JP6842393B2 - 作業機械の圧油エネルギ回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の油圧アクチュエータから圧油のエネルギを回収するのに用いられる作業機械の圧油エネルギ回収装置に関する。

近年、油圧ショベルに代表される作業機械では、油圧ポンプの負荷軽減や油圧エネルギの効率的な再利用を目的として、油圧回路上にアキュムレータを備える構成としたものが開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。このうち、特許文献１の従来技術では、油圧アクチュエータと方向制御弁とを接続する主管路に分岐油路を設けてアキュムレータを接続する構成としている。このアキュムレータは、油圧アクチュエータからタンクへ戻る高圧油を蓄圧し、操作レバーのフル操作時にアキュムレータ内の圧油を放出して油圧アクチュエータの動作を補助させる。これにより、油圧ポンプの負荷を軽減してエンジンの燃料消費量を抑制することができる。

特開２００５−００３１８３号公報 特開２００９−１９６７８号公報

ところで、従来技術による圧油エネルギ回収装置では、アキュムレータが破損したり性能が著しく低下したりすると、期待される燃料消費量抑制効果が得られないだけでなく、アキュムレータの気体室に封入されていた加圧ガスが油圧配管へと漏出する虞れがある。これによって、作動油が作動油タンクから外部へ噴出する虞れもある。このため、特許文献２では、アキュムレータの加圧ガスが油圧配管へと漏れた場合に、配管内の作動油が作動油タンクから外部へ噴出するのを防ぐため、作動油タンクの内圧をモニタ画面に表示してアキュムレータの破損を容易に検出可能とし、作動流体がタンクの外部に噴出するのを抑えるようにしている。

しかし、アキュムレータの破損形態としては、特許文献２に記載のように、アキュムレータの隔壁が破損して蓄えられた気体が急激に油室に放出される形態だけではない。例えば、ピストン式アキュムレータの場合は、ピストン外周面とシリンダ内周面との間のシールから、また、プラダ型アキュムレータの場合は、プラダからガスが徐々に透過していき、封入されているガス圧が徐々に低下していく、いわゆる性能劣化が生じる場合もある。

このような性能劣化の場合は、気体室のガスは徐々に油室に漏出するので、作動油タンクの内圧上昇率が著しく変化することはない。このため、例えば特許文献１に記載のように、作動油タンク内に設けられた圧力検出手段によりアキュムレータの性能劣化を検出することは難しい。さらに、アキュムレータが実際に破損してから、異常を検出したとしても、この場合は、油圧ショベル等の作業機械がアキュムレータの破損により稼働できなくなり、利便性を損なうことになる。

本発明は、このような従来技術の問題に鑑みなされたもので、その目的は、アキュムレータの劣化状態を早期に検出または予測し、オペレータに対して適切な対応を促すことができるようにした作業機械の圧油エネルギ回収装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、作業機械に搭載される原動機によって駆動され作動流体を圧油として供給するメインポンプと、前記メインポンプから供給される前記圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータからの戻り油を回収するアキュムレータとを備えた作業機械の圧油エネルギ回収装置に適用される。

そして、本発明が採用する構成の特徴は、前記アキュムレータの圧力を検出する圧力検出装置と、前記作動流体の温度を検出する温度検出装置と、前記アキュムレータを交換したときにリセットされるリセット装置と、前記圧力検出装置、前記温度検出装置および前記リセット装置からの信号が入力されるコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記リセット装置からの信号により前記アキュムレータの使用し始めからの時間を計測する経過時間計測部と、前記経過時間計測部、前記圧力検出装置および前記温度検出装置からの出力に基づいて前記アキュムレータのガス透過量を推定するガス透過量推定部と、前記ガス透過量推定部の出力に基づいて前記アキュムレータの劣化状況を判定し、判定結果を出力するアキュムレータ劣化判定部と、を有することにある。

上述の如く、本発明によれば、経過時間計測部、圧力検出装置および温度検出装置からの出力に基づいて、ガス透過量推定部により前記アキュムレータのガス透過量を推定することができ、アキュムレータ劣化判定部は、前記ガス透過量推定部の出力に基づいてアキュムレータの劣化状況を判別し、実際に破損にいたる前にオペレータに劣化判定の結果を報知したり、必要に応じてアキュムレータの交換を促すことができ、圧油エネルギ回収装置としての利便性、信頼性を向上することができる。

本発明の実施の形態による圧油エネルギ回収装置が搭載された油圧ショベルを示す外観図である。 実施の形態による圧油エネルギ回収装置が適用された油圧シリンダ駆動回路をエンジンの停止状態で示す制御回路図である。 エンジンを稼働させた状態での油圧シリンダ駆動回路を示す制御回路図である。 図３の方向制御弁をブーム下げ操作の位置に切換えてアキュムレータに圧油を回収させる状態を示す制御回路図である。 アキュムレータに回収され蓄圧された圧油をメイン回路側で回生させる状態を示す制御回路図である。 図２に示すコントローラの制御ブロック図である。 コントローラにより電磁比例減圧弁を介して給排制御弁を切換える制御処理とアンロード弁の制御処理を示す流れ図である。 コントローラによるアキュムレータの劣化判定処理を示す流れ図である。 アキュムレータの気体室に封入されたガス圧を推定演算するときの特性線図である。 ブーム下げ操作時にアキュムレータの油室に蓄圧されるアキュムレータ圧力の特性を示す特性線図である。

以下、本発明の実施の形態による作業機械の圧油エネルギ回収装置を、油圧ショベルに搭載される油圧シリンダ駆動回路に適用した場合を例に挙げ、添付図面の図１ないし図１０に従って詳細に説明する。

図１において、作業機械の代表例である油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に設けられた旋回装置３と、下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、上部旋回体４の前側に設けられ掘削作業等を行う多関節構造の作業装置５とを含んで構成されている。この場合、下部走行体２と上部旋回体４とは、油圧ショベル１の車体を構成している。

下部走行体２は、左，右一対の履帯２Ａ（一方のみ図示）と、該各履帯２Ａを周回駆動させることにより油圧ショベル１を走行させる左，右の走行用油圧モータ（図示せず）とを含んで構成されている。下部走行体２は、後述のメイン油圧ポンプ１３（図２参照）からの圧油の供給に従って前記走行用油圧モータが回転駆動されることにより、油圧ショベル１を前進または後進させる。

作業機またはフロントとも呼ばれる作業装置５は、例えばブーム５Ａ、アーム５Ｂ、作業具としてのバケット５Ｃと、これらを駆動する油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ（作業具シリンダ）５Ｆとを含んで構成されている。作業装置５は、図２に示すメイン油圧ポンプ１３（即ち、メインポンプ）からの圧油の給排に従って、油圧シリンダ（シリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ）が伸長または縮小されることにより、俯仰動（上，下に揺動）するように作動される。

なお、以下で説明する図２の回路図は、主としてブームシリンダ５Ｄ（油圧シリンダの代表例）を駆動制御するための油圧シリンダ駆動回路を示している。これは、あくまでも図面が複雑になることを避け、説明を明確にするために簡素化したものであり、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆ、前述の左，右の走行用油圧モータ、後述の旋回用油圧モータに関する駆動回路（図示せず）についても、図２とほぼ同様に構成されるものである。

上部旋回体４は、旋回軸受、旋回用油圧モータ、減速機構等を含んで構成される旋回装置３を介して、下部走行体２上に搭載されている。上部旋回体４は、後述のメイン油圧ポンプ１３（図２参照）からの圧油の供給に従って、油圧モータである旋回用油圧モータが回転駆動されることにより、下部走行体２上で作業装置５と共に旋回する。上部旋回体４は、上部旋回体４の支持構造体（ベースフレーム）となる旋回フレーム６と、旋回フレーム６上に搭載されたキャブ７、カウンタウエイト８等とを含んで構成されている。

この場合、旋回フレーム６上には、後述のエンジン１２、メイン油圧ポンプ１３およびパイロット油圧ポンプ２０、作動油タンク１４、制御弁装置（図２にブーム用方向制御弁２２のみ図示）等が搭載されている。キャブ７内には、例えば運転席の後方の下側に位置して後述のコントローラ４５（図２〜図６参照）が設けられている。一方、旋回フレーム６の後端側には、作業装置５との重量バランスをとるためのカウンタウエイト８が、例えばエンジン１２の後側に位置して設けられている。

旋回フレーム６は、旋回装置３を介して下部走行体２上に搭載されている。旋回フレーム６の前部左側には、内部が運転室となったキャブ７が設けられ、このキャブ７内には、オペレータが着席する運転席（図示せず）が設けられている。前記運転席の周囲には、油圧ショベル１を操作するための種々の操作装置（図２中に、ブーム用操作レバー装置２４のみ図示）が設けられている。前記操作装置は、例えば、運転席の前側に設けられた左，右の走行用レバー・ペダル操作装置と、運転席の左，右両側にそれぞれ設けられた左，右の作業用操作レバー装置とを含んで構成される。

図２に示す油圧回路図では、各種の操作装置（走行用操作装置および作業用操作装置）のうち作業装置５のブーム５Ａ、即ちブームシリンダ５Ｄを駆動操作するためのブーム用操作レバー装置２４のみを示している。例えば、前記の走行用レバー・ペダル操作装置、旋回用操作レバー装置、アーム用操作レバー装置、バケット用操作レバー装置等は図示を省略している。ブーム用操作レバー装置２４は、例えば、右側の作業用操作レバー装置の前後方向の操作に対応するものである。

操作装置は、オペレータの操作（レバー操作、ペダル操作）に応じたパイロット信号（パイロット圧）を、複数の方向制御弁（図２にブーム用方向制御弁２２のみ図示）からなる制御弁装置に出力する。これにより、オペレータは、走行用油圧モータ、作業装置５のシリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ、旋回装置３の旋回用油圧モータを動作（駆動）させることができる。なお、図２の油圧回路図では、制御弁装置を構成する複数の方向制御弁のうち、ブーム用方向制御弁２２のみを示している（例えば、左走行用方向制御弁、右走行用方向制御弁、旋回用方向制御弁、アーム用方向制御弁、バケット用方向制御弁等を省略している）。

次に、油圧ショベル１の油圧アクチュエータ（例えば、ブーム５Ａを作動させるブームシリンダ５Ｄ）を駆動するための油圧シリンダ駆動回路（装置）について、図２〜図５を参照しつつ説明する。

図２〜図５に示すように、油圧ショベル１は、メインポンプとしての油圧ポンプ１３から供給される圧油により油圧ショベル１の油圧アクチュエータを動作（駆動）させる油圧回路１１を備えている。この油圧回路１１は、油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ５Ｄ）を含むメイン油圧回路１１Ａと、油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ５Ｄ）を操作するためのパイロット油圧回路１１Ｂと、後述のアキュムレータ２９を含む回収油圧回路１１Ｃとを含んで構成されている。

即ち、油圧回路１１は、例えばブームシリンダ５Ｄと、エンジン１２と、油圧ポンプ１３と、タンクとしての作動油タンク１４と、パイロット油圧ポンプ２０と、制御弁装置（例えば、ブーム用方向制御弁２２）と、操作装置（例えば、ブーム用操作レバー装置２４）とを含んで構成されている。これに加えて、油圧回路１１は、蓄圧器としてのアキュムレータ２９と、回収装置および第１の制御弁としての回収制御弁３１と、メイン回路供給装置およびパイロット回路給排装置とを兼用した第２の制御弁としての給排制御弁３４と、第１の圧力検出装置としての蓄圧側圧力センサ３９と、制御装置としてのコントローラ４５とを含んで構成されている。

そして、油圧回路１１のメイン油圧回路１１Ａは、例えばブームシリンダ５Ｄに加え、エンジン１２と、油圧ポンプ１３と、作動油タンク１４と、ブーム用方向制御弁２２と、パイロットチェック弁１９と、高圧リリーフ弁２３とを備えている。また、メイン油圧回路１１Ａは、メイン吐出管路１５と、戻り管路１６と、ボトム側管路１７と、ロッド側管路１８とを備えている。

一方、油圧回路１１のパイロット油圧回路１１Ｂは、エンジン１２と、パイロット油圧ポンプ２０と、作動油タンク１４と、パイロット吐出管路２１と、操作装置（例えば、ブーム用操作レバー装置２４）と、低圧リリーフ弁２６と、一側パイロット管路としての伸長側パイロット管路２５Ａと、他側パイロット管路としての縮小側パイロット管路２５Ｂとを備えている。また、パイロット油圧回路１１Ｂは、パイロット流量低減装置としてのアンロード弁２７と、逆止弁としてのチェック弁２８とを備えている。

さらに、油圧回路１１の回収油圧回路１１Ｃは、圧油エネルギ回収装置を構成するもので、アキュムレータ２９に加えて、回収制御弁３１と、給排制御弁３４と、蓄圧側圧力センサ３９と、コントローラ４５とを備えている。また、回収油圧回路１１Ｃは、回収管路３０と、回収チェック弁３２と、メイン回生管路３５と、パイロット回生管路３７とを備えている。

なお、図２に示す油圧回路１１は、ブームシリンダ５Ｄを伸長または縮小方向に駆動するためのブーム用油圧駆動回路（即ち、ブーム用油圧駆動装置）を主として示している。換言すれば、図２に示す油圧回路１１は、下部走行体２を走行させるための走行用油圧回路（即ち、走行用油圧駆動装置）、アーム５Ｂを伸長または縮小方向に駆動させるためのアーム用油圧回路（即ち、アーム用油圧駆動装置）、バケット５Ｃを伸長または縮小方向に駆動させるためのバケット用油圧回路（即ち、バケット用油圧駆動装置）、および、旋回装置３を駆動する（下部走行体２に対して上部旋回体４を旋回させる）ための旋回用油圧回路（即ち、旋回用油圧駆動装置）を省略している。

原動機としてのエンジン１２は、旋回フレーム６に搭載されている。エンジン１２は、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関によって構成されている。エンジン１２の出力側には、メイン油圧ポンプ１３とパイロット油圧ポンプ２０とが取付けられ、これらメイン油圧ポンプ１３およびパイロット油圧ポンプ２０は、エンジン１２によって回転駆動される。なお、メイン油圧ポンプ１３およびパイロット油圧ポンプ２０を駆動するための駆動源（原動機）は、内燃機関となるエンジン１２単体で構成できる他、例えば、エンジンと電動モータ、または、電動モータ単体により構成してもよい。

メイン油圧ポンプ１３は、エンジン１２に機械的に（即ち、動力伝達可能に）接続されている。メイン油圧ポンプ１３は、油圧アクチュエータ（ブームシリンダ５Ｄ）を含むメイン油圧回路１１Ａに圧油を供給する。メイン油圧ポンプ１３は、例えば、可変容量型の油圧ポンプ、より具体的には、可変容量型の斜板式、斜軸式またはラジアルピストン式油圧ポンプによって構成されている。なお、図２では、メイン油圧ポンプ１３を１台の油圧ポンプで示しているが、例えば、２台以上の複数の油圧ポンプにより構成することができる。

メイン油圧ポンプ１３は、制御弁装置を介して油圧アクチュエータに接続されている。例えば、メイン油圧ポンプ１３は、ブーム用方向制御弁２２を介してブームシリンダ５Ｄに接続され、該ブームシリンダ５Ｄに圧油を供給する。なお、メイン油圧ポンプ１３からの圧油は、例えばブームシリンダ５Ｄの他に、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆ、走行用油圧モータおよび旋回用油圧モータ（いずれも図示せず）にも供給される。

メイン油圧ポンプ１３は、作動油タンク１４に貯留された作動油を圧油としてメイン吐出管路１５に吐出する。メイン吐出管路１５に吐出された圧油は、ブーム用方向制御弁２２を介してブームシリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４またはロッド側油室５Ｄ５に供給される。ブームシリンダ５Ｄのロッド側油室５Ｄ５またはボトム側油室５Ｄ４の圧油は、ブーム用方向制御弁２２および戻り管路１６を介して作動油タンク１４に戻る。このように、メイン油圧ポンプ１３は、作動油を貯留する作動油タンク１４と共に、メインの油圧源を構成している。

図２に示すように、ブームシリンダ５Ｄは、その外殻をなすチューブ５Ｄ１とピストン５Ｄ２とロッド５Ｄ３とを含んで構成されている。ピストン５Ｄ２は、チューブ５Ｄ１内に摺動可能に挿嵌され、チューブ５Ｄ１内をボトム側油室５Ｄ４とロッド側油室５Ｄ５とに画成している。ロッド５Ｄ３は、基端側がピストン５Ｄ２に固着され、先端側がチューブ５Ｄ１外に突出している。そして、ブーム用方向制御弁２２とボトム側油室５Ｄ４との間は、ボトム側管路１７により接続され、ブーム用方向制御弁２２とロッド側油室５Ｄ５との間は、ロッド側管路１８により接続されている。

この場合、ボトム側管路１７の途中には、後述の回収管路３０が接続されている。また、ボトム側管路１７には、ボトム側管路１７と回収管路３０との接続部（分岐部）と油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４との間に位置してパイロットチェック弁１９が設けられている。パイロットチェック弁１９は、通常のチェック弁と同様に、ボトム側管路１７側からボトム側油室５Ｄ４に向けて圧油が流通するのを許容し、これとは逆向きに（ボトム側油室５Ｄ４からボトム側管路１７側に向けて）圧油が流通するのを阻止する。

しかし、パイロットチェック弁１９には、ブーム用操作レバー装置２４の操作に応じたパイロット圧（２次圧）が後述の分岐パイロット管路２５Ｂ１を介して供給される。そして、分岐パイロット管路２５Ｂ１からのパイロット圧がパイロットチェック弁１９に供給されているとき（即ち、ブーム用操作レバー装置２４がブームシリンダ５Ｄの縮小方向に操作されているとき）には、パイロットチェック弁１９がパイロット圧で強制的に開弁され、ボトム側油室５Ｄ４内の圧油がボトム側管路１７および回収管路３０側に向けて流通（排出）される。

パイロット油圧ポンプ２０は、メイン油圧ポンプ１３と同様にエンジン１２によって回転駆動される。これにより、パイロット油圧ポンプ２０は、油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ５Ｄ）を操作するためのパイロット油圧回路１１Ｂにパイロット圧油を供給する。パイロット油圧ポンプ２０は、例えば固定容量型の歯車ポンプ、斜軸式または斜板式油圧ポンプ等により構成されている。パイロット油圧ポンプ２０は、作動油タンク１４に貯留された作動油を圧油としてパイロット吐出管路２１に吐出する。即ち、パイロット油圧ポンプ２０は、作動油タンク１４と共にパイロット油圧源を構成している。

パイロット油圧ポンプ２０は、パイロット吐出管路２１等を介して操作装置（ブーム用操作レバー装置２４）に接続されている。パイロット油圧ポンプ２０は、操作装置（ブーム用操作レバー装置２４）にパイロット圧油を１次圧として供給する。この場合、パイロット油圧ポンプ２０から吐出されるパイロット圧油は、操作装置（ブーム用操作レバー装置２４）を介して、制御弁装置（ブーム用方向制御弁２２のパイロット部２２Ａ，２２Ｂ）、パイロットチェック弁１９、後述する回収制御弁３１に供給される。

制御弁装置は、ブーム用方向制御弁２２を含む複数の方向制御弁からなる制御弁群である。制御弁装置は、メイン油圧ポンプ１３から吐出された圧油を、ブーム用操作レバー装置２４を含む各種の操作装置の操作に応じて、ブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆ、走行用油圧モータおよび旋回用油圧モータに分配する。

なお、以下の説明は、ブーム用方向制御弁２２（以下、単に方向制御弁２２という）を制御弁装置の代表例として説明する。また、制御弁装置を切換操作するための操作装置についても、ブーム用方向制御弁２２を切換操作するためのブーム用操作レバー装置２４（以下、単に操作レバー装置２４という）を代表例として説明する。併せて、操作装置の操作により動作（伸長、縮小）する油圧アクチュエータについても、ブームシリンダ５Ｄ（以下、単に油圧シリンダ５Ｄともいう）を代表例として説明する。

方向制御弁２２は、キャブ７内に配置された操作レバー装置２４の操作による切換信号（パイロット圧）に応じて、メイン油圧ポンプ１３から油圧シリンダ５Ｄに供給される圧油の方向を切換制御する。これにより、油圧シリンダ５Ｄは、メイン油圧ポンプ１３から供給（吐出）される圧油によって伸長または縮小方向に駆動される。方向制御弁２２は、パイロット操作式の方向制御弁、例えば４ポート３位置（または、６ポート３位置）の油圧パイロット式サーボ弁からなる方向制御弁により構成されている。

方向制御弁２２は、メイン油圧ポンプ１３と油圧シリンダ５Ｄとの間で油圧シリンダ５Ｄに対する圧油の供給と排出を切換えることにより、油圧シリンダ５Ｄを伸長または縮小させる。方向制御弁２２の油圧パイロット部２２Ａ，２２Ｂには、操作レバー装置２４の操作に基づいた切換信号（パイロット圧）が供給される。これにより、方向制御弁２２は、中立位置（Ａ）から切換位置（Ｂ），（Ｃ）のいずれかに切換操作される。

メイン吐出管路１５の途中には、メイン油圧ポンプ１３と方向制御弁２２との間に位置して高圧リリーフ弁２３が設けられている。高圧リリーフ弁２３は、メイン油圧ポンプ１３に過負荷が作用するのを防ぐため、メイン吐出管路１５内の圧力が予め決められた圧力（高圧設定値）を越えたときに開弁し、過剰圧を作動油タンク１４側にリリーフさせる。メイン吐出管路１５内の圧力は、後述のポンプ側圧力センサ４２により検出される。

操作レバー装置２４は、上部旋回体４のキャブ７内に配置されている。操作レバー装置２４は、例えば、レバー式の減圧弁型パイロット弁により構成されている。操作レバー装置２４には、パイロット油圧ポンプ２０からの圧油（１次圧）がパイロット吐出管路２１を通じて供給される。操作レバー装置２４は、オペレータのレバー操作に応じたパイロット圧（２次圧）を、伸長側パイロット管路２５Ａまたは縮小側パイロット管路２５Ｂを介して方向制御弁２２の油圧パイロット部２２Ａ，２２Ｂに出力する。

即ち、操作レバー装置２４は、オペレータによって傾転操作されたときに、その操作量に比例したパイロット圧を方向制御弁２２の油圧パイロット部２２Ａ，２２Ｂのいずれかに供給する。例えば、図５に示すように、操作レバー装置２４が油圧シリンダ５Ｄの伸長方向に操作されると（即ち、ブーム５Ａを仰動させる上げ操作が行われると）、この操作により発生したパイロット圧は、伸長側パイロット管路２５Ａを介して方向制御弁２２の油圧パイロット部２２Ａに供給される。これにより、方向制御弁２２は、中立位置（Ａ）からブーム上げ側の切換位置（Ｂ）に切換わり、メイン油圧ポンプ１３からの圧油がボトム側管路１７を介して油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４に供給され、油圧シリンダ５Ｄのロッド側油室５Ｄ５の圧油は、ロッド側管路１８、戻り管路１６を介して作動油タンク１４に戻される。

これに対し、例えば図４に示すように、操作レバー装置２４が油圧シリンダ５Ｄの縮小方向に操作されると（即ち、ブーム５Ａを俯動される下げ操作が行われると）、この操作により発生したパイロット圧は、縮小側パイロット管路２５Ｂを介して方向制御弁２２の油圧パイロット部２２Ｂに供給される。これにより、方向制御弁２２は、中立位置（Ａ）からブーム下げ側の切換位置（Ｃ）に切換わり、メイン油圧ポンプ１３からの圧油がロッド側管路１８を介して油圧シリンダ５Ｄのロッド側油室５Ｄ５に供給される。

このときのパイロット圧は、縮小側パイロット管路２５Ｂから分岐した分岐パイロット管路２５Ｂ１を介してパイロットチェック弁１９にも供給される。このため、パイロットチェック弁１９は、分岐パイロット管路２５Ｂ１からのパイロット圧によって強制的に開弁され、これにより、油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４から圧油がボトム側管路１７に向けて流通可能となる。即ち、パイロットチェック弁１９は、油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４から不用意な圧油の流出（ブーム落下）を防止するため通常時は回路を遮断し、ブーム５Ａを俯動（下げ操作）するときにはパイロットチェック弁１９により回路を開くようになっている。

また、分岐パイロット管路２５Ｂ１からのパイロット圧は、後述する回収制御弁３１の油圧パイロット部３１Ａにも供給される。回収制御弁３１はパイロット圧が供給されると、閉弁位置から開弁位置に切換わって油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４をアキュムレータ２９に連通させ、ボトム側油室５Ｄ４の圧油はアキュムレータ２９に供給される。即ち、油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４の圧油がアキュムレータ２９に回収される。このとき、油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４からボトム側管路１７を介して方向制御弁２２（戻り管路１６）側に流れる圧油（即ち、作動油タンク１４に戻る圧油）は、方向制御弁２２の切換位置（Ｃ）の絞り２２Ｃによって流量が制限される。

操作レバー装置２４には、オペレータの傾転操作を検出する操作検出手段としての操作検出センサ２４Ａが設けられている。操作検出センサ２４Ａは、コントローラ４５と接続されている。操作検出センサ２４Ａは、レバー操作の有無またはレバー操作量に対応する信号を、操作レバー信号としてコントローラ４５に出力する。操作検出センサ２４Ａは、例えば変位センサまたはパイロット圧を検出する圧力センサにより構成することができる。操作検出センサ２４Ａは、図２に示すブーム用操作レバー装置２４だけでなく、他の操作装置（いずれも図示せず）にも設けられるものである。

パイロット吐出管路２１の途中には、低圧リリーフ弁２６が設けられている。この低圧リリーフ弁２６は、後述のチェック弁２８よりも上流側に位置してパイロット吐出管路２１と作動油タンク１４との間に設けられている。低圧リリーフ弁２６は、パイロット吐出管路２１内の圧力が予め決められた圧力（図１０に示す低圧設定値Ｐs0）を越えたときに開弁し、その過剰圧を作動油タンク１４側にリリーフさせる。さらに、パイロット吐出管路２１の途中には、アンロード弁２７と、チェック弁２８とが設けられている。なお、パイロット吐出管路２１のうち、チェック弁２８と操作レバー装置２４との間に位置する部位には、後述のパイロット回生管路３７が接続されている。

アンロード弁２７は、パイロット油圧ポンプ２０とパイロット油圧回路１１Ｂとの間（即ち、パイロット油圧ポンプ２０の吐出側でチェック弁２８よりも上流側）に配置されている。アンロード弁２７は、パイロット油圧ポンプ２０から吐出された圧油を作動油タンク１４に排出するものである。アンロード弁２７は、例えば２ポート２位置の電磁パイロット式切換弁（電磁ソレノイド式切換弁、電磁制御弁）により構成されている。アンロード弁２７の電磁パイロット部２７Ａは、コントローラ４５と接続されている。

アンロード弁２７は、例えば常時は閉弁位置であり、コントローラ４５からの信号（指令）に応じて閉弁位置から開弁位置に切換わる。アンロード弁２７が開弁位置に切換わると、パイロット吐出管路２１は作動油タンク１４に対して連通した状態となる。即ち、アンロード弁２７は、コントローラ４５からの指令（電力の供給）に応じて、パイロット油圧ポンプ２０から吐出された圧油を作動油タンク１４に排出する。これにより、アンロード弁２７は、パイロット油圧ポンプ２０からパイロット油圧回路１１Ｂ（より具体的には、操作レバー装置２４側）へと流通するパイロット圧油の流量を低減することが可能なパイロット流量低減装置を構成している。

チェック弁２８は、アンロード弁２７とパイロット油圧回路１１Ｂとの間（即ち、アンロード弁２７よりも下流側でパイロット回生管路３７とパイロット吐出管路２１との接続部位よりも上流側）に設けられている。チェック弁２８は、パイロット油圧回路１１Ｂ側（より具体的には、操作レバー装置２４側）の圧油がアンロード弁２７側に流れることを阻止する逆止弁である。チェック弁２８は、パイロット油圧ポンプ２０側から操作レバー装置２４側およびパイロット回生管路３７側に向けて圧油が流通するのを許容し、逆向きに（操作レバー装置２４側およびパイロット回生管路３７側からアンロード弁２７側およびパイロット油圧ポンプ２０側に向けて）圧油が流通するのを阻止する。

そして、パイロット回生管路３７は、パイロット吐出管路２１のうちチェック弁２８よりも下流側の部位に接続されている。このため、後述のアキュムレータ２９に蓄圧された圧油は、給排制御弁３４側からチェック弁２８と操作レバー装置２４との間（パイロット吐出管路２１のうちチェック弁２８よりも下流側）に流入するように供給される。従って、例えばアンロード弁２７によりパイロット油圧ポンプ２０からの圧油を作動油タンク１４に排出しているときでも、操作レバー装置２４は、アキュムレータ２９からの圧油によりパイロット圧を確保することができる。チェック弁２８は、このときの圧油（アキュムレータ２９からのパイロット圧）がアンロード弁２７側（作動油タンク１４側）に流出するのを阻止する。

アキュムレータ２９は、油圧シリンダ５Ｄから排出される圧油を蓄圧する蓄圧器である。アキュムレータ２９は、内部が油室２９Ａと気体室２９Ｂとに画成されたピストン式アキュムレータまたはプラダ型アキュムレータにより構成されている。アキュムレータ２９の油室２９Ａは、回収管路３０、圧油給排管路３３に接続（連通）され、気体室２９Ｂ内には加圧ガスが封入されている。

図４に示すように、アキュムレータ２９の油室２９Ａには、油圧シリンダ５Ｄが縮小するときに油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４から排出される圧油がパイロットチェック弁１９、回収管路３０、回収制御弁３１、回収チェック弁３２を介して流入される。これにより、アキュムレータ２９の油室２９Ａは、油圧アクチュエータ（油圧シリンダ５Ｄ）からの戻り油の一部または全てを回収するように圧油を蓄圧し、このときに気体室２９Ｂは、油室２９Ａを蓄油量分だけ拡大させるように圧縮される。

また、アキュムレータ２９は、後述の如く必要に応じて、パイロット油圧ポンプ２０から吐出された圧油を回収して蓄圧する。このとき、アキュムレータ２９の油室２９Ａには、パイロット油圧ポンプ２０から吐出された圧油がパイロット吐出管路２１側からパイロット回生管路３７、給排制御弁３４を介して流入される。アキュムレータ２９の油室２９Ａに蓄圧された圧油は、給排制御弁３４がメイン側位置（Ｅ）とパイロット側位置（Ｆ）とのいずれに切換えられるかに応じて、油圧シリンダ５Ｄまたは操作レバー装置２４に回生油として供給される。

回収管路３０は、一端側がボトム側管路１７に接続され、他端側がアキュムレータ２９の油室２９Ａに接続されている。回収管路３０の途中には、一端側（ボトム側管路１７側）から順に、回収制御弁３１、回収チェック弁３２が設けられている。回収制御弁３１は、油圧シリンダ５Ｄから排出される圧油をアキュムレータ２９に回収させる回収装置を構成している。即ち、回収制御弁３１は、油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４とアキュムレータ２９との間を連通または遮断させる第１の制御弁である。回収制御弁３１は、例えば２ポート２位置の油圧パイロット式切換弁により構成されている。回収制御弁３１の油圧パイロット部３１Ａには、操作レバー装置２４から分岐パイロット管路２５Ｂ１を介したパイロット圧が供給される。回収制御弁３１は、例えば常時は閉弁位置であり、油圧パイロット部３１Ａにパイロット圧が供給されると閉弁位置から開弁位置に切換わる。

即ち、回収制御弁３１は、操作レバー装置２４が油圧シリンダ５Ｄの縮小方向に操作されたときに、操作レバー装置２４の操作に応じたパイロット圧が縮小側パイロット管路２５Ｂの分岐パイロット管路２５Ｂ１を介して油圧パイロット部３１Ａに供給される。これによって、回収制御弁３１は、油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４とアキュムレータ２９の油室２９Ａとを連通させるように開弁位置に切換わる。このとき、アキュムレータ２９の油室２９Ａには、油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４から排出される圧油（戻り油）が回収されるように蓄圧される。一方、回収制御弁３１は、操作レバー装置２４が油圧シリンダ５Ｄの伸長方向に操作されているか、または中立状態（非操作状態）にあるときには、油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４とアキュムレータ２９との連通を遮断（即ち、回収管路３０を途中で遮断）するように閉弁位置に戻される。

回収チェック弁３２は、回収制御弁３１とアキュムレータ２９との間に位置して回収管路３０の途中に設けられている。回収チェック弁３２は、回収制御弁３１側からアキュムレータ２９側に向けて圧油が流通するのを許容し、逆向きに（アキュムレータ２９側から回収制御弁３１側に向けて）圧油が流通するのを阻止する。即ち、回収チェック弁３２は、アキュムレータ２９からの圧油が油圧シリンダ５Ｄ（のボトム側油室５Ｄ４）に逆流するのを防止している。

圧油給排管路３３は、回収管路３０の下流側でアキュムレータ２９の油室２９Ａに接続されている。この圧油給排管路３３は、アキュムレータ２９の油室２９Ａと後述の給排制御弁３４との間で圧油を給排（流出，入）させるように、アキュムレータ２９と給排制御弁３４との間を連絡する管路である。圧油給排管路３３は、一方の端部が回収管路３０の下流側でアキュムレータ２９の油室２９Ａに接続され、他方の端部は給排制御弁３４に接続されている。

給排制御弁３４は、アキュムレータ２９の油室２９Ａに接続された圧油給排管路３３を、後述のメイン回生管路３５とパイロット回生管路３７とのいずれかに切換接続する制御弁である。給排制御弁３４は、アキュムレータ２９に蓄圧された圧油をメイン回生管路３５に供給するメイン回路供給装置、またはアキュムレータ２９に圧油をパイロット回生管路３７を介して給排するパイロット回路給排装置を構成している。即ち、給排制御弁３４は、アキュムレータ２９の油室２９Ａとメイン油圧回路１１Ａ（メイン吐出管路１５）またはパイロット油圧回路１１Ｂ（パイロット吐出管路２１）との連通，遮断を切換える第２の制御弁である。

給排制御弁３４は、例えば３ポート３位置の油圧パイロット式サーボ弁からなる方向制御弁により構成されている。給排制御弁３４は、図２に示すようにエンジン１２が停止している間は、ばね３４Ａによりメイン側位置（Ｅ）に配置される。しかし、図３〜図５に示す如くエンジン１２が稼働されると、油圧パイロット部３４Ｂに供給されるパイロット圧に応じてメイン側位置（Ｅ）から中間の遮断位置（Ｄ）またはパイロット側位置（Ｆ）に切換操作される。給排制御弁３４の油圧パイロット部３４Ｂには、コントローラ４５により切換制御される電磁比例減圧弁３８を介してパイロット圧が供給される。

図５に示すように、電磁比例減圧弁３８が減圧位置（ｂ）に切換えられて油圧パイロット部３４Ｂが作動油タンク１４に連通している間は、給排制御弁３４がばね３４Ａによりメイン側位置（Ｅ）に戻される。このときには、アキュムレータ２９の油室２９Ａとメイン回生管路３５、メイン吐出管路１５とが接続され、アキュムレータ２９の圧油が、例えば切換位置（Ｂ）の方向制御弁２２を介して油圧シリンダ５Ｄ（例えば、ボトム側油室５Ｄ４）に合流して供給される。

メイン回生管路３５は、給排制御弁３４がメイン側位置（Ｅ）にあるときに圧油給排管路３３（即ち、アキュムレータ２９の油室２９Ａ）に接続され、この状態で、アキュムレータ２９の油室２９Ａをメイン吐出管路１５に連通させる。メイン回生管路３５は、一端側が給排制御弁３４に接続され、他端側がメイン吐出管路１５（即ち、メイン油圧ポンプ１３と方向制御弁２２との間）に接続されている。メイン回生管路３５の途中にはメインチェック弁３６が設けられている。このメインチェック弁３６は、アキュムレータ２９（給排制御弁３４）側からメイン吐出管路１５側に向けて圧油が流通するのを許容し、逆向きに圧油が流通するのを阻止する。即ち、メインチェック弁３６は、メイン吐出管路１５からの圧油が給排制御弁３４（即ち、アキュムレータ２９）側に向けて逆流するのを防止している。

パイロット回生管路３７は、パイロット１次圧供給路を構成し、給排制御弁３４とパイロット吐出管路２１との間に接続して設けられている。即ち、パイロット回生管路３７は、一方の端部が給排制御弁３４に接続され、他方の端部がパイロット吐出管路２１（即ち、チェック弁２８と操作レバー装置２４との間）に接続されている。パイロット回生管路３７は、図３に示すように、給排制御弁３４がパイロット側位置（Ｆ）に切換えられたときに、圧油給排管路３３（即ち、アキュムレータ２９の油室２９Ａ）に接続され、この状態で、アキュムレータ２９の油室２９Ａをパイロット吐出管路２１に連通させる。このとき、アキュムレータ２９に蓄圧されている圧油は、パイロット回生管路３７を介してパイロット油圧回路１１Ｂ（より具体的には、パイロット吐出管路２１）に供給することができる。なお、これとは逆に、パイロット油圧ポンプ２０からパイロット吐出管路２１に吐出されたパイロット圧油の一部を、パイロット回生管路３７、給排制御弁３４および圧油給排管路３３を介してアキュムレータ２９に蓄圧することもできる。

電磁比例減圧弁３８は、コントローラ４５により切換制御され、給排制御弁３４の油圧パイロット部３４Ｂに供給するパイロット圧（指令圧）を可変に減圧して制御する電磁式の指令圧制御弁である。換言すると、電磁比例減圧弁３８は、給排制御弁３４の受圧部である油圧パイロット部３４Ｂに、パイロット回生管路３７（パイロット１次圧供給路）の圧力を減圧して導く電磁弁である。電磁比例減圧弁３８は、コントローラ４５の出力側に接続された比例ソレノイド部（即ち、電磁比例パイロット部３８Ａ）を有し、この電磁比例パイロット部３８Ａにコントローラ４５から出力される制御信号の電流値に応じて連通位置（ａ）から減圧位置（ｂ）に切換わる。

制御信号の電流値が零のとき、電磁比例減圧弁３８は図３に示す如く連通位置（ａ）となる。このため、電磁比例減圧弁３８は、例えばパイロット油圧ポンプ２０からパイロット吐出管路２１、パイロット回生管路３７（パイロット１次圧供給路）を介して供給されるパイロット圧油の圧力を減圧することなく、給排制御弁３４の油圧パイロット部３４Ｂに供給する。これにより、給排制御弁３４は、このときのパイロット圧に従ってメイン側位置（Ｅ）からパイロット側位置（Ｆ）に切換操作される。

図４に示す如く、電磁比例減圧弁３８は、制御信号の電流値が増大され中間値のときに連通位置（ａ）と減圧位置（ｂ）との間で電磁比例して切換わり、このときには、パイロット回生管路３７からのパイロット圧（１次圧）を減圧するように制御し、電磁比例減圧弁３８は、例えば中間圧まで減圧されたパイロット圧を給排制御弁３４の油圧パイロット部３４Ｂに供給する。これにより、給排制御弁３４は、この中間圧のパイロット圧に従って中間の遮断位置（Ｄ）に切換操作される。

さらに、制御信号の電流値が最大となるように増大されると、電磁比例減圧弁３８は連通位置（ａ）から減圧位置（ｂ）に切換わり、このときには図５に示す如く、給排制御弁３４の油圧パイロット部３４Ｂが作動油タンク１４に連通される。このため、給排制御弁３４はばね３４Ａによりメイン側位置（Ｅ）に戻される。このように、電磁式の指令圧制御弁である電磁比例減圧弁３８は、コントローラ４５からの制御信号に従って連通位置（ａ）と減圧位置（ｂ）との間で電流値に比例するように切換わる。これにより、給排制御弁３４は、その油圧パイロット部３４Ｂに電磁比例減圧弁３８を介して供給されるパイロット圧に応じて遮断位置（Ｄ）、メイン側位置（Ｅ）またはパイロット側位置（Ｆ）のいずれかに切換操作される。

蓄圧側圧力センサ３９は、アキュムレータ２９の油室２９Ａ内の圧力を検出する。この蓄圧側圧力センサ３９は、回収管路３０のうち回収チェック弁３２とアキュムレータ２９との間（換言すれば、アキュムレータ２９と給排制御弁３４との間）に設けられている。蓄圧側圧力センサ３９は、アキュムレータ２９の油室２９Ａ内の圧力を検出し、その検出信号をコントローラ４５に出力する圧力検出装置である。

温度センサ４０は、アキュムレータ２９の油室２９Ａに連通する部位（例えば、圧油給排管路３３の途中）に設けられた温度検出装置であり、当該部位を流通する圧油（作動流体）の温度を検出し、その検出信号をコントローラ４５に出力する。リリーフ弁４１は、アキュムレータ２９と給排制御弁３４との間に位置して、例えば圧油給排管路３３の途中に設けられている。リリーフ弁４１は、アキュムレータ２９や給排制御弁３４に過負荷が作用するのを防ぐため、圧油給排管路３３内の圧力が予め決められた設定圧力を越えたときに開弁し、過剰圧を作動油タンク１４側にリリーフさせる。

ポンプ側圧力センサ４２は、メイン油圧ポンプ１３と方向制御弁２２との間でメイン吐出管路１５内の圧力を検出する。このポンプ側圧力センサ４２は、メイン油圧ポンプ１３からメイン吐出管路１５に吐出される圧油の圧力を、図７のステップ６で示すメイン圧として検出し、その検出信号をコントローラ４５に出力する。

表示モニタ４３は、アキュムレータ２９の劣化状態等をオペレータに報知し、警告を行うための報知装置を構成している。後述するコントローラ４５のアキュムレータ劣化判定処理部４７が、アキュムレータ２９の劣化を判定したときに、表示モニタ４３は作動され、モニタ画面の表示等によってアキュムレータ２９の劣化状態をオペレータに報知させる。リセットスイッチ４４は、アキュムレータ２９を交換したことをコントローラ４５に入力するため、アキュムレータ２９を交換したときにリセットされるリセット装置である。なお、前記報知装置としては、表示モニタ４３に限らず、例えば音声合成装置、報知ランプ、ブザー等を用いることができる。

コントローラ４５は、アンロード弁２７および電磁比例減圧弁３８の切換制御行う制御装置で、例えばマイクロコンピュータ等により構成されている。図６に示すように、コントローラ４５は、例えばアンロード弁２７および電磁比例減圧弁３８の切換制御を行う弁制御部４６と、アキュムレータ２９の劣化判定を後述の如く行うアキュムレータ劣化判定処理部４７とを備えている。コントローラ４５の入力側には、操作レバー装置２４に付設された操作検出センサ２４Ａ、圧力検出装置としての蓄圧側圧力センサ３９、温度検出装置としての温度センサ４０、ポンプ側圧力センサ４２およびリセット装置としてのリセットスイッチ４４等が接続されている。

即ち、コントローラ４５には、ポンプ側圧力センサ４２によって検出されるメイン油圧ポンプ１３の吐出圧（メイン圧）と、蓄圧側圧力センサ３９によって検出されるアキュムレータ２９の圧力（アキュムレータ圧力Ｐａ）と、温度センサ４０によって検出される作動油の温度（即ち、アキュムレータ２９の油室２９Ａが接続された圧油給排管路３３内の温度）と、リセットスイッチ４４からのリセット信号と、操作レバー装置２４の操作を検出する操作検出センサ２４Ａからの操作レバー信号とがそれぞれ入力される。

コントローラ４５の出力側には、アンロード弁２７の電磁パイロット部２７Ａ、電磁比例減圧弁３８の電磁比例パイロット部３８Ａおよび報知装置としての表示モニタ４３が接続されている。コントローラ４５からは、前述のようにアンロード弁２７を切換制御する信号と、給排制御弁３４を切換制御するために電磁比例減圧弁３８でパイロット圧を可変に制御する信号と、アキュムレータ２９の劣化状態をオペレータに報知するための画像を表示モニタ４３で表示させる信号とが出力される。

図６に示すように、コントローラ４５のアキュムレータ劣化判定処理部４７は、リセットスイッチ４４からのリセット信号によりアキュムレータ２９の使用し始めからの経過時間ｔｘを計測する経過時間計測部４７Ａ（図８中のステップ１１参照）と、蓄圧側圧力センサ３９からの検出信号によりアキュムレータ２９の作動回数、即ちリセット後のブーム下げ回数Ｎを計測（カウント）する作動回数計測部４７Ｂ（図８中のステップ１５参照）と、前記経過時間計測部４７Ａ、蓄圧側圧力センサ３９および温度センサ４０からの出力に基づいてアキュムレータ２９の推定ガス透過量Ｑloss（後述の数１式参照）を推定演算するガス透過量推定部４７Ｃ（図８中のステップ１６参照）と、蓄圧側圧力センサ３９からの検出信号により、アキュムレータ２９がタンク圧の状態から蓄圧を開始する場合に、アキュムレータ２９の圧力の立ち上がり方（圧力上昇率）からアキュムレータ２９の気体室２９Ｂの推定封入ガス圧Ｐgsを推定演算する封入ガス圧推定部４７Ｄ（図８中のステップ１７参照）と、前記経過時間計測部４７Ａ、前記作動回数計測部４７Ｂ、前記ガス透過量推定部４７Ｃ、前記封入ガス圧推定部４７Ｄからの出力のうち、少なくとも一の出力に基づいてアキュムレータ２９の劣化状況を判定し、判定結果を出力するアキュムレータ劣化判定部４７Ｅ（図８中のステップ１２〜１３参照）と、を有している。

コントローラ４５の弁制御部４６は、アキュムレータ２９に蓄圧された圧油を、メイン油圧回路１１Ａ（メイン吐出管路１５）とパイロット油圧回路１１Ｂ（パイロット吐出管路２１）とのうちのいずれの油圧回路に供給するか否かを判定すると共に、この判定結果に応じて給排制御弁３４を電磁比例減圧弁３８を介して制御する。この場合、コントローラ４５は、蓄圧側圧力センサ３９により検出されるアキュムレータ圧力Ｐａ（図１０参照）と、ポンプ側圧力センサ４２によって検出されるメイン吐出管路１５のメイン圧とに応じて、給排制御弁３４を電磁比例減圧弁３８を介して制御する。また、併せて、コントローラ４５の弁制御部４６は、蓄圧側圧力センサ３９により検出されるアキュムレータ２９の圧力に応じて、アンロード弁２７を切換制御する。

コントローラ４５は、例えばフラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび／またはＥＥＰＲＯＭ等からなるメモリ４５Ａを有している。このメモリ４５Ａには、電磁比例減圧弁３８（給排制御弁３４）およびアンロード弁２７の制御処理に用いるプログラム（例えば、図７に示す制御処理を行うためのプログラム）と、アキュムレータ２９の劣化状態を判定する処理プログラム（図８参照）と、アキュムレータ２９の圧力を比較判定するため予め設定された第１の設定圧Ｐs1および第２の設定圧Ｐs2（Ｐs1＞Ｐs2）等とが格納されている。

ここで、第１の設定圧Ｐs1は、アキュムレータ２９の油室２９Ａから圧油をメイン油圧回路１１Ａ（メイン吐出管路１５）に供給するか、またはパイロット油圧回路１１Ｂ（パイロット吐出管路２１）に供給するかを判定するための判断基準となる圧力である。即ち、第１の設定圧Ｐs1は、アキュムレータ２９からの圧油をメイン油圧回路１１Ａとパイロット油圧回路１１Ｂとのいずれかで効率的に利用できるように、予め実験、計算、シミュレーション等により求められる圧力である。これにより、第１の設定圧Ｐs1は、パイロット吐出管路２１内のパイロット圧（即ち、低圧リリーフ弁２６による低圧設定値Ｐs0）よりも少し高い（例えば、０．５〜１ＭＰａ程度高い）圧力に設定することができる。

また、第２の設定圧Ｐs2は、アンロード弁２７を閉弁位置から開弁位置に切換えるための判断基準となる圧力である。即ち、第２の設定圧Ｐs2は、アキュムレータ２９から操作レバー装置２４にパイロット圧油（１次圧）を供給することができ、かつパイロット油圧ポンプ２０の回転負荷（出力）を低減できるときにアンロード弁２７を開弁位置に切換えるために、予め実験、計算、シミュレーション等により求められる圧力である。これにより、第２の設定圧Ｐs2は、パイロット吐出管路２１内のパイロット圧（即ち、低圧リリーフ弁２６による低圧設定値Ｐs0）よりも少し低い（例えば、０．５ＭＰａ程度低い）圧力に設定することができる。

コントローラ４５は、アキュムレータ２９の圧力（アキュムレータ圧力Ｐａ）が第１の設定圧Ｐs1よりも高い場合に、アキュムレータ２９からの圧油をメイン油圧回路１１Ａ（メイン吐出管路１５）に供給するように給排制御弁３４を制御する。即ち、コントローラ４５は、蓄圧側圧力センサ３９により検出されたアキュムレータ圧力Ｐａが第１の設定圧Ｐs1よりも高いときに、電磁比例減圧弁３８を図５に示すように減圧位置（ｂ）に切換え、給排制御弁３４の油圧パイロット部３４Ｂを作動油タンク１４に連通させる。このため、給排制御弁３４は、ばね３４Ａによってメイン側位置（Ｅ）に切換えられ、アキュムレータ２９からの圧油をメイン吐出管路１５に供給する。

また、コントローラ４５は、アキュムレータ圧力Ｐａが第１の設定圧Ｐs1よりも低い場合に、アキュムレータ２９からの圧油をパイロット油圧回路１１Ｂ（パイロット吐出管路２１）に供給するように給排制御弁３４を制御する。即ち、コントローラ４５は、蓄圧側圧力センサ３９により検出されたアキュムレータ２９の圧力Ｐａが第１の設定圧Ｐs1よりも低いときに、電磁比例減圧弁３８を図３に示すように連通位置（ａ）とし、給排制御弁３４の油圧パイロット部３４Ｂをパイロット回生管路３７（パイロット１次圧供給路）に連通させる。このため、給排制御弁３４は、ばね３４Ａに抗してパイロット側位置（Ｆ）に切換えられ、アキュムレータ２９からの圧油をパイロット回生管路３７、パイロット吐出管路２１に（または、必要に応じてパイロット吐出管路２１の圧油をアキュムレータ２９に）供給する。

このように、アキュムレータ２９からの圧油をパイロット吐出管路２１に供給しているときに、コントローラ４５は、アンロード弁２７を開弁位置に切換える信号を出力する。即ち、コントローラ４５は、アキュムレータ２９の圧力Ｐａが第１の設定圧Ｐs1よりも低く、かつ第２の設定圧Ｐs2よりも高いときに、アンロード弁２７を開弁させる制御を行い、操作レバー装置２４に供給すべきパイロット圧油を、パイロット回生管路３７からの圧油（即ち、アキュムレータ２９からの圧油）で賄うようにする。これにより、エンジン１２によるパイロット油圧ポンプ２０の回転負荷を低減させることができ、エンジン１２の燃料消費量を抑制することができる。

図９に示す特性線４８は、油室２９Ａのアキュムレータ圧力Ｐａがタンク圧状態から立ち上がるとき（圧力上昇するとき）の圧力特性を表している。アキュムレータ２９の気体室２９Ｂに封入されているガスの初期圧力がＰgsの場合に、油室２９Ａのアキュムレータ圧力Ｐａは、ガスの初期圧力Ｐgsを超えるまで時刻ｔ０で急上昇し、時刻ｔ１以降は油室２９Ａが拡張され、気体室２９Ｂが圧縮されることにより、特性線部４８Ａのように漸増する。アキュムレータ２９の油室２９Ａは、その圧力が気体室２９Ｂに封入されているガスの圧力を超えるまでは、その状態を維持し、それ以上になるとピストン型アキュムレータの場合はピストンがストロークし、プラダ型アキュムレータの場合はプラダが縮むことになる。

このため、油室２９Ａのアキュムレータ圧力Ｐａがタンク圧から立ち上がるときの圧力特性は、図９に示す特性線４８のように、気体室２９Ｂに封入されているガスの初期圧力Ｐgsと等しくなるまでは、アキュムレータ２９の油室２９Ａの容積が変化しないことから、その圧力Ｐａは気体室２９Ｂ内のガスの圧縮性により急峻に上昇し、初期圧力Ｐgsを超えると、アキュムレータ２９の油室２９Ａと気体室２９Ｂの容積が変化し始めるので、その圧力Ｐａの上昇は特性線部４８Ａのように緩やかになる。

図９の下側に示す特性線４９は、アキュムレータ圧力Ｐａの変化割合（圧力Ｐａの微分値）を表している。横軸の時間は、例えば図４に示すように、回収制御弁３１が開弁位置に切換わると共に、給排制御弁３４が遮断位置（Ｄ）に切換わった時刻をｔ０とし、アキュムレータ圧力Ｐａが初期圧力Ｐgsに到達する時刻をｔ1とすると、アキュムレータ圧力Ｐａの変化割合は、時刻ｔ1付近でピーク値となり、その後急激に低下する。このため、アキュムレータ圧力Ｐａの変化割合がピーク値となった時刻ｔ１のアキュムレータ圧力Ｐａが初期圧力Ｐgsであり、この圧力は、図８のステップ１７に示す推定封入ガス圧Ｐgsとして求めることができる。

図１０に示す特性線５０は、ブーム下げ操作時におけるパイロット圧力Ｐｄの特性を表し、特性線５１はアキュムレータ圧力Ｐａの特性を表している。時刻ｔ２で操作レバー装置２４をブーム下げ側に傾転操作し始めると、縮小側パイロット管路２５Ｂおよび分岐パイロット管路２５Ｂ１には、特性線５０のようにブーム下げ操作時のパイロット圧力Ｐｄが発生する。操作レバー装置２４によるブーム下げ操作は、時刻ｔ２〜ｔ３にわたって行われている。パイロット圧力Ｐｄは、低圧リリーフ弁２６の低圧設定値Ｐs0まで昇圧される。

このとき、方向制御弁２２は、図４に示す如く中立位置（Ａ）からブーム下げ側の切換位置（Ｃ）に切換わり、メイン油圧ポンプ１３からの圧油がロッド側管路１８を介して油圧シリンダ５Ｄのロッド側油室５Ｄ５に供給される。油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４からの戻り油（圧油）は、ボトム側管路１７、パイロットチェック弁１９、回収管路３０、回収制御弁３１および回収チェック弁３２を介してアキュムレータ２９の油室２９Ａに回収（蓄圧）される。

このため、油室２９Ａのアキュムレータ圧力Ｐａは、図１０に示す特性線５１の如く、時刻ｔ２以降に昇圧され、時刻ｔ３でブーム下げ操作時のパイロット圧力Ｐｄが低下した後にも、アキュムレータ圧力Ｐａは高い圧力状態（即ち、アキュムレータ２９は蓄圧状態）を保つ。ここで、図１０に示す圧力閾値Ｐthは、ブーム下げ回数Ｎをカウントするときの閾値であり、アキュムレータ圧力Ｐａが時刻ｔ４以降に予め設定された圧力閾値Ｐth以上に上昇すると、その度毎にブーム下げ回数Ｎは、「Ｎ←Ｎ＋１」として「１」ずつ歩進される。

この圧力閾値Ｐthは、アンロード弁２７を閉弁位置から開弁位置に切換えるための判断基準となる圧力（第２の設定圧Ｐs2）よりも高い圧力に設定されている。このため、図３に示すように、給排制御弁３４がパイロット側位置（Ｆ）に切換えられ、アキュムレータ２９の油室２９Ａとパイロット回生管路３７とが給排制御弁３４を介して接続されている状態では、アキュムレータ２９の油室２９Ａの圧力（アキュムレータ圧力Ｐａ）は、パイロット回生管路３７に接続された低圧リリーフ弁２６の低圧設定値Ｐs0以上にはならず、ブーム下げ回数Ｎはカウントされず増加しない。

本実施の形態による油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

図２は、エンジン１２の始動前の状態を示し、油圧回路１１のメイン油圧回路１１Ａ、パイロット油圧回路１１Ｂおよび回収油圧回路１１Ｃは、停止状態にある。

この場合、エンジン１２が停止し、メイン油圧ポンプ１３およびパイロット油圧ポンプ２０も停止しているため、パイロット回生管路３７の圧力はタンク圧となっており、伸長側パイロット管路２５Ａと縮小側パイロット管路２５Ｂのパイロット圧もタンク圧となっている。パイロット回生管路３７の圧力がタンク圧であるので、電磁比例減圧弁３８の出力もタンク圧となり、給排制御弁３４はばね３４Ａによってメイン側位置（Ｅ）に保たれる。

このように、給排制御弁３４はメイン側位置（Ｅ）であるので、アキュムレータ２９の油室２９Ａが接続されている圧油給排管路３３は、メインチェック弁３６、メイン回生管路３５を介してメイン油圧ポンプ１３のメイン吐出管路１５に接続されるが、このメイン吐出管路１５は、エンジン１２が停止してタンク圧となっているので、アキュムレータ２９の油室２９Ａが接続されている圧油給排管路３３もタンク圧と等しくなっている。また、パイロットチェック弁１９は閉弁状態にあり、回収制御弁３１も閉弁位置に保たれる。

次に、図３はエンジン１２を稼働させ、操作レバー装置２４等の全てが中立位置にある状態を示している。

この場合、キャブ７に搭乗したオペレータがエンジン１２を始動させると、エンジン１２によってメイン油圧ポンプ１３およびパイロット油圧ポンプ２０が駆動される。メイン油圧ポンプ１３からメイン吐出管路１５に吐出された圧油は、高圧リリーフ弁２３により最高圧が制御され、メイン吐出管路１５の圧力は高圧リリーフ弁２３で設定される圧力に保たれる。パイロット油圧ポンプ２０からパイロット吐出管路２１に吐出されたパイロット圧油は、低圧リリーフ弁２６により最高圧が制御され、パイロット吐出管路２１、パイロット回生管路３７の圧力は低圧リリーフ弁２６で設定される圧力に保たれる。

ここで、アンロード弁２７と電磁比例減圧弁３８は、図６に示すコントローラ４５の弁制御部４６により図７の制御処理に従って制御される。コントローラ４５の弁制御部４６から出力される制御信号の電流値が零のとき、電磁比例減圧弁３８は図３に示す如く連通位置（ａ）となる。このため、電磁比例減圧弁３８は、例えばパイロット油圧ポンプ２０からパイロット吐出管路２１、パイロット回生管路３７（パイロット１次圧供給路）を介して供給されるパイロット圧油の圧力を減圧することなく、給排制御弁３４の油圧パイロット部３４Ｂに供給する。これにより、給排制御弁３４は、このときのパイロット圧に従ってメイン側位置（Ｅ）からパイロット側位置（Ｆ）に切換操作される。

図３に示すように、アンロード弁２７が閉弁位置にある間、パイロット油圧ポンプ２０から吐出された圧油は、パイロット吐出管路２１、チェック弁２８、パイロット回生管路３７、給排制御弁３４および圧油給排管路３３を介してアキュムレータ２９の油室２９Ａに導かれる。アキュムレータ２９の油室２９Ａにパイロット油圧ポンプ２０から吐出された圧油が蓄圧（回収）されていくと、次第にアキュムレータ２９の油室２９Ａに接続される油路（即ち、圧油給排管路３３、パイロット回生管路３７、パイロット吐出管路２１）の圧力が上昇する。

油室２９Ａのアキュムレータ圧力Ｐａが第２の設定圧Ｐs2よりも高くなると、例えば図７のステップ８で、「Ｐａ＞Ｐs2」と判定し、次のステップ９では電磁比例減圧弁３８より給排制御弁３４をパイロット側位置（Ｆ）に保ったまま、アンロード弁２７を閉弁位置から開弁位置に切換える。アンロード弁２７が開弁すると、パイロット油圧ポンプ２０から吐出された圧油は、アンロード弁２７を介して作動油タンク１４に放出される。

このとき、給排制御弁３４がパイロット側位置（Ｆ）にあり、パイロット回生管路３７とアキュムレータ２９の油室２９Ａが給排制御弁３４を介して接続されている状態であるので、アキュムレータ２９の油室２９Ａに蓄圧された圧油が、給排制御弁３４、パイロット回生管路３７を介して操作レバー装置２４に供給される。このため、操作レバー装置２４に供給すべきパイロット圧油を、パイロット回生管路３７からの圧油（即ち、アキュムレータ２９からの圧油）で賄うことができる。これにより、エンジン１２によるパイロット油圧ポンプ２０の回転負荷を低減させ、エンジン１２の燃料消費量を抑制することができる。なお、アンロード弁２７が開弁している間は、チェック弁２８の働きにより、パイロット回生管路３７の圧油がパイロット吐出管路２１およびパイロット油圧ポンプ２０側に逆流することはない。

また、操作レバー装置２４を含めた全ての操作レバー装置が中立の場合でも、パイロット回生管路３７に接続された操作レバー装置２４の減圧弁や、電磁比例減圧弁３８等からのリークによって、パイロット回生管路３７から圧油が作動油タンク１４に少しずつ漏れるので、パイロット回生管路３７の圧力は徐々に低下していく。このため、アキュムレータ２９の油室２９Ａが接続される圧油給排管路３３、パイロット回生管路３７の圧力が第２の設定圧Ｐs2よりも小さくなると、例えば図７のステップ１０の処理によりアンロード弁２７が閉弁され、パイロット回生管路３７の圧力は、パイロット油圧ポンプ２０から供給されるパイロット圧油により上昇してく。

このように、全ての操作レバー装置が中立の場合には、パイロット回生管路３７の圧力は、アンロード弁２７が開，閉弁を繰返すことにより第２の設定圧Ｐs2に保たれる。このとき、第２の設定圧Ｐs2は、パイロット回生管路３７に接続された低圧リリーフ弁２６の開弁圧（低圧設定値Ｐs0）よりも、図１０に示す如く低い圧力に設定しているので、低圧リリーフ弁２６が作動することはない。

次に、図４はエンジン１２を稼働させた状態で、ブーム下げ操作を行う場合を示している。

この場合、エンジン１２の稼働状態で、メイン油圧ポンプ１３およびパイロット油圧ポンプ２０から吐出された圧油は、キャブ７内に設けられた走行用操作装置および作業用操作装置（操作レバー装置２４）のレバー操作、ペダル操作に応じて、走行油圧モータ、旋回油圧モータ、作業装置５のブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆに向けて吐出する。そこで、操作レバー装置２４によりブーム下げ操作を行った場合を考える。

前述したように、全ての操作レバー装置が中立の場合には、パイロット回生管路３７、およびアキュムレータ２９の油室２９Ａの圧力は第２の設定圧ＰS2に保たれている。この状態で、操作レバー装置２４によりブーム下げ操作を行うと、縮小側パイロット管路２５Ｂのパイロット圧が方向制御弁２２の油圧パイロット部２２Ｂに供給され、方向制御弁２２はブーム下げ操作側の切換位置（Ｃ）に切換えられる。このため、エンジン１２の稼働によってメイン油圧ポンプ１３から吐出された圧油は、メイン吐出管路１５、方向制御弁２２を介してロッド側管路１８に供給され、油圧シリンダ５Ｄを縮み方向にストロークさせる。

このとき、分岐パイロット管路２５Ｂ１からのパイロット圧（図１０に示すブーム下げ操作時のパイロット圧力Ｐｄ）は、パイロットチェック弁１９と回収制御弁３１にも導かれ、パイロットチェック弁１９を強制開弁させると共に、回収制御弁３１を開弁位置に切換える。このため、油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４からの戻り油は、パイロットチェック弁１９を介して、ボトム側管路１７に導かれ、その一部は方向制御弁２２の絞り２２Ｃおよび戻り管路１６を介して作動油タンク１４に排出される。しかし、残りの大部分の戻り油（圧油）は回収制御弁３１、回収チェック弁３２を介してアキュムレータ２９の油室２９Ａが接続される圧油給排管路３３に導かれる。

ここで、コントローラ４５の弁制御部４６は、電磁比例減圧弁３８の電磁比例パイロット部３８Ａに制御信号を出力し、電磁比例減圧弁３８を連通位置（ａ）と減圧位置（ｂ）との間で電磁比例的に切換制御する。このため、電磁比例減圧弁３８は、パイロット回生管路３７（パイロット１次圧供給路）からのパイロット圧を例えば中間圧まで減圧し、このパイロット圧を給排制御弁３４の油圧パイロット部３４Ｂに供給する。これにより、給排制御弁３４は、この中間圧のパイロット圧に従って中間の遮断位置（Ｄ）に切換操作される。図７に示すステップ１では、ブーム下げ操作が「ＹＥＳ」と判定されると、ステップ２に移って給排制御弁３４が中間の遮断位置（Ｄ）になるように、電磁比例減圧弁３８が制御される。

このため、圧油給排管路３３は、給排制御弁３４によってメイン回生管路３５とパイロット回生管路３７の両方に対して遮断され、前述した大部分の戻り油（圧油）は、アキュムレータ２９の油室２９Ａに導かれる。油室２９Ａのアキュムレータ圧力Ｐａは、油圧シリンダ５Ｄ（ボトム側油室５Ｄ４）からの戻り油により、図１０に示すようにブーム下げ操作を行っている時刻ｔ２〜ｔ３の間、特性線５１の如く上昇し、アキュムレータ２９は、このときの圧油を回収（蓄圧）する。このとき、例えば、ブーム５Ａの自重等によって加わる油圧シリンダ５Ｄを縮小させる力を利用して、油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４の圧油をアキュムレータ２９に蓄圧（チャージ）することができる。

次に、図５はエンジン１２を稼働させた状態で、ブーム上げ操作を行う場合を示している。

ここで、操作レバー装置２４によりブーム上げ操作を行った場合、伸長側パイロット管路２５Ａからのパイロット圧が方向制御弁２２の油圧パイロット部２２Ａに供給され、方向制御弁２２はブーム上げ操作側の切換位置（Ｂ）に切換えられる。このため、エンジン１２の稼働によってメイン油圧ポンプ１３から吐出された圧油は、メイン吐出管路１５、方向制御弁２２を介してボトム側管路１７からボトム側油室５Ｄ４に供給され、油圧シリンダ５Ｄを伸び方向にストロークさせる。

このとき、油圧シリンダ５Ｄのロッド側油室５Ｄ５からの戻り油は、ロッド側管路１８、方向制御弁２２および戻り管路１６を介して作動油タンク１４に排出される。しかし、この場合、メイン回生管路３５は、給排制御弁３４がメイン側位置（Ｅ）となって圧油給排管路３３（即ち、アキュムレータ２９の油室２９Ａ）に接続されると、アキュムレータ２９の油室２９Ａをメイン吐出管路１５に連通させる。これにより、アキュムレータ２９に一旦は回収（蓄圧）されていた圧油を、メイン回生管路３５からメイン吐出管路１５へと回生させるように流通させ、このときの回生油をメイン油圧ポンプ１３からメイン吐出管路１５に吐出される圧油と合流させる。

図５に示すブーム上げ操作時には、コントローラ４５の弁制御部４６から電磁比例減圧弁３８の電磁比例パイロット部３８Ａに制御信号を出力し、その電流値を大きくすることにより、電磁比例減圧弁３８を減圧位置（ｂ）に切換える。これによって、給排制御弁３４は、油圧パイロット部３４Ｂが電磁比例減圧弁３８を介して作動油タンク１４に連通され、給排制御弁３４はばね３４Ａによりメイン側位置（Ｅ）に切換えられる。このため、アキュムレータ２９の油室２９Ａとメイン回生管路３５、メイン吐出管路１５とが接続され、アキュムレータ２９の圧油が、例えば切換位置（Ｂ）の方向制御弁２２を介して油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４に供給される。

この結果、操作レバー装置２４のフル操作時には、メイン油圧ポンプ１３からメイン吐出管路１５に吐出される圧油とメイン回生管路３５からの回生油とを合流させ、方向制御弁２２、ボトム側管路１７を介して油圧シリンダ５Ｄのボトム側油室５Ｄ４に供給する圧油の流量を増加できると共に、油圧シリンダ５Ｄの伸長速度を増速することができる。これにより、アキュムレータ２９内の圧油をメイン回生管路３５からメイン吐出管路１５に放出して油圧シリンダ５Ｄの伸長動作を補助することができ、メイン油圧ポンプ１３の負荷を軽減してエンジン１２の燃料消費量を抑制することができる。

次に、コントローラ４５の弁制御部４６による電磁比例減圧弁３８（給排制御弁３４）とアンロード弁２７との制御処理について、図７を参照して説明する。

まず、エンジン１２の始動によって処理動作がスタートとすると、ステップ１でブーム下げ操作を行っているか否かを判定する。これは、操作検出センサ２４Ａにより検出される操作レバー装置２４の操作レバー信号により、方向制御弁２２が切換位置（Ｃ）に切換えられるように、ブーム下げ操作が行われているか否かを判定する。

ステップ１で「ＹＥＳ」と判定するときには、次のステップ２で、給排制御弁３４を図４に示す遮断位置（Ｄ）に切換えるように、電磁比例減圧弁３８を連通位置（ａ）と減圧位置（ｂ）との間で電磁比例的に切換制御する。これにより、給排制御弁３４は、中間の遮断位置（Ｄ）になるように電磁比例減圧弁３８を介して制御される。また、アンロード弁２７は、図４に示すように閉弁位置に保持される。そして、次のステップ３でリターンし、ステップ１以降の処理を繰返すようにする。

一方、ステップ１で「ＮＯ」と判定するときには、次のステップ４で、油室２９Ａのアキュムレータ圧力Ｐａが第１の設定圧Ｐs1よりも大きいか否かを判定する。第１の設定圧Ｐs1は、パイロット吐出管路２１内のパイロット圧（即ち、低圧リリーフ弁２６による低圧設定値Ｐs0）よりも少し高い圧力に設定されている。アキュムレータ圧力Ｐａが第１の設定圧Ｐs1よりも高い場合は、アキュムレータ２９の圧油をパイロット油圧回路１１Ｂ（パイロット吐出管路２１側）に戻したとしても、低圧リリーフ弁２６が開弁されて圧油が排出され、給排制御弁３４での圧力損失もあり、エネルギ（圧油）を有効に使えない可能性がある。

そこで、ステップ４で「ＹＥＳ」と判定するときには、アキュムレータ２９の圧油をメイン油圧回路１１Ａ（メイン吐出管路１５）側で回生させるため、ステップ５に移って、ブーム下げ以外の操作レバー信号が出力されているか否かを、操作検出センサ２４Ａからの検出信号により判定する。ステップ５で「ＹＥＳ」と判定するときには、次のステップ６で、アキュムレータ圧力Ｐａがメイン圧（即ち、メイン油圧ポンプ１３の吐出圧）よりも大きいか否かを判定する。このとき、メイン圧はポンプ側圧力センサ４２によって検出され、アキュムレータ圧力Ｐａは蓄圧側圧力センサ３９によって検出される。

ステップ６で「ＹＥＳ」と判定するときには、次のステップ７で、給排制御弁３４を図５に示すメイン側位置（Ｅ）に切換えるように、電磁比例減圧弁３８を減圧位置（ｂ）へと切換制御する。これにより、給排制御弁３４は、メイン側位置（Ｅ）になるように電磁比例減圧弁３８を介して制御され、アキュムレータ２９に蓄圧されている圧油を、メイン回生管路３５からメイン吐出管路１５へと回生させるように流通させ、このときの回生油をメイン油圧ポンプ１３からメイン吐出管路１５に吐出される圧油と合流させる。また、アンロード弁２７は、図５に示すように閉弁位置に保持される。

一方、ステップ５とステップ６で「ＮＯ」と判定するときには、ステップ２に移って、給排制御弁３４を前述の如く遮断位置（Ｄ）とし、アンロード弁２７は閉弁位置に保持する。そして、この場合もステップ３でリターンし、ステップ１以降の処理を繰返すようにする。

一方、前記ステップ４で「ＮＯ」と判定したときには、アキュムレータ２９の圧力（アキュムレータ圧力Ｐａ）が第１の設定圧Ｐs1以下となっているので、アキュムレータ２９の圧油をパイロット油圧回路１１Ｂ（パイロット吐出管路２１側）に戻した場合に、エネルギ（圧油）をパイロット油圧回路１１Ｂ側で有効に使えると判断できる。そこで、次のステップ８では、アキュムレータ圧力Ｐａが第２の設定圧Ｐs2よりも大きいか否かを判定する。第２の設定圧Ｐs2は、パイロット吐出管路２１内のパイロット圧（低圧リリーフ弁２６による低圧設定値Ｐs0）よりも少し低い圧力に設定されている。

ステップ８で「ＹＥＳ」と判定したときには、アキュムレータ圧力Ｐａが第２の設定圧Ｐs2よりも高く、第１の設定圧Ｐs1以下となっているので、次のステップ９で給排制御弁３４をパイロット側位置（Ｆ）に切換えるため、図３に示す如く、電磁比例減圧弁３８を連通位置（ａ）とし、例えばパイロット油圧ポンプ２０からパイロット吐出管路２１、パイロット回生管路３７を介して供給されるパイロット圧油の圧力を減圧することなく、給排制御弁３４の油圧パイロット部３４Ｂに供給する。これにより、給排制御弁３４は、このときのパイロット圧に従ってパイロット側位置（Ｆ）に切換操作される。

また、ステップ９ではアンロード弁２７を開弁位置に切換える。このため、パイロット油圧ポンプ２０からのパイロット圧油がアンロード弁２７を介して作動油タンク１４に排出されることにより、パイロット油圧ポンプ２０の負荷を抑えることができ、エンジン１２の燃費を低減することができる。しかも、操作レバー装置２４の傾転操作時には、アキュムレータ２９からの圧油をパイロット側位置（Ｆ）の給排制御弁３４およびパイロット回生管路３７を介して操作レバー装置２４に供給できる。これにより、操作レバー装置２４は、レバー操作時にパイロット管路２５Ａまたは２５Ｂを介して方向制御弁２２にパイロット圧（２次圧）を供給できる。これにより、アンロード弁２７の開弁時にも、方向制御弁２２の切換位置が切換えられ、オペレータの望むブーム操作が可能となる。

一方、ステップ８で「ＮＯ」と判定したときには、アキュムレータ圧力Ｐａが第２の設定圧Ｐs2以下となっているので、次のステップ１０で給排制御弁３４をパイロット側位置（Ｆ）に電磁比例減圧弁３８を介して切換え、アンロード弁２７は閉弁位置に戻す。これにより、パイロット油圧ポンプ２０からのパイロット圧油は、チェック弁２８および給排制御弁３４、パイロット回生管路３７を介してアキュムレータ２９に供給される。また、パイロット油圧ポンプ２０からのパイロット圧油は、操作レバー装置２４側にも供給される。

これにより、操作レバー装置２４に必要な圧油を確保でき、かつ、アキュムレータ２９の蓄圧（チャージ）を行うことができる。パイロット油圧ポンプ２０の圧油によるアキュムレータ２９の蓄圧（チャージ）は、例えば、低圧リリーフ弁２６の開弁圧（低圧設定値Ｐs0）よりも少し低い圧力（第２の設定圧Ｐs2）まで行われる。これにより、低圧リリーフ弁２６から圧油が逃げる（エネルギを捨てる）ことを抑制できる。その後は、ステップ３でリターンし、ステップ１以降の処理を続行する。

次に、コントローラ４５のアキュムレータ劣化判定処理部４７による処理について、図８を参照して説明する。

まず、エンジン１２の始動によって処理動作がスタートとすると、ステップ１１において、リセットスイッチ４４が操作された後の経過時間ｔｘが予め設定された時間ｔRP（即ち、アキュムレータ２９の交換時期）よりも短い時間か否かを判定する。ステップ１１で「ＮＯ」と判定した場合は、アキュムレータ２９を交換した後の経過時間ｔｘが交換時期に達しているので、次のステップ１２でアキュムレータ２９の劣化判定を行う。次のステップ１３では、表示モニタ４３にアキュムレータ劣化警告を表示させる。その後は、例えばアキュムレータ２９の交換を行うことにより、ステップ１４でリターンし、ステップ１１以降の処理を続行する。

ステップ１１で「ＹＥＳ」と判定した場合は、アキュムレータ２９が交換時期には達していないので、次のステップ１５では、リセットスイッチ４４が操作された後に、ブーム下げ回数Ｎが予め設定された回数ＮRPよりも小さいか否かを判定する。ここで、ブーム下げ回数Ｎは、図１０に示すように、アキュムレータ圧力Ｐａが圧力閾値Ｐth以上に上昇する度毎に、「Ｎ←Ｎ＋１」として「１」ずつ歩進される。換言すれば、ブーム５Ａの下げ操作が実質的に行われる度毎に、ブーム下げ回数Ｎは、「Ｎ←Ｎ＋１」としてカウントされる。

例えば、図３に示すように、給排制御弁３４がパイロット側位置（Ｆ）にあって、アキュムレータ２９の油室２９Ａとパイロット回生管路３７とが給排制御弁３４を介して接続されている状態では、アキュムレータ２９の油室２９Ａの圧力はパイロット回生管路３７に接続された低圧リリーフ弁２６の開弁圧（低圧設定値Ｐs0）以上にはならない。この場合、ブーム５Ａの下げ操作は行われていないと判断することができ、このために、ブーム下げ回数Ｎはカウントされず増加しない。

ステップ１５で「ＮＯ」と判定されるときには、ブーム５Ａの下げ操作が多数回（閾値としての回数ＮRP）にわたって繰返され、アキュムレータ２９は、圧油の回収（蓄圧）と放出（回生）を多数回繰返すことにより交換時期に達していると判断できる。そこで、この場合もステップ１２でアキュムレータ２９の劣化判定を行い、ステップ１３では表示モニタ４３にアキュムレータ劣化警告を表示させる。

ステップ１５で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ブーム下げ回数Ｎが予め設定された回数ＮRP（アキュムレータ２９の交換時期）には達していないので、次のステップ１６では、アキュムレータ２９の気体室２９Ｂに封入されている加圧ガスが油室２９Ａ側に透過している透過量を推定演算すると共に、この推定ガス透過量Ｑlossが、予め定められた閾値となる透過ガス量ＱRPよりも小さいか否かを判定する。この場合、推定ガス透過量Ｑlossは、下記の数１式により演算して求められる。

ここで、前記数１式の推定ガス透過量Ｑlossは、前記ステップ１１で求めた経過時間ｔｘ、アキュムレータ圧力Ｐａの平均値Ｐav、作動流体の平均温度Ｔav、予め決められた係数Ｋlossを互いに乗算（掛け算）することにより求められる。この場合、アキュムレータ圧力Ｐａの平均値Ｐavと、作動流体の平均温度Ｔavとは、経過時間ｔｘ全体にわたる平均値として算出される。作動流体の温度は、アキュムレータ２９の油室２９Ａに連通する部位（例えば、圧油給排管路３３の途中）に設けられた温度検出装置としての温度センサ４０により検出される圧油の温度である。

ステップ１６で「ＮＯ」と判定されるときには、前記数１式による推定ガス透過量Ｑlossが、閾値となる透過ガス量ＱRP以上となり、アキュムレータ２９の気体室２９Ｂから油室２９Ａ側に、例えばシール部材（図示せず）等を介して透過するガス透過量が閾値を超えている。特に、アキュムレータ２９の温度が高くなると、前記シール部材を介したガスの透過量は増えることがある。このような場合も、ステップ１６で「ＮＯ」と判定すると、次のステップ１２でアキュムレータ２９の劣化判定を行い、ステップ１３では表示モニタ４３にアキュムレータ劣化警告を表示させる。

ステップ１６で「ＹＥＳ」と判定した場合は、推定ガス透過量Ｑlossが閾値となる透過ガス量ＱRPには達していないので、次のステップ１７では、アキュムレータ２９の気体室２９Ｂに封入されているガスの推定封入ガス圧Ｐgsが、予め設定された圧力閾値ＰgsRPよりも高い圧力か否かを判定する。推定封入ガス圧Ｐgsは、アキュムレータ２９に圧油を蓄圧し始めたときの立上り特性（図９中の特性線４９）から特性線４８で示すアキュムレータ圧力Ｐａの初期圧力Ｐgsに等しい圧力として求められる。

ステップ１７で「ＮＯ」と判定されるときには、キュムレータ２９の推定封入ガス圧Ｐgsが、予め設定された圧力閾値ＰgsRP以下まで低下し、アキュムレータ２９の気体室２９Ｂに封入された加圧ガスの圧力が閾値以下に低下している。このような場合も、ステップ１２でアキュムレータ２９の劣化判定を行い、ステップ１３では表示モニタ４３にアキュムレータ劣化警告を表示させる。また、ステップ１７で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ステップ１４でリターンし、ステップ１１以降の処理を続行する。

かくして、本実施の形態によれば、コントローラ４５が弁制御部４６とアキュムレータ劣化判定処理部４７とを有し、アキュムレータ劣化判定処理部４７は、リセットスイッチ４４からのリセット信号によりアキュムレータ２９の使用し始めからの経過時間ｔｘを計測する経過時間計測部４７Ａ（図８中のステップ１１参照）と、蓄圧側圧力センサ３９からの検出信号によりアキュムレータ２９の作動回数、即ちリセット後のブーム下げ回数Ｎを計測する作動回数計測部４７Ｂ（図８中のステップ１５参照）と、前記経過時間計測部４７Ａ、蓄圧側圧力センサ３９および温度センサ４０からの出力に基づいてアキュムレータ２９の推定ガス透過量Ｑlossを推定するガス透過量推定部４７Ｃ（図８中のステップ１６参照）と、蓄圧側圧力センサ３９からの検出信号により、アキュムレータ２９が蓄圧を開始する場合に、アキュムレータ２９の圧力の立ち上がり方（圧力上昇率）からアキュムレータ２９の気体室２９Ｂの推定封入ガス圧Ｐgsを求める封入ガス圧推定部４７Ｄ（図８中のステップ１７参照）と、前記経過時間計測部４７Ａ、前記作動回数計測部４７Ｂ、前記ガス透過量推定部４７Ｃ、前記封入ガス圧推定部４７Ｄからの出力のうち、少なくとも一の出力に基づいてアキュムレータ２９の劣化状況を判定し、判定結果を出力するアキュムレータ劣化判定部４７Ｅ（図８中のステップ１２〜１３参照）と、を備えている。

これにより、アキュムレータ２９を使用し始めてからの経過時間ｔｘや作動回数Ｎ、アキュムレータ２９の推定ガス透過量Ｑlossまたは推定封入ガス圧Ｐgsからアキュムレータ２９の劣化状況を判別できる。そして、アキュムレータ２９が実際に破損にいたる前にオペレータに劣化判定の結果を報知したり、必要に応じてアキュムレータ２９の交換を促すことができ、圧油エネルギ回収装置としての利便性、信頼性を向上することができる。

従って、本実施の形態によれば、アキュムレータ２９を使用してからの経過時間ｔｘ、作動回数Ｎ、平均圧力（アキュムレータ圧力Ｐａの平均値Ｐav）、平均温度（作動流体の平均温度Ｔav）等からアキュムレータ２９の劣化具合を推定することができる。この推定（判定）結果を、例えば表示モニタ４３および／または音声合成装置等の報知装置によりオペレータに知らせることができる。このため、オペレータはその性能劣化が著しくなる前にアキュムレータ２９の交換を実施することが可能となり、油圧シリンダ５Ｄを含めた油圧駆動装置の動作効率が低下するのを未然に防ぐことができる。

また、アキュムレータ２９の立上がり時の圧力特性から推定封入ガス圧Ｐgsを求め、封入ガス圧の低下を表示モニタ４３等でオペレータに知らせるので、オペレータはアキュムレータ２９内のシール部材からのガス透過により、封入ガス圧が低下するような破損形態に対しても、アキュムレータ２９の異常を正確に把握し、アキュムレータ２９の早期な交換を促すことができる。

なお、前記実施の形態では、アキュムレータ２９の圧油をメイン油圧回路１１Ａのメイン吐出管路１５側に戻す場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、アキュムレータ２９の圧油は、高圧のメイン油圧回路１１Ａに戻すのであればどこに戻してもよく、例えばアームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆ等の他の油圧アクチュエータに戻す構成とすることができる。また、圧油を回収する油圧アクチュエータについても、ブームシリンダ５Ｄに限らず、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆ等の他の油圧アクチュエータからの圧油をアキュムレータ２９に回収（蓄圧）する構成とすることができる。

また、前記実施の形態では、パイロット油圧ポンプ２０をエンジン１２で駆動する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばパイロット油圧ポンプを、メイン油圧ポンプとは別に電動モータ等で駆動する構成としてもよい。この場合は、アクチュエータからパイロット油圧回路に圧油が供給されているときに、電動モータの回転を減速または停止することができる。

また、前記実施の形態では、作業機械として、エンジン１２により駆動されるエンジン式の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、エンジンと電動モータにより駆動されるハイブリッド式の油圧ショベル、さらに、電動式の油圧ショベルに適用することができる。また、油圧ショベルに限らず、ホイールローダ、油圧クレーン、ブルドーザ等、各種の作業機械に広く適用することができる。

１ 油圧ショベル（作業機械）
５Ｄ ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
１１Ａ メイン油圧回路
１１Ｂ パイロット油圧回路
１３ メイン油圧ポンプ（メインポンプ）
２０ パイロット油圧ポンプ
２４ 操作レバー装置
２９ アキュムレータ
３１ 回収制御弁
３４ 給排制御弁
３５ メイン回生管路
３７ パイロット回生管路
３８ 電磁比例減圧弁
３９ 蓄圧側圧力センサ（圧力検出装置）
４０ 温度センサ（温度検出装置）
４３ 表示モニタ（報知装置）
４４ リセットスイッチ（リセット装置）
４５ コントローラ
４６ 弁制御部
４７ アキュムレータ劣化判定処理部
４７Ａ 経過時間計測部
４７Ｂ 作動回数計測部
４７Ｃ ガス透過量推定部
４７Ｄ 封入ガス圧推定部
４７Ｅ アキュムレータ劣化判定部

Claims (2)

1. 作業機械に搭載される原動機によって駆動され作動流体を圧油として供給するメインポンプと、前記メインポンプから供給される前記圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータからの戻り油を回収するアキュムレータとを備えた作業機械の圧油エネルギ回収装置において、
   前記アキュムレータの圧力を検出する圧力検出装置と、
   前記作動流体の温度を検出する温度検出装置と、
   前記アキュムレータを交換したときにリセットされるリセット装置と、
   前記圧力検出装置、前記温度検出装置および前記リセット装置からの信号が入力されるコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、
   前記リセット装置からの信号により前記アキュムレータの使用し始めからの時間を計測する経過時間計測部と、
   前記経過時間計測部、前記圧力検出装置および前記温度検出装置からの出力に基づいて前記アキュムレータのガス透過量を推定するガス透過量推定部と、
   前記ガス透過量推定部の出力に基づいて前記アキュムレータの劣化状況を判定し、判定結果を出力するアキュムレータ劣化判定部と、
   を有することを特徴とする作業機械の圧油エネルギ回収装置。
2. さらに、警告を行うための報知装置を備えており、
   前記コントローラは、前記アキュムレータ劣化判定部が前記アキュムレータの劣化を判定したときに前記報知装置を作動させることを特徴とする請求項１に記載の作業機械の圧油エネルギ回収装置。

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