(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回用油圧モータと、
旋回減速の際に前記旋回用油圧モータの吐出側から流出する作動油を蓄積するアキュムレータと、
前記旋回用油圧モータに作動油を供給する油圧ポンプと、
旋回操作装置の操作量に応じて動作し、且つ、前記油圧ポンプから前記旋回用油圧モータに流れる作動油の流路の開口面積を調整可能な制御弁と、
前記制御弁及び前記油圧ポンプを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、旋回減速の際に、前記制御弁を動かして前記油圧ポンプから前記旋回用油圧モータに流れる作動油の流路の開口面積を調整し、且つ、前記油圧ポンプの吐出量を調整して前記旋回用油圧モータの吸い込み側の作動油の圧力を調整する、
ショベル。
【請求項２】
前記制御弁を前記旋回操作装置の操作量とは無関係に動作させる機構を備え、
前記制御装置は、前記機構を用いて前記制御弁を動かして前記油圧ポンプから前記旋回用油圧モータに流れる作動油の流路の開口面積を調整する、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
旋回減速の際に前記旋回用油圧モータの吐出側から作動油タンクに流れる作動油の流路を遮断可能な遮断弁を備える、
請求項１又は２に記載のショベル。
【請求項４】
前記旋回用油圧モータの吐出側から前記アキュムレータに流れる作動油の流路を開閉可能な開閉弁を備え、
前記開閉弁は、前記旋回用油圧モータの吐出側から前記アキュムレータに流れる作動油の流路の開口面積を調整可能である、
請求項１乃至３の何れかに記載のショベル。
【請求項５】
前記制御装置は、前記油圧ポンプの吐出量を調整して前記旋回用油圧モータの吸い込み側の作動油の圧力を前記旋回操作装置の操作量に応じて決まる値に調整する、
請求項１乃至４の何れかに記載のショベル。
【請求項６】
前記制御装置は、旋回減速の際の前記旋回用油圧モータの吐出側の作動油の圧力が前記アキュムレータ内の作動油の圧力以下の場合、前記制御弁を動かして前記油圧ポンプから前記旋回用油圧モータに流れる作動油の流路の開口面積を調整し、且つ、前記油圧ポンプの吐出量を調整して前記旋回用油圧モータの吸い込み側の作動油の圧力を調整する、
請求項１乃至５の何れかに記載のショベル。
【請求項７】
前記制御装置は、旋回減速の際の前記旋回用油圧モータの吐出側の作動油の圧力が前記アキュムレータ内の作動油の圧力以下の場合、前記制御弁を動かして前記油圧ポンプから前記旋回用油圧モータに流れる作動油の流路の開口面積を最大にし、且つ、前記油圧ポンプの吐出量を調整して前記旋回用油圧モータの吸い込み側の作動油の圧力と前記旋回用油圧モータの吐出側の作動油の圧力との差圧を調整する、
請求項１乃至６の何れかに記載のショベル。
【請求項８】
旋回減速の際の前記旋回用油圧モータの吐出側の作動油の圧力が前記アキュムレータ内の作動油の圧力より大きい場合、前記油圧ポンプから前記旋回用油圧モータに流れる作動油の流路の開口面積は、前記制御装置によって調整されることなく、前記旋回操作装置の操作量に応じて決まる、
請求項１乃至７の何れかに記載のショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回用油圧モータ及びアキュムレータを備えるショベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
旋回用油圧モータを備えるショベルが知られている（特許文献１参照。）。このショベルは、旋回減速時に旋回用油圧モータの吐出側から流出する作動油（戻り油）を、旋回操作レバーの動きに連動するスプール弁を通じて作動油タンクに排出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３８７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のショベルは、スプール弁の移動量に応じ、旋回用油圧モータの吐出側と作動油タンクとを繋ぐ管路の開口面積を変化させることで作動油タンクに排出される戻り油の流量を調整するのみであり、高圧の戻り油が有する油圧エネルギを有効利用できていない。
【０００５】
そこで、回生可能なエネルギをより有効に利用するショベルを提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施例に係るショベルは、旋回用油圧モータと、旋回減速の際に前記旋回用油圧モータの吐出側から流出する作動油を蓄積するアキュムレータと、前記旋回用油圧モータに作動油を供給する油圧ポンプと、旋回操作装置の操作量に応じて動作し、且つ、前記油圧ポンプから前記旋回用油圧モータに流れる作動油の流路の開口面積を調整可能な制御弁と、前記制御弁及び前記油圧ポンプを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、旋回減速の際に、前記制御弁を動かして前記油圧ポンプから前記旋回用油圧モータに流れる作動油の流路の開口面積を調整し、且つ、前記油圧ポンプの吐出量を調整して前記旋回用油圧モータの吸い込み側の作動油の圧力を調整する。
【発明の効果】
【０００７】
上述の手段により、回生可能なエネルギをより有効に利用するショベルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係るショベルの側面図である。
【図２】図１のショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。
【図３】制御弁オーバーライド機構の構成例を示す図である。
【図４】旋回加速時における図２の油圧回路の状態を示す図である。
【図５】蓄積処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】旋回減速時に通常制御を実行する場合における図２の油圧回路の状態を示す図である。
【図７】旋回減速時に背圧制御を実行する場合における図２の油圧回路の状態を示す図である。
【図８】蓄積処理を実行する際の各種物理量の時間的推移を示すタイムチャートである。
【図９】図１のショベルに搭載される油圧回路の別の構成例を示す概略図である。
【図１０】ブーム下げ操作時における図９の油圧回路の状態を示す図である。
【図１１】旋回減速時に背圧制御を実行する場合における図９の油圧回路の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明が適用される建設機械としてのショベル（掘削機）を示す側面図である。ショベルの下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはバケット６が取り付けられている。作業要素としてのブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３にはキャビン１０が設けられ且つエンジン１１等の動力源及びコントローラ３０等が搭載される。
【００１０】
コントローラ３０はショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。本実施例では、コントローラ３０はＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵに実行させて各種機能を実現する。
【００１１】
図２は、図１のショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。本実施例では、油圧回路は、主に、第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒ、回生用油圧モータ１４Ａ、コントロールバルブ１７、アキュムレータ８５、及び油圧アクチュエータを含む。油圧アクチュエータは、主に、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、及び旋回用油圧モータ２１を含む。また、油圧アクチュエータは、左側走行用油圧モータ及び右側走行用油圧モータを含んでいてもよい。
【００１２】
ブームシリンダ７は、ブーム４を昇降させる油圧シリンダであり、ボトム側油室とロッド側油室との間には再生弁７ａが接続され、ボトム側油室側には保持弁７ｂが設置される。また、アームシリンダ８は、アーム５を開閉させる油圧シリンダであり、ボトム側油室とロッド側油室との間には再生弁８ａが接続され、ロッド側油室側には保持弁８ｂが設置される。また、バケットシリンダ９は、バケット６を開閉させる油圧シリンダであり、ボトム側油室とロッド側油室との間には再生弁９ａが接続される。再生弁７ａ、８ａ、９ａは何れもコントロールバルブ１７の外部に設置され、例えば、関連する油圧シリンダに隣接して設置される。
【００１３】
旋回用油圧モータ２１は、上部旋回体３を旋回させる固定容量型油圧モータであり、ポート２１Ｌ、２１Ｒがそれぞれリリーフ弁２２Ｌ、２２Ｒを介して作動油タンクＴに接続され、シャトル弁２２Ｓを介して開閉弁２２Ｇに接続され、且つ、チェック弁２３Ｌ、２３Ｒを介して作動油タンクＴに接続される。
【００１４】
リリーフ弁２２Ｌは、ポート２１Ｌ側の圧力が所定のリリーフ圧に達した場合に開き、ポート２１Ｌ側の作動油を作動油タンクＴに排出する。また、リリーフ弁２２Ｒは、ポート２１Ｒ側の圧力が所定のリリーフ圧に達した場合に開き、ポート２１Ｒ側の作動油を作動油タンクＴに排出する。
【００１５】
シャトル弁２２Ｓは、ポート２１Ｌ側及びポート２１Ｒ側のうちの圧力が高い方の作動油を開閉弁２２Ｇに供給する。
【００１６】
開閉弁２２Ｇは、コントローラ３０からの指令に応じて動作する弁であり、旋回用油圧モータ２１（シャトル弁２２Ｓ）からアキュムレータ８５に流れる作動油の流路の開口面積を調整可能な電磁弁である。本実施例では、開閉弁２２Ｇは、その流路を連通させることで旋回用油圧モータ２１の吐出側から流出する作動油がアキュムレータ８５内に流入できるようにする。また、その流路を遮断することで旋回用油圧モータ２１の吐出側から流出する作動油がアキュムレータ８５内に流入できないようにする。また、旋回用油圧モータ２１の吐出側の作動油の圧力がアキュムレータ８５内の作動油の圧力より低い場合に開口面積を調整して吐出側の作動油の圧力を高めてその作動油がアキュムレータ８５内に流入できるようにする。
【００１７】
チェック弁２３Ｌは、ポート２１Ｌ側の圧力が反対側の圧力より低くなった場合に開き、作動油タンクＴ又は回生用油圧モータ１４Ａからポート２１Ｌ側に作動油を補給する。チェック弁２３Ｒは、ポート２１Ｒ側の圧力が反対側の圧力より低くなった場合に開き、作動油タンクＴ又は回生用油圧モータ１４Ａからポート２１Ｒ側に作動油を補給する。このように、チェック弁２３Ｌ、２３Ｒは、旋回用油圧モータ２１の制動時に吸い込み側ポートに作動油を補給する補給機構を構成する。
【００１８】
第１ポンプ１４Ｌは、作動油タンクＴから作動油を吸い込んで吐出する油圧ポンプである。本実施例では斜板式可変容量型油圧ポンプである。また、第１ポンプ１４Ｌはレギュレータ１４Ｌａに接続される。レギュレータ１４Ｌａはコントローラ３０からの指令に応じて第１ポンプ１４Ｌの斜板傾転角を変更して第１ポンプ１４Ｌの押し退け容積（１回転当たりの吐出量）を制御する。但し、レギュレータ１４Ｌａは、第１ポンプ１４Ｌの吐出圧、第２ポンプ１４Ｒの吐出圧等に応じて油圧的に第１ポンプ１４Ｌの吐出量を変化させる構成であってもよい。第２ポンプ１４Ｒについても同様である。
【００１９】
回生用油圧モータ１４Ａは、油圧アクチュエータから流出する作動油が有するエネルギを回生してエンジンをアシストする油圧モータであり、本実施例では斜板式可変容量型油圧モータである。なお、回生用油圧モータ１４Ａは、油圧ポンプ（第３ポンプ）としても機能し得る。
【００２０】
回生用油圧モータ１４Ａは、第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒと同様にレギュレータ１４Ａａに接続される。レギュレータ１４Ａａは、コントローラ３０からの指令に応じて回生用油圧モータ１４Ａの斜板傾転角を変更して回生用油圧モータ１４Ａの押し退け容積を制御する。また、レギュレータ１４Ａａは、回生用油圧モータ１４Ａの押し退け容積（斜板傾転角）をゼロに設定可能であってもよい。作動油を消費（吸い込み及び吐出）することなく回転できるようにするためであり、また、回生用油圧モータ１４Ａを通過する作動油の流れを遮断できるようにするためである。
【００２１】
回生用油圧モータ１４Ａの下流（吐出側）にはチェック弁８８を介して切替弁８６及びリリーフ弁９０が配置される。
【００２２】
切替弁８６はコントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、切替弁８６は、回生用油圧モータ１４Ａと旋回用油圧モータ２１との間の連通・遮断を切り替え可能な２ポート２位置の電磁弁である。具体的には、切替弁８６は、第１位置にある場合に回生用油圧モータ１４Ａと旋回用油圧モータ２１との間を連通させ、第２位置にある場合にその連通を遮断する。
【００２３】
チェック弁８８は回生用油圧モータ１４Ａの吐出側ポートに流入する作動油の流れを遮断する。本実施例では、チェック弁８８は旋回用油圧モータ２１から回生用油圧モータ１４Ａへの作動油の流れを遮断する。
【００２４】
リリーフ弁９０は、回生用油圧モータ１４Ａの吐出側の圧力が所定のリリーフ圧に達した場合に開き、その吐出側の作動油を作動油タンクに排出する。
【００２５】
回生用油圧モータ１４Ａの上流（吸い込み側）には切替弁８７を介してアキュムレータ８５が配置される。また、回生用油圧モータ１４Ａの上流（吸い込み側）はチェック弁８９を介して作動油タンクＴにも接続される。
【００２６】
アキュムレータ８５は、旋回用油圧モータ２１から流出する作動油を蓄積する油圧装置である。本実施例では、アキュムレータ８５は、開閉弁２２Ｇにより作動油の蓄積が制御され、且つ、切替弁８７により作動油の放出が制御される。アキュムレータ８５の使用圧力は、例えば、１５〜３０ＭＰａの範囲内とされる。アキュムレータ８５の使用圧力はリリーフ弁２２Ｌ、２２Ｒのリリーフ圧より低い。
【００２７】
切替弁８７はコントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、切替弁８７は、アキュムレータ８５と回生用油圧モータ１４Ａとの間の連通・遮断を切り替え可能な２ポート２位置の電磁弁である。具体的には、切替弁８７は、第１位置にある場合にアキュムレータ８５と回生用油圧モータ１４Ａとの間を連通させ、第２位置にある場合にその連通を遮断する。
【００２８】
チェック弁８９は作動油タンクＴに流出する作動油の流れを遮断する。本実施例では、チェック弁８９はアキュムレータ８５から回生用油圧モータ１４Ａへ流れる作動油の一部が作動油タンクＴに流出するのを防止する。なお、チェック弁８９は、回生用油圧モータ１４Ａが第３ポンプとして機能する場合には、作動油タンクＴから第３ポンプへの作動油の流れを遮断しない。
【００２９】
以上の構成により、旋回用油圧モータ２１の吐出側ポート、シャトル弁２２Ｓ、開閉弁２２Ｇ、アキュムレータ８５、切替弁８７、回生用油圧モータ１４Ａ、チェック弁８８、切替弁８６、チェック弁２３Ｌ、２３Ｒ、及び、旋回用油圧モータ２１の吸い込み側ポートを繋ぐ旋回回生回路は一方向流れの閉ループを形成する。
【００３０】
また、本実施例では、第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒ、及び回生用油圧モータ１４Ａは、それぞれの駆動軸が機械的に連結される。具体的には、それぞれの駆動軸は、変速機１３を介して所定の変速比でエンジン１１の出力軸に連結される。そのため、エンジン回転数が一定であれば、それぞれの回転数も一定となる。但し、第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒ、及び回生用油圧モータ１４Ａは、エンジン回転数が一定であっても回転数を変更できるよう、無段変速機等を介してエンジン１１に接続されてもよい。
【００３１】
コントロールバルブ１７は、ショベルにおける油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。また、コントロールバルブ１７は、主に、可変ロードチェック弁５１〜５３、合流弁５５、統一ブリードオフ弁５６Ｌ、５６Ｒ、遮断弁８０、及び流量制御弁１７０〜１７３を含む。
【００３２】
流量制御弁１７０〜１７３は、油圧アクチュエータに流出入する作動油の向き及び流量を制御する弁である。本実施例では、流量制御弁１７０〜１７３のそれぞれは、対応する操作レバー等の操作装置が生成するパイロット圧を左右何れかのパイロットポートで受けて動作する４ポート３位置のスプール弁である。操作装置は、操作量（操作角度）に応じて生成したパイロット圧を、操作方向に対応する側のパイロットポートに作用させる。
【００３３】
具体的には、流量制御弁１７０は、旋回用油圧モータ２１に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁であり、流量制御弁１７１は、アームシリンダ８に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁である。
【００３４】
また、流量制御弁１７２は、ブームシリンダ７に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁であり、流量制御弁１７３は、バケットシリンダ９に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁である。
【００３５】
可変ロードチェック弁５１〜５３は、コントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、可変ロードチェック弁５１〜５３は、流量制御弁１７１〜１７３のそれぞれと第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒのうちの少なくとも一方との間の連通・遮断を切り替え可能な２ポート２位置の電磁弁である。なお、可変ロードチェック弁５１〜５３は、第１位置において、ポンプ側に戻る作動油の流れを遮断するチェック弁を有する。具体的には、可変ロードチェック弁５１は、第１位置にある場合に流量制御弁１７１と第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒのうちの少なくとも一方との間を連通させ、第２位置にある場合にその連通を遮断する。可変ロードチェック弁５２及び可変ロードチェック弁５３についても同様である。
【００３６】
合流弁５５は、合流切替部の一例であり、コントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、合流弁５５は、第１ポンプ１４Ｌが吐出する作動油（以下、「第１作動油」とする。）と第２ポンプ１４Ｒが吐出する作動油（以下、「第２作動油」とする。）とを合流させるか否かを切り替え可能な２ポート２位置の電磁弁である。具体的には、合流弁５５は、第１位置にある場合に第１作動油と第２作動油とを合流させ、第２位置にある場合に第１作動油と第２作動油とを合流させない。
【００３７】
統一ブリードオフ弁５６Ｌ、５６Ｒは、コントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、統一ブリードオフ弁５６Ｌは、第１作動油の作動油タンクＴへの排出量を制御可能な２ポート２位置の電磁弁である。統一ブリードオフ弁５６Ｒについても同様である。この構成により、統一ブリードオフ弁５６Ｌ、５６Ｒは、流量制御弁１７０〜１７３のうちの関連する流量制御弁の合成開口を実現できる。具体的には、合流弁５５が第２位置にある場合に、統一ブリードオフ弁５６Ｌは流量制御弁１７０及び流量制御弁１７１の合成開口を実現でき、統一ブリードオフ弁５６Ｒは流量制御弁１７２及び流量制御弁１７３の合成開口を実現できる。また、統一ブリードオフ弁５６Ｌは、第１位置にある場合にコントローラ３０からの指令に応じてその合成開口の開口面積を調整する可変絞りとして機能し、第２位置にある場合にその合成開口を遮断する。統一ブリードオフ弁５６Ｒについても同様である。
【００３８】
遮断弁８０は、コントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、遮断弁８０は、旋回減速の際に旋回用油圧モータ２１の吐出側から作動油タンクＴに流れる作動油の流路を遮断可能な電磁弁である。具体的には、遮断弁８０は、流量制御弁１７０と作動油タンクＴとの間の流路を連通させる第１位置とその流路を遮断する第２位置とを切り替え可能な２ポート２位置の電磁弁である。
【００３９】
なお、可変ロードチェック弁５１〜５３、合流弁５５、統一ブリードオフ弁５６Ｌ、５６Ｒ、及び遮断弁８０のそれぞれは、パイロット圧駆動のスプール弁であってもよい。
【００４０】
圧力センサＳ１はアキュムレータ８５内の作動油の圧力を検出する。圧力センサＳ２Ｌは旋回用油圧モータ２１のポート２１Ｌ側の作動油の圧力を検出する。圧力センサＳ２Ｒは旋回用油圧モータ２１のポート２１Ｒ側の作動油の圧力を検出する。圧力センサＳ１、Ｓ２Ｌ、Ｓ２Ｒのそれぞれは検出値をコントローラ３０に対して出力する。
【００４１】
次に図３を参照し、流量制御弁１７０の構成例について説明する。図１のショベルは、流量制御弁１７０の制御弁オーバーライド機構を備える。図３は制御弁オーバーライド機構の構成例を示す。
【００４２】
制御弁オーバーライド機構は、操作装置の操作量に応じて動作する制御弁を、操作装置の操作量とは無関係に動作させる機構である。本実施例では、制御弁オーバーライド機構は、原則的に旋回操作装置としての旋回操作レバー２６の操作量に応じて動作する流量制御弁１７０を、例外的に旋回操作レバー２６の操作量とは無関係に動作させる。
【００４３】
制御弁オーバーライド機構は、主に、流量制御弁１７０の左パイロットポート１７０Ｌに関連する電磁弁８１Ｌ及びシャトル弁８２Ｌと、流量制御弁１７０の右パイロットポート１７０Ｒに関連する電磁弁８１Ｒ及びシャトル弁８２Ｒとを含む。
【００４４】
電磁弁８１Ｌ、８１Ｒはコントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、電磁弁８１Ｌは、コントロールポンプ１５とシャトル弁８２Ｌとの間を遮断する第１位置とそれらの間を連通させる第２位置とを切り替え可能な２ポート２位置の電磁弁である。電磁弁８１Ｒについても同様である。コントロールポンプ１５は、例えば、固定容量型油圧ポンプである。
【００４５】
シャトル弁８２Ｌ、８２Ｒは、２つの入力と１つの出力を有する弁であり、２つの入力のそれぞれで受ける作動油の圧力のうち高い方の圧力を１つの出力に供給する。具体的には、シャトル弁８２Ｌは、旋回操作レバー２６に接続される側（図３のシャトル弁８２Ｌの下側）の作動油の圧力と電磁弁８１Ｌに接続される側（上側）の作動油の圧力のうちの高い方の圧力を左パイロットポート１７０Ｌに供給する。シャトル弁８２Ｒについても同様である。
【００４６】
旋回操作レバー２６は、コントロールポンプ１５が吐出する作動油の圧力である一次圧を用いてパイロット圧としての二次圧（＜一次圧）を生成する。例えば、旋回操作レバー２６は、図３の右方向に傾けられると、流量制御弁１７０の右パイロットポート１７０Ｒに作用するパイロット圧を生成する。本実施例では、旋回操作レバー２６の右方向への傾斜角が大きいほど大きいパイロット圧が生成され、流量制御弁１７０の左方向へのストローク量も大きくなる。旋回操作レバー２６が左方向に傾けられた場合も同様である。
【００４７】
流量制御弁１７０の左パイロットポート１７０Ｌに作用するパイロット圧は圧力センサＳ３Ｌで検出され、流量制御弁１７０の右パイロットポート１７０Ｒに作用するパイロット圧は圧力センサＳ３Ｒで検出される。
【００４８】
一方、電磁弁８１Ｒが第２位置に切り替えられると、シャトル弁８２Ｒの上側の作動油の圧力が一次圧（＞二次圧）まで増大する。そのため、シャトル弁８２Ｒは、旋回操作レバー２６の操作量及び操作方向にかかわらず、流量制御弁１７０の右パイロットポート１７０Ｒに一次圧を作用させる。一次圧は、旋回操作レバー２６が生成する二次圧よりも高いためである。その結果、流量制御弁１７０は左方向へ移動して右弁位置に切り替えられ、第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒの少なくとも一方から旋回用油圧モータ２１に流れる作動油の流路（ＰＣポート）の開口面積が最大となる。また、旋回用油圧モータ２１から作動油タンクＴに流れる作動油の流路（ＣＴポート）の開口面積も最大となる。電磁弁８１Ｌが第２位置に切り替えられた場合も同様である。その場合、流量制御弁１７０は右方向へ移動して左弁位置に切り替えられる。
【００４９】
また、電磁弁８１Ｌ及び電磁弁８１Ｒが第２位置に切り替えられた場合、流量制御弁１７０は、旋回操作レバー２６が操作されているか否かにかかわらず、中立弁位置に戻される。左パイロットポート１７０Ｌ及び右パイロットポート１７０Ｒのそれぞれに同じ一次圧が作用するためである。
【００５０】
以上の構成により、制御弁オーバーライド機構は、旋回操作レバー２６が操作されているか否かにかかわらず、流量制御弁１７０を３つの弁位置のうちの何れかに強制的に切り替えることができる。
【００５１】
例えば、コントローラ３０は、旋回減速状態が検出された場合等、所定の開始条件が満たされた場合に、上述のように電磁弁８１Ｌ又は電磁弁８１Ｒを第１位置に切り替えて流量制御弁１７０を強制的に左弁位置又は右弁位置に移動させてもよい。旋回減速状態に適した所望の油圧回路の状態を実現するためである。この場合、コントローラ３０は、旋回減速状態が検出されなくなった場合等、所定の解除条件が満たされた場合に、第２位置に切り替えられた電磁弁８１Ｌ又は電磁弁８１Ｒを第１位置に戻してもよい。流量制御弁１７０による作動油の流路の開口面積の拡大を解除することで油圧回路を元の状態に戻すためである。
【００５２】
或いは、コントローラ３０は、旋回減速状態が検出された場合等、所定の開始条件が満たされた場合に、上述のように電磁弁８１Ｌ及び電磁弁８１Ｒを第１位置に切り替えて流量制御弁１７０を強制的に中立弁位置に移動させてもよい。旋回減速状態に適した所望の油圧回路の状態を実現するためである。この場合、コントローラ３０は、旋回減速状態が検出されなくなった場合等、所定の解除条件が満たされた場合に、第２位置に切り替えられた電磁弁８１Ｌ及び電磁弁８１Ｒを第１位置に戻してもよい。流量制御弁１７０による作動油の流路の遮断を解除することで油圧回路を元の状態に戻すためである。
【００５３】
旋回減速状態が検出された場合は、例えば、旋回操作レバー２６が中立位置方向に戻された場合等である。旋回減速状態が検出されなくなった場合は、例えば、旋回用油圧モータ２１の吸い込み側の作動油の圧力が旋回用油圧モータ２１の吐出側の作動油の圧力を上回った場合、旋回操作レバー２６が保持状態になった場合等である。旋回操作レバー２６の保持状態は、例えば、所定時間に亘って旋回操作レバー２６のレバー操作量の変化がない状態である。
【００５４】
次に、図４を参照し、旋回加速時における図２の油圧回路の状態を説明する。なお、図４の太実線は回生用油圧モータ１４Ａ及び旋回用油圧モータ２１のそれぞれの吸い込み側に流入する作動油の流れを示す。また、太点線は回生用油圧モータ１４Ａ及び旋回用油圧モータ２１のそれぞれの吐出側から流出する作動油の流れを示す。
【００５５】
コントローラ３０は、操作装置が生成するパイロット圧を検出する圧力センサ等の操作検出部の出力に基づいてショベルに対する操作者の操作内容を判断する。例えば、コントローラ３０は、圧力センサＳ３Ｌ、Ｓ３Ｒの出力に基づいて旋回操作レバー２６の操作内容を判断する。
【００５６】
そして、コントローラ３０は、旋回操作が行われたと判断すると、旋回操作レバー２６の操作量に応じて第１作動油を流量制御弁１７０に供給する。流量制御弁１７０は、旋回操作レバー２６の操作量に応じたパイロット圧を受けて右弁位置に移動し、第１作動油を旋回用油圧モータ２１の吸い込み側ポート２１Ｒに流入させる。また、旋回用油圧モータ２１の吐出側ポート２１Ｌから流出する作動油を作動油タンクＴに排出する。
【００５７】
また、コントローラ３０は、ネガティブコントロール制御、ポジティブコントロール制御、ロードセンシング制御、馬力制御等のポンプ吐出量制御に基づき、旋回操作レバー２６の操作量に対応する第１ポンプ１４Ｌの吐出量指令値を決定する。そして、コントローラ３０は、対応するレギュレータ１４Ｌａを制御して第１ポンプ１４Ｌの吐出量が指令値通りとなるように制御する。
【００５８】
また、コントローラ３０は、切替弁８７に対して指令を出力し、切替弁８７を第１位置に切り替える。また、回生用油圧モータ１４Ａに対して指令を出力し、回生用油圧モータ１４Ａの回転速度がエンジン１１のアシストに適した回転速度となるように回生用油圧モータ１４Ａの斜板傾転角を調整する。切替弁８７が第１位置に切り替えられると、アキュムレータ８５は、回生用油圧モータ１４Ａに向けて作動油を放出する。回生用油圧モータ１４Ａは、アキュムレータ８５から放出された作動油を受けて回転する。このように、コントローラ３０は、アキュムレータ８５に蓄積された作動油を回生用油圧モータ１４Ａの回転動力に用いることでエンジン１１をアシストでき、エンジン負荷を低減できる。
【００５９】
なお、コントローラ３０は、アキュムレータ８５に作動油が十分に蓄積されていない場合、切替弁８７を第２位置で維持したまま、回生用油圧モータ１４Ａを第３ポンプとして機能させてもよい。この場合、第３ポンプとしての回生用油圧モータ１４Ａは、エンジン１１によって回転駆動され、作動油タンクＴから吸い込んだ作動油を旋回用油圧モータ２１に向けて吐出してもよい。
【００６０】
また、コントローラ３０は、エンジン負荷が大きい旋回加速時ばかりでなく、旋回加速時以外の任意のタイミングで切替弁８７を第１位置に切り替えて回生用油圧モータ１４Ａを回転させることでエンジン１１をアシストしてもよい。
【００６１】
次に、図５を参照し、旋回減速時に旋回用油圧モータ２１から流出する作動油をアキュムレータ８５に蓄積する処理（以下、「蓄積処理」とする。）について説明する。図５は蓄積処理の流れを示すフローチャートである。コントローラ３０は、所定の制御周期で繰り返しこの蓄積処理を実行する。
【００６２】
最初に、コントローラ３０はショベルが旋回減速状態にあるか否かを判定する（ステップＳＴ１）。本実施例では、コントローラ３０は、旋回操作レバー２６が中立位置方向に戻されたと判断した場合にショベルが旋回減速状態にあると判定する。コントローラ３０は、圧力センサＳ３Ｌ、Ｓ３Ｒの出力に基づいて旋回操作レバー２６のレバー操作量及びレバー操作方向を検出して旋回操作レバー２６が中立位置方向に戻されたか否かを判断する。但し、コントローラ３０は、レゾルバ、ロータリエンコーダ等の旋回速度検出装置の出力に基づいてショベルが旋回減速状態にあるか否かを判定してもよい。
【００６３】
ショベルが旋回減速状態にあると判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、コントローラ３０は、旋回用油圧モータ２１の吐出側の作動油の圧力（吐出側圧）とアキュムレータ８５内の作動油の圧力（アキュムレータ圧）とを比較する（ステップＳＴ２）。本実施例では、コントローラ３０は、圧力センサＳ１、Ｓ２Ｌ、Ｓ２Ｒの出力に基づいて吐出側圧がアキュムレータ圧以下であるか否かを判定する。吐出側圧は、ショベルが旋回減速状態にある場合に大きくなる。上部旋回体３の慣性によって旋回用油圧モータ２１の回転（吐出側ポート２１Ｌからの作動油の吐出）が継続される一方で、ＣＴポートの開口面積の縮小により作動油タンクＴへの流出が抑制或いは遮断されて吐出側ポートの作動油が圧縮されるためである。また、旋回操作レバー２６が中立位置方向に戻る速度が大きいほど吐出側圧は大きい。旋回操作レバー２６が中立位置方向に戻る速度が大きいほどＣＴポートの開口面積の縮小度合いが大きいためである。
【００６４】
吐出側圧がアキュムレータ圧以下であると判定した場合（ステップＳＴ２のＹＥＳ）、コントローラ３０は背圧制御を実行する（ステップＳＴ３）。例えば、旋回操作レバー２６が中立位置方向に戻るときの操作角速度が小さい場合に吐出側圧はアキュムレータ圧以下となる。
【００６５】
背圧制御は、旋回用油圧モータ２１の吸い込み側の作動油の圧力（吸い込み側圧又は背圧）を調整して旋回用油圧モータ２１の制動トルクを調整する制御である。制動トルクは、吐出側圧と吸い込み側圧との間の差圧と旋回用油圧モータ２１の押し退け容積との積として導き出される。旋回用油圧モータ２１の押し退け容積は固定値である。そのため、コントローラ３０は、例えば、吐出側圧の変化に応じて第１ポンプ１４Ｌの吐出量を調整して吸い込み側圧（背圧）を調整することで差圧を調整でき、ひいては旋回用油圧モータ２１の制動トルクを調整できる。実現すべき制動トルク、すなわち実現すべき差圧は、例えば、旋回操作レバー２６のレバー操作量に応じて決定される。そのため、実現すべき吸い込み側圧（背圧）も旋回操作レバー２６のレバー操作量に応じて決定される。例えば、コントローラ３０は、レバー操作量と差圧との対応関係を記憶するルックアップテーブルを参照し、現在のレバー操作量に対応する差圧を導き出す。ルックアップテーブルは、例えば、内部メモリ等に予め記憶されている。或いは、コントローラ３０は、所定の計算式を用いて現在のレバー操作量等から実現すべき差圧を動的に導き出してもよい。
【００６６】
背圧制御を実行する場合、コントローラ３０は、制御弁オーバーライド機構の電磁弁８１Ｌ、８１Ｒの一方を第２位置にする。例えば、図３の右方向に傾けてられていた旋回操作レバー２６が中立位置方向に戻された場合、コントローラ３０は、電磁弁８１Ｒを第２位置にしてコントロールポンプ１５とシャトル弁８２Ｒとの間の流路を連通させる。その結果、流量制御弁１７０は、旋回操作レバー２６のレバー操作量とは無関係に左方向にストロークして右弁位置に切り替わる。そして、第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒの少なくとも一方から旋回用油圧モータ２１に流れる作動油の流路（ＰＣポート）の開口面積が最大となる。また、旋回用油圧モータ２１から作動油タンクＴに流れる作動油の流路（ＣＴポート）の開口面積も最大となる。
【００６７】
その上で、コントローラ３０は、遮断弁８０に制御指令を出力して流量制御弁１７０と作動油タンクＴとの間の流路を遮断し、開閉弁２２Ｇに制御指令を出力して旋回用油圧モータ２１の吐出側とアキュムレータ８５との間の流路を連通させる。旋回用油圧モータ２１から流出する作動油を作動油タンクＴではなくアキュムレータ８５に流入させるためである。このとき、コントローラ３０は、開閉弁２２Ｇが形成する開口面積を調整して排出側圧を調整する。また、コントローラ３０は、レギュレータ１４Ｌａに制御指令を出力して第１ポンプ１４Ｌの吐出量を調整することで吸い込み側圧を調整する。旋回用油圧モータ２１の制動トルクを旋回操作レバー２６のレバー操作量に応じた値にするためである。また、排出側圧をアキュムレータ圧以上に調整するためである。なお、開閉弁２２Ｇの開口面積の調整は省略されてもよい。この場合、開閉弁２２Ｇの開口面積は最大とされ、旋回用油圧モータ２１の制動トルクは第１ポンプ１４Ｌの吐出量の調整のみによって実現される。
【００６８】
一方、ショベルが旋回減速状態にないと判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、或いは、吐出側圧がアキュムレータ圧より大きいと判定した場合（ステップＳＴ２のＮＯ）、コントローラ３０は通常制御を実行する（ステップＳＴ４）。例えば、旋回操作レバー２６が中立位置方向に戻るときの操作角速度が大きい場合に吐出側圧はアキュムレータ圧より大きくなる。
【００６９】
通常制御は、旋回操作レバー２６のレバー操作量に応じて流量制御弁１７０を動かす制御である。
【００７０】
通常制御を実行する場合、コントローラ３０は、制御弁オーバーライド機構の電磁弁８１Ｌ、８１Ｒを第１位置にしてコントロールポンプ１５とシャトル弁８２Ｌ、８２Ｒとの間の流路を遮断する。その結果、流量制御弁１７０は、旋回操作レバー２６のレバー操作量に応じてストロークする。例えば、図３の右方向に旋回操作レバー２６が傾けられた場合、流量制御弁１７０は左方向にストロークする。ストローク量は旋回操作レバー２６の傾斜角が大きいほど大きい。また、図３の右方向に傾けてられていた旋回操作レバー２６が中立位置に戻された場合、流量制御弁１７０は中立弁位置に戻る。
【００７１】
次に、図６を参照し、傾斜位置にある旋回操作レバー２６を急激に中立位置に戻した場合等、旋回減速時に通常制御を実行する場合における図２の油圧回路の状態を説明する。なお、図６の太実線は旋回用油圧モータ２１の吸い込み側に流入する作動油の流れを示す。また、太点線は旋回用油圧モータ２１の吐出側から流出する作動油の流れを示す。
【００７２】
旋回操作レバー２６が中立位置に戻されると、流量制御弁１７０は中立弁位置に切り替わる。中立弁位置に戻った流量制御弁１７０は、旋回用油圧モータ２１と第１ポンプ１４Ｌとの間の連通、及び、旋回用油圧モータ２１と作動油タンクＴとの間の連通を遮断する。そのため、旋回用油圧モータ２１の吐出側ポート２１Ｌの作動油の圧力は増大する。上部旋回体３の慣性によって旋回用油圧モータ２１の回転（吐出側ポート２１Ｌからの作動油の吐出）が継続され且つ作動油タンクＴへの流出が遮断されて吐出側ポート２１Ｌの作動油が圧縮されるためである。
【００７３】
このとき、コントローラ３０は、開閉弁２２Ｇに対して指令を出力し、開閉弁２２Ｇを第１位置に切り替える。開閉弁２２Ｇが第１位置に切り替えられると、吐出側ポート２１Ｌの作動油はアキュムレータ８５に向かって流出する。そして、アキュムレータ８５は旋回用油圧モータ２１から流出する作動油を蓄積する。
【００７４】
一方、旋回用油圧モータ２１の吸い込み側ポート２１Ｒの作動油の圧力は低下する。上部旋回体３の慣性によって旋回用油圧モータ２１の回転（吸い込み側ポート２１Ｒへの作動油の吸い込み）が継続され且つ第１ポンプ１４Ｌからの流入が遮断されて吸い込み側ポート２１Ｒの作動油が不足するためである。
【００７５】
旋回用油圧モータ２１の吸い込み側ポート２１Ｒの作動油の圧力が低下すると、チェック弁９１及びチェック弁２３Ｒを通じて作動油タンクＴからの作動油が補給される。
【００７６】
このとき、コントローラ３０は、切替弁８６に対して指令を出力し、切替弁８６を第１位置に切り替えてもよい。切替弁８６が第１位置に切り替えられると、回生用油圧モータ１４Ａは旋回用油圧モータ２１の吸い込み側ポート２１Ｒに向けて作動油を吐出できる。そのため、回生用油圧モータ１４Ａは、吸い込み側ポート２１Ｒでのキャビテーションの発生を防止できる。チェック弁９１は回生用油圧モータ１４Ａから作動油タンクＴへの作動油の流れを遮断する。
【００７７】
以上の構成により、図２の油圧回路は、旋回操作レバー２６を急激に中立位置に戻した場合等、旋回減速時に通常制御を実行する場合に旋回用油圧モータ２１から流出する作動油をアキュムレータ８５に蓄積できる。また、任意のタイミングでその蓄積した作動油を回生用油圧モータ１４Ａに向けて放出できる。そのため、回生用油圧モータ１４Ａは、エンジン負荷が大きい場合等、任意のタイミングで回生エネルギを再使用してエンジン１１をアシストでき、ショベルの運動性能を向上させることができる。
【００７８】
また、旋回回生回路が一方向流れの閉ループを形成しているため、リーク等によってその閉ループから出た分の作動油を補うだけで旋回回生回路を機能させることができ、エンジン出力をほとんど使わずに旋回回生回路を継続的に機能させることができる。
【００７９】
次に、図７を参照し、傾斜位置にある旋回操作レバー２６を緩やかに中立位置方向に戻した場合等、旋回減速時に背圧制御を実行する場合における図２の油圧回路の状態を説明する。なお、図７の太実線は旋回用油圧モータ２１の吸い込み側に流入する作動油の流れを示す。また、太点線は旋回用油圧モータ２１の吐出側から流出する作動油の流れを示す。
【００８０】
旋回操作レバー２６が中立位置方向に戻されると、コントローラ３０は圧力センサＳ３Ｌ、Ｓ３Ｒ（図３参照。）の出力に基づいてショベルが旋回減速状態にあると判定する。ショベルが旋回減速状態にあると判定すると、コントローラ３０は圧力センサＳ１、Ｓ２Ｌ、Ｓ２Ｒの出力に基づいて吐出側圧がアキュムレータ圧以下であるか否かを判定する。
【００８１】
そして、吐出側圧がアキュムレータ圧以下であると判定すると、コントローラ３０は背圧制御を実行する。
【００８２】
具体的には、コントローラ３０は、制御弁オーバーライド機構の電磁弁８１Ｒ（図３参照。）を第２位置にしてコントロールポンプ１５とシャトル弁８２Ｒとの間の流路を連通させる。その結果、流量制御弁１７０は、旋回操作レバー２６のレバー操作量とは無関係に左方向にストロークして右弁位置に切り替わる。そして、第１ポンプ１４Ｌから旋回用油圧モータ２１に流れる作動油の流路（ＰＣポート）の開口面積が最大となる。
【００８３】
その上で、コントローラ３０は、遮断弁８０に制御指令を出力して流量制御弁１７０と作動油タンクＴとの間の流路を遮断し、開閉弁２２Ｇに制御指令を出力して旋回用油圧モータ２１の吐出側とアキュムレータ８５との間の流路を連通させる。その結果、旋回用油圧モータ２１から流出する作動油は作動油タンクＴではなくアキュムレータ８５に流入する。このとき、コントローラ３０は、開閉弁２２Ｇが形成する開口面積を調整して排出側圧を調整する。また、コントローラ３０は、レギュレータ１４Ｌａに制御指令を出力して第１ポンプ１４Ｌの吐出量を調整することで吸い込み側圧を調整する。旋回用油圧モータ２１の制動トルクを旋回操作レバー２６のレバー操作量に応じた値にするためである。また、排出側圧をアキュムレータ圧以上に調整するためである。
【００８４】
以上の構成により、図２の油圧回路は、比較的大きな制動トルクで上部旋回体３の旋回を急停止させる場合ばかりでなく、比較的小さな制動トルクで旋回速度を徐々に低減させる場合にも、旋回用油圧モータ２１から流出する作動油をアキュムレータ８５に蓄積できる。そして、特に操作者が旋回操作レバー２６を最大傾斜位置と中立位置との間の中間位置で維持するときに良好な旋回操作性を実現できる。
【００８５】
次に図８を参照し、蓄積処理を実行する際の各種物理量の時間的推移について説明する。図８は蓄積処理を実行する際のレバー操作量、吐出側圧、吸い込み側圧、吐出側圧と吸い込み側圧との差圧、吸い込み流量、及び旋回速度の時間的推移を示すタイムチャートである。実線及び一点鎖線は背圧制御を実行する場合の各種物理量の時間的推移を示し、破線は背圧制御の代わりに通常制御を実行する場合の各種物理量の時間的推移を示す。
【００８６】
図８（Ａ）は旋回操作レバー２６のレバー操作量の時間的推移を示す。本実施例では、旋回操作レバー２６は既に最大操作量まで操作されており、時刻ｔ１に至るまで最大操作量が維持される。そして、時刻ｔ１において中立位置に戻す操作が開始され、実線又は破線の推移では時刻ｔ２において中立位置（レバー操作量ゼロ）に至り、一点鎖線の推移では時刻ｔ３において中立位置に至る。
【００８７】
図８（Ｂ）は吐出側圧の時間的推移を示し、図８（Ｃ）は吸い込み側圧の時間的推移を示し、図８（Ｄ）は吐出側圧と吸い込み側圧との差圧の時間的推移を示す。また、図８（Ｅ）は旋回用油圧モータ２１の吸い込み側に流入する作動油の流量である吸い込み流量の時間的推移を示し、図８（Ｆ）は旋回速度の時間的推移を示す。
【００８８】
最初に破線の推移を参照して背圧制御を実行せずに通常制御を実行する場合の各種物理量の時間的推移について説明する。時刻ｔ１において旋回操作レバー２６を中立位置に戻す操作が開始されると、流量制御弁１７０は旋回操作レバー２６のレバー操作量の減少に伴い中立弁位置に向かって移動する。コントローラ３０は流量制御弁１７０を強制的に移動させることはない。また、遮断弁８０を第１位置として流量制御弁１７０と作動油タンクＴとの間の流路を連通させる。油圧回路の状態は、例えば、図４に示すように旋回加速時と同様の状態になる。
【００８９】
旋回操作レバー２６が中立位置になるまでは流量制御弁１７０は右弁位置又は左弁位置と中立弁位置との間の中間位置にある。すなわち、第１ポンプ１４Ｌと旋回用油圧モータ２１との間の流路（ＰＣポート）の開口面積、及び、旋回用油圧モータ２１と作動油タンクＴとの間の流路（ＣＴポート）の開口面積を、レバー操作量に応じた大きさに調整している。
【００９０】
そのため、図４に示すように、第１ポンプ１４Ｌが吐出する作動油が旋回用油圧モータ２１の吸い込み側に流入し、且つ、旋回用油圧モータ２１の吐出側から流出する作動油が作動油タンクＴに排出されている。
【００９１】
その結果、レバー操作量に見合う制動トルクを発生させるべく、吐出側圧は図８（Ｂ）の破線で示すように増加し、吸い込み側圧は図８（Ｃ）の破線で示すように低下し、その差圧は図８（Ｄ）の破線で示すように減速側に増加する。減速側は、吐出側圧が吸い込み側圧よりも高い側を意味し、加速側は吐出側圧が吸い込み側圧よりも低い側を意味する。
【００９２】
吸い込み流量は図８（Ｅ）の破線で示すようにＰＣポートの開口面積の減少に従って減少する。旋回速度は図８（Ｆ）の破線で示すようにレバー操作量の減少に従って減少する。
【００９３】
このように、背圧制御を実行せずに通常制御を実行する場合、ショベルに搭載された油圧回路は旋回用油圧モータ２１から流出する作動油をアキュムレータ８５に流入させることができない。旋回用油圧モータ２１から流出する作動油が作動油タンクＴに排出されてしまうためである。
【００９４】
そこで、本発明の実施例に係るショベルでは、コントローラ３０が背圧制御を実行し、上部旋回体３の旋回を比較的緩やかに減速・停止させる場合にも旋回用油圧モータ２１から流出する作動油をアキュムレータ８５に流入させる。
【００９５】
ここで実線の推移を参照して背圧制御を実行する場合の各種物理量の時間的推移の１例について説明する。この例では、レバー操作量、差圧、及び旋回速度の時間的推移は通常制御を実行する場合と同じである。すなわち、背圧制御を実行する場合のショベルの挙動は通常制御を実行する場合と同じである。
【００９６】
時刻ｔ１において旋回操作レバー２６を中立位置に戻す操作が開始されると、コントローラ３０は、通常制御の場合と異なり、制御弁オーバーライド機構（図３参照。）を用いて流量制御弁１７０を左右何れかのストロークエンドまで移動させる。また、遮断弁８０に制御指令を出力して流量制御弁１７０と作動油タンクＴとの間の流路を遮断し、開閉弁２２Ｇに制御指令を出力して旋回用油圧モータ２１の吐出側とアキュムレータ８５との間の流路を連通させる。油圧回路の状態は、例えば、図７に示す状態になる。
【００９７】
その結果、吐出側圧は、図８（Ｂ）の実線で示すように、通常制御の場合よりも高い圧力まで増加する。作動油タンクＴへの流出が遮断されるためである。その圧力は、例えば、リリーフ弁２２Ｌ、２２Ｒのリリーフ圧Ｐｒより僅かに低い圧力である。一方で、吸い込み側圧は、通常制御の場合と異なり、図８（Ｃ）の実線で示すように増加する。第１ポンプ１４Ｌが吐出する作動油を押し込むためである。
【００９８】
また、コントローラ３０は、通常制御のときの差圧（制動トルク）と同じ差圧（制動トルク）を実現すべく、吐出側圧が増大した分だけ吸い込み側圧を増大させる。その結果、吸い込み流量は、図８（Ｅ）の実線で示すように、通常制御の場合よりも押し込み分だけ多めに推移しながら徐々に減少する。
【００９９】
このように、背圧制御を実行する場合、ショベルに搭載された油圧回路は、通常制御の場合と同じ差圧（減速トルク）及び旋回速度を実現しながら、旋回用油圧モータ２１から流出する作動油をアキュムレータ８５に流入させることができる。
【０１００】
次に一点鎖線の推移を参照して背圧制御を実行する場合の各種物理量の時間的推移の別の１例について説明する。
【０１０１】
この例では、レバー操作量は前述の２つの例に比べて緩やかに中立位置に戻され、時刻ｔ２よりも遅い時刻ｔ３で中立位置に至る。そのため、吐出側圧は、図８（Ｂ）の一点鎖線で示すように、時刻ｔ３まで実線の推移と同じレベルを維持する。また、吸い込み側圧は、図８（Ｃ）の一点鎖線で示すように、時刻ｔ１を過ぎたあたりで実線の推移よりも高めに推移し、且つ、実線の推移よりも長く高い状態を維持する。そのため、差圧（減速トルク）は、図８（Ｄ）の一点鎖線で示すように、時刻ｔ１を過ぎたあたりで実線の推移よりも低めに推移し、且つ、実線の推移よりも長くゼロより高いレベルを維持する。
【０１０２】
その結果、吸い込み流量は、図８（Ｅ）の一点鎖線で示すように、時刻ｔ１を過ぎたあたりで実線の推移よりも高めに推移し、且つ、実線の推移よりも長くゼロより高いレベルを維持する。また、旋回速度は、図８（Ｆ）の一点鎖線で示すように、時刻ｔ１を過ぎたあたりで実線の推移よりも高めに推移し、且つ、実線の推移よりも長くゼロより高いレベルを維持する。
【０１０３】
このように、コントローラ３０は、操作者が旋回操作レバー２６を緩やかにと中立位置に戻す場合であっても、レバー操作量に見合う減速トルク及び旋回速度を実現しながら、旋回用油圧モータ２１から流出する作動油をアキュムレータ８５に流入させることができる。
【０１０４】
次に、図９を参照し、図１のショベルに搭載される油圧回路の別の構成例について説明する。図９の油圧回路は、主に、アームシリンダ８に流出入する作動油の向き及び流量が２つの流量制御弁１７１Ａ、１７１Ｂによって制御される点、ブームシリンダ７のボトム側油室に流出入する作動油の流量が２つの流量制御弁１７２Ａ、１７２Ｂによって制御される点、合流切替部が合流弁ではなく可変ロードチェック弁によって構成される点（合流弁が省略される点）で、図２の油圧回路と異なるがその他の点で共通する。そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明する。共通の構成要素は同じ参照符号で参照される。
【０１０５】
流量制御弁１７１Ａ、１７１Ｂは、アームシリンダ８に流出入する作動油の向き及び流量を制御する弁であり、図２の流量制御弁１７１に対応する。具体的には、流量制御弁１７１Ａは、第１作動油をアームシリンダ８に供給し、流量制御弁１７１Ｂは、第２作動油をアームシリンダ８に供給する。したがって、アームシリンダ８には、第１作動油と第２作動油とが同時に流入し得る。
【０１０６】
流量制御弁１７２Ａは、ブームシリンダ７に流出入する作動油の向き及び流量を制御する弁であり、図２の流量制御弁１７２に対応する。
【０１０７】
流量制御弁１７２Ｂは、ブーム上げ操作が行われた場合に、ブームシリンダ７のボトム側油室に第１作動油を流入させる弁であり、ブーム下げ操作が行われた場合には、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油を第１作動油に合流させることができる。
【０１０８】
流量制御弁１７３は、バケットシリンダ９に流出入する作動油の向き及び流量を制御する弁であり、図２の流量制御弁１７３に対応する。
【０１０９】
可変ロードチェック弁５０、５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ、５３は、流量制御弁１７０、１７１Ａ、１７１Ｂ、１７２Ａ、１７２Ｂ、１７３のそれぞれと第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒのうちの少なくとも一方との間の連通・遮断を切り替え可能な２ポート２位置の弁である。これら６つの可変ロードチェック弁は、それぞれが連動して動作することで合流切替部としての機能を果たし、図２の合流弁５５の機能を実現できる。そのため、図９の油圧回路では図２の合流弁５５が省略される。
【０１１０】
統一ブリードオフ弁５６Ｌ、５６Ｒは、第１作動油の作動油タンクＴへの排出量を制御可能な２ポート２位置の弁であり、図２の統一ブリードオフ弁５６Ｌ、５６Ｒに対応する。
【０１１１】
なお、図９の６つの流量制御弁は何れも６ポート３位置のスプール弁であり、図２の流量制御弁と違い、センターバイパスポートを有する。そのため、図９の統一ブリードオフ弁５６Ｌは流量制御弁１７１Ａの下流に配置され、統一ブリードオフ弁５６Ｒは流量制御弁１７１Ｂの下流に配置される。
【０１１２】
切替弁６２Ａは、ブームシリンダ７から排出される作動油を回生用油圧モータ１４Ａの吸い込み側に流入させるか否かを切り替え可能な３ポート３位置の弁である。具体的には、切替弁６２Ａは、第１位置（左弁位置）にある場合にブームシリンダ７のボトム側油室と回生用油圧モータ１４Ａの吸い込み側との間を連通させ、第２位置（右弁位置）にある場合にブームシリンダ７のロッド側油室と回生用油圧モータ１４Ａの吸い込み側との間を連通させ、第３位置（中立弁位置）にある場合にそれらの間の連通を遮断する。
【０１１３】
切替弁６２Ｂは、ブームシリンダ７のロッド側油室から排出される作動油を作動油タンクＴに排出するか否かを切り替え可能な２ポート２位置の可変リリーフ弁である。具体的には、切替弁６２Ｂは、第１位置にある場合にブームシリンダ７のロッド側油室と作動油タンクＴとの間を連通し、第２位置にある場合にその連通を遮断する。なお、切替弁６２Ｂは、第１位置において、作動油タンクＴからの作動油の流れを遮断するチェック弁を有する。
【０１１４】
切替弁６２Ｃは、ブームシリンダ７のボトム側油室から排出される作動油を作動油タンクＴに排出するか否かを切り替え可能な２ポート２位置の可変リリーフ弁である。具体的には、切替弁６２Ｃは、第１位置にある場合にブームシリンダ７のボトム側油室と作動油タンクＴとの間を連通し、第２位置にある場合にその連通を遮断する。なお、切替弁６２Ｃは、第１位置において、作動油タンクＴからの作動油の流れを遮断するチェック弁を有する。
【０１１５】
次に、図１０を参照し、ブーム下げ操作時における図９の油圧回路の状態を説明する。なお、図１０の太実線はブームシリンダ７のロッド側油室に流入する作動油の流れを示す。また、太点線はブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油の流れを示す。
【０１１６】
コントローラ３０は、例えば、ブーム下げ操作が行われたと判断すると、可変ロードチェック弁５２Ａ及び切替弁６２Ａを第１位置に切り替える。流量制御弁１７２Ａは、ブーム操作レバーの操作量に応じたパイロット圧を受けて右弁位置に移動し、第２作動油をブームシリンダ７のロッド側油室に流入させる。また、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油を切替弁６２Ａ経由でアキュムレータ８５又は回生用油圧モータ１４Ａの吸い込み側に流入させる。なお、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油を再生弁７ａ経由でロッド側油室に再生してもよい。
【０１１７】
また、図９の油圧回路は、アームシリンダ８、バケットシリンダ９等のブームシリンダ７以外の他の油圧アクチュエータから流出する作動油をアキュムレータ８５又は回生用油圧モータ１４Ａの吸い込み側に流入させる構成であってもよい。
【０１１８】
次に図１１を参照し、傾斜位置にある旋回操作レバー２６を中立位置方向に戻した場合等、旋回減速時に背圧制御を実行する場合における図９の油圧回路の状態を説明する。なお、図１１の太実線は旋回用油圧モータ２１の吸い込み側に流入する作動油の流れを示す。また、太点線は旋回用油圧モータ２１の吐出側から流出する作動油の流れを示す。
【０１１９】
旋回操作レバー２６が中立位置方向に戻されると、コントローラ３０は圧力センサＳ３Ｌ、Ｓ３Ｒ（図３参照。）の出力に基づいてショベルが旋回減速状態にあると判定する。ショベルが旋回減速状態にあると判定すると、コントローラ３０は圧力センサＳ１、Ｓ２Ｌ、Ｓ２Ｒの出力に基づいて吐出側圧がアキュムレータ圧以下であるか否かを判定する。
【０１２０】
そして、吐出側圧がアキュムレータ圧以下であると判定すると、コントローラ３０は背圧制御を実行する。
【０１２１】
具体的には、コントローラ３０は、制御弁オーバーライド機構の電磁弁８１Ｒ（図３参照。）を第２位置にしてコントロールポンプ１５とシャトル弁８２Ｒとの間の流路を連通させる。その結果、流量制御弁１７０は、旋回操作レバー２６のレバー操作量とは無関係に左方向にストロークして右弁位置に切り替わる。そして、第１ポンプ１４Ｌから旋回用油圧モータ２１に流れる作動油の流路の開口面積が最大となる。
【０１２２】
その上で、コントローラ３０は、遮断弁８０に制御指令を出力して流量制御弁１７０と作動油タンクＴとの間の流路を遮断し、開閉弁２２Ｇに制御指令を出力して旋回用油圧モータ２１の吐出側とアキュムレータ８５との間の流路を連通させる。その結果、旋回用油圧モータ２１から流出する作動油は作動油タンクＴではなくアキュムレータ８５に流入する。このとき、コントローラ３０は、開閉弁２２Ｇが形成する開口面積を調整して排出側圧を調整する。また、コントローラ３０は、レギュレータ１４Ｌａに制御指令を出力して第１ポンプ１４Ｌの吐出量を調整することで吸い込み側圧を調整する。旋回用油圧モータ２１の制動トルクを旋回操作レバー２６のレバー操作量に応じた値にするためである。また、排出側圧をアキュムレータ圧以上に調整するためである。
【０１２３】
以上の構成により、図９の油圧回路は、図２の油圧回路と同様に、比較的大きな制動トルクで上部旋回体３の旋回を急停止させる場合ばかりでなく、比較的小さな制動トルクで旋回速度を徐々に低減させる場合にも、旋回用油圧モータ２１から流出する作動油をアキュムレータ８５に蓄積できる。
【０１２４】
また、図９の油圧回路は、図２の油圧回路による効果に加え、ブーム下げ操作時にブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油を回生用油圧モータ１４Ａの吸い込み側に供給できるという追加的な効果を有する。
【０１２５】
また、図９の油圧回路は、旋回回生回路が一方向流れの閉ループを形成しているため、リーク等によってその閉ループから出た分の作動油をブームシリンダ７からの作動油で補うだけで旋回回生回路を機能させることができ、エンジン出力を使わずに旋回回生回路を継続的に機能させることができる。
【０１２６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１・・・下部走行体  ２・・・旋回機構  ３・・・上部旋回体  ４・・・ブーム  ５・・・アーム  ６・・・バケット  ７・・・ブームシリンダ  ８・・・アームシリンダ  ９・・・バケットシリンダ  ７ａ、８ａ、９ａ・・・再生弁  ７ｂ、８ｂ・・・保持弁  １０・・・キャビン  １１・・・エンジン  １３・・・変速機  １４Ｌ・・・第１ポンプ  １４Ｒ・・・第２ポンプ  １４Ａ・・・回生用油圧モータ  １４Ａａ、１４Ｌａ、１４Ｒａ・・・レギュレータ  １５・・・コントロールポンプ  １７・・・コントロールバルブ  ２１・・・旋回用油圧モータ  ２１Ｌ、２１Ｒ・・・ポート  ２２Ｇ・・・開閉弁  ２２Ｌ、２２Ｒ・・・リリーフ弁  ２２Ｓ・・・シャトル弁  ２３Ｌ、２３Ｒ・・・チェック弁  ３０・・・コントローラ  ５０、５１、５１Ａ、５１Ｂ、５２、５２Ａ、５２Ｂ、５３・・・可変ロードチェック弁  ５５・・・合流弁  ５６Ｌ、５６Ｒ・・・統一ブリードオフ弁  ６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ・・・切替弁  ８０・・・遮断弁  ８１Ｌ、８１Ｒ・・・電磁弁  ８２Ｌ、８２Ｒ・・・シャトル弁    ８５・・・アキュムレータ  ８６、８７・・・切替弁  ８８、８９・・・チェック弁  ９０・・・リリーフ弁  ９１・・・チェック弁  １７０、１７１、１７１Ａ、１７１Ｂ、１７２、１７２Ａ、１７２Ｂ、１７３・・・流量制御弁  １７０Ｌ・・・左パイロットポート  １７０Ｒ・・・右パイロットポート  Ｓ１、Ｓ２Ｌ、Ｓ２Ｒ、Ｓ３Ｌ、Ｓ３Ｒ・・・圧力センサ  Ｔ・・・作動油タンク
【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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