WO2019064715A1 - 油圧システム - Google Patents

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WO2019064715A1
WO2019064715A1 PCT/JP2018/022342 JP2018022342W WO2019064715A1 WO 2019064715 A1 WO2019064715 A1 WO 2019064715A1 JP 2018022342 W JP2018022342 W JP 2018022342W WO 2019064715 A1 WO2019064715 A1 WO 2019064715A1
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swing motor
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boom
hydraulic
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孝夫 南條
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コベルコ建機株式会社
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    • F15B2211/75—Control of speed of the output member

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic system for driving a swing body of a construction machine.
  • a conventional hydraulic system for driving a swing structure of a construction machine includes, for example, a swing motor for swinging the swing structure, and a hydraulic pump for supplying hydraulic fluid to the swing motor, as shown in FIG. 5 of Patent Document 1. And. Further, in the techniques disclosed in FIGS. 5 and 6 of Patent Document 1, the displacement of the swing motor is increased as the bottom pressure of the boom cylinder is increased.
  • the decrease in capacity of the swing motor accompanying the decrease in bottom pressure of the boom cylinder may deteriorate the acceleration performance of the swing motor.
  • the increase in displacement of the swing motor with the increase in bottom pressure of the boom cylinder may be accompanied by an increase in the flow rate of hydraulic fluid supplied to the swing motor.
  • An object of the present invention is to provide a hydraulic system capable of both improving acceleration performance of a swing motor and suppressing increase in the flow rate of hydraulic fluid supplied to the swing motor.
  • a hydraulic system provided in a construction machine including a swing body, wherein a hydraulic pump for discharging hydraulic fluid and supply of hydraulic fluid from the hydraulic pump cause the swing body to swing. And a controller configured to control a displacement of the swing motor, and a swing speed sensor configured to detect a swing speed of the swing structure.
  • a low speed range in which the swing speed is equal to or less than a predetermined speed and a high speed range in which the swing speed is higher than the low speed range are set as the speed range which is a range for the turning speed.
  • the controller is configured to set the swing motor capacity when the swing speed detected by the swing speed sensor is in the low speed range to be larger than the swing motor capacity when the swing speed is in the high speed range. Perform low speed range large capacity control to control capacity.
  • FIG. 1 It is a circuit diagram showing a hydraulic system concerning an embodiment of the invention. It is a flowchart which shows arithmetic-control operation
  • FIG. 1 shows a hydraulic system 20 according to the embodiment.
  • the hydraulic system 20 is provided to the construction machine 1.
  • the construction machine 1 is a machine that performs construction work, and is, for example, a shovel.
  • the construction machine 1 includes a lower traveling body (not shown), a swing body (upper swing body) 11 which is an inertia body, a boom 13, and a hydraulic system 20.
  • the revolving unit 11 is disposed on the lower traveling unit so as to be pivotable with respect to the lower traveling unit.
  • the undercarriage is a part traveling on the ground.
  • the boom 13 is supported by the rotating body 11 so as to be able to move up and down around the horizontal axis, that is, to move up and down.
  • an arm (not shown) is rotatably attached to the tip of the boom 13.
  • a bucket (not shown) is rotatably attached to the tip of the arm.
  • the hydraulic system 20 swings the swing body 11 by hydraulic pressure and controls the swing.
  • the hydraulic system 20 includes a main pump 21, a boom cylinder pump 23, a boom control unit 30, a swing motor control unit 40, a plurality of sensors, and a controller 70.
  • the main pump 21 corresponds to a hydraulic pump according to the present invention, and is driven to discharge hydraulic oil.
  • the boom cylinder pump 23 is a hydraulic pump provided separately from the main pump 21 and driven to discharge hydraulic fluid.
  • the boom control unit 30 vertically moves the boom 13 and controls the vertical movement.
  • the boom control unit 30 includes a boom cylinder 31, a boom control valve 33, a boom operation unit 35, and a merging valve 37.
  • the boom cylinder 31 is an actuator for moving the boom 13 and is constituted by an extendable hydraulic cylinder.
  • the boom cylinder 31 vertically moves the boom 13 with respect to the revolving unit 11 by the expansion and contraction thereof.
  • the boom cylinder 31 expands and contracts by receiving the supply of hydraulic oil from the boom cylinder pump 23.
  • the boom cylinder 31 can also receive the supply of hydraulic fluid from both the pump 21 and the boom cylinder pump 23 as described later.
  • the boom cylinder 31 includes a head chamber 31a and a rod chamber 31b.
  • the boom cylinder 31 is extended by the supply of hydraulic fluid to the head side chamber 31 a to raise the boom 13 and discharge the hydraulic fluid from the rod side chamber 31 b.
  • the boom cylinder 31 is contracted by the supply of hydraulic oil to the rod side chamber 31b to lower the boom 13 and discharge the hydraulic oil from the head side chamber 31a.
  • the boom control valve 33 is a valve for controlling the flow direction and flow rate of the hydraulic oil supplied from the boom cylinder pump 23 to the boom cylinder 31.
  • the boom control valve 33 is provided between the boom cylinder pump 23 and the boom cylinder 31 in a hydraulic circuit.
  • the boom control valve 33 has a plurality of switching positions. The switching position of the boom control valve 33 is switched by a boom command (for example, pilot hydraulic pressure) input to the boom control valve 33.
  • the plurality of switching positions include a first operating position 33a, a second operating position 33b, and a neutral position 33c.
  • the first operation position 33a is a boom raising position
  • the boom control valve 33 supplies the hydraulic oil from the boom cylinder pump 23 to the head chamber 31a and the rod chamber 31b to the tank T at the boom raising position. Form an oil passage that allows the return of hydraulic oil.
  • the boom 13 is thereby raised or raised.
  • the second operation position 33b is a boom lowering position, and in the boom lowering position, the boom control valve 33 permits supply of hydraulic oil from the boom cylinder pump 23 to the rod chamber 31b and from the head chamber 31a An oil passage is formed to allow return of hydraulic oil to the tank T. Thus, the boom 13 is lowered.
  • the boom control valve 33 blocks the supply of hydraulic oil from the boom cylinder pump 23 to the boom cylinder 31 at the neutral position 33 c.
  • the boom operation unit 35 receives a boom operation by the operator of the construction machine 1.
  • the boom operation is an operation for operating the boom cylinder 31 to move the boom 13 up and down.
  • the boom operating unit 35 in this embodiment is a boom remote control valve having a boom operating lever 35a, which is a boom operating member, and a valve body 35b.
  • the valve main body 35b of the boom operation unit 35 inputs the command (for example, pilot hydraulic pressure) according to the boom operation given to the boom operation lever 35a to the boom control valve 33 to switch the boom control valve 33 Change the position.
  • the merging valve 37 is a valve that is switched between a state of permitting the supply of hydraulic fluid from the main pump 21 to the boom cylinder 31 and a state of blocking the supply of hydraulic oil.
  • the merging valve 37 is provided between the main pump 21 and the head chamber 31 a of the boom cylinder 31. Specifically, the merging valve 37 is provided in the middle of the merging oil passage 38, and the merging oil passage 38 extends from the main pump 21 to an oil passage connecting the boom control valve 33 and the head chamber 31a.
  • the merging valve 37 has a plurality of switching positions, and the plurality of switching positions include a communication position 37a and a blocking position 37b.
  • the boom cylinder merging valve 37 opens the merging oil passage 38 so as to allow the supply of hydraulic fluid from the main pump 21 to the head chamber 31a at the communication position 37a.
  • the merging valve 37 blocks the merging oil passage 38 so as to block the supply of hydraulic fluid from the main pump 21 to the head chamber 31a at the blocking position 37b.
  • the switching position of the merging valve 37 is switched according to the merging command input to the merging valve 37.
  • the merging command is, for example, a pilot hydraulic pressure, and in this embodiment, it is a boom raising command (boom raising pilot pressure) for raising the boom 13 in the boom driving command.
  • the swing control unit 40 swings the upper swing body 11 and controls the swing.
  • the turning control unit 40 includes a turning motor 41, a regulator 42, a turning control valve 43, and a turning operation unit 45.
  • the swing motor 41 is a variable displacement hydraulic motor.
  • the swing motor 41 turns the swing body 11 with respect to the lower traveling body (not shown).
  • the swing motor 41 swings the swing body 11 via a reduction gear (not shown).
  • the swing motor 41 operates to swing the swing body 11 in response to the supply of hydraulic fluid from the main pump 21.
  • the capacity of the swing motor 41 is referred to as “swing motor capacity Cm”.
  • the swing motor 41 has a first port 41a and a second port 41b. When the hydraulic fluid is supplied to the first port 41a, the swing motor 41 rotates right to cause the swing body 11 to rotate to the right and discharge the hydraulic fluid from the second port 41b. Conversely, when hydraulic fluid is supplied to the second port 41b, the pivoting motor 41 rotates leftward to pivot the rotating body 11 to the left and discharges hydraulic fluid from the first port 41a.
  • the regulator 42 is connected to the swing motor 41 so as to control the swing motor capacity Cm.
  • the regulator 42 operates to make the swing motor capacity Cm the capacity corresponding to the capacity command signal by receiving the input of the capacity command signal from the controller 70.
  • the swing control valve 43 is a valve that controls the flow direction and flow rate of the hydraulic oil supplied from the main pump 21 to the swing motor 41.
  • the swing control valve 43 is provided between the main pump 21 and the swing motor 41.
  • the swing control valve 43 has a plurality of switching positions.
  • the switching position of the turning control valve 43 is switched by a turning command (for example, pilot oil pressure) input to the turning control valve 43.
  • the plurality of switching positions include a first operation position 43a which is a right turn position, a second operation position 43b which is a left turn position, and a neutral position 43c.
  • the swing control valve 43 forms an oil passage which allows hydraulic fluid to be supplied from the main pump 21 to the swing motor 41 in each of the first operating position 43a and the second operating position 43b.
  • the swing control valve 43 allows hydraulic oil to be supplied from the main pump 21 to the first port 41a of the swing motor 41 and from the second port 41b.
  • An oil passage is formed to allow hydraulic oil to return to the tank T.
  • the swing motor 41 is rotated to the right to cause the swing body 11 to swing rightward as viewed from the operator.
  • the swing control valve 43 allows hydraulic oil to be supplied from the main pump 21 to the second port 41b, and hydraulic oil is supplied from the first port 41a as a tank.
  • the swing control valve 43 blocks an oil passage from the main pump 21 to the swing motor 41 at the neutral position 43 c to block the supply of hydraulic fluid to the swing motor 41.
  • the turning operation unit 45 receives a turning operation by the operator of the construction machine 1.
  • the turning operation is an operation for operating the turning motor 41 to turn the turning body 11.
  • the turning operation unit 45 is a turning remote control valve having a turning operation lever 45a, which is an operation member, and a valve main body 45b.
  • the valve body 45b of the turning operation unit 45 inputs the command (for example, pilot hydraulic pressure) according to the turning operation given to the turning operation lever 45a to the turning control valve 43 to switch the turning control valve 43 Change the position.
  • the plurality of sensors include a swing speed sensor 61, a pump pressure sensor 62, a boom operation sensor 63, and a swing operation sensor 64.
  • the turning speed sensor 61 detects a rotational speed (e.g., an angular velocity) of the swing body 11 with respect to the lower traveling body (not shown), and generates a turning speed detection signal which is an electrical signal corresponding thereto.
  • a rotational speed e.g., an angular velocity
  • the rotational speed of the swing body 11 with respect to the lower traveling body is referred to as “swing speed Vs”.
  • the turning speed sensor 61 may directly or indirectly detect the turning speed Vs.
  • the swing speed sensor 61 shown in FIG. 1 directly detects the rotation speed Vm of the swing motor 41, and specifies the swing speed Vs of the swing body 11 based on this.
  • the pump pressure sensor 62 detects the discharge pressure of the main pump 21, that is, the pump pressure P1 which is the pressure of the hydraulic fluid discharged by the main pump 21, and generates a pump pressure detection signal which is an electrical signal corresponding thereto. Do.
  • the boom operation sensor 63 detects the boom operation given to the boom operation lever 35 a to operate the boom 13. Therefore, the boom operation sensor 63 detects the presence or absence of the boom operation given to the boom operation unit 35.
  • the boom operation sensor 63 according to this embodiment detects a boom raising operation for raising the boom 13 in the boom operation. Specifically, the boom operation sensor 63 according to this embodiment detects a boom raising pilot pressure which is a pilot hydraulic pressure input from the boom operation unit 35 to the boom control valve 33, and an electric signal corresponding thereto is detected. A certain boom operation detection signal is generated.
  • the boom operation sensor 63 may be a potentiometer or the like for detecting the lever angle of the boom operation lever 35a.
  • the turning operation sensor 64 detects the turning operation given to the turning operation lever 45 a to turn the turning body 11. Therefore, the turning operation sensor 64 detects the presence or absence of the turning operation given to the turning operation unit 45.
  • a swing operation sensor 64 according to this embodiment detects a swing pilot pressure which is a pilot hydraulic pressure inputted to the swing control valve 43 from the swing operation unit 45, and a swing operation detection signal which is an electric signal corresponding thereto.
  • the turning operation sensor 64 may be a potentiometer or the like that detects the lever angle of the turning operation lever 45a.
  • the controller 70 performs input / output of signals, operations such as determination and calculation, and storage of information.
  • the controller 70 controls the swing motor capacity Cm by inputting a capacity command signal to the regulator 42.
  • the controller 70 receives detection signals generated in each of the plurality of sensors.
  • the controller 70 may input a merging command for changing the switching position to the boom merging valve 37 instead of the boom raising pilot pressure.
  • the controller 70 calculates the flow rate of the hydraulic oil necessary for the operation of the boom cylinder 31 and the swing motor 41, and controls the discharge flow rate of the main pump 21 and the boom cylinder pump 23 based on this.
  • the operation of the hydraulic system 20 in relation to the pivoting of the pivoting body 11 is as follows.
  • the turning operation unit 45 inputs, to the turning control valve 43, a turning pilot pressure which is a turning command corresponding to a turning operation given by the operator to the turning operation lever 45a.
  • the turning control valve 43 switches to the first operating position 43a or the second operating position 43b in response to the input turning command.
  • the hydraulic fluid discharged by the main pump 21 flows into the turning motor 41 through the turning control valve 43, and the turning motor 41 rotates to turn the turning body 11 with respect to the lower traveling body.
  • the operation of the hydraulic system 20 regarding the vertical movement of the boom 13 is as follows.
  • the boom operation unit 35 inputs, to the boom control valve 33, a boom pilot pressure which is a pilot hydraulic pressure which is a boom command according to a boom operation given from the operator to the boom operation lever 35a.
  • the boom control valve 33 switches to the first operating position 33a or the second operating position 33b in response to the inputted boom command.
  • the hydraulic fluid discharged by the boom cylinder pump 23 flows into the boom cylinder 31 through the boom control valve 33, and the boom cylinder 31 expands and contracts to move the boom 13 up and down with respect to the revolving structure 11.
  • the boom 13 basically rises at the same time as the turning body 11 turns.
  • the main pump 21 simultaneously supplies operating oil to the boom cylinder 31 and the turning motor 41 in parallel. That is, the hydraulic oil is supplied through the parallel circuit. Therefore, in simultaneous operation, it is important to appropriately distribute the flow rate of the hydraulic fluid discharged by the main pump 21 to the boom cylinder 31 and the swing motor 41.
  • FIG. 2 shows an arithmetic control operation performed by the controller 70 for controlling the swing motor displacement Cm.
  • the controller 70 for controlling the swing motor displacement Cm.
  • the controller 70 performs low speed range large capacity control as shown in FIG.
  • the swing motor capacity Cm when the detected swing speed Vs is in the low speed range V1 is made larger than the swing motor capacity Cm when the swing speed Vs is in the high speed range V2. It is control of swing motor capacity Cm.
  • the low speed range V1 is a speed range preset for the turning speed Vs in the controller 70, and is a range in which the turning speed Vs is equal to or less than a preset capacity subtraction minimum speed Vmin.
  • the high speed area V2 is also a speed area preset for the turning speed Vs in the controller 70, and is an area higher than the capacity subtraction minimum speed Vmin.
  • the low speed range large capacity control is performed when the swing motor 41 and the boom cylinder 31 operate simultaneously, that is, when the simultaneous operation is performed.
  • the low speed range large capacity control may be performed other than simultaneous operation.
  • the controller 70 also performs high pressure small capacity control as shown in FIGS. 3 and 4.
  • the high pressure small displacement control is control to reduce the swing motor displacement Cm as the pump pressure P1 is higher.
  • the high pressure small volume control is performed when the turning speed Vs is in the low speed region V1.
  • the high pressure small capacity control may be performed when the swing speed Vs is in any one of the low speed area V1 and the second high speed area V2b in the high speed area V2.
  • the high speed area V2 has the second high speed area V2b and a first high speed area V2a on the higher speed side.
  • step S11 a turning operation for turning the turning body 11 and a boom raising operation for raising the boom 13 are simultaneously given to the operation levers 45a and 35a, respectively. It is determined whether or not (in other words, simultaneous operation is performed) (step S11). Specifically, the controller 70 detects that the turning operation sensor 45 is giving the turning operation to the turning operation unit 45, and the boom raising operation is given to the boom operation unit 35. It is determined whether the boom operation sensor 63 has detected that the vehicle is on.
  • the controller 70 determines the swing motor capacity Cm to be a prescribed capacity C2 (so-called normal capacity) as shown in FIG.
  • the prescribed capacity C2 is, for example, constant regardless of the turning speed Vs.
  • the swing motor capacity Cm is set to the prescribed capacity C2.
  • the controller 70 determines whether the swing speed Vs is in the low speed range V1. Specifically, the controller 70 determines whether or not the turning speed Vs detected by the turning speed sensor 61 is equal to or less than a preset capacity subtraction minimum speed Vmin (step S21). When the swing speed Vs is in the low speed range V1 (YES in step S21), the controller 70 sets the swing motor capacity Cm to a predetermined capacity C3 (step S22). The capacitance C3 is larger than the predetermined capacitance C2.
  • the controller 70 subtracts the swing motor capacity Cm from the capacity C3 by a smaller value, that is, the capacity C3. The value is set (step S23).
  • the controller 70 corrects the swing motor displacement Cm calculated in the step S22 or the step S23 based on the pump pressure P1 detected by the pump pressure sensor 62 (step S31). Specifically, the controller 70 performs correction so as to reduce the swing motor displacement Cm as the pump pressure P1 is higher (high pressure small displacement control). In other words, the controller 70 subtracts the swing motor displacement Cm from the value set in the step S22 or S23 to a larger extent as the pump pressure P1 is higher, and the pump pressure P1 is less than or equal to a predetermined value. Do not make corrections.
  • the controller 70 may store in advance, for example, a relational expression for calculating the swing motor capacity Cm from the swing speed Vs, in order to control the swing motor capacity Cm based on the swing speed Vs.
  • control maps M1 to M3 as shown in FIGS. 3 to 5 may be stored in advance.
  • the control maps M1 to M3 define the relationship between the swing speed Vs and the swing motor capacity Cm.
  • a plurality of regions are set for the turning velocity Vs, and the plurality of velocity regions include the low velocity region V1 and the high velocity region V2.
  • the low speed range V1 is the lowest speed range among the plurality of speed ranges.
  • the low speed range V1 may include a state in which the turning speed Vs is zero (a state in which the rotating body 11 is stopped).
  • the controller 70 sets the swing motor capacity Cm to the capacity C3.
  • the capacity C3 may be the maximum capacity (motor maximum capacity) among capacities that the swing motor 41 can take, or may be a capacity smaller than the motor maximum capacity. For example, it may be a substantially maximum capacity.
  • the capacity C3 is larger than the prescribed capacity C2.
  • the swing motor capacity Cm when the swing speed Vs is in the low speed range V1 is set to a constant capacity C3 in the example shown in FIG. 3, but the swing motor capacity Cm at this time may not necessarily be constant. .
  • the capacity-subtracting minimum velocity Vmin shown in FIG. 3 is the minimum velocity in the high speed region V2, in other words, the maximum velocity in the low speed region V1.
  • the high speed range V2 is a range in which the swing speed Vs is higher than the low speed range V1, and is a capacity subtraction area in which the swing motor capacity Cm is subtracted.
  • the controller 70 sets the swing motor capacity Cm when the swing speed Vs is in the high speed range V2, smaller than the swing motor capacity Cm (capacity C3) when the swing speed Vs is in the low speed range V1.
  • the high speed area V2 includes the first high speed area V2a and the second high speed area V2b.
  • the first high speed area V2a is the highest speed area among the plurality of speed areas.
  • the first high speed range V2a may include the highest turning speed Vmax among the turning speeds Vs that can be assumed.
  • the controller 70 sets the swing motor capacity Cm to the capacity C1 when the swing speed Vs is in the first high speed range V2a.
  • the capacity C1 is smaller than the specified capacity C2.
  • the capacity C1 may alternatively be equal to the specified capacity C2.
  • the capacity C1 may be, for example, the smallest capacity among the capacities that the swing motor 41 can take.
  • the swing motor capacity Cm when the swing speed Vs is in the first high speed range V2a may not necessarily be constant.
  • the second high speed area V2b is a speed area (medium speed area) between the low speed area V1 and the first high speed area V2a.
  • the controller 70 sets the swing motor capacity Cm in a range smaller than the capacity C3 and larger than the capacity C1.
  • the controller 70 continuously (proportionally) decreases the swing motor capacity Cm as the swing speed Vs increases.
  • the swing motor displacement Cm in the second high speed range V2b may be set to a value that decreases stepwise over one or more steps as the swing speed Vs increases.
  • the swing motor displacement Cm may be switched to only two stages (for example, the capacitance C1 and the capacitance C3).
  • the high speed area V2 may not necessarily be divided into the first high speed area V2a and the second high speed area V2b.
  • the contents of the control maps M1 to M3, specifically, the shape of a graph showing the relationship between the swing speed Vs and the swing motor capacity Cm can be set variously.
  • the shape of the graph showing the relationship between the swing speed Vs and the swing motor capacity Cm in the second high speed region V2b is linear in the example shown in FIGS. It may be a step shape or a combination of these.
  • the controller 70 changes the swing motor displacement Cm based on the pump pressure P1 in the low speed range V1, but changes the swing motor displacement Cm based on the pump pressure P1 in the high speed range V2.
  • the control maps M2 and M3 shown in FIGS. 4 and 5 have a characteristic that the swing motor displacement Cm changes in accordance with the pump pressure P1 in the low speed region V1 and the second high speed region V2b.
  • the swing motor capacity Cm is set to a smaller capacity as the pump pressure P1 is higher.
  • the swing motor displacement Cm is a displacement C3a.
  • the swing motor displacement Cm is set to a smaller displacement as the pump pressure P1 becomes larger (see the displacement C3b, the displacement C3c, and the displacement C3d).
  • the swing motor displacement Cm when the swing speed Vs is in the low speed range V1 may be set to a value that decreases stepwise as the pump pressure P1 increases, or continuously (steplessly) It may be set to a small value (the same applies to the second high speed range V2b).
  • the swing motor displacement Cm when the swing speed Vs is in the second high speed range V2b is set to be smaller as the pump pressure P1 is higher.
  • it is set so that the slope of the graph showing the relationship between the swing speed Vs and the swing motor capacity Cm becomes smoother (that is, the absolute value of the slope becomes smaller) as the pump pressure P1 becomes higher.
  • Ru Alternatively, as in a control map M3 shown in FIG. 5, a characteristic may be set such that the upper limit of the swing motor displacement Cm in the second high speed region V2b decreases as the pump pressure P1 increases.
  • the upper limit of the swing motor capacity Cm in the second high speed range V2b may be equal to the swing motor capacity Cm in the low speed range V1 (see the capacities C3a to C3d in FIG. 5) or in the low speed range V1 It may be smaller than the swing motor capacity Cm.
  • the reason for performing the high pressure small capacity control is as follows.
  • the change of the pump pressure P1 may change the balance of the behavior of the boom cylinder 31 and the swing motor 41. For example, when the load applied to the boom 13 increases, the holding pressure which is the pressure of the head chamber 31a of the boom cylinder 31 increases, and the pump pressure P1 substantially equal to the holding pressure also increases. In addition, when the load applied to the boom 13 increases, the speed of extension of the boom cylinder 31 tends to be low. On the other hand, when the pump pressure P1 becomes high, the pressure corresponding to the turning drive pressure, which is the pressure of the hydraulic oil supplied to the turning motor 41, becomes high, the torque of the turning motor 41 becomes large, and the turning body 11 tends to accelerate. .
  • the change in the pump pressure P1 tends to be accompanied by an increase in the speed of one of the boom cylinder 31 and the swing motor 41 and a decrease in the other speed (with a change in the balance of behavior).
  • the time taken for the operation at the time of simultaneous operation where the turning operation and the boom raising operation are simultaneously given may be extended.
  • the torque of the swing motor 41 is the pressure of the hydraulic oil supplied to the swing motor 41 and is proportional to the product of the pressure and the flow rate substantially equal to the pump pressure P1, the pump pressure P1 is high. In this case, the torque necessary for accelerating the rotating body 11 can be secured even if the swing motor capacity Cm is lowered. Therefore, the flow rate of the hydraulic oil supplied from the main pump 21 to the swing motor 41 can be suppressed by executing the high pressure small displacement control, that is, the control to reduce the swing motor displacement Cm as the pump pressure P1 is higher. On the other hand, the flow rate of the hydraulic oil supplied from the main pump 21 to the boom cylinder 31 can be increased to increase the operating (stretching) speed of the boom cylinder 31.
  • the swing structure It is possible to maintain the balance of behavior between the turning operation 11 and the raising operation of the boom 13. This makes it possible to shorten the time required for the simultaneous operation in which the turning operation and the boom raising operation are simultaneously provided.
  • FIG. 6 and 7 show the behavior of the boom cylinder 31 and the swing motor 41 etc. at the time of the simultaneous operation. 6 and 7 show the comparison between the present embodiment and "Example 1". “Example 1” is an example of keeping the swing motor capacity Cm at a constant capacity C2 (see FIG. 3) regardless of the swing speed Vs at the time of simultaneous operation.
  • FIG. 6 shows the distribution behavior of the boom flow rate, which is the flow rate of hydraulic fluid supplied from the main pump 21 to the boom cylinder 31, and the swirl flow rate, which is the flow rate of hydraulic fluid supplied from the main pump 21 to the swing motor 41 It is a graph which shows (time change).
  • FIG. 6 shows the distribution behavior of the boom flow rate, which is the flow rate of hydraulic fluid supplied from the main pump 21 to the boom cylinder 31, and the swirl flow rate, which is the flow rate of hydraulic fluid supplied from the main pump 21 to the swing motor 41 It is a graph which shows (time change).
  • FIG. 7 is a graph showing behavior (time change) of the swing angle of the swing body 11 and the length (stroke amount) of the boom cylinder 31.
  • the swing angle of the swing body 11 at time t0 and the length of the boom cylinder 31 are each set to 0.
  • 6 shows the relative magnitudes of the boom flow rate and the turning flow rate in the embodiment and the example 1
  • FIG. 7 shows the turning angle and the boom cylinder 31 in the embodiment and the example 1. It shows the relative size of the length.
  • the swing flow rate in the present embodiment is larger than the swing flow rate in Example 1 (see times t0 to t1). Therefore, the torque of the swing motor 41 is larger in the present embodiment than in the first embodiment.
  • the turning angle can reach the predetermined (desired) angle At more quickly in the present embodiment than in Example 1, thereby shortening the time required for turning.
  • the boom flow rate in the present embodiment is smaller than the boom flow rate in Example 1 at the initial stage of acceleration of the swing body 11. Therefore, as shown in FIG. 7, the boom cylinder 31 is shorter in the present embodiment than in Example 1 at the initial stage of acceleration of the swing body 11.
  • the controller 70 executes control to reduce the swing motor capacity Cm as the swing speed Vs increases (see FIG. 3), thereby reducing the swing flow rate. Then, the turning flow rate in the present embodiment is smaller than the turning flow rate in Example 1 (see times t1 to t2). On the other hand, the boom flow rate in the present embodiment is larger than the boom flow rate in Example 1. Therefore, the extension speed of the boom 13 is higher in the present embodiment than in the first example.
  • the swing body 11 reaches the predetermined angle At earlier than in the first example. Therefore, according to the present embodiment, the turning operation can be finished at an earlier timing (early time) than in Example 1, and the supply of hydraulic fluid from the main pump 21 to the turning motor 41 can be finished at an earlier timing ( See time t2 to t3). Therefore, it is possible to supply the flow rate supplied to the swing motor 41 to the boom cylinder 31 at an earlier timing among the flow rates of the hydraulic fluid discharged by the main pump 21.
  • This enables the boom cylinder 31 to reach the predetermined (desired) length earlier than in Example 1 in the present embodiment, and the time taken for the operation at the time of the simultaneous operation can be shortened. For example, when the work using the simultaneous operation is performed a plurality of times (repeatedly), the time required for the plural times of work is further reduced by shortening the time (cycle time) required for one work using the simultaneous operation. It can be shortened.
  • the swing body 11 rotates with inertia, and in the example shown in FIG. 6, the boom raising operation is continued after the turning operation is finished.
  • the timing and the timing of the end of the boom raising operation vary depending on the content and the situation of the work. Therefore, the two timings may be the same, for example, substantially the same.
  • the controller 70 sets the low speed area V1 and the high speed area V2 as the speed area for the turning speed as shown in FIG. 3 and the controller 70 performs the low speed area large capacity control, that is, the turning The control of the swing motor capacity Cm is performed such that the swing motor capacity Cm when the speed Vs is in the low speed range V1 is larger than the swing motor capacity Cm when the swing speed Vs is in the high speed range V2.
  • the low-speed large-capacity control includes the acceleration characteristics of the swing motor 41 shown in FIG. 1, for example, the acceleration characteristics when accelerating the rotation of the swing motor 41 from the state where the swing motor 41 is stopped (at the time of swing start). Make it possible to improve.
  • the controller 70 makes the swing motor capacity Cm when the swing speed Vs is in the high speed range V2 smaller than the swing motor capacity Cm when the swing speed Vs is in the low speed range V1.
  • the turning flow rate that is, the flow rate of the hydraulic oil supplied to the turning motor 41 shown in FIG.
  • the hydraulic system 20 is a hydraulic actuator different from the swing motor 41, and is a supply target hydraulic actuator operated in parallel with the swing motor 41 by receiving the supply of hydraulic oil from the main pump 21. Since the boom cylinder 31 is further provided, the flow rate of the hydraulic oil supplied from the pump 21 to the boom cylinder 31 when the hydraulic oil discharged by the main pump 21 is supplied to both the swing motor 41 and the boom cylinder 31 is insufficient. There is a possibility that the operation of the boom cylinder 31 may be delayed, but the controller 70 according to the embodiment performs low speed range large capacity control when the swing motor 41 and the boom cylinder 31 operate simultaneously. Thus, it is possible to suppress the decrease in the operating speed of the boom cylinder 31. Specifically, when the swing speed Vs is in the high speed range V2, the boom flow rate, that is, the flow rate of hydraulic oil supplied from the main pump 21 shown in FIG. 1 to the boom cylinder 31 is increased to make the boom cylinder 31 operate faster. can do.
  • the boom cylinder 31 has a larger amount of operation (work amount, movement amount, etc.) when the construction machine 1 works, as compared with the actuators (for example, arm actuator and bucket actuator) other than the boom cylinder 31. Therefore, the fact that the hydraulic cylinder to be supplied that receives the supply of hydraulic fluid from the main pump 21 together with the swing motor 41 is the boom cylinder 31 makes the improvement of the workability of the construction machine 1 by the control of the controller 70 more remarkable. Do.
  • the boom cylinder 31 has a larger amount of operation than the arm cylinder that rotates the arm with respect to the boom 13 and has a larger amount of operation than the bucket cylinder that rotates the bucket with respect to the arm. Therefore, when the hydraulic actuator to be supplied is the boom cylinder 31, the improvement of the workability of the construction machine 1 is more remarkable than when the hydraulic actuator to be supplied is the arm cylinder or the bucket cylinder.
  • the hydraulic system 20 further includes a pump pressure sensor 62 that detects a pump pressure P1, which is a discharge pressure of the main pump 21, and the controller 70, as shown in FIG.
  • a pump pressure sensor 62 that detects a pump pressure P1 which is a discharge pressure of the main pump 21, and the controller 70, as shown in FIG.
  • the swirl flow rate, ie, the flow rate of the hydraulic oil supplied from the main pump 21 to the swing motor 41 is reduced, and the boom flow rate, ie, the flow rate of the hydraulic oil supplied from the main pump 21 to the boom cylinder 31 is increased.
  • the operation of the boom cylinder 31 can be speeded up while securing the acceleration of the swing motor 41.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and may be variously modified from the embodiment.
  • the boom cylinder pump 23 and the merging valve 37 are not necessarily required.
  • hydraulic oil may be supplied to the boom cylinder 31 only from the main pump 21.
  • the number of hydraulic pumps according to the present invention is not limited.
  • the correction of the swing motor displacement Cm based on the pump pressure P1 as shown in FIG. 4 may be omitted.
  • the "supply target actuator" that receives the supply of hydraulic fluid from the common hydraulic pump together with the swing motor is not limited to the boom cylinder 31, and may be, for example, an arm cylinder or a bucket cylinder. Alternatively, a hydraulic actuator other than the hydraulic cylinder, for example, a hydraulic motor may be used.
  • the hydraulic system includes a hydraulic pump that discharges hydraulic fluid, a swing motor including a variable displacement hydraulic motor that operates to swing the swing body by receiving the supply of hydraulic fluid from the hydraulic pump, and the swing And a controller configured to control a displacement of the rotation motor.
  • a low speed area where the turning speed is lower than a predetermined level and a high speed area where the turning speed is higher than the low speed area are set as speed areas which are areas for the turning speed.
  • the controller controls the swing motor capacity so that the swing motor capacity is larger when the swing speed detected by the swing speed sensor is in the low speed range than when the swing speed is in the high speed range. Perform large area capacity control.
  • the low speed range large capacity control is supplied to the swing motor by relatively reducing the swing motor capacity in the high speed region while improving the swing acceleration property by relatively increasing the swing motor capacity in the low speed region. It is possible to suppress an increase in the flow rate of hydraulic oil.
  • the hydraulic system may further include a hydraulic actuator to be supplied which is a hydraulic actuator different from the swing motor and operates in parallel with the swing motor by receiving the supply of hydraulic fluid from the hydraulic pump.
  • the controller performs the low speed range large capacity control when the swing motor and the supply target hydraulic actuator operate at the same time. This makes it possible to suppress a drop in the operating speed of the supply target hydraulic actuator when the swing motor and the supply target hydraulic actuator operate simultaneously.
  • the hydraulic actuator to be supplied is, for example, a boom cylinder that vertically moves a boom capable of moving up and down with respect to the swing body in the construction machine. This makes the improvement of the workability by the low speed range large capacity control more remarkable.
  • the hydraulic system further includes a pump pressure sensor that detects a pump pressure that is a discharge pressure of the hydraulic pump, and the controller controls the swing motor displacement so as to decrease the swing motor displacement as the pump pressure increases. It is more preferable to do.
  • a pump pressure sensor that detects a pump pressure that is a discharge pressure of the hydraulic pump
  • the controller controls the swing motor displacement so as to decrease the swing motor displacement as the pump pressure increases. It is more preferable to do.
  • Such high-pressure small-capacity control makes it possible to accelerate the actuation of the hydraulic actuator to be supplied while securing the acceleration of the swing motor.

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Abstract

旋回モータ（４１）の加速性の向上と旋回モータ（４１）に供給される作動油の流量の増大の抑制とが可能な油圧システムが提供される。油圧システムは、旋回体（１１）の旋回速度Ｖｓを検出する旋回速度センサ（６１）と、旋回モータ（４１）の容量である旋回モータ容量Ｃｍを制御するコントローラ（７０）と、を備える。コントローラ（７０）は、旋回速度Ｖｓが低速域Ｖ１にあるときの旋回モータ容量Ｃｍを旋回速度Ｖｓが高速域Ｖ２にあるときの旋回モータ容量Ｃｍよりも大きくするように旋回モータ容量Ｃｍを制御する。

Description

油圧システム
　本発明は、建設機械の旋回体を駆動するための油圧システムに関する。
　建設機械の旋回体を駆動するための従来の油圧システムは、例えば特許文献１の図５に示されるように、旋回体を旋回させる旋回モータと、当該旋回モータに作動油を供給する油圧ポンプと、を備える。また、特許文献１の図５及び図６に開示される技術では、ブームシリンダのボトム圧が高くなるほど前記旋回モータの容量が増加される。
　しかし、前記ブームシリンダのボトム圧の低下に伴う前記旋回モータの容量の減少は、旋回モータの加速性を悪くするおそれがある。逆に、前記ブームシリンダのボトム圧の上昇に伴う前記旋回モータの容量の増加は旋回モータに供給される作動油の流量の増大を伴うおそれがある。
特開２０１１－３８２９８号公報
　本発明は、旋回モータの加速性の向上と、当該旋回モータに供給される作動油の流量の増大の抑制と、の双方が可能な油圧システムを提供することを目的とする。
　提供されるのは、旋回体を備える建設機械に設けられる油圧システムであって、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの作動油の供給を受けて前記旋回体を旋回させるように作動する可変容量型の油圧モータからなる旋回モータと、前記旋回体の旋回速度を検出する旋回速度センサと、前記旋回モータの容量を制御するコントローラと、を備える。前記コントローラには、前記旋回速度についての領域である速度領域として、前記旋回速度が一定以下である低速域と、前記低速域よりも旋回速度が高い高速域と、が設定される。前記コントローラは、前記旋回速度センサにより検出される前記旋回速度が前記低速域にあるときの旋回モータ容量を当該旋回速度が前記高速域にあるときの旋回モータ容量よりも大きくするように当該旋回モータ容量を制御する低速域大容量制御を行う。
本発明の実施の形態に係る油圧システムを示す回路図である。 図１に示す油圧システムにおけるコントローラの演算制御動作を示すフローチャートである。 図１に示す旋回体１１の速度と旋回モータ容量Ｃｍとの関係を示す図である。 図１に示すポンプ２１のポンプ圧と旋回モータ容量Ｃｍとの関係を示す図である。 図１に示すポンプ２１のポンプ圧と旋回モータ容量Ｃｍとの関係を示す図である。 図１に示す旋回モータ４１及びブームシリンダ３１のそれぞれにおける作動油の流量の時間変化を示す図である。 図１に示す旋回体１１の旋回角度及びブームシリンダ３１の長さの時間変化を示す図である。
　図１～図７を参照して、本発明の好ましい実施の形態を説明する。図１は当該実施の形態に係る油圧システム２０を示す。
　前記油圧システム２０は、建設機械１に設けられる。当該建設機械１は、建設作業などを行う機械であり、例えばショベルである。当該建設機械１は、図示されない下部走行体と、慣性体である旋回体（上部旋回体）１１と、ブーム１３と、油圧システム２０と、を備える。
　前記旋回体１１は、前記下部走行体に対して旋回可能となるように当該下部走行体の上に配置される。下部走行体は、地面上を走行する部分である。
　前記ブーム１３は、水平軸回りに上下動する、つまり起伏動作をする、ことが可能となるように前記旋回体１１に支持される。ブーム１３の先端には例えば図示されないアームが回転可能に取り付けられる。当該アームの先端には例えば図示されないバケットが回転可能に取り付けられる。
　前記油圧システム２０は、前記旋回体１１を油圧により旋回させるとともに、その旋回を制御する。当該油圧システム２０は、メインポンプ２１と、ブームシリンダ用ポンプ２３と、ブーム制御部３０と、旋回モータ制御部４０と、複数のセンサと、コントローラ７０と、を備える。
　前記メインポンプ２１は、本発明に係る油圧ポンプに相当し、作動油を吐出するように駆動される。前記ブームシリンダ用ポンプ２３は、前記メインポンプ２１とは別に設けられて作動油を吐出するように駆動される油圧ポンプである。
　前記ブーム制御部３０は、前記ブーム１３を上下動させかつその上下動を制御する。当該ブーム制御部３０は、ブームシリンダ３１と、ブーム制御弁３３と、ブーム操作部３５と、合流弁３７と、を備える。
　前記ブームシリンダ３１は、前記ブーム１３を動かすためのアクチュエータであり、伸縮可能な油圧シリンダにより構成される。当該ブームシリンダ３１は、その伸縮によって前記ブーム１３を前記旋回体１１に対して上下動させる。前記ブームシリンダ３１は、前記ブームシリンダ用ポンプ２３からの作動油の供給を受けることにより伸縮する。前記ブームシリンダ３１は、後述するように、前記ポンプ２１および前記ブームシリンダ用ポンプ２３の双方から作動油の供給を受けることも可能である。前記ブームシリンダ３１は、ヘッド室３１ａと、ロッド室３１ｂと、を備える。前記ブームシリンダ３１は、前記へッド側室３１ａに作動油が供給されることにより伸長して前記ブーム１３を上昇させるとともに前記ロッド側室３１ｂから作動油を排出する。前記ブームシリンダ３１は、逆に、前記ロッド側室３１ｂに作動油が供給されることにより収縮して前記ブーム１３を降下させるとともに前記へッド側室３１ａから作動油を排出する。
　前記ブーム制御弁３３は、前記ブームシリンダ用ポンプ２３から前記ブームシリンダ３１に供給される作動油の流れ方向および流量を制御するための弁である。前記ブーム制御弁３３は、油圧回路において前記ブームシリンダ用ポンプ２３と前記ブームシリンダ３１との間に設けられる。前記ブーム制御弁３３は、複数の切換位置を有する。前記ブーム制御弁３３の切換位置は、当該ブーム制御弁３３に入力されるブーム指令（例えばパイロット油圧）によって切り換えられる。前記複数の切換位置は、第１作動位置３３ａと、第２作動位置３３ｂと、中立位置３３ｃと、を含む。
　前記第１作動位置３３ａはブーム上げ位置であり、このブーム上げ位置において前記ブーム制御弁３３は前記ブームシリンダ用ポンプ２３から前記ヘッド室３１ａへの作動油の供給と前記ロッド室３１ｂからタンクＴへの作動油の戻りを許容する油路を形成する。これにより前記ブーム１３は上昇するすなわち起こされる。前記第２作動位置３３ｂはブーム下げ位置であり、このブーム下げ位置において前記ブーム制御弁３３は前記ブームシリンダ用ポンプ２３から前記ロッド室３１ｂへの作動油の供給を許容しかつ前記ヘッド室３１ａからタンクＴへの作動油の戻りを許容する油路を形成する。これにより前記ブーム１３が降下する。前記中立位置３３ｃにおいて前記ブーム制御弁３３は前記ブームシリンダ用ポンプ２３から前記ブームシリンダ３１への作動油の供給をブロックする。
　ブーム操作部３５は、建設機械１の操作者によるブーム操作を受ける。前記ブーム操作は、前記ブームシリンダ３１を作動させて前記ブーム１３を上下動させるための操作である。前記ブーム操作部３５は、この実施の形態では、ブーム操作部材であるブーム操作レバー３５ａと弁本体３５ｂとを有するブームリモコン弁である。前記ブーム操作部３５の弁本体３５ｂは、前記ブーム操作レバー３５ａに与えられる前記ブーム操作に応じた指令（例えばパイロット油圧）を前記ブーム制御弁３３に入力することにより当該ブーム制御弁３３の前記切換位置を変える。
　前記合流弁３７は、前記メインポンプ２１から前記ブームシリンダ３１への作動油の供給を許容する状態と阻止する状態とに切り換えられる弁である。前記合流弁３７は、前記メインポンプ２１と前記ブームシリンダ３１の前記ヘッド室３１ａとの間に設けられる。詳しくは、前記合流弁３７は、合流油路３８の途中に設けられ、当該合流油路３８は前記メインポンプ２１から前記ブーム制御弁３３と前記ヘッド室３１ａとをつなぐ油路に至る。前記合流弁３７は、複数の切換位置を有し、当該複数の切換位置は連通位置３７ａと遮断位置３７ｂとを含む。前記ブームシリンダ合流弁３７は、前記連通位置３７ａにおいて前記メインポンプ２１から前記ヘッド室３１ａへの作動油の供給を許容するように前記合流油路３８を開通する。前記合流弁３７は、前記遮断位置３７ｂにおいて前記メインポンプ２１から前記ヘッド室３１ａへの作動油の供給を阻止するように前記合流油路３８を遮断する。前記合流弁３７の切換位置は、当該合流弁３７に入力される合流指令に応じて切り換わる。当該合流指令は、例えばパイロット油圧であり、この実施の形態では前記ブーム駆動指令のうち前記ブーム１３を上げるためのブーム上げ指令（ブーム上げパイロット圧）である。
　前記旋回制御部４０は、前記上部旋回体１１を旋回させかつその旋回を制御する。当該旋回制御部４０は、旋回モータ４１と、レギュレータ４２と、旋回制御弁４３と、旋回操作部４５と、を備える。
　旋回モータ４１は、可変容量型の油圧モータである。旋回モータ４１は、下部走行体（図示なし）に対して旋回体１１を旋回させる。旋回モータ４１は、減速機（図示なし）を介して、旋回体１１を旋回させる。旋回モータ４１は、前記メインポンプ２１からの作動油の供給を受けて前記旋回体１１を旋回させるように作動する。以下の記載では、旋回モータ４１の容量を、「旋回モータ容量Ｃｍ」とする。旋回モータ４１は、第１ポート４１ａと、第２ポート４１ｂと、を有する。旋回モータ４１は、前記第１ポート４１ａに作動油が供給されると、右回転して前記旋回体１１を右旋回させるとともに前記第２ポート４１ｂから作動油を排出する。旋回モータ４１は、逆に前記第２ポート４１ｂに作動油が供給されると、左回転して前記旋回体１１を左旋回させるとともに第１ポート４１ａから作動油を排出する。
　前記レギュレータ４２は、前記旋回モータ容量Ｃｍを制御するように前記旋回モータ４１に接続される。前記レギュレータ４２は、前記コントローラ７０から容量指令信号の入力を受けることにより前記旋回モータ容量Ｃｍを当該容量指令信号に対応した容量にするように作動する。
　前記旋回制御弁４３は、前記メインポンプ２１から前記旋回モータ４１に供給される作動油の流れ方向および流量を制御する弁である。前記旋回制御弁４３は、前記メインポンプ２１と前記旋回モータ４１との間に設けられる。前記旋回制御弁４３は複数の切換位置を有する。旋回制御弁４３の切換位置は、当該旋回制御弁４３に入力される旋回指令（例えばパイロット油圧）によって切り換えられる。前記複数の切換位置は、右旋回位置である第１作動位置４３ａと、左旋回位置である第２作動位置４３ｂと、中立位置４３ｃと、を含む。
　前記旋回制御弁４３は、前記第１作動位置４３ａおよび前記第２作動位置４３ｂのそれぞれにおいて、前記メインポンプ２１から前記旋回モータ４１に作動油が供給されるのを許容する油路を形成する。具体的に、前記旋回制御弁４３は、前記第１作動位置４３ａでは、前記メインポンプ２１から前記旋回モータ４１の第１ポート４１ａに作動油が供給されるのを許容しかつ第２ポート４１ｂから作動油がタンクＴに戻るのを許容する油路を形成する。これにより、前記旋回モータ４１は右に回転して旋回体１１をオペレータから見て右方向に旋回させる。逆に、前記旋回制御弁４３は、前記第２作動位置４３ｂでは、前記メインポンプ２１から前記第２ポート４１ｂに作動油が供給されるのを許容しかつ前記第１ポート４１ａから作動油がタンクＴに戻るのを許容する油路を形成する。これにより、前記旋回モータ４１が左回転して旋回体１１をオペレータから見て左方向に旋回させる。前記旋回制御弁４３は、前記中立位置４３ｃでは前記メインポンプ２１から前記旋回モータ４１に至る油路をブロックして当該旋回モータ４１への作動油の供給を阻止する。
　前記旋回操作部４５は、建設機械１の操作者による旋回操作を受ける。前記旋回操作は、前記旋回モータ４１を作動させて前記旋回体１１を旋回させるための操作である。前記旋回操作部４５は、この実施の形態では、操作部材である旋回操作レバー４５ａと弁本体４５ｂとを有する旋回リモコン弁である。前記旋回操作部４５の弁本体４５ｂは、前記旋回操作レバー４５ａに与えられる前記旋回操作に応じた指令（例えばパイロット油圧）を前記旋回制御弁４３に入力することにより当該旋回制御弁４３の前記切換位置を変える。
　前記複数のセンサは、旋回速度センサ６１と、ポンプ圧センサ６２と、ブーム操作センサ６３と、旋回操作センサ６４と、を含む。
　前記旋回速度センサ６１は、図示されない前記下部走行体に対する前記旋回体１１の回転速度（例えば角速度）を検出し、これに対応する電気信号である旋回速度検出信号を生成する。以下の記載では、前記下部走行体に対する前記旋回体１１の回転速度を「旋回速度Ｖｓ」とする。前記旋回速度センサ６１は、前記旋回速度Ｖｓを直接的に検出してもよく、間接的に検出してもよい。図１に示す旋回速度センサ６１は、直接的には前記旋回モータ４１の回転速度Ｖｍを検出し、これに基づいて前記旋回体１１の旋回速度Ｖｓを特定する。
　前記ポンプ圧センサ６２は、メインポンプ２１の吐出圧力、すなわち当該メインポンプ２１が吐出する作動油の圧力であるポンプ圧Ｐ１、を検出し、これに対応する電気信号であるポンプ圧検出信号を生成する。
　前記ブーム操作センサ６３は、前記ブーム１３を作動させるために前記ブーム操作レバー３５ａに与えられる前記ブーム操作を検出する。従って、当該ブーム操作センサ６３は、前記ブーム操作部３５に与えられる前記ブーム操作の有無を検出する。この実施の形態に係るブーム操作センサ６３は、前記ブーム操作のうち前記ブーム１３を上げるためのブーム上げ操作を検出する。具体的に、この実施の形態に係るブーム操作センサ６３は、前記ブーム操作部３５から前記ブーム制御弁３３に入力されるパイロット油圧であるブーム上げパイロット圧を検出し、これに対応する電気信号であるブーム操作検出信号を生成する。ブーム操作センサ６３は、あるいは、前記ブーム操作レバー３５ａのレバー角度を検出するポテンショメータ等であってもよい。
　前記旋回操作センサ６４は、前記旋回体１１を旋回させるために前記旋回操作レバー４５ａに与えられる前記旋回操作を検出する。従って、前記旋回操作センサ６４は、旋回操作部４５に与えられる前記旋回操作の有無を検出する。この実施の形態に係る旋回操作センサ６４は、前記旋回操作部４５から前記旋回制御弁４３に入力されるパイロット油圧である旋回パイロット圧を検出し、これに対応する電気信号である旋回操作検出信号を生成する。前記旋回操作センサ６４は、あるいは、前記旋回操作レバー４５ａのレバー角度を検出するポテンショメータ等であってもよい。
　前記コントローラ７０は、信号の入出力、判定および算出などの演算、および、情報の記憶などを行う。前記コントローラ７０は、前記レギュレータ４２に容量指令信号を入力することにより前記旋回モータ容量Ｃｍを制御する。コントローラ７０には、前記複数のセンサのそれぞれにおいて生成された検出信号が入力される。コントローラ７０は、前記ブーム上げパイロット圧に代えて前記ブーム合流弁３７に切換位置を変えるための合流指令を入力してもよい。コントローラ７０は、ブームシリンダ３１および旋回モータ４１の作動に必要な作動油の流量を演算し、これに基づいて前記メインポンプ２１およびブームシリンダ用ポンプ２３の吐出流量を制御する。
　前記旋回体１１の旋回に関する前記油圧システム２０の動作は、次の通りである。前記旋回操作部４５は、その旋回操作レバー４５ａに対して操作者から与えられる旋回操作に対応した旋回指令である旋回パイロット圧を旋回制御弁４３に入力する。旋回制御弁４３は、入力された旋回指令に応じて、第１作動位置４３ａまたは第２作動位置４３ｂに切り換わる。これにより、前記メインポンプ２１が吐出した作動油が前記旋回制御弁４３を通じて前記旋回モータ４１に流入し、当該旋回モータ４１が回転して下部走行体に対して旋回体１１を旋回させる。
　前記ブーム１３の上下動に関する前記油圧システム２０の動作は次の通りである。前記ブーム操作部３５は、そのブーム操作レバー３５ａに対して操作者から与えられるブーム操作に応じたブーム指令であるパイロット油圧であるブームパイロット圧をブーム制御弁３３に入力する。ブーム制御弁３３は、入力された前記ブーム指令に応じて、第１作動位置３３ａまたは第２作動位置３３ｂに切り換わる。これにより、ブームシリンダ用ポンプ２３が吐出した作動油は前記ブーム制御弁３３を通じてブームシリンダ３１に流入し、当該ブームシリンダ３１が伸縮して旋回体１１に対してブーム１３を上下動させる。
　ブーム１３を下げるときには前記合流弁３７にパイロット圧が入力されず、よって当該合流弁３７は遮断位置３７ｂに保たれる。これに対し、ブーム１３を上げるときにはブーム上げパイロット圧が合流弁３７に入力されて当該合流弁３７が連通位置３７ａに切り換えられ、ブームシリンダ用ポンプ２３およびメインポンプ２１の双方からブームシリンダ３１への作動油の供給を許容する。よって、メインポンプ２１からブームシリンダ３１に作動油が供給されない場合に比べ、ブームシリンダ３１に供給される作動油の流量が増え、ブームシリンダ３１の作動（伸張）速度が上げられる。
　前記旋回操作及び前記ブーム上げ操作が前記旋回操作レバー４５ａ及び前記ブーム操作レバー３５ａのそれぞれに同時に与えられる同時操作時には、基本的に旋回体１１が旋回すると同時にブーム１３が上がる。このとき、メインポンプ２１は、ブームシリンダ３１と旋回モータ４１とに作動油を同時に並列的に供給する。つまり、パラレル回路を通じての作動油の供給が行われる。従って、同時操作時では、メインポンプ２１が吐出する作動油の流量をブームシリンダ３１と旋回モータ４１とに適切に配分することが重要になる。
　図２は、旋回モータ容量Ｃｍの制御について前記コントローラ７０が行う演算制御動作を示す。以下、上記の油圧システム２０の各構成要素については図１を参照しながら、前記演算制御動作の各ステップについては図２を参照しながら、説明する。
　前記コントローラ７０は、図３に示されるような低速域大容量制御を行う。この低速域大容量制御は、検出される旋回速度Ｖｓが低速域Ｖ１にあるときの旋回モータ容量Ｃｍを、当該旋回速度Ｖｓが高速域Ｖ２にあるときの旋回モータ容量Ｃｍよりも大きくするような旋回モータ容量Ｃｍの制御である。前記低速域Ｖ１は、前記旋回速度Ｖｓについて前記コントローラ７０に予め設定された速度領域であって、当該旋回速度Ｖｓが予め設定された容量減算最小速度Ｖｍｉｎ以下である領域である。前記高速域Ｖ２も、前記旋回速度Ｖｓについて前記コントローラ７０に予め設定された速度領域であって、前記容量減算最小速度Ｖｍｉｎよりも高速の領域である。
　前記低速域大容量制御は、旋回モータ４１とブームシリンダ３１とが同時に作動するとき、つまり前記同時操作時、に行われる。しかし、低速域大容量制御は、同時操作時以外に行われてもよい。
　前記コントローラ７０は、図３および図４に示すような高圧時小容量制御も行う。高圧時小容量制御は、ポンプ圧Ｐ１が高いほど旋回モータ容量Ｃｍを小さくする制御である。高圧時小容量制御は、旋回速度Ｖｓが低速域Ｖ１にあるときに行われる。高圧時小容量制御は、旋回速度Ｖｓが、低速域Ｖ１および前記高速域Ｖ２の中の第２高速域Ｖ２ｂのいずれかにあるときに行われてもよい。前記高速域Ｖ２は、前記第２高速域Ｖ２ｂと、それよりも高速側の第１高速域Ｖ２ａと、を有する。
　図２に示すように、前記コントローラ７０は、まず、前記旋回体１１を旋回させるための旋回操作と、前記ブーム１３を上げるためのブーム上げ操作と、がそれぞれ操作レバー４５ａ，３５ａに同時に与えられているか（つまり同時操作が行われているか）否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、前記コントローラ７０は、旋回操作部４５に前記旋回操作が与えられていることを前記旋回操作センサ６４が検出し、かつ、前記ブーム操作部３５に前記ブーム上げ操作が与えられていることをブーム操作センサ６３が検出しているか否かを判定する。
　同時操作が行われていない場合（ステップＳ１１でＮＯ）、コントローラ７０は、旋回モータ容量Ｃｍを図３に示すような規定の容量Ｃ２（いわば通常の容量）に決定する。当該規定の容量Ｃ２は、例えば、旋回速度Ｖｓとは関係なく一定である。例えば、旋回体１１の旋回（旋回モータ４１の回転）に対してブレーキがかけられる場合は、旋回モータ容量Ｃｍは前記規定の容量Ｃ２に設定される。
　同時操作が行われている場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、コントローラ７０は、旋回速度Ｖｓが低速域Ｖ１にあるか否かを判定する。具体的に、当該コントローラ７０は、前記旋回速度センサ６１で検出された前記旋回速度Ｖｓが、予め設定された容量減算最小速度Ｖｍｉｎ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。旋回速度Ｖｓが低速域Ｖ１にある場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、コントローラ７０は旋回モータ容量Ｃｍを所定の容量Ｃ３に設定する（ステップＳ２２）。この容量Ｃ３は前記既定の容量Ｃ２よりも大きい。前記旋回速度Ｖｓが前記低速域Ｖ１にない場合、つまり高速域Ｖ２にある場合（ステップＳ２１でＮＯ）、コントローラ７０は前記旋回モータ容量Ｃｍを前記容量Ｃ３よりも小さい値、つまり、容量Ｃ３から減算した値、に設定する（ステップＳ２３）。
　前記コントローラ７０は、前記ステップＳ２２または前記ステップＳ２３において演算した旋回モータ容量Ｃｍを前記ポンプ圧センサ６２により検出されたポンプ圧Ｐ１に基づいて補正する（ステップＳ３１）。具体的に、コントローラ７０は、前記ポンプ圧Ｐ１が高いほど前記旋回モータ容量Ｃｍを小さくするような補正をする（高圧時小容量制御）。換言すれば、前記コントローラ７０は、前記ポンプ圧Ｐ１が高いほど大きな度合いで前記旋回モータ容量Ｃｍを前記ステップＳ２２またはＳ２３で設定された値から減算し、前記ポンプ圧Ｐ１が一定以下の場合には補正をしない。
　前記コントローラ７０は、前記旋回速度Ｖｓに基づく前記旋回モータ容量Ｃｍの制御のために、例えば、前記旋回速度Ｖｓから旋回モータ容量Ｃｍを算出するための関係式などを予め記憶してもよい。あるいは、図３～図５に示すような制御マップＭ１～Ｍ３を予め記憶してもよい。当該制御マップＭ１～Ｍ３は、旋回速度Ｖｓと旋回モータ容量Ｃｍとの関係を規定する。当該マップＭ１～Ｍ３では、旋回速度Ｖｓについて複数の領域（速度領域）が設定され、当該複数の速度領域は、前記低速域Ｖ１と前記高速域Ｖ２とを含む。
　前記低速域Ｖ１は、前記複数の速度領域の中で最も低速の領域である。当該低速域Ｖ１は、旋回速度Ｖｓがゼロの状態（旋回体１１が停止している状態）を含んでもよい。旋回速度Ｖｓが低速域Ｖ１のときコントローラ７０は旋回モータ容量Ｃｍを前記容量Ｃ３に設定する。この容量Ｃ３は、旋回モータ４１が取り得る容量の中で最大の容量（モータ最大容量）でもよく、あるいはモータ最大容量よりも小さい容量であってもよい。例えば、略最大容量でもよい。当該容量Ｃ３は、前記規定の容量Ｃ２よりも大きい。旋回速度Ｖｓが前記低速域Ｖ１にあるときの前記旋回モータ容量Ｃｍは、図３に示す例では一定の容量Ｃ３に設定されるが、このときの旋回モータ容量Ｃｍは必ずしも一定でなくてもよい。図３に示される前記容量減算最小速度Ｖｍｉｎは、高速域Ｖ２での最小速度であり、換言すれば、低速域Ｖ１での最大速度である。
　前記高速域Ｖ２は、前記低速域Ｖ１よりも旋回速度Ｖｓの高い領域であり、前記旋回モータ容量Ｃｍの減算が行われる容量減算領域である。前記コントローラ７０は、旋回速度Ｖｓが高速域Ｖ２にあるときの旋回モータ容量Ｃｍを、旋回速度Ｖｓが低速域Ｖ１にあるときの旋回モータ容量Ｃｍ（容量Ｃ３）よりも小さく設定する。
　前記高速域Ｖ２は、前記第１高速域Ｖ２ａと前記第２高速域Ｖ２ｂとを有する。前記第１高速域Ｖ２ａは、前記複数の速度領域の中で最も高速の領域である。第１高速域Ｖ２ａは、想定され得る旋回速度Ｖｓのうち最も高い旋回速度Ｖｍａｘを含んでもよい。コントローラ７０は、前記旋回速度Ｖｓが前記第１高速域Ｖ２ａにあるとき前記旋回モータ容量Ｃｍを容量Ｃ１に設定する。当該容量Ｃ１は、前記規定の容量Ｃ２よりも小さい。当該容量Ｃ１は、あるいは、当該規定の容量Ｃ２と等しくてもよい。容量Ｃ１は、例えば、旋回モータ４１が取り得る容量の中で最小の容量でもよい。前記旋回速度Ｖｓが前記第１高速域Ｖ２ａにあるときの旋回モータ容量Ｃｍは必ずしも一定でなくてもよい。
　前記第２高速域Ｖ２ｂは、前記低速域Ｖ１と前記第１高速域Ｖ２ａとの間の速度領域（中速域）である。コントローラ７０は、前記旋回速度Ｖｓが前記第２高速域Ｖ２ｂにあるとき前記旋回モータ容量Ｃｍを前記容量Ｃ３未満でかつ前記容量Ｃ１以上の範囲内で設定する。図３に示す例では、コントローラ７０は、前記旋回速度Ｖｓが前記第２高速域Ｖ２ｂにあるときに前記旋回モータ容量Ｃｍを当該旋回速度Ｖｓが大きくなるにしたがって連続的に（徐々に）小さくする。第２高速域Ｖ２ｂにおける前記旋回モータ容量Ｃｍは前記旋回速度Ｖｓが大きくなるにしたがって１または複数の段階にわたって段階的に小さくなる値に設定されてもよい。例えば、低速域Ｖ１と高速域Ｖ２とで、旋回モータ容量Ｃｍが２段階（例えば容量Ｃ１、容量Ｃ３）にのみ切り替えられてもよい。また、前記高速域Ｖ２は、必ずしも前記第１高速域Ｖ２ａと前記第２高速域Ｖ２ｂとに分けられなくてもよい。
　前記制御マップＭ１～Ｍ３の内容、具体的には前記旋回速度Ｖｓと前記旋回モータ容量Ｃｍとの関係を示すグラフの形状は、様々に設定可能である。例えば、第２高速域Ｖ２ｂでの旋回速度Ｖｓと旋回モータ容量Ｃｍとの関係を示すグラフの形状は、図３～図５に示す例では直線状であるが、折れ線状でもよく、曲線状でもよく、階段状でもよく、これらを組み合わせた形状でもよい。
　上述のように、前記コントローラ７０は、前記低速域Ｖ１において、前記ポンプ圧Ｐ１に基づく前記旋回モータ容量Ｃｍの変更を行うが、高速域Ｖ２においてポンプ圧Ｐ１に基づく旋回モータ容量Ｃｍの変更がなされてもよい。図４および図５に示す制御マップＭ２，Ｍ３は、低速域Ｖ１および第２高速域Ｖ２ｂにおいて旋回モータ容量Ｃｍがポンプ圧Ｐ１に応じて変化する特性を有する。
　図４に示す制御マップＭ２によれば、旋回速度Ｖｓが低速域Ｖ１にあるとき、前記旋回モータ容量Ｃｍは前記ポンプ圧Ｐ１が高いほど小さい容量に設定される。例えば、ポンプ圧Ｐ１が所定の圧力以下であるときの旋回モータ容量Ｃｍは容量Ｃ３ａである。前記低速域Ｖ１において前記ポンプ圧Ｐ１が所定の圧力を超える場合、旋回モータ容量Ｃｍはポンプ圧Ｐ１が大きくなるにしたがって小さい容量に設定される（容量Ｃ３ｂ、容量Ｃ３ｃ、および容量Ｃ３ｄを参照）。旋回速度Ｖｓが低速域Ｖ１にあるときの旋回モータ容量Ｃｍは、ポンプ圧Ｐ１が大きくなるにしたがって段階的に小さくなる値に設定されてもよいし、あるいは、連続的（無段階的に）に小さくなる値に設定されてもよい（第２高速域Ｖ２ｂのときも同様）。
　前記旋回速度Ｖｓが前記第２高速域Ｖ２ｂにあるときの旋回モータ容量Ｃｍは、ポンプ圧Ｐ１が高いほど小さくなるように設定される。図４に示される例では、ポンプ圧Ｐ１が高いほど旋回速度Ｖｓと旋回モータ容量Ｃｍとの関係を示すグラフの傾斜がなだらかになるように（つまり傾きの絶対値が小さくなるように）設定される。あるいは、図５に示す制御マップＭ３のように、ポンプ圧Ｐ１が高いほど第２高速域Ｖ２ｂにおける旋回モータ容量Ｃｍの上限が小さくなるような特性が設定されてもよい。例えば、第２高速域Ｖ２ｂでの旋回モータ容量Ｃｍの上限は、低速域Ｖ１での旋回モータ容量Ｃｍ（図５の容量Ｃ３ａ～容量Ｃ３ｄを参照）と等しくてもよく、あるいは低速域Ｖ１での旋回モータ容量Ｃｍよりも小さくてもよい。
　前記高圧時小容量制御を行う理由は、次の通りである。ポンプ圧Ｐ１の変化はブームシリンダ３１と旋回モータ４１の挙動のバランスを変化させる可能性がある。例えば、ブーム１３に掛かる負荷が大きくなると、ブームシリンダ３１のヘッド室３１ａの圧力である保持圧が高くなり、当該保持圧と実質上等しいポンプ圧Ｐ１も高くなる。また、ブーム１３に掛かる負荷が大きくなると、ブームシリンダ３１の伸張の速度が低くなりやすい。一方、ポンプ圧Ｐ１が高くなると、旋回モータ４１に供給される作動油の圧力であって旋回駆動圧に相当する圧力が高くなり、旋回モータ４１のトルクが大きくなり、旋回体１１が加速しやすい。このように、ポンプ圧Ｐ１が高くなると、ブーム上げの速度は低下しやすく、旋回体１１は加速しやすくなる。このように、ポンプ圧Ｐ１の変化は、ブームシリンダ３１と旋回モータ４１とのうちの一方の速度の上昇と他方の速度の低下を伴う（挙動のバランスの変化を伴う）傾向がある。その結果、前記旋回操作と前記ブーム上げ操作とが同時に与えられる同時操作時の作業にかかる時間が長くなる可能性が生じる。
　ここで、前記旋回モータ４１のトルクは、当該旋回モータ４１に供給される作動油の圧力であって前記ポンプ圧Ｐ１と略同等の圧力と流量との積に比例するため、ポンプ圧Ｐ１が高い場合には旋回モータ容量Ｃｍを下げても旋回体１１の加速に必要なトルクを確保できる。従って、前記高圧時小容量制御、すなわちポンプ圧Ｐ１が高いほど旋回モータ容量Ｃｍを小さくする制御、を実行することにより、メインポンプ２１から旋回モータ４１に供給される作動油の流量を抑えることができる一方、メインポンプ２１からブームシリンダ３１に供給される作動油の流量を増やしてブームシリンダ３１の作動（伸張）速度を上げることができる。例えば、ポンプ圧Ｐ１が変わっても旋回モータ４１のトルクが一定になるように（またはトルクが所定範囲内に収まるように）当該ポンプ圧Ｐ１に応じて旋回モータ容量Ｃｍを変えることにより、旋回体１１の旋回動作とブーム１３の上げ動作との挙動バランスを保つことができる。このことは、前記旋回操作と前記ブーム上げ操作とが同時に与えられる前記同時操作時での作業にかかる時間の短縮を可能にする。
　図６および図７は、前記同時操作時のブームシリンダ３１および旋回モータ４１などの挙動を示す。図６および図７は、本実施形態と「例１」との対比を示している。「例１」は、同時操作時に旋回速度Ｖｓとは関係なく旋回モータ容量Ｃｍを一定の容量Ｃ２（図３参照）に保つ例である。図６は、メインポンプ２１からブームシリンダ３１に供給される作動油の流量であるブーム流量と、メインポンプ２１から旋回モータ４１に供給される作動油の流量である旋回流量と、の配分の挙動（時間変化）を示すグラフである。図７は、旋回体１１の旋回角度、および、ブームシリンダ３１の長さ（ストローク量）の挙動（時間変化）を示すグラフである。図７では、時刻ｔ０のときの旋回体１１の旋回角度及びブームシリンダ３１の長さがそれぞれ０とされる。図６は、前記実施形態及び前記例１での前記ブーム流量及び前記旋回流量の相対的な大きさを示し、図７は、前記実施形態及び前記例１での前記旋回角度及びブームシリンダ３１の長さの相対的な大きさを示している。
　図６に示すように、旋回モータ４１の加速の初期（旋回体１１の旋回の初期）では、例１における旋回流量よりも本実施形態における旋回流量が多い（時刻ｔ０～ｔ１を参照）。よって、例１よりも本実施形態の方が、旋回モータ４１のトルクが大きい。その結果、図７に示すように、例１よりも本実施形態の方が、旋回角度が所定の（所望の）角度Ａｔに早く到達することができ、これにより、旋回に要する時間を短縮できる。ここで、図６に示すように、旋回体１１の加速の初期では、例１におけるブーム流量よりも本実施形態におけるブーム流量が少ない。そのため、図７に示すように、旋回体１１の加速の初期では、例１よりも本実施形態の方が、ブームシリンダ３１が短い。
　図６に示すように、コントローラ７０は旋回速度Ｖｓの上昇に伴って旋回モータ容量Ｃｍを小さくする制御を実行し（図３参照）、これにより旋回流量を減らす。そして、例１における旋回流量よりも本実施形態における旋回流量が少ない（時刻ｔ１～ｔ２を参照）。一方、例１におけるブーム流量よりも本実施形態におけるブーム流量の方が多い。よって、例１よりも本実施形態の方が、ブーム１３の伸張速度が高い。
　図７に示すように、例１よりも本実施形態の方が、旋回体１１が所定の角度Ａｔに早く到達する。よって、例１よりも本実施形態の方が、旋回操作を早いタイミング（早い時刻）で終えることができ、メインポンプ２１から旋回モータ４１への作動油の供給を早いタイミングで終えることができる（時刻ｔ２～ｔ３を参照）。よって、メインポンプ２１が吐出する作動油の流量のうち、旋回モータ４１に供給していた流量をより早いタイミングでブームシリンダ３１に供給できる。このことは、本実施形態において例１よりもブームシリンダ３１を所定の（所望の）長さに早く到達させることを可能にし、前記同時操作時での作業にかかる時間を短くできる。例えば、前記同時操作を用いた作業が複数回（繰り返し）行われる場合、同時操作を用いた１回の作業にかかる時間（サイクルタイム）を短縮することにより、複数回の作業にかかる時間をさらに短縮することができる。
　図７に示す例では、時刻ｔ２で旋回操作が終了した後に旋回体１１が惰性で回転し、図６に示す例では、旋回操作終了後にブーム上げ操作が継続されるが、旋回操作の終了のタイミング及びブーム上げ操作の終了のタイミングは作業の内容や状況によって様々である。従って、前記両タイミングは同じタイミングでもよく、例えばほぼ同じタイミングなどでもよい。
　以上説明した実施の形態では、コントローラ７０に図３に示すような、旋回速度についての速度領域である低速域Ｖ１及び高速域Ｖ２が設定され、コントローラ７０は、低速域大容量制御、すなわち、旋回速度Ｖｓが低速域Ｖ１にあるときの旋回モータ容量Ｃｍを旋回速度Ｖｓが高速域Ｖ２にあるときの旋回モータ容量Ｃｍよりも大きくするような旋回モータ容量Ｃｍの制御、を行う。この低速度大容量制御は、図１に示す旋回モータ４１の加速性、例えば、当該旋回モータ４１が停止した状態から当該旋回モータ４１の回転を加速させる時（旋回起動時）の加速性、を向上させることを可能にする。
　また、前記コントローラ７０は、図３に示すように、旋回速度Ｖｓが高速域Ｖ２にあるときの旋回モータ容量Ｃｍを旋回速度Ｖｓが低速域Ｖ１にあるときの旋回モータ容量Ｃｍよりも小さくすることにより、旋回流量、すなわち図１に示す旋回モータ４１に供給される作動油の流量、の増大を抑制できる。
　前記実施の形態に係る油圧システム２０は、旋回モータ４１とは別の油圧アクチュエータであって当該旋回モータ４１とパラレルにメインポンプ２１からの作動油の供給を受けて作動する供給対象油圧アクチュエータであるブームシリンダ３１をさらに備えるので、前記メインポンプ２１により吐出される作動油が旋回モータ４１およびブームシリンダ３１の双方に供給されるときにポンプ２１からブームシリンダ３１に供給される作動油の流量が不足してブームシリンダ３１の作動が遅くなる可能性があるが、当該実施の形態に係るコントローラ７０は、前記旋回モータ４１と前記ブームシリンダ３１とが同時に作動するときに低速域大容量制御を行うことで、前記ブームシリンダ３１の作動速度の低下を抑えることができる。具体的には、旋回速度Ｖｓが高速域Ｖ２にあるときに前記ブーム流量すなわち図１に示すメインポンプ２１からブームシリンダ３１に供給される作動油の流量を増やして前記ブームシリンダ３１の作動を速くすることができる。
　通常、前記ブームシリンダ３１は、当該ブームシリンダ３１以外のアクチュエータ（例えばアームアクチュエータやバケットアクチュエータ）に比べ、建設機械１が作業を行うときの作動の量（仕事量、移動量など）が多い。よって、旋回モータ４１とともにメインポンプ２１からの作動油の供給を受ける前記供給対象油圧アクチュエータが前記ブームシリンダ３１であることは、前記コントローラ７０の制御による建設機械１の作業性の向上をより顕著にする。
　例えば、ブームシリンダ３１は、ブーム１３に対してアームを回転させるアームシリンダよりも作動量が多く、また、アームに対してバケットを回転させるバケットシリンダよりも作動量が多い。よって、前記供給対象油圧アクチュエータが前記ブームシリンダ３１である場合、当該供給対象油圧アクチュエータがアームシリンダまたはバケットシリンダである場合に比べて建設機械１の作業性の向上がより著しい。
　前記実施の形態に係る油圧システム２０は、前記メインポンプ２１の吐出圧力であるポンプ圧Ｐ１を検出するポンプ圧センサ６２をさらに備え、前記コントローラ７０は、図４に示すように、前記ポンプ圧Ｐ１が高いほど旋回モータ容量Ｃｍを小さくする制御をすることにより、旋回モータ４１の加速性を確保しつつブームシリンダ３１の作動を速くすることができる。具体的に、前記旋回モータ４１のトルクはポンプ圧Ｐ１と図３に示される旋回モータ容量Ｃｍとの積に比例するため、ポンプ圧Ｐ１の上昇に伴って旋回モータ容量Ｃｍを小さくしても旋回モータ４１の加速性を確保しやすい。従って、ポンプ圧Ｐ１が高いほど旋回流量すなわちメインポンプ２１から旋回モータ４１に供給される作動油の流量を減らし、ブーム流量すなわちメインポンプ２１からブームシリンダ３１に供給される作動油の流量を増やすことにより、旋回モータ４１の加速性を確保しつつ、ブームシリンダ３１の作動を速くできる。
　本発明は、前記実施の形態に限定されず、当該実施の形態から様々に変形されてもよい。
　例えば、図１に示す回路の接続、建設機械１に含まれる構成要素の数、図２に示すフローチャートのステップの順序、図３～図５に示す制御マップＭ１～Ｍ３（グラフ）の形状、のうちの一部または全部が変更されてもよい。
　前記ブームシリンダ用ポンプ２３および前記合流弁３７は必ずしも要しない。例えばメインポンプ２１のみからブームシリンダ３１に作動油が供給されてもよい。また、本発明に係る油圧ポンプの個数は限定されない。
　図４に示すようなポンプ圧Ｐ１に基づく旋回モータ容量Ｃｍの補正は省略されてもよい。
　旋回モータとともに共通の油圧ポンプから作動油の供給を受ける「供給対象アクチュエータ」は、前記ブームシリンダ３１に限られず、例えばアームシリンダやバケットシリンダであってもよい。あるいは、油圧シリンダ以外の油圧アクチュエータ、例えば油圧モータでもよい。
　以上のように、本発明によれば、旋回体を備える建設機械に設けられる油圧システムであって、旋回モータの加速性の向上と、当該旋回モータに供給される作動油の流量の増大の抑制と、の双方が可能な油圧システムが提供される。当該油圧システムは、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの作動油の供給を受けて前記旋回体を旋回させるように作動する可変容量型の油圧モータからなる旋回モータと、前記旋回体の旋回速度を検出する旋回速度センサと、前記旋回モータの容量を制御するコントローラと、を備える。前記コントローラには、前記旋回速度についての領域である速度領域として、旋回速度が一定以下である低速域と、前記低速域よりも旋回速度が高い高速域と、が設定される。前記コントローラは、前記旋回速度センサにより検出される旋回速度が前記低速域にあるときは当該旋回速度が前記高速域にあるときよりも旋回モータ容量を大きくするように当該旋回モータ容量を制御する低速域大容量制御を行う。この低速域大容量制御は、低速域では旋回モータ容量を相対的に大きくすることにより旋回加速性を向上させながら、高速域では旋回モータ容量を相対的に小さくすることにより前記旋回モータに供給される作動油の流量の増大を抑制することができる。
　前記油圧システムは、前記旋回モータとは別の油圧アクチュエータであって当該旋回モータとパラレルに前記油圧ポンプからの作動油の供給を受けて作動する供給対象油圧アクチュエータをさらに備えてもよい。この場合、前記コントローラは、前記旋回モータと前記供給対象油圧アクチュエータとが同時に作動するときに前記低速域大容量制御を行うことが、好ましい。このことは、前記旋回モータと前記供給対象油圧アクチュエータとが同時に作動するときの前記供給対象油圧アクチュエータの作動速度の低下を抑えることを可能にする。
　前記供給対象油圧アクチュエータは、例えば、前記建設機械において前記旋回体に対して上下動することが可能なブームを上下動させるブームシリンダであることが、好ましい。このことは、前記低速域大容量制御による作業性の向上をより著しいものにする。
　前記油圧システムは、前記油圧ポンプの吐出圧力であるポンプ圧を検出するポンプ圧センサをさらに備え、前記コントローラは、前記ポンプ圧が高いほど前記旋回モータ容量を小さくするように当該旋回モータ容量を制御することが、より好ましい。このような高圧小容量制御は、旋回モータの加速性を確保しつつ供給対象油圧アクチュエータの作動を速くすることを可能にする。
 

Claims (4)

  1. 　旋回体を備える建設機械の油圧システムであって、
    　作動油を吐出する油圧ポンプと、
    　前記油圧ポンプからの作動油の供給を受けて前記旋回体を旋回させるように作動する可変容量型の旋回モータと、
    　前記旋回体の旋回速度を検出する旋回速度センサと、
    　前記旋回モータの容量である旋回モータ容量を制御するコントローラと、
    　を備え、
    　前記コントローラには、旋回速度についての領域である速度領域として、旋回速度が一定以下の低速域と、前記低速域よりも旋回速度が高い高速域と、が設定され、
    　前記コントローラは、前記旋回速度センサにより検出される前記旋回速度が前記低速域にあるときの前記旋回モータ容量を前記旋回速度が前記高速域にあるときの前記旋回モータ容量よりも大きくするように当該旋回モータ容量を制御する低速域大容量制御を行う、油圧システム。
  2. 　請求項１に記載の油圧システムであって、前記旋回モータとは別の油圧アクチュエータであって当該旋回モータとパラレルに前記油圧ポンプからの作動油の供給を受けて作動する供給対象油圧アクチュエータをさらに備え、前記コントローラは、前記旋回モータと前記供給対象油圧アクチュエータとが同時に作動するときに前記低速域大容量制御を行う、油圧システム。
  3. 　請求項２に記載の油圧システムであって、前記供給対象油圧アクチュエータは、前記建設機械において前記旋回体に対して上下動することが可能なブームを上下動させるブームシリンダである、油圧システム。
  4. 　請求項２または３に記載の油圧システムであって、前記油圧ポンプの吐出圧力であるポンプ圧を検出するポンプ圧センサを備え、前記コントローラは、前記ポンプ圧が高いほど前記旋回モータ容量を小さくするように当該旋回モータ容量を制御する、油圧システム。
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