(57)【要約】【課題】昇降動する作業部の有する位置エネルギーを、確実に回収できるようにすると共に、回収されたエネルギーを損失の少ない状態で再利用できるようにする。【解決手段】  ブーム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３５と、該アキュムレータ３５の蓄圧油がヘッド側油室１７ａに供給されることでロッド側油室１７ｂの油圧を増圧して出力する増圧シリンダ１７とを設けて、ブームの上昇時に、前記増圧シリンダ１７により増圧された圧油をブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給するように構成した。【選択図】図２
2009150462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業部を昇降せしめる昇降用油圧シリンダを含めた複数の油圧アクチュエータと、これら油圧アクチュエータに圧油供給する油圧ポンプと、各油圧アクチュエータへの供給流量をそれぞれ制御する各油圧アクチュエータ用コントロールバルブとを備えた作業機械の油圧制御システムにおいて、作業部の下降時に昇降用油圧シリンダの重量保持側油室から排出される油を蓄圧するアキュムレータと、該アキュムレータの蓄圧油が入力側油室に供給されることで出力側油室の油圧を増圧して出力する増圧シリンダとを設ける一方、該増圧シリンダにより増圧された圧油を、前記複数の油圧アクチュエータのうち少なくとも一つの油圧アクチュエータへの供給圧油として用いる構成であることを特徴とする作業機械における油圧制御システム。
【請求項２】
油圧制御システムは、増圧シリンダにより増圧された圧油を、油圧ポンプから各油圧アクチュエータ用コントロールバルブに至る圧油供給油路に合流させる増圧シリンダ出力油路を有す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】
増圧シリンダ出力油路に、増圧シリンダから圧油供給油路への合流量を制御する合流バルブを配した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】
油圧制御システムは、増圧シリンダから圧油供給油路への合流量に応じて油圧ポンプの吐出流量を低減せしめるポンプ流量低減手段を有する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、作業部の下降時に昇降用油圧シリンダの重量保持側油室から排出される油を、アキュムレータおよび増圧シリンダの出力側油室に供給する回収油路を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の作業機械における油圧制御システム。
【請求項６】
回収油路に、昇降用油圧シリンダの重量保持側油室から排出される油の流量を制御する回収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、アキュムレータから増圧シリンダの入力側油室への油供給、および回収油路から増圧シリンダの出力側油室への油供給を制御する増圧シリンダ用コントロールバルブを有することを特徴とする請求項５または６に記載の作業機械における油圧制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇降する作業部を備えた作業機械において、作業部の有する位置エネルギーを回収、再利用することができる作業機械における油圧制御システムの技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベルやクレーン等の作業機械は、昇降自在な作業部を備えると共に、該作業部の昇降は、油圧ポンプから圧油供給される昇降用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、作業部の下降時に昇降用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、昇降用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、従来設けられている昇降用油圧シリンダに加えてアシストシリンダを設け、作業部の下降時に、アシスト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アシスト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、アシストシリンダからの排出油はアキュムレータに蓄圧されるものの、作業部を昇降するために従来から設けられている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、作業機の有する位置エネルギーのうちの一部しか回収されていないことになる。しかも、作業部の上昇時にアキュムレータに充分に蓄圧されていない場合には、油圧ポンプからコントロールバルブを介して昇降用油圧シリンダに供給される圧油の一部が、アシストシリンダに供給されると共にアキュムレータ蓄圧用に用いられるように構成されているため、作業部の上昇速度が遅くなって、作業効率が低下するという問題がある。
これに対し、アシストシリンダを設けることなく、作業部の下降時に昇降用油圧シリンダから排出された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昇降用油圧シリンダに供給するように構成すれば、作業機の有する位置エネルギーを確実に回収できることになるが、この場合、アキュムレータの蓄圧油の圧力では、高負荷作業時に作業部を上昇させるべく昇降用油圧シリンダに供給される圧油の圧力としては不足する場合がある。そこでアキュムレータの蓄圧油を、エンジン動力で駆動する専用のポンプで高圧にして昇降用油圧シリンダに供給することが提唱されるが、そうすると、専用のポンプや、該ポンプにエンジン動力を伝達するための動力伝達機器（ギア装置等）が必要になって、コストアップの要因となるうえ、動力伝達機器におけるトルク低下やポンプ自体の慣性質量などによる空転トルクの損失等の問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、作業部を昇降せしめる昇降用油圧シリンダを含めた複数の油圧アクチュエータと、これら油圧アクチュエータに圧油供給する油圧ポンプと、各油圧アクチュエータへの供給流量をそれぞれ制御する各油圧アクチュエータ用コントロールバルブとを備えた作業機械の油圧制御システムにおいて、作業部の下降時に昇降用油圧シリンダの重量保持側油室から排出される油を蓄圧するアキュムレータと、該アキュムレータの蓄圧油が入力側油室に供給されることで出力側油室の油圧を増圧して出力する増圧シリンダとを設ける一方、該増圧シリンダにより増圧された圧油を、前記複数の油圧アクチュエータのうち少なくとも一つの油圧アクチュエータへの供給圧油として用いる構成である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。
請求項２の発明は、油圧制御システムは、増圧シリンダにより増圧された圧油を、油圧ポンプから各油圧アクチュエータ用コントロールバルブに至る圧油供給油路に合流させる増圧シリンダ出力油路を有す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。
請求項３の発明は、増圧シリンダ出力油路に、増圧シリンダから圧油供給油路への合流量を制御する合流バルブを配した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。
請求項４の発明は、油圧制御システムは、増圧シリンダから圧油供給油路への合流量に応じて油圧ポンプの吐出流量を低減せしめるポンプ流量低減手段を有する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。
請求項５の発明は、油圧制御システムは、作業部の下降時に昇降用油圧シリンダの重量保持側油室から排出される油を、アキュムレータおよび増圧シリンダの出力側油室に供給する回収油路を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の作業機械における油圧制御システムである。
請求項６の発明は、回収油路に、昇降用油圧シリンダの重量保持側油室から排出される油の流量を制御する回収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。
請求項７の発明は、油圧制御システムは、アキュムレータから増圧シリンダの入力側油室への油供給、および回収油路から増圧シリンダの出力側油室への油供給を制御する増圧シリンダ用コントロールバルブを有することを特徴とする請求項５または６に記載の作業機械における油圧制御システムである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の発明とすることにより、作業部の下降時に、昇降用油圧シリンダの重量保持側油室から排出された油がアキュムレータに蓄圧される一方、増圧シリンダは、前記アキュムレータの蓄圧油が入力側油室に供給されることで出力側油室から増圧された圧油を出力し、そして該増圧シリンダにより増圧された圧油が、前記昇降用油圧シリンダを含めた複数の油圧アクチュエータのうちの少なくとも一つの油圧アクチュエータへの供給圧油として用いられることになる。而して、作業部の下降時に回収された位置エネルギーを再利用できることになって、省エネルギー化に大きく貢献できると共に、増圧シリンダにより増圧することで、高負荷作業時にも対応できる高圧の圧油を油圧アクチュエータに供給できることになる。しかも、エンジン動力で駆動するポンプを用いて増圧する場合のように、エンジンからポンプへの動力伝達経路におけるトルク低下やポンプ自体の慣性質量などによる空転トルクの損失等がなく、回収したエネルギーを可及的に損失の少ない状態で利用できると共に、コスト的にも有利となる。
請求項２の発明とすることにより、増圧シリンダにより増圧された圧油は油圧ポンプの吐出油と合流して各油圧アクチュエータ用コントロールバルブに供給されることになり、而して、増圧シリンダからの出力流量に左右されることなく、各油圧アクチュエータ用コントロールバルブによって油圧アクチュエータへの供給流量を制御することができて、制御の簡略化に貢献できる。
請求項３の発明とすることにより、合流バルブにより増圧シリンダから圧油供給油路への合流量を制御することで、増圧シリンダにより増圧された圧油を無駄無く効率的に用いることができる。
請求項４の発明とすることにより、油圧ポンプの吐出流量を適切に低減せしめることができて、効率よく低燃費化を達成できる。
請求項５の発明とすることにより、増圧シリンダの出力側油室への圧油供給を、別途圧油供給手段を設けることなく、作業部の下降時に昇降用油圧シリンダの重量保持側油室からの排出油を用いて行なえることになって、システムの簡略化に寄与できると共に、ここにおいても、作業部の位置エネルギーを回収できることになる。
請求項６の発明とすることにより、回収バルブによって昇降用油圧シリンダの重量保持側油室からの排出流量を制御することで、作業部の下降速度を制御できることになって、良好な操作性を得ることができる。
請求項７の発明とすることにより、増圧シリンダ用コントロールバルブによって、増圧シリンダの入力側油室、出力側油室への圧油供給を、それぞれ適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
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。
【０００７】
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（本発明の昇降用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る一方、該回収されたエネルギーは、ブーム５の上昇時に利用されるようになっている。
【０００８】
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、これらの図面において、９は油圧ショベル１に搭載のエンジンＥにより駆動される可変容量型のメインポンプ（本発明の油圧ポンプに相当する）、１０はパイロット油圧源となるパイロットポンプ、１１は油タンクである。尚、前記メインポンプ９は、ブームシリンダ８だけでなく、油圧ショベル１に設けられる他の複数の油圧アクチュエータ（図示しないが、走行モータ、旋回モータ、アームシリンダ、バケットシリンダ等）の油圧供給源となる油圧ポンプである。
【０００９】
さらに、１２は前記メインポンプ９の吐出流量制御を行うレギュレータであって、該レギュレータ１２は、メインポンプ出力制御用電磁比例減圧弁１４からの制御信号圧を受けて、エンジン回転数と作業負荷に対応したポンプ出力にするべく作動すると共に、メインポンプ９の吐出圧力を受けて定馬力制御を行う。さらにレギュレータ１２は、ネガティブコントロール信号圧Ｐｎ或いは流量制御信号圧Ｐｃに基づいた流量制御も行うが、該流量制御については後述する。
【００１０】
一方、１５は前記メインポンプ９の吐出側に接続される圧油供給油路であって、該圧油供給油路１５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シリンダ用コントロールバルブ（本発明の油圧アクチュエータ用コントロールバルブの一つに相当する）１６が接続されている。尚、圧油供給油路１５には、メインポンプ９の吐出油だけでなく、後述するように、増圧シリンダ１７からの圧油も供給されるようになっている。また、圧油供給油路１５には、前記ブームシリンダ用コントロールバルブ１６だけでなく、他の複数の油圧アクチュエータ（走行モータ、旋回モータ、アームシリンダ、バケットシリンダ等）に対する油給排制御をそれぞれ行なう各油圧アクチュエータ用コントロールバルブも接続されるが、図２においては省略する。
【００１１】
前記ブームシリンダ用コントロールバルブ１６は、上昇側、下降側パイロットポート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、ブームシリンダ８に対する油給排を行なわない中立位置Ｎに位置しているが、上昇側パイロットポート１６ａ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、圧油供給油路１５の圧油をブームシリンダヘッド側油路１８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からブームシリンダロッド側油路１９に排出された油を油タンク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１６ｂ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、圧油供給油路１５の圧油を絞り１６ｃを介してブームシリンダロッド側油路１９からロッド側油室８ｂに供給すると共に、ヘッド側油室８ａからブームシリンダヘッド側油路１８に排出された油の一部を、再生用弁路１６ｄを介してブームシリンダロッド側油路１９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、前記ブームシリンダヘッド側油路１８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、ブームシリンダロッド側油路１９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。
【００１２】
ここで、前記下降側位置Ｙのブームシリンダ用コントロールバルブ１６に設けられる再生用弁路１６ｄは、ブームシリンダヘッド側油路１８とブームシリンダロッド側油路１９とを連通する弁路であって、該再生用弁路１６ｄには、ブームシリンダヘッド側油路１８からブームシリンダロッド側油路１９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１６ｅと絞り１６ｆとが配されている。而して、ヘッド側油室８ａがロッド側油室８ｂよりも高圧のあいだは、ヘッド側油室８ａから排出される油の一部が上記再生用弁路１６ｄを経由してロッド側油室８ｂに供給されるようになっている。
【００１３】
また、２０、２１は上昇側、下降側電磁比例減圧弁であって、これら各電磁比例減圧弁２０、２１は、後述するコントローラ１３からの励磁信号に基づいて、前記ブームシリンダ用コントロールバルブ１６の上昇側パイロットポート１６ａ、下降側パイロットポート１６ｂにそれぞれパイロット圧を出力するべく作動する。これら上昇側、下降側電磁比例減圧弁２０、２１から出力されるパイロット圧は、ブーム用操作レバー（図示せず）の操作量に応じて増減するように制御されると共に、該パイロット圧の増減に対応してブームシリンダ用コントロールバルブ１６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、ブームシリンダ用コントロールバルブ１６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。
【００１４】
さらに、前記ブームシリンダ用コントロールバルブ１６には、圧油供給油路１５の圧油をネガティブコントロールバルブ２２を経由して油タンク１１に流すセンタバイパス弁路１６ｇが形成されている。該センタバイパス弁路１６ｇの通過流量は、ブームシリンダ用コントロールバルブ１６が中立位置Ｎのときに最も大きく、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、つまり、ブーム用操作レバーの操作量が増加するほどセンタバイパス弁路１６ｇの通過流量が減少するように制御されるが、下降側位置Ｙのコントロールバルブ１６のセンタバイパス弁路１６ｇは、スプールが最大ストロークのときも絞り１６ｈを介して開いている。そして、該センタバイパス弁路１６ｇの通過流量は、ネガティブコントロール信号圧Ｐｎとして後述するシャトル弁２３の一方の入力ポート２３ａに出力される。
【００１５】
一方、２４はコントローラ１３からの励磁信号に基づいて流量制御信号圧Ｐｃを出力するメインポンプ流量制御用電磁比例減圧弁であって、該メインポンプ流量制御用電磁比例減圧弁２４から出力された流量制御信号圧Ｐｃは、前記シャトル弁２３の他方の入力ポート２３ｂに入力される。
【００１６】
前記シャトル弁２３は、入力ポート２３ａ、２３ｂから入力されるネガティブコントロール信号圧Ｐｎ、流量制御信号圧Ｐｃのうち高圧側を選択して、前記メインポンプ９のレギュレータ１２に出力する。そして、該レギュレータ１２は、入力された信号圧が高いほどポンプ流量を減少せしめるように、メインポンプ９の流量を制御する。つまり、ネガティブコントロール信号圧Ｐｎとメインポンプ流量制御用電磁比例減圧弁２４から出力される流量制御信号圧Ｐｃとのうち、メインポンプ９の吐出流量を少なくする方の信号圧がシャトル弁２３により選択されてレギュレータ１２に入力され、そして、該レギュレータ１２は、ネガティブコントロール信号圧Ｐｎが入力された場合には、ブーム用操作レバーの操作量の増減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を行なう一方、流量制御信号圧Ｐｃが入力された場合には、該流量制御信号圧Ｐｃに基づく流量制御を行なうが、この流量制御信号圧Ｐｃについては後述する。
【００１７】
また、２５は前記ブームシリンダヘッド側油路１８に配されるドリフト低減弁、２６はコントローラ１３からの励磁信号に基づいて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２５は、前記ブームシリンダ用コントロールバルブ１６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２６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、２７はシリンダヘッド側油路１８に接続されるリリーフ弁であって、該リリーフ弁２７によって、ブームシリンダヘッド側油路１８の最高圧力が制限されている。
【００１８】
さらに、２８は前記ブームシリンダ用コントロールバルブ１６とドリフト低減弁２５との間のブームシリンダヘッド側油路１８から分岐形成される回収油路であって、該回収油路２８には、回収バルブ２９が配されていると共に、該回収バルブ２９の下流側で、後述するアキュムレータ油路３０と増圧シリンダ用供給油路３１とに接続されている。さらに、前記回収バルブ２９には、ブームシリンダヘッド側油路１８からアキュムレータ油路３０および増圧シリンダ用供給油路３１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３２が内蔵されている。而して、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａからブームシリンダヘッド側油路１８に排出された油を、回収油路２８を経由して、アキュムレータ油路３０および増圧シリンダ用供給油路３１に供給することができるようになっている。
【００１９】
前記回収バルブ２９は、コントローラ１３からの励磁信号が入力される回収バルブ用電油変換弁３３の作動に基づいてスプールが移動する開閉弁であって、回収バルブ用電油変換弁３３が非励磁の状態では、回収油路２８を閉じる閉位置Ｎに位置しているが、回収バルブ用電油変換弁３３に励磁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２８を開く開位置Ｘに切換わるように構成されている。
【００２０】
前記回収バルブ２９のスプールの移動ストロークは、コントローラ１３から回収バルブ用電油変換弁３３に入力される励磁信号の信号値によって増減制御されるようになっており、そして、該スプールの移動ストロークの増減制御によって、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａから排出された油が回収油路２８を経由してアキュムレータ油路３０および増圧シリンダ用供給油路３１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。
【００２１】
一方、アキュムレータ油路３０は、前記回収油路２８からアキュムレータチェックバルブ３４を経由してアキュムレータ３５に至る油路であって、該アキュムレータ油路３０の最高圧力は、アキュムレータ油路３０に接続されるリリーフ弁３６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３５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。
【００２２】
前記アキュムレータチェックバルブ３４は、アキュムレータ３５に対する油の給排制御を行なうバルブであって、ポペット弁３７と、コントローラ１３から出力される励磁信号に基づいて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３８とを用いて構成されている。そして、上記ポペット弁３７は、回収油路２８からアキュムレータ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３８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３５から増圧シリンダ用供給油路３１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３８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２８からアキュムレータ３５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３８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３８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３０の圧力がポペット弁３７のバネ室３７ａ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２８からアキュムレータ油路３０に油を流すことができる。
【００２３】
一方、３９は前記増圧シリンダ用供給油路３１に接続される増圧シリンダ用コントロールバルブであって、該増圧シリンダ用コントロールバルブ３９は、コントローラ１３からの制御信号に基づいて、前記回収油路２８或いはアキュムレータ油路３０から増圧シリンダ用供給油路３１に供給された圧油を、増圧シリンダ１７に供給するべく作動する。
【００２４】
前記増圧シリンダ用コントロールバルブ３９について詳細に説明すると、該増圧シリンダ用コントロールバルブ３９は、コントローラ１３からの励磁信号が入力される上昇側、下降側電油変換弁４０、４１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４０、４１が非励磁の状態では、増圧シリンダ用供給油路３１を閉じる中立位置Ｎに位置していて、増圧シリンダ用供給油路３１の圧油を増圧シリンダ１７に流さない。一方、上昇側電油変換弁４０に励磁信号が入力されるとスプールが移動して、増圧シリンダ用供給油路３１の圧油を増圧シリンダヘッド側油路４２を経由して増圧シリンダ１７のヘッド側油室１７ａに供給する上昇側位置Ｘに切換わる。また、下降側電油変換弁４１に励磁信号が入力されることにより、前記上昇側位置Ｘとは反対側にスプールが移動して、増圧シリンダ用供給油路３１の圧油を増圧シリンダロッド側油路４３を経由して増圧シリンダ１７のロッド側油室１７ｂ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、前記増圧シリンダヘッド側油路４２は、増圧シリンダ１７のヘッド側油室１７ａに油を給排するべくヘッド側油室１７ａに接続される油路であり、増圧シリンダロッド側油路４３は、増圧シリンダ１７のロッド側油室１７ｂに油を給排するべくロッド側油室１７ｂに接続される油路である。
【００２５】
前記増圧シリンダ用コントロールバルブ３９のスプールの移動ストロークは、コントローラ１３から上昇側、下降側電油変換弁４０、４１に入力される励磁信号の信号値によって増減制御されるようになっており、そして該スプールの移動ストロークの増減制御によって、増圧シリンダ１７への供給流量の増減制御がなされるように構成されている。
【００２６】
ここで、前記増圧シリンダ１７は、ヘッド側油室（本発明の入力側油室に相当する）１７ａに圧油供給されることによって、ロッド側油室（本発明の出力側油室に相当する）１７ｂの油圧をヘッド側室１７ａへの入力圧力よりも増圧して出力するものである。その増圧比は、ピストン１７ｃに作用するロッド側油室１７ｂの受圧面積とヘッド側油室１７ａの受圧面積との比に等しくなるが、ロッド側油室１７ｂからの出力圧力は、高負荷作業時におけるメインポンプ９の吐出圧よりも高くなるように設定されており、これによって、後述するように、ロッド側油室１７ｂから出力された圧油をメインポンプ９の吐出油に合流させることができるようになっている。
【００２７】
一方、４４は前記増圧シリンダロッド側油路４３から分岐されて前記圧油供給油路１５に合流するように形成される増圧シリンダ出力油路であって、該増圧シリンダ出力油路４４には、合流バルブ４５が配されている。
【００２８】
前記合流バルブ４５は、コントローラ１３からの励磁信号が入力される合流バルブ用電油変換弁４６の作動に基づいてスプールが移動する開閉弁であって、合流バルブ用電油変換弁４６が非励磁の状態では、増圧シリンダ出力油路４４を閉じる閉位置Ｎに位置しているが、合流バルブ用電油変換弁４６に励磁信号が入力されることによりスプールが移動して、増圧シリンダ出力油路４４を開く開位置Ｘに切換わるように構成されている。さらに、該合流バルブ４５には、増圧シリンダロッド側油路４３から圧油供給油路１５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４７が内蔵されている。而して、合流バルブ４５が開位置Ｘに切換わることによって、増圧シリンダ１７のロッド側油室１７ｂの圧油を増圧シリンダ出力油路４４を経由して圧油供給油路１５に合流させることができるようになっている。
【００２９】
前記合流バルブ４５のスプールの移動ストロークは、コントローラ１３から合流バルブ用電油変換弁４６に入力される励磁信号の信号値によって増減制御されるようになっており、そして、該スプールの移動ストロークの増減制御によって、前記増圧シリンダ１７のロッド側油室１７ｂから増圧シリンダ出力油路４４を経由して圧油供給油路１５に合流する流量の増減制御がなされるように構成されている。
【００３０】
さらに、４８は前記増圧シリンダヘッド側油路４２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にはアンロード弁４９が配されている。
【００３１】
前記アンロード弁４９は、ポペット弁５０と、コントローラ１３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に切換わるアンロード弁用電磁切換弁５１とを用いて構成されている。上記ポペット弁５０は、増圧シリンダヘッド側油路４２から油タンク１１への油の流れを、アンロード弁用電磁切換弁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。而して、上記アンロード弁用電磁切換弁５１をＯＮ位置Ｘに切換えることによって、増圧シリンダ１７のヘッド側油室１７ａの圧油を、増圧シリンダヘッド側油路４２および排出油路４８を経由して油タンク１１に排出することができるようになっている。また、アンロード弁用電磁切換弁５１は、油圧ショベル１のエンジンＥの停止時においてアキュムレータ３５に蓄圧された圧油を油タンク１１に放出する場合にもＯＮ位置Ｘに切換えられるが、この制御については後述する。
【００３２】
一方、前記コントローラ１３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操作検出手段５２、メインポンプ９の吐出圧を検出するポンプ用圧力センサ５３、増圧シリンダ１７のロッド側油室１７ｂの圧力を検出する増圧シリンダ用圧力センサ５４、エンジンＥを始動、停止するべく操作されるエンジンキースイッチ５５等からの信号を入力し、これら入力信号に基づいて、前述の上昇側電磁比例減圧弁２０、下降側電磁比例減圧弁２１、メインポンプ流量制御用電磁比例減圧弁２４、ドリフト低減弁用電磁切換弁２６、回収バルブ用電油変換弁３３、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁３８、上昇側電油変換弁４０、下降側電油変換弁４１、合流バルブ用電油変換弁４６、アンロード弁用電磁切換弁５１等に制御信号を出力する。
【００３３】
次いで、ブーム用操作レバーの操作に基づくコントローラ１３の制御について説明する。
まず、ブーム用操作レバーがブーム下降側、上昇側の何れにも操作されていない場合、コントローラ１３は、上昇側電磁比例減圧弁２０、下降側電磁比例減圧弁２１、メインポンプ流量制御用電磁比例減圧弁２４、ドリフト低減弁用電磁切換弁２６、回収バルブ用電油変換弁３３、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁３８、上昇側電油変換弁４０、下降側電油変換弁４１、合流バルブ用電油変換弁４６、アンロード弁用電磁切換弁５１の全てが非励磁となるように制御する。
【００３４】
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、つまりブーム操作検出手段５２からブーム下降側操作の検出信号が入力された場合、コントローラ１３は、下降側電磁比例減圧弁２１に対し、ブームシリンダ用コントロールバルブ１６の下降側パイロットポート１６ｂ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励磁信号を出力する。これによりブームシリンダ用コントロールバルブ１６が下降側位置Ｙに切換わり、而して、圧油供給油路１５の圧油が、前記下降側位置Ｙのブームシリンダ用コントロールバルブ１６の絞り１６ｃを経由してブームシリンダ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からの排出油の一部が、再生用弁路１６ｄを介してロッド側油室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。尚、後述するように、ブーム用操作レバーがブーム下降側に操作された場合、圧油供給油１５にはメインポンプ９の吐出油のみが供給されるようになっている。
【００３５】
さらに、ブーム下降側に操作された場合、コントローラ１３は、メインポンプ流量制御用電磁比例減圧弁２４に対して励磁信号を出力しない。これにより、メインポンプ流量制御用電磁比例減圧弁２４からシャトル弁２３の他方のポート２３ａに入力される圧力はタンク圧となり、而して、シャトル弁２３によりネガティブコントロール信号圧Ｐｎが選択されて、メインポンプ９のレギュレータ１２に入力される。これによりメインポンプ９の吐出流量は、ブーム用操作レバーの操作量の増減に対応してメインポンプ９の流量が増減するネガティブコントロール流量制御が行なわれるが、前述したように、下降側位置Ｙのブームシリンダ用コントロールバルブ１６のセンタバイパス弁路１６ｇは、スプールが最大ストロークのとき絞り１６ｈを介して開いており、これにより、ブーム用操作レバーの操作量が最大のときでもメインポンプ９の吐出流量は最大流量よりも少なくなるように制御される。
【００３６】
さらに、ブーム下降側に操作された場合、コントローラ１３は、ドリフト低減弁用電磁切換弁２６に対し、ＯＮ位置Ｘに切換わるよう励磁信号を出力する。これにより、ドリフト低減弁２５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。
【００３７】
さらに、ブーム下降側に操作された場合、コントローラ１３は、回収バルブ用電油変換弁３３に対し、ブーム操作レバーの操作量に対応した信号値の励磁信号を出力する。これにより回収バルブ２９が回収油路２８を開く開位置Ｘに切換わり、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２８を経由してアキュムレータ油路３０および増圧シリンダ用供給油路３１に流れるが、該回収油路２８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。尚、ヘッド側油室８ａからの排出油の一部は、前述したように、下降側位置Ｙの第一コントロールバルブ１６を経由してロッド側油室８ｂに供給される。
【００３８】
さらにこのとき、コントローラ１３は、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁３８に対し、ＯＮ位置Ｘに切換るよう励磁信号を出力する。これにより、殆ど圧力損失のない状態で回収油路２８からアキュムレータ油路３０に油が供給され、そして該アキュムレータ油路３０に供給された油がアキュムレータ３５に蓄圧される。
【００３９】
さらに、ブーム下降側に操作された場合、コントローラ１３は、下降側電油変換弁４１に対し、ブーム用操作レバーの操作量に対応した信号値の励磁信号を出力する。これにより増圧シリンダ用コントロールバルブ３９が下降側位置Ｙに切換わり、而して、前記回収油路２８から増圧シリンダ用供給油路３１に流れた油が、下降側位置Ｙの増圧シリンダ用コントロールバルブ３９を経由して増圧シリンダ１７のロッド側油室１７ｂに供給される。
【００４０】
さらにこのとき、コントローラ１３は、アンロード弁用電磁切換弁５１に対し、ＯＮ位置Ｘに切換るよう励磁信号を出力する。これによりアンロード弁４９は、増圧シリンダ１７のヘッド側油室１７ａから油タンク１１への油の流れを許容する状態になる。これにより、ヘッド側油室１７ａの圧力が低下して、前述したロッド側油室１７ｂへの油供給を殆ど抵抗のない状態で行なえるようになっている。
【００４１】
さらに、ブーム下降側に操作された場合、コントローラ１３は、合流バルブ用電油変換弁４６に対して励磁信号を出力しない。これにより合流バルブ４５は、増圧シリンダ出力油路４４を閉じる閉位置Ｎに位置しており、而して、増圧シリンダ出力油路４４から圧油供給油路１５に圧油供給されることなく、圧油供給油路１５にはメインポンプ９の吐出油のみが供給されるようになっている。
【００４２】
つまり、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２８を経由してアキュムレータ油路３０および増圧シリンダ用供給油路３１に流れる。そして、アキュムレータ油路３０に供給された圧油はアキュムレータ３５に蓄圧される一方、増圧シリンダ用供給油路３１に流れた油は、増圧シリンダ１７のロッド側油室１７ｂに供給されることになる。また、ヘッド側油室８ａからの排出油の一部は、前述したようにブームシリンダ用コントロールバルブ１６の再生用弁路１６ｄを経由してロッド側油室８ｂ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。
【００４３】
次に、ブーム用操作レバーがブーム上昇側に操作された場合、つまり、ブーム操作検出手段５２からブーム上昇側操作の検出信号が入力された場合のコントローラ１３の制御について説明する。
【００４４】
ブーム上昇側に操作された場合、コントローラ１３は、ドリフト低減弁用電磁切換弁２６に対して励磁信号を出力しない。これにより、ドリフト低減弁２５は、ブームシリンダ用コントロールバルブ１６からブームシリンダ８のヘッド側油室８ａへの油の流れは許容するが、逆方向の流れは阻止する状態になっている。
【００４５】
さらに、ブーム上昇側に操作された場合、コントローラ１３は、上昇側電磁比例減圧弁２０に対し、ブームシリンダ用コントロールバルブ１６の上降側パイロットポート１６ａ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励磁信号を出力する。これによりブームシリンダ用コントロールバルブ１６が上昇側位置Ｘに切換わり、而して、圧油供給油路１５の圧油が、前記上昇側位置Ｘのブームシリンダ用コントロールバルブ１６を経由してブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給されると共に、ロッド側油室８ｂからの排出油が油タンク１１に排出される。尚、後述するように、ブーム上昇側に操作された場合、圧油供給油路１５には、メインポンプ９の吐出油だけでなく、増圧シリンダ１７からの圧油も供給されるようになっている。
【００４６】
さらに、ブーム上昇側に操作された場合、コントローラ１３は、回収バルブ用電油変換弁３３に対して励磁信号を出力しない。これにより、回収バルブ２９は回収油路２８を閉じる閉位置Ｎに位置しており、而して、前記上昇側位置Ｘのブームシリンダ用コントロールバルブ１６を経由してブームシリンダヘッド側油路１８に供給された圧油が、回収油路２８を経由してアキュムレータ油路３０や増圧シリンダ用供給油路３１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。
【００４７】
さらに、ブーム上昇側に操作された場合、コントローラ１３は、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁３８に対し、ＯＮ位置Ｘに切換わるよう励磁信号を出力する。これにより、アキュムレータチェックバルブ３４は、アキュムレータ油路３０から増圧シリンダ用供給油路３１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３５に蓄圧された圧油が増圧シリンダ用供給油路３１に供給される。
【００４８】
さらに、ブーム上昇側に操作された場合、コントローラ１３は、上昇側電油変換弁４０に対し、ブーム用操作レバーの操作量に対応した信号値の励磁信号を出力する。これにより増圧シリンダ用コントロールバルブ３９が上昇側位置Ｘに切換わり、而して、前記増圧シリンダ用供給油路３１に供給されたアキュムレータ３５の蓄圧油が、上昇側位置Ｘの増圧シリンダ用コントロールバルブ３９を経由して増圧シリンダ１７のヘッド側油室１７ａに供給される。
【００４９】
さらにこのとき、コントローラ１３は、アンロード弁用電磁切換弁５１に対して励磁信号を出力しない。これによりアンロード弁４９は、増圧シリンダ１７のヘッド側油室１７ａから油タンク１１への油の流れを阻止する状態になっており、而して、前記上昇側位置Ｘの増圧シリンダ用コントロールバルブ３９を経由したアキュムレータ３５の蓄圧油は、油タンク１１に流れることなく、増圧シリンダ１７のヘッド側油室１７ａに供給されるようになっている。
【００５０】
前記増圧シリンダ１７は、アキュムレータ３５の蓄圧油がヘッド側油室１７ａに供給されることによって、ロッド側油室１７ｂの油圧を増圧して増圧シリンダ出力油路４４に出力する。
【００５１】
さらに、ブーム上昇側に操作された場合、コントローラ１３は、合流バルブ用電油変換弁４６に対し、ブーム操作レバーの操作量に対応した信号値の励磁信号を出力する。これにより合流バルブ４５が増圧シリンダ出力油路４４を開く開位置Ｘに切換わり、而して、増圧シリンダ１７により増圧された圧油が、増圧シリンダ出力油路４４を経由して圧油供給油路１５に供給される。そして、該圧油供給油路１５に供給された増圧シリンダ１７からの圧油は、メインポンプ９の吐出油と合流して、前述したように、上昇側位置Ｘのブームシリンダ用コントロールバルブ１６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。
【００５２】
さらに、ブーム上昇側に操作された場合、コントローラ１３は、メインポンプ流量制御用電磁比例減圧弁２４に対して、流量制御信号圧Ｐｃを出力するように制御信号を出力する。この場合、コントローラ１３は、ポンプ用圧力センサ５３から入力されるメインポンプ９の吐出圧と増圧シリンダ用圧力センサ５４から入力される増圧シリンダロッド側油室１７ｂの圧力との差圧、および合流バルブ用電油変換弁４６への制御信号から求められる合流バルブ４５の開度量によって、増圧シリンダ１７から圧油供給油路１５への合流量を演算する。そして、メインポンプ９の吐出流量を、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流量から、前記増圧シリンダ１７からの合流量分を減じた流量にするべく、コントローラ１３からメインポンプ流量制御用電磁比例減圧弁２４に対して流量制御信号圧Ｐｃが出力される。
【００５３】
前記メインポンプ流量制御用電磁比例減圧弁２４から出力された流量制御信号圧Ｐｃは、シャトル弁２３の他方の入力ポート２３ｂに入力される。一方、シャトル弁２３の一方の入力ポート２３ａにはネガティブコントロール信号圧Ｐｎが入力されるが、増圧シリンダ１７からの圧油が圧油供給油路１５に合流している状態では、流量制御信号圧Ｐｃの方がネガティブコントロール信号圧Ｐｎよりもポンプ流量を少なくする信号圧、つまり、流量制御信号圧Ｐｃの方がネガティブコントロール信号圧Ｐｎよりも高圧になるから、該流量制御信号圧Ｐｃがシャトル弁２３により選択されて、メインポンプ９のレギュレータ１２に入力される。而して、メインポンプ９の吐出流量は、増圧シリンダ１７からの合流量分だけ低減した流量となるように制御されることになり、このようにして、本発明のポンプ流量低減手段が構成されている。
【００５４】
つまり、ブーム５の上昇側には、アキュムレータ３５の蓄圧油が増圧シリンダ１７のヘッド側油室１７ａに供給され、これにより増圧シリンダ１７のロッド側油室１７ｂの圧油が増圧される。そして、該増圧シリンダ１７により増圧された圧油は、増圧シリンダ出力油路４４を経由して圧油供給油路１５に供給されてメインポンプ９の吐出油と合流し、ブームシリンダ用コントロールバルブ１６を介してブームシリンダ８のヘッド側室８ａに供給される。さらにこのとき、メインポンプ９の吐出流量は、増圧シリンダ１７からの合流量分低減した流量となるように制御される。而して、ブーム５の下降時にアキュムレータ３５および増圧シリンダ１７のロッド側油室１７ｂに回収された位置エネルギーをブーム５の上昇時に再利用できると共に、その分メインポンプ９の吐出流量を低減することができるようになっている。
【００５５】
次いで、エンジンＥの停止時において、コントローラ１３の行なうアキュムレータ排出制御について説明する。
コントローラ１３は、エンジンキースイッチ５５が「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切換えられた場合、アキュムレータチェックバルブ用電磁切換弁３８、上昇側電油変換弁４０、アンロード弁用電磁切換弁５１に対して所定時間Ｔのあいだ励磁信号を出力する。これにより、アキュムレータチェックバルブ３４は、アキュムレータ油路３０から増圧シリンダ用供給油路３１への油の流れを許容する状態になる。また、増圧シリンダ用コントロールバルブ３９は上昇側位置Ｘに切換わって、増圧シリンダ用供給油路３１の圧油を増圧シリンダヘッド側油路４２に流す。さらに、アンロード弁４９は、増圧シリンダヘッド側油路４２から油タンク１１への油の流れを供給する状態になる。而して、エンジンスイッチ５５が「ＯＦＦ」操作された場合には、アキュムレータ３５の蓄圧油が、アキュムレータチェックバルブ３４、増圧シリンダ用コントロールバルブ３９、アンロード弁４９を経由して油タンク１１に排出されるようになっている。尚、前記所定時間Ｔは、アキュムレータ３５の蓄圧油を排出するのに必要な時間として予め設定される時間であって、アキュムレータ３５の容量等に応じて適宜設定される。
【００５６】
そして、前記アキュムレータ排出制御によって、油圧ショベル１の作業終了時にエンジンキースイッチ５５を「ＯＦＦ」操作すると、自動的にアキュムレータ３５の蓄圧油が油タンク１１に排出されて、長期保管に適した状態になり、而して、油圧ショベル１を長時間使用しない場合であっても、アキュムレータ３５に油が蓄圧されたまま長期間放置されてガス量が減少してしまうような不具合を、確実に回避できるようになっている。
【００５７】
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３５と、該アキュムレータ３５の蓄圧油がヘッド側油室１７ａに供給されることでロッド側油室１７ｂの油圧を増圧して出力する増圧シリンダ１７とが設けられていると共に、該増圧シリンダ１７により増圧された圧油は、ブーム５の上昇時にブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給されることになる。
【００５８】
而して、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って高圧になっているが、該位置エネルギーをアキュムレータ３５の蓄圧油として回収できる一方、該アキュムレータ３５に蓄積された圧力は増圧シリンダ１７により増圧されて、ブーム５の上昇時にブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給されることになる。この結果、ブーム５の下降時に回収された位置エネルギーをブーム５の上昇時に再利用できることになって、省エネルギー化に大きく貢献できることになるが、この場合、アキュムレータ３５に蓄圧された圧力は増圧シリンダ１７により増圧されることになるから、高負荷作業時にも対応できる高圧の圧油をブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給できることになる。しかも、増圧シリンダ１７を用いて増圧しているから、エンジン動力で駆動するポンプを用いて増圧する場合のように、エンジンからポンプへの動力伝達経路におけるトルク低下やポンプ自体の慣性質量などによる空転トルクの損失等がなく、回収したエネルギーを可及的に損失の少ない状態で利用できると共に、コスト的にも有利となる。さらに、アキュムレータ３５に蓄圧される圧力はメインポンプ９の吐出圧よりも低圧で良いから、高圧仕様の高価なアキュムレータを用いる必要がなく、コスト抑制に貢献できる。
【００５９】
さらにこのものにおいて、前記増圧シリンダ１７により増圧された圧油は、増圧シリンダ出力油路４４を経由して、メインポンプ９からブームシリンダ用コントロールバルブ１６に至る圧油供給油路１５に合流する構成になっているから、増圧シリンダ１７により増圧された圧油とメインポンプ９の吐出油とが合流してブームシリンダ用コントロールバルブ１６に供給されることになる。この結果、増圧シリンダ１７からの出力流量に左右されることなく、ブームシリンダ用コントロールバルブ１６によってブームシリンダ８への供給流量を制御できることになって、制御の簡略化に貢献できる。尚、前述したように、増圧シリンダ１７の出力圧力は、高負荷作業時におけるメインポンプ９の吐出圧よりも高くなるように設定されており、而して、高負荷作業時であっても、増圧シリンダ１７から出力された圧油をメインポンプ９の吐出油に合流させることができる。
【００６０】
さらに、前記増圧シリンダ出力油路４４には、増圧シリンダ１７から圧油供給油路１５への合流量を制御する合流バルブ４５が配されている。而して、該合流バルブ４５によって合流量を制御することで、増圧シリンダ１７により増圧された圧油を無駄無く効率的に用いることができる。
【００６１】
そのうえ、メインポンプ９の吐出流量は、前述したように、メインポンプ流量制御用電磁比例減圧弁２４からメインポンプ９のレギュレータ１２に出力される流量制御信号圧Ｐｃによって、増圧シリンダ１７から圧油供給回路１５への合流量に応じて低減するように制御されることになり、而して、メインポンプ９の吐出流量を適切に低減せしめることができて、効率よく低燃費化を達成できる。
【００６２】
またこのものにおいて、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２８を経由して、アキュムレータ３５に蓄圧されると共に、増圧シリンダ１７のロッド側油室１７ｂに供給されることになる。この結果、増圧シリンダ１７の出力側油室であるロッド側油室１７ｂへの圧油供給を、別途圧油供給手段を設けることなく、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からの排出油を用いて行なえることになって、システムの簡略化に寄与できると共に、ここにおいても、作業部４の位置エネルギーを回収できることになる。
【００６３】
しかも、前記回収油路２８には、ブームシリンダ８のヘッド側油室８ａからの排出油の流量を制御する回収バルブ４１が配されており、而して、該回収バルブ４１によってヘッド側油室８ａからの排出流量を制御することで、ブーム５の下降速度をブーム操作レバーの操作量に対応するよう制御できることになって、良好な操作性を得ることができる。
【００６４】
さらにこのものでは、アキュムレータ３５から増圧シリンダ１７のヘッド側油室１７ａへの油供給、および回収油路２８から増圧シリンダ１７のロッド側油室１７ｂへの油供給を制御する増圧シリンダ用コントロールバルブ３９が設けられているから、該増圧シリンダ用コントロールバルブ３９によって、ブーム上昇時およびブーム下降時における増圧シリンダ１７のヘッド側油室１７ａ、ロッド側油室１７ｂへの圧油供給を、それぞれ適切に行うことができる。
【００６５】
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、増圧シリンダ１７により増圧された圧油を、ブーム５の上昇時にブームシリンダ８のヘッド側油室８ａに供給する構成になっているが、これに限定されることなく、増圧シリンダにより増圧された圧油を、作業機械に設けられる他の複数の油圧アクチュエータ（作業機械が油圧ショベルの場合には、走行モータ、旋回モータ、アームシリンダ、バケットシリンダ等）への供給圧油として用いることもできる。この場合には、作業部の下降時に回収された位置エネルギーを、他の油圧アクチュエータの動作にも利用できることになる。
さらに、本発明は、油圧ショベルだけでなく、作業部を昇降せしめる昇降用油圧シリンダが設けられた各種作業機械の油圧制御システムに実施することができる。
また、図２の回路図では、複数の油圧アクチュエータに圧油供給する油圧ポンプとして一つのメインポンプを示したが、二つ以上のメインポンプが設けられていても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【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】コントローラの入出力を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
４      作業部
８      ブームシリンダ
８ａ    ヘッド側油室
９      メインポンプ
１３    コントローラ
１５    圧油供給油路
１６    ブームシリンダ用コントロールバルブ
１７    増圧シリンダ
１７ａ  ヘッド側油室
１７ｂ  ロッド側油室
２３    シャトル弁
２４    メインポンプ流量制御用電磁比例減圧弁
２８    回収油路
２９    回収バルブ
３５    アキュムレータ
３９    増圧シリンダ用コントロールバルブ
４４    増圧シリンダ出力油路
４５    合流バルブ
【図１】
2009150462.tif 000003
【図２】
2009150462.tif 000004
【図３】
2009150462.tif 000005