(57)【要約】【課題】効率の高い旋回ブーム上げ作業が可能な旋回式油圧作業機械を提供する。【解決手段】旋回式油圧作業機械は、上部旋回体と、ブームを含む作業装置と、油圧ポンプ３１と、可変容量型の旋回モータ２５と、旋回指令操作を受けて旋回制御を行う旋回制御装置３５，４５と、ブームシリンダ２６と、ブーム上げ指令操作を受けてブーム上げ制御を行うブーム制御装置３７，４６と、ブーム角度検出器６８と、容量制御部５０と、を備える。容量制御部５０は、ブーム角度に基づいて指令モータ容量を演算し、当該指令モータ容量に対応する容量指令信号を生成して旋回モータ２５に入力する。容量制御部５０は、旋回ブーム上げ操作時において、ブーム角度が旋回優先角度以下の場合には指令モータ容量を基本容量以下の容量に設定し、ブーム角度が旋回優先角度よりも大きい場合には指令モータ容量を基本容量よりも大きい容量に設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回式油圧作業機械であって、
下部走行体と、
前記下部走行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、
前記上部旋回体に搭載される作業装置であって起伏可能となるように前記上部旋回体に連結されるブームを含むものと、
作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプにより吐出される作動油の供給を受けて作動する可変容量型油圧モータからなり、当該作動油の供給に応じて前記上部旋回体を旋回させる旋回モータと、
前記上部旋回体を旋回させるための旋回指令操作を受けて前記油圧ポンプから前記旋回モータに作動油が供給される方向及び流量を制御する旋回制御装置と、
前記油圧ポンプから吐出される作動油の供給を受けて前記ブームを起伏させるように作動するブームシリンダと、
前記ブームを起立方向に作動させるためのブーム上げ指令操作を受けて前記油圧ポンプから前記ブームシリンダに作動油が供給される流量を制御するブーム制御装置と、
前記ブームの起立角度であるブーム角度を検出するブーム角度検出器と、
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容量制御部と、を備え、
前記容量制御部は、前記ブーム角度検出器により検出される前記ブーム角度に基づいて前記旋回モータ容量についての指令値である指令モータ容量を演算する指令モータ容量演算部と、当該指令モータ容量に対応する容量指令信号を生成して前記旋回モータに入力することにより前記旋回モータ容量を前記指令モータ容量に対応した容量にする指令信号入力部と、を有し、
前記指令モータ容量演算部は、前記旋回制御装置に前記旋回指令操作が与えられると同時に前記ブーム制御装置に前記ブーム上げ指令操作が与えられる旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が予め設定された旋回優先角度以下の場合には、前記指令モータ容量を予め設定された基本容量またはそれよりも小さい容量に設定し、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記旋回優先角度よりも大きい場合には前記指令モータ容量を前記基本容量よりも大きい容量に設定する、旋回式油圧作業機械。
【請求項２】
請求項１記載の旋回式油圧作業機械であって、前記指令モータ容量演算部は、前記油圧ポンプから吐出される作動油が前記旋回モータのみに供給されるように前記旋回制御装置に前記旋回指令操作が与えられる旋回単独操作時には前記指令モータ容量を前記基本容量に設定する、旋回式油圧作業機械。
【請求項３】
請求項１または２記載の旋回式油圧作業機械であって、前記指令モータ容量演算部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記旋回優先角度よりも大きい場合に当該ブーム角度が大きいほど大きな度合いで前記指令モータ容量を前記基本モータ容量よりも大きくする、旋回式油圧作業機械。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の旋回式油圧作業機械であって、前記指令モータ容量演算部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記旋回優先角度以下の範囲で設定されたブーム優先角度よりも小さい場合に前記指令モータ容量を前記基本モータ容量よりも小さい容量に設定する、旋回式油圧作業機械。
【請求項５】
請求項４記載の旋回式油圧作業機械であって、前記指令モータ容量演算部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記ブーム優先角度よりも小さい場合に当該ブーム角度が小さいほど大きな度合いで前記指令モータ容量を前記基本モータ容量よりも小さくする、旋回式油圧作業機械。
【請求項６】
請求項４または５に記載の旋回式油圧作業機械であって、前記ブーム優先角度が当該旋回優先角度よりも小さく、前記指令モータ容量演算部は前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記ブーム優先角度以上で前記旋回優先角度以下の中間角度領域にある場合に前記指令モータ容量を前記基本モータ容量に保つ、旋回式油圧作業機械。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の旋回式油圧作業機械であって、前記旋回ブーム上げ操作時に前記ブームシリンダに供給される作動油の圧力であるブーム上げ駆動圧を検出するブーム上げ駆動圧検出器をさらに備え、前記指令モータ容量演算部は、旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム上げ駆動圧が予め設定されたブーム優先駆動圧よりも大きい場合には前記指令モータ容量を減少方向に変更し、前記指令入力部はその変更後の指令モータ容量に基づいて前記容量指令信号を生成する、旋回式油圧作業機械。
【請求項８】
請求項７記載の旋回式油圧作業機械であって、前記指令モータ容量演算部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム上げ駆動圧が前記ブーム優先駆動圧以下の範囲で設定された旋回優先駆動圧よりも小さい場合には前記指令モータ容量を増大方向に変更し、前記指令入力部はその変更後の指令モータ容量に基づいて前記容量指令信号を生成する、旋回式油圧作業機械。
【請求項９】
請求項８記載の旋回式油圧作業機械であって、前記旋回優先駆動圧が前記ブーム優先駆動圧よりも小さく、かつ、前記指令モータ容量演算部は前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム上げ駆動圧が前記旋回優先駆動圧以上で前記ブーム優先駆動圧以下の中間駆動圧領域にある場合に前記ブーム上げ駆動圧による前記指令モータ容量の変更を解除する、旋回式油圧作業機械。
【請求項１０】
請求項８または９記載の旋回式油圧作業機械であって、前記指令モータ容量演算部は、前記ブーム上げ駆動圧が前記旋回優先駆動圧よりも低い範囲で予め設定された下限駆動圧よりも低い場合には当該ブーム上げ駆動圧による前記指令モータ容量の変更を解除する、旋回式油圧作業機械。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の旋回式油圧作業機械であって、前記旋回モータの有効差圧を検出する有効差圧検出器と、前記旋回モータについて設定された許容トルクと前記モータ差圧検出器により検出される前記有効差圧とに基づいて許容モータ容量を決定する許容モータ容量決定部と、を備え、前記指令入力部は、前記指令モータ容量演算部により演算される指令モータ容量が前記許容モータ容量よりも大きい場合には当該指令モータ容量にかかわらず前記旋回モータ容量を前記許容モータ容量にする容量指令信号を生成する、旋回式油圧作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の旋回式油圧作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋回式油圧作業機械は、一般に、下部走行体と、当該下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、上部旋回体に装着される作業装置と、前記上部旋回体を旋回させる油圧モータである旋回モータと、当該旋回モータに供給されるべき作動油を吐出する油圧ポンプと、当該油圧ポンプと前記旋回モータとの間に介在する旋回制御弁と、を備える。旋回制御弁は、オペレータによる旋回用操作レバーの操作に応じて開閉作動し、前記油圧ポンプから吐出される作動油のうち前記旋回モータに供給される作動油の流量を変化させる。
【０００３】
前記油圧ポンプが吐出する作動油は、前記旋回モータだけでなくそれ以外の油圧アクチュエータ、具体的には前記作業装置に含まれるブームを起伏させるブームシリンダ、の駆動（例えば増速）にも用いられる場合が多い。この場合、当該ブームシリンダは前記旋回制御弁とは別のブーム制御弁を介して前記油圧ポンプに前記旋回モータとパラレルに接続される。従って、前記油圧ポンプは前記旋回モータへの作動油の供給と前記ブームシリンダへの作動油の供給とに兼用される。
【０００４】
このようなタイプの作業機械では、旋回操作と前記ブームを起伏させるためのブーム操作とが同時に行われる時すなわち複合操作時において、前記油圧ポンプから前記旋回モータ及び前記ブームシリンダに供給される作動油の流量の分配が重要となる。特許文献１は、当該流量の分配を制御するため、前記旋回モータを可変容量型油圧モータにより構成するとともに、到達すべき旋回角度、ブームの持上げ高さ、及び旋回体の慣性モーメントについて予め入力された値に基いて旋回モータの吸収流量（つまりモータ容量）を演算し、その演算した吸収流量が得られるように前記旋回モータの容量を変化させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−５５３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に記載された作業機械では、事前の入力操作及びその入力に基づく正確な演算制御が容易でないという課題がある。具体的に、当該作業機械では、目標となる旋回位置及び高さ位置までバケットを持上げ旋回するために到達すべき旋回角度、ブームの持上げ高さ、及び旋回体の慣性モーメントといった値を事前に入力しなければならず、オペレータの負担が大きい。しかも、その値に基いて複雑な演算制御を行わなければならず、コストの著しい上昇も避けられない。さらに、旋回体の慣性モーメントは作業装置の姿勢、さらにはバケットに積まれた土の重量等によっても変化するものであるため、その正確な入力及びこれに基づく適正なモータ容量の算定は困難である。従って、より簡便な演算制御によって作業効率を有効に高める技術の提供が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、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ブームの上げ動作とが同時に行われる旋回ブーム上げ作業を簡単な制御で効率よく行うことが可能な旋回式油圧作業機械を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明者らは、前記目的を達成するための手段として、前記旋回ブーム上げ作業におけるブームの起立角度と要求されるブーム上げ速度及び旋回速度との関係に着目した。具体的に、前記ブームの起立角度が小さくて作業装置が低い姿勢にある時、つまり、ブームの起立角度が目標到達角度から大きく離れていると推定できる時、は上部旋回体の旋回に追従してブームが適当な高さまで十分な速度で上げ動作をする必要がある一方、前記ブームの起立角度がある程度の角度まで達していて作業装置が比較的高い姿勢にある時、つまり、ブームの起立角度が目標到達角度にある程度近づいていると推定できる時、はブーム上げ速度を抑えてその分だけ旋回速度を増加させることにより、作業効率を高めることが可能である。
【０００９】
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旋回式油圧作業機械は、下部走行体と、下部走行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、前記上部旋回体に搭載される作業装置であって起伏可能となるように前記上部旋回体に連結されるブームを含むものと、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプにより吐出される作動油の供給を受けて作動する可変容量型油圧モータからなり、当該作動油の供給に応じて前記上部旋回体を旋回させる旋回モータと、前記上部旋回体を旋回させるための旋回指令操作を受けて前記油圧ポンプから前記旋回モータに作動油が供給される方向及び流量を制御する旋回制御装置と、前記油圧ポンプから吐出される作動油の供給を受けて前記ブームを起伏させるように作動するブームシリンダと、前記ブームを起立方向に作動させるためのブーム上げ指令操作を受けて前記油圧ポンプから前記ブームシリンダに作動油が供給される流量を制御するブーム制御装置と、前記ブームの起立角度であるブーム角度を検出するブーム角度検出器と、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容量制御部と、を備える。当該容量制御部は、前記ブーム角度検出器により検出される前記ブーム角度に基づいて前記旋回モータ容量についての指令値である指令モータ容量を演算する指令モータ容量演算部と、当該指令モータ容量に対応する容量指令信号を生成して前記旋回モータに入力することにより前記旋回モータ容量を前記指令モータ容量に対応した容量にする指令信号入力部と、を有する。前記指令モータ容量演算部は、前記旋回制御装置に前記旋回指令操作が与えられると同時に前記ブーム制御装置に前記ブーム上げ指令操作が与えられる旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が予め設定された旋回優先角度以下の場合には、前記指令モータ容量を予め設定された基本容量またはそれよりも小さい容量に設定し、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記旋回優先角度よりも大きい場合には前記指令モータ容量を前記基本容量よりも大きい容量に設定する。
【００１０】
この旋回式油圧作業機械によれば、前記容量制御部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記旋回優先角度以下である場合に前記基本モータ容量以下の指令モータ容量に基づく容量指令信号を旋回モータに入力することにより、前記油圧ポンプから吐出される作動油のうち前記ブームシリンダに供給される作動油の流量を大きく確保して前記ブームが前記上部旋回体の旋回に追従して十分な速度で上げ動作をすることを可能にする一方、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記旋回優先角度よりも大きい場合に前記基本モータ容量よりも大きな指令モータ容量に基づく容量指令信号を前記旋回モータに入力することにより、前記上部旋回体の旋回速度を増速して作業効率を高めることを可能にする。
【００１１】
前記指令モータ容量演算部は、前記油圧ポンプから吐出される作動油が前記旋回モータのみに供給されるように前記旋回制御装置に前記旋回指令操作が与えられる旋回単独操作時には前記指令モータ容量を前記基本容量に設定するものであることが、好ましい。このように前記基本モータ容量を旋回単独操作時に設定される容量と等しくすることは、制御の簡素化及びオペレータに与える違和感の抑制を可能にする。
【００１２】
前記指令モータ容量演算部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記旋回優先角度よりも大きい場合に当該ブーム角度が大きいほど大きな度合いで前記指令モータ容量を前記基本モータ容量よりも大きくすることが、好ましい。このような指令モータ容量に基づく制御は、急激な旋回増速によるショックを回避して、オペレータに著しい違和感を与えることなく旋回速度をブーム上げ動作に伴って円滑に上昇させることを可能にする。
【００１３】
一方、前記指令モータ容量演算部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記旋回優先角度以下の範囲で設定されたブーム優先角度よりも小さい場合に前記指令モータ容量を前記基本モータ容量よりも小さい容量に設定することが、好ましい。この制御は、ブーム角度が著しく小さい場合、つまり、作業装置の姿勢が著しく低くてブーム上げ動作を優先する必要がある場合、に旋回モータ容量を基本モータ容量よりも小さくして油圧ポンプからブームシリンダに供給される作動油を増量すること、つまり旋回速度よりもブーム上げ速度を優先すること、により、ブームを適当な角度まで迅速に起立させることを、可能にする。
【００１４】
この場合も、前記指令モータ容量演算部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記ブーム優先角度よりも小さい場合に当該ブーム角度が小さいほど大きな度合いで前記指令モータ容量を前記基本モータ容量よりも小さくすることが、好ましい。このような指令モータ容量に基づく制御は、ブーム角度の増加に伴う急激なブーム上げ速度の減少によるショックを回避して、オペレータに著しい違和感を与えることなくブーム上げ速度を円滑に減少させることを可能にする。
【００１５】
前記ブーム優先角度は前記旋回優先角度と等しくてもよいが、当該ブーム優先角度が当該旋回優先角度よりも小さく、前記指令モータ容量演算部は前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム角度が前記ブーム優先角度以上で前記旋回優先角度以下の中間角度領域にある場合に前記指令モータ容量を前記基本モータ容量に保つことが、好ましい。この制御は、旋回ブーム上げ操作時においても、旋回速度及びブーム上げ速度の増減の要請が低い所定のブーム角度領域では旋回モータ容量を一定の基本モータ容量（好ましくは旋回単独操作時における容量）に保つことにより、旋回指令操作及びブーム上げ指令操作に対する実際の旋回速度及びブーム上げ速度の特性を安定させてオペレータに与える違和感を抑制することを可能にする。
【００１６】
前記旋回式作業機械は、前記旋回ブーム上げ操作時に前記ブームシリンダに供給される作動油の圧力であるブーム上げ駆動圧を検出するブーム上げ駆動圧検出器をさらに備え、前記指令モータ容量演算部は、旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム上げ駆動圧が予め設定されたブーム優先駆動圧よりも大きい場合には前記指令モータ容量を減少方向に変更し、前記指令入力部はその変更後の指令モータ容量に基づいて容量指令信号を生成することが、好ましい。この制御は、ブーム上げ駆動圧が大きい場合、すなわちブーム上げ動作に対する負荷が大きい場合（例えばバケットに積まれた土砂の量が多い場合や作業装置の先端に装着されるアタッチメントの重量が大きい場合）に当該負荷に抗して十分な速度でブームを起立させることを可能にする。
【００１７】
一方、前記指令モータ容量演算部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム上げ駆動圧が前記ブーム優先駆動圧以下の範囲で設定された旋回優先駆動圧よりも小さい場合には前記指令モータ容量を増大方向に変更し、前記指令入力部はその変更後の指令モータ容量に基づいて容量指令信号を生成することが、好ましい。この制御は、ブーム上げ駆動圧が小さい場合、すなわちブーム上げ動作に対する負荷が小さい場合に旋回速度を優先して作業効率を高めることを可能にする。
【００１８】
前記旋回優先駆動圧は前記ブーム優先駆動圧と等しくてもよいが、当該旋回優先駆動圧が当該ブーム優先駆動圧よりも小さく、かつ、前記指令モータ容量演算部は前記旋回ブーム上げ操作時において前記ブーム上げ駆動圧が前記旋回優先駆動圧以上で前記ブーム優先駆動圧以下の中間駆動圧領域にある場合に前記ブーム上げ駆動圧による前記指令モータ容量の変更を解除することが、好ましい。この制御は、旋回モータ容量の増減の要請が低い所定のブーム駆動圧領域では基本モータ容量からの旋回モータ容量の変化を抑えることにより、旋回単独操作と旋回ブーム上げ操作時との間での旋回速度の差異を抑えてオペレータに与える違和感を抑制することを可能にする。
【００１９】
前記指令モータ容量演算部は、前記ブーム上げ駆動圧が前記旋回優先駆動圧よりも低い範囲（好ましくは作業装置の自重に対応するブーム上げ駆動圧よりも低い範囲）で予め設定された下限駆動圧よりも低い場合には当該ブーム上げ駆動圧による前記指令モータ容量の変更を解除することが、好ましい。この変更の解除は、作業装置の先端の着地等に起因して適正なブーム上げ駆動圧の検出が困難であるにもかかわらず実際に検出されたブーム上げ駆動圧の値に基いて旋回モータ容量が不適正に増加されることを防ぐ。
【００２０】
前記旋回式作業機械は、前記旋回モータの有効差圧を検出する有効差圧検出器と、前記旋回モータについて設定された許容トルクと前記モータ差圧検出器により検出される前記有効差圧とに基づいて許容モータ容量を決定する許容モータ容量決定部と、を備え、前記指令入力部は、前記モータ容量演算部により演算される指令モータ容量が前記許容モータ容量よりも大きい場合には当該指令モータ容量にかかわらず前記旋回モータ容量を前記許容モータ容量にする容量指令信号を生成することが、好ましい。この制御は、前記指令モータ容量演算部により演算される指令モータ容量及び前記有効差圧にかかわらず、前記旋回モータがその許容トルクを超えて駆動されるのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２１】
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ブームの上げ動作とが同時に行われる旋回ブーム上げ作業を簡単な制御で効率よく行うことが可能な旋回式油圧作業機械が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る油圧式作業機械である油圧ショベルを示す図である。
【図２】前記油圧ショベルに搭載される油圧回路を示す図である。
【図３】前記油圧回路に接続されるコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図４】前記コントローラにおける指令モータ容量演算部に格納された、ブーム角度に対応した第１増減比率を算定するためのマップの内容を示すグラフである。
【図５】前記コントローラにおける指令モータ容量演算部に格納された、ブームボトム圧に対応した第２増減比率を算定するためのマップの内容を示すグラフである。
【図６】前記コントローラが行う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】
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、前記実施の形態に係る油圧ショベルを示す。なお、本発明は、ここに示される油圧ショベルに限らず、上部旋回体を備えかつ油圧を主たる動力として作動する作業機械に広く適用され得るものである。
【００２５】
前記油圧ショベルは、地盤Ｇ上を走行可能な下部走行体１０と、前記下部走行体１０の上に縦方向の軸Ｚ回りに旋回可能となるように搭載される上部旋回体１２と、上部旋回体１２に搭載される作業装置１４と、を備える。前記上部旋回体１２の前後方向の前側部分に運転室であるキャブ１６が設けられるとともに前記作業装置１４が搭載され、後側部分にエンジンルーム１８が設けられている。
【００２６】
前記作業装置１４は、ブーム２０、アーム２２及びバケット２４を有する。前記ブーム２０は、上部旋回体１２の前端に起伏可能すなわち水平軸を中心として上下方向に回動可能、となるように支持される基端部と、その反対側の先端部と、を有する。前記アーム２２は、前記ブーム２０の先端部に水平軸回りに回動可能に連結される基端部と、その反対側の先端部と、を有する。前記バケット２４は、前記アーム２２の先端部に回動可能に取付けられ、主として掘削動作を行う。
【００２７】
前記油圧ショベルは、主要な油圧アクチュエータとして、前記作業装置１４を動かすための伸縮可能な複数の油圧シリンダと、前記上部旋回体１２を旋回させるための図２に示される旋回モータ２５と、を備える。前記複数の油圧シリンダは、ブームシリンダ２６、アームシリンダ２７及びバケットシリンダ２８を含む。各シリンダ２６〜２８は作動油の供給を受けて伸縮方向に作動し、当該シリンダに対応する駆動対象を回動させる。例えば前記ブームシリンダ２６は、その伸長及び収縮により前記ブーム２０を上げ方向及び下げ方向にそれぞれ動かすように当該ブーム２０と上部旋回体１２との間に介在する。前記旋回モータ２５は、作動油の供給を受けて前記上部旋回体１２を旋回させるように作動する。
【００２８】
図２は、前記油圧ショベルに搭載される油圧回路を示す。この油圧回路は、前記旋回モータ２５及び前記ブームシリンダ２６を含む複数の油圧アクチュエータに作動油を供給しかつその供給の方向及び流量を制御する機能を有する。具体的に、当該油圧回路は、前記エンジン３０の出力軸に連結される複数の油圧ポンプである第１メインポンプ３１、第２メインポンプ３２及びパイロットポンプ３４と、複数のアクチュエータ制御弁と、複数のアクチュエータ操作器と、を含むとともに、当該油圧回路の作動を制御するためのコントローラ５０に電気的に接続される。
【００２９】
前記旋回モータ２５は、前記作動油の供給を受けて回転する出力軸を有し、当該出力軸は前記上部旋回体１２を左右双方向に旋回させるように当該上部旋回体１２に連結されている。具体的に、当該旋回モータ２５は、第１ポート２５ａ及びその反対側の第２ポート２５ｂを有し、そ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前記作動油が排出される。
【００３０】
前記旋回モータ２５は、その容量である旋回モータ容量を調節することが可能な可変容量型油圧モータからなる。当該旋回モータ２５は、レギュレータ２９を含み、当該レギュレータ２９は容量指令信号の入力を受けて前記旋回モータ容量を前記容量指令信号に対応した容量にするように作動する。
【００３１】
前記ブームシリンダ２６は、ボトム室２７ａとその反対側のロッド室２７ｂと、を有する。当該ブームシリンダ２６は、前記ボトム室２７ａに作動油が供給されることにより伸長して前記ブーム２０を上げ方向に動かすとともに前記ロッド室２７ｂから作動油を排出し、逆に前記ロッド室２７ｂに作動油が供給されることにより収縮して前記ブーム２０を下げ方向に動かすとともに前記ボトム室２７ａから作動油を排出する。
【００３２】
前記各ポンプ３１，３２，３４は、いずれも前記エンジン３０によって駆動され、これによりタンク内の油を吐出する。前記第１及び第２メインポンプ３１，３２は、前記複数の油圧アクチュエータのうち駆動対象となる油圧アクチュエータを直接動かすための作動油を吐出する。前記パイロットポンプ３４は、前記複数のアクチュエータ制御弁にパイロット圧を供給するためのパイロット油を吐出する。この実施の形態に係る第１及び第２メインポンプ３１，３２はそれぞれ可変容量型油圧ポンプからなり、それぞれの容量すなわちポンプ容量は前記コントローラ５０から前記第１及び第２メインポンプ３１，３２にそれぞれ入力される制御信号によって制御される。
【００３３】
前記複数のアクチュエータ制御弁は、前記第１メインポンプ３１または前記第２メインポンプ３２と、前記複数のアクチュエータ制御弁にそれぞれ対応する油圧アクチュエータと、の間に介在し、当該第１メインポンプ３１または前記第２メインポンプ３２から当該油圧アクチュエータに供給される作動油の方向及び流量を制御するように作動する。前記複数のアクチュエータ制御弁のそれぞれは、パイロット操作式の油圧切換弁からなり、前記パイロット圧の供給を受けて当該パイロット圧の大きさに対応したストロークで開弁することにより、当該ストロークに対応した流量で前記油圧アクチュエータに作動油が供給されることを許容する。従って、当該パイロット圧を変えることによって前記流量の制御が可能である。
【００３４】
この実施の形態に係る前記複数のアクチュエータ制御弁は、主として前記第１メインポンプ３１から吐出される作動油の供給を受ける第１グループＧ１と、主として前記第２メインポンプ３２から吐出される作動油の供給を受ける第２グループＧ２と、のうちのいずれかに属する。具体的に、前記第１メインポンプ３１の吐出口には、背圧弁３８を介してタンクにつながる第１センターバイパスラインＬ１が接続され、前記第１グループＧ１に属するアクチュエータ制御弁は前記第１センターバイパスラインＬ１に沿ってタンデムに配置される。同様に、前記第２メインポンプ３２の吐出口には、前記背圧弁３８を介してタンクにつながる第２センターバイパスラインＬ２が接続され、前記第２グループＧ２に属するアクチュエータ制御弁は前記第２センターバイパスラインＬ２に沿ってタンデムに配置される。
【００３５】
前記複数のアクチュエータ制御弁は、前記旋回モータ２５に接続される旋回制御弁３５と、前記ブームシリンダ２６に接続されるブーム制御弁３６及びブーム上げ増速制御弁３７と、を含む。このうち前記旋回制御弁３５及び前記ブーム上げ増速制御弁３７は前記第１グループＧ１に属し、前記ブーム制御弁３６は前記第２グループＧ２に属する。
【００３６】
前記旋回制御弁３５は、前記旋回モータ２５を駆動するための作動油を前記第１メインポンプ３１から前記旋回モータ２５の第１及び第２ポート２５ａ，２５ｂに択一的に導くとともに、当該旋回モータ２５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３５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３５ａ，３５ｂを有する。旋回制御弁３５は、両旋回パイロットポート３５ａ，３５ｂ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メインポンプ３１と前記旋回モータ２５との間を遮断するとともに前記第１センターバイパスラインＬ１を開通する。当該旋回制御弁３５は、前記旋回パイロットポート３５ａ，３５ｂのいず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ストロークし、前記第１センターバイパスラインＬ１から分岐する旋回用供給ラインＬ５と前記第１ポート２５ａまたは前記第２ポート２５ｂ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第１センターバイパスラインＬ１を絞り、これにより前記旋回モータ２５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。
【００３７】
前記ブーム制御弁３６は、前記第２メインポンプ３２から吐出される作動油を前記ブームシリンダ２６の伸縮駆動のための主たる作動油として当該ブームシリンダ２６に導く弁であって、前記第２メインポンプ３２と前記ブームシリンダ２６との間に介在する。前記ブーム制御弁３６は、３位置のパイロット切換弁であり、ブーム上げパイロットポート３６ａと、その反対側の図略のブーム下げパイロットポートと、を有する。ブーム制御弁３６は、ブーム上げパイロットポート３６ａ及びブーム下げ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２メインポンプ３２と前記ブームシリンダ２６との間を遮断するとともに前記第２センターバイパスラインＬ２を開通する。当該ブーム制御弁３６は、前記ブーム上げパイロットポート３６ａ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ブーム上げ位置にシフトし、このブーム上げ位置では前記第２メインポンプ３２からの作動油が前記ストロークに対応した流量で前記ブームシリンダ２６のボトム室２６ａに供給されるのを許容するように前記第２センターバイパスラインＬ２から分岐するブーム用供給ラインＬ６と前記ボトム室２６ａとを接続する。逆にブーム下げパイロットポートにパイロット圧が供給されると前記第２メインポンプ３２からの作動油が前記ブームシリンダ２６のロッド室２６ｂに供給されるのを許容するように前記ブーム用供給ラインＬ６と前記ボトム室２６ａとを接続する。
【００３８】
前記ブーム上げ増速制御弁３７は、前記ブーム制御弁３６を通じて前記ブームシリンダ２６に供給される作動油に加え、ブーム２０の上げ方向の駆動に関してその増速のための作動油を前記第１メインポンプ３１から前記ブームシリンダ２６のボトム室２６ａに導くとともに当該作動油の流量を制御する。当該ブーム上げ増速制御弁３７は、２位置のパイロット切換弁であり、単一の増速パイロットポート３７ａを有する。ブーム上げ増速制御弁３７は、増速パイロットポート３７ａに供給されるパイロット圧が０または微小である場合は中立位置に保たれて前記第１メインポンプ３１と前記ブームシリンダ２６との間を遮断するとともに前記第１センターバイパスラインＬ１を開通する。ブーム上げ増速制御弁３７は、前記増速パイロットポート３７ａ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ブーム上げ増速位置にシフトし、前記第１メインポンプ３１からの作動油が前記ストロークに対応した流量で前記ブームシリンダ２６のボトム室２６ａに供給される、つまり前記第２メインポンプ３２から前記ボトム室２６ａに供給される作動油に合流する、のを許容するように、前記第１センターバイパスラインＬ１から分岐する合流ラインＬ７を前記ボトム室２６ａに接続するとともに前記第１センターバイパスラインＬ１を前記ストロークに対応して絞り、これにより前記ブームシリンダ２６の上げ方向の駆動を前記ストロークに対応する度合いで増速する。
【００３９】
従って、前記ブーム上げ増速制御弁３７の開弁は、共通の油圧ポンプである第１メインポンプ３１から前記旋回モータ２５と前記ブームシリンダ２６の双方にパラレルに作動油が供給される状態を形成する。
【００４０】
前記複数のアクチュエータ操作器は、前記複数のアクチュエータ制御弁と前記パイロットポンプ３４との間にそれぞれ介在し、当該アクチュエータ操作器に対応するアクチュエータ制御弁を作動させる（つまり当該アクチュエータ操作器に対応する油圧アクチュエータを動かす）ための指令操作を受けるとともに、その指令操作に対応した大きさのパイロット圧が前記パイロットポンプ３４から前記アクチュエータ制御弁のパイロットポートに入力されるのを許容するように作動する。
【００４１】
前記複数のアクチュエータ操作器は、前記旋回モータ２５及び前記ブームシリンダ２６のための指令操作を受ける操作器として旋回操作器４５及びブーム操作器４６を含む。
【００４２】
前記旋回操作器４５は、前記旋回モータ２５を動かすための旋回指令操作を受け、当該旋回指令操作に対応したパイロット圧が前記パイロットポンプ３４から前記旋回制御弁３５の旋回パイロットポート３５ａ，３５ｂのいず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、当該旋回操作器４５は、前記旋回指令操作を受けて回動することが可能な操作部材である旋回操作レバー４５ａと、前記パイロットポンプ３４と前記旋回パイロットポート３５ａ，３５ｂとの間に介在する旋回パイロット弁４５ｂと、を有する。旋回パイロット弁４５ｂは、前記旋回操作レバー４５ａ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３４と前記旋回パイロットポート３５ａ，３５ｂとの間を遮断する一方、前記旋回操作レバー４５ａが前記中立位置から回動操作されると前記旋回パイロットポート３５ａ，３５ｂのうち前記回動操作の方向に対応する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。
【００４３】
従って、前記旋回操作器４５及び前記旋回制御弁３５は、前記上部旋回体１２を旋回させるための旋回指令操作を受けて前記第１メインポンプから前記旋回モータ２５に作動油が供給される方向及び流量を制御する旋回制御装置を構成する。
【００４４】
前記ブーム操作器４６は、前記ブームシリンダ２６を動かすためのブーム指令操作を受け、当該ブーム指令操作に対応したパイロット圧が前記パイロットポンプ３４から前記ブーム制御弁３６及びブーム上げ増速制御弁３７のうちの少なくともブーム制御弁３６のパイロットポートにパイロット圧が供給されるのを許容するように作動する。具体的に、当該ブーム操作器４６は、前記ブーム指令操作を受けて回動することが可能な操作部材であるブーム操作レバー４６ａと、前記パイロットポンプ３４と前記ブーム制御弁３６のブーム上げパイロットポート３６ａ及びブーム下げパイロットポート並びに前記ブーム上げ増速制御弁３７の増速パイロットポート３７ａとの間に介在するブームパイロット弁４６ｂと、を有する。
【００４５】
前記ブームパイロット弁４６ｂは、前記ブーム操作レバー４６ａ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３４と前記各パイロットポートとの間を遮断する。一方、当該ブームパイロット弁４６ｂは、前記ブーム操作レバー４６ａが前記中立位置からブーム上げ指令方向に回動操作される（つまりブーム上げ指令操作が与えられる）と前記ブーム制御弁３６のブーム上げパイロットポート３６ａ及びブーム上げ増速制御弁３７の増速パイロットポート３７ａ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ブーム上げパイロット圧として供給するように開弁する。逆に、当該ブームパイロット弁４６ｂは、前記ブーム操作レバー４６ａが前記中立位置からブーム下げ指令方向に回動操作されると前記ブーム制御弁３６のブーム下げ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ブーム下げパイロット圧として供給するように開弁する。
【００４６】
従って、前記ブーム操作器４６及び前記ブーム上げ増速制御弁３７は、前記ブーム２６を起立方向に動かすためのブーム上げ指令操作を受けて前記第１メインポンプ３１から前記ブームシリンダ２６に作動油が供給される方向及び流量を制御するブーム制御装置を構成する。
【００４７】
この実施の形態に係る油圧ショベルは、さらに、図２に示される複数の圧力センサを備える。当該複数の圧力センサは、前記第１メインポンプ３１の吐出圧に対応する第１ポンプ圧検出信号を生成する第１ポンプ圧センサ６１と、前記第２メインポンプ３２の吐出圧に対応する第２ポンプ圧検出信号を生成する第２ポンプ圧センサ６２と、前記旋回パイロットポート３５ａ，３５ｂに入力される旋回パイロット圧にそれぞれ対応する旋回パイロット圧検出信号を生成する一対の旋回パイロット圧センサ６３Ａ，６３Ｂと、前記ブーム上げパイロットポート３６ａ及び前記増速パイロットポート３７ａにそれぞれ入力されるブーム上げパイロット圧に対応するブーム上げパイロット圧検出信号を生成するブーム上げパイロット圧センサ６４と、前記旋回モータ２５の第１ポート２５ａにおける作動油の圧力に対応する第１モータ圧検出信号を生成する第１モータ圧センサ６５Ａと、前記旋回モータ２５の第２ポート２５ｂにおける作動油の圧力に対応する第２モータ圧検出信号を生成する第２モータ圧センサ６５Ｂと、前記ブームシリンダ２６のボトム室２６ａにおける作動油の圧力であるブームボトム圧Ｐｂに対応するブームボトム圧検出信号を生成するブームボトム圧センサ６６と、前記ブーム２０の起立角度であるブーム角度θｂに対応するブーム角度検出信号を生成するブーム角度センサ６８と、を含む。
【００４８】
前記圧力センサのうち、前記ブーム角度センサ６８はブーム角度検出器に相当し、前記第１及び第２モータ圧センサ６５Ａ，６５Ｂは、前記旋回モータ２５の有効差圧を検出するモータ差圧検出器に相当する。また、前記ブームボトム圧センサ６６は、前記ブームボトム圧Ｐｂ、すなわち、ブーム上げ動作時に前記ブームシリンダ２６に供給される作動油の圧力であるブーム上げ駆動圧、を検出するブーム上げ駆動圧検出器に相当する。
【００４９】
前記各圧力センサが生成する検出信号は、前記コントローラ５０に入力される。当該コントローラ５０は、第１及び第２ポンプ圧検出信号や前記各パイロット圧センサに基づいて前記第１及び第２メインポンプ３１，３２のポンプ容量を制御するとともに、前記各パイロット圧検出信号、前記ブーム角度検出信号、前記ブームボトム圧検出信号等に基づいて前記旋回モータ２５の容量すなわち旋回モータ容量を制御する容量制御部としての機能を有する。前記旋回モータ容量は、前記旋回操作レバー４５ａに前記旋回指令操作が与えられるのと同時に前記ブーム操作レバー４６ａにブーム上げ指令操作が与えられる旋回ブーム上げ操作時、すなわち、旋回操作弁３５及びブーム上げ増速制御弁３７の双方が同時に開弁して第１メインポンプ３１から吐出される作動油が旋回モータ２５及びブームシリンダ２６のボトム室２６ａの双方に同時に供給される時、に当該旋回モータ２５に供給される作動油の流量と当該ボトム室２６ａに供給される作動油の流量との比率を左右する重要なファクタである。
【００５０】
前記コントローラ５０は、前記旋回モータ容量を制御するための機能として、図３に示すような指令モータ容量演算部５２、許容モータ容量決定部５４、及び指令信号入力部５６、を有する。
【００５１】
前記指令モータ容量演算部５２は、少なくとも前記旋回操作レバー４５ａに旋回指令操作が与えられる旋回操作時に、前記旋回モータ容量の指令値である指令モータ容量Ｑｃを演算する。具体的に、当該指令モータ容量演算部５２は次のような演算を行う。
【００５２】
１）旋回単独操作時
前記指令モータ容量演算部５２は、前記第１グループＧ１に属するアクチュエータ制御弁に対応する操作器のうち前記旋回操作器４５の旋回操作レバー４５ａに対してのみ指令操作（すなわち前記旋回指令操作）が与えられて他の操作器には指令操作が与えられない時、換言すれば、前記第１メインポンプ３１から吐出された作動油が旋回モータ２５のみに供給されるように、前記ブーム操作器４６のブーム操作レバー４６ａには前記ブーム上げ操作が与えられることなく前記旋回操作器４５の前記旋回操作レバー４５ａに前記旋回指令操作が与えられる旋回単独操作時、には、前記指令モータ容量Ｑｃを予め設定された基本モータ容量Ｑｏ（ｃｍ３／ｒｅｖ）に設定する。また、この実施の形態に係る前記指令モータ容量演算部５２は、当該旋回単独操作時だけでなく、前記旋回操作器４５に前記旋回指令操作が与えられるのと同時に前記ブーム上げ指令操作以外の指令操作がいずれかの操作器に与えられる場合（前記ブーム操作レバー４６ａにブーム下げ操作が与えられる場合も含む）にも前記指令モータ容量Ｑｃを前記基本モータ容量Ｑｏに設定する。
【００５３】
２）旋回ブーム上げ操作時
前記指令モータ容量演算部５２は、前記旋回操作レバー４５ａに前記旋回指令操作が与えられるのと同時に前記ブーム操作レバー４６ａにブーム上げ操作が与えられる旋回ブーム上げ操作時には、次式（１）に基づいて前記指令モータ容量Ｑｃ（ｃｍ３／ｒｅｖ）を算定する。
【００５４】
Ｑｃ＝Ｑｏ＊Ｒａ＊Ｒｐ  …（１）
ここにおいて、Ｒａは前記ブーム角度θｂに応じて旋回モータ容量を増減するために前記基本モータ容量Ｑｏに乗じられる第１増減比率（％）であり、Ｒｐは前記ブームボトム圧Ｐｂすなわちブーム上げ駆動圧に応じて旋回モータ容量を増減するために前記基本モータ容量Ｑｏに乗じられる第２増減比率（％）である。
【００５５】
前記指令モータ容量演算部５２は、前記ブーム角度θｂ及び前記ブームボトム圧Ｐｂに基づいて前記第１及び第２増減比率Ｒａ，Ｒｐをそれぞれ算定するために予め用意されたマップを格納する。すなわち、当該指令モータ容量演算部５２は、前記ブーム角度θｂ及び前記ブームボトム圧Ｐｂにそれぞれ対応した第１及び第２増減比率Ｒａ，Ｒｐを決定してこれらを前記基本モータ容量Ｑｏに乗ずることにより、指令モータ容量Ｑｃの算定を行う。
【００５６】
図４は、前記第１増減比率Ｒａを算定するためのマップの内容を示す。ここに示されるように、前記第１増減比率Ｒａは前記ブーム角度θｂに基づいて次のように設定される。
【００５７】
ｉ）ブーム角度θｂが、予め設定された旋回優先角度θｂｓ以下であって当該旋回優先角度θｂｓよりも小さい範囲で予め設定されたブーム優先角度θｂｂ以上の中間角度領域（θｂｂ≦θｂ≦θｂｓ）にある場合、第１増減比率Ｒａは１００％に設定される。つまり、指令モータ容量Ｑｃを基本モータ容量Ｑｏと等しくするような第１増減比率Ｒａが設定される。
【００５８】
ｉｉ）ブーム角度θｂが前記旋回優先角度θｂｓよりも大きい（θｂ＞θｂｓ）場合、第１増減比率Ｒａは１００％よりも大きな値であって前記ブーム角度θｂが大きいほど大きな値に設定される。
【００５９】
ｉｉｉ）ブーム角度θｂが前記ブーム優先角度θｂｂよりも小さい（θｂ＜θｂｂ）場合、第１増減比率Ｒａは１００％よりも小さい値であって前記ブーム角度θｂが小さいほど小さい値に設定される。
【００６０】
前記旋回優先角度θｂｓ及び前記ブーム優先角度θｂｂは、θｂｓ≧θｂｂの条件を満たす範囲で自由に設定されることが可能である。前記旋回優先角度θｂｓは、好ましくは、ブーム角度θｂが当該旋回優先角度θｂｓを上回る程度まで大きければブーム上げ速度を抑えて旋回速度を優先させてもブーム上げ動作を旋回動作に十分追従させることができるような角度、例えばバケット２４が地上から浮上してほぼ中段の高さ位置にまで到達するような角度、に設定される。一方、前記ブーム優先角度θｂｂは、好ましくは、ブーム角度θｂが当該ブーム優先角度θｂｂよりも小さいとブーム上げ速度を優先しなければブーム上げ動作を旋回動作に追従させることが困難であるような角度、例えばバケット２４が下部走行体１０の接地面と略同等またはそれよりも下方に位置するような角度、に設定される。換言すれば、前記旋回優先角度θｂｓ及び前記ブーム優先角度θｂｂは、その間の中間角度領域（θｂｓ≦θｂ≦θｂｂ）において旋回モータ容量の増減の必要性が低いような角度に設定されることが、好ましい。
【００６１】
図５は、前記第２増減比率Ｒｐを算定するためのマップの内容を示す。ここに示されるように、前記第２増減比率Ｒｐは前記ブームボトム圧Ｐｂに基づいて次のように設定される。
【００６２】
ｉ）ブームボトム圧Ｐｂが、予め設定されたブーム優先ボトム圧（ブーム優先駆動圧）Ｐｂｂ以下であって、かつ、当該ブーム優先ボトム圧Ｐｂｂよりも低い範囲で予め設定された旋回優先ボトム圧（旋回優先駆動圧）Ｐｂｓ以上の中間ボトム圧領域（中間駆動圧領域：Ｐｂｓ≦Ｐｂ≦Ｐｂｂ）にある場合、第２増減比率Ｒｐは１００％に設定される。つまり、指令モータ容量Ｑｃを変更しないような第２増減比率Ｒｐが設定される。
【００６３】
ｉｉ）ブームボトム圧Ｐｂが前記ブーム優先ボトム圧Ｐｂｂよりも高い（Ｐｂ＞Ｐｂｓ）場合、第２増減比率Ｒｐは１００％よりも小さい値であって前記ブームボトム圧Ｐｂが大きいほど小さい値に設定される。
【００６４】
ｉｉｉ）ブームボトム圧Ｐｂが前記旋回優先ボトム圧Ｐｂｓよりも低い（Ｐｂ＜Ｐｂｓ）場合、第２増減比率Ｒｐは１００％よりも大きい値であって前記ブームボトム圧Ｐｂが小さいほど大きい値に設定される。ただし、前記ブームボトム圧Ｐｂが前記旋回優先ボトム圧Ｐｂｓよりもさらに低い範囲で予め設定された下限ボトム圧（下限駆動圧）Ｐｍｉｎよりも低い場合（Ｐｂ＜Ｐｍｉｎ）、第２増減比率Ｒｐは１００％に設定される。
【００６５】
前記ブーム優先ボトム圧Ｐｂｂ、前記旋回優先ボトム圧Ｐｂｓ及び前記下限ボトム圧Ｐｍｉｎは、Ｐｂｂ≧Ｐｂｓ＞Ｐｍｉｎの条件を満たす範囲で自由に設定されることが可能である。前記ブーム優先角度θｂｂは、好ましくは、ブームボトム圧Ｐｂが当該ブーム優先ボトム圧Ｐｂｂよりも大きいと（つまりブーム上げのための負荷が大きいために）ブーム上げのための流量を確保しなければブーム上げ動作を旋回動作に追従させることが困難であるような圧力に設定される。一方、前記旋回優先ボトム圧Ｐｂｓは、好ましくは、ブームボトム圧Ｐｂが当該旋回優先ボトム圧Ｐｂｓを下回る程度まで小さければ（つまりブーム上げのための負荷が小さければ）旋回速度を優先させてもブーム上げ動作を旋回動作に十分追従させることができるような圧力に設定される。換言すれば、前記ブーム優先ボトム圧Ｐｂｂ及び前記旋回優先ボトム圧Ｐｂｓは、その間の中間ボトム圧領域（Ｐｂｓ≦Ｐｂ≦Ｐｂｂ）では旋回モータ容量の増減の必要性が低いような角度に設定されることが、好ましい。また、前記下限ボトム圧Ｐｍｉｎは、検出されたブームボトム圧Ｐｂが当該下限ボトム圧Ｐｍｉｎよりも低い場合には、例えばバケット２４の先端が地面Ｇに着地しているために当該ブームボトム圧Ｐｂが実際のブーム上げ駆動負荷に対応していないと推定できるような圧力（例えば作業装置１４の自重による負荷よりも小さい圧力）に設定されることが、好ましい。
【００６６】
前記許容モータ容量決定部５４は、前記旋回モータ２５について予め設定されたモータ許容トルクＴａ（Ｎ・ｍ）と、旋回モータ２５の第１及び第２ポート２５ａ，２５ｂにおける作動油の圧力である第１及び第２モータ圧Ｐ１及びＰ２と、に基づいて次式（２）により許容モータ容量Ｑａ（ｃｍ３／ｒｅｖ）を算定する。
【００６７】
Ｑａ＝２π＊Ｔａ／ΔＰｍ  …（２）
ここで、ΔＰｍは旋回モータ２５の有効差圧であり、ΔＰｍ＝｜Ｐ１−Ｐ２｜（ＭＰａ）である。また、旋回モータ２５の機械効率は１とする。
【００６８】
前記指令信号入力部５６は、原則として、前記指令モータ容量演算部５２により算定された前記指令モータ容量Ｑｃに基づき、実際の旋回モータ容量を当該指令モータ容量Ｑｃにするような容量指令信号を生成し、前記旋回モータ２５のレギュレータ２９に入力する。ただし、前記指令モータ容量Ｑｃが前記許容モータ容量決定部５４により決定された許容モータ容量Ｑａよりも大きい場合、当該指令信号入力部５６は前記旋回モータ容量を前記指令モータ容量Ｑｃではなく前記許容モータ容量Ｑａにするような容量指令信号を生成して前記レギュレータ２９に入力する。
【００６９】
図６は、前記旋回モータ容量について前記コントローラ５０が行う実際の演算制御動作を示すフローチャートである。
【００７０】
当該コントローラ５０は、これに入力される各種検出信号を読込む（ステップＳ１）。当該コントローラ５０の指令モータ容量演算部５２は、各パイロット圧検出信号に基づいて、旋回操作器４５に与えられる旋回指令操作の有無及びブーム操作器４６に対して与えられるブーム上げ指令操作の有無を判定する（ステップＳ２，Ｓ３）。
【００７１】
旋回指令操作がない場合（ステップＳ２でＮＯ）、旋回モータ容量の制御は不要であるため、指令モータ容量演算部５２は指令モータ容量Ｑｃの演算を行わない。旋回指令操作はあるが（ステップＳ２でＹＥＳ）ブーム上げ指令操作がない場合（ステップＳ３でＮＯ）、例えば第１メインポンプ３１について旋回単独操作が行われている時、指令モータ容量演算部５２は指令モータ容量Ｑｃを基本モータ容量Ｑｏに設定する（ステップＳ４）。前記コントローラ５０の指令信号入力部５６は、実際の旋回モータ容量を当該指令モータ容量Ｑｃすなわち当該基本モータ容量Ｑｏにするような容量指令信号を生成し、これを旋回モータ２５のレギュレータ２９に入力する（ステップＳ５）。従って、前記基本モータ容量Ｑｏに等しい旋回モータ容量で、ブーム上げ動作を伴わない旋回動作（単独旋回動作を含む。）が行われる。
【００７２】
旋回指令操作及びブーム上げ指令操作が併存する場合（ステップＳ２，Ｓ３でそれぞれＹＥＳ）、つまり旋回ブーム上げ操作が行われている場合、前記指令モータ容量演算部５２は、図４及び図５に示されるマップを用いてブーム角度θｂ及びブームボトム圧Ｐｂにそれぞれ対応する第１増減比率Ｒａ及び第２増減比率Ｒｐを決定し、当該第１及び第２増減比率Ｒａ，Ｒｐを前記基本モータ容量Ｑｏに乗じた値を前記指令モータ容量Ｑｃとして算定する（ステップＳ６）。一方、許容モータ容量決定部５４は、予め設定されたモータ許容トルクＴａと、旋回モータ２５の有効差圧ΔＰｍと、に基づいて許容モータ容量Ｑａを算定する（ステップＳ７）。
【００７３】
前記指令信号入力部５６は、前記指令モータ容量Ｑｃと前記許容モータ容量Ｑａとを比較し、指令モータ容量Ｑｃが許容モータ容量Ｑａ以下である場合には（ステップＳ８でＹＥＳ）実際の旋回モータ容量を前記指令モータ容量Ｑｃにするような容量指令信号を生成して前記レギュレータ２９に入力する（ステップＳ５）。従って、前記指令モータ容量Ｑｃに等しい旋回モータ容量で旋回ブーム上げ動作が行われる。当該指令モータ容量Ｑｃに基づく旋回モータ容量の制御は次のような技術的意義を有する。
【００７４】
まず、前記ブーム角度θｂについて、当該ブーム角度θｂが予め設定された前記旋回優先角度θｂｓを上回る場合、前記指令モータ容量演算部５２は前記指令モータ容量Ｑｃの算定にあたって前記基本モータ容量Ｑｏに１００％を上回る第１増減比率Ｒａを乗じるため、旋回モータ容量を大きくして旋回速度を優先する制御を実現し、作業効率を有効に高めることが可能である。しかも、前記ブーム角度θｂが前記旋回優先角度θｂｓを上回っていて作業装置１４は既にある程度高い姿勢にまで至っているため、前記旋回速度の優先（旋回モータ流量の優先）によりブーム上げ速度が低下しても、最終的に所定の旋回角度位置まで到達した時点でブーム角度θｂを十分に目標角度に至らせることが可能である。
【００７５】
一方、前記ブーム角度θｂが前記旋回優先角度θｂｓよりも小さい範囲で設定された前記ブーム優先角度θｂｂを下回る場合、つまり、作業装置１４がかなり低い姿勢にある場合、前記指令モータ容量演算部５２は前記第１増減比率Ｒａを１００％よりも小さい値にして旋回モータ容量を抑えるため、ブーム上げ速度を大きくしてブーム２０がある程度の高さ位置まで迅速に起立することが可能である。
【００７６】
また、前記ブーム角度θｂが前記ブーム優先角度θｂｂ以上で前記旋回優先角度θｂｓ以下の中間角度領域にある場合、前記指令モータ容量演算部５２は前記第１増減比率Ｒａを１００％にするため、前記指令モータ容量Ｑｃと前記基本モータ容量Ｑｏとの差を抑えて旋回単独操作時と旋回ブーム上げ操作時との間での旋回モータ容量の特性の差異を抑えるとともに、当該特性を幅を持った領域で安定させることができる。このことは、オペレータに与える違和感の抑制を可能にする。
【００７７】
さらに、前記ブームボトム圧Ｐｂについて、当該ブームボトム圧Ｐｂが予め設定された前記ブーム優先ボトム圧Ｐｂｂを上回る場合、前記指令モータ容量演算部５２は前記基本モータ容量Ｑｏに１００％を下回る第２増減比率Ｒｐを乗じて指令モータ容量Ｑｃを減少方向に変更するため、ブーム上げの負荷が大きい状態にあってもブーム上げ動作を十分な速度で旋回動作に追従させることが可能である。
【００７８】
逆に、前記ブームボトム圧Ｐｂが前記ブーム優先ボトム圧Ｐｂｂよりも小さい範囲で設定された前記旋回優先ボトム圧Ｐｂを下回る場合、つまりブーム上げの負荷が小さい場合、前記指令モータ容量演算部５２は前記第２増減比率を１００％よりも大きな値にして前記指令モータ容量Ｑｃを増大方向に変更するため、旋回速度を高めて作業効率を有効に高めることが可能である。しかも、当該ブームボトム圧Ｐｂが前記旋回優先ボトム圧Ｐｂよりもさらに低い下限ボトム圧Ｐｍｉｎを下回る場合、つまり、バケット２４の着地等に起因して実際のブーム上げの負荷に対応したボトム圧の検出が困難である状況が推定される場合、前記指令モータ容量演算部５２は前記第２増減比率を１００％にしてブームボトム圧Ｐｂに基づく前記指令モータ容量Ｑｃの増減を解除することにより、不適切な旋回速度の優先を回避することができる。
【００７９】
また、前記ブームボトム圧Ｐｂが前記旋回優先ボトム圧Ｐｂｓ以上で前記ブーム優先ボトム圧Ｐｂｂ以下の中間ボトム圧領域にある場合、前記指令モータ容量演算部５２は前記第２増減比率Ｒｐを１００％にしてブームボトム圧Ｐｂに基づく前記指令モータ容量Ｑｃの増減を解除することにより、旋回単独操作時と旋回ブーム上げ操作時との間での旋回モータ容量の特性の差異を抑え、かつその特性を幅を持った領域で安定させることにより、オペレータに与える違和感を抑制することが可能である。
【００８０】
図６のフローチャートにおいて、前記指令モータ容量Ｑｃが前記許容モータ容量Ｑａを上回る場合（ステップＳ８でＮＯ）、前記指令信号入力部５６は実際の旋回モータ容量を前記指令モータ容量Ｑｃではなく前記許容モータ容量Ｑａにするための容量指令信号を生成し、レギュレータ２９に入力する（ステップＳ９）。これにより、前記指令モータ容量Ｑｃにかかわらず、旋回モータ２５がそのモータ許容トルクＴａを上回るトルクで駆動されるのを防ぐことができる。
【００８１】
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。
【００８２】
Ａ）ブーム角度に基づく指令モータ容量の増減について
前記実施形態に係る指令モータ容量Ｑｃは、図４に示されるように、前記ブーム角度θｂが前記旋回優先角度θｂｓよりも大きくなるにつれて基本モータ容量Ｑｏから連続的に増大するように設定されるが、本発明に係る指令モータ容量の特性はこれに限られない。例えば、ブーム角度が旋回優先角度を上回る領域では基本モータ容量よりも大きい一定の値が指令モータ容量として設定されてもよい。同様に、ブーム角度がブーム優先角度を下回る領域では前記基本モータ容量よりも小さい一定の値が指令モータ容量として設定されてもよい。ただし、前記のように指令モータ容量Ｑｃが前記基本モータ容量Ｑｏからブーム角度の増減に応じて増大及び減少する特性は、旋回速度の急変によるショックを抑えてオペレータに与える違和感を抑制することを可能にする。また、前記指令モータ容量は連続的ではなく例えば階段的に増減されてもよい。
【００８３】
前記旋回優先角度及び前記ブーム優先角度は、互いに等しい角度であってもよい。しかし、前記実施形態のように前記旋回優先角度θｂｓが前記ブーム優先角度θｂｂよりも小さくて当該旋回優先角度θｂｓ以上でかつ当該ブーム優先角度θｂｂ以下の中間角度領域で前記指令モータ容量Ｑｃが前記基本モータ容量Ｑａに保たれることは、旋回モータ容量の増減の必要性が低い所定の領域で指令モータ容量Ｑｃを安定させることにより、オペレータに与える違和感を抑制することを可能にする。
【００８４】
また、本発明において前記ブーム優先角度は必ずしも設定されなくてもよい。例えば、前記ブーム角度が前記旋回優先角度以下の領域では一律に前記指令モータ容量が前記基本モータ容量に設定されてもよい。
【００８５】
Ｂ）ブーム上げ駆動圧に基づく指令モータ容量の増減について
前記実施形態に係る指令モータ容量Ｑｃは、図５に示されるように、ブーム上げ駆動圧に相当する前記ブームボトム圧Ｐｂが前記ブーム優先ボトム圧Ｐｂｂよりも大きくなるにつれて基本モータ容量Ｑｏから連続的に減少するように変更されるが、本発明に係る指令モータ容量の特性はこれに限られない。例えば、ブーム上げ駆動圧がブーム優先駆動圧を上回る領域では基本モータ容量よりも小さい一定の値が指令モータ容量として設定されてもよい。同様に、ブーム上げ駆動圧が旋回優先駆動圧を下回る領域では前記基本モータ容量よりも大きい一定の値が指令モータ容量として設定されてもよい。ただし、前記のように指令モータ容量Ｑｃが前記基本モータ容量Ｑｏからブームボトム圧Ｐｂの増減に応じて減少及び増大するように変更されることは、旋回速度の急変によるショックを抑えてオペレータに与える違和感を抑制することを可能にする。また、前記指令モータ容量は連続的ではなく例えば階段的な特性に基づいて変更されてもよい。
【００８６】
前記ブーム優先駆動圧及び前記旋回優先駆動圧は、互いに等しい角度であってもよい。しかし、前記実施形態と同様に前記ブーム優先駆動圧が前記旋回優先駆動圧よりも高くて当該旋回優先駆動圧以上で当該ブーム優先駆動圧以下の中間駆動圧領域でブーム上げ駆動圧に基づく指令モータ容量の変更が解除されることは、旋回モータ容量の増減の必要性が低い所定の領域で指令モータ容量を安定させることにより、オペレータに与える違和感を抑制することを可能にする。
【００８７】
また、本発明において前記旋回優先駆動圧は必ずしも設定されなくてもよい。例えば、前記ブーム上げ駆動圧が前記ブーム優先駆動圧以下の領域では一律に前記指令モータ容量が前記基本モータ容量に設定されてもよい。前記下限駆動圧の設定も仕様に応じて省略されることが可能である。
【００８８】
さらに、ブーム上げ駆動圧に基づく指令モータ容量の変更が省略されてもよい。つまり、指令モータ容量がブーム角度のみに基づいて算定されてもよい。
【００８９】
Ｃ）許容モータ容量について
本発明において、許容モータ容量の決定及びこれに基づく旋回モータトルクの制限は省略されてもよい。例えば、指令モータ容量の増減が前記許容モータ容量よりも十分に小さい領域内で行われる場合、当該許容モータ容量は特に考慮されなくてもよい。
【００９０】
Ｄ）共通の油圧ポンプについて
前記実施形態に係る第１メインポンプ３１は、旋回駆動と、ブーム上げの増速（第２メインポンプ３２から吐出される作動油への増速用の作動油の合流）と、に兼用されるものであるが、本発明に係る油圧ポンプは、旋回駆動とブームの（増速ではなく）メインの駆動とに兼用されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１０    下部走行体
１２    上部旋回体
１４    作業装置
２０    ブーム
２５    旋回モータ
２６    ブームシリンダ
３１    第１メインポンプ（油圧ポンプ）
３５    旋回制御弁（旋回制御装置）
３７    ブーム上げ増速制御弁（ブーム制御装置）
４５    旋回操作器（旋回制御装置）
４６    ブーム操作器（ブーム制御装置）
５０    コントローラ（容量制御部）
５２    指令モータ容量演算部
５４    許容モータ容量決定部
５６    指令信号入力部
６５Ａ，６５  モータ圧センサ（モータ差圧検出器）
６６    ブームボトム圧センサ（ブーム上げ駆動圧検出器）
６８    ブーム角度センサ（ブーム角度検出器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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