(57)【要約】【課題】作業部の上昇時にアキュムレータの蓄圧油を吸込んで油圧シリンダの重量保持側油室に供給すると共に、作業部の下降時に油圧シリンダの重量保持側油室からの排出油を吸込んで反重量保持側油室に供給するハイブリッドポンプを設けてなる作業機械の制御システムにおいて、ハイブリッドポンプの消費トルクが増大してしまうことを回避して、所期の燃費低減を達成できるようにする。【解決手段】ブームの上昇時、下降時に、ハイブリッドポンプに供給されるトルクが、ブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhu、ブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhdを越えないように、ハイブリッドポンプの容量制御を行う構成にした。【選択図】図１６
2008185099.tif 000002
【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、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、作業部の上昇時に前記アキュムレータに蓄圧された油を吸込んで油圧シリンダの重量保持側油室に供給するハイブリッドポンプとを設けてなる作業機械の制御システムにおいて、前記ハイブリッドポンプは、制御装置から出力される制御指令によってハイブリッドポンプの容量を可変せしめる容量可変手段を備える一方、前記制御装置は、作業部の上昇時に、ハイブリッドポンプに供給されるトルクが、予め設定される上昇時出力制限値に基づいて求められる上昇時トルク制限値を越えないように、ハイブリッドポンプの容量制御を行うことを特徴とする作業機械における制御システム。
【請求項２】
制御装置は、アキュムレータの蓄圧量の増減に応じて、ハイブリッドポンプへの供給トルクを増減せしめるようにハイブリッドポンプの容量制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の作業機械における制御システム。
【請求項３】
制御装置は、上昇時出力制限値とエンジン回転数とアキュムレータの蓄圧量とに基づいて、作業部の上昇時にハイブリッドポンプに供給される目標トルクを演算するトルク演算手段と、該トルク演算手段で演算された目標トルクとハイブリッドポンプの吐出圧とに基づいてハイブリッドポンプの目標容量を演算するポンプ容量制御手段とを有す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制御システム。
【請求項４】
ハイブリッドポンプは、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一方、制御装置は、作業部の下降時に、ハイブリッドポンプに供給されるトルクが、予め設定される下降時出力制限値に基づいて求められる下降時トルク制限値を越えないように、ハイブリッドポンプの容量制御を行う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制御システム。
【請求項５】
制御装置は、下降時出力制限値とエンジン回転数とに基づいて、作業部の下降時にハイブリッドポンプに供給される目標トルクを演算するトルク演算手段と、該トルク演算手段で演算された目標トルクとハイブリッドポンプの吐出圧とに基づいてハイブリッドポンプの目標容量を演算するポンプ容量制御手段とを有することを特徴とする請求項４に記載の作業機械における制御システム。
【請求項６】
作業機械の制御システムは、複数の油圧アクチュエータと、エンジンからトルクが供給され、油タンクの油を吸込んで前記油圧アクチュエータに供給するメインポンプと、エンジン回転数及びエンジンからメインポンプに供給されるトルクを制御する制御装置とを備えると共に、該制御装置は、ハイブリッドポンプから油圧シリンダへの圧油供給時に、エンジンからメインポンプへの供給トルクを、ハイブリッドポンプから油圧シリンダへの非圧油供給時よりも低減せしめるトルク低減制御を行う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制御システム。
【請求項７】
制御装置は、ハイブリッドポンプから油圧シリンダへの圧油供給時に、エンジン回転数を、ハイブリッドポンプから油圧シリンダへの非圧油供給時よりも低減せしめるエンジン回転数低減制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の作業機械における制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業部を昇降せしめる油圧シリンダを備えた作業機械における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、作業部昇降用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油室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、作業部昇降用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、作業部の有する位置エネルギーの一部しか回収されないことになる。しかも、アキュムレータに蓄圧された圧油を補助油圧シリンダに供給するにあたり、該供給圧油の圧力や流量を制御するための油圧機器が設けられていない。このため、作業部の上昇速度を正確にコントロールすることができず、作業性に劣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、作業部昇降用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、油圧ポンプを介して作業部昇降用油圧シリンダに供給するように構成することが提唱される。この場合、上記油圧ポンプには、アキュムレータの高圧の蓄圧油によってトルクが供給されることになる。
ところで、一般に、油圧ショベルやクレーン等の作業機械には、作業部昇降用油圧シリンダだけでなく、走行モータや旋回モータ、あるいは作業部を前後せしめる油圧シリンダ等の複数の油圧アクチュエータが設けられると共に、これら油圧アクチュエータに圧油供給するべく、エンジンから供給されるトルクによって駆動する油圧ポンプ（メインポンプ）が設けられている。このように、エンジンからトルク供給される油圧ポンプが設けられている作業機械において、前述したようにアキュムレータの蓄圧油を油圧ポンプを介して作業部昇降油圧シリンダに供給するように構成する場合、作業機械には、複数の油圧ポンプにトルクを供給するトルク供給源として、エンジンとアキュムレータとが設けられていることになる。
しかるに、前記トルク供給源としてエンジンとアキュムレータとが設けられている場合、作業機械全体が消費するトルクとしては、エンジンからの供給トルクにアキュムレータからの供給トルクがプラスされることになって、作業機械全体としてのトルク消費量が増加してしまい、所期の燃費低減を達成できないという問題がある。さらに、アキュムレータから油圧ポンプに供給できるトルクは、アキュムレータの蓄圧量の増減によって変動するため、これに対応した制御を行う必要があり、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、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、作業部の上昇時に前記アキュムレータに蓄圧された油を吸込んで油圧シリンダの重量保持側油室に供給するハイブリッドポンプとを設けてなる作業機械の制御システムにおいて、前記ハイブリッドポンプは、制御装置から出力される制御指令によってハイブリッドポンプの容量を可変せしめる容量可変手段を備える一方、前記制御装置は、作業部の上昇時に、ハイブリッドポンプに供給されるトルクが、予め設定される上昇時出力制限値に基づいて求められる上昇時トルク制限値を越えないように、ハイブリッドポンプの容量制御を行うことを特徴とする作業機械における制御システムである。
そして、この様にすることにより、作業部の上昇時にハイブリッドポンプに供給されるトルクは、上昇時トルク制限値を越えないように制限されることになり、而して、アキュムレータからトルク供給されるハイブリッドポンプが設けられていても、該ハイブリッドポンプの消費トルクを抑えることができると共に、アキュムレータの蓄圧油からトルク供給される分、エンジンからの供給トルクを低減できることになって、低燃費化を確実に達成することができる。
請求項２の発明は、制御装置は、アキュムレータの蓄圧量の増減に応じて、ハイブリッドポンプへの供給トルクを増減せしめるようにハイブリッドポンプの容量制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の作業機械における制御システムである。
そして、この様にすることにより、アキュムレータからハイブリッドポンプに供給されるトルクを、効率よく使用することができる。
請求項３の発明は、制御装置は、上昇時出力制限値とエンジン回転数とアキュムレータの蓄圧量とに基づいて、作業部の上昇時にハイブリッドポンプに供給される目標トルクを演算するトルク演算手段と、該トルク演算手段で演算された目標トルクとハイブリッドポンプの吐出圧とに基づいてハイブリッドポンプの目標容量を演算するポンプ容量制御手段とを有す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、作業部の上昇時のハイブリッドポンプの容量は、トルク演算手段において上昇時出力制限値とエンジン回転数とアキュムレータの蓄圧量とに基づいて演算された目標トルクを基にして、ポンプ容量制御手段においてハイブリッドポンプの吐出圧に応じた容量となるように演算されることになって、ハイブリッドポンプの目標容量を的確に演算することができる。
請求項４の発明は、ハイブリッドポンプは、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一方、制御装置は、作業部の下降時に、ハイブリッドポンプに供給されるトルクが、予め設定される下降時出力制限値に基づいて求められる下降時トルク制限値を越えないように、ハイブリッドポンプの容量制御を行う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、作業部の下降時にハイブリッドポンプに供給されるトルクは、下降時トルク制限値を越えないように制限されることになり、而して、油圧シリンダの排出油からトルク供給されるハイブリッドポンプが設けられていても、該ハイブリッドポンプの消費トルクを抑えることができると共に、油圧シリンダの排出油からトルク供給される分、エンジンからの供給トルクを低減できることになって、低燃費化を確実に達成することができる。
請求項５の発明は、制御装置は、下降時出力制限値とエンジン回転数とに基づいて、作業部の下降時にハイブリッドポンプに供給される目標トルクを演算するトルク演算手段と、該トルク演算手段で演算された目標トルクとハイブリッドポンプの吐出圧とに基づいてハイブリッドポンプの目標容量を演算するポンプ容量制御手段とを有することを特徴とする請求項４に記載の作業機械における制御システムである。
そして、この様にすることにより、作業部の下降時のハイブリッドポンプの容量は、トルク演算手段において下降時出力制限値とエンジン回転数とに基づいて演算された目標トルクを基にして、ポンプ容量制御手段においてハイブリッドポンプの吐出圧に応じた容量となるように演算されることになって、ハイブリッドポンプの目標容量を的確に演算することができる。
請求項６の発明は、作業機械の制御システムは、複数の油圧アクチュエータと、エンジンからトルクが供給され、油タンクの油を吸込んで前記油圧アクチュエータに供給するメインポンプと、エンジン回転数及びエンジンからメインポンプに供給されるトルクを制御する制御装置とを備えると共に、該制御装置は、ハイブリッドポンプから油圧シリンダへの圧油供給時に、エンジンからメインポンプへの供給トルクを、ハイブリッドポンプから油圧シリンダへの非圧油供給時よりも低減せしめるトルク低減制御を行う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圧油供給時には、エンジンからメインポンプへの供給トルクが低減することになり、而して、作業機械全体としての消費トルクの増加を確実に抑えることができて、低燃費化に大きく貢献できる。
請求項７の発明は、制御装置は、ハイブリッドポンプから油圧シリンダへの圧油供給時に、エンジン回転数を、ハイブリッドポンプから油圧シリンダへの非圧油供給時よりも低減せしめるエンジン回転数低減制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の作業機械における制御システムである。
そして、この様にすることにより、エンジンからメインポンプへの供給トルクの低減に対応してエンジン回転数も低減することになり、而して、更なる低燃費化を達成できる。
【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スティック６、該スティック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（本発明の作業部を昇降せしめる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への圧油供給及びロッド側油室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への圧油供給及びヘッド側油室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、該ブーム５の昇降によって作業部４全体が昇降すると共に、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回収、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。
ここで、第一、第二メインポンプ９、１０は、前記ブームシリンダ８だけでなく、油圧ショベル１に設けられる各種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、スティックシリンダ、バケットシリンダ等）の油圧供給源となる可変容量型の油圧ポンプであって、これら第一、第二メインポンプ９、１０は、本発明のメインポンプに相当し、エンジンＥから供給されるトルクによって駆動する。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、後述する制御装置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Ｅから第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクを制御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、後述するように第一、第二コントロールバルブ１８、１９のセンタバイパス弁路１８ｆ、１９ｂの開口量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、第一、第二メインポンプ９、１０は、前述したように、油圧ショベル１に設けられる各種油圧アクチュエータの圧油供給源となるため、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、制御装置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１８ａ、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が、該パイロット圧は、制御装置１６から出力される制御信号値の増減に対応して増減するように設定されている。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への給排流量の増減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は制御装置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及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に連結される可変容量型ポンプであるが、該ハイブリッドポンプ３２は、サクション油路３３から供給される油を吸込んでハイブリッドポンプ油路３４に吐出すると共に、ハイブリッドポンプ３２の容量制御は、制御装置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ュレータ（本発明の容量可変手段に相当する）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の蓄圧油或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いる。而して、ハイブリッドポンプ３２は、アキュムレータ３６の蓄圧油或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ハイブリッドポンプ油路３４に吐出することになるが、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にトルクを供給することになり、而して、ハイブリッドポンプ３２には、エンジンＥだけでなくアキュムレータ３６の蓄圧油或いはヘッド側油室８ａからの排出油によってトルクが供給されるようになっている。
【００１８】
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、制御装置１６からの制御信号に基づいて、ハイブリッドポンプ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。
【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、制御装置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に制御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に制御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、該スプールの移動ストロークによって、第一下降側位置Ｙ１または第二下降側位置Ｙ２に切換わるが、第一下降側位置Ｙ１の第三コントロールバルブ３７は、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に供給し、また、第二下降側位置Ｙ２の第三コントロールバルブ３７は、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に供給すると共に、ヘッド側油室８ａからシリンダヘッド側油路２０に排出された油をリターン油路２２を経由して油タンク１１に流す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、制御装置１６から第三上昇側、第三下降側電油変換弁３８、３９に入力される制御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への給排流量の増減制御がなされるように構成されている。
【００２１】
ここで、前記第三コントロールバルブ３７の第一下降側位置Ｙ１、第二下降側位置Ｙ２のスプールの移動ストロークと、ハイブリッドポンプ３２の吐出油をブームシリンダ８のロッド側油室８ｂに供給する供給用弁路３７ａの開口量、およびヘッド側油室８ａからの排出油を油タンクに流す排出用弁路３７ｂの開口量との関係を図４に示すが、該図４に示される如く、第三コントロールバルブ３７は、スプールの移動ストロークが増加するに伴って、第一下降側位置Ｙ１から第二下降側位置Ｙ２に切換わると共に、供給用弁路３７ａの開口量は、スプールの移動ストロークが大きくなるにつれて大きくなる一方、排出用弁路３７ｂは、スプールの移動ストロークが第一下降側位置Ｙ１の範囲内では閉じている（つまり、第一下降側位置Ｙ１の第三コントロールバルブ３７は、ヘッド側油室８ａからの排出油を油タンク１１に流さない）が、第二下降側位置Ｙ２に切換わった以降は、スプールの移動ストロークが大きくなるにつれて開口量が大きくなるように構成されている。
【００２２】
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及びサクション油路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及びサクション油路３３に供給することができるようになっている。
【００２３】
前記回収用バルブ４１は、制御装置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に制御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に制御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。
【００２４】
前記回収用バルブ４１のスプールの移動ストロークは、制御装置１６から回収用電油変換弁４４に入力される制御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及びサクション油路３３に流れる流量の増減制御がなされるように構成されている。
【００２５】
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。
【００２６】
前記アキュムレータチェックバルブ４５は、アキュムレータ３６に対する油の給排制御を行うバルブであって、ポペット弁４７と、制御装置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のバネ室４７ａに導入されないため、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。
【００２７】
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。
【００２８】
前記タンクチェックバルブ５０は、ポペット弁５１と、制御装置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及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。
【００２９】
一方、前記制御装置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５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及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、アキュムレータ３６の封入ガス温度を検出するアキュムレータ用温度センサ６１、後述するアクセルダイヤル６２、エンジンＥの回転数を検出するエンジン回転数センサ６３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、ハイブリッド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、エンジンＥを電子制御するエンジンコントローラ６４等に制御信号を出力する。
ここで、前記アクセルダイヤル６２は、エンジンＥの目標回転数（無負荷時のエンジン回転数）と、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０に供給される目標トルクとを設定するために、オペレータが操作する設定用操作具であるが、該設定用操作具としては、本実施の形態のようなダイヤル式の操作具に限定されることなく、例えばレバー式のものであっても良く、また、目標回転数設定用の設定用操作具と目標トルク設定用の設定用操作具とが別々に設けられていても良い。
【００３０】
次いで、前記制御装置１６に設けられる各種演算部や制御部について説明する。まず、６５は標準目標設定部であって、該標準目標設定部６５は、図６に示す如く、前記アクセルダイヤル６２のダイヤル値を入力すると共に、該ダイヤル値と、標準目標エンジン回転数Ｎｓ及びメインポンプ標準目標トルクＴmsとの関係が設定された標準目標設定テーブル６６を有している。そして、標準目標設定部６５は、前記標準目標設定テーブル６６を用いて、アクセルダイヤル６２のダイヤル値に対応した標準目標エンジン回転数Ｎｓ及びメインポンプ標準目標トルクＴmsを求め、該標準目標エンジン回転数Ｎｓ及びメインポンプ標準目標トルクＴmsを出力する。
【００３１】
ここで、前記標準目標エンジン回転数Ｎｓ、及びメインポンプ標準目標トルクＴmsは、アクセルダイヤル６２のダイヤル値に対応して設定されるエンジンＥの標準の目標回転数、及び該標準目標回転数に応じてエンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０に供給される標準の目標トルクであって、本実施の形態では、前記図６の標準目標設定テーブル６６に示すごとく、アクセルダイヤル６２のダイヤル値は、「１」〜「１０」の１０段階設けられていると共に、該ダイヤル値が最大、つまり「１０」のときに標準目標エンジン回転数Ｎｓ及びメインポンプ標準目標トルクＴmsも最大で、ダイヤル値を下げると、標準目標エンジン回転数Ｎｓ及びメインポンプ標準目標トルクＴmsも下がるように設定されている。尚、前記図６に示した標準目標設定テーブル６６において、各ダイヤル値におけるメインポンプ標準目標トルクＴmsは、ダイヤル値が「１０」のときのメインポンプ標準目標トルクＴmsを１００％としたパーセンテイジで示されている。また、前記図６の標準目標設定テーブル６６に示した標準目標エンジン回転数Ｎｓ及びメインポンプ標準目標トルクＴmsの値は一例であって、これらの値は、エンジン性能や機体にかかる負荷の大きさ等に対応して適宜設定される。
【００３２】
一方、６７はアキュムレータ３６の蓄圧量を演算する蓄圧量演算部であって、該蓄圧量演算部６７により演算されるアキュムレータ３６の蓄圧量は、本実施の形態では、予め設定される蓄圧開始設定圧（プレチャージ圧）を越えてアキュムレータ３６に蓄圧された圧力であるが、該蓄圧圧力の演算を行うにあたり、まず、蓄圧量演算部６７は、図７のブロック図に示す如く、アキュムレータ用温度センサ６１により検出される現在のアキュムレータ３６の封入ガス温度Ｔ［℃］を入力し、該封入ガス温度Ｔ［℃］の単位を絶対温度［Ｋ］に変換して、演算ブロック６８に出力する。該演算ブロック６８は、前記絶対温度に変換された封入ガス温度Ｔ［Ｋ］と、２０［℃］（２９３［Ｋ］）におけるアキュムレータ３６の蓄圧開始設定圧Ｐｏとを入力し、ボイル・シャルルの法則を用いて、現在の封入ガス温度Ｔ［Ｋ］におけるアキュムレータ３６の蓄圧開始設定圧Ｐaoを演算（Ｐao＝Ｔ［Ｋ］×Ｐｏ／２９３［Ｋ］）し、減算器６９に出力する。該減算器６９は、前記現在の封入ガス温度Ｔ［Ｋ］におけるアキュムレータ３６の蓄圧開始設定圧Ｐaoと、アキュムレータ用圧力センサ６０により検出される現在のアキュムレータ３６の圧力Ｐａとを入力し、該アキュムレータ圧力Ｐａから蓄圧開始設定圧Ｐaoを減ずることで現在のアキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰを求め（ΔＰ＝Ｐａ−Ｐao）、最大値選択器７０に出力する。該最大値選択器７０は、計測誤差等により蓄圧圧力ΔＰとしてマイナスの値が出力されないように、前記減算器６９で演算された蓄圧圧力ΔＰの値と「０」とのうち大きい方を選択し、該選択した値をアキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰとして出力する。
【００３３】
また、７１は操作要求ポンプ容量演算部であって、該操作要求ポンプ容量演算部７１は、図８のブロック図に示す如く、ブーム操作検出手段５３から出力されるブーム用操作レバーの操作信号を入力し、ゲインコントロール７２によって操作要求ポンプ容量ＤＲを演算する。該操作要求ポンプ容量ＤＲは、ブーム用操作レバーの操作量によって要求されるポンプ容量であって、ブーム用操作レバーの操作量の増加に伴い増加するように設定されると共に、ブーム上昇側に操作された場合は「正」の値で、また、ブーム下降側に操作された場合は「負」の値で出力されるように設定されている。
【００３４】
さらに、７３は分担割合演算部であって、該分担割合演算部７３は、図９のブロック図に示す如く、前記蓄圧量演算部６７によって演算される蓄圧圧力ΔＰと、ブーム５の上昇時における第一メインポンプ９のアシスト割合α（α＝「０」〜「１」）との関係を設定したアシストテーブル７４を有している。そして、分担割合演算部７３は、上記アシストテーブル７４に基づいてアシスト割合αを求めるが、該アシスト割合αは、本実施の形態では、蓄圧圧力ΔＰが、アキュムレータ３６の蓄圧量が充分であるときの圧力として予め設定される高設定圧ＰＨに達しているときには「０」、アキュムレータ３６の蓄圧量が殆どないときの圧力として予め設定される低設定圧ＰＬ以下の場合には「１」、上記高設定圧ＰＨと低設定圧ＰＬとの間のときは、蓄圧圧力ΔＰが減少するにつれてアシスト割合αが高くなるように設定されている。さらに分担割合演算部７３は、「１」から前記アシスト割合αを減ずることで、ブーム５の上昇時におけるハイブリッドポンプ３２の供給割合β（β＝１−α）を演算する。そして、これらアシストテーブル７４に基づいて求められたアシスト割合α及び供給割合βは、ブーム用操作レバーがブーム上昇側に操作された場合に、分担割合演算部７３から出力される。一方、ブーム用操作レバーがブーム下降側に操作された場合、分担割合演算部７３から出力されるアシスト割合α及び供給割合βは、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰに関わらず常に「１」となるように設定されている。
【００３５】
さらに、９８は機体持ち上げ動作判断部であって、該機体持ち上げ動作判断部９８は、図１０のブロック図に示す如く、シリンダロッド側圧力センサ５９により検出されるブームシリンダ８のロッド側油室８ｂの圧力ＰＢＲ（以下、ロッド側圧力ＰＢＲと称する）と、シリンダヘッド側圧力センサ５８により検出されるブームシリンダ８のヘッド側油室８ａの圧力ＰＢＨ（以下、ヘッド側圧力ＰＢＨと称する）とを入力し、これらロッド側圧力ＰＢＲとヘッド側圧力ＰＢＨとの差圧ΔＰＢ（ΔＰＢ＝ＰＢＲ−ＰＢＨ）を減算器９９で求め、該減算器９９で求められた差圧ΔＰＢに基づいて、動作判断テーブル１００により機体持ち上げ動作時であるか否かを判断する。そして、機体持ち上げ動作時であると判断された場合には、機体持ち上げ動作ＯＮの信号を出力し、また、機体持ち上げ動作時でないと判断された場合には、機体持ち上げ動作ＯＦＦの信号を出力する。
【００３６】
ここで、前記機体持ち上げ動作とは、油圧ショベル１において、窪みや軟弱地盤から脱出する場合や、下部走行体２を構成するクローラに泥や砂利が詰まったときにクローラを片方づつ持ち上げて空回りさせるような場合に、バケット７を接地させた状態でブーム５をさらに下降操作（ブームシリンダ８の縮小操作）することでブーム５を機体本体に対して相対的に下降せしめ、これにより機体本体を持ち上げる動作のことである（図１１参照）。該機体持ち上げ動作を行うには、機体本体の重量に抗してブーム５の下降操作を行うことになるため、ブームシリンダ８のロッド側圧力ＰＢＲからヘッド側圧力ＰＢＨを減じた差圧ΔＰＢが大きくなる。そこで、前記機体持ち上げ動作判断部９８の動作判断テーブル１００では、上記差圧ΔＰＢが予め設定される第一所定圧ΔＰＢ１以下の場合は、機体持ち上げ動作を行っていないと判断して、機体持ち上げ動作ＯＦＦの信号を出力する一方、上記差圧ΔＰＢが予め設定される第二所定圧ΔＰＢ２以上の場合には、機体持ち上げ動作を行っていると判断して、機体持ち上げ動作ＯＮ信号を出力する。尚、本実施の形態では、前記差圧ΔＰＢが第一設定圧ΔＰＢ１と第二設定圧ΔＰＢ２の間は、差圧ΔＰＢの上昇時にはＯＦＦ、差圧ΔＰＢの下降時にはＯＮとなるように設定されている。
【００３７】
一方、７５は第一コントロールバルブ制御部であって、該第一コントロールバルブ制御部７５は、図１２のブロック図に示す如く、前記分担割合演算部７３から出力されるアシスト割合αと操作要求ポンプ容量演算部７１から出力される操作要求ポンプ容量ＤＲとを入力し、これらアシスト割合αと操作要求ポンプ容量ＤＲとを乗算器７６で乗じて、アシスト用操作要求ポンプ容量ＤＲαを求める。さらに、第一コントロールバルブ制御部７５は、上記アシスト用操作要求ポンプ容量ＤＲαを、第一上昇側、第一下降側電磁比例減圧弁２３、２４に対する制御信号値に変換するための第一バルブテーブル７７を有しており、該第一バルブテーブル７７に基づいて、第一上昇側、第一下降側電磁比例減圧弁２３、２４に対する制御信号値を求める。そして、第一コントロールバルブ制御部７５は、上記制御信号値を、ブーム用操作レバーがブーム上昇側に操作された場合は第一上昇側電磁比例減圧弁２３に出力し、またブーム下降側に操作された場合は第一下降側電磁比例減圧弁２４に出力するように設定されているが、該制御信号値によって第一上昇側電磁比例減圧弁２３は、ブーム上昇時における第一コントロールバルブ１８からブームシリンダ８への供給流量を、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量にアシスト割合αを乗じた流量にするためのパイロット圧を出力するように制御される。
【００３８】
さらに、７８は第三コントロールバルブ制御部であって、該第三コントロールバルブ制御部７８は、図１３のブロック図に示す如く、前記機体持ち上げ動作判断部９８から出力される機体持ち上げ動作ＯＮ／ＯＦＦ信号と、前記分担割合演算部７３から出力される供給割合βと、操作要求ポンプ容量演算部７１から出力される操作要求ポンプ容量ＤＲとを入力する。そして、まず、第三コントロールバルブ制御部７８は、上記供給割合βと操作要求ポンプ容量ＤＲとを乗算器７９で乗じて、供給用操作要求ポンプ容量ＤＲβを求める。さらに、第三コントロールバルブ制御部７８は、上記供給用操作要求ポンプ容量ＤＲβを、第三上昇側、第三下降側電油変換弁３８、３９に対する制御信号値に変換するための第三バルブテーブル８０を有しており、該第三バルブテーブル８０に基づいて、第三上昇側、第三下降側電油変換弁３８、３９に対する制御信号値を求めるが、この場合、前記機体持ち上げ動作判断部９８から機体持ち上げ動作ＯＦＦの信号が入力されている場合（前述した機体持ち上げ動作時でない場合、つまり、ブーム上昇時や、機体持ち上げ動作時以外のブーム下降時）は、図１３に実線で示される制御信号値に変換される一方、機体持ち上げ動作判断部９８から機体持ち上げ動作ＯＮの信号が入力されている場合は、図１３に点線で示される制御信号値に変換されるようになっている。該機体持ち上げ動作ＯＮのときの制御信号値（点線で印される制御信号値）は、操作要求ポンプ容量ＤＲが「負」の値、つまりブーム下降側に操作された場合のみ設定されているが、その制御信号値は、機体持ち上げ動作ＯＦＦのときの制御信号値（実線で示される制御信号値）よりも大きくなるように設定されている。そして、第三コントロールバルブ制御部７８は、上記制御信号値を、ブーム用操作レバーがブーム上昇側に操作された場合は第三上昇側電油変換弁３８に出力し、またブーム下降側に操作された場合は第三下降側電油変換弁３９に出力するが、該第三下降側電油変換弁３９に出力される制御信号値によって移動する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、機体持ち上げ動作ＯＦＦのときに出力される制御信号値では、ブーム用操作レバーの操作量が最大（フルストローク操作）のときでも第一下降側位置Ｙ１の範囲内の移動ストロークとなる一方、機体持ち上げ動作ＯＮのときの制御信号値では、第二下降側位置Ｙ２の移動ストロークとなるように設定されている。而して、第三コントロールバルブ３７は、ブーム下降側に操作された場合に、機体持ち上げ動作ＯＦＦの場合は第一下降側位置Ｙ１に切換わり、また、機体持ち上げ動作ＯＮの場合は第二下降側位置Ｙ２に切換わるように構成されている。一方、第三上昇側電油変換弁３８は、第三コントロールバルブ制御部７８から出力される制御信号値によって、ブーム上昇時における第三コントロールバルブ３７からブームシリンダ８への供給流量を、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量に供給割合βを乗じた流量にするように制御される。
【００３９】
一方、８３は目標エンジン回転数設定部であって、該目標エンジン回転数設定部８３は、図１４のブロック図に示す如く、ブーム操作検出手段５３から出力されるブーム用操作レバーの操作信号と、前記蓄圧量演算部６７から出力されるアキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰと、前記標準目標設定部６５から出力される標準目標エンジン回転数Ｎｓとを入力すると共に、ブーム用操作レバーがブーム上昇側、ブーム下降側の何れに操作されたかを判断するブーム操作判断テーブル８４と、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰと低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎruとの関係が設定されたブーム上昇時エンジン回転数テーブル１０１と、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰと低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎruとの関係が設定されたブーム下降時エンジン回転数テーブル１０２とを有している。
【００４０】
ここで、前記低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎruは、エンジン回転数ドロップ（負荷がかかったときの極端なエンジン回転数ダウン）が起きない範囲で、できるだけ燃料消費量を下げることができるよう、ブーム上昇時のエンジン回転数を低減せしめるために予め設定される値であって、該低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎruの値は、蓄圧圧力ΔＰに応じて変化するように設定されている。つまり、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰが低設定圧ＰＬ（アキュムレータ３６の蓄圧量が殆どないときの圧力として予め設定される圧力）以下のときを上限値として、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰが高くなるほど低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎruが小さくなり、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰが高設定圧ＰＨ（アキュムレータ３６の蓄圧量が充分であるときの圧力として予め設定される圧力）に達している場合には、低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎruの下限値Ｎrulまで低下するように設定されている。
【００４１】
また、低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎruは、エンジン回転数ドロップが起きない範囲で、なるべく燃料消費量を下げることができるよう、ブーム下降時のエンジン回転数を低減せしめるために予め設定される値である。尚、前記図１４に示すブーム下降時エンジン回転数テーブル１０２において、低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎruは、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰの増減に依らず一定となるように設定されている。これは、本実施の形態では、後述するように、機体持ち上げ動作時以外のブーム５の下降時にはアキュムレータ３６の蓄圧油を使用しないように構成されているためであるが、本実施の形態の機体持ち上げ動作時のようにブーム５の下降時にアキュムレータ３６の蓄圧油を使用する場合もあり、このような場合に、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰの増減に応じて低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎruも変化させるように設定することもできる。そして、この様にアキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰの増減に応じて低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎruも変化させる制御にも対応できるように、本実施の形態では、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰと低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎruとの関係が設定されたブーム下降時エンジン回転数テーブル１０２が設けられている。
【００４２】
前記目標エンジン回転数設定部８３は、まず、ブーム操作判断テーブル８４を用いて、ブーム用操作レバーがブーム上昇側、ブーム下降側の何れに操作されたかを判断する。そして、ブーム上昇側に操作された場合は、ブーム上昇時エンジン回転数テーブル１０１を用いて求めた低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎruを、最小値選択器８５に入力する。また、ブーム下降側に操作された場合は、ブーム下降時エンジン回転数テーブル１０２を用いて求めた低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎrdを、最小値選択器８５に入力する。一方、ブーム用操作レバーがブーム上昇側、ブーム下降側の何れにも操作されていない場合は、標準目標エンジン回転数Ｎｓを最小値選択器８５に入力する。さらに最小値選択器８５には、ブーム用操作レバーの操作状態に関わらず、標準目標エンジン回転数Ｎｓが入力される。そして最小値選択器８５は、入力された値のうち小さい方を選択し、該選択した値を、エンジン回転数制御の目標となる目標エンジン回転数Ｎｔとして出力する。該目標エンジン回転数Ｎｔはエンジンコントローラ６４に入力され、そして該エンジンコントローラ６４は、無負荷時のエンジン回転数を前記目標エンジン回転数Ｎｔにするよう、図示しない燃料噴射装置を制御する。
【００４３】
而して、ブーム５の上昇時、或いはブーム５の下降時に、エンジン回転数制御の目標となる目標エンジン回転数Ｎｔを、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰに応じて低減する低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎru、或いは低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎrdまで低減せしめるエンジン回転数低減制御が実行されるようになっている。さらに、前記エンジン回転数低減制御は、アクセルダイヤル６２のダイヤル値により設定される標準目標エンジン回転数Ｎｓの方が、低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎru或いは低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎrdよりも大きい場合にのみ実行され、標準目標エンジン回転数Ｎｓの方が低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎru或いは低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎrdよりも小さい場合は、標準目標エンジン回転数Ｎｓを目標エンジン回転数Ｎｔにするように制御される。
【００４４】
さらに、８６はメインポンプトルク制御部であって、該メインポンプトルク制御部８６は、図１５のブロック図に示す如く、ブーム操作検出手段５３から出力されるブーム用操作レバーの操作信号と、アクセルダイヤル６２のダイヤル値と、前記蓄圧量演算部６７から出力されるアキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰと、前記標準目標設定部６５から出力されるメインポンプ標準目標トルクＴmsとを入力すると共に、ブーム用操作レバーがブーム上昇側、ブーム下降側の何れに操作されたかを判断するブーム操作判断テーブル８７と、ブーム上昇時に用いられるブーム上昇時トルクテーブル８８と、ブーム下降時に用いられるブーム下降時トルクテーブル８９とを有している。
【００４５】
前記ブーム上昇時トルクテーブル８８は、アクセルダイヤル６２の各ダイヤル値別に、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰと低減制御用ブーム上昇時メインポンプ目標トルクＴruとの関係が設定された複数のテーブルで構成されている。前記低減制御用ブーム上昇時メインポンプ目標トルクＴruは、ブーム上昇時にエンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０に供給されるトルクを低減せしめるために予め設定される値であって、各ダイヤル値における低減制御用ブーム上昇時メインポンプ目標トルクＴruの値は、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰに応じて変化するように設定されている。つまり、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰが低設定圧ＰＬ（アキュムレータ３６の蓄圧量が殆どないときの圧力として予め設定される圧力）以下の場合は、同じアクセルダイヤル値のメインポンプ標準目標トルクＴmsと略等しくなるように設定されていると共に、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰが高くなるほど低減制御用ブーム上昇時メインポンプ目標トルクＴruが小さくなり、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰが高設定圧ＰＨ（アキュムレータ３６の蓄圧量が充分であるときの圧力として予め設定される圧力）に達している場合には、各アクセルダイヤル値における低減制御用ブーム上昇時メインポンプ目標トルクＴruの下限値Ｔrulまで低下するように設定されている。そして、メインポンプトルク制御部８６は、ブーム用操作レバーがブーム上昇側に操作された場合に、上記ブーム上昇時トルクテーブル８８を用いて求めた低減制御用ブーム上昇時メインポンプ目標トルクＴruを、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０に供給されるメインポンプ目標トルクＴmtとして出力する。
【００４６】
また、前記ブーム下降時トルクテーブル８９は、アクセルダイヤル６２の各ダイヤル値別に、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰと低減制御用ブーム下降時メインポンプ目標トルクＴrdとの関係が設定された複数のテーブルで構成されている。前記低減制御用ブーム下降時メインポンプ目標トルクＴrdは、ブーム下降時にエンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０に供給されるトルクを低減せしめるために予め設定される値であって、各ダイヤル値における低減制御用ブーム下降時メインポンプ目標トルクＴrdの値は、同じダイヤル値のメインポンプ標準目標トルクＴmsよりも小さくなるように設定されている。そして、メインポンプトルク制御部８６は、ブーム用操作レバーが下降側に操作された場合に、上記ブーム下降時トルクテーブル８９を用いて求めた低減制御用ブーム下降時メインポンプ目標トルクＴrdを、メインポンプ目標トルクＴmtとして出力するようになっている。尚、図１５に示すブーム下降時トルクテーブル８９において、低減制御用ブーム下降時メインポンプ目標トルクＴrdは、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰの増減に依らず一定となるように設定されているが、前述した目標エンジン回転数設定部８３のブーム下降時の制御の場合と同様に、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰの増減に対応して低減制御用ブーム下降時メインポンプ目標トルクＴrdも変化させるように設定することもでき、この様な制御にも制御にも対応できるように、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰと低減制御用ブーム下降時メインポンプ目標トルクＴrdとの関係が設定されたブーム下降時トルクテーブル８９が設けられている。
【００４７】
一方、ブーム用操作レバーがブーム上昇側、ブーム下降側の何れにも操作されていない場合、メインポンプトルク制御部８６は、標準目標設定部６５から入力されるメインポンプ標準目標トルクＴmsを、メインポンプ目標トルクＴmtとして出力するように構成されている。
【００４８】
そして、前記メインポンプトルク制御部８６から出力されたメインポンプ目標トルクＴmtの値は、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁１７に対する制御信号値に変換されて制御装置１６から出力され、さらに該制御信号値が入力されたメインポンプ制御用電磁比例減圧弁１７は、第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクを前記メインポンプ目標トルクＴmtにするための信号圧を、第一、第二レギュレータ１４、１５に対して出力するように構成されている。
【００４９】
而して、ブーム５の上昇時、或いはブーム５の下降時に、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０に供給されるメインポンプ目標トルクＴmtを、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰに応じて低減する低減制御用ブーム上昇時メインポンプ目標トルクＴru、或いは低減制御用ブーム下降時メインポンプ目標トルクＴrdまで低減せしめるトルク低減制御が実行されるようになっている。
【００５０】
一方、９０はハイブリッドポンプトルク演算部（本発明のトルク演算手段に相当する）であって、該ハイブリッドポンプトルク演算部９０は、図１６のブロック図に示す如く、前記分担割合演算部７３から出力される供給割合βと、ブーム操作検出手段５３から出力されるブーム用操作レバーの操作信号と、後述するブーム上昇時ハイブリッドポンプ出力制限値（本発明の上昇時出力制限値に相当する）Ｐｕと、ブーム下降時ハイブリッドポンプ出力制限値（本発明の下降時出力制限値に相当する）Ｐｄと、エンジン回転数センサ６３から入力されるエンジンＥの実回転数Ｎａと、ハイブリッドポンプ最大トルク値Ｔhmとを入力する。
【００５１】
ここで、前記ブーム上昇時ハイブリッドポンプ出力制限値Ｐｕは、ブーム５の上昇時におけるハイブリッドポンプ３２の出力（ワット）の最大値を制限するために予め設定される値、また、ブーム下降時ハイブリッドポンプ出力制限値Ｐｄは、ブーム５の下降時におけるハイブリッドポンプ３２の出力（ワット）の最大値を制限するために予め設定される値、さらにハイブリッドポンプ最大トルク値Ｔhmは、ハイブリッドポンプ３２のトルクの最大値を制限するために予め設定される値である。
【００５２】
前記ハイブリッドポンプトルク演算部９０は、まず、ブーム操作判断テーブル９１を用いて、ブーム用操作レバーがブーム上昇側、下降側の何れに操作されたかを判断し、ブーム上昇側に操作された場合はブーム上昇時ハイブリッドポンプ出力制限値Ｐｕをトルク演算ブロック９２に出力し、また、ブーム下降側に操作された場合はブーム下降時ハイブリッドポンプ出力制限値Ｐｄをトルク演算ブロック９２に出力する。該トルク演算ブロック９２は、前記ブーム上昇時ハイブリッドポンプ出力制限値Ｐｕ或いはブーム下降時ハイブリッドポンプ出力制限値Ｐｄと、エンジン回転数センサ６３から入力される実エンジン回転数Ｎａとを入力し、そして、これら入力値とトルク変換定数Ｋ１とを用いて、ブーム上昇時ハイブリッドポンプ演算トルク制限値Ｔhuc或いはブーム下降時ハイブリッドポンプ演算トルク制限値Ｔhdcを演算（Ｔhuc＝Ｐｕ×Ｋ１／Ｎａ、Ｔhdc＝Ｐｄ×Ｋ１／Ｎａ）して最小値選択器１０３に出力する。該最小値選択器１０３は、前記ブーム上昇時ハイブリッドポンプ演算トルク制限値Ｔhuc或いはブーム下降時ハイブリッドポンプ演算トルク制限値Ｔhdcと、ハイブリッドポンプ最大トルク値Ｔhmとを入力して、これら入力値のうち小さい方を選択し、該選択した値を、ブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値（本発明の上昇時トルク制限値に相当する）Ｔhu或いはブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値（本発明の下降時トルク制限値に相当する）Ｔhdとして乗算器９３に出力する。これにより、ブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhu或いはブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhdは、ハイブリッドポンプ最大トルク値Ｔhmを越えないように制御される（実エンジン回転数Ｎａを用いて演算されるブーム上昇時ハイブリッドポンプ演算トルク制限値Ｔhuc或いはブーム下降時ハイブリッドポンプ演算トルク制限値Ｔhdcは、実エンジン回転数Ｎａが極端に低くなるとハイブリッドポンプ最大トルク値Ｔhmを越えてしまうことがあるため）。さらに乗算器９３は、前記最小値選択器１０３から出力されるブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhu或いはブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhdに供給割合βを乗じることで、ハイブリッドポンプ目標トルクＴht（Ｔht＝（Ｔhu或いはＴhd）×β）を求める。そして該ハイブリッドポンプ目標トルクＴhtは、ハイブリッドポンプ３２に供給される目標トルクとしてハイブリッドポンプトルク演算部９０から出力される。尚、ブーム用操作レバーがブーム下降側に操作された場合は、前述したように供給割合βは「１」となるため、ブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhdがそのままハイブリッドポンプ目標トルクＴhtとして出力される。
【００５３】
さらに、９４はハイブリッドポンプ容量制御部（本発明のポンプ容量制御手段に相当する）であって、該ハイブリッドポンプ容量制御部９４は、図１７のブロック図に示す如く、前記ハイブリッドポンプトルク演算部９０から出力されるハイブリッドポンプ目標トルクＴhtと、第三吐出側圧力センサ５６により検出されるハイブリッドポンプ３２の吐出圧Ｐｈと、前記操作要求ポンプ容量演算部７１から出力される操作要求ポンプ容量ＤＲと、機体持ち上げ用ポンプ容量ＤＬと、前記機体持ち上げ動作判断部９８から出力される機体持ち上げ動作ＯＮ／ＯＦＦ信号とを入力する。
ここで、前記機体持ち上げ用ポンプ容量ＤＬとは、ハイブリッドポンプ３２の吐出流量を、機体持ち上げ動作を行うのに適切な吐出流量にするべく予め設定されるポンプ容量である。
【００５４】
前記ハイブリッドポンプ容量制御部９４は、まず、ハイブリッドポンプ目標トルクＴhtとハイブリッドポンプ３２の吐出圧Ｐｈとを容量演算ブロック９５に入力し、該容量演算ブロック９５において、ハイブリッドポンプ目標トルクＴhtを吐出圧Ｐｈで除した値に容量変換定数Ｋ２を乗じることでハイブリッドポンプ要求容量Ｄhr（Ｄhr＝（Ｔht／Ｐｈ）×Ｋ２）を演算し、該ハイブリッドポンプ要求容量Ｄhrを、最小値選択器９６に出力する。
また、ハイブリッドポンプ容量制御部９４は、操作要求ポンプ容量ＤＲを絶対値化ブロック９７に入力し、該絶対値化ブロック９７で絶対値化した後、前記最小値選択器９６に出力する。
さらに、ハイブリッドポンプ容量制御部９４は、前記機体持ち上げ動作判断部９８から機体持ち上げ動作ＯＮ信号が入力されている場合には、機体持ち上げ用ポンプ容量ＤＬを前記最小値選択器９６に出力し、また、機体持ち上げ動作ＯＦＦ信号が入力されている場合には、前記絶対値化ブロック９７で求められた操作要求ポンプ容量ＤＲの絶対値を、最小値選択器９６に出力する。
前記最小値選択器９６は、入力されたハイブリッドポンプ要求容量Ｄhrと操作要求ポンプ容量ＤＲの絶対値と機体持ち上げ用ポンプ容量ＤＬとのうち小さい方を選択し、該選択した値をハイブリッドポンプ目標容量Ｄhtとして出力する。該ハイブリッドポンプ目標容量Ｄhtは、ハイブリッドポンプ用レギュレータ３５に対する制御信号値に変換して出力され、これによりハイブリッドポンプ用レギュレータ３５は、ハイブリッドポンプ３２の容量を、前記ハイブリッドポンプ目標容量Ｄhtにするべく作動する。尚、本実施の形態のハイブリッドポンプ用レギュレータ３５は、斜板の傾斜角変位によってハイブリッドポンプ３２の容量制御を行うように構成されており、而して、前記ハイブリッドポンプ用レギュレータ３５に対する制御信号値は、斜板の傾斜角指令値となる。
【００５５】
尚、制御装置１６には、前述した演算部や制御部の他にも、第二コントロールバルブ１９や回収バルブ４１、ドリフト低減弁２９、アキュムレータチェックバルブ４５、タンクチェックバルブ５０等を制御するための各種制御部（図示せず）が設けられているが、これら制御部における制御については、個別に説明することなく、制御装置１６の制御として説明する。
【００５６】
次いで、ブーム用操作レバーの上昇側、下降側の操作に基づく制御装置１６の制御について説明する。尚、前述した標準目標設定部６５における標準目標エンジン回転数Ｎｓ及びメインポンプ標準目標トルクＴmsの設定は、ブーム用操作レバーの操作に関わらず、オペレータがアクセルダイヤル６２のダイヤル値をセットすることに基づいて実行される。また、ブーム用操作レバーが上昇側、下降側の何れにも操作されていない場合、エンジンＥの目標回転数は、前記目標エンジン回転数設定部８３において実行される制御に基づいて、標準目標エンジン回転数Ｎｓとなるように制御される一方、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０に供給されるトルクは、メインポンプトルク制御部８６において実行される制御に基づいて、メインポンプ標準目標トルクＴmsとなるように制御される。さらに、ブーム用操作レバーが上昇側、下降側の何れにも操作されていない場合、ハイブリッドポンプ３２の容量は、ハイブリッドポンプ容量制御部９４において実行される制御に基づいて、ゼロとなるように（操作要求ポンプ容量ＤＲがゼロとなるため、該操作要求ポンプ容量ＤＲが最小値選択器９６により選択される）、つまり吐出流量ゼロとなるように制御される。
【００５７】
まず、ブーム用操作レバーが上昇側に操作された場合について説明すると、制御装置１６は、前記目標エンジン回転数設定部８３において実行される制御に基づいて、エンジンコントローラ６４に対し、エンジンＥの目標回転数を、ブーム上昇時エンジン回転数テーブル１０１により設定される低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎruにするように制御信号を出力する。これにより、ブーム上昇時のエンジン回転数は、アキュムレータ３６の蓄圧量が多いほど減少し、アキュムレータ３６の蓄圧量が充分な場合には、低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎruの下限値Ｎrulまで低減するように制御される。尚、アクセルダイヤル６２のダイヤル値により設定される標準目標エンジン回転数Ｎｓの方が低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎruよりも小さい場合には、標準目標エンジン回転数Ｎｓとなるように制御される。
【００５８】
さらに、ブーム用操作レバーが上昇側に操作された場合、制御装置１６は、前記メインポンプトルク制御部８６において実行される制御に基づいて、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁１７に対し、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０に供給されるトルクが、ブーム上昇時トルクテーブル８８により設定される低減制御用ブーム上昇時メインポンプ目標トルクＴruとなるように制御信号を出力する。これにより第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクは、アキュムレータ３６の蓄圧量が殆どない場合は、同じアクセルダイヤル値のメインポンプ標準目標トルクＴmsと略等しくなるように制御されるが、アキュムレータ３６の蓄圧量が多いほど第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクが減少し、アキュムレータ３６の蓄圧量が充分な場合には、各アクセルダイヤル値における低減制御用ブーム上昇時メインポンプ目標トルクＴruの下限値Ｔrulまで低減するように制御される。
【００５９】
さらに、ブーム用操作レバーが上昇側に操作された場合、制御装置１６は、前記第一コントロールバルブ制御部７５において実行される制御に基づいて、第一上昇側電磁比例減圧弁２３に対して制御信号を出力する。そして、該第一上昇側電磁比例減圧弁２３に出力される制御信号値によって、第一コントロールバルブ１８からブームシリンダ８への供給流量は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量にアシスト割合αを乗じた流量になるように制御される。
つまり、アシスト割合αが「１」の場合は、制御装置１６から出力される制御信号によって第一上昇側電磁比例減圧弁２３からパイロット圧が出力され、これにより第一コントロールバルブ１８が上昇側位置Ｘに切換り、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に流れて、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給されるが、該第一コントロールバルブ１８からヘッド側油室８ａへの供給流量は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量となるように制御される。
また、アシスト割合αが「１」〜「０」の間（但し、「１」及び「０」は含まず）の場合は、前述したアシスト割合αが「１」の場合と同様に、制御装置１６から出力される制御信号によって第一上昇側電磁比例減圧弁２３からパイロット圧が出力され、これにより第一コントロールバルブ１８が上昇側位置Ｘに切換って、第一メインポンプ９の吐出油がブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給されるが、該第一コントロールバルブ１８からヘッド側油室８ａへの供給流量は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量にアシスト割合αを乗じた流量となるように、つまりアシスト割合αの増減に対応して増減するように制御される。
さらに、アシスト割合αが「０」の場合は、制御装置１６から第一上昇側電磁比例減圧弁２３に対して、第一コントロールバルブ１８からブームシリンダ８への供給流量をゼロにするための制御信号が出力される。これにより、第一コントロールバルブ３７は中立位置Ｎに保持され、而して、第一メインポンプ９からブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに圧油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の吐出流量は最小となるように制御されるようになっている。
【００６０】
さらに、ブーム用操作レバーが上昇側に操作された場合、制御装置１６は、第二上昇側電磁比例減圧弁２５に対し、ブーム用操作レバーの操作量に応じて設定される制御信号値を出力する。これにより、第二上昇側電磁比例減圧弁２５からパイロット圧が出力されて、第二コントロールバルブ１９が上昇側位置Ｘに切換り、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に供給されるが、該第二コントロールバルブ１９からヘッド側油室８ａへの供給流量は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量となるように制御される。
【００６１】
さらに、ブーム用操作レバーが上昇側に操作された場合、制御装置１６は、ハイブリッドポンプ３２の容量制御を行うべくハイブリッドポンプ用レギュレータ３５に対して制御信号を出力する。この場合、制御装置１６は、まず、ハイブリッドポンプトルク演算部９０において、ブーム上昇時ハイブリッドポンプ出力制限値Ｐｕと実エンジン回転数Ｎａとに基づいてブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhuを求め、さらに該ブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhuに供給割合βを乗じることでハイブリッドポンプ目標トルクＴhtを求め、次いで、ハイブリッドポンプ容量制御部９４において、上記ハイブリッドポンプ目標トルクＴhtとハイブリッドポンプ吐出圧Ｐｈとに基づいてハイブリッドポンプ要求容量Ｄhrを求め、そして該ハイブリッドポンプ要求容量Ｄhrを、ハイブリッドポンプ用レギュレータ３５に対する制御指令値に変換して出力する。これによりハイブリッドポンプ３２の容量は、供給割合βが「１」の場合（アキュムレータ３６に充分蓄圧されている場合）にハイブリッドポンプ３２に供給されるブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhuを上限として、供給割合βが「１」〜「０」の間（但し、「１」及び「０」は含まず）の場合は供給割合βが小さくなるほど（アキュムレータ３６の蓄圧量が減少するほど）ハイブリッドポンプ３２への供給トルクも小さくなり、さらに供給割合βが「０」の場合（アキュムレータ３６の蓄圧量が殆ど無い場合）は供給トルクがゼロとなるように、つまりハイブリッドポンプ３２の容量がゼロとなるように制御される。また、ブーム用操作レバーの操作量に応じて求められる操作要求ポンプ容量ＤＲの方がハイブリッドポンプ要求容量Ｄhrよりも小さい場合には、ハイブリッドポンプ３２の容量は操作要求ポンプ容量ＤＲとなるように制御される。
【００６２】
さらに、ブーム用操作レバーが上昇側に操作された場合、制御装置１６は、前記第三コントロールバルブ制御部７８において実行される制御に基づいて、第三上昇側電油変換弁３８に対して制御信号を出力する。そして、該第三上昇側電油変換弁３８に出力される制御信号値によって、第三コントロールバルブ３７からブームシリンダ８への供給流量は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量に供給割合βを乗じた流量になるように制御される。
つまり、供給割合βが「１」の場合は、制御装置１６から第三上昇側電油変換弁３８に対して出力される制御信号によって第三コントロールバルブ３７が上昇側位置Ｘに切換り、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に流れて、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給されるが、該第三コントロールバルブ３７からヘッド側油室８ａへの供給流量は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量となるように制御される。
また、供給割合βが「１」〜「０」の間（但し、「１」及び「０」は含まず）の場合は、前述した供給割合βが「１」の場合と同様に、制御装置１６から第三上昇側電油変換弁３８に対して出力される制御信号によって第三コントロールバルブ３７が上昇側位置Ｘに切換り、ハイブリッドポンプ３２の吐出油がブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給されるが、該第三コントロールバルブ１９からヘッド側油室８ａへの供給流量は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量に供給割合βを乗じた流量となるように、つまり供給割合βの増減に対応して増減するように制御される。
さらに、供給割合βが「０」の場合は、制御装置１６から第三上昇側電油変換弁３８に対して、第三コントロールバルブ３７からブームシリンダ８への供給流量をゼロにするための制御信号が出力される。これにより、第三コントロールバルブ３７は中立位置Ｎに保持され、而して、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に圧油供給されないようになっている。
【００６３】
さらに、ブーム用操作レバーが上昇側に操作された場合、制御装置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、ハイブリッドポンプ３２の吸入側に供給される。
【００６４】
また、ブーム用操作レバーが上昇側に操作された場合、制御装置１６から回収用電油変換弁４４に制御信号は出力されず、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、前述した第一、第二、第三コントロールバルブ１８、１９、３７からの供給圧油がアキュムレータ油路４２及びサクション油路３３に流れてしまうことなく、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。
【００６５】
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に、前述した制御装置１６の制御に基づいて実行されるブームシリンダ８への圧油供給について、アキュムレータ３６の蓄圧量別に説明する。
【００６６】
まず、アキュムレータ３６の蓄圧量が充分であって蓄圧圧力ΔＰが高設定圧ＰＨに達している場合、分担割合演算部７３により演算される供給割合βは「１」、アシスト割合αは「０」となるが、この場合は、前述したように、第二コントロールバルブ１９及び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応じて要求される流量をブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給するように制御される一方、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、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から最大（ブーム用操作レバーの操作量が最大のとき）で一ポンプ分の流量と、ハイブリッドポンプ３２から最大で一ポンプ分の流量とが合流して供給される。このとき、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込んで吐出するため、アキュムレータ３６からトルクが供給されることになり、而して、エンジンＥからの供給トルクを殆ど必要としない状態で、ブームシリンダ８への圧油供給を行うことができると共に、該ハイブリッドポンプ３２への供給トルクは、ブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhuとなるように制御される。一方、エンジンＥの回転数は、低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎruの下限値Ｎrulまで低減するように制御されると共に、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクは、各アクセルダイヤル値における低減制御用ブーム上昇時メインポンプ目標トルクＴruの下限値Ｔrulまで低減するように制御され、而して、エンジン回転数及び第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクが低減することになって、エンジンＥの燃費低減に大きく貢献できることになる。
【００６７】
これに対し、アキュムレータ３６の蓄圧量が殆どなく蓄圧圧力ΔＰが低設定圧ＰＬ以下の場合、分担割合演算部７３により演算される供給割合βは「０」、アシスト割合αは「１」となるが、この場合は、前述したように、第一コントロールバルブ１８及び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応じて要求される流量をブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給するように制御される一方、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、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａには、第一メインポンプ９から最大で一ポンプ分の流量と、第二メインポンプ１０から最大で一ポンプ分の流量とが合流して供給されると共に、ハイブリッドポンプ３２からの圧油供給は停止される。このとき、ハイブリッドポンプ３２は、供給トルクがゼロとなるように、つまり容量ゼロとなるように制御される。一方、エンジンＥの回転数は、低減制御用ブーム上昇時目標エンジン回転数Ｎruの上限値となるように制御されると共に、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクは、メインポンプ標準目標トルクＴmsと略等しくなるように制御され、而して、アキュムレータ３６の蓄圧量が殆どない場合には、ブーム上昇に必要充分なトルクがエンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０に供給されることになる。
【００６８】
また、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰが高設定圧ＰＨと低設定圧ＰＬの間のとき、供給割合β及びアシスト割合αは「１」〜「０」の間の値（但し、β＝α−１）となるが、この場合、第三コントロールバルブ３７は、供給割合βの増減、つまり蓄圧圧力ΔＰの増減に対応してヘッド側油室８ａへの供給流量が増減するように制御される。また、第一コントロールバルブ１８は、アシスト割合αの増減に対応してヘッド側油室８ａへの供給流量が増減するように制御される。
ここで、前記第三コントロールバルブ３７からヘッド側油室８ａへの供給流量は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量に供給割合βを乗じた流量であり、また、第一コントロールバルブ１８からヘッド側油室８ａへの供給流量は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量にアシスト割合αを乗じた流量であり、しかもアシスト割合αと供給割合βとを足すと「１」となる（α＋β＝１）ように設定されているから、第三コントロールバルブ３７からの供給流量が減少するに伴い第一コントロールバルブ１８からの供給流量が増加すると共に、第三コントロールバルブ３７からの供給流量と第一コントロールバルブ１８からの供給流量とを足すと、ブーム用操作レバーに応じて要求される流量になる。つまり、第三コントロールバルブ３７からの供給流量だけでは不足する流量分を、第一コントロールバルブ１８からの供給流量で補うように制御されることになる。而して、ハイブリッドポンプ３２及び第一メインポンプ９から足して最大で一ポンプ分の流量がヘッド側油室８ａに供給される。
また、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応じて要求される流量をヘッド側油室８ａに供給するように制御され、これにより、第二メインポンプ１０から最大で一ポンプ分の流量がヘッド側油室８ａに供給される。
これにより、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から供給される最大一ポンプ分の流量と、ハイブリッドポンプ３２及び第一メインポンプ９から供給される足して最大一ポンプ分の流量とが合流して供給されることになり、よって、アキュムレータ３６の蓄圧量が変動しても、アキュムレータ３６に充分蓄圧されている場合と同等の圧油供給を行えることになる。このとき、ハイブリッドポンプ３２は、ブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhuに供給割合βを乗じたトルクが供給されるように、つまり、供給割合βの増減に応じて（アキュムレータ３６の蓄圧量の増減に応じて）供給トルクが増減するように制御される。一方、エンジンＥの回転数、及びエンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクは、アキュムレータ３６の蓄圧量が多いほど低減するように制御される。
【００６９】
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の制御装置１６の制御について説明するが、まず、前述したように、ブーム下降側に操作された場合に分担割合演算部７３から出力されるアシスト割合α及び供給割合βは、アキュムレータ３６の蓄圧圧力ΔＰの値に関わらず、常に「１」となるように設定されている。また、ブーム下降側の操作は、前述した機体持ち上げ動作を行う場合と、機体持ち上げ動作以外の通常動作を行う場合（ブーム５を空中降下させる場合、あるいは掘削作業や運搬作業を行う場合等）とがある。そして、機体持ち上げ動作時であるか否かの判断は、前記機体持ち上げ動作判断部９８において行われ、機体持ち上げ動作時である場合には機体持ち上げ動作ＯＮ信号が出力され、また、機体持ち上げ動作時でない場合には機体持ち上げ動作ＯＦＦ信号が出力されるが、該機体持ち上げ動作判断部９８の判断結果により制御装置１６の制御が異なるため、まず、ブーム下降側に操作されたときに機体持ち上げ動作ＯＦＦ（機体持ち上げ動作判断部９８から機体持ち上げ動作ＯＦＦ信号出力）の場合、つまり通常動作の場合について説明する。
【００７０】
扨、機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合、制御装置１６は、前記目標エンジン回転数設定部８３において実行される制御に基づいて、エンジンコントローラ６４に対し、エンジンＥの目標回転数を、低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎrdにするように制御信号を出力する。これにより、エンジン回転数は、低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎrdまで低減するように制御される。尚、アクセルダイヤル６２のダイヤル値により設定される標準目標エンジン回転数Ｎｓの方が低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎrdよりも小さい場合には、標準目標エンジン回転数Ｎｓとなるように制御される。
【００７１】
さらに、機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合、制御装置１６は、前記メインポンプトルク制御部８６において実行される制御に基づいて、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁１７に対し、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０に供給されるトルクが、ブーム下降時トルクテーブル８９により設定される低減制御用ブーム下降時メインポンプ目標トルクＴrdとなるように制御信号を出力する。これにより第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクは、同じアクセルダイヤル値のメインポンプ標準目標トルクＴmsよりも低減するように制御される。
【００７２】
さらに、機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合、制御装置１６は、前記第一コントロールバルブ制御部７５において実行される制御に基づいて、第一下降側電磁比例減圧弁２４に対して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が下降側位置Ｙに切換り、而して、ブームシリンダ８ａのヘッド側油室８ａからの排出油が、下降側位置Ｙの再生用弁路１８ｃを経由してロッド側油室８ｂに供給されるが、その流量は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量となるように制御される。また、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、前述したように、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９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。
【００７３】
さらに、機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合、制御装置１６は、ハイブリッドポンプ３２の容量制御を行うべくハイブリッドポンプ用レギュレータ３５に対して制御信号を出力する。この場合、制御装置１６は、まず、ハイブリッドポンプトルク演算部９０において、ブーム下降時ハイブリッドポンプ出力制限値Ｐｄと実エンジン回転数Ｎａとに基づいてブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhdを求めて、該ブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhdをハイブリッドポンプ目標トルクＴhtとし、次いで、ハイブリッドポンプ容量制御部９４において、上記ハイブリッドポンプ目標トルクＴhtとハイブリッドポンプ吐出圧Ｐｈとに基づいてハイブリッドポンプ要求容量Ｄhrを求め、そして該ハイブリッドポンプ要求容量Ｄhrを、ハイブリッドポンプ用レギュレータ３５に対する制御指令値に変換して出力する。これによりハイブリッドポンプ３２の容量は、該ハイブリッドポンプ３２にブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhdが供給される容量となるように制御される。また、ブーム用操作レバーの操作量に応じて求められる操作要求ポンプ容量ＤＲの方がハイブリッドポンプ要求容量Ｄhrよりも小さい場合には、ハイブリッドポンプ３２の容量は操作要求ポンプ容量ＤＲとなるように制御される。
【００７４】
さらに、機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合、制御装置１６は、前記第三コントロールバルブ制御部７８において実行される制御に基づいて、第三下降側電油変換弁３９に対して制御信号を出力する。該第三下降側電油変換弁３９に対する制御信号は、機体持ち上げ動作ＯＦＦの場合は、前述したように、第三コントロールバルブ３７を第一下降側位置Ｙ１に切換える制御信号値であり、而して、ハイブリッドポンプ３２の吐出油が、第一下降側位置Ｙ１の第三コントロールバルブ３７の供給用弁路３７ａ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に供給されるが、該第三コントロールバルブ３７からロッド側油室８ｂへの供給流量は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量となるように制御される。この場合、第一下降側位置Ｙ１の第三コントロールバルブ３７は、ヘッド側油室８ａからの排出油を油タンク１１に流す排出用弁路３７ｂを閉じており、而して、ヘッド側油室８ａの油が第三コントロールバルブ３７を経由して油タンク１１に流れることがないようになっている。
【００７５】
さらに、機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合、制御装置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。
【００７６】
さらに、機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合、制御装置１６は、回収用電油変換弁４４に対し、回収用バルブ４１を開位置Ｘに切換えるよう制御信号を出力する。これにより、回収用バルブ４１が回収油路４０を開く開位置Ｘに切換り、而して、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａから排出された油が、回収油路４０を経由してアキュムレータ油路４２及びサクション油路３３に流れて、アキュムレータ３６に蓄圧されると共に、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が、該回収油路４０の流量は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて要求される流量となるように制御される。さらにこのとき、制御装置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。
【００７７】
而して、機体持ち上げ動作時以外のブーム５の下降時には、第三コントロールバルブ３７を経由する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が、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、該高圧の排出油からトルクが供給されることになり、而して、エンジンＥからの供給トルクを殆ど必要としない状態で、ブームシリンダ８への圧油供給を行うことができると共に、該ハイブリッドポンプ３２への供給トルクは、ブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhdとなるように制御される。また、エンジンＥの回転数は、低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎrdまで低減するように制御されると共に、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクは、各アクセルダイヤル値における低減制御用ブーム下降時メインポンプ目標トルクＴrdまで低減するように制御され、而して、エンジン回転数及び第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクが低減することになって、エンジンＥの燃費低減に大きく貢献することができる。
【００７８】
一方、機体持ち上げ動作時以外のブーム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、回収油路４０を経由してサクション油路３３及びアキュムレータ油路４２に流れる。そして、サクション油路３３に流れた油は、ハイブリッドポンプ３２の吸入側に供給され、該ハイブリッドポンプ３２からロッド側油室８ｂに供給される一方、アキュムレータ油路４２に供給された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いる。
尚、機体持ち上げ動作時以外のブーム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１８ｄを経由してロッド側油室８ｂに供給される。
【００７９】
次いで、ブーム下降側に操作されたときに機体持ち上げ動作ＯＮ（機体持ち上げ動作判断部９８から機体持ち上げ動作ＯＮ信号出力）の場合の制御装置１６の制御について説明するが、この場合、エンジンコントローラ６４およびメインポンプ制御用電磁比例減圧弁１７に対しては、前述した機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合と同様の制御がなされ、これによりエンジンＥの目標回転数は、低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎrdまで低減するように制御されると共に、第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクは、同じアクセルダイヤル値のメインポンプ標準目標トルクＴmsよりも低減するように制御される。また、ドリフト低減弁用電磁比例減圧弁３０に対しても、前述した機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合と同様の制御がなされ、これによりブームシリンダ８のヘッド側油室８ａからの油排出が許容される。さらに、第一下降側電磁比例減圧弁２４に対しても、機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合と同様の制御がなされ、これにより第一コントロールバルブ１８は下降側位置Ｙに切換わるが、機体持ち上げ動作ＯＮの場合、ブームシリンダ８のロッド側圧力ＰＢＲの方がヘッド側圧力ＰＢＨよりも高圧であるため、ヘッド側油室８ａの油が再生用弁路１８ｃを経由してロッド側油室８ｂに流れることなく、また、ロッド側油室８ｂからヘッド側油室８ａへの油の流れはチェック弁１８ｄにより阻止されているため、第一コントロールバルブ１８によるブームシリンダ８への油給排は行われない。また、第二コントロールバルブ１９によるブームシリンダ８への油給排も、機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合と同様に行われない。
【００８０】
さらに、機体持ち上げ動作ＯＮでブーム下降側に操作された場合、制御装置１６は、前記ハイブリッドポンプ容量制御部９４において実行される制御に基づいて、ハイブリッドポンプ用レギュレータ３５に対して制御指令を出力する。この場合、ハイブリッドポンプ容量制御部９４は、機体持ち上げ用ポンプ容量ＤＬをハイブリッドポンプ目標容量Ｄhtとして、ハイブリッドポンプ用レギュレータ３５に対する制御指令値に変換して出力する。これによりハイブリッドポンプ３２の容量は、機体持ち上げ動作を行うのに適切なポンプ流量となるように制御される。
【００８１】
さらに、機体持ち上げ動作ＯＮでブーム下降側に操作された場合、制御装置１６は、前記第三コントロールバルブ制御部７８において実行される制御に基づいて、第三下降側電油変換弁３９に対して制御信号を出力する。該第三下降側電油変換弁３９に対する制御信号は、前述したように、機体持ち上げ動作ＯＮの場合は、第三コントロールバルブ３７を第二下降側位置Ｙ２に切換える制御信号値であり、而して、ハイブリッドポンプ３２の吐出油が、第二下降側位置Ｙ２の第三コントロールバルブ３７の供給用弁路３７ａ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に供給されると共に、ヘッド側油室８ａからシリンダヘッド側油路２０に排出された油が、第二下降側位置Ｙ２の第三コントロールバルブ３７の排出用弁路３７ｂを経由して油タンク１１に流れる。
【００８２】
さらに、機体持ち上げ動作ＯＮでブーム下降側に操作された場合、制御装置１６は、回収用電油変換弁４４に対し、機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合と同様に、回収用バルブ４１を開位置Ｘに切換えるよう制御信号を出力する。これにより、回収用バルブ４１は回収油路４０を開く開位置Ｘに切換わるが、前述したように、ヘッド側油室８ａからシリンダヘッド側油路２０に排出された油は第二下降側位置Ｙ２の第三コントロールバルブを経由して油タンク１１に流れるため、機体持ち上げ動作ＯＮの場合は、ヘッド側油室８ａからの排出油が回収油路４０を経由してアキュムレータ油路４２やサクション油路３３に供給されることがないようになっている。尚、アキュムレータ油路４２やサクション油路３３からシリンダヘッド側油路２０への油の流れは、チェック弁４３により阻止される。
【００８３】
さらに、機体持ち上げ動作ＯＮでブーム下降側に操作された場合、制御装置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、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、ハイブリッドポンプ３２の吸入側に供給される。
【００８４】
而して、機体持ち上げ動作時には、第二下降側位置Ｙ２の第三コントロールバルブ３７を経由して、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が、該ハイブリッドポンプ３２の容量は、機体持ち上げ動作に適した吐出流量となるように制御され、よって、ロッド側油室８ｂに機体持ち上げ動作に適した流量の圧油を供給できることになるが、さらにこの場合、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込んで吐出するため、エンジンＥからの供給トルクを殆ど必要としない状態で、ブームシリンダ８への圧油供給を行うことができると共に、該ハイブリッドポンプ３２への供給トルクは、ブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhdとなるように制御される。また、エンジンＥの回転数は、低減制御用ブーム下降時目標エンジン回転数Ｎrdまで低減するように制御されると共に、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクは、各アクセルダイヤル値における低減制御用ブーム下降時メインポンプ目標トルクＴrdまで低減するように制御され、而して、前述した機体持ち上げ動作ＯＦＦでブーム下降側に操作された場合と同様に、エンジン回転数及び第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクが低減することになって、エンジンＥの燃費低減に大きく貢献できる。
【００８５】
一方、機体持ち上げ動作時に、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、第二下動側位置Ｙ２の第三コントロールバルブ３７を経由して油タンク１１に流れ、これによりヘッド側油室８ａの圧力が低下する。そして、該ヘッド側油室８ａの圧力が低下することで、ロッド側圧力ＰＢＲとヘッド側圧力ＰＢＨとの差圧ΔＰＢが大きくなって、ブームシリンダ８を縮小せしめるべくピストン８ｃに働く推力が大きくなる。而して、機体持ち上げ動作を、スムーズに行うことができるようになっている。
【００８６】
叙述の如く構成された本形態において、油圧ショベル１の制御システムには、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と、ブーム５の上昇時に前記アキュムレータ３６に蓄圧された圧油を吸込んでブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給するハイブリッドポンプ３２とを備えていると共に、該ハイブリッドポンプ３２は、ブーム５の下降時（本実施の形態では、機体持ち上げ動作時以外のブーム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に供給するように構成されており、而して、作業部４の有する位置エネルギーを油エネルギーに変換して有効に回収、再利用できることになるが、さらにこのものにおいて、前記ハイブリッドポンプ３２は、制御装置１６から出力される制御指令によってポンプ容量を可変せしめるハイブリッドポンプ用レギュレータ３５を備えていると共に、前記制御装置１６は、ブーム５の上昇時に、ハイブリッドポンプ３２に供給されるトルクが、アキュムレータ３６の蓄圧量が充分な場合に供給されるブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhuを上限として、アキュムレータ３６の蓄圧量が減少するほど供給トルクも小さくなり、アキュムレータ３６の蓄圧量が無くなると供給トルクがゼロとなるように、ハイブリッドポンプ３２の容量制御を行う一方、ブーム５の下降時には、ハイブリッドポンプ３２に供給されるトルクが、ブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhdとなるように、ハイブリッドポンプ３２の容量制御を行うことになる。
【００８７】
この結果、エンジンＥからだけでなくアキュムレータ３６の蓄圧油やブームシリンダ８の排出油からトルク供給されるハイブリッドポンプ３２が設けられている油圧ショベル１であっても、ブーム５の上昇時、下降時にハイブリッドポンプ３２に供給されるトルクは、それぞれブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhu、ブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhdを越えないように制限されることになり、而して、ハイブリッドポンプ３２の消費トルクを抑えることができると共に、アキュムレータ３６の蓄圧油やブームシリンダ８の排出油からトルク供給される分、エンジンＥからの供給トルクを低減できることになって、低燃費化を確実に達成することができる。
【００８８】
しかもこのものにおいて、ブーム５の上昇時にハイブリッドポンプ３２に供給されるトルクは、アキュムレータ３６の蓄圧量に応じて増減するように制御されるから、アキュムレータ３６からハイブリッドポンプ３２に供給されるトルクを、効率よく使用することができる。そのうえ、アキュムレータ３６の蓄圧量が充分であっても、ハイブリッドポンプ３２への供給トルクがハイブリッドポンプブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhuを越えることはないから、アキュムレータ３６の蓄圧油が短時間のうちに消費されてしまうことを回避でき、而して、ブーム上昇の略全過程に亘ってアキュムレータ３６の蓄圧油を利用できるように構成できることになる。
【００８９】
さらに、制御装置１６は、ブーム上昇時のハイブリッドポンプ３２の容量制御を行うにあたり、ハイブリッドポンプトルク演算部９０において、ブーム上昇時のハイブリッドポンプ３２の出力最大値を制限するために予め設定されるブーム上昇時ハイブリッドポンプ出力制限値Ｐｕと、実エンジン回転数Ｎａと、アキュムレータ３６の蓄圧量とに基づいて、ハイブリッドポンプ３２に供給される目標トルク（ハイブリッドポンプ目標トルク）Ｔhtを演算し、さらにハイブリッドポンプ容量制御部９４において、上記目標トルクＴhtとハイブリッドポンプ３２の吐出圧Ｐｈとに基づいてハイブリッドポンプ３２の目標容量（ハイブリッドポンプ目標容量）Ｄhtを演算する構成となっている。一方、ブーム下降時のハイブリッドポンプ３２の容量制御を行う場合には、ハイブリッドポンプトルク演算部９０において、ブーム下降時のハイブリッドポンプ３２の出力最大値を制限するために予め設定されるブーム下降時ハイブリッドポンプ出力制限値Ｐｄと、実エンジン回転数Ｎａとに基づいて、ハイブリッドポンプ３２に供給される目標トルクＴhtを演算し、さらにハイブリッドポンプ容量制御部９４において、上記目標トルクＴhtとハイブリッドポンプ３２の吐出圧Ｐｈとに基づいてハイブリッドポンプ３２の目標容量Ｄhtを演算する構成となっている。而して、ハイブリッドポンプ３２の容量は、ハイブリッドポンプトルク演算部９０において演算された目標トルクＴhtを基にして、ハイブリッドポンプ３２の吐出圧Ｐｈに応じた容量となるように演算されることになって、ハイブリッドポンプ３２の目標容量Ｄhtを的確に演算することができる。
【００９０】
さらに、油圧ショベル１には、油圧ショベル１に設けられる各種油圧アクチュエータ（ブームシリンダ８、走行モータ、旋回モータ、スティックシリンダ、バケットシリンダ等）の油圧供給源となる第一、第二メインポンプ９、１０が設けられていると共に、該第一、第二メインポンプ９、１０は、エンジンＥからトルクが供給され、油タンク１１の油を吸込んで上記油圧アクチュエータに供給する構成となっているが、制御装置１６は、ハイブリッドポンプ３２からブームシリンダ８に圧油供給されるブーム５の上昇時及び下降時に、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０に供給されるトルクを、ハイブリッドポンプ３２からブームシリンダ８への非圧油供給時よりも低減せしめるトルク低減制御を行うことになる。
【００９１】
この結果、ハイブリッドポンプ３２からブームシリンダ８への圧油供給時に、ハイブリッドポンプ３２に供給されるトルクは、ブーム上昇時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhu、ブーム下降時ハイブリッドポンプトルク制限値Ｔhdを越えないように制限される一方、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０に供給されるトルクは、ハイブリッドポンプ３２からブームシリンダ８への非圧油供給時よりも低減することになり、而して、油圧ショベル１全体としての消費トルクの増加を確実に抑えることができて、低燃費化に大きく貢献できる。
【００９２】
さらに、制御装置１６は、前記トルク低減制御を行うだけでなく、ハイブリッドポンプ３２からブームシリンダ８に圧油供給時に、エンジン回転数を、ハイブリッドポンプ３２からブームシリンダ８への非圧油供給時よりも低減せしめるエンジン回転数をトルク低減制御を行う構成となっているから、エンジンＥから第一、第二メインポンプ９、１０への供給トルクの低減に対応してエンジン回転数も低減することになり、而して、更なる低燃費化を達成できる。
【００９３】
さらに、本実施の形態において、制御装置１６には、機体持ち上げ動作時であるか否かを判断する機体持ち上げ動作判断部９８が設けられていると共に、該機体持ち上げ判断部９８において機体持ち上げ動作時であると判断された場合に、ハイブリッドポンプ３２は、アキュムレータ３６の蓄圧油をブームシリンダ８のロッド側油室８ｂに供給する一方、ヘッド側油室８ａからの排出油は油タンク１１に流れるように構成されているが、この場合に、前記ハイブリッドポンプ３２の容量は、ハイブリッドポンプ容量制御部９４において、機体持ち上げ動作に適した容量として予め設定される機体持ち上げ用ポンプ容量ＤＬとなるように制御されることになる。この結果、機体持ち上げ動作時には、ブームシリンダ８のロッド側油室８ｂとヘッド側油室８ａとの差圧ΔＰＢが大きくなると共に、ハイブリッドポンプ３２は機体持ち上げ動作に適した流量を吐出することになり、而して、機体持ち上げ動作を行うのに必要な推力を確実に得られることになって、機体持ち上げ動作をスムーズに行うことができる。
【００９４】
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、油圧ショベルの制御システムを例にとって説明したが、例えばクレーンやロ−ダ等、作業部を昇降せしめる油圧シリンダを備えた各種作業機械の制御システムに実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【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】第一下降側位置および第二下降側位置の第三コントロールバルブの開口特性を示す図である。
【図５】制御装置の入出力を示すブロック図である。
【図６】標準目標設定部の制御手順を示すブロック図である。
【図７】蓄圧量演算部の制御手順を示すブロック図である。
【図８】操作要求ポンプ容量演算部の制御手順を示すブロック図である。
【図９】分担割合演算部の制御手順を示すブロック図である。
【図１０】機体持ち上げ動作判断部の制御手順を示すブロック図である。
【図１１】機体持ち上げ動作時の油圧ショベルの側面図である。
【図１２】第一コントロールバルブ制御部の制御手順を示すブロック図である。
【図１３】第三コントロールバルブ制御部の制御手順を示すブロック図である。
【図１４】目標エンジン回転数設定部の制御手順を示すブロック図である。
【図１５】メインポンプトルク制御部の制御手順を示すブロック図である。
【図１６】ハイブリッドポンプトルク演算部の制御手順を示すブロック図である。
【図１７】ハイブリッドポンプ容量制御部の制御手順を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９６】
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
１６    制御装置
３２    ハイブリッドポンプ
３５    ハイブリッドポンプ用レギュレータ
３６    アキュムレータ
６５    標準目標設定部
６７    蓄圧量演算部
８３    目標エンジン回転数設定部
８６    メインポンプトルク制御部
９０    ハイブリッドポンプトルク演算部
９４    ハイブリッドポンプ容量制御部
Ｅ      エンジン
【図１】
2008185099.tif 000003
【図２】
2008185099.tif 000004
【図３】
2008185099.tif 000005
【図４】
2008185099.tif 000006
【図５】
2008185099.tif 000007
【図６】
2008185099.tif 000008
【図７】
2008185099.tif 000009
【図８】
2008185099.tif 000010
【図９】
2008185099.tif 000011
【図１０】
2008185099.tif 000012
【図１１】
2008185099.tif 000013
【図１２】
2008185099.tif 000014
【図１３】
2008185099.tif 000015
【図１４】
2008185099.tif 000016
【図１５】
2008185099.tif 000017
【図１６】
2008185099.tif 000018
【図１７】
2008185099.tif 000019