(57)【要約】【課題】旋回操作とアタッチメント操作とが同時に行われる複合操作時において、圧力損失が発生するのを抑制しつつ、上部旋回体の旋回動作の遅れが生じるのを抑制することができる建設機械を提供する。【解決手段】建設機械１００の容量制御部７１は、旋回操作が行われる一方でアタッチメント操作が行われない旋回単独操作時には、旋回モータの容量を予め設定された第１の容量に調節するための制御を行うように構成され、前記旋回操作と前記アタッチメント操作とが同時に行われる複合操作時には、前記旋回モータの容量を前記第１の容量よりも大きい第２の容量に調節するための制御を行うように構成されている。【選択図】図８
2020143544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械であって、
基体と、
当該基体の上に旋回可能となるように搭載される上部旋回体と、
当該上部旋回体に搭載されるアタッチメントと、
作動油を吐出する油圧ポンプと、
当該油圧ポンプから吐出される前記作動油の供給を受けて前記上部旋回体を旋回させるように作動する可変容量形の旋回モータと、
前記油圧ポンプから吐出される前記作動油の供給を受けて前記アタッチメントの少なくとも一部を動作させるように作動するアクチュエータと、
前記上部旋回体を旋回させるための旋回操作を受ける旋回操作部材と、
前記アタッチメントの少なくとも一部を動作させるためのアタッチメント操作を受けるアタッチメント操作部材と、
前記旋回操作が行われる一方で前記アタッチメント操作が行われない旋回単独操作時には、前記旋回モータの容量を予め設定された第１の容量に調節するための制御を行うように構成され、前記旋回操作と前記アタッチメント操作とが同時に行われる複合操作時には、前記旋回モータの容量を前記第１の容量よりも大きい第２の容量に調節するための制御を行うように構成された容量制御部と、を備える、建設機械。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械であって、
前記上部旋回体の旋回速度を検出するための旋回速度検出部をさらに備え、
前記容量制御部は、前記旋回速度検出部により検出される前記旋回速度が予め設定された速度閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御を行う一方で、前記旋回速度検出部により検出される前記旋回速度が前記速度閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されている、建設機械。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の建設機械であって、
前記油圧ポンプの吐出圧を検出するための吐出圧検出部をさらに備え、
前記容量制御部は、前記吐出圧検出部により検出される前記吐出圧が予め設定された吐出圧閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御を行う一方で、前記吐出圧検出部により検出される前記吐出圧が前記吐出圧閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されている、建設機械。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の建設機械であって、
前記アタッチメントは、前記上部旋回体に起伏可能に支持されるブームと、当該ブームの先端に回動可能に連結されるアームと、当該アームの先端部に連結される先端アタッチメントと、を含み、
前記アクチュエータは、前記アームを動作させるように作動するアクチュエータであり、
前記アタッチメント操作は、前記アームを動作させるための操作である、建設機械。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１項に記載の建設機械であって、
前記アタッチメントは、前記上部旋回体に起伏可能に支持されるブームと、当該ブームの先端に回動可能に連結されるアームと、当該アームの先端部に連結される先端アタッチメントと、を含み、
前記アクチュエータは、前記先端アタッチメントを動作させるように作動するアクチュエータであり、
前記アタッチメント操作は、前記先端アタッチメントを動作させるための操作である、建設機械。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の建設機械であって、
当該建設機械の傾きを検出するための傾斜検出部をさらに備え、
前記容量制御部は、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが予め設定された傾き閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御を行う一方で、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが前記傾き閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されている、建設機械。
【請求項７】
請求項１〜５の何れかに記載の建設機械であって、
当該建設機械の傾きを検出するための傾斜検出部と、
前記旋回操作部材が受ける前記旋回操作の操作方向を検出するための旋回操作方向検出部と、をさらに備え、
前記容量制御部は、
前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが前記傾き閾値未満である場合、又は前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾き及び前記旋回操作方向検出部により検出される前記旋回操作の操作方向に基づいて得られる前記上部旋回体の旋回方向が重力の方向の成分を含む方向である旋回落下方向でない場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御を行う一方で、
前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが予め設定された傾き閾値以上であり、かつ、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾き及び前記旋回操作方向検出部により検出される前記旋回操作の操作方向に基づいて得られる前記上部旋回体の旋回方向が前記旋回落下方向である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されている、建設機械。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の建設機械であって、
前記旋回モータに接続される作動油供給油路と作動油戻り油路との差圧を検出するための差圧検出部と、
前記差圧検出部により検出される前記差圧と前記第２の容量とに基づいて暫定旋回トルクを演算するトルク演算部と、をさらに備え、
前記容量制御部は、前記トルク演算部により演算される前記暫定旋回トルクが予め設定されたトルク閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御を行う一方で、前記トルク演算部により演算される前記暫定旋回トルクが前記トルク閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されている、建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体と、当該基体に旋回可能となるように搭載される上部旋回体と、当該上部旋回体に搭載されるアタッチメントと、を備える建設機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械は、基体と、当該基体に旋回可能となるように搭載される上部旋回体と、当該上部旋回体に搭載されるアタッチメントと、作動油を吐出する油圧ポンプと、当該油圧ポンプから吐出される前記作動油の供給を受けて前記上部旋回体を旋回させるように作動する旋回モータと、前記油圧ポンプから吐出される前記作動油の供給を受けて前記アタッチメントを動作させるように作動するアクチュエータと、を備える。
【０００３】
例えば特許文献１は、旋回モータ及びアームシリンダを含む複数のアクチュエータと、複数の油圧ポンプと、旋回モータ用及びアームシリンダ用両制御弁を含む複数の制御弁と、複数の油圧ポンプからの油を旋回モータ用及びアームシリンダ用両制御弁に対して別々に供給する第一位置と複数の油圧ポンプから油を合流させて供給する第二位置との間で切り換わる切換弁とを備えた油圧制御回路を開示している。当該油圧制御回路は、旋回及びアーム引き操作が行われたときにアームシリンダに供給される油量を絞るメータイン絞り手段としての流量制御弁をさらに備えている。旋回モータ用及びアームシリンダ用両制御弁に共通のポンプから圧油を供給した場合に、駆動させるのに必要な作動圧が相対的に大きい旋回モータを作動させるための旋回操作と駆動させるのに必要な作動圧が相対的に小さいアームシリンダを作動させるためのアーム操作とが同時に行われる複合操作が行われると、旋回動作がアタッチメントの動作に対して遅れるという課題に対して、前記特許文献１の前記油圧制御回路は、当該複合操作時にアームシリンダに供給される油量を絞ることでアーム引き速度が抑えられ、旋回操作とアーム引き操作が同時に行われる複合操作時における旋回動作の遅れを解消するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９５８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の油圧制御回路では、前記複合操作時において前記メータイン絞り手段がアームシリンダに供給される油量を減少させるので、無駄な圧力損失が発生する。すなわち、前記油圧ポンプが行う仕事の一部は前記圧力損失に起因して熱エネルギーとして放出される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、旋回操作とアタッチメント操作とが同時に行われる複合操作時において、圧力損失が発生するのを抑制しつつ、上部旋回体の旋回動作の遅れが生じるのを抑制することができる建設機械を提供することにある。
【０００７】
前記課題を解決するための手段として、本発明者らは、旋回モータの容量、当該旋回モータにおけるモータ差圧（旋回モータに接続される作動油供給油路と作動油戻り油路との差圧）及び旋回トルクの関係に着目した。当該旋回トルクは、前記旋回モータの容量と前記モータ差圧との積に比例する。したがって、前記複合操作時に旋回モータの容量を大きくすることは、従来のように前記メータイン絞り手段によりアームシリンダに供給される油量を減少させずに旋回モータの旋回トルクを大きくすることを可能にする。一方、前記旋回操作及び前記アタッチメント操作のうち、前記アタッチメント操作が行われずに前記旋回操作のみが行われる旋回単独操作時における前記モータ差圧は、前記複合操作時におけるモータ差圧よりも大きくなるので、この旋回単独操作時に旋回モータの容量を大きくすることは、旋回単独操作時における旋回トルクが大きくなり過ぎる過トルクの原因となり得る。これらの着眼点に基づいて、本発明者らは、旋回モータとして可変容量形の旋回モータを採用し、前記旋回単独操作時における前記旋回モータの容量を第１の容量に調節する一方で、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第１の容量よりも大きい第２の容量に調節する容量制御に想到した。この容量制御は、アタッチメント用のアクチュエータの作動圧が低い場合であっても、前記複合操作時において、前記旋回トルク、特に前記起動トルクが確保されることを可能にし、しかも、従来のように前記メータイン絞り手段が不要になるので、圧力損失の発生が抑制されることを可能にする。また、前記旋回単独操作時における前記旋回モータの前記第１の容量は前記複合操作時における前記旋回モータの前記第２の容量よりも小さいので、前記容量制御は、前記旋回単独操作時において前記過トルクの発生が抑制されることを可能にする。
【０００８】
本発明は、このような観点からなされたものである。本発明により提供されるのは、建設機械であって、基体と、当該基体の上に旋回可能となるように搭載される上部旋回体と、当該上部旋回体に搭載されるアタッチメントと、作動油を吐出する油圧ポンプと、当該油圧ポンプから吐出される前記作動油の供給を受けて前記上部旋回体を旋回させるように作動する可変容量形の旋回モータと、前記油圧ポンプから吐出される前記作動油の供給を受けて前記アタッチメントの少なくとも一部を動作させるように作動するアクチュエータと、前記上部旋回体を旋回させるための旋回操作を受ける旋回操作部材と、前記アタッチメントの少なくとも一部を動作させるためのアタッチメント操作を受けるアタッチメント操作部材と、容量制御部と、を備える。当該容量制御部は、前記旋回操作が行われる一方で前記アタッチメント操作が行われない旋回単独操作時には、前記旋回モータの容量を予め設定された第１の容量に調節するための制御を行うように構成され、前記旋回操作と前記アタッチメント操作とが同時に行われる複合操作時には、前記旋回モータの容量を前記第１の容量よりも大きい第２の容量に調節するための制御を行うように構成されている。
【０００９】
この建設機械では、前記複合操作時における前記旋回モータの容量が前記旋回単独操作時における前記旋回モータの容量よりも大きい前記第２の容量に調節される。このことは、従来のように前記圧力損失の発生を伴う前記シリンダへの油量を絞る制御を行わずに、あるいはこれを制限しながら、上部旋回体を旋回させるための旋回トルク、特に、上部旋回体の旋回を開始させるための起動トルクが確保されることを可能にする。一方、前記旋回単独操作時においては前記旋回モータの容量が前記第１の容量に調節されるので、前記過トルクの発生が抑制される。
【００１０】
前記建設機械は、前記上部旋回体の旋回速度を検出するための旋回速度検出部をさらに備え、前記容量制御部は、前記旋回速度検出部により検出される前記旋回速度が予め設定された速度閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御を行う一方で、前記旋回速度検出部により検出される前記旋回速度が前記速度閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されていることが好ましい。
【００１１】
この態様は、前記旋回速度が前記速度閾値未満である場合、すなわち、前記複合操作時において前記起動トルクを大きくする必要性が高い場合には、旋回モータの容量を大きくして前記起動トルクを確保することを可能にする。一方、この態様では、前記複合操作時において前記旋回速度が前記速度閾値以上である場合、すなわち、前記複合操作時であっても旋回トルクを大きくする必要性が低い場合には、前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御が行われず、前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節する制御が行われる。このことは、前記旋回モータの容量が大きくなることに起因する旋回の最高速度の低下の度合いを小さくすることを可能にする。この態様において、前記第２の容量よりも小さい容量は、前記第１の容量であってもよく、前記第１の容量とは異なる容量であってもよい。また、この態様において、前記速度閾値は、前記上部旋回体の旋回状態が旋回の初期段階であるか否かを判定することが可能な値に設定される。当該初期段階は、上部旋回体が停止している状態から旋回を開始するときである旋回起動時と、上部旋回体が旋回を開始した後であって旋回速度が小さいときと、を含む。
【００１２】
前記建設機械は、前記油圧ポンプの吐出圧を検出するための吐出圧検出部をさらに備え、前記容量制御部は、前記吐出圧検出部により検出される前記吐出圧が予め設定された吐出圧閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御を行う一方で、前記吐出圧検出部により検出される前記吐出圧が前記吐出圧閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されていることが好ましい。
【００１３】
この態様は、前記吐出圧が前記吐出圧閾値未満である場合、すなわち、前記複合操作時において前記旋回トルク（特に前記起動トルク）を大きくする必要性が高い場合には、旋回モータの容量を大きくして前記旋回トルクを確保することを可能にする。一方、この態様では、前記複合操作時において前記吐出圧が前記吐出圧閾値以上である場合、すなわち、前記複合操作時であっても前記旋回トルクが確保されている場合には、前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御が行われず、前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節する制御が行われる。このことは、前記旋回モータの容量が大きくなることに起因する旋回の最高速度の低下の度合いを小さくすることを可能にする。この態様において、前記第２の容量よりも小さい容量は、前記第１の容量であってもよく、前記第１の容量とは異なる容量であってもよい。また、この態様において、前記吐出圧閾値は、前記旋回モータの容量が第２の容量よりも小さい容量である場合であっても円滑な旋回動作が可能になるような吐出圧であるか否かを判定することが可能な値に設定される。
【００１４】
前記建設機械において、前記アタッチメントは、前記上部旋回体に起伏可能に支持されるブームと、当該ブームの先端に回動可能に連結されるアームと、当該アームの先端部に連結される先端アタッチメントと、を含み、前記アクチュエータは、前記アームを動作させるように作動するアクチュエータであり、前記アタッチメント操作は、前記アームを動作させるための操作であってもよい。
【００１５】
この態様は、前記旋回操作と前記アームを動作させるためのアーム操作との複合操作時において、アームの作動圧が低い場合であっても、従来のような前記圧力損失の発生が抑制されることを可能にしつつ、前記旋回トルク（特に起動トルク）が確保されることを可能にする。
【００１６】
前記建設機械において、前記アタッチメントは、前記上部旋回体に起伏可能に支持されるブームと、当該ブームの先端に回動可能に連結されるアームと、当該アームの先端部に連結される少なくとも一つの先端アタッチメントと、を含み、前記アクチュエータは、前記先端アタッチメントを動作させるように作動するアクチュエータであり、前記アタッチメント操作は、前記先端アタッチメントを動作させるための操作であってもよい。
【００１７】
この態様は、前記旋回操作と前記先端アタッチメントを動作させるための先端アタッチメント操作との複合操作時において、前記先端アタッチメントの作動圧が低い場合であっても、従来のような前記圧力損失の発生が抑制されることを可能にしつつ、前記旋回トルク（特に起動トルク）が確保されることを可能にする。
【００１８】
前記建設機械は、当該建設機械の傾きを検出するための傾斜検出部をさらに備え、前記容量制御部は、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが予め設定された傾き閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御を行う一方で、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが前記傾き閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されていてもよい。
【００１９】
前記建設機械の傾きが前記傾き閾値以上である場合には、前記旋回モータの吸込側においてキャビテーションが発生するおそれがある。そこで、この態様では、前記キャビテーションの発生のおそれがある場合、すなわち、前記建設機械が所定の傾き以上の傾斜地に配置されている場合、一律に、前記複合操作時であっても前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御が行われず、前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節する制御が行われる。このことは、前記建設機械の傾きに起因する前記キャビテーションの発生が抑制されることを可能にする。この態様において、前記第２の容量よりも小さい容量は、前記第１の容量であってもよく、前記第１の容量とは異なる容量であってもよい。
【００２０】
前記建設機械は、当該建設機械の傾きを検出するための傾斜検出部と、前記旋回操作部材が受ける前記旋回操作の操作方向を検出するための旋回操作方向検出部と、をさらに備え、前記容量制御部は、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが前記傾き閾値未満である場合、又は前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾き及び前記旋回操作方向検出部により検出される前記旋回操作の操作方向に基づいて得られる前記上部旋回体の旋回方向が重力の方向の成分を含む方向である旋回落下方向でない場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御を行う一方で、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾きが予め設定された傾き閾値以上であり、かつ、前記傾斜検出部により検出される前記建設機械の傾き及び前記旋回操作方向検出部により検出される前記旋回操作の操作方向に基づいて得られる前記上部旋回体の旋回方向が前記旋回落下方向である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されていることが好ましい。
【００２１】
この態様では、前記建設機械の傾きが前記傾き閾値未満である場合又は前記上部旋回体が前記旋回落下方向に旋回していない場合には、前記旋回モータにおいてキャビテーションが発生する可能性が低いので、前記複合操作時において前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御が行われる。特に、前記複合操作時において前記上部旋回体が前記旋回落下方向とは反対方向、すなわち、重力に抗する方向に旋回する場合には、前記複合操作時において前記旋回トルク（特に前記起動トルク）を大きくする必要性が高い。本態様は、かかる場合において前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御が行われることにより、上部旋回体の前記旋回トルク（特に前記起動トルク）が確保されることを可能にする。一方、前記建設機械の傾きが前記傾き閾値以上であり、かつ、前記上部旋回体が前記旋回落下方向に旋回している場合には、前記複合操作時であっても前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御が行われず、前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節する制御が行われる。このことは、前記旋回モータにおいてキャビテーションの発生が抑制されることを可能にする。この態様において、前記第２の容量よりも小さい容量は、前記第１の容量であってもよく、前記第１の容量とは異なる容量であってもよい。
【００２２】
前記建設機械は、前記旋回モータに接続される作動油供給油路と作動油戻り油路との差圧を検出するための差圧検出部と、前記差圧検出部により検出される前記差圧と前記第２の容量とに基づいて暫定旋回トルクを演算するトルク演算部と、をさらに備え、前記容量制御部は、前記トルク演算部により演算される前記暫定旋回トルクが予め設定されたトルク閾値未満である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御を行う一方で、前記トルク演算部により演算される前記暫定旋回トルクが前記トルク閾値以上である場合には、前記複合操作時における前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節するための制御を行うように構成されていることが好ましい。
【００２３】
この態様では、前記暫定旋回トルクが前記トルク閾値以上である場合には、前記複合操作時であっても前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御が行われず、前記旋回モータの容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節する制御が行われる。このことは、オーバートルクの発生を未然に防止することができる。この態様において、前記第２の容量よりも小さい容量は、前記第１の容量であってもよく、前記第１の容量とは異なる容量であってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、共通の油圧ポンプから吐出される作動油によって上部旋回体の旋回動作とアタッチメントの動作とが同時に行われる複合操作時において、圧力損失が発生するのを抑制しつつ、上部旋回体の旋回動作の遅れが生じるのを抑制することができる建設機械が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る建設機械を示す側面図である。
【図２】前記建設機械のアームの先端部に取り付けられる先端アタッチメントの一例であるグラップルを示す概略図である。
【図３】前記建設機械のアームの先端部に取り付けられる先端アタッチメントの一例である圧砕機を示す概略図である。
【図４】前記建設機械のアームの先端部に取り付けられる先端アタッチメントの一例であるブレーカを示す概略図である。
【図５】前記建設機械のアームの先端部に取り付けられる先端アタッチメントの一例であるフォークを示す概略図である。
【図６】前記建設機械における油圧回路を示す図である。
【図７】前記建設機械における制御装置の機能構成及びその入出力信号を示すブロック図である。
【図８】前記制御装置の演算制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る建設機械１００を示す側面図である。図１に示すように、前記建設機械１００は、基体を構成するクローラ式の下部走行体１と、その走行面に対して垂直な旋回中心軸Ｚまわりに旋回可能となるように下部走行体１の上に搭載される上部旋回体２と、この上部旋回体２に搭載されるアタッチメント３と、を備える。
【００２７】
前記アタッチメント３は、前記上部旋回体２に起伏可能に支持されるブーム４と、当該ブーム４の先端に回動可能に連結されるアーム５と、複数の先端アタッチメントと、を含む。前記複数の先端アタッチメントは、図１に示す先端アタッチメント６（バケット６）と、図２〜図５に示す先端アタッチメント６Ａ〜６Ｄと、を含む。当該複数の先端アタッチメントの何れかが選択的に前記アーム５の先端部に着脱可能に連結される。
【００２８】
図２に示す先端アタッチメント６Ａは、例えばスクラップヤード等においてスクラップを把持し搬送するためのグラップル６Ａである。グラップル６Ａは、アーム５の先端部に取り付けられるブラケット６１Ａと、ブラケット６１Ａに支持されるグラップル本体６２Ａと、当該グラップル本体６２Ａに支持される複数の爪６３Ａ（図２では４本の爪６３Ａ）とを備える。
【００２９】
図３に示す先端アタッチメント６Ｂは、例えばコンクリート構造物等の解体作業を行うための圧砕機６Ｂである。圧砕機６Ｂは、アーム５の先端部に取り付けられるブラケット６１Ｂと、前記ブラケット６１Ｂに支持される圧砕機本体６２Ｂと、前記圧砕機本体６２Ｂに支持される一対の圧砕アーム６３Ｂとを備える。
【００３０】
図４に示す先端アタッチメント６Ｃは、例えば岩盤の掘削、岩石の小割、コンクリートの破砕などに使用するためのブレーカ６Ｃである。ブレーカ６Ｃは、アーム５の先端部に取り付けられるブラケット６１Ｃと、前記ブラケット６１Ｃに支持されるブレーカ本体６２Ｃと、ブレーカ本体６２Ｃに支持されるとともにその軸方向に往復動作可能なチゼル６３Ｃとを備える。
【００３１】
図５に示す先端アタッチメント６Ｄは、例えば運搬物を把持するためのフォーク６Ｄである。フォーク６Ｄは、アーム５の先端部に取り付けられるブラケット６１Ｄと、前記ブラケット６１Ｄに支持されるフォーク本体６２Ｄと、フォーク本体６２Ｄに支持される一対の開閉アーム６３Ｄとを備える。
【００３２】
図６は、前記建設機械１００における油圧回路を示す図である。図７は、前記建設機械１００における制御装置７０の機能構成及びその入出力信号を示すブロック図である。図６及び図７に示すように、前記建設機械１００は、エンジン２０と、第１の油圧ポンプ２１と、第２の油圧ポンプ２２と、パイロットポンプ２３と、旋回モータ３０と、複数のアクチュエータと、旋回制御弁４１と、複数のアタッチメント制御弁と、旋回操作装置８１と、複数のアタッチメント操作装置と、複数の検出部と、制御装置７０と、を備える。前記複数のアタッチメント制御弁は、アーム制御弁４２と、オプション制御弁４３と、図略のブーム制御弁と、図略の先端アタッチメント制御弁と、を含む。前記複数のアタッチメント操作装置は、アーム操作装置８２と、オプション操作装置８３と、図略のブーム操作装置と、図略の先端アタッチメント操作装置と、を含む。
【００３３】
前記第１の油圧ポンプ２１及び前記第２の油圧ポンプ２２のそれぞれは、ポンプ容量が調節可能である可変容量形の油圧ポンプである。これらの油圧ポンプ２１，２２のそれぞれは、図略のレギュレータを有し、当該レギュレータは、前記制御装置７０からの容量指令信号の入力を受けることによりポンプ容量を前記容量指令信号に対応した容量に調節する。前記第１の油圧ポンプ２１、前記第２の油圧ポンプ２２及び前記パイロットポンプ２３のそれぞれは、エンジン２０によって駆動され、これにより図略のタンク内の作動油を吐出する。
【００３４】
前記旋回モータ３０は、上部旋回体２を旋回駆動させるための油圧モータである。当該旋回モータ３０は、第１の油圧ポンプ２１から吐出される作動油の供給を受けて回転する図略の出力軸を有し、当該出力軸は上部旋回体２を左右双方向に旋回させるように上部旋回体２に連結されている。具体的に、前記旋回モータ３０は、第１ポート３０ａ及び第２ポート３０ｂを有し、これらのうちの一方のポートへの作動油の供給を受けることにより当該一方のポートに対応する方向に前記出力軸が回転するとともに他方のポートから作動油を排出する。前記旋回モータ３０は、モータ容量が調節可能である可変容量形の油圧モータである。当該旋回モータ３０は、図略のレギュレータを有し、当該レギュレータは、前記制御装置７０からの容量指令信号の入力を受けることによりモータ容量を前記容量指令信号に対応した容量に調節する。
【００３５】
前記複数のアクチュエータは、図１に示すように、前記上部旋回体２に対して前記ブーム４を起伏動作させるように作動するブームシリンダ７と、当該ブーム４に対して前記アーム５を回動動作させるように作動するアームシリンダ８と、当該アーム５に対して前記先端アタッチメント（図１ではバケット６）を回動動作させるように作動する先端アタッチメントシリンダ９と、オプションシリンダ１０（図６参照）と、を含む。
【００３６】
図６に示すように、前記アームシリンダ８及びオプションシリンダ１０のそれぞれは、前記旋回モータ３０を旋回駆動する前記第１の油圧ポンプ２１と同じ油圧ポンプから吐出される作動油の供給を受けて作動するように構成されている。すなわち、旋回モータ３０と、前記アームシリンダ８と、前記オプションシリンダ１０とが、共通の第１の油圧ポンプ２１に接続されている。一方、図６では図示が省略されているが、前記ブームシリンダ７及び前記先端アタッチメントシリンダ９のそれぞれは、前記第２の油圧ポンプ２２から吐出される作動油の供給を受けて作動するように構成されている。
【００３７】
前記アームシリンダ８は、ボトム室８ａとその反対側のロッド室８ｂと、を有する。当該アームシリンダ８は、前記ボトム室８ａに作動油が供給されることにより伸長して前記アーム５を一方の方向に動かすとともに前記ロッド室８ｂから作動油を排出し、逆に前記ロッド室８ｂに作動油が供給されることにより収縮して前記アーム５を他方の方向に動かすとともに前記ボトム室８ａから作動油を排出する。
【００３８】
図６に示す前記オプションシリンダ１０は、図１に示す前記先端アタッチメントシリンダ９とは別のアクチュエータであって、図２〜図５に示す前記先端アタッチメント６Ａ〜６Ｄのそれぞれに特有の動作をさせるためのシリンダである。
【００３９】
前記オプションシリンダ１０は、ボトム室１０ａとその反対側のロッド室１０ｂと、を有する。当該オプションシリンダ１０は、前記ボトム室１０ａに作動油が供給されることにより伸長して前記先端アタッチメントの一部分を一方の方向に動かすとともに前記ロッド室１０ｂから作動油を排出し、逆に前記ロッド室１０ｂに作動油が供給されることにより収縮して前記先端アタッチメントの前記一部分を他方の方向に動かすとともに前記ボトム室１０ａから作動油を排出する。具体的には次の通りである。
【００４０】
前記先端アタッチメントが図２に示すグラップル６Ａである場合、前記オプションシリンダ１０は、例えばグラップル本体６２Ａに設けられ、複数の爪６３Ａを開閉動作させるように作動する。前記先端アタッチメントが図３に示す圧砕機６Ｂである場合、前記オプションシリンダ１０は、例えば圧砕機本体６２Ｂに設けられ、前記一対の圧砕アーム６３Ｂを開閉動作させるように作動する。前記先端アタッチメントが図４に示すブレーカ６Ｃである場合、前記オプションシリンダ１０は、例えばブレーカ本体６２Ｃに設けられ、ブレーカ本体６２Ｃに対してチゼル６３Ｃをその軸方向に前進後退動作（往復動作）させるように作動する。前記先端アタッチメントが図５に示すフォーク６Ｄである場合、前記オプションシリンダ１０は、例えばフォーク本体６２Ｄに設けられ、前記一対の開閉アーム６３Ｄを開閉動作させるように作動する。なお、前記バケット６には、上記のようなオプションシリンダ１０は設けられていない。
【００４１】
前記先端アタッチメント６Ａ〜６Ｄのそれぞれが前記特有の動作を行うときに必要とされる作動圧、すなわち、前記オプションシリンダ１０を作動させるために必要とされる作動圧は、前記先端アタッチメントの種類によって異なる。前記先端アタッチメント６Ａ〜６Ｄのうち、前記グラップル６Ａと前記フォーク６Ｄは一般的に作動圧が低く、前記圧砕機６Ｂと前記ブレーカ６Ｃは一般的に作動圧が高い。
【００４２】
図６に示すように、前記旋回制御弁４１は、前記第１の油圧ポンプ２１と前記旋回モータ３０との間に介在している。当該旋回制御弁４１は、前記旋回モータ３０を駆動するための作動油を前記第１の油圧ポンプ２１から前記旋回モータ３０の第１及び第２ポート３０ａ，３０ｂの何れかに択一的に導くとともに、当該旋回モータ３０に供給される作動油の流量である旋回流量を制御する。当該旋回制御弁４１は、３位置のパイロット切換弁であり、一対の旋回パイロットポート（一方の旋回パイロットポートＰ１と反対側の図略の旋回パイロットポート）とを有する。
【００４３】
前記旋回制御弁４１は、前記一対の旋回パイロットポートに供給されるパイロット圧がいずれも０または微小である場合は中立位置に保たれ、前記第１の油圧ポンプ２１と前記旋回モータ３０との間を遮断するとともに、センターラインＬ１をタンクに接続する。当該旋回制御弁４１は、前記一対の旋回パイロットポートの何れか一方に一定以上のパイロット圧が供給されるとその旋回パイロットポートに応じた方向にそのパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置からシフトし、前記センターラインＬ１から分岐する旋回用供給ラインＬ１１と前記第１ポート３０ａ又は前記第２ポート３０ｂとを接続するとともに前記ストロークに対応した度合いで前記センターラインＬ１を絞り、これにより前記旋回モータ３０を前記ストロークに対応する方向及び速度で作動させる。
【００４４】
前記旋回制御弁４１と前記旋回モータ３０の前記第１ポート３０ａは、第１のポートラインＬ４１により接続され、前記旋回制御弁４１と前記旋回モータ３０の前記第２のポート３０ｂは、第２のポートラインＬ４２により接続されている。前記旋回制御弁４１が前記中立位置からシフトすることにより、前記第１のポートラインＬ４１及び前記第２のポートラインＬ４２の一方のラインが作動油供給油路として機能し、他方のラインが作動油戻り油路として機能する。
【００４５】
前記アーム制御弁４２は、前記第１の油圧ポンプ２１と前記アームシリンダ８との間に介在している。当該アーム制御弁４２は、前記アームシリンダ８を駆動するための作動油を第１の油圧ポンプ２１から前記アームシリンダ８の前記ボトム室８ａ及び前記ロッド室８ｂの何れかに択一的に導くとともに、前記アームシリンダ８に供給される作動油の流量であるアーム流量を制御する。当該アーム制御弁４２は、３位置のパイロット切換弁であり、一対のアームパイロットポート（一方のアームパイロットポートＰ２と反対側の図略のアームパイロットポート）とを有する。
【００４６】
当該アーム制御弁４２は、前記一対のアームパイロットポートに供給されるパイロット圧がいずれも０または微小である場合は中立位置に保たれ、前記第１の油圧ポンプ２１と前記アームシリンダ８との間を遮断するとともに前記センターラインＬ２をタンクに接続する。当該アーム制御弁４２は、前記一対のアームパイロットポートの何れかに一定以上のパイロット圧が供給されるとそのパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置からシフトし、前記センターラインＬ２から分岐するアーム用供給ラインＬ２１と前記ボトム室８ａ又は前記ロッド室８ｂとを接続するとともに前記ストロークに対応した度合いで前記センターラインＬ２を絞り、これにより前記アームシリンダ８を前記ストロークに対応する方向及び速度で作動させる。
【００４７】
前記オプション制御弁４３は、前記第１の油圧ポンプ２１と前記オプションシリンダ１０との間に介在している。当該オプション制御弁４３は、前記オプションシリンダ１０を駆動するための作動油を第１の油圧ポンプ２１から前記オプションシリンダ１０の前記ボトム室１０ａ及び前記ロッド室１０ｂの何れかに択一的に導くとともに、前記オプションシリンダ１０に供給される作動油の流量であるオプション流量を制御する。当該オプション制御弁４３は、３位置のパイロット切換弁であり、一対のオプションパイロットポート（一方のオプションパイロットポートＰ３と反対側の図略のオプションパイロットポート）とを有する。
【００４８】
当該オプション制御弁４３は、前記一対のオプションパイロットポートに供給されるパイロット圧がいずれも０または微小である場合は中立位置に保たれ、前記第１の油圧ポンプ２１と前記オプションシリンダ１０との間を遮断するとともに前記センターラインＬ３をタンクに接続する。当該オプション制御弁４３は、前記一対のオプションパイロットポートの何れかに一定以上のパイロット圧が供給されるとそのパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置からシフトし、前記センターラインＬ３から分岐するオプション用供給ラインＬ３１と前記ボトム室１０ａ又は前記ロッド室１０ｂとを接続するとともに前記ストロークに対応した度合いで前記センターラインＬ３を絞り、これにより前記オプションシリンダ１０を前記ストロークに対応する方向及び速度で作動させる。
【００４９】
前記ブーム制御弁は、前記第２の油圧ポンプ２２と前記ブームシリンダ７との間に介在し、前記ブームシリンダ７に供給される作動油の方向を制御するとともに、前記ブームシリンダ７に供給される作動油の流量を制御するための制御弁である。前記先端アタッチメント制御弁は、前記第２の油圧ポンプ２２と前記先端アタッチメントシリンダ９との間に介在し、前記先端アタッチメントシリンダ９に供給される作動油の方向を制御するとともに、前記先端アタッチメントシリンダ９に供給される作動油の流量を制御するための制御弁である。
【００５０】
前記旋回操作装置８１は、前記旋回モータ３０を動かすための旋回操作を受け、当該
旋回操作に対応したパイロット圧が前記パイロットポンプ２３から前記旋回制御弁４１の前記一対の旋回パイロットポートの何れかに択一的に供給されるのを許容するように作動する。具体的に、当該旋回操作装置８１は、前記旋回操作を受けて回動することが可能な旋回操作部材である旋回操作レバー８１ａと、前記パイロットポンプ２３と前記一対の旋回パイロットポートとの間に介在する旋回パイロット弁８１ｂと、を有する。旋回パイロット弁８１ｂは、前記旋回操作レバー８１ａが操作されずに中立位置にあるときは閉弁して前記パイロットポンプ２３と前記一対の旋回パイロットポートとの間を遮断する一方、前記旋回操作レバー８１ａが前記中立位置から回動操作されると前記一対の旋回パイロットポートのうち前記回動操作の方向に対応する旋回パイロットポートに対して当該回動操作の量に対応した大きさのパイロット圧を供給するように開弁する。
【００５１】
前記アーム操作装置８２は、前記アームシリンダ８を動かすためのアーム操作（本発明におけるアタッチメント操作の一例）を受け、当該アーム操作に対応したパイロット圧が前記パイロットポンプ２３から前記アーム制御弁４２の前記一対のアームパイロットポートの何れかに択一的に供給されるのを許容するように作動する。具体的に、当該アーム操作装置８２は、前記アーム操作を受けて回動することが可能なアーム操作部材（本発明におけるアタッチメント操作部材の一例）であるアーム操作レバー８２ａと、前記パイロットポンプ２３と前記一対のアームパイロットポートとの間に介在するアームパイロット弁８２ｂと、を有する。アームパイロット弁８２ｂは、前記アーム操作レバー８２ａが操作されずに中立位置にあるときは閉弁して前記パイロットポンプ２３と前記一対のアームパイロットポートとの間を遮断する一方、前記アーム操作レバー８２ａが前記中立位置から回動操作されると前記一対のアームパイロットポートのうち前記回動操作の方向に対応するアームパイロットポートに対して当該回動操作の量に対応した大きさのパイロット圧を供給するように開弁する。
【００５２】
前記オプション操作装置８３は、前記オプションシリンダ１０を動かすためのオプション操作（本発明におけるアタッチメント操作の一例）を受け、当該オプション操作に対応したパイロット圧が前記パイロットポンプ２３から前記オプション制御弁４３の前記一対のオプションパイロットポートの何れかに択一的に供給されるのを許容するように作動する。具体的に、当該オプション操作装置８３は、前記オプション操作を受けて回動することが可能なオプション操作部材（本発明におけるアタッチメント操作部材の一例）であるオプション操作レバー８３ａと、前記パイロットポンプ２３と前記一対のオプションパイロットポートとの間に介在するオプションパイロット弁８３ｂと、を有する。オプションパイロット弁８３ｂは、前記オプション操作レバー８３ａが操作されずに中立位置にあるときは閉弁して前記パイロットポンプ２３と前記一対のオプションパイロットポートとの間を遮断する一方、前記オプション操作レバー８３ａが前記中立位置から回動操作されると前記一対のオプションパイロットポートのうち前記回動操作の方向に対応するオプションパイロットポートに対して当該回動操作の量に対応した大きさのパイロット圧を供給するように開弁する。なお、上記の旋回操作装置８１、アーム操作装置８２およびオプション操作装置８３はペダル式の操作部材（操作ペダル）を有するものであってもよい。
【００５３】
図７に示すように、前記複数の検出部は、旋回速度検出部９０と、吐出圧検出部９１と、傾斜検出部９２と、差圧検出部９３と、旋回操作方向検出部９４と、アーム操作方向検出部９５と、オプション操作方向検出部９６と、を備える。前記複数の検出部により検出される検出値に対応する電気信号は前記制御装置７０に入力される。
【００５４】
前記旋回速度検出部９０は、旋回モータ３０の回転速度を旋回速度として検出するためのセンサである。当該旋回速度検出部９０は、前記旋回速度を検出し、これを電気信号である旋回検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置７０に入力する。具体的には、当該旋回速度検出部９０は、検出された上部旋回体２の旋回速度の大きさ、旋回方向などを電気信号である旋回検出信号に変換し、制御装置７０に入力する。当該旋回速度検出部９０としては、例えばジャイロセンサ、エンコーダ、レゾルバなどの旋回速度センサを用いることができるが、これらに限られない。
【００５５】
前記吐出圧検出部９１は、圧力センサであって、油圧ポンプ２１の吐出圧を検出し、これを電気信号である吐出圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置７０に入力する。
【００５６】
旋回モータ３０を作動させるための旋回操作とアームシリンダ８を伸張させるアーム引きの操作とを同時に行う複合操作時に、前記吐出圧検出部９１は、駆動させるのに必要な作動圧が相対的に小さいアームシリンダ８を伸張させるための作動圧とほぼ同等の大きさになる吐出圧を検出する。
【００５７】
旋回モータ３０を作動させるための旋回操作とオプションシリンダ１０を伸張させるためのオプション操作とを同時に行う複合操作時には、前記吐出圧検出部９１は、旋回モータ３０を作動させるのに必要な作動圧とオプションシリンダ１０を伸張させるのに必要な作動圧のいずれかとほぼ同等の大きさになる吐出圧を検出する。旋回モータ３０を作動させるのに必要な作動圧に比してオプションシリンダ１０を伸張させるのに必要な作動圧が大きい場合には、前記吐出圧検出部９１は、旋回モータ３０を作動させるのに必要な作動圧とほぼ同等の大きさになる吐出圧を検出する。旋回モータ３０を作動させるのに必要な作動圧に比してオプションシリンダ１０を伸張させるのに必要な作動圧が小さい場合には、前記吐出圧検出部９１は、オプションシリンダ１０を伸張させるのに必要な作動圧とほぼ同等の大きさになる吐出圧を検出する。
【００５８】
旋回モータ３０を作動させるための旋回操作とアームシリンダ８を伸張させるアーム引きの操作とオプションシリンダ１０を伸張させるためのオプション操作とを同時に行う複合操作時には、前記吐出圧検出部９１は、アームシリンダ８を伸張させるのに必要な作動圧とオプションシリンダ１０を伸張させるのに必要な作動圧のいずれか小さい方の作動圧とほぼ同等の大きさになる吐出圧を検出する。
【００５９】
当該吐出圧検出部９１は、例えば、前記第１の油圧ポンプ２１と前記センターラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３とを接続するポンプラインＬ０に設けられている。ただし、油圧回路において当該吐出圧検出部９１が設けられる部位は、前記油圧ポンプ２１の吐出圧を検出可能な位置であればよく、前記ポンプラインＬ０に限られずラインＬ１やラインＬ２でもよい。
【００６０】
前記傾斜検出部９２は、建設機械１００の上部旋回体２の傾き（車体の傾き）を検出するための傾斜センサである。当該傾斜検出部９２は、例えば上部旋回体２（具体的には、例えば上部旋回体２のアッパーフレームなど）に取り付けられる。具体的に、当該傾斜検出部９２としては、例えば２方向の傾斜を計測可能な２軸傾斜センサを用いることができる。当該２軸傾斜センサは、例えば、Ｘ軸方向に対する上部旋回体２の傾きとＹ軸方向に対する上部旋回体２の傾きとを計測し、これらの計測結果に基づいて上部旋回体２が水平面に対してどのように傾いているかを検出可能である。前記２軸傾斜センサとしては、例えば重力加速度を計測して傾きを検出する傾斜センサなどの公知の傾斜センサを適用可能である。当該傾斜検出部９２は、前記上部旋回体２の傾きを検出し、これを電気信号である傾斜検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置７０に入力する。
【００６１】
前記差圧検出部９３は、前記旋回モータ３０における差圧（有効差圧）を検出する圧力センサである。具体的に、前記差圧検出部９３は、第１のポート圧センサ９３ａと、第２のポート圧センサ９３ｂと、を含む。前記第１のポート圧センサ９３ａは、前記旋回モータ３０の第１のポート３０ａにおける作動油の圧力である第１のポート圧（ＭＡ）を検出し、当該第１のポート圧に対応する電気信号である第１のポート圧検出信号を生成する圧力センサである。前記第２のポート圧センサ９３ｂは、前記旋回モータ３０の第２のポート３０ｂにおける作動油の圧力である第２のポート圧（ＭＢ）を検出し、当該第２のポート圧に対応する電気信号である第２のポート圧検出信号を生成する圧力センサである。これらのポート圧検出信号は制御装置７０に入力される。前記第１のポート圧センサ９３ａは、例えば前記第１のポートラインＬ４１に設けられ、前記第２のポート圧センサ９３ｂは、例えば前記第２のポートラインＬ４２に設けられている。
【００６２】
前記旋回操作方向検出部９４は、一対の旋回パイロット圧センサ（一対の圧力センサ）により構成される。前記一対の旋回パイロット圧センサのうち、一方の旋回パイロット圧センサ９４ａは、前記旋回リモコン弁８１ｂから前記旋回制御弁４１における一方の旋回パイロットポートＰ１に供給される作動油の旋回パイロット圧を検出し、これを電気信号である旋回パイロット圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置７０に入力する。前記一対の旋回パイロット圧センサのうち、図略の他方の旋回パイロット圧センサは、前記旋回リモコン弁８１ｂから前記旋回制御弁４１における図略の他方の旋回パイロットポートに供給される作動油の旋回パイロット圧を検出し、これを電気信号である旋回パイロット圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置７０に入力する。
【００６３】
前記アーム操作方向検出部９５は、一対のアームパイロット圧センサ（一対の圧力センサ）により構成される。前記一対のアームパイロット圧センサのうち、一方のアームパイロット圧センサ９５ａは、前記アームリモコン弁８２ｂから前記アーム制御弁４２における一方のアームパイロットポートＰ２に供給される作動油のアームパイロット圧を検出し、これを電気信号であるアームパイロット圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置７０に入力する。前記一対のアームパイロット圧センサのうち、図略の他方のアームパイロット圧センサは、前記アームリモコン弁８２ｂから前記アーム制御弁４２における図略の他方のアームパイロットポートに供給される作動油のアームパイロット圧を検出し、これを電気信号であるアームパイロット圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置７０に入力する。
【００６４】
前記オプション操作方向検出部９６は、一対のオプションパイロット圧センサ（一対の圧力センサ）により構成される。前記一対のオプションパイロット圧センサのうち、一方のオプションパイロット圧センサ９６ａは、前記オプションリモコン弁８３ｂから前記オプション制御弁４３における一方のオプションパイロットポートＰ３に供給される作動油のオプションパイロット圧を検出し、これを電気信号であるオプションパイロット圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置７０に入力する。前記一対のオプションパイロット圧センサのうち、図略の他方のオプションパイロット圧センサは、前記オプションリモコン弁８３ｂから前記オプション制御弁４３における図略の他方のオプションパイロットポートに供給される作動油のオプションパイロット圧を検出し、これを電気信号であるオプションパイロット圧検出信号に変換し、当該検出信号を制御装置７０に入力する。
【００６５】
なお、図６に示すように、前記建設機械１００は、吐出圧検出部９７をさらに備え、当該吐出圧検出部９７は、前記第２の油圧ポンプ２２の吐出圧を検出することで前記第２の油圧ポンプ２２の吐出圧と同等の大きさになる作動圧（前記建設機械１００が備える他のアクチュエータの作動圧）を検出するための圧力センサである。当該他のアクチュエータとしては、例えばブームシリンダ７などが挙げられるが、これに限られない。
【００６６】
図７に示すように、前記制御装置７０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、種々の制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、前記ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成される。
【００６７】
前記制御装置７０は、容量制御部７１と、トルク演算部７２と、トルク判定部７３と、吐出圧判定部７４と、操作判定部７５と、旋回ブレーキ判定部７６と、傾斜判定部７７と、旋回速度判定部７８と、を機能として備える。前記制御装置７０は、前記複数の検出部などから入力される電気信号に基づいて、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することにより、これらが機能的に構成されるように動作する。
【００６８】
前記容量制御部７１は、前記旋回操作が行われる一方で前記アタッチメント操作が行われない旋回単独操作時には、前記旋回モータ３０の容量を予め設定された第１の容量に調節するための制御を行うように構成され、前記旋回操作と前記アタッチメント操作とが同時に行われる複合操作時には、原則として、前記旋回モータ３０の容量を前記第１の容量よりも大きい第２の容量に調節するための制御を行うように構成されている。当該容量制御部７１の機能を詳細については後述する。
【００６９】
前記トルク演算部７２は、前記差圧検出部９３により検出される前記差圧と前記第２の容量とに基づいて暫定旋回トルクを演算する。当該暫定旋回トルクは、前記容量制御部７１が前記旋回モータ３０の容量を前記第１の容量から前記第２の容量に変更する前に、過トルクの発生を未然に防止する目的で、そのときの前記旋回モータ３０における前記差圧と前記第２の容量とに基づいて旋回トルクを暫定的に演算する。前記トルク演算部７２は、当該暫定旋回トルクを例えば次の式（１）に基づいて演算する。
【００７０】
暫定旋回トルク＝（前記第２の容量×前記差圧）／２π×旋回モータの効率  ・・・（１）
前記トルク判定部７３は、前記トルク演算部７２により演算された前記暫定旋回トルクが予め設定されたトルク閾値未満であるか否かを判定する。当該トルク閾値は、例えば減速機の許容トルクなどに基づいて設定される。
【００７１】
前記吐出圧判定部７４は、前記吐出圧検出部９１により検出される前記吐出圧が予め設定された吐出圧閾値未満であるか否かを判定する。
【００７２】
前記操作判定部７５は、前記旋回単独操作が行われたか否かを判定する。また、前記操作判定部７５は、前記複合操作が行われたか否かを判定する。具体的に、当該操作判定部７３は、前記旋回操作方向検出部９４により検出される前記旋回パイロット圧検出信号に基づいて前記旋回操作が行われたか否かを判定し、前記アーム操作方向検出部９５により検出される前記アームパイロット圧検出信号に基づいて前記アーム操作が行われたか否かを判定し、前記オプション操作方向検出部９６により検出される前記オプションパイロット圧検出信号に基づいて前記オプション操作が行われたか否かを判定する。前記操作判定部７５は、前記旋回操作が行われたと判定し、かつ、前記アーム操作及び前記オプション操作の何れもが行われていないと判定した場合には、前記旋回単独操作が行われたと判定する。前記操作判定部７５は、前記旋回操作が行われたと判定し、かつ、前記アーム操作及び前記オプション操作の少なくとも一方が行われたと判定した場合には、前記複合操作が行われたと判定する。
【００７３】
前記旋回ブレーキ判定部７６は、上部旋回体２の旋回に対してブレーキがかけられていない状態であるか否かを判定する。具体的に、当該旋回ブレーキ判定部７６は、例えば、前記旋回操作方向検出部９４により検出される前記旋回パイロット圧検出信号に基づく前記旋回操作レバー８１ａの位置が前記中立位置にある場合には、前記上部旋回体２の旋回に対してブレーキがかけられていると判定することができる。また、前記旋回ブレーキ判定部７６は、例えば、前記差圧検出部９３により検出される前記旋回モータ３０における前記差圧に基づいて前記上部旋回体２の旋回に対してブレーキがかけられているか、又は上部旋回体２が加速中であるかを判定することもできる。
【００７４】
前記傾斜判定部７７は、前記傾斜検出部９２により検出される検出信号に基づいて前記建設機械１００の上部旋回体２の傾き（車体の傾き）が予め設定された傾き閾値Ｄ未満であるか否かを判定する。また、前記傾斜判定部７７は、前記傾斜検出部９２により検出される検出信号及び前記旋回操作方向検出部により検出される検出信号に基づいて前記上部旋回体２の旋回方向が前記旋回落下方向ではないことの判定を行う。
【００７５】
前記旋回速度判定部７８は、前記旋回速度検出部９０により検出される前記検出信号に基づいて前記旋回速度が予め設定された速度閾値未満であるか否かを判定する。
【００７６】
図８は、実施形態に係る建設機械１００の前記制御装置７０の演算制御動作を示すフローチャートである。
【００７７】
当該制御装置７０は、これに入力される各種検出信号を読み込む（ステップＳ１）。当該制御装置７０の前記吐出圧判定部７４は、前記吐出圧が前記吐出圧閾値Ａ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２）。当該吐出圧が前記吐出圧閾値Ａ以上である場合（ステップＳ２においてＮＯ）、前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御は不要であるため、前記容量制御部７１は、前記旋回モータ３０の容量を第１の容量に調節（維持）するための制御を行う（ステップＳ１０）。具体的に、前記旋回モータ３０が例えば斜板式油圧モータである場合には、斜板が例えば前記第１の容量に対応する小傾転位置に設定される。
【００７８】
上述したように、前記先端アタッチメント６Ａ〜６Ｄのうち、前記グラップル６Ａと前記フォーク６Ｄは一般的に作動圧が低く、前記圧砕機６Ｂと前記ブレーカ６Ｃは一般的に作動圧が高い。したがって、前記アーム５の先端部に前記圧砕機６Ｂ又は前記ブレーカ６Ｃが連結され、かつ、前記第１の油圧ポンプ２１から吐出される作動油が前記オプションシリンダ１０に供給されて前記圧砕機６Ｂ又は前記ブレーカ６Ｃが作動しているときには、当該吐出圧が前記吐出圧閾値Ａ以上になりやすい。当該吐出圧が前記吐出圧閾値Ａ以上である場合には、前記起動トルクの確保ができるため旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御が不要となる。一方、前記アーム５の先端部に前記グラップル６Ａ又は前記フォーク６Ｄが連結されている場合には、前記グラップル６Ａ又は前記フォーク６Ｄが作動していても、当該吐出圧が前記吐出圧閾値Ａ未満になるため、前記起動トルクを確保するために旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御が必要となる。
【００７９】
前記吐出圧が前記吐出圧閾値Ａ未満である場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、前記操作判定部７５は、前記旋回パイロット圧検出信号に基づいて、前記旋回操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ３）。前記操作判定部７５は、前記旋回パイロット圧が予め設定された旋回パイロット圧閾値Ｂ未満である場合（ステップＳ３においてＮＯ）、前記旋回操作が行われていないと判定する。かかる場合、前記複合操作が行われていないため、前記容量制御部７１は、前記旋回モータの容量を前記第１の容量に調節（維持）するための制御を行う（ステップＳ１０）。
【００８０】
前記操作判定部７５は、前記旋回パイロット圧が前記旋回パイロット圧閾値Ｂ以上である場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、前記旋回操作が行われたと判定する。かかる場合、前記トルク演算部７２は、前記差圧検出部９３により検出される前記差圧と前記第２の容量とに基づいて暫定旋回トルクを演算し、前記トルク判定部７３は、前記トルク演算部７２により演算された前記暫定旋回トルクが予め設定されたトルク閾値Ｃ未満であるか否かを判定する（ステップＳ４）。前記暫定旋回トルクが前記トルク閾値Ｃ以上である場合（ステップＳ４においてＮＯ）、過トルクの発生を未然に防止するために、前記容量制御部７１は、前記旋回モータの容量を前記第１の容量に調節（維持）するための制御を行う（ステップＳ１０）。
【００８１】
前記暫定旋回トルクが前記トルク閾値Ｃ未満である場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、前記旋回ブレーキ判定部７６は、前記上部旋回体２の旋回に対してブレーキがかけられていない状態であるか否かを判定する（ステップＳ５）。前記上部旋回体２の旋回に対してブレーキがかけられている状態である場合（ステップＳ５においてＮＯ）、すなわち、旋回が減速中である場合、前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御は不要であるため、前記容量制御部７１は、前記旋回モータ３０の容量を第１の容量に調節（維持）するための制御を行う（ステップＳ１０）。
【００８２】
前記上部旋回体２の旋回に対してブレーキがかけられていない状態である場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、すなわち、旋回が減速していない場合、前記傾斜判定部７７は、次の判定を行う。すなわち、前記傾斜判定部７７は、前記傾斜検出部９２により検出される検出信号に基づいて前記上部旋回体２の傾き（車体の傾き）が予め設定された傾き閾値Ｄ未満であるか否かを判定する（ステップＳ６）。また、前記傾斜判定部７７は、前記傾斜検出部９２により検出される検出信号及び前記旋回操作方向検出部により検出される検出信号に基づいて前記上部旋回体２の旋回方向が前記旋回落下方向ではないことの判定を行う（ステップＳ６）。ここで、前記旋回方向が前記旋回落下方向ではないことは、前記旋回方向が水平方向であることと、前記旋回方向が前記旋回落下方向とは反対の方向（すなわち、登坂方向）であることとを含む。前記上部旋回体２の傾きが前記傾き閾値Ｄ以上であり、かつ、前記上部旋回体２の旋回方向が前記旋回落下方向である場合（ステップＳ６においてＮＯ）、前記旋回モータ３０においてキャビテーションの発生を未然に防止するために、前記容量制御部７１は、前記旋回モータ３０の容量を第１の容量に調節（維持）するための制御を行う（ステップＳ１０）。
【００８３】
前記上部旋回体２の傾きが前記傾き閾値Ｄ未満である場合、又は、前記上部旋回体２の旋回方向が前記旋回落下方向でない場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、前記旋回速度判定部７８は、前記旋回速度検出部９０により検出される前記検出信号に基づいて前記旋回速度が予め設定された速度閾値Ｅ未満であるか否かを判定する（ステップＳ７）。前記旋回速度が前記速度閾値Ｅ以上である場合（ステップＳ７においてＮＯ）、前記旋回モータの容量を前記第２の容量に調節するための制御は不要であるため、前記容量制御部７１は、前記旋回モータ３０の容量を第１の容量に調節（維持）するための制御を行う（ステップＳ１０）。
【００８４】
なお、上記ステップＳ６においてＹＥＳと判定される場合とは、前記上部旋回体２の傾きが前記傾き閾値Ｄ未満であるという条件、及び、前記上部旋回体２の旋回方向が前記旋回落下方向でないという条件の少なくとも一方の条件が満たされる場合のことである。
【００８５】
前記旋回速度が前記速度閾値Ｅ未満である場合（ステップＳ７においてＹＥＳ）、前記操作判定部７５は、前記アームパイロット圧検出信号及び前記オプションパイロット圧検出信号に基づいて、前記アーム操作及び前記オプション操作の少なくとも一方が行われたか否かを判定する（ステップＳ８）。前記アームパイロット圧が予め設定されたアームパイロット圧閾値Ｆ未満であり、かつ、前記オプションパイロット圧が予め設定されたオプションパイロット圧閾値Ｇ未満である場合（ステップＳ８においてＮＯ）、前記操作判定部７５は、前記アーム操作及び前記オプション操作の何れの操作も行われていないと判定する。かかる場合、前記複合操作が行われていないため、前記容量制御部７１は、前記旋回モータの容量を前記第１の容量に調節（維持）するための制御を行う（ステップＳ１０）。
【００８６】
前記アームパイロット圧が前記アームパイロット圧閾値Ｆ以上である場合、又は、前記オプションパイロット圧が前記オプションパイロット圧閾値Ｇ以上である場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、前記操作判定部７５は、前記旋回操作と前記アーム操作及び前記オプション操作の少なくとも一方の操作とが同時に行われる複合操作が行われていると判定する。かかる場合、容量制御部７１は、前記旋回モータ３０の容量を前記第１の容量よりも大きい前記第２の容量に調節するための制御を行う（ステップＳ９）。具体的に、前記旋回モータ３０が例えば斜板式油圧モータである場合には、斜板が例えば前記第２の容量に対応する大傾転位置に設定される。その後、制御装置７０は、上記のステップＳ１〜Ｓ１０の処理を繰り返す。
【００８７】
なお、上記ステップＳ８においてＹＥＳと判定される場合とは、前記アームパイロット圧が前記アームパイロット圧閾値Ｆ以上であるという条件、及び、前記オプションパイロット圧が前記オプションパイロット圧閾値Ｇ以上であるという条件の少なくとも一方の条件が満たされる場合のことである。
【００８８】
以上のように、前記実施形態に係る建設機械１００では、前記複合操作時における前記旋回モータ３０の容量が前記旋回単独操作時における前記旋回モータ３０の容量よりも大きい前記第２の容量に調節される。このことは、従来のように前記圧力損失の発生を伴う前記シリンダへの油量を絞る制御を行わずに、あるいはこれを制限しながら、上部旋回体２を旋回させるための旋回トルク、特に、上部旋回体２の旋回を開始させるための起動トルクが確保されることを可能にする。これにより、無駄な圧力損失が生じるのを抑制して前記第１の油圧ポンプ２１の出力を効率よく前記旋回モータ３０、前記アームシリンダ８及び前記オプションシリンダ１０に伝えることができる。一方、前記旋回単独操作時においては前記旋回モータの容量が前記第１の容量に調節されるので、前記過トルクの発生が抑制される。
【００８９】
また、前記実施形態に係る建設機械１００は、前記旋回速度が前記速度閾値未満である場合、すなわち、前記複合操作時において前記起動トルクを大きくする必要性が高い場合には、旋回モータ３０の容量を大きくして前記起動トルクを確保することを可能にする。一方、前記複合操作時において前記旋回速度が前記速度閾値以上である場合、すなわち、前記複合操作時であっても旋回トルクを大きくする必要性が低い場合には、前記旋回モータ３０の容量を前記第１の容量に調節する制御が行われる。このことは、前記旋回モータ３０の容量が前記第２の容量に調節されることに起因する旋回の最高速度の低下が抑制され、前記旋回単独操作時における旋回の最高速度と同等の最高速度を確保することを可能にする。
【００９０】
前記実施形態に係る建設機械１００は、前記吐出圧が前記吐出圧閾値未満である場合、すなわち、前記複合操作時において前記旋回トルク（特に前記起動トルク）を大きくする必要性が高い場合には、旋回モータ３０の容量を大きくして前記旋回トルクを確保することを可能にする。一方、前記複合操作時において前記吐出圧が前記吐出圧閾値以上である場合、すなわち、前記複合操作時であっても前記旋回トルクが確保されている場合には、前記旋回モータ３０の容量を前記第１の容量に調節する制御が行われる。このことは、前記旋回モータの容量が前記第２の容量に調節されることに起因する旋回の最高速度の低下が抑制され、前記旋回単独操作時における旋回の最高速度と同等の最高速度を確保することを可能にする。
【００９１】
前記実施形態に係る建設機械１００は、前記旋回操作と前記アームを動作させるためのアーム操作との複合操作時において、アームの作動圧が低い場合であっても、従来のような前記圧力損失の発生が抑制されることを可能にしつつ、前記旋回トルク（特に起動トルク）が確保されることを可能にする。
【００９２】
前記実施形態に係る建設機械１００は、前記旋回操作と前記先端アタッチメントを動作させるための先端アタッチメント操作との複合操作時において、前記先端アタッチメントの作動圧が低い場合であっても、従来のような前記圧力損失の発生が抑制されることを可能にしつつ、前記旋回トルク（特に起動トルク）が確保されることを可能にする。
【００９３】
前記実施形態に係る建設機械１００では、前記建設機械１００の上部旋回体２の傾きが前記傾き閾値未満である場合又は前記上部旋回体２が前記旋回落下方向に旋回していない場合には、前記旋回モータ３０においてキャビテーションが発生する可能性が低いので、前記複合操作時において前記旋回モータ３０の容量を前記第２の容量に調節するための制御が行われる。特に、前記複合操作時において前記上部旋回体２が前記旋回落下方向とは反対方向、すなわち、重力に抗する方向に旋回する場合には、前記複合操作時において前記旋回トルク（特に前記起動トルク）を大きくする必要性が高い。前記実施形態に係る建設機械１００は、かかる場合において前記旋回モータ３０の容量を前記第２の容量に調節するための制御が行われることにより、上部旋回体２の前記旋回トルク（特に前記起動トルク）が確保されることを可能にする。一方、前記建設機械１００の上部旋回体２の傾きが前記傾き閾値以上であり、かつ、前記上部旋回体２が前記旋回落下方向に旋回している場合には、前記複合操作時であっても前記旋回モータ３０の容量を前記第１の容量に調節する制御が行われる。このことは、前記旋回モータ３０においてキャビテーションの発生が抑制されることを可能にする。
【００９４】
前記実施形態に係る建設機械１００では、前記暫定旋回トルクが前記トルク閾値以上である場合には、前記複合操作時であっても前記旋回モータ３０の容量を前記第１の容量に調節する制御が行われる。このことは、オーバートルクの発生を未然に防止することができる。
【００９５】
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されない。本発明は、例えば次のような態様を含むことが可能である。
【００９６】
Ａ）モータ容量について
前記実施形態では、ステップＳ２〜ステップＳ８のそれぞれにおいてＮＯである場合、前記旋回モータ３０の容量を前記第１の容量に調節する制御が行われるが、これに限られない。すなわち、ステップＳ２〜ステップＳ８のそれぞれにおいてＮＯである場合、前記旋回モータ３０の容量を、前記第２の容量よりも小さい容量であって前記第１の容量とは異なる容量に調節する制御が行われてもよい。
【００９７】
Ｂ）旋回速度検出部及び旋回速度判定部について
前記実施形態では、前記建設機械１００は、旋回速度検出部及び旋回速度判定部を備えていたが、これらは省略可能である。
【００９８】
Ｃ）吐出圧検出部及び吐出圧判定部について
前記実施形態では、前記建設機械１００は、吐出圧検出部及び吐出圧判定部を備えていたが、これらは省略可能である。
【００９９】
Ｄ）傾斜検出部及び傾斜判定部について
前記実施形態に係る建設機械１００では、前記キャビテーションの発生のおそれがある場合、すなわち、前記建設機械１００が所定の傾き以上の傾斜地に配置されている場合、一律に、前記複合操作時であっても前記旋回モータ３０の容量を前記第２の容量に調節するための制御が行われず、前記旋回モータ３０の容量を前記第２の容量よりも小さい容量に調節する制御が行われてもよい。このことは、前記建設機械１００の上部旋回体２の傾きに起因する前記キャビテーションの発生が抑制されることを可能にする。
【０１００】
なお、前記実施形態では、前記建設機械１００は、傾斜検出部及び傾斜判定部を備えていたが、これらは省略可能である。
【０１０１】
Ｅ）差圧検出部及びトルク演算部について
前記実施形態では、前記建設機械１００は、差圧検出部及びトルク演算部を備えていたが、これらは省略可能である。
【０１０２】
Ｆ）共通に油圧ポンプについて
前記実施形態に係る前記第１の油圧ポンプ２１は、旋回モータ３０の駆動と、アームシリンダ８の駆動と、オプションシリンダ１０の駆動と、に兼用されるものであるが、本発明に係る第１の油圧ポンプは、旋回モータ３０の駆動と、例えば、ブームシリンダ７の駆動とに兼用されるものであってもよく、先端アタッチメントシリンダ９の駆動とに兼用されるものであってもよい。
【０１０３】
Ｇ）基体について
前記実施形態では、基体として下部走行体１を用いているが、前記基体は下部走行体１のように走行可能なものに限定されず、特定の場所に設置されて上部旋回体２を支持する基台であってもよい。
【０１０４】
Ｈ）先端アタッチメントについて
前記実施形態では、交換可能な先端アタッチメントとして、グラップル、圧砕機、ブレーカ及びフォークを例示したが、これらに限られない。
【０１０５】
Ｉ）フローチャートについて
図８に示す制御装置７０の演算制御動作を示すフローチャートにおいて、各種信号の読み込み（ステップＳ１）、旋回操作有無判定（ステップＳ３）、アーム操作及びオプション操作の有無判定（ステップＳ８）、旋回モータ３０の容量を第２の容量に変更（ステップＳ９）、および旋回モータ３０の容量を第１の容量に維持（ステップＳ１０）は必須であるが、上記以外のステップは必ずしも含まれる必要はない。上記以外のステップは必要に応じて演算制御動作に組み込むことができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１  下部走行体（基体の一例）
２  上部旋回体
３  アタッチメント
４  ブーム
５  アーム
６  バケット（先端アタッチメントの一例）
６Ａ  グラップル（先端アタッチメントの一例）
６Ｂ  圧砕機（先端アタッチメントの一例）
６Ｃ  ブレーカ（先端アタッチメントの一例）
６Ｄ  フォーク（先端アタッチメントの一例）
８  アームシリンダ
１０  オプションシリンダ
２１  第１の油圧ポンプ
２２  第２の油圧ポンプ
２３  パイロットポンプ
３０  旋回モータ
７０  制御装置
７１  容量制御部
７２  トルク演算部
８１ａ  旋回操作レバー（旋回操作部材の一例）
８２ａ  アーム操作レバー（アタッチメント操作部材の一例）
８３ａ  オプション操作レバー（アタッチメント操作部材の一例）
９０  旋回速度検出部
９１  吐出圧検出部
９２  傾斜検出部
９３  差圧検出部
９４  旋回操作方向検出部
９５  アーム操作方向検出部
９６  オプション操作方向検出部
１００  建設機械
Ｌ４１  第１ポートライン（作動油供給油路又は作動油戻り油路）
Ｌ４２  第２ポートライン（作動油供給油路又は作動油戻り油路）
【図１】
2020143544.tif 000003
【図２】
2020143544.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020143544.tif 000006
【図５】
2020143544.tif 000007
【図６】
2020143544.tif 000008
【図７】
2020143544.tif 000009
【図８】
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