 오버라이드 특성이 나쁜 선회 릴리프 밸브를 이용한 경우에 있어서의 펌프 토출압(P)을 나타내고 있다. 또한, 세로축에 있어서의 Pa는 제 1 설정값을 나타내고 있고, Pb는 제 2 설정값을 나타내고 있다.
도 3(e)에 있어서의 세로축은 전자 비례 제어 밸브(11)로부터 출력되는 파일럿 출력압을 나타내고 있다. 도 3(e)의 굵은 선은 본 출원 발명에 의한 선회 컷오프의 제어를 행하고 있지 않을 경우에 있어서의 전자 비례 제어 밸브(11)로부터 출력되는 파일럿 출력압을 나타내고 있고, 점선은 본 출원 발명에 의한 선회 컷오프의 제어를 행한 경우에 있어서의 전자 비례 제어 밸브(11)로부터 출력되는 파일럿 출력압을 나타내고 있다.
도 3(f)에 있어서의 세로축은 후술하는 바와 같이 선회 릴리프 밸브로서 선회 2단 선회 릴리프 밸브를 이용한 경우의 2단 선회 릴리프 밸브의 설정 압력을 나타내고 있다.
이어서, 도 3(a)에 있어서 압력 센서(26)에 의해 파일럿 조작 밸브(18)가 풀 조작되고 있는 것이 검출된 경우에 대해 도 1, 도 3 및 선회 컷오프의 제어 플로우를 나타낸 도 4를 이용하여 설명한다.
도 4의 스텝 S1에 있어서 유압 펌프(6)의 펌프 흡수 토크(T)에 대한 설정값으로서 X를 설정한다. 즉, 도 3(e)의 굵은 선으로 나타내고 있는 바와 같은 전자 비례 제어 밸브(11)로부터 출력되는 출력압을 설정한다. 펌프 흡수 토크(T)의 설정값(X)을 설정하면 스텝 S2로 진행된다.
스텝 S2에서는 선회 제어 밸브(13a)를 조작하기 위한 파일럿압이 파일럿 조작 밸브(18)로부터 출력되었는지의 여부의 판정이 행해진다. 도 3(a)에서 나타내는 바와 같은 파일럿 출력압이 치솟아 있는 것을 압력 센서(26)에 의해 검출함으로써 파일럿 조작 밸브(18)가 조작된 것을 판정할 수 있다.
스텝 S2에 있어서 파일럿 조작 밸브(18)가 조작된 것이 판정되면 스텝 S3으로 진행된다. 그렇지 않은 경우에는 스텝 S8로 진행되어 선회 컷오프 제어가 행해지고 있지 않은 경우와 마찬가지의 제어가 행해진다.
스텝 S3에서는 펌프압(P)이 미리 실험 등에 의해 설정한 제 1 설정압(Pa)를 상회했는지의 여부를 판정한다. 상회한 경우에는 스텝 S4로 진행되고, 상회하고 있지 않은 경우에는 스텝 S8로 진행되어 선회 컷오프 제어가 행해지고 있지 않은 경우와 마찬가지의 제어가 행해진다.
스텝 S4에서는 컨트롤러(7)에 설치한 보정 수단(37)에 의해 펌프압(P)에 따라 펌프 흡수 토크의 설정값(X)을 보정하여 유압 펌프(6)의 펌프 흡수 토크를 낮게 한 새로운 펌프 흡수 토크의 설정값으로 하는 처리를 행한다. 스텝 S4에 있어서 새로운 펌프 흡수 토크의 설정값이 설정되면 스텝 S5로 진행된다.
스텝 S5에서는 새로운 펌프 흡수 토크의 설정값에 의거하여 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)을 제어한다. 즉, 컨트롤러(7)는 전자 비례 제어 밸브(11)에 대하여 도 3(e)의 점선으로 나타내는 바와 같은 파일럿 출력압을 토크 제어 밸브(10)에 대하여 출력하도록 제어한다. 이로 인해, 토크 제어 밸브(10)는 새로운 펌프 흡수 토크의 설정값에 의거하여 유압 펌프(6)의 펌프 용량을 제어해 나가게 된다.
또한, 선회 컷오프의 제어가 행해지고 있지 않은 경우에는 컨트롤러(7)는 도 3(e)의 굵은 선으로 나타내는 바와 같은 출력압을 전자 비례 제어 밸브(11)로부터 토크 제어 밸브(10)에 출력하도록 제어를 행하게 된다. 이 굵은 선의 상태에서는 펌프 흡수 토크(T)의 설정값(X)으로 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)이 제어되게 된다.
스텝 S5에 있어서 새로운 펌프 흡수 토크의 설정값에 의거하여 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)의 제어가 개시되면 스텝 S6으로 진행된다. 스텝 S6에서는 펌프압(P)이 하강 경향은 아닌지? 또는 펌프압(P)이 제 2 설정값(Pb)을 하회하고 있지 않는지?의 판정이 행해진다. 즉, 펌프압(P)이 하강 경향이고, 또한 제 2 설정값(Pb)을 하회하면 스텝 S8로 진행되고, 스텝 S8에서는 보정 수단(37)에 의해 보정하고 있던 것을 해제 수단(38)에 의해 해제하게 된다.
즉, 해제 수단(38)에 의해 새로운 펌프 흡수 토크(T)의 설정값을 원래의 펌프 흡수 토크의 설정값(X)이 되도록 제어한다. 이 제어를 도 1, 3을 이용하여 설명하면, 보정 수단(37)에서는 전자 비례 제어 밸브(11)로부터의 출력압을 받은 토크 제어 밸브(10)는 도 1의 Ⅱ위치측으로 스위칭되어 유압 펌프(6)에 있어서의 펌프 흡수 토크(T)를 낮춰 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)이 작아지도록 제어한다.
이 제어에 의해 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)으로서는 도 3(b)의 점선으로 나타내는 바와 같은 펌프 용량이 되는 제어가 행해지게 된다. 그리고, 상부 선회체(5)가 정지하고 있던 상태로부터 정상 선회 속도로까지 상승하기까지의 동안에 펌프 용량(D)으로서는 도 3(b)의 점선으로 나타내는 바와 같이 서서히 증대해 나가도록 제어된다.
또한, 도 3(b)에서는 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)이 최소 펌프 용량으로부터 스타트하는 예를 나타내고 있지만, 최소 펌프 용량을 제로 용량으로부터 스타트할 수 있는 유압 펌프를 이용해 둘 수도 있다. 그 경우에는 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)으로서는 도 3(b)와 같이 최소 펌프 용량의 상태로부터 상승하지 않고, 제로 용량으로부터 상승해 나가게 된다.
그리고, 파일럿 조작 밸브(18)가 풀 조작되어 있기 때문에, 도 3(c)의 점선으로 나타내는 바와 같이, 유압 펌프(6)로부터 토출된 펌프 토출 유량이 선회 유압 모터(12a)측에 공급되게 된다. 도 3(d)에서 나타내는 바와 같이, 펌프 토출압(P)이 제 2 설정값(Pb)을 하회하면 컨트롤러(7)는 해제 수단(38)을 제어하여 보정 수단(37)에 의해 보정되고 있던 펌프 흡수 토크의 설정값이 원래의 설정값(X)이 되도록 보정을 해제한다. 그리고, 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)은 선회 컷오프가 행해지고 있지 않은 상태로 되돌아오게 된다.
또한, 선회 컷오프의 제어가 행해지고 있지 않은 경우에는 유압 펌프(6)로부터 토출된 토출 유량 중에서 도 3(c)의 굵은 선으로 나타내는 유량이 선회 유압 모터(12a)에 공급되게 된다.
즉, 상부 선회체(5)의 선회 개시시로부터 정상 선회 속도로까지 상승하기까지 동안에 상부 선회체(5)를 선회 구동시키는 선회 유압 모터(12a)에 있어서 소비되는 유량으로서는 가는 선으로 나타내는 유량이 소비되게 된다. 선회 유압 모터(12a)에서 소비되는 유량으로서는 선회 컷오프의 제어가 행해지고 있을 경우에도 행해지고 있지 않을 경우에도 변경되지 않도록 구성되어 있다.
그 때문에, 선회 컷오프의 제어가 행해지고 있지 않은 경우에는 굵은 선과 가는 선의 차분으로 나타내어지는 유량이 선회 유압 모터(12a)의 구동에 의해 소비되지 않고 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되어 버리게 된다. 이때의 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되는 릴리프 유량의 총 합계는 굵은 선과 가는 선으로 둘러싸인 면적으로 나타낼 수 있다.
이에 대하여, 본 출원 발명에 의한 선회 컷오프의 제어가 행해지고 있는 경우에는, 도 3(b)의 점선으로 나타내는 바와 같이, 보정 수단(37)에 의한 보정이 행해진 상태에서 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)이 제어되므로 유압 펌프(6)에 있어서의 펌프 용량(D)의 상승 구배로서는 완만한 구배로 되어 있다. 이 때문에, 펌프 용량(D)으로서는 굵은 선과 같이 급격하게 상승하는 일 없이 점선으로 나타내는 바와 같이 완만하게 증대해 나가게 된다.
그리고, 선회 컷오프의 제어가 행해지고 있는 경우에 있어서도 도 3(c)의 점선으로 나타내는 바와 같은 유량이 선회 유압 모터(12a)측에 공급되게 된다. 선회 유압 모터(12a)에서 소비되지 않고 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되는 릴리프 유량으로서는 점선과 가는 선의 차분으로 나타내어지는 유량이 된다. 또한, 이때 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되는 릴리프 유량의 총 합계로서는 점선과 가는 선으로 둘러싸인 면적으로서 나타낼 수 있다.
이와 같이, 선회 컷오프의 제어를 행함으로써 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되는 릴리프 유량을 감소시킬 수 있다. 또한, 릴리프 유량을 감소시켜도 선회 유압 모터(12a)에서 소비되는 유량을 확보해 둘 수 있으므로 선회 컷오프의 제어를 행하지 않은 경우와 다름없이 같은 조건에서 상부 선회체(5)를 정지 상태로부터 정상 선회 속도까지 상승시킬 수 있다.
도 4로 되돌아가 스텝 S7에서는 유압 펌프(6)를 공유하고 있는 선회 유압 모터(12a) 이외의 유압 액추에이터(12)에 소정량 이상의 압유를 공급하는 지령이 출력되어 있는지 여부의 판정이 행해진다. 유압 펌프(6)를 공유하고 있는 선회 유압 모터(12a) 이외의 유압 액추에이터(12)에 소정량 이상의 압유를 공급하는 지령이 내려져 있는 경우에 선회 컷오프의 제어를 행하면 유압 펌프(6)로부터 공급되는 유량이 부족해지는 문제를 발생시켜 버리지만, 스텝 S7에서의 판정을 행함으로써 문제의 발생을 막을 수 있다.
스텝 S7에 의해 유압 펌프(6)를 공유하고 있는 선회 유압 모터(12a) 이외의 유압 액추에이터(12)에 소정량 이상의 압유를 공급하는 지령이 출력되어 있는 것이 판정되면 스텝 S8로 진행되어 선회 컷오프 제어가 행해지고 있지 않던 경우와 마찬가지의 제어가 행해지게 된다.
이와 같이, 본 출원 발명에 의해 선회 컷오프 제어가 행해지고 있지 않던 경우와 마찬가지로 선회 유압 모터(12a)의 구동 제어를 행할 수 있고, 또한 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되는 릴리프 유량을 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 엔진의 연비 악화, 작동유온의 상승, 릴리프 소음의 증가 등의 폐해의 개선을 대폭적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 도 3(d)의 점선으로 나타내는 바와 같이, 오버라이드 특성이 나쁜 2단 선회 릴리프 밸브(14)를 이용한 경우에는 선회 컷오프의 제어를 행하면 유압 펌프(6)로부터의 펌프 토출압이 저하되어 버리게 된다. 그래서, 오버라이드 특성이 나쁜 2단 선회 릴리프 밸브(14)을 이용하여 선회 컷오프를 행한 경우에 대해 설명을 행하여 나가기로 한다.
오버라이드 특성에 대해 간단하게 설명하면, 릴리프 밸브의 특성을 나타내기 위해 릴리프 밸브로의 입력 압력과 릴리프 밸브를 통과해서 배출되는 릴리프 유량의 관계를 이용하여 설명되는 경우가 있고, 이 관계를 일반적으로 오버라이드 특성이라고 하고 있다. 릴리프 밸브의 성능으로서는 소정 릴리프 압력까지는 유체를 거의 배출시키지 않고, 소정 릴리프 압력을 초과하면 아무리 릴리프 유량을 증가시켰다고 해도 릴리프 밸브의 입구측 압력이 변화되지 않는 것이 이상적이며, 그러한 특성을 구비한 릴리프 밸브를 오버라이드 특성이 좋은 릴리프 밸브라고 하고 있다.
반대로 오버라이드 특성이 나쁜 릴리프 밸브는 릴리프 유량의 증가에 따라 릴리프 압력이 크게 상승해 버리는 릴리프 밸브이다. 도 6은 릴리프 밸브에 있어서의 입구측 압력을 가로축으로, 릴리프 유량을 세로축으로 한 것이고, 오버라이드 특성이 나쁜 2개의 릴리프 밸브의 특성을 각각 나타내고 있다. 도 6에 있어서 도시는 생략하고 있지만, 오버라이드 특성이 좋은 릴리프 밸브를 이용한 경우에는 릴리프 압력으로부터 대략 세로축과 평행한 특성을 나타내는 그래프로서 나타내어지게 된다.
릴리프시에 있어서의 소리의 문제나, 응답 속도의 문제, 절대적인 유량의 문제 등으로부터 오버라이드 특성이 나쁜 릴리프 밸브를 이용하지 않을 수 없을 때가 있다. 그래서, 본 발명의 선회 컷오프가 행해지는 상부 선회체의 유압 장치에 있어서 2단 선회 릴리프 밸브(14)로서 오버라이드 특성이 나쁜 릴리프 밸브가 이용된 경우에 대해 설명을 행하여 나가기로 한다.
도 6에 있어서 굵은 선으로 나타낸 나쁜 오버라이드 특성의 릴리프 밸브가 2단 선회 릴리프 밸브(14)로서 이용되고 있다고 친다. 이때, 굵은 선의 특성을 갖는 2단 선회 릴리프 밸브(14)는 설계상 A점에 있어서 릴리프되는 것으로 한다. 굵은 선의 특성을 갖는 2단 선회 릴리프 밸브(14)에 대하여 선회 컷오프를 행하면 유압 펌프(6)로부터의 펌프 토출량이 감소하기 때문에 굵은 선의 특성을 갖는 2단 선회 릴리프 밸브(14)에 흐르는 유량도 감소하고, 굵은 선의 특성을 갖는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 입구에 있어서의 압력은 B점까지 감소해 버리게 된다.
이 결과, A점에서의 릴리프 압력으로 선회가 가동되고 있을 때에 비해 선회 유압 모터(12a)에 공급되고 있는 기름의 압력, 즉 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 입구측에 있어서의 펌프 토출압(P)이 저하되고, 선회 토크가 감소해 버리게 된다. 이로 인해, 상부 선회체(5)를 선회시킬 때의 가속성이 악화되거나, 상부 선회체(5)를 선회시킴으로써 작업기를 대상물에 횡접촉시킬 때의 횡접촉력이 감소되거나 해 버리는 문제가 발생하게 된다.
그래서 이 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 오버라이드 특성이 나쁜 선회 릴리프 밸브가 이용되고 있을 경우여도 선회 컷오프를 행함으로써 릴리프 유량을 감소시켜도 릴리프 유량의 감소에 따라 릴리프 압력이 감소해 버리지 않도록 구성하고 있다. 즉, 그 경우에는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 제 1 릴리프 압력보다 고압의 제 2 릴리프 압력으로 설정 가능한 2단 선회 릴리프 밸브로 구성하고 있다.
도 6으로 설명하면 릴리프 압력을 고압측으로 세팅함으로써 굵은 선의 상태를 가는 선의 상태로 이행시키고 있다. 이로 인해, 선회 컷오프를 행하지 않을 때와 동등한 펌프 토출압(P), 또는 선회 유압 모터(12a)로의 펌프 토출압(P)을 얻을 수 있다.
이것에 대해서 또한 도 6을 이용하여 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 동작을 겸해서 설명한다. 통상의 동작시에 있어서는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력은 도 6의 굵은 선의 특성을 갖도록 저압측의 제 1 릴리프 압력으로 세팅해 둔다. 선회 컷오프를 행할 때에는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 도 6의 가는 선으로 나타내는 바와 같이 고압측의 제 2 릴리프 압력으로 세팅할 수 있게 한다.
2단 선회 릴리프 밸브(14)의 세팅압을 변경하기 위해, 도 5에서 나타내는 바와 같이, 2단 선회 릴리프 밸브(14)를 제어하는 전자 스위칭 수단(29)이 설치되어져 있다. 도 5에 있어서, 컨트롤러(7)에 설치된 선회 릴리프압 스위칭 수단(39)은 전자 스위칭 수단(29)을 제어하여 2단 선회 릴리프 밸브(14)를 스위칭시킴으로써 릴리프 압력을 고압측의 제 2 릴리프 압력과 저압측의 제 1 릴리프 압력과으로 세팅할 수 있다.
전자 스위칭 수단으로서는 예를 들면 on/off 전자 밸브이고, 2단 선회 릴리프 밸브에 직접 장착해도 되고 외부 장착해도 된다. 도 5에서는 전자 스위칭 수단(29)이 on의 상태가 되어 2단 선회 릴리프 밸브(14)가 제 2 릴리프 압력으로 세팅되어 있는 상태를 나타내고 있고, 전자 스위칭 수단(29)을 off로 하면 릴리프 압력을 제 1 릴리프 압력으로 세팅할 수 있다.
도 5에 있어서의 구성은 도 1에 있어서의 구성 중 상부 선회체(5)를 선회 구동시키는 유압 장치의 구성을 골라낸 것이며, 도 1과 같은 부재에 관해서는 같은 부재 부호를 이용하고 있다. 도 1과 같은 부재에 관해서는 같은 부재 부호를 이용하고 있으므로 도 5의 설명을 생략하고 있다.
도 5에 있어서의 가변 용량형의 유압 펌프로서는 컨트롤러(7)로부터 펌프 용량을 직접 지령하는 전자 제어식의 펌프(20)로서 구성한 경우의 예를 나타내고 있다. 펌프(20)의 펌프 용량은 전자 밸브(36)에 의해 제어되는 사판 제어 밸브(21)에 의해 제어할 수 있다.
또한, 도 5에 있어서의 유압 펌프로서는 사판 제어 밸브(21)가 파일럿압에 의해 제어되도록 구성해 두는 것도 가능하다. 이렇게 구성하면 도 1에서 나타낸 유압 펌프(6)와 마찬가지의 제어를 행할 수 있다.
즉, 유압 펌프(6, 20)의 펌프 용량을 제어하는 구성의 주요부로서는 펌프(20)의 경우에는 도 12와 같이 구성해 둘 수 있고, 유압 펌프(6)의 경우에는 도 13과 같이 구성해 둘 수 있다.
그리고, 도 12과 같이, 펌프(20)로부터의 펌프 토출압을 압력 센서(25)에 의해 검출하고, 컨트롤러(7)는 압력 센서(25)에 의해 검출된 펌프 토출압(P)과 토크 지령값(T)으로부터 펌프 용량(D=T/P)의 관계식을 이용하여 펌프(20)의 펌프 용량을 제어하는 목표 펌프 용량을 구할 수 있다. 또는 조작 레버(18a)의 조작량 검출 신호나, 오픈 센서 타입의 유압 회로의 경우에는 차압 센서(32)에 의해 검출된 조작 레버(18a)의 조작량에 대응한 검출 신호로부터 펌프(20)의 펌프 용량을 제어하는 목표 펌프 용량을 구할 수 있다.
그리고, 컨트롤러(7)는 상기 관계식으로 구한 목표 펌프 용량을 이용하여 펌프 흡수 토크를 제어하거나, 사판 제어 밸브(41)에 대한 사판 지령으로서 출력함으로써 펌프(20)의 펌프 용량을 제어할 수 있다.
도 1에 나타낸 유압 펌프(6)의 경우에는 도 13과 같이 유압 펌프(6)로부터의 펌프 토출압(P)을 사판 제어 밸브(40)에 입력시킴과 아울러 컨트롤러(7)는 토크 지령값(T)에 의거한 제어 지령을 사판 제어 밸브(40)에 출력함으로써 사판 제어 밸브(40)를 제어하고, 유압 펌프(6)의 펌프 용량을 제어할 수 있다.
여기에서, 상부 선회체(5)를 선회시킬 때에 선회 컷오프가 행해지지 않는 통상의 조작에 있어서 굵은 선의 특성을 갖는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 설정 압력을 도 6의 A점에 있어서의 릴리프 압력으로 해 둔 경우에 대해 설명을 행한다. 이 경우에 있어서, 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력이 고압측으로 변경되어 있지 않을 때에는 선회 컷오프를 행함으로써 굵은 선의 특성을 갖는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 입구측의 압력이 낮아진다. 그리고, 예를 들면 굵은 선의 특성을 갖는 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터의 릴리프 유량으로서는 B점으로 나타내는 유량 영역까지 릴리프 유량이 줄어 버리게 된다. 그리고, 선회 유압 모터(12a)에 작용하는 펌프 토출압(P)으로서는 B점에서의 압력이 된다.
그래서, 선회 컷오프를 행했을 때에 B점에 있어서의 릴리프 유량과 같은 유량이 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 릴리프되어도 되게 한다. 이때, 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 입구측에 있어서의 압력을 A점에서의 릴리프 압력과 같은 압력이 되도록 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 고압측으로 변경하면, 즉 도 6의 굵은 선으로부터 가는 선으로 변경하면 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되는 릴리프 유량을 변경하는 일 없이 선회 유압 모터(12a)에 작용하는 펌프 토출압(P)을 C점에 있어서의 펌프 토출압(P)으로 할 수 있고, 선회 유압 모터(12a)에 작용하는 펌프 토출압(P)을 저감시키지 않아도 된다.
그 때문에, 본 출원 발명에서는, 도 5에서 나타내는 바와 같이, 선회 컷오프를 행하고 있을 때에는 2단 선회 릴리프 밸브(14)에 있어서의 릴리프 압력을 2단으로 설정할 수 있도록 구성하고 있다. 즉, 선회 컷오프시에는 도 5에서 나타내는 전자 스위칭 수단(29)을 제어하여 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 고압측의 제 2 릴리프 압력으로 설정할 수 있다.
2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 고압측의 제 2 릴리프 압력으로 설정하면 도 6의 가는 선의 특성을 갖는 2단 선회 릴리프 밸브(14)로 할 수 있다. 이때, 가는 선의 특성을 갖는 2단 선회 릴리프 밸브(14)에 의한 릴리프 압력으로서는 A점의 위치로부터 우측으로 이동한 A'점에서의 압력까지 높일 수 있다. 그리고, 선회 컷오프가 행해져 가는 선의 특성을 갖는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 입구측 압력이 저감되어도 가는 선의 특성을 갖는 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되는 릴리프 유량으로서 상술한 B점에 있어서의 릴리프 유량과 같은 릴리프 유량이 되어도 가는 선의 특성을 갖는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 입구측에 있어서의 압력으로서는 A점과 같은 압력으로 할 수 있다.
이 구성에 의해, 선회 컷오프에 의해 릴리프 유량을 줄여도 릴리프 압력은 감소하지 않는 상태(A점 압력=C점 압력)를 실현할 수 있다. 바꿔 말하면, 선회 유압 모터(12a)에 작용하는 펌프 토출압(P)을 감소시키지 않아도 된다.
그런데, 상부 선회체(5)에 대하여 선회 가속이 개시되어 있을 때에 유압 펌프(6) 또는 펌프(20)로부터 토출된 펌프 압유 유량은 선회 제어 밸브(13a)를 통해 유로(45a)로부터 선회 유압 모터(12a)에 공급되어 상부 선회체(5)를 도 14의 시계회전 방향으로 선회시킨다. 상승 경향인 펌프 토출압(P)이, 도 3(d), (f)에서 나타내는 바와 같이, 제 3 설정압(Pc)을 상회했을 때에는 도 14에 나타내는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 고압측의 제 2 릴리프 압력으로 세팅한다.
2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 제 2 릴리프 압력으로 세팅함으로써 선회 유압 모터(12a)에 공급되는 토출 유량의 유압을 제 2 릴리프 압력이 되도록 세팅할 수 있고, 상부 선회체(5)에 대하여 선회 가속을 행하게 할 수 있다. 또한, 도 14 및 도 15에서는 도 5에서 나타낸 유로(47)의 구성은 생략하고 있다. 그 때문에, 선회 제어 밸브(13a)로서는 4포트의 스위칭 밸브로서 도시하고 있다.
또한, 선회 유압 모터(12a)로부터 배출되는 압유 유량은 유로(45b), 선회 제어 밸브(13a)를 통해 탱크(30)에 배출되게 되고, 유로(45a)의 분기점(46a)으로부터 체크 밸브(22)를 통해 유로(45c)에 흘려지는 토출 유량은 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력에 의해 제어되게 된다.
이어서, 도 7의 제어 플로우을 이용하여 2단 선회 릴리프 밸브(14)를 이용한 경우의 선회 컷오프 제어에 대해 설명한다.
스텝 S11에 있어서, 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 설정 압력을 저압측의 제 1 릴리프 압력으로 설정하고, 유압 펌프(6)의 펌프 흡수 토크의 설정값을 X로 세팅한다. 이어서, 스텝 S12로 옮겨지지만, 스텝 S12~S18의 제어는 선회 컷오프의 제어를 나타내고 있고, 도 4의 스텝 S2~S8과 동일하므로 그 설명을 생략한다.
다음 스텝 S19~스텝 S24의 제어는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 제어 플로우를 나타내고 있다.
스텝 S19에서는 선회체가 가속 중인지 여부의 판정을 판정 수단(54)에 의해 행한다. 선회 조작 레버(18)가 소정량(D)보다 크게 입력되었을 때에 펌프 토출압이 상승 경향인 것을 인식하고, 여기에서의 판정이 「예」일 때에는 스텝 S20로 진행된다. 여기에서의 판정이 「아니요」일 때에는 스텝 S24로 진행되고, 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력으로서는 제 1 릴리프 압력으로 한다.
스텝 S20에서는 펌프 토출압(P)이 제 3 설정값(Pc) 이상인지 여부의 판정을 행한다. 여기에서의 판정이 「예」일 때에는 스텝 S21로 진행되고, 「아니요」일 때에는 스텝 S24로 진행되며, 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 설정 압력을 제 1 릴리프 압력으로 한 채 스텝 S11로 되돌아가 다시 스텝 S12 이후의 제어를 반복한다.
펌프 토출압(P)의 제 3 설정값(Pc) 및 스텝 S21에 있어서 나오는 펌프 토출압(P)의 제 4 설정값(Pd)에 대해 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8은 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 세로축으로 하고, 선회 유압 모터(12a)의 입력측에 있어서의 압력[펌프 토출압(P)]을 가로축으로 하여 나타낸 것으로, 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력(고압측의 제 2 릴리프 압력과 저압측의 제 1 릴리프 압력, 제 2 릴리프 압력>제 1 릴리프 압력)과 펌프 토출압[제 3 설정값(Pc)과 제 4 설정값(Pd), Pc>Pd]의 관계를 나타낸 그래프이다.
선회 레버(18a)가 입력되어 펌프 토출압이 상승 경향인 점으로부터 상부 선회체(5)의 선회가 가속 중인 것을 판정하고, 펌프 토출압(P)이 제 3 설정값(Pc)을 상회하면 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 저압측의 제 1 릴리프 압력(Lo)으로부터 고압측의 제 2 릴리프 압력(Hi)으로 스위칭한다. 상부 선회체(5)가 정속 선회 상태에 도달하여 펌프 토출압이 제 4 설정값(Pd)을 하회하면 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 고압측의 제 2 릴리프 압력(Hi)으로부터 저압측의 제 1 릴리프 압력(Lo)으로 감소시키는 제어를 행한다.
제 3 설정값(Pc)과 제 4 설정값(Pd)의 값을 근접한 값으로서 설정하면 그 압력 근방에서 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프압이 저압측인 제 1 릴리프 압력과 고압측인 제 2 릴리프 압력 사이에서 빈번히 스위칭되어 버리는 문제가 발생해 버리는 위험성이 있다. 그 때문에, 제 3 설정값(Pc) 및 제 4 설정값(Pd)의 값은 그러한 문제가 발생하지 않도록 실험적으로 구해 둘 수 있다.
2단 선회 릴리프 밸브(14)는 과대한 펌프 토출압(P)으로부터 선회 기기 등을 보호하기 위해 설치되어 있는 것이지만, 선회 제어 밸브(13a)가 폐쇠되어 유압 펌프(6)로부터의 펌프 토출압(P)이 전해지고 있지 않을 때여도 상부 선회체(5)가 외력에 의해 구동된 경우 등에는 선회 유압 모터(12a)에 펌프 토출압(P)이 치솟아 버리므로 이 경우에 있어서도 과대한 펌프 토출압(P)으로부터 선회 기기 등을 보호하기 위해 설치되어 있다.
도 7로 돌아가 설명을 계속한다. 스텝 S21에서는 컨트롤러(7)로부터 전자 스위칭 수단(29)에 대하여 제어 신호를 출력하여 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 저압측의 제 1 릴리프 압력으로부터 고압측의 제 2 릴리프 압력으로 세팅한다. 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력이 고압측의 제 2 릴리프 압력으로 세팅되면 스텝 S22로 진행된다.
스텝 S22에서는 펌프 토출압(P)이 감소 경향이 아닌지?, 또는 펌프 토출압(P)이 제 4 설정값(Pd)을 하회하고 있지 않은지? 여부의 판정을 행한다. 판정 결과가 「예」일 때에는 스텝 S23로 진행되고, 「아니요」일 때에는 스텝 S24로 진행된다. 스텝 S24에서는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프압을 저압측의 제 1 릴리프 압력으로 변경한다.
여기에서, 제 3 설정값(Pc)은 제 1 설정값(Pa)보다 작은 값으로 설정되고, 제 4 설정값(Pd)은 제 2 설정값(Pb) 이하의 값으로 설정되어 있다. 이 때문에, 선회 컷오프 제어를 행하고 있는 동안에는 반드시 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력의 설정값은 고압(제 2 릴리프 압력)이 되고, 제 1 릴리프 압력과 제 2 릴리프 압력 사이에서 스위칭이 일어나지 않는다. 이로 인해, 선회 컷오프 중에 릴리프 압력의 설정값을 스위칭하는 것에 기인하는 압력 변동을 방지할 수 있다.
스텝 S23에서는 「조작 레버(18a)가 소정량(D) 이하는 아닌지, 또한 선회 유압 모터(12a) 이외에 유압 펌프(6)를 공유하고 있는 유압 액추에이터(12)에 대하여 소정량 이상의 압유를 공급하는 지령이 출력되어 있지 않은지, 또한 상부 선회체(5)가 감속 중이 아닌지」? 여부의 판정을 행한다.
판정 결과, 「아니요」가 되었을 때에는 스텝 S24로 진행된다. 「예」일 때에는 스텝 S11로 되돌아가 스텝 S12로부터의 선회 컷오프 제어, 스텝 S19로부터의 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 제어가 반복되게 된다. 또한, 상부 선회체(5)가 감속 중인지 여부의 판정 방법에 대해서는 후에 도 17을 이용하여 상술한다.
스텝 S24에서는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 설정압을 제 1 릴리프 압력으로 스위칭하는 제어를 행한다. 스텝 S24의 제어가 종료되면 스텝 S11로 되돌아가 스텝 S12로부터의 제어가 반복되게 된다. 따라서, 스텝 S22와 스텝 S23에 있어서의 판정이 모두 「예」인 경우에는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 설정 압력은 제 2 릴리프 압력으로 유지된다.
토크 제어 밸브(10)에 대하여 펌프 흡수 토크를 감소(제한)시키는 제어에 대해 도 9~도 11을 이용하여 설명을 추가한다. 도 9는 펌프 토출압(P)과 토크 제어 밸브(10)에의 보정량의 관계를 나타내고 있고, 세로축은 펌프 흡수 토크(T)의 토크 보정비를 나타내며, 가로축은 펌프 토출압(P)을 나타내고 있다. 그리고, 펌프 토출압(P)이 제 1 설정값(Pa)이 될 때까지는 토크 제어 밸브(10)에 대하여 펌프 흡수 토크의 제한을 행하지 않고, 펌프 토출압(P)이 제 1 설정값(Pa) 이상이 되었을 때에는 펌프 흡수 토크를 제한하여 펌프 용량을 감소시킨다.
또한, 도 10은 펌프 토출압(P)과 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터의 릴리프 유량의 관계를 나타내고 있는 것으로, 세로축은 릴리프 유량을 나타내고 있고, 가로축은 펌프 토출압(P)을 나타내고 있다.
제 1 설정값(Pa)과 제 5 설정압(Pe) 및 그 사이에서의 펌프 흡수 토크의 토크 보정량, 즉 보정 비율(E)의 값 등은 선회 컷오프를 행한 때에 있어서의 상부 선회체(5)의 선회 가속이 선회 컷오프를 행하지 않은 종래의 경우와 동등해지도록 실험적으로 구해 둘 수 있다.
또한, 제 1 설정값(Pa)은 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 고압측의 제 2 릴리프 압력으로 세팅했을 때의 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력근방의 값으로서 설정해 둘 수 있다. 제 4 설정값(Pd)은 선회 컷오프를 행하고 있지 않은 종래의 경우에 있어서의 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력 근방의 값으로서 설정해 둘 수 있다.
그리고, 펌프 토출압(P)이 제 1 설정값(Pa)이 될 때까지는 보정 비율(E)을 「1」의 값으로 해 두고, 펌프 토출압(P)이 제 5 설정값(Pe) 이상이 되었을 때에는 예를 들면 보정 비율(E)을 대략 일정 Emin으로 해 둘 수 있다. Emin의 값으로서는 실험 등으로부터 최적인 수치로서 구해 둘 수 있다.
펌프 토출압(P)이 제 1 설정값(Pa)과 제 5 설정값(Pe) 사이에서는 보정 비율(E)의 값을 펌프 토출압(P)에 따라 비례적인 수치가 되도록 설정해 둘 수 있다. 도 9에서는 3차 함수적인 비례 관계로 나타내고 있지만, 후술하는 도 20에서 나타내는 바와 같이, 직선적인 비례 관계가 되도록 설정해 둘 수도 있다. 또는 2차 함수적인 비례 관계나 다른 함수적인 비례 관계로서 설정해 둘 수도 있다. 이들 비례 관계는 실험 등으로부터 최적인 비례 관계를 구해 둘 수 있다.
또한, 2단 선회 릴리프 밸브(14)에 있어서의 고압측의 제 2 릴리프 압력과 저압측의 제 1 릴리프 압력의 세팅압차도 실제 동작시에 선회 컷오프를 행해 두는 것의 시간이 길고, 또한 펌프 흡수 토크(T)의 토크 보정량을 크게 할 수 있는 값으로서 실험적으로 구해 둘 수 있다.
또한, 보정 수단(37)에서 이용되는 펌프 흡수 토크(T)의 토크 보정량으로서는, 도 9에서 나타내는 바와 같이, 펌프 토출압(P)에 따른 것[펌프 토출압(P)으로부터 연산 또는 실험적으로 구한 것]으로 해 두는 것도, 도 11에 나타낸 바와 같이, 상부 선회체(5)의 선회 속도, 조작 레버(18a)에 따른 것으로 해 두는 것도 가능하다.
또한, 선회 가속도 등의 조작성을 악화시키지 않기 위한 것이면 펌프 토출압(P), 상부 선회체(5)의 선회 속도, 조작 레버(18a) 등에 의해 정해진 토크 보정 비율 중에서 가장 보정량이 적은 것을 선택할 수도 있다.
상술한 설명에서는 펌프 토출압(P)과 흡수 토크(T)의 대응 관계에 의거하여 목표 펌프 용량을 구하는 방법에 대해 설명을 행했지만, 펌프(20)를 포함한 유압 펌프(6, 20)의 펌프 용량을 제어하기 위한 목표 펌프 용량을 구하는 방법으로서는 또 하나 다른 방법이 있다. 그 방법은 도 16의 그래프 Z1, Z2의 관계로부터 조작 레버(18a)의 조작량(Y)과 목표 펌프 용량(D')을 구하는 방법이다. 이와 관련하여, 도 16의 그래프 Z3, Z4에는 펌프 토출압(P)과 흡수 토크(T)의 대항 관계에 의거하여 목표 펌프 용량(D')을 구하는 방법을 나타내고 있다.
도 16을 이용하여 목표 펌프 용량(D')을 구하는 방법을 설명하기 위해 도 5의 유압 회로도를 이용하여 설명한다. 도 5에 있어서의 유압 회로에서는 도 1에서 나타낸 유압 회로와 기본적인 구성은 같은 구성으로 되어 있다. 그 때문에, 도 1에서 나타낸 유압 회로에 이용되고 있는 부재와 같은 부재에 대해서는 같은 부재 부호를 이용함으로써 그 설명을 생략한다.
도 5의 유압 회로에서는 컨트롤러(7)로부터 사판 제어 밸브(21)에 직접 펌프 용량을 지령하는 회로 구성을 나타내고 있지만, 도 13에서 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(7)로부터 사판 제어 밸브(40)에 토크를 지령하는 회로 구성으로 할 수도 있다.
도 5에서는 파일럿 조작 밸브(18)로부터의 PPC압을 검출하기 위한 압력 센서(31)가 설치되어 있음과 아울러 파일럿 조작 밸브(18)에 있어서의 조작 레버(18a)의 조작량을 검출하기 위해 선회 제어 밸브(34)에 있어서의 포트수로서 6포트 구성되어 있다. 선회 제어 밸브(34)의 포트로서는 탱크(30)에 접속된 포트, 펌프(20)에 접속된 2개의 포트 및 선회 유압 모터(12a)로의 유로(45a, 45b)에 각각 접속된 2개의 포트, 선회 제어 밸브(34)의 작동 상황을 검출하기 위한 유로(47)에 접속된 포트를 구비하고 있다.
탱크(30)에 접속된 유로(47)에는 스로틀(33)이 설치되고 있어 스로틀(33)의 전후 차압을 차압 센서(32)에 의해 검출함으로써 선회 제어 밸브(34)의 작동 상황, 즉 조작 레버(18a)의 조작량을 검출할 수 있다. 즉, 조작 레버(18a)의 조작량에 대응해서 선회 제어 밸브(34)의 스풀이 슬라이딩하게 되고, 유로(47)에 접속된 선회 제어 밸브(34)의 포트에 있어서의 개구 면적이 선회 제어 밸브(34)에 있어서의 스풀의 슬라이딩에 의해 변화된다.
그리고, 유로(47)에 흐르는 유량이 변화되게 된다. 이때, 유로(47)에 흐르는 유량의 변화를 유로(47)에 설치한 스로틀(33)의 전후 차압을 차압 센서(32)에 의해 검출할 수 있고, 차압 센서(32)에 의한 검출값으로 조작 레버(18a)의 조작량을 검출할 수 있다.
또한, 선회 유압 모터(12a)에 접속된 유로(45a)와 유로(45b)는 각각 분기점(46a, 46b)으로부터 체크 밸브(22)에 접속되어 있고, 유로(45a)와 유로(45b) 내에서 고압측의 압유가 체크 밸브(22)로부터 유로(45c)를 통과하여 탱크(30)에 배출되게 된다. 유로(45c)에는 2단 선회 릴리프 밸브(14)가 설치되어 있고, 2단 선회 릴리프 밸브(14)는 전자 스위칭 수단(29)에 의해 릴리프 압력을 고압측의 제 2 릴리프 압력과 저압측의 제 1 릴리프 압력으로 스위칭할 수 있다.
도 16에 있어서의 그래프 Z1에는 조작 레버(18a)의 조작량(Y)과 차압 센서(32)에 의한 검출값의 대응 관계를 나타낸 그래프를 나타내고 있다. 즉, 차압 센서(32)에 의한 검출값이 B1일 때에 그래프 Z1에 있어서의 대응 관계로부터 조작 레버(18a)는 조작량(Y1)만큼 조작되고 있는 것을 알 수 있다.
그리고, 도 16의 그래프 Z2에 있어서의 차압 센서값(B)과 목표 펌프 용량(D')의 대응 관계로부터 조작 레버(18a)가 조작량(Y1)만큼 조작되었을 때에는 펌프(20)의 펌프 용량이 목표 펌프 용량(D1')이 되도록 제어할 수 있다.
도 16에 나타낸 그래프 Z3, Z4에 대해서도 설명을 행하기로 한다. 그래프 Z3은 실제 엔진 회전수(N)와 펌프 흡수 토크(T)의 대응 관계를 나타낸 그래프이고, 그래프 Z4는 펌프 흡수 토크(T)에 대한 펌프 토출압(P)과 목표 펌프 용량(D')의 관계를 나타낸 그래프이다.
그래프 Z3에 나타내는 바와 같이, 실제 엔진 회전수가 N2일 때에 있어서의 펌프 흡수 토크로서는 T2의 값에 대응하고 있는 것이 요구된다. 그리고, 그래프 Z4에 있어서 펌프 흡수 토크(T2)의 곡선 상에서는 펌프 토출압이 P5였을 때에는 목표 펌프 용량으로서는 D5'에 대응하게 된다. 그리고, 펌프(20)의 펌프 용량이 목표 펌프 용량(D5')이 되도록 제어할 수 있다.
이때, 조작 레버(18a)를 조작량(Y1)만큼 조작했을 때의 목표 펌프 용량(D1')의 값과, 펌프 토출압(P5)에 대응한 목표 펌프 용량(D5')의 값 사이에 대소 관계가 존재했을 때에는 작은 쪽의 목표 펌프 용량(D1') 또는 목표 펌프 용량(D5')을 목표 펌프 용량(Dmin')으로 한다. 그리고, 목표 펌프 용량(Dmin')에 의거하여 펌프(20)의 목표 펌프 용량을 선회 컷오프에 의해 보정한 편이 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 배출되어 버리는 쓸모없는 토출 유량을 줄일 수 있다.
그래서, 본 발명에서는 조작 레버(18a)를 조작량(Y1)만큼 조작했을 때의 목표 펌프 용량(D1')의 값과, 펌프 토출압(P5)에 대응한 목표 펌프 용량(D5')의 값 사이에서 대소 관계를 판정하고, 목표 펌프 용량(Dmin')에 의거하여 펌프(20)의 펌프 용량을 제어하도록 하고 있다.
상술한 바와 같이, 펌프 토출압(P)이 제 1 설정값(Pa)을 상회했을 때에는 보정 수단(37)을 조작하여 목표 펌프 용량(Dmin')의 값을 감소시키는 제어를 행하고 있다. 이것에 대해 도 16을 이용하여 더 설명한다. 목표 펌프 용량(D1')과 목표 펌프 용량(D5') 중에서 작은 쪽의 목표 펌프 용량이 Dmin'으로 하고, 그래프 Z5에서 나타낸 펌프 토출압(P)과 보정 비율(E)의 대응 관계로부터 펌프 토출압(P5)에 대응한 보정 비율(E1)을 구하고 있다.
그리고, 그래프 Z5로부터 구한 보정 비율(E1)을 목표 펌프 용량(Dmin')에 곱하고, 보정된 목표 펌프 용량(Dmin'×E1)의 값을 제어량으로 하여 펌프(20)의 펌프 용량을 제어한다. 이로 인해, 컨트롤러(7)가 사판 제어 밸브(41)에 직접 펌프 용량을 지령하는 회로 구성의 선회 구동 제어 시스템에 대해서도 본 출원 발명을 바람직하게 적용시킬 수 있다.
도 16을 이용한 상술의 설명에서는 조작 레버(18a)를 조작량(Y1)만큼 조작했을 때의 목표 펌프 용량(D1')의 값과, 펌프 토출압(P5)에 대응한 목표 펌프 용량(D5')의 값 사이에서 대소 관계를 판정하여 작은 쪽의 목표 펌프 용량을 Dmin'으로 해서 펌프(20)의 펌프 용량을 제어하는 것의 설명을 행했다.
그러나, 본 출원 발명에 있어서의 선회 컷오프 제어에서는 조작 레버(18a)를 조작량(Y1)만큼 조작했을 때의 목표 펌프 용량(D1')의 값에만 의거하여 펌프(20)의 펌프 용량을 제어하는 것도, 펌프 토출압(P5)에 대응한 목표 펌프 용량(D5')의 값에만 의거하여 펌프(20)의 펌프 용량을 제어하는 것도 가능하다. 또한, 본 출원 발명에 있어서의 선회 컷오프 제어는 펌프(20)의 펌프 용량을 제어하는 것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 도 13에서 나타내는 바와 같은 컨트롤러(7)가 사판 제어 밸브(40)에 토크를 지령하는 회로 구성의 선회 구동 제어 시스템에 대해서도 바람직하게 적용할 수 있다.
이어서, 상부 선회체(5)의 선회 제어가 행해지고 있을 때에 조작 레버(18a)가 급리턴되거나, 또는 터닝의 조작이 행해진 경우에 대해 도 5, 도 15를 이용하여 설명하기로 한다. 이때, 도 15에 나타내는 바와 같이, 선회 제어 밸브(13a)는 폐쇄되게 되므로 유로(45a) 및 분기점(46b)과 선회 제어 밸브(13a) 사이에 있어서의 유로(45b)는 폐쇄되게 된다.
그러나, 상부 선회체(5)는 관성력에 의해 계속해서 돌려고 하기 때문에 선회 유압 모터(12a)로부터 토출된 기름은 유로(45b)의 분기점(46b)으로부터 체크 밸브(22)를 통해 유로(45c)에 유입되게 된다.
이때, 선회 컷오프에 의해 2단 선회 릴리프 밸브(14)가 고압측의 제 2 릴리프 압력으로 세팅되어 있으면 선회 유압 모터(12a)의 배출측에 있어서의 압력은 통상시(2단 선회 릴리프 밸브를 저압측의 제 1 릴리프 압력으로 세팅했을 때)에 비해 상대적으로 고압이 되어 버린다.
그 결과, 관성력에 의해 계속해서 회전하고 있는 상부 선회체(5)의 회전을 감속시키는 감속 토크가 상승해 버려 상부 선회체(5)의 회전을 감속시키는 정도가 지나치게 빨라져 감속 쇼크가 발생하거나, 선회 유압 모터(12a)로의 피크 압력이 상승하거나 해서 선회 유압 모터(12a)의 수명을 단축시키거나 하는 문제가 발생하게 된다.
그래서 이러한 문제를 해결하기 위해 본 출원 발명에서는 선회 유압 모터(12a)에 대하여 브레이크압이 치솟았을 때에는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 저압측의 제 1 릴리프 압력으로 세팅함으로써 상부 선회체(5)의 회전을 감속시키는 정도를 늦출 수 있어 감속 쇼크의 발생을 방지하고 있다. 또한, 선회 유압 모터(12a)에 가해지는 압력을 상승시키지 않음으로써 선회 유압 모터(12a)의 수명을 단축시키지 않도록 하고 있다.
그런데, 선회 유압 모터(12a)에 대하여 브레이크압이 치솟았을 때, 또는 브레이크압이 치솟을 우려가 있는 것은 선회 제어 밸브(13a)가 중립 방향으로 급리턴되거나, 터닝되거나 한 것을 파일럿 조작 밸브(18)로부터의 파일럿 압력을 압력 센서(31)에 의해 검출하는 것이나, 조작 레버(18a)의 조작각(조작 각도는 파일럿 조작 밸브(18)에 각도 검출기를 설치해 둠으로써 검출할 수 있음)에 의해 검출하는 것이나, 상부 선회체(5)의 선회축의 도시 생략한 회전수 센서에 의해 검출하는 것 등에 의해 구할 수 있다.
이로 인해, 조작자가 상부 선회체(5)의 선회를 정지시키려고 하고 있는(상부 선회체가 감속하고 있는) 것이나, 상부 선회체(5)에 대하여 행해지고 있는 선회 구동이 실제로는 가속·정상 선회의 상태로부터 감속 상태로 변경되어 있는 것을 컨트롤러(7)에 의해 검출할 수 있도록 레버 리턴 판정 수단(42)을 구성해 둘 수 있다.
그리고, 이러한 감속 상태로 변경되어 있는 것을 컨트롤러(7)가 판단하면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(7)는 전자 비례 제어 밸브(11)에 대하여 선회 컷오프를 멈추는 신호를 출력함과 아울러 전자 스위칭 수단(29)에 대하여 제어 신호를 출력하여 2단 선회 릴리프 밸브(14)에 있어서의 릴리프 압력을 저압측의 제 1 릴리프 압력(Lo)으로 세팅하는 제어를 행한다. 이로 인해, 상술한 선회 컷오프에 따르는 문제를 해결할 수 있다.
상술한 설명에서는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력은 저압측의 제 1 릴리프 압력과 고압측의 제 2 릴리프 압력의 2단으로 설정할 수 있는 것, 즉 2단 선회 릴리프 밸브의 구성으로서 설명했지만, 2단 선회 릴리프 밸브(14)에 도입되는 파일럿압에 따라 무단계로 릴리프 압력을 설정할 수 있는 것, 즉 2단 선회 릴리프 밸브(14)를 가변 릴리프 밸브로서 구성해 둘 수도 있다.
또한, 2단 선회 릴리프 밸브(14)를 가변 릴리프 밸브로서 구성했을 때에는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 변경하는 전자 밸브도 전자 스위칭 수단(29)의 구성으로부터 전자 비례 제어 밸브의 구성으로 변경함으로써 보다 세밀한 압력 설정이 가능해진다. 그리고, 종래의 기술에 의해 실현되어 있던 선회시의 압력파형을 선회 컷오프시에도 충실하게 재현시키는 것이 가능해진다.
이어서, 조작 레버(18a)가 급리턴되거나, 터닝되거나 했을 경우의 판정에 대해 도 17의 제어 플로우 및 도 5를 이용하여 설명한다.
스텝 S31에 있어서, 선회 제어 밸브(34)에 있어서의 스풀의 절대 위치가 일정값 이상 감소되는지 여부의 판정을 행한다. 즉, 조작 레버(18a)의 출력압을 검출하는 압력 센서(31)와, 도시 생략한 반대 방향으로의 조작 레버(18a)의 출력압을 검출하는 압력 센서의 출력 차의 절대값이 일정값 이상 감소되었는지의 여부를 컨트롤러(7)에 설치한 레버 리턴 판정 수단(42), 레버 터닝 판정 수단(43)에 의해 판정을 행한다. 즉, 조작 레버(18a)가 급리턴 조작이나 터닝 조작이 행해진 것인지 여부의 판정을 행한다.
그리고, 스텝 S31에 있어서 선회 제어 밸브 스풀(34)에 있어서의 스풀의 절대 위치가 일정값 이상 감소되어 있는 것으로 판정된 때에는 스텝 S32로 진행되고, 일정값 이상 감소되어 있지 않는 것으로 판정된 때에는 스텝 S33으로 진행된다.
스텝 S32에서는 조작 레버(18a)가 급리턴 조작이나 터닝 조작이 행해졌다고 판단하여 컷오프량(본 출원 발명의 선회 컷오프를 행한 때에 릴리프 밸브로부터 배출되는 토출 유량을 감산했을 때에 얻어지는 차분의 배출 유량)이 제로가 되도록 제어하여 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력을 저압측의 제 1 릴리프 압력(Lo)으로 세팅한다.
이로 인해, 상부 선회체(5)의 회전을 감속시키는 정도를 늦출 수 있고, 감속 쇼크의 발생을 방지하여 선회 유압 모터(12a)의 수명을 연장시킬 수 있다.
스텝 S32에서의 처리가 종료되면 스텝 S31로 되돌아가 스텝 S31로부터 시작되는 처리를 반복하게 된다.
스텝 S33에서는 조작 레버(18a)가 좌측 방향으로 조작되고 있는지 여부의 판정을 행한다. 스텝 S33에 있어서, 조작 레버(18a)는 좌측 방향으로 조작되고 있는 것으로 판정된 때에는 스텝 S41로 진행되고, 조작 레버(18a)는 좌측 방향으로 조작되고 있지 않는 것으로 판정된 때에는 스텝 S34로 진행된다.
또한, 조작 레버(18a)가 좌측 방향으로 조작되고 있는지 여부의 판정은 도 5에 나타내는 선회 제어 밸브(34)에 있어서의 스풀의 슬라이딩 방향을 검출함으로써 구할 수 있다. 즉, 도 5에서는 선회 제어 밸브(34)에 있어서의 스풀의 일단측에 작용하는 PPC압을 검출하는 압력 센서(31)만을 나타내고 있지만, 선회 제어 밸브(34)에 있어서의 스풀의 타단측에 작용하는 PPC압을 검출하는 도시 생략한 압력 센서가 설치되어 있고, 이들 양 압력 센서에 의해 조작 레버(18a)가 어느 방향으로 조작되고 있는지 판정할 수 있다.
스텝 S34에서는 조작 레버(18a)가 우측 방향으로 조작되고 있는지 여부의 판정을 행한다. 스텝 S34에 있어서, 조작 레버(18a)는 우측 방향으로 조작되고 있는 것으로 판정된 때에는 스텝 S36로 진행되고, 조작 레버(18a)는 우측 방향으로 조작되고 있지 않는 것으로 판정된 때에는 스텝 S35로 진행된다.
스텝 S35에서는 조작 레버(18a)는 현재 중립 위치에 있다고 판단하여 터닝 플래그를 리셋한다. 이때, 컷오프량은 제로 상태가 유지되고, 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력은 저압측의 제 1 릴리프 압력(Lo)의 상태가 유지되고 있다. 스텝 S35에서의 처리가 종료하면 스텝 S31로 되돌아가 스텝 S31부터 시작되는 처리를 반복하게 된다.
스텝 S36에서는 보정 수단(37)에 설치한 경과 시간 판정 수단(50)에 의해 일정 시간 전에 있어서의 조작 레버(18a)의 조작 방향은 현재의 조작 방향과는 역방향의 좌측 방향이었는지 여부의 판정을 행한다. 스텝 S36에 있어서 일정 시간 전에 있어서의 조작 레버(18a)의 조작 방향이 현재의 조작 방향과는 역방향인 것으로 판정된 때에는 스텝 S37로 진행되고, 현재의 조작 방향과는 역방향이 아닌 것으로 판정된 때에는 스텝 S38로 진행된다.
스텝 S37에서는 조작 레버(18a)가 터닝 상태라고 판단하여 터닝 플래그를 세팅한다. 이때, 컷오프량은 제로 상태가 유지되고, 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프압은 저압측의 제 1 릴리프 압력(Lo)의 상태가 유지되고 있다. 스텝 S37에서의 처리가 종료하면 스텝 S31로 되돌아가 스텝 S31로부터 시작되는 처리를 반복하게 된다.
스텝 S38에서는 터닝 플래그는 세팅되어 있는지 여부의 판정을 행한다. 스텝 S38에 있어서 터닝 플래그는 세팅되어 있는 것으로 판정된 때에는 스텝 S39로 진행되고, 터닝 플래그는 세팅되어 있지 않는 것으로 판정된 때에는 스텝 S46으로 진행된다.
스텝 S39에서는 조작 레버(18)는 현재 터닝 상태가 계속 중이라고 판단한다. 이때, 컷오프량은 제로 상태가 유지되고, 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력은 저압측의 제 1 릴리프 압력(Lo)의 상태 그대로가 유지되고 있다. 스텝 S39에서의 처리가 종료하면 스텝 S31로 되돌아가 스텝 S31로부터 시작되는 처리를 반복하게 된다.
스텝 S46에서는 통상의 선회 컷오프의 제어 및 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 설정 압력을 스위칭하는 제어를 실행한다. 그리고, 스텝 S31로 되돌아가 스텝 S31로부터 시작되는 처리를 반복하게 된다.
스텝 S41에서는 일정 시간 전에 있어서의 조작 레버(18a)의 조작 방향은 현재의 조작 방향과는 역방향의 우측 방향이었는지 여부의 판정을 행한다. 스텝 S41에 있어서 일정 시간 전에 있어서의 조작 레버(18a)의 조작 방향이 현재의 조작 방향과는 역방향인 것으로 판정된 때에는 스텝 S42로 진행되고, 현재의 조작 방향과는 역방향이 아닌 것으로 판정된 때에는 스텝 S43으로 진행된다.
스텝 S42에서는 조작 레버(18a)가 터닝 상태라고 판단하여 터닝 플래그를 세팅한다. 이때, 컷오프량은 제로 상태가 유지되고, 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프압은 저압측의 제 1 릴리프 압력(Lo)의 상태가 유지되고 있다. 스텝 S42에서의 처리가 종료하면 스텝 S31로 되돌아가 스텝 S31로부터 시작되는 처리를 반복하게 된다.
스텝 S43에서는 터닝 플래그는 세팅되어 있는지 여부의 판정을 행한다. 스텝 S43에 있어서 터닝 플래그는 세팅되어 있는 것으로 판정된 때에는 스텝 S44로 진행되고, 터닝 플래그는 세팅되어 있지 않는 것으로 판정된 때에는 스텝 S45로 진행된다.
스텝 S44에서는 조작 레버(18)는 현재 터닝 상태가 계속 중이라고 판단한다. 이때, 컷오프량은 제로 상태가 유지되고, 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력은 저압측인 제 1 릴리프 압력 상태가 유지되고 있다. 스텝 S44에서의 처리가 종료하면 스텝 S31로 되돌아가 스텝 S31로부터 시작되는 처리를 반복하게 된다.
스텝 S45에서는 통상의 선회 컷오프 제어 및 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 설정 압력을 스위칭하는 제어를 실행한다. 그리고, 스텝 S31로 되돌아가 스텝 S31로부터 시작되는 처리를 반복하게 된다.
이어서, 본 출원 발명에서는 컷오프 개시로부터 일정 시간 경과 후에는 펌프 용량을 감소시키는 방향의 목표 펌프 용량의 응답 특성을 느리게 하고 있는 것에 대해 설명한다.
선회 컷오프를 행하기 위해 목표 펌프 용량(D')을 이용하여 펌프(20) 또는 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)[이하에서는 유압 펌프의 펌프 용량(D)이라고 함]의 제어를 행할 때 펌프 토출압(P)도 변동하게 된다. 그리고, 어떠한 원인에 의해 펌프 토출압(P)이 급격하게 변동된 경우에는 펌프(20) 또는 유압 펌프(6)의 펌프 용량(D)을 제어하는 목표 펌프 용량(D')의 값도 변동하게 된다.
그리고, 변동되어 있는 목표 펌프 용량(D')에 의거하여 유압 펌프의 펌프 용량(D)을 제어하게 되면 제어되는 유압 펌프의 펌프 용량(D)은 변동되어 있는 목표 펌프 용량(D')에 의해 더욱 증장되어 크게 변동하게 된다. 그 결과, 펌프 토출압(P)이 더 크게 변동하게 되고, 2단 선회 릴리프 밸브(14)로부터 릴리프되는 토출 유량을 억제하여 컷오프를 행할 수 없게 된다.
그래서, 본 출원 발명에서는 목표 펌프 용량(D')으로서 응답 특성을 느리게 한 것을 출력시키고 있다. 이로 인해, 상부 선회체(5)의 선회 개시시에 선회 컷오프의 지연이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 또한 선회 컷오프를 행함으로써 펌프 토출압(P)이 압력 변동을 일으켜 버리는 것을 방지할 수 있다. 목표 펌프 용량(D')으로서 응답 특성을 느리게 한 것을 출력시키거나, 응답 특성을 느리게 하지 않은 것을 출력시키거나 하는 제어는 보정 수단(37)에 설치한 응답 특성 설정 수단(51)에 의해 행해진다.
목표 펌프 용량(D')으로서 응답 특성을 느리게 한 것을 출력시킨 경우와 응답 특성을 느리게 하지 않은 것을 출력시킨 경우에 대해 도 18, 도 19를 이용하여 설명한다. 도 18, 도 19에 있어서, 위에 나타낸 그래프는 펌프 토출압(P)의 시간 변화를 나타내고 있고, 아래의 그래프는 선회 컷오프를 행한 때의 유압 펌프의 사판각의 시간 변화를 나타내고 있다.
도 18, 도 19에 있어서의 점선은 응답 특성을 느리게 하지 않은 상태를 나타내고 있고, 실선은 응답 특성을 느리게 한 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 19는 컷오프 개시 후의 일정 시간 동안 유압 펌프의 펌프 용량(D)을 증대시키는 목표 펌프 용량의 신호에 대해서만 응답 특성을 느리게 한 경우를 나타내고 있다.
반대로, 컷오프 개시 후의 일정 시간 동안에는 유압 펌프의 펌프 용량(D)을 감소시키는 목표 펌프 용량의 신호에 대해서는 응답 특성을 느리게 하고 있지 않다. 그리고, 컷오프 개시 후의 일정 시간 경과 후에 있어서는 펌프 용량을 증감시키는 목표 펌프 용량의 신호에 대해 응답 특성을 느리게 하고 있는 상태를 도 19에서는 나타내고 있다.
도 18의 점선으로 나타내는 바와 같이, 펌프 토출압(P)의 변동에 대하여 목표 펌프 용량의 응답 특성을 느리게 하지 않으면 목표 펌프 용량의 신호에 의거하여 제어되는 사판각도 펌프 토출압(P)의 변동에 대응하여 역위상에서 변동을 행하게 되고, 시간의 경과와 함께 변동이 확대되어 나가게 된다.
이에 대하여, 도 18의 실선으로 나타내는 바와 같이, 펌프 토출압(P)의 변동에 대하여 목표 펌프 용량의 응답 특성을 느리게 하면 펌프 토출압(P)의 변동을 흡수할 수 있고, 펌프 토출압(P)의 변동도 완만한 변화로 바꿀 수 있다.
도 19의 하단에서 나타내는 바와 같이, 선회 컷오프 개시 후의 일정 시간 동안에 있어서 유압 펌프의 펌프 용량(D)을 감소시키는 목표 펌프 용량의 신호에 대해서도 응답 특성을 느리게 해 버리면 선회 컷오프의 개시 직후에 있어서 컷오프량이 부족해져 버리는 사태가 발생하게 된다. 즉, 도 19의 일정 시간으로 나타내는 영역에 있어서, 펌프(20)의 사판(20a)은 실선으로 나타내는 바와 같은 제어가 행해지게 되고, 유압 펌프의 펌프 용량(D)은 증대하기 쉬워져 유압 펌프로부터의 토출 유량이 과잉이 된다.
그래서, 본 발명에서는 선회 컷오프 개시 후의 일정 시간 동안에는 유압 펌프의 사판을 감소시키는 방향으로의 목표 펌프 용량(D')의 신호에 대하여 보정 응답 특성을 느리게 하지 않음으로써 도 19의 일정 시간으로 나타내는 영역에 있어서 점선으로 나타내는 바와 같은 제어를 펌프(20)의 사판(20a)에 대하여 행할 수 있고, 컷오프 제어가 지연되는 것을 방지할 수 있으므로 컷오프량이 부족해지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 선회 컷오프 개시 후의 일정 시간이 경과한 후에는 펌프(20)의 펌프 용량을 증감시키는 목표 펌프 용량(D')의 신호에 대하여 응답 특성을 느리게 함으로써 목표 펌프 용량(D')의 변동을 제거한 상태에서 펌프(20)의 펌프 용량을 제어할 수 있다. 이로 인해, 펌프(20)의 펌프 용량이 크게 변동하는 것이 없어진다.
그리고, 본 발명에서는 선회 컷오프에 따르는 압력 변동을 방지할 수 있고, 펌프 토출압의 변동도 억제해 나갈 수 있다. 또한, 펌프 토출압(P)의 상승에 대하여 컷오프 제어가 지연되는 것을 방지할 수 있으므로 릴리프되는 토출 유량을 억제할 수 있다.
이어서, 제 1 설정값(Pa), 제 2 설정값(Pb) 및 제 3 설정값(Pc)과 보정 수단(37)에 의해 목표 펌프 용량(D')을 보정하는 보정 비율(E)의 관계에 대해 도 20, 도 21을 이용하여 설명한다.
도 20에는 펌프 토출압(P)과 보정 비율(E)의 관계와 도 8에서 나타낸 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프압과 펌프 토출압(P)의 관계를 나타낸 도면을 다시 나타내고 있다.
도 8, 도 9에서는 제 1 설정값(Pa)을 고정값으로 한 경우에 대해 나타내고 있지만, 제 1 설정값(Pa)의 값을 고정시켰을 경우에는 펌프 토출압(P)의 상승 속도가 빠를 때에는 보정 수단(37)에 있어서 보정 비율(E)을 이용하여 목표 펌프 용량(D')에 대한 보정을 행해도 보정된 목표 펌프 용량(D')은 펌프 토출압(P)의 변화에는 따라붙을 수 없는 상태가 되고, 유압 펌프의 펌프 용량(D)으로서는 지연이 발생한 상태에서 제어되게 된다.
그 때문에, 현재 펌프 토출압(P)의 값을 보고 유압 펌프의 펌프 용량(D)을 제어했다고 해도 펌프 토출압(P)의 상승 속도가 빠를 때에는 컷오프량이 부족해지고, 연비 효과를 충분하게 얻을 수 없다.
펌프 토출압(P)이 상승하고 있을 때에 제 3 설정값(Pc)을 상회했을 때에는 저압측의 제 1 릴리프 압력(Lo)으로부터 고압측의 제 2 릴리프 압력(Hi)의 상태로 스위칭되어 그 상태를 유지하게 된다. 그리고, 펌프 토출압(P)이 제 4 설정값(Pd)을 하회했을 때에는 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력으로서는 고압측의 제 2 릴리프 압력(Hi)으로부터 저압측의 제 1 릴리프 압력(Lo)으로 스위칭되어 그 상태가 유지되게 된다.
여기에서, 제 3 설정값(Pc)은 제 1 설정값(Pa)의 최소값(Pmin')보다 작은 값으로 설정해 두므로 펌프 토출압(P)의 상승 속도가 빠르고, 제 1 설정값(Pa)을 최소값(Pmin')측으로 변경한 경우에도 제 3 설정값(Pc)＜제 1 설정압(Pa)의 관계는 유지된다.
또한, 제 4 설정값(Pd)도 제 2 설정값(Pb)의 최소값보다 작은 값으로 설정해 두므로 제 4 설정값(Pd)＜제 2 설정값(Pb)의 관계가 유지된다. 또는, 제 4 설정값(Pd)＜제 2 설정값(Pb)이 되도록 제 2 설정값(Pb)에 따라 제 4 설정값(Pd)을 다시 설정할 수도 있다. 이 때문에, 선회 컷오프 제어 중에 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 설정 압력이 스위칭되는 일이 없으므로 안정적인 선회 구동 제어를 할 수 있다.
그래서, 펌프 토출압(P)의 변화량에도 주목하여 펌프 토출압(P)의 상승 속도가 빠를 때에는 제 1 설정값(Pa)이 작아지도록 제어할 수 있게 하고 있다. 도 20의 펌프 토출압(P)과 보정 비율(E)의 관계를 나타낸 그래프 G1~G4에 있어서, 예를 들면 제 1 설정값(Pa)을 고정값으로 한 경우를 그래프 G3으로서 나타내고 있다고 하면 펌프 토출압(P)의 상승 속도가 빠를 때에는 제 1 설정값(Pa)을 Pmin'측으로 이행시켜서 그래프 G4와 같이 구성시켜 둘 수 있다.
또한, 도 20에 있어서의 보정 비율(E)의 값으로서는 펌프 토출압(P)이 상승하고 있을 때에는 100% 상태인 「1」의 비율로부터 Emin을 향해 감소시키는 방향으로 변화되고, 최종적으로는 Emin의 상태가 유지되게 된다. 반대로, 펌프 토출압(P)이 감소하고 있을 때에는 Emin 비율로부터 100% 상태인 「1」의 상태를 향해 증대하는 방향으로 변화되고, 최종적으로는 「1」의 상태가 유지되게 된다.
이로 인해, 펌프 토출압(P)이 낮은 압력의 상태로부터 보정 수단(37)에 의한 목표 펌프 용량(D')의 보정을 행하게 할 수 있고, 따라서 펌프 토출압(P)의 상승 속도가 빠를 때였다고 해도 시간 지연을 발생시키는 일 없이 유압 펌프의 펌프 용량을 제어하여 선회 컷오프를 행할 수 있다.
또한, 펌프 토출압(P)이 감소하고 있을 때에 감소 속도가 빨라질 때에는 제 2 설정값(Pb)의 크기가 Pmin측으로 이행하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 도 20에 있어서 제 2 설정값(Pb)을 고정시킨 경우를 그래프 G2라고 하면 감속 속도가 빠를 때에는 제 2 설정값(Pb)을 Pmin'측으로 이행시켜 그래프 G1과 같이 구성시켜 둘 수도 있다. 즉, 펌프 토출압(P)의 감소 속도가 빨라지면 보정 비율이 빠르게 「1」의 상태로 되돌아올 수 있게 되어 선회 컷오프가 행해지고 있지 않은 상태로 빨리 되돌릴 수 있다.
이때, 도 20의 하방에 나타낸 2단 선회 릴리프 밸브(14)의 릴리프 압력과 펌프 토출압(P)의 관계를 나타낸 그래프에서는 제 1 설정값(Pa) 또는 제 2 설정값(Pb)을 펌프 토출압(P)의 증감 속도에 따라 Pmin'측이나 Pmin측으로 이행시킬 때의 조건으로서는 현재의 시점에서의 펌프 토출압[P(t)]의 값으로부터 예를 들면 0.1초 전에 있어서의 펌프 토출압[P(t-Δt)]의 값을 뺀 값, 즉 펌프 토출압(P)의 시간차분(ΔP)이 펌프 토출압(P)의 상승시에 있어서의 미리 설정한 역치를 초과했을 때, 또는 펌프 토출압(P)의 감소시에 있어서의 미리 설정한 역치보다 작아졌을 때에 제 1 설정값(Pa) 또는 제 2 설정값(Pb)을 Pmin'측이나 Pmin측으로 이행시킬 수 있다.
그리고, 시간차분(ΔP)에 따라 제 1 설정값(Pa) 또는 제 2 설정값(Pb)을 설정한다. 펌프 토출압(P)의 상승 속도가 빠를수록(=ΔP가 클수록) 제 1 설정값(Pa)의 값은 작아지고, 같은 펌프 토출압(P)이어도 제 1 설정값(Pa)의 값을 고정시킨 경우보다 많게 컷오프할(릴리프 유량을 삭감할) 수 있다.
도 21에는 제 1 설정값(Pa)을 펌프 토출압(P)의 증감 속도에 따라 Pmin'측으로 이행시킨 경우와, 이행시키지 않은 경우에 있어서의 펌프 토출 유량(Q)의 시간 변화의 상태를 나타내고 있다. 실선은 펌프 토출압(P)의 시간 변화를 나타내고 있고, 일점쇄선은 선회 컷오프를 행하지 않았을 때의 펌프 토출 유량(Qa)의 시간 변화를 나타내고 있다.
굵은 선의 점선은 제 1 설정값(Pa)을 고정값으로 한 경우에 있어서의 펌프 토출 유량(Qb)의 시간 변화를 나타내고 있고, 굵은 선은 제 1 설정값(Pa)을 펌프 토출압(P)의 증감 속도에 따라 Pmin'측으로 이행시킨 경우에 있어서의 펌프 토출 유량(Qc)의 시간 변화를 나타내고 있다. 그리고, 2점쇄선은 이상적인 펌프 토출 유량(Qd)의 시간 변화를 나타내고 있다.
이와 같이, 제 1 설정값(Pa)을 펌프 토출압(P)의 증감 속도에 따라 Pmin'측으로 이행시킨 경우에는 이행시키지 않은 경우에 비해 보다 이상적인 펌프 토출 유량(Qd)에 가깝게 할 수 있다. 또한, 화살표 A로 나타내는 바와 같이 선회 컷오프를 개시하는 타이밍을 빠르게 할 수 있다. 또한, 화살표 B로 나타내는 바와 같이 보정 비율(E)의 값을 작게 할 수 있다.
이로 인해, 펌프 토출 유량(Qb)과 펌프 토출 유량(Qd)으로 둘러싸이는 영역을, 해칭에 의해 나타낸 바와 같이, 제 1 설정값(Pa)을 펌프 토출압(P)의 증감 속도에 따라 Pmin'측으로 이행시킨 경우에는 이행시키지 않은 경우에 비해 컷오프량을 증대시킬 수 있다.
이와 같이, 상부 선회체(5)의 선회 초기에 있어서 지연시키지 않고 선회 컷오프를 개시할 수 있고, 상부 선회체(5)에 대한 조작성을 변경하는 일 없이 연비 삭감 효율을 크게 할 수 있다.
상술한 설명에서는 유압 셔블을 예로 들어 설명을 행했지만, 본 발명은 유압 셔블에 한정되는 것은 아니고, 건설 기계에 있어서 선회체를 가지는 것에 적용 가능한, 예를 들면 크롤러식 유압 셔블, 휠식 유압 셔블, 크레인 차 등에 바람직하게 적용할 수 있다.
이상과 같이 하여 현상 탑재의 유압 기기를 거의 변경하는 일 없이 선회 가속시의 릴리프에 따르는 로스 에너지를 감소시키고, 연비 개선·작동유온 저하·릴리프 소음 저하를 실현할 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명은 건설 기계에 있어서 선회체를 갖는 것에 적용 가능한, 예를 들면 크롤러식 유압 셔블, 휠식 유압 셔블, 크레인 차 등에 바람직하게 적용할 수 있다.
5 … 상부 선회체 6 … 가변 용량형의 유압 펌프
7 … 컨트롤러 8 … 제어 실린더
9 … 로드 센싱 밸브 10 … 토크 제어 밸브
11 … 전자 비례 제어 밸브 12a … 선회 유압 모터
13 … 제어 밸브 13a … 선회 제어 밸브
14 … 선회 릴리프 밸브(2단 선회 릴리프 밸브)
15 … 토출 유로 18 … 파일럿 조작 밸브
18a … 조작 레버 20 … 전자 펌프
20a … 사판 21 … 사판 제어 밸브
29 … 전자 스위칭 수단 31 … 압력 센서
32 … 차압 센서 33 … 스로틀
34 … 선회 제어 밸브 36 … 전자 밸브
37 … 보정 수단 38 … 해제 수단
39 … 선회 릴리프압 스위칭 수단 40, 41 … 사판 제어 밸브
42 … 레버 리턴 판정 수단 43 … 레버 터닝 판정 수단
45a, 45b, 45c … 유로 46a, 46b … 분기점
47 … 유로 50 … 경과 시간 판정 수단
51 … 응답 특성 판정 수단 52 … 판정 수단
53 … 레버 조작량 검출 수단 54 … 판정 수단
B … 차압 센서값 D … 펌프 용량
D' … 목표 펌프 용량 E … 보정 비율
G1~G4 … 오프셋 곡선 L1, L2 … 펌프 흡수 마력
N … 엔진 회전수 P … 펌프 토출압
Pa … 제 1 설정값 Pb … 제 2 설정값
Pc … 제 3 설정값 Pd … 제 4 설정값
Pe … 제 5 설정값 Q … 펌프 토출 유량
T … 펌프 흡수 토크 Y … 레버 조작량

Claims (7)

  1. 엔진에 의해 구동되고, 유압 액추에이터에 압유를 공급하는 가변 용량형의 유압 펌프와,
    상기 유압 펌프로부터의 펌프 토출압을 검출하는 압력 검출 수단과,
    상기 유압 액추에이터에 상기 유압 펌프로부터 토출된 압유를 급배 제어하는 제어 밸브와,
    상기 유압 펌프의 용량을 제어하는 컨트롤러와,
    상기 유압 액추에이터의 하나로서 구성되고, 건설 기계의 상부 선회체를 회전 구동시키는 유압 모터와,
    상기 유압 모터의 릴리프 압력을 규정하는 선회 릴리프 밸브와,
    상기 제어 밸브의 하나로서 구성된 유압 모터용 제어 밸브를 스위칭 조작하는 조작 레버를 구비한 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템에 있어서:
    상기 컨트롤러는,
    상기 조작 레버를 조작 중에 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압이 제 1 설정값을 상회했을 때에 상기 펌프 용량을 상기 펌프 토출압에 따라 감소시키는 보정 수단과,
    상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압이 제 2 설정값을 하회했을 때에 상기 보정 수단에 의한 보정을 해제하는 해제 수단을 더 구비하고;
    상기 제 2 설정값은 상기 제 1 설정값 이상인 것을 특징으로 하는 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조작 레버의 조작량을 검출하는 레버 조작량 검출 수단을 구비하고;
    상기 선회 릴리프 밸브는 제 1 릴리프 압력과, 상기 제 1 릴리프 압력보다 고압의 제 2 릴리프 압력을 설정 가능한 2단 선회 릴리프 밸브이며;
    상기 2단 선회 릴리프 밸브의 설정압을 스위칭하는 전자 스위칭 수단을 더 구비하고;
    상기 컨트롤러는,
    상기 레버 조작량 검출 수단과 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 레버 조작량과 펌프 토출압으로부터 상기 상부 선회체가 가속 중인 것을 판정하는 판정 수단과,
    상기 상부 선회체의 가속 중에 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압이 제 3 설정값을 상회했을 때에 상기 2단 선회 릴리프 밸브의 설정압을 상기 제 1 릴리프 압력으로부터 상기 제 2 릴리프 압력으로 스위칭하고,
    상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압이 제 4 설정값을 하회했을 때에는 상기 2단 선회 릴리프 밸브의 릴리프 압력을 상기 제 2 릴리프 압력으로부터 상기 제 1 릴리프 압력으로 스위칭하는 선회 릴리프압 스위칭 수단을 더 구비하며;
    상기 제 3 설정값이 상기 제 1 설정값보다 작은 값으로 설정되고;
    상기 제 4 설정값이 상기 제 2 설정값 이하의 값으로 설정되어 있으며;
    상기 전자 스위칭 수단이 상기 선회 릴리프압 스위칭 수단으로부터의 스위칭 신호에 의거하여 상기 2단 선회 릴리프 밸브의 설정압을 스위칭하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러의 상기 보정 수단이 상기 펌프 용량을 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압에 따라 감소시키는 제어를 행하고 있을 경우에 상기 유압 모터용 제어 밸브 이외의 제어 밸브가 스위칭 조작된 때에는 상기 컨트롤러는 상기 보정 수단에 의한 보정을 해제하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 유압 모터용 제어 밸브를 스위칭 조작하는 상기 조작 레버가 조작 중에 중립 방향으로 리턴된 것을 판정하는 레버 리턴 판정 수단을 구비하고,
    상기 레버 리턴 판정 수단이 상기 유압 모터용 제어 밸브를 스위칭 조작하는 상기 조작 레버가 조작 중에 중립 방향으로 리턴된 것을 판정하면 상기 선회 릴리프압 스위칭 수단은 상기 제 2 릴리프 압력으로 설정되어 있던 상기 2단 선회 릴리프 밸브의 설정압을 상기 제 1 릴리프 압력으로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 유압 모터용 제어 밸브를 스위칭 조작하는 상기 조작 레버가 조작 중에 중립 위치를 넘어 반대 방향으로 조작된 것을 판정하는 레버 터닝 판정 수단을 구비하고,
    상기 레버 터닝 판정 수단이 상기 유압 모터용 제어 밸브를 스위칭 조작하는 상기 조작 레버가 조작 중에 중립 위치를 넘어 조작된 것을 판정하면 상기 선회 릴리프압 스위칭 수단은 상기 제 2 릴리프 압력으로 설정되어 있던 상기 2단 선회 릴리프 밸브의 설정 압력을 상기 제 1 릴리프 압력으로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템.
  6. 상기 컨트롤러의 상기 보정 수단이 상기 펌프 용량을 상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 토출압에 따라 감소시키는 제어를 행하고 있을 경우에 상기 유압 모터용 제어 밸브 이외의 제어 밸브가 스위칭 조작되었을 때에는 상기 컨트롤러는 상기 선회 릴리프압 스위칭 수단에 의한 상기 제 1 릴리프 압력으로부터 상기 제 2 릴리프 압력으로의 스위칭을 해제하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 보정 수단은,
    상기 펌프 토출압이 상기 제 1 설정값을 상회했을 때부터의 경과 시간이 미리 설정한 일정 시간 이내인지 이후인지를 판정하는 경과 시간 판정 수단과,
    상기 펌프 토출압에 대한 상기 펌프 용량의 응답 특성을 설정하는 응답 특성 설정 수단을 구비하고;
    상기 응답 특성 설정 수단은,
    상기 일정 시간 경과 후에는 상기 펌프 토출압의 변화에 대한 상기 펌프 용량 감소 방향의 응답 특성을 상기 일정 시간 경과 전과 비교해 지연되도록 설정한 것을 특징으로 하는 건설 기계의 선회 구동 제어 시스템.
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