油圧作業機械の制御装置
【課題】油圧アクチュエータから排出される油のエネルギーを回生モータを介してエンジンアシスト力として回生する油圧作業機械において、アンチキャビテーション作用を確保しながらエネルギー回生効率を上げる。
【解決手段】油圧ショベルの旋回回路において、アンチキャビテーション用の油圧源としてのアキュムレータ３２を設け、旋回減速時に、旋回モータ１２のメータアウト側から取り出した回生油で回生モータ２６を回転させる一方で、アキュムレータ３２の油をコントロールバルブ２５を介してメータイン側にアンチキャビテーション油として供給するように構成した。
【解決手段】油圧ショベルの旋回回路において、アンチキャビテーション用の油圧源としてのアキュムレータ３２を設け、旋回減速時に、旋回モータ１２のメータアウト側から取り出した回生油で回生モータ２６を回転させる一方で、アキュムレータ３２の油をコントロールバルブ２５を介してメータイン側にアンチキャビテーション油として供給するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベル等の油圧作業機械において旋回減速時等にエネルギー回生作用を行う制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
油圧ショベルは、図４に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が垂直軸Ｘまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に掘削アタッチメント３が装着されて構成される。
【０００４】
掘削アタッチメント３は、起伏自在なブーム４と、このブーム４の先端に取付けられたアーム５と、このアーム５の先端に取付けられたバケット６、それにこれらを作動させるブーム、アーム、バケット各シリンダ（油圧シリンダ）７,８,９によって構成される。
【０００５】
また、下部走行体１及び上部旋回体２は、それぞれ図示しない走行モータ、旋回モータ（油圧モータ）によって走行、旋回駆動される。
【０００６】
この油圧ショベルにおいて、旋回減速時に上部旋回体２の慣性によるエネルギーが働く。
【０００７】
また、ブームシリンダ７には、アタッチメント自重等によって常にブーム下げ方向の荷重が作用することから、同シリンダ７の伸び側（ブーム上げ側）には常に圧力が作用し、ここから排出される油は一定のエネルギーを持っている。
【０００８】
このような油圧アクチュエータが持つエネルギーを有効利用する手段として、特許文献１に示されているように、エンジンに回生モータを接続し、油圧アクチュエータから排出される油でこの回生モータを回転させてエンジンをアシストする技術が公知となっている。
【０００９】
旋回回路を例にとり、この公知技術を図５によって説明する。
【００１０】
同図において、１０はエンジン１１によって駆動される油圧源としての油圧ポンプ、１２はこの油圧ポンプ１０からの圧油により回転して上部旋回体２を旋回駆動する旋回用油圧モータ（以下、旋回モータという）で、油圧ポンプ１０及びタンクＴと旋回モータ１２との間に、図示しないリモコン弁からのパイロット圧によって切換わり作動する油圧パイロット式の切換弁であるコントロールバルブ１３が設けられ、このコントロールバルブ１３によって旋回モータ１２に対する圧油の給排（旋回モータ１２の回転／停止、回転方向、回転速度）が制御される。
【００１１】
すなわち、リモコン弁が操作されないときはコントロールバルブ１３が図示の中立位置イにセットされ、リモコン弁操作時にコントロールバルブ１３が中立位置イから図左側の位置（たとえば左旋回位置）ロまたは右側の位置（同、右旋回位置）ハにリモン弁操作量に応じたストロークで作動する。
【００１２】
コントロールバルブ１３の中立位置イでは、コントロールバルブ１３と旋回モータ１２とを結ぶモータ両側管路（図左側を左旋回管路、右側を右旋回管路という）１４,１５がポンプ１０に対してブロックされるため、旋回モータ１２は回転しない。
【００１３】
この状態から、リモコン弁が左旋回側に操作されてコントロールバルブ１３が左旋回位置ロに切換えられると、ポンプ１０から左旋回管路１４に圧油が供給されて旋回モータ１２が左回転し、上部旋回体２が左旋回する。
【００１４】
これに対し、リモコン弁が右旋回側に操作されてコントロールバルブ１３が右旋回位置ハに切換えられると、ポンプ油が右旋回管路１５に供給されて旋回モータ１２が右回転し、上部旋回体２が右旋回する。
【００１５】
一方、両旋回管路１４,１５間には、ブレーキ弁としてのリリーフ弁１６,１７が相対向して設けられるとともに、これと並列にアンチキャビテーション用（キャビテーション防止用＝油吸い込み用）のチェック弁１８,１９が対向配置で設けられている。
【００１６】
両リリーフ弁１６,１７の出口側と、両チェック弁１８,１９の入口側とは連通路２０によって接続されるとともに、この連通路２０がタンクＴに接続されている。
【００１７】
ここまでの構成において、たとえばコントロールバルブ１３が左旋回位置ロから中立位置イに復帰すると、旋回モータ１２及び両旋回管路１４,１５がポンプ１０及びタンクＴから切り離され、旋回モータ１２への圧油の供給及び旋回モータ１２からタンクＴへの油の戻りが停止する。
【００１８】
ここで、旋回モータ１２は上部旋回体２の慣性によって左旋回を続けようとするため、流出側である右旋回管路（メータアウト側管路）１５に圧力が立ち、これが一定値に達すると図右側のリリーフ弁１７が開いて右旋回管路１５の油が、同リリーフ弁１７−連通路２０−図左側のチェック弁１８を通って左旋回管路（メータイン側管路）１４に入り、旋回モータ１２に流入する。
【００１９】
このとき、左旋回管路１４が負圧傾向になると、連通路２０からチェック弁１８経由で左旋回管路１４にタンク油が吸い上げられてキャビテーションが防止される。すなわち、アンチキャビテーション作用が自動的に行われる。
【００２０】
これにより、旋回モータ１２が慣性回転しながらブレーキ力を受けるため、緩やかに停止する。右旋回からの停止時もこれと同じである。
【００２１】
図５中の二重線矢印は左旋回時の油の流れを示し、このうち黒塗り矢印はアンチキャビテーション油（図では略して「アンチキャビ油」と表記している）の流れを示す。
【００２２】
一方、エンジン１１に可変容量型の回生モータ（油圧モータ）２１が接続され、この回生モータ２１の入口側が、回生切換弁２２を介して、モータ両側管路１４,１５に分岐接続された左旋回側及び右旋回側両回生ライン２３,２４に、出口側がタンクＴにそれぞれ接続されている。
【００２３】
回生切換弁２２は、図示しないコントローラからの指令によって中立、左旋回側回生、右旋回側回生の各位置ａ,ｂ,ｃ間で切換わり制御され、左旋回減速時には左旋回側回生位置ｂ、右旋回減速時には右旋回側回生位置ｃに切換わる。
【００２４】
これにより、たとえば左旋回減速時に、旋回モータ１２から排出される油が、メータアウト側管路（右旋回管路）１５、左旋回側回生ライン２３、回生切換弁２２の左旋回側回生位置ｂ経由で回生モータ２１に導入されて同モータ２１が回転する。
【００２５】
すなわち、旋回モータ１２から排出される油で回生モータ２１を駆動することにより、油のエネルギーを回転エネルギーに変換して回生（この場合はエンジンアシスト力として回生）するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００３−１２０６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
上記のように旋回モータ１２からの戻り油のエネルギーを回転エネルギーとして回生することによってシステムのエネルギー効率を向上させることができる。
【００２８】
しかし、上記公知技術では、一方でこの戻り油の一部をメータイン側のアンチキャビテーション用の油として利用する構成であるため、このアンチキャビテーション流量分、回生に利用できる流量（回生流量）が減少する。
【００２９】
また、メータアウト側の高圧油をリリーフ弁１４で減圧してメータイン側に戻す構成であるため、この減圧によるエネルギーロスが生じる。
【００３０】
この二点により、回生可能なエネルギーに対する実際の回生エネルギーの比が小さくなる、すなわち回生効率が悪いという課題があった。
【００３１】
そこで本発明は、アンチキャビテーション作用を確保しながらエネルギー回生効率を上げることができる油圧作業機械の制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
請求項１の発明は、エンジンによって駆動される油圧ポンプの吐出油をコントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給し、かつ、この油圧アクチュエータから排出される油で回生モータを駆動することにより、油のエネルギーを回転エネルギーに変換して回生するように構成された油圧作業機械の制御装置において、アンチキャビテーション用の油圧源としてのアキュムレータを備え、このアキュムレータの油を上記コントロールバルブを介して上記油圧アクチュエータのメータイン側管路にアンチキャビテーション用として供給するように構成したものである。
【００３３】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記回生モータを、モータ作用とポンプ作用とを行うポンプモータとして構成し、回生作用が行われていない間に、この回生モータにポンプ作用を行わせて上記アキュムレータにアンチキャビテーション用の油を供給するように構成したものである。
【００３４】
請求項３の発明は、請求項１の構成において、油圧アクチュエータから排出された油をタンクに戻すタンクラインに設定圧力が可変の背圧弁を設け、この背圧弁よりも上流側のタンクラインにアキュムレータ流入管路を分岐接続するとともに、このアキュムレータ流入管路を上記アンチキャビテーション用の油圧源となるアキュムレータに接続し、このアキュムレータの圧力が設定値以下のときに、上記背圧弁の圧力設定値を相対的に高くすることによって、上記タンクラインの油を上記アキュムレータに供給し、上記アキュムレータの圧力が設定値以上のときに、上記背圧弁の圧力設定値を相対的に低くすることによって上記アキュムレータへの油の供給を停止させるように構成したものである。
【００３５】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの構成において、上記アンチキャビテーション用の油圧源となるアキュムレータとは別に、ポンプアシスト用のアキュムレータを備え、このポンプアシスト用のアキュムレータは、上記回生モータの回生能力を超える余剰分の油を蓄積し、蓄積した油を上記ポンプ吐出管路に供給し得るように構成したものである。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によると、公知技術のように油圧アクチュエータからの戻り油をアンチキャビテーション油として利用するのではなく、別途設けたアキュムレータの油をメータイン側に送ってンチキャビテーション作用を行うため、公知技術と比較して回生モータに供給し得る流量（回生流量）を増加させることかできる。
【００３７】
また、公知技術のようにメータアウト側の油をリリーフ弁で減圧してメータイン側に戻す際のエネルギーロスがなくなる。
【００３８】
この二点により、アンチキャビテーション作用を確保しながらエネルギー回生効率を大幅に高めることができる。
【００３９】
この場合、請求項２の発明によるとポンプモータとして構成した回生モータにポンプ作用を行わせることによって、また請求項３の発明によると背圧弁の設定圧力を高くすることによって、それぞれアキュムレータにアンチキャビテーション用の油を供給し、蓄積させることができる。
【００４０】
請求項４の発明によると、アンチキャビテーション用の油圧源となるアキュムレータとは別に、回生モータの回生能力を超えるメータアウト側の余剰油を蓄積するポンプアシスト用のアキュムレータを設け、このポンプアシスト用のアキュムレータに蓄積した油を油圧ポンプの吐出側に供給してポンプアシスト作用を行わせる構成としたから、エネルギーを有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態を示す回路構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す回路構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示す回路構成図である。
【図４】本発明の適用対象となる油圧ショベルの概略側面図である。
【図５】従来技術を示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明の実施形態を図１〜図３によって説明する。
【００４３】
実施形態は、油圧ショベルの旋回回路に適用した場合を例にとっている。
【００４４】
以下の実施形態において、
（Ａ）エンジン１１によって駆動される油圧源としての油圧ポンプ１１及びタンクＴと旋回モータ１２との間に、図示しないリモコンからのパイロット圧によって中立、左旋回、右旋回の各位置イ,ロ,ハ間で切換わり作動する油圧パイロット式の切換弁であるコントロールバルブ２５が設けられ、このコントロールバルブ２５によって旋回モータ１２に対する圧油の給排（旋回モータ１２の回転／停止、回転方向、回転速度）が制御される点、
（Ｂ）両旋回管路１４,１５間に、ブレーキ弁としてのリリーフ弁１６,１７が相対向して設けられるとともに、これと並列にアンチキャビテーション用（キャビテーション防止用＝油吸い込み用）のチェック弁１８,１９が対向配置で設けられ、両リリーフ弁１６,１７の出口側と、両チェック弁１８,１９の入口側とが連通路２０によって接続されるとともに、この連通路２０がタンクＴに接続される点、
（Ｃ）コントロールバルブ２５がたとえば左旋回位置ロから中立位置イに復帰すると、旋回モータ１２及び両旋回管路１４,１５がポンプ１０及びタンクＴから切り離され、旋回モータ１２への圧油の供給及び旋回モータ１２からタンクＴの油の戻りが停止する点、
（Ｄ）この場合、旋回モータ１２は上部旋回体２の慣性によって左旋回を続けようとするため、流出側である右旋回管路（メータアウト側管路）１５に圧力が立ち、これが一定値に達すると図右側のリリーフ弁１７が開いて右旋回管路１５の油が、同リリーフ弁１７−連通路２０−図左側のチェック弁１８を通って左旋回管路（メータイン側管路）１４に入り、旋回モータ１２に流入する点、
（Ｅ）このとき、左旋回管路１４が負圧傾向になると、連通路２０からチェック弁１８経由で左旋回管路１４にタンク油が吸い上げられてキャビテーションが防止される点、
（Ｆ）エンジン１１に可変容量型の回生モータ（油圧モータ）２６が接続され、この回生モータ２６の入口側が、回生切換弁２２を介して、モータ両側管路１４,１５に分岐接続された左旋回側及び右旋回側両回生ライン２３,２４に、出口側がタンクＴにそれぞれ接続される点、
（Ｇ）回生切換弁２２は、コントローラ２７によって中立、左旋回側回生、右旋回側回生の各位置ａ,ｂ,ｃ間で切換わり制御され、左旋回減速時には左旋回側回生位置ｂ、右旋回減速時には右旋回側回生位置ｃに切換わることによって、たとえば左旋回減速時に、旋回モータ１２から排出される油が、メータアウト側管路（右旋回管路）１５、左旋回側回生ライン２３、回生切換弁２２の左旋回側回生位置ｂ経由で回生モータ２６に導入されて同モータ２６が回転する点、すなわち、旋回モータ１２から排出される油で回生モータ２６を駆動することにより、油のエネルギーを回転エネルギーに変換して回生（この場合はエンジンアシスト力として回生）するように構成される点
は、図５に示す公知技術と同じである。
【００４５】
第１実施形態（特許請求の範囲の請求項１、２に対応。図１参照）
コントロールバルブ２５は、中立位置イで両旋回管路１４,１５に連通するアンチキャビテーション通路２５ａ,２５ａを備え、このアンチキャビテーション通路２５ａ,２５ａにアキュムレータ放出管路２８が接続されている。
【００４６】
一方、回生モータ２６の入口管路２９にアキュムレータ流入管路３０が接続され、アキュムレータ放出管路２８とこのアキュムレータ流入管路３０がアキュムレータ切換弁３１を介して、アンチキャビテーション用の油圧源としてのアキュムレータ３２に選択的に接続されるように構成されている。
【００４７】
また、アキュムレータ流入管路３０にタンク管路３３が分岐接続され、このタンク管路３３がアキュムレータ切換弁３１を介してタンクＴに接続されている。
【００４８】
アキュムレータ切換弁３１は、アキュムレータ３２をアキュムレータ放出管路２８に連通させる放出位置イと、回生モータ２６の入口管路２９をアキュムレータ３２に連通させる蓄積位置ロと、同入口管路２９をアキュムレータ３２に連通させるとともにタンク管路３３をタンクＴに連通させる蓄積・タンク位置ハとを備え、コントローラ２７によって各位置イ〜ハ間で切換制御される。
【００４９】
回生モータ２６は、ポンプ作用とモータ作用とを行うポンプモータとして構成され、コントローラ２７からの指令に基づくレギュレータ３４の作動によってポンプ作用状態とモータ作用状態とに切換えられる。
【００５０】
また、センサとして、図示しないリモコン弁の操作を検出する操作センサ３５、及びアキュムレータ３２に蓄積された圧力を検出する圧力センサ３６が設けられ、これらからの信号がコントローラ２７に入力される。
【００５１】
コントローラ２７は、これらセンサ信号に基づいて、旋回減速時にアンチキャビテーション作用と回生作用とが行なわれるように回生切換弁２２及びアキュムレータ切換弁３１を制御する。
【００５２】
このコントローラ２７の作用を含めたこの制御装置の作用を説明する。
【００５３】
コントロールバルブ２５が左旋回位置ロから中立位置イに復帰した場合を例にとると、リリーフ弁１７のブレーキ作用によって旋回モータ１２が減速される。
【００５４】
このとき、操作信号を受けたコントローラ２７からの指令によって回生切換弁２２が左旋回側回生位置ｂに切換わり、旋回モータ１２から排出される油が左旋回側回生ライン２３、回生切換弁２２、回生モータ入口管路２９の径路で回生モータ２６に導入される。
【００５５】
これにより、回生モータ２６が回転し、戻り油のエネルギーが回転エネルギーに変換されて、エンジンアシスト力として回生される。
【００５６】
一方、アキュムレータ切換弁３１が放出位置イにセットされ、アキュムレータ３２に蓄積された圧油が、同切換弁３１、アキュムレータ放出管路２８及びコントロールバルブ２５の中立位置イを介して左旋回管路１４に供給されることによってキャビテーションが防止される。
【００５７】
このように、旋回モータ１２からの戻り油をアンチキャビテーション油として利用するのではなく、別途設けたアキュムレータ３２の油をメータイン側（上記例では左旋回側）に送ってアンチキャビテーション作用を行うため、公知技術と比較して回生モータ２６に供給し得る流量（回生流量）を増加させることかできる。
【００５８】
また、公知技術のようにメータアウト側（上記例では右旋回側）の油をリリーフ弁で減圧してメータイン側に戻す際のエネルギーロスがなくなる。
【００５９】
この二点により、アンチキャビテーション作用を確保しながらエネルギー回生効率を大幅に高めることができる。
【００６０】
また、この実施形態においては、圧力センサ３６によって検出されるアキュムレータ３２の圧力が、設定値（上記アンチキャビテーション作用を行うのに必要な圧力）以下に低下した場合において、回生モータ２６が回生作用を行っていない間（旋回停止時または旋回時。操作信号によって判定することができる）に、コントローラ２７からレギュレータ３４にポンプ作用指令が出され、これに基づいて回生モータ２６がポンプ作用を行う。
【００６１】
このとき、アキュムレータ切換弁３１が蓄積位置ロに切換えられ、上記ポンプ作用によって回生モータ２６から吐出された圧油がアキュムレータ流入管路３０及びアキュムレータ切換弁３１を介してアキュムレータ３２に供給され蓄積される。
【００６２】
なお、アキュムレータ圧力が設定値近くになると、アキュムレータ切換弁３１が蓄積・タンク位置ハに切換えられ、設定値以上に回復すると放出位置イに復帰すると同時に、回生モータ２６のポンプ回転が停止する。
【００６３】
こうして、アキュムレータ３２にアンチキャビテーション用の油を補充することができる。
【００６４】
第２実施形態（図２参照）
第２、第３両実施形態については第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００６５】
第２実施形態においては、アキュムレータ３２に対する油の供給手段が第１実施形態と異なる。
【００６６】
すなわち、旋回モータ１２から排出された油をタンクＴに戻すタンクライン３７に、コントローラ２７によって設定圧力が相対的に高圧と低圧とに制御される背圧弁（バネ付きチェック弁）３８が設けられ、この背圧弁３８よりも上流側のタンクライン３７にアキュムレータ流入管路３０が分岐接続されている。
【００６７】
この構成において、アキュムレータ圧力が設定値以上のとき、つまり、アンチキャビテーション作用を行うのに十分な量の油がアキュムレータ３２に蓄積された状態では、圧力センサ３６からの圧力信号を受けたコントローラ２７からの指令によって背圧弁３８が低圧に設定され、油のタンクＴへの戻りを許容する。
【００６８】
一方、アキュムレータ圧力が設定値以下に低下すると、コントローラ２７からの指令に基づいて背圧弁３８が高圧に設定されるとともに、アキュムレータ切換弁３１が蓄積位置ロに切換えられる。これにより、戻り油がアキュムレータ３２に供給・蓄積される。
【００６９】
そして、この蓄積作用によってアキュムレータ圧力が設定値以上に回復すると、背圧弁３８が再び低圧設定されるとともに、アキュムレータ切換弁３１が放出位置イにセットされ、アキュムレータ３２への油の供給が停止する。
【００７０】
なお、この第２実施形態では、回生モータ２６はモータ作用のみを行う。
【００７１】
第３実施形態（図３参照）
第３実施形態においては、第１実施形態の構成を前提として、アンチキャビテーション用の油圧源となる、相対的に低圧のアキュムレータ（第１実施形態のアキュムレータ３２と同じ。以下、第１アキュムレータという）３２とは別に、相対的に高圧のポンプアシスト用のアキュムレータ（以下、第２アキュムレータという）３９が設けられている。
【００７２】
そして、油圧ポンプ１０の吐出管路４０にポンプ接続管路４１が分岐接続され、このポンプ接続管路４１が、第１アキュムレータ３２用のアキュムレータ切換弁（以下、第１アキュムレータ切換弁という）３１と同じ構成のアキュムレータ切換弁（同、第２アキュムレータ切換弁という）４２を介して第２アキュムレータ３９に接続されている。
【００７３】
また、第１アキュムレータ３２と同様に第２アキュムレータ３９についても、アキュムレータ流入管路４３（図１の流入管路３０に相当）と、タンク管路（同、タンク管路３３に相当）４４、それにアキュムレータ圧力を検出する圧力センサ４５がそれぞれ設けられている。
【００７４】
この構成において、旋回減速時に、回生モータ２６の回生能力を超える余剰油が生じた場合（たとえば回生ライン２３,２４に流量センサを設けることによって検出することができる）で、かつ、第２アキュムレータ３９の蓄圧力が設定値以下の場合に、コントローラ２７によって第２アキュムレータ切換弁４２を蓄積位置ロにセットする。
【００７５】
これにより、余剰油を回生切換弁２２、入口管路２９、アキュムレータ流入管路４３、第２アキュムレータ切換弁４２の径路で第２アキュムレータ３９に導入し蓄積させる。蓄積後は、圧力センサ４５からの圧力信号に基づくコントローラ２７からの信号によって第２アキュムレータ切換弁４２を蓄積・タンク位置ハまたは放出位置イに切換える。
【００７６】
そして、ポンプ運転中の適当な時期（とくに大流量を必要とするとき。たとえば操作センサ３５からの操作信号によって判定することができる）に、第２アキュムレータ切換弁４２を放出位置イに切換える。
【００７７】
これにより、蓄積された圧油をポンプ吐出管路４０に合流させることができる。すなわち、余剰エネルギーをポンプアシストに有効利用し、油圧ポンプ１０の負荷を軽減することができる。
【００７８】
なお、この第３実施形態の構成は、第２実施形態の回路構成をとる場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 油圧ポンプ
１１ エンジン
１２ 旋回モータ
１４ 左旋回管路
１５ 右旋回管路
２１ 回生モータ
２２ 回生切換弁
２３,２４ 回生ライン
２５ コントロールバルブ
２５ａ アンチキャビテーション通路
２６ 回生モータ
２７ コントローラ
２８ アキュムレータ放出管路
２９ 回生モータの入口管路
３０ アキュムレータ流入管路
３１ アキュムレータ切換弁
３２ アキュムレータ
３３ タンク管路
３５ 操作センサ
３６ 圧力センサ
３７ タンクライン
３８ 背圧弁
３９ ポンプアシスト用のアキュムレータ
４０ ポンプ吐出管路
４１ ポンプ接続管路
４２ アキュムレータ切換弁
４３ アキュムレータ流入管路
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベル等の油圧作業機械において旋回減速時等にエネルギー回生作用を行う制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
油圧ショベルは、図４に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が垂直軸Ｘまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に掘削アタッチメント３が装着されて構成される。
【０００４】
掘削アタッチメント３は、起伏自在なブーム４と、このブーム４の先端に取付けられたアーム５と、このアーム５の先端に取付けられたバケット６、それにこれらを作動させるブーム、アーム、バケット各シリンダ（油圧シリンダ）７,８,９によって構成される。
【０００５】
また、下部走行体１及び上部旋回体２は、それぞれ図示しない走行モータ、旋回モータ（油圧モータ）によって走行、旋回駆動される。
【０００６】
この油圧ショベルにおいて、旋回減速時に上部旋回体２の慣性によるエネルギーが働く。
【０００７】
また、ブームシリンダ７には、アタッチメント自重等によって常にブーム下げ方向の荷重が作用することから、同シリンダ７の伸び側（ブーム上げ側）には常に圧力が作用し、ここから排出される油は一定のエネルギーを持っている。
【０００８】
このような油圧アクチュエータが持つエネルギーを有効利用する手段として、特許文献１に示されているように、エンジンに回生モータを接続し、油圧アクチュエータから排出される油でこの回生モータを回転させてエンジンをアシストする技術が公知となっている。
【０００９】
旋回回路を例にとり、この公知技術を図５によって説明する。
【００１０】
同図において、１０はエンジン１１によって駆動される油圧源としての油圧ポンプ、１２はこの油圧ポンプ１０からの圧油により回転して上部旋回体２を旋回駆動する旋回用油圧モータ（以下、旋回モータという）で、油圧ポンプ１０及びタンクＴと旋回モータ１２との間に、図示しないリモコン弁からのパイロット圧によって切換わり作動する油圧パイロット式の切換弁であるコントロールバルブ１３が設けられ、このコントロールバルブ１３によって旋回モータ１２に対する圧油の給排（旋回モータ１２の回転／停止、回転方向、回転速度）が制御される。
【００１１】
すなわち、リモコン弁が操作されないときはコントロールバルブ１３が図示の中立位置イにセットされ、リモコン弁操作時にコントロールバルブ１３が中立位置イから図左側の位置（たとえば左旋回位置）ロまたは右側の位置（同、右旋回位置）ハにリモン弁操作量に応じたストロークで作動する。
【００１２】
コントロールバルブ１３の中立位置イでは、コントロールバルブ１３と旋回モータ１２とを結ぶモータ両側管路（図左側を左旋回管路、右側を右旋回管路という）１４,１５がポンプ１０に対してブロックされるため、旋回モータ１２は回転しない。
【００１３】
この状態から、リモコン弁が左旋回側に操作されてコントロールバルブ１３が左旋回位置ロに切換えられると、ポンプ１０から左旋回管路１４に圧油が供給されて旋回モータ１２が左回転し、上部旋回体２が左旋回する。
【００１４】
これに対し、リモコン弁が右旋回側に操作されてコントロールバルブ１３が右旋回位置ハに切換えられると、ポンプ油が右旋回管路１５に供給されて旋回モータ１２が右回転し、上部旋回体２が右旋回する。
【００１５】
一方、両旋回管路１４,１５間には、ブレーキ弁としてのリリーフ弁１６,１７が相対向して設けられるとともに、これと並列にアンチキャビテーション用（キャビテーション防止用＝油吸い込み用）のチェック弁１８,１９が対向配置で設けられている。
【００１６】
両リリーフ弁１６,１７の出口側と、両チェック弁１８,１９の入口側とは連通路２０によって接続されるとともに、この連通路２０がタンクＴに接続されている。
【００１７】
ここまでの構成において、たとえばコントロールバルブ１３が左旋回位置ロから中立位置イに復帰すると、旋回モータ１２及び両旋回管路１４,１５がポンプ１０及びタンクＴから切り離され、旋回モータ１２への圧油の供給及び旋回モータ１２からタンクＴへの油の戻りが停止する。
【００１８】
ここで、旋回モータ１２は上部旋回体２の慣性によって左旋回を続けようとするため、流出側である右旋回管路（メータアウト側管路）１５に圧力が立ち、これが一定値に達すると図右側のリリーフ弁１７が開いて右旋回管路１５の油が、同リリーフ弁１７−連通路２０−図左側のチェック弁１８を通って左旋回管路（メータイン側管路）１４に入り、旋回モータ１２に流入する。
【００１９】
このとき、左旋回管路１４が負圧傾向になると、連通路２０からチェック弁１８経由で左旋回管路１４にタンク油が吸い上げられてキャビテーションが防止される。すなわち、アンチキャビテーション作用が自動的に行われる。
【００２０】
これにより、旋回モータ１２が慣性回転しながらブレーキ力を受けるため、緩やかに停止する。右旋回からの停止時もこれと同じである。
【００２１】
図５中の二重線矢印は左旋回時の油の流れを示し、このうち黒塗り矢印はアンチキャビテーション油（図では略して「アンチキャビ油」と表記している）の流れを示す。
【００２２】
一方、エンジン１１に可変容量型の回生モータ（油圧モータ）２１が接続され、この回生モータ２１の入口側が、回生切換弁２２を介して、モータ両側管路１４,１５に分岐接続された左旋回側及び右旋回側両回生ライン２３,２４に、出口側がタンクＴにそれぞれ接続されている。
【００２３】
回生切換弁２２は、図示しないコントローラからの指令によって中立、左旋回側回生、右旋回側回生の各位置ａ,ｂ,ｃ間で切換わり制御され、左旋回減速時には左旋回側回生位置ｂ、右旋回減速時には右旋回側回生位置ｃに切換わる。
【００２４】
これにより、たとえば左旋回減速時に、旋回モータ１２から排出される油が、メータアウト側管路（右旋回管路）１５、左旋回側回生ライン２３、回生切換弁２２の左旋回側回生位置ｂ経由で回生モータ２１に導入されて同モータ２１が回転する。
【００２５】
すなわち、旋回モータ１２から排出される油で回生モータ２１を駆動することにより、油のエネルギーを回転エネルギーに変換して回生（この場合はエンジンアシスト力として回生）するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００３−１２０６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
上記のように旋回モータ１２からの戻り油のエネルギーを回転エネルギーとして回生することによってシステムのエネルギー効率を向上させることができる。
【００２８】
しかし、上記公知技術では、一方でこの戻り油の一部をメータイン側のアンチキャビテーション用の油として利用する構成であるため、このアンチキャビテーション流量分、回生に利用できる流量（回生流量）が減少する。
【００２９】
また、メータアウト側の高圧油をリリーフ弁１４で減圧してメータイン側に戻す構成であるため、この減圧によるエネルギーロスが生じる。
【００３０】
この二点により、回生可能なエネルギーに対する実際の回生エネルギーの比が小さくなる、すなわち回生効率が悪いという課題があった。
【００３１】
そこで本発明は、アンチキャビテーション作用を確保しながらエネルギー回生効率を上げることができる油圧作業機械の制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
請求項１の発明は、エンジンによって駆動される油圧ポンプの吐出油をコントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給し、かつ、この油圧アクチュエータから排出される油で回生モータを駆動することにより、油のエネルギーを回転エネルギーに変換して回生するように構成された油圧作業機械の制御装置において、アンチキャビテーション用の油圧源としてのアキュムレータを備え、このアキュムレータの油を上記コントロールバルブを介して上記油圧アクチュエータのメータイン側管路にアンチキャビテーション用として供給するように構成したものである。
【００３３】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記回生モータを、モータ作用とポンプ作用とを行うポンプモータとして構成し、回生作用が行われていない間に、この回生モータにポンプ作用を行わせて上記アキュムレータにアンチキャビテーション用の油を供給するように構成したものである。
【００３４】
請求項３の発明は、請求項１の構成において、油圧アクチュエータから排出された油をタンクに戻すタンクラインに設定圧力が可変の背圧弁を設け、この背圧弁よりも上流側のタンクラインにアキュムレータ流入管路を分岐接続するとともに、このアキュムレータ流入管路を上記アンチキャビテーション用の油圧源となるアキュムレータに接続し、このアキュムレータの圧力が設定値以下のときに、上記背圧弁の圧力設定値を相対的に高くすることによって、上記タンクラインの油を上記アキュムレータに供給し、上記アキュムレータの圧力が設定値以上のときに、上記背圧弁の圧力設定値を相対的に低くすることによって上記アキュムレータへの油の供給を停止させるように構成したものである。
【００３５】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの構成において、上記アンチキャビテーション用の油圧源となるアキュムレータとは別に、ポンプアシスト用のアキュムレータを備え、このポンプアシスト用のアキュムレータは、上記回生モータの回生能力を超える余剰分の油を蓄積し、蓄積した油を上記ポンプ吐出管路に供給し得るように構成したものである。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によると、公知技術のように油圧アクチュエータからの戻り油をアンチキャビテーション油として利用するのではなく、別途設けたアキュムレータの油をメータイン側に送ってンチキャビテーション作用を行うため、公知技術と比較して回生モータに供給し得る流量（回生流量）を増加させることかできる。
【００３７】
また、公知技術のようにメータアウト側の油をリリーフ弁で減圧してメータイン側に戻す際のエネルギーロスがなくなる。
【００３８】
この二点により、アンチキャビテーション作用を確保しながらエネルギー回生効率を大幅に高めることができる。
【００３９】
この場合、請求項２の発明によるとポンプモータとして構成した回生モータにポンプ作用を行わせることによって、また請求項３の発明によると背圧弁の設定圧力を高くすることによって、それぞれアキュムレータにアンチキャビテーション用の油を供給し、蓄積させることができる。
【００４０】
請求項４の発明によると、アンチキャビテーション用の油圧源となるアキュムレータとは別に、回生モータの回生能力を超えるメータアウト側の余剰油を蓄積するポンプアシスト用のアキュムレータを設け、このポンプアシスト用のアキュムレータに蓄積した油を油圧ポンプの吐出側に供給してポンプアシスト作用を行わせる構成としたから、エネルギーを有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態を示す回路構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す回路構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示す回路構成図である。
【図４】本発明の適用対象となる油圧ショベルの概略側面図である。
【図５】従来技術を示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明の実施形態を図１〜図３によって説明する。
【００４３】
実施形態は、油圧ショベルの旋回回路に適用した場合を例にとっている。
【００４４】
以下の実施形態において、
（Ａ）エンジン１１によって駆動される油圧源としての油圧ポンプ１１及びタンクＴと旋回モータ１２との間に、図示しないリモコンからのパイロット圧によって中立、左旋回、右旋回の各位置イ,ロ,ハ間で切換わり作動する油圧パイロット式の切換弁であるコントロールバルブ２５が設けられ、このコントロールバルブ２５によって旋回モータ１２に対する圧油の給排（旋回モータ１２の回転／停止、回転方向、回転速度）が制御される点、
（Ｂ）両旋回管路１４,１５間に、ブレーキ弁としてのリリーフ弁１６,１７が相対向して設けられるとともに、これと並列にアンチキャビテーション用（キャビテーション防止用＝油吸い込み用）のチェック弁１８,１９が対向配置で設けられ、両リリーフ弁１６,１７の出口側と、両チェック弁１８,１９の入口側とが連通路２０によって接続されるとともに、この連通路２０がタンクＴに接続される点、
（Ｃ）コントロールバルブ２５がたとえば左旋回位置ロから中立位置イに復帰すると、旋回モータ１２及び両旋回管路１４,１５がポンプ１０及びタンクＴから切り離され、旋回モータ１２への圧油の供給及び旋回モータ１２からタンクＴの油の戻りが停止する点、
（Ｄ）この場合、旋回モータ１２は上部旋回体２の慣性によって左旋回を続けようとするため、流出側である右旋回管路（メータアウト側管路）１５に圧力が立ち、これが一定値に達すると図右側のリリーフ弁１７が開いて右旋回管路１５の油が、同リリーフ弁１７−連通路２０−図左側のチェック弁１８を通って左旋回管路（メータイン側管路）１４に入り、旋回モータ１２に流入する点、
（Ｅ）このとき、左旋回管路１４が負圧傾向になると、連通路２０からチェック弁１８経由で左旋回管路１４にタンク油が吸い上げられてキャビテーションが防止される点、
（Ｆ）エンジン１１に可変容量型の回生モータ（油圧モータ）２６が接続され、この回生モータ２６の入口側が、回生切換弁２２を介して、モータ両側管路１４,１５に分岐接続された左旋回側及び右旋回側両回生ライン２３,２４に、出口側がタンクＴにそれぞれ接続される点、
（Ｇ）回生切換弁２２は、コントローラ２７によって中立、左旋回側回生、右旋回側回生の各位置ａ,ｂ,ｃ間で切換わり制御され、左旋回減速時には左旋回側回生位置ｂ、右旋回減速時には右旋回側回生位置ｃに切換わることによって、たとえば左旋回減速時に、旋回モータ１２から排出される油が、メータアウト側管路（右旋回管路）１５、左旋回側回生ライン２３、回生切換弁２２の左旋回側回生位置ｂ経由で回生モータ２６に導入されて同モータ２６が回転する点、すなわち、旋回モータ１２から排出される油で回生モータ２６を駆動することにより、油のエネルギーを回転エネルギーに変換して回生（この場合はエンジンアシスト力として回生）するように構成される点
は、図５に示す公知技術と同じである。
【００４５】
第１実施形態（特許請求の範囲の請求項１、２に対応。図１参照）
コントロールバルブ２５は、中立位置イで両旋回管路１４,１５に連通するアンチキャビテーション通路２５ａ,２５ａを備え、このアンチキャビテーション通路２５ａ,２５ａにアキュムレータ放出管路２８が接続されている。
【００４６】
一方、回生モータ２６の入口管路２９にアキュムレータ流入管路３０が接続され、アキュムレータ放出管路２８とこのアキュムレータ流入管路３０がアキュムレータ切換弁３１を介して、アンチキャビテーション用の油圧源としてのアキュムレータ３２に選択的に接続されるように構成されている。
【００４７】
また、アキュムレータ流入管路３０にタンク管路３３が分岐接続され、このタンク管路３３がアキュムレータ切換弁３１を介してタンクＴに接続されている。
【００４８】
アキュムレータ切換弁３１は、アキュムレータ３２をアキュムレータ放出管路２８に連通させる放出位置イと、回生モータ２６の入口管路２９をアキュムレータ３２に連通させる蓄積位置ロと、同入口管路２９をアキュムレータ３２に連通させるとともにタンク管路３３をタンクＴに連通させる蓄積・タンク位置ハとを備え、コントローラ２７によって各位置イ〜ハ間で切換制御される。
【００４９】
回生モータ２６は、ポンプ作用とモータ作用とを行うポンプモータとして構成され、コントローラ２７からの指令に基づくレギュレータ３４の作動によってポンプ作用状態とモータ作用状態とに切換えられる。
【００５０】
また、センサとして、図示しないリモコン弁の操作を検出する操作センサ３５、及びアキュムレータ３２に蓄積された圧力を検出する圧力センサ３６が設けられ、これらからの信号がコントローラ２７に入力される。
【００５１】
コントローラ２７は、これらセンサ信号に基づいて、旋回減速時にアンチキャビテーション作用と回生作用とが行なわれるように回生切換弁２２及びアキュムレータ切換弁３１を制御する。
【００５２】
このコントローラ２７の作用を含めたこの制御装置の作用を説明する。
【００５３】
コントロールバルブ２５が左旋回位置ロから中立位置イに復帰した場合を例にとると、リリーフ弁１７のブレーキ作用によって旋回モータ１２が減速される。
【００５４】
このとき、操作信号を受けたコントローラ２７からの指令によって回生切換弁２２が左旋回側回生位置ｂに切換わり、旋回モータ１２から排出される油が左旋回側回生ライン２３、回生切換弁２２、回生モータ入口管路２９の径路で回生モータ２６に導入される。
【００５５】
これにより、回生モータ２６が回転し、戻り油のエネルギーが回転エネルギーに変換されて、エンジンアシスト力として回生される。
【００５６】
一方、アキュムレータ切換弁３１が放出位置イにセットされ、アキュムレータ３２に蓄積された圧油が、同切換弁３１、アキュムレータ放出管路２８及びコントロールバルブ２５の中立位置イを介して左旋回管路１４に供給されることによってキャビテーションが防止される。
【００５７】
このように、旋回モータ１２からの戻り油をアンチキャビテーション油として利用するのではなく、別途設けたアキュムレータ３２の油をメータイン側（上記例では左旋回側）に送ってアンチキャビテーション作用を行うため、公知技術と比較して回生モータ２６に供給し得る流量（回生流量）を増加させることかできる。
【００５８】
また、公知技術のようにメータアウト側（上記例では右旋回側）の油をリリーフ弁で減圧してメータイン側に戻す際のエネルギーロスがなくなる。
【００５９】
この二点により、アンチキャビテーション作用を確保しながらエネルギー回生効率を大幅に高めることができる。
【００６０】
また、この実施形態においては、圧力センサ３６によって検出されるアキュムレータ３２の圧力が、設定値（上記アンチキャビテーション作用を行うのに必要な圧力）以下に低下した場合において、回生モータ２６が回生作用を行っていない間（旋回停止時または旋回時。操作信号によって判定することができる）に、コントローラ２７からレギュレータ３４にポンプ作用指令が出され、これに基づいて回生モータ２６がポンプ作用を行う。
【００６１】
このとき、アキュムレータ切換弁３１が蓄積位置ロに切換えられ、上記ポンプ作用によって回生モータ２６から吐出された圧油がアキュムレータ流入管路３０及びアキュムレータ切換弁３１を介してアキュムレータ３２に供給され蓄積される。
【００６２】
なお、アキュムレータ圧力が設定値近くになると、アキュムレータ切換弁３１が蓄積・タンク位置ハに切換えられ、設定値以上に回復すると放出位置イに復帰すると同時に、回生モータ２６のポンプ回転が停止する。
【００６３】
こうして、アキュムレータ３２にアンチキャビテーション用の油を補充することができる。
【００６４】
第２実施形態（図２参照）
第２、第３両実施形態については第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００６５】
第２実施形態においては、アキュムレータ３２に対する油の供給手段が第１実施形態と異なる。
【００６６】
すなわち、旋回モータ１２から排出された油をタンクＴに戻すタンクライン３７に、コントローラ２７によって設定圧力が相対的に高圧と低圧とに制御される背圧弁（バネ付きチェック弁）３８が設けられ、この背圧弁３８よりも上流側のタンクライン３７にアキュムレータ流入管路３０が分岐接続されている。
【００６７】
この構成において、アキュムレータ圧力が設定値以上のとき、つまり、アンチキャビテーション作用を行うのに十分な量の油がアキュムレータ３２に蓄積された状態では、圧力センサ３６からの圧力信号を受けたコントローラ２７からの指令によって背圧弁３８が低圧に設定され、油のタンクＴへの戻りを許容する。
【００６８】
一方、アキュムレータ圧力が設定値以下に低下すると、コントローラ２７からの指令に基づいて背圧弁３８が高圧に設定されるとともに、アキュムレータ切換弁３１が蓄積位置ロに切換えられる。これにより、戻り油がアキュムレータ３２に供給・蓄積される。
【００６９】
そして、この蓄積作用によってアキュムレータ圧力が設定値以上に回復すると、背圧弁３８が再び低圧設定されるとともに、アキュムレータ切換弁３１が放出位置イにセットされ、アキュムレータ３２への油の供給が停止する。
【００７０】
なお、この第２実施形態では、回生モータ２６はモータ作用のみを行う。
【００７１】
第３実施形態（図３参照）
第３実施形態においては、第１実施形態の構成を前提として、アンチキャビテーション用の油圧源となる、相対的に低圧のアキュムレータ（第１実施形態のアキュムレータ３２と同じ。以下、第１アキュムレータという）３２とは別に、相対的に高圧のポンプアシスト用のアキュムレータ（以下、第２アキュムレータという）３９が設けられている。
【００７２】
そして、油圧ポンプ１０の吐出管路４０にポンプ接続管路４１が分岐接続され、このポンプ接続管路４１が、第１アキュムレータ３２用のアキュムレータ切換弁（以下、第１アキュムレータ切換弁という）３１と同じ構成のアキュムレータ切換弁（同、第２アキュムレータ切換弁という）４２を介して第２アキュムレータ３９に接続されている。
【００７３】
また、第１アキュムレータ３２と同様に第２アキュムレータ３９についても、アキュムレータ流入管路４３（図１の流入管路３０に相当）と、タンク管路（同、タンク管路３３に相当）４４、それにアキュムレータ圧力を検出する圧力センサ４５がそれぞれ設けられている。
【００７４】
この構成において、旋回減速時に、回生モータ２６の回生能力を超える余剰油が生じた場合（たとえば回生ライン２３,２４に流量センサを設けることによって検出することができる）で、かつ、第２アキュムレータ３９の蓄圧力が設定値以下の場合に、コントローラ２７によって第２アキュムレータ切換弁４２を蓄積位置ロにセットする。
【００７５】
これにより、余剰油を回生切換弁２２、入口管路２９、アキュムレータ流入管路４３、第２アキュムレータ切換弁４２の径路で第２アキュムレータ３９に導入し蓄積させる。蓄積後は、圧力センサ４５からの圧力信号に基づくコントローラ２７からの信号によって第２アキュムレータ切換弁４２を蓄積・タンク位置ハまたは放出位置イに切換える。
【００７６】
そして、ポンプ運転中の適当な時期（とくに大流量を必要とするとき。たとえば操作センサ３５からの操作信号によって判定することができる）に、第２アキュムレータ切換弁４２を放出位置イに切換える。
【００７７】
これにより、蓄積された圧油をポンプ吐出管路４０に合流させることができる。すなわち、余剰エネルギーをポンプアシストに有効利用し、油圧ポンプ１０の負荷を軽減することができる。
【００７８】
なお、この第３実施形態の構成は、第２実施形態の回路構成をとる場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 油圧ポンプ
１１ エンジン
１２ 旋回モータ
１４ 左旋回管路
１５ 右旋回管路
２１ 回生モータ
２２ 回生切換弁
２３,２４ 回生ライン
２５ コントロールバルブ
２５ａ アンチキャビテーション通路
２６ 回生モータ
２７ コントローラ
２８ アキュムレータ放出管路
２９ 回生モータの入口管路
３０ アキュムレータ流入管路
３１ アキュムレータ切換弁
３２ アキュムレータ
３３ タンク管路
３５ 操作センサ
３６ 圧力センサ
３７ タンクライン
３８ 背圧弁
３９ ポンプアシスト用のアキュムレータ
４０ ポンプ吐出管路
４１ ポンプ接続管路
４２ アキュムレータ切換弁
４３ アキュムレータ流入管路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンによって駆動される油圧ポンプの吐出油をコントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給し、かつ、この油圧アクチュエータから排出される油で回生モータを駆動することにより、油のエネルギーを回転エネルギーに変換して回生するように構成された油圧作業機械の制御装置において、アンチキャビテーション用の油圧源としてのアキュムレータを備え、このアキュムレータの油を上記コントロールバルブを介して上記油圧アクチュエータのメータイン側管路にアンチキャビテーション用として供給するように構成したことを特徴とする油圧作業機械の制御装置。
【請求項２】
上記回生モータを、モータ作用とポンプ作用とを行うポンプモータとして構成し、回生作用が行われていない間に、この回生モータにポンプ作用を行わせて上記アキュムレータにアンチキャビテーション用の油を供給するように構成したことを特徴とする請求項１記載の油圧作業機械の制御装置。
【請求項３】
油圧アクチュエータから排出された油をタンクに戻すタンクラインに設定圧力が可変の背圧弁を設け、この背圧弁よりも上流側のタンクラインにアキュムレータ流入管路を分岐接続するとともに、このアキュムレータ流入管路を上記アンチキャビテーション用の油圧源となるアキュムレータに接続し、このアキュムレータの圧力が設定値以下のときに、上記背圧弁の圧力設定値を相対的に高くすることによって、上記タンクラインの油を上記アキュムレータに供給し、上記アキュムレータの圧力が設定値以上のときに、上記背圧弁の圧力設定値を相対的に低くすることによって上記アキュムレータへの油の供給を停止させるように構成したことを特徴とする請求項１記載の油圧作業機械の制御装置。
【請求項４】
上記アンチキャビテーション用の油圧源となるアキュムレータとは別に、ポンプアシスト用のアキュムレータを備え、このポンプアシスト用のアキュムレータは、上記回生モータの回生能力を超える余剰分の油を蓄積し、蓄積した油を上記ポンプ吐出管路に供給し得るように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の油圧作業機械の制御装置。
【請求項１】
エンジンによって駆動される油圧ポンプの吐出油をコントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給し、かつ、この油圧アクチュエータから排出される油で回生モータを駆動することにより、油のエネルギーを回転エネルギーに変換して回生するように構成された油圧作業機械の制御装置において、アンチキャビテーション用の油圧源としてのアキュムレータを備え、このアキュムレータの油を上記コントロールバルブを介して上記油圧アクチュエータのメータイン側管路にアンチキャビテーション用として供給するように構成したことを特徴とする油圧作業機械の制御装置。
【請求項２】
上記回生モータを、モータ作用とポンプ作用とを行うポンプモータとして構成し、回生作用が行われていない間に、この回生モータにポンプ作用を行わせて上記アキュムレータにアンチキャビテーション用の油を供給するように構成したことを特徴とする請求項１記載の油圧作業機械の制御装置。
【請求項３】
油圧アクチュエータから排出された油をタンクに戻すタンクラインに設定圧力が可変の背圧弁を設け、この背圧弁よりも上流側のタンクラインにアキュムレータ流入管路を分岐接続するとともに、このアキュムレータ流入管路を上記アンチキャビテーション用の油圧源となるアキュムレータに接続し、このアキュムレータの圧力が設定値以下のときに、上記背圧弁の圧力設定値を相対的に高くすることによって、上記タンクラインの油を上記アキュムレータに供給し、上記アキュムレータの圧力が設定値以上のときに、上記背圧弁の圧力設定値を相対的に低くすることによって上記アキュムレータへの油の供給を停止させるように構成したことを特徴とする請求項１記載の油圧作業機械の制御装置。
【請求項４】
上記アンチキャビテーション用の油圧源となるアキュムレータとは別に、ポンプアシスト用のアキュムレータを備え、このポンプアシスト用のアキュムレータは、上記回生モータの回生能力を超える余剰分の油を蓄積し、蓄積した油を上記ポンプ吐出管路に供給し得るように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の油圧作業機械の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２２０３９０（Ｐ２０１１−２２０３９０Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８７８００（Ｐ２０１０−８７８００）
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【Ｆターム（参考）】
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