(57)【要約】【課題】作業機械の旋回油圧制御装置に関し、簡素な構成で、旋回加速時のリリーフロスを削減する。【解決手段】作業機械の旋回時における油圧ポンプ２ａの出力を制御する。  まず、旋回動作に係る旋回操作量ＰHを旋回操作量検出手段１１で検出し、該旋回操作量ＰHの単位時間当たりの増加量を立ち上がり制限手段１３で制限し、これを制限旋回操作量Ｆとする。さらに、ポンプ出力制御手段１２を用いて油圧ポンプ２ａの出力を該制限旋回操作量Ｆに応じた大きさに制御する。【選択図】図１
2011021694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械に搭載されたエンジンと、
該エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
該作業機械の旋回動作に係る旋回操作量を検出する旋回操作量検出手段と、
該旋回操作量検出手段で検出された該旋回操作量の単位時間当たりの増加量を制限した制限旋回操作量を出力する立ち上がり制限手段と、
該立ち上がり制限手段から出力される該制限旋回操作量に応じた大きさに該油圧ポンプの出力を制御するポンプ出力制御手段と、
を備えたことを特徴とする、作業機械の旋回油圧制御装置。
【請求項２】
該立ち上がり制限手段が、
該旋回操作量の上限値を設定するリミッタと、
該旋回操作量を入力された該リミッタから出力される値を積算したものを該制限旋回操作量として出力する積分器と、
該制限旋回操作量を該旋回操作量から減算して該リミッタへ入力する減算器と、を有するとともに、
該旋回操作量の非検出時に、該積分器で積算された該制限旋回操作量をリセットするリセット手段をさらに備えた
ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の旋回油圧制御装置。
【請求項３】
該作業機械の旋回以外の動作に係る他操作の有無を検出する他操作検出手段をさらに備え、
該ポンプ出力制御手段が、
該他操作検出手段における該他操作の検出時に、該油圧ポンプの出力を標準出力に制御するとともに、
該他操作検出手段における該他操作の非検出時に、該油圧ポンプの出力を該標準出力以下の範囲で、該制限旋回操作量に応じた大きさに制御する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の作業機械の旋回油圧制御装置。
【請求項４】
該ポンプ出力制御手段が、
該油圧ポンプの出力の大きさを規定するパワーシフト圧伝達回路と、
該パワーシフト圧伝達回路上に介装された電磁比例弁とを有するとともに、
該制限旋回操作量に応じて該電磁比例弁の開度を制御する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の作業機械の旋回油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の旋回動作時における油圧ポンプの出力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルに代表される作業機械では、油圧モータを用いて上部旋回体を下部走行体に対して旋回可能に構成されている。一方、作業機械はその慣性質量が大きいため、油圧モータの起動時，加速時に油圧回路内の作動油圧が極めて高圧となり、作動油のリリーフロスが発生する。従来、このようなリリーフロスを低減するための種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、旋回モータの作動時に油圧ポンプの吐出流量を減少させてリリーフロスを低減させる技術が開示されている。この技術では、旋回レバーに連動するパイロット弁からのパイロット圧を検出するとともに、流量制御弁及び旋回モータ間の回路上の作動油圧を検出し、これらの値に基づいて油圧ポンプの斜板角を制御している。このような構成により、リリーフロスを低減できるとともに、発熱や高温による旋回モータの劣化を防止できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１９５３２２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の記載された技術では、旋回速度に応じて要求される必要流量Ｑｎに対し旋回モータの加速に必要なリリーフ流量ｑを加算した量の作動油が油圧ポンプから吐出されるように、油圧ポンプの斜板が制御されるため、旋回モータが加速しなくなるまでの間はリリーフ流量ｑに相当する作動油が常にロスとなる。つまり、この技術では、油圧ポンプからの吐出流量が最大流量となるまでの間は、リリーフロスをリリーフ流量ｑよりも小さくすることができない。
【０００６】
また、特許文献１に記載されたような従来の技術では、制御用のセンサや制御弁の数が多く、作業機械の標準的なシステムを大幅に改造する必要が生じ、コストが高騰するという課題がある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、旋回加速時のリリーフロスを削減することができるようにした、作業機械の旋回油圧制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明の作業機械の旋回油圧制御装置は、作業機械に搭載されたエンジンと、該エンジンによって駆動される油圧ポンプと、該作業機械の旋回動作に係る旋回操作量を検出する旋回操作量検出手段と、該旋回操作量検出手段で検出された該旋回操作量の単位時間当たりの増加量を制限した制限旋回操作量を出力する立ち上がり制限手段と、該立ち上がり制限手段から出力される該制限旋回操作量に応じた大きさに該油圧ポンプの出力を制御するポンプ出力制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の本発明の作業機械の旋回油圧制御装置は、請求項１記載の構成に加え、該立ち上がり制限手段が、該旋回操作量の上限値を設定するリミッタと、該旋回操作量を入力された該リミッタから出力される値を積算したものを該制限旋回操作量として出力する積分器と、該制限旋回操作量を該旋回操作量から減算して該リミッタへ入力する減算器と、を有するとともに、該旋回操作量の非検出時に、該積分器で積算された該制限旋回操作量をリセットするリセット手段をさらに備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の本発明の作業機械の旋回油圧制御装置は、請求項１又は２記載の構成に加え、該作業機械の旋回以外の動作に係る他操作の有無を検出する他操作検出手段をさらに備え、該ポンプ出力制御手段が、該他操作検出手段における該他操作の検出時に、該油圧ポンプの出力を標準出力に制御するとともに、該他操作検出手段における該他操作の非検出時に、該油圧ポンプの出力を該標準出力の代わりに、該制限旋回操作量に応じた大きさに制御することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４記載の本発明の作業機械の旋回油圧制御装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の構成に加え、該ポンプ出力制御手段が、該油圧ポンプの出力の大きさを規定するパワーシフト圧伝達回路と、該パワーシフト圧伝達回路上に介装された電磁比例弁とを有するとともに、該制限旋回操作量に応じて該電磁比例弁の開度を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の作業機械の旋回油圧制御装置（請求項１）によれば、旋回操作量の時間増加率を制限することにより、急激な旋回操作時であっても緩やかに旋回操作を行ったときと同等のポンプ出力制御が可能となり、旋回加速時のリリーフロスを削減することができる。
さらに、本発明では旋回操作量検出手段や立ち上がり制限手段，ポンプ出力制御手段といった各構成が簡素であり、センサ類をほとんど用いることなく旋回加速時のリリーフロスを低減させることができる。
【００１２】
また、本発明の作業機械の旋回油圧制御装置（請求項２）によれば、旋回操作の停止時に制限旋回操作量をリセットすることにより、旋回動作がそのまま継続されるようなことがなく、良好な操作性を獲得することができる。
また、本発明の作業機械の旋回油圧制御装置（請求項３）によれば、旋回操作と他の操作（例えば、ブーム操作や走行操作）の検出時にはポンプ出力が標準出力となるため、遅滞なく他の操作を実施することができる。
【００１３】
また、本発明の作業機械の旋回油圧制御装置（請求項４）によれば、パワーシフト圧伝達回路上の電磁比例弁の開度を制御することで、正確かつ容易に油圧ポンプの出力を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る旋回油圧制御装置が適用された作業機械の旋回動作に係る回路の全体構成を示す油圧回路図である。
【図２】本旋回油圧制御装置における油圧ポンプ特性を示すグラフである。
【図３】本旋回油圧制御装置に係る制御ブロック図である。
【図４】本旋回油圧制御装置の作用を説明するためのグラフであり、（ａ）は旋回パイロット圧の経時変動、（ｂ）は旋回モータの回転数の経時変動、（ｃ）は油圧ポンプから供給される作動油圧の経時変動、（ｄ）は油圧ポンプから供給される作動油流量の経時変動、（ｅ）は本旋回油圧制御装置のフィルタ出力の経時変動をそれぞれ示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［１．回路構成］
本発明は、図１に示す油圧ショベルの油圧回路に適用されている。ここでは、油圧ショベルの上部旋回体を下部走行体に対して水平方向に旋回駆動する旋回モータ６と、ブームを伸縮駆動する油圧シリンダ１７に係る回路が模式的に示されており、その他のアクチュエータに係る回路に関しては記載を省略している。
【００１６】
本油圧回路は、旋回モータ６へ作動油を供給する第一油圧回路Ｌ１，油圧シリンダ１７へ作動油を供給する第二油圧回路Ｌ２，旋回モータ６の操作パイロット回路Ｌ３，ネガコン圧伝達回路Ｌ４及びパワーシフト圧伝達回路Ｌ５を備えて構成されている。
第一油圧回路Ｌ１上には第一油圧ポンプ２ａが配設され、第二油圧回路Ｌ２上には第二油圧ポンプ２ｂが配設されている。これらの油圧ポンプ２ａ，２ｂはともにエンジン１によって駆動されている。以下、これらの油圧ポンプ２ａ，２ｂを総称して、単に油圧ポンプ２とも呼ぶ。
【００１７】
油圧ポンプ２にはレギュレータ３が併設されている。レギュレータ３は各油圧ポンプ２ａ，２ｂの最大出力及び吐出流量を個別に制御するものである。以下、第一油圧ポンプ２ａに併設されたものを第一レギュレータ３ａと呼び、第二油圧ポンプ２ｂに併設されたものを第二レギュレータ３ｂと呼ぶ。
第一油圧回路Ｌ１において、第一油圧ポンプ２ａと旋回モータ６との間には旋回制御バルブ４ａが介装されている。同様に、第二油圧回路Ｌ２においては、第二油圧ポンプ２ｂと油圧シリンダ１７との間にブーム制御バルブ４ｂが介装されている。
【００１８】
これらの旋回制御バルブ４ａ及びブーム制御バルブ４ｂは、流量制御スプール（ステム）位置を複数の位置に切り替えて作動油の流量及び流通方向を可変制御する流量制御弁として構成されて、メインコントロールバルブ４に内蔵されている。なお、旋回制御バルブ４ａの流量制御スプールを駆動するための回路が操作パイロット回路Ｌ３である。
また、第一油圧回路Ｌ１及び第二油圧回路Ｌ２のそれぞれのセンタバイパス上には、リリーフバルブ５，５が介装されている。これらのリリーフバルブ５，５は、各センタバイパスの作動油圧をいわゆるネガコン圧として取り出すために設けられたものである。前述のネガコン圧伝達回路Ｌ４は各リリーフバルブ５，５の上流側（油圧ポンプ２側）のセンタバイパスから分岐して形成され、各レギュレータ３ａ，３ｂへと接続されている。
【００１９】
旋回制御バルブ４ａよりも下流側（旋回モータ６側）では、旋回モータ６に対して並列に三本の作動油流路が形成されている。それらの流路のうちの二本には、リリーフバルブ７ａ，７ｂが一つずつ介装されている。一方のリリーフバルブ７ａは、図１中において旋回モータ６の右側から流入する作動油の上限圧を規定するものであり、他方のリリーフバルブ７ｂは、旋回モータ６の左側から流入する作動油の上限値を規定している。
【００２０】
また、残りの流路上にはメイクアップバルブ８（真空防止弁）が介装されている。メイクアップバルブ８は、旋回モータ６の減速時やブレーキ時におけるバキュームの発生を防止するためのバルブであり、旋回モータ６の作動油排出側の回路圧が低下したときにタンク１６側から作動油を補充するように機能する。
操作パイロット回路Ｌ３は、旋回制御バルブ４ａの流量制御スプールの両端とリモコンバルブ９とを接続するパイロット回路である。リモコンバルブ９では、図示しない旋回レバーに入力された操作量に応じた大きさの旋回パイロット圧（いわゆるリモコン圧）が生じ、その旋回パイロット圧が旋回レバーの操作方向に応じて流量制御スプールの何れか一方の端部へと導入される。
【００２１】
また、リモコンバルブ９には旋回パイロット圧を検出するためのシャトルバルブ１０及び旋回レバー圧力センサ１１（旋回操作量検出手段）が内蔵されている。シャトルバルブ１０は、流量制御スプールの両端部へ導入される旋回パイロット圧のうちの高圧の一方を選択する高圧選択弁である。
旋回レバー圧力センサ１１は、シャトルバルブ１０で選択された旋回パイロット圧ＰH（旋回操作量）の大きさを検出している。これにより、旋回レバーの操作方向に関わらず、その操作量に対応する大きさの旋回パイロット圧ＰHが旋回レバー圧力センサ１１で検出される。ここで検出された旋回パイロット圧ＰHは、コントローラ１３へ入力されている。
【００２２】
第一レギュレータ３ａ及び第二レギュレータ３ｂには、前述のネガコン圧伝達回路Ｌ４及びパワーシフト圧伝達Ｌ５が接続されている。これらのレギュレータ３は、ネガコン圧伝達回路Ｌ４から導入されるネガコン圧が高圧であるほど油圧ポンプ２の吐出流量を絞る制御を実施する。これにより、フルレバー操作時におけるポンプ出力（油圧と流量との積）が一定に保たれることになる。一方、ポンプ出力の大きさは、パワーシフト圧伝達回路Ｌ５から入力されるパワーシフト圧の大きさに応じて設定されている。
【００２３】
例えば、パワーシフト圧が最低圧であるときには、油圧ポンプ２からの吐出流量Ｑと吐出圧Ｐとの関係が、図２に示すように、初期定馬力線Ｓで示されるものとなる。この場合、吐出流量Ｑ及び吐出圧Ｐが状態Ｓ1と状態Ｓ2との間で初期定馬力線Ｓに沿って変動することになる。また、パワーシフト圧が上昇すると、図２中に白矢印で示すように、定馬力線が右上へ移動し、ポンプ出力が増大する設定となる。そして、パワーシフト圧が最高圧であるときに、吐出流量Ｑと吐出圧Ｐとの関係が最終定馬力線Ｅで示されるものとなる。この場合、吐出流量Ｑ及び吐出圧Ｐが状態Ｅ1と状態Ｅ2との間で最終定馬力線Ｅに沿って変動する。
【００２４】
本実施形態では、パワーシフト圧の大きさを制御するパワーシフト電磁比例弁１２（電磁比例弁）がパワーシフト圧伝達回路Ｌ５上に介装されている。なお、一般にパワーシフト圧の大きさは、エンジン１の回転数や図示しないアクセルダイヤルスイッチの操作状態等に応じて設定される。本実施形態では、旋回レバーのみが操作された場合以外は、このような従来の一般的なパワーシフト圧の設定がなされている。
【００２５】
パワーシフト電磁比例弁１２は、コントローラ１３によってその開度を制御される比例弁である。図１に示すように、パワーシフト圧伝達回路Ｌ５におけるパワーシフト電磁比例弁１２の上流側には、パイロットポンプ１５及びタンク１６が接続されている。コントローラ１３からパワーシフト電磁比例弁１２へ駆動信号が入力されると、その駆動信号の大きさに応じて開度が制御され、その開度に応じた大きさのパワーシフト圧がレギュレータ３側へと伝達されるようになっている。
【００２６】
これらの電磁比例弁１２及びパワーシフト圧伝達回路Ｌ５は、コントローラ１３での演算結果に応じて油圧ポンプ２の出力を制御するポンプ出力制御手段として機能する。
コントローラ１３は、マイクロコンピュータで構成された電子制御装置であり、例えば周知のマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスとして提供されている。図１に示すように、コントローラ１３には、旋回レバー圧力センサ１１及び他レバー圧力スイッチ１４（他操作検出手段）が接続されている。
【００２７】
他レバー圧力スイッチ１４とは、旋回モータ６以外のアクチュエータへの操作入力の有無を検出するものであり、例えば、油圧シリンダ１７を含む油圧アクチュエータ類への操作入力が検出されたときに、オン信号をコントローラ１３へ入力する。
本コントローラ１３は、旋回レバー圧力センサ１１及び他レバー圧力スイッチ１４からの入力情報に基づき、パワーシフト電磁比例弁１２の開度制御を実施する。パワーシフト電磁比例弁１２の開度は、旋回モータ６のみの駆動時と、少なくとも旋回モータ６以外のアクチュエータの駆動時とでは、異なる態様で制御される。したがって、旋回モータ６のみの駆動時と、旋回モータ６以外のアクチュエータの駆動時とでは、パワーシフト圧の大きさの変動が異なり、油圧ポンプ２の出力の制御態様も相違する。
【００２８】
［２．制御構成］
コントローラ１３には、図３に模式的に示された制御を遂行するためのソフトウェアがプログラミングされている。すなわち、コントローラ１３は、フィルタ２０，中立検出器２４，標準馬力設定器２５，信号切換器２６及び信号変換器２７を備えて構成されている。
【００２９】
中立検出器２４（リセット手段）は、旋回レバー圧力センサ１１から入力された旋回パイロット圧ＰHが所定中立値ＰH0以下であるときにオン信号Ｒを出力するものである。ここでいう所定中立値ＰH0とは、中立操作時における旋回レバーの遊びに対応した微少な大きさに設定されている。したがって、中立検出器２４は、旋回レバーの中立操作を検出してオン信号Ｒを出力するように機能する。オン信号Ｒは、フィルタ２０の積分器２３へと入力されている。
【００３０】
フィルタ２０（立ち上がり制限手段）は、旋回レバー圧力センサ１１から入力される旋回パイロット圧ＰHの立ち上がり（単位時間当たりの増加量）を制限するものである。図３に示すように、フィルタ２０は、減算器２１，リミッタ２２及び積分器２３を備えて構成されている。
減算器２１は、入力された旋回パイロット圧ＰHと、後述する積分器２３から出力されるフィルタ出力Ｆ（制限旋回操作量）との偏差Ｐ1を算出してリミッタ２２へと入力するものである。ここでいうフィルタ出力Ｆとは、前回の制御周期で算出された値である。また、リミッタ２２は、偏差Ｐ1の上限値を制限するように機能している。
【００３１】
例えば、図３中に示すように、偏差Ｐ1が所定値Ｐ1A以上である場合には、リミッタ出力Ｐ2が所定値Ｐ1Aに制限されるようになっている。なお、偏差Ｐ1が所定値Ｐ1A未満である場合には、その偏差Ｐ1がそのままリミッタ出力Ｐ2となる。
積分器２３は、リミッタ出力Ｐ2を積分（積算）するものである。積分器２３の演算結果としてのフィルタ出力Ｆは、信号切換器２６へ入力されると同時に、減算器２１へフィードバックされている。フィルタ出力Ｆは、旋回モータ６の駆動時におけるパワーシフト圧の大きさに対応するパラメータである。
【００３２】
減算器２１から積分器２３までに至る一連の演算周期を単位時間と考えると、この単位時間当たりのフィルタ出力Ｆの増加量の最大値は、所定値Ｐ1Aに制限されている。つまりフィルタ２０は、単位時間あたりの旋回パイロット圧ＰHの増加量を所定値以内に制限するように機能している。
また、積分器２３は、中立検出器２４からのオン信号Ｒが入力されたときに、それまでの積分結果をリセットし、積分を終了する。これにより、旋回レバーが中立操作されると、積算値がクリアされてフィルタ出力ＦがＦ＝０となる。
【００３３】
標準馬力設定器２５は、旋回モータ６以外のアクチュエータの駆動時における標準的なポンプ出力Ｆ0を設定するものである。標準馬力設定器２５に設定されたポンプ出力Ｆ0は、フィルタ出力Ｆと平行に、信号切換器２６へ入力されている。なお、本実施形態ではこの標準的なポンプ出力Ｆ0がエンジン１の回転数や図示しないアクセルダイヤルスイッチの操作状態等に応じて設定されるようになっている。
【００３４】
信号切換器２６は、他レバー圧力スイッチ１４からの入力信号に応じて、上記のフィルタ出力Ｆ及び出力Ｆ0の何れか一方を選択するものである。すなわち、他レバー圧力スイッチ１４からオン信号が入力されていない場合（旋回モータ６のみの駆動時）にはフィルタ出力Ｆが選択され、オン信号が入力されている場合（旋回モータ６以外のアクチュエータが作動しているとき）には出力Ｆ0が選択される。ここで選択された一方が、信号変換器２７へ入力されている。
【００３５】
信号変換器２７は、信号切換器２６で選択された出力をパワーシフト電磁比例弁１２の駆動信号に変換するものである。ここでは、例えばフィルタ出力Ｆが入力されている状態では、パワーシフト電磁比例弁１２の開度がゆっくり開放される制御がなされるため、パワーシフト圧の立ち上がり（上昇）速度が緩慢となる。また、出力Ｆ0が入力されている状態では、パワーシフト圧が標準馬力に対応する大きさとなるように、パワーシフト電磁比例弁１２の開度が即座に変更される。
【００３６】
［３．作用］
図４を用いて本制御装置が適用された油圧ショベルの動作を説明する。
［３−１．旋回の単独操作時］
旋回レバーが操作されると、その操作量に応じた旋回パイロット圧ＰHが旋回レバー圧力センサ１１で検出され、コントローラ１３に入力される。コントローラ１３では、減算器２１で旋回パイロット圧ＰHと前回の制御周期におけるフィルタ出力Ｆとの偏差Ｐ1が算出されるとともに、リミッタ２２でその偏差Ｐ1の上限値が所定値Ｐ1Aに制限される。そしてリミッタ２２の出力が積分器２３で積算され、今回の制御周期におけるフィルタ出力Ｆが求められる。
【００３７】
例えば、図４（ａ）に示すように、時刻ｔ0に旋回レバーがフルレバー操作されたとする。旋回パイロット圧ＰHは時刻ｔ0から急激に上昇し、最大操作量に対応する最大圧力ＰHMAXとなる。これに対し、コントローラ１３では、旋回パイロット圧ＰHの立ち上がりが制限されるため、フィルタ出力Ｆは図４（ｅ）に示すように緩やかな傾斜で増加する。なお、リミッタ２２における偏差Ｐ1の上限値Ｐ1Aが小さいほど、フィルタ出力Ｆの増加勾配も小さく緩やかとなる。
【００３８】
このようなフィルタ出力Ｆが信号変換器２７へ入力されてパワーシフト電磁比例弁１２の駆動信号に変換され、パワーシフト圧が緩やかに上昇するように制御される。パワーシフト圧伝達回路Ｌ５を介してレギュレータ３ａに伝達されるパワーシフト圧は、その上昇速度が制限されてゆっくりと高圧になる。これにより、第一レギュレータ３ａで設定される第一油圧ポンプ２ａの定馬力線は、図２の初期定馬力線Ｓ側から最終定馬力線Ｅ側へと時間をかけて移動する。
【００３９】
このとき、第一油圧ポンプ２ａの吐出圧Ｐは、図４（ｃ）に示すように時刻ｔ0から大きく立ち上がり、旋回モータ６の回転数も、図４（ｂ）に示すように時刻ｔ0から徐々に増加する。また、旋回モータ６へ流入する作動油の流量はその回転数に対応するため、図４（ｄ）中に細実線で示すように点Ａ及び点Ｃを結ぶ直線に沿って増加する。
一方、本制御装置の制御によれば、第一油圧ポンプ２ａの出力が制限されるため、図４（ｄ）中に太実線で示すように、旋回開始時の立ち上がりの吐出流量Ｑが大幅に減少し、点Ａから点Ｄを経由して点Ｃに至る折れ線に沿って吐出流量Ｑが制御される。第一油圧ポンプ２ａから吐出された作動油のうち点Ａ，Ｃ，Ｄに囲まれた三角形の領域に対応する量の作動油は、リリーフバルブ７から排出される。
【００４０】
なお、仮に上記のような第一油圧ポンプ２ａの出力制限を行わなかった場合には、図４（ｄ）中に破線で示すように、吐出流量が点Ａから点Ｂを経由して点Ｃに至る折れ線に沿って変動する。この場合、点Ａ，Ｂ，Ｃに囲まれた三角形の領域に対応する量の作動油がリリーフバルブ５から排出されることなる。したがって、旋回加速時のリリーフ量は、本制御装置の出力制限によって大幅に削減されることがわかる。
【００４１】
また、実際に旋回モータ６へ流入する作動油の流量と第一油圧ポンプ２ａの吐出流量Ｑとが時刻ｔ1に一致すると、リリーフバルブ５からの作動油のリリーフが停止し、吐出圧Ｐが徐々に低下する。例えば、時刻ｔ1における第一油圧ポンプ２ａの出力状態が図２中における状態Ｅ2であったとすると、吐出圧Ｐが低下するに連れて吐出流量Ｑが最終定馬力線Ｅに沿って移動し、時刻ｔ-2に状態Ｅ1に達する。このとき、第一油圧ポンプ２ａの出力馬力は第一レギュレータ３ａの働きによって保持される。
【００４２】
その後、時刻ｔ3に旋回操作が終了し、旋回レバーの中立操作が中立検出器２４で検出されると、積分器２３での積分結果がリセットされ、フィルタ出力ＦがＦ＝０にリセットされる。また、第一油圧ポンプ２ａの吐出流量Ｑは減少し、旋回モータ６の回転数も低下する。その後の旋回モータ６の回転は惰性回転となる。
［３−２．連動操作時］
旋回操作に加えて他のアクチュエータを連動操作した場合（例えば、油圧シリンダ１７の伸縮操作をした場合など）には、他レバー圧力スイッチ１４からのオン信号がコントローラ１３へ入力される。これを受けて信号切換器２６では、標準馬力設定器２５で設定された標準的なポンプ出力Ｆ0が選択され、信号変換器２７において出力Ｆ0に基づくパワーシフト電磁比例弁１２の制御がなされる。
【００４３】
［４．効果］
このように、本旋回油圧制御装置によれば、旋回レバー圧力センサ１１及び他レバー圧力スイッチ１４を用いるという簡素なシステムで、旋回操作量の時間増加率を制限することにより、新たなセンサ類をほとんど追加することなく旋回モータ６の加速時におけるリリーフロスを削減することができる。なお、油圧式の旋回レバーを備えた油圧ショベルに対して本制御装置を適用する場合には、旋回レバー圧力センサ１１の追加とコントローラ１３におけるソフトウェアの書き換えのみで対応可能であり、製造コストを削減することができる。
【００４４】
また、本旋回油圧制御装置では、油圧ポンプ２の吐出流量Ｑを直接制御するのではなく、油圧ポンプ２の出力馬力を制御しているため、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが低下するに連れてその吐出流量Ｑが旋回モータ６に要求される必要流量に近づくことになる。これにより、例えば図４（ｄ）に示すように、旋回加速の過程である時刻ｔ2にリリーフロスをゼロにすることができ、より良好なエネルギ効率を獲得することが可能となる。
【００４５】
また、パワーシフト圧伝達回路Ｌ５上に介装されているパワーシフト電磁比例弁１２の開度を制御する構成となっているため、従来の一般的な油圧ショベルの油圧回路への適用が容易であり、かつ正確に油圧ポンプ２の出力馬力を制御することができる。
なお、旋回レバーが中立位置に操作されるとフィルタ出力ＦがＦ＝０にリセットされるため、旋回動作がそのまま継続されるようなことがなく、良好な操作性を獲得することができる。
【００４６】
また、旋回以外の操作（例えば、ブーム操作や走行操作）がなされた場合には、標準馬力設定器２５に設定された標準的なポンプ出力Ｆ0が得られるようにパワーシフト電磁比例弁１２が制御されるため、油圧ポンプ２の出力馬力を標準出力とすることができ、遅滞なく他の操作を実施することができる。
【００４７】
［５．その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば上述の実施形態では、フィルタ２０において、旋回レバー圧力センサ１１から入力された旋回パイロット圧ＰHと前回の制御周期で算出されたフィルタ出力Ｆとの偏差Ｐ1をリミッタ２２に入力することで旋回パイロット圧ＰHの立ち上がりを制限する演算が実施されているが、このような構成に代えて、旋回レバー圧力センサ１１から入力された旋回パイロット圧ＰHの単位時間当たりの増加量を直接的に制限する演算を実施する構成としてもよい。
【００４８】
また、上述の実施形態では、旋回レバー圧力センサ１１で検出された旋回パイロット圧ＰHがコントローラ１３へ入力されているが、電気式の操作レバーを備えた油圧ショベルに本発明の旋回油圧制御装置を適用する場合には、レバー操作量に対応する電気信号をそのままコントローラ１３へ入力する構成に代えることが考えられる。
このような構成においても、旋回操作量の立ち上がりをフィルタ２０で制限して油圧ポンプ２の出力を制限することにより、上述の実施形態と同等の効果を獲得することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、油圧ショベルや油圧式クレーン等、旋回モータを装備する作業機械の製造産業全般に利用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  エンジン
２  油圧ポンプ
３  レギュレータ
４  メインコントロールバルブ
４ａ  旋回制御バルブ
４ｂ  ブーム制御バルブ
５  リリーフバルブ
６  旋回モータ
７  リリーフバルブ
８  メイクアップバルブ
９  リモコンバルブ
１０  シャトルバルブ
１１  旋回レバー圧力センサ（旋回操作量検出手段）
１２  パワーシフト電磁比例弁（ポンプ出力制御手段，電磁比例弁）
１３  コントローラ
１４  他レバー圧力スイッチ（他操作検出手段）
１５  パイロットポンプ
１６  タンク
１７  油圧シリンダ
２０  フィルタ（立ち上がり制限手段）
２１  減算器
２２  リミッタ
２３  積分器
２４  中立検出器（リセット手段）
２５  標準馬力設定器
２６  信号切換器
２７  信号変換器
Ｌ１  第一油圧回路
Ｌ２  第二油圧回路
Ｌ３  操作パイロット回路
Ｌ４  ネガコン圧伝達回路
Ｌ５  パワーシフト圧伝達回路（ポンプ出力制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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