JPH1018359A - 建設機械の制御回路 - Google Patents

建設機械の制御回路

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JPH1018359A
JPH1018359A JP8188096A JP18809696A JPH1018359A JP H1018359 A JPH1018359 A JP H1018359A JP 8188096 A JP8188096 A JP 8188096A JP 18809696 A JP18809696 A JP 18809696A JP H1018359 A JPH1018359 A JP H1018359A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車幅内旋回機や小型ショベル等旋回慣性が小
さい建設機械では作業アタッチメントの姿勢によって旋
回操作性が著しく変化し、リーチ縮小状態では作業用の
レバー操作に対し旋回力変化が過敏で操作しづらく、荷
こぼれや吊り荷の振れ等の問題が発生するおそれがあ
る。本発明は、ブーム角度、又はブーム角度とアーム角
度、作業負荷状態、走行状態などを感知して作業アタッ
チメントの姿勢などを読みとり、旋回の加速力及び最大
速度を制限できる制御回路を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 本発明では旋回用方向切換弁の作動検出
手段を設け、その旋回用方向切換弁のセンタバイパス油
路の出口と、油タンクとを、ブリードオフを制御するカ
ット弁を介して連通し、そのカット弁のパイロットポー
トとパイロット油圧源とを電磁比例減圧弁を介して連通
し、コントローラから上記電磁比例減圧弁に対して作動
指令信号を出力するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として上部旋回
式建設機械，作業車両などの制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は、実開平３−４１２０３号公報に
記載されている旋回モータ回路図である。図９に示す従
来技術の一実施例旋回回路では、旋回モータ１の作動を
開始するとき旋回用油圧リモコン弁２を操作すると、旋
回用油圧リモコン弁２から導出されるパイロット二次圧
はリリーフ弁３L ，３R のそれぞれ昇圧作動用ポート４
L ，４R に作用し、リリーフ弁３L ，３R のリリーフ設
定圧は高圧にセットされた状態となる。それにより旋回
モータ１の起動トルクが増大され、旋回起動時の良好な
加速性能を発揮することができる。また上部旋回体の旋
回を停止するときには、旋回用油圧リモコン弁を中立位
置に戻す。パイロット二次圧が上記昇圧作動用ポート４
L ，４R に作用しなくなるので、リリーフ弁３L ，３R
のリリーフ設定圧は低圧に変動する。それにより、旋回
モータ１にはたらくブレーキ力は急激に作用しない。す
なわち旋回モータ１のブレーキ力は上部旋回体の慣性力
に柔軟に対応するので、スムーズな停止が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図１０は、油圧ショベ
ル５の上部旋回体６に装着した作業アタッチメント７の
姿勢を示す側面図である。作業アタッチメント７は、ブ
ーム８、アーム９、作業工具であるバケット１０を順次
連結して構成されている。図１０における仮想線で示す
ようにブーム８を下げ操作かつアーム９を押出操作して
いるときには、上部旋回体６の旋回中心Ｏ−Ｏからアー
ム９先端部までの作業半径Ｒが長尺となり、そのときの
上部旋回体６の慣性質量は大である。しかし上記の場合
でも旋回起動が可能なように、旋回モータ１１の回転起
動力は設定されている。ところが図１０における実線で
示すようにブーム８を上げ操作かつアーム９を引込操作
しているときには、上部旋回体６の旋回中心Ｏ−Ｏから
アーム９先端部までの作業半径ｒが短尺となり、そのと
きの上部旋回体６の慣性質量は小さくなる。特に車幅内
旋回機や小型ショベル等旋回慣性が小さい建設機械では
作業アタッチメントの姿勢によって旋回操作性が著しく
変化し、リーチ縮小状態（作業アタッチメントの作業半
径が縮小された状態）ではブーム用油圧シリンダ，アー
ム用油圧シリンダ等を作動させるレバー操作に対し旋回
力変化が過敏で操作しづらく、荷こぼれや吊り荷の振れ
等の問題が発生するおそれがある。またブームに作用す
る作業負荷が小さい場合の旋回操作や走行と旋回の複合
操作の場合などにおいても上記のような問題がおきるお
それもあるし、また運転者の旋回フィーリングが快適で
あると云えない。本発明は、ブーム角度、又はブーム角
度とアーム角度、作業負荷状態などを感知して作業アタ
ッチメントの姿勢などを読みとり、旋回の加速力及び最
大速度を制限できる制御回路を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１実施例制御
回路では、下部走行体の上部に上部旋回体を連接し、そ
の上部旋回体に回動可能に作業アタッチメントを装着す
るとともに、作業アタッチメント姿勢検出手段をそなえ
た建設機械において、上部旋回体の旋回制御を行う旋回
用切換弁の作動検出手段を設け、またメイン圧油戻し用
の油路と、油タンクとを、上記旋回用方向切換弁のブリ
ードオフを制御するアンロード弁を介して連通し、その
アンロード弁を上記作業アタッチメントの作業半径に対
応して作動せしめるようにした。そして上記の場合アン
ロード弁を、開閉切換作動によってブリードオフを制御
するカット弁に設定し、また上記旋回用方向切換弁の中
立位置を貫通するメイン圧油戻し用のセンタバイパス油
路の出口と、油タンクとを、上記カット弁を介し連通せ
しめ、かつそのカット弁のパイロットポートとパイロッ
ト油圧源とを電磁比例減圧弁を介して連通し、作業アタ
ッチメント姿勢検出手段からの検出信号と、旋回作動検
出手段からの検出信号をコントローラが判断し、コント
ローラから上記電磁比例減圧弁に対して作動指令信号を
出力することによってその電磁比例減圧弁から作動指令
パイロット圧を上記カット弁のパイロットポートに作用
させるようにした。
【０００５】本発明の第２実施例制御回路では、下部走
行体の上部に上部旋回体を連接し、その上部旋回体に回
動可能に作業アタッチメントを装着するとともに、作業
アタッチメント姿勢検出手段をそなえた建設機械におい
て、旋回用方向切換弁とメインポンプを共有する走行
用、アーム用などの各方向切換弁のそれぞれ作動検出手
段を設け、また上記各方向切換弁の中立位置を貫通する
メイン圧油戻し用のセンタバイパス油路の出口と、油タ
ンクとを、開閉切換作動によってブリードオフを制御す
るカット弁を介して連通し、そのカット弁を上記作業ア
タッチメントの作業半径に対応して作動せしめるように
した。そして上記の場合カット弁のパイロットポートと
パイロット油圧源とを電磁比例減圧弁を介して連通し、
作業アタッチメント姿勢検出手段からの検出信号と、上
記各方向切換弁のそれぞれ作動検出手段からの検出信号
をコントローラが判断し、コントローラから上記電磁比
例減圧弁に対して作動指令信号を出力することによって
その電磁比例減圧弁から作動指令パイロット圧を上記カ
ット弁のパイロットポートに作用させるようにし、かつ
上記旋回用方向切換弁の作動検出手段からの検出信号
を、コントローラが走行用、アーム用などの他の各方向
切換弁の作動検出手段からの検出信号より優先して判断
するようにした。
【０００６】本発明の第３実施例制御回路では、ブーム
用油圧シリンダの負荷圧検出手段と、上部旋回体の旋回
制御を行う旋回用方向切換弁の作動検出手段を設け、ま
たメイン圧油戻し用の油路と、油タンクとを、上記旋回
用方向切換弁のブリードオフを制御するアンロード弁を
介して連通し、そのアンロード弁を上記ブーム用油圧シ
リンダの負荷圧に対応して作動せしめるようにした。そ
して上記の場合アンロード弁を、開閉切換作動によって
ブリードオフを制御するカット弁に設定し、また上記旋
回用方向切換弁の中立位置を貫通するメイン圧油戻し用
のセンタバイパス油路の出口と、油タンクとを、上記カ
ット弁を介し連通せしめ、そのカット弁のパイロットポ
ートとパイロット油圧源とを電磁比例減圧弁を介して連
通し、上記負荷圧検出手段からの検出信号と、旋回用方
向切換弁の作動検出手段からの検出信号をコントローラ
が判断し、コントローラから上記電磁比例減圧弁に対し
て作動指令信号を出力することによってその電磁比例減
圧弁から作動指令パイロット圧を上記カット弁のパイロ
ットポートに作用させるようにした。
【０００７】本発明の第１実施例，第２実施例制御回路
をそなえた建設機械が旋回操作をして作業を行っている
場合にはブーム角度とアーム角度を検出手段が感知し
て、コントローラが作業アタッチメントの姿勢を読み取
る。そしてコントローラが判断し、コントローラから上
記電磁比例減圧弁に対して作動指令信号を出力するの
で、その電磁比例減圧弁から作動指令パイロット圧が導
出され、上記カット弁のパイロットポートに作用する。
したがって作業アタッチメントの作業半径の縮小に対応
して上記カット弁のブリードオフを旋回用方向切換弁の
切換作動に対し開き勝手に制御せしめることによって上
部旋回体の旋回加速力を抑えることができるし、また上
記カット弁のブリードオフを全閉しないように制御せし
めることによって旋回最大速度を抑えることができる。
すなわち上記旋回最大速度が小さいことで、結果的にブ
レーキ慣性も小さく加減速トータルで、リーチが小さい
ときの操作性及び安全性の向上を図ることができる。
【０００８】また第２実施例制御回路では、メインポン
プを共有する油圧アクチュエータ（例えばアーム用油圧
シリンダ，走行モータ）制御用方向切換弁のスプール切
換え時の圧力干渉（例えば旋回中にアーム用方向切換弁
のスプールを切換えると、そのアーム用方向切換弁のブ
リードオフが閉じて減速制御中の旋回が増速する）が発
生するのを防止することができる。上記のようにメイン
ポンプを共有する油圧アクチュエータ制御用方向切換弁
のブリードオフはすべてカット弁制御となる。すなわち
旋回減速制御中に旋回以外のアクチュエータを操作した
場合には、カット弁は旋回用パイロット圧指令優先制御
になるので例えばアーム用レバーをフル傾倒操作したと
きでもカット弁は閉じないから、安定した旋回操作性を
効果的に発揮することができる。
【０００９】また本発明の第３実施例制御回路をそなえ
た建設機械が旋回操作をして作業を行っている場合には
ブーム負荷圧を検出手段が感知して、その負荷圧をコン
トローラが読み取る。そしてコントローラが判断し、コ
ントローラから上記電磁比例減圧弁に対して作動指令信
号を出力するのでブーム負荷圧が小さいときカット弁の
ブリードオフを旋回用方向切換弁の切換作動に対し開き
勝手に制御せしめることによって上部旋回体の旋回加速
力を抑えることができるし、またカット弁のブリードオ
フを全閉しないように制御せしめることによって旋回最
大速度を抑えることができる。すなわちブーム負荷圧が
小さいことで、結果的にブレーキ慣性も小さく加減速、
トータルで、ブーム負荷圧が小さいときの操作性及び安
全性の向上を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１，第２
実施例制御回路をそなえた油圧ショベルの側面図であ
る。図において、１２は油圧ショベルの下部走行体、１
３L ，１３R は下部走行体１２駆動用の左右一対の走行
モータ（右側の走行モータ１３R は左側の走行モータ１
３L の向う側にあるので図示では見えない）、１４は下
部走行体１２の上部に連接した上部旋回体、１５は上部
旋回体１４の内部に装備した旋回モータ、１６はコント
ローラ、１７は上部旋回体１４に装着した作業アタッチ
メント、１８は作業アタッチメント１７のブーム、１９
はアーム、２０は作業工具であるバケット、２１はブー
ムシリンダ、２２はアームシリンダ、２３はバケットシ
リンダ、２４はブーム１８の基端部と上部旋回体１４の
ブーム取付用ブラケット（図示していない）とを連結し
ているピン結合部、２５はブーム１８先端部とアーム１
９基端部とを連結しているピン結合部、２６はアーム１
９先端部とバケット２０基部とを連結しているピン結合
部、２７，２８はピン結合部２４，２５にそれぞれ設け
ているブーム，アーム姿勢検出手段であるポテンショメ
ータ、角度θはピン結合部２４と２５を結ぶ直線と水平
線（Ｈ．Ｌ．）とのなすブーム角度、角度αはピン結合
部２４と２５を結ぶ直線とピン結合部２５と２６を結ぶ
直線とがなすアーム角度、寸法Ｒ’は上部旋回体１４の
旋回中心Ｏ’−Ｏ’からアーム１９先端部までの作業半
径（いわゆる作業アタッチメントのリーチと同じ）であ
る。
【００１１】次に図２は、本発明の第１実施例制御回路
図である。図において、２９は旋回モータ１５制御用の
方向切換弁である旋回用パイロット切換弁、３０L ，３
０Rは旋回用パイロット切換弁２９の左右のパイロット
ポート、３１はメインポンプ、３２は油タンク、３３は
アンロード弁として設定したカット弁、３４はカット弁
３３のパイロットポート、３５は電磁比例減圧弁、３６
は電磁比例減圧弁３５のソレノイド、３７はパイロット
油圧源であるパイロットポンプ、３８は作業用油圧リモ
コン弁、３９は作業用油圧リモコン弁３８の操作レバ
ー、４０，４０’，４１，４１’は操作レバー３９の傾
倒操作によってパイロット二次圧を導出するそれぞれパ
イロット弁、符号イ−イ，ロ−ロはそれぞれパイロット
管路の接続を示す。図３は、旋回用パイロット切換弁２
９のパイロットポート３０L ，３０R に作用する旋回用
パイロット圧Ｐi （パイロット弁４０，４０’から導出
されるパイロット二次圧をいう）と、電磁比例減圧弁３
３から導出される作動指令パイロット圧Ｐc との関係を
示す図表である。
【００１２】次に、本発明の第１実施例制御回路の構成
を図１〜図３について述べる。本発明では、作業アタッ
チメント１７の姿勢を検出する手段としてブーム１８，
アーム１９に対してポテンショメータ２７，２８を設
け、また旋回用パイロット切換弁２９の作動検出手段と
してその各パイロットポート３０L ，３０R に対してそ
れぞれ圧力センサ４２L ，４２R （図２に示す）を設
け、また旋回用パイロット切換弁２９の中立位置を貫通
するメイン圧油戻し用のセンタバイパス油路４３の出口
と、油タンク３２とを、開閉切換作動によってブリード
オフを制御するカット弁３３を介して連通せしめた。そ
してそのカット弁３３のパイロットポート３４とパイロ
ットポンプ３７とを電磁比例減圧弁３５を介して連通
し、ポテンショメータ２７，２８、及び圧力センサ４２
L ，４２R からの検出信号をコントローラ１６が判断
し、コントローラ１６から上記電磁比例減圧弁３５のソ
レノイド３６に対して作動指令信号を出力することによ
ってその電磁比例減圧弁３５から作動指令パイロット圧
Ｐc を上記カット弁３３のパイロットポート３４に作用
させるようにした。
【００１３】次に、本発明の第１実施例制御回路の作用
について述べる。本発明では油圧ショベルが旋回操作を
して作業を行っている場合には、ポテンショメータ２
７，２８からそれぞれブーム角度θ検出信号，アーム角
度α検出信号が、また圧力センサ４２L ，４２R から旋
回作動検出信号がコントローラ１６に入力される。コン
トローラ１６は上記検出信号に基づき判断し、コントロ
ーラ１６から電磁比例減圧弁３５のソレノイド３６に対
して指令信号を出力する。電磁比例減圧弁３５が作動
し、その電磁比例減圧弁３５から作動指令パイロット圧
Ｐc が導出され、上記カット弁３３のパイロットポート
３４に作用する。しかも上記の場合にはコントローラ１
６の判断処理によって、図３に示すように旋回操作にお
ける油圧リモコン弁３８（詳しくはパイロット弁４０又
は４０’）から導出される旋回用パイロット圧Ｐi と、
作業アタッチメント１７先端部までの作業半径Ｒ’に対
応した値の作動指令パイロット圧Ｐc がカット弁３３の
パイロットポート３４に対して出力される。したがって
作業アタッチメント１７の作業半径Ｒ’の縮小に対応し
て上記カット弁３３のブリードオフ（カット弁３３の図
示していないスプールの動きによってメイン圧油が油タ
ンク３２に排出されるブリード流出）を旋回用パイロッ
ト切換弁２９の切換作動に対し開き勝手に制御せしめる
ことによって上部旋回体１４の旋回加速力を抑えること
ができるし、また上記カット弁３３のブリードオフを全
閉しないように制御せしめることによって旋回最大速度
を抑えることができる。すなわち上記旋回最大速度が小
さいことで、結果的にブレーキ慣性も小さく加減速トー
タルで、リーチが小さいときの操作性及び安全性の向上
を図ることができる。なお本実施例では、図３に示すよ
うに旋回用パイロット圧Ｐiと作業半径Ｒ’に対応して
導出される作動指令パイロット圧Ｐc の指令値を直線式
に変化するように設定しているが、直線式に限らず非線
形式で与えてその機械（建設機械，作業車両等をいう）
にマッチした操作性を得られることは当然可能である。
【００１４】次に図４は、本発明の第２実施例制御回路
図である。図において、図１及び図２に示す第１実施例
制御回路の場合と同一構成要素を使用しているものに対
しては同符号を付す。４４はアームシリンダ２２制御用
の方向切換弁であるアーム用パイロット切換弁、４５
L ，４５R はアーム用パイロット切換弁４４の各パイロ
ットポート、４６は（左）走行モータ１３L 制御用の方
向切換弁である走行用パイロット切換弁、４７L ，４７
R は走行用パイロット切換弁４６の各パイロットポー
ト、１６a はコントローラである。図５はアーム用パイ
ロット切換弁４４のパイロットポート４５L ，４５R に
作用するアーム用パイロット圧Ｐiaと、電磁比例減圧弁
３３から導出される作動指令パイロット圧Ｐcaとの関係
を示す図表、また図６は、走行用パイロット切換弁４６
のパイロットポート４７L ，４７R に作用する走行用パ
イロット圧Ｐib（この走行用パイロット圧Ｐibを導出す
るパイロット弁は図示していない）と、電磁比例減圧弁
３３から導出される作動指令パイロット圧Ｐcbとの関係
を示す図表である。なお旋回用パイロット切換弁２９の
パイロットポート３０L ，３０R に作用する旋回用パイ
ロット圧Ｐi と、電磁比例減圧弁３３から導出される作
動指令パイロット圧との関係は、図３に示す関係と同じ
である。また図２に示す走行用方向切換弁４６’は押し
引き操作式のものを図示しているが、この第２実施例制
御回路では油圧リモコン式の走行用パイロット切換弁４
６を用いている。
【００１５】次に、本発明の第２実施例制御回路の構成
を図４〜図６について述べる。本発明では、作業アタッ
チメント１７の姿勢を検出する手段としてブーム１８，
アーム１９に対してポテンショメータ２７，２８を設
け、また旋回用パイロット切換弁２９の作動検出手段と
してその各パイロットポート３０L ，３０R に対してそ
れぞれ圧力センサ４２L ，４２R を設け、またアームシ
リンダ２２の作動検出手段としてアーム用パイロット切
換弁４４のパイロットポート４５L ，４５R に対してそ
れぞれ圧力センサ４８L ，４８R を設け、また走行モー
タ１３L の作動検出手段として走行用パイロット切換弁
４６のパイロットポート４７L ，４７R に対してそれぞ
れ圧力センサ４９L ，４９R を設け、また上記走行用，
アーム用，旋回用の各パイロット切換弁４６，４４，２
９の中立位置を貫通するメイン圧油戻し用のセンタバイ
パス油路４３の出口と、油タンク３２とを、開閉切換作
動によってブリードオフを制御するカット弁３３を介し
て連通せしめた。そしてそのカット弁３３のパイロット
ポート３４とパイロットポンプ３７とを電磁比例減圧弁
３５を介して連通し、ポテンショメータ２７，２８、及
び圧力センサ４２L ，４２R ，４８L ，４８R ，４９
L ，４９R からの検出信号をコントローラ１６が判断
し、コントローラ１６から上記電磁比例減圧弁３５のソ
レノイド３６に対して作動指令信号を出力することによ
ってその電磁比例減圧弁３５から作動指令パイロット圧
Ｐc ，Ｐca，又はＰcbを上記カット弁３３のパイロット
ポート３４に作用させるようにし、しかも旋回用パイロ
ット切換弁２９の作動検出手段である圧力センサ４２
L ，４２R からの検出信号を、コントローラ１６a がア
ーム用、走行用パイロット切換弁４４，４６の作動検出
手段である圧力センサ４８L ，４８R ，４９L ，４９R
からの検出信号より優先して判断するようにした。
【００１６】次に、本発明の第２実施例制御回路の作用
について述べる。本発明では油圧ショベルが旋回操作を
しないで作業を行っている場合には、ポテンショメータ
２７，２８からそれぞれブーム角度θ検出信号，アーム
角度α検出信号が、また圧力センサ４８L ，４８R から
アームシリンダ作動検出信号が、また圧力センサ４９
L ，４９R から走行モータ作動検出信号がコントローラ
１６に入力される。コントローラ１６は上記検出信号に
基づき判断し、コントローラ１６から電磁比例減圧弁３
５のソレノイド３６に対して指令信号を出力する。電磁
比例減圧弁３５が作動し、図５，図６に示すような値の
作動指令パイロット圧Ｐca，Ｐcbがカット弁３３のパイ
ロットポート３４に対して出力される。したがって、旋
回を行っていない場合の通常のアーム作動と進行を行う
ことができる。しかし油圧ショベルが旋回操作をして作
業を行っている場合には、ポテンショメータ２７，２８
からそれぞれブーム角度θ検出信号，アーム角度α検出
信号が、また圧力センサ４２L ，４２R から旋回モータ
作動検出信号がコントローラ１６a に入力されるととも
に、旋回用パイロット切換弁２９の作動検出手段である
圧力センサ４２L ，４２R からの検出信号を、コントロ
ーラ１６a がアーム用、走行用パイロット切換弁４４，
４６の作動検出手段である圧力センサ４８L ，４８R ，
４９L ，４９Rからの検出信号より優先して判断する。
したがってメインポンプ３１を共有するアーム用パイロ
ット切換弁４４，走行用パイロット切換弁４６のスプー
ル（図示していない）切換え時の圧力干渉（従来技術で
は例えば旋回中にアーム用方向切換弁のスプールを切換
えると、そのアーム用方向切換弁のブリードオフが閉じ
て減速制御中の旋回が増速する）が発生するのを防止す
ることができる。上記のようにメインポンプ３１を共有
するアーム用パイロット切換弁４４，走行用パイロット
切換弁４６のブリードオフはすべてカット弁３３制御と
なる。すなわち旋回減速制御中に旋回以外のアーム操
作，走行操作を行った場合には、カット弁３３は旋回用
パイロット圧指令優先制御になるので例えばアーム用レ
バーをフル傾倒操作したときでもカット弁３３は閉じな
いから、安定した旋回操作性を効果的に発揮することが
できる。
【００１７】次に図７は、本発明の第３実施例制御回路
図である。図において、図１及び図２に示す第１実施例
制御回路の場合と同一構成要素を使用しているものに対
しては同符号を付す。５０はブームシリンダ２１（ブー
ムシリンダは２シリンダの場合もあるので、図７では２
シリンダを図示している）制御用の方向切換弁であるブ
ーム用パイロット切換弁、５１L ，５１R はブーム用パ
イロット切換弁５０の各パイロットポート、１６b はコ
ントローラ、５２B はブームシリンダ２１のボトム側油
室５３の圧力を検出する圧力センサ、５２R はブームシ
リンダ２１のロッド側油室５４の圧力を検出する圧力セ
ンサである。図８は、ブーム用パイロット切換弁５０の
パイロットポート５１L ，５１R に作用するブーム用パ
イロット圧Ｐicと、電磁比例減圧弁３３から導出される
作動指令パイロット圧Ｐccとの関係を示す図表である。
なおブームシリンダ２１に作用する作業時のブーム負荷
圧Ｗは、ブームシリンダ２１のボトム側油室５３内圧力
をＰB 、ロッド側油室５４内圧力をＰR 、ブームシリン
ダ２１内ピストン５５のボトム側受圧面積をＡB 、ロッ
ド側受圧面積をＡR とすると、下記の数式に基づきコン
トローラ１６b にて演算される。
【００１８】
【数１】
【００１９】次に、本発明の第３実施例制御回路の構成
を図７及び図８について述べる。本発明では、旋回用パ
イロット切換弁２９の作動検出手段としてその各パイロ
ットポート３０L ，３０R に対してそれぞれ圧力センサ
４２L ，４２R を設け、またブームシリンダ２１のブー
ム負荷圧検出手段としてブームシリンダ２１のボトム側
油室５３，ロッド側油室５４に対してそれぞれ圧力セン
サ５２B ，５２R を設け、また旋回用パイロット切換弁
２９の中立位置を貫通するメイン圧油戻し用のセンタバ
イパス油路４３の出口と、油タンク３２とを、開閉切換
作動によってブリードオフを制御するカット弁３３を介
して連通せしめた。そしてそのカット弁３３のパイロッ
トポート３４とパイロットポンプ３７とを電磁比例減圧
弁３５を介して連通し、圧力センサ４２L ，４２R ，５
２B ，５２R からの検出信号をコントローラ１６が判断
し、コントローラ１６から上記電磁比例減圧弁３５のソ
レノイド３６に対して作動指令信号を出力することによ
ってその電磁比例減圧弁３５から作動指令パイロット圧
Ｐccを上記カット弁３３のパイロットポート３４に作用
させるようにした。
【００２０】次に、本発明の第３実施例制御回路の作用
について述べる。本発明では油圧ショベルが旋回操作を
して作業を行っているときブームに作業用負荷が作用し
ている場合には、圧力センサ４２L ，４２R から旋回作
動検出信号が、また圧力センサ５２B ，５２R からブー
ム負荷圧検出信号がコントローラ１６b に入力される。
コントローラ１６b は上記検出信号に基づき演算処理を
行い、コントローラ１６b から電磁比例減圧弁３５のソ
レノイド３６に対して指令信号を出力する。電磁比例減
圧弁３５が作動し、図８に示すような値の作動指令パイ
ロット圧Ｐccがカット弁３３のパイロットポート３４に
対して出力される。したがってブーム負荷圧が小さいと
き、上記カット弁３３のブリードオフを旋回用パイロッ
ト切換弁２９の切換作動に対し開き勝手に制御せしめる
ことによって上部旋回体１４の旋回加速力を抑えること
ができるし、また上記カット弁３３のブリードオフを全
閉しないように制御せしめることによって旋回最大速度
を抑えることができる。すなわちブーム負荷圧が小さい
ことで、結果的にブレーキ慣性も小さく加減速、トータ
ルで、ブーム負荷圧が小さいときの操作性及び安全性の
向上を図ることができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明の第１実施例，第２実施例制御回
路をそなえた建設機械が旋回操作をして作業を行ってい
る場合にはブーム角度とアーム角度を検出手段が感知し
て、コントローラが作業アタッチメントの姿勢を読み取
る。そしてコントローラが判断し、コントローラから上
記電磁比例減圧弁に対して作動指令信号を出力するの
で、その電磁比例減圧弁から作動指令パイロット圧が導
出され、上記カット弁のパイロットポートに作用する。
したがって作業アタッチメントの作業半径の縮小に対応
して上記カット弁のブリードオフを旋回用方向切換弁の
切換作動に対し開き勝手に制御せしめることによって上
部旋回体の旋回加速力を抑えることができるし、また上
記カット弁のブリードオフを全閉しないように制御せし
めることによって旋回最大速度を抑えることができる。
すなわち上記旋回最大速度が小さいことで、結果的にブ
レーキ慣性も小さく加減速トータルで、リーチが小さい
ときの操作性及び安全性の向上を図ることができる。そ
して第２実施例制御回路では、メインポンプを共有する
油圧アクチュエータ制御用方向切換弁のスプール切換え
時の圧力干渉が発生するのを防止することができる。す
なわちメインポンプを共有する油圧アクチュエータ制御
用方向切換弁のブリードオフはすべてカット弁制御とな
り、旋回減速制御中に旋回以外のアクチュエータを操作
した場合には、カット弁は旋回用パイロット圧指令優先
制御になるので例えばアーム用レバーをフル傾倒操作し
たときでもカット弁は閉じないから、安定した旋回操作
性を効果的に発揮することができる。また本発明の第３
実施例制御回路をそなえた建設機械が旋回操作をして作
業を行っている場合にはブーム負荷圧を検出手段が感知
して、その負荷圧をコントローラが読み取る。そしてコ
ントローラが判断し、コントローラから上記電磁比例減
圧弁に対して作動指令信号を出力するのでブーム負荷圧
が小さいときカット弁のブリードオフを旋回用方向切換
弁の切換作動に対し開き勝手に制御せしめることによっ
て上部旋回体の旋回加速力を抑えることができるし、ま
たカット弁のブリードオフを全閉しないように制御せし
めることによって旋回最大速度を抑えることができる。
すなわちブーム負荷圧が小さいことで、結果的にブレー
キ慣性も小さく加減速、トータルで、ブーム負荷圧が小
さいときの操作性及び安全性の向上を図ることができ
る。したがって本発明の制御回路を装備した建設機械、
特に車幅内旋回機や小型ショベル等旋回慣性が小さい建
設機械では、作業アタッチメントのリーチ縮小状態など
の姿勢にかかわらず、またブームに作用する作業負荷が
小さい場合の旋回操作や走行と旋回の複合操作の場合な
どにおいても、安定した旋回操作性と、快適な旋回フィ
ーリングを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１，第２実施例制御回路をそなえた
油圧ショベルの側面図である。
【図２】本発明の第１実施例制御回路図である。
【図３】本発明における旋回用パイロット切換弁のパイ
ロットポートに作用する旋回用パイロット圧と電磁比例
減圧弁から導出される作動指令パイロット圧との関係を
示す図表である。
【図４】本発明の第２実施例制御回路図である。
【図５】本発明におけるアーム用パイロット切換弁のパ
イロットポートに作用するアーム用パイロット圧と電磁
比例減圧弁から導出される作動指令パイロット圧との関
係を示す図表である。
【図６】本発明における走行用パイロット切換弁のパイ
ロットポートに作用する走行用パイロット圧と電磁比例
減圧弁から導出される作動指令パイロット圧との関係を
示す図表である。
【図７】本発明の第３実施例制御回路図である。
【図８】本発明におけるブーム用パイロット切換弁のパ
イロットポートに作用するブーム用パイロット圧と電磁
比例減圧弁から導出される作動指令パイロット圧との関
係を示す図表である。
【図９】従来技術の一実施例旋回回路図である。
【図１０】油圧ショベルに装着している作業アタッチメ
ントの姿勢を示す側面図である。
【符号の説明】
１，１１，１５ 旋回モータ ６，１４ 上部旋回体 ７，１７ 作業アタッチメント ８，１８ ブーム ９，１９ アーム １３L ，１３R 走行モータ １６，１６a ，１６b コントローラ ２１ ブームシリンダ ２２ アームシリンダ ２７，２８ ポテンショメータ ２９ 旋回用パイロット切換弁 ３１ メインポンプ ３３ カット弁 ３５ 電磁比例減圧弁 ４２L ，４２R ，４８L ，４８R ，４９L ，４９R ，５
２B ，５２R圧力センサ ４３ センタバイパス油路 ４４ アーム用パイロット切換弁 ４６ 走行用パイロット切換弁 ５０ ブーム用パイロット切換弁

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下部走行体の上部に上部旋回体を連接
    し、その上部旋回体に回動可能に作業アタッチメントを
    装着するとともに、作業アタッチメント姿勢検出手段を
    そなえた建設機械において、上部旋回体の旋回制御を行
    う旋回用方向切換弁の作動検出手段を設け、またメイン
    圧油戻し用の油路と、油タンクとを、上記旋回用方向切
    換弁のブリードオフを制御するアンロード弁を介して連
    通し、そのアンロード弁を上記作業アタッチメントの作
    業半径に対応して作動せしめるようにしたことを特徴と
    する建設機械の制御回路。
  2. 【請求項２】 特許請求の範囲請求項１記載の建設機械
    の制御回路において、前記アンロード弁を、開閉切換作
    動によってブリードオフを制御するカット弁に設定し、
    また前記旋回用方向切換弁の中立位置を貫通するメイン
    圧油戻し油のセンタバイパス油路の出口と、油タンクと
    を、上記カット弁を介し連通せしめたことを特徴とする
    建設機械の制御回路。
  3. 【請求項３】 特許請求の範囲請求項１及び請求項２記
    載の建設機械の制御回路において、前記カット弁のパイ
    ロットポートとパイロット油圧源とを電磁比例減圧弁を
    介して連通し、作業アタッチメント姿勢検出手段からの
    検出信号と、旋回作動検出手段からの検出信号をコント
    ローラが判断し、コントローラから上記電磁比例減圧弁
    に対して作動指令信号を出力することによってその電磁
    比例減圧弁から作動指令パイロット圧を上記カット弁の
    パイロットポートに作用させるようにしたことを特徴と
    する建設機械の制御回路。
  4. 【請求項４】 下部走行体の上部に上部旋回体を連接
    し、その上部旋回体に回動可能に作業アタッチメントを
    装着するとともに、作業アタッチメント姿勢検出手段を
    そなえた建設機械において、旋回用方向切換弁とメイン
    ポンプを共有する走行用、アーム用などの各方向切換弁
    のそれぞれ作動検出手段を設け、また上記各方向切換弁
    の中立位置を貫通するメイン圧油戻し用のセンタバイパ
    ス油路の出口と、油タンクとを、開閉切換作動によって
    ブリードオフを制御するカット弁を介して連通し、その
    カット弁を上記作業アタッチメントの作業半径に対応し
    て作動せしめるようにしたことを特徴とする建設機械の
    制御回路。
  5. 【請求項５】 特許請求の範囲請求項４記載の建設機械
    の制御回路において、前記カット弁のパイロットポート
    とパイロット油圧源とを電磁比例減圧弁を介して連通
    し、作業アタッチメント姿勢検出手段からの検出信号
    と、前記各方向切換弁のそれぞれ作動検出手段からの検
    出信号をコントローラが判断し、コントローラから上記
    電磁比例減圧弁に対して作動指令信号を出力することに
    よってその電磁比例減圧弁から作動指令パイロット圧を
    上記カット弁のパイロットポートに作用させるようにし
    たことを特徴とする建設機械の制御回路。
  6. 【請求項６】 特許請求の範囲請求項４及び請求項５記
    載の建設機械の制御回路において、前記旋回用方向切換
    弁の作動検出手段からの検出信号を、コントローラが走
    行用、アーム用などの他の各方向切換弁の作動検出手段
    からの検出信号より優先して判断するようにしたことを
    特徴とする建設機械の制御回路。
  7. 【請求項７】 特許請求の範囲請求項２及び請求項４記
    載の建設機械の制御回路において、前記作業アタッチメ
    ントの作業半径の縮小に対応して前記カット弁のブリー
    ドオフを旋回用方向切換弁の切換作動に対し開き勝手に
    制御せしめることによって上部旋回体の旋回加速力を抑
    えるようにし、また上記カット弁のブリードオフを全閉
    しないように制御せしめることによって旋回最大速度を
    抑えるようにしたことを特徴とする建設機械の制御回
    路。
  8. 【請求項８】 下部走行体の上部に上部旋回体を連接
    し、その上部旋回体に回動可能に作業アタッチメントを
    装着した建設機械において、ブーム用油圧シリンダの負
    荷圧検出手段と、上部旋回体の旋回制御を行う旋回用方
    向切換弁の作動検出手段を設け、またメイン圧油戻し用
    の油路と、油タンクとを、上記旋回用方向切換弁のブリ
    ードオフを制御するアンロード弁を介して連通し、その
    アンロード弁を上記ブーム用油圧シリンダの負荷圧に対
    して作動せしめるようにしたことを特徴とする建設機械
    の制御回路。
  9. 【請求項９】 特許請求の範囲請求項８記載の建設機械
    の制御回路において、前記アンロード弁を、開閉切換作
    動によってブリードオフを制御するカット弁に設定し、
    また前記旋回用方向切換弁の中立位置を貫通するメイン
    圧油戻し用のセンタバイパス油路の出口と、油タンクと
    を、上記カット弁を介し連通せしめたことを特徴とする
    建設機械の制御回路。
  10. 【請求項１０】 特許請求の範囲請求項８及び請求項９
    記載の建設機械の制御回路において、前記カット弁のパ
    イロットポートとパイロット油圧源とを電磁比例減圧弁
    を介して連通し、前記負荷圧検出手段からの検出信号
    と、旋回用方向切換弁の作動検出手段からの検出信号を
    コントローラが判断し、コントローラから上記電磁比例
    減圧弁に対して作動指令信号を出力することによってそ
    の電磁比例減圧弁から作動指令パイロット圧を上記カッ
    ト弁のパイロットポートに作用させるようにしたことを
    特徴とする建設機械の制御回路。
  11. 【請求項１１】 特許請求の範囲請求項９及び請求項１
    ０記載の建設機械の制御回路において、前記負荷圧の減
    小に対応して前記カット弁のブリードオフを旋回用方向
    切換弁の切換作動に対して開き勝手に制御せしめること
    によって上部旋回体の旋回加速力を抑えるようにし、ま
    た上記カット弁のブリードオフを全閉しないように制御
    せしめることによって旋回最大速度を抑えるようにした
    ことを特徴とする建設機械の制御回路。
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