(57)【要約】【課題】  ブーム用切換弁のスプールストロークが設定以上になったとき、流体圧モータに導かれる流量を制限して、電動・発電機が定格動力を超えて回転しないようにした建設機械の制御装置を提供することを目的にする。【解決手段】  コントローラＣは、ブーム用切換弁１３のスプールストロークが予め設定されたストローク以上になったとき、回生制御弁Ｓを制御して、ピストン側室２３ａから上記流体圧モータＭに導かれる流路の開度を小さくし、電動・発電機が定格動力を超えて回転するのを防止する。【選択図】  図１
2014025498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンによりピストン側室及びロッド側室が画成されて、上記ピストン側室またはロッド側室に作動流体が供給されることにより伸縮作動してブームを駆動するブームシリンダと、
スプールを有し、上記ピストン側室又はロッド側室に供給する作動流体の供給量を上記スプールのストロークにより調整するブーム用切換弁と、
上記ピストン側室から導かれる戻り流体により回転して電動・発電機を駆動させる流体圧モータと、
上記ピストン側室と上記ブーム用切換弁及び上記流体圧モータとを連通し、上記ピストン側室から上記ブーム用切換弁に供給される作動流体の供給量である第１供給量と上記ピストン側室から上記流体圧モータに供給される作動流体の供給量である第２供給量とを調整する回生制御弁と、
上記スプールのストロークを検出するストローク検出手段と、
上記ストローク検出手段によって検出されたストロークが予め設定されたストロークに一致した又は越えた場合に、上記回生制御弁を制御して上記第２供給量を上記第１供給量よりも減少させるコントローラとを備える建設機械の制御装置。
【請求項２】
ピストンによりピストン側室及びロッド側室が画成されて、上記ピストン側室又はロッド側室に作動流体が供給されることにより伸縮作動してブームを駆動するブームシリンダと、
スプールを有し、上記ピストン側室又はロッド側室に供給する作動流体の供給量を上記スプールのストロークにより調整するブーム用切換弁と、
上記ピストン側室から導かれる戻り流体により回転して、電動・発電機を駆動させる流体圧モータと、
上記ピストン側室と上記ブーム用切換弁及び上記流体圧モータとを連通し、上記ピストン側室から上記ブーム用切換弁に供給される作動流体の供給量と上記ピストン側室から上記流体圧モータに供給される作動流体の供給量とを調整する回生制御弁と、
上記回生制御弁から上記流体圧モータにいたる流路過程に設けられ、上記ピストン側室とタンクとを連通又は遮断するブリードオフ弁と、
上記スプールのストロークを検出するストローク検出手段と、
上記ストローク検出手段によって検出されたストロークがあらかじめ設定されたストロークに一致した又は越えた場合に、上記ブリードオフ弁によって上記ピストン側室とタンクとを連通させるとともに、上記ストロークに応じて上記ブリードオフ弁の開度を制御するコントローラとを備える建設機械の制御装置。
【請求項３】
上記回生制御弁には、パイロット室が設けられるとともにこのパイロット室と対向する側にはスプールを上記パイロット室側へ押圧するばね力を発揮するスプリングが設けられ、上記パイロット室には比例電磁弁を介してパイロット圧源が接続される一方、上記比例電磁弁は上記コントローラに接続されるとともに、
上記コントローラは、上記比例電磁弁を制御して上記回生制御弁のパイロット室にパイロット圧を作用させて、上記回生制御弁の開度を制御する請求項１又は２に記載の建設機械の制御装置。
【請求項４】
上記ブーム用切換弁のスプールストロークが予め設定されたストローク以上になったか否かの設定基準が、電動機の定格動力に基づいて設定される請求項１〜３のいずれか１に記載された建設機械の制御装置。
【請求項５】
上記比例電磁弁は、比例電磁減圧弁である請求項３又は４に記載の建設機械の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブームシリンダの戻り流体を回生流量とする建設機械の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブームシリンダの戻り流体を利用して流体圧モータを回転するとともに、この流体圧モータの回転力で電動・発電機を回す制御装置は、特許文献１に示すように従来から知られている。この従来の装置は、ブームシリンダのピストン側室とブーム用切換弁とを接続する通路過程に回生制御弁が設けられるとともに、この回生制御弁が流体圧モータに接続された回生流路に接続されている。
【０００３】
上記回生制御弁は、ノーマル位置で上記ピストン側室と回生流路との連通が遮断され、切換位置である回生制御位置で、戻り流体の一部が回生流量として回生流路へ供給されるようにしているが、その切り換え過程では、上記回生流路の開度が連続的に変化し、その開度に応じて回生流量が制御されるようにしている。
【０００４】
また、上記回生制御弁は、コントローラの出力信号に応じて開度が制御されるが、当該コントローラは、ブームシリンダを制御する上記ブーム用切換弁のスプールストロークに応じて上記回生制御弁の開度が制御される。すなわち、スプールストロークが大きくなれば、その分、回生制御弁の開度を大きくして、上記流体圧モータに導かれる回生流量を多くする構成にしている。
【０００５】
上記のようにして流体圧モータに流体が供給されると、この流体圧モータが回転するとともに、流体圧モータに連係された電動・発電機が回転して発電される。なお、この電動・発電機には、上記流体圧モータと同軸回転するアシストポンプが連係され、上記電動・発電機の動力でアシストポンプが回転させられる構成にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１７９５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のようにした従来の装置では、ブーム用切換弁のスプールストロークが大きくなればなるほど、回生制御弁の開度が大きくなるが、回生制御弁の開度が大きくなって、流体圧モータの回転が上昇すると、電動・発電機の定格動力を超えることがある。
このように電動・発電機が定格動力を超えてしまうと、電動・発電機の故障の原因になるという問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、ブーム用切換弁のスプールストロークが設定以上になったとき、流体圧モータに導かれる流量を制限して、電動・発電機が定格動力を超えないようにした建設機械の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、ピストンによりピストン側室及びロッド側室が画成されて、上記ピストン側室またはロッド側室に作動流体が供給されることにより伸縮作動してブームを駆動するブームシリンダと、スプールを有し、上記ピストン側室又はロッド側室に供給する作動流体の供給量を上記スプールのストロークにより調整するブーム用切換弁と、上記ピストン側室から導かれる戻り流体により回転して電動・発電機を駆動させる流体圧モータと、
上記ピストン側室と上記ブーム用切換弁及び上記流体圧モータとを連通し、上記ピストン側室から上記ブーム用切換弁に供給される作動流体の供給量である第１供給量と上記ピストン側室から上記流体圧モータに供給される作動流体の供給量である第２供給量とを調整する回生制御弁と、上記スプールのストロークを検出するストローク検出手段と、
上記ストローク検出手段によって検出されたストロークが予め設定されたストロークに一致した又は越えた場合に、上記回生制御弁を制御して上記第２供給量を上記第１供給量よりも減少させるコントローラとを備えた点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ブーム用切換弁のスプールストロークを大きく切り換えたとしても、電動・発電機に定格以上の動力が作用しないので、電動・発電機が故障したりするおそれがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は第１実施形態の回路図である。
【図２】図２は第２実施形態の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示した第１実施形態は、可変容量型の第１，２メインポンプＭＰ１，ＭＰ２が設けられ、第１メインポンプＭＰ１は第１回路系統に接続され、第２メインポンプＭＰ２には第２回路系統に接続されている。
第１メインポンプＭＰ１に接続された第１回路系統には、その上流側から順に、旋回モータを制御する切換弁１、アームシリンダを制御する切換弁２、ブームシリンダＢＣを制御するブーム２速用の切換弁３、予備用アタッチメントを制御する切換弁４および左走行用のモータを制御する切換弁５が接続されている。
【００１３】
上記各切換弁１〜５のそれぞれは、中立流路６及びパラレル通路７を介して第１メインポンプＭＰ１に接続されている。
上記中立流路６であって、左走行モータ用の切換弁５の下流にはパイロット圧を生成するためのパイロット圧制御用の絞り８が設けられている。この絞り８はそこを流れる流量が多ければ、その上流側に高いパイロット圧を生成し、その流量が少なければ低いパイロット圧を生成するものである。
【００１４】
また、上記中立流路６は、上記切換弁１〜５のすべてが中立位置もしくは中立位置近傍にあるとき、第１メインポンプＭＰ１から第１回路系統に供給された流体の全部または一部を、絞り８を介してタンクＴに導くが、このときには絞り８を通過する流量も多くなるので、上記したように高いパイロット圧が生成される。
【００１５】
一方、上記切換弁１〜５がフルストロークの状態で切り換えられると、中立流路６が閉ざされて流体の流通がなくなる。したがって、この場合には、絞り８を流れる流量がなくなり、パイロット圧はゼロに保たれることになる。
ただし、切換弁１〜５の操作量によっては、ポンプ吐出量の一部がアクチュエータに導かれ、一部が中立流路６からタンクＴに導かれることになるので、絞り８は中立流路６に流れる流量に応じたパイロット圧を生成する。言い換えると、絞り８は、切換弁１〜５の操作量に応じたパイロット圧を生成することになる。
【００１６】
また、上記中立流路６であって、切換弁５と絞り８との間にはパイロット流路９が接続されているが、このパイロット流路９は第１メインポンプＭＰ１の傾転角を制御するレギュレータ１０に接続されている。
上記レギュレータ１０は、パイロット流路９のパイロット圧と逆比例して第１メインポンプＭＰ１の傾転角を制御し、第１メインポンプＭＰ１の１回転当たりの押し除け量を制御する。したがって、切換弁１〜５をフルストロークして中立流路６の流れがなくなり、パイロット圧がゼロになれば、第１メインポンプＭＰ１の傾転角が最大になり、その１回転当たりの押し除け量が最大になる。
【００１７】
一方、上記第２メインポンプＭＰ２は第２回路系統に接続されているが、この第２回路系統は、その上流側から順に、右走行用モータを制御する切換弁１１、バケットシリンダを制御する切換弁１２、ブームシリンダＢＣを制御するブーム用切換弁１３およびアームシリンダを２速制御する切換弁１４が接続されている。
【００１８】
上記各切換弁１１〜１４は、中立流路１５を介して第２メインポンプＭＰ２に接続されるとともに、切換弁１１〜１３はパラレル通路１６を介して第２メインポンプＭＰ２に接続されている。
上記中立流路１５であって、切換弁１４の下流側にはパイロット圧制御用の絞り１７が設けられているが、この絞り１７は、第１回路系統の絞り８と全く同様に機能するものである。
【００１９】
そして、上記中立流路１５であって、最下流の切換弁１４と上記絞り１７との間には、パイロット流路１８が接続されているが、このパイロット流路１８は、第２メインポンプＭＰ２の傾転角を制御するレギュレータ１９に接続されている。
【００２０】
上記レギュレータ１９は、パイロット流路１８のパイロット圧と逆比例して第２メインポンプＭＰ２の傾転角を制御し、その１回転当たりの押し除け量を制御する。したがって、切換弁１１〜１４をフルストロークして中立流路１５の流れがなくなり、パイロット圧がゼロになれば、第２メインポンプＭＰ２の傾転角が最大になり、その１回転当たりの押し除け量が最大になる。
【００２１】
上記のようにしてレギュレータ１０，１９に導かれるパイロット圧は、圧力センサー２０，２１で検出されるとともに、この圧力センサー２０，２１で検出されたパイロット圧はコントローラＣに入力される。
また、図中符号Ｅは第１，２メインポンプＭＰ１，ＭＰ２の動力源であるエンジン、２２はエンジンＥに連係したジェネレータである。
【００２２】
上記した各切換弁１〜５，１１〜１４のそれぞれは、図示していないパイロット操作弁のレバーの操作量に応じて発生するパイロット圧によって切り換わるが、このパイロット操作弁には、図示していないストローク検出手段が設けられ、このストローク検出手段は上記コントローラＣに接続されている。そして、上記パイロット操作弁の操作方向及び操作量が上記ストローク検出手段で検出されてコントローラＣに入力される。このコントローラＣは、上記パイロット操作弁のレバー操作量から当該切換弁のスプールストロークを判定するようにしている。
【００２３】
上記ブーム用切換弁１３は、ブームシリンダＢＣのピストン側室２３ａに連通する一方の通路２４と、ロッド側室２３ｂに連通する他方の通路２５とに接続されるとともに、上記一方の通路２４には回生制御弁Ｓが設けられている。
上記ブーム用切換弁１３が図面右側位置である上昇制御位置に切り換えられたときには、パラレル通路１６を経由して供給された第２メインポンプＭＰ２からの圧力流体は一方の通路２４に導かれる。
また、ブームシリンダＢＣのロッド側室２３ｂから他方の通路２５に導かれた戻り流体は、上記上昇制御位置に切り換わったブーム用切換弁１３を経由してタンクＴに戻される。
【００２４】
上記ブーム用切換弁１３が図面左側位置である下降制御位置に切り換えられたときには、パラレル通路１６を経由して供給された第２メインポンプＭＰ２からの圧力流体が他方の通路２５に導かれる。
また、ブームシリンダＢＣのピストン側室２３ａから一方の通路２４に導かれた戻り流体は、上記下降制御位置に切り換わったブーム用切換弁１３を経由してタンクＴに戻される。
【００２５】
そして、上記回生制御弁Ｓには流通路２６，２７が設けられ、一方の流通路２６は、ブーム用切換弁１３とブームシリンダＢＣのピストン側室２３ａとを結ぶ一方の通路２４の通路過程に設けられ、他方の流通路２７は、上記ピストン側室２３ａと流体圧モータＭとを結ぶ回生流路２８との通路過程に設けられている。なお、この回生流路２８は、回生制御弁Ｓと上記ピストン側室２３ａとの間における分岐点２９から分岐し、一方の通路２４に対して並列に接続している。
【００２６】
上記のようにした回生制御弁Ｓは、その一方にスプリング３０が設けられ、他方にパイロット室３１が設けられ、通常は、上記スプリング３０のばね力で図示のノーマル位置を保ち、パイロット室３１にパイロット圧が作用したときに、図面右側位置である回生制御位置に切り換えられる構成にしている。上記ノーマル位置においては、一方の流通路２６が全開し、他方の流通路２７が閉じ、上記回生制御位置においては、一方の流通路２６の開度を最小に保ち、他方の流通路２７の開度を最大に保つ。そして、この回生制御弁Ｓは、上記パイロット圧の大きさとスプリング３０のばね力とがバランスする位置を保ち、そのバランスする位置において一方の流通路２６と他方の流通路２７との開度を制御する。
なお、上記他方の流通路２７が少しでも開いた位置が回生制御弁Ｓの回生制御位置であり、この他方の流通路２７が完全に閉じた位置が回生制御弁Ｓのノーマル位置である。
また、図中符号３２は回生流路２８に設けたチェック弁で、回生制御弁Ｓから流体圧モータＭへの流通のみを許容するものである。
【００２７】
そして、上記回生制御弁Ｓが、スプリング３０のばね力で図示のノーマル位置に保持されているとき、上記一方の流通路２６が全開して他方の流通路２７が閉じられる。
したがって、一方の通路２４に圧力流体が供給されるブームシリンダＢＣの伸長時には、一方の通路２４に供給された圧力流体が、一方の流通路２６を通ってピストン側室２３ａに供給される。
また、当該ブームシリンダＢＣの収縮時に一方の通路２４に戻された流体は、その全量が、一方の流通路２６及び通路２４からブーム用切換弁１３に導かれる。なお、ブームシリンダＢＣから上記回生制御弁Ｓを経由してタンクＴに戻される流量が、この発明の第１供給量である。
【００２８】
上記回生制御弁Ｓのパイロット室３１にパイロット圧が作用すると、当該回生制御弁Ｓが図面右側位置である制御位置に切り換わるが、このときのパイロット室３１に作用するパイロット圧に応じて、回生制御弁Ｓの切り換え量が制御され、上記流通路２６，２７の開度が制御される。
【００２９】
上記パイロット室３１のパイロット圧を制御するのが比例電磁弁３３であるが、この比例電磁弁３３は、その一方にスプリング３４が設けられ、他方にソレノイド３５が設けられ、通常は、図示の閉位置を保持するとともに、ソレノイド３５が励磁されると、開位置に切り換えられる。
そして、上記ソレノイド３５は、コントローラＣに接続されるとともに、このコントローラＣからの信号に応じて当該比例電磁弁３３の開度が制御される。
【００３０】
上記のようにした比例電磁弁３３には、パイロットポンプＰＰが接続されるとともに、上記パイロット室３１と比例電磁弁３３との間には、タンクＴに連通する制御絞り３６が設けられている。
そして、上記コントローラＣは、上記ブーム用切換弁１３のスプールストロークが予め設定されたストローク範囲に達したとき、ソレノイド３５に上記ストロークに応じた信号を出力する。なお、コントローラＣは、ブーム用切換弁１３のスプールストロークを上記ストローク検出手段からの信号に応じて判定する。
【００３１】
上記のようにコントローラＣからの出力信号で比例電磁弁３３のソレノイド３５が励磁すると、その出力信号に応じて比例電磁弁３３の開度が決められる。したがって、比例電磁弁３３の開度に応じて、パイロットポンプＰＰからの吐出流体がパイロット室３１に対して供給されるが、このようにしてパイロットポンプＰＰから供給されたパイロット流体は、制御絞り３６からタンクＴに導かれるので、上記パイロット室３１には、比例電磁弁３３の開度に応じたパイロット圧が作用することになる。
【００３２】
なお、上記比例電磁弁３３に代えて、図示していない比例電磁減圧弁を用いることもできる。このように比例電磁減圧弁を用いたときには、上記制御絞り３６が不要になり、当該比例電磁減圧弁をパイロット室３１に直接接続することになる。
そして、上記のようにパイロット室３１にパイロット圧が作用すると、回生制御弁Ｓが上記パイロット圧の大きさに応じて、一方の流通路２６と他方の流通路２７との開度を制御する。例えば、パイロット圧の大きさが小さいときには、一方の流通路２６が他方の流通路２７よりもその開度が相対的に大きくなり、反対に、パイロット圧が大きくなれば、回生制御弁Ｓがスプリング３０のばね力に打ち勝って完全に切り換われば、一方の流通路２６の開度が最小になり、他方の流通路２７の開度が最大になる。
いずれにしても、他方の流通路２７が開けば、ブームシリンダＢＣからの戻り流体は、この回生制御弁Ｓの上記流通路２７及び回生流路２８を経由して流体圧モータＭに導かれるが、この流体圧モータＭに導かれる流量がこの発明の第２供給量である。したがって、この第２供給量は、上記回生制御弁Ｓの開度に応じて流量が制御されるとともに、この第２供給量に応じて流体圧モータＭの回転数及び電動・発電機ＭＧの回転数も制御されることになる。
【００３３】
上記回生制御弁Ｓの他方の流通路２７が開いて、回生流路２８に圧力流体が導かれると、その圧力流体によって流体モータＭが回転し、この流体モータＭの動力で電動・発電機ＭＧを回転して発電する。電動・発電機ＭＧで発電された電力は、インバータ３７を通ってバッテリ３８に蓄電される構成にしている。
なお、このバッテリ３８はコントローラＣに接続され、コントローラＣがバッテリ３８の蓄電量を監視できるようにしている。
【００３４】
また、電動・発電機ＭＧが定格動力を超えて回転しないようにするために、この第１実施形態では上記ブーム用切換弁１３のスプールストロークの上記設定基準を、上記電動・発電機ＭＧの定格動力に基づいて定めている。
すなわち、ブーム用切換弁１３のストロークが設定範囲内にあるときに、コントローラＣは、ソレノイド３５を制御して、回生制御弁Ｓの他方の流通路２７の開度を維持し、ブームシリンダＢＣからの戻り流体である第２供給量を流体圧モータＭに供給する。ただし、ブーム用切換弁１３のストロークが予め設定した範囲を超えたとき、すなわち上限の設定基準と一致し又はそれを越えたとき、上記回生制御弁Ｓの他方の流通路２７の開度を小さくして、流体圧モータＭに供給される第２供給量を、ブーム用切換弁１３に戻される流量すなわち上記第１供給量よりも少なくする。これによって、流体圧モータＭの回転数を制御するとともに、電動・発電機ＭＧが定格動力を超えて回転しないようにしている。
【００３５】
なお、図中符号ＡＰはアシストポンプで、流体圧モータＭと同軸回転するが、これらアシストポンプＡＰ及び流体圧モータＭは、電動・発電機ＭＧに連係されている。
そして、上記アシストポンプＡＰは、互いに並列にした流路３９，４０を介して、第１，２メインポンプＭＰ１、ＭＰ２に接続し、アシストポンプＡＰの吐出流体を第１，２メインポンプＭＰ１，ＭＰ２に合流させられるようにしている。なお、図中符号４１，４２はチェック弁で、アシストポンプＡＰから第１，２メインポンプＭＰ１，ＭＰ２への流通のみを許容するものである。
【００３６】
上記のようにした流体圧モータＭ及びアシストポンプＡＰのそれぞれには、レギュレータ４３，４４が設けられるとともに、これらレギュレータ４３，４４はコントローラＣに接続され、コントローラＣからの信号に応じて上記流体圧モータＭあるいはアシストポンプＡＰの傾転角が制御される構成にしている。
【００３７】
次にこの第１実施形態の作用を説明する。
上記ブーム用切換弁１３に連係されたパイロット操作弁のレバーを操作して、ブーム用切換弁１３を上記上昇制御位置に切り換えると、コントローラＣは、上記ストローク検出手段からの信号に基づいて、上記レバーの操作方向でブームシリンダＢＣが上昇作業時にあると判定する。
コントローラＣは、ブームシリンダＢＣが上昇作業時にあると判定したときには、比例電磁弁３３のソレノイド３５を非励磁状態にして、当該比例電磁弁３３を閉位置に保つ。
【００３８】
比例電磁弁３３が閉位置に保たれれば、回生制御弁Ｓのパイロット室３１にパイロット圧が作用しないので、当該回生制御弁Ｓは、スプリング３０のばね力の作用で図示のノーマル位置に保たれる。
回生制御弁Ｓがノーマル位置に保たれれば、一方の流通路２６が全開するとともに、他方の流通路２７が閉じられる。
【００３９】
したがって、第２メインポンプＭＰ２から吐出された圧力流体は、ブーム用切換弁１３から一方の通路２４及び回生制御弁Ｓの一方の流通路２６を通って、ブームシリンダＢＣのピストン側室２３ａに供給される。
そして、ブームシリンダＢＣのロッド側室２３ｂの戻り流体は、他方の通路２５及びブーム用切換弁１３を通ってタンクＴに戻される。
これによって、ブームシリンダＢＣは伸長動作することになる。
【００４０】
一方、上記ブーム用切換弁１３に連係されたパイロット操作弁のレバーを操作して、ブーム用切換弁１３を下降制御位置に切り換えると、コントローラＣは、上記ストローク検出手段からの信号に基づき、ブームシリンダＢＣが下降作業時にあると判定する。
コントローラＣは、ブームシリンダＢＣが下降作業時にあると判定したときには、上記ストローク検出手段からの信号に基づき、スプールストロークがあらかじめ設定したストロークの範囲内かどうかを判定する。
【００４１】
もし、ブーム用切換弁１３のスプールストロークが設定範囲内であれば、コントローラＣは、上記スプールストロークに応じて、比例電磁弁３３のソレノイド３５に対する励磁電流を制御し、回生制御弁Ｓのパイロット室３１にパイロット圧を導く。
パイロット室３１にパイロット圧が作用すると、回生制御弁Ｓは、そのパイロット圧に応じて上記回生制御位置に切り換わり、一方の流通路２６と他方の流通路２７との開度が制御される。
【００４２】
そして、コントローラＣは、ブームシリンダＢＣの下降速度が、上記レバーの操作量で決まるオペレータが意図した速度になるように、両流通路２６，２７の合計開度を制御するが、このときには、流通路２６よりも流通路２７の開度の方が大きくなるように制御する。
したがって、下降時のブームシリンダＢＣの戻り流体は、上記分岐点２９で分流して、一方の流通路２６、通路２４及びブーム用切換弁１３を経由してタンクＴに戻される流量と、他方の流通路２７から回生流路２８を経由して流体圧モータＭに供給される流量とに分けられる。
【００４３】
上記のように流体圧モータＭに流体が供給されれば、当該流体圧モータＭが回転するが、このときコントローラＣは、ブームシリンダＢＣの下降速度が、オペレータが意図した速度になるように、流体圧モータＭのレギュレータ４３を作動して、流体圧モータＭのトルクを制御する。
【００４４】
また、上記コントローラＣは、上記パイロット操作弁のレバーの操作量から、ブーム用切換弁１３が、あらかじめ設定したスプールストロークの範囲内にあるかどうかを常に判定する。そして、ブーム用切換弁１３のスプールストロークがあらかじめ設定した範囲を超えたときには、コントローラＣは、比例電磁弁３３のソレノイド３５に対する励磁電流を小さくして、回生制御弁Ｓのパイロット室３１に作用しているパイロット圧を低くする。
【００４５】
上記のようにパイロット室３１に作用するパイロット圧が低くなれば、回生制御弁Ｓは、スプリング３０の作用で移動し、流通路２７の開度を絞るとともに、流通路２６の開度を相対的に大きくする。
上記のように流通路２７の開度が絞られ、流通路２６の開度が相対的に大きくなれば、その分、流体圧モータＭに供給される流量が相対的に少なくなり、流体圧モータＭの回転数が小さくなる。
【００４６】
上記のようにコントローラＣは、ブーム用切換弁１３のスプールストロークを監視し、そのストロークがあらかじめ設定した範囲を超えたとき、回生制御弁Ｓを作動して、流体圧モータＭに供給される流量を少なくするので、電動・発電機ＭＧが定格動力を超えて回転することはない。
【００４７】
なお、上記流体圧モータＭが電動・発電機ＭＧを駆動して発電するときには、コントローラＣは、アシストポンプＡＰのレギュレータ４４を作動させ、当該アシストポンプＡＰの傾転角をゼロにして、アシストポンプＡＰによって無駄な動力が消費されないようにする。
【００４８】
また、流体圧モータＭの動力でアシストポンプＡＰの駆動力をアシストするときには、コントローラＣは、ブームシリンダＢＣの下降速度が、オペレータが意図した速度になるように、流体圧モータＭのレギュレータ４３を作動して当該流体圧モータＭのトルクを制御する。
【００４９】
なお、上記コントローラＣは、バッテリ３８の蓄電量を監視し、それがフル充電の状態にあれば、流体圧モータＭに設けられたレギュレータ４３を動作して、当該流体圧モータＭの傾転角をゼロにする。流体圧モータＭの傾転角がゼロになれば、その負荷もゼロに近くなるが、コントローラＣは、比例電磁弁３３を制御して回生制御弁Ｓの流通路２６及び２７を制御し、上記のように負荷がゼロになっても、ブームシリンダＢＣの下降速度に影響を及ぼさないようにしている。
【００５０】
図２に示した第２実施形態は、回生流路２８にブリードオフ弁ＢＶが設けられるとともに、このブリードオフ弁ＢＶを制御する比例電磁弁４５が設けられた点が第１実施形態と異なるもので、上記以外の構成要素は第１実施形態と同一である。したがって、第１実施形態と同一の構成要素については同一符号を用いるとともに、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
上記ブリードオフ弁ＢＶは、その一方にスプリング４６が設けられ、他方にパイロット室４７が設けられている。そして、上記スプリング４６のばね力の作用で、ブリードオフ弁ＢＶが、通常は、図示のノーマル位置である閉位置を保つとともに、パイロット室４７にパイロット圧が作用すると、当該ブリードオフ弁ＢＶが図面右側位置である制御位置に切り換わる。この制御位置においては、回生流路２８の流量の一部をタンクＴに導くが、この制御位置におけるブリードオフ弁ＢＶの開度は、パイロット室４７に作用するパイロット圧によって制御される。
【００５２】
そして、上記パイロット室４７のパイロット圧を制御するのが比例電磁弁４５である。この比例電磁弁４５は、その一方にスプリング４８が設けられ、他方にソレノイド４９が設けられ、通常は、図示の閉位置を保持するとともに、ソレノイド４９が励磁されると、開位置に切り換えられる。
そして、上記ソレノイド４９は、コントローラＣに接続されるとともに、このコントローラＣからの信号に応じて、上記閉位置から開位置への切り換え過程における開度が制御される。
【００５３】
上記のようにした比例電磁弁４５には、パイロットポンプＰＰが接続されるとともに、上記パイロット室４７と比例電磁弁４５との間には、タンクＴに連通する制御絞り５０が設けられている。
そして、上記コントローラＣは、上記ブーム用切換弁１３のスプールストロークが予め設定されたストローク以上になったとき、上記ソレノイド４９に上記ストロークに応じた信号を出力する。なお、コントローラＣは、ブーム用切換弁１３のスプールストロークを上記したパイロット操作弁に設けられたレバー操作量に応じて判定するのは、第１実施形態と同じである。
【００５４】
上記のようにコントローラＣからの出力信号で比例電磁弁４５のソレノイド４９が励磁すると、その出力信号に応じて比例電磁弁４５の開度が決められる。
したがって、比例電磁弁４５の開度に応じて、パイロットポンプＰＰからの吐出流体が、ブリードオフ弁ＢＶのパイロット室４７に対して供給されるが、このようにしてパイロットポンプＰＰから供給されたパイロット流体は、制御絞り５０からタンクＴに導かれるので、上記パイロット室４７には、比例電磁弁４５の開度に応じたパイロット圧が作用することになる。
【００５５】
上記のようにブリードオフ弁ＢＶのパイロット室４７にパイロット圧が作用すると、そのパイロット圧に応じて、当該ブリードオフ弁ＢＶが制御位置に切り換わり、その制御位置における開度が制御される。
したがって、回生流路２８に供給された流量の一部は、このブリードオフ弁ＢＶを経由してタンクＴに戻される。このように、回生流路２８に供給された流量の一部がタンクＴに戻されるので、流体圧モータＭの回転数が大きくなって、電動・発電機ＭＧが定格動力を超えて回転することがない。したがって、この第２実施形態においても、電動・発電機ＭＧが定格動力を超えて回転して故障するようなことを防止できる。
【００５６】
なお、上記比例電磁弁４５に代えて、図示していない電磁比例減圧弁を用いることもできる。このように電磁比例減圧弁を用いたときには、上記制御絞り５０が不要になり、当該電磁比例減圧弁をパイロット室４７に直接接続することになる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
この発明は、パワーショベルに用いるのに最適である。
【符号の説明】
【００５８】
ＭＰ１      第１メインポンプ
ＭＰ２      第２メインポンプ
１〜５      切換弁
１１〜１４  切換弁
１３        ブーム用切換弁
ＢＣ        ブームシリンダ
２３ａ      ピストン側室
２３ｂ      ロッド側室
２４        一方の通路
２５        他方の通路
２６        一方の流通路
２７        他方の流通路
Ｃ          コントローラ
Ｓ          回生制御弁
Ｍ          流体圧モータ
２８        回生流路
３３        比例電磁弁
ＭＧ        電動・発電機
ＢＶ        ブリードオフ弁
４５        比例電磁弁
【図１】
2014025498.tif 000003
【図２】
2014025498.tif 000004