(57)【要約】【課題】油圧ポンプの吐出流量を限界まで低減させた状態であっても、戻り油の持つエネルギーを有効に活用することができる油圧アクチュエータの制御装置及びこれを備えた作業機械を提供すること。【解決手段】戻り油の流量Ｑ１とメインポンプ１５の最低吐出流量Ｑminとの合計流量がメインポンプ１５に要求されている要求流量Ｑ２以下である場合に、戻り油を主流路２０へ導くとともに、要求流量Ｑ２から戻り油の流量Ｑ１を減じた流量となるようにメインポンプ１５のポンプ容量を調整する一方、合計流量が要求流量Ｑ２を超えている場合に、前記戻り油のうち少なくとも合計流量から要求流量Ｑ２を減じた余剰流量をアキュムレータ３３に供給する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧アクチュエータの制御装置であって、
可変容量式の油圧ポンプと、
この油圧ポンプから作動油が供給されるとともに内部の作動油を排出することにより駆動する油圧アクチュエータと、
この油圧アクチュエータから排出された戻り油が供給されることにより蓄圧可能なアキュムレータと、
前記戻り油の戻り油圧が前記油圧ポンプの吐出油圧を超える外力付加期間中に、前記油圧ポンプの吐出側、前記アキュムレータの少なくとも一方に前記戻り油を導く分配供給手段とを備え、
前記分配供給手段は、前記戻り油の流量と前記油圧ポンプに予め設定された最低吐出流量との合計流量が前記油圧ポンプに要求されている要求流量以下である場合に、前記戻り油を前記油圧ポンプの吐出側へ導くとともに、前記要求流量から戻り油の流量を減じた流量となるように前記油圧ポンプのポンプ容量を調整する一方、前記合計流量が要求流量を超えている場合に、前記戻り油のうち少なくとも前記合計流量から要求流量を減じた余剰量を前記アキュムレータに供給することを備えていることを特徴とする油圧アクチュエータの制御装置。
【請求項２】
前記分配供給手段は、前記油圧アクチュエータからタンクへの前記戻り油の流れを許容する状態と禁止する状態とを切換可能な開閉弁と、前記油圧アクチュエータから前記アキュムレータへの戻り油の流量を調整可能な第１流量調整部と、前記油圧アクチュエータから前記油圧ポンプの吐出側への戻り油の流量を調整可能な第２流量調整部と、前記外力付加期間中に、前記開閉弁により戻り油がタンクへ流れるのを禁止するとともに、前記戻り油が前記油圧ポンプの吐出側、前記アキュムレータの少なくとも一方に供給されるように前記第１流量調整部及び第２流量調整部による戻り油の流量を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記合計流量が要求流量以下である場合に前記戻り油が油圧ポンプの吐出側へ導かれるように第１流量調整部及び第２流量調整部を制御するとともに、前記要求流量から戻り油の流量を減じた流量となるように前記油圧ポンプのポンプ容量を調整する一方、前記合計流量が要求流量を超えている場合に前記戻り油のうち少なくとも前記余剰量を前記アキュムレータに供給するように第１流量調整部及び第２流量調整部を制御することを特徴とする請求項１に記載の油圧アクチュエータの制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１流量調整部により規定されるアキュムレータへの最大導入流量と前記戻り油の流量とを比較して、前記最大導入流量が戻り油の流量を超えている場合に、前記戻り油の全てが前記アキュムレータに供給されるように前記第１流量調整部及び第２流量調整部を制御することを特徴とする請求項２に記載の油圧アクチュエータの制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１流量調整部により規定されるアキュムレータへの最大導入流量と前記戻り油の流量とを比較して、前記戻り油の流量が最大導入流量以上である場合に、前記戻り油のうち、当該最大導入流量で戻り油がアキュムレータに供給され、かつ、残りの戻り油が前記油圧ポンプの吐出側へ供給されるように前記第１流量調整部及び第２流量調整部を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の油圧アクチュエータの制御装置。
【請求項５】
前記分配供給手段は、前記油圧ポンプの吐出油圧が前記戻り油圧以上である加速期間中であって前記アキュムレータ内の圧力が前記油圧ポンプの吐出油圧を超える場合に、前記アキュムレータに蓄えられた作動油を前記油圧アクチュエータに供給することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の油圧アクチュエータの制御装置。
【請求項６】
前記油圧ポンプを共通の駆動源とする複数の油圧アクチュエータを備え、前記分配供給手段は、前記各油圧アクチュエータのうちの少なくとも１の油圧アクチュエータが前記加速期間中であるときに、前記アキュムレータに蓄えられた作動油を前記油圧ポンプの吐出側へ供給することを特徴とする請求項５に記載の油圧アクチュエータの制御装置。
【請求項７】
前記油圧ポンプを共通の駆動源とする複数の油圧アクチュエータを備え、前記分配供給手段は、前記各油圧アクチュエータの全てが前記加速期間中であるときにのみ、前記アキュムレータに蓄えられた作動油を前記油圧ポンプの吐出側へ供給することを特徴とする請求項５に記載の油圧アクチュエータの制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の油圧アクチュエータの制御装置と、前記油圧アクチュエータとしての油圧シリンダの伸縮動作によって駆動する作業アタッチメントとを有する作業機械であって、前記作業アタッチメントの自重が付加されている前記油圧シリンダから排出される戻り油圧が油圧ポンプの吐出油圧を超える外力付加期間中であって前記戻り油の流量と前記油圧ポンプに予め設定された最低吐出流量との合計流量が前記油圧ポンプに要求されている要求流量を超えている場合に、前記戻り油のうち少なくとも前記合計流量から要求流量を減じた余剰量を前記アキュムレータに供給することを特徴とする作業機械。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか１項に記載の油圧アクチュエータの制御装置と、前記油圧アクチュエータとしての油圧モータによって旋回駆動する旋回体とを備えた作業機械であって、旋回駆動に基く前記旋回体の慣性力が付加されている前記油圧モータから排出される戻り油圧が油圧ポンプの吐出油圧を超える外力付加期間中であって前記戻り油の流量と前記油圧ポンプに予め設定された最低吐出流量との合計流量が前記油圧ポンプに要求されている要求流量を超えている場合に、前記戻り油のうち少なくとも前記合計流量から要求流量を減じた余剰量を前記アキュムレータに供給することを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプによって駆動する油圧アクチュエータからの戻り油を、前記油圧ポンプの吐出側の流路に戻して利用する油圧アクチュエータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の作業機械には、油圧シリンダや油圧モータ等の油圧アクチュエータが設けられている。
【０００３】
この種の油圧アクチュエータは、作動油の供給及び排出が行われることにより駆動するように構成されているため、当該油圧アクチュエータを停止させる際には、駆動対象物の自重や、それまでの駆動による慣性力によって油圧アクチュエータが所定の期間、駆動を継続し、当該期間中、油圧アクチュエータからは戻り油が排出されることになる。
【０００４】
従来、このような戻り油は、絞り弁等を介してタンクに回収するようにしていたため、当該戻り油のエネルギーは熱として廃棄され、エネルギーのロスが生じていた。
【０００５】
このよう問題を解消すべく、アクチュエータからの戻り油をロジック弁を通して油圧ポンプの吐出側の流路に導入するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、戻り油によって油圧ポンプの吐出流量を増大させるに過ぎず、油圧ポンプの吐出流量がそれほど要求されていない場面においては、実質的に省エネを図ることができない。
【０００７】
そこで、特許文献２のように、アクチュエータからの戻り油を油圧ポンプの吐出側の流路に戻す際に、その戻り油の流量に応じて油圧ポンプの吐出流量を減少させることにより、当該油圧ポンプからアクチュエータに供給される作動油流量を一定に保つようにした技術も知られている。
【０００８】
具体的に、特許文献２の技術では、戻り油の圧力をパイロット圧としてサーボピストンが操作される構成とされており、戻り油の圧力の増減に応じたサーボピストンの操作量に応じて油圧ポンプのポンプ容量が調整されるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−１２０６０４号公報
【特許文献２】特開２００４−８４９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記特許文献２の技術では、吐出流量を減少させる分だけ油圧ポンプの消費エネルギーを低減させることができるものの、油圧ポンプの吐出流量を限界まで低減させた状態でさらに余剰の戻り油が存在する場合のことは全く考慮されていない。
【００１０】
そのため、特許文献２の技術において、余剰の戻り油が油圧ポンプの吐出側へ供給されると、前記サーボピストンの操作範囲内においては戻り油はパイロット圧として利用されるものの、当該サーボピストンの操作位置が限界位置まで到達した以降の戻り油は行き場を失い、最終的にはリリーフ弁等を介してタンクに回収せざるを得ない。
【００１１】
したがって、前記特許文献２の技術においても、油圧ポンプの吐出流量を限界まで低減させた状態で、さらに余剰流量が存在する場合には、この余剰の戻り油のエネルギーを熱として廃棄せざるを得ず、依然として、戻り油のエネルギーをロスしていた。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、油圧ポンプの吐出流量を限界まで低減させた状態であっても、戻り油の持つエネルギーを有効に活用することができる油圧アクチュエータの制御装置及びこれを備えた作業機械を提供することを目的としている
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は、油圧アクチュエータの制御装置であって、可変容量式の油圧ポンプと、この油圧ポンプから作動油が供給されるとともに内部の作動油を排出することにより駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータから排出された戻り油が供給されることにより蓄圧可能なアキュムレータと、前記戻り油の戻り油圧が前記油圧ポンプの吐出油圧を超える外力付加期間中に、前記油圧ポンプの吐出側、前記アキュムレータの少なくとも一方に前記戻り油を導く分配供給手段とを備え、前記分配供給手段は、前記戻り油の流量と前記油圧ポンプに予め設定された最低吐出流量との合計流量が前記油圧ポンプに要求されている要求流量以下である場合に、前記戻り油を前記油圧ポンプの吐出側へ導くとともに、前記要求流量から戻り油の流量を減じた流量となるように前記油圧ポンプのポンプ容量を調整する一方、前記合計流量が要求流量を超えている場合に、前記戻り油のうち少なくとも前記合計流量から要求流量を減じた余剰量を前記アキュムレータに供給することを備えていることを特徴とする油圧アクチュエータの制御装置を提供する。
【００１４】
本発明によれば、外力付加期間中であって合計流量が要求流量以下である場合に、戻り油を油圧ポンプの吐出側へ導くとともに、要求流量から戻り油の流量を減じた流量となるように油圧ポンプのポンプ容量を調整する構成とされているので、吐出流量を前記要求流量にする場合と比較してポンプ容量を減らすことができ、その分、油圧ポンプの消費エネルギーを低減することができる。
【００１５】
さらに、本発明では、前記外力付加期間中であって前記合計流量が前記要求流量を超えている場合に、前記戻り油のうち少なくとも余剰量をアキュムレータに蓄圧する構成とされているので、当該余剰量の戻り油が持つエネルギーを熱として廃棄する場合と比較して、より省エネを図ることができる。
【００１６】
したがって、本発明によれば、油圧ポンプの吐出流量を限界まで低減させた状態であっても、戻り油の持つエネルギーを有効に活用することができる。
【００１７】
具体的に、前記分配供給手段は、前記油圧アクチュエータからタンクへの前記戻り油の流れを許容する状態と禁止する状態とを切換可能な開閉弁と、前記油圧アクチュエータから前記アキュムレータへの戻り油の流量を調整可能な第１流量調整部と、前記油圧アクチュエータから前記油圧ポンプの吐出側への戻り油の流量を調整可能な第２流量調整部と、前記外力付加期間中に、前記開閉弁により戻り油がタンクへ流れるのを禁止するとともに、前記戻り油が前記油圧ポンプの吐出側、前記アキュムレータの少なくとも一方に供給されるように前記第１流量調整部及び第２流量調整部による戻り油の流量を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記合計流量が要求流量以下である場合に前記戻り油が油圧ポンプの吐出側へ導かれるように第１流量調整部及び第２流量調整部を制御するとともに、前記要求流量から戻り油の流量を減じた流量となるように前記油圧ポンプのポンプ容量を調整する一方、前記合計流量が要求流量を超えている場合に前記戻り油のうち少なくとも前記余剰量を前記アキュムレータに供給するように第１流量調整部及び第２流量調整部を制御する構成とすることができる。
【００１８】
このようにすれば、開閉弁により戻り油がタンクへ流れるのを禁止した状態で、第１流量調整部及び第２流量調整部を制御することにより、油圧アクチュエータからの戻り油を油圧ポンプの吐出側、アキュムレータの少なくとも一方に分配して供給することが可能となる。
【００１９】
前記制御手段は、少なくとも余剰量の戻り油をアキュムレータに供給するように各流量調整部を制御すればよいが、前記第１流量調整部により規定されるアキュムレータへの最大導入流量と前記戻り油の流量とを比較して、前記最大導入流量が戻り油の流量を超えている場合に、前記戻り油の全てが前記アキュムレータに供給されるように前記第１流量調整部及び第２流量調整部を制御することが特に好ましい。
【００２０】
このように、第１流量調整部の能力（流量調整の最大値）との関係で戻り油の全てを受け入れることができると判断したときに、戻り油の全てをそのままアキュムレータに蓄圧する構成とすれば、複雑な制御を行うことなく戻り油の持つエネルギーを後から使用することができる。
【００２１】
さらに、前記制御手段は、前記第１流量調整部により規定されるアキュムレータへの最大導入流量と前記戻り油の流量とを比較して、前記戻り油の流量が最大導入流量以上である場合に、前記戻り油のうち、当該最大導入流量で戻り油がアキュムレータに供給され、かつ、残りの戻り油が前記油圧ポンプの吐出側へ供給されるように前記第１流量調整部及び第２流量調整部を制御することが好ましい。
【００２２】
このようにすれば、可能な範囲でアキュムレータに蓄圧しながら、残りの戻り油を用いて油圧ポンプの吐出流量を補うことにより省エネを図ることができる。
【００２３】
また、前記分配供給手段は、前記油圧ポンプの吐出油圧が前記戻り油圧以上である加速期間中であって前記アキュムレータ内の圧力が前記油圧ポンプの吐出油圧を超える場合に、前記アキュムレータに蓄えられた作動油を前記油圧アクチュエータに供給することが好ましい。
【００２４】
このようにすれば、加速期間中にある油圧アクチュエータに対しアキュムレータに蓄えられたエネルギーを供給することができるので、当該油圧アクチュエータの駆動を加速することができる。
【００２５】
このように構成した場合にはさらに、前記油圧ポンプを共通の駆動源とする複数の油圧アクチュエータを備え、前記分配供給手段は、前記各油圧アクチュエータのうちの少なくとも１の油圧アクチュエータが前記加速期間中であるときに、前記アキュムレータに蓄えられた作動油を前記油圧ポンプの吐出側へ供給することが好ましい。
【００２６】
このようにすれば、少なくとも１の油圧アクチュエータが加速動作を行って油圧ポンプの負荷が高くなったときに、アキュムレータに蓄えられたエネルギーを利用することができるので、エネルギー効率を向上することができる。
【００２７】
また、前記油圧ポンプを共通の駆動源とする複数の油圧アクチュエータを備え、前記分配供給手段は、当該油圧ポンプを駆動源とする全ての油圧アクチュエータが前記加速期間中であるときに、前記アキュムレータに蓄えられた作動油を前記油圧ポンプの吐出側へ供給することが好ましい。
【００２８】
このようにすれば、各油圧アクチュエータが加速動作を行って油圧ポンプの負荷が著しく高くなったときに、アキュムレータに蓄えられたエネルギーを利用することができるので、エネルギー効率をより向上することができる。
【００２９】
ここで、全ての油圧アクチュエータが加速動作を行っている状況下では、当該各油圧アクチュエータからの戻り油をリアルタイムで油圧ポンプの吐出側へ供給することができないため、このような状況下においてアキュムレータに蓄えられたエネルギーを利用することは特に有用である。
【００３０】
また、本発明は、前記油圧アクチュエータの制御装置と、前記油圧アクチュエータとしての油圧シリンダの伸縮動作によって駆動する作業アタッチメントとを有する作業機械であって、前記作業アタッチメントの自重が付加されている前記油圧シリンダから排出される戻り油圧が油圧ポンプの吐出油圧を超える外力付加期間中であって前記戻り油の流量と前記油圧ポンプに予め設定された最低吐出流量との合計流量が前記油圧ポンプに要求されている要求流量を超えている場合に、前記戻り油のうち少なくとも前記合計流量から要求流量を減じた余剰量を前記アキュムレータに供給することを特徴とする作業機械を提供する。
【００３１】
本発明によれば、外力付加期間中であって合計流量が要求流量以下である場合に、戻り油を油圧ポンプの吐出側へ導くとともに、要求流量から戻り油の流量を減じた流量となるように油圧ポンプのポンプ容量を調整する構成とされているので、吐出流量を前記要求流量にする場合と比較してポンプ容量を減らすことができ、その分、油圧ポンプの消費エネルギーを低減することができ、省エネを図ることができる。
【００３２】
さらに、本発明では、前記外力付加期間中であって前記合計流量が前記要求流量を超えている場合に、前記戻り油のうち少なくとも余剰量をアキュムレータに蓄圧する構成とされているので、当該余剰量の戻り油が持つエネルギーを熱として廃棄する場合と比較して、より省エネを図ることができる。
【００３３】
具体的に、作業アタッチメントを有する作業機械において、油圧シリンダには常に作業アタッチメントを倒伏させる方向の力（作業アタッチメントの自重）が付加されていることになるため、倒伏動作期間中には、油圧ポンプの吐出油圧よりも油圧シリンダから排出される戻り油圧が大きくなる（外力付加期間が生じる）ことになるが、本発明では、この期間中に油圧シリンダから排出される戻り油を油圧ポンプやアキュムレータに供給することにより、当該戻り油を有効に活用することができる。
【００３４】
さらに、本発明は、前記油圧アクチュエータの制御装置と、前記油圧アクチュエータとしての油圧モータによって旋回駆動する旋回体とを備えた作業機械であって、旋回駆動に基く前記旋回体の慣性力が付加されてている前記油圧モータから排出される戻り油圧が油圧ポンプの吐出油圧を超える外力付加期間中であって前記戻り油の流量と前記油圧ポンプに予め設定された最低吐出流量との合計流量が前記油圧ポンプに要求されている要求流量を超えている場合に、前記戻り油のうち少なくとも前記合計流量から要求流量を減じた余剰量を前記アキュムレータに供給することを特徴とする作業機械を提供する。
【００３５】
本発明によれば、外力付加期間中であって合計流量が要求流量以下である場合に、戻り油を油圧ポンプの吐出側へ導くとともに、要求流量から戻り油の流量を減じた流量となるように油圧ポンプのポンプ容量を調整する構成とされているので、吐出流量を前記要求流量にする場合と比較してポンプ容量を減らすことができ、その分、油圧ポンプの消費エネルギーを低減することができる。
【００３６】
さらに、本発明では、前記外力付加期間中であって前記合計流量が前記要求流量を超えている場合に、前記戻り油のうち少なくとも余剰量をアキュムレータに蓄圧する構成とされているので、当該余剰量の戻り油が持つエネルギーを熱として廃棄する場合と比較して、より省エネを図ることができる。
【００３７】
具体的に、旋回体を有する作業機械において、油圧モータには常に旋回駆動方向の旋回体の慣性力が付加されることになるため、旋回動作期間中には、油圧モータに供給される作動油圧よりも油圧モータから排出される作動油圧が大きくなる（外力付加期間が生じる）ことになるが、本発明では、この期間中に油圧モータから排出される戻り油を油圧ポンプやアキュムレータに供給することにより、当該戻り油を有効に活用することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、油圧ポンプの吐出流量を限界まで低減させた状態であっても、戻り油の持つエネルギーを有効に活用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００４０】
図１は、本発明の実施形態に係る油圧ショベルを示す側面図である。
【００４１】
図１を参照して、作業機械の一例としていの油圧ショベル１は、クローラ２ａを有する下部走行体２と、この下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、この上部旋回体３に起伏可能に支持された作業アタッチメント４と、この作業アタッチメント４の駆動を制御する制御装置（図２参照）５とを備えている。
【００４２】
作業アタッチメント４は、ブーム６と、このブーム６の先端部に連結されるアーム７とから構成されており、そのアーム７の先端部にバケット８が揺動可能に取り付けられている。
【００４３】
ブーム６は、ブームシリンダ９の伸縮動作によって起伏し、アーム７は、アームシリンダ１０の伸縮動作によって揺動し、バケット８は、バケット用シリンダ１１の伸縮動作によってアーム７に対して揺動する。すなわち、本実施形態では、各シリンダ９〜１１が油圧アクチュエータの一例を構成している。
【００４４】
図２は、図１の油圧ショベルに設けられた制御装置の電気的及び油圧的構成を示す回路図である。図３は、図２の制御装置の油圧回路を主に示す図である。
【００４５】
図２及び図３を参照して、制御装置５は、前記シリンダ９〜１１を含む油圧回路１２と、この油圧回路１２における作動油の流通を電気的に制御するコントローラ（制御手段）１４とを備えている。なお、図２及び図３では、バケット用シリンダ１１を省略している。
【００４６】
油圧回路１２は、メインポンプ１５から吐出された作動油を一対の切換弁１６及び切換弁１７を通してそれぞれ前記ブームシリンダ９及びアームシリンダ１０に供給する一方、これらシリンダ９、１０からそれぞれ排出された戻り油を前記切換弁１６、１７を通してタンク１８に回収するようになっている。
【００４７】
前記メインポンプ１５は、可変容量式の油圧ポンプであり、その傾斜角を操作可能な操作部１９を備えている。この操作部１９は、後述するコントローラ１４からの電気的な信号によってメインポンプ１５の傾斜角を操作することが可能とされている。
【００４８】
そして、前記メインポンプ１５から吐出された作動油は、主流路２０を通り、分岐流路２１及び分岐流路２２で分岐してそれぞれ切換弁１６、１７に導かれる。
【００４９】
切換弁１６、１７は、３位置切換弁からなり、操作レバー２３及び操作レバー２４の操作に応じて切り換え操作される。各操作レバー２３、２４は、操作量に応じたパイロット圧をパイロット回路２５及びパイロット回路２６を介して各切換弁１６、１７のパイロットポートにそれぞれ供給するリモコン弁２３ａ及びリモコン弁２４ａを有している。
【００５０】
これら操作レバー２３、２４が操作されていない状態において、切換弁１６、１７はそれぞれ中立位置（図２の切換位置）に保持され、この中立位置では、前記分岐流路２１、２２が閉鎖される。
【００５１】
前記操作レバー２３、２４が図示右側に操作されて切換弁１６、１７が図示左側の切換位置に操作されると、前記分岐流路２１、２２が油圧シリンダ９、１０のヘッド側のポートに接続されたヘッド側流路２７及びヘッド側流路２８にそれぞれ接続される。
【００５２】
このとき、油圧シリンダ９、１０のロッド側のポートに接続されたロッド側流路２９及びロッド側流路３０は、前記タンク１８に接続された回収流路３１及び回収流路３２にそれぞれ接続される。
【００５３】
一方、前記操作レバー２３、２４が図示左側に操作されて切換弁１６、１７が図示右側の切換位置に操作されると、前記分岐流路２１、２２がロッド側流路２９、３０にそれぞれ接続されるとともに、ヘッド側流路２７、２８が回収流路３１、３２にそれぞれ接続される。
【００５４】
そして、本実施形態における油圧回路１２は、アキュムレータ３３と、前記ヘッド側流路２７から分岐してアキュムレータ３３に接続された蓄圧流路３４と、この蓄圧流路３４に設けられた２位置切換弁（第１流量調整部）３５と、前記回収流路３１に設けられ当該回収流路３１内を流れる作動油の流量を調整可能な第１絞り弁（開閉弁）３６と、前記ヘッド側流路２７から分岐して前記主流路２０に接続された回生流路３７と、この回生流路３７に設けられ当該回生流路３７内を流れる作動油の流量を調整可能な第２絞り弁（第２流量調整部）３８とをさらに備えている。
【００５５】
なお、前記２位置切換弁３５、第１絞り弁３６、第２絞り弁３８及び後述するコントローラ１４が、本実施形態における分配供給手段の一例を構成する。
【００５６】
２位置切換弁３５は、後述するコントローラ１４からの電気的な信号を受けていない状態において、図２、３に示す切換位置に保持される。この切換位置において、２位置切換弁３５は、蓄圧流路３４内の作動油の圧力が予め設定された圧力を超えたときにアキュムレータ３３側への作動油の流通を許容するチェック弁として機能する。したがって、この切換位置においては、アキュムレータ３３に蓄圧することが可能となる。
【００５７】
そして、コントローラ１４からの信号を受けると、２位置切換弁３５は、図示の切換位置から図示下の切換位置へ切り換えられることになるが、その変位量に応じて前記チェック弁を通過するための流路の開口面積を減少させることにより、前記ヘッド側流路２７からアキュムレータ３３へ流れる作動油の流量を絞ることが可能とされている。
【００５８】
さらに、２位置切換弁３５が図５に示す切換位置に操作されると、アキュムレータ３３は、蓄圧されたエネルギーを前記ヘッド側流路２７側へ供給することが可能となる。
【００５９】
第１絞り弁３６は、後述するコントローラ１４からの電気信号を受けていない状態で開放状態とされる絞り弁であり、コントローラ１４からの電気信号の強度に応じて開度を絞り調整することにより、回収流路３１を流れる作動油流量を調整することが可能とされている。
【００６０】
第２絞り弁３８は、後述するコントローラ１４からの電気信号を受けていない状態で閉鎖状態とされる絞り弁であり、コントローラ１４からの電気信号の強度に応じて開度を絞り調整することにより、回生流路３７を流れる作動油流量を調整することが可能とされている。
【００６１】
つまり、コントローラ１４は、前記操作部１９を介してメインポンプ１５の容量を変更するとともに前記２位置切換弁３５、第１絞り弁３６及び第２絞り弁３８に対する電気的な信号の出力を行うようになっている。
【００６２】
さらに、コントローラ１４は、各種センサからの入力を受けて油圧回路１２の情報を取得する。
【００６３】
具体的に、コントローラ１４は、前記パイロット回路２５に設けられた圧力センサ３９及び圧力センサ４０からの出力信号を受けて、前記切換弁１６のパイロットポートのそれぞれに付与されるパイロット圧Ｐ１及びパイロット圧Ｐ２（図３参照）を検出するようになっている。
【００６４】
同様に、コントローラ１４は、前記パイロット回路２６に設けられた圧力センサ５６及び圧力センサ５７からの出力信号を受けて、前記切換弁１７のパイロットポートのそれぞれに付与されるパイロット圧Ｐ６及びパイロット圧Ｐ７（図３参照）を検出するようになっている。
【００６５】
また、コントローラ１４は、圧力センサ４１からの出力信号を受けて、前記メインポンプ１５からの作動油の吐出圧Ｐ３（図３参照）を検出するようになっている。
【００６６】
さらに、コントローラ１４は、前記ヘッド側流路２７に設けられた圧力センサ４２からの出力信号を受けて、当該ヘッド側流路２７を流れる作動油の圧力Ｐ４（図３参照）を検出するようになっている。
【００６７】
また、コントローラ１４は、前記蓄圧流路３４に設けられた圧力センサ４３からの出力信号を受けて、当該蓄圧流路３４を流れる作動油の圧力Ｐ５（図３参照）を検出するようになっている。
【００６８】
そして、コントローラ１４は、このような油圧回路１２からの情報に基いて、油圧シリンダ９からの戻り油を前記メインポンプ１５の吐出側（主流路２０）やアキュムレータ３３に供給して、当該戻り油を有効に活用にするように、以下のような処理を実行する。
【００６９】
図６は、図２のコントローラが実行する処理を示すフローチャートである。
【００７０】
図２、図３及び図６を参照して、コントローラ１４の処理が実行されると、まず、前記圧力センサ３９、４０によりパイロット圧Ｐ１、Ｐ２を検出する（ステップＳ１）。
【００７１】
次いで、これらパイロット圧Ｐ１、Ｐ２のうち、パイロット圧Ｐ２が上昇しているか否かを判定する（ステップＳ２）。すなわち、このステップＳ２では、パイロット圧Ｐ２が上昇して、切換弁１６が図３に示す右側の切換位置に操作されているか否かを判定する。
【００７２】
ここで、パイロット圧Ｐ２が上昇していないと判定されると（ステップＳ２でＮＯ）、前記ステップＳ１を実行する一方、パイロット圧Ｐ２が上昇していると判定されると（ステップＳ２でＹＥＳ）、前記圧力センサ４１、４２によりメインポンプ１５の吐出圧Ｐ３及び戻り油圧Ｐ４を検出する（ステップＳ３）。
【００７３】
すなわち、図３に示すように、切換弁１６が右側の切換位置に操作されると、ヘッド側流路２７が回収流路３１に接続されるとともに、ロッド側流路２９が分岐流路２１に接続されて、油圧シリンダ９が縮小動作している、つまり、ブーム６（図１参照）が倒伏動作していることになる。
【００７４】
この倒伏動作中においては、ブーム６の自重の生じる方向がブームシリンダ９のロッド縮小方向に付加されることになるため、メインポンプ１５からの吐出油圧よりも当該ブームシリンダ９から排出される作動油圧の方が大きくなることになる（外力付加期間が生じる）。
【００７５】
そして、この外力付加期間中におけるブームシリンダ９からの戻り油を有効に活用すべく、次いで、戻り油圧Ｐ４がメインポンプ１５の吐出圧Ｐ３を超えているか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００７６】
ここで、戻り油圧Ｐ４が吐出圧Ｐ３を超えていないと判定されると（ステップＳ４でＮＯ）、前記ステップＳ１を繰り返し実行する一方、戻り油圧Ｐ４が吐出圧Ｐ３を超えていると判定されると（ステップＳ４でＹＥＳ）、当該戻り油を用いた最大回生流量Ｑ１を下記式（１）によって算出する（ステップＳ５）。
【００７７】
Ｑ１＝Ｃv×Ａrvmax√（２ｇ×（Ｐ４−Ｐ３）÷γ）・・・（１）
ここで、Ｃvは流量係数であり、Ａrvmaxは第２絞り弁３８の最大開口面積であり、ｇは重力加速度であり、γは密度である。
【００７８】
次いで、前記操作部１９に対する電気信号に基づき、現時点においてメインポンプ１５に要求されている要求流量Ｑ２を検出し（ステップＳ６）、この要求流量Ｑ２から前記最大回生流量Ｑ１を減じた必要吐出流量Ｑ３を算出する（ステップＳ７）。
【００７９】
そして、前記必要吐出流量Ｑ３と、前記メインポンプ１５に予め設定された最低吐出流量Ｑminとを比較して、必要吐出流量Ｑ３が最低吐出流量Ｑmin以上であるか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００８０】
すなわち、このステップＳ８では、吐出流量を最低吐出流量Ｑminまで減らすように限界までメインポンプ１５の駆動力を低下した状態において、余剰の戻り油が存在するか否かを判定している。
【００８１】
ここで、必要吐出流量Ｑ３が最低吐出流量Ｑmin以上である、つまり、余剰の戻り油が存在しないと判定されると（ステップＳ８でＹＥＳ）、吐出流量が前記必要吐出流量Ｑ３となるようにメインポンプ１５のポンプ容量を制御する（ステップＳ９）。
【００８２】
次いで、前記第１絞り弁３６を閉鎖するとともに第２絞り弁３８を全開することにより（ステップＳ１０）、戻り油がタンク１８に回収されるのを阻止するとともに戻り油の全てを主流路２０へ導入する。
【００８３】
これにより、メインポンプ１５によって必要吐出流量Ｑ３で吐出される作動油と、ブームシリンダ９からの戻り油とが主流路２０で合流することになる。
【００８４】
そして、このように合流した作動油の圧力Ｐ３が減少しているか否かを判定し（ステップＳ１１）、減少していない場合には前記ステップＳ９を繰り返し実行する。
【００８５】
一方、圧力Ｐ３が減少している場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、メインポンプ１５の吐出流量が前記要求流量Ｑ２となるようにポンプ容量を制御し（ステップＳ１２）、第１絞り弁３６を開放するとともに第２絞り弁３８を閉鎖して（ステップＳ１３）、前記ステップＳ１にリターンする。
【００８６】
これらステップＳ９〜Ｓ１３のように、余剰の戻り油が存在しない場合には戻り油を主流路２０に戻すことにより、メインポンプ１５の吐出流量を低減することができるので、その分、メインポンプ１５の消費エネルギーを低減して、省エネを図ることができる。
【００８７】
一方、前記ステップＳ８において、必要吐出流量Ｑ３よりも最低吐出流量Ｑminが大きい場合、つまり、メインポンプ１５の駆動を限界まで抑えた状態でもさらに余剰の戻り油が存在する場合には、この余剰の戻り油を前記アキュムレータ３３に供給する蓄圧処理Ｔが実行される。
【００８８】
図７は、図６の蓄圧処理を示すフローチャートである。
【００８９】
図２、図３及び図７を参照して、蓄圧処理Ｔが実行されると、まず、前記主流路２０に戻さない場合、つまり、そのままタンク１８に回収する場合における戻り油の仮想流量Ｑ４を下記式（２）によって算出する（ステップＴ１）。
【００９０】
Ｑ４＝Ｃv×Ａmo√（２ｇ×Ｐ４÷γ）・・・（２）
ここで、Ａmoは第１絞り弁３６の開口面積である。
【００９１】
次いで、前記２位置切換弁３５により規定されるアキュムレータ３３への最大導入流量Ｑ５を算出する（ステップＴ２）。つまり、最大導入流量Ｑ５は、下記式（３）に示すように、２位置切換弁３５の一次圧（前記圧力Ｐ４）と二次圧（前記圧力Ｐ５）との差圧と、当該２位置切換弁３５の最大開口面積Ａacmaxとによって規定されるものである。
【００９２】
Ｑ５＝Ｃv×Ａacmax√（２ｇ×（Ｐ４−Ｐ５）÷γ）・・・（３）
次いで、前記仮想流量Ｑ４と最大導入流量Ｑ５とを比較して、最大導入流量Ｑ５が仮想流量Ｑ４を超えているか否かを判定する（ステップＴ３）。
【００９３】
つまり、このステップＴ３では、戻り油の全てをアキュムレータ３３に導入することができるか否かを判定している。
【００９４】
そして、このステップＴ３で最大導入流量Ｑ５が仮想流量Ｑ４を超えていると判定されると（ステップＴ３でＹＥＳ）、この戻り油の全てをアキュムレータ３３に供給すべく、第１絞り弁３６及び第２絞り弁３８を閉鎖するとともに（ステップＴ４）、下記式（４）に基いて２位置切換弁３５の操作量、つまり開口面積Ａ１を算出する（ステップＴ５）。
【００９５】
Ａ１＝Ｑ４÷［Ｃv√｛２ｇ×（Ｐ４−Ｐ５）÷γ｝］・・・（４）
次いで、このように算出された開口面積Ａ１となるように２位置切換弁３５を操作し（ステップＴ６）、前記ステップＳ５にリターンする。
【００９６】
一方、前記ステップＴ３で最大導入流量Ｑ５が仮想流量Ｑ４以下であると判定されると（ステップＴ３でＮＯ）、前記第１絞り弁３６を閉鎖するとともにその開口面積が最大となるように２位置切換弁３５を操作する（ステップＴ７）。これにより、前記最大導入流量Ｑ５でアキュムレータ３３に対し戻り油が導入されることになる。
【００９７】
しかし、このままでは残りの戻り油の行き場が制限されるため、次いで、下記式（５）に基いて第２絞り弁３８の開口面積Ａ２を算出する（ステップＴ８）。
【００９８】
Ａ２＝（Ｑ４−Ｑ５）÷｛Ｃv√（２ｇ×Ｐ４÷γ）｝・・・（５）
次に、このように算出された開口面積Ａ２となるように第２絞り弁３８を開放する（ステップＴ９）。これにより、戻り油は、アキュムレータ３３に対しては最大導入流量Ｑ５で供給され、メインポンプ１５に対しては流量（仮想流量Ｑ４−最大導入流量Ｑ５）で供給されることになる。
【００９９】
次いで、メインポンプ１５の必要吐出流量Ｑ６を下記式（６）に基いて算出する（ステップＴ１０）。
【０１００】
Ｑ６＝Ｑ２−（Ｑ４−Ｑ５）・・・（６）
そして、このように算出された流量Ｑ６となるように、メインポンプ１５のポンプ容量を制御して（ステップＴ１１）、前記ステップＳ５にリターンする。
【０１０１】
以上説明したように、前記油圧ショベル１によれば、外力付加期間中であって合計流量（Ｑ１＋Ｑmin）が要求流量Ｑ２以下である場合（ステップＳ８でＹＥＳの場合）に、戻り油を主流路２０（メインポンプ１５の吐出側）に導くとともに、要求流量Ｑ２から戻り油の流量Ｑ１を減じた必要吐出流量Ｑ３となるようにメインポンプ１５のポンプ容量を調整する構成とされているので、吐出流量を前記要求流量Ｑ２にする場合と比較してポンプ容量を減らすことができ、その分、メインポンプ１５の消費エネルギーを低減することができる。
【０１０２】
さらに、前記油圧ショベル１では、前記外力付加期間中であって戻り油の流量Ｑ１とメインポンプ１５の最低吐出流量Ｑminとの合計流量が前記要求流量Ｑ２を超えている場合（Ｑ１＋Ｑmin＞Ｑ２：ステップＳ８でＮＯの場合）に、戻り油のうち少なくとも余剰量をアキュムレータ３３に蓄圧する構成とされているので、当該余剰量の戻り油が持つエネルギーを熱として廃棄する場合と比較して、より省エネを図ることができる。
【０１０３】
具体的に、作業アタッチメント４を有する油圧ショベル１において、ブームシリンダ９には常に作業アタッチメント４を倒伏させる方向の力（作業アタッチメント４の自重）が付加されていることになるため、倒伏動作期間中には、メインポンプ１５の吐出圧Ｐ３よりもブームシリンダ９から排出される戻り油圧Ｐ４の方が大きくなる（外力付加期間が生じる）ことになるが、前記油圧ショベル１では、この期間中にブームシリンダ９から排出される戻り油をメインポンプ１５やアキュムレータ３３に供給することにより、当該戻り油を有効に活用することができる。
【０１０４】
したがって、前記油圧ショベル１によれば、メインポンプ１５の吐出流量を限界まで低減させた状態であっても、戻り油の持つエネルギーを有効に活用することができる。
【０１０５】
なお、前記実施形態では、共通のメインポンプ１５によって複数の油圧シリンダ９〜１１を作動させる構成としているため、限界まで低減させたメインポンプ１５の吐出流量として、最低吐出流量Ｑminに対応する駆動力を例示しているが、メインポンプ１５による駆動対象が１の油圧アクチュエータである場合には、メインポンプ１５を停止させることも可能である。
【０１０６】
また、前記油圧ショベル１では、アキュムレータ３３に対する最大導入流量Ｑ５（２位置切換弁３５を最大開口面積となるように操作したときの流量）が戻り油の流量Ｑ４を超えている場合（ステップＴ３でＹＥＳの場合）に、当該戻り油の全てをアキュムレータ３３に供給するように構成されているため、複雑な制御を行うことなく戻り油の持つエネルギーを後から使用することができる。
【０１０７】
さらに、前記実施形態では、戻り油の流量Ｑ４が最大導入流量Ｑ５以上である場合（ステップＴ３でＮＯの場合）に、供給可能な分だけアキュムレータ３３に供給するとともに、残りの戻り油が主流路２０（メインポンプ１５の吐出側）に供給されるように構成されているため、可能な範囲でアキュムレータ３３に蓄圧しながら、残りの戻り油を用いてメインポンプ１５の吐出流量を補うことができる。
【０１０８】
そして、前記のようにアキュムレータ３３に蓄えられたエネルギーは、前記コントローラ１４の処理に応じて以下のように利用される。
【０１０９】
図８は、アキュムレータに蓄えられたエネルギーを利用する際の処理を示すフローチャートである。
【０１１０】
図４及び図８を参照して、処理が開始されると、まず、パイロット圧Ｐ１、Ｐ２を検出する（ステップＵ１）。
【０１１１】
次いで、これらパイロット圧Ｐ１、Ｐ２のうち、パイロット圧Ｐ１が上昇しているか否かを判定する（ステップＵ２）。すなわち、このステップＵ２では、パイロット圧Ｐ２が上昇して、切換弁１６が図４に示す左側の切換位置に操作されているか否かを判定する。
【０１１２】
ここで、パイロット圧Ｐ２が上昇していないと判定されると（ステップＵ２でＮＯ）、前記ステップＵ１を実行する一方、パイロット圧Ｐ１が上昇していると判定されると（ステップＵ２でＹＥＳ）、アキュムレータ３３（蓄圧流路３４内）の圧力Ｐ５を検出する（ステップＵ３）。
【０１１３】
すなわち、図４に示すように、切換弁１６が左側の切換位置に操作されると、ヘッド側流路２７が分岐流路２１に接続されるとともに、ロッド側流路２９が回収流路３１に接続されて、ブームシリンダ９が伸張動作している、つまり、ブーム６（図１参照）が起立動作していることになる。
【０１１４】
この起立動作期間中においては、ブーム６の自重の生じる方向がブームシリンダ９のロッド伸張方向と逆の方向に付加されることになるため、ブームシリンダ９から排出される作動油圧よりもメインポンプ１５からの吐出油圧の方が大きくなることになる（加速期間が生じる）。
【０１１５】
そして、この加速期間中におけるメインポンプ１５からの吐出流量をアシストするために、次いで、メインポンプ１５の吐出圧Ｐ３を検出するとともに（ステップＵ４）、前記アキュムレータ３３の圧力Ｐ５がメインポンプ１５の吐出圧Ｐ３を超えているか否かを判定する（ステップＵ５）。
【０１１６】
ここで、アキュムレータ３３の圧力Ｐ５がメインポンプ１５の吐出圧Ｐ３を超えていないと判定されると（ステップＵ５でＮＯ）、前記ステップＵ１を繰り返し実行する一方、前記圧力Ｐ５が吐出圧Ｐ３を超えていると判定されると（ステップＵ５でＹＥＳ）、回生処理Ｖを実行する。
【０１１７】
図９は、図８に示す回生処理を示すフローチャートである。
【０１１８】
図４及び図９を参照して、回生処理が開始されると、まず、アキュムレータ３３の最大回生流量Ｑ７を下記式（７）に基いて算出する（ステップＶ１）。
【０１１９】
Ｑ７＝Ｃv×Ａacmax×√｛２ｇ×（Ｐ５−Ｐ３）｝・・・（７）
次いで、現時点においてメインポンプ１５に要求されている要求流量Ｑ２を検出し（ステップＶ２）、前記最大回生流量Ｑ７が、要求流量Ｑ２から最低吐出流量Ｑminを減じた値よりも大きいか否かを判定する（ステップＶ３）。
【０１２０】
ここで、Ｑ７＞（Ｑ２−Ｑmin）であると判定されると（ステップＶ３でＹＥＳ）、最低吐出流量Ｑminとなるようにメインポンプ１５のポンプ容量を制御するとともに、下記式（８）に基いて２位置切換弁３５の開口面積Ａ２を算出する。
【０１２１】
Ａ２＝（Ｑ２−Ｑmin）÷［Ｃv√｛２ｇ×（Ｐ５−Ｐ３）｝］・・・（８）
次いで、このように算出された開口面積Ａ２となるように、前記２位置切換弁３５を開放する（ステップＶ６）。これにより、加速期間中にあるブームシリンダ９に対しヘッド側流路２７を介してアキュムレータ３３から作動油が供給されるとともに、これに応じてメインポンプ１５の吐出流量を最低吐出流量Ｑminまで低減することができる。
【０１２２】
一方、Ｑ７≦（Ｑ２−Ｑmin）であると判定されると（ステップＶ３でＮＯ）、２位置切換弁３５を全開操作するとともに（ステップＶ７）、メインポンプ１５の吐出流量が（Ｑ２−Ｑ７）となるようにポンプ容量を制御する（ステップＶ８）。これにより、加速期間中にあるブームシリンダ９に対しヘッド側流路２７を介してアキュムレータ３３から作動油が供給されるとともに、これに応じてメインポンプ１５の吐出流量を（Ｑ２−Ｑ７）まで低減することができる。
【０１２３】
再び図８を参照して、前記回生処理Ｖを実行した後、前記ヘッド側流路２７内の圧力Ｐ４が減少しているか否かを判定し（ステップＵ６）、減少してないと判定された場合には（ステップＵ６でＮＯ）、前記ステップＵ３を繰り返し実行する。
【０１２４】
一方、前記圧力Ｐ４が減少したと判定されると（ステップＵ６でＹＥＳ）、メインポンプ１５の流量が要求流量Ｑ２となるようにポンプ容量を制御するとともに（ステップＵ７）、２位置切換弁３５の切換位置を図２及び図３の切換位置に復帰させる（ステップＵ８）。
【０１２５】
このように、前記実施形態によれば、加速期間中であってアキュムレータ３３内の圧力が超える場合（ステップＵ５でＹＥＳの場合）に、回生処理Ｖを実行する構成とされているので、加速期間中にあるブームシリンダ９に対しアキュムレータ３３に蓄えられたエネルギーを供給することができ、当該ブームシリンダ９の駆動を加速することができる。
【０１２６】
なお、前記処理では、ブームシリンダ９に対しアキュムレータ３３から作動油を供給する際の処理について説明しているが、メインポンプ１５を共通の駆動源とする油圧シリンダ９、１０の双方に対しアキュムレータ３３からの作動油を供給することもできる。以下その処理について説明する。
【０１２７】
図１０は、アキュムレータに蓄えられたエネルギーを利用する際の処理を示すフローチャートである。
【０１２８】
図５及び図１０を参照して、処理が開始されると、まず、パイロット圧Ｐ１、Ｐ６を検出する（ステップＷ１）。
【０１２９】
次いで、パイロット圧Ｐ１、Ｐ６の双方が上昇しているか否かを判定し（ステップＷ２、Ｗ３）、ここで、パイロット圧Ｐ１、Ｐ６の双方が上昇している場合には、アキュムレータ３３の圧力Ｐ５を検出するとともに（ステップＷ４）、メインポンプ１５の吐出圧Ｐ３を検出する（ステップＷ５）。
【０１３０】
次に、前記圧力Ｐ５が吐出圧Ｐ３を超えているか否かを判定し（ステップＷ６）、超えていると判定された場合には（ステップＷ６でＹＥＳ）、第２絞り弁３８を開放するとともに（ステップＷ７）、前記回生処理Ｖを実行する。
【０１３１】
この回生処理Ｖを実行することにより、アキュムレータ３３からの作動油は、ヘッド側流路２７を通してブームシリンダ９に供給されるとともに、回生流路３７を通して主流路２０にも供給され、この作動油がアームシリンダ１０にも供給されることになる。
【０１３２】
回生処理Ｖを実行した後、吐出圧Ｐ３が減少しているか否かを判定し（ステップＷ８）、減少していると判定されると（ステップＷ８でＹＥＳ）、第２絞り弁３８を閉鎖して（ステップＷ９）、吐出流量が要求流量Ｑ２となるようにメインポンプ１５のポンプ容量を制御するとともに（ステップＷ１０）、２位置切換弁３５の切換位置を復帰させて（ステップＷ１１）、当該処理を終了する。
【０１３３】
このように、前記実施形態によれば、メインポンプ１５を共通の駆動源とする油圧シリンダ９、１０の双方が加速期間中である場合（ステップＷ２、Ｗ３の双方でＹＥＳの場合）に、アキュムレータ３３に蓄えられた作動油を主流路２０に供給する構成とされているので、各油圧シリンダ９、１０が加速動作を行ってメインポンプ１５の負荷が著しく高くなったときに、アキュムレータ３３に蓄えられたエネルギーを利用することができる。
【０１３４】
ここで、全ての油圧シリンダ９、１０が加速動作を行っている状況下では、当該各油圧シリンダ９、１０からの戻り油をリアルタイムでメインポンプ１５へ供給することができないため、このような状況下においてアキュムレータ３３に蓄えられたエネルギーを利用することは特に有用である。
【０１３５】
なお、前記実施形態では、作業アタッチメント４駆動用の油圧シリンダ９〜１１の駆動を制御する制御装置５について説明したが、図１１、１２に示すように、上部旋回体３（図１参照）の駆動用の旋回モータ４４の駆動を制御する制御装置４５についても、上述したように、戻り油を有効に活用することができる。
【０１３６】
図１１は、本発明の別の実施形態に係る制御装置を示す回路図である。図１２は、図１１の油圧回路を主に示す回路図である。なお、上述した実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１３７】
図１１、１２を参照して、制御装置４５は、旋回モータ４４を含む油圧回路４６と、この油圧回路４６における作動油の流通を電気的に制御するコントローラ（制御手段）４７とを備えている。
【０１３８】
油圧回路４６は、メインポンプ１５から吐出された作動油を切換弁１６を通して旋回モータ４４に供給する一方、この旋回モータ４４から排出された戻り油を切換弁１６を通してタンク１８に回収するようになっている。
【０１３９】
具体的に、旋回モータ４４の一方のポートには第１流路４８が接続されている一方、旋回モータ４４の他方のポートには第２流路４９が接続され、これら流路４８、４９が前記切換弁１６の切換操作に応じて前記分岐流路２１又は回収流路３１にそれぞれ接続されるようになっている。
【０１４０】
第１流路４８には、その途中部から分岐して前記油圧モータ２０に接続された第１回生流路５０が設けられ、この第１回生流路５０には、前記第２絞り弁３８が設けられている。
【０１４１】
さらに、第１回生流路５０には、前記第２絞り弁３８よりも第１回生流路５０側の位置に２位置切換弁５１が設けられている。この２位置切換弁５１は、後述するコントローラ４７からの電気的な信号を受けていない状態において前記第１回生流路５０を閉鎖する切換位置と、コントローラ４７からの信号を受けて第１回生流路５０を開放する切換位置との間で切換可能とされている。
【０１４２】
一方、前記第２流路４９には、その途中部から分岐して前記第１回生流路５０に接続された第２回生流路５２が設けられている。この第２回生流路５２は、前記第２絞り弁３８と２位置切換弁５１との間の位置で第１回生流路５０に接続されている。
【０１４３】
この第２回生流路５２には、２位置切換弁５３が設けられている。この２位置切換弁５３は、後述するコントローラ４７からの電気的な信号を受けていない状態において第２回生流路５２を閉鎖する切換位置と、コントローラ４７からの信号を受けて第２回生流路５２を開放する切換位置との間で切換可能とされている。
【０１４４】
さらに、第２回生流路５２には、その途中部から分岐して前記アキュムレータ３３に接続された蓄圧流路５４が設けられている。この蓄圧流路５４は、前記２位置切換弁５３より第１回生流路５０側の位置で第２回生流路５２から分岐している。
【０１４５】
また、第２回生流路５２には、前記実施形態と同様の２位置切換弁３５が設けられている。
【０１４６】
なお、前記各絞り弁３６、３８、前記２位置切換弁３５、各２位置切換弁５１、５３及び後述するコントローラ４７が、本発明の分配供給手段の一例を構成する。
【０１４７】
コントローラ４７は、前記実施形態のように圧力センサ３９〜４１により圧力Ｐ１〜Ｐ３を検出するともに、第１流路４８に設けられた圧力センサ５５によって、当該第１流路４８内の作動油の圧力Ｐ８を検出するようになっている。
【０１４８】
そして、コントローラ４７は、このような油圧回路４６の情報に基いて、旋回モータ４４からの戻り油を前記油圧モータ２０及びアキュムレータ３３に供給して、当該戻り油を有効に活用するように、以下のような処理を実行する。
【０１４９】
図１３は、図１１に示すコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。
【０１５０】
図１１〜図１３を参照して、コントローラ４７の処理が実行されると、まず、圧力センサ３９、４０によりパイロット圧Ｐ１、Ｐ２を検出する（ステップＸ１）。
【０１５１】
次いで、これらパイロット圧Ｐ１、Ｐ２のうちの何れが高圧であるかを特定することにより、切換弁１６の操作位置、すなわち、旋回モータ４４の回転方向を特定して、第１流路４８、第２流路４９のうち旋回モータ４４から排出される作動油が流通する流路を特定する（ステップＸ２）。
【０１５２】
ここで、戻り側の流路を特定するのは、旋回モータ４４が回転駆動している状態においては、旋回駆動している上部旋回体３（図１参照）の自重に応じた慣性力が旋回方向に生じることにより、旋回モータ４４に供給される作動油圧よりも当該旋回モータ４４から排出される作動油圧の方が大きくなる（外力付加期間が生じる）ため、このような外力付加期間中の戻り油を有効に活用するためである。
【０１５３】
なお、以下の説明では、図１２に示すように、切換弁１６が左側の切換位置に操作され、これにより第１流路４８が戻り側の流路であると特定された場合を例示する。
【０１５４】
戻り側の流路として第１流路４８が特定されると（ステップＸ２）、旋回モータ４４からの戻り油圧Ｐ８及びメインポンプ１５による吐出圧Ｐ３を検出し（ステップＸ３）、この戻り油圧Ｐ８が吐出圧Ｐ３を超えているか否かを判定する（ステップＸ４）。
【０１５５】
ここで、戻り油圧Ｐ８が吐出圧Ｐ３を超えていないと判定されると（ステップＸ４でＮＯ）、前記ステップＸ１を繰り返し実行する一方、戻り油圧Ｐ８が吐出圧Ｐ３を超えていると判定されると（ステップＸ４でＹＥＳ）、当該戻り油を用いた最大回生流量Ｑ１を前記式（１）によって算出する（ステップＸ５）。
【０１５６】
次いで、現時点における要求流量Ｑ２を検出し（ステップＸ６）、この要求流量Ｑ２から前記最大回生流量Ｑ１を減じた必要吐出流量Ｑ３を算出する（ステップＸ７）。
【０１５７】
そして、前記必要吐出流量Ｑ３と、前記メインポンプ１５に予め設定された最低吐出流量Ｑminとを比較して、必要吐出流量Ｑ３が最低吐出流量Ｑmin以上であるか否かを判定する（ステップＸ８）。
【０１５８】
ここで、必要吐出流量Ｑ３が最低吐出流量Ｑmin以上である、つまり、余剰の戻り油が存在しないと判定されると（ステップＸ８でＹＥＳ）、吐出流量が前記必要吐出流量Ｑ３となるようにメインポンプ１５のポンプ容量を制御する（ステップＸ９）。
【０１５９】
次いで、前記第１絞り弁３６を閉鎖するとともに第２絞り弁３８を全開することにより（ステップＸ１０）、戻り油がタンク１８に回収されるのを阻止するとともに戻り油の全てを主流路２０へ導入する。
【０１６０】
これにより、メインポンプ１５によって必要吐出流量Ｑ３で吐出される作動油と、旋回モータ４４からの戻り油とが主流路２０で合流することになる。
【０１６１】
そして、このように合流した作動油の圧力Ｐ３が減少しているか否かを判定し（ステップＸ１１）、減少していない場合には前記ステップＸ９を繰り返し実行する。
【０１６２】
一方、圧力Ｐ３が減少している場合には（ステップＸ１１でＹＥＳ）、メインポンプ１５の吐出流量が前記要求流量Ｑ２となるようにポンプ容量を制御し（ステップＸ１２）、第１絞り弁３６を開放するとともに第２絞り弁３８を閉鎖して（ステップＸ１３）、前記ステップＸ１にリターンする。
【０１６３】
これらステップＸ９のように、余剰の戻り油が存在しない場合には戻り油を主流路２０に戻すことにより、メインポンプ１５の吐出流量を低減することができるので、その分、メインポンプ１５の消費エネルギーを低減して、省エネを図ることができる。
【０１６４】
一方、前記ステップＸ８において、必要吐出流量Ｑ３よりも最低吐出流量Ｑminが大きい場合、つまり、メインポンプ１５の駆動を限界まで抑えた状態でもさらに余剰の戻り油が存在する場合には、この余剰の戻り油を前記アキュムレータ３３に供給する前記蓄圧処理Ｔが実行される。
【０１６５】
このように、前記実施形態によれば、外力付加期間中であって合計流量（Ｑ１＋Ｑmin）が要求流量Ｑ２以下である場合（ステップＸ８でＹＥＳの場合）に、戻り油を主流路２０へ導くとともに、要求流量Ｑ２から戻り油の流量Ｑ１を減じた必要吐出流量Ｑ３となるようにメインポンプ１５のポンプ容量を調整する構成とされているので、吐出流量を前記要求流量Ｑ２にする場合と比較してポンプ容量を減らすことができ、その分、メインポンプ１５の消費エネルギーを低減することができる。
【０１６６】
さらに、前記実施形態では、前記外力付加期間中であって前記合計流量が前記要求流量Ｑ２を超えている場合に、前記戻り油のうち少なくとも余剰量をアキュムレータ３３に蓄圧する構成とされているので、当該余剰量の戻り油が持つエネルギーを熱として廃棄する場合と比較して、より省エネを図ることができる。
【０１６７】
具体的に、上部旋回体３を有する油圧ショベル１において、旋回モータ４４には常に旋回駆動方向の上部旋回体３の慣性力が付加されることになるため、旋回動作期間中には、旋回モータ４４に供給される作動油圧よりも旋回モータ４４から排出される作動油圧が大きくなる（外力付加期間が生じる）ことになるが、前記実施形態では、この期間中に旋回モータ４４から排出される戻り油をメインポンプ１５やアキュムレータ３３に供給することにより、当該戻り油を有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】図１の油圧ショベルに設けられた制御装置の電気的及び油圧的構成を示す回路図である。
【図３】図２の制御装置の油圧回路を主に示す図である。
【図４】図２の制御装置の油圧回路を主に示す図である。
【図５】図２の制御装置の油圧回路を主に示す図である。
【図６】図２のコントローラが実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の蓄圧処理を示すフローチャートである。
【図８】アキュムレータに蓄えられたエネルギーを利用する際の処理を示すフローチャートである。
【図９】図８に示す回生処理を示すフローチャートである。
【図１０】アキュムレータに蓄えられたエネルギーを利用する際の処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の別の実施形態に係る制御装置を示す回路図である。
【図１２】図１１の油圧回路を主に示す回路図である。
【図１３】図１１に示すコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６９】
Ｐ３    吐出圧
Ｐ４、Ｐ８    油圧（戻り油圧）
Ｑmin    最低吐出流量
Ｑ１    最大回生流量（戻り油の流量）
Ｑ２    要求流量
Ｑ５    最大導入流量
Ｔ    蓄圧処理
Ｖ    回生処理
１    油圧ショベル（作業機械）
２    下部走行体
２ａ    クローラ
３    上部旋回体
４    作業アタッチメント
５、４５    制御装置
９    ブームシリンダ
１０    アームシリンダ
１１    バケット用シリンダ
１２、４６    油圧回路
１４、４７    コントローラ（制御手段）
１５    メインポンプ（油圧ポンプ）
１９    操作部
３３    アキュムレータ
３４    蓄圧流路
３５    ２位置切換弁（第１流量調整部）
３６    第１絞り弁（開閉弁）
３８    第２絞り弁（第２流量調整部）
４４    旋回モータ（油圧モータ）
５１    ２位置切換弁
５３    ２位置切換弁
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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