(57)【要約】【課題】複合操作時にはモータ容量をデフォルト容量とは異なる容量に制御する一方で、上部旋回体の旋回が減速するときには安定した停止性能を得ることが可能な旋回式作業機械を提供する。【解決手段】旋回式作業機械１００の容量制御部７２は、上部旋回体２を旋回させるための操作とアタッチメント４を動作させるための操作とが同時に行われる複合操作時には、モータ容量をデフォルト容量とは異なる容量に制御可能である一方で、旋回状態判定部７３によって上部旋回体２の旋回が減速状態であると判定された場合には、モータ容量を前記デフォルト容量に制御する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回式作業機械であって、
基体と、
前記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、
前記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、
可変容量型油圧モータからなり、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、
前記上部旋回体の旋回を減速させるように前記旋回モータを制動するブレーキ回路と、
前記上部旋回体の旋回が減速状態にあるか否かを判定する旋回状態判定部と、
前記旋回モータを構成する前記旋回モータの容量である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、前記上部旋回体を旋回させるための操作と前記アタッチメントを動作させるための操作とが同時に行われる複合操作時には、前記モータ容量をデフォルト容量からこれと異なる容量に変化させる一方で、前記旋回状態判定部によって前記上部旋回体の旋回が減速状態にあると判定された場合には、前記複合操作時であっても前記モータ容量を前記デフォルト容量に戻すように前記モータ容量を制御する、旋回式作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の旋回式作業機械であって、
前記旋回モータは、第１ポートと第２ポートとを有し、前記第１ポート及び前記第２ポートのうちの一方のポートへの前記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回転するとともに他方のポートから前記作動油を排出するように構成されており、
前記旋回式作業機械は、
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装置と、
前記旋回操作装置に与えられる前記旋回操作の方向を検出する旋回操作検出部と、
前記上部旋回体の旋回速度を検出する旋回速度検出器と、
前記第１ポートにおける前記作動油の圧力及び前記第２ポートにおける前記作動油の圧力を検出する作動油圧検出器と、
前記旋回速度検出器によって検出される前記旋回速度及び前記作動油圧検出器によって検出される前記作動油の圧力に基づいて、前記第１ポートにおける前記作動油の圧力と前記第２ポートにおける前記作動油の圧力との差である前記旋回モータの差圧を演算する差圧演算部と、をさらに備え、
前記旋回状態判定部は、前記旋回操作検出部によって検出される前記旋回操作の方向、前記旋回速度検出器によって検出される前記旋回速度、及び前記差圧演算部によって演算される前記差圧に基づいて予め設定された減速判定条件を満たしているか否かを判定するように構成されている、旋回式作業機械。
【請求項３】
請求項２に記載の旋回式作業機械であって、
前記旋回状態判定部は、
前記旋回操作検出部によって検出される前記旋回操作の方向と、前記旋回速度検出部によって検出される前記旋回速度とに基づいて、前記上部旋回体が前記旋回操作の操作方向に旋回中であるか否かを判定し、
前記上部旋回体が前記旋回操作の操作方向に旋回中であり、かつ、前記差圧演算部によって演算される前記差圧が予め設定された閾値未満である場合に、前記上部旋回体の旋回が減速状態であると判定するように構成されている、旋回式作業機械。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の旋回式作業機械であって、
前記容量制御部は、前記減速判定条件を満たしているが、前記作動油が排出される前記他方のポートにおける前記作動油の圧力が予め設定された閾値未満であり、かつ、前記上部旋回体の前記旋回速度が減少していない場合には、前記旋回モータの容量が減少するように前記モータ容量を制御する、旋回式作業機械。
【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作業機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
旋回式作業機械は、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アタッチメントと、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他の油圧アクチュエータ（例えばブームシリンダ）にも用いられる場合が多い。この場合、当該他の油圧アクチュエータは前記旋回制御弁とは別の専用のコントロールバルブを介して前記油圧ポンプに接続される。すなわち、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他の油圧アクチュエータ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、旋回モータを作動させる旋回操作と前記他の油圧アクチュエータを作動させる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他の油圧アクチュエータに供給される作動油の流量の分配が重要となる。例えば特許文献１は、１台の油圧ポンプからブームシリンダと旋回用油圧モータに作動油を供給してこれらを駆動する油圧装置を開示している。特許文献１の油圧装置では、旋回モータの傾転容量を調整することにより、旋回用油圧モータと他のアクチュエータの作動を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１４５７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のように複合操作時に旋回モータのモータ容量を変化させる制御が行われると、旋回減速時における前記旋回モータの制動特性がその容量によって変わってしまい、安定した減速動作ができなくなる。これに関し、減速時のブレーキ特性は安全上安定したものであることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、複合操作時にはモータ容量を変化させる制御を行う一方で、上部旋回体の旋回が減速するときには安定したブレーキ特性を得ることが可能な旋回式作業機械を提供することにある。
【０００８】
（１）本発明の旋回式作業機械は、基体と、前記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、前記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、可変容量型油圧モータからなり、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、前記上部旋回体の旋回を減速させるように前記旋回モータを制動するブレーキ回路と、前記上部旋回体の旋回が減速状態にあるか否かを判定する旋回状態判定部と、前記旋回モータを構成する前記旋回モータの容量であるモータ容量を制御する容量制御部と、を備える。前記容量制御部は、前記上部旋回体を旋回させるための操作と前記アタッチメントを動作させるための操作とが同時に行われる複合操作時には、前記モータ容量をデフォルト容量からこれと異なる容量に変化させる一方で、前記旋回状態判定部によって前記上部旋回体の旋回が減速状態にあると判定された場合には、前記複合操作時であっても前記モータ容量を前記デフォルト容量に戻すように前記モータ容量を制御する。
【０００９】
本発明では、容量制御部は、複合操作時にはモータ容量をデフォルト容量からこれと異なる容量に変化させることにより、上部旋回体及びアタッチメントを、複合操作の状況やオペレータの好みなどに合わせた状態で動作させることが可能である一方、旋回状態判定部によって上部旋回体の旋回が減速状態にあると判定された場合には、複合操作中であるか否かにかかわらず、モータ容量をデフォルト容量に戻すことにより、ブレーキ特性を一定に保つことができる。従って、オペレータは、安定したブレーキ特性によって上部旋回体の旋回を減速させて安全に上部旋回体を停止させることができる。
【００１０】
（２）前記旋回式作業機械において、前記旋回モータは、第１ポートと第２ポートとを有し、前記第１ポート及び前記第２ポートのうちの一方のポートへの前記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回転するとともに他方のポートから前記作動油を排出するように構成されており、前記旋回式作業機械は、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装置と、前記旋回操作装置に与えられる前記旋回操作の方向を検出する旋回操作検出部と、前記上部旋回体の旋回速度を検出する旋回速度検出器と、前記第１ポートにおける前記作動油の圧力及び前記第２ポートにおける前記作動油の圧力を検出する作動油圧検出器と、前記旋回速度検出器によって検出される前記旋回速度及び前記作動油圧検出器によって検出される前記作動油の圧力に基づいて、前記第１ポートにおける前記作動油の圧力と前記第２ポートにおける前記作動油の圧力との差である前記旋回モータの差圧を演算する差圧演算部と、をさらに備え、前記旋回状態判定部は、前記旋回操作検出部によって検出される前記旋回操作の方向、前記旋回速度検出器によって検出される前記旋回速度、及び前記差圧演算部によって演算される前記差圧に基づいて予め設定された減速判定条件を満たしているか否かを判定するように構成されているのが好ましい。
【００１１】
この構成では、上述の減速判定条件の充足を減速状態の判定条件としているので、オペレータによる旋回操作の方向、上部旋回体の実際の旋回速度及び旋回モータの差圧を考慮して適切に減速状態の判定を行うことができる。
【００１２】
（３）前記旋回式作業機械において、前記旋回状態判定部は、前記旋回操作検出部によって検出される前記旋回操作の方向と、前記旋回速度検出部によって検出される前記旋回速度とに基づいて、前記上部旋回体が前記旋回操作の操作方向に旋回中であるか否かを判定し、前記上部旋回体が前記旋回操作の操作方向に旋回中であり、かつ、前記差圧演算部によって演算される前記差圧が予め設定された閾値未満である場合に、前記上部旋回体の旋回が減速状態であると判定するように構成されていることが好ましい。
【００１３】
この構成において、旋回速度検出器は、上部旋回体の旋回速度、すなわち、旋回速度の大きさと旋回方向を検出することができる。したがって、旋回状態判定部は、旋回操作検出部によって検出される旋回操作の方向と旋回速度検出器によって検出される上部旋回体の旋回速度（大きさと方向）に基づいて、上部旋回体が旋回操作の方向に旋回中であるか否かを判定することができる。そして、差圧演算部によって演算される旋回モータの差圧（有効差圧）が小さいこと、すなわち当該差圧が予め設定された閾値未満であることは、旋回モータの回転数が低下することを表す指標となりうる。よって、旋回状態判定部は、上部旋回体が旋回操作の操作方向に旋回中である場合において、前記差圧に基づいて上部旋回体の減速状態の可能性を判定することができる。
【００１４】
（４）前記旋回式作業機械において、前記容量制御部は、前記減速判定条件を満たしているが、前記作動油が排出される前記他方のポートにおける前記作動油の圧力が予め設定された閾値未満であり、かつ、前記上部旋回体の前記旋回速度が減少していない場合には、前記旋回モータの容量が減少するように前記モータ容量を制御することが好ましい。
【００１５】
この構成では、上述した減速判定条件に基づく上部旋回体の旋回の減速状態の判定だけでなく、キャビテーションの可能性の判定も行うことができ、この判定に基づいてモータ容量を制御することにより、キャビテーションが発生するのを抑制することができる。具体的には、本構成では、メータアウト側の圧力と上部旋回体の旋回速度の減少有無に基づくキャビテーション判定条件を満たすか否かによって、旋回モータへ供給される作動油の吸収流量が実際の上部旋回体の旋回速度に対応する流量に追いついていない傾向があるか否かを判定することができる。したがって、本構成では、前記減速判定条件を満たして上部旋回体が減速状態にあると判定された場合であっても、さらに、前記キャビテーション判定条件を満たす場合には、容量制御部は旋回モータの容量が減少するようにモータ容量を制御することにより、キャビテーションが発生するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る旋回式作業機械を示す側面図である。
【図２】実施形態に係る旋回式作業機械に搭載された油圧回路を示す図である。
【図３】実施形態に係る旋回式作業機械において、旋回モータの傾転切換圧と、傾転容量との関係を示すグラフである。
【図４】実施形態に係る旋回式作業機械の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態に係る旋回式作業機械において、旋回モータの目標モータ容量の設定例を示すグラフである。
【図６】実施形態に係る旋回式作業機械における制御例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】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る旋回式作業機械１００としての油圧ショベルを示す側面図である。旋回式作業機械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まわりに旋回自在に搭載される旋回体である上部旋回体２と、この上部旋回体２に装着されるアタッチメントと、当該アタッチメントを動作させるための油圧アクチュエータと、を備える。
【００１９】
本実施形態では、前記アタッチメントは、上部旋回体２に起伏可能に装着されるブーム４と、このブーム４の先端に取付けられたアーム５と、このアーム５の先端に取付けられたバケット６とを含む。前記油圧アクチュエータは、ブーム４を動作させるためのブームシリンダ７と、アーム５を動作させるためのアームシリンダ８と、バケット６を動作させるためのバケットシリンダ９とを含む。
【００２０】
本発明に係る旋回式作業機械は上記のような油圧ショベルに限定されない。本発明は、下部走行体１及びこれに旋回可能に搭載される上部旋回体２を含む種々の旋回式作業機械（例えば旋回式クレーン）に適用されることが可能である。したがって、前記アタッチメント及び前記油圧アクチュエータは、旋回式作業機械の種類に応じて適宜選定される。また、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旋回体を支持する基台であってもよい。
【００２１】
図２は、実施形態に係る旋回式作業機械１００に搭載された油圧回路を示す図である。この油圧回路は、上部旋回体２の旋回駆動及びブーム４の起伏駆動に関与する部分を示す。当該油圧回路は、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旋回モータ１０と、ブーム４を起伏駆動させるための油圧アクチュエータ７（ブームシリンダ７）と、エンジン１０１の出力軸に連結される油圧ポンプ３０及びパイロットポンプ３３と、コントロールバルブユニット４０と、を備える。
【００２２】
旋回モータ１０は、作動油の供給を受けて回転する出力軸１０ｃを有し、当該出力軸１０ｃ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、旋回モータ１０は、第１ポート１０ａ及び第２ポート１０ｂ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出力軸１０ｃ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。
【００２３】
ブームシリンダ７は、その伸長及び収縮によりブーム４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４と上部旋回体２との間に介在する。
【００２４】
油圧ポンプ３０は、旋回モータ１０及びブームシリンダ７を動作させるための作動油を吐出する。本実施形態では、油圧ポンプ３０は、複数の油圧ポンプ、具体的には第１油圧ポンプ３１と、第２油圧ポンプ３２とを含む。ただし、油圧ポンプ３０は、１つの油圧ポンプのみによって構成されていてもよい。
【００２５】
第１油圧ポンプ３１、第２油圧ポンプ３２及びパイロットポンプ３３は、いずれもエンジン１０１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。具体的には、第１及び第２油圧ポンプ３１，３２は、ブームシリンダ７を動作させるための作動油を吐出する。また、第２油圧ポンプ３２は、旋回モータ１０を動作させるための作動油を吐出する。すなわち、上部旋回体２を旋回させる旋回モータ１０と、ブーム４を動作させるブームシリンダ７とが共通の第２油圧ポンプ３２に接続されている。
【００２６】
パイロットポンプ３３は、後述するコントロールバルブユニット４０に設けられる複数の制御弁にこれらを開閉作動させるための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。
【００２７】
コントロールバルブユニット４０は、油圧ポンプ３０と旋回モータ１０との間に介在し、油圧ポンプ３０から旋回モータ１０に供給される作動油の方向及び流量を変化させるように作動する。また、コントロールバルブユニット４０は、油圧ポンプ３０とブームシリンダ７との間に介在し、油圧ポンプ３０からブームシリンダ７に供給される作動油の方向及び流量を変化させるように作動する。コントロールバルブユニット４０は、このような機能を有していればよく、具体的な構成は特に限定されるものではない。コントロールバルブユニット４０の一例を挙げると次の通りである。
【００２８】
コントロールバルブユニット４０は、例えば、図略のブーム１速制御弁と、ブーム２速制御弁と、旋回制御弁とを含む。
【００２９】
前記ブーム１速制御弁は、第１油圧ポンプ３１とブームシリンダ７との間に介在し、ブームシリンダ７を駆動するための作動油を第１油圧ポンプ３１からブームシリンダ７に導くとともに当該作動油の方向及び流量を制御するための制御弁である。
【００３０】
前記ブーム２速制御弁は、第２油圧ポンプ３２とブームシリンダ７の間に介在し、ブーム１速制御弁を通じてブームシリンダ７に供給される作動油に加え、ブーム４の駆動に関してその増速のための作動油を第２油圧ポンプ３２からブームシリンダ７に導くとともに当該作動油の方向及び流量を制御するための制御弁である。
【００３１】
前記旋回制御弁は、第２油圧ポンプ３２と旋回モータ１０との間に介在し、旋回モータ１０を駆動するための作動油を第２油圧ポンプ３２から旋回モータ１０の第１ポート１０ａ及び第２ポート１０ｂに択一的に導くとともに、当該旋回モータ１０に供給される作動油の方向及び流量を制御するための制御弁である。
【００３２】
これらの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、各制御弁のパイロットポートにパイロットポンプ３３からのパイロット圧の供給を受け、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旋回モータ１０又はブームシリンダ７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。
【００３３】
図２に示す油圧回路は、旋回操作装置１２と、右旋回管路１４と、左旋回管路１５と、リリーフ弁回路１８と、チェック弁回路２１と、連通路２２と、メイクアップライン２３とをさらに含む。
【００３４】
旋回操作装置１２は、旋回操作レバー１２ａと、パイロット弁１２ｂと、を有する。旋回操作レバー１２ａは、操作部材であり、当該旋回操作レバー１２ａに対してオペレータから旋回指令操作が与えられることによりその向きに回動する。パイロット弁１２ｂは、パイロットポンプ３３に接続される図略の入口ポートと、一対の出口ポートと、を有する。当該一対の出口ポートは、図略の右旋回パイロットライン及び左旋回パイロットラインをそれぞれ介して前記コントロールバルブユニット４０の旋回制御弁における図略の右旋回パイロットポート及び左旋回パイロットポートに接続される。パイロット弁１２ｂは、旋回操作レバー１２ａに連結され、右旋回及び左旋回パイロットポートのうち旋回操作レバー１２ａに与えられる旋回指令操作の向きに対応するパイロットポートに対してパイロットポンプ３３から当該旋回指令操作の大きさに対応したパイロット圧が供給されることを許容するように開弁する。なお、旋回操作装置１２は、便宜上図２に示す位置に記載されているが、実際にはパイロットポンプ３３とコントロールバルブユニット４０（具体的には旋回制御弁）との間に介在する。
【００３５】
リリーフ弁回路１８、チェック弁回路２１、連通路２２及びメイクアップライン２３は、旋回モータ１０を制動させるためのブレーキ回路を構成する。なお、旋回モータ１０を制動させるためのブレーキ回路は、図２に示す構成に限られない。
【００３６】
リリーフ弁回路１８は、旋回モータ１０をバイパスして右旋回管路１４と左旋回管路１５とを相互接続する。リリーフ弁回路１８は、左旋回リリーフ弁１６及び右旋回リリーフ弁１７を含む。左旋回リリーフ弁１６及び右旋回リリーフ弁１７は、左旋回リリーフ弁１６の入口ポートが右旋回管路１４に接続され、右旋回リリーフ弁１７の入口ポートが左旋回管路１５に接続され、かつ両リリーフ弁１６，１７の出口ポートが相互接続されるように、配置される。
【００３７】
チェック弁回路２１は、リリーフ弁回路１８よりも旋回モータ１０に近い位置で両旋回管路１４，１５同士を相互接続する。当該チェック弁回路２１は、左旋回チェック弁１９及び右旋回チェック弁２０を含む。左旋回チェック弁１９は右旋回管路１４からの作動油の流入を阻止する向きに配置され、右旋回チェック弁２０は左旋回管路１５からの作動油の流入を阻止する向きに配置される。
【００３８】
連通路２２は、リリーフ弁回路１８のうち左旋回リリーフ弁１６及び右旋回リリーフ弁１７同士の間に位置する部位と、チェック弁回路２１のうち左旋回チェック弁１９及び右旋回チェック弁２０同士の間に位置する部位とを接続する。メイクアップライン２３は、連通路２２が負圧になったときに当該メイクアップライン２３を通じてタンク２４から連通路２２に作動油が吸い上げられることを許容してキャビテーションを防止するように連通路２２とタンク２４とを相互に接続する。当該メイクアップライン２３には図略の背圧弁が設けられている。
【００３９】
この油圧回路において、例えば右旋回駆動中に旋回操作レバー１２ａが中立位置に戻されてコントロールバルブユニット４０の旋回制御弁がそれまでの右旋回位置から中立位置に復帰すると、当該旋回制御弁が両旋回管路１４，１５と油圧ポンプ３０（具体的には第２油圧ポンプ３２）との間を遮断するが、旋回モータ１０は上部旋回体２の慣性によって右旋回方向の回転を続ける。このため、メータアウト側である左旋回管路１５の圧力が上昇する。当該圧力が右旋回リリーフ弁１７の設定圧に達すると当該右旋回リリーフ弁１７が開弁して左旋回管路１５の作動油が右旋回リリーフ弁１７、連通路２２、左旋回チェック弁１９及び右旋回管路１４を通じて旋回モータ１０に流入することを許容する。このことは、前記慣性により回転を続ける旋回モータ１０にリリーフ弁１７の作用によるブレーキ力を与え、これにより当該旋回モータ１０を減速させ、停止させる。左旋回からの減速時及び停止時もこれと同じである。
【００４０】
図２に示す油圧回路は、さらに、容量操作部５０と、油圧供給制御部６０と、容量パイロットライン６９と、パイロット圧操作弁６８と、制御装置７０と、旋回パーキングブレーキ９０と、複数のセンサとを備える。
【００４１】
複数のセンサは、作動油圧検出器８１Ａ，８１Ｂと、旋回操作検出部８２Ａ，８２Ｂと、旋回速度検出器８３と、ポンプ作動圧検出器８４とを含む。
【００４２】
作動油圧検出器８１Ａ，８１Ｂは、旋回モータ１０の第１ポート１０ａ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８１Ａと、旋回モータ１０の第２ポート１０ｂ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８１Ｂとによって構成されている。作動油圧検出器８１Ａ，８１Ｂは、モータ圧検出信号を制御装置７０に入力する。
【００４３】
旋回操作検出部８２Ａ，８２Ｂは、前記旋回制御弁の一対の旋回パイロットポート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右旋回パイロット圧センサ８２Ａ及び左旋回パイロット圧センサ８２Ｂによって構成されている。右旋回パイロット圧センサ８２Ａ及び左旋回パイロット圧センサ８２Ｂは、それぞれ、右旋回パイロットライン２６Ａ及び左旋回パイロットライン２６Ｂにおける右旋回パイロット圧及び左旋回パイロット圧に対応するパイロット圧検出信号を生成し、これを制御装置７０に入力する。従って、当該右旋回パイロット圧センサ８２Ａ及び左旋回パイロット圧センサ８２Ｂは、旋回操作装置１２の旋回操作レバー１２ａに旋回指令操作が与えられたことを検出してその情報を制御装置７０に与える。
【００４４】
旋回速度検出器８３は、上部旋回体２の旋回速度の大きさ及び旋回の方向を検出することができるセンサである。旋回速度検出器８３としては、例えば上部旋回体２の動作を検出可能なエンコーダ、レゾルバ、ジャイロセンサなどを用いることができる。旋回速度検出器８３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的信号（旋回速度検出信号）に変換し、制御装置７０に入力する。
【００４５】
ポンプ作動圧検出器８４は、油圧ポンプ３０（第２油圧ポンプ３２）の作動圧に対応する作動圧検出信号を生成し、制御装置７０に入力する。
【００４６】
旋回パーキングブレーキ９０は、上部旋回体２が旋回モータ１０により駆動されていないときに前記上部旋回体２を停止状態に保つように当該上部旋回体２に機械的な停止保持力を与えるためのブレーキ装置である。当該旋回パーキングブレーキ９０は、前記上部旋回体２に前記停止保持力を与えるブレーキ状態と、当該上部旋回体２が旋回可能となるように当該上部旋回体２を解放するブレーキ解除状態とに切換可能である。
【００４７】
容量操作部５０及び油圧供給制御部６０は、制御装置７０とともに容量制御装置を構成する。当該容量制御装置は、旋回操作レバー１２ａに与えられる旋回指令操作に応じて旋回モータ１０の容量すなわち押しのけ容積を油圧によって制御するものである。
【００４８】
容量操作部５０は、油圧供給制御部６０により制御される容量操作用油圧の供給を受けて旋回モータ１０の容量を変化させるものであり、ピストン室を囲む容量操作シリンダ５２と、当該容量操作シリンダ５２の当該ピストン室に装填される容量操作ピストン５４と、を有する。当該容量操作ピストン５４は、前記ピストン室内において軸方向に変位（容量操作シリンダ５２の内周面に対して摺動）することが可能であり、当該軸方向の変位によって旋回モータ１０のモータ容量を変化させるように旋回モータ１０に連結される。例えば、旋回モータ１０がアキシャルピストン型のものである場合、その斜板の傾きを変化させる。
【００４９】
具体的に、容量操作ピストン５４は、容量操作ピストン５４から第１油圧室５５を貫くように延びるロッド５３を介して旋回モータ１０に連結されるとともに、ピストン室５２内を第１油圧室５５と第２油圧室５６とに区画し、当該第１油圧室５５の容積を増加させる方向の変位（図１では右側への変位）に伴って旋回モータ１０の容量を増大させる。当該容量操作ピストン５４の軸方向の位置は、第１油圧室５５に供給される第１容量操作用油圧と第２油圧室５６に供給される第２容量操作用油圧とのバランスによって決定される。すなわち、第１容量操作用油圧に対して第２容量操作用油圧が低いほど容量操作ピストン５４は旋回モータ１０の容量を増大させる向き（図１では右向き）に変位する。
【００５０】
第１油圧室５５において容量操作ピストン５４が容量操作用油圧を受ける面積である受圧面積は前記ロッド５３の断面積分だけ第２油圧室５６における受圧面積よりも小さい。この断面積の差は、第１容量操作用油圧と第２油圧操作用油圧が同等のときに容量操作ピストン５４を第２油圧室５６の容積が最大となる位置、つまり旋回モータ１０の容量を最小容量にする位置であって図１では最も左側に位置に保持することを可能にする。
【００５１】
油圧供給制御部６０は、第１容量操作用油圧と第２容量操作用油圧の大小バランスを変えることにより容量操作ピストン５４の位置を制御することによって、当該位置に対応する旋回モータ１０の容量を制御する。
【００５２】
この実施形態に係る供給制御部６０は、右旋回管路１４又は左旋回管路１５からの作動油を利用して容量操作部５０に対する容量操作用油圧の供給さらには当該容量操作用油圧の変更を行うものであり、図２に示されるような油圧供給ライン６１と、第１分岐ライン６１Ａ及び第２分岐ライン６１Ｂと、油圧供給制御弁６２と、シャトル弁２９とを含む。
【００５３】
油圧供給ライン６１は、シャトル弁２９と油圧供給制御弁６２とを接続するとともに、シャトル弁２９と油圧供給制御弁６２との間の位置で分岐することにより、シャトル弁２９と容量操作部５０とを接続している。第１分岐ライン６１Ａは、右旋回管路１４とシャトル弁２９の第１入力部２９ａとを接続している。第２分岐ライン６１Ｂは、左旋回管路１５とシャトル弁２９の第２入力部２９ｂとを接続している。
【００５４】
シャトル弁２９は、第１入力部２９ａおよび第２入力部２９ｂのうち圧力が高い側と油圧供給ライン６１とを連通させ、かつ、圧力が低い側と油圧供給ライン６１とを遮断する。したがって、右旋回管路１４及び左旋回管路１５のうち圧力の高い側の管路から吐出される作動油を分岐ラインを通じて容量操作部５０に導くことにより、当該容量操作部５０の第１油圧室５５及び第２油圧室５６に容量操作用油圧を供給する。
【００５５】
具体的に、油圧供給ライン６１は、第１油圧室５５に接続される第１油圧ライン６５と、第２油圧室５６に接続される第２油圧ライン６６と、に分岐している。油圧供給制御弁６２は、第２油圧ライン６６の途中に設けられ、当該油圧供給制御弁６２に与えられる容量パイロット圧の大きさに対応した度合いで、第２油圧ライン６６を通じて第２油圧室５６に供給される第２容量操作用油圧を、第１油圧ライン６５を通じて第１油圧室５５に供給される第１容量操作用油圧に対して相対的に低下させる。
【００５６】
この実施形態に係る油圧供給制御弁６２は、パイロット操作式のサーボ弁からなり、スリーブ６２ａと、当該スリーブ６２ａ内に摺動可能に装填されるスプール６２ｂと、当該スプール６２ｂの軸方向の両側にそれぞれ配置されるバネ６３及びパイロットポート６４と、を有する。スプール６２ｂは、パイロットポート６４に容量パイロット圧が供給されないときはバネ６３のバネ力により最大開口面積で第２油圧ライン６６を開通する全開位置（図２の左側位置）に保持され、パイロットポート６４に容量パイロット圧が供給されると当該容量パイロット圧の大きさに対応したストロークで全開位置から閉じ方向（図２では左向き）に変位して第２油圧室５６に供給される第２容量操作用油圧を第１油圧室５５に供給される第１容量操作用油圧に対して相対的に低下させる。
【００５７】
容量パイロットライン６９は、パイロットポンプ３３が吐出する作動油を油圧供給制御弁６２のパイロットポート６４に導くことにより当該パイロットポート６４に容量パイロット圧を供給する。
【００５８】
パイロット圧操作弁６８は、容量パイロットライン６９の途中に設けられ、容量指令の入力を制御装置７０から受けることにより当該容量指令の大きさに対応した開度で開弁し、これによりパイロットポート６４に供給される容量パイロット圧を増大させる。この実施形態に係るパイロット圧操作弁６８は、ソレノイド６７を有する電磁比例弁からなる。ソレノイド６７は、前記容量指令としての励磁電流の供給を受ける。
【００５９】
パイロット圧操作弁６８は、ソレノイド６７に前記励磁電流が供給されない（つまり容量指令が入力されない）ときは、容量パイロットライン６９を遮断するように閉弁することにより当該パイロットポート６４への前記容量パイロット圧の供給を阻止する。一方、パイロット圧操作弁６８は、ソレノイド６７に前記励磁電流が供給された（つまり容量指令が入力された）ときは、その励磁電流の大きさに対応した開度で前記容量パイロットライン６９を開通して当該開度に対応した大きさの容量パイロット圧がパイロットポート６４に供給されることを許容するように開弁する。
【００６０】
図３は、実施形態に係る旋回式作業機械１００において、旋回モータ１０の傾転切換圧と、傾転容量との関係を示すグラフである。図３における旋回モータ１０は、斜板の傾転角が変わるとモータ容量が変わる斜板形アキシャルピストンモータである。ただし、旋回モータ１０はこのタイプのモータに限られない。
【００６１】
旋回モータ１０のモータ容量は、パイロットポート６４に供給される容量パイロット圧が圧力Ｐｂのときに、予め設定されているデフォルト容量に設定される。また、旋回モータ１０のモータ容量は、容量パイロット圧が圧力Ｐａ以下のときに、前記デフォルト容量よりも小さい最小容量に設定され、容量パイロット圧が圧力Ｐｃ以上のときに、前記デフォルト容量よりも大きい最大容量に設定される。このように旋回モータ１０のモータ容量は、容量パイロット圧を圧力Ｐａから圧力Ｐｃの間で変えることにより、最小容量から最大容量までの任意の値に設定可能である。
【００６２】
本実施形態では、デフォルト容量は、モータ容量の最大容量よりも小さく最小容量よりも大きい値である。デフォルト容量は、上述したブレーキ回路による旋回モータ１０の制動時にオーバートルクによる機器への負荷とブレーキトルク不足をともに軽減できるように予め設定されたモータ容量であり、旋回式作業機械１００の特性に基づいて適宜設定される。デフォルト容量に相当するデータは、制御装置７０に記憶されている。
【００６３】
制御装置７０は、例えばマイクロコンピュータにより構成される。制御装置７０は、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、種々の制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、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。
【００６４】
図４は、実施形態に係る旋回式作業機械１００の機能的構成を示すブロック図である。図４に示すように、制御装置７０は、差圧演算部７１と、容量制御部７２と、旋回状態判定部７３とを機能として備える。制御装置７０は、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することにより、差圧演算部７１と、容量制御部７２と、旋回状態判定部７３とを機能的に構成するように動作する。制御装置７０は、作動油圧検出器８１Ａ，８１Ｂ、旋回操作検出部８２Ａ，８２Ｂ、旋回速度検出器８３、ポンプ作動圧検出器８４などから入力される信号に基づいて、前記制御プログラムを実行することにより、旋回式作業機械１００の動作（旋回モータ１０などの動作）を制御する。
【００６５】
差圧演算部７１は、作動油圧検出器８１Ａ，８１Ｂによって検出される検出値に基づいて旋回モータ１０のモータ差圧ΔＰ（有効差圧ΔＰ）を演算する機能を有する。具体的には次の通りである。
【００６６】
旋回モータ１０の第１ポート１０ａにおける作動油の圧力を圧力ＭＡとし、第２ポート１０ｂにおける作動油の圧力を圧力ＭＢとする。差圧演算部７１は、上部旋回体２が右旋回中のときに作動油が第１ポート１０ａに供給されて第２ポート１０ｂから排出される場合、ΔＰ＝ＭＡ−ＭＢの数式に基づいてモータ差圧ΔＰを演算する。また、差圧演算部７１は、上部旋回体２が左旋回中のときに作動油が第２ポート１０ｂに供給されて第１ポート１０ａから排出される場合、ΔＰ＝ＭＢ−ＭＡの数式に基づいてモータ差圧ΔＰを演算する。
【００６７】
旋回状態判定部７３は、上部旋回体２の旋回の状態を判定する機能を有する。旋回状態判定部７３の機能については、図６に示すフローチャートに基づいて後述する。
【００６８】
容量制御部７２は、旋回モータ１０のモータ容量を制御する機能を有する。容量制御部７２は、複合操作時に、旋回モータ１０のモータ容量が設定容量になるようにモータ容量を制御する。これにより、複合操作時には上部旋回体２の旋回動作がオペレータの好みに適したものになる。その一方で、容量制御部７２は、旋回状態判定部７３によって上部旋回体２の旋回が減速状態であると判定された場合に、複合操作中であるか否かにかかわらず、モータ容量がデフォルト容量になるようにモータ容量を制御する。このことは、上部旋回体２の旋回の減速時において、旋回モータ１０のモータ容量がデフォルト容量よりも大きく予め設定された第１設定容量に設定されている場合に発生することがあるオーバートルクによる機器への負荷を軽減することができ、また、モータ容量がデフォルト容量よりも小さく予め設定された第２設定容量に設定されている場合に生じることがあるブレーキトルク不足を回避することができる。これにより、上部旋回体２の旋回の減速時には、ブレーキ回路によって常に安定したブレーキ性能（停止性能）を得ることができる。
【００６９】
容量制御部７３は、例えば、複合操作時におけるモータ容量を次のように予め設定された目標モータ容量に基づいて設定することができる。図５は、実施形態に係る旋回式作業機械１００において、旋回モータ１０の目標モータ容量の設定例を示すグラフである。
【００７０】
図５において、縦軸は旋回モータ１０のモータ容量を示しており、横軸は旋回モータ１０の旋回強さ（クラスタ調整値）を示している。図５における横軸の旋回強さは、上部旋回体２の旋回動作とブーム４の起伏動作とが同時に行われる複合操作時に上部旋回体２の旋回加速をオペレータがその好みに応じて選択できるものである。当該旋回強さは、複数のレベル（例えば１０段階）に分けられている。オペレータが旋回式作業機械１００を操作するに際して、上部旋回体２の旋回動作とブーム４の起伏動作について、作業性、作業用途、操作技量などに応じて上部旋回体２の旋回動作を優先させたい場合やブーム４の起伏動作を優先させたい場合など、オペレータそれぞれが動作の好みを有している場合がある。オペレータは、例えば、複合操作時に上部旋回体２の旋回動作を優先させたい場合には１０段階のうちから高い段階を選択し、複合操作時にブーム４の起伏動作を優先させたい場合には１０段階のうちから低い段階を選択する。具体的には、オペレータは、例えば、旋回式作業機械１００を操作する前に、図略の操作パネルを用いて旋回強さのレベルを１０段階の中から選択する。選択されたレベルに相当する信号は、制御装置７０に入力される。制御装置７０には、各段階の旋回強さに対応するモータ容量が予め記憶されている。
【００７１】
上記のような図５に示す目標モータ容量の設定例に基づいて、モータ容量は、例えば次のようにして設定され、制御される。すなわち、制御装置７０が機能として備える容量設定部は、制御装置７０に予め記憶されている複数段階の旋回強さに対応するモータ容量の中から、オペレータによって選択された旋回強さに相当する容量を、複合操作時の設定容量（目標モータ容量）に設定し、制御装置７０は、その設定容量を記憶する。そして、容量制御部７３は、複合操作時には、容量設定部によって設定された設定容量になるように旋回モータ１０のモータ容量を制御する。具体的には、容量制御部７２は、モータ容量が設定容量になるようにパイロット圧操作弁６８を制御してパイロットポート６４に供給される容量パイロット圧を調節する。これにより、上部旋回体２の旋回動作とブーム４の起伏動作とが同時に行われる複合操作時には、旋回モータ１０のモータ容量は、設定容量に自動的に設定される。
【００７２】
なお、図５における縦軸の「初期設定値」は、旋回式作業機械１００の始動時に自動的に設定されるモータ容量の初期値である。また、図５における縦軸の「ＭＡＸ」は、図４における最大容量に相当するモータ容量であり、当該縦軸の「Ｍｉｎ」は、図４における最小容量に相当するモータ容量である。したがって、オペレータが旋回強さのレベルを設定しない場合や、旋回強さのレベルを設定する前には、モータ容量は初期設定値に設定されている。本実施形態では、図５におけるモータ容量の初期設定値は、図４におけるデフォルト容量と同じ値である。ただし、初期設定値は、前記デフォルト容量と異なる値であってもよい。
【００７３】
図６は、実施形態に係る旋回式作業機械１００における制御例を示すフローチャートである。
【００７４】
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）。具体的には、制御装置７０は、作動油圧検出器８１Ａ，８１Ｂによって検出される第１モータ圧検出信号及び第２モータ圧検出信号と、旋回操作検出部８２Ａ，８２Ｂによって検出される旋回パイロット圧検出信号と、旋回速度検出器８３によって検出される上部旋回体２の旋回速度の大きさ、旋回方向などに相当する旋回速度検出信号と、ポンプ作動圧検出器８４によって検出される第２油圧ポンプ３２の作動圧に対応する作動圧検出信号とを取得し、制御装置７０は、これらの信号に係るデータを記憶する。
【００７５】
制御装置７０は、作動圧検出信号に基づいて、第２油圧ポンプ３２の作動圧が予め設定された閾値Ａ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２）。第２油圧ポンプ３２の作動圧が閾値Ａ以上の場合（ステップＳ２においてＮＯ）、容量制御部７２は、旋回モータ１０のモータ容量をデフォルト容量に設定する（ステップＳ１１）。すなわち、第２油圧ポンプ３２の作動圧が閾値Ａ以上の大きな圧力である場合に旋回モータ１０のモータ容量をデフォルト容量に設定することにより、旋回モータ１０の旋回トルクが大きくなりすぎることを防ぐことができる。一方、第２油圧ポンプ３２の作動圧が閾値Ａ未満の場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、旋回状態判定部７３は、旋回パイロット圧検出信号に基づいて、旋回パイロット圧が予め設定された閾値Ｂ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００７６】
旋回パイロット圧が閾値Ｂ未満である場合（ステップＳ３においてＮＯ）、すなわち、オペレータによって旋回操作がなされていない場合、容量制御部７２は、旋回モータ１０のモータ容量をデフォルト容量に設定する（ステップＳ１１）。一方、旋回パイロット圧が閾値Ｂ以上である場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、すなわち、オペレータによって旋回操作がなされている場合、差圧演算部７１は、作動油圧検出器８１Ａ，８１Ｂによって検出される検出値に相当するモータ圧検出信号に基づいて旋回モータ１０のモータ差圧ΔＰ（有効差圧ΔＰ）を演算し（ステップＳ４）、制御装置７０は演算結果を記憶する。
【００７７】
旋回状態判定部７３は、旋回速度検出器８３によって検出される上部旋回体２の旋回速度の大きさ、旋回方向などに相当する旋回速度検出信号に基づいて、旋回モータ１０の旋回速度（上部旋回体２の旋回速度）が予め設定された閾値Ｃを超えているか否かを判定するとともに、旋回モータ１０の旋回方向（上部旋回体２の旋回方向）がオペレータによる旋回操作レバー１２ａの旋回操作の方向と一致するか否かについて判定する（ステップＳ５）。
【００７８】
旋回モータ１０の旋回速度の大きさが予め設定された閾値Ｃ以下である場合（ステップＳ５においてＮＯ）、すなわち、上部旋回体２が実質的に旋回していない場合、容量制御部７２は、旋回モータ１０のモータ容量をデフォルト容量に設定する（ステップＳ１１）。また、旋回モータ１０の旋回方向がオペレータによる旋回操作の方向とは反対方向である場合（ステップＳ５においてＮＯ）、すなわち、オペレータが旋回操作レバー１２ａをいわゆる逆レバーの方向に操作している場合、容量制御部７２は、旋回モータ１０のモータ容量をデフォルト容量に設定する（ステップＳ１１）。
【００７９】
一方、旋回モータ１０の旋回速度の大きさが閾値Ｃを超えており、かつ、旋回モータ１０の旋回方向がオペレータによる旋回操作の方向と一致している場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、すなわち、上部旋回体２が旋回動作しており、かつ、オペレータが旋回操作レバー１２ａを上部旋回体２の旋回方向と同じ方向に操作している場合（操作方向に旋回中の場合）、旋回状態判定部７３は、モータ差圧ΔＰが予め設定された閾値Ｄ以上であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００８０】
モータ差圧ΔＰが閾値Ｄ以上である場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、制御装置７０は、ブームシリンダ７（アクチュエータ）を動作させるためのオペレータによる操作レバーの操作量が予め設定された閾値Ｅ以上であるか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００８１】
ブームシリンダ７に関する操作量が閾値Ｅ以上である場合（ステップＳ７においてＹＥＳ）、すなわち、旋回モータ１０を作動させる旋回操作と、ブームシリンダ７を作動させる起伏操作とが同時に行われる複合操作がなされている場合、容量制御部７２は、モータ容量を設定容量へ変更し（ステップＳ８）、制御装置７０は上記の一連のフロー（ステップＳ１〜Ｓ１２）を繰り返す。当該設定容量は、必ずしも上述した図５に示すモータ容量の設定例に基づいて設定されなくてもよく、種々の方法によって設定されることが可能である。なお、当該設定容量が例えば図５に示すモータ容量の設定例に基づいて設定される場合には、オペレータが旋回式作業機械１００を操作する前に予め選択した旋回強さのレベル（図５参照）に対応するモータ容量が当該設定容量になる。
【００８２】
また、ブームシリンダ７に関する操作量が閾値Ｅ未満である場合（ステップＳ７においてＮＯ）、すなわち、旋回モータ１０を作動させる旋回操作のみが行われる操作がなされている場合（旋回単独操作時）、容量制御部７２は、モータ容量をデフォルト容量に設定する制御を行い（ステップＳ１１）、制御装置７０は上記の一連のフロー（ステップＳ１〜Ｓ１２）を繰り返す。
【００８３】
一方、モータ差圧ΔＰが閾値Ｄ未満である場合（ステップＳ６においてＮＯ）、この条件は、旋回モータ１０の回転数が低下することを表す指標となりうるとともに、キャビテーションの可能性があることを表す指標となりうる。かかる場合に、旋回状態判定部７３は、メータアウト側の圧力（Ｍ／Ｏ圧）、すなわち、旋回モータ１０の作動油が排出される側のポートにおける作動油の圧力が予め設定された閾値Ｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００８４】
メータアウト側の圧力が閾値Ｆ未満である場合（ステップＳ９においてＹＥＳ）、すなわち、旋回モータ１０の作動油が排出される側のポートに接続されている管路（管路１４又は管路１５）においてブレーキ圧が生じていない場合、旋回状態判定部７３は、旋回速度検出器８３によって検出される上部旋回体２の旋回速度の大きさ、旋回方向などに相当する旋回速度検出信号に基づいて、旋回モータ１０の旋回速度が前回検出された旋回モータ１０の旋回速度以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００８５】
旋回モータ１０の旋回速度が前回検出された旋回モータ１０の旋回速度以上である場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、すなわち、上部旋回体２の旋回速度が減少していない場合、容量制御部７２は、モータ容量を減少させる制御を行い（ステップＳ１２）、制御装置７０は上記の一連のフロー（ステップＳ１〜Ｓ１２）を繰り返す。
【００８６】
本実施形態では、旋回操作検出部８２Ａ，８２Ｂによって検出される旋回操作の方向、旋回速度検出器８３によって検出される旋回速度、及び差圧演算部７１によって演算される差圧ΔＰに基づいて予め設定された減速判定条件を満たして上部旋回体２が減速状態にあると判定された場合（ステップＳ３においてＹＥＳ，ステップＳ５においてＹＥＳ，ステップＳ６においてＮＯ）であっても、さらに、作動油が排出されるポートにおける作動油の圧力が予め設定された閾値Ｆ未満であり（ステップＳ９においてＹＥＳ）、かつ、上部旋回体２の旋回速度が減少していない（ステップＳ１０においてＹＥＳ）というキャビテーション判定条件を満たす場合には、容量制御部７２は旋回モータ１０の容量が減少するようにモータ容量を制御することにより、キャビテーションが発生するのを抑制することができる。
【００８７】
キャビテーション判定条件を満たす場合に、容量制御部７２は、例えば、旋回モータ１０のモータ容量を、設定容量やデフォルト容量から最小容量に向かって段階的に減少させる制御を行うことができる。そして、制御装置７０が上記の一連のフロー（ステップＳ１〜Ｓ１２）を繰り返す間に、油圧回路においてキャビテーション判定条件が満たされなくなったときに、容量制御部７２は、旋回モータ１０のモータ容量を減少させる制御をやめることができる。また、キャビテーション判定条件を満たす場合に、容量制御部７２は、例えば、旋回モータ１０のモータ容量を、上記のように段階的ではなく、設定容量やデフォルト容量から最小容量に一段階で減少させてもよい。
【００８８】
一方、メータアウト側の圧力が閾値Ｆ以上である場合（ステップＳ９においてＮＯ）、すなわち、旋回モータ１０の作動油が排出される側のポートに接続されている管路（管路１４又は管路１５）においてブレーキ圧が生じている場合（上部旋回体２が減速状態にある場合）、容量制御部７２は、モータ容量をデフォルト容量に設定する制御を行い（ステップＳ１１）、制御装置７０は上記の一連のフロー（ステップＳ１〜Ｓ１２）を繰り返す。
【００８９】
また、メータアウト側の圧力が閾値Ｆ未満である場合であり（ステップＳ９においてＹＥＳ）、かつ、旋回モータ１０の旋回速度が前回検出された旋回モータ１０の旋回速度未満である場合（ステップＳ１０においてＮＯ）、すなわち、旋回モータ１０の作動油が排出される側のポートに接続されている管路においてブレーキ圧が生じておらず、かつ、上部旋回体２の旋回速度が減少している場合、容量制御部７２は、モータ容量をデフォルト容量に設定する制御を行い（ステップＳ１１）、制御装置７０は上記の一連のフロー（ステップＳ１〜Ｓ１２）を繰り返す。
【００９０】
以上のように、本実施形態では、容量制御部７２は、複合操作時にはデフォルト容量とは異なる容量になるようにモータ容量を設定容量に制御可能に構成されているので、上部旋回体２及びブーム４を、複合操作の状況やオペレータの好みなどに合わせた状態で動作させることが可能になる。その一方で、容量制御部７２は、旋回状態判定部７３によって上部旋回体２の旋回が減速状態であると判定された場合には、複合操作中であるか否かにかかわらず、モータ容量がデフォルト容量になるようにモータ容量を制御する。このことは、上部旋回体２の旋回の減速時において、旋回モータ１０のモータ容量がデフォルト容量よりも大きい第１容量になっている場合に発生するオーバートルクによる機器への負荷を軽減することができ、また、モータ容量がデフォルト容量よりも小さい第２容量になっている場合に生じるブレーキトルク不足を回避することができる。これにより、上部旋回体２の旋回の減速時には、ブレーキ回路によって常に安定したブレーキ性能（停止性能）を得ることができる。
【００９１】
また、本実施形態では、旋回操作検出部８２Ａ，８２Ｂによって検出される旋回パイロット圧と旋回速度検出器８３によって検出される上部旋回体２の旋回速度に基づいて、上部旋回体２が旋回操作の操作方向に旋回中であるか否かを判定することができる。作動油圧検出器８１Ａ，８１Ｂによって検出される有効差圧ΔＰが予め設定された閾値Ｄ未満であることは、旋回モータ２の回転数が低下することを表す指標となりうる。よって、上部旋回体２が旋回操作の操作方向に旋回中であると判定された場合であっても、有効差圧ΔＰが前記閾値Ｄ未満であるという条件を満たす場合には、上部旋回体２の減速状態の可能性があると判定することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、上述したような上部旋回体２の旋回の減速状態の判定だけでなく、キャビテーションの可能性の判定も行うことができ、この判定に基づいてモータ容量を制御することにより、キャビテーションが発生するのを抑制することができる。旋回式作業機械１００において、メータアウト側の圧力、すなわち、旋回モータ１０の作動油が排出される側のポートにおける作動油の圧力が予め設定された閾値Ｆ未満であることは、当該ポートに接続されている管路１４又は管路１５においてブレーキ圧が生じていないことを表す指標となりうる。したがって、上述した上部旋回体２の減速状態の可能性があると判定する条件を満たしていたとしても、メータアウト側の圧力が前記閾値Ｆ未満である場合には、油圧回路においてキャビテーションが発生する可能性がある。具体例を挙げると、旋回式作業機械１００が傾斜した地盤上に位置しているときに上部旋回体２が重力によってその重力の作用する方向に旋回速度を増加させながら旋回する場合がある。このような場合には、旋回モータ１０へ供給される作動油の吸収流量が実際の上部旋回体２の旋回速度に対応する流量に追いつかないために、油圧回路においてキャビテーションが発生する可能性がある。したがって、本実施形態では、上述した上部旋回体２の減速状態の可能性があると判定する条件を満たしていることに加え、さらに、メータアウト側の圧力が前記閾値Ｆ未満であり、かつ、旋回状態判定部７３が旋回速度検出器８３によって複数回検出された旋回速度を比較して上部旋回体２の旋回速度が減少していないと判定した場合には、容量制御部７２は、旋回モータ１０の容量が減少するようにモータ容量を制御する。これにより、キャビテーションが発生するのを抑制することができる。
【００９３】
また、メータアウト側の圧力が予め設定された前記閾値Ｆ以上であることは、旋回モータ１０の作動油が排出される側のポートに接続されている管路１４又は管路１５においてブレーキ圧が生じていることを表す指標となりうる。したがって、本実施形態では、上述した減速判定条件、すなわち、旋回操作検出部８２Ａ，８２Ｂによって検出される旋回操作の方向、旋回速度検出器８３によって検出される旋回速度、及び差圧差圧演算部７１によって演算される旋回モータの差圧ΔＰに基づく条件である減速判定条件を満たしていることに加え、さらに、メータアウト側の圧力が前記閾値Ｆ以上である場合には、容量制御部７２は、モータ容量がデフォルト容量になるように旋回モータ１０の容量を制御する。これにより、上部旋回体２の減速状態の判定精度を高めつつ、上部旋回体２の旋回の減速時に、ブレーキ回路によって常に安定したブレーキ性能（停止性能）を得ることができる。
【００９４】
また、旋回式作業機械１００において、メータアウト側の圧力が前記閾値Ｆ未満であることは、上述したように旋回モータ１０の作動油が排出される側のポートに接続されている管路１４又は管路１５においてブレーキ圧が生じていないことを表す指標となりうるが、それだけではなく、ブレーキ圧が増加傾向にあるがまだ前記閾値Ｆにまでは高まっていないことを表す指標ともなりうる。そこで、本実施形態では、メータアウト側の圧力が前記閾値Ｆ未満である場合であって、旋回状態判定部７３が旋回速度検出器８３によって複数回検出された旋回速度を比較して上部旋回体２の旋回速度が減少していると判定した場合には、メータアウト側の圧力、すなわちブレーキ圧が前記閾値Ｆに達していないものの、上部旋回体２の旋回速度が実際に減少しているため、上部旋回体２の旋回は減速状態にあると判定される。かかる場合、容量制御部７２はモータ容量がデフォルト容量になるように旋回モータ１０の容量を制御する。これにより、上部旋回体２の減速状態の判定精度を高めつつ、上部旋回体２の旋回の減速時に、ブレーキ回路によって常に安定したブレーキ性能（停止性能）を得ることができる。
【００９５】
［変形例］
上記実施形態では、図５のグラフに示したように、オペレータがその好みに応じて旋回強さを選択し、複合操作時にはその選択された目標モータ容量（設定容量）に旋回モータ１０のモータ容量が設定される場合を例示したが、これに限られない。旋回モータ１０のモータ容量は、例えば上部旋回体２の旋回動作の負荷、アタッチメント（例えばブーム４）の動作の負荷、旋回式作業機械１００の姿勢などに応じて変更可能に構成されていてもよい。
【００９６】
上記実施形態では、図６に示すフローチャートのステップＳ７において、旋回モータ１０を作動させる旋回操作のみが行われる操作がなされている場合（旋回単独操作時）に、容量制御部７２は、モータ容量をデフォルト容量に設定する制御を行う場合を例示したが、これに限られない。旋回単独操作時には、モータ容量をデフォルト容量とは異なる予め設定された設定容量に設定してもよい。
【００９７】
上記実施形態では、図６に示すフローチャートのステップＳ１０において、旋回状態判定部７３は、旋回モータ１０の旋回速度が前回検出された旋回モータ１０の旋回速度以上であるか否かを判定することにより、上部旋回体２の旋回速度が減少しているか否かを判定しているが、これに限られない。旋回状態判定部７３は、旋回速度検出器８３によって検出された３つ以上の旋回速度を比較して上部旋回体２の旋回速度が減少しているか否かを判定してもよい。
【００９８】
上記実施形態では、旋回操作検出部８２Ａ，８２Ｂが右旋回パイロット圧センサ８２Ａ及び左旋回パイロット圧センサ８２Ｂによって構成されている場合を例示したが、これに限られない。例えば、旋回操作装置の旋回操作に関する操作信号が制御装置に入力され、入力された操作信号に基づいて前記旋回操作の方向が検出される場合には、前記旋回操作検出部は、制御装置が有する旋回操作検出機能として構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１  下部走行体
２  上部旋回体
４  ブーム（アタッチメント）
７  ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
１０  旋回モータ
３０  油圧ポンプ
３１  第１油圧ポンプ
３２  第２油圧ポンプ
３３  パイロットポンプ
４０  コントロールバルブユニット
５０  容量操作部
７０  制御装置
７１  差圧演算部
７２  容量制御部
７３  旋回状態判定部
８１Ａ，８１Ｂ  作動油圧検出器
８２Ａ，８２Ｂ  旋回パイロット圧検出器（旋回操作検出部）
８３  旋回速度検出器
１００  旋回式作業機械
【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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