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JP6490458B2 - Excavator - Google Patents
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Description

本発明は、ショベルに関する。   The present invention relates to an excavator.

従来、旋回用油圧モータの旋回リリーフ弁として二段リリーフ弁を用いて旋回トルクを調整するショベルが知られている(例えば、特許文献1参照。)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an excavator that adjusts turning torque using a two-stage relief valve as a turning relief valve of a turning hydraulic motor (for example, see Patent Document 1).

このショベルは、旋回用油圧モータのモータ容量を大きくしたときに旋回リリーフ圧を降圧側に設定し、或いは、旋回用油圧モータのモータ容量を小さくしたときに旋回リリーフ圧を昇圧側に設定した上で二段リリーフ弁から作動油を排出させながら旋回用油圧モータを回転させる。そして、低速旋回を行う場合と高速旋回を行う場合の双方で旋回トルクを同程度にする。   This excavator sets the swing relief pressure to the step-down side when the motor capacity of the swing hydraulic motor is increased, or sets the swing relief pressure to the step-up side when the motor capacity of the swing hydraulic motor is decreased. The rotating hydraulic motor is rotated while draining hydraulic oil from the two-stage relief valve. Then, the turning torque is made the same in both the case of performing the low speed turning and the case of performing the high speed turning.

特開平6−17447号公報JP-A-6-17447

しかしながら、上述のショベルは二段リリーフ弁の旋回リリーフ圧未満の圧力の作動油で旋回用油圧モータを制御することはない。そのため、利用できる旋回トルクの大きさが狭い範囲に限定されてしまう。   However, the above-described excavator does not control the swing hydraulic motor with hydraulic oil having a pressure lower than the swing relief pressure of the two-stage relief valve. Therefore, the size of the turning torque that can be used is limited to a narrow range.

上述の鑑み、利用できる旋回トルクの大きさの範囲を拡大可能なショベルを提供することが望ましい。   In view of the above, it is desirable to provide an excavator that can expand the range of available swing torque magnitudes.

本発明の実施例に係るショベルは、旋回用油圧モータと、前記旋回用油圧モータに作動油を供給する可変容量式の油圧ポンプと、前記旋回用油圧モータと前記油圧ポンプとを接続する管路に配置される旋回リリーフ弁と、前記旋回用油圧モータの旋回トルクを制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記油圧ポンプの押し退け容積を増減させて旋回油圧回路内圧を前記旋回リリーフ弁のクラッキング圧未満の所定圧に調整することで前記旋回用油圧モータの旋回トルクを制御する。   An excavator according to an embodiment of the present invention includes a turning hydraulic motor, a variable displacement hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the turning hydraulic motor, and a pipe line that connects the turning hydraulic motor and the hydraulic pump. And a controller for controlling the turning torque of the turning hydraulic motor, wherein the controller increases or decreases the displacement volume of the hydraulic pump to increase the turning hydraulic circuit internal pressure of the turning relief valve. The turning torque of the turning hydraulic motor is controlled by adjusting to a predetermined pressure lower than the cracking pressure.

上述の手段により、利用できる旋回トルクの大きさの範囲を拡大可能なショベルを提供することができる。   By the above-described means, it is possible to provide an excavator that can expand the range of the magnitude of the turning torque that can be used.

本発明の実施例に係るショベルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the shovel which concerns on the Example of this invention. 図1のショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the hydraulic system mounted in the shovel of FIG. ポンプ流量とネガコン圧との関係を示すネガコン制御線図である。It is a negative control chart showing the relationship between the pump flow rate and the negative control pressure. ポンプ流量とポンプ吐出圧との関係を示す馬力制御線図(PQ線図)である。It is a horsepower control diagram (PQ diagram) showing the relationship between pump flow rate and pump discharge pressure. 旋回油圧回路の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of a turning hydraulic circuit. 旋回油圧回路内圧と旋回リリーフ流量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a turning hydraulic circuit internal pressure and a turning relief flow volume. 制御システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a control system. 旋回レバー操作量及び旋回油圧回路内圧の時間的推移を示す図である。It is a figure which shows the time transition of a turning lever operation amount and a turning hydraulic circuit internal pressure.

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について説明する。図1は本発明の実施例に係る建設機械としてのショベルの構成例を示す図である。図1のショベルはクローラ式の下部走行体1の上に旋回機構2を備える。また、旋回機構2は上部旋回体3をX軸周りに旋回自在に搭載する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an excavator as a construction machine according to an embodiment of the present invention. The excavator in FIG. 1 includes a turning mechanism 2 on a crawler type lower traveling body 1. Moreover, the turning mechanism 2 mounts the upper turning body 3 so as to be turnable around the X axis.

また、上部旋回体3は前方中央部にアタッチメントの一例である掘削アタッチメントを備える。掘削アタッチメントは、ブーム4、アーム5、及びバケット6を含み、且つ、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9を含む。   Further, the upper swing body 3 includes a drilling attachment which is an example of an attachment at the front center portion. The excavation attachment includes a boom 4, an arm 5, and a bucket 6, and includes a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9 as hydraulic actuators.

姿勢検出装置M1は、ブーム角度センサ、アーム角度センサ、バケット角度センサ、及び車体傾斜センサを含む。ブーム角度センサは、ブーム角度を取得するセンサであり、例えば、ブームフートピンの回転角度を検出する回転角度センサ、ブームシリンダ7のストローク量を検出するストロークセンサ、ブーム4の傾斜角度を検出する傾斜(加速度)センサ等を含む。アーム角度センサは、アーム角度を取得するセンサであり、例えば、アーム連結ピンの回転角度を検出する回転角度センサ、アームシリンダ8のストローク量を検出するストロークセンサ、アーム5の傾斜角度を検出する傾斜(加速度)センサ等を含む。バケット角度センサは、バケット角度を取得するセンサであり、例えば、バケット連結ピンの回転角度を検出する回転角度センサ、バケットシリンダ9のストローク量を検出するストロークセンサ、バケット6の傾斜角度を検出する傾斜(加速度)センサ等を含む。車体傾斜センサは、機体傾斜角度を取得するセンサであり、例えば2軸傾斜(加速度)センサ等を含む。   The posture detection device M1 includes a boom angle sensor, an arm angle sensor, a bucket angle sensor, and a vehicle body tilt sensor. The boom angle sensor is a sensor that acquires the boom angle. For example, the rotation angle sensor that detects the rotation angle of the boom foot pin, the stroke sensor that detects the stroke amount of the boom cylinder 7, and the inclination that detects the inclination angle of the boom 4. Includes (acceleration) sensors. The arm angle sensor is a sensor that acquires the arm angle. For example, the rotation angle sensor that detects the rotation angle of the arm connecting pin, the stroke sensor that detects the stroke amount of the arm cylinder 8, and the inclination that detects the inclination angle of the arm 5. Includes (acceleration) sensors. The bucket angle sensor is a sensor that acquires the bucket angle. For example, the rotation angle sensor that detects the rotation angle of the bucket connecting pin, the stroke sensor that detects the stroke amount of the bucket cylinder 9, and the inclination that detects the inclination angle of the bucket 6. Includes (acceleration) sensors. The vehicle body tilt sensor is a sensor that acquires the airframe tilt angle, and includes, for example, a biaxial tilt (acceleration) sensor.

図2は、図1のショベルに搭載される油圧システム100の構成例を示す回路図である。油圧システム100は、エンジン、電動モータ等の駆動源(図示せず。)によって駆動される油圧ポンプ14L、14Rを有する。以下では、油圧ポンプ14L、14Rを集合的に「油圧ポンプ14」と称する場合がある。左右一対で構成される他の構成要素についても同様である。油圧ポンプ14は、1回転当たりの押し退け容積(cc/rev)を可変とする可変容量式の油圧ポンプである。また、油圧ポンプ14Lは、制御弁171、173、175、及び177を連通するセンターバイパス管路50Lを経て作動油タンク22まで作動油を循環させる。同様に、油圧ポンプ14Rは、制御弁170、172、174、176、及び178を連通するセンターバイパス管路50Rを経て作動油タンク22まで作動油を循環させる。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the hydraulic system 100 mounted on the excavator of FIG. The hydraulic system 100 includes hydraulic pumps 14L and 14R driven by a drive source (not shown) such as an engine or an electric motor. Hereinafter, the hydraulic pumps 14L and 14R may be collectively referred to as “hydraulic pump 14”. The same applies to the other components configured by a pair of left and right. The hydraulic pump 14 is a variable displacement hydraulic pump that makes the displacement volume (cc / rev) per rotation variable. The hydraulic pump 14L circulates the hydraulic oil to the hydraulic oil tank 22 through the center bypass pipe line 50L that communicates the control valves 171, 173, 175, and 177. Similarly, the hydraulic pump 14R circulates the hydraulic oil to the hydraulic oil tank 22 through the center bypass pipe line 50R that communicates the control valves 170, 172, 174, 176, and 178.

制御弁170は、走行直進弁としてのスプール弁である。本実施例では、制御弁170は、油圧ポンプ14Lが吐出する作動油で走行用油圧モータ42L、42Rの双方を作動させるモードと、油圧ポンプ14Lが吐出する作動油で走行用油圧モータ42Lを作動させ、且つ、油圧ポンプ14Rが吐出する作動油で走行用油圧モータ42Rを作動させるモードとを切り替える。   The control valve 170 is a spool valve as a traveling straight valve. In the present embodiment, the control valve 170 operates both the traveling hydraulic motors 42L and 42R with the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 14L and the traveling hydraulic motor 42L with the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 14L. And the mode in which the traveling hydraulic motor 42R is operated by the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 14R is switched.

制御弁171は、油圧ポンプ14Lが吐出する作動油を油圧アクチュエータとしての走行用油圧モータ42Lに供給するために作動油の流れを切り替えるスプール弁である。   The control valve 171 is a spool valve that switches the flow of hydraulic oil in order to supply the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 14L to the traveling hydraulic motor 42L as a hydraulic actuator.

制御弁172は、油圧ポンプ14Rが吐出する作動油を走行用油圧モータ42Rに供給するために作動油の流れを切り替えるスプール弁である。   The control valve 172 is a spool valve that switches the flow of hydraulic oil in order to supply the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 14R to the traveling hydraulic motor 42R.

制御弁173は、油圧ポンプ14Lが吐出する作動油を油圧アクチュエータとしての旋回用油圧モータ21に供給するために作動油の流れを切り替えるスプール弁である。   The control valve 173 is a spool valve that switches the flow of hydraulic oil in order to supply the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 14L to the turning hydraulic motor 21 as a hydraulic actuator.

制御弁174は、油圧ポンプ14Rが吐出する作動油を油圧アクチュエータとしてのバケットシリンダ9へ供給し、また、バケットシリンダ9内の作動油を作動油タンク22へ排出するためのスプール弁である。   The control valve 174 is a spool valve for supplying hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 14R to the bucket cylinder 9 as a hydraulic actuator and discharging the hydraulic oil in the bucket cylinder 9 to the hydraulic oil tank 22.

制御弁175、176はそれぞれ、油圧ポンプ14L、14Rが吐出する作動油を油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ7へ供給し、また、ブームシリンダ7内の作動油を作動油タンク22へ排出するために作動油の流れを切り替えるスプール弁である。具体的には、制御弁176は、操作装置としてのブーム操作レバーが操作された場合に、油圧ポンプ14Rからの作動油がブームシリンダ7に供給されるようにする。また、制御弁175は、ブーム操作レバーが所定のレバー操作量以上で操作された場合に、油圧ポンプ14Lからの作動油が追加的にブームシリンダ7に供給されるようにする。   The control valves 175 and 176 operate to supply hydraulic oil discharged from the hydraulic pumps 14L and 14R to the boom cylinder 7 as a hydraulic actuator, and to discharge the hydraulic oil in the boom cylinder 7 to the hydraulic oil tank 22, respectively. It is a spool valve that switches the flow of oil. Specifically, the control valve 176 supplies hydraulic oil from the hydraulic pump 14R to the boom cylinder 7 when a boom operation lever as an operation device is operated. In addition, the control valve 175 additionally supplies hydraulic oil from the hydraulic pump 14L to the boom cylinder 7 when the boom operation lever is operated at a predetermined lever operation amount or more.

制御弁177、178はそれぞれ、油圧ポンプ14L、14Rが吐出する作動油を油圧アクチュエータとしてのアームシリンダ8へ供給し、また、アームシリンダ8内の作動油を作動油タンク22へ排出するために作動油の流れを切り替えるスプール弁である。具体的には、制御弁177は、操作装置としてのアーム操作レバーが操作された場合に、油圧ポンプ14Lからの作動油がアームシリンダ8に供給されるようにする。また、制御弁178は、アーム操作レバーが所定のレバー操作量以上で操作された場合に、油圧ポンプ14Rからの作動油が追加的にアームシリンダ8に供給されるようにする。   The control valves 177 and 178 operate to supply hydraulic oil discharged from the hydraulic pumps 14L and 14R to the arm cylinder 8 as a hydraulic actuator, and to discharge the hydraulic oil in the arm cylinder 8 to the hydraulic oil tank 22, respectively. It is a spool valve that switches the flow of oil. Specifically, the control valve 177 supplies hydraulic oil from the hydraulic pump 14L to the arm cylinder 8 when an arm operation lever as an operation device is operated. The control valve 178 additionally supplies hydraulic oil from the hydraulic pump 14R to the arm cylinder 8 when the arm operation lever is operated at a predetermined lever operation amount or more.

センターバイパス管路50L、50Rは、それぞれ、最も下流にある制御弁177、178と作動油タンク22との間にネガティブコントロール絞り20L、20Rを備える。以下では、ネガティブコントロールを「ネガコン」と略称する。ネガコン絞り20L、20Rは、油圧ポンプ14L、14Rが吐出する作動油の流れを制限することにより、ネガコン絞り20L、20Rの上流でネガコン圧を発生させる。   The center bypass pipes 50L and 50R are respectively provided with negative control throttles 20L and 20R between the control valves 177 and 178 and the hydraulic oil tank 22 located on the most downstream side. Hereinafter, the negative control is abbreviated as “negative control”. The negative control throttles 20L and 20R generate a negative control pressure upstream of the negative control throttles 20L and 20R by restricting the flow of hydraulic oil discharged from the hydraulic pumps 14L and 14R.

リリーフ弁19L、19Rは、ネガコン圧を所定のリリーフ圧以下に制限する弁である。本実施例では、リリーフ弁19L、19Rのそれぞれは、センターバイパス管路50L、50Rにおいてネガコン絞り20L、20Rに並列に接続される。   The relief valves 19L and 19R are valves that limit the negative control pressure to a predetermined relief pressure or less. In this embodiment, each of the relief valves 19L and 19R is connected in parallel to the negative control throttles 20L and 20R in the center bypass pipes 50L and 50R.

圧力センサS1、S2は、ネガコン絞り20L、20Rの上流で発生したネガコン圧を検出し、検出した値を電気的なネガコン圧信号としてコントローラ30に対して出力する。圧力センサS3、S4は、油圧ポンプ14L、14Rの吐出圧を検出し、検出した値を電気的な吐出圧信号としてコントローラ30に対して出力する。   The pressure sensors S1 and S2 detect the negative control pressure generated upstream of the negative control throttles 20L and 20R, and output the detected value to the controller 30 as an electrical negative control pressure signal. The pressure sensors S3 and S4 detect the discharge pressures of the hydraulic pumps 14L and 14R, and output the detected values to the controller 30 as electrical discharge pressure signals.

コントローラ30は、油圧システム100を制御する機能要素であり、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、NVRAM(Non Volatile RAM)等を備えたコンピュータである。   The controller 30 is a functional element that controls the hydraulic system 100. For example, the controller 30 is a computer having a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an NVRAM (Non Volatile RAM), and the like. is there.

本実施例では、コントローラ30は、パイロット圧センサの出力に基づいて各種操作装置の操作内容を電気的に検出する。パイロット圧センサは、操作内容検出部の一例であり、アーム操作レバー、ブーム操作レバー等の各種操作装置を操作した場合に発生するパイロット圧を測定する。また、各種操作装置の操作内容は、例えば、レバー操作の有無、レバー操作方向、レバー操作量等である。なお、操作内容検出部は、各種操作レバーの傾きを検出する傾きセンサ等、パイロット圧センサ以外のセンサを用いて構成されてもよい。   In the present embodiment, the controller 30 electrically detects the operation content of various operation devices based on the output of the pilot pressure sensor. The pilot pressure sensor is an example of an operation content detection unit, and measures a pilot pressure generated when various operation devices such as an arm operation lever and a boom operation lever are operated. The operation contents of the various operation devices are, for example, presence / absence of lever operation, lever operation direction, lever operation amount, and the like. The operation content detection unit may be configured using a sensor other than the pilot pressure sensor, such as an inclination sensor that detects the inclination of various operation levers.

また、コントローラ30は、各種操作装置の操作内容に応じて電磁弁55L、55R等を動作させる各種機能要素に対応するプログラムをCPUに実行させる。   In addition, the controller 30 causes the CPU to execute programs corresponding to various functional elements that operate the electromagnetic valves 55L, 55R and the like according to the operation contents of the various operation devices.

電磁弁55L、55Rは、コントローラ30が出力する指令に応じて動作する弁である。本実施例では、電磁弁55L、55Rは、コントローラ30が出力する電流指令に応じてコントロールポンプ15から吐出量制御部61L、61Rの受圧室612L、612Rに導入される制御圧を調整する電磁減圧弁である。   The electromagnetic valves 55L and 55R are valves that operate according to a command output from the controller 30. In the present embodiment, the electromagnetic valves 55L and 55R adjust the control pressure introduced from the control pump 15 to the pressure receiving chambers 612L and 612R of the discharge amount control units 61L and 61R according to the current command output by the controller 30. It is a valve.

ポンプレギュレータ40Lは、油圧ポンプ14Lの吐出量を制御する駆動機構であり、主に、傾転アクチュエータ41L、スプール弁機構60L、吐出量制御部61L、及び、フィードバックレバー62Lを含む。   The pump regulator 40L is a drive mechanism that controls the discharge amount of the hydraulic pump 14L, and mainly includes a tilt actuator 41L, a spool valve mechanism 60L, a discharge amount control unit 61L, and a feedback lever 62L.

傾転アクチュエータ41Lは、油圧ポンプ14Lの押し退け容積(ポンプ容量)を変化させるための斜板(ヨーク)を傾転駆動する機能要素である。具体的には、傾転アクチュエータ41Lは、一端に大径受圧部PR1を有すると共に他端に小径受圧部PR2を有する作動ピストン410Lと、大径受圧部PR1に対応する受圧室411Lと、小径受圧部PR2に対応する受圧室412Lとを含む。受圧室411Lにはスプール弁600Lを介して油圧ポンプ14Lの吐出圧が導入され、或いは、受圧室411Lからスプール弁600Lを介して作動油が排出される。また、受圧室412Lには油圧ポンプ14Lの吐出圧が導入される。作動ピストン410Lは、受圧室411Lに作動油が導入されて受圧室412L側に変位すると油圧ポンプ14Lの斜板(ヨーク)を小流量側に傾転駆動する。また、作動ピストン410Lは、受圧室411Lから作動油が排出されて受圧室411L側に変位すると油圧ポンプ14Lの斜板(ヨーク)を大流量側に傾転駆動する。   The tilt actuator 41L is a functional element that tilts and drives a swash plate (yoke) for changing the displacement volume (pump capacity) of the hydraulic pump 14L. Specifically, the tilt actuator 41L includes a working piston 410L having a large diameter pressure receiving part PR1 at one end and a small diameter pressure receiving part PR2 at the other end, a pressure receiving chamber 411L corresponding to the large diameter pressure receiving part PR1, and a small diameter pressure receiving part. And a pressure receiving chamber 412L corresponding to the part PR2. The discharge pressure of the hydraulic pump 14L is introduced into the pressure receiving chamber 411L via the spool valve 600L, or the hydraulic oil is discharged from the pressure receiving chamber 411L via the spool valve 600L. The discharge pressure of the hydraulic pump 14L is introduced into the pressure receiving chamber 412L. When the working oil is introduced into the pressure receiving chamber 411L and displaced toward the pressure receiving chamber 412L, the working piston 410L tilts and drives the swash plate (yoke) of the hydraulic pump 14L to the small flow rate side. Further, when the working oil 410L is discharged from the pressure receiving chamber 411L and displaced toward the pressure receiving chamber 411L, the working piston 410L tilts and drives the swash plate (yoke) of the hydraulic pump 14L to the large flow rate side.

スプール弁機構60Lは、傾転アクチュエータ41Lに作動油の給排を行うための機能要素であり、スプール弁600L及びばね601Lを含む。スプール弁600Lは、油圧ポンプ14Lの吐出圧が導入される第一ポート、作動油タンク22に連通する第二ポート、及び受圧室411Lに連通する出力ポートを有する。また、スプール弁600Lは、第一ポートと出力ポートとを連通する第一位置、第二ポートと出力ポートとを連通する第二位置、又は第一ポート及び第二ポートの何れをも出力ポートに連通しない中立位置に選択的に切り替えられる。ばね601Lは、スプール弁600Lを第二位置に変位させる方向に作用する力を付与する。   The spool valve mechanism 60L is a functional element for supplying and discharging hydraulic oil to and from the tilt actuator 41L, and includes a spool valve 600L and a spring 601L. The spool valve 600L has a first port into which the discharge pressure of the hydraulic pump 14L is introduced, a second port that communicates with the hydraulic oil tank 22, and an output port that communicates with the pressure receiving chamber 411L. The spool valve 600L has a first position where the first port communicates with the output port, a second position where the second port communicates with the output port, or both the first port and the second port serve as output ports. It is selectively switched to a neutral position that does not communicate. The spring 601L applies a force that acts in a direction to displace the spool valve 600L to the second position.

吐出量制御部61Lは、スプール弁600Lを変位させるための機能要素である。具体的には、吐出量制御部61Lは、サーボピストン610L、ばね611L、及び受圧室612Lを含む。サーボピストン610Lは、電磁弁55Lが生成する制御圧に応じて、スプール弁600Lを第一位置に変位させる方向に移動する。ばね611Lは、電磁弁55Lが生成する制御圧に抗して、サーボピストン610Lを復帰させる方向に作用する力を付与する。受圧室612Lは、サーボピストン610Lに設けられた受圧部PR3に対応し、コントロールポンプ15から電磁弁55Lを通じて作動油が導入される。   The discharge amount control unit 61L is a functional element for displacing the spool valve 600L. Specifically, the discharge amount control unit 61L includes a servo piston 610L, a spring 611L, and a pressure receiving chamber 612L. The servo piston 610L moves in a direction to displace the spool valve 600L to the first position according to the control pressure generated by the electromagnetic valve 55L. The spring 611L applies a force acting in a direction to return the servo piston 610L against the control pressure generated by the electromagnetic valve 55L. The pressure receiving chamber 612L corresponds to the pressure receiving portion PR3 provided in the servo piston 610L, and hydraulic oil is introduced from the control pump 15 through the electromagnetic valve 55L.

フィードバックレバー62Lは、傾転アクチュエータ41Lの変位をスプール弁600Lにフィードバックするためのリンク機構である。具体的には、フィードバックレバー62Lは、作動ピストン410Lが移動したときにその移動量を物理的にスプール弁600Lにフィードバックしてスプール弁600Lを中立位置に復帰させるようにする。   The feedback lever 62L is a link mechanism for feeding back the displacement of the tilting actuator 41L to the spool valve 600L. Specifically, when the operating piston 410L moves, the feedback lever 62L physically feeds back the movement amount to the spool valve 600L to return the spool valve 600L to the neutral position.

なお、上述の説明は、ポンプレギュレータ40Lに関するものであるが、ポンプレギュレータ40Rに対しても同様に適用される。   The above description relates to the pump regulator 40L, but the same applies to the pump regulator 40R.

以上の構成により、ポンプレギュレータ40L、40Rは、吐出量制御部61L、61Rに導入される制御圧が大きいほど油圧ポンプ14L、14Rの吐出量を低減させる。また、ポンプレギュレータ40L、40Rは、吐出量制御部61L、61Rに導入される制御圧が小さいほど油圧ポンプ14L、14Rの吐出量を増大させる。   With the above configuration, the pump regulators 40L and 40R reduce the discharge amount of the hydraulic pumps 14L and 14R as the control pressure introduced into the discharge amount control units 61L and 61R increases. The pump regulators 40L and 40R increase the discharge amounts of the hydraulic pumps 14L and 14R as the control pressure introduced into the discharge amount control units 61L and 61R is smaller.

なお、図2は、ショベルにおける油圧アクチュエータが何れも利用されていない状態を示す。以下、この状態を「待機モード」と称する。待機モードでは、油圧ポンプ14L、14Rが吐出する作動油は、センターバイパス管路50L、50Rを通ってネガコン絞り20L、20Rに至り、ネガコン絞り20L、20Rの上流で発生するネガコン圧を増大させる。   FIG. 2 shows a state where none of the hydraulic actuators in the excavator is used. Hereinafter, this state is referred to as “standby mode”. In the standby mode, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pumps 14L and 14R passes through the center bypass pipes 50L and 50R to the negative control throttles 20L and 20R, thereby increasing the negative control pressure generated upstream of the negative control throttles 20L and 20R.

その結果、ポンプレギュレータ40L、40Rは、ネガコン圧信号に基づいてコントローラ30が生成する指令に応じてスプール弁600L、600Rを第一位置に変位させる。スプール弁600L、600Rは、傾転アクチュエータ41L、41Rを駆動して、油圧ポンプ14L、14Rの吐出量を低減させる。その結果、油圧ポンプ14L、14Rが吐出する作動油がセンターバイパス管路50L、50Rを通過する際の圧力損失(ポンピングロス)が抑制される。   As a result, the pump regulators 40L and 40R displace the spool valves 600L and 600R to the first position in accordance with a command generated by the controller 30 based on the negative control pressure signal. The spool valves 600L and 600R drive the tilting actuators 41L and 41R to reduce the discharge amounts of the hydraulic pumps 14L and 14R. As a result, pressure loss (pumping loss) when hydraulic oil discharged from the hydraulic pumps 14L and 14R passes through the center bypass pipes 50L and 50R is suppressed.

一方、ショベルにおける何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、油圧ポンプ14L、14Rが吐出する作動油は、その油圧アクチュエータに対応する制御弁を介してその油圧アクチュエータに流れ込む。そのため、ネガコン絞り20L、20Rに至る量は減少或いは消滅し、ネガコン絞り20L、20Rの上流で発生するネガコン圧は低下する。   On the other hand, when one of the hydraulic actuators in the excavator is operated, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pumps 14L and 14R flows into the hydraulic actuator via a control valve corresponding to the hydraulic actuator. Therefore, the amount reaching the negative control throttles 20L and 20R decreases or disappears, and the negative control pressure generated upstream of the negative control throttles 20L and 20R decreases.

その結果、ポンプレギュレータ40L、40Rは、油圧ポンプ14L、14Rの吐出量を増大させ、各油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、各アクチュエータの駆動を確かなものとする。   As a result, the pump regulators 40L and 40R increase the discharge amount of the hydraulic pumps 14L and 14R, circulate sufficient hydraulic oil to each hydraulic actuator, and ensure the driving of each actuator.

図3は、油圧ポンプ14の吐出量(以下、「ポンプ流量」とする。)とネガコン圧との関係を示すネガコン制御線図であり、縦軸にポンプ流量を配し、横軸にネガコン圧を配する。上述の通り、実線で表されるポンプ制御線は、ネガコン圧が減少するにつれてポンプ流量が増大する傾向を示す。なお、図3は、待機モードにおけるネガコン圧とポンプ流量との関係の図示を省略するが、実際には、待機モードにおいてネガコン圧が所定圧を下回る場合、ポンプ流量は最小流量に制限される。   FIG. 3 is a negative control diagram showing the relationship between the discharge amount of the hydraulic pump 14 (hereinafter referred to as “pump flow rate”) and the negative control pressure, with the pump flow rate on the vertical axis and the negative control pressure on the horizontal axis. Arrange. As described above, the pump control line represented by the solid line shows a tendency that the pump flow rate increases as the negative control pressure decreases. Note that FIG. 3 omits the illustration of the relationship between the negative control pressure and the pump flow rate in the standby mode. However, in practice, when the negative control pressure is lower than the predetermined pressure in the standby mode, the pump flow rate is limited to the minimum flow rate.

以下では、上述のようなネガコン圧に基づくポンプ流量の制御を「ネガコン制御」と称する。ネガコン制御により、油圧システム100は、待機モードにおいては、無駄なエネルギ消費を抑制できる。油圧ポンプ14L、14Rの吐出する作動油がセンターバイパス管路50L、50Rで発生させるポンピングロスを抑制できるためである。また、油圧システム100は、各種油圧アクチュエータを作動させる場合には、油圧ポンプ14L、14Rから必要十分な作動油を各種油圧アクチュエータに供給できる。   Hereinafter, the control of the pump flow rate based on the negative control pressure as described above is referred to as “negative control”. With the negative control, the hydraulic system 100 can suppress wasteful energy consumption in the standby mode. This is because the hydraulic oil discharged from the hydraulic pumps 14L and 14R can suppress the pumping loss generated in the center bypass pipes 50L and 50R. Further, when operating various hydraulic actuators, the hydraulic system 100 can supply necessary and sufficient hydraulic fluid from the hydraulic pumps 14L and 14R to the various hydraulic actuators.

また、油圧システム100は、ネガコン制御と並行して馬力制御を実行する。馬力制御は、油圧ポンプ14の吸収馬力がエンジンの出力馬力を超えないよう、油圧ポンプ14の吐出圧(以下、「ポンプ吐出圧」とする。)の上昇に応じてポンプ流量を低減させる制御である。   The hydraulic system 100 executes horsepower control in parallel with the negative control. The horsepower control is a control for reducing the pump flow rate in accordance with an increase in the discharge pressure of the hydraulic pump 14 (hereinafter referred to as “pump discharge pressure”) so that the absorption horsepower of the hydraulic pump 14 does not exceed the output horsepower of the engine. is there.

図4は、ポンプ流量とポンプ吐出圧との関係を示す馬力制御線図(PQ線図)であり、縦軸にポンプ流量を配し、横軸にポンプ吐出圧を配する。実線で表される馬力制御線は、ポンプ吐出圧が減少するにつれてポンプ流量が増大する傾向を示す。   FIG. 4 is a horsepower control diagram (PQ diagram) showing the relationship between the pump flow rate and the pump discharge pressure, where the vertical axis represents the pump flow rate and the horizontal axis represents the pump discharge pressure. The horsepower control line represented by a solid line shows a tendency that the pump flow rate increases as the pump discharge pressure decreases.

次に、図5を参照しながら、図1のショベルに搭載される油圧システム100の一部を構成する旋回油圧回路200について説明する。なお、図5は、旋回油圧回路200の構成例を示す概略図である。   Next, a turning hydraulic circuit 200 constituting a part of the hydraulic system 100 mounted on the excavator of FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the swing hydraulic circuit 200.

図5に示すように、旋回油圧回路200は、主に、旋回用油圧モータ21、旋回リリーフ弁71L、71R、及びチェック弁72L、72Rを含む。   As shown in FIG. 5, the swing hydraulic circuit 200 mainly includes a swing hydraulic motor 21, swing relief valves 71L and 71R, and check valves 72L and 72R.

旋回用油圧モータ21は、メカニカルブレーキ80及び減速機81を含む旋回機構を介して上部旋回体3を旋回させる。本実施例では、旋回用油圧モータ21の出力トルクは、2段階のプラネタリギア機構で構成される減速機81によって増幅される。また、旋回用油圧モータ21の出力軸の回転は、複数枚のブレーキディスクと各ブレーキディスクを挟む複数枚のブレーキプレートとで構成されるメカニカルブレーキ80によって制動される。   The turning hydraulic motor 21 turns the upper turning body 3 through a turning mechanism including a mechanical brake 80 and a speed reducer 81. In the present embodiment, the output torque of the turning hydraulic motor 21 is amplified by a speed reducer 81 configured by a two-stage planetary gear mechanism. The rotation of the output shaft of the turning hydraulic motor 21 is braked by a mechanical brake 80 including a plurality of brake disks and a plurality of brake plates sandwiching each brake disk.

また、旋回用油圧モータ21の第1ポート21Lは、管路70Lを介して、制御弁173の第1ポートP1に接続され、旋回用油圧モータ21の第2ポート21Rは、管路70Rを介して、制御弁173の第2ポートP2に接続される。   Further, the first port 21L of the turning hydraulic motor 21 is connected to the first port P1 of the control valve 173 via the pipeline 70L, and the second port 21R of the turning hydraulic motor 21 is connected via the pipeline 70R. And connected to the second port P2 of the control valve 173.

旋回リリーフ弁71L、71Rは、管路70L、70R内の作動油の圧力(以下、「旋回油圧回路内圧」とする。)を所定の旋回リリーフ圧以下に制限する弁である。本実施例では、旋回リリーフ弁71L、71Rは、バネ等によって旋回リリーフ圧が固定的に設定される固定リリーフ弁であってもよい。   The swing relief valves 71L and 71R are valves that limit the pressure of hydraulic oil in the pipe lines 70L and 70R (hereinafter referred to as “swing hydraulic circuit internal pressure”) to a predetermined swing relief pressure or less. In the present embodiment, the swing relief valves 71L and 71R may be fixed relief valves in which the swing relief pressure is fixedly set by a spring or the like.

具体的には、旋回リリーフ弁71Lは、管路70Lの旋回油圧回路内圧がクラッキング圧に達した場合に部分的開状態となり、管路70L内の作動油の、管路73を介した作動油タンク22への流出を開始させる。さらに、旋回リリーフ弁71Lは、管路70Lの旋回油圧回路内圧が旋回リリーフ圧に達した場合に全開状態となり、旋回油圧回路内圧が旋回リリーフ圧を過度に上回らないように管路70L内の作動油を作動油タンク22へ流出させる。同様に、旋回リリーフ弁71Rは、管路70Rの旋回油圧回路内圧がクラッキング圧に達した場合に部分的開状態となり、管路70R内の作動油の、管路73を介した作動油タンク22への流出を開始させる。さらに、旋回リリーフ弁71Rは、管路70Rの旋回油圧回路内圧が旋回リリーフ圧に達した場合に全開状態となり、旋回油圧回路内圧が旋回リリーフ圧を過度に上回らないように管路70R内の作動油を作動油タンク22へ流出させる。   Specifically, the swing relief valve 71L is partially opened when the internal pressure of the swing hydraulic circuit in the pipe line 70L reaches the cracking pressure, and the hydraulic oil in the pipe line 70L passes through the pipe line 73. The outflow to the tank 22 is started. Further, the swing relief valve 71L is fully opened when the internal pressure of the swing hydraulic circuit in the pipe 70L reaches the swing relief pressure, and the swing relief valve 71L operates in the pipe 70L so that the internal pressure of the swing hydraulic circuit does not excessively exceed the swing relief pressure. Oil flows out to the hydraulic oil tank 22. Similarly, the swing relief valve 71R is partially opened when the internal pressure of the swing hydraulic circuit of the pipe line 70R reaches the cracking pressure, and the hydraulic oil tank 22 of the hydraulic oil in the pipe line 70R via the pipe line 73 is opened. Let the spill begin. Further, the swing relief valve 71R is fully opened when the internal pressure of the swing hydraulic circuit in the pipeline 70R reaches the swing relief pressure, and the swing relief valve 71R operates in the pipeline 70R so that the internal pressure of the swing hydraulic circuit does not excessively exceed the swing relief pressure. Oil flows out to the hydraulic oil tank 22.

圧力センサS7L、S7Rは、旋回油圧回路内圧を検出し、検出した値を電気的な旋回油圧回路内圧信号としてコントローラ30に対して出力する。具体的には、圧力センサS7Lは、旋回用油圧モータ21の第1ポート21Lに作動油を流入させて旋回用油圧モータ21を駆動させる場合に管路70L内の作動油の圧力を旋回油圧回路内圧として検出する。また、圧力センサS7Rは、旋回用油圧モータ21の第2ポート21Rに作動油を流入させて旋回用油圧モータ21を駆動させる場合に管路70R内の作動油の圧力を旋回油圧回路内圧として検出する。   The pressure sensors S7L and S7R detect the internal pressure of the swing hydraulic circuit and output the detected value to the controller 30 as an electrical swing hydraulic circuit internal pressure signal. Specifically, the pressure sensor S7L determines the pressure of the hydraulic oil in the pipe line 70L when the hydraulic oil is driven into the first port 21L of the hydraulic hydraulic motor 21 to drive the hydraulic hydraulic motor 21. Detect as internal pressure. Further, the pressure sensor S7R detects the pressure of the hydraulic oil in the pipe line 70R as the internal pressure of the turning hydraulic circuit when the hydraulic oil is driven into the second port 21R of the turning hydraulic motor 21 to drive the turning hydraulic motor 21. To do.

傾転角センサS8は、油圧ポンプ14Lの斜板傾転角を検出するセンサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。また、旋回角速度センサS9は、上部旋回体3の旋回角速度を検出するセンサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。   The tilt angle sensor S8 is a sensor that detects the tilt angle of the swash plate of the hydraulic pump 14L, and outputs the detected value to the controller 30. The turning angular velocity sensor S <b> 9 is a sensor that detects the turning angular velocity of the upper swing body 3, and outputs the detected value to the controller 30.

図6は、旋回油圧回路内圧と、旋回リリーフ弁71を通過する作動油の流量(以下、「旋回リリーフ流量」とする。)との関係を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the internal pressure of the swing hydraulic circuit and the flow rate of hydraulic oil that passes through the swing relief valve 71 (hereinafter referred to as “swing relief flow rate”).

図6に示すように、旋回リリーフ流量は、旋回油圧回路内圧がクラッキング圧Pc未満の場合にゼロである。また、旋回リリーフ流量は、旋回油圧回路内圧がクラッキング圧Pc以上で且つ旋回リリーフ圧Pr未満の場合には、旋回油圧回路内圧が増大するにつれて比較的緩やかに増加する。また、旋回リリーフ流量は、旋回油圧回路内圧が旋回リリーフ圧Pr以上の場合には、旋回油圧回路内圧が増大するにつれて比較的急激に増加する。   As shown in FIG. 6, the turning relief flow rate is zero when the turning hydraulic circuit internal pressure is less than the cracking pressure Pc. In addition, when the swing hydraulic circuit internal pressure is equal to or higher than the cracking pressure Pc and lower than the swing relief pressure Pr, the swing relief flow rate increases relatively gradually as the swing hydraulic circuit internal pressure increases. Further, when the swing hydraulic circuit internal pressure is equal to or higher than the swing relief pressure Pr, the swing relief flow rate increases relatively rapidly as the swing hydraulic circuit internal pressure increases.

チェック弁72L、72Rは、管路70L、70R内の作動油の圧力が作動油タンク22の作動油の圧力(以下、「タンク圧」とする。)を下回らないようにする弁である。   The check valves 72L and 72R are valves that prevent the pressure of the hydraulic oil in the pipelines 70L and 70R from dropping below the pressure of the hydraulic oil in the hydraulic oil tank 22 (hereinafter referred to as “tank pressure”).

具体的には、チェック弁72Lは、管路70Lの作動油が作動油タンク22へ流出するのを禁止しながら、管路70Lの旋回油圧回路内圧がタンク圧未満となった場合に開状態となり、作動油タンク22(管路73)の作動油を管路70L内に流入させる。同様に、チェック弁72Rは、管路70Rの作動油が作動油タンク22へ流出するのを禁止しながら、管路70Rの旋回油圧回路内圧がタンク圧未満となった場合に開状態となり、作動油タンク22(管路73)の作動油を管路70R内に流入させる。   Specifically, the check valve 72L is opened when the internal pressure of the turning hydraulic circuit in the pipeline 70L becomes less than the tank pressure while prohibiting the hydraulic oil in the pipeline 70L from flowing out to the hydraulic oil tank 22. Then, the hydraulic oil in the hydraulic oil tank 22 (pipe line 73) is caused to flow into the pipe line 70L. Similarly, the check valve 72R is in an open state when the hydraulic pressure in the turning hydraulic circuit in the pipe line 70R becomes less than the tank pressure while prohibiting the hydraulic oil in the pipe line 70R from flowing out to the hydraulic oil tank 22, and the check valve 72R operates. The hydraulic oil in the oil tank 22 (pipe 73) is caused to flow into the pipe 70R.

メインリリーフ弁83は、油圧システム100内の作動油の圧力を所定のメインリリーフ圧以下に制限する弁である。本実施例では、メインリリーフ弁83は、バネ等によってメインリリーフ圧が固定的に設定される固定リリーフ弁である。なお、メインリリーフ圧は旋回リリーフ圧より高くなるように設定される。   The main relief valve 83 is a valve that limits the pressure of the hydraulic oil in the hydraulic system 100 to a predetermined main relief pressure or less. In the present embodiment, the main relief valve 83 is a fixed relief valve in which the main relief pressure is fixedly set by a spring or the like. The main relief pressure is set to be higher than the turning relief pressure.

本実施例では、旋回操作の有無等を含む旋回操作内容は、圧力センサS5、S6の出力に基づいて導き出される。なお、圧力センサS5、S6は、旋回操作レバー82のレバー操作量(以下、「旋回レバー操作量」とする。)に対応するパイロット圧を検出するパイロット圧センサである。また、油圧ポンプ14Lのポンプ吐出圧は、吐出圧センサとしての圧力センサS3の出力に基づいて導き出される。   In this embodiment, the contents of the turning operation including the presence / absence of the turning operation are derived based on the outputs of the pressure sensors S5 and S6. The pressure sensors S5 and S6 are pilot pressure sensors that detect a pilot pressure corresponding to a lever operation amount of the turning operation lever 82 (hereinafter referred to as a “turning lever operation amount”). The pump discharge pressure of the hydraulic pump 14L is derived based on the output of the pressure sensor S3 as a discharge pressure sensor.

例えば、旋回操作レバー82が右旋回方向に操作され、圧力センサS6が検出するパイロット圧が上昇すると、制御弁173が左方向に移動させられる。このとき、制御弁173は、第1ポートP1を通じて、油圧ポンプ14Lと旋回用油圧モータ21の第1ポート21Lとを連通させ、第2ポートP2を通じて、旋回用油圧モータ21の第2ポート21Rと作動油タンク22とを連通させる。また、制御弁173は、センターバイパス管路50Lを通ってネガコン絞り20L(図2参照。)に至る作動油の流量を低減させ或いは消失させる。その結果ネガコン圧が低下し、油圧ポンプ14Lは、図3のネガコン制御線図に示すように、そのポンプ流量を増大させる。   For example, when the turning operation lever 82 is operated in the right turning direction and the pilot pressure detected by the pressure sensor S6 increases, the control valve 173 is moved in the left direction. At this time, the control valve 173 communicates the hydraulic pump 14L with the first port 21L of the turning hydraulic motor 21 through the first port P1, and the second port 21R of the turning hydraulic motor 21 through the second port P2. The hydraulic oil tank 22 is connected. Further, the control valve 173 reduces or eliminates the flow rate of the hydraulic oil that reaches the negative control throttle 20L (see FIG. 2) through the center bypass pipe line 50L. As a result, the negative control pressure decreases, and the hydraulic pump 14L increases the pump flow rate as shown in the negative control chart of FIG.

一方で、旋回用油圧モータ21の駆動に消費される作動油の量(以下、「旋回消費流量」とする。)は、油圧ポンプ14Lのポンプ流量より低いまま、緩やかに増加する。ショベルの上部旋回体3が大きな慣性モーメントを有するためである。このとき、油圧ポンプ14Lが吐出する作動油の少なくとも一部は旋回リリーフ弁71Lを介して作動油タンク22に排出される。そのため、油圧ポンプ14Lが生成する油圧エネルギの一部は利用されることがないまま無駄に捨てられてしまう。   On the other hand, the amount of hydraulic oil consumed for driving the turning hydraulic motor 21 (hereinafter referred to as “turning consumption flow rate”) gradually increases while being lower than the pump flow rate of the hydraulic pump 14L. This is because the upper swing body 3 of the shovel has a large moment of inertia. At this time, at least a part of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 14L is discharged to the hydraulic oil tank 22 via the turning relief valve 71L. Therefore, a part of the hydraulic energy generated by the hydraulic pump 14L is wasted without being used.

そこで、コントローラ30は、この無駄に捨てられてしまう油圧エネルギを最小限に抑えながら旋回トルクを制御するために、旋回操作が行われた場合に旋回油圧回路内圧を旋回リリーフ弁71のクラッキング圧未満の所定圧に調整する処理(以下、「旋回油圧回路内圧調整処理」とする。)を実行する。本実施例では、コントローラ30は油圧ポンプ14Lの押し退け容積を増減させることで旋回油圧回路内圧をクラッキング圧未満の所定圧に調整して旋回トルクを制御する。   Therefore, in order to control the turning torque while minimizing the wasteful hydraulic energy, the controller 30 reduces the internal pressure of the turning hydraulic circuit below the cracking pressure of the turning relief valve 71 when a turning operation is performed. The process of adjusting to the predetermined pressure (hereinafter referred to as “swing hydraulic circuit internal pressure adjustment process”) is executed. In this embodiment, the controller 30 adjusts the internal pressure of the swing hydraulic circuit to a predetermined pressure lower than the cracking pressure by increasing or decreasing the displacement volume of the hydraulic pump 14L to control the swing torque.

ここで図7を参照して旋回油圧回路内圧調整処理を実行する際に採用される制御システムの構成例について説明する。なお、図7は、制御システムの構成例を示す機能ブロック図である。   Here, a configuration example of a control system employed when executing the turning hydraulic circuit internal pressure adjustment processing will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the control system.

具体的には、図7の制御システムは、コントローラ30、姿勢検出部E30、押し退け容積検出部E31、旋回油圧回路内圧検出部E32、及び旋回角速度検出部E33を含む。また、コントローラ30は、モデル予測制御部34及び馬力制御部35を含む。   Specifically, the control system of FIG. 7 includes a controller 30, an attitude detection unit E30, a displacement displacement detection unit E31, a turning hydraulic circuit internal pressure detection unit E32, and a turning angular velocity detection unit E33. The controller 30 includes a model prediction control unit 34 and a horsepower control unit 35.

姿勢検出部E30は、アタッチメントの姿勢を検出する機能要素である。本実施例では、姿勢検出部E30は掘削アタッチメントの姿勢を検出する姿勢検出装置M1である。姿勢検出装置M1は、検出したブーム角度、アーム角度、バケット角度、及び機体傾斜角度に基づいてエンドアタッチメントとしてのバケット6の位置(バケット位置)Bpを取得し、その値を電気的なエンドアタッチメント位置信号としてモデル予測制御部34に対して出力する。   The posture detection unit E30 is a functional element that detects the posture of the attachment. In this embodiment, the posture detection unit E30 is a posture detection device M1 that detects the posture of the excavation attachment. The attitude detection device M1 acquires the position (bucket position) Bp of the bucket 6 as an end attachment based on the detected boom angle, arm angle, bucket angle, and airframe tilt angle, and uses the value as an electrical end attachment position. It outputs to the model prediction control part 34 as a signal.

押し退け容積検出部E31は、油圧ポンプ14Lの押し退け容積Vdを検出する機能要素である。本実施例では、押し退け容積検出部E31は油圧ポンプ14Lの斜板傾転角を検出する傾転角センサS8である。傾転角センサS8は、検出した斜板傾転角に基づいて押し退け容積を取得し、その値を電気的な押し退け容積信号としてモデル予測制御部34に対して出力する。なお、押し退け容積検出部E31は、前回の押し退け容積指令値Vtから押し退け容積を算出し、その値を電気的な押し退け容積信号としてモデル予測制御部34に対して出力してもよい。   The displacement volume detector E31 is a functional element that detects the displacement volume Vd of the hydraulic pump 14L. In this embodiment, the displacement volume detection unit E31 is a tilt angle sensor S8 that detects the tilt angle of the swash plate of the hydraulic pump 14L. The tilt angle sensor S8 acquires the displacement volume based on the detected swash plate tilt angle, and outputs the displacement volume as an electrical displacement volume signal to the model prediction control unit 34. Note that the displacement volume detection unit E31 may calculate the displacement volume from the previous displacement volume command value Vt and output the value to the model prediction control unit 34 as an electrical displacement volume signal.

旋回油圧回路内圧検出部E32は旋回油圧回路内圧を検出する機能要素である。本実施例では、旋回油圧回路内圧検出部E32は旋回油圧回路内圧Pmを検出する圧力センサS7L、S7Rであり、検出した値をモデル予測制御部34に対して出力する。   The swing hydraulic circuit internal pressure detector E32 is a functional element that detects the swing hydraulic circuit internal pressure. In the present embodiment, the swing hydraulic circuit internal pressure detection unit E32 is pressure sensors S7L and S7R that detect the swing hydraulic circuit internal pressure Pm, and outputs the detected values to the model prediction control unit 34.

旋回油圧回路内圧Pmは管路70L、70R内の作動油の圧力である。本実施例では、コントローラ30は、左旋回操作が行われた場合に圧力センサS7Rの出力を旋回油圧回路内圧Pmとして取得し、右旋回操作が行われた場合に圧力センサS7Lの出力を旋回油圧回路内圧Pmとして取得する。   The turning hydraulic circuit internal pressure Pm is the pressure of the hydraulic oil in the pipelines 70L and 70R. In the present embodiment, the controller 30 obtains the output of the pressure sensor S7R as the turning hydraulic circuit internal pressure Pm when the left turn operation is performed, and turns the output of the pressure sensor S7L when the right turn operation is performed. Obtained as the hydraulic circuit internal pressure Pm.

旋回角速度検出部E33は旋回角速度を検出する機能要素である。本実施例では、旋回角速度検出部E33は上部旋回体3の旋回角速度ωを検出する旋回角速度センサS9である。旋回角速度センサS9は、例えばロータリエンコーダ等であり、検出した値を電気的な旋回角速度信号としてモデル予測制御部34に対して出力する。   The turning angular velocity detection unit E33 is a functional element that detects the turning angular velocity. In this embodiment, the turning angular velocity detection unit E33 is a turning angular velocity sensor S9 that detects the turning angular velocity ω of the upper turning body 3. The turning angular velocity sensor S9 is a rotary encoder, for example, and outputs the detected value to the model prediction control unit 34 as an electric turning angular velocity signal.

モデル予測制御部34は、油圧ポンプ14L及び旋回用油圧モータ21を含む旋回油圧回路の挙動を予測するモデルを用いてリアルタイムで最適制御理論に基づく制御(モデル予測制御)を行う機能要素である。旋回油圧回路のモデル予測制御は、旋回油圧回路のプラントモデルを用いた制御である。また、旋回油圧回路のプラントモデルは、旋回油圧回路に対する入力から旋回油圧回路の出力を導き出せるようにするモデルである。本実施例では、モデル予測制御部34は、旋回角速度ωと、旋回油圧回路内圧Pmと、油圧ポンプ14Lの押し退け容積Vdと、目標旋回油圧回路内圧Ptと、前回の押し退け容積指令値Vtとから、有限時間内の未来における旋回油圧回路内圧の予測値を導き出すことができる。   The model prediction control unit 34 is a functional element that performs control (model prediction control) based on the optimal control theory in real time using a model that predicts the behavior of the swing hydraulic circuit including the hydraulic pump 14L and the swing hydraulic motor 21. The model predictive control of the swing hydraulic circuit is control using a plant model of the swing hydraulic circuit. The plant model of the swing hydraulic circuit is a model that can derive the output of the swing hydraulic circuit from the input to the swing hydraulic circuit. In the present embodiment, the model prediction control unit 34 calculates the turning angular velocity ω, the turning hydraulic circuit internal pressure Pm, the displacement volume Vd of the hydraulic pump 14L, the target turning hydraulic circuit internal pressure Pt, and the previous displacement volume command value Vt. The predicted value of the internal pressure of the swing hydraulic circuit in the future within a finite time can be derived.

目標旋回油圧回路内圧Ptはクラッキング圧Pc未満の圧力値であり、NVRAM等に予め記憶される。本実施例では目標旋回油圧回路内圧Ptは旋回レバー操作量に対応付けて記憶される。具体的には、目標旋回油圧回路内圧Ptは旋回レバー操作量が大きいほど大きい値となるように設定される。コントローラ30は、旋回操作レバー82が操作された場合に旋回レバー操作量に応じた目標旋回油圧回路内圧PtをNVRAMから読み出す。また、コントローラ30は、姿勢検出部E30からのバケット位置Bpに応じて目標旋回油圧回路内圧Ptを調整してもよい。   The target swing hydraulic circuit internal pressure Pt is a pressure value lower than the cracking pressure Pc, and is stored in advance in NVRAM or the like. In this embodiment, the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt is stored in association with the swing lever operation amount. Specifically, the target turning hydraulic circuit internal pressure Pt is set so as to increase as the turning lever operation amount increases. When the turning operation lever 82 is operated, the controller 30 reads the target turning hydraulic circuit internal pressure Pt corresponding to the turning lever operation amount from the NVRAM. Further, the controller 30 may adjust the target turning hydraulic circuit internal pressure Pt according to the bucket position Bp from the attitude detection unit E30.

具体的には、モデル予測制御部34は、旋回油圧回路の状態を表す以下の行列方程式を用いて旋回油圧回路内圧の予測値を導き出す。なお、A、Bは、旋回油圧回路の構造的特徴を表す係数行列である。   Specifically, the model prediction control unit 34 derives a predicted value of the internal pressure of the swing hydraulic circuit using the following matrix equation representing the state of the swing hydraulic circuit. A and B are coefficient matrices representing structural features of the swing hydraulic circuit.

Figure 0006490458
具体的には、モデル予測制御部34は、現時点における旋回角速度ω、旋回油圧回路内圧Pm、及び押し退け容積Vdと前回の押し退け容積指令値Vtとに基づいて旋回角速度ω、旋回油圧回路内圧Pm、及び押し退け容積Vdのそれぞれの微分値を導き出す。そして、現時点における旋回角速度ωにその微分値を加算して算出対象である所定時間後の旋回角速度の予測値ω'を導き出す。旋回油圧回路内圧Pm及び押し退け容積Vdについても同様にして所定時間後の旋回油圧回路内圧の予測値Pm'及び所定時間後の押し退け容積の予測値Vd'を導き出す。
Figure 0006490458
Specifically, the model prediction control unit 34 determines the turning angular velocity ω, the turning hydraulic circuit internal pressure Pm, the turning angular velocity ω, the turning hydraulic circuit internal pressure Pm, and the displacement volume Vd and the previous displacement volume command value Vt. And the respective differential values of the displacement volume Vd are derived. Then, the differential value is added to the current turning angular velocity ω to derive the predicted turning angular velocity ω ′ after a predetermined time, which is a calculation target. Similarly, for the swing hydraulic circuit internal pressure Pm and the displacement volume Vd, the predicted value Pm ′ of the swing hydraulic circuit pressure after a predetermined time and the predicted value Vd ′ of the displacement volume after a predetermined time are derived.

同様にして、モデル予測制御部34は、前回の押し退け容積指令値Vtを基準として設定される複数の押し退け容積指令値のそれぞれを継続的に使用した場合の所定時間後の旋回角速度、旋回油圧回路内圧、及び押し退け容積の予測値を上述の方法で導き出す。   Similarly, the model prediction control unit 34 turns the turning angular velocity and turning hydraulic circuit after a predetermined time when each of the plurality of displacement volume command values set based on the previous displacement volume command value Vt is continuously used. The predicted values of the internal pressure and displacement volume are derived by the method described above.

その上で、モデル予測制御部34は、目標旋回油圧回路内圧Ptと算出対象である所定時間後の旋回油圧回路内圧の予測値との差を最小とする押し退け容積指令値Vtcを選択する。具体的には、前回の押し退け容積指令値Vtを含む複数の押し退け容積指令値のうちの1つを今回採用すべき押し退け容積指令値Vtcとして選択する。   After that, the model prediction control unit 34 selects the displacement displacement command value Vtc that minimizes the difference between the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt and the predicted value of the swing hydraulic circuit internal pressure after a predetermined time, which is a calculation target. Specifically, one of a plurality of displacement volume command values including the previous displacement volume command value Vt is selected as the displacement volume command value Vtc to be adopted this time.

そして、モデル予測制御部34は、選択した押し退け容積指令値Vtcを馬力制御部35に対して出力する。   The model prediction control unit 34 then outputs the selected displacement volume command value Vtc to the horsepower control unit 35.

馬力制御部35は、モデル予測制御部34が選択した押し退け容積指令値Vtcを用いて油圧ポンプ14Lの押し退け容積を制御する。   The horsepower control unit 35 controls the displacement volume of the hydraulic pump 14L using the displacement volume command value Vtc selected by the model prediction control unit 34.

次に、図8を参照して旋回操作レバー82が操作されたときの旋回油圧回路内圧Pmの時間的推移について説明する。なお、図8は旋回油圧回路内圧及び旋回レバー操作量の時間的推移を示す図である。また、図8の破線はフィードバック制御システムが採用された場合の時間的推移を示し、図8の実線は図7の制御システムが採用された場合の時間的推移を示す。なお、比較対象としてのフィードバック制御システムは、目標旋回油圧回路内圧Ptと現在の旋回油圧回路内圧Pmとの偏差をゼロに近づけるように押し退け容積指令値Vtを生成し、その押し退け容積指令値Vtに応じて油圧ポンプ14Lの押し退け容積Vdを制御するシステムである。   Next, a time transition of the turning hydraulic circuit internal pressure Pm when the turning operation lever 82 is operated will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing temporal transition of the internal pressure of the swing hydraulic circuit and the amount of operation of the swing lever. Further, a broken line in FIG. 8 shows a temporal transition when the feedback control system is adopted, and a solid line in FIG. 8 shows a temporal transition when the control system in FIG. 7 is adopted. The feedback control system as a comparison target generates a displacement volume command value Vt so that the deviation between the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt and the current swing hydraulic circuit internal pressure Pm is close to zero, and sets the displacement volume command value Vt to the displacement volume command value Vt. Accordingly, this is a system for controlling the displacement volume Vd of the hydraulic pump 14L.

フィードバック制御システムが採用された場合、時刻t1において旋回操作レバー82のフルレバー操作が行われると、旋回油圧回路内圧Pmは増大し始める。油圧ポンプ14Lが吐出する作動油が旋回油圧回路内に流入するためである。なお、フルレバー操作は、例えば、旋回操作レバー82の中立状態を操作量0%とし、最大操作状態を操作量100%とした場合の80%以上の操作量で操作された状態をいう。   When the feedback control system is employed, the turning hydraulic circuit internal pressure Pm starts to increase when the turning lever 82 is fully operated at time t1. This is because the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 14L flows into the swing hydraulic circuit. Note that the full lever operation refers to a state in which the neutral operation state of the turning operation lever 82 is operated with an operation amount of 80% or more when the operation amount is 0% and the maximum operation state is 100%.

具体的には、旋回油圧回路内圧Pmは、目標旋回油圧回路内圧Ptを超えて増加した後で時刻t2において減少に転じ、その後、目標旋回油圧回路内圧Ptを下回るまで減少した後で時刻t3において再び増加に転じる。その後、旋回油圧回路内圧Pmは、フルレバー操作が継続される間、目標旋回油圧回路内圧Ptを挟んで増減を繰り返しながら目標旋回油圧回路内圧Ptを中央値とする所定の圧力範囲内で推移する。   Specifically, the swing hydraulic circuit internal pressure Pm increases after exceeding the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt, then turns to decrease at time t2, and then decreases until it falls below the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt, at time t3. It starts to increase again. Thereafter, while the full lever operation is continued, the swing hydraulic circuit internal pressure Pm changes within a predetermined pressure range having the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt as a median value while repeatedly increasing and decreasing across the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt.

このように、コントローラ30は、押し退け容積指令値を増減させ、旋回リリーフ弁71のクラッキング圧Pc未満の目標旋回油圧回路内圧Ptとなるように旋回油圧回路内圧Pmをフィードバック制御で制御する。そのため、旋回油圧回路内圧Pmと旋回消費流量との積で表される旋回トルクの大きさの利用可能範囲を拡大できる。具体的には、クラッキング圧Pc以上の圧力を有する作動油を用いた場合に得られる旋回トルクよりも小さい旋回トルクを利用できるようになる。   In this manner, the controller 30 increases or decreases the displacement volume command value, and controls the swing hydraulic circuit internal pressure Pm by feedback control so that the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt is less than the cracking pressure Pc of the swing relief valve 71. Therefore, the usable range of the magnitude of the turning torque represented by the product of the turning hydraulic circuit internal pressure Pm and the turning consumption flow rate can be expanded. Specifically, a turning torque smaller than the turning torque obtained when hydraulic oil having a pressure equal to or higher than the cracking pressure Pc can be used.

図7の制御システムが採用された場合、時刻t1において旋回操作レバー82のフルレバー操作が行われると、フィードバック制御システムが採用された場合と同様、旋回油圧回路内圧Pmは増大し始める。油圧ポンプ14Lが吐出する作動油が旋回油圧回路内に流入するためである。   In the case where the control system of FIG. 7 is adopted, when the full lever operation of the turning operation lever 82 is performed at time t1, the turning hydraulic circuit internal pressure Pm starts to increase as in the case where the feedback control system is adopted. This is because the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 14L flows into the swing hydraulic circuit.

しかし、図7の制御システムが採用された場合には、フィードバック制御システムが採用された場合と異なり、旋回油圧回路内圧Pmは目標旋回油圧回路内圧Ptを大きく超えることなく時刻t10において目標旋回油圧回路内圧Ptに達する。そして、目標旋回油圧回路内圧Ptに達した後は目標旋回油圧回路内圧Ptを維持したまま推移する。モデル予測制御により旋回油圧回路内圧Pmが目標旋回油圧回路内圧Ptを超える前に押し退け容積指令値が変更されて旋回油圧回路内圧Pmの増大が予防的に抑制されるためである。また、旋回油圧回路内圧Pmが目標旋回油圧回路内圧Ptに達した後は、モデル予測制御により旋回油圧回路内圧Pmが目標旋回油圧回路内圧Ptから逸脱する前に押し退け容積指令値が変更されて旋回油圧回路内圧Pmの逸脱が予防的に抑制されるためである。   However, when the control system of FIG. 7 is adopted, unlike the case where the feedback control system is adopted, the turning hydraulic circuit internal pressure Pm does not greatly exceed the target turning hydraulic circuit internal pressure Pt, and the target turning hydraulic circuit at time t10. The internal pressure Pt is reached. Then, after reaching the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt, the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt is maintained. This is because, by the model predictive control, the displacement hydraulic pressure command value is changed before the swing hydraulic circuit internal pressure Pm exceeds the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt, and the increase of the swing hydraulic circuit internal pressure Pm is proactively suppressed. Further, after the swing hydraulic circuit internal pressure Pm reaches the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt, the displacement command value is changed before the swing hydraulic circuit internal pressure Pm deviates from the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt by model predictive control. This is because the deviation of the hydraulic circuit internal pressure Pm is proactively suppressed.

このように、コントローラ30は、押し退け容積指令値を増減させ、旋回リリーフ弁71のクラッキング圧Pc未満の目標旋回油圧回路内圧Ptとなるように旋回油圧回路内圧Pmをモデル予測制御で制御する。そのため、旋回油圧回路内圧Pmと旋回消費流量との積で表される旋回トルクの大きさの利用可能範囲を拡大できる。具体的には、クラッキング圧Pc以上の圧力を有する作動油を用いた場合に得られる旋回トルクよりも小さい旋回トルクを利用できるようになる。   In this manner, the controller 30 increases or decreases the displacement command value, and controls the swing hydraulic circuit internal pressure Pm by model predictive control so that the target swing hydraulic circuit internal pressure Pt is less than the cracking pressure Pc of the swing relief valve 71. Therefore, the usable range of the magnitude of the turning torque represented by the product of the turning hydraulic circuit internal pressure Pm and the turning consumption flow rate can be expanded. Specifically, a turning torque smaller than the turning torque obtained when hydraulic oil having a pressure equal to or higher than the cracking pressure Pc can be used.

また、図7の制御システムは、フィードバック制御システムに比べ、負荷変動に対する油圧ポンプ14Lの応答遅れの影響を小さくできる。そのため、旋回油圧回路内圧Pmをより安定的に目標旋回油圧回路内圧Ptで維持することで旋回トルクをより安定的に制御できる。   Further, the control system of FIG. 7 can reduce the influence of the response delay of the hydraulic pump 14L with respect to the load fluctuation, compared with the feedback control system. Therefore, the turning torque can be controlled more stably by maintaining the turning hydraulic circuit internal pressure Pm more stably at the target turning hydraulic circuit internal pressure Pt.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Is possible.

例えば、上述の実施例において、コントローラ30又はモデル予測制御部34は、圧力センサS7L、S7Rの出力を旋回油圧回路内圧Pmとして採用するが、圧力センサS3の出力である油圧ポンプ14Lのポンプ吐出圧を旋回油圧回路内圧Pmとして採用してもよい。   For example, in the above-described embodiment, the controller 30 or the model prediction control unit 34 employs the output of the pressure sensors S7L and S7R as the turning hydraulic circuit internal pressure Pm, but the pump discharge pressure of the hydraulic pump 14L that is the output of the pressure sensor S3. May be adopted as the turning hydraulic circuit internal pressure Pm.

また、上述の実施例において、モデル予測制御部34はコントローラ30に統合されたものとして説明されたがコントローラ30とは別体であってもよい。   Further, in the above-described embodiment, the model prediction control unit 34 has been described as being integrated with the controller 30, but may be separate from the controller 30.

1・・・下部走行体 2・・・旋回機構 3・・・上部旋回体 4・・・ブーム 5・・・アーム 6・・・バケット 7・・・ブームシリンダ 8・・・アームシリンダ 9・・・バケットシリンダ 14L、14R・・・油圧ポンプ 15・・・コントロールポンプ 19L、19R・・・リリーフ弁 20L、20R・・・ネガコン絞り 21・・・旋回用油圧モータ 21L・・・第1ポート 21R・・・第2ポート 22・・・作動油タンク 30・・・コントローラ 34・・・モデル予測制御部 35・・・馬力制御部 40L、40R・・・ポンプレギュレータ 41L、41R・・・傾転アクチュエータ 42L、42R・・・走行用油圧モータ 50L、50R・・・センターバイパス管路 55L、55R・・・電磁弁 60L、60R・・・スプール弁機構 61L、61R・・・吐出量制御部 70L、70R、73・・・管路 71L、71R・・・旋回リリーフ弁 72L、72R・・・チェック弁 80・・・メカニカルブレーキ 81・・・減速機 82・・・旋回操作レバー 83・・・メインリリーフ弁 100・・・油圧システム 170〜178・・・制御弁 200・・・旋回油圧回路 E30・・・姿勢検出部 E31・・・押し退け容積検出部 E32・・・旋回油圧回路内圧検出部 E33・・・旋回角速度検出部 P1・・・第1ポート P2・・・第2ポート S1〜S6、S7L、S7R・・・圧力センサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lower traveling body 2 ... Turning mechanism 3 ... Upper turning body 4 ... Boom 5 ... Arm 6 ... Bucket 7 ... Boom cylinder 8 ... Arm cylinder 9 ... Bucket cylinders 14L, 14R ... Hydraulic pump 15 ... Control pumps 19L, 19R ... Relief valves 20L, 20R ... Negacon throttle 21 ... Hydraulic hydraulic motor 21L ... First port 21R .. second port 22 ... hydraulic oil tank 30 ... controller 34 ... model prediction control unit 35 ... horsepower control unit 40L, 40R ... pump regulator 41L, 41R ... tilt actuator 42L , 42R: traveling hydraulic motors 50L, 50R: center bypass pipes 55L, 55R: solenoid valves 60L, 6 R ... Spool valve mechanism 61L, 61R ... Discharge amount control unit 70L, 70R, 73 ... Pipe line 71L, 71R ... Swing relief valve 72L, 72R ... Check valve 80 ... Mechanical brake DESCRIPTION OF SYMBOLS 81 ... Reduction gear 82 ... Turning control lever 83 ... Main relief valve 100 ... Hydraulic system 170-178 ... Control valve 200 ... Turning hydraulic circuit E30 ... Attitude detection part E31. ..Push-off volume detection unit E32 ... Swivel hydraulic circuit internal pressure detection unit E33 ... Turning angular velocity detection unit P1 ... First port P2 ... Second port S1-S6, S7L, S7R ... Pressure sensor

Claims (7)

旋回用油圧モータと、
前記旋回用油圧モータに作動油を供給する可変容量式の油圧ポンプと、
前記旋回用油圧モータと前記油圧ポンプとを接続する管路に配置される旋回リリーフ弁と、
前記旋回用油圧モータの旋回トルクを制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記油圧ポンプの押し退け容積を増減させて旋回油圧回路内圧を前記旋回リリーフ弁のクラッキング圧未満の所定圧に調整することで前記旋回用油圧モータの旋回トルクを制御する、
ショベル。
A turning hydraulic motor;
A variable displacement hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the turning hydraulic motor;
A turning relief valve disposed in a pipe line connecting the turning hydraulic motor and the hydraulic pump;
A controller for controlling the turning torque of the turning hydraulic motor,
The controller controls the turning torque of the turning hydraulic motor by adjusting the turning hydraulic circuit internal pressure to a predetermined pressure lower than the cracking pressure of the turning relief valve by increasing or decreasing the displacement of the hydraulic pump.
Excavator.
旋回油圧回路内圧を検出する旋回油圧回路内圧検出部を備え、
前記コントローラは、前記旋回油圧回路内圧検出部が検出する旋回油圧回路内圧に応じて前記油圧ポンプの押し退け容積を増減させる、
請求項1に記載のショベル。
Provided with a swing hydraulic circuit internal pressure detection unit for detecting the internal pressure of the swing hydraulic circuit,
The controller increases or decreases the displacement volume of the hydraulic pump according to the swing hydraulic circuit internal pressure detected by the swing hydraulic circuit internal pressure detector.
The excavator according to claim 1.
前記旋回リリーフ弁のリリーフ圧は固定である、
請求項1又は2に記載のショベル。
The relief pressure of the swing relief valve is fixed,
The shovel according to claim 1 or 2.
前記コントローラは、目標旋回油圧回路内圧と現在の旋回油圧回路内圧との偏差に基づいて生成される押し退け容積指令値に応じて前記油圧ポンプの押し退け容積をフィードバック制御する、
請求項1乃至3の何れか一項に記載のショベル。
The controller feedback-controls the displacement volume of the hydraulic pump according to a displacement volume command value generated based on a deviation between a target swing hydraulic circuit internal pressure and a current swing hydraulic circuit internal pressure;
The excavator according to any one of claims 1 to 3.
複数の押し退け容積指令値を用いた場合の所定時間後の旋回油圧回路内圧を予測するモデル予測制御部を備え、
前記モデル予測制御部は、現在の旋回油圧回路内圧と所定時間後の旋回油圧回路内圧との差が最小となる押し退け容積指令値を前記複数の押し退け容積指令値から選択し、
前記コントローラは、前記モデル予測制御部が選択した押し退け容積指令値を用いて前記油圧ポンプの押し退け容積をモデル予測制御で制御する、
請求項1乃至4の何れか一項に記載のショベル。
A model prediction control unit that predicts the turning hydraulic circuit internal pressure after a predetermined time when using a plurality of displacement displacement command values,
The model prediction control unit selects a displacement volume command value that minimizes a difference between the current swing hydraulic circuit internal pressure and the swing hydraulic circuit internal pressure after a predetermined time from the plurality of displacement volume command values,
The controller controls the displacement volume of the hydraulic pump by model prediction control using the displacement volume command value selected by the model prediction control unit.
The excavator according to any one of claims 1 to 4.
前記コントローラは、所定時間後の旋回油圧回路の挙動を予測し、予測値に基づき前記油圧ポンプの押し退け容積を増減させて旋回油圧回路内圧を前記旋回リリーフ弁のクラッキング圧未満の所定圧に調整する、  The controller predicts the behavior of the swing hydraulic circuit after a predetermined time, and adjusts the internal pressure of the swing hydraulic circuit to a predetermined pressure less than the cracking pressure of the swing relief valve by increasing or decreasing the displacement of the hydraulic pump based on the predicted value. ,
請求項1乃至4の何れか一項に記載のショベル。  The excavator according to any one of claims 1 to 4.
上部旋回体と、  An upper swing body,
前記上部旋回体に備えられるアタッチメントと、  An attachment provided in the upper swing body;
前記アタッチメントの姿勢を検出する姿勢検出装置と、を更に備える、  A posture detecting device for detecting the posture of the attachment;
請求項1乃至6の何れかに記載のショベル。  The excavator according to any one of claims 1 to 6.
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