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公開番号2024020791
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-15
出願番号2022123241
出願日2022-08-02
発明の名称旋回制御装置及びこれを備えた旋回式作業機械
出願人コベルコ建機株式会社
代理人個人,個人
主分類E02F 9/22 20060101AFI20240207BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】旋回モータの減速時における減速トルクの低下を抑制できる旋回制御装置及びこれを備えた旋回式作業機械を提供する。
【解決手段】旋回制御装置101は、作動油を吐出する油圧ポンプ21と、作動油が供給されることにより作動する旋回モータ11と、油圧ポンプ21と旋回モータ11との間に介在する旋回制御弁31と、オペレータによる旋回操作を受ける旋回操作器41と、旋回モータ11を減速させるための減速トルクを調節する減速制御を行うコントローラ70と、を備える。旋回制御弁31は、メータアウト通路を開いてメータイン通路を閉じる第1動作範囲とメータアウト通路及びメータイン通路を開く第2動作範囲とを含む範囲において動作することが可能な弁体31Bを有する。コントローラ70は、弁体31Bが第1動作範囲内に配置された状態を維持しながら減速制御を行う。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
機体と前記機体に旋回可能に支持された上部旋回体と前記上部旋回体に支持された作業装置とを備える旋回式作業機械のための旋回制御装置であって、
作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記作動油が供給されることにより作動する旋回モータと、
前記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、
オペレータによる旋回操作を受ける旋回操作器と、
前記旋回モータを減速させるための減速トルクを調節する減速制御を行うコントローラと、を備え、
前記旋回制御弁は、メータアウト通路を開いてメータイン通路を閉じる第1動作範囲と前記メータアウト通路及び前記メータイン通路を開く第2動作範囲とを含む範囲において動作することが可能な弁体を有し、
前記コントローラは、前記弁体が前記第1動作範囲内に配置された状態を維持しながら前記減速制御を行う、旋回制御装置。
続きを表示(約 480 文字)【請求項2】
前記コントローラは、前記旋回操作の操作量に応じて目標旋回速度を決定し、実際の旋回速度が前記目標旋回速度よりも大きい場合に前記減速制御を行う、請求項1に記載の旋回制御装置。
【請求項3】
前記コントローラは、前記減速制御において、前記減速トルクが前記旋回操作の操作量に応じた大きさになるように前記旋回制御弁の前記メータアウト通路の開口サイズを制御する、請求項1に記載の旋回制御装置。
【請求項4】
前記コントローラは、前記上部旋回体及び前記作業装置を含む回転体の基準姿勢における旋回軸回りの慣性モーメントである基準慣性モーメントを予め記憶しており、前記回転体の実際の姿勢における前記旋回軸回りの慣性モーメントである実慣性モーメントを演算し、前記実慣性モーメントと前記基準慣性モーメントとの比較結果を用いて前記減速トルクを調節する、請求項3に記載の旋回制御装置。
【請求項5】
請求項1~4の何れか1項に記載の旋回制御装置と、前記機体と、前記上部旋回体と、前記作業装置と、を備える旋回式作業機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、油圧ショベルなどの旋回式作業機械のための旋回制御装置に関する。
続きを表示(約 2,000 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1は、旋回式作業機械としての油圧ショベルを開示している。この油圧ショベルは、一般に、下部走行体と、下部走行体に旋回可能に支持される上部旋回体と、上部旋回体に支持される作業装置であってブーム及びアームを含む作業装置と、作動油を吐出する油圧ポンプと、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、ブームを起伏させる油圧シリンダであるブームシリンダと、アームを回動させる油圧シリンダであるアームシリンダと、を備える。また、特許文献2は、旋回式作業機械としてのクレーンを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2019-27261号公報
特開2019-2558号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような旋回式作業機械において、旋回モータの減速時には何らかの要因で旋回モータのメータイン圧が上昇して減速トルクが小さくなり、ブレーキの効きが低下することがある。このような課題が生じるケースの具体例を挙げると次の通りである。
【0005】
例えば油圧ショベルでは、油圧ポンプが吐出する作動油は、旋回モータを作動させるために用いられる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)を作動させるためにも用いられる場合がある。この場合、油圧ポンプは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。このような場合、旋回モータを動かすための旋回操作と前記他の油圧アクチュエータを動かすための操作とが同時に行われる複合操作時には、前記他の油圧アクチュエータの作動圧の影響を受けて旋回モータのメータイン圧が上昇することがある。以下では、このことを油圧干渉と称する。この油圧干渉が旋回モータの減速時に生じると、旋回モータにおける差圧が小さくなる場合があり、その結果、減速トルクが小さくなり、ブレーキの効きが低下することがある。
【0006】
また、複合操作時ではなく旋回操作のみが行われる旋回単独操作時であっても、油圧ポンプから吐出される作動油の吐出量が旋回モータの減速時に旋回モータに流入すべき作動油の流量を超えている場合には、油圧ポンプの吐出圧の影響を受けて旋回モータのメータイン圧が必要以上に大きくなることがある。この場合にも、旋回モータにおける差圧が小さくなるので、減速トルクが小さくなり、ブレーキの効きが低下することがある。
【0007】
本開示は、旋回モータの減速時における減速トルクの低下を抑制できる旋回制御装置及びこれを備えた旋回式作業機械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】
【0008】
提供されるのは、機体と前記機体に旋回可能に支持された上部旋回体と前記上部旋回体に支持された作業装置とを備える旋回式作業機械のための旋回制御装置であって、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記作動油が供給されることにより作動する旋回モータと、前記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、オペレータによる旋回操作を受ける旋回操作器と、前記旋回モータを減速させるための減速トルクを調節する減速制御を行うコントローラと、を備え、前記旋回制御弁は、メータアウト通路を開いてメータイン通路を閉じる第1動作範囲と前記メータアウト通路及び前記メータイン通路を開く第2動作範囲とを含む範囲において動作することが可能な弁体を有し、前記コントローラは、前記弁体が前記第1動作範囲内に配置された状態を維持しながら前記減速制御を行う。
【0009】
この旋回制御装置では、コントローラは旋回制御弁のメータイン通路が閉じられた状態で減速制御を行うので、旋回モータの減速時には、旋回モータの差圧は、上述したような油圧干渉、油圧ポンプの作動油の吐出量などの変動要因の影響を受けない。従って、旋回モータの減速時には、前記変動要因に起因して旋回モータのメータイン圧が必要以上に上昇することを抑制できる。これにより、前記変動要因に起因する旋回モータの差圧(メータアウト圧-メータイン圧)の減少を抑制することができる。その結果、減速トルクの低下を抑制でき、ブレーキの効きの低下を抑制できる。
【0010】
前記コントローラは、前記旋回操作の操作量に応じて目標旋回速度を決定し、実際の旋回速度が前記目標旋回速度よりも大きい場合に前記減速制御を行うことが好ましい。この構成では、コントローラは、減速制御を行うか否かの判定を、オペレータによる旋回操作の操作量に応じて決まる目標旋回速度と実際の旋回速度との比較結果に基づいて適切に行うことができる。
(【0011】以降は省略されています)

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