WO2008007484A1

WO2008007484A1 - Système de commande hydraulique pour machine de chantier

Info

Publication number: WO2008007484A1
Application number: PCT/JP2007/057403
Authority: WO
Inventors: Atsushi Wada; Naoyuki Moriya; John Gay; Katsuharu Gonmori
Original assignee: Caterpillar Japan Ltd.
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2008-01-17
Also published as: JP2008014468A; EP2039945A4; CN101438064A; CN101438064B; EP2039945A1; US20100000209A1

Description

明細書

作業機械における油圧制御システム

技術分野

[0001] 本発明は、昇降する作業部を備えた作業機械において、作業部の有する位置エネルギーを回収、再利用することができる作業機械における油圧制御システムの技術分野に属するものである。

背景技術

[0002] 一般に、油圧ショベルやクレーン等の作業機械は、昇降自在な作業部を備えると共に、該作業部の昇降は、油圧ポンプ力圧油供給される油圧シリンダの伸縮作動に基づいて行うように構成されているが、このものにおいて、従来、作業部の下降時に油圧シリンダの重量保持側油室から油タンクに排出される油は、作業部の自重による急激な落下を防止するため、油圧シリンダの油供給排出制御を行うコントロールバルブに設けられた絞りによってメータアウト制御されるように構成されている。つまり、地面より上方に位置して、る作業部は位置エネルギーを有して、るが、該位置エネルギ一は、前記コントロールバルブの絞りを通過するときに熱エネルギーに変換され、さらに該熱エネルギーはオイルクーラーによって大気中に放出されることになつて、無駄なエネルギー損失となる。

そこで、作業部の有する位置エネルギーを回収、再利用するために、通常の油圧シリンダに加えて補助油圧シリンダ (アシストシリンダ)を設け、作業部の下降時に、補助油圧シリンダの重量保持側油室力排出される油をアキュムレータに蓄圧すると共に、作業部の上昇時に、アキュムレータに蓄圧された圧油を補助シリンダの重量保持側に供給するようにした技術が開示されている (例えば、特許文献 1参照。 ) o 特許文献 1：特許第 2582310号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] しかるに、前記特許文献 1のものは、作業部の下降時に、補助油圧シリンダからの排出油はアキュムレータに蓄圧されるものの、作業部を昇降するために設けられる通常の油圧シリンダからの排出油は、コントロールバルブを経由して油タンクに排出されるようになっており、作業機の有する位置エネルギーのうちの一部しか回収されていないことになる。し力も、作業部の上昇時にアキュムレータに充分に蓄圧されていない場合には、油圧ポンプ力もコントロールバルブを介して通常の油圧シリンダに供給される圧油の一部が、補助油圧シリンダに供給されると共にアキュムレータ蓄圧用に用いられるように構成されているため、作業部の上昇速度が遅くなつて、作業効率が低下するという問題がある。

そこで、補助油圧シリンダを設けることなぐ作業部の下降時における通常の油圧シリンダ力の排出油をアキュムレータに蓄圧すると共に、作業部の上昇時に該アキュムレータに蓄圧された圧油を油圧シリンダに供給することが提唱されるが、この場合、アキュムレータの蓄圧状態によっては油圧シリンダに充分な圧油供給を行えないことがある。しかるに、油圧シリンダへの圧油供給流量がアキュムレータの蓄圧状態によつて左右されると、作業部の上昇速度を正確にコントロールできないことになつて、作業性に劣るという問題があり、ここに本発明が解決しょうとする課題がある。

課題を解決するための手段

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項 1の発明は、作業部を昇降せしめる油圧シリンダと、油タンタカ油を吸込んで吐出する第一メインポンプと、作業部の下降時に油圧シリンダの重量保持側油室力排出される油を蓄圧するアキュムレータと、該アキュムレータに蓄圧された圧油を吸込んで吐出するハイブリッドポンプとを備える一方、作業部の上昇時に、前記ハイブリッドポンプの吐出油を油圧シリンダの重量保持側油室に供給するように構成すると共に、ハイブリッドポンプから油圧シリンダへの供給流量が不足する場合に、該不足する流量を第一メインポンプ力油圧シリンダの重量保持側油室に供給するように構成したことを特徴とする作業機械における油圧制御システムである。

そして、この様にすることにより、作業部の下降時に、油圧シリンダの重量保持側油室力排出された油がアキュムレータに蓄圧される一方、作業部の上昇時には、上記アキュムレータに蓄圧された圧油を吸込んで吐出するハイブリッドポンプからの圧油が油圧シリンダの重量保持側油室に供給されると共に、該ハイブリッドポンプからの供給流量が不足する場合には第一メインポンプからの圧油が供給されることになり、而して、アキュムレータの蓄圧状態に関係なぐ油圧シリンダの重量保持側油室への圧油供給を行えることになる力上記ハイブリッドポンプは、アキュムレータに蓄圧された高圧の圧油を吸い込んで吐出するため、吸入側と吐出側との差圧が小さぐ少ない所要動力で圧油供給を行うことができ、もって、作業部の下降時にアキュムレータに回収された位置エネルギーを作業部の上昇時に再利用できることになつて、省エネルギー化に大きく貢献できる。

請求項 2の発明は、油圧制御システムは、油タンク力油を吸込んで吐出する第二メインポンプを備えると共に、作業部の上昇時に、前記第二メインポンプからの供給流量を、ハイブリッドポンプおよび第一メインポンプからの供給流量に合流して油圧シリンダの重量保持側油室に供給するように構成したことを特徴とする請求項 1に記載の作業機械における油圧制御システムである。

そして、この様にすることにより、作業部の上昇時には、ノ、イブリツドポンプおよび第一メインポンプ力の供給流量に第二メインポンプの供給流量が合流して油圧シリンダの重量保持側油室に供給されることになつて、重量負荷に抗する方向の作業部上昇であっても、速度が低下してしまう惧れがなぐ作業効率の向上に寄与できる。請求項 3の発明は、油圧制御システムは、アキュムレータの蓄圧状態を検出するための蓄圧状態検出手段を備えると共に、ハイブリッドポンプ力も油圧シリンダへの供給流量は、アキュムレータの蓄圧状態の増減変化に対応して増減制御される一方、第一メインポンプ力も油圧シリンダへの供給流量は、ハイブリッドポンプから油圧シリンダへの供給流量が減少するにつれて増加するように制御される構成であることを特徴とする請求項 1または 2に記載の作業機械における油圧制御システムである。そして、この様にすることにより、ハイブリッドポンプ力供給流量と、該ハイブリッドポンプの不足流量を補う第一メインポンプからの供給流量とを、アキュムレータの蓄圧状態に応じてバランス良く油圧シリンダに供給できると共に、例えば、作業部の上昇時にアキュムレータが空になるまではハイブリッドポンプ力ものみ圧油供給し、空になった時点で第一メインポンプからの圧油供給に切換えるように構成したもののように、ハイブリッドポンプからの圧油供給と第一メインポンプ力の圧油供給との切換時に作業部の円滑な動作が損なわれてしまうような不具合がなぐ操作性に優れる。請求項 4の発明は、油圧制御システムは、第一メインポンプから油圧シリンダへの供給流量を制御する第一コントロールバルブと、ハイブリッドポンプ力油圧シリンダへの供給流量を制御する第三コントロールバルブとを備えることを特徴とする請求項 1乃至 3の何れか一項に記載の作業機械における油圧制御システムである。

そして、この様にすることにより、第一メインポンプおよびハイブリッドポンプからブームシリンダへの供給流量を、精度良くコントロールすることができる。

請求項 5の発明は、油圧制御システムは、アキュムレータの蓄圧状態を検出するための蓄圧状態検出手段を備えると共に、ハイブリッドポンプの吐出流量は、アキュムレータの蓄圧状態の増減変化に対応して増減制御されるように構成されることを特徴とする請求項 1乃至 4の何れか一項に記載の作業機械における油圧制御システムである。

そして、この様にすることにより、ハイブリッドポンプの吐出流量を無駄にすることなく、且つ不足することなく油圧シリンダに供給することができる。

請求項 6の発明は、油圧制御システムは、作業部の下降時に油圧シリンダの重量保持側油室力も排出される圧油を、アキュムレータおよびハイブリッドポンプの吸入側に供給する回収油路を備えると共に、ハイブリッドポンプは、作業部の下降時に、前記回収油路力供給される圧油を吸込んで油圧シリンダの反重量保持側油室に供給するように構成されることを特徴とする請求項 1乃至 5の何れか一項に記載の作業機械における油圧制御システムである。

そして、この様にすることにより、作業部の下降時に油圧シリンダの重量保持側油室力も排出された圧油は、アキュムレータに蓄圧されると共に、ハイブリッドポンプの吸入側に供給されて該ハイブリッドポンプにより油圧シリンダの反重量側油室に供給されること〖こなり、而して、作業部の有する位置エネルギーを、確実に回収、再利用できることになつて、省エネルギー化に大きく貢献できる。

請求項 7の発明は、回収油路に、油圧シリンダの重量保持側油室力排出される圧油の流量を制御する回収用バルブを配したことを特徴とする請求項 6に記載の作業機械における油圧制御システムである。

そして、この様にすることにより、回収用バルブによって油圧シリンダの重量保持側油室からの排出流量を制御することで、作業部の下降速度を制御できることになつて、良好な操作性を得ることができる。

図面の簡単な説明

[図 1]油圧ショベルの側面図である。

[図 2]油圧制御システムの回路図である。

[図 3]油圧制御システムの回路図である。

[図 4]コントローラの入出力を示すブロック図である。

符号の説明

4 作業部

8 ブームシリンダ

8a ヘッド側油室

8b ロッド側油室

9 第一メインポンプ

10 第二メインポンプ

11 油タンク

18 第一コントロールバルブ

32 ハイブリッドポンプ

35 ハイブリッドポンプ用レギユレータ

36 アキュムレータ

37 第三コント口ールバルブ

40 回収油路

41 回収用バルブ

60 アキュムレータ用圧力センサ

発明を実施するための最良の形態

次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図 1において、：は作業機械の一例である油圧ショベルであって、該油圧ショベル 1は、クローラ式の下部走行体 2、該下部走行体 2の上方に旋回自在に支持される上部旋回体 3、該上部旋回体 3のフロントに装着される作業部 4等の各部力構成され、さらに該作業部 4 は、基端部が上部旋回体 3に上下揺動自在に支持されるブーム 5、該ブーム 5の先端部に前後揺動自在に支持されるアーム 6、該アーム 6の先端部に取付けられるバケット 7等力ら構成されて、る。

[0008] 8は前記ブーム 5を上下揺動せしめるべく伸縮作動する左右一対のブームシリンダ

(本発明の油圧シリンダに相当する）であって、該ブームシリンダ 8は、ヘッド側油室 8 a (本発明の重量保持側油室に相当する）の圧力によって作業部 4の重量を保持すると共に、該ヘッド側油室 8aへの圧油供給およびロッド側油室 8b (本発明の反重量保持側油室に相当する）からの油排出により伸長してブーム 5を上昇せしめ、また、ロッド側油室 8bへの圧油供給およびヘッド側油室 8aからの油排出により縮小してブーム 5を下降せしめるように構成されている。そして、前記ブーム 5の上昇に伴い、作業部 4の有する位置エネルギーが増加する力該位置エネルギーは、後述する油圧制御システムによってブーム 5の下降時に回収される一方、該回収されたエネルギーは、ブーム 5の上昇時に利用されるようになって!/、る。

[0009] 次いで、前記油圧制御システムについて、図 2、図 3の回路図に基づいて説明する力これらの図面において、 9、 10は油圧ショベル 1に搭載のエンジン Eにポンプドライブギア部 Gを介して連結される第一、第二メインポンプであって、これら第一、第二メインポンプ 9、 10は、油タンク 11から作動油を吸込んで第一、第二ポンプ油路 12、 13に吐出するように構成されている。尚、図 2、図 3中、丸付きの数字は結合子記号であって、対応する丸付き数字同士が接続される。

[0010] 14、 15は前記第一、第二メインポンプ 9、 10の吐出流量制御を行う第一、第二レギユレータであって、該第一、第二レギユレータ 14、 15は、後述するコントローラ 16によつて制御されるメインポンプ制御用電磁比例減圧弁 17からの制御信号圧を受けて、エンジン回転数と作業負荷に対応したポンプ出力にするべく作動すると共に、第一、第二メインポンプ 9、 10の吐出圧力を受けて定馬力制御を行う。さらに第一、第二レギユレータ 14、 15は、後述する第一、第二コントロールバルブ 18、 19のスプールの移動ストロークに対応してポンプ流量を増減せしめるネガティブコントロール流量制御も行うように構成されて、る。

[0011] 一方、前記第一、第二コントローノレバルブ 18、 19は、第一、第二ポンプ油路 12、 1 3にそれぞれ接続される方向切換弁であって、これら第一、第二コントロールバルブ 1 8、 19は、第一、第二メインポンプ 9、 10の吐出油をブームシリンダ 8に供給するべく作動する。尚、前記第一、第二メインポンプ 9、 10は、ブームシリンダ 8だけでなぐ油圧ショベル 1に設けられる他の複数の油圧ァクチユエータ（図示しな、が、走行モータ、旋回モータ、アームシリンダ、バケツトシリンダ等)の圧油供給源となると共に、第一、第二ポンプ油路 12、 13には他の油圧ァクチユエータ用のコントロールバルブも接続されるが、これらについては省略する。

[0012] 前記第一コントロールバルブ 18は、上昇側、下降側パイロットポート 18a、 18bを備えたスプール弁で構成されており、そして、両パイロットポート 18a、 18bにノィロット圧が入力されて、な、状態では、ブームシリンダ 8に対する油給排を行わない中立位置 Nに位置している力上昇側ノィロットポート 18aにパイロット圧が入力されることによりスプールが移動して、第一メインポンプ 9の圧油をシリンダヘッド側油路 20を経由してブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aに供給する一方、ロッド側油室 8bからシリンダロッド側油路 21に排出された油をリターン油路 22を経由して油タンク 11に流す上昇側位置 Xに切換わる。また、下降側ノィロットポート 18bにパイロット圧が入力されることにより、前記上昇側位置 Xとは反対側にスプールが移動して、ヘッド側油室 8aからシリンダヘッド側油路 20に排出された油を、再生用弁路 18cを経由してシリンダロッド側油路 21からロッド側油室 8bに供給する下降側位置 Yに切換るように構成されている。尚、前記シリンダヘッド側油路 20は、ブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aに油を給排するべくヘッド側油室 8aに接続される油路であり、シリンダロッド側油路 21は、ブームシリンダ 8のロッド側油室 8bに油を給排するべくロッド側油室 8bに接続される油路である。

[0013] ここで、前記下降側位置 Yの第一コントロールバルブ 18に設けられる再生用弁路 1 8cは、ブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aとロッド側油室 8bとを連通する弁路であつて、該再生用弁路 18cには、ヘッド側油室 8aからロッド側油室 8bへの油の流れは許容するが逆方向の流れは阻止するチェック弁 18dと、絞り 18eとが配されている。而して、前述したように、第一コントロールバルブ 18が下降側位置 Yのとき、ヘッド側油室 8aから排出された油は、再生用弁路 18cを介してロッド側油室 8bに供給されるが、その流量は、再生用弁路 18cに配された絞り 18eの開口特性 (該絞り 18eの開口特性は、第一コントロールバルブ 18のスプール移動ストロークに応じて設定される）と、へッド側油室 8aとロッド側油室 8bの差圧とによって変化するようになっている。

[0014] 一方、第二コントロールバルブ 19は、上昇側パイロットポート 19aを備えたスプール弁で構成されており、そして、上昇側パイロットポート 19aにパイロット圧が入力されて Vヽな、状態では、ブームシリンダ 8に対する油給排を行わな、中立位置 Nに位置しているが、上昇側ノィロットポート 19aにパイロット圧が入力されることによりスプールが移動して、第二メインポンプ 10の圧油をシリンダヘッド側油路 20を経由してブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aに供給する上昇側位置 Xに切換るように構成されて!ヽる

[0015] また、 23、 24、 25は第一上昇側、第一下降側、第二上昇側電磁比例減圧弁であつて、これら各電磁比例減圧弁 23、 24、 25は、コントローラ 16からの制御信号に基づいて、前記第一コントロールバルブ 18の上昇側パイロットポート 18a、下降側パイロットポート 18b、第二コントロールバルブ 19の上昇側パイロットポート 19aにそれぞれパイロット圧を出力するべく作動する。そして、これら第一上昇側、第一下降側、第二上昇側電磁比例減圧弁 23、 24、 25から出力されるパイロット圧の圧力の増減に対応して第一、第二コントロールバルブ 18、 19のスプールの移動ストロークが増減するようになっており、これによつて、第一、第二コントロールバルブ 18、 19からブームシリンダ 8への給排油の流量制御がなされるように構成されている。尚、図 2、図 3中、 26はパイロット油圧源となるパイロットポンプである。

[0016] さらに、第一、第二コントロールバルブ 18、 19には、第一、第二メインポンプ 9、 10 の圧油を第一、第二ネガティブコントロールバルブ 27、 28を介して油タンク 11に流すセンタバイパス弁路 18f、 19bが形成されている。該センタバイパス弁路 18f、 19b の開口量は、第一、第二コントロールバルブ 18、 19が中立位置 Nのときに最も大きく、上昇側位置 Xに切換わったスプールの移動ストロークが大きくなるほど小さくなるように制御される力下降側位置 Yの第一コントロールバルブ 18のセンタバイパス弁路 18fは、スプールの移動ストロークに拠らず大きな開口を維持する特性を有しており、これにより、下降側位置 Yの第一コントロールバルブ 18のセンタバイパス弁路 18fの通過流量は、中立位置 Nのときの通過流量力も変化しないように設定されている。そして、上記センタバイパス弁路 18f、 19bの通過流量は、ネガティブコントロール制御信号として前記第一、第二レギユレータ 14、 15に入力されて、センタバイパス弁路 18 f、 19bの通過流量が少なくなるほど第一、第二メインポンプ 9、 10の吐出流量が増加する、所謂ネガティブコントロール流量制御が行われるようになつている。ここで、前述したように、第一コントロールバルブ 18のセンタバイパス弁路 18fの通過流量は、下降側位置 Yに切換わっても中立位置 Nのときと変化せず、而して、第一コントロールバルブ 18が下降側位置 Yのときの第一メインポンプ 9の吐出流量は、ネガティブコントロール流量制御によって最小となるように制御されるようになって!/、る。

[0017] また、 29は前記シリンダヘッド側油路 20に配されるドリフト低減弁、 30はコントローラ 16からの ON信号に基づいて OFF位置 N力も ON位置 Xに切換わるドリフト低減弁用電磁切換弁であって、上記ドリフト低減弁 29は、前記第一、第二コントロールバルブ 18、 19および後述する第三コントロールバルブ 37からブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aへの油の流れは常時許容する力逆方向の流れは、ドリフト低減弁用電磁切換弁 30が OFF位置 Nのときには阻止し、 ON位置 Xのときのみ許容するように構成されている。尚、 31はシリンダヘッド側油路 20に接続されるリリーフ弁であって、該リリーフ弁 31によって、シリンダヘッド側油路 20の最高圧力が制限されている。

[0018] 一方、 32はハイブリッドポンプであって、このものもポンプドライブギア部 Gを介してエンジン Eに連結されている力該ハイブリッドポンプ 32は、サクシヨン油路 33から供給される油を吸込んでノ、イブリツドポンプ油路 34に吐出すると共に、ハイブリッドボンプ 32の吐出流量制御は、コントローラ 16から出力される制御信号に基づいて作動するハイブリッドポンプ用レギユレータ 35によって行われるように構成されている。

[0019] ここで、前記サクシヨン油路 33には、後述するように、アキュムレータ 36の蓄圧油あるいはブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aからの排出油が供給されるようになっており、而して、ハイブリッドポンプ 32は、アキュムレータ 36の蓄圧油あるいはブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aからの排出油を吸込んでノ、イブリツドポンプ油路 34に吐出することになる力アキュムレータ 36の蓄圧油及びヘッド側油室 8aからの排出油は高圧であって、その圧力はハイブリッドポンプ 32に駆動力を供給することになり、而して、ハイブリッドポンプ 32は、エンジン Eだけでなくアキュムレータ 36の蓄圧油あるいはへッド側油室 8aからの排出油によって駆動力が供給されるようになっている。

[0020] 37は前記ハイブリッドポンプ油路 34に接続される第三コントロールバルブであって、該第三コントロールバルブ 37は、コントローラ 16からの制御信号に基づいて、ハイブリツドポンプ 32から吐出される圧油を、ブームシリンダ 8に供給するべく作動する。

[0021] 前記第三コントロールバルブ 37について詳細に説明すると、該第三コントロールバルブ 37は、コントローラ 16からの制御信号が入力される第三上昇側、第三下降側電油変換弁 38、 39の作動に基づいてスプールが移動する方向切換弁であって、両電油変換弁 38、 39に作動信号が入力されていない状態では、ブームシリンダ 8に対する油給排を行わない中立位置 Nに位置しているが、第三上昇側電油変換弁 38に作動信号が入力されることによりスプールが移動して、ハイブリッドポンプ 32の吐出油をシリンダヘッド側油路 20を経由してブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aに供給する一方、ロッド側油室 8bからシリンダロッド側油路 21に排出された油をリターン油路 22を経由して油タンク 11に流す上昇側位置 Xに切換わる。また、第三下降側電油変換弁 39に作動の制御信号が入力されることにより、前記上昇側位置 Xとは反対側にスプールが移動して、ハイブリッドポンプ 32の吐出油をシリンダロッド側油路 21を経由してブームシリンダ 8のロッド側油室 8bに供給する下降側位置 Yに切換るように構成されている。

[0022] 前記第三コントロールバルブ 37のスプールの移動ストロークは、コントローラ 16力ら第三上昇側、第三下降側電油変換弁 38、 39に入力される作動信号の信号値によつて増減制御されるようになっており、そして該スプールの移動ストロークの増減制御によって、第三コントロールバルブ 37からブームシリンダ 8への給排油の流量制御がなされるように構成されて、る。

[0023] さらに、 40は前記シリンダヘッド側油路 20から分岐形成される回収油路であって、該回収油路 40には、回収用ノレブ 41が配されていると共に、該回収用バルブ 41の下流側で、アキュムレータ油路 42と前記サクシヨン油路 33とに接続されている。さらに、回収油路 40には、シリンダヘッド側油路 20からアキュムレータ油路 42およびサクシヨン油路 33への油の流れは許容する力逆方向の流れは阻止するチェック弁 43 が配されている。而して、ブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aからシリンダヘッド側油路 20に排出された油を、回収油路 40を経由して、アキュムレータ油路 42およびサクシヨン油路 33に供給することができるようになって、る。

[0024] 前記回収用バルブ 41は、コントローラ 16からの制御信号が入力される回収用電油変換弁 44の作動に基づいてスプールが移動する開閉弁であって、回収用電油変換弁 44に作動信号が入力されていない状態では、回収油路 40を閉じる閉位置 Nに位置して、るが、回収用電油変換弁 44に作動信号が入力されることによりスプールが移動して、回収油路 40を開く開位置 Xに切換わるように構成されて！、る。

[0025] 前記回収用バルブ 41のスプールの移動ストロークは、コントローラ 16から回収用電油変換弁 44に入力される作動信号の信号値によって増減制御されるようになっており、そして、該スプールの移動ストロークの増減制御によって、ブームシリンダ 8のへッド側油室 8aから回収油路 40を経由してアキュムレータ油路 42およびサクシヨン油路 33に流れる油の流量制御がなされるように構成されて！、る。

[0026] 一方、アキュムレータ油路 42は、前記回収油路 40からアキュムレータチェックバルブ 45を経由してアキュムレータ 36に至る油路であって、該アキュムレータ油路 42の最高圧力は、アキュムレータ油路 42に接続されるリリーフ弁 46によって制限されている。尚、本実施の形態において、アキュムレータ 36は、油圧エネルギー蓄積用として最適なブラダ型のものが用いられている力これに限定されることなぐ例えばピストン型のものであっても良、。

[0027] 前記アキュムレータチェックバルブ 45は、ポペット弁 47と、コントローラ 16から出力される ON信号に基づいて OFF位置 N力 ON位置 Xに切換わるアキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁 48とを用いて構成されている。そして、上記ポペット弁 47は、回収油路 40からアキュムレータ 36への油の流れは、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁 48が OFF位置 N、 ON位置 Xの何れであっても許容する力アキュムレータ 36からサクシヨン油路 33への油の流れは、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁 48が OFF位置 Nに位置して!/、るときには阻止し、 ON位置 Xに位置して!/ヽるときのみ許容するように構成されている。尚、回収油路 40からアキュムレータ 36への油の流れは、前述したようにアキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁 48が OF F位置 N、 ON位置 Xの何れであっても許容される力アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁 48が ON位置 Xに位置して!/、る状態では、アキュムレータ油路 42の圧力がポペット弁 47の弁路を閉じる方向に作用しなくなるため、殆ど圧力損失のない状態で回収油路 40からアキュムレータ油路 42に油を流すことができる。

[0028] さらに、 49は前記サクシヨン油路 33から分岐形成されて油タンク 11に至る排出油路であって、該排出油路 49には、タンクチェックバルブ 50が配されている。

[0029] 前記タンクチェックバルブ 50は、ポペット弁 51と、コントローラ 16から出力される ON 信号に基づいて OFF位置 N力 ON位置 Xに切換わるタンクチェックバルブ用電磁切換弁 52とを用いて構成されている。上記ポペット弁 51は、サクシヨン油路 33から油タンク 11への油の流れを、タンクチェックバルブ用電磁切換弁 52が ON位置 Xに位置しているときのみ許容し、 OFF位置 Nに位置しているときには阻止するようになっている。そして、例えば、油圧ショベル 1の作業終了時やメンテナンス時等に、前記アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁 48およびタンクチェックバルブ用電磁切換弁 52を共に ON位置 Xに切換えることにより、アキュムレータ 36に蓄圧された圧油を油タンク 11に放出することができるようになって!/、る。

[0030] 一方、前記コントローラ 16は、マイクロコンピュータ等を用いて構成されるものであつて、図 4のブロック図に示すごとぐ図示しないブーム用操作レバーの操作方向および操作量を検出するブーム操作検出手段 53、第一メインポンプ 9の吐出圧を検出するべく第一ポンプ油路 12に接続される第一吐出側圧力センサ 54、第二メインポンプ 10の吐出圧を検出するべく第二吐出側ポンプ油路 13に接続される第二吐出側圧力センサ 55、ハイブリッドポンプ 32の吐出圧を検出するべくハイブリッドポンプ油路 34 に接続される第三吐出側圧力センサ 56、ハイブリッドポンプ 32の吸入側の圧力を検出するべくサクシヨン油路 33に接続される吸入側圧力センサ 57、ブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aの圧力を検出するべくシリンダヘッド側油路 20に接続されるシリンダヘッド側圧力センサ 58、ブームシリンダ 8のロッド側油室 8bの圧力を検出するべくシリンダロッド側油路 21に接続されるシリンダロッド側圧力センサ 59、アキュムレータ 36 の圧力を検出するべくアキュムレータ油路 42に接続されるアキュムレータ用圧力センサ 60等からの信号を入力し、これら入力信号に基づいて、前述のメインポンプ制御用電磁比例減圧弁 17、第一上昇側電磁比例減圧弁 23、第一下降側電磁比例減圧弁 24、第二上昇側電磁比例減圧弁 25、ドリフト低減弁用電磁切換弁 30、ハイブリツドポンプ用レギユレータ 35、第三上昇側電油変換弁 38、第三下降側電油変換弁 39 、回収用電油変換弁 44、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁 48、タンクチェックバルブ用電磁切換弁 52等に制御信号を出力する。

[0031] ここで、 61はコントローラ 16に設けられる蓄圧状態演算部であって、該蓄圧状態演算部 61は、アキュムレータ用圧力センサ 60 (本発明の蓄圧状態検出手段に相当する）力も入力されるアキュムレータ油路 42の圧力に基づ!/、て、現在のアキュムレータ 3 6の蓄圧状態（％)を演算する。該蓄圧状態（％)は、例えば、アキュムレータ油路 42 の圧力が、アキュムレータ 36のプレチャージ圧（蓄圧開始設定圧）と等しければ 0%、アキュムレータ 36に充分に蓄圧されているとして予め設定される設定圧力以上ならば 100%、プレチャージ圧と設定圧力とのあいだならば、アキュムレータ油路 42の圧力が大きくなるほどパーセンテイジが高くなるように演算されるが、該蓄圧状態の演算には、必要に応じて、温度補正を行う。

[0032] 次いで、ブーム用操作レバーがブーム上昇側に操作された場合、つまりブーム操作検出手段 53からブーム上昇側操作の検出信号が入力された場合のコントローラ 1 6の制御について説明する。この場合、前記蓄圧状態演算部 61によって演算されるアキュムレータ 36の蓄圧状態によってコントローラ 16の制御が異なるため、まず、蓄圧状態 100%、つまりアキュムレータ 36に充分に蓄圧されている場合について説明する。

[0033] アキュムレータ 36の蓄圧状態 100%でブーム上昇側に操作された場合、コントローラ 16は、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁 17に対し、エンジン回転数に対応したポンプ出力になるよう制御信号を出力すると共に、第二上昇側電磁比例減圧弁 25に対し、第二コントロールバルブ 19の上昇側パイロットポート 19aに、ブーム用操作レバ一の操作量に対応したノィロット圧を出力するように制御信号を出力する。これにより第二コントロールバルブ 19は、ブーム用操作レバーの操作量に対応したストローク分スプールが移動して、上昇側位置 Xに切換わる。而して、第二メインポンプ 10の吐出油が、上昇側位置 Xの第ニコントロールバルブ 19を経由してシリンダヘッド側油路 20 に流れて、ブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aに供給される。

[0034] さらにコントローラ 16は、ハイブリッドポンプ用レギユレータ 35に対し、ハイブリッドポンプ 32の吐出流量がブーム用操作レバーの操作量に対応した流量となるように制御指令を出力すると共に、第三上昇側電油変換弁 38に対して、ブーム操作レバーの操作量に対応した信号値の作動信号を出力する。これにより第三コントロールバルブ 37は、ブーム用操作レバーの操作量に対応したストローク分スプールが移動して、上昇側位置 Xに切換わる。而して、ハイブリッドポンプ 32の吐出油が上昇側位置 Xの第三コントロールバルブ 37を経由してシリンダヘッド側油路 20に流れ、該シリンダへッド側油路 20において前述した第二メインポンプ 10の吐出油と合流して、ブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aに供給される。一方、ブームシリンダ 8のロッド側油室 8bの油は、上昇側位置 Xの第三コントロールバルブ 37を経由して油タンク 11に排出される。

[0035] さらにコントローラ 16は、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁 48に対し、 O N位置 Xに切換わるよう ON信号を出力する。これにより、アキュムレータチェックノレブ 45は、アキュムレータ油路 42からサクシヨン油路 33への油の流れを許容する状態になる。而して、アキュムレータ 36に蓄圧された圧油がサクシヨン油路 33を経由して、ノ、イブリツドポンプ 32の吸入側に供給される。

[0036] また、蓄圧状態 100%でブーム用操作レバーがブーム上昇側に操作された場合、コントローラ 16から第一上昇側、第一下降側電磁比例減圧弁 23、 24にパイロット圧出力の制御信号は出力されず、第一コントロールバルブ 18は中立位置 Nに保持される。これにより、第一メインポンプ 9の吐出油はブームシリンダ 8に供給されないと共に、ネガティブコントロール流量制御によって、第一メインポンプ 9の流量は最小となるように制御される。

[0037] さらに、コントローラ 16から回収用電油変換弁 44に作動信号は出力されず、回収用バルブ 41は、回収油路 40を閉じる閉位置 Nに位置している。これにより、前述した第二コントロールバルブ 19および第三コントロールバルブ 37からの供給圧油がアキュムレータ油路 42およびサクシヨン油路 33に流れることなぐブームシリンダ 8のへッド側油室 8aに供給されるようになって、る。

[0038] 次いで、アキュムレータ 36の蓄圧状態が 0%でブーム上昇側に操作された場合について説明するが、この場合、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁 17、第二上昇側電磁比例減圧弁 25、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁 48、回収用電油変換弁 44に対しては、前述した蓄圧状態 100%でブーム上昇側に操作された場合と同様の制御がなされる。

[0039] さらにコントローラ 16は、蓄圧状態が 0%でブーム上昇側に操作された場合、第一上昇側電磁比例減圧弁 23に対し、第一コントロールバルブ 18の上昇側パイロットポート 18aに、ブーム用操作レバーの操作量に対応したパイロット圧を出力するように制御信号を出力する。これにより第一コントロールバルブ 18は、ブーム用操作レバーの操作量に対応したストローク分スプールが移動して、上昇側位置 Xに切換わる。而して、第一メインポンプ 9の吐出油が、上昇側位置 Xの第一コントロールバルブ 18を経由してシリンダヘッド側油路 20に流れ、該シリンダヘッド側油路 20において第二メインポンプ 10の圧油と合流して、ブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aに供給される。一方、ブームシリンダ 8のロッド側油室 8bの油は、上昇側位置 Xの第一コントロールバルブ 18を経由して油タンク 11に排出される。

[0040] さらにコントローラ 16は、ハイブリッドポンプ用レギユレータ 35に対し、ハイブリッドポンプ 32の吐出流量をゼロにする、つまりハイブリッドポンプ 32の圧油供給を停止するように制御指令を出力する。また、コントローラ 16から第三上昇側、第三下降側電油変換弁 38、 39には作動指令は出力されず、第三コントロールバルブ 37は中立位置 Nに保持される。これにより、ハイブリッドポンプ 32からブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aには圧油供給されな、ようになって、る。

[0041] 一方、アキュムレータ 36の蓄圧状態が 0%〜100%のあいだ（但し、 0%および 100 %は含まず)のときにブーム上昇側に操作された場合、コントローラ 16は、第一上昇側電磁比例減圧弁 23および第三上昇側電油変換弁 38に制御信号を出力して、第一コントロールバルブ 18および第三コントロールバルブ 37を上昇側位置 Xに切換え、これにより、ノ、イブリツドポンプ 32からの供給圧油および第一メインポンプ 9からの供給圧油が合流してブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aに供給されるように制御するが、この場合、アキュムレータ 36の蓄圧状態が少なくなるにつれて、ハイブリッドポンプ 32の吐出流量および第三コントロールバルブ 37のスプールの移動ストロークが小さくなる一方、第一コントロールバルブ 18のスプールの移動ストロークが大きくなるように制御される。つまり、アキュムレータ 36の蓄圧状態が少なくなるにつれて、ハイブリッドポンプ 32からの供給流量が減少する一方、第一メインポンプ 9からの供給流量が増加するようになっている力この場合、ハイブリッドポンプ 32からの供給流量と第一メインポンプ 9からの供給流量とを足して一ポンプ分の流量となるように制御される。

[0042] さらに、蓄圧状態が 0%〜： L00%のぁ、だのときも、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁 17、第二上昇側電磁比例減圧弁 25、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁 48、回収用電油変換弁 44に対しては、前述した蓄圧状態 100%でブーム上昇側に操作された場合と同様の制御がなされる。

[0043] 而して、ブーム 5の上昇時に、アキュムレータ 36の蓄圧状態が 100%のときは、ハイブリツドポンプ 32から供給される一ポンプ分の流量と第二メインポンプ 10から供給されるーポンプ分の流量とが合流してブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aに供給され、また、アキュムレータ 36の蓄圧状態が 0%のときは、ハイブリッドポンプ 32から圧油供給されな、代わりに第一メインポンプ 9から供給される一ポンプ分の流量と、第二メインポンプ 9から供給される一ポンプ分の流量とが合流してヘッド側油室 8aに供給され、さらにアキュムレータ 36の蓄圧状態が 0%〜100%のあいだのときは、ハイブリッドポンプ 32および第一メインポンプ 9から供給される足して一ポンプ分の流量と、第二メインポンプ 10から供給される一ポンプ分の流量とが合流してヘッド側油室 8aに供給されることになる。もって、ブーム 5の上昇時には、アキュムレータ 36の蓄圧状態に関わらず、常に二ポンプ分の流量をヘッド側油室 8aに供給できることになつて、作業部 4の重量負荷に抗するブーム 5の上昇であっても、ブーム用操作レバーの操作量に対応する所望の速度でブーム 5を上昇せしめることができることになる力この場合、上記ハイブリッドポンプ 32は、アキュムレータ 36に蓄圧された高圧の圧油を吸い込んで吐出するため、吸入側と吐出側との差圧が小さぐ第一、第二メインポンプ 9、 10 と比して大幅に少ない所要動力で圧油供給を行うことができる。

[0044] 次に、ブーム用操作レバーがブーム下降側に操作された場合、つまりブーム操作検出手段 53からブーム下降側操作の検出信号が入力された場合のコントローラ 16 の制御について説明する。この場合は、アキュムレータ 36の蓄圧状態によらずコントローラ 16の制御は同一となる。

[0045] つまり、ブーム用操作レバーがブーム下降側に操作された場合、コントローラ 16は、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁 17に対し、ポンプ出力を低減せしめるよう制御信号を出力すると共に、第一下降側電磁比例減圧弁 24に対し、第一コントロールバルブ 18の下降側パイロットポート 18bに、ブーム用操作レバーの操作量に対応したノィロット圧を出力するように制御信号を出力する。これにより、第一コントロールバルブ 18は、ブーム用操作レバーの操作量に対応したストローク分スプールが移動して、下降側位置 Yに切換わる。而して、該下降側位置 Yの再生用弁路 18cを経由して、ブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aからの排出油がロッド側油室 8bに供給されると共に、前述したように、下降側位置 Yのセンタバイパス弁路 18fの通過流量は変化しないため、第一メインポンプ 9の吐出流量は、ネガティブコントロール流量制御によって最小となるように制御される。

尚、第二コントロールバルブ 19は、ブーム 5の下降時には中立位置 Nに保持され、而して、ブームシリンダ 8に対する油給排を行わないと共に、第二メインポンプ 10の吐出流量も、ネガティブコントロール流量制御によって最小となるように制御される。

[0046] さらにコントローラ 16は、ハイブリッドポンプ用レギユレータ 35に対し、ハイブリッドポンプ 32の吐出流量がブーム用操作レバーの操作量に対応した流量となるように制御指令を出力すると共に、第三下降側電油変換弁 39に対して、ブーム操作レバーの操作量に対応した信号値の作動信号を出力する。これにより第三コントロールバルブ 37は、ブーム用操作レバーの操作量に対応したストローク分スプールが移動して、下降側位置 Yに切換わる。而して、ハイブリッドポンプ 32の吐出油が下降側位置 Yの第三コントロールバルブ 37を経由してシリンダロッド側油路 21に流れて、ブームシリンダ 8のロッド側油室 8bに供給される。

[0047] さらにコントローラ 16は、ドリフト低減弁用電磁比例減圧弁 30に対し、 ON位置に切換わるよう ON信号を出力する。これにより、ドリフト低減弁 29は、ブームシリンダ 8 のヘッド側油室 8aからの油排出を許容する状態になる。 [0048] さらにコントローラ 16は、回収用電油変換弁 44に対し、ブーム操作レバーの操作量に対応した信号値の作動信号を出力する。これにより回収用バルブ 41は、ブーム用操作レバーの操作量に対応したストローク分スプールが移動して、回収油路 40を開く開位置 Xに切換わる。而して、ブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aから排出された油は、回収油路 40を経由してアキュムレータ油路 42およびサクシヨン油路 33に流れて、アキュムレータ 36に蓄圧されると共に、ハイブリッドポンプ 32の吸入側に供給されるようになっている力さらにこのとき、コントローラ 16は、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁 48に対し、 ON位置 Xに切換るよう ON信号を出力する。これにより、殆ど圧力損失のない状態で回収油路 40からアキュムレータ油路 42に油を流すことができるようになって!/、る。

[0049] 而して、ブーム 5の下降時には、ハイブリッドポンプ 32からの圧油がブームシリンダ 8のロッド側油室 8bに供給されることになる力この場合、上記ハイブリッドポンプ 32 は、ヘッド側油室 8aから排出された高圧の圧油を吸込んで吐出するため、吸入側と吐出側との差圧が小さぐ第一メインポンプ 9と比して大幅に少ない所要動力で圧油供給を行うことができる。

[0050] 一方、ブーム 5の下降時に、ブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aから排出される油は、作業部 4の有する位置エネルギーにより高圧となっていると共に、ピストン 8cに作用する受圧面積の関係力もロッド側油室 8bへの供給量に対して略 2倍の排出量となる力該ヘッド側油室 8aからの排出油は、ハイブリッドポンプ 32の吸入側に供給されて、前述したようにハイブリッドポンプ 32からロッド側油室 8bに供給されると共に、アキュムレータ 36に蓄圧される。そして、該アキュムレータ 36に蓄圧された圧油は、前述したように、ブーム 5の上昇時にハイブリッドポンプ 32からヘッド側油室 8aに供給されることになる。而して、作業部 4の有する位置エネルギーを、無駄にすることなく回収、再利用できるようになって、る。

尚、ブーム 5の下降時に、ヘッド側油室 8aからの排出油のうち一部は、第一コント口ールバルブ 18の再生用弁路 18cを経由してロッド側油室 8bに供給される。

[0051] 叙述の如く構成された本形態にお!、て、ブームシリンダ 8は、ヘッド側油室 8aの圧力で作業部 4の重量を保持すると共に、ヘッド側油室 8aへの圧油供給およびロッド側油室 8bからの油排出により伸長してブーム 5を上昇せしめ、また、ロッド側油室 8b への圧油供給およびヘッド側油室 8aからの油排出により縮小してブーム 5を下降せしめることになるが、該ブームシリンダ 8の油圧制御システムには、ブーム 5の下降時にブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aから排出された油を蓄圧するアキュムレータ 36 が設けられていると共に、ブームシリンダ 8に圧油供給するためのポンプとして、油タンク 11から油を吸込んで吐出する第一、第二メインポンプ 9、 10と、アキュムレータ 3 6に蓄圧された圧油を吸込んで吐出するハイブリッドポンプ 32とが設けられている。そして、ブーム 5の上昇時に、アキュムレータ 36が充分に蓄圧されている場合には、第二メインポンプ 10からの供給される一ポンプ分の流量とハイブリッドポンプ 32から供給される一ポンプ分の流量とが合流してヘッド側油室 8aに供給される一方、アキュムレータ 36の蓄圧が充分でなくハイブリッドポンプ 32からヘッド側油室 8aへの供給流量が不足する場合には、該不足する流量を第一メインポンプ 9が供給することになる。

[0052] この結果、ブーム 5の上昇時に、ブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aには、第二メインポンプ 10からの一ポンプ分の流量と、ハイブリッドポンプ 32および該ハイブリッドポンプ 32の不足分を補う第一メインポンプ 9からの一ポンプ分の流量とが合流して供給されることになつて、アキュムレータ 36の蓄圧状態に関係なぐ作業部 4の重量負荷に抗する方向のブーム上昇であっても、ブーム用操作レバーの操作量に対応する所望の速度でブーム 5を上昇せしめることができることになる力この場合、上記ハイブリツドポンプ 32は、アキュムレータ 36に蓄圧された高圧の圧油を吸い込んで吐出するため、吸入側と吐出側との差圧が小さぐ少ない所要動力で圧油供給を行うことができ、而して、ブーム 5の下降時にアキュムレータ 36に回収された位置エネルギーをブーム 5の上昇時に再利用できることになつて、省エネルギー化に大きく貢献できる。

[0053] さらに、前記アキュムレータ 36の蓄圧状態は、アキュムレータ用圧力センサ 60から入力されるアキュムレータ油路 42の圧力に基づいて、コントローラ 16に設けられた蓄圧状態演算部 61によって演算されると共に、該蓄圧状態演算部 61で求められたァキュムレータ 36の蓄圧状態の増減変化に対応して、ハイブリッドポンプ 32からブームシリンダ 8への供給流量が増減制御される一方、第一メインポンプ 9からブームシリンダ 8への供給流量は、ハイブリッドポンプ 32からブームシリンダ 8への供給流量が減少するにつれて増加するよう〖こ制御されることになる。

[0054] この結果、ハイブリッドポンプ 32から供給流量と、該ハイブリッドポンプ 32の不足流量を補う第一メインポンプ 9からの供給流量とを、アキュムレータ 36の蓄圧状態に応じて常にバランス良くブームシリンダ 8に供給できると共に、例えば、ブーム 5の上昇時にアキュムレータ 36が空（蓄圧状態 0%)になるまではハイブリッドポンプ 32からのみ圧油供給し、空になった時点で第一メインポンプ 9からの圧油供給に切換えるように構成したもののように、ハイブリッドポンプ 32からの圧油供給と第一メインポンプ 9 力もの圧油供給との切換時にブーム 5の円滑な動作が損なわれてしまうような不具合がなぐ操作性に優れる。

[0055] し力もこの場合、第一メインポンプ 9からブームシリンダ 8への供給流量を制御する第一コントロールバルブ 18と、ハイブリッドポンプ 32からブームシリンダ 8への供給流量を制御する第三コントロールバルブ 37とが設けられているため、第一メインポンプ 9 およびノヽイブリツドポンプ 32からブームシリンダ 8への供給流量を、精度良くコント口一ノレすることができる。

[0056] そのうえ、ハイブリッドポンプ 32の吐出流量は、前記蓄圧状態演算部 61で求められたアキュムレータ 36の蓄圧状態の増減変化に対応して増減制御されるように構成されているから、ハイブリッドポンプ 32の吐出流量を無駄にすることなぐ且つ不足することなくブームシリンダ 8に供給することができる。

[0057] 一方、ブーム 5の下降時に、ブームシリンダ 8のヘッド側油室 8aから排出される圧油は、作業部 4の有する位置エネルギーにより高圧となっていると共に、ピストン 8cに作用する受圧面積の関係力もロッド側油室 8aへの供給量に対して略 2倍の排出量となる力該ヘッド側油室 8aからの排出油は、回収油路 40を経由してアキュムレータ油路 42およびサクシヨン油路 33に流れて、アキュムレータ 36に蓄圧されると共に、ノ、ィブリツドポンプ 32の吸入側に供給される。そしてノ、イブリツドポンプ 32は、回収油路 4 0から供給されるヘッド側油室 8aからの排出油を吸込んでブームシリンダ 8のロッド側油室 8bに供給することになる力この場合にハイブリッドポンプ 32は、ヘッド側油室 8 aから排出される高圧の圧油を吸い込んで吐出するため、吸入側と吐出側との差圧力 S小さぐ少ない所要動力で圧油供給を行うことができる。

[0058] この結果、ブーム 5の下降時にヘッド側油室 8aから排出される圧油は、アキュムレータ 36に蓄圧されて前述したようにブーム 5の上昇時に再利用されると共に、ハイブリツドポンプ 32の吸入側に供給されて該ハイブリッドポンプ 32からロッド側油室 8bに供給されることになり、而して、作業部 4の有する位置エネルギーを、確実に回収、再利用することができることになつて、省エネルギー化に大きく貢献できる。

[0059] しかも、前記ヘッド側油室 8aからの排出油をアキュムレータ油路 42およびサクション油路 33に流す回収油路 40には、ヘッド側油室 8aからの排出油の流量を制御する回収用バルブ 41が配されている。而して、該回収用バルブ 41によってヘッド側油室 8aからの排出流量を制御することで、ブーム 5の下降速度をブーム操作レバーの操作量に対応するよう制御できることになつて、良好な操作性を得ることができる。

[0060] 尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、上記実施の形態では、油圧ショベルのブームシリンダの油圧制御システムを例にとって説明したが、本発明は、作業部を昇降せしめる各種油圧シリンダの油圧制御システムに実施することがでさる。

また、上記実施の形態では、油圧シリンダに圧油供給するポンプとして、ハイブリツドポンプおよび第一メインポンプにカ卩えて第二メインポンプを設け、これにより重量負荷に抗する方向の作業部上昇時に二ポンプ分の流量の圧油供給を行えるようにしたものであるが、第二メインポンプが設けられていない場合であっても、本発明を実施することは可會である。

産業上の利用可能性

[0061] 本発明は、昇降する作業部を備えた作業機械において、作業部の有する位置エネルギーを回収、再利用することができる作業機械における油圧制御システムに有用であって、補助油圧シリンダを設けることなぐ作業部の下降時における通常の油圧シリンダ力の排出油をアキュムレータに蓄圧すると共に、作業部の上昇時には、該アキュムレータに蓄圧された圧油をノヽイブリツドポンプまたは第一メインポンプ力油圧シリンダに供給するため、アキュムレータの蓄圧状態に関係なく油圧供給ができ、さらに、ハイブリッドポンプによって吸入側と吐出側との差圧が小さぐ少ない所要動力で圧油供給を行うことができ、もって、作業部の下降時にアキュムレータに回収された位置エネルギーを作業部の上昇時に再利用できることになつて、省エネルギー化に大きく貢献できる。

Claims

請求の範囲

[1] 作業部を昇降せしめる油圧シリンダと、油タンクから油を吸込んで吐出する第一メインポンプと、作業部の下降時に油圧シリンダの重量保持側油室力排出される油を蓄圧するアキュムレータと、該アキュムレータに蓄圧された圧油を吸込んで吐出するハイブリッドポンプとを備える一方、作業部の上昇時に、前記ハイブリッドポンプの吐出油を油圧シリンダの重量保持側油室に供給するように構成すると共に、ハイブリツドポンプから油圧シリンダへの供給流量が不足する場合に、該不足する流量を第一メインポンプ力油圧シリンダの重量保持側油室に供給するように構成したことを特徴とする作業機械における油圧制御システム。

[2] 油圧制御システムは、油タンクから油を吸込んで吐出する第二メインポンプを備えると共に、作業部の上昇時に、前記第二メインポンプからの供給流量を、ハイブリッドポンプおよび第一メインポンプ力の供給流量に合流して油圧シリンダの重量保持側油室に供給するように構成したことを特徴とする請求項 1に記載の作業機械における油圧制御システム。

[3] 油圧制御システムは、アキュムレータの蓄圧状態を検出するための蓄圧状態検出手段を備えると共に、ノ、イブリツドポンプ力も油圧シリンダへの供給流量は、アキュムレータの蓄圧状態の増減変化に対応して増減制御される一方、第一メインポンプから油圧シリンダへの供給流量は、ハイブリッドポンプから油圧シリンダへの供給流量が減少するにつれて増加するように制御される構成であることを特徴とする請求項 1 または 2に記載の作業機械における油圧制御システム。

[4] 油圧制御システムは、第一メインポンプから油圧シリンダへの供給流量を制御する第一コントロールバルブと、ノ、イブリツドポンプ力油圧シリンダへの供給流量を制御する第三コントロールバルブとを備えることを特徴とする請求項 1乃至 3の何れか一項に記載の作業機械における油圧制御システム。

[5] 油圧制御システムは、アキュムレータの蓄圧状態を検出するための蓄圧状態検出手段を備えると共に、ノ、イブリツドポンプの吐出流量は、アキュムレータの蓄圧状態の増減変化に対応して増減制御されるように構成されることを特徴とする請求項 1乃至 4の何れか一項に記載の作業機械における油圧制御システム。

[6] 油圧制御システムは、作業部の下降時に油圧シリンダの重量保持側油室力排出される圧油を、アキュムレータおよびノ、イブリツドポンプの吸入側に供給する回収油路を備えると共に、ハイブリッドポンプは、作業部の下降時に、前記回収油路から供給される圧油を吸込んで油圧シリンダの反重量保持側油室に供給するように構成されることを特徴とする請求項 1乃至 5の何れか一項に記載の作業機械における油圧制御システム。

[7] 回収油路に、油圧シリンダの重量保持側油室力排出される圧油の流量を制御する回収用バルブを配したことを特徴とする請求項 6に記載の作業機械における油圧制御システム。