(57)【要約】【課題】油圧アクチュエータからの排出油をアキュムレータに回収して再利用できるように構成するにあたり、油圧アクチュエータへの供給流量制御を容易に行えるようにする。【解決手段】ブームシリンダ８の油圧供給源となる第一、第二メインポンプ９、１０の流量制御を、ロードセンシング流量制御で行うように構成すると共に、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａからの排出油を蓄圧するアキュムレータ３９と、該アキュムレータ３９に蓄圧された圧油を第一、第二メインポンプ９、１０の吐出ライン１２に供給するハイブリッドポンプ３４とを設けた。【選択図】図２
2008185182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧アクチュエータと、該油圧アクチュエータの油圧供給源となるメインポンプと、該メインポンプの吐出流量を油圧アクチュエータの負荷圧に応じて制御するロードセンシング流量制御手段とを備えた作業機械の油圧制御システムにおいて、前記油圧アクチュエータからの排出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前記メインポンプの吐出ラインに供給するハイブリッドポンプとを設け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】
油圧アクチュエータは、作業機械に装備される作業部を昇降せしめる油圧シリンダであると共に、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た圧油をアキュムレータに導く回収油路を備える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】
回収油路は、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た圧油を、アキュムレータに導くと共に、ハイブリッドポンプの吸入側に導くことを特徴とする請求項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】
回収油路に、該回収油路の流量制御を行う回収用バルブを配したことを特徴とする請求項２または３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、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を、油圧シリンダの反重量保持側油室に導く再生油路を備えることを特徴とする請求項２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】
再生油路に、該再生油路の流量制御を行う再生用バルブを配したことを特徴とする請求項５に記載の作業機械における油圧制御システム。
【請求項７】
油圧制御システムは、ハイブリッドポンプからメインポンプの吐出ラインへの供給流量を、アキュムレータの蓄圧量に応じて増減制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項１乃至６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８】
油圧制御システムは、アキュムレータへの油の入出力を制御するアキュムレータ用制御弁を備えることを特徴とする請求項１乃至７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９】
油圧制御システムは、油圧アクチュエータの他に、メインポンプを圧油供給源とする他の油圧アクチュエータを備えることを特徴とする請求項１乃至８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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧アクチュエータからの排出油の有するエネルギーを回収、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、作業部の上昇時にアキュムレータに蓄圧されている場合には、該アキュムレータの蓄圧油が補助油圧シリンダに供給されて作業部の上昇を援護する一方、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。このため、アキュムレータの蓄圧状態によって、通常の油圧シリンダに供給される圧油供給量が変化してしまうことになって、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、油圧アクチュエータと、該油圧アクチュエータの油圧供給源となるメインポンプと、該メインポンプの吐出流量を油圧アクチュエータの負荷圧に応じて制御するロードセンシング流量制御手段とを備えた作業機械の油圧制御システムにおいて、前記油圧アクチュエータからの排出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前記メインポンプの吐出ラインに供給するハイブリッドポンプとを設け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、油圧アクチュエータからの排出油を、アキュムレータおよびハイブリッドポンプを用いて有効に回収、再利用できることになるが、さらにこのものにおいて、ハイブリッドポンプの吐出流量はメインポンプの吐出ラインに供給されるから、ロードセンシング流量制御手段によって、メインポンプの吐出流量とハイブリッドポンプの吐出流量との合計流量が、吐出ラインの圧力を油圧アクチュエータの負荷圧よりも所定の差圧分だけ高い圧力にするために必要な流量となるように制御されることになり、而して、ハイブリッドポンプの吐出流量分、メインポンプの吐出流量が自動的に減少することになる。よって、別途流量制御手段を設けることなく、ロードセンシング流量制御をそのまま利用して、メインポンプの吐出流量を、ハイブリッドポンプの吐出流量の増減に対応するように制御できることになり、而して、制御の簡略化に寄与できると共に、ロードセンシング流量制御は従来から作業機械に広く用いられている流量制御であるから、容易に実施できる。
請求項２の発明は、油圧アクチュエータは、作業機械に装備される作業部を昇降せしめる油圧シリンダであると共に、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た圧油をアキュムレータに導く回収油路を備える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のエネルギーを、回収油路を経由してアキュムレータに蓄圧することができる。
請求項３の発明は、回収油路は、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た圧油を、アキュムレータに導くと共に、ハイブリッドポンプの吸入側に導くことを特徴とする請求項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、例えば作業機械に他の油圧アクチュエータが設けられているような場合に、作業部の下降時に油圧シリンダの重量保持側油室から排出された高圧の油を、ハイブリッドポンプを介して他の油圧アクチュエータに再利用することができる。
請求項４の発明は、回収油路に、該回収油路の流量制御を行う回収用バルブを配したことを特徴とする請求項２または３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ができ、而して、作業部の下降速度を精度良くコントロールできることになって、良好な操作性を得ることができる。
請求項５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た圧油を、油圧シリンダの反重量保持側油室に導く再生油路を備えることを特徴とする請求項２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、油圧シリンダの重量保持側油室から排出された高圧の油を、そのまま反重量保持側油室への再生油として利用することができる。
請求項６の発明は、再生油路に、該再生油路の流量制御を行う再生用バルブを配したことを特徴とする請求項５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排出されて反重量保持側油室に供給される再生油の流量を制御することができ、而して、作業部の下降速度を精度良くコントロールすることができることになって、良好な操作性を得ることができる。
請求項７の発明は、油圧制御システムは、ハイブリッドポンプからメインポンプの吐出ラインへの供給流量を、アキュムレータの蓄圧量に応じて増減制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項１乃至６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、アキュムレータの蓄圧油を確実に利用することができると共に、例えばアキュムレータが空になった時点でハイブリッドポンプからの圧油供給を急に停止する構成にした場合のように回路に急激な変化が生じることなく、操作性の向上に寄与できる。
請求項８の発明は、油圧制御システムは、アキュムレータへの油の入出力を制御するアキュムレータ用制御弁を備えることを特徴とする請求項１乃至７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、アキュムレータの蓄圧油を、必要時に無駄無く利用することができる。
請求項９の発明は、油圧制御システムは、油圧アクチュエータの他に、メインポンプを圧油供給源とする他の油圧アクチュエータを備えることを特徴とする請求項１乃至８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、アキュムレータの蓄圧油を、他の油圧アクチュエータにも利用することができる。
【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（本発明の油圧アクチュエータ、および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、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ブーム５の下降時に回収されて再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の回路図に基づいて説明するが、該回路図において、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から吸込んだ作動油を吐出ライン１２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に設けられる複数の他の油圧アクチュエータＡ（図２には、他の油圧アクチュエータＡとして三つの油圧アクチュエータを示すが、油圧ショベル１には、例えば、旋回モータ、アームシリンダ、バケットシリンダ、左右の走行モータ等の複数の油圧アクチュエータＡが設けられている）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する。
【０００８】
一方、１３はコントロールバルブユニットであって、該コントロールバルブユニット１３には、ブームシリンダ８に対する油給排制御を行うブーム用コントロールバルブ１４およびブーム用圧力補償弁１５、油圧アクチュエータＡに対する油給排制御をそれぞれ行う複数の油圧アクチュエータＡ用コントロールバルブ１６および油圧アクチュエータＡ用圧力補償弁１７、後述する中立流量バイパス弁１８等の各種バルブが組み込まれている。
【０００９】
前記ブーム用コントロールバルブ１４は、上昇側パイロットポート１４ａ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１４ａ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１４ａにパイロット圧が入力されることにより上昇側位置Ｘに切換わって、前記吐出ライン１２から供給される圧油を、ブーム用コントロールバルブ１４に形成されるメータイン絞り１４ｂ、ブーム用圧力補償弁１５、シリンダヘッド側油路１９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、ブームシリンダ８のロッド側油室８ｂからシリンダロッド側油路２０に排出された油を、油タンク１１に流すように構成されている。尚、前記シリンダヘッド側油路１９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、また、シリンダロッド側油路２０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。
【００１０】
また、油圧アクチュエータＡ用コントロールバルブ１６は、パイロットポート１６ａ、１６ｂを備えたスプール弁で構成されており、そして、両方のパイロットポート１６ａ、１６ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、油圧アクチュエータＡ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、パイロットポート１６ａまたは１６ｂにパイロット圧が入力されることにより第一作動位置Ｘまたは第二作動位置Ｙに切換って、吐出ライン１２から供給される圧油を、油圧アクチュエータＡ用コントロールバルブ１６に形成されるメータイン絞り１６ｃまたは１６ｄ、および油圧アクチュエータＡ用圧力補償弁１７を経由して油圧アクチュエータＡに供給する一方、油圧アクチュエータＡからの排出油を油タンク１１に流すように構成されている。
【００１１】
一方、２１はブーム用電磁比例減圧弁、２２は油圧アクチュエータＡ用電磁比例減圧弁であって、これらブーム用、油圧アクチュエータＡ用電磁比例減圧弁２１、２２は、ブーム用操作レバー、油圧アクチュエータ用操作具（何れも図示しないが、油圧アクチュエータ用操作具は、各油圧アクチュエータＡに対応してそれぞれ設けられる）の操作に基づいて、前記ブーム用コントロールバルブ１４の上昇側パイロットポート１４ａ、油圧アクチュエータＡ用コントロールバルブ１６のパイロットポート１６ａ、１６ｂにそれぞれパイロット圧を出力する。前記ブーム用操作レバー、油圧アクチュエータＡ用操作具は、本実施の形態では電気式レバーで構成されていて、その操作方向および操作量は後述する制御装置２３に入力され、該制御装置２３からブーム用、油圧アクチュエータＡ用電磁比例減圧弁２１、２２にパイロット圧出力の制御信号が出力される構成になっているが、該ブーム用、油圧アクチュエータＡ用電磁比例減圧弁２１、２２から出力されるパイロット圧は、ブーム用操作レバー、油圧アクチュエータＡ用操作具の操作量にそれぞれ対応して増減すると共に、前記上昇側位置Ｘのブーム用コントロールバルブ１４のメータイン絞り１４ｂの開度量、第一作動位置Ｘまたは第二作動位置Ｙの油圧アクチュエータＡ用コントロールバルブ１６のメータイン絞り１６ｃ、１６ｄの開度量は、入力されたパイロット圧に対応して増減するように構成されており、而して、ブーム用操作レバー、油圧アクチュエータＡ用操作具の操作量にそれぞれ対応したメータイン制御が行われるように構成されている。尚、図中、２４はパイロット油圧源である。
【００１２】
さらに、前記ブーム用圧力補償弁１５、油圧アクチュエータＡ用圧力補償弁１７は、後述するロードセンシング用信号回路２５からパイロットポート１５ａ、１７ａに入力される負荷信号圧を受けて、ブーム用コントロールバルブ１４、油圧アクチュエータＡ用コントロールバルブ１６の前後差圧（入口側圧力と出口側圧力との差圧）を一定に保持するように動作するように構成されている。そして、該ブーム用圧力補償弁１５、油圧アクチュエータＡ用圧力補償弁１７によって前後差圧が一定に保持されることにより、ブーム用コントロールバルブ１４、油圧アクチュエータＡ用コントロールバルブ１６は、ブーム用シリンダ８、油圧アクチュエータＡへの供給流量を、負荷の大小に関わらずメータイン絞り１４ａ、１６ｃ、１６ｄの開度量に応じた流量となるようにコントロールできるようになっている。
【００１３】
また、前記中立流量バイパス弁１８は、吐出ライン１２からコントロールバルブユニット１３に入力された圧油を油タンク１１にアンロードするバイパス油路５５に配されている。そして、該中立流量バイパス弁１８は、制御装置２３から出力される制御信号に基づいて、バイパス油路５５を閉じる閉位置Ｎからバイパス油路５５を開く開位置Ｘに切換わるように構成されている。
【００１４】
一方、２６、２７は前記ブームシリンダ８、油圧アクチュエータＡの負荷圧がそれぞれ導入される負荷圧検出回路であって、これら負荷圧検出回路２６、２７に導入された負荷圧は複数のシャトル弁２８により高圧側が選択され、そして最終のシャトル弁２８ａから出力される最も高圧の負荷圧が、負荷信号圧としてロードセンシング用信号回路２５に入力される。尚、前記負荷圧検出回路２６、２７は、ブーム用コントロールバルブ１４、油圧アクチュエータ用コントロールバルブ１６が中立位置Ｎに位置している状態では、ブームシリンダ８、油圧アクチュエータＡの負荷圧は導入されず、油タンク１１に連通している。
【００１５】
前記ロードセンシング用信号回路２５は、前述した最終のシャトル弁２８ａから第一、第二メインポンプ９、１０の第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０、および前述したブーム用圧力補償弁１５、油圧アクチュエータＡ用圧力補償弁１７のパイロットポート１５ａ、１７ａに至るように形成される回路であって、該ロードセンシング用信号回路２５を経由して、負荷信号圧が第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０、およびブーム用圧力補償弁１５、油圧アクチュエータＡ用圧力補償弁１７のパイロットポート１５ａ、１７ａに入力されるようになっている。
【００１６】
前記第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０は、ロードセンシング用信号回路２５から入力される負荷信号圧に基づいて第一、第二メインポンプ９、１０の流量制御（ロードセンシング流量制御）を行うべく第一、第二メインポンプ９、１０に具備されるレギュレータであって、このものは、ロードセンシング用信号回路２５から負荷信号圧が入力されることにより、吐出ライン１２の圧力が負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力Ｐｐ（Ｐｐ＝ＰＬ＋ΔＰ）となるように、第一、第二メインポンプ９、１０の流量を制御する。尚、該第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０、および前記圧力補償弁１５、１６、負荷圧検出回路２５、２６、シャトル弁１８、１８ａ、ロードセンシング用信号回路２５等によって、本発明のロードセンシング流量制御手段が構成されている。
【００１７】
また、前記第一、第二メインポンプ９、１０は、流量制御を行うレギュレータとして、前述した第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０だけでなく、定馬力制御を行うための第一、第二パワーコンスタント用レギュレータ３１、３２を具備している。そして、該第一、第二パワーコンスタント用レギュレータ３１、３２は、エンジン回転数に応じてメインポンプ制御用電磁比例減圧弁３３から出力される制御信号圧を受けて、フル出力のときのポンプ出力を一定に保持するべく第一、第二メインポンプ９、１０の流量を制御する。
【００１８】
一方、３４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３４は、後述するサクション油路３５から供給される油を吸込んで前記吐出ライン１２に吐出するように構成されている。つまり、ハイブリッドポンプ１２から吐出される圧油は、吐出ライン１２において前記第一、第二メインポンプ９、１０の吐出油と合流することになるが、該ハイブリッドポンプ３４の吐出流量制御は、制御装置２３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用レギュレータ３６によって行われるように構成されている。尚、図中、６３はハイブリッドポンプ３４から吐出ライン１２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である。
【００１９】
ここで、前記サクション油路３５は、後述するアキュムレータ油路３７および回収油路３８から供給される圧油を、ハイブリッドポンプ３４の吸入側に導く油路である。而してハイブリッドポンプ３４は、後述するように、アキュムレータ油路３７から供給されるアキュムレータ３９の蓄圧油、あるいは回収油路３８から供給されるブームシリンダ８のヘッド側油室８ａからの排出油を吸込んで、吐出ライン１２に吐出するようになっている。
【００２０】
前記回収油路３８は、後述する再生油路４０と共に前記シリンダヘッド側油路１９から分岐形成される油路であって、該回収油路３８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３７と前記サクション油路３５とに接続されている。さらに、回収油路３８には、シリンダヘッド側油路１９からアキュムレータ油路３７およびサクション油路３５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４２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１９に排出された油を、回収油路３８を経由して、アキュムレータ油路３７およびサクション油路３５に供給することができるようになっている。
【００２１】
前記回収用バルブ４１は、制御装置２３からの制御信号が入力される回収用電油変換弁４３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４３に制御信号が入力されていない状態では、回収油路３８を閉じる閉位置Ｎに位置しているが、回収用電油変換弁４３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３８を開く開位置Ｘに切換わるように構成されている。
【００２２】
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２３から回収用電油変換弁４３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３８を経由してアキュムレータ油路３７およびサクション油路３５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。
【００２３】
一方、アキュムレータ油路３７は、前記回収油路３８からアキュムレータチェックバルブ（本発明のアキュムレータ用制御弁に相当する）４４を経由してアキュムレータ３９に至る油路であって、該アキュムレータ油路３７の最高圧力は、アキュムレータ油路３７に接続されるリリーフ弁４５によって制限されている。尚、本実施の形態において、アキムレータ３９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。
【００２４】
前記アキュムレータチェックバルブ４４は、アキュムレータ３９に対する油の入出力を制御するバルブであって、ポペット弁４６と、制御装置２３から出力される制御信号に基づいて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４７とを用いて構成されている。そして、上記ポペット弁４６は、回収油路３８からアキュムレータ３９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４７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３９からサクション油路３５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４７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３８からアキュムレータ３９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４７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４７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３７の圧力がポペット弁４６のバネ室４６ａ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３８からアキュムレータ３９に油を流すことができるようになっている。
【００２５】
さらに、４８は前記アキュムレータ油路３７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４８には、タンクチェックバルブ４９が配されている。
【００２６】
前記タンクチェックバルブ４９は、ポペット弁５０と、制御装置２３から出力される制御信号に基づいて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５１とを用いて構成されている。上記ポペット弁５０は、アキュムレータ油路３７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５１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４７およびタンクチェックバルブ用電磁切換弁５１を共にＯＮ位置Ｘに切換えることにより、アキュムレータ３９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。
【００２７】
一方、再生油路４０は、前述した回収油路３８と共にシリンダヘッド側油路１９から分岐形成される油路であるが、該再生油路４０には、再生用バルブ５２が配されていると共に、該再生用バルブ５２の下流側でシリンダロッド側油路２０に接続されている。さらに、再生油路４０には、シリンダヘッド側油路１９からシリンダロッド側油路２０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５３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１９に排出された油を、再生油路４０を経由して、シリンダロッド側油路２０からブームシリンダ８のロッド側油室８ｂに供給することができるようになっている。
【００２８】
前記再生用バルブ５２は、制御装置２３からの制御信号が入力される再生用電油変換弁５４の作動に基づいてスプールが移動する開閉弁であって、再生用電油変換弁５４に制御信号が入力されていない状態では、再生油路４０を閉じる閉位置Ｎに位置しているが、再生用電油変換弁５４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、再生油路４０を開く開位置Ｘに切換わるように構成されている。
【００２９】
前記再生用バルブ５２のスプールの移動ストロークは、制御装置２３から再生用電油変換弁５４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から再生油路４０を経由してロッド側油室８ｂに再生される流量の増減制御がなされるように構成されている。
【００３０】
一方、前記制御装置２３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３のブロック図に示すごとく、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用操作検出手段５６、油圧アクチュエータＡ用操作具の操作方向および操作量を検出する油圧アクチュエータＡ用操作検出手段（各油圧アクチュエータＡ用操作具に対応してそれぞれ設けられる）５７、吐出ライン１２の圧力を検出する吐出ライン圧力センサ５８、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１９に接続されるシリンダヘッド側圧力センサ５９、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２０に接続されるシリンダロッド側圧力センサ６０、アキュムレータ３９の圧力を検出するアキュムレータ用圧力センサ６１等からの信号を入力し、これら入力信号に基づいて、前述の中立流量バイパス弁１８、ブーム用電磁比例減圧弁２１、油圧アクチュエータＡ用電磁比例減圧弁２２、メインポンプ制御用電磁比例減圧弁３３、ハイブリッドポンプ用レギュレータ３６、回収用電油変換弁４３、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁４７、タンクチェックバルブ用電磁切換弁５１、再生用電油変換弁５４等に制御信号を出力する。
【００３１】
ここで、６２は制御装置２３に設けられる蓄圧量演算部であって、該蓄圧量演算部６２は、アキュムレータ用圧力センサ６１から入力されるアキュムレータ３９の圧力に基づいて、現在のアキュムレータ３９の蓄圧量（％）を演算する。該蓄圧量（％）は、例えば、アキュムレータ油路３７の圧力が、アキュムレータ３９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３９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３７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、該蓄圧量の演算には、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の上昇側、下降側の操作や油圧アクチュエータＡ用操作具の操作に基づく制御装置２３の制御、および第一、第二メインポンプ９、１０のロードセンシング流量制御について説明する。
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２３は、ブーム用電磁比例減圧弁２１に対し、ブーム用コントロールバルブ１４の上昇側パイロットポート１４ａ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、ブーム用コントロールバルブ１４は上昇側位置Ｘに切換わり、而して、吐出ライン１２からコントロールバルブユニット１３に入力された圧油が、ブーム用コントロールバルブ１４、シリンダヘッド側油路１９を経由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、ロッド側油室８ｂからシリンダロッド側油路２０に排出された油が、ブーム用コントロールバルブ１４を経由して油タンク１１に流れるが、この場合のブーム用コントロールバルブ１４のメータイン絞り１４ｂの開度量は、前述したように、ブーム用操作レバーの操作量に対応するように制御される。
【００３３】
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２３から回収用電油変換弁４３および再生用電油変換弁５４に対して制御信号は出力されず、而して、回収用バルブ４１は回収油路３８を閉じる閉位置Ｎに位置しており、また、再生用バルブ５２は再生油路４０を閉じる閉位置Ｎに位置している。これにより、前述したブーム用コントロールバルブ１４を経由してシリンダヘッド側油路１９に供給された圧油が、サクション油路３５やアキュムレータ油路３７、或いはシリンダロッド側油路２０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。さらに、制御装置２３から中立流量バイパス弁１８に制御信号は出力されず、中立流量バイパス弁１８はバイパス油路５５を閉じる閉位置Ｎに位置している。これにより、コントロールバルブユニット１３に入力された吐出ライン１２の圧油が、バイパス油路５５から油タンク１１にアンロードされることがないようになっている。
【００３４】
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２３は、ハイブリッドポンプ用レギュレータ３６に対し、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量が、前記蓄圧量演算部６２で演算されたアキュムレータ３６の蓄圧量とブーム用操作レバーの操作量とに対応した流量となるように、制御指令を出力する。
ここで、本実施の形態において、ハイブリッドポンプ３４は、第一、第二メインポンプ９、１０の容量の略半分の容量のものが採用されている。つまり、第一、第二メインポンプ９、１０が各々最大で１ポンプ分の流量（ 第一、第二メインポンプ９、１０を合わせて最大で２ポンプ分の流量）を吐出するとした場合、ハイブリッドポンプ３４は最大で０．５ポンプ分の流量を吐出することができるが、図４に実線で示す如く、ブーム用操作レバーがフル操作されたとき、ハイブリッドポンプ３４は、アキュムレータ３９に殆ど蓄圧されていない場合（例えば、蓄圧量が０％〜１０％のとき）には流量ゼロで、アキュムレータ３９の蓄圧量が増加するにつれて流量が増加し、アキュムレータ３９が充分に蓄圧されている場合（例えば、蓄圧量が７０％〜１００％のとき）には０．５ポンプ分の流量を吐出するように制御される。また、ブーム用操作レバーの操作量がフル操作よりも小さい場合には、図４に破線で示すごとく、操作量に応じてハイブリッドポンプ３４の吐出流量も減少し、操作量がゼロの場合（ブーム用操作レバーが操作されていない場合）は吐出流量ゼロとなるように制御される。
【００３５】
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２３は、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁４７に対し、ＯＮ位置Ｘに切換わるよう制御信号を出力する。これにより、アキュムレータチェックバルブ４４は、アキュムレータ３９からサクション油路３５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３９に蓄圧された圧油がサクション油路３５を経由して、ハイブリッドポンプ３４の吸入側に供給される。
【００３６】
一方、ブーム用操作レバーが上昇側に操作された場合、ブームシリンダ８の負荷圧が、負荷圧検出回路２６およびロードセンシング用信号回路２５を介して、負荷信号圧ＰＬとして第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０に入力され、そして該第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０は、前述したように、吐出ライン１２の圧力が負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力Ｐｐ（Ｐｐ＝ＰＬ＋ΔＰ）となるように、第一、第二メインポンプ９、１０の流量制御を行う。
ところで、吐出ライン１２には、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍ（該吐出流量Ｑｍは、第一メインポンプ９の吐出流量と第二メインポンプ１０の吐出流量とを合わせた流量、以下、同様）だけでなく、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈも供給される。而して、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍは、該第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍとハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈとを合計した流量が、吐出ライン１２の圧力を負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力Ｐｐにするために必要な流量Ｑｒ（Ｑｒ＝Ｑｍ＋Ｑｈ）となるように、制御される。つまり、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍは、吐出ライン１２の圧力を負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力Ｐｐにするために必要な流量Ｑｒから、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈを減じた流量（Ｑｍ＝Ｑｒ−Ｑｈ）となるように、制御される。尚、アキュムレータ３９の蓄圧量が殆どない場合は、前述したように、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈはゼロとなるように制御されるため、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍのみで、吐出ライン１２の圧力を負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力Ｐｐにするために必要な流量Ｑｒを供給することになる（Ｑｒ＝Ｑｍ、但し、Ｑｈ＝０のとき）。
【００３７】
ここで、図５は、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍと、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈと、吐出ライン１２の圧力を負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力Ｐｐにするために必要な流量Ｑｒとの関係を示す一例であるが、該図５に示されるように、必要流量Ｑｒが２ポンプ分の場合、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈは、アキュムレータ３９の蓄圧量の増加に対応して増加して最大で０．５ポンプとなる一方、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍは、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈが増加するほど減少すると共に、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍとハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈとを合計した流量が必要流量Ｑｑとなるように制御される。
【００３８】
而して、ブーム用操作レバーが上昇側に操作された場合、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａには、吐出ライン１２の圧油がブーム用コントロールバルブ１４、シリンダヘッド側油路１９を経由して供給される一方、ロッド側油圧８ｂからの排出油は、シリンダロッド側油路２０、ブーム用コントロールバルブ１４を経由して油タンク１１に流れ、これによりブーム５が上昇することになるが、該ブーム５の上昇時において、アキュムレータ３９に圧油が蓄圧されている場合は、前記吐出ライン１２に、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量とハイブリッドポンプ３４の吐出流量とが合流して供給されることになる。この場合、ハイブリッドポンプ３４は、アキュムレータ３９に蓄圧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、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。また、第一、第二メインポンプ９、１０は、吐出ライン１２の圧力を負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力Ｐｐにするために必要な流量Ｑｒから、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈを減じた流量Ｑｍ（Ｑｍ＝Ｑｒ−Ｑｈ）を吐出するように制御されるため、ハイブリッドポンプ３４が設けられていない場合と比して、前記減じたハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈ分だけ吐出流量が減少することになり、而して、その分第一、第二メインポンプ９、１０の所要動力を低減させることができる。一方、アキュムレータ３９に蓄圧されていない場合、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈはゼロになるが、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍは、吐出ライン１２の圧力を負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力Ｐｐにするための必要な流量Ｑｒとなるように制御されるから、アキュムレータ３９に蓄圧されていなくても、ブームシリンダ８には同流量の圧油供給がなされることになる。
【００３９】
また、ブーム用操作レバーの上昇側操作と同時に、油圧アクチュエータＡ用操作具の何れかが操作された複合操作の場合、前述したブーム上昇側操作時の制御に加えて、制御装置２３から操作された油圧アクチュエータＡ用電磁比例減圧弁２２に対してパイロット圧出力の制御指令が出力され、これにより該当する油圧アクチュエータＡ用コントロールバルブ１６が第一作動位置Ｘまたは第二作動位置Ｙに切換わって、吐出ライン１２の圧油が油圧アクチュエータＡに供給されることになるが、この場合は、操作された油圧アクチュエータ（ブームシリンダ８および油圧アクチュエータＡ）の負荷圧のうちの最も高圧の負荷圧が、負荷信号圧ＰＬとして第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０に入力される。そして、該第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０は、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍとハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈとを合計した流量が、吐出ライン１２の圧力を上記負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力Ｐｐにするために必要な流量Ｑｒとなるように、第一、第二メインポンプ９、１０の流量を制御する。而して、アキュムレータ３９に蓄圧されている場合は、該アキュムレータ３９の蓄圧油を、ブームシリンダ８だけでなく他の油圧アクチュエータＡにも利用することができる。
【００４０】
次に、ブーム用操作レバーが下降側に操作された場合について説明するが、この場合、ブーム用操作レバーが単独で下降操作された場合と、ブーム用操作レバーの下降側操作と同時に他の油圧アクチュエータＡ用操作具が操作された複合操作の場合とで制御装置２３の制御が一部異なるため、まず、ブーム用操作レバーが単独で下降操作された場合について説明する。
【００４１】
ブーム用操作レバーが単独で下降側操作された場合、制御装置２３からブーム用電磁比例減圧弁２１に対してパイロット出力の制御指令が出力されず、ブーム用コントロールバルブ１４は中立位置Ｎに保持される。これにより、ブーム用コントロールバルブ１４を経由するブームシリンダ８の油給排は行われないと共に、ブームシリンダ８の負荷圧は負荷圧検出回路２６に導入されない。
【００４２】
さらに、ブーム用操作レバーが単独で下降側操作された場合、制御装置２３は、再生用電油変換弁５４に対し、再生用バルブ５２を開位置Ｘに切換えるべく制御信号を出力する。これにより、ブームシリンダ８ａのヘッド側油室８ａの油が、シリンダヘッド側油路１９、再生油路４０、シリンダロッド側油路２０を経由してロッド側油室８ｂに供給されるが、該ヘッド側油室８ａからロッド側油室８ｂに供給される再生油の油量は、ブーム用操作レバーの操作量に基づいて制御装置２３から再生用電油変換弁５４に出力される制御信号値によって増減制御される。
【００４３】
さらに、ブーム用操作レバーが単独で下降側操作された場合、制御装置２３は、回収用電油変換弁４３に対し、回収用バルブ４１を開位置Ｘに切換えるべく制御信号を出力する。これにより、ブームシリンダ８ａのヘッド側油室８ａの油が、シリンダヘッド側油路１９および回収油路３８を経由して、アキュムレータ油路３７に供給されてアキュムレータ３９に蓄圧されると共に、サクション油路３５からハイブリッドポンプ３４の吸入側に供給されることになるが、該回収油路３８を経由してアキュムレータ３９およびハイブリッドポンプ３４に供給される油の流量は、ブーム用操作レバーの操作量に基づいて制御装置２３から回収用電油変換弁４３に出力される制御信号値によって増減制御される。さらにこのとき、制御装置２３は、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁４７に対し、ＯＮ位置Ｘに切換るように制御信号を出力する。これにより、殆ど圧力損失のない状態で回収油路３８からアキュムレータ３９に油を流すことができるようになっている。
【００４４】
ところで、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、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、本実施の形態では、ヘッド側油室８ａからの排出量のうち、約半分が再生油路４０を通過してロッド側油室８ｂに供給される一方、残りの約半分が回収油路４０を通過し、さらに該回収油路４０の通過量のうちの約半分がハイブリッドポンプ３４の吸入側に供給され、その残りがアキュムレータ３９に蓄圧されるようになっている。つまり、例えば、ヘッド側油室８ａから２ポンプ分の流量が排出された場合、そのうちの１ポンプ分の流量がロッド側油室８ｂに供給される一方、０．５ポンプ分の流量がハイブリッドポンプ３４の吸入側に供給され、さらに０．５ポンプ分の流量がアキュムレータ３９に蓄圧されるようになっている。
【００４５】
さらに、ブーム用操作レバーが単独で下降側操作された場合、制御装置２３は、ハイブリッドポンプ用レギュレータ３６に対し、ハイブリッドポンプ３４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。これにより、前記ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａから回収油路３８、サクション油路３５を経由してハイブリッドポンプ３４の吸入側に供給された油が、ハイブリッドポンプ３４から吐出ライン１２に吐出される。
【００４６】
一方、ブーム用操作レバーが単独で下降側操作された場合、前述したようにブームシリンダ８の負荷圧が負荷検出回路２６に導入されないため、ロードセンシング用信号回路２５から第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０に入力される負荷信号圧ＰＬは最低値となり、これにより、第一、第二メインポンプ９、１０は最小流量となるように制御される。そして、該最小流量の圧油が第一、第二メインポンプ９、１０から吐出ライン１２に吐出される。
【００４７】
さらに、ブーム用操作レバーが単独で下降側操作された場合、制御装置２３は、中立流量バイパス弁１８に対し、開位置Ｘに切換るよう制御信号が出力される。これによりバイパス油路５５が開き、而して、前述したハイブリッドポンプ３４および第一、第二メインポンプ９、１０から吐出ライン１２に吐出された油が、バイパス油路５５を介して油タンク１１にアンロードされるようになっている。
【００４８】
次いで、ブーム用操作レバーの下降側操作と同時に他の油圧アクチュエータＡ用操作具が操作された複合操作の場合について説明するが、この場合、ブーム用電磁比例減圧弁２１、再生用電油変換弁５４、回収用電油変換弁４３、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁４７、ハイブリッドポンプ用レギュレータ３６に対する制御は、前述したブーム用操作レバーが単独で下降側操作された場合と同様であり、而して、ブーム用コントロールバルブ１４は中立位置Ｎに保持され、また、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａの油は、再生油路４０を経由してロッド側油室８ｂに再生される一方、回収油路３８を経由してアキュムレータ３９に蓄圧されると共に、ハイブリッドポンプ３４の吸入側に供給され、さらに該ハイブリッドポンプ３４を介して吐出ライン１２に吐出される。
【００４９】
さらに、ブーム用操作レバーの下降側操作と同時に他の油圧アクチュエータＡ用操作具が操作された複合操作の場合、制御装置２３は、操作された油圧アクチュエータＡ用電磁比例減圧弁２２に対し、パイロット圧出力の制御指令を出力する。これにより該当する油圧アクチュエータＡ用コントロールバルブ１６が第一作動位置Ｘまたは第二作動位置Ｙに切換わり、而して、吐出ライン１２からコントロールバルブユニット１３に入力された圧油が油圧アクチュエータＡ用コントロールバルブ１６を介して油圧アクチュエータＡに供給される。
【００５０】
さらに、ブーム用操作レバーの下降側操作と同時に他の油圧アクチュエータＡ用操作具が操作された複合操作の場合、制御装置２３から中立流量バイパス弁１８に制御信号は出力されず、中立流量バイパス弁１８はバイパス油路５５を閉じる閉位置Ｎに位置している。これにより、コントロールバルブユニット１３に入力された吐出ライン１２の圧油が、バイパス油路５５から油タンク１１にアンロードされることがないようになっている。
【００５１】
一方、ブーム用操作レバーの下降側操作と同時に他の油圧アクチュエータＡ用操作具が操作された複合操作の場合、操作された油圧アクチュエータＡの負荷圧のうちの最も高圧の負荷圧が、負荷信号圧ＰＬとして第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０に入力される。そして、該第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０は、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍとハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈとを合計した流量が、吐出ライン１２の圧力を上記負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力Ｐｐにするために必要な流量Ｑｒとなるように、第一、第二メインポンプ９、１０の流量を制御する。
【００５２】
而して、ブーム用操作レバーが単独で下降側に操作された場合、あるいはブーム用操作レバーの下降側操作と同時に他の油圧アクチュエータＡ用操作具が操作された複合操作の場合、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になっていると共に、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約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、再生油路４０を経由してロッド側油室８ｂに供給される一方、回収油路３８を経由してアキュムレータ３９に蓄圧される。さらに、回収油路３８を経由する排出油の一部は、ハイブリッドポンプ３４の吸入側に供給されて、該ハイブリッドポンプ３４から吐出ライン１２に吐出される。そして、該ハイブリッドポンプ３４から吐出ライン１２に吐出された油は、ブーム用操作レバーが単独で下降側に操作された場合は、バイパス油路５５を経由して油タンク１１にアンロードされるが、ブーム用操作レバーの下降側操作と同時に他の油圧アクチュエータＡ用操作具が操作された複合操作の場合は、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出油と合わせて、上記操作された油圧アクチュエータＡ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、無駄にすることなく回収、再利用できる。さらに、ブーム用操作レバーの下降側操作と同時に他の油圧アクチュエータＡ用操作具が操作された複合操作の場合、ハイブリッドポンプ３４は、ヘッド側油室８ａからの高圧の排出油を吸込んで吐出するから、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と共に、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量は、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量分だけ減少することになり、その分第一、第二メインポンプ９、１０の所要動力を低減させることができる。
【００５３】
次いで、ブーム用操作レバーが操作されず、且つ、油圧アクチュエータＡ用操作具の少なくとも一つが操作された場合について説明するが、この場合、制御装置２３は、操作された油圧アクチュエータＡ用電磁比例減圧弁２２に対し、パイロット圧出力の制御指令を出力する。これにより該当する油圧アクチュエータＡ用コントロールバルブ１６が第一作動位置Ｘまたは第二作動位置Ｙに切換わり、而して、吐出ライン１２からコントロールバルブユニット１３に入力された圧油が、油圧アクチュエータＡ用コントロールバルブ１６を経由して油圧アクチュエータＡに供給される。尚、制御装置２３からブーム用電磁比例減圧弁２１に制御信号は出力されず、ブーム用コントロールバルブ１４は中立位置Ｎに保持される。
【００５４】
また、ブーム用操作レバーが操作されず、且つ、油圧アクチュエータ用Ａ操作具の少なくとも一つが操作された場合、制御装置２３から中立流量バイパス弁１８に制御信号は出力されず、中立流量バイパス弁１８はバイパス油路５５を閉じる閉位置Ｎに位置している。これにより、コントロールバルブユニット１３に入力された吐出ライン１２の圧油が、バイパス油路５５から油タンク１１にアンロードされることがないようになっている。さらに、制御装置２３から回収用電油変換弁４３および再生用電油変換弁５４に制御信号は出力されず、而して、回収用バルブ４１は回収油路３８を閉じる閉位置Ｎに位置しており、また、再生用バルブ５２は再生油路４０を閉じる閉位置Ｎに位置して、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａの油が回収油路３８や再生油路４０から流出してしまうことがないようになっている。
【００５５】
さらに、ブーム用操作レバーが操作されず、且つ、油圧アクチュエータＡ用操作具の少なくとも一つが操作された場合、制御装置２３は、ハイブリッドポンプ用レギュレータ３６に対し、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量が、蓄圧量演算部６２で演算されたアキュムレータ３６の蓄圧量と油圧アクチュエータ用操作レバーの操作量とに対応した流量となるように、制御指令を出力する。この場合、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量は、前述したブーム用操作レバーが上昇側に操作された場合と同様に制御される。さらに、制御装置２３は、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁４７に対し、ＯＮ位置Ｘに切換わるよう制御信号を出力する。これにより、アキュムレータチェックバルブ４４は、アキュムレータ３９からサクション油路３５への油の流れを許容する状態になり、而して、アキュムレータ３９に蓄圧された圧油がサクション油路３５を経由して、ハイブリッドポンプ３４の吸入側に供給される。
【００５６】
一方、ブーム用操作レバーが操作されず、且つ、油圧アクチュエータＡ用操作具の少なくとも一つが操作された場合、該操作された油圧アクチュエータＡの負荷圧のうちの最も高圧の負荷圧が、負荷信号圧ＰＬとして第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０に入力される。そして、該第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０は、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍとハイブリッドポンプ３４の吐出流量Ｑｈとを合計した流量が、吐出ライン１２の圧力を上記負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力Ｐｐにするために必要な流量Ｑｒとなるように、第一、第二メインポンプ９、１０の流量を制御する。
【００５７】
而して、ブーム用操作レバーが操作されず、且つ、油圧アクチュエータＡ用操作具の少なくとも一つが操作された場合、該操作された油圧アクチュエータＡには吐出ライン１２から圧油供給されることになるが、このときアキュムレータ３９に蓄圧されていれば、上記吐出ライン１２には、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量とハイブリッドポンプ３４の吐出流量とが合流して供給されることになる。而して、アキュムレータ３９の蓄圧油を、油圧アクチュエータＡにも利用することができるが、この場合、前述したように、ハイブリッドポンプ３４は、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と共に、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量は、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量分だけ減少することになり、その分第一、第二メインポンプ９、１０の所要動力を低減させることができる。一方、アキュムレータ３９に蓄圧されていない場合は、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量Ｑｍが、吐出ライン１２の圧力を負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力Ｐｐにするための必要な流量Ｑｒとなるように制御されるから、アキュムレータ３９に蓄圧されていなくても、油圧アクチュエータＡには同流量の圧油供給がなされることになる。
【００５８】
叙述の如く構成された本形態において、油圧ショベル１の油圧制御システムは、ブームシリンダ８と、ブームシリンダ８以外の他の油圧アクチュエータＡ（旋回モータ、アームシリンダ、バケットシリンダ、左右の走行モータ等）と、これらブームシリンダ８および他の油圧アクチュエータＡ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、ロードセンシング用信号回路２５から入力される負荷信号圧に基づいて第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量を制御する第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０を備えているが、さらにこのものには、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から排出される油を蓄圧するアキュムレータ３９と、該アキュムレータ３９に蓄圧された圧油を第一、第二メインポンプ９、１０の吐出ライン１２に供給するハイブリッドポンプ３４とが設けられている。
【００５９】
この結果、作業部４の有する位置エネルギーを、アキュムレータ３９およびハイブリッドポンプ３４を用いて有効に回収、再利用できることになるが、この場合、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量は、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出ライン１２に供給される構成となっているため、第一、第二メインポンプ９、１０のロードセンシング流量制御を行う第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０によって、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量とハイブリッドポンプ３４の吐出流量との合計流量が、吐出ライン１２の圧力を負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力にするために必要な流量となるように制御されることになり、而して、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量分、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量が自動的に減少することになって、第一、第二メインポンプ２９、３０の所要動力を確実に低減せしめることができる。しかも、上記ハイブリッドポンプ３４は、アキュムレータ３９に蓄圧された高圧の圧油を吸込んで吐出するため、殆どエンジンＥの動力を必要とせず、而して、省エネルギー化に大きく貢献できる。そのうえ、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量を、第一、第二メインポンプ９、１０を圧油供給源とする他の油圧アクチュエータＡにも利用することができるから、アキュムレータ３９の蓄圧油の利用範囲が広がることになる。
【００６０】
さらに、前述したように、第一、第二ロードセンシング用レギュレータ２９、３０によって、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量とハイブリッドポンプ３４の吐出流量との合計流量が、吐出ライン１２の圧力を負荷信号圧ＰＬよりも所定の差圧ΔＰ分だけ高い圧力にするために必要な流量となるように制御されることになるから、アキュムレータ３９の蓄圧量の増減によってハイブリッドポンプ３４の吐出流量が増減しても、これに対応して第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量も自動的に減増することになる。而して、別途流量制御手段を設けることなく、ロードセンシング流量制御をそのまま利用して、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量を、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量の増減に対応するように制御できることになって、制御の簡略化に寄与できると共に、ロードセンシング流量制御は従来から作業機械に広く用いられている流量制御であるから、容易に実施できる。
【００６１】
しかもこのものにおいて、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量は、アキュムレータ３９の蓄圧量に応じて増減制御される構成であるから、アキュムレータ３９の蓄圧油を確実に利用することができると共に、例えばアキュムレータ３９が空になった時点でハイブリッドポンプ３４からの圧油供給を急に停止する構成にした場合のように回路に急激な変化が生じることなく、操作性の向上に寄与できる。
【００６２】
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から排出された油は、回収油路３８を経由して、アキュムレータ油路３７からアキュムレータ３９に導かれて蓄圧されると共に、サクション油路３５からハイブリッドポンプ３４の吸入側に導かれる構成となっており、これにより、ブーム５の下降と同時に他の油圧アクチュエータＡを作動せしめるような場合に、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａからの排出油をハイブリッドポンプ３４を介して他の油圧アクチュエータＡに供給できることになるが、この場合、ハイブリッドポンプ３４は、ヘッド側油室８ａからの高圧の排出油を吸込んで吐出するため、殆どエンジンＥの動力を必要とせず、また、第一、第二メインポンプ９、１０の吐出流量は、ハイブリッドポンプ３４の吐出流量分減少することになって、第一、第二メインポンプ２９、３０の所要動力を確実に低減せしめることができる。
【００６３】
しかも、アキュムレータ３９への油の入出力は、アキュムレータ油路３７に配されたアキュムレータチェックバルブ４４によって制御される構成となっているから、アキュムレータ３９の蓄圧油を、必要時に無駄無く利用することができる。
【００６４】
さらにこのものでは、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ロッド側油室８ｂに導く再生油路４０が設けられており、而して、ヘッド側油室８ａから排出される高圧の圧油を、そのままロッド側油室８ｂへの再生油として利用することができる。しかも、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、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約２倍の排出量となるが、該排出量のうち約半分が再生油路４０を経由してロッド側油室８ｂに導かれ、残りの約半分の排出量が回収油路３８を経由してアキュムレータ３９及びハイブリッドポンプ３４の吸入側に導かれることになるから、アキュムレータ３９及びハイブリッドポンプ３４を小型化でき、コストを低減できると共に、設置スペースの確保が容易となる。
【００６５】
そのうえ、前記回収油路３８、再生油路４０には、該回収油路３８、再生油路４０の流量制御をそれぞれ行う回収用バルブ４１、再生用バルブ５２が配されているから、これら回収用バルブ４１、再生用バルブ５２によって、ヘッド側油室８ａからの排出流量およびロッド側油室８ｂへの供給流量を制御することができ、よって、ブーム５の下降速度をブーム用操作レバーの操作量に対応するよう精度良くコントロールできることになって、良好な操作性を得ることができる。
【００６６】
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、油圧ショベルの油圧制御システムを例にとって説明したが、本発明は、クレーンやロ−ダ等の各種作業機械の油圧制御システムに実施できる。また、上記実施の形態では、作業部を昇降せしめる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ことで、作業部の有する位置エネルギーを有効に回収、再利用できるようにしたものであるが、例えば油圧モータからの排出油をアキュムレータに蓄圧するように構成しても、本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【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】制御装置の入出力を示すブロック図である。
【図４】アキュムレータの蓄圧量とハイブリッドポンプの吐出流量との関係を示すグラフ図である。
【図５】ハイブリッドポンプの吐出流量と第一、第二メインポンプの吐出流量との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００６８】
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
１２    吐出ライン
２３    制御装置
２５    ロードセンシング用信号回路
２９    第一ロードセンシング用レギュレータ
３０    第二ロードセンシング用レギュレータ
３４    ハイブリッドポンプ
３６    ハイブリッドポンプ用レギュレータ
３８    回収油路
３９    アキュムレータ
４０    再生油路
４１    回収用バルブ
４４    アキュムレータチェックバルブ
５２    再生用バルブ
Ａ      他の油圧アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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