JP2020122270A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン回転数の減少に伴って油圧ポンプの出力（馬力）を減少させる制御によりエンストが生じるのを抑制しつつ、上部旋回体の旋回速度とブームのブーム上げ速度とのバランスがくずれるのを抑制することができる建設機械を提供する。【解決手段】建設機械１００は、エンジン１０２の回転数に関する信号に基づいて油圧ポンプ２１の出力に関する上限値を設定するポンプ出力設定部１１と、前記上限値に関する信号に基づいて前記旋回アクチュエータ３０，３１の前記旋回トルクに関する指令値である旋回指令値を設定する旋回指令値設定部１２と、旋回制御装置に旋回操作が与えられると同時にブーム制御装置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おいて前記旋回指令値に対応する信号を旋回アクチュエータ３０，３１に入力する旋回信号入力部１３と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に関するものである。

油圧ショベル等の建設機械は、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、当該上部旋回体に装着されるブームを含む作業装置と、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、前記ブームを起伏動作させるブームシリンダと、エンジンと、当該エンジンにより駆動されて前記旋回モータ及び前記ブームシリンダに供給されるべき作動油を吐出する油圧ポンプと、を備える。

このような建設機械では、オペレータは、前記上部旋回体を旋回させるための旋回操作と前記ブームを起立させるためのブーム上げ操作とを同時に行う旋回ブーム上げ操作（複合操作）を行うことがある。当該旋回ブーム上げ操作は、例えば、前記油圧ショベルの前記作業装置によって掘削された土砂をダンプカーなどの荷台に積み込む際などに行われる。このような旋回ブーム上げ操作時における作業効率を向上させるためには、上部旋回体の旋回速度と前記ブームのブーム上げ速度とのバランスをとることが重要である。前記旋回ブーム上げ操作において前記バランスがとれていない場合、例えば目標とする高さ位置までのブーム上げ動作が完了している一方で目標とする旋回角度までの旋回動作が完了していない場合、には、オペレータは、ブーム上げ速度が遅くなるようにブーム操作レバーの操作量を調節するという煩雑な操作を行う必要がある。

上記のようなバランスを改善する技術の一例として、特許文献１は、旋回モータと作業機（ブーム、アーム、バケット）シリンダの同時操作時に旋回モータへの圧油を優先的に供給し、作業機（ブーム、アーム、バケット）シリンダへの圧油の供給を絞って旋回を優先させることにより、旋回モータと作業機シリンダの同時操作性が向上することを開示している。

また、一般に、油圧ショベル等の建設機械では、前記油圧ポンプを駆動する前記エンジンに対して過大な負荷がかかるとエンストが生じるので、エンスト防止のためにエンジン回転数の減少に応じて油圧ポンプの出力（馬力）を減少させてエンジンの過負荷を回避する制御が行われる。具体的には、例えば、前記エンジン回転数は、運転室においてオペレータが操作可能なスロットルレバーの操作量に応じて制限される。また、前記エンジン回転数は、燃費の改善等を目的として制限されることもある。これらのエンジン回転数の制限に伴って油圧ポンプの出力（馬力）が制限される。

特開平８−２６０５２４号公報

ところで、上記のようにエンジン回転数の制限に伴って前記油圧ポンプの出力（馬力）が減少すると、前記旋回ブーム上げ操作時におけるブーム上げ速度の減少度合いが旋回速度の減少度合いに比べて相対的に大きくなり、前記旋回速度と前記ブーム上げ速度とのバランスがくずれるという課題が生じる。しかし、当該課題について、前記特許文献１は何ら解決手段を開示していない。

なお、上記の課題は、上部旋回体を旋回させるための旋回アクチュエータとして油圧モータである旋回モータが用いられる場合だけでなく、当該旋回アクチュエータとして旋回電動機が用いられる場合にも同様に生じる。

本発明は、エンジン回転数の減少に伴って油圧ポンプの出力（馬力）を減少させる制御によりエンストが生じるのを抑制しつつ、上部旋回体の旋回速度とブームのブーム上げ速度とのバランスがくずれるのを抑制することができる建設機械を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明者らは、エンジン回転数の減少に伴って油圧ポンプの出力（馬力）を減少させる制御が行われて油圧ポンプの出力（馬力）が制限された場合に、当該油圧ポンプの出力の制限が旋回モータなどの旋回アクチュエータによる上部旋回体の旋回速度に与える影響と、前記油圧ポンプの出力の制限がブームシリンダによるブーム上げ速度に与える影響との相違点に着目した。

具体的に、ブームが起立方向すなわちブーム上げ方向に回動するときのブーム上げ速度は、ブームシリンダに流入する作動油の流量に比例し、当該流量は、エンジンの回転数（油圧ポンプの回転数）と油圧ポンプの容量の積に比例する。したがって、前記油圧ポンプの出力（馬力）が制限されること、すなわち、当該油圧ポンプの流量が低減することは、前記ブーム上げ速度に直接的に影響を与える。

一方、前記油圧ポンプの出力（馬力）が制限され、当該油圧ポンプの流量が低減すると、旋回モータの最高速度は低減するが、旋回の加速度（旋回トルク）はほとんど影響を受けない。すなわち、上部旋回体が旋回するときの前記加速度は、主として、旋回モータのトルク（旋回トルク）により決まり、当該旋回トルクは、旋回モータのモータ容量と旋回時の圧力により決まるからである（旋回トルク＝（モータ容量×旋回モータの圧力）／２π）。そして、旋回ブーム上げ操作が行われるときの典型的な旋回ブーム上げ動作は、前記作業装置によって掘削された土砂をダンプカーなどの荷台に積み込む動作である。このような旋回ブーム上げ動作では、上部旋回体の旋回角度はおおよそ９０°前後である場合が多く、かかる場合には、旋回モータの回転速度（上部旋回体の旋回速度）は前記最高速度に達しないことが多い。したがって、前記油圧ポンプの出力（馬力）が制限され、当該油圧ポンプの流量が低減しても、旋回の加速度（旋回トルク）はほとんど影響を受けず、これにより、前記旋回ブーム上げ操作時における旋回速度の減少度合いは、前記ブーム上げ速度の減少度合いに比べて相対的に小さくなる。

よって、前記油圧ポンプの出力（馬力）が制限され、当該油圧ポンプの流量が低減すると、前記旋回ブーム上げ操作時におけるブーム上げ速度の減少度合いが旋回速度の減少度合いに比べて相対的に大きくなり、上部旋回体の旋回速度と前記ブームのブーム上げ速度とのバランスがくずれるという上述した課題が生じることになる。したがって、エンストが生じるのを抑制するためにエンジン回転数の減少に伴って油圧ポンプの出力（馬力）を減少させる制御が行われた場合には、前記旋回ブーム上げ操作時において、旋回アクチュエータによる旋回トルクを低減させることにより、上部旋回体の旋回速度とブームのブーム上げ速度とのバランスのくずれは、当該旋回トルクを低減させない場合に比べて、抑制される。

本発明は、上記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建設機械は、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、前記上部旋回体に起伏可能となるように搭載されるブームを含む作業装置と、エンジンと、前記エンジンにより駆動されて作動油を吐出する可変容量型の油圧ポンプと、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、前記上部旋回体を旋回動作させるように作動する旋回アクチュエータと、前記上部旋回体を前記旋回動作させるための旋回操作を受けて前記旋回アクチュエータの旋回トルクを制御する旋回制御装置と、前記ブームを起立方向に動作させるためのブーム上げ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、前記エンジンの回転数に関する信号に基づいて前記油圧ポンプの出力を制限するために前記油圧ポンプの出力に関する上限値を設定するポンプ出力設定部と、前記上限値に関する信号に基づいて前記旋回アクチュエータの前記旋回トルクに関する指令値である旋回指令値を設定する旋回指令値設定部と、前記旋回制御装置に前記旋回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操作が与えられる旋回ブーム上げ操作時において前記旋回指令値に対応する信号を前記旋回アクチュエータに入力する旋回信号入力部と、を備える。

本発明の建設機械によれば、前記エンジンの回転数に関する信号に基づいて前記油圧ポンプの出力を制限するために前記油圧ポンプの出力に関する上限値が前記ポンプ出力設定部により設定されるので、前記エンジンの回転数が減少するのに伴って前記油圧ポンプの出力（馬力）が減少し、これにより、エンストが生じるのが抑制される。このように前記油圧ポンプの出力（馬力）が制限され、当該油圧ポンプの流量が低減すると、前記旋回ブーム上げ操作時における前記ブーム上げ速度が当該流量の低減前に比べて小さくなる。そこで、本発明の建設機械では、前記ポンプ出力設定部により設定された前記上限値に関する信号に基づいて前記旋回アクチュエータの前記旋回トルクに関する前記旋回指令値が設定され、前記旋回ブーム上げ操作時には、当該旋回指令値に対応する信号が前記旋回アクチュエータに入力される。これにより、前記旋回ブーム上げ操作時において旋回アクチュエータによる旋回トルクを低減させることができるので、上部旋回体の旋回の加速度が低減する。したがって、前記旋回ブーム上げ操作時において、前記ブーム上げ速度とともに前記旋回速度も低減させることができるので、前記ブーム上げ速度のみが低減する場合に比べて、上部旋回体の旋回速度とブームのブーム上げ速度とのバランスがくずれるのを抑制することができる。その結果、前記旋回ブーム上げ操作時において、操作レバーの操作量を調節する（微調節する）という煩雑な操作の頻度が減少し、これにより、前記旋回ブーム上げ操作の操作性を向上させることができ、しかも、前記油圧ポンプの出力（馬力）を有効に利用することができる。

前記建設機械において、前記旋回信号入力部は、前記旋回制御装置が受ける前記旋回操作の操作量である旋回操作量が当該旋回操作量に関して予め設定された閾値である旋回操作閾値以上であり、かつ、前記ブーム操作装置が受ける前記ブーム上げ操作の操作量であるブーム操作量が当該ブーム操作量に関して予め設定された閾値であるブーム操作閾値以上である場合にのみ、前記旋回指令値に対応する信号を前記旋回アクチュエータに入力するように構成されていることが、好ましい。

この態様では、前記旋回ブーム上げ操作時において、前記旋回アクチュエータの前記旋回トルクを低減させる必要性が高い場合に選択的に前記旋回トルクを低減させる制御が行われる一方で、前記旋回トルクを低減させる必要性が低い場合には前記旋回トルクを低減させる制御が行われない。したがって、前記建設機械において、必要性の高い制御を選択的に実行して必要性の低い制御を省略することができ、これにより、建設機械の制御が複雑になるのを抑制できる。

前記建設機械において、前記旋回アクチュエータは、例えば、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前記上部旋回体を前記旋回動作させるように作動する可変容量型の旋回モータを含むものであってもよい。かかる場合には、前記旋回制御装置は、前記旋回モータへの作動油の供給を制御する旋回制御弁と、前記旋回操作を受けて当該旋回操作に対応して前記旋回制御弁を開弁作動させるための旋回操作装置と、を含み、前記旋回指令値は、前記旋回モータのモータ容量に関する指令値である旋回モータ容量指令値であり、前記旋回指令値設定部は、前記上限値に関する信号に基づいて前記旋回モータ容量指令値を設定し、前記旋回信号入力部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記旋回モータ容量指令値に対応する信号を前記旋回モータに入力する。

以上のように、本発明の建設機械によれば、エンジン回転数の減少に伴って油圧ポンプの出力（馬力）を減少させる制御によりエンストが生じるのを抑制しつつ、上部旋回体の旋回速度とブームのブーム上げ速度とのバランスがくずれるのを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る建設機械を示す側面図である。 前記建設機械に搭載される油圧回路を示す図である。 前記建設機械におけるコントローラの機能構成を示すブロック図である。 前記コントローラの制御動作を示すフローチャートである。 エンジンの回転設定とポンプトルク上限設定値との関係を示すグラフである。 ポンプトルク上限設定値と旋回モータ容量指令値との関係を示すグラフである。 前記実施形態の変形例に係る建設機械に搭載される油圧回路を示す図である。 前記変形例に係る建設機械におけるポンプトルク上限設定値と旋回電動機のトルクの指令値との関係を示すグラフである。

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。図１は、本発明の実施形態に係る建設機械の一例である油圧ショベル１００を示す側面図である。図２は、前記油圧ショベル１００に搭載される油圧回路を示す図である。

図１及び図２に示すように、油圧ショベル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上部旋回体２と、当該上部旋回体２に装着される作業装置と、当該作業装置を動作させるための複数の油圧アクチュエータと、エンジン１０２と、当該エンジン１０２の駆動を制御するＥＣＵ１０１（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と、複数の油圧ポンプと、複数の制御弁と、複数の操作装置と、複数のセンサと、入力装置と、コントローラ１０と、を備える。

前記作業装置は、上部旋回体２に起伏可能に取付けられるブーム４と、このブーム４の先端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アーム５と、当該アーム５の先端部に連結されるバケット６（先端アタッチメント）と、を有する。

前記複数の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（先端アタッチメントシリンダ）と、上部旋回体２を旋回させるための旋回モータ３０（図２参照）と、を含む。

前記ブームシリンダ７は、前記上部旋回体２と前記ブーム４との間に介在する油圧シリンダであり、油圧の供給を受けて伸縮することにより前記ブーム４を起立方向すなわちブーム上げ方向及びその逆の倒伏方向すなわちブーム下げ方向にそれぞれ回動させるアクチュエータである。図２に示すように、当該ブームシリンダ７は、一対のシリンダ７１，７２により構成されている。

前記アームシリンダ８は、前記ブーム４と前記アーム５との間に介在する油圧シリンダであり、油圧の供給を受けて伸縮することにより前記アーム５を引き方向（アーム５がブーム４に近づく方向）及び押し方向（アーム５がブーム４から離れる方向）にそれぞれ回動させるアクチュエータである。前記バケットシリンダ９は、前記アーム５と前記バケット６との間に介在する油圧シリンダであり、油圧の供給を受けて伸縮することにより前記バケット６を引き方向及び押し方向にそれぞれ回動させるアクチュエータである。なお、図２の油圧回路では、前記アームシリンダ８及び前記バケットシリンダ９の図示は省略されている。

前記旋回モータ３０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２を左右双方向に旋回させるように当該上部旋回体２に連結されている。前記旋回モータ３０は、可変容量型の油圧モータにより構成される。旋回モータ３０のモータ容量は、当該モータの傾転角に応じて変わる。旋回モータ３０の傾転角を大きくするほど、旋回モータ３０のモータ容量が大きくなる。旋回モータ３０はレギュレータ３０ａを含み、当該レギュレータ３０ａに前記コントローラ１０から旋回モータ容量指令値に関する信号が入力されることにより前記旋回モータ３０のモータ容量が調節される。

前記エンジン１０２は、動力を生成し、当該動力を前記複数の油圧ポンプのそれぞれに供給するポンプ駆動源である。前記複数の油圧ポンプはエンジン１０２の出力軸に連結されている。前記複数の油圧ポンプは、第１油圧ポンプ２１、第２油圧ポンプ２２及びパイロットポンプ２３を含む。前記第１油圧ポンプ２１、第２油圧ポンプ２２及びパイロットポンプ２３は、前記エンジン１０２からの動力の供給を受けることにより作動油を吐出するように作動する。第１及び第２油圧ポンプ２１，２２は、当該作動油を前記複数の油圧アクチュエータのうち当該第１及び第２油圧ポンプ２１，２２のそれぞれに接続される油圧アクチュエータに供給する。

前記第１及び第２油圧ポンプ２１，２２は、可変容量型油圧ポンプにより構成される。第１油圧ポンプ２１及び第２油圧ポンプ２２の容量は、各ポンプの傾転角に応じて変わる。ポンプの傾転角を大きくするほど、ポンプの容量が大きくなる。前記第１及び第２油圧ポンプ２１，２２はそれぞれレギュレータ２１ａ，２２ａを含み、当該レギュレータ２１ａ，２２ａに前記コントローラ１０から容量指令値に関する信号が入力されることにより前記第１及び第２油圧ポンプ２１，２２のそれぞれの容量である第１ポンプ容量及び第２ポンプ容量が調節される。当該第１及び第２ポンプ容量が調節されることにより、前記エンジン１０２から前記第１及び第２油圧ポンプ２１，２２への動力の分配が制御される。

前記第１油圧ポンプ２１の吐出口は、第１センターバイパスラインＣＬ１に接続され、前記第２油圧ポンプ２２の吐出口は、第２センターバイパスラインＣＬ２に接続されている。前記第１及び第２センターバイパスラインＣＬ１，ＣＬ２は、リリーフ弁４３を介してタンクラインＴＬに接続され、当該タンクラインＴＬはタンクＴに接続されている。

リリーフ弁４３は、第１及び第２センターバイパスラインＣＬ１，ＣＬ２内の圧力が予め設定されたリリーフ圧未満のときに閉弁している一方で、当該圧力が前記リリーフ圧以上のときに開弁して第１及び第２センターバイパスラインＣＬ１，ＣＬ２内の作動油をタンクラインＴＬに導く。これにより、油圧ポンプ２１，２２の負荷が高くなったときに油圧回路を保護することができる。前記リリーフ弁４３と第１センターバイパスラインＣＬ１とを接続するリリーフラインには、第１油圧ポンプ２１から前記リリーフ弁４３に向けた作動油の流れを許容する一方、その逆向きの流れを規制するチェック弁が設けられている。前記リリーフ弁４３と第２センターバイパスラインＣＬ２とを接続するリリーフラインには、第２油圧ポンプ２２から前記リリーフ弁４３に向けた作動油の流れを許容する一方、その逆向きの流れを規制するチェック弁が設けられている。

図２に示すように、複数の制御弁は、旋回モータ３０への作動油の供給を制御する旋回制御弁４０（旋回スプール）と、ブームシリンダ７への作動油の供給を制御するブーム制御弁４１（ブーム１速スプール）と、アームシリンダ８への作動油の供給を制御するアーム制御弁と、バケットシリンダ９への作動油の供給を制御するバケット制御弁と、合流切換弁４２と、を含む。なお、図２では、前記アーム制御弁及びバケット制御弁の図示は省略されている。

前記旋回制御弁４０は、前記第１センターバイパスラインＣＬ１に配置され、前記第１油圧ポンプ２１と前記旋回モータ３０との間に介在している。前記ブーム制御弁４１は、前記第２センターバイパスラインＣＬ２に配置され、前記第２油圧ポンプ２２と前記ブームシリンダ７（一対のシリンダ７１，７２）との間に介在している。前記合流切換弁４２は、後述する合流ラインＬ７に配置され、前記第１油圧ポンプ２１と前記ブームシリンダ７との間に介在している。

図２に示される回路は、前記第１油圧ポンプ２１が吐出する作動油を前記旋回制御弁４０に供給するための供給ラインＬ１と、当該旋回制御弁４０と前記旋回モータ３０とを接続する一対のラインＬ２，Ｌ３と、を有する。前記供給ラインＬ１は、前記第１センターバイパスラインＣＬ１から分岐し、前記旋回制御弁４０に至る。前記供給ラインＬ１には、第１油圧ポンプ２１から旋回制御弁４０に向けた作動油の流れを許容する一方、その逆向きの流れを規制するチェック弁が設けられている。

図２に示される回路は、前記第２油圧ポンプ２２が吐出する作動油を前記ブーム制御弁４１に供給するための供給ラインＬ４と、当該ブーム制御弁４１と前記ブームシリンダ７とを接続する一対のラインＬ５，Ｌ６と、を有する。前記供給ラインＬ４は、第２センターバイパスラインＣＬ２から分岐し、ブーム制御弁４１に至る。前記一対のラインＬ５，Ｌ６のうち、ラインＬ５は、ブーム制御弁４１とブームシリンダ７のヘッド側室とを接続しており、ラインＬ６は、ブーム制御弁４１とブームシリンダ７のロッド側室とを接続している。

図２に示される回路は、前記合流ラインＬ７をさらに有する。当該合流ラインＬ７は、前記第１油圧ポンプ２１が吐出する作動油の一部を前記ブームシリンダ７に供給するためのものである。当該合流ラインＬ７は、前記供給ラインＬ１から分岐し、前記一対のラインＬ５，Ｌ６のうちの一方のラインＬ５に接続されている。前記合流ラインＬ７には、前記合流切換弁４２と、チェック弁とが設けられている。当該チェック弁は、第１油圧ポンプ２１からラインＬ５に向けた作動油の流れを許容する一方、その逆向きの流れを規制する。

前記旋回制御弁４０及び前記ブーム制御弁４１は、いずれも流量制御機能を有するパイロット操作式の３位置方向切換弁からなり、パイロット圧の入力を受けることにより開弁する。

前記旋回制御弁４０は、右旋回パイロットポート４０ａ及び左旋回パイロットポート４０ｂを有する。当該旋回制御弁４０は、両パイロットポート４０ａ，４０ｂにパイロット圧が入力されないときは中立位置に保持されて（すなわち閉弁して）前記旋回モータ３０と第１油圧ポンプ２１及び前記タンクＴとの間を遮断する。

当該旋回制御弁４０は、前記右旋回パイロットポート４０ａに右旋回パイロット圧が入力されたときは当該右旋回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右旋回位置に切換えられ（開弁し）、前記第１油圧ポンプ２１から吐出される作動油が前記供給ラインＬ１を通じて前記ストロークに対応した流量（旋回流量）で前記旋回モータ３０の一方のポートに供給されることを許容するとともに当該旋回モータ３０の他方のポートから排出される作動油が前記タンクラインＴＬを通じてタンクＴに戻されることを許容する油路を形成する。つまり、前記旋回モータ３０が前記右旋回パイロット圧に対応した速度で回転して当該回転速度に対応する旋回速度で上部旋回体２を右旋回させることを許容する。

前記旋回制御弁４０は、前記左旋回パイロットポート４０ｂに左旋回パイロット圧が入力されたときは当該左旋回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左旋回位置に切換えられ（開弁し）、前記第１油圧ポンプ２１から吐出される作動油が前記供給ラインＬ１を通じて前記ストロークに対応した流量（旋回流量）で前記旋回モータ３０の前記他方のポートに供給されることを許容するとともに当該旋回モータ３０の前記一方のポートから排出される作動油が前記タンクラインＴＬを通じて前記タンクＴに戻されることを許容する油路を形成する。つまり、前記旋回モータ３０が前記左旋回パイロット圧に対応した速度で回転して当該回転速度に対応する旋回速度で上部旋回体２を左旋回させることを許容する。

前記ブーム制御弁４１は、ブーム上げパイロットポート４１ａ及びその反対側のブーム下げパイロットポート４１ｂを有する。当該ブーム制御弁４１は、両パイロットポート４１ａ，４１ｂにパイロット圧が入力されないときは中立位置に保持されて（すなわち閉弁して）前記ブームシリンダ７と第２油圧ポンプ２２及びタンクＴとの間を遮断する。

当該ブーム制御弁４１は、前記ブーム上げパイロットポート４１ａにブーム上げパイロット圧が入力されたときは当該ブーム上げ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切換えられ（開弁し）、前記第２油圧ポンプ２２から吐出される作動油が前記供給ラインＬ４を通じて前記ストロークに対応した流量で前記ブームシリンダ７の前記ヘッド側室に供給されることを許容するとともに当該ブームシリンダ７の前記ロッド側室から排出される作動油が前記タンクラインＴＬを通じてタンクＴに戻されることを許容する油路を形成する。つまり、前記ブームシリンダ７が前記ブーム上げパイロット圧に対応した速度で伸長して当該速度に対応するブーム上げ速度で前記ブーム４を上げ方向に動かすことを許容する。

当該ブーム制御弁４１は、前記ブーム下げパイロットポート４１ｂにブーム下げパイロット圧が入力されたときは当該ブーム下げ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下げ位置に切換えられ（開弁し）、前記第２油圧ポンプ２２から吐出される作動油が前記供給ラインＬ４を通じて前記ストロークに対応した流量で前記ブームシリンダ７の前記ロッド側室に供給されることを許容するとともに当該ブームシリンダ７の前記ヘッド側室から排出される作動油が前記タンクラインＴＬを通じてタンクＴに戻されることを許容する油路を形成する。つまり、前記ブームシリンダ７が前記ブーム下げパイロット圧に対応した速度で収縮して当該速度に対応するブーム下げ速度で前記ブーム４を下げ方向に動かすことを許容する。

前記合流切換弁４２（ブーム上げ増速制御弁）は、ブーム４の上げ方向の駆動に関してその増速のための作動油を第１油圧ポンプ２１からブームシリンダ７の前記ヘッド側室に導くとともに当該作動油の流量を制御する。前記合流切換弁４２は、ブーム上げ合流パイロットポート４２ａを有するパイロット操作式の２位置方向切換弁からなる。当該合流切換弁４２は、前記ブーム上げ合流パイロットポート４２ａにパイロット圧が入力されないときは中立位置に保持されて（すなわち閉弁して）前記第１油圧ポンプ２１から前記ブームシリンダ７への作動油の供給を遮断する。

当該合流切換弁４２は、前記ブーム上げ合流パイロットポート４２ａに一定以上の大きさのパイロット圧が供給されると前記中立位置からブーム上げ合流位置に切換えられ（開弁し）、前記第１油圧ポンプ２１から吐出される作動油が第２油圧ポンプ２２からブームシリンダ７の前記ヘッド側室に供給される作動油に合流するのを許容する。前記合流切換弁４２の開弁は、共通の油圧ポンプである第１油圧ポンプ２１から旋回モータ３０とブームシリンダ７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。つまり、前記ブームシリンダ７が前記第２油圧ポンプ２２から吐出される作動油に加えて前記第１油圧ポンプ２１から吐出される作動油の供給も受けて伸長方向に増速されることを許容する。

前記複数の操作装置は、旋回操作装置５１と、ブーム操作装置５２と、アーム操作装置と、バケット操作装置と、走行操作装置と、を含む。図２では、前記アーム操作装置、前記バケット操作装置及び前記走行操作装置の図示は省略されている。

前記旋回操作装置５１は、オペレータによる旋回操作を受け、当該旋回操作に対応して前記旋回制御弁４０を開弁作動させるものである。当該旋回操作装置５１は、旋回操作レバー５１Ａと、旋回パイロット弁５１Ｂと、右旋回パイロットライン８２Ａと、左旋回パイロットライン８２Ｂと、を有する。

前記旋回操作レバー５１Ａは、オペレータから前記旋回モータ３０を動かすための回動操作を受ける操作部材である。具体的に、当該旋回操作レバー５１Ａは、前記旋回パイロット弁５１Ｂに回動可能に連結され、オペレータによって中立位置を挟んでその両側に操作されること、すなわち、右旋回操作と左旋回操作とを受けること、が可能である。

前記旋回パイロット弁５１Ｂは、前記旋回操作レバー５１Ａに与えられる前記旋回操作に応じてパイロット油圧源である前記パイロットポンプ２３から前記旋回制御弁４０にパイロット圧が供給されるのを許容するように開弁する。具体的に、前記旋回パイロット弁５１Ｂは、前記右旋回パイロットライン８２Ａ及び前記左旋回パイロットライン８２Ｂを介して前記旋回制御弁４０の右旋回パイロットポート４０ａ及び左旋回パイロットポート４０ｂにそれぞれ接続されている。

前記旋回パイロット弁５１Ｂは、前記旋回操作レバー５１Ａが中立位置にあるときにはパイロット圧の供給を遮断する。前記旋回パイロット弁５１Ｂは、前記旋回操作レバー５１Ａに前記右旋回操作が与えられると、その操作量に対応する大きさの右旋回パイロット圧が前記右旋回パイロットライン８２Ａを通じて前記旋回制御弁４０の右旋回パイロットポート４０ａに供給されることを許容するように開弁する。前記旋回パイロット弁５１Ｂは、前記旋回操作レバー５１Ａに前記左旋回操作が与えられると、その操作量に対応する大きさの左旋回パイロット圧が前記左旋回パイロットライン８２Ｂを通じて前記旋回制御弁４０の左旋回パイロットポート４０ｂに供給されることを許容するように開弁する。

従って、前記旋回操作装置５１及び前記旋回制御弁４０は、前記上部旋回体２を旋回させるための旋回操作を受けて前記第１油圧ポンプ２１から旋回モータ３０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。

前記ブーム操作装置５２は、オペレータによるブーム操作を受け、当該ブーム操作に対応して前記ブーム制御弁４１さらには前記合流切換弁４２を開弁作動させるものである。当該ブーム操作装置５２は、ブーム操作レバー５２Ａと、ブームパイロット弁５２Ｂと、ブーム上げパイロットライン８１Ａと、ブーム下げパイロットライン８１Ｂと、ブーム上げ合流パイロットライン８１Ｃと、を有する。

前記ブーム操作レバー５２Ａは、オペレータから前記ブームシリンダ７を動かすための回動操作を受ける操作部材である。具体的に、当該ブーム操作レバー５２Ａは、前記ブームパイロット弁５２Ｂに回動可能に連結され、オペレータによって中立位置を挟んでその両側に操作されること、すなわち、ブーム上げ操作とブーム下げ操作とを受けること、が可能である。前記ブーム上げ操作は、バケット６を上向き成分を含む上げ方向に変位させるようにブームシリンダ７を伸長させるための操作に相当する。前記ブーム下げ操作は、バケット６を下向き成分を含む下げ方向に変位させるようにブームシリンダ７を収縮させるための操作に相当する。

前記ブームパイロット弁５２Ｂは、前記ブーム操作レバー５２Ａに与えられる前記ブーム操作に応じてパイロット油圧源である前記パイロットポンプ２３から前記ブーム制御弁４１及び前記合流切換弁４２にパイロット圧が供給されるのを許容するように開弁する。具体的に、前記ブームパイロット弁５２Ｂは、前記ブーム上げパイロットライン８１Ａ及び前記ブーム下げパイロットライン８１Ｂを介して前記ブーム制御弁４１のブーム上げパイロットポート４１ａ及びブーム下げパイロットポート４１ｂにそれぞれ接続され、さらに、前記ブーム上げパイロットライン８１Ａから分岐する前記ブーム上げ合流パイロットライン８１Ｃを介して前記合流切換弁４２の前記ブーム上げ合流パイロットポート４２ａに接続されている。なお、図２では、ブーム下げパイロットライン８１Ｂの一部の図示は省略されている。

前記ブームパイロット弁５２Ｂは、前記ブーム操作レバー５２Ａが中立位置にあるときにはパイロット圧の供給を遮断する。前記ブームパイロット弁５２Ｂは、前記ブーム操作レバー５２Ａに前記ブーム上げ操作が与えられると、その操作量に対応する大きさのブーム上げパイロット圧が前記ブーム上げパイロットライン８１Ａ及び前記ブーム上げ合流パイロットライン８１Ｃを通じて前記ブーム制御弁４１のブーム上げパイロットポート４１ａ及び合流切換弁４２のブーム上げ合流パイロットポート４２ａに供給されることを許容するように開弁する。前記ブームパイロット弁５２Ｂは、前記ブーム操作レバー５２Ａに前記ブーム下げ操作が与えられると、その操作量に対応する大きさのブーム下げパイロット圧が前記ブーム下げパイロットライン８１Ｂを通じて前記ブーム制御弁４１のブーム下げパイロットポート４１ｂに供給されることを許容するように開弁する。

従って、前記ブーム操作装置５２、前記ブーム制御弁４１及び合流切換弁４２は、前記ブーム４を起立方向に動かすためのブーム上げ操作及び前記ブーム４を倒伏方向に動かすためのブーム下げ操作を受けて第１油圧ポンプ２１からブームシリンダ７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。

本実施形態では、前記複数のセンサは、第１ポンプ圧センサ６１と、第２ポンプ圧センサ６２と、複数のパイロット圧センサと、ブームヘッド側圧センサ６５と、ブーム角度センサ６６と、を含む。

第１ポンプ圧センサ６１は、第１油圧ポンプ２１の吐出圧（ポンプ圧）を検出するものであり、第２ポンプ圧センサ６２は、第２油圧ポンプ２２の吐出圧（ポンプ圧）を検出するものである。それぞれのポンプ圧センサは、対応する吐出圧（ポンプ圧）に相当する電気信号であるポンプ圧検出信号を生成して前記コントローラ１０に入力する。

前記複数のパイロット圧センサは、前記右旋回パイロットポート４０ａに入力される前記右旋回パイロット圧を検出する右旋回パイロット圧センサ６３Ａと、前記左旋回パイロットポート４０ｂに入力される前記左旋回パイロット圧を検出する左旋回パイロット圧センサ６３Ｂと、前記ブーム上げパイロットポート４１ａに入力される前記ブーム上げパイロット圧を検出するブームパイロット圧センサ６４と、前記ブーム下げパイロットポート４１ｂに入力される前記ブーム下げパイロット圧を検出するブームパイロット圧センサ（図示省略）と、を含む。それぞれのパイロット圧センサは、対応するパイロット圧に相当する電気信号であるパイロット圧検出信号を生成して前記コントローラ１０に入力する。

前記ブームヘッド側圧センサ６５は、前記ブームシリンダ７のヘッド側室における作動油の圧力であるブームヘッド側圧Ｐｂ（ブーム上げ駆動圧）に対応する電気信号であるヘッド側圧検出信号を生成して前記コントローラ１０に入力する。前記ブーム角度センサ６６は、前記ブーム４の起立角度であるブーム角度θｂに対応する電気信号であるブーム角度検出信号を生成して前記コントローラ１０に入力する。

前記入力装置（図示省略）は、オペレータによる入力操作を受け、かつ、その入力操作に対応した変更指令をコントローラ１０に入力する。前記入力操作には、例えばモード特定操作が含まれる。前記モード特定操作は、複数の作業モードの中から一つの作業モードを特定するための操作である。

本実施形態では、前記複数の作業モードは、ポンプトルクの上限値に対応して用意されている。具体的には、当該複数の作業モードには、例えば、Ｈモード（ハイパワーモード）、Ｓモード（中間モード）、及びＥＣＯモード（省エネルギーモード）が含まれる。これらのモードのうち、前記ハイパワーモードは、前記ポンプトルクの上限値が最も大きい値に設定され、前記省エネルギーモードは、前記ポンプトルクの上限値が最も小さい値に設定される（図５参照）。

前記コントローラ１０は、コンピュータ等からなる。図３は、油圧ショベル１００におけるコントローラ１０の機能構成を示すブロック図である。図３に示すように、前記コントローラ１０は、ポンプ出力設定部１１と、旋回指令値設定部１２と、旋回信号入力部１３と、操作判定部１４と、を機能として有する。

前記ポンプ出力設定部１１は、前記第１ポンプ圧センサ６１及び第２ポンプ圧センサ６２が検出する第１ポンプ圧Ｐ１及び第２ポンプ圧Ｐ２に基づいて第１油圧ポンプ２１の容量（第１ポンプ容量Ｑ１）及び第２油圧ポンプ２２の容量（第２ポンプ容量Ｑ２）を制御する。本実施形態では、当該制御として馬力制御が行われる。当該馬力制御は、前記第１及び第２油圧ポンプ２１，２２が要求する馬力Ｗ１，Ｗ２を前記エンジン１０２について予め設定された馬力曲線以下の馬力に制限するように、前記第１及び第２ポンプ圧Ｐ１，Ｐ２に応じて前記第１及び第２ポンプ容量Ｑ１，Ｑ２を設定する制御である。

具体的には、本実施形態では、前記ポンプ出力設定部１１は、前記エンジン１０２の回転数に関する信号に基づいて前記第１油圧ポンプ２１の出力を制限するために前記第１油圧ポンプ２１の出力に関する上限値と、前記エンジン１０２の回転数に関する信号に基づいて前記第２油圧ポンプ２２の出力を制限するために前記第２油圧ポンプ２２の出力に関する上限値と、を設定する。

前記旋回指令値設定部１２は、前記旋回操作装置５１に操作が与えられる前記旋回操作を含む操作時に、予め設定されたマップに基づいて、前記旋回モータ３０の前記旋回トルクに関する指令値（旋回指令値）を設定する。前記旋回トルクに関する旋回指令値としては、旋回モータ容量指令値を例示できる。

前記旋回操作を含む操作には、例えば、旋回単独操作、旋回ブーム上げ操作、旋回ブーム下げ操作、旋回アーム操作等の種々の操作が含まれる。前記旋回単独操作は、前記複数の操作装置のうち前記旋回操作装置５１の旋回操作レバー５１Ａのみに対して操作（旋回操作）が与えられて他の操作装置には操作が与えられていない単独操作である。前記旋回ブーム上げ操作は、前記旋回制御装置５１に前記旋回操作が与えられると同時に前記ブーム制御装置５２に前記ブーム上げ操作が与えられる複合操作である。前記旋回ブーム下げ操作は、前記旋回制御装置５１に前記旋回操作が与えられると同時に前記ブーム制御装置５２に前記ブーム下げ操作が与えられる複合操作である。前記旋回アーム操作は、前記旋回制御装置５１に前記旋回操作が与えられると同時に前記アーム操作装置にアーム操作（アーム上げ操作又はアーム下げ操作）が与えられる複合操作である。

本実施形態では、特に前記旋回ブーム操作時には、前記旋回指令値設定部１２は、前記第１油圧ポンプ２１の出力における前記上限値に関する信号に基づいて前記旋回モータ容量指令値（旋回指令値）を設定する。

前記旋回信号入力部１３は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記旋回モータ容量指令値に対応する信号を前記旋回モータ３０に入力する。これにより、前記旋回モータ３０の旋回モータ容量が調節される。

前記操作判定部１４は、前記複数のパイロット圧センサにより生成されるパイロット圧検出信号に基づいて、前記種々の操作のうちの何れの操作が行われているかについて判定する。

次に、このコントローラ１０が行う演算制御動作を図４にフローチャートを参照しながら説明する。

前記旋回指令値設定部１２は、前記旋回操作レバー５１Ａに旋回操作が与えられる旋回操作を含む操作時に、予め設定された基準（操作条件）に基づいて、前記旋回モータ容量の暫定的な指令値である旋回モータ容量指令値ｑを設定する（ステップＳ１）。具体的には、例えば前記旋回単独操作が行われた場合や前記旋回ブーム上げ操作が行われた場合には、当該旋回モータ容量指令値ｑは、例えば次のように設定される。

１）旋回単独操作の場合
前記操作判定部１４が前記複数のパイロット圧センサにより生成されるパイロット圧検出信号に基づいて前記旋回単独操作が行われていると判定した場合には、前記旋回指令値設定部１２は、前記旋回モータ容量指令値ｑを、予め設定された基本モータ容量指令値ｑ１（ｃｍ^３／ｒｅｖ）に暫定的に設定する。

２）旋回ブーム上げ操作の場合
前記操作判定部１４が前記複数のパイロット圧センサにより生成されるパイロット圧検出信号に基づいて前記旋回ブーム上げ操作が行われていると判定した場合には、前記旋回指令値設定部１２は、例えば次式（１）に基づいて前記旋回モータ容量指令値ｑ（ｃｍ^３／ｒｅｖ）を暫定的に設定する。

ｑ＝ｑ１＊Ｒａ＊Ｒｐ ・・・（１）
ここで、Ｒａはブーム角度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指令値ｑ１に乗じられる第１増減比率（％）であり、Ｒｐは前記ブームヘッド側圧Ｐｂ（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指令値ｑ１に乗じられる第２増減比率（％）である。

前記旋回指令値設定部１２は、前記ブーム角度θｂ及び前記ブームヘッド側圧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記憶している。すなわち、当該旋回指令値設定部１２は、前記ブーム角度θｂ及び前記ブームヘッド側圧Ｐｂ（ブーム上げ駆動圧）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指令値ｑ１に乗ずることにより、旋回モータ容量指令値ｑの演算を行う。

第１及び第２増減比率Ｒａ，Ｒｐの前記マップは、例えば次のような観点で予め用意されたものである。前記旋回ブーム上げ操作時において、前記ブーム４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４の起立角度が目標とする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２の旋回に追従してブーム４が適当な高さまで十分な速度でブーム上げ動作をする必要がある一方、前記ブーム４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４の起立角度が目標とする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。また、前記旋回ブーム上げ操作時において、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６に積まれた土砂の量が多い場合）には、旋回モータ容量指令値を減少方向に調節することにより、当該負荷に抗して十分な速度でブーム４を起立させることが可能である。

上記のようにして前記旋回モータ容量の暫定的な指令値である旋回モータ容量指令値ｑが決定されると（ステップＳ１）、次に、操作判定部１４は、前記旋回パイロット圧（旋回Ｐｉ）が予め設定された旋回パイロット圧閾値以上であり、かつ、前記ブーム上げパイロット圧（ブーム上げＰｉ）が予め設定されたブーム上げパイロット圧閾値以上であるか否かについて判定する（ステップＳ２）。なお、前記旋回パイロット圧及びブーム上げパイロット圧は、本発明における旋回操作量及びブーム操作量の一例であり、前記旋回パイロット圧閾値及び前記ブーム上げパイロット圧閾値は、本発明における旋回操作閾値及びブーム操作閾値の一例である。前記旋回パイロット圧閾値及び前記ブーム上げパイロット圧閾値は、以下に説明するような観点で予め設定される判定基準値である。

前記旋回ブーム上げ操作が行われるとき、すなわち、前記旋回操作レバー５１Ａに前記旋回操作が与えられるのと同時に前記ブーム操作レバー５２Ａにブーム上げ操作が与えられる操作が行われるときには、必ずしも旋回トルクを減少させる必要性が高いとは限らず、旋回トルクを減少させる必要がない場合もある。

前記旋回トルクを減少させる必要性が高い場合としては、例えば、バケット６によって掘削された土砂をダンプカーなどの荷台に積み込む作業が挙げられる。当該作業では、例えば地面にある土砂を当該地面よりも高所で、かつ、前記地面に対して前記旋回中心軸Ｚ（図１参照）を中心とする角度差（例えば９０°程度の角度差）を有する目標位置（前記ダンプカーの荷台）まで移動させる。かかる作業においては、掘削作業によりバケット６に収容された土砂を前記目標位置に移動させるためには、上部旋回体２が前記旋回中心軸Ｚを中心に前記角度差に対応する位置まで旋回し、かつ、前記目標位置と前記地面との高低差に対応する位置までブーム４がブーム上げ方向（起立方向）に起立してブーム角度が大きくなる必要がある。当該作業のように前記旋回ブーム上げ作業における上部旋回体２の旋回角度及びブーム４のブーム角度の変化量が共に大きい場合には、エンジン１０２の回転数が小さくなると、旋回動作が完了するのに要する時間とブーム上げ動作が完了するのに要する時間との間のタイムラグが比較的大きくなりやすい。このため、前記旋回トルクを減少させる必要性が高い。

一方、前記旋回トルクを減少させる必要性が低い場合としては、例えば、バケット６を用いて凹凸を有する地面をならすような作業が挙げられる。当該作業では、バケット６の外面を地面に接触させた状態で、比較的小さな旋回角度で右旋回と左旋回の往復動作が小刻みに行われながら、ブーム４の引き動作、すなわち、ブーム４がブーム上げ方向（起立方向）に起立してブーム角度が大きくなる動作、が行われる。当該作業のように前記旋回ブーム上げ作業における上部旋回体２の旋回角度の変化量が小さい場合には、エンジン１０２の回転数が小さくなったとしても、前記必要性が高い場合のような上記問題は生じないので、前記旋回トルクを減少させる必要性が低い。

前記旋回トルクを減少させる必要性が高い場合には、通常、旋回操作レバー５１Ａ及びブーム操作レバー５２Ａは、共に、最大の操作量（いわゆるフルレバー）に対応する位置までオペレータによる回動操作を受ける。一方、前記必要性が低い場合には、通常、旋回操作レバー５１Ａ及びブーム操作レバー５２Ａの少なくとも一方は、上記のような小刻みな動作を実現するために前記最大の操作量に比べて大幅に小さい操作量（いわゆるハーフレバー又はそれ以下の操作量）に対応する位置までの回動操作を受ける。したがって、前記旋回トルクを減少させる必要性が高い状況であるか前記必要性が低い状況であるかの判定は、前記旋回パイロット圧と前記ブーム上げパイロット圧に基づいて行うことが可能である。前記旋回パイロット圧閾値及び前記ブーム上げパイロット圧閾値は、以上のような観点で前記必要性を判定するために予め設定される。

操作判定部１４が、前記旋回パイロット圧（旋回Ｐｉ）が予め設定された旋回パイロット圧閾値以上であり、かつ、前記ブーム上げパイロット圧（ブーム上げＰｉ）が予め設定されたブーム上げパイロット圧閾値以上であるという条件が満たされていると判定した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、前記旋回指令値設定部１２は、エンジン１０２の回転数とポンプトルクとの関係を示す予め設定されたマップに基づいて、ポンプトルクの上限値を決定する（ステップＳ３）。

図５は、エンジン１０２の回転設定とポンプトルク上限設定値との関係を示すグラフであり、前記マップの一例である。図５に示すように、本実施形態では、前記旋回指令値設定部１２は、例えば図５に示すようなマップを用いてポンプトルクの上限値を決定する。具体的に、エンジン回転数に関する信号は、ＥＣＵ１０１からコントローラ１０に入力される。また、特定の作業モードは、前記入力装置が受けたオペレータによる前記入力操作により予め設定されている。したがって、前記旋回指令値設定部１２は、図５に示すマップ、すなわち、前記エンジン回転数及び特定された作業モードに基づいてポンプトルクの上限値を決定することができる。

次に、前記旋回指令値設定部１２は、決定されたポンプトルクの上限値に基づいて、旋回モータ容量指令値ｑ’を予め設定されたマップを用いて演算する（ステップＳ４）。図６は、ポンプトルク上限設定値と旋回モータ容量指令値との関係を示すグラフであり、前記マップの一例である。前記旋回指令値設定部１２は、例えば図６に示すようなマップを用いて前記旋回モータ容量指令値ｑ’を演算する。

次に、前記旋回指令値設定部１２は、暫定の前記旋回モータ容量指令値ｑを前記旋回モータ容量指令値ｑ’に書き換える（ステップＳ５）。

最後に、前記旋回信号入力部１３は、旋回モータ３０のレギュレータ３０ａに前記旋回モータ容量指令値ｑ’に対応する信号（容量指令信号）を入力する（ステップＳ６）。これにより、旋回モータ３０のモータ容量が旋回モータ容量指令値ｑ’に調節される。

一方、操作判定部１４が、前記旋回パイロット圧が予め設定された旋回パイロット圧閾値以上であるという条件、及び、前記ブーム上げパイロット圧が予め設定されたブーム上げパイロット圧閾値以上であるという条件の少なくとも一方が満たされていないと判定した場合（ステップＳ２においてＮＯ）、旋回信号入力部１３は、旋回モータ３０のレギュレータ３０ａに前記旋回モータ容量指令値ｑ（暫定的に設定された前記旋回モータ容量指令値ｑと同じ値）に対応する信号（容量指令信号）を入力する（ステップＳ６）。これにより、旋回モータ３０のモータ容量が旋回モータ容量指令値ｑに調節される。

以上説明した本実施形態に係る油圧ショベル１００によれば、前記エンジン１０２の回転数に関する信号に基づいて前記第１油圧ポンプ２１の出力を制限するために前記第１油圧ポンプ２１の出力に関する上限値が設定されるので、前記エンジン回転数に応じて前記第１油圧ポンプ２１の出力（馬力）が制限され、これにより、エンストが生じるのが抑制される。このように前記第１油圧ポンプ２１の出力（馬力）が制限され、当該第１油圧ポンプ２１の流量が低減すると、前記旋回ブーム上げ操作時における前記ブーム上げ速度が当該流量の低減前に比べて小さくなる。そこで、本実施形態の油圧ショベル１００では、前記ポンプ出力設定部１１により設定された前記上限値に関する信号に基づいて旋回モータ３０に係る旋回モータ容量指令値ｑ’が設定され、前記旋回ブーム上げ操作時には、当該旋回モータ容量指令値ｑ’に対応する信号が前記旋回モータ３０のレギュレータ３０ａに入力される。これにより、前記旋回ブーム上げ操作時において旋回モータ３０の旋回トルクを低減させることができるので、上部旋回体２の旋回の加速度が低減する。したがって、前記旋回ブーム上げ操作時において、前記ブーム上げ速度とともに前記旋回速度も低減させることができるので、前記ブーム上げ速度のみが低減する場合に比べて、上部旋回体２の旋回速度とブーム４のブーム上げ速度とのバランスがくずれるのを抑制することができる。その結果、前記旋回ブーム上げ操作時において、操作レバーの操作量を調節する（微調節する）という煩雑な操作の頻度が減少する。このことは、前記旋回ブーム上げ操作の操作性が向上することを可能にし、また、サイクルタイム（１回当たりの旋回ブーム上げ動作に要する時間）の短縮を可能にし、さらに、前記油圧ポンプの出力（馬力）を最大限有効に利用することを可能にする。

また、本実施形態に係る油圧ショベル１００では、前記旋回信号入力部１３は、前記旋回パイロット圧が前記旋回パイロット圧閾値以上であり、かつ、前記ブーム上げパイロット圧が前記ブーム上げパイロット圧閾値以上である場合にのみ、前記旋回指令値に対応する信号を前記旋回モータ３０のレギュレータ３０ａに入力するように構成されている。すなわち、前記旋回ブーム上げ操作時において、前記旋回モータ３０の前記旋回トルクを低減させる必要性が高い場合に選択的に前記旋回トルクを低減させる制御が行われる。したがって、油圧ショベル１００において、必要性の高い制御を選択的に実行して必要性の低い制御を省略することができる。

［変形例］
図７は、前記実施形態の変形例に係る建設機械としての油圧ショベル１００に搭載される油圧回路を示す図である。

図７に示す変形例に係る油圧ショベル１００は、旋回アクチュエータが図２に示す油圧ショベル１００のように旋回モータ３０により構成されているのではなく、旋回電動機３１により構成されている点が図２に示す実施形態に係る油圧ショベル１００と異なっている。当該変形例では、上部旋回体２は旋回電動機３１によって旋回動作するように構成され、ブーム４などの作業装置は、図２に示す実施形態と同様に油圧アクチュエータによって動作するように構成されている。したがって、当該変形例に係る油圧ショベル１００では、旋回モータ３０への作動油の供給を制御する旋回制御弁４０（図２参照）は省略されている。また、図２に示される油圧回路において、第１油圧ポンプ２１から吐出される作動油は、他の油圧アクチュエータ、例えば、下部走行体１を走行させるための図略の走行モータ、アームシリンダ８、バケットシリンダ９などの油圧アクチュエータに供給されるように構成されていてもよい。

当該変形例に係る油圧ショベル１００は、上部旋回体２を旋回動作させるように作動する前記旋回電動機３１と、前記上部旋回体２を前記旋回動作させるための旋回操作を受けて前記旋回電動機３１の旋回トルクを制御する旋回制御装置と、旋回電動機３１に動力を供給する図略の駆動源（例えばバッテリなどの電源）と、を備える。前記旋回制御装置は、図２に示すものと同様の前記旋回操作装置５１と、旋回電動機３１の旋回トルクを制御する図略の旋回インバータと、を含む。

当該変形例に係る油圧ショベル１００においても、前記旋回ブーム上げ操作時には、前記旋回電動機３１の旋回トルクを低減する制御が行われる。当該制御について、図４を参照しながら説明する。

変形例に係る油圧ショベル１００では、図４に示すフローチャートの複数の処理のうちステップＳ１〜Ｓ３の処理は図２に示す実施形態に係る油圧ショベル１００と同様であるので説明を省略する。変形例に係る油圧ショベル１００では、図４に示すフローチャートのステップＳ４〜Ｓ６において、以下のように読み替えた内容で制御が行われる。

当該変形例では、図４に示すフローチャートのステップＳ４では、前記旋回指令値設定部１２は、ステップＳ３において決定されたポンプトルクの上限値に基づいて、旋回指令値ｑ’を予め設定されたマップを用いて演算する。図８は、当該変形例に係る油圧ショベル１００におけるポンプトルク上限設定値と旋回電動機トルク指令値（旋回指令値）との関係を示すグラフであり、前記マップの一例である。前記旋回指令値設定部１２は、例えば図８に示すようなマップを用いて前記旋回指令値ｑ’を演算する。

次に、前記旋回指令値設定部１２は、ステップＳ１において設定された暫定の前記旋回指令値ｑを前記旋回指令値ｑ’に書き換える（ステップＳ５）。

次に、旋回信号入力部１３は、旋回電動機３１に前記旋回指令値ｑ’に対応する信号（容量指令信号）を入力する（ステップＳ６）。これにより、旋回電動機３１の旋回トルクが前記旋回指令値ｑ’に対応する値に調節される。

［その他の変形例］
本発明は、以上説明した実施形態及び変形例に限定されない。本発明は、例えば次のような形態も包含する。

（Ａ）建設機械の種類について
本発明に係る建設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、前記基体及びこれに旋回可能に搭載される上部旋回体２を含む種々の建設機械（例えば旋回式クレーンなど）に適用されることが可能である。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上部旋回体２を支持する土台であってもよい。また、前記先端アタッチメントは、バケット６に限定されず、例えばグラップル、圧砕機（破砕機）、ブレーカ、フォークなどであってもよい。

（Ｂ）旋回トルクを減少させる制御の要否判断について
前記実施形態に係る建設機械では、図４に示されるフローチャートのステップＳ２の処理、すなわち、前記旋回操作量が前記旋回操作閾値以上であり、かつ、前記ブーム操作量が前記ブーム操作閾値以上である場合にのみ、前記旋回指令値に対応する信号を前記旋回アクチュエータに入力する場合を例示したが、これに限られない。図４に示すステップＳ２を省略して、前記旋回操作量及び前記ブーム操作量にかかわらず、前記旋回ブーム上げ操作時には前記旋回指令値に対応する信号を前記旋回アクチュエータに入力してもよい。

（Ｃ）制御弁について
前記実施形態に係る建設機械では、合流切換弁４２（ブーム上げ増速制御弁）が設けられていたが、当該合流切換弁４２は省略することもできる。

１ 下部走行体
２ 上部旋回体
４ ブーム
７ ブームシリンダ
１０ コントローラ
１１ ポンプ出力設定部
１２ 旋回指令値設定部
１３ 旋回信号入力部
２１ 第１油圧ポンプ
２２ 第２油圧ポンプ
３０ 旋回モータ
３０ａ 旋回モータのレギュレータ
３１ 旋回電動機
４０ 旋回制御弁
４１ ブーム制御弁
４２ 合流切換弁
５１ 旋回操作装置
５１Ａ 旋回操作レバー
５１Ｂ 旋回パイロット弁
５２ ブーム操作装置
５２Ａ ブーム操作レバー
５２Ｂ ブームパイロット弁
１００ 油圧ショベル
１０２ エンジン
ｑ，ｑ’ 旋回モータ容量指令値、旋回電動機の旋回指令値
ｑ１ 基本モータ容量指令値

Claims (3)

1. 建設機械であって、
   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、
   前記上部旋回体に起伏可能となるように搭載されるブームを含む作業装置と、
   エンジンと、
   前記エンジンにより駆動されて作動油を吐出する可変容量型の油圧ポンプと、
   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、
   前記上部旋回体を旋回動作させるように作動する旋回アクチュエータと、
   前記上部旋回体を前記旋回動作させるための旋回操作を受けて前記旋回アクチュエータの旋回トルクを制御する旋回制御装置と、
   前記ブームを起立方向に動作させるためのブーム上げ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、
   前記エンジンの回転数に関する信号に基づいて前記油圧ポンプの出力を制限するために前記油圧ポンプの出力に関する上限値を設定するポンプ出力設定部と、
   前記上限値に関する信号に基づいて前記旋回アクチュエータの前記旋回トルクに関する指令値である旋回指令値を設定する旋回指令値設定部と、
   前記旋回制御装置に前記旋回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操作が与えられる旋回ブーム上げ操作時において前記旋回指令値に対応する信号を前記旋回アクチュエータに入力する旋回信号入力部と、を備える建設機械。
2. 前記旋回信号入力部は、前記旋回制御装置が受ける前記旋回操作の操作量である旋回操作量が当該旋回操作量に関して予め設定された閾値である旋回操作閾値以上であり、かつ、前記ブーム操作装置が受ける前記ブーム上げ操作の操作量であるブーム操作量が当該ブーム操作量に関して予め設定された閾値であるブーム操作閾値以上である場合にのみ、前記旋回指令値に対応する信号を前記旋回アクチュエータに入力する、請求項１に記載の建設機械。
3. 前記旋回アクチュエータは、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前記上部旋回体を前記旋回動作させるように作動する可変容量型の旋回モータを含み、
   前記旋回制御装置は、前記旋回モータへの作動油の供給を制御する旋回制御弁と、前記旋回操作を受けて当該旋回操作に対応して前記旋回制御弁を開弁作動させるための旋回操作装置と、を含み、
   前記旋回指令値は、前記旋回モータのモータ容量に関する指令値である旋回モータ容量指令値であり、
   前記旋回指令値設定部は、前記上限値に関する信号に基づいて前記旋回モータ容量指令値を設定し、
   前記旋回信号入力部は、前記旋回ブーム上げ操作時において前記旋回モータ容量指令値に対応する信号を前記旋回モータに入力する、請求項１又は２に記載の建設機械。

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