JP2021032313A - ショベル - Google Patents

Abstract

【課題】一の油圧アクチュエータから流出する作動油が、より効率的に、他の油圧アクチュエータの駆動に利用されるようにすること。【解決手段】ショベル１００は、油圧ポンプとしてのメインポンプ１４の吐出口と作動油タンクとの間に配置され、作動油タンクに排出される作動油の流量を制御する弁としての制御弁１７７と、制御弁１７７の制御を、一の油圧アクチュエータ（例えばアームシリンダ８）を駆動する作動油を他の油圧アクチュエータ（例えばブームシリンダ７）から流入させるときの第１制御（回生時制御）と、一の油圧アクチュエータ（例えばアームシリンダ８）を駆動する作動油をメインポンプ１４から流入させるときの第２制御（通常制御）とで切り換える制御装置としてのコントローラ３０と、を備えている。【選択図】図２

Description

本開示は、掘削機としてのショベルに関する。

従来、ブーム下げ操作の際にブームシリンダのボトム側油室から流出する作動油をアームシリンダの駆動に利用できるようにする油圧回路を備えたショベルが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１３−５３４９８号公報

しかしながら、上述の油圧回路は、アーム操作レバーがフルレバー操作の場合よりも小さいレバー操作量で操作されているときには、すなわち、アームシリンダに対応する流量制御弁のストロークがストローク限に達していないときには、ブームシリンダのボトム側油室から流出する作動油を、アームシリンダの駆動に利用することなく、アームシリンダに対応する流量制御弁のＰＴポートを介して作動油タンクに排出してしまう。

上述の点に鑑み、一の油圧アクチュエータから流出する作動油が、より効率的に、他の油圧アクチュエータの駆動に利用されるようにすることが望ましい。

本発明の実施形態に係るショベルは、油圧ポンプの吐出口と作動油タンクとの間に配置され、前記作動油タンクに排出される作動油の流量を制御する弁と、前記弁の制御を、一の油圧アクチュエータを駆動する作動油を他の油圧アクチュエータから流入させるときの第１制御と、前記一の油圧アクチュエータを駆動する作動油を前記油圧ポンプから流入させるときの第２制御とで切り換える制御装置と、を備える。

上述のショベルは、一の油圧アクチュエータから流出する作動油が、より効率的に、他の油圧アクチュエータの駆動に利用されるようにすることができる。

本発明の実施形態に係るショベルの側面図である。 図１のショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す図である。 調整処理の一例のフローチャートである。 レバー操作量、ブリードオフ流量、及びアーム流量の時間的推移を示す図である。 図１のショベルに搭載される油圧システムの別の構成例を示す図である。

最初に、図１を参照して、本発明の実施形態に係る掘削機としてのショベル１００について説明する。図１はショベル１００の側面図である。本実施形態では、下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。下部走行体１は、走行用油圧モータ２Ｍによって駆動される。走行用油圧モータ２Ｍは、左側のクローラを駆動する左走行用油圧モータ２ＭＬ、及び、右側のクローラを駆動する右走行用油圧モータ２ＭＲ（図１では不可視）を含む。旋回機構２は、上部旋回体３に搭載されている旋回用油圧モータ２Ａによって駆動される。但し、旋回用油圧モータ２Ａは、電動アクチュエータとしての旋回用電動発電機であってもよい。

上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントＡＴを構成する。ブーム４はブームシリンダ７で駆動され、アーム５はアームシリンダ８で駆動され、バケット６はバケットシリンダ９で駆動される。

上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられ、且つ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。また、上部旋回体３には、コントローラ３０が取り付けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体３における、ブーム４が取り付けられている側を前側とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後側とする。

コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶装置等を備えたコンピュータで構成されている。そして、コントローラ３０は、様々な機能に対応するプログラムを不揮発性記憶装置から読み出し、対応するプログラムをＣＰＵに実行させることで、それらの様々な機能を実現するように構成されている。

次に、図２を参照し、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例について説明する。図２は、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例を示す。図２は、機械的動力伝達ライン、作動油ライン、パイロットライン、及び電気制御ラインを、それぞれ二重線、実線、破線、及び点線で示している。

ショベル１００の油圧システムは、主に、エンジン１１、レギュレータ１３、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブユニット１７、操作装置２６、吐出圧センサ２８、操作圧センサ２９、コントローラ３０、及びエンジン回転数調整ダイヤル７５等を含む。

図２において、油圧システムは、エンジン１１によって駆動されるメインポンプ１４から、センターバイパス油路４０及びパラレル油路４２の少なくとも１つを経て作動油タンクまで作動油を循環させている。

エンジン１１は、ショベル１００の駆動源である。本実施形態では、エンジン１１は、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸は、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５のそれぞれの入力軸に連結されている。

メインポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブユニット１７に供給するように構成されている。本実施形態では、メインポンプ１４は、電気制御式の油圧ポンプである。具体的には、メインポンプ１４は、斜板式可変容量型の油圧ポンプである。

レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御するように構成されている。本実施形態では、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御指令に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調整してメインポンプ１４の１回転当たりの押し退け容積を制御することでメインポンプ１４の吐出量を制御する。

パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して操作装置２６を含む油圧制御機器に作動油を供給するように構成されている。本実施形態では、パイロットポンプ１５は、固定容量型油圧ポンプである。パイロットポンプ１５は、省略されてもよい。この場合、パイロットポンプ１５が担っていた機能は、メインポンプ１４によって実現されてもよい。すなわち、メインポンプ１４は、コントロールバルブユニット１７に作動油を供給する機能とは別に、絞り等により作動油の圧力を減少させた後で操作装置２６等に作動油を供給する機能を備えていてもよい。

コントロールバルブユニット１７は、ショベル１００における油圧システムを制御する油圧制御装置である。本実施形態では、コントロールバルブユニット１７は、一点鎖線で示すように、制御弁１７１〜１７７を含む。制御弁１７５は制御弁１７５Ｌ及び制御弁１７５Ｒを含み、制御弁１７６は制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７６Ｒを含む。コントロールバルブユニット１７は、制御弁１７１〜１７６を通じ、メインポンプ１４が吐出する作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できる。制御弁１７１〜１７６は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び、油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。本実施形態では、制御弁１７１〜１７６は、６ポート３位置のスプール弁であり、対応する操作装置２６から左右何れかのパイロットポートに入力されるパイロット圧に応じて動作する。制御弁１７７は、ブリードオフ流量を制御するブリードオフ弁として機能する。ブリードオフ流量は、例えば、左センターバイパス油路４０Ｌに流入した作動油のうち、油圧アクチュエータを通過せずに作動油タンクに戻される作動油の流量を意味する。油圧アクチュエータは、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左走行用油圧モータ２ＭＬ、右走行用油圧モータ２ＭＲ、及び旋回用油圧モータ２Ａを含む。

操作装置２６は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置である。アクチュエータは、油圧アクチュエータ及び電動アクチュエータの少なくとも一方を含む。本実施形態では、操作装置２６は、パイロットラインを介して、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、コントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給する。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力であるパイロット圧は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６のレバー又はペダル（図示せず。）の操作方向及び操作量に応じた圧力である。

吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧を検出するように構成されている。本実施形態では、吐出圧センサ２８は、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

操作圧センサ２９は、操作装置２６を介した操作の内容を検出するように構成されている。本実施形態では、操作圧センサ２９は、アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６としてのレバー又はペダルの操作方向及び操作量を圧力（操作圧）の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作装置２６の操作内容は、操作圧センサ以外の他のセンサを用いて検出されてもよい。

メインポンプ１４は、左メインポンプ１４Ｌ及び右メインポンプ１４Ｒを含む。そして、左メインポンプ１４Ｌは、左センターバイパス油路４０Ｌ又は左パラレル油路４２Ｌを経て作動油タンクまで作動油を循環させ、右メインポンプ１４Ｒは、右センターバイパス油路４０Ｒ又は右パラレル油路４２Ｒを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。

左センターバイパス油路４０Ｌは、コントロールバルブユニット１７内に配置された制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ、１７６Ｌ、及び１７７を通る作動油ラインである。右センターバイパス油路４０Ｒは、コントロールバルブユニット１７内に配置された制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ、及び１７６Ｒを通る作動油ラインである。

制御弁１７１は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を左走行用油圧モータ２ＭＬへ供給し、且つ、左走行用油圧モータ２ＭＬが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７２は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を右走行用油圧モータ２ＭＲへ供給し、且つ、右走行用油圧モータ２ＭＲが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７３は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を旋回用油圧モータ２Ａへ供給し、且つ、旋回用油圧モータ２Ａが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７４は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をバケットシリンダ９へ供給し、且つ、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７５Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。制御弁１７５Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給し、且つ、ブームシリンダ７内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７５Ｌは、下げ側位置（図中左側のスプール位置）における、ＰＴポートとブームシリンダ７のボトム側油室との間に逆止弁及び絞りを含む油路ＣＤＬを備える。ＰＴポートは、左メインポンプ１４Ｌと作動油タンクとを繋ぐポートである。油路ＣＤＬは、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油を左センターバイパス油路４０Ｌに合流させるための油路である。油路ＣＤＬの開口面積は、例えば、制御弁１７５Ｌの下げ側位置の方向（図の右方向）への変位量に比例するように構成されていてもよい。

制御弁１７５Ｒは、下げ側位置（図中右側のスプール位置）における、ＣＴポートとＰＣポートとの間に逆止弁を含む油路ＣＤＲを備える。ＣＴポートは、ブームシリンダ７のボトム側油室と作動油タンクとを繋ぐポートであり、ＰＣポートは、右メインポンプ１４Ｒとブームシリンダ７のロッド側油室とを繋ぐポートである。油路ＣＤＲは、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油をブームシリンダ７のロッド側油室に流入させるための再生用油路である。油路ＣＤＲの開口面積は、例えば、制御弁１７５Ｒの下げ側位置の方向（図の左方向）への変位量に比例するように構成されていてもよい。

制御弁１７６Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。制御弁１７６Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７７は、左センターバイパス油路４０Ｌに関するブリードオフ流量を制御するスプール弁である。左センターバイパス油路４０Ｌに関するブリードオフ流量は、例えば、左センターバイパス油路４０Ｌに流入した作動油のうち、油圧アクチュエータを通過せずに作動油タンクに戻される作動油の流量を意味する。

電磁弁５５は、コントローラ３０からの指令に応じて制御弁１７７を制御するように構成されている。

制御弁１７７は、例えば、操作装置２６の操作量の変化に応じて開口面積が変化するという開口特性を有するように構成されていてもよい。

本実施形態では、制御弁１７７は、操作装置２６の操作量の増大に伴って開口面積が小さくなる開口特性を有する。つまり、制御弁１７７は、操作装置２６の操作量の増大に伴って油圧アクチュエータに流入する作動油の流量が増大するように、開口面積が小さくなる。例えば、アーム開き操作の場合には、制御弁１７７は、左操作レバー２６Ｌのアーム開き方向における操作量の増大に伴って開口面積が小さくなる。開口面積が小さくなると、制御弁１７７における流動抵抗が大きくなるため、作動油は、アームシリンダ８へ供給され易くなる。但し、ブーム下げ操作の場合には、ブーム４が自重により落下するため、制御弁１７７は、大きな開口面積を維持するように制御される。

左パラレル油路４２Ｌは、左センターバイパス油路４０Ｌに並行する作動油ラインである。左パラレル油路４２Ｌは、制御弁１７１、１７３、及び１７５Ｌの何れかによって左センターバイパス油路４０Ｌを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。右パラレル油路４２Ｒは、右センターバイパス油路４０Ｒに並行する作動油ラインである。右パラレル油路４２Ｒは、制御弁１７２、１７４、及び１７５Ｒの何れかによって右センターバイパス油路４０Ｒを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。

レギュレータ１３は、左レギュレータ１３Ｌ及び右レギュレータ１３Ｒを含む。左レギュレータ１３Ｌは、コントローラ３０からの制御指令を受け、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調整することによって左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御できるように構成されている。この制御は、パワー制御又は馬力制御と称される。具体的には、コントローラ３０からの制御指令に応じて動作する左レギュレータ１３Ｌは、例えば、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧の増加に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調整して１回転当たりの押し退け容積を減少させることで吐出量を減少させる。右レギュレータ１３Ｒについても同様である。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ１４の吸収パワー（例えば吸収馬力）がエンジン１１の出力パワー（例えば出力馬力）を超えないようにするためである。

操作装置２６は、左操作レバー２６Ｌ、右操作レバー２６Ｒ、及び走行レバー２６Ｄを含む。走行レバー２６Ｄは、左走行レバー２６ＤＬ及び右走行レバー２６ＤＲを含む。

左操作レバー２６Ｌは、旋回操作とアーム５の操作に用いられる。左操作レバー２６Ｌは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６のパイロットポートに作用させる。また、左操作レバー２６Ｌは、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３のパイロットポートに作用させる。

具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７６Ｌの右パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き方向に操作された場合には、制御弁１７６Ｌの左パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの右パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー２６Ｌは、左旋回方向に操作された場合に、制御弁１７３の左パイロットポートに作動油を導入させ、右旋回方向に操作された場合に、制御弁１７３の右パイロットポートに作動油を導入させる。

右操作レバー２６Ｒは、ブーム４の操作とバケット６の操作に用いられる。右操作レバー２６Ｒは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５のパイロットポートに作用させる。また、右操作レバー２６Ｒは、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４のパイロットポートに作用させる。

具体的には、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ方向に操作された場合に、制御弁１７５Ｒの右パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー２６Ｒは、ブーム上げ方向に操作された場合には、制御弁１７５Ｌの右パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７５Ｒの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー２６Ｒは、バケット閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７４の左パイロットポートに作動油を導入させ、バケット開き方向に操作された場合に、制御弁１７４の右パイロットポートに作動油を導入させる。

走行レバー２６Ｄは、クローラの操作に用いられる。具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、左側のクローラの操作に用いられる。左走行レバー２６ＤＬは、左走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。左走行レバー２６ＤＬは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７１のパイロットポートに作用させる。右走行レバー２６ＤＲは、右側のクローラの操作に用いられる。右走行レバー２６ＤＲは、右走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。右走行レバー２６ＤＲは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７２のパイロットポートに作用させる。

吐出圧センサ２８は、吐出圧センサ２８Ｌ及び吐出圧センサ２８Ｒを含む。吐出圧センサ２８Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。吐出圧センサ２８Ｒについても同様である。

操作圧センサ２９は、操作圧センサ２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ、２９ＤＬ、及び２９ＤＲを含む。操作圧センサ２９ＬＡは、左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作内容は、例えば、レバー操作方向及びレバー操作量（レバー操作角度）等である。

同様に、操作圧センサ２９ＬＢは、左操作レバー２６Ｌに対する左右方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ２９ＲＡは、右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ２９ＲＢは、右操作レバー２６Ｒに対する左右方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ２９ＤＬは、左走行レバー２６ＤＬに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ２９ＤＲは、右走行レバー２６ＤＲに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

コントローラ３０は、操作圧センサ２９の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させてもよい。

また、コントローラ３０は、絞り１８と制御圧センサ１９を用いた省エネルギ制御としてのネガティブコントロール制御を実行するように構成されている。絞り１８は左絞り１８Ｌ及び右絞り１８Ｒを含み、制御圧センサ１９は左制御圧センサ１９Ｌ及び右制御圧センサ１９Ｒを含む。本実施形態では、制御圧センサ１９は、ネガティブコントロール圧センサとして機能する。省エネルギ制御は、メインポンプ１４による無駄なエネルギ消費を抑制するためにメインポンプ１４の吐出量を減少させる制御である。

左センターバイパス油路４０Ｌには、最も下流にある制御弁１７７と作動油タンクとの間に左絞り１８Ｌが配置されている。そのため、左メインポンプ１４Ｌが吐出した作動油の流れは、左絞り１８Ｌで制限される。そして、左絞り１８Ｌは、左レギュレータ１３Ｌを制御するための制御圧（ネガティブコントロール圧）を発生させる。左制御圧センサ１９Ｌは、この制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。コントローラ３０は、この制御圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調整することで、ネガティブコントロール制御によって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。コントローラ３０は、この制御圧が大きいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を減少させ、この制御圧が小さいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増加させる。右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御される。

具体的には、図２で示されるようにショベル１００における油圧アクチュエータが動作可能で且つ何れも操作されていない場合（パイロットラインの連通・遮断を切り換えるゲートロック弁が開状態で且つ油圧アクチュエータが操作されていない場合）、すなわち、ショベル１００が待機状態にある場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、左センターバイパス油路４０Ｌを通って左絞り１８Ｌに至る。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を増加させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量をスタンバイ流量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス油路４０Ｌを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制する。スタンバイ流量は、待機状態のときに採用される所定の流量であり、例えば、許容最小吐出量である。一方、何れかの油圧アクチュエータ（例えば旋回用油圧モータ２Ａ）が操作された場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁（例えば制御弁１７３）を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁は、左絞り１８Ｌに至る作動油の流量を減少或いは消失させ、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を減少させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増加させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を流入させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、コントローラ３０は、右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御する。

上述のようなネガティブコントロール制御により、図２の油圧システムは、待機状態においては、メインポンプ１４における無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、メインポンプ１４が吐出する作動油がセンターバイパス油路４０で発生させる摩擦損失によるエネルギ損失を含む。また、図２の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ１４から必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。

リリーフ弁５０は、センターバイパス油路４０における作動油の圧力が所定のリリーフ圧を超えたときに作動油を作動油タンクに放出するように構成されている。センターバイパス油路４０における作動油の圧力の過度の上昇は、油圧システムを構成する油圧機器又は構造物等の破損をもたらすおそれがあるためである。図２に示す例では、リリーフ弁５０は、センターバイパス油路４０と作動油タンクとを繋ぐ油路４３に配置されている。また、油路４３にはチェック弁５１が配置されている。

チェック弁５１は、作動油タンクからセンターバイパス油路４０への作動油の流れを止めるように構成されている。図２に示す例では、チェック弁５１は、作動油タンクから左センターバイパス油路４０Ｌへの作動油の流れを止める左チェック弁５１Ｌと、作動油タンクから右センターバイパス油路４０Ｒへの作動油の流れを止める右チェック弁５１Ｒとを含む。

油路４３は、中央油路４３Ｃ、左油路４３Ｌ、及び右油路４３Ｒを含む。左油路４３Ｌは、左センターバイパス油路４０Ｌと中央油路４３Ｃとを繋ぐ油路であり、右油路４３Ｒは、右センターバイパス油路４０Ｒと中央油路４３Ｃとを繋ぐ油路である。

図２に示す例では、リリーフ弁５０は、中央油路４３Ｃに配置され、左チェック弁５１Ｌは、左油路４３Ｌに配置され、右チェック弁５１Ｒは、右油路４３Ｒに配置されている。

このように、図２の油圧システムは、１つのリリーフ弁５０で左センターバイパス油路４０Ｌと右センターバイパス油路４０Ｒのそれぞれにおける作動油を作動油タンクに放出できるように構成されている。但し、油圧システムは、左センターバイパス油路４０Ｌにおける作動油を作動油タンクに放出するための左リリーフ弁と、右センターバイパス油路４０Ｒにおける作動油を作動油タンクに放出するための右リリーフ弁とを別々に備えていてもよい。この場合、左リリーフ弁は、左センターバイパス油路４０Ｌと作動油タンクとを繋ぐ左油路に配置され、右リリーフ弁は、右センターバイパス油路４０Ｒと作動油タンクとを繋ぐ右油路に配置される。

エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジン１１の回転数を調整するためのダイヤルである。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジン回転数の設定状態を示すデータをコントローラ３０に送信する。本実施形態では、エンジン回転数調整ダイヤル７５は、ＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及びＩＤＬＥモードの４段階でエンジン回転数を切り換えできるように構成されている。ＳＰモードは、操作者が作業量を優先したい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Ｈモードは、操作者が作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Ａモードは、操作者が燃費を優先させながら低騒音でショベル１００を稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。ＩＤＬＥモードは、操作者がエンジン１１をアイドリング状態にしたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。エンジン１１は、エンジン回転数調整ダイヤル７５で設定された回転数モードのエンジン回転数で一定回転するように制御される。

次に、図２を参照し、ブーム下げ操作とアーム開き操作とを含む複合操作（以下、「第１複合操作」とする。）が行われたとき、すなわち、左操作レバー２６Ｌがアーム開き方向に操作され、且つ、右操作レバー２６Ｒがブーム下げ方向に操作されたときの油圧システムの動きについて説明する。

第１複合操作が行われると、制御弁１７５Ｌは、下げ側位置（図中左側のスプール位置）に向かって移動し、且つ、制御弁１７５Ｒは、下げ側位置（図中右側のスプール位置）に向かって移動する。また、制御弁１７６Ｌは、開き側位置（図中左側のスプール位置）に向かって移動し、且つ、制御弁１７６Ｒは、開き側位置（図中右側のスプール位置）に向かって移動する。

その結果、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油の一部は、制御弁１７５Ｌ内の油路ＣＤＬを通って左センターバイパス油路４０Ｌに流入する。そして、左センターバイパス油路４０Ｌに流入した作動油の一部は、制御弁１７６ＬのＰＣポートを通ってアームシリンダ８のロッド側油室に流入し、アームシリンダ８を収縮させてアーム５を開かせる。このようにして、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油の一部は、アームシリンダ８のロッド側油室に回生される。

左操作レバー２６Ｌがアーム開き方向にフルレバー操作されている場合、制御弁１７６Ｌは開き側位置に達しており、左センターバイパス油路４０Ｌの一部を構成するＰＴポートは、完全に閉じられた状態にある。

そのため、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油、及び、ブームシリンダ７のボトム側油室から油路ＣＤＬを通って左センターバイパス油路４０Ｌに流入する作動油（以下、「総供給作動油」とする。）の全ては、制御弁１７６ＬのＰＣポートを通ってアームシリンダ８のロッド側油室に流入する。

フルレバー操作は、例えば、操作レバーが中立状態（非操作状態）にあるときのレバー操作量を０％とし、操作レバーが最大限操作されているときのレバー操作量を１００％としたときの、所定値（例えば８０％）以上のレバー操作量による操作を意味する。

しかしながら、左操作レバー２６Ｌがアーム開き方向にフルレバー操作されていない場合、すなわち、左操作レバー２６Ｌのレバー操作量が所定値（例えば８０％）未満の場合、制御弁１７６Ｌは開き側位置に達しておらず、左センターバイパス油路４０Ｌの一部を構成するＰＴポートは、完全に閉じられた状態にはない。

そのため、総供給作動油の少なくとも一部は、制御弁１７６ＬのＰＴポートを通り、制御弁１７７及び左絞り１８Ｌを通って作動油タンクに排出され、総供給作動油の残りの部分が、制御弁１７６ＬのＰＣポートを通ってアームシリンダ８のロッド側油室に流入する。

制御弁１７６ＬのＰＴポートを通り、制御弁１７７及び左絞り１８Ｌを通って作動油タンクに排出されてしまう作動油は、アームシリンダ８の収縮には寄与せず、無駄になってしまう。そして、作動油タンクに無駄に排出されてしまう作動油が多いと、エネルギの回生が十分に行われなくなってしまう。

そこで、本実施形態では、コントローラ３０は、第１複合操作が行われていることを検知した場合には、左操作レバー２６Ｌがアーム開き方向にフルレバー操作されているか否かにかかわらず、電磁弁５５に指令を出力して制御弁１７７を閉じるように構成されている。制御弁１７６ＬのＰＣポートが完全に閉じられた状態にない場合であっても、左センターバイパス油路４０Ｌにおける作動油が制御弁１７７を通って作動油タンクに排出されてしまうのを防止するため、ひいては、総供給作動油の全てをアームシリンダ８のロッド側油室に流入させるためである。すなわち、エネルギの回生が十分に行われるようにするためである。

ここで、図３を参照し、コントローラ３０がブリードオフ流量を調整する処理（以下、「調整処理」とする。）について説明する。図３は、調整処理の一例のフローチャートである。本実施形態では、コントローラ３０は、所定の制御周期で繰り返しこの調整処理を実行する。

最初に、コントローラ３０は、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ＳＴ１）。本実施形態では、コントローラ３０は、操作圧センサ２９ＲＡの出力に基づいて右操作レバー２６Ｒがブーム下げ方向に操作されていることを検知した場合に、ブーム下げ操作が行われていると判定する。

ブーム下げ操作が行われていないと判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、コントローラ３０は、今回の調整処理を終了させる。

ブーム下げ操作が行われていると判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、コントローラ３０は、アーム開き操作が行われているか否かを判定する（ステップＳＴ２）。本実施形態では、コントローラ３０は、操作圧センサ２９ＬＡの出力に基づいて左操作レバー２６Ｌがアーム開き方向に操作されていることを検知した場合に、アーム開き操作が行われていると判定する。

アーム開き操作が行われていると判定した場合（ステップＳＴ２のＹＥＳ）、すなわち、第１複合操作が行われていると判定した場合、コントローラ３０は、ブリードオフ弁としての制御弁１７７を閉じる（ステップＳＴ３）。図３の例では、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌがフルレバー操作されているか否かにかかわらず、ブリードオフ弁としての制御弁１７７を閉じる。なお、この制御は、「回生時制御」とも称される。

第１複合操作が行われると、ブームシリンダ７のボトム側油室から制御弁１７５Ｌの油路ＣＤＬを通って左センターバイパス油路４０Ｌに流入する作動油は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する左センターバイパス油路４０Ｌを流れる作動油に合流し、制御弁１７５ＬのＰＴポートを通って制御弁１７６Ｌに向かって流れる。しかしながら、制御弁１７７が閉じられると、左センターバイパス油路４０Ｌを通って制御弁１７６Ｌに向かう作動油は、左操作レバー２６Ｌがアーム開き方向にフルレバー操作されていない場合であっても、制御弁１７６ＬのＰＴポートを通過できない。

そのため、左センターバイパス油路４０Ｌを通って制御弁１７６Ｌに向かう作動油の全ては、制御弁１７６ＬのＰＣポートを通ってアームシリンダ８のロッド側油室に流入し、アームシリンダ８を収縮させる。

このようにして、コントローラ３０は、第１複合操作が行われている場合には、制御弁１７７を通って作動油タンクに流れる作動油の流量であるブリードオフ流量をゼロにすることで、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出して制御弁１７５Ｌの油路ＣＤＬを通過する作動油の全てをアームシリンダ８のロッド側油室に流入させることができる。すなわち、コントローラ３０は、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出して制御弁１７５Ｌの油路ＣＤＬを通過する作動油が無駄に作動油タンクに排出されてしまうのを防止できる。

一方で、アーム開き操作が行われていないと判定した場合（ステップＳＴ２のＮＯ）、すなわち、第１複合操作が行われていない、或いは、ブーム下げ操作が単独で行われていると判定した場合、コントローラ３０は、ブリードオフ弁としての制御弁１７７を開く（ステップＳＴ４）。なお、この制御は、「通常制御」とも称される。

ブームシリンダ７のボトム側油室から流出して制御弁１７５Ｌの油路ＣＤＬを通過する作動油が制御弁１７７を通って作動油タンクに排出される際の圧力損失を低減させるためである。すなわち、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出して制御弁１７５Ｌの油路ＣＤＬを通過する作動油が制御弁１７７を通って作動油タンクに排出される際の圧力損失が不必要に増大してしまうのを防止するためである。

次に、図４を参照し、調整処理による効果について説明する。図４は、レバー操作量、ブリードオフ流量、及びアーム流量の時間的推移を示す。具体的には、図４（Ａ）は、第１複合操作が行われるときの右操作レバー２６Ｒのアーム開き方向におけるレバー操作量の時間的推移を示す。図４（Ｂ）は、制御弁１７７を通過する作動油の流量であるブリードオフ流量の時間的推移を示す。図４（Ｃ）は、アームシリンダ８のロッド側油室に流入する作動油の流量であるアーム流量の時間的推移を示す。図４の太実線は、調整処理が実行されるときの推移を示し、図４の点線は、調整処理が実行されないときの推移を示す。図４（Ａ）の一点鎖線は、左操作レバー２６Ｌのブーム下げ方向におけるレバー操作量の時間的推移を示す。

調整処理が実行されない場合、図４（Ａ）の点線で示すように、時刻ｔ１で右操作レバー２６Ｒがアーム開き方向に約５０％のレバー操作量で操作され、第１複合操作が行われると、ブリードオフ流量は、図４（Ｂ）の点線で示すように、流量Ｑｂ０から流量Ｏｂ１に低下する。左センターバイパス油路４０Ｌを流れる作動油の一部が制御弁１７６ＬのＰＣポートを通ってアームシリンダ８のロッド側油室に流入するためである。なお、制御弁１７７は、開状態のままで維持されている。

その結果、アーム流量は、図４（Ｃ）の点線で示すように、流量Ｑａ０から流量Ｑａ１に増加し、アーム５は、比較的遅い速度で開き方向に駆動される。

一方で、調整処理が実行される場合には、図４（Ａ）の太実線で示すように、時刻ｔ１で右操作レバー２６Ｒがアーム開き方向に約５０％のレバー操作量で操作され、第１複合操作が行われると、ブリードオフ流量は、図４（Ｂ）の太実線で示すように、流量Ｑｂ０から流量Ｏｂ２（ゼロ）に低下する。制御弁１７７が閉じられ、左センターバイパス油路４０Ｌを流れる作動油の全部が制御弁１７６ＬのＰＣポートを通ってアームシリンダ８のロッド側油室に流入するためである。

その結果、アーム流量は、図４（Ｃ）の太実線で示すように、流量Ｑａ０から流量Ｑａ２に増加し、アーム５は、比較的早い速度で開き方向に駆動される。

このように、コントローラ３０は、第１複合操作が行われたときに調整処理を実行することで、調整処理を実行しない場合に比べ、右操作レバー２６Ｒのアーム開き方向におけるレバー操作量が同じであっても、アーム５の開き速度を増大させることができる。また、コントローラ３０は、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出し、且つ、制御弁１７５Ｌの油路ＣＤＬを通過する作動油が、アームシリンダ８のロッド側油室に流入することなく、作動油タンクに排出されてしまうのを防止できる。すなわち、コントローラ３０は、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油の油圧エネルギである回生エネルギを効率的に利用できるようにする。

なお、上述の実施形態では、コントローラ３０を含む油圧システムは、ブーム下げ操作とアーム開き操作とを含む第１複合操作が行われたときに、調整処理を実行して制御弁１７７を閉じるように構成されているが、他の複合操作が行われたときに、同様の調整処理を実行するように構成されていてもよい。例えば、油圧システムは、ブーム下げ操作とアーム閉じ操作とを含む複合操作が行われたときに、調整処理を実行して制御弁１７７を閉じるように構成されていてもよい。或いは、油圧システムは、ブーム下げ操作とバケット開き操作とを含む複合操作、又は、ブーム下げ操作とバケット閉じ操作とを含む複合操作が行われたときに、調整処理を実行して制御弁１７７を閉じるように構成されていてもよい。この場合、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油は、制御弁１７４の上流側で右センターバイパス油路４０Ｒに合流するように構成され、且つ、右センターバイパス油路４０Ｒにおける制御弁１７６Ｒと右絞り１８Ｒとの間に制御弁１７７が配置されていてもよい。

また、油圧システムは、所定の複合操作が行われたときに、回生時制御を実行して制御弁１７７を閉じるように構成されているが、制御弁１７７を完全に閉じるのではなく、制御弁１７７の開口面積を、通常制御の際の開口面積よりも小さくするように構成されていてもよい。例えば、ブーム下げ操作とアーム開き操作とを含む第１複合操作が行われた場合、油圧システムは、アーム開き操作が行われたときの通常制御によって決まる制御弁１７７の開口面積よりも一層小さい開口面積となるように、制御弁１７７を制御する（絞る）。このような回生時制御により、油圧システムは、アームシリンダ８への作動油をより一層流れやすくすることができる。

更に、油圧システムは、旋回減速時に旋回油圧モータから流出する作動油を他の油圧アクチュエータに流入させる際に、ブリードオフ流量を低減させ或いは消失させることができるように構成されていてもよい。

次に、図５を参照し、図１のショベルに搭載される油圧システムの別の構成例について説明する。図５は、図１のショベルに搭載される油圧システムの別の構成例を示す。

図５の油圧システムは、主に、複数の制御弁のブリードオフ流量の統一的な制御である統一ブリードオフ制御を実現する統一ブリードオフ弁として機能する制御弁１７７を備える点、及び、統一ブリードオフ制御の実現のために有用な可変ロードチェック弁６０及び切換弁６１を備える点で、図１の油圧システムと異なる。

可変ロードチェック弁６０は、制御弁１７３〜１７６のそれぞれと左メインポンプ１４Ｌ及び右メインポンプ１４Ｒのうちの少なくとも一方との間の連通・遮断を切り換え可能な２ポート２位置の弁である。図５の例では、可変ロードチェック弁６０は、可変ロードチェック弁６０Ａ〜６０Ｆを含む。

可変ロードチェック弁６０Ａは、旋回操作が行われたときに、左センターバイパス油路４０Ｌを流れる作動油を、制御弁１７３のＰＣポートを通じ、旋回用油圧モータ２Ａに流入させるか否かを切り換え可能な２ポート２位置の弁である。具体的には、可変ロードチェック弁６０Ａは、第１位置にある場合に左センターバイパス油路４０ＬとＰＣポート（旋回用油圧モータ２Ａ）との間を連通し、第２位置にある場合にその連通を遮断する。

可変ロードチェック弁６０Ｂは、バケット操作が行われたときに、右センターバイパス油路４０Ｒを流れる作動油を、制御弁１７４のＰＣポートを通じ、バケットシリンダ９に流入させるか否かを切り換え可能な２ポート２位置の弁である。具体的には、可変ロードチェック弁６０Ｂは、第１位置にある場合に右センターバイパス油路４０ＲとＰＣポート（バケットシリンダ９）との間を連通し、第２位置にある場合にその連通を遮断する。

可変ロードチェック弁６０Ｃは、ブーム上げ操作が行われたときに、左センターバイパス油路４０Ｌを流れる作動油を、制御弁１７５ＬのＰＣポートを通じ、ブームシリンダ７のボトム側油室に流入させるか否かを切り換え可能な２ポート２位置の弁である。具体的には、可変ロードチェック弁６０Ｃは、第１位置にある場合に左センターバイパス油路４０ＬとＰＣポート（ブームシリンダ７）との間を連通し、第２位置にある場合にその連通を遮断する。

可変ロードチェック弁６０Ｄは、ブーム操作が行われたときに、右センターバイパス油路４０Ｒを流れる作動油を、制御弁１７５ＲのＰＣポートを通じ、ブームシリンダ７に流入させるか否かを切り換え可能な２ポート２位置の弁である。具体的には、可変ロードチェック弁６０Ｄは、第１位置にある場合に右センターバイパス油路４０ＲとＰＣポート（ブームシリンダ７）との間を連通し、第２位置にある場合にその連通を遮断する。

可変ロードチェック弁６０Ｅは、アーム操作が行われたときに、左センターバイパス油路４０Ｌを流れる作動油を、制御弁１７６ＬのＰＣポートを通じ、アームシリンダ８に流入させるか否かを切り換え可能な２ポート２位置の弁である。具体的には、可変ロードチェック弁６０Ｅは、第１位置にある場合に左センターバイパス油路４０ＬとＰＣポート（アームシリンダ８）との間を連通し、第２位置にある場合にその連通を遮断する。

可変ロードチェック弁６０Ｆは、アーム閉じ操作が行われたときに、右センターバイパス油路４０Ｒを流れる作動油を、制御弁１７６ＲのＰＣポートを通じ、アームシリンダ８のボトム側油室に流入させるか否かを切り換え可能な２ポート２位置の弁である。具体的には、可変ロードチェック弁６０Ｆは、第１位置にある場合に右センターバイパス油路４０ＲとＰＣポート（アームシリンダ８）との間を連通し、第２位置にある場合にその連通を遮断する。

切換弁６１は、ブームシリンダ７から作動油タンクに向けて流出する作動油の流量を制御するように構成されている。図５の例では、切換弁６１は、切換弁６１Ａ及び切換弁６１Ｂを含む。

切換弁６１Ａは、ブームシリンダ７のロッド側油室から排出される作動油を作動油タンクに排出するか否かを切り換え可能な２ポート２位置の弁である。具体的には、切換弁６１Ａは、第１位置にある場合にブームシリンダ７のロッド側油室と作動油タンクとの間を連通し、第２位置にある場合にその連通を遮断する。また、切換弁６１Ａは、第１位置において、作動油タンクからの作動油の流れを遮断するチェック弁を有する。

切換弁６１Ｂは、ブームシリンダ７のボトム側油室から排出される作動油を作動油タンクに排出するか否かを切り換え可能な２ポート２位置の弁である。具体的には、切換弁６１Ｂは、第１位置にある場合にブームシリンダ７のボトム側油室と作動油タンクとの間を連通し、第２位置にある場合にその連通を遮断する。また、切換弁６１Ｂは、第１位置において、作動油タンクからの作動油の流れを遮断するチェック弁を有する。

制御弁１７３〜１７６のそれぞれでは、ＰＴポートは、スプール弁のストローク位置にかかわらず開口面積（センターバイパス油路４０の流路面積）が最大で維持されるように構成されている。制御弁１７１及び１７２では、スプール弁のストローク位置に応じて開口面積（センターバイパス油路４０の流路面積）が変化するように構成されている。具体的には、制御弁１７１及び１７２では、右位置或いは左位置に移動するほど、すなわち、中立位置から離れるほど、ＰＴポートの開口面積が小さくなるように構成されている。但し、制御弁１７１及び１７２は、制御弁１７３〜１７６と同様に、スプール弁のストローク位置にかかわらず、ＰＴポートの開口面積が最大で維持されるように構成されていてもよい。

制御弁１７０は、右センターバイパス油路４０Ｒにおける制御弁１７２の上流側に設けられ、走行直進弁として機能する。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を左走行用油圧モータ２ＭＬに供給し且つ右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を右走行用油圧モータ２ＭＲに供給する状態と、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を左走行用油圧モータ２ＭＬ及び右走行用油圧モータ２ＭＲの双方に供給する状態とを切り換えることができるように構成されている。

具体的には、制御弁１７０は、走行操作と他の油圧アクチュエータの操作とが同時に行われている場合、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を、バイパス油路ＢＰ２を経由して、制御弁１７１の下流側で左センターバイパス油路４０Ｌに流入させる。また、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を、バイパス油路ＢＰ１を経由して、制御弁１７２の上流側で右センターバイパス油路４０Ｒに流入させる。これにより、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油のみが左走行用油圧モータ２ＭＬ及び右走行用油圧モータ２ＭＲの双方に供給されるため、下部走行体１の直進性が向上する。

一方、制御弁１７０は、走行操作のみが行われている場合、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をそのまま下流側に通過させると共に、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をバイパス油路ＢＰ１及びバイパス油路ＢＰ２を経由して制御弁１７１の下流側で左センターバイパス油路４０Ｌに流入させる。これにより、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油が左走行用油圧モータ２ＭＬに供給され、且つ、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油が右走行用油圧モータ２ＭＲに供給されるため、下部走行体１の走破性が向上する。

左センターバイパス油路４０Ｌにおいて、制御弁１７３、１７５Ｌ、及び１７６Ｌは、上流側（左メインポンプ１４Ｌに近い側）から順にタンデム配置されている。図５の例では、制御弁１７３、１７５Ｌ、及び１７６Ｌのそれぞれに対して、左メインポンプ１４Ｌからの作動油が左センターバイパス油路４０Ｌを通じて個別に供給され得る構成である。すなわち、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、例えば、制御弁１７３及び１７５Ｌのそれぞれのストローク位置にかかわらず、左センターバイパス油路４０Ｌを通じて最下流に位置する制御弁１７６Ｌまで供給され得る。具体的には、制御弁１７３及び１７５Ｌのそれぞれは、ストローク位置にかかわらず、左センターバイパス油路４０Ｌを遮断せずに連通した状態で維持している。すなわち、制御弁１７３及び１７５Ｌのそれぞれは、ストローク位置にかかわらず、ＰＴポートの開口面積が最大で維持されるように構成されている。

右センターバイパス油路４０Ｒにおいて、制御弁１７４、１７５Ｒ、及び１７６Ｒは、上流側（右メインポンプ１４Ｒに近い側）から順にタンデム配置されている。図５の例では、制御弁１７４、１７５Ｌ、及び１７５Ｒのそれぞれに対して、右メインポンプ１４Ｒからの作動油が右センターバイパス油路４０Ｒを通じて個別に供給され得る構成である。すなわち、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油は、例えば、制御弁１７４及び１７５Ｒのそれぞれのストローク位置にかかわらず、右センターバイパス油路４０Ｒを通じて最下流に位置する制御弁１７６Ｒまで供給され得る。具体的には、制御弁１７４及び１７５Ｒのそれぞれは、ストローク位置にかかわらず、右センターバイパス油路４０Ｒを遮断せずに連通した状態で維持している。すなわち、制御弁１７４及び１７５Ｒのそれぞれは、ストローク位置にかかわらず、ＰＴポートの開口面積が最大で維持されるように構成されている。

制御弁１７７は、コントローラ３０からの指令に応じて統一ブリードオフ弁として動作し、複数の制御弁のブリードオフ流量をまとめて制御できる。図５の例では、制御弁１７７は、常開型（ノーマルオープン型）の油圧駆動弁であり、左制御弁１７７Ｌ及び右制御弁１７７Ｒを含む。

左制御弁１７７Ｌは、制御弁１７３、１７５Ｌ、及び１７６Ｌのブリードオフ流量をまとめて制御できるように構成されている。図５の例では、左制御弁１７７Ｌは、左センターバイパス油路４０Ｌにおいて、制御弁１７６Ｌと左絞り１８Ｌとの間に配置されている。

左制御弁１７７Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の作動油タンクへの排出量を制御可能な２ポート２位置のスプール弁である。左制御弁１７７Ｌは、そのパイロットポートに作用するパイロット圧が所定値Ｐ１以下の場合に第１位置になり、パイロット圧が所定値Ｐ１を超えて増大するにつれて第２位置に近づき、パイロット圧が所定値Ｐ２（＞Ｐ１）以上の場合に第２位置となるように構成されている。左制御弁１７７Ｌは、第１位置にある場合に開口面積（左センターバイパス油路４０Ｌの流路面積）を最大とし、第２位置に近づくにつれてその開口面積を低減させ、第２位置にある場合に左センターバイパス油路４０Ｌを遮断する。図５は、左制御弁１７７Ｌが第１位置にある状態を示している。

右制御弁１７７Ｒは、制御弁１７４、１７５Ｒ、及び１７６Ｒのブリードオフ流量をまとめて制御できるように構成されている。図５の例では、右制御弁１７７Ｒは、右センターバイパス油路４０Ｒにおいて、制御弁１７６Ｒと右絞り１８Ｒとの間に配置されている。

右制御弁１７７Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油の作動油タンクへの排出量を制御可能な２ポート２位置のスプール弁である。右制御弁１７７Ｒは、そのパイロットポートに作用するパイロット圧が所定値Ｐ１以下の場合に第１位置になり、パイロット圧が所定値Ｐ１を超えて増大するにつれて第２位置に近づき、パイロット圧が所定値Ｐ２（＞Ｐ１）以上の場合に第２位置となるように構成されている。右制御弁１７７Ｒは、第１位置にある場合に開口面積（右センターバイパス油路４０Ｒの流路面積）を最大とし、第２位置に近づくにつれてその開口面積を低減させ、第２位置にある場合に右センターバイパス油路４０Ｒを遮断する。図５は、右制御弁１７７Ｒが第１位置にある状態を示している。

コントローラ３０は、操作装置２６の操作量及び操作方向を検出する操作圧センサ２９の検出値に基づき、制御弁１７７を制御する。具体的には、コントローラ３０は、制御弁１７７のパイロットポートとパイロットポンプ１５とを接続する油路に配置されている電磁弁５５に対して指令を送信する。

電磁弁５５は、コントローラ３０からの指令に応じて動作するように構成されている。図５の例では、電磁弁５５は、逆比例型の電磁比例減圧弁であり、電磁弁５５Ｌ及び電磁弁５５Ｒを含む。電磁弁５５Ｌは、コントローラ３０からの指令電流に対応するパイロット圧を左制御弁１７７Ｌのパイロットポートに作用させる。パイロット圧は、指令電流が大きいほど小さくなる。電磁弁５５Ｒは、コントローラ３０からの指令電流に対応するパイロット圧を右制御弁１７７Ｒのパイロットポートに作用させる。パイロット圧は、指令電流が大きいほど小さくなる。このようにして、コントローラ３０は、統一ブリードオフ制御を実現できる。

絞り１８は、レギュレータ１３を制御するための制御圧（ネガティブコントロール圧）を発生させるように構成されている。図５の例では、絞り１８は、左センターバイパス油路４０Ｌに設けられた左絞り１８Ｌと、右センターバイパス油路４０Ｒに設けられた右絞り１８Ｒとを含む。

制御圧センサ１９は、制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力するように構成されている。制御圧センサ１９は、左絞り１８Ｌの上流で生成される制御圧を検出する左制御圧センサ１９Ｌと、右絞り１８Ｒの上流で生成される制御圧を検出する右制御圧センサ１９Ｒとを含む。

圧力センサ２０は、絞り１８の下流における作動油の圧力を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力するように構成されている。圧力センサ２０は、左絞り１８Ｌの下流における作動油の圧力を検出する左圧力センサ２０Ｌと、右絞り１８Ｒの下流における作動油の圧力を検出する右圧力センサ２０Ｒとを含む。

このように、図５の油圧システムは、左センターバイパス油路４０Ｌの流路面積を調整可能な左制御弁１７７Ｌと、右センターバイパス油路４０Ｒの流路面積を調整可能な右制御弁１７７Ｒとを制御弁１７７として含む。この構成により、コントローラ３０は、制御弁１７３〜１７６のそれぞれがブリードオフ流量を制御する構成を有していなくても、制御弁１７７でブリードオフ流量をまとめて制御できる。そのため、制御弁１７３〜１７６のそれぞれがブリードオフ流量を制御する場合に比べ、センターバイパス油路４０における圧力損失を低減できる。

具体的には、コントローラ３０は、例えば、操作圧センサ２９の出力に基づき、すなわち、１又は複数の油圧アクチュエータのそれぞれに関する操作装置２６の操作量に基づき、目標制御圧を算出する。目標制御圧は、例えば、図２に示す油圧システムで同じ操作が行われたときに生成される制御圧に相当する。そして、コントローラ３０は、制御圧センサ１９の検出値（絞り１８の上流における作動油の圧力）と圧力センサ２０の検出値（絞り１８の下流における作動油の圧力）との差が目標制御圧となるように制御弁１７７によってセンターバイパス油路４０の流路面積を調整する。なお、圧力センサ２０の検出値は大気圧を表す値（例えばゼロ）で代用されてもよい。この場合、圧力センサ２０は省略されてもよい。

リリーフ弁５０は、一次側にある作動油の圧力が所定のリリーフ弁以上になったときに開くように構成されている。図５の例では、リリーフ弁５０は、左リリーフ弁５０Ｌ及び右リリーフ弁５０Ｒを含む。左リリーフ弁５０Ｌは、左センターバイパス油路４０Ｌにおける作動油の圧力が所定のリリーフ圧以上となったときに開いて左センターバイパス油路４０Ｌにおける作動油を作動油タンクに排出する。右リリーフ弁５０Ｒは、右センターバイパス油路４０Ｒにおける作動油の圧力が所定のリリーフ圧以上となったときに開いて右センターバイパス油路４０Ｒにおける作動油を作動油タンクに排出する。

上述のような油圧システムにおいても、コントローラ３０は、例えば、第１複合操作が行われたときに調整処理を実行することで、ブームシリンダ７から流出する作動油が、より効率的に、アームシリンダ８の駆動に利用されるようにすることができる。

具体的には、コントローラ３０は、操作圧センサ２９ＲＡの出力に基づいてブーム下げ操作が行われているか否かを判定し、且つ、操作圧センサ２９ＬＡの出力に基づいてアーム開き操作が行われているか否かを判定する。

そして、ブーム下げ操作とアーム開き操作とを含む第１複合操作が行われていると判定した場合、コントローラ３０は、統一ブリードオフ弁としての左制御弁１７７Ｌを閉じる。この制御は、「回生時制御」とも称される。

第１複合操作が行われると、ブームシリンダ７のボトム側油室から制御弁１７５Ｌの油路ＣＤＬを通って左センターバイパス油路４０Ｌに流入する作動油は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する左センターバイパス油路４０Ｌを流れる作動油に合流する。

このとき、左制御弁１７７Ｌが閉じられると、左センターバイパス油路４０Ｌを流れる作動油は、制御弁１７６ＬのＰＴポートを通って作動油タンクに向かうことができなくなる。そのため、左センターバイパス油路４０Ｌを流れる作動油の全ては、制御弁１７６ＬのＰＣポートを通ってアームシリンダ８のロッド側油室に流入し、アームシリンダ８を収縮させる。

このようにして、コントローラ３０は、第１複合操作が行われている場合には、左制御弁１７７Ｌを通って作動油タンクに流れる作動油の流量であるブリードオフ流量をゼロにすることで、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出して制御弁１７５Ｌの油路ＣＤＬを通過する作動油の全てをアームシリンダ８のロッド側油室に流入させることができる。すなわち、コントローラ３０は、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出して制御弁１７５Ｌの油路ＣＤＬを通過する作動油が無駄に作動油タンクに排出されてしまうのを防止できる。

一方で、ブーム下げ操作が行われていないが、アーム操作が行われていると判定した場合、コントローラ３０は、左センターバイパス油路４０Ｌの流路面積が、左操作レバー２６Ｌのアーム開閉方向におけるレバー操作量に応じた流路面積となるように統一ブリードオフ弁としての左制御弁１７７Ｌを開く。この統一ブリードオフ制御は、「通常制御」とも称される。

このように、コントローラ３０は、第１複合操作が行われたときに制御弁１７７を閉じることで、制御弁１７７を閉じない場合に比べ、左操作レバー２６Ｌのアーム開き方向におけるレバー操作量が同じであっても、アーム５の開き速度を増大させることができる。また、コントローラ３０は、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出し、且つ、制御弁１７５Ｌの油路ＣＤＬを通過する作動油が、アームシリンダ８のロッド側油室に流入することなく、作動油タンクに排出されてしまうのを防止できる。すなわち、コントローラ３０は、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油の油圧エネルギである回生エネルギが効率的に利用されるようにする。

また、コントローラ３０は、回生時制御と通常制御とを使い分けることで、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出した作動油が制御弁１７５Ｌにおける油路ＣＤＬを通って左センターバイパス油路４０Ｌに流入する状況のような、メインポンプ１４が吐出する作動油以外の作動油がセンターバイパス油路４０に流入する状況が頻繁に且つ断続的に発生する場合であっても、統一ブリードオフ制御を継続的に実行できる。そのため、コントローラ３０は、回生時制御を利用する場合であっても、ショベル１００の挙動を安定化させることができ、ひいては、ショベル１００の作業性を向上させることができる。

なお、図５の例では、コントローラ３０を含む油圧システムは、ブーム下げ操作とアーム開き操作とを含む第１複合操作が行われたときに制御弁１７７を閉じるように構成されているが、他の複合操作が行われたときに制御弁１７７を閉じるように構成されていてもよい。例えば、油圧システムは、ブーム下げ操作とアーム閉じ操作とを含む複合操作が行われたときに制御弁１７７を閉じるように構成されていてもよい。或いは、油圧システムは、ブーム下げ操作とバケット開き操作とを含む複合操作、又は、ブーム下げ操作とバケット閉じ操作とを含む複合操作が行われたときに制御弁１７７を閉じるように構成されていてもよい。この場合、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油は、右センターバイパス油路４０Ｒに合流するように構成されていてもよい。

更に、図５の油圧システムは、旋回減速時に旋回油圧モータから流出する作動油を他の油圧アクチュエータに流入させる際に、ブリードオフ流量を低減させ或いは消失させることができるように構成されていてもよい。

上述のように、本発明の実施形態に係るショベル１００は、油圧ポンプとしてのメインポンプ１４の吐出口と作動油タンクとの間に配置され、作動油タンクに排出される作動油の流量を制御する弁としての制御弁１７７と、制御弁１７７の制御を、一の油圧アクチュエータ（例えばアームシリンダ８）を駆動する作動油を他の油圧アクチュエータ（例えばブームシリンダ７）にから流入させるときの第１制御（回生時制御）と、一の油圧アクチュエータ（例えばアームシリンダ８）を駆動する作動油をメインポンプ１４から流入させるときの第２制御（通常制御）とで切り換える制御装置としてのコントローラ３０と、を備えている。つまり、第２制御（通常制御）とは、回生動作を伴わない、一の油圧アクチュエータ（例えばアームシリンダ８）の単独操作の際に実行される制御であり、例えば、他の油圧アクチュエータ（例えばブームシリンダ７）から流出する作動油を用いることなく、メインポンプ１４が吐出する作動油のみを用いて一の油圧アクチュエータ（例えばアームシリンダ８）を駆動するときの制御である。

この構成により、ショベル１００は、一の油圧アクチュエータから流出する作動油が、より効率的に、他の油圧アクチュエータの駆動に利用されるようにすることができる。

一の油圧アクチュエータ（例えばブームシリンダ７）より排出される作動油は、例えば、センターバイパス油路４０を介して、他の油圧アクチュエータ（例えばアームシリンダ８）に流入するように構成されてもよい。

この構成により、ショベル１００は、例えば、ブーム下げ操作とアーム開き操作とを含む第１複合操作が行われた場合に、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出し、且つ、左センターバイパス油路４０Ｌに合流する作動油の全てを、アームシリンダ８のロッド側油室に流入させることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。

１・・・下部走行体 ２・・・旋回機構 ２Ａ・・・旋回用油圧モータ ２Ｍ・・・走行用油圧モータ ２ＭＬ・・・左走行用油圧モータ ２ＭＲ・・・右走行用油圧モータ ３・・・上部旋回体 ４・・・ブーム ５・・・アーム ６・・・バケット ７・・・ブームシリンダ ８・・・アームシリンダ ９・・・バケットシリンダ １０・・・キャビン １１・・・エンジン １３・・・レギュレータ １４・・・メインポンプ １５・・・パイロットポンプ １７・・・コントロールバルブユニット １８・・・絞り １９・・・制御圧センサ ２０・・・圧力センサ ２６・・・操作装置 ２６Ｄ・・・走行レバー ２６ＤＬ・・・左走行レバー ２６ＤＲ・・・右走行レバー ２６Ｌ・・・左操作レバー ２６Ｒ・・・右操作レバー ２８・・・吐出圧センサ ２９、２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ、２９ＤＬ、２９ＤＲ・・・操作圧センサ ３０・・・コントローラ ４０・・・センターバイパス油路 ４２・・・パラレル油路 ４３・・・油路 ５０・・・リリーフ弁 ５１・・・チェック弁 ５５・・・電磁弁 ６０・・・可変ロードチェック弁 ６１・・・切換弁 ７５・・・エンジン回転数調整ダイヤル １００・・・ショベル １７０〜１７７・・・制御弁 ＡＴ・・・掘削アタッチメント ＢＬ、ＢＬ１、ＢＬ２・・・統一ブリード油路 ＢＰ１、ＢＰ２・・・バイパス油路 ＣＤＬ、ＣＤＲ・・・油路

Claims (5)

1. 油圧ポンプの吐出口と作動油タンクとの間に配置され、前記作動油タンクに排出される作動油の流量を制御する弁と、
   前記弁の制御を、一の油圧アクチュエータを駆動する作動油を他の油圧アクチュエータから流入させるときの第１制御と、前記一の油圧アクチュエータを駆動する作動油を前記油圧ポンプから流入させるときの第２制御とで切り換える制御装置と、を備える、
   ショベル。
2. 前記一の油圧アクチュエータより排出される作動油は、センターバイパス油路を介して、前記他の油圧アクチュエータに流入する、
   請求項１に記載のショベル。
3. 前記弁は、統一ブリードオフ弁として機能するように構成されている、
   請求項１又は２に記載のショベル。
4. 前記弁は、前記第１制御において、センターバイパス油路と前記作動油タンクとの間の連通を遮断し、前記第２制御において、前記センターバイパス油路と前記作動油タンクとの間を連通させるように構成されている、
   請求項１乃至３の何れかに記載のショベル。
5. 前記制御装置は、ブーム下げ操作とアーム操作とを含む複合操作が行われたときに前記弁の制御を前記第１制御にする、
   請求項１乃至４の何れかに記載のショベル。

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