JP6434613B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械に係り、さらに詳しくは、油圧ショベル等の液圧アクチュエータを備え、液圧アクチュエータからの圧油エネルギを回収する装置を備えた建設機械に関する。

省エネを図ることができる油圧シリンダ作動圧の回生回路を提供することを目的として、油圧シリンダの作動時に該油圧シリンダから排出される保持圧及び戻り圧のうちの少なくとも何れかを蓄圧するアキュムレータを備え、該アキュムレータに蓄えられた油圧をパイロット制御系におけるパイロット圧として用いるように構成したことを特徴とする油圧シリンダ作動圧の回生回路が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２５０３６１号公報

一般に、建設機械の油圧ショベルにおいては、パイロット系統にパイロットポンプから絶えず圧油が供給されている。このため、油圧ショベルの操作が行われていないときにも、パイロットポンプはエネルギを消費している。このため、上述した特許文献１に記載されているように、アキュムレータに圧油を蓄え、必要のない場合には電動機を止めるようにすることで、無駄なエネルギ損失の低減と省エネが図れる。

ところで、特許文献１に記載の油圧シリンダ作動圧の回生回路においては、操作レバーの操作量に応じた２次圧の操作圧油を生成するパイロット弁に対して、パイロットポンプまたはアキュムレータから１次圧油を供給するが、パイロット弁のすぐ上流の系統に減圧弁が設けられている。このため、１次圧油は必ずこの減圧弁を介してパイロット弁に供給される。一方、パイロット弁は操作レバーの操作量に応じて変化するため、パイロット系統（１次圧油及び２次圧油）における圧力変動が大きく急峻になる場合がある。このようなときに、減圧弁を介して１次圧油がパイロット弁に供給されると減圧弁の応答遅れにより油圧アクチュエータの応答性の悪化を招く虞が生じる。

本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、液圧アクチュエータからの戻り油をパイロット系統に回生する構成を備え、パイロットポンプから出力されるエネルギを有効に利用できると共に液圧アクチュエータの応答性を確保した建設機械を提供するものである。

上記の目的を達成するために、第１の発明は、液圧アクチュエータと、前記液圧アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの圧油を前記液圧アクチュエータに切換え供給する制御弁と、前記制御弁を切換え操作する操作レバー装置と、前記操作レバー装置の操作に応じて前記制御弁にパイロット２次圧油を供給する制御弁駆動装置と、前記制御弁駆動装置にパイロット１次圧油を供給するパイロット油圧ポンプと、前記液圧アクチュエータの戻り圧油を回収する蓄圧装置とを備えた建設機械において、前記パイロット油圧ポンプと前記制御弁駆動装置との間の油路に設けられた逆止弁と、前記逆止弁と前記制御弁駆動装置の間の油路に前記蓄圧装置に蓄えられた圧油を供給する減圧弁と、前記パイロット油圧ポンプの吐出油の流量を低減することが可能な流量低減装置と、前記逆止弁と前記制御弁駆動装置の間の油路の圧力を検出可能な圧力検出装置と、前記圧力検出装置によって検出された圧力に応じて、前記流量低減装置を制御する制御装置とを備えたものとする。

本発明によれば、液圧アクチュエータからの戻り油によりパイロット油圧ポンプの出力を低減できると共に、アキュムレータの圧力が低下しパイロット油圧ポンプの圧油をパイロット系統に供給するときにも、エネルギを有効に利用できると共に液圧アクチュエータの応答性を確保できる。

本発明の建設機械の一実施の形態を備えた油圧ショベルを示す斜視図である。 本発明の建設機械の一実施の形態を構成する制御システムの一例を示す概略図である。 本発明の建設機械の一実施の形態を構成するコントローラの処理内容の一例を示すフローチャート図である。 本発明の建設機械の一実施の形態を構成するコントローラの処理内容の他の例を示すフローチャート図である。 本発明の建設機械の一実施の形態を構成する制御システムの他の例を示す概略図である。

以下、本発明の建設機械の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の建設機械の一実施の形態を備えた油圧ショベルを示す斜視図、図２は本発明の建設機械の一実施の形態を構成する制御システムの一例を示す概略図である。
図１において、油圧ショベル１は、ブーム１ａ、アーム１ｂ及びバケット１ｃを有する多関節型の作業装置１Ａと、上部旋回体１ｄ及び下部走行体１ｅを有する車体１Ｂとを備えている。ブーム１ａは、上部旋回体１ｄに回動可能に支持されていて、ブームシリンダ（油圧シリンダ）３ａにより駆動される。上部旋回体１ｄは下部走行体１ｅ上に旋回可能に設けられている。

アーム１ｂは、ブーム１ａに回動可能に支持されていて、アームシリンダ（油圧シリンダ）３ｂにより駆動される。バケット１ｃは、アーム１ｂに回動可能に支持されていて、バケットシリンダ（油圧シリンダ）３ｃにより駆動される。ブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３ｂ、及びバケットシリンダ３ｃの駆動は、上部旋回体１ｄの運転室（キャブ）内に設置され油圧信号を出力する操作装置４（図２参照）によって制御されている。

図２に示す実施の形態においては、ブーム１ａを操作するブームシリンダ３ａに関する制御システムのみを示している。この制御システムは、制御弁２と、操作装置４と、パイロットチェック弁８と、電磁切換弁である回生制御弁９と、リリーフ弁１２と、流量低減装置としての電磁切換弁であるアンロード弁１４と、を備えている。

油圧源装置としては、油圧ポンプ６とパイロット圧油を供給するパイロット油圧ポンプ７とタンク６Ａと圧油を蓄える蓄圧装置としてのアキュムレータ１１とを備えている。油圧ポンプ６とパイロット油圧ポンプ７とは駆動軸で連結されたエンジン６０によって駆動される。

油圧ポンプ６からの圧油をブームシリンダ３ａへ供給する管路３０には、管路内の圧油の方向と流量を制御する４ポート３位置型の制御弁２が設けられている。制御弁２は、そのパイロット受圧部２ａ，２ｂへのパイロット圧油の供給により、スプールの位置を切り換えて、油圧ポンプ６からの圧油をブームシリンダ３ａに供給して、ブーム１ａを駆動している。

油圧ポンプ６からの圧油が供給される制御弁２の入口ポートは、管路３０により油圧ポンプ６と接続されている。制御弁２の出口ポートは、戻り管路３３によりタンク６Ａと接続されている。

制御弁２の一方の接続ポートには、ロッド側油室管路３１の一端側が接続されていて、ロッド側油室管路３１の他端側はブームシリンダ３ａのロッド側油室３ａｙに接続されている。また、制御弁２の他方の接続ポートには、ボトム側油室管路３２の一端側が接続されていて、ボトム側油室管路３２の他端側はブームシリンダ３ａのボトム側油室３ａｘに接続されている。

ボトム側油室管路３２には、制御弁２側から順に、回収分岐部３２ａ１と、パイロットチェック弁８とが設けられている。回収分岐部３２ａ１には回収管路３４が接続されている。

制御弁２のスプールの位置は、操作装置４の操作レバー等の操作によって切換え操作される。操作装置４には、制御弁駆動装置としてのパイロット弁５が設けられていて、パイロット弁５は、パイロット油圧ポンプ７からの後述するパイロット１次側油路４１を介して供給されるパイロット１次圧油から、操作レバー等の図上ａ方向の傾動操作（ブーム上げ方向操作）の操作量に応じたパイロット圧Ｐｕのパイロット２次圧油を発生させる。このパイロット２次圧油は、パイロット２次側油路５０ａを介して制御弁２のパイロット受圧部２ａに供給され、制御弁２はパイロット圧Ｐｕに応じて切換／制御される。

同様に、制御弁駆動装置としてのパイロット弁５は、操作レバー等の図上ｂ方向の傾動操作（ブーム下げ方向操作）の操作量に応じたパイロット圧Ｐｄのパイロット２次圧油を発生させる。このパイロット２次圧油は、パイロット２次側油路５０ｂを介して制御弁２のパイロット受圧部２ｂに供給され、制御弁２はパイロット圧Ｐｄに応じて切換／制御される。

したがって、制御弁２のスプールは、これら２つのパイロット受圧部２ａ，２ｂに入力されるパイロット圧Ｐｕ、Ｐｄに応じて移動し、油圧ポンプ６からブームシリンダ３ａに供給される圧油の方向及び流量を切り換える。

パイロット圧Ｐｄのパイロット２次圧油は、パイロット２次側油路５０ｃを介してパイロットチェック弁８にも供給される。パイロットチェック弁８は、パイロット圧Ｐｄが加圧されることにより、開動作する。このことにより、ブームシリンダ３ａのボトム側油室３ａｘの圧油が、ボトム側油室管路３２に導かれる。パイロットチェック弁８は、ブームシリンダ３ａからボトム側油室管路３２への不用意な圧油流入（ブーム落下）を防止するためのものであって、通常は、回路を遮断していて、パイロット圧油の加圧により回路を開くものである。

パイロット２次側油路５０ｂには、圧力センサ２１（操作量検出手段）が取り付けられている。この圧力センサ２１は、操作装置４のパイロット弁５の下げ側パイロット圧Ｐｄを検出してその圧力に対応する電気信号に変換する信号変換手段として機能するもので、変換した電気信号をコントローラ１００に出力可能に構成されている。

次に、圧油エネルギ回収装置について説明する。圧油エネルギ回収装置は、図２に示すように、回収管路３４と、回生制御弁９と、第１チェック弁１０と、蓄圧装置としてのアキュムレータ１１と、コントローラ１００とを備えている。

回収管路３４は、電磁切換弁である回生制御弁９と、この回生制御弁９の下流側に設置された第１チェック弁１０とアキュムレータ１１とを備えている。第１チェック弁１０は、回生制御弁９とアキュムレータ１１との間に設けられ、回生制御弁９からアキュムレータ１１側への圧油の流入のみを許可し、アキュムレータ１１側から回生制御弁９側への圧油の流入を禁止するものである。ブーム下げ時における戻り油を回収管路３４に導入して回生制御弁９が開動作すると、この戻り油は第１チェック弁１０を通過してアキュムレータ１１に蓄えられる。

回生制御弁９は、一端側にばね９ｂを、他端側に操作部９ａを有し、この操作部９ａへのコントローラ１００から出力される指令信号の有無により、スプール位置を切り換えて、ブームシリンダ３ａのボトム側油室３ａｘからアキュムレータ１１へ流入する戻り油の連通／遮断を制御している。

次に、パイロット油圧ポンプ７とパイロット１次圧油の系統の構成について説明する。パイロット油圧ポンプ７の吐出口に接続されているパイロット油路４０には、パイロット油路４０内の圧油の圧力を制限するリリーフ弁１２と、第２チェック弁１３と、流量低減装置としての電磁切換弁であるアンロード弁１４とが設けられている。第２チェック弁１３の下流にはパイロット弁５に一端側が接続されたパイロット１次側油路４１が接続されている。

リリーフ弁１２は、油圧配管内の圧力が設定圧力以上に上昇した場合に、パイロット油路４０の圧油を戻り回路４０ａを介してタンク６Ａへ逃がすものである。第２チェック弁１３は、パイロット油路４０とパイロット１次側油路４１との間に設けられ、パイロット油路４０からパイロット１次側油路４１側への圧油の流入のみを許可し、パイロット１次側油路４１側からパイロット油路４０側への圧油の流入を禁止するものである。

アンロード弁１４は、電磁切換弁であって、一端側にばね１４ｂを、他端側に操作部１４ａを有し、この操作部１４ａへのコントローラ１００から出力される指令信号の有無により、スプール位置を切り換えて、パイロット油圧ポンプ７の吐出した圧油のタンク６Ａへの連通／遮断を制御している。換言すると、アンロード弁１４を開動作させることで、パイロット油圧ポンプの吐出した圧油をタンク６Ａへ逃がす。このため、アンロード弁１４は、パイロット油圧ポンプ７のアンロード機能を制御する。

パイロット１次側油路４１には、分岐部４１ａ１が設けられていて、分岐部４１ａ１には接続油路４２の一端側が接続されている。接続油路４２の他端側は、アキュムレータ１１と回収管路３４とに接続されている。

接続油路４２には、高圧側をアキュムレータ１１側に低圧側を分岐部４１ａ１に配置した減圧弁１５が設けられている。また、減圧弁１５の高圧側と低圧側とをバイパスするバイパス油路４３が設けられ、このバイパス油路４３には、増圧装置としての第３チェック弁１６が設けられている。第３チェック弁１６は、アキュムレータ１１とパイロット１次側油路４１との間に設けられ、パイロット１次側油路４１からアキュムレータ１１側への圧油の流入のみを許可し、アキュムレータ１１側からパイロット１次側油路４１側への圧油の流入を禁止するものである。

減圧弁１５は、アキュムレータ１１に蓄えられた高圧の圧油を減圧して、適切な圧力とした圧油をパイロット１次側油路へ供給するためのものである。一方、増圧装置としての第３チェック弁１６は、例えば、アキュムレータ１１に圧油が蓄えられていない場合や、圧力が低い場合に、パイロット油圧ポンプ７が吐出した圧油をパイロット１次側油路４１と接続油路４２とバイパス油路４３とを介してアキュムレータ１１へ供給するためのものである。このことにより、アキュムレータ１１の圧力を増圧できる。

パイロット１次側油路４１には、圧力センサ１７が取り付けられている。この圧力センサ１７は、パイロット１次側油路４１のパイロット圧Ｐi（パイロット弁５と第２チェック弁１３の間のパイロット圧力）を検出してその圧力に対応する電気信号に変換する信号変換手段として機能するもので、変換した電気信号をコントローラ１００に出力可能に構成されている。

コントローラ１００は、圧力センサ２１から操作装置４のパイロット弁５の下げ側パイロット圧Ｐｄを、圧力センサ１７から操作装置４のパイロット弁５に供給されるパイロット１次圧Ｐiをそれぞれ入力し、これらの入力値に応じた演算を行い、回生制御弁９とアンロード弁１４とへ制御指令を出力する。

次に、上述した本発明の建設機械の第１の実施の形態において、コントローラ１００が実行するアキュムレータ１１の圧力に応じたアンロード弁１４の制御の概要について図３を用いて説明する。図３は本発明の建設機械の一実施の形態を構成するコントローラの処理内容の一例を示すフローチャート図である。

まず、スタートの状態としては、例えば、オペレータが油圧ショベル１のキースイッチ（図示せず）をＯＮにした状態とする。コントローラ１００は、圧力センサ１７が検出した圧力信号（パイロット１次側油路４１のパイロット圧Ｐi）を取り込む（ステップＳ１）。

次に、コントローラ１００は、検出したパイロット１次側油路４１のパイロット圧Ｐiが、予め設定されたパイロット設定圧１より高いか否かの判断を行う（ステップＳ２）。換言すると、アキュムレータ１１に蓄えられた圧油が所定圧超過か否かを判断することになる。アキュムレータ１１に圧油が十分に蓄えられている場合には、減圧弁１５を介して圧油がパイロット１次側油路４１へ供給されるので、パイロット圧Ｐiはパイロット設定圧１より高くなる。パイロット１次側油路４１のパイロット圧Ｐiが、パイロット設定圧１より高い場合は、（ステップＳ３）へ進み、それ以外の場合は（ステップＳ４）へ進む。

コントローラ１００は、アンロード弁１４へ開指令を出力する（ステップＳ３）。具体的には、コントローラ１００からアンロード弁１４の操作部１４ａへ、アンロード弁１４を開動作する指令信号が出力される。（ステップＳ３）の処理実行後、リターンを経由して（ステップＳ１）に戻り、再度処理を開始する。このことにより、アンロード弁１４が開動作すると、パイロット油圧ポンプ７が吐出した圧油は、アンロード弁１４を介してタンク６Ａへ排出される。この結果、パイロット油圧ポンプ７はアンロードされるので、出力は抑えられ燃費の低減が図れる。

更に図示していない、他の操作レバーが操作され、パイロット制御系統に圧油が必要な場合には、アキュムレータ１１から圧油が供給されることにより、操作レバーに連動してパイロット弁からパイロット２次圧油が供給され、該当の制御弁が切り換えられることにより、オペレータの所望する油圧アクチュエータの動作が可能になる。

図３に戻り、（ステップＳ２）において、パイロット１次側油路４１のパイロット圧Ｐｉが、パイロット設定圧１超過以外（等しいか低い）の場合、コントローラ１００は、アンロード弁１４へ閉指令を出力する（ステップＳ４）。具体的には、コントローラ１００からアンロード弁１４の操作部１４ａへの開指令信号を出力しないことで実現している。このことにより、アンロード弁１４が閉動作すると、パイロット油圧ポンプ７が吐出した圧油は、第２チェック弁１３と第３チェック弁１６とを介してアキュムレータ１１に供給される。（ステップＳ４）の処理実行後、リターンを経由して（ステップＳ１）に戻り、再度処理を開始する。

このようにアンロード弁１４を閉動作すると、パイロット油圧ポンプ７が吐出した圧油は、第２チェック弁１３とパイロット１次側油路４１と接続油路４２とバイパス油路４３と第３チェック弁１６とを介して、アキュムレータ１１に供給される。また、図示していない他の操作レバーのパイロット弁にも供給される。

この結果、複数の操作レバーのパイロット弁に必要なパイロット１次圧油が確保される。また、アキュムレータ１１の蓄圧が実施できる。さらに、パイロット油圧ポンプ７から操作装置４のパイロット弁５には、第２チェック弁１３のみを介してパイロット１次圧油が供給されるので、パイロット系統（１次圧油及び２次圧油）の圧力変動が大きい場合であっても、応答遅れが生じず、液体アクチュエータの応答性を確保できる。

次に、上述した本発明の建設機械の第１の実施の形態において、コントローラ１００が実行するアキュムレータ１１の圧力とブーム下げパイロット圧力に応じた回生制御弁９の制御の概要を図４を用いて説明する。図４は本発明の建設機械の一実施の形態を構成するコントローラの処理内容の他の例を示すフローチャート図である。

まず、スタートの状態としては、例えば、オペレータが油圧ショベル１のキースイッチ（図示せず）をＯＮにした状態とする。なお、本例では図３に示した一例と同時に演算処理されるものであって、例えば、コントローラ１００のマルチタスク処理において実現される。コントローラ１００は、圧力センサ１７、２１が検出した圧力信号（パイロット１次側油路４１のパイロット圧Ｐi、ブーム下げパイロット圧力Ｐｄ）を取り込む（ステップＳ１１）。

次に、コントローラ１００は、検出したパイロット１次側油路４１のパイロット圧Ｐiが、予め設定されたパイロット設定圧２より低いか否かの判断を行う（ステップＳ１２）。ここで、パイロット設定圧２は、通常のパイロット１次圧よりも異常に高い圧力の値が設定されている。例えば、減圧弁１５が故障してアキュムレータ１１の高圧がパイロット１次側油路４１にそのまま流入したかどうかを判断するものである。パイロット１次側油路４１のパイロット圧Ｐiが、パイロット設定圧２より低い場合は、（ステップＳ１３）へ進み、それ以外の場合は（ステップＳ１５）へ進む。

コントローラ１００は、検出したブーム下げパイロット圧力Ｐｄが、予め定めたパイロット設定圧３より高いか否かの判断を行う（ステップＳ１３）。具体的には、操作装置４の操作量が所定の操作量超過か否かを判断する。ブーム下げパイロット圧力Ｐｄが、パイロット設定圧３より高い場合（操作量が所定の操作量超過の場合）は、（ステップＳ１４）へ進み、それ以外の場合は（ステップＳ１５）へ進む。

（ステップＳ１３）において、ブーム下げパイロット圧力Ｐｄが、パイロット設定圧３より高いと判断された場合（操作量が所定の操作量超過の場合）、コントローラ１００は、回生制御弁９へ開指令を出力する（ステップＳ１４）。具体的には、パイロット１次側油路４１のパイロット圧Ｐiが、異常に高い圧力でなく、操作装置４が所定量を超過するブーム下げ操作されたと判断されると、回生制御弁９を開動作する指令信号が出力される。このことにより、回生制御弁９が開動作し、回収管路３４に流入したブームシリンダ３ａのボトム側油室３ａｘからの戻り油は、回生制御弁９と第１チェック弁１０を介してアキュムレータ１１に蓄えられると共に、減圧弁１５を介して、第２チェック弁１３とパイロット弁５の間（パイロット１次側油路４１）に供給される。（ステップＳ１４）の処理実行後、リターンを経由して（ステップＳ１）に戻り、再度処理を開始する。

（ステップＳ１２）において、パイロット１次側油路４１のパイロット圧Ｐiが、パイロット設定圧２以上と判断された場合、または、（ステップＳ１３）において、ブーム下げパイロット圧力Ｐｄが、パイロット設定圧３以下と判断された場合（操作量が所定の操作量以下の場合）、コントローラ１００は、回生制御弁９へ閉指令を出力する（ステップＳ１５）。具体的には、（ステップＳ１２）、（ステップＳ１３）の条件のいずれかを満たさないと判断された場合、回生制御弁９へ閉指令を出力し、回生制御弁９を動作させない。本実施の形態においては、開指令信号を出力しないことで実現している。（ステップＳ１５）の処理実行後、リターンを経由して（ステップＳ１）に戻り、再度処理を開始する。

次に、本発明の建設機械の一実施の形態におけるブーム操作がなされたときの各部動作について説明する。
まず、図２に示す操作装置４の操作レバーをａ方向（ブーム上げ方向）に傾動操作すると、パイロット弁５から生成されるパイロット圧Ｐｕが制御弁２のパイロット受圧部２ａに伝えられ、制御弁２が切換操作される。これにより、油圧ポンプ６からの圧油がボトム側油室管路３２に導かれ、パイロットチェック弁８を介してブームシリンダ３ａのボトム側油室３ａｘに流入する。この結果、ブームシリンダ３ａは伸長動作する。

これに伴い、ブームシリンダ３ａのロッド側油室３ａｙから排出される戻り圧油は、ロッド側油室管路３１、制御弁２を通ってタンク６Ａに導かれる。このとき、回生制御弁９は閉止しているため、アキュムレータ１１に圧油は流入しない。

次に、操作装置４の操作レバーをｂ方向（ブーム下げ方向）に傾動操作すると、パイロット弁５から生成されるパイロット圧Ｐｄが圧力センサ２１で検出されコントローラ１００に入力される。また、コントローラ１００は、圧力センサ１７で検出されたパイロット１次側油路４１のパイロット圧Ｐiを基に、戻り圧油のエネルギ回収実行の有無を判断する。具体的には、検出したパイロット圧Ｐiが、通常の圧力より異常に高く設定したパイロット設定圧２を超過した場合には、例えば、減圧弁１５が故障してアキュムレータ１１の高圧がパイロット１次側油路４１にそのまま流入したことが考えられるので回生制御弁９を閉止し、戻り圧油のエネルギ回収を実行しない。

戻り圧油のエネルギ回収を実行しないと判断した場合には、パイロット弁５から生成されるパイロット圧Ｐｄが制御弁２のパイロット受圧部２ｂとパイロットチェック弁８にかかり、制御弁２が切換操作され、パイロットチェック弁８が開動作する。これにより、油圧ポンプ６からの圧油がロッド側油室管路３１に導かれ、ブームシリンダ３ａのロッド側油室３ａｙに流入する。この結果、ブームシリンダ３ａは縮小動作する。これに伴い、ブームシリンダ３ａのボトム側油室３ａｘから排出される戻り圧油は、パイロットチェック弁８、ボトム側油室管路３２、制御弁２を通ってタンク６Ａに導かれる。このとき、回生制御弁９は閉止しているため、アキュムレータ１１に圧油は流入しない。

一方、戻り圧油のエネルギ回収を実行すると判断した場合には、コントローラ１００は、圧力センサ１７で検出されたブーム下げパイロット圧力Ｐｄを基に、パイロット設定圧３との比較により操作装置４の操作量が所定の操作量を超過したか否かを判断し、所定の操作量超過の場合には、回生制御弁９へ開指令を出力する。制御弁２の切換操作、パイロットチェック弁８の開動作、油圧ポンプ６からの圧油のロッド側油室３ａｙへの流入は、上記戻り圧油のエネルギ回収を実行しないと判断した場合と同じである。ブームシリンダ３ａのボトム側油室３ａｘから排出される戻り圧油は、ボトム側油室管路３２に接続される制御弁２の内部油路が絞られているため、大半が回収管路３４と回生制御弁９と第１チェック弁１０を介してアキュムレータ１１へ流入されると共に、減圧弁１５と接続油路４２とを介して、パイロット弁５と第２チェック弁１３の間のパイロット１次側油路４１に供給される。

このことにより、パイロット１次側油路４１のパイロット圧力が確立すると、コントローラ１００は、圧力センサ１７で検出されたパイロット１次側油路４１のパイロット圧Ｐiとパイロット設定圧１とを比較してアンロード弁１４を開動作させる。このことにより、パイロット油圧ポンプ７が吐出した圧油は、アンロード弁１４を介してタンク６Ａへ排出される。この結果、パイロット油圧ポンプ７はアンロードされるので、出力は抑えられ燃費の低減が図れる。

なお、戻り圧油のエネルギ回収を実行すると判断した場合であって、操作装置４の操作量が所定の操作量以下になった場合には、コントローラ１００は、回生制御弁９へ閉指令を出力する。すなわち、操作装置４のレバー操作量が小さいときや、操作がなされていないときは、ブームシリンダ３ａのボトム側油室３ａｘから排出される戻り圧油がアキュムレータ１１へ流入することは防止される。

上述した本発明の建設機械の一実施の形態によれば、液圧アクチュエータ３ａからの戻り油によりパイロット油圧ポンプ７の出力を低減できると共に、アキュムレータ１１の圧力が低下しパイロット油圧ポンプ７の圧油をパイロット系統に供給するときにも、エネルギを有効に利用できると共に液圧アクチュエータ３ａの応答性を確保できる。

なお、本発明の建設機械の一実施の形態において、制御弁駆動装置としては、操作装置４に設けたパイロット弁５の例を基に説明したが、これに限るものではない。例えば、図５の本発明の建設機械の一実施の形態を構成する制御システムの他の例を示す概略図で示すように、電気レバー３５と電気レバー３５の操作量を測定し、コントローラ１００に操作量を出力する電気レバー用センサ３６と、コントローラ１００からの指令が入力され、所望のパイロット圧力を出力する電磁比例弁３７，３８とにより、制御弁２を駆動する制御弁駆動装置を用いても良い。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１：油圧ショベル、１ａ：ブーム、２：制御弁、２ａ：パイロット受圧部、２ｂ：パイロット受圧部、３ａ：ブームシリンダ、３ａｘ：ボトム側油室、３ａｙ：ロッド側油室、４：操作装置、５：パイロット弁（制御弁駆動装置）、６：油圧ポンプ、６Ａ：タンク、７：パイロット油圧ポンプ、８：パイロットチェック弁、１０：第１チェック弁、１１：アキュムレータ、１２：リリーフ弁、１３：第２チェック弁、１４：アンロード弁、１５：減圧弁、１６：第３チェック弁（増圧装置）、１７：圧力センサ、２１：圧力センサ、３０：管路、３１：ロッド側油室管路、３２：ボトム側油室管路、３３：戻り管路、３４：回収管路、４０：パイロット油路、４１：パイロット１次側油路、４２：接続油路、４３：バイパス油路、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ：パイロット２次側油路、６０：エンジン、１００：コントローラ（制御装置）

Claims (4)

1. 液圧アクチュエータと、前記液圧アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの圧油を前記液圧アクチュエータに切換え供給する制御弁と、前記制御弁を切換え操作する操作レバー装置と、前記操作レバー装置の操作に応じて前記制御弁にパイロット２次圧油を供給する制御弁駆動装置と、前記制御弁駆動装置にパイロット１次圧油を供給するパイロット油圧ポンプと、前記液圧アクチュエータの戻り圧油を回収する蓄圧装置とを備えた建設機械において、
   前記パイロット油圧ポンプと前記制御弁駆動装置との間の油路に設けられた逆止弁と、前記逆止弁と前記制御弁駆動装置の間の油路に前記蓄圧装置に蓄えられた圧油を供給する減圧弁と、前記パイロット油圧ポンプの吐出油の流量を低減することが可能な流量低減装置と、前記逆止弁と前記制御弁駆動装置の間の油路の圧力を検出可能な圧力検出装置と、前記圧力検出装置によって検出された圧力に応じて、前記流量低減装置を制御する制御装置とを備えた
   ことを特徴とする建設機械。
2. 請求項１に記載の建設機械において、
   前記流量低減装置は、前記パイロット油圧ポンプとタンクとの間の油路に設けられたアンロード弁であって、前記アンロード弁は前記制御装置からの指令信号によって制御される
   ことを特徴とする建設機械。
3. 請求項１または２に記載の建設機械において、
   前記パイロット油圧ポンプの吐出した圧油を前記蓄圧装置へ導くことにより前記蓄圧装置の圧力を増圧する増圧装置をさらに備えた
   ことを特徴とする建設機械。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建設機械において、
   前記液圧アクチュエータと前記蓄圧装置の間の油路に設けられ、前記制御装置によってその開度を制御される回生用制御弁をさらに備え
   前記制御装置は前記圧力検出装置が予め設定した圧力を超過する異常高圧を検出した場合、前記回生用制御弁の開度を閉止する
   ことを特徴とする建設機械。

Images