(57)【要約】【課題】安いコストで、かつ機器を大型化させず、キャビテーションの発生を効果的に防止する、作業機械の制御装置を提供する。【解決手段】油圧ポンプ１２の作動油の吐出量を制御するレギュレータ３２と、該レギュレータ３２にネガコン圧を伝達可能なネガコンライン３０と、該ネガコンライン３０に設けられ、ネガコン圧を減圧してレギュレータ３２に伝達可能なネガコン圧切換弁６２と、油圧ポンプ１２から吐出された作動油を油圧アクチュエータ２２の吸い込み側へキャビテーション防止のために供給するメイクアップライン４０と、油圧アクチュエータ２２が減速されているかどうかを判断する判断手段６０ａと、を備え、判断手段６０ａが油圧アクチュエータ２２が減速されていると判断すると、ネガコン圧切換弁６２がネガコン圧を減圧してレギュレータ３２に伝達し、油圧ポンプ１２の吐出量を増大させる。【選択図】図１
2010112493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプから吐出される作動油によって作動する油圧アクチュエータを備えた作業機械の制御装置において、
前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する制御弁と、
該制御弁のセンタバイパス油路の最下流に設けられてネガコン圧を発生させるネガコン絞りと、
前記油圧ポンプの作動油の吐出量を制御するレギュレータと、
該レギュレータに前記ネガコン圧を伝達可能なネガコンラインと、
該ネガコンラインに設けられ、前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達可能なネガコン圧切換弁と、
前記油圧ポンプから吐出された作動油を前記油圧アクチュエータの吸い込み側へキャビテーション防止のために供給するメイクアップラインと、
前記油圧アクチュエータが減速されているかどうかを判断する判断手段と、
を備え、
前記判断手段が前記油圧アクチュエータが減速されていると判断すると、前記ネガコン圧切換弁が前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達し、前記油圧ポンプの吐出量を増大させることを特徴とする作業機械の制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御弁をパイロット圧により切り換える操作手段が備えられており、
前記判断手段は、該操作手段における該パイロット圧の減少速度の絶対値が所定の値以上となったとき、前記油圧アクチュエータが減速されていると判断することを特徴とする作業機械の制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記判断手段が、前記パイロット圧が所定の値以上となった後、前記油圧アクチュエータが減速されていると判断すると、前記ネガコン圧切換弁が前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達し、前記油圧ポンプの吐出量を増大させることを特徴とする作業機械の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の制御装置に関し、特に油圧アクチュエータにおけるキャビテーションの発生を防止する機能に優れた作業機械の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、一般的に用いられている油圧ショベル１００を示す斜視図であり、図６は、この油圧ショベル１００の油圧回路として一般的に用いられているネガコン回路の一例である。
【０００３】
油圧ショベル１００は、下部走行体１０２と、上部旋回体１０４と、アーム機構１０６と、を備えており、上部旋回体１０４は、下部走行体１０２に旋回可能に連結されている。
【０００４】
図６に示す油圧回路では、センタバイパス油路２０２の最下流にネガコン絞り２０４が設けられている。このネガコン絞り２０４によって発生したネガコン圧がレギュレータ２０６に作用して、油圧ポンプ２０８の吐出流量が制御される。
【０００５】
図示せぬ旋回操作レバーを操作して旋回制御弁２１０を中立位置から切り換え、油圧ポンプ２０８の吐出油が旋回モータ２１２に供給されると、上部旋回体１０４は旋回を開始する。上部旋回体１０４の旋回を停止する際には、旋回制御弁２１０を中立位置に戻して駆動用回路（センタバイパス油路２０２）を遮断するが、旋回している上部旋回体１０４の慣性力により旋回モータ２１２は即座には停止せず、回転を続けようとする。その結果、旋回モータ２１２の吸込側回路が負圧となってキャビテーションが発生するという問題がある。
【０００６】
この問題に対する対策として、図６に示すように、タンク油路２１４にメイクアップ油路２１６を接続するとともに、タンク油路２１４の下流部に背圧チェック弁２１８、２２０を設けて背圧を上昇させて、旋回用油圧モータ２１２が作動油を吸い込みやすいようにしている。これにより、作動油の吸い込み不足によるキャビテーションを防止している。
【０００７】
しかしながら、この方法では、背圧チェック弁２１８、２２０の存在により、常に所定の大きさの背圧が油圧回路に加わるため、油圧ポンプ２０８の吐出圧がその分だけ高くなる。このため、油圧ポンプ２０８の消費エネルギが増大し、エンジンの燃料消費量が増大していた。
【０００８】
この問題に対する公知技術として、特許文献１および特許文献２に記載の技術がある。特許文献１に記載の技術は、背圧チェック弁と並列に設けられたバイパス通路にバイパス弁を設け、油圧ポンプや油圧シリンダ等の油圧アクチェータを停止させる際にのみバイパス弁を閉じて背圧を発生させる技術である。
【０００９】
特許文献２に記載の技術は、図７に示すように、図６の背圧チェック弁２１８を可変差圧弁（パイロットリリーフ弁）３０２に変更するとともに、旋回減速操作を圧力スイッチ３０４からの信号に基づき検出するコントローラ３０６を設けている。コントローラ３０６は旋回減速操作を検出すると、可変差圧弁（パイロットリリーフ弁）３０２のパイロットポートにパイロット圧を作用させてタンク油路３０８を遮断して背圧を発生させて、キャビテーションを防止する。旋回減速操作がなされているとき以外はタンク油路３０８を遮断せず、背圧を発生させないようにして消費エネルギを低減する。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−８９５０５号公報
【特許文献２】特開２００３−１２０６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、バイパス弁を閉じるのにネガコン圧を使用しており、全ての油圧アクチェータの操作を停止しないとバイパス弁は閉じないため、例えば、アーム機構１０６の動作と上部旋回体１０４の旋回を同時に行っている場合、先に上部旋回体１０４の旋回操作を停止してもネガコン圧が十分に上昇しない。この結果、背圧が十分に上昇せず、旋回モータは作動油を十分に吸い込むことができず、キャビテーションが発生してしまう。
【００１２】
また、特許文献２に記載の技術は、可変差圧弁を設けることが必要である上に、この可変差圧弁の差圧を変更するための電磁切換弁３１０およびパイロットポンプ３１２を新たに設けることが必要であり、コストがかかり、かつ機器が大型化しており、実用面で問題があった。
【００１３】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、安いコストで、かつ機器を大型化させず、キャビテーションの発生を効果的に防止する、作業機械の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、油圧ポンプから吐出される作動油によって作動する油圧アクチュエータを備えた作業機械の制御装置において、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する制御弁と、該制御弁のセンタバイパス油路の最下流に設けられてネガコン圧を発生させるネガコン絞りと、前記油圧ポンプの作動油の吐出量を制御するレギュレータと、該レギュレータに前記ネガコン圧を伝達可能なネガコンラインと、該ネガコンラインに設けられ、前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達可能なネガコン圧切換弁と、前記油圧ポンプから吐出された作動油を前記油圧アクチュエータの吸い込み側へキャビテーション防止のために供給するメイクアップラインと、前記油圧アクチュエータが減速されているかどうかを判断する判断手段と、を備え、前記判断手段が前記油圧アクチュエータが減速されていると判断すると、前記ネガコン圧切換弁が前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達し、前記油圧ポンプの吐出量を増大させることにより、上記課題を解決したものである。
【００１５】
本発明では、前記判断手段が前記油圧アクチュエータが減速されていると判断すると、前記ネガコン圧切換弁が前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達し、前記油圧ポンプの吐出量を増大させる。このため、前記油圧アクチュエータが減速されている際、前記油圧ポンプの吐出量が多くなり、前記メイクアップラインを介して十分な作動油が前記旋回用油圧モータの吸い込み側に流れ込み、キャビテーションが防止される。
【００１６】
本発明において、前記制御弁をパイロット圧により切り換える操作手段が備えられている場合、前記判断手段は、例えば該操作手段における該パイロット圧の減少速度の絶対値が所定の値以上となったとき、前記油圧アクチュエータが減速されていると判断することができる。この場合には、前記判断手段が、前記パイロット圧が所定の値以上となった後、前記油圧アクチュエータが減速されていると判断した場合に、前記ネガコン圧切換弁が前記ネガコン圧を減圧して前記レギュレータに伝達し、前記油圧ポンプの吐出量を増大させるようにすることができる。これにより、前記油圧ポンプの吐出量の増大を抑制することができ、エネルギの消費量の増大を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、安いコストで、かつ機器を大型化させず、キャビテーションの発生を効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下図面に基づいて、本発明に係る作業機械の制御装置の好適な実施形態の一例について詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態の一例に係る作業機械の制御装置１０を示すブロック構成図である。
【００２０】
この制御装置１０では、図１に示すように、メインポンプ（油圧ポンプ）１２から油圧アクチュエータ（油圧シリンダ１４、旋回用油圧モータ１６、油圧シリンダ１８）への作動油の供給経路であってそれぞれの制御弁２０、２２、２４の中立位置を貫通するセンタバイパス油路２６の最下流に、ネガコン絞り２８が設けられている。このネガコン絞り２８によって発生したネガコン圧がネガコンライン３０を介してレギュレータ３２に伝達されて、メインポンプ１２の吐出量が制御される。図２は、レギュレータ３２に伝達されるネガコン圧Ｐｎとメインポンプ１２の吐出量との関係を示すグラフ図であり、伝達されるネガコン圧Ｐｎが所定の値Ｐｎ１以下のときメインポンプ１２の吐出量は最大となり、伝達されるネガコン圧Ｐｎが所定の値Ｐｎ１よりも大きくなるにつれてメインポンプ１２の吐出量は減少し、伝達されるネガコン圧Ｐｎが所定の値Ｐｎ２に達すると、メインポンプ１２の吐出量は最小となる。
【００２１】
以下では、旋回用油圧モータ１６の減速停止時のキャビテーションを防止するための構成を代表して取り上げて説明するが、油圧シリンダ１４、１８の減速停止時のキャビテーションを防止するための構成も同様の構成とすることができる。
【００２２】
ネガコン絞り２８の下流側は、オイルクーラ３４を通ってタンク３６に通じるオイルクーラライン３８と、旋回用油圧モータ１６の減速停止時のキャビテーションを防止する作動油がネガコン絞り２８の上流側から供給されるメイクアップライン４０と、に分岐している。メイクアップライン４０の一端は、２つのメイクアップバルブ４２、４４を結ぶラインの中間に設けられているメイクアップポート４６に連結されている。また、メイクアップポート４６は、油路４８を介して、２つのリリーフバルブ５０、５２を結ぶラインの中間点と連結されている。
【００２３】
旋回用制御弁２２は３位置６ポートの切換弁であり、３つの切り換え位置Ａ、Ｂ、Ｃを備えており、メインポンプ１２から旋回用油圧モータ１６へ向かう作動油の流れる方向と流量を制御する。旋回用制御弁２２のスプールの両端には、それぞれパイロットポート２２ａ、２２ｂが設けられている。また、旋回用制御弁２２のスプールの両端は、ばね２２ｃ、２２ｄで付勢されている。
【００２４】
旋回用制御弁２２のスプールの位置の切り換えは、旋回リモコンレバー装置（操作手段）５４を操作して、旋回用制御弁２２のパイロットポート２２ａ、２２ｂに供給するパイロット圧を制御することにより行う。旋回リモコンレバー装置５４は、レバー５４ａと、リモコン弁５４ｂ、５４ｃと、パイロットポンプ５４ｄとを有してなる。
【００２５】
なお、旋回用制御弁２２のスプールの３つの位置Ａ、Ｂ、Ｃは、代表的な状態を模式的に示したものであり、各位置にステップ状に切り換わるのではなく、作動油の流通を完全に停止させた完全ブロック状態の中立位置Ｂを中心として、Ａ側またはＣ側に向けて中間位置Ｂを含んで滑らかに切換可能である。従って、オペレータが旋回リモコンレバー装置５４を操作して、中立位置Ｂから作動状態のＡ、Ｃへの切り換わり状態を制御することにより、作動油の供給流量の可変制御が可能である。
【００２６】
旋回リモコンレバー装置（操作手段）５４の操作によって旋回用制御弁２２のパイロットポート２２ａ、２２ｂに供給されるパイロット圧は、圧力センサ５６によって測定され、その測定データは電気信号線５８を介してコントローラ６０に送られる。そして、コントローラ６０の判断部（判断手段）６０ａは、圧力センサ５６による測定データに基づき、旋回用油圧モータ１６が減速されているかどうかを判断する（この判断手法については後述する）。
【００２７】
ネガコンライン３０の中途には、電磁切換弁であるネガコン圧切換弁６２が設けられている。ネガコン圧切換弁６２は、２位置４ポートの切換弁であり、２つの切り換え位置Ｄ、Ｅを備えており、また、４つのポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を備えている。
【００２８】
ネガコン圧切換弁６２が切り換え位置Ｄのとき、ポートＰ１とポートＰ３とが連通し、ネガコンライン３０における作動油の流通は完全に自由な状態となり、ネガコン圧は減圧されずにレギュレータ３２に伝達される。ネガコン圧切換弁６２が切り換え位置Ｅのとき、ポートＰ１はブロックされるので、ネガコンライン３０における作動油の流通は完全にブロックされた状態となり、また、ポートＰ２とポートＰ３とが連通するので、レギュレータ３２に伝達されるネガコン圧Ｐｎは零（レギュレータ３２に作用する圧力は最低（タンク圧））となる。
【００２９】
ネガコン圧切換弁６２のスプールの一端には、該スプールの位置を切り換え位置Ｄまたは切り換え位置Ｅに切り換えるためのソレノイド部６２ａが設けられている。また、ネガコン圧切換弁６２のスプールの他端はばね６２ｂで付勢されており、ネガコン圧切換弁６２のスプールは切り換え位置Ｄ側に常に付勢されている。
【００３０】
判断部（判断手段）６０ａが旋回用油圧モータ１６の減速がなされていると判断すると、コントローラ６０は、減速中との電気信号を、所定時間Δｔ２の間だけ電気信号線６４を介してネガコン圧切換弁６２のソレノイド部６２ａに送る。減速中との電気信号がソレノイド部６２ａに送られている時間Δｔ２の間、ソレノイド部６２ａは、ばね６２ｂを押し縮めるようにネガコン圧切換弁６２のスプールを押して、切り換え位置Ｅにスプールを移動させる。ネガコン圧切換弁６２のスプールが切り換え位置Ｅのとき、ポートＰ２とポートＰ３とが連通し、ポートＰ１がブロックされてネガコンライン３０が遮断され、レギュレータ３２に伝達されるネガコン圧は最低（タンク圧）となり、メインポンプ１２の吐出量は最大となる。所定時間Δｔ２が経過すると、コントローラ６０は、ソレノイド部６２ａに電気信号を送ることを停止し、ネガコン圧切換弁６２のスプールは、ばね６２ｂの付勢力により押されて切り換え位置Ｄとなる。ネガコン圧切換弁６２のスプールが切り換え位置Ｄのとき、ポートＰ１とポートＰ３とが連通してネガコンライン３０内の作動油の流通は自由となる。そして、ネガコンライン３０を介してネガコン圧がレギュレータ３２に減圧されずに伝達され、メインポンプ１２の吐出量が制御される。
【００３１】
なお、図１では図示の都合上、油圧シリンダ１４、１８への作動油の給排を行う油路は記載を一部省略している。
【００３２】
次に、上述のように構成された本実施形態に係る作業機械の制御装置１０の作用を、コントローラ６０のキャビテーション防止のための動作とともに説明する。
【００３３】
図３（Ａ）は、旋回パイロット圧のタイムチャートの一例で、図３（Ｂ）は、そのときの本実施形態におけるネガコン圧のタイムチャートである。図４は、コントローラ６０のキャビテーション防止のための動作のフローチャートである。まず、図３における各状態（図３（Ａ）の状態（ａ）〜（ｅ）、図３（Ｂ）の状態（ｆ）〜（ｈ））について説明する。
【００３４】
図３（Ａ）の状態（ａ）は、旋回リモコンレバー装置５４のレバー５４ａが中立位置にあってパイロット油路６６ａ、６６ｂに供給されるパイロット圧が零の状態である。このため、旋回用制御弁２２のスプールは切り換え位置Ｂの中立位置の状態にあり、旋回用油圧モータ１６へ作動油は供給されていない。その結果、メインポンプ１２から吐出された作動油は、全量、センタバイパス油路２６の最下流の絞り２８の手前に達し、ネガコン圧は最大となり（図３（Ｂ）の状態（ｆ））、メインポンプ１２の吐出量は最小となる。
【００３５】
図３（Ａ）の状態（ｂ）は、旋回リモコンレバー装置５４のレバー５４ａのＬ方向またはＲ方向への操作がなされ始め、パイロット油路６６ａ、６６ｂに供給されるパイロット圧が上昇している状態である。このため、旋回用制御弁２２のスプールは切り換え位置Ａまたは切り換え位置Ｃの状態に切り換わりつつあり、旋回用油圧モータ１６への作動油の供給量が増加している状態である。旋回用油圧モータ１６への作動油の供給量が増加するにつれてセンタバイパス油路２６の最下流のネガコン絞り２８の手前に達する作動油の量は減少し、ネガコン圧もそれにつれて減少していく（図３（Ｂ）の状態（ｇ））。
【００３６】
図３（Ａ）の状態（ｃ）は、旋回リモコンレバー装置５４のレバー５４ａのＬ方向またはＲ方向への操作量が最大（フルレバー）となり、パイロット油路６６ａ、６６ｂに供給されるパイロット圧が最大となっている状態である。このため、旋回用制御弁２２のスプールは切り換え位置Ａまたは切り換え位置Ｃの状態に完全に切り換わっており、旋回用油圧モータ１６への作動油の供給量は最大となっている。このため、メインポンプ１２から吐出された作動油は、大部分、旋回用油圧モータ１６に達してその駆動に使われ、センタバイパス油路２６の最下流の絞り２８の手前に達する作動油の量は最小となって、ネガコン圧は最小となり（図３（Ｂ）の状態（ｈ））、メインポンプ１２の吐出量は最大となる。
【００３７】
図３（Ａ）の状態（ｄ）は、旋回リモコンレバー装置５４のレバー５４ａがフルレバー状態から中立位置へ戻され始め、パイロット油路６６ａ、６６ｂに供給されるパイロット圧が下降している状態である。このため、旋回用制御弁２２のスプールは切り換え位置Ａまたは切り換え位置Ｃの状態から中立位置である切り換え位置Ｂに切り換わりつつあり、旋回用油圧モータ１６への作動油の供給量が減少している状態であり、旋回用油圧モータ１６の減速がなされている状態である。本実施形態では、コントローラ６０の判断部６０ａが、旋回用油圧モータ１６の減速がなされている状態かどうかを判断するが、具体的には、コントローラ６０の判断部６０ａは、旋回パイロット圧の減少速度ΔＰｉ／Δｔ１（旋回パイロット圧が減少しているとき、ΔＰｉは負の値）の絶対値が所定の値β以上となっている状態を、旋回用油圧モータ１６の減速がなされている状態であると判断する。
【００３８】
図３（Ａ）の状態（ｅ）は、旋回リモコンレバー装置５４のレバー５４ａが中立位置にもどされて、パイロット油路６６ａ、６６ｂに供給されるパイロット圧が零の状態である。このため、旋回用制御弁２２のスプールは切り換え位置Ｂの中立位置の状態にあり、旋回用油圧モータ１６へ作動油は供給されていない（メイクアップライン４０から供給される作動油を除く）。
【００３９】
次に、図４のフローチャートを用いて、キャビテーション防止のための動作を説明するとともに、図３（特に図３（Ｂ）の状態（ｉ）〜（ｋ））を用いて制御装置１０の作用を説明する。
【００４０】
コントローラ６０の判断部６０ａは、圧力センサ５６からの電気信号（パイロット油路６６ａ、６６ｂのパイロット圧の測定データ）に基づき、旋回リモコンレバー装置５４のレバー５４ａがフルレバー（レバー５４ａのＬ方向またはＲ方向への操作量が最大）となっているかどうかを判断する。具体的には、旋回パイロット圧Ｐｉが所定の値α以上となっているとき、レバー５４ａがフルレバーとなっていると判断する（ステップＳ１）。所定の値αは、上部旋回体１０４の重量等を考慮して、適宜定めることができる。
【００４１】
ステップＳ１で判断部６０ａがレバー５４ａがフルレバーとなっていると判断したら、次に判断部６０ａは、圧力センサ５６からの電気信号（パイロット油路６６ａ、６６ｂのパイロット圧の測定データ）に基づき、旋回パイロット圧の減少速度ΔＰｉ／Δｔ１（旋回パイロット圧が減少しているとき、ΔＰｉは負の値）の絶対値が所定の値β以上となっているかどうかを判断する（ステップＳ２）。所定の値βは、上部旋回体１０４の重量等を考慮して、適宜定めることができる。
【００４２】
ステップＳ２で判断部６０ａが旋回パイロット圧の減少速度ΔＰｉ／Δｔ１の絶対値が所定の値β以上となっていると判断したら、コントローラ６０は、油圧アクチュエータ（旋回用油圧モータ）１６が減速中との電気信号を、電気信号線６４を介してネガコン圧切換弁６２のソレノイド部６２ａに送り（ステップＳ３）、ソレノイド部６２ａを作動させる（ステップＳ４）。この電気信号がソレノイド部６２ａに送られている間、ソレノイド部６２ａは作動し、ばね６２ｂを押し縮めるようにネガコン圧切換弁６２のスプールを押して、切り換え位置Ｅにスプールを移動させる。ネガコン圧切換弁６２のスプールが切り換え位置Ｅのとき、ポートＰ２とポートＰ３とが連通し、ポートＰ１がブロックされてネガコンライン３０が遮断され（ステップＳ５）、レギュレータ３２に伝達されるネガコン圧Ｐｎは零（レギュレータ３２に作用する圧力は最低（タンク圧））となり（ステップＳ６）、メインポンプ１２の吐出量は最大となる（ステップＳ７）。これにより、メイクアップライン４０およびメイクアップポート４６を介して旋回用油圧モータ１６の吸い込み側に潤沢に作動油が流れ込み、キャビテーションが防止される。
【００４３】
ステップＳ２で判断部６０ａが旋回パイロット圧の減少速度ΔＰｉ／Δｔ１の絶対値が所定の値β以上となっていると判断してから所定時間Δｔ２の間だけ、コントローラ６０は減速中との電気信号をソレノイド部６２ａに送る。減速中との電気信号が送られている時間Δｔ２の間、ネガコンライン３０が遮断され、レギュレータ３２に伝達されるネガコン圧Ｐｎは零（レギュレータ３２に作用する圧力は最低（タンク圧））となり（図３（Ｂ）の状態（ｊ））、メインポンプ１２の吐出量は最大となる。このため、時間Δｔ２の間、メインポンプ１２からメイクアップライン４０に供給される作動油は潤沢であり、減速がなされている旋回用油圧モータ１６の吸い込み側に十分な作動油が流れ込み、キャビテーションの発生が防止される。
【００４４】
時間Δｔ２が経過したら（ステップＳ８）、コントローラ６０は減速中との電気信号をソレノイド部６２ａに送ることを中止し（ステップＳ９）、ソレノイド部６２ａの作動を停止させる（ステップＳ１０）。ソレノイド部６２ａの作動が停止すると、ネガコン圧切換弁６２はばね６２ｂの付勢力により切り換え位置Ｄに切り換わり、ポートＰ１とポートＰ３とが連通してネガコンライン３０は連通し（ステップＳ１１）、レギュレータ３２に伝達されるネガコン圧Ｐｎは上昇し（図３（Ｂ）の状態（ｋ））、メインポンプ１２の吐出量は減少する。ネガコンライン３０が連通すると、ネガコンライン３０を介してネガコン圧がレギュレータ３２に伝達され、メインポンプ１２の吐出量は、図２に示す関係に基づき、ネガコンライン３０を介してレギュレータ３２に伝達されるネガコン圧Ｐｎによって再び制御される。なお、時間Δｔ２の長さの設定は変更可能であり、上部旋回体１０４の重量や、上部旋回体１０４の減速開始から上部旋回体１０４の旋回停止までの一般的な時間等を考慮して、適宜定めることができる。
【００４５】
なお、ステップＳ３で、減速中との電気信号の送信をコントローラ６０が開始しても、すぐにはネガコン圧切換弁６２によるネガコンライン３０の完全な遮断が行われないため、減速操作の初期には、図３（Ｂ）の状態（ｉ）のようにレギュレータ３２に伝達されるネガコン圧Ｐｎはわずかに上昇する。
【００４６】
また、本実施形態では、ステップＳ１でフルレバー状態にあることを確認した後、ステップＳ２で旋回パイロット圧の減少速度を計測し、その減少速度の絶対値が所定の値β以上となったとき、ステップＳ３以降でネガコン圧切換弁６２によるネガコンライン３０の遮断を行って、レギュレータ３２に伝達されるネガコン圧Ｐｎを零（レギュレータ３２に作用する圧力は最低（タンク圧））にし、メインポンプ１２の吐出量を最大にして、キャビテーションの発生を防止しているが、ステップＳ１でフルレバー状態にあることを確認している理由は、フルレバー状態に達する前に上部旋回体１０４の減速がなされた場合、上部旋回体１０４の慣性力はさほど大きくなっていないため、旋回用制御弁２２のスプールが切り換え位置Ｂの中立位置にもどって、旋回用油圧モータ１６に旋回用制御弁２２を介しての作動油が供給されなくなってもキャビテーションは発生しにくいからである。ステップＳ１でフルレバー状態にあることを確認することにより、メインポンプ１２の吐出量の増大を抑制することができ、エネルギの消費量の増大を抑制することができる。
【００４７】
また、ステップＳ１でフルレバー状態にあることを確認することを省略し、旋回用油圧モータ１６の減速がなされているかどうかの判断（ステップＳ２）から開始して、フルレバー状態になったかどうかにかかわらず、旋回パイロット圧の減少速度の絶対値が所定の値β以上になったら、ネガコン圧切換弁６２によるネガコンライン３０の遮断を行うようにしてもよい。このようにすると、フルレバー状態に達する前に旋回用油圧モータ１６の減速がなされた場合についても、ネガコン圧切換弁６２がネガコンライン３０を遮断し、レギュレータ３２に伝達されるネガコン圧Ｐｎを零（レギュレータ３２に作用する圧力は最低（タンク圧））にし、メインポンプ１２の吐出量を最大にするので、キャビテーションはより発生しにくくなる。ただし、メインポンプ１２の吐出量が多くなるので、エネルギの消費量は増大する。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態に係る制御装置１０によれば、フルレバー状態に達した後、旋回用油圧モータ１６の減速がなされると、ネガコン圧切換弁６２がネガコンライン３０の遮断を所定時間Δｔ２だけ行って、レギュレータ３２に伝達されるネガコン圧Ｐｎを零（レギュレータ３２に作用する圧力は最低（タンク圧））にし、メインポンプ１２の吐出量を最大にするので、メイクアップライン４０を介して旋回用油圧モータ１６の吸い込み側に流れ込む作動油は潤沢であり、キャビテーションは発生しにくくなっている。このため、従来のようにオイルクーラライン３８に背圧チェックバルブを設けて背圧を立て、メイクアップライン４０から旋回用油圧モータ１６の吸い込み側に流れ込む作動油の量を確保して、キャビテーションの発生を防ぐ必要はない。したがって、本実施形態に係る制御装置１０では、従来のようにオイルクーラライン３８に背圧チェックバルブを設ける必要がなく、この分、設備面のコストが安くなる。
【００４９】
また、オイルクーラライン３８に背圧チェックバルブを設けていないので、ネガコン圧切換弁６２がネガコンライン３０の遮断を行って、レギュレータ３２に伝達されるネガコン圧Ｐｎを零（レギュレータ３２に作用する圧力は最低（タンク圧））にし、メインポンプ１２の吐出量を最大にする旋回減速時以外においては、背圧が低減されるので、全体としてメインポンプ１２の吐出圧が下がり、無駄なエネルギの消費が減り、エネルギ効率が向上する。
【００５０】
ただし、オイルクーラライン３８に背圧チェックバルブを設けてもよく、この場合はメイクアップライン４０から旋回用油圧モータ１６の吸い込み側に流れ込む作動油の量をより確保しやすくなる。また、設ける背圧チェックバルブはクラッキング圧力の小さいもので十分である。
【００５１】
また、設備面ではネガコンライン３０にネガコン圧切換弁６２を追加すればよいので、安いコストで、かつ機器を大型化させず、本発明を実施することができる。
【００５２】
なお、以上説明した実施形態では、ネガコン圧切換弁６２のスプールは２つの切り換え位置Ｄ、Ｅにステップ状に切り換わるように説明したが、スプールが切り換え位置Ｄと切り換え位置Ｅとの間を連続的に滑らかに切換可能なようにされた切換弁をネガコン圧切換弁６２に用いてもよい。
【００５３】
ネガコン圧切換弁６２がこのような切換弁である場合、ネガコン圧切換弁６２は、ネガコン圧を任意に減圧してレギュレータ３２に伝達することができ、旋回用油圧モータ１６の減速の程度に応じて、レギュレータ３２に伝達するネガコン圧Ｐｎを減圧することができる。このため、旋回用油圧モータ１６の減速の程度に応じて、メインポンプ１２の吐出量を調整することができ、キャビテーション防止とエネルギ消費の低減を両立するためのよりきめ細かい制御が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
建設用の作業機械のように旋回部位の重量が大きい作業機械に特に有効に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る作業機械の制御装置を示すブロック構成図
【図２】レギュレータ３２に伝達されるネガコン圧Ｐｎとメインポンプ１２の吐出量との関係を示すグラフ図
【図３】（Ａ）旋回パイロット圧のタイムチャートの一例、（Ｂ）そのときの本実施形態におけるネガコン圧のタイムチャート
【図４】コントローラ６０のキャビテーション防止のための動作のフローチャート
【図５】一般的に用いられている油圧ショベルを示す斜視図
【図６】一般的に用いられているネガコン回路の一例
【図７】特許文献２に記載の技術の要部のブロック構成図
【符号の説明】
【００５６】
１０…制御装置
１２…メインポンプ（油圧ポンプ）
１４、１８…油圧シリンダ
１６…旋回用油圧モータ
２０、２２、２４…制御弁（２２は旋回用制御弁）
２６…センタバイパス油路
２８…ネガコン絞り
３０…ネガコンライン
３２…レギュレータ
３４…オイルクーラ
３６…タンク
３８…オイルクーラライン
４０…メイクアップライン
４２、４４…メイクアップバルブ
４６…メイクアップポート
５０、５２…リリーフバルブ
５４…旋回リモコンレバー装置（操作手段）
５６…圧力センサ
５８、６４…電気信号線
６０…コントローラ
６０ａ…判断部（判断手段）
６２…ネガコン圧切換弁
６２ａ…ソレノイド部
６２ｂ…ばね
６６ａ、６６ｂ…パイロット油路
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４…ポート
α…所定の値（旋回パイロット圧）
β…所定の値（旋回パイロット圧の減少速度ΔＰｉ／Δｔ１の絶対値）
Δｔ２…所定時間
【図１】
2010112493.tif 000003
【図２】
2010112493.tif 000004
【図３】
2010112493.tif 000005
【図４】
2010112493.tif 000006
【図５】
2010112493.tif 000007
【図６】
2010112493.tif 000008
【図７】
2010112493.tif 000009