(57)【要約】【課題】昇降動する作業部の有する位置エネルギーを、確実に回収、再利用できるようにすると共に、回収された位置エネルギーを再利用する場合に、作業部の速度が遅くなってしまうような不具合を回避する。【解決手段】油タンク１１から油を吸込んで吐出する第一メインポンプ９と、作業部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専用ポンプ３２とを備える一方、ブームの上昇時に、専用ポンプ３２の吐出油をヘッド側油室８ａに供給するように構成すると共に、専用ポンプ３２から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９がヘッド側油室８ａに供給するように構成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項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から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専用ポンプとを備える一方、作業部の上昇時に、前記専用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、専用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から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。
【請求項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、専用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。
【請求項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、専用ポンプから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、専用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。
【請求項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、専用ポンプから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。
【請求項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、専用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。
【請求項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から排出される圧油を、アキュムレータおよび専用ポンプの吸入側に供給する回収油路を備えると共に、専用ポンプは、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。
【請求項７】
回収油路に、油圧シリンダの重量保持側油室から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。
【発明の詳細な説明】
【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、油圧ポンプから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いる作業部は位置エネルギーを有しているが、該位置エネルギーは、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って、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から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。）。
【特許文献１】特許第２５８２３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【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。しかも、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、油圧ポンプから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って、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く、作業部の下降時における通常の油圧シリンダから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って左右されると、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って、作業性に劣るという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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から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専用ポンプとを備える一方、作業部の上昇時に、前記専用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、専用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から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から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専用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、該専用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く、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が、上記専用ポンプは、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く、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って、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、専用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、専用ポンプおよび第一メインポンプから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って、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く、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、専用ポンプから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、専用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、専用ポンプから供給流量と、該専用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専用ポンプ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、専用ポンプからの圧油供給と第一メインポンプから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く、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、専用ポンプから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専用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、専用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、専用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から排出される圧油を、アキュムレータおよび専用ポンプの吸入側に供給する回収油路を備えると共に、専用ポンプは、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から排出された圧油は、アキュムレータに蓄圧されると共に、専用ポンプの吸入側に供給されて該専用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になり、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って、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から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って、良好な操作性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
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、１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等の各部から構成され、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等から構成されている。
【０００６】
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８ａ（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が、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いる。
【０００７】
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が、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。
【０００８】
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、第二レギュレータであって、該第一、第二レギュレータ１４、１５は、後述するコントローラ１６によっ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、第二レギュレータ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いる。
【０００９】
一方、前記第一、第二コントロールバルブ１８、１９は、第一、第二ポンプ油路１２、１３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１８、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だけでなく、油圧ショベル１に設けられる他の複数の油圧アクチュエータ（図示しないが、走行モータ、旋回モータ、アームシリンダ、バケットシリンダ等）の圧油供給源となると共に、第一、第二ポンプ油路１２、１３には他の油圧アクチュ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。
【００１０】
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にパイロット圧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、上昇側パイロットポート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、下降側パイロットポート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。
【００１１】
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１８ｃ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って、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、ヘッド側油室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。
【００１２】
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、上昇側パイロットポート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いる。
【００１３】
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って、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、これによって、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。
【００１４】
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が、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のときの通過流量から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、第二レギュレータ１４、１５に入力されて、センタバイパス弁路１８ｆ、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っている。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いる。
【００１５】
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から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が、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。
【００１６】
一方、３２は専用ポンプであって、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に連結されているが、該専用ポンプ３２は、サクション油路３３から供給される油を吸込んで専用ポンプ油路３４に吐出すると共に、専用ポンプ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専用ポンプ用レギュレータ３５によって行われるように構成されている。
【００１７】
ここで、前記サクション油路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、専用ポンプ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、専用ポンプ油路３４に吐出するようになっている。
【００１８】
３７は前記専用ポンプ油路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、専用ポンプ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。
【００１９】
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、専用ポンプ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、専用ポンプ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。
【００２０】
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から第三上昇側、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、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いる。
【００２１】
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、回収用バルブ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と前記サクション油路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およびサクション油路３３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およびサクション油路３３に供給することができるようになっている。
【００２２】
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に位置しているが、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いる。
【００２３】
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のヘッド側油室８ａから回収油路４０を経由してアキュムレータ油路４２およびサクション油路３３に流れる油の流量制御がなされるように構成されている。
【００２４】
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が、これに限定されることなく、例えばピストン型のものであっても良い。
【００２５】
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から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が、アキュムレータ３６からサクション油路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に位置しているときには阻止し、ＯＮ位置Ｘに位置してい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ＯＦＦ位置Ｎ、ＯＮ位置Ｘの何れであっても許容されるが、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に位置している状態では、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。
【００２６】
さらに、４９は前記サクション油路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。
【００２７】
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から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、サクション油路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いる。
【００２８】
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って、図４のブロック図に示すごとく、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、専用ポンプ３２の吐出圧を検出するべく専用ポンプ油路３４に接続される第三吐出側圧力センサ５６、専用ポンプ３２の吸入側の圧力を検出するべくサクション油路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、専用ポンプ用レギュレータ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。
【００２９】
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）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、現在のアキュムレータ３６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。
【００３０】
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１６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。
【００３１】
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の第二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。
【００３２】
さらにコントローラ１６は、専用ポンプ用レギュレータ３５に対し、専用ポンプ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、専用ポンプ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、該シリンダヘッド側油路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。
【００３３】
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、ＯＮ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バルブ４５は、アキュムレータ油路４２からサクション油路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ョン油路３３を経由して、専用ポンプ３２の吸入側に供給される。
【００３４】
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。
【００３５】
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およびサクション油路３３に流れることなく、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なっている。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
さらにコントローラ１６は、専用ポンプ用レギュレータ３５に対し、専用ポンプ３２の吐出流量をゼロにする、つまり専用ポンプ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、専用ポンプ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いようになっている。
【００３９】
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、専用ポンプ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、専用ポンプ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、専用ポンプ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が、この場合、専用ポンプ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。
【００４０】
さらに、蓄圧状態が０％〜１００％のあいだのときも、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。
【００４１】
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、専用ポンプ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から供給される一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、専用ポンプ３２から圧油供給されない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、専用ポンプ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って、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が、この場合、上記専用ポンプ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く、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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、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。
【００４４】
さらにコントローラ１６は、専用ポンプ用レギュレータ３５に対し、専用ポンプ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、専用ポンプ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。
【００４５】
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Ｘ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。
【００４６】
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およびサクション油路３３に流れて、アキュムレータ３６に蓄圧されると共に、専用ポンプ３２の吸入側に供給されるようになっているが、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いる。
【００４７】
而して、ブーム５の下降時には、専用ポンプ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が、この場合、上記専用ポンプ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く、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。
【００４８】
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からロッド側油室８ｂへの供給量に対して略２倍の排出量となるが、該ヘッド側油室８ａからの排出油は、専用ポンプ３２の吸入側に供給されて、前述したように専用ポンプ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の上昇時に専用ポンプ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いる。
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、第一コントロールバルブ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。
【００４９】
叙述の如く構成された本形態において、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３６に蓄圧された圧油を吸込んで吐出する専用ポンプ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専用ポンプ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専用ポンプ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。
【００５０】
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、専用ポンプ３２および該専用ポンプ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って、アキュムレータ３６の蓄圧状態に関係なく、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が、この場合、上記専用ポンプ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く、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って、省エネルギー化に大きく貢献できる。
【００５１】
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で求められたアキュムレータ３６の蓄圧状態の増減変化に対応して、専用ポンプ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、専用ポンプ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に制御されることになる。
【００５２】
この結果、専用ポンプ３２から供給流量と、該専用ポンプ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％）になるまでは専用ポンプ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、専用ポンプ３２からの圧油供給と第一メインポンプ９から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く、操作性に優れる。
【００５３】
しかもこの場合、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、専用ポンプ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および専用ポンプ３２からブームシリンダ８への供給流量を、精度良くコントロールすることができる。
【００５４】
そのうえ、専用ポンプ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、専用ポンプ３２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ブームシリンダ８に供給することができる。
【００５５】
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からロッド側油室８ａへの供給量に対して略２倍の排出量となるが、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およびサクション油路３３に流れて、アキュムレータ３６に蓄圧されると共に、専用ポンプ３２の吸入側に供給される。そして専用ポンプ３２は、回収油路４０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が、この場合に専用ポンプ３２は、ヘッド側油室８ａ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が小さく、少ない所要動力で圧油供給を行うことができる。
【００５６】
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、専用ポンプ３２の吸入側に供給されて該専用ポンプ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って、省エネルギー化に大きく貢献できる。
【００５７】
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って、良好な操作性を得ることができる。
【００５８】
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きる。
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、専用ポンプおよび第一メインポンプに加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能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【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】
【００６０】
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    専用ポンプ
３５    専用ポンプ用レギュレータ
３６    アキュムレータ
３７    第三コントロールバルブ
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
【図１】
2008014468.tif 000003
【図２】
2008014468.tif 000004
【図３】
2008014468.tif 000005
【図４】
2008014468.tif 000006