WO2014069065A1 - ショベル - Google Patents

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WO2014069065A1
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hydraulic
pressure
valve
hydraulic oil
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春男 呉
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住友重機械工業株式会社
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    • F15B2211/88—Control measures for saving energy

Definitions

  • the present invention relates to an excavator provided with an accumulator.
  • This hydraulic swing motor control system accumulates hydraulic oil discharged from the swing hydraulic motor in an accumulator so as to regenerate kinetic energy by the inertial operation of the swing hydraulic motor as hydraulic energy when decelerating the swing hydraulic motor. Also, this hydraulic swing motor control system releases hydraulic oil accumulated in the accumulator to the swing hydraulic motor in order to use the regenerated hydraulic energy as kinetic energy when the swing hydraulic motor is accelerated.
  • this hydraulic swing motor control system is configured to use the hydraulic oil accumulated in the accumulator only for driving the swing hydraulic motor, it cannot be said that the accumulator can be used efficiently.
  • an object of the present invention is to provide an excavator that uses an accumulator more efficiently.
  • an excavator controls a main pump, a hydraulic actuator including a swing hydraulic motor, and a flow of hydraulic fluid between the main pump and the hydraulic actuator.
  • the present invention can provide an excavator that uses the accumulator more efficiently.
  • FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure of the drive system of the hydraulic shovel of FIG. It is a figure which shows the principal part structural example of the hydraulic circuit which concerns on 1st Example. It is a flowchart which shows the flow of a pressure accumulation / release pressure process. 4 is a correspondence table showing the correspondence between the state of the hydraulic circuit in FIG. 3 and the state of each switching valve. It is a figure which shows the principal part structural example of the hydraulic circuit which concerns on 2nd Example. It is a figure which shows the principal part structural example of the hydraulic circuit which concerns on 3rd Example.
  • FIG. 1 is a side view showing a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention.
  • the upper traveling body 3 is mounted on the lower traveling body 1 of the hydraulic excavator via the turning mechanism 2.
  • a boom 4 is attached to the upper swing body 3.
  • An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5.
  • the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 constitute an attachment, and are hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9, which are hydraulic cylinders.
  • the upper swing body 3 is provided with a cabin 10 and is mounted with a power source such as an engine.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the drive system of the hydraulic excavator shown in FIG.
  • the mechanical power system is indicated by a double line
  • the high-pressure hydraulic line is indicated by a thick solid line
  • the pilot line is indicated by a broken line
  • the electric drive / control system is indicated by a thin solid line.
  • a main pump 14 and a pilot pump 15 as hydraulic pumps are connected to an output shaft of the engine 11 as a mechanical drive unit.
  • a control valve 17 is connected to the main pump 14 via a high pressure hydraulic line 16 and a second pressure release / accumulation switching unit 43.
  • An operation device 26 is connected to the pilot pump 15 via a pilot line 25.
  • the control valve 17 is a device that controls the hydraulic system in the hydraulic excavator.
  • the hydraulic actuators 1A (for right) and 1B (for left), the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, the bucket cylinder 9, the swing hydraulic motor 21 and the like for the lower traveling body 1 are connected to the control valve 17 via a high pressure hydraulic line. It is connected to the.
  • the operating device 26 includes a lever 26A, a lever 26B, and a pedal 26C.
  • the lever 26A, the lever 26B, and the pedal 26C are connected to the control valve 17 and the pressure sensor 29 via hydraulic lines 27 and 28, respectively.
  • the pressure sensor 29 is a sensor for detecting the operation content of the operator using the operation device 26.
  • the pressure sensor 29 determines the operation direction and the operation amount of the lever or pedal of the operation device 26 corresponding to each of the hydraulic actuator.
  • the detected value is output to the controller 30.
  • the operation content of the operation device 26 may be detected using a sensor other than the pressure sensor.
  • the controller 30 is a controller as a main control unit that performs drive control of the hydraulic excavator.
  • the controller 30 includes a CPU (Central Processing Unit) and an arithmetic processing device including an internal memory, and is realized by the CPU executing a drive control program stored in the internal memory.
  • CPU Central Processing Unit
  • arithmetic processing device including an internal memory, and is realized by the CPU executing a drive control program stored in the internal memory.
  • the pressure sensor S1 is a sensor that detects the discharge pressure of the main pump 14, and outputs the detected value to the controller 30.
  • the pressure sensor S2L is a sensor that detects the pressure of the hydraulic oil on the first port side of the swing hydraulic motor 21, and outputs the detected value to the controller 30.
  • the pressure sensor S ⁇ b> 2 ⁇ / b> R is a sensor that detects the pressure of hydraulic oil on the second port side of the swing hydraulic motor 21, and outputs the detected value to the controller 30.
  • the pressure sensor S3 is a sensor that detects the pressure of the hydraulic oil in the accumulator unit 42, and outputs the detected value to the controller 30.
  • the first pressure release / accumulation switching unit 41 is a hydraulic circuit element that controls the flow of hydraulic oil between the swing hydraulic motor 21 and the accumulator unit 42.
  • the accumulator unit 42 is a hydraulic circuit element that accumulates excess hydraulic oil in the hydraulic circuit and releases the accumulated hydraulic oil as necessary.
  • the second pressure release / accumulation switching unit 43 is a hydraulic circuit element that controls the flow of hydraulic oil among the main pump 14, the control valve 17, and the accumulator unit 42.
  • FIG. 3 shows a configuration example of a main part of the hydraulic circuit according to the first embodiment mounted on the hydraulic excavator shown in FIG.
  • FIG. 3 mainly includes a turning control unit 40, a first pressure release / accumulation switching unit 41, an accumulator unit 42, and a second pressure release / accumulation switching unit 43.
  • the turning control unit 40 mainly includes a turning hydraulic motor 21, relief valves 400L and 400R, and check valves 401L and 401R.
  • the relief valve 400L is a valve for preventing the hydraulic oil pressure on the first port 21L side of the swing hydraulic motor 21 from exceeding a predetermined swing relief pressure. Specifically, when the pressure of the hydraulic oil on the first port 21L side reaches a predetermined turning relief pressure, the hydraulic oil on the first port 21L side is discharged to the tank.
  • the relief valve 400R is a valve for preventing the hydraulic oil pressure on the second port 21R side of the swing hydraulic motor 21 from exceeding a predetermined swing relief pressure. Specifically, when the pressure of the hydraulic oil on the second port 21R side reaches a predetermined turning relief pressure, the hydraulic oil on the second port 21R side is discharged to the tank.
  • the check valve 401L is a valve for preventing the hydraulic oil pressure on the first port 21L side from becoming less than the tank pressure. Specifically, when the pressure of the hydraulic oil on the first port 21L side decreases to the tank pressure, the hydraulic oil in the tank is supplied to the first port 21L side.
  • the check valve 401R is a valve for preventing the hydraulic oil pressure on the second port 21R side from becoming less than the tank pressure. Specifically, when the pressure of the hydraulic oil on the second port 21R side decreases to the tank pressure, the hydraulic oil in the tank is supplied to the second port 21R side.
  • the first pressure release / accumulation switching unit 41 is a hydraulic circuit element that controls the flow of hydraulic fluid between the turning control unit 40 (the turning hydraulic motor 21) and the accumulator unit 42.
  • the first pressure release / accumulation switching unit 41 mainly includes a first switching valve 410R, a second switching valve 410D, and check valves 411R, 411D.
  • the first switching valve 410R is a valve that controls the flow of hydraulic oil from the turning control unit 40 to the accumulator unit 42 during the pressure accumulation (regeneration) operation of the accumulator unit 42.
  • the first switching valve 410R is a three-port three-position switching valve, and an electromagnetic valve that switches the valve position in accordance with a control signal from the controller 30 can be used. Further, a proportional valve using a pilot pressure may be used.
  • the first switching valve 410R has a first position, a second position, and a third position as valve positions.
  • the first position is a valve position at which the first port 21L communicates with the accumulator unit 42.
  • the second position is a valve position that shuts off the turning control unit 40 and the accumulator unit 42.
  • the third position is a valve position for communicating the second port 21R and the accumulator unit 42.
  • the second switching valve 410D is a valve that controls the flow of hydraulic oil from the accumulator unit 42 to the turning control unit 40 during the pressure release (powering) operation of the accumulator unit 42.
  • the second switching valve 410D is a three-port three-position switching valve, and an electromagnetic valve that switches the valve position in accordance with a control signal from the controller 30 can be used. Further, a proportional valve using a pilot pressure may be used.
  • the second switching valve 410D has a first position, a second position, and a third position as valve positions.
  • the first position is a valve position at which the accumulator unit 42 and the first port 21L communicate with each other.
  • the second position is a valve position that blocks the accumulator unit 42 and the turning control unit 40.
  • the third position is a valve position that allows the accumulator unit 42 and the second port 21R to communicate with each other.
  • the check valve 411R is a valve that prevents hydraulic fluid from flowing from the accumulator unit 42 to the turning control unit 40.
  • the check valve 411 ⁇ / b> D is a valve that prevents hydraulic oil from flowing from the turning control unit 40 to the accumulator unit 42.
  • first pressure accumulation (regeneration) circuit the combination of the first switching valve 410R and the check valve 411R
  • first pressure release (power running) circuit the combination of the second switching valve 410D and the check valve 411D
  • the accumulator unit 42 is a hydraulic circuit element that accumulates excess hydraulic oil in the hydraulic circuit and releases the accumulated hydraulic oil as necessary. Specifically, the accumulator unit 42 accumulates the brake side (discharge side) hydraulic oil of the turning hydraulic motor 21 during turning deceleration and discharges it to the drive side (suction side) of the turning hydraulic motor 21 during turning acceleration. . The accumulator unit 42 can also release the accumulated hydraulic oil to the hydraulic actuator during the operation of the hydraulic actuator other than the swing hydraulic motor 21. In addition, the accumulator unit 42 can accumulate hydraulic oil discharged from the main pump 14. In the present embodiment, the accumulator unit 42 mainly includes a first accumulator 420.
  • the first accumulator 420 is a device that accumulates excess hydraulic oil in the hydraulic circuit and releases the accumulated hydraulic oil as necessary.
  • the first accumulator 420 is a bladder type accumulator that uses nitrogen gas, and accumulates or discharges hydraulic oil using the compressibility of the nitrogen gas and the incompressibility of the hydraulic oil.
  • the controller 30 enables the first switching valve 410R to be in a communicating state when the brake-side (discharge-side) pressure of the swing hydraulic motor 21 is higher than the pressure of the first accumulator 420 during the swing deceleration.
  • the first switching valve 410R is turned off.
  • the controller 30 can prevent the hydraulic oil in the first accumulator 420 from flowing to the braking side (discharge side) of the turning hydraulic motor 21 during turning deceleration.
  • the controller 30 enables the second switching valve 410D to be in a communicating state when the pressure of the first accumulator 420 is higher than the pressure on the drive side (suction side) of the swing hydraulic motor 21 during the acceleration of the swing.
  • the second switching valve 410D is turned off. Thereby, the controller 30 can prevent the hydraulic fluid on the drive side (suction side) of the swing hydraulic motor 21 from flowing to the first accumulator 420 during the acceleration of the swing.
  • the second pressure release / accumulation switching unit 43 is a hydraulic circuit element that controls the flow of hydraulic oil among the main pump 14, the control valve 17, and the accumulator unit 42.
  • the second pressure release / accumulation switching unit 43 mainly includes a third switching valve 430 and a fourth switching valve 431.
  • the third switching valve 430 is a valve that controls the flow of hydraulic oil to the swing hydraulic motor 21 via the control valve 17.
  • the third switching valve 430 is a 2-port 2-position switching valve, and an electromagnetic valve that switches the valve position in accordance with a control signal from the controller 30 can be used. Further, a proportional valve using a pilot pressure may be used.
  • the third switching valve 430 has a first position and a second position as valve positions. The first position is a valve position at which the main pump 14 and the accumulator unit 42 communicate with the swing hydraulic motor flow control valve 17 ⁇ / b> A in the control valve 17. The second position is a valve position at which the main pump 14 and the accumulator unit 42 and the control valve 17 are shut off.
  • the fourth switching valve 431 controls the flow of hydraulic oil from the accumulator section 42 to the control valve 17 during the pressure release (powering) operation of the accumulator section 42, and during the pressure accumulation (regeneration) operation of the accumulator section 42.
  • the valve controls the flow of hydraulic oil from the main pump 14 to the accumulator unit 42.
  • the fourth switching valve 431 is a 2-port 2-position switching valve, and an electromagnetic valve that switches the valve position in accordance with a control signal from the controller 30 can be used. Further, a proportional valve using a pilot pressure may be used.
  • the fourth switching valve 431 has a first position and a second position as valve positions. The first position is a valve position at which the main pump 14 and the control valve 17 communicate with the accumulator unit 42. The second position is a valve position at which the main pump 14 and the control valve 17 are disconnected from the accumulator unit 42.
  • the second pressure release / accumulation switching unit 43 when the hydraulic fluid flows from the main pump 14 to the accumulator unit 42 is referred to as a second pressure accumulation (regeneration) circuit, and the hydraulic fluid is supplied from the accumulator unit 42 to the control valve 17.
  • the second release / accumulation switching unit 43 when flowing is referred to as a second release (power running) circuit.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the pressure accumulation / release pressure process, and the controller 30 repeatedly executes this pressure accumulation / release pressure process at a predetermined cycle.
  • FIG. 5 is a correspondence table showing the correspondence between the state of the hydraulic circuit in FIG. 3 and the state of each switching valve.
  • the controller 30 determines whether or not the turning operation is being performed based on the outputs of various sensors for detecting the state of the excavator (step ST1). In the present embodiment, the controller 30 determines whether or not the turning operation is being performed based on the operation amount of the turning operation lever.
  • step ST1 the controller 30 determines whether the vehicle is accelerating or decelerating based on the output of various sensors (step ST2). In the present embodiment, the controller 30 determines whether the turning acceleration or turning deceleration is being performed based on the operation amount of the turning operation lever.
  • step ST2 If it is determined that the vehicle is turning and decelerating (step ST2 is decelerating), the controller 30 changes the state of the hydraulic circuit to the “turning regeneration” state (step ST3).
  • the controller 30 outputs a control signal to the first switching valve 410R to set the first switching valve 410R to the first position or the third position, and to the first switching valve 410R.
  • the turning control unit 40 and the accumulator unit 42 are communicated with each other through a pressure accumulation (regeneration) circuit.
  • the controller 30 outputs a control signal to the second switching valve 410D to place the second switching valve 410D in the second position, and disconnects the communication between the turning control unit 40 and the accumulator unit 42.
  • the controller 30 outputs a control signal to the third switching valve 430 to place the third switching valve 430 in the first position so that the main pump 14 and the control valve 17 communicate with each other.
  • the controller 30 outputs a control signal to the fourth switching valve 431 to place the fourth switching valve 431 in the second position, thereby blocking communication between the control valve 17 and the accumulator unit 42.
  • the swing hydraulic motor flow control valve 17A in the control valve 17 is in the shut-off state, that is, the communication between the swing hydraulic motor 21 and the main pump 14 and the tank is shut off. . Therefore, even if the third switching valve 430 is in the first position, the return oil from the swing hydraulic motor 21 is not discharged to the tank through the swing hydraulic motor flow control valve 17A.
  • FIG. 3 shows the hydraulic circuit in the “turning regeneration” state.
  • step ST4 determines whether or not the pressure accumulation state of the accumulator unit 42 is appropriate (step ST4).
  • the controller 30 determines that the hydraulic oil pressure accumulated in the first accumulator 420 is higher than the pressure on the drive side (suction side) of the swing hydraulic motor 21 based on the outputs of the pressure sensors S2L, S2R, S3. It is determined whether or not.
  • the controller 30 may determine whether or not the pressure accumulation state of the accumulator unit 42 is appropriate based on whether or not the pressure of the hydraulic oil accumulated in the first accumulator 420 is equal to or higher than a predetermined pressure.
  • the controller 30 changes the state of the hydraulic circuit to the “turning power running” state (step ST5).
  • the controller 30 outputs a control signal to the first switching valve 410R to place the first switching valve 410R in the second position, and the turning control unit 40 and the accumulator.
  • the communication with the unit 42 is blocked.
  • the controller 30 outputs a control signal to the second switching valve 410D to set the second switching valve 410D to the first position or the third position, and the turning control unit 40 and the accumulator through the first pressure release (power running) circuit.
  • the part 42 is communicated.
  • the controller 30 outputs a control signal to the third switching valve 430 to place the third switching valve 430 in the second position, and disconnects the communication between the main pump 14 and the control valve 17.
  • the controller 30 outputs a control signal to the fourth switching valve 431 to place the fourth switching valve 431 in the second position, thereby blocking communication between the control valve 17 and the accumulator unit 42.
  • the hydraulic oil in the first accumulator 420 is discharged to the drive side (suction side) of the turning hydraulic motor 21 through the first pressure release (power running) circuit, and the turning hydraulic motor 21 is driven to turn. Is done. Further, since the fourth switching valve 431 is in the shut-off state (second position), the hydraulic oil of the first accumulator 420 does not flow into the control valve 17 through the fourth switching valve 431.
  • the controller 30 outputs a control signal to the third switching valve 430 to place the third switching valve 430 in the first position, and between the main pump 14 and the control valve 17. You may make it communicate. In this case, in addition to the hydraulic oil discharged from the first accumulator 420, the hydraulic oil discharged from the main pump 14 is supplied to the drive side (suction side) of the swing hydraulic motor 21.
  • step ST4 when it is determined that the pressure accumulation state is not appropriate, for example, when it is determined that the pressure of the hydraulic oil accumulated in the first accumulator 420 is lower than the pressure on the drive side (suction side) of the swing hydraulic motor 21 (step)
  • the controller 30 sets the state of the hydraulic circuit to the “pump supply” state (NO in ST4) (step ST6).
  • the controller 30 outputs a control signal to the first switching valve 410R to place the first switching valve 410R in the second position, and the turning control unit 40 and the accumulator. The communication with the unit 42 is blocked.
  • the controller 30 outputs a control signal to the second switching valve 410D to place the second switching valve 410D in the second position, and disconnects the communication between the turning control unit 40 and the accumulator unit 42.
  • the controller 30 outputs a control signal to the third switching valve 430 to place the third switching valve 430 in the first position so that the main pump 14 and the control valve 17 communicate with each other.
  • the controller 30 outputs a control signal to the fourth switching valve 431 to place the fourth switching valve 431 in the second position, thereby blocking communication between the control valve 17 and the accumulator unit 42.
  • the hydraulic oil discharged from the main pump 14 flows into the drive side (suction side) of the swing hydraulic motor 21 and the swing hydraulic motor 21 is driven to swing. Further, since the fourth switching valve 431 is in the shut-off state (second position), the hydraulic oil discharged from the main pump 14 does not flow into the first accumulator 420 through the fourth switching valve 431.
  • step ST7 the controller 30 determines whether or not the other hydraulic actuator is operating based on the operation amount of the operation lever of the other hydraulic actuator.
  • step ST7 the controller 30 determines whether or not the pressure accumulation state of the accumulator unit 42 is appropriate (step ST8).
  • the controller 30 determines the pressure of the hydraulic oil accumulated in the first accumulator 420 based on the output of a pressure sensor (not shown) for detecting the pressure of the hydraulic oil in the boom cylinder 7. It is determined whether or not the pressure on the drive side of the boom cylinder 7 is higher.
  • the drive side of the boom cylinder 7 means the oil chamber whose volume increases among the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber. The same applies to the arm cylinder 8 and the bucket cylinder 9.
  • step ST8 When it is determined that the pressure accumulation state is appropriate, for example, when it is determined that the pressure of the hydraulic oil accumulated in the first accumulator 420 is higher than the pressure on the drive side of the boom cylinder 7 (YES in step ST8), the controller 30 Then, the state of the hydraulic circuit is changed to the “cylinder driving” state (step ST9).
  • the controller 30 outputs a control signal to the first switching valve 410R to place the first switching valve 410R in the second position, and the turning control unit 40 and the accumulator. The communication with the unit 42 is blocked.
  • the controller 30 outputs a control signal to the second switching valve 410D to place the second switching valve 410D in the second position, and disconnects the communication between the turning control unit 40 and the accumulator unit 42.
  • the controller 30 outputs a control signal to the third switching valve 430 to place the third switching valve 430 in the first position so that the main pump 14 and the control valve 17 communicate with each other.
  • the controller 30 outputs a control signal to the fourth switching valve 431 to place the fourth switching valve 431 in the first position, and between the control valve 17 and the accumulator unit 42 through the second pressure release (powering) circuit. To communicate.
  • the hydraulic oil in the first accumulator 420 is discharged to the drive side of the boom cylinder 7 through the second pressure release (powering) circuit and the boom cylinder flow control valve 17B, and the boom cylinder 7 Driven. Further, since the second switching valve 410D is in the shut-off state (second position), the hydraulic oil of the first accumulator 420 flows into the turning control unit 40 (the turning hydraulic motor 21) through the second switching valve 410D. Absent.
  • step ST8 When it is determined in step ST8 that the pressure accumulation state is not appropriate, for example, when it is determined that the pressure of the hydraulic oil accumulated in the first accumulator 420 is lower than the pressure on the drive side of the boom cylinder 7 (NO in step ST8).
  • the controller 30 changes the state of the hydraulic circuit to the “pump supply” state (step ST10).
  • the controller 30 outputs a control signal to the first switching valve 410R to place the first switching valve 410R in the second position, and the turning control unit 40 and the accumulator. The communication with the unit 42 is blocked.
  • the controller 30 outputs a control signal to the second switching valve 410D to place the second switching valve 410D in the second position, and disconnects the communication between the turning control unit 40 and the accumulator unit 42.
  • the controller 30 outputs a control signal to the third switching valve 430 to place the third switching valve 430 in the first position so that the main pump 14 and the control valve 17 communicate with each other.
  • the controller 30 outputs a control signal to the fourth switching valve 431 to place the fourth switching valve 431 in the second position, thereby blocking communication between the control valve 17 and the accumulator unit 42.
  • step ST7 If it is determined in step ST7 that no other hydraulic actuator is operating (NO in step ST7), the controller 30 sets the state of the hydraulic circuit to “no load” or “pump accumulation”. (Step ST11).
  • the controller 30 outputs a control signal to the first switching valve 410R to place the first switching valve 410R in the second position, and the turning control unit 40 and the accumulator. The communication with the unit 42 is blocked.
  • the controller 30 outputs a control signal to the second switching valve 410D to place the second switching valve 410D in the second position, and disconnects the communication between the turning control unit 40 and the accumulator unit 42.
  • the controller 30 outputs a control signal to the third switching valve 430 to place the third switching valve 430 in the first position so that the main pump 14 and the control valve 17 communicate with each other.
  • the controller 30 outputs a control signal to the fourth switching valve 431 to place the fourth switching valve 431 in the second position, thereby blocking communication between the control valve 17 and the accumulator unit 42.
  • the controller 30 outputs a control signal to the first switching valve 410 ⁇ / b> R to place the first switching valve 410 ⁇ / b> R in the second position, and the turning control unit 40. And the communication between the accumulator unit 42 and the accumulator unit 42.
  • the controller 30 outputs a control signal to the second switching valve 410D to place the second switching valve 410D in the second position, and disconnects the communication between the turning control unit 40 and the accumulator unit 42.
  • the controller 30 outputs a control signal to the third switching valve 430 to place the third switching valve 430 in the second position, and disconnects the communication between the main pump 14 and the control valve 17.
  • the controller 3 outputs a control signal to the fourth switching valve 431 to place the fourth switching valve 431 in the first position, and between the control valve 17 and the accumulator unit 42 through the second pressure accumulation (regeneration) circuit. Communicate.
  • the hydraulic oil discharged from the main pump 14 flows to the accumulator unit 42 through the second accumulation (regeneration) circuit and is accumulated in the first accumulator 420.
  • the state of “pump accumulation” is continued, for example, until the pressure of the hydraulic oil in the first accumulator 420 reaches a predetermined pressure, and when the pressure of the hydraulic oil in the first accumulator 420 reaches a predetermined pressure, Switch to state.
  • the controller 30 sets the state of the hydraulic circuit to the “turn power running” state when a predetermined condition is satisfied. It may be. Specifically, the controller 30 changes the state of the hydraulic circuit to “turning power running” when the pressure of the hydraulic oil discharged from the main pump 14 exceeds a predetermined turning relief pressure because the load of the boom cylinder 7 is large. To the state. As a result, the hydraulic oil in the first accumulator 420 is discharged to the drive side (suction side) of the swing hydraulic motor 21 and the swing hydraulic motor 21 is driven to swing.
  • the controller 30 can prevent the main pump 14 from supplying hydraulic oil having a pressure higher than a predetermined swing relief pressure to the swing hydraulic motor 21. Therefore, the controller 30 can prevent waste of hydraulic oil through the relief valves 400L and 400R.
  • the hydraulic oil in the first accumulator 420 does not exceed a predetermined turning relief pressure. This is because the first accumulator 420 accumulates only the hydraulic fluid on the braking side (discharge side) of the swing hydraulic motor 21, that is, the hydraulic fluid having a predetermined swing relief pressure or less.
  • the hydraulic circuit according to the first embodiment transfers the hydraulic oil accumulated in the first accumulator 420 not only to the swing hydraulic motor 21 but also to one or more hydraulic actuators other than the swing hydraulic motor 21. Can also be released. Therefore, the hydraulic circuit according to the first embodiment can efficiently use the hydraulic energy accumulated in the first accumulator 420.
  • the controller 30 controls the flow of hydraulic oil to the swing hydraulic motor 21 via the control valve 17 by switching between communication and blocking of the third switching valve 430.
  • the controller 30 adjusts the pilot pressure of the flow control valve 17A for the swing hydraulic motor in the control valve 17 with a proportional valve (not shown), thereby supplying hydraulic oil to the swing hydraulic motor 21 via the control valve 17.
  • the flow may be controlled.
  • the controller 30 adjusts the pilot pressure with a proportional valve as necessary even when the swing operation lever is operated, and the swing hydraulic motor via the swing hydraulic motor flow control valve 17A. The flow of hydraulic oil to 21 is shut off.
  • the controller 30 determines whether or not the boom cylinder 7 is operating after determining whether or not the turning operation is in progress. Then, when the pressure of the first accumulator 420 is higher than the pressure on the drive side of the boom cylinder 7 in operation, the controller 30 releases the hydraulic oil of the first accumulator 420 to the drive side of the boom cylinder 7.
  • the controller 30 may determine whether or not the boom cylinder 7 is operating before determining whether or not the turning operation is being performed. In this case, the controller 30 releases the hydraulic oil of the first accumulator 420 to the drive side of the boom cylinder 7 when the pressure of the first accumulator 420 is higher than the pressure on the drive side of the boom cylinder 7 in operation.
  • the hydraulic oil in the first accumulator 420 is driven to drive the swing hydraulic motor 21 when the pressure of the first accumulator 420 is higher than the pressure on the drive side of the swing hydraulic motor 21 in operation. Let go to the side.
  • the controller 30 can detect a case where the pressure of the first accumulator 420 is lower than the pressure on the drive side of the boom cylinder 7 in operation but is higher than the pressure on the drive side of the swing hydraulic motor 21 in operation. Then, the hydraulic fluid of the first accumulator 420 is discharged to the drive side of the swing hydraulic motor 21. Similarly, the controller 30 does not detect the pressure of the first accumulator 420 when it is higher than the pressure on the drive side of the boom cylinder 7 in operation even when the pressure on the drive side of the swing hydraulic motor 21 is operating. Discharges the hydraulic fluid of the first accumulator 420 to the drive side of the boom cylinder 7. The same applies to the relationship between the swing hydraulic motor 21 and the hydraulic actuator other than the boom cylinder 7.
  • FIG. 6 shows a configuration example of a main part of a hydraulic circuit according to the second embodiment mounted on the hydraulic excavator shown in FIG.
  • the hydraulic circuit of FIG. 6 is different from the hydraulic circuit of FIG. 3 including the accumulator unit 42 having one accumulator in that it includes an accumulator unit 42A having two combinations of an accumulator and an on-off valve. Further, the hydraulic circuit of FIG. 6 is different from the hydraulic circuit of FIG. 3 in that it includes a second pressure release / accumulation switching unit 43A in which the third switching valve 430 is omitted and a check valve 432 is added. However, the hydraulic circuit of FIG. 6 is common to the hydraulic circuit of FIG. 3 in other points. Therefore, description of common points is omitted, and differences are described in detail.
  • the accumulator unit 42A mainly includes a first accumulator 420A, a second accumulator 420B, a first on-off valve 421A, and a second on-off valve 421B.
  • the first accumulator 420A and the second accumulator 420B are devices that accumulate excess hydraulic oil in the hydraulic circuit and release the accumulated hydraulic oil as necessary.
  • the capacity of each accumulator is arbitrary, and may be all the same capacity or different capacity.
  • the first on-off valve 421A and the second on-off valve 421B are valves that open and close in response to a control signal from the controller 30, respectively, and control pressure accumulation / release pressure of the first accumulator 420A and the second accumulator 420B.
  • the maximum discharge pressure of the first accumulator 420A is larger than the maximum discharge pressure of the second accumulator 420B.
  • the “maximum discharge pressure” is the maximum pressure that can be discharged by the accumulator, and is the pressure determined by the maximum pressure of the accumulator during the pressure accumulation (regeneration) operation.
  • the maximum discharge pressure of the first accumulator 420A is adjusted to a predetermined value by opening / closing control of the first opening / closing valve 421A.
  • the second accumulator 420B As described above, by providing a difference in the maximum discharge pressure, the accumulator unit 42A can select which of the first accumulator 420A and the second accumulator 420B should discharge the hydraulic oil. The selection is performed based on, for example, the state of the hydraulic actuator other than the swing hydraulic motor 21 that is grasped from the operation amount of the operation lever, the discharge pressure of the main pump 14, and the like.
  • the second pressure release / accumulation switching unit 43 ⁇ / b> A as the second pressure release (powering) circuit mainly includes a fourth switching valve 431 and a check valve 432.
  • the fourth switching valve 431 is a two-port two-position switching valve, and an electromagnetic valve that switches the valve position in accordance with a control signal from the controller 30 can be used. Further, a proportional valve using a pilot pressure may be used. Specifically, the fourth switching valve 431 has a first position and a second position as valve positions. The first position is a valve position at which the main pump 14 and the control valve 17 communicate with the accumulator portion 42A. The second position is a valve position that shuts off the main pump 14, the control valve 17, and the accumulator portion 42A.
  • the check valve 432 is a valve for preventing the hydraulic oil discharged from the main pump 14 from flowing into the accumulator portion 42A.
  • the check valve 432 prevents the flow of hydraulic oil from the main pump 14 to the accumulator unit 42A, so the controller 30 changes the state of the hydraulic circuit to the “pump accumulation” state.
  • the fourth switching valve 431 only controls the flow of hydraulic oil from the accumulator part 42A to the control valve 17 during the pressure release (powering) operation of the accumulator part 42A, and the accumulator part 42A accumulates pressure (regeneration). )
  • the flow of hydraulic oil from the main pump 14 to the accumulator unit 42A is not controlled.
  • the hydraulic oil discharged from the main pump 14 or the hydraulic oil discharged from the main pump 14 is used.
  • the hydraulic oil accumulated in the accumulator part 42A are used together to drive the swing hydraulic motor 21.
  • the hydraulic circuit according to the second embodiment allows the flow of hydraulic oil from the main pump 14 to the accumulator unit 42A by omitting the check valve 432, and changes the state of the hydraulic circuit to the “pump accumulation” state. You may be able to do it.
  • the hydraulic circuit according to the second embodiment includes the third switching valve 430 or a component that realizes a function similar to the third switching valve 430, so that the swing hydraulic motor 21 can be operated using only the hydraulic oil accumulated in the accumulator portion 42A. It may be possible to be driven.
  • the hydraulic circuit according to the second embodiment brings about an effect that an accumulator as a hydraulic oil accumulation destination can be selected from a plurality of accumulators, in addition to the effect of the hydraulic circuit according to the first embodiment.
  • an accumulator as a hydraulic oil accumulation destination is selected from a plurality of accumulators having different maximum discharge pressures according to the pressure of hydraulic oil on the braking side of the swing hydraulic motor 21. Can be selected.
  • the pressure accumulation (regeneration) operation is performed even when the pressure of the hydraulic fluid on the brake side is low.
  • the hydraulic circuit according to the second embodiment is configured as a supply source of hydraulic oil from a plurality of accumulators having different maximum discharge pressures according to a required discharge pressure during a pressure release (powering) operation. Allow the accumulator to be selected. As a result, an accumulator with a low discharge pressure is used more efficiently.
  • first accumulator 420A and the second accumulator 420B may have a discharge pressure range determined by the maximum discharge pressure and the minimum discharge pressure.
  • the hydraulic fluid on the brake side of the swing hydraulic motor 21 is accumulated in an accumulator having a discharge pressure range that matches the pressure of the hydraulic fluid on the brake side.
  • one of the plurality of accumulators is selected as the hydraulic oil accumulation destination during the pressure accumulation (regeneration) operation or the hydraulic oil supply source during the pressure release (power running) operation. . That is, the plurality of accumulators are accumulated or released at different timings. Therefore, each of the plurality of accumulators can accumulate or release the hydraulic oil without being affected by the pressure of the other accumulator.
  • the present invention is not limited to this.
  • two or more accumulators may be simultaneously selected as a storage destination or a supply source. That is, two or more accumulators may be accumulated or released at a partially or entirely overlapping timing.
  • FIG. 7 shows a configuration example of a main part of a hydraulic circuit according to the third embodiment mounted on the hydraulic excavator shown in FIG.
  • the hydraulic circuit of FIG. 7 is different from the hydraulic circuit of FIG. 6 in that it includes a second pressure release / accumulation switching unit 43B having a fifth switching valve 433 and a sixth switching valve 434 instead of the fourth switching valve 431. Is different. However, the hydraulic circuit of FIG. 7 is common to the hydraulic circuit of FIG. 6 in other points. Therefore, description of common points is omitted, and differences are described in detail.
  • the second pressure release / accumulation switching unit 43B as the second pressure release (power running) circuit is a hydraulic circuit component that connects the accumulator unit 42A and the upstream side (suction side) or the downstream side (discharge side) of the main pump 14. It is.
  • the second pressure release / accumulation switching unit 43B mainly includes a fifth switching valve 433 and a sixth switching valve 434.
  • the fifth switching valve 433 is a valve that controls the flow of hydraulic oil toward the control valve 17 from the accumulator portion 42A through the junction on the downstream side of the main pump 14 during the pressure release (powering) operation of the accumulator portion 42A. is there.
  • the fifth switching valve 433 is a 2-port 2-position switching valve, and an electromagnetic valve that switches the valve position in accordance with a control signal from the controller 30 can be used. Further, a proportional valve using a pilot pressure may be used.
  • the fifth switching valve 433 has a first position and a second position as valve positions.
  • the first position is a valve position at which the accumulator portion 42 ⁇ / b> A and the control valve 17 are communicated with each other via a junction on the downstream side of the main pump 14.
  • the second position is a valve position that shuts off the accumulator portion 42A and the control valve 17.
  • the sixth switching valve 434 is a valve that controls the flow of hydraulic oil from the accumulator portion 42A to the control valve 17 via the confluence on the upstream side of the main pump 14 during the pressure release (powering) operation of the accumulator portion 42A. is there.
  • the sixth switching valve 434 is a 2-port 2-position switching valve, and an electromagnetic valve that switches the valve position in accordance with a control signal from the controller 30 can be used. Further, a proportional valve using a pilot pressure may be used.
  • the sixth switching valve 434 has a first position and a second position as valve positions.
  • the first position is a valve position at which the accumulator portion 42 ⁇ / b> A and the control valve 17 are communicated with each other via a confluence on the upstream side of the main pump 14.
  • the second position is a valve position that shuts off the accumulator portion 42A and the control valve 17.
  • the main pump 14 When the sixth switching valve 434 is in the first position, the communication between the main pump 14 and the tank is blocked on the upstream side of the main pump 14, and the main pump 14 and the accumulator unit 42A are communicated. Then, the main pump 14 sucks the hydraulic oil having a relatively high pressure released by the accumulator portion 42 ⁇ / b> A and discharges the hydraulic oil toward the control valve 17. As a result, the main pump 14 can reduce the absorption horsepower (torque required to discharge a predetermined amount of hydraulic oil) and save energy compared to the case where the hydraulic oil having a relatively low pressure is sucked and discharged from the tank. Can be promoted. Moreover, the main pump 14 can improve the responsiveness of discharge amount control.
  • the sixth switching valve 434 when the sixth switching valve 434 is in the second position, the main pump 14 and the tank are communicated upstream of the main pump 14, and the communication between the main pump 14 and the accumulator unit 42A is blocked.
  • the main pump 14 sucks the hydraulic oil having a relatively low pressure from the tank and discharges the hydraulic oil toward the control valve 17.
  • the controller 30 closes the first pressure release (power running) circuit and opens the second pressure release (power running) circuit 43B during the pressure release (power running) operation to supply the hydraulic oil in the accumulator section 42A to the control valve 17.
  • the controller 30 opens the first pressure release (power running) circuit and closes the second pressure release (power running) circuit 43B during the pressure release (power running) operation, and supplies the hydraulic oil in the accumulator section 42A to the swing hydraulic motor 21. Supply.
  • the controller 30 opens both the first pressure release (power running) circuit and the second pressure release (power running) circuit 43B during the pressure release (power running) operation so that the hydraulic oil in the accumulator section 42A is supplied to the turning hydraulic motor 21 and It may be supplied to both control valves 17.
  • the controller 30 sets one of the fifth switching valve 433 and the sixth switching valve 434 to the first position and sets the other to the second position.
  • the controller 30 sets the fifth switching valve 433 to the first position and switches the sixth switching valve. Valve 434 is in the second position. Then, the controller 30 causes the hydraulic oil in the accumulator portion 42 ⁇ / b> A to be discharged toward the control valve 17 through the junction on the downstream side of the main pump 14.
  • the controller 30 sets the fifth switching valve 433 to the second position and sets the sixth switching valve 434 to the second position. Set to the first position. Then, the controller 30 causes the hydraulic oil in the accumulator portion 42 ⁇ / b> A to be discharged toward the main pump 14 through the junction on the upstream side of the main pump 14. The main pump 14 sucks the hydraulic oil released by the accumulator part 42A and discharges it downstream, instead of sucking the hydraulic oil from the tank. As a result, the main pump 14 can reduce the absorption horsepower as compared with the case where the hydraulic oil having a relatively low pressure is sucked from the tank and discharged.
  • the hydraulic circuit according to the third embodiment has the effect of the hydraulic actuator according to the first embodiment and the second embodiment, in addition to the effect of the hydraulic circuit according to each of the first embodiment and the second embodiment. Even when the pressure is lower than the driving-side pressure, there is an effect that the pressure releasing (powering) operation of the accumulator unit 42A can be executed.
  • the hydraulic oil discharged from the main pump 14 or the hydraulic oil discharged from the main pump 14 is used.
  • the hydraulic oil accumulated in the accumulator part 42A are used together to drive the swing hydraulic motor 21.
  • the hydraulic circuit according to the third embodiment allows the flow of hydraulic oil from the main pump 14 to the accumulator unit 42A by omitting the check valve 432, and changes the state of the hydraulic circuit to the “pump accumulation” state. You may be able to do it.
  • the hydraulic circuit according to the third embodiment includes the third switching valve 430 or a component that realizes a function similar to that, so that the swing hydraulic motor 21 can be operated using only the hydraulic oil accumulated in the accumulator portion 42A. It may be possible to be driven.
  • the accumulator section 42A has two combinations of an accumulator and an on-off valve. However, like the accumulator section 42 in the first embodiment, the accumulator section 42A may have a single accumulator.
  • the second pressure release / accumulation switching unit 43B as the second pressure release (powering) circuit is connected from the accumulator unit 42A at the upstream junction or downstream junction of the main pump 14. It has the structure which joins hydraulic oil.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the second pressure release (power running) circuit 43B omits the conduit including the check valve 432 and the fifth switching valve 433, and only supplies the hydraulic oil from the accumulator portion 42A at the confluence on the upstream side of the main pump 14. The structure which can be made to merge may be sufficient.
  • the swing hydraulic motor 21 It is good also as a structure which joins the return oil from the side at the confluence
  • the hydraulic oil accumulated in the accumulator 420 is discharged toward the swing hydraulic motor 21 or one or more hydraulic actuators other than the swing hydraulic motor 21.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the hydraulic oil accumulated in the accumulator 420 may be simultaneously released toward the swing hydraulic motor 21 and one or more hydraulic actuators other than the swing hydraulic motor 21.
  • Pressure sensor 0 Controller 40 ... Swivel control unit 41 ... First release / accumulation switching unit 42, 42A ... Accumulator unit 43, 43A, 43B ... Second release / accumulation switching unit 400L, 400R ... relief valve 401L, 401R ... check valve 410R ... first switching valve 410D ... second switching valve 411R, 411D ... check valve 420, 420A, 420B ... accumulator 421A , 421B ... open / close valve 430 ... third switching valve 431 ... fourth switching valve 432 ... check valve 433 ... fifth switching valve 434 ... sixth switching valve S1, S2L, S2R, S3 ... Pressure sensor

Abstract

　本発明の実施例に係る油圧ショベルは、メインポンプ１４と、旋回油圧モータ２１を含む油圧アクチュエータと、メインポンプ１４と油圧アクチュエータとの間の作動油の流れを制御するコントロールバルブ１７と、メインポンプ１４とコントロールバルブ１７との間、及び、旋回油圧モータ２１とコントロールバルブ１７との間に作動油を放出できるように接続されるアキュムレータ部４２とを備える。アキュムレータ部４２は、メインポンプ１４の上流に作動油を放出可能である。

Description

ショベル
　本発明は、アキュムレータを備えたショベルに関する。
　従来、単一のアキュムレータを用いた油圧式旋回モータ制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特表２０１１－５１４９５４号公報
　この油圧式旋回モータ制御システムは、旋回油圧モータを減速させる際に、旋回油圧モータの慣性動作による運動エネルギを油圧エネルギとして回生するために、旋回油圧モータが排出する作動油をアキュムレータに蓄積する。また、この油圧式旋回モータ制御システムは、旋回油圧モータを加速させる際に、回生した油圧エネルギを運動エネルギとして利用するために、アキュムレータに蓄積した作動油を旋回油圧モータに対して放出する。
　しかしながら、この油圧式旋回モータ制御システムは、アキュムレータに蓄積した作動油を旋回油圧モータの駆動のみに利用する構成であるため、アキュムレータを効率的に利用できているとはいえない。
　上述の点に鑑み、本発明は、アキュムレータをより効率的に利用するショベルを提供することを目的とする。
　上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係るショベルは、メインポンプと、旋回油圧モータを含む油圧アクチュエータと、前記メインポンプと前記油圧アクチュエータとの間の作動油の流れを制御するコントロールバルブと、前記メインポンプと前記コントロールバルブとの間、及び、前記旋回油圧モータと前記コントロールバルブとの間に接続されるアキュムレータ部とを備える。
　上述の手段により、本発明は、アキュムレータをより効率的に利用するショベルを提供することができる。
本発明の実施例に係る油圧ショベルの側面図である。 図１の油圧ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。 第１実施例に係る油圧回路の要部構成例を示す図である。 蓄圧・放圧処理の流れを示すフローチャートである。 図３の油圧回路の状態と各切換弁の状態との対応関係を示す対応表である。 第２実施例に係る油圧回路の要部構成例を示す図である。 第３実施例に係る油圧回路の要部構成例を示す図である。
　図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
　図１は、本発明の実施例に係る油圧ショベルを示す側面図である。
　油圧ショベルの下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。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、アタッチメントを構成し、油圧シリンダであるブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３には、キャビン１０が設けられ、且つエンジン等の動力源が搭載される。
　図２は、図１の油圧ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図２において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は細実線でそれぞれ示されている。
　機械式駆動部としてのエンジン１１の出力軸には、油圧ポンプとしてのメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されている。メインポンプ１４には、高圧油圧ライン１６及び第２放圧・蓄圧切換部４３を介してコントロールバルブ１７が接続されている。また、パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６が接続されている。
　コントロールバルブ１７は、油圧ショベルにおける油圧系の制御を行う装置である。下部走行体１用の油圧モータ１Ａ（右用）及び１Ｂ（左用）、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、旋回油圧モータ２１等の油圧アクチュエータは、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ１７に接続されている。
　操作装置２６は、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃを含む。レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃは、油圧ライン２７及び２８を介して、コントロールバルブ１７及び圧力センサ２９にそれぞれ接続されている。
　圧力センサ２９は、操作装置２６を用いた操作者の操作内容を検出するためのセンサであり、例えば、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の操作方向及び操作量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。なお、操作装置２６の操作内容は、圧力センサ以外の他のセンサを用いて検出されてもよい。
　コントローラ３０は、油圧ショベルの駆動制御を行う主制御部としてのコントローラである。コントローラ３０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される装置である。
　圧力センサＳ１は、メインポンプ１４の吐出圧を検出するセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
　圧力センサＳ２Ｌは、旋回油圧モータ２１の第１ポート側の作動油の圧力を検出するセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
　圧力センサＳ２Ｒは、旋回油圧モータ２１の第２ポート側の作動油の圧力を検出するセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
　圧力センサＳ３は、アキュムレータ部４２の作動油の圧力を検出するセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
　第１放圧・蓄圧切換部４１は、旋回油圧モータ２１とアキュムレータ部４２との間の作動油の流れを制御する油圧回路要素である。
　アキュムレータ部４２は、油圧回路内の余剰の作動油を蓄積し、必要に応じてその蓄積した作動油を放出する油圧回路要素である。
　第２放圧・蓄圧切換部４３は、メインポンプ１４とコントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２との間の作動油の流れを制御する油圧回路要素である。
　なお、第１放圧・蓄圧切換部４１、アキュムレータ部４２、及び第２放圧・蓄圧切換部４３についてはその詳細を後述する。
　次に、図３を参照しながら、図１の油圧ショベルに搭載されるアキュムレータ部４２の蓄圧及び放圧について説明する。なお、図３は、図１の油圧ショベルに搭載される、第１実施例に係る油圧回路の要部構成例を示す。
　図３に示す油圧回路の要部構成は、主に、旋回制御部４０、第１放圧・蓄圧切換部４１、アキュムレータ部４２、及び第２放圧・蓄圧切換部４３を含む。
　旋回制御部４０は、主に、旋回油圧モータ２１、リリーフ弁４００Ｌ、４００Ｒ、及び逆止弁４０１Ｌ、４０１Ｒを含む。
　リリーフ弁４００Ｌは、旋回油圧モータ２１の第１ポート２１Ｌ側の作動油の圧力が所定の旋回リリーフ圧を超えるのを防止するための弁である。具体的には、第１ポート２１Ｌ側の作動油の圧力が所定の旋回リリーフ圧に達した場合に、第１ポート２１Ｌ側の作動油をタンクに排出する。
　同様に、リリーフ弁４００Ｒは、旋回油圧モータ２１の第２ポート２１Ｒ側の作動油の圧力が所定の旋回リリーフ圧を超えるのを防止するための弁である。具体的には、第２ポート２１Ｒ側の作動油の圧力が所定の旋回リリーフ圧に達した場合に、第２ポート２１Ｒ側の作動油をタンクに排出する。
　逆止弁４０１Ｌは、第１ポート２１Ｌ側の作動油の圧力がタンク圧未満になるのを防止するための弁である。具体的には、第１ポート２１Ｌ側の作動油の圧力がタンク圧まで低下した場合に、タンク内の作動油を第１ポート２１Ｌ側に供給する。
　同様に、逆止弁４０１Ｒは、第２ポート２１Ｒ側の作動油の圧力がタンク圧未満になるのを防止するための弁である。具体的には、第２ポート２１Ｒ側の作動油の圧力がタンク圧まで低下した場合に、タンク内の作動油を第２ポート２１Ｒ側に供給する。
　第１放圧・蓄圧切換部４１は、旋回制御部４０（旋回油圧モータ２１）とアキュムレータ部４２との間の作動油の流れを制御する油圧回路要素である。本実施例では、第１放圧・蓄圧切換部４１は、主に、第１切換弁４１０Ｒ、第２切換弁４１０Ｄ、及び逆止弁４１１Ｒ、４１１Ｄを含む。
　第１切換弁４１０Ｒは、アキュムレータ部４２の蓄圧（回生）動作の際に、旋回制御部４０からアキュムレータ部４２への作動油の流れを制御する弁である。本実施例では、第１切換弁４１０Ｒは、３ポート３位置の切換弁であり、コントローラ３０からの制御信号に応じて弁位置を切り換える電磁弁を用いることができる。また、パイロット圧を用いた比例弁を用いてもよい。具体的には、第１切換弁４１０Ｒは、第１位置、第２位置、及び第３位置を弁位置として有する。第１位置は、第１ポート２１Ｌとアキュムレータ部４２とを連通させる弁位置である。また、第２位置は、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２とを遮断する弁位置である。また、第３位置は、第２ポート２１Ｒとアキュムレータ部４２とを連通させる弁位置である。
　第２切換弁４１０Ｄは、アキュムレータ部４２の放圧（力行）動作の際に、アキュムレータ部４２から旋回制御部４０への作動油の流れを制御する弁である。本実施例では、第２切換弁４１０Ｄは、３ポート３位置の切換弁であり、コントローラ３０からの制御信号に応じて弁位置を切り換える電磁弁を用いることができる。また、パイロット圧を用いた比例弁を用いてもよい。具体的には、第２切換弁４１０Ｄは、第１位置、第２位置、及び第３位置を弁位置として有する。第１位置は、アキュムレータ部４２と第１ポート２１Ｌとを連通させる弁位置である。また、第２位置は、アキュムレータ部４２と旋回制御部４０とを遮断する弁位置である。また、第３位置は、アキュムレータ部４２と第２ポート２１Ｒとを連通させる弁位置である。
　逆止弁４１１Ｒは、アキュムレータ部４２から旋回制御部４０に作動油が流れるのを防止する弁である。また、逆止弁４１１Ｄは、旋回制御部４０からアキュムレータ部４２に作動油が流れるのを防止する弁である。
　なお、以下では、第１切換弁４１０Ｒ及び逆止弁４１１Ｒの組み合わせを第１蓄圧（回生）回路と称し、第２切換弁４１０Ｄ及び逆止弁４１１Ｄの組み合わせを第１放圧（力行）回路と称する。
　アキュムレータ部４２は、油圧回路内の余剰の作動油を蓄積し、必要に応じてその蓄積した作動油を放出する油圧回路要素である。具体的には、アキュムレータ部４２は、旋回減速中に旋回油圧モータ２１の制動側（吐出側）の作動油を蓄積し、旋回加速中に旋回油圧モータ２１の駆動側（吸い込み側）に放出する。また、アキュムレータ部４２は、旋回油圧モータ２１以外の油圧アクチュエータの作動中に、その蓄積した作動油をその油圧アクチュエータに放出することもできる。また、アキュムレータ部４２は、メインポンプ１４が吐出する作動油を蓄積することもできる。本実施例では、アキュムレータ部４２は、主に、第１アキュムレータ４２０を含む。
　第１アキュムレータ４２０は、油圧回路内の余剰の作動油を蓄積し、必要に応じてその蓄積した作動油を放出する装置である。本実施例では、第１アキュムレータ４２０は、窒素ガスを利用するブラダ型アキュムレータであり、窒素ガスの圧縮性と作動油の非圧縮性を利用して作動油を蓄積或いは放出する。
　なお、コントローラ３０は、旋回減速中において、旋回油圧モータ２１の制動側（吐出側）の圧力が第１アキュムレータ４２０の圧力より高い場合に第１切換弁４１０Ｒを連通状態にできるようにし、旋回油圧モータ２１の制動側（吐出側）の圧力が第１アキュムレータ４２０の圧力より低い場合には第１切換弁４１０Ｒを遮断状態にする。これにより、コントローラ３０は、旋回減速中に第１アキュムレータ４２０の作動油が旋回油圧モータ２１の制動側（吐出側）に流れるのを防止することができる。また、コントローラ３０は、旋回加速中において、第１アキュムレータ４２０の圧力が旋回油圧モータ２１の駆動側（吸い込み側）の圧力より高い場合に第２切換弁４１０Ｄを連通状態にできるようにし、第１アキュムレータ４２０の圧力が旋回油圧モータ２１の駆動側（吸い込み側）の圧力より低い場合には第２切換弁４１０Ｄを遮断状態にする。これにより、コントローラ３０は、旋回加速中に旋回油圧モータ２１の駆動側（吸い込み側）の作動油が第１アキュムレータ４２０に流れるのを防止することができる。
　第２放圧・蓄圧切換部４３は、メインポンプ１４とコントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２との間の作動油の流れを制御する油圧回路要素である。本実施例では、第２放圧・蓄圧切換部４３は、主に、第３切換弁４３０及び第４切換弁４３１を含む。
　第３切換弁４３０は、コントロールバルブ１７を介した旋回油圧モータ２１への作動油の流れを制御する弁である。本実施例では、第３切換弁４３０は、２ポート２位置の切換弁であり、コントローラ３０からの制御信号に応じて弁位置を切り換える電磁弁を用いることができる。また、パイロット圧を用いた比例弁を用いてもよい。具体的には、第３切換弁４３０は、第１位置及び第２位置を弁位置として有する。第１位置は、メインポンプ１４及びアキュムレータ部４２とコントロールバルブ１７における旋回油圧モータ用流量制御弁１７Ａとを連通させる弁位置である。また、第２位置は、メインポンプ１４及びアキュムレータ部４２とコントロールバルブ１７とを遮断する弁位置である。
　第４切換弁４３１は、アキュムレータ部４２の放圧（力行）動作の際に、アキュムレータ部４２からコントロールバルブ１７への作動油の流れを制御し、アキュムレータ部４２の蓄圧（回生）動作の際に、メインポンプ１４からアキュムレータ部４２への作動油の流れを制御する弁である。本実施例では、第４切換弁４３１は、２ポート２位置の切換弁であり、コントローラ３０からの制御信号に応じて弁位置を切り換える電磁弁を用いることができる。また、パイロット圧を用いた比例弁を用いてもよい。具体的には、第４切換弁４３１は、第１位置及び第２位置を弁位置として有する。第１位置は、メインポンプ１４及びコントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２とを連通させる弁位置である。また、第２位置は、メインポンプ１４及びコントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２とを遮断する弁位置である。
　なお、以下では、メインポンプ１４からアキュムレータ部４２に作動油を流す場合の第２放圧・蓄圧切換部４３を第２蓄圧（回生）回路と称し、アキュムレータ部４２からコントロールバルブ１７に作動油を流す場合の第２放圧・蓄圧切換部４３を第２放圧（力行）回路と称する。
　ここで、図４及び図５を参照しながら、コントローラ３０がアキュムレータ部４２の蓄圧及び放圧を制御する処理（以下、「蓄圧・放圧処理」とする。）について説明する。なお、図４は、蓄圧・放圧処理の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、所定周期で繰り返しこの蓄圧・放圧処理を実行する。また、図５は、図３の油圧回路の状態と各切換弁の状態との対応関係を示す対応表である。
　最初に、コントローラ３０は、油圧ショベルの状態を検出するための各種センサの出力に基づいて、旋回動作中であるか否かを判定する（ステップＳＴ１）。本実施例では、コントローラ３０は、旋回操作レバーの操作量に基づいて旋回動作中であるか否かを判定する。
　旋回動作中であると判定すると（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、コントローラ３０は、各種センサの出力に基づいて、旋回加速中であるか旋回減速中であるかを判定する（ステップＳＴ２）。本実施例では、コントローラ３０は、旋回操作レバーの操作量に基づいて旋回加速中であるか旋回減速中であるかを判定する。
　旋回減速中であると判定すると（ステップＳＴ２の減速中）、コントローラ３０は、油圧回路の状態を「旋回回生」の状態にする（ステップＳＴ３）。
　図５に示すように、「旋回回生」の状態では、コントローラ３０は、第１切換弁４１０Ｒに対して制御信号を出力して第１切換弁４１０Ｒを第１位置又は第３位置とし、第１蓄圧（回生）回路を通じて旋回制御部４０とアキュムレータ部４２とを連通させる。また、コントローラ３０は、第２切換弁４１０Ｄに対して制御信号を出力して第２切換弁４１０Ｄを第２位置とし、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第３切換弁４３０に対して制御信号を出力して第３切換弁４３０を第１位置とし、メインポンプ１４とコントロールバルブ１７とを連通させる。また、コントローラ３０は、第４切換弁４３１に対して制御信号を出力して第４切換弁４３１を第２位置とし、コントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。なお、「旋回回生」の状態では、コントロールバルブ１７における旋回油圧モータ用流量制御弁１７Ａは、遮断状態、すなわち、旋回油圧モータ２１とメインポンプ１４及びタンクとの間の連通を遮断した状態にある。そのため、第３切換弁４３０が第１位置にあっても旋回油圧モータ２１からの戻り油が旋回油圧モータ用流量制御弁１７Ａを介してタンクに排出されることはない。また、図３は、「旋回回生」状態にある油圧回路を示す。
　その結果、「旋回回生」の状態では、旋回油圧モータ２１の制動側（吐出側）の作動油が第１蓄圧（回生）回路を通じてアキュムレータ部４２に流れて第１アキュムレータ４２０に蓄積される。また、第４切換弁４３１が遮断状態（第２位置）にあるため、旋回油圧モータ２１の制動側（吐出側）の作動油が第４切換弁４３１を通ってコントロールバルブ１７に流入することはない。
　ステップＳＴ２において、旋回加速中であると判定すると（ステップＳＴ２の加速中）、コントローラ３０は、アキュムレータ部４２の蓄圧状態が適切であるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。本実施例では、コントローラ３０は、圧力センサＳ２Ｌ、Ｓ２Ｒ、Ｓ３の出力に基づいて、第１アキュムレータ４２０に蓄積された作動油の圧力が旋回油圧モータ２１の駆動側（吸い込み側）の圧力より高いか否かを判定する。なお、コントローラ３０は、第１アキュムレータ４２０に蓄積された作動油の圧力が所定圧以上であるか否かに基づいてアキュムレータ部４２の蓄圧状態が適切であるか否かを判定してもよい。
　蓄圧状態が適切であると判定した場合、例えば、第１アキュムレータ４２０に蓄積された作動油の圧力が旋回油圧モータ２１の駆動側（吸い込み側）の圧力より高いと判定した場合（ステップＳＴ４のＹＥＳ）、コントローラ３０は、油圧回路の状態を「旋回力行」の状態にする（ステップＳＴ５）。
　図５に示すように、「旋回力行」の状態では、コントローラ３０は、第１切換弁４１０Ｒに対して制御信号を出力して第１切換弁４１０Ｒを第２位置とし、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第２切換弁４１０Ｄに対して制御信号を出力して第２切換弁４１０Ｄを第１位置又は第３位置とし、第１放圧（力行）回路を通じて旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間を連通させる。また、コントローラ３０は、第３切換弁４３０に対して制御信号を出力して第３切換弁４３０を第２位置とし、メインポンプ１４とコントロールバルブ１７との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第４切換弁４３１に対して制御信号を出力して第４切換弁４３１を第２位置とし、コントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。
　その結果、「旋回力行」の状態では、第１アキュムレータ４２０の作動油が第１放圧（力行）回路を通じて旋回油圧モータ２１の駆動側（吸い込み側）に放出されて旋回油圧モータ２１が旋回駆動される。また、第４切換弁４３１が遮断状態（第２位置）にあるため、第１アキュムレータ４２０の作動油が第４切換弁４３１を通ってコントロールバルブ１７に流入することはない。なお、「旋回力行」の状態において、コントローラ３０は、第３切換弁４３０に対して制御信号を出力して第３切換弁４３０を第１位置とし、メインポンプ１４とコントロールバルブ１７との間を連通させてもよい。この場合、第１アキュムレータ４２０が放出する作動油に加えて、メインポンプ１４が吐出する作動油が旋回油圧モータ２１の駆動側（吸い込み側）に供給される。
　ステップＳＴ４において、蓄圧状態が適切でないと判定した場合、例えば、第１アキュムレータ４２０に蓄積された作動油の圧力が旋回油圧モータ２１の駆動側（吸い込み側）の圧力より低いと判定した場合（ステップＳＴ４のＮＯ）、コントローラ３０は、油圧回路の状態を「ポンプ供給」の状態にする（ステップＳＴ６）。
　図５に示すように、「ポンプ供給」の状態では、コントローラ３０は、第１切換弁４１０Ｒに対して制御信号を出力して第１切換弁４１０Ｒを第２位置とし、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第２切換弁４１０Ｄに対して制御信号を出力して第２切換弁４１０Ｄを第２位置とし、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第３切換弁４３０に対して制御信号を出力して第３切換弁４３０を第１位置とし、メインポンプ１４とコントロールバルブ１７との間を連通させる。また、コントローラ３０は、第４切換弁４３１に対して制御信号を出力して第４切換弁４３１を第２位置とし、コントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。
　その結果、「ポンプ供給」の状態では、メインポンプ１４が吐出する作動油が旋回油圧モータ２１の駆動側（吸い込み側）に流入して旋回油圧モータ２１が旋回駆動される。また、第４切換弁４３１が遮断状態（第２位置）にあるため、メインポンプ１４が吐出する作動油が第４切換弁４３１を通って第１アキュムレータ４２０に流入することはない。
　ステップＳＴ１において、旋回動作中でないと判定すると（ステップＳＴ１のＮＯ）、コントローラ３０は、各種センサの出力に基づいて、旋回油圧モータ２１以外の他の油圧アクチュエータが動作中であるか否かを判定する（ステップＳＴ７）。本実施例では、コントローラ３０は、他の油圧アクチュエータの操作レバーの操作量に基づいて他の油圧アクチュエータが動作中であるか否かを判定する。
　他の油圧アクチュエータ（例えばブームシリンダ７）が動作中であると判定すると（ステップＳＴ７のＹＥＳ）、コントローラ３０は、アキュムレータ部４２の蓄圧状態が適切であるか否かを判定する（ステップＳＴ８）。本実施例では、コントローラ３０は、ブームシリンダ７内の作動油の圧力を検出するための圧力センサ（図示せず。）の出力に基づいて、第１アキュムレータ４２０に蓄積された作動油の圧力がブームシリンダ７の駆動側の圧力より高いか否かを判定する。なお、ブームシリンダ７の駆動側は、ボトム側油室及びロッド側油室のうち体積が増加する方の油室を意味する。アームシリンダ８及びバケットシリンダ９についても同様である。
　蓄圧状態が適切であると判定した場合、例えば、第１アキュムレータ４２０に蓄積された作動油の圧力がブームシリンダ７の駆動側の圧力より高いと判定した場合（ステップＳＴ８のＹＥＳ）、コントローラ３０は、油圧回路の状態を「シリンダ駆動」の状態にする（ステップＳＴ９）。
　図５に示すように、「シリンダ駆動」の状態では、コントローラ３０は、第１切換弁４１０Ｒに対して制御信号を出力して第１切換弁４１０Ｒを第２位置とし、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第２切換弁４１０Ｄに対して制御信号を出力して第２切換弁４１０Ｄを第２位置とし、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第３切換弁４３０に対して制御信号を出力して第３切換弁４３０を第１位置とし、メインポンプ１４とコントロールバルブ１７との間を連通させる。また、コントローラ３０は、第４切換弁４３１に対して制御信号を出力して第４切換弁４３１を第１位置とし、第２放圧（力行）回路を通じてコントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２との間を連通させる。
　その結果、「シリンダ駆動」の状態では、第１アキュムレータ４２０の作動油が第２放圧（力行）回路及びブームシリンダ用流量制御弁１７Ｂを通じてブームシリンダ７の駆動側に放出されてブームシリンダ７が駆動される。また、第２切換弁４１０Ｄが遮断状態（第２位置）にあるため、第１アキュムレータ４２０の作動油が第２切換弁４１０Ｄを通って旋回制御部４０（旋回油圧モータ２１）に流入することはない。
　ステップＳＴ８において、蓄圧状態が適切でないと判定した場合、例えば、第１アキュムレータ４２０に蓄積された作動油の圧力がブームシリンダ７の駆動側の圧力より低いと判定した場合（ステップＳＴ８のＮＯ）、コントローラ３０は、油圧回路の状態を「ポンプ供給」の状態にする（ステップＳＴ１０）。
　図５に示すように、「ポンプ供給」の状態では、コントローラ３０は、第１切換弁４１０Ｒに対して制御信号を出力して第１切換弁４１０Ｒを第２位置とし、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第２切換弁４１０Ｄに対して制御信号を出力して第２切換弁４１０Ｄを第２位置とし、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第３切換弁４３０に対して制御信号を出力して第３切換弁４３０を第１位置とし、メインポンプ１４とコントロールバルブ１７との間を連通させる。また、コントローラ３０は、第４切換弁４３１に対して制御信号を出力して第４切換弁４３１を第２位置とし、コントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。
　その結果、「ポンプ供給」の状態では、メインポンプ１４が吐出する作動油がブームシリンダ７の駆動側に流入してブームシリンダ７が駆動される。また、第４切換弁４３１が遮断状態（第２位置）にあるため、メインポンプ１４が吐出する作動油が第４切換弁４３１を通って第１アキュムレータ４２０に流入することはない。
　ステップＳＴ７において、他の油圧アクチュエータが何れも動作中でないと判定すると（ステップＳＴ７のＮＯ）、コントローラ３０は、コントローラ３０は、油圧回路の状態を「無負荷」又は「ポンプ蓄圧」の状態にする（ステップＳＴ１１）。
　図５に示すように、「無負荷」の状態では、コントローラ３０は、第１切換弁４１０Ｒに対して制御信号を出力して第１切換弁４１０Ｒを第２位置とし、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第２切換弁４１０Ｄに対して制御信号を出力して第２切換弁４１０Ｄを第２位置とし、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第３切換弁４３０に対して制御信号を出力して第３切換弁４３０を第１位置とし、メインポンプ１４とコントロールバルブ１７との間を連通させる。また、コントローラ３０は、第４切換弁４３１に対して制御信号を出力して第４切換弁４３１を第２位置とし、コントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。
　その結果、「無負荷」の状態では、メインポンプ１４が吐出する作動油がコントロールバルブ１７を通じてタンクに排出される通常状態となる。また、第４切換弁４３１が遮断状態（第２位置）にあるため、第１アキュムレータ４２０の作動油が第４切換弁４３１を通ってコントロールバルブ１７に流入することはない。
　また、図５に示すように、「ポンプ蓄圧」の状態では、コントローラ３０は、第１切換弁４１０Ｒに対して制御信号を出力して第１切換弁４１０Ｒを第２位置とし、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第２切換弁４１０Ｄに対して制御信号を出力して第２切換弁４１０Ｄを第２位置とし、旋回制御部４０とアキュムレータ部４２との間の連通を遮断する。また、コントローラ３０は、第３切換弁４３０に対して制御信号を出力して第３切換弁４３０を第２位置とし、メインポンプ１４とコントロールバルブ１７との間の連通を遮断する。また、コントローラ３は、第４切換弁４３１に対して制御信号を出力して第４切換弁４３１を第１位置とし、第２蓄圧（回生）回路を通じてコントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２との間を連通させる。
　その結果、「ポンプ蓄圧」の状態では、メインポンプ１４が吐出する作動油が第２蓄圧（回生）回路を通じてアキュムレータ部４２に流れて第１アキュムレータ４２０に蓄積される。「ポンプ蓄圧」の状態は、例えば、第１アキュムレータ４２０の作動油の圧力が所定圧となるまで継続され、第１アキュムレータ４２０の作動油の圧力が所定圧となった時点で「無負荷」の状態に切り換えられる。
　また、コントローラ３０は、旋回油圧モータ２１と、他の油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ７）との複合動作の場合、所定の条件が満たされるときに、油圧回路の状態を「旋回力行」の状態にしてもよい。具体的には、コントローラ３０は、ブームシリンダ７の負荷が大きいために、メインポンプ１４が吐出する作動油の圧力が所定の旋回リリーフ圧を上回った場合に、油圧回路の状態を「旋回力行」の状態にする。その結果、第１アキュムレータ４２０の作動油が旋回油圧モータ２１の駆動側（吸い込み側）に放出されて旋回油圧モータ２１が旋回駆動される。また、第３切換弁４３０が遮断状態（第２位置）にあるため、メインポンプ１４が吐出する作動油がコントロールバルブ１７における旋回油圧モータ用流量制御弁１７Ａを通って旋回油圧モータ２１の駆動側（吸い込み側）に流入することはない。このようにして、コントローラ３０は、所定の旋回リリーフ圧より高い作動油をメインポンプ１４が旋回油圧モータ２１に供給するのを防止できる。それ故に、コントローラ３０は、リリーフ弁４００Ｌ、４００Ｒを通じて作動油が無駄に排出されるのを防止できる。なお、第１アキュムレータ４２０の作動油が所定の旋回リリーフ圧を上回ることはない。第１アキュムレータ４２０は、旋回油圧モータ２１の制動側（吐出側）の作動油、すなわち、所定の旋回リリーフ圧以下の作動油のみを蓄積するためである。
　以上の構成により、第１実施例に係る油圧回路は、第１アキュムレータ４２０に蓄積された作動油を、旋回油圧モータ２１ばかりでなく、旋回油圧モータ２１以外の他の１又は複数の油圧アクチュエータにも放出できる。そのため、第１実施例に係る油圧回路は、第１アキュムレータ４２０に蓄積された油圧エネルギを効率的に利用することができる。
　なお、第１実施例では、コントローラ３０は、第３切換弁４３０の連通・遮断を切り換えることによってコントロールバルブ１７を介した旋回油圧モータ２１への作動油の流れを制御する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されることはない。例えば、コントローラ３０は、コントロールバルブ１７における旋回油圧モータ用流量制御弁１７Ａのパイロット圧を比例弁（図示せず。）で調整することによってコントロールバルブ１７を介した旋回油圧モータ２１への作動油の流れを制御してもよい。具体的には、コントローラ３０は、旋回操作レバーが操作された場合であっても、必要に応じてそのパイロット圧を比例弁で調整し、旋回油圧モータ用流量制御弁１７Ａを介した旋回油圧モータ２１への作動油の流れを遮断する。
　また、第１実施例において、コントローラ３０は、旋回動作中であるか否かを判定した後でブームシリンダ７が動作中であるか否かを判定する。そして、コントローラ３０は、第１アキュムレータ４２０の圧力が、動作中のブームシリンダ７の駆動側の圧力より高い場合に、第１アキュムレータ４２０の作動油をブームシリンダ７の駆動側に放出させる。しかしながら、本発明はこの構成に限定されることはない。例えば、コントローラ３０は、旋回動作中であるか否かを判定する前にブームシリンダ７が動作中であるか否かを判定してもよい。この場合、コントローラ３０は、第１アキュムレータ４２０の圧力が、動作中のブームシリンダ７の駆動側の圧力より高いときに、第１アキュムレータ４２０の作動油をブームシリンダ７の駆動側に放出させる。また、ブームシリンダ７が動作中でないときには、第１アキュムレータ４２０の圧力が、動作中の旋回油圧モータ２１の駆動側の圧力より高いときに、第１アキュムレータ４２０の作動油を旋回油圧モータ２１の駆動側に放出させる。
　また、コントローラ３０は、第１アキュムレータ４２０の圧力が、動作中のブームシリンダ７の駆動側の圧力より低い場合であっても、動作中の旋回油圧モータ２１の駆動側の圧力より高い場合には、第１アキュムレータ４２０の作動油を旋回油圧モータ２１の駆動側に放出させる。同様に、コントローラ３０は、第１アキュムレータ４２０の圧力が、動作中の旋回油圧モータ２１の駆動側の圧力より低い場合であっても、動作中のブームシリンダ７の駆動側の圧力より高い場合には、第１アキュムレータ４２０の作動油をブームシリンダ７の駆動側に放出させる。旋回油圧モータ２１とブームシリンダ７以外の他の油圧アクチュエータとの間の関係についても同様である。
　次に、図６を参照しながら、本発明の第２実施例に係る油圧ショベルに搭載されるアキュムレータの蓄圧及び放圧について説明する。なお、図６は、図１の油圧ショベルに搭載される、第２実施例に係る油圧回路の要部構成例を示す。
　また、図６の油圧回路は、アキュムレータと開閉弁の２組の組み合わせを有するアキュムレータ部４２Ａを含む点で、１つのアキュムレータを有するアキュムレータ部４２を含む図３の油圧回路と相違する。また、図６の油圧回路は、第３切換弁４３０が省略され、逆止弁４３２が追加された第２放圧・蓄圧切換部４３Ａを含む点で図３の油圧回路と相違する。しかしながら、図６の油圧回路は、その他の点で図３の油圧回路と共通する。そのため、共通点の説明を省略し、相違点を詳細に説明する。
　図６に示すように、アキュムレータ部４２Ａは、主に、第１アキュムレータ４２０Ａ、第２アキュムレータ４２０Ｂ、第１開閉弁４２１Ａ、及び第２開閉弁４２１Ｂを含む。
　第１アキュムレータ４２０Ａ、第２アキュムレータ４２０Ｂは、油圧回路内の余剰の作動油を蓄積し、必要に応じてその蓄積した作動油を放出する装置である。本実施例では、各アキュムレータの容量は任意であり、全て同じ容量であってもよく、それぞれ異なる容量であってもよい。
　第１開閉弁４２１Ａ、第２開閉弁４２１Ｂはそれぞれ、コントローラ３０からの制御信号に応じて開閉する弁であり、第１アキュムレータ４２０Ａ、第２アキュムレータ４２０Ｂの蓄圧・放圧を制御する。
　また、第２実施例では、第１アキュムレータ４２０Ａの最大放出圧力は、第２アキュムレータ４２０Ｂの最大放出圧力より大きい。なお、「最大放出圧力」とは、アキュムレータが放出できる最大の圧力であり、蓄圧（回生）動作の際のアキュムレータの最大圧力によって決まる圧力である。本実施例では、第１アキュムレータ４２０Ａの最大放出圧力は、第１開閉弁４２１Ａの開閉制御によって所定の値に調整される。第２アキュムレータ４２０Ｂについても同様である。このように、最大放出圧力に差を設けることで、アキュムレータ部４２Ａは、第１アキュムレータ４２０Ａ及び第２アキュムレータ４２０Ｂの何れから作動油を放出するかを選択できる。その選択は、例えば、操作レバーの操作量、メインポンプ１４の吐出圧等から把握される、旋回油圧モータ２１以外の油圧アクチュエータの状態に基づいて行われる。
　また、図６に示すように、第２放圧（力行）回路としての第２放圧・蓄圧切換部４３Ａは、主に、第４切換弁４３１及び逆止弁４３２を含む。
　第４切換弁４３１は、第１実施例におけるものと同様、２ポート２位置の切換弁であり、コントローラ３０からの制御信号に応じて弁位置を切り換える電磁弁を用いることができる。また、パイロット圧を用いた比例弁を用いてもよい。具体的には、第４切換弁４３１は、第１位置及び第２位置を弁位置として有する。第１位置は、メインポンプ１４及びコントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２Ａとを連通させる弁位置である。また、第２位置は、メインポンプ１４及びコントロールバルブ１７とアキュムレータ部４２Ａとを遮断する弁位置である。
　逆止弁４３２は、メインポンプ１４が吐出する作動油がアキュムレータ部４２Ａに流入するのを防止するための弁である。
　このように、第２実施例では、逆止弁４３２によりメインポンプ１４からアキュムレータ部４２Ａへの作動油の流れが防止されるため、コントローラ３０は、油圧回路の状態を「ポンプ蓄圧」の状態にすることはない。そのため、第４切換弁４３１は、アキュムレータ部４２Ａの放圧（力行）動作の際に、アキュムレータ部４２Ａからコントロールバルブ１７への作動油の流れを制御するのみであり、アキュムレータ部４２Ａの蓄圧（回生）動作の際に、メインポンプ１４からアキュムレータ部４２Ａへの作動油の流れを制御することはない。
　また、第２実施例に係る油圧回路では、図３に示す第３切換弁４３０が省略されているため、メインポンプ１４が吐出する作動油を用いて、或いは、メインポンプ１４が吐出する作動油とアキュムレータ部４２Ａに蓄積された作動油とを併用して旋回油圧モータ２１が駆動される。
　しかしながら、第２実施例に係る油圧回路は、逆止弁４３２を省略することによってメインポンプ１４からアキュムレータ部４２Ａへの作動油の流れを許容し、油圧回路の状態を「ポンプ蓄圧」の状態にできるようにしてもよい。また、第２実施例に係る油圧回路は、第３切換弁４３０又はそれと同様の機能を実現する構成要素を備えることによって、アキュムレータ部４２Ａに蓄積された作動油のみを用いて旋回油圧モータ２１が駆動され得るようにしてもよい。
　以上の構成により、第２実施例に係る油圧回路は、第１実施例に係る油圧回路による効果に加え、複数のアキュムレータから作動油の蓄積先としてのアキュムレータを選択できるという効果をもたらす。具体的には、蓄圧（回生）動作の際に、旋回油圧モータ２１の制動側の作動油の圧力に応じて、最大放出圧力をそれぞれ異ならせた複数のアキュムレータから作動油の蓄積先としてのアキュムレータを選択できるようにする。その結果、制動側の作動油の圧力が低いときにも蓄圧（回生）動作が行われるようにする。
　また、第２実施例に係る油圧回路は、放圧（力行）動作の際に、要求される放出圧力に応じて、最大放出圧力をそれぞれ異ならせた複数のアキュムレータから作動油の供給元としてのアキュムレータを選択できるようにする。その結果、放出圧力の低いアキュムレータがより効率的に利用されるようにする。
　また、第１アキュムレータ４２０Ａ、第２アキュムレータ４２０Ｂには、最大放出圧力と最小放出圧力とで定められる放出圧力範囲が設定されていてもよい。この場合、蓄圧（回生）動作の際、旋回油圧モータ２１の制動側の作動油は、その制動側の作動油の圧力に適合する放出圧力範囲を持つアキュムレータに蓄積される。
　また、第２実施例では、複数のアキュムレータのうちの１つが蓄圧（回生）動作の際の作動油の蓄積先、又は、放圧（力行）動作の際の作動油の供給元として選択される。すなわち、複数のアキュムレータは、それぞれ異なるタイミングで蓄圧され或いは放圧される。そのため、複数のアキュムレータのそれぞれは、他のアキュムレータの圧力の影響を受けることなく、作動油を蓄積し、或いは放出することができる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、２つ以上のアキュムレータが同時に蓄積先又は供給元として選択されてもよい。すなわち、２つ以上のアキュムレータが、部分的に或いは全体的に重複するタイミングで蓄圧され、或いは放圧されてもよい。
　次に、図７を参照しながら、本発明の第３実施例に係る油圧ショベルに搭載されるアキュムレータの蓄圧及び放圧について説明する。なお、図７は、図１の油圧ショベルに搭載される、第３実施例に係る油圧回路の要部構成例を示す。
　また、図７の油圧回路は、第４切換弁４３１の代わりに、第５切換弁４３３及び第６切換弁４３４を有する第２放圧・蓄圧切換部４３Ｂを含む点で図６の油圧回路と相違する。しかしながら、図７の油圧回路は、その他の点で図６の油圧回路と共通する。そのため、共通点の説明を省略し、相違点を詳細に説明する。
　第２放圧（力行）回路としての第２放圧・蓄圧切換部４３Ｂは、アキュムレータ部４２Ａとメインポンプ１４の上流側（吸い込み側）又は下流側（吐出側）とを接続する油圧回路構成要素である。本実施例では、第２放圧・蓄圧切換部４３Ｂは、主に、第５切換弁４３３及び第６切換弁４３４を含む。
　第５切換弁４３３は、アキュムレータ部４２Ａの放圧（力行）動作の際に、アキュムレータ部４２Ａからメインポンプ１４の下流側の合流点を経てコントロールバルブ１７へ向かう作動油の流れを制御する弁である。
　本実施例では、第５切換弁４３３は、２ポート２位置の切換弁であり、コントローラ３０からの制御信号に応じて弁位置を切り換える電磁弁を用いることができる。また、パイロット圧を用いた比例弁を用いてもよい。具体的には、第５切換弁４３３は、第１位置及び第２位置を弁位置として有する。第１位置は、メインポンプ１４の下流側の合流点を介してアキュムレータ部４２Ａとコントロールバルブ１７とを連通させる弁位置である。また、第２位置は、アキュムレータ部４２Ａとコントロールバルブ１７とを遮断する弁位置である。
　第６切換弁４３４は、アキュムレータ部４２Ａの放圧（力行）動作の際に、アキュムレータ部４２Ａからメインポンプ１４の上流側の合流点を経てコントロールバルブ１７へ向かう作動油の流れを制御する弁である。
　本実施例では、第６切換弁４３４は、２ポート２位置の切換弁であり、コントローラ３０からの制御信号に応じて弁位置を切り換える電磁弁を用いることができる。また、パイロット圧を用いた比例弁を用いてもよい。具体的には、第６切換弁４３４は、第１位置及び第２位置を弁位置として有する。第１位置は、メインポンプ１４の上流側の合流点を介してアキュムレータ部４２Ａとコントロールバルブ１７とを連通させる弁位置である。また、第２位置は、アキュムレータ部４２Ａとコントロールバルブ１７とを遮断する弁位置である。
　第６切換弁４３４が第１位置にある場合、メインポンプ１４の上流側において、メインポンプ１４とタンクとの間の連通が遮断され、メインポンプ１４とアキュムレータ部４２Ａとが連通される。そして、メインポンプ１４は、アキュムレータ部４２Ａが放出する比較的高い圧力の作動油を吸い込み、その作動油をコントロールバルブ１７に向けて吐出する。その結果、メインポンプ１４は、比較的低い圧力の作動油をタンクから吸い込んで吐出する場合に比べて吸収馬力（所定量の作動油を吐出するために必要なトルク）を低減でき、省エネルギ化を促進できる。また、メインポンプ１４は、吐出量制御の応答性を高めることができる。
　また、第６切換弁４３４が第２位置にある場合、メインポンプ１４の上流において、メインポンプ１４とタンクとが連通され、メインポンプ１４とアキュムレータ部４２Ａとの間の連通が遮断される。そして、メインポンプ１４は、比較的低い圧力の作動油をタンクから吸い込み、その作動油をコントロールバルブ１７に向けて吐出する。
　コントローラ３０は、放圧（力行）動作の際、第１放圧（力行）回路を閉じ、第２放圧（力行）回路４３Ｂを開いてアキュムレータ部４２Ａの作動油をコントロールバルブ１７に供給する。或いは、コントローラ３０は、放圧（力行）動作の際、第１放圧（力行）回路を開き、第２放圧（力行）回路４３Ｂを閉じてアキュムレータ部４２Ａの作動油を旋回油圧モータ２１に供給する。なお、コントローラ３０は、放圧（力行）動作の際、第１放圧（力行）回路及び第２放圧（力行）回路４３Ｂの双方を開いてアキュムレータ部４２Ａの作動油を旋回油圧モータ２１及びコントロールバルブ１７の双方に供給してもよい。
　また、コントローラ３０は、第２放圧（力行）回路４３Ｂを開く場合には、第５切換弁４３３及び第６切換弁４３４のうちの一方を第１位置にし、他方を第２位置にする。
　具体的には、コントローラ３０は、油圧アクチュエータが操作されたときに、アキュムレータ部４２Ａの圧力がその油圧アクチュエータの駆動側の圧力より高ければ、第５切換弁４３３を第１位置にし、第６切換弁４３４を第２位置にする。そして、コントローラ３０は、メインポンプ１４の下流側の合流点を通じて、アキュムレータ部４２Ａの作動油をコントロールバルブ１７へ向けて放出させる。
　また、コントローラ３０は、油圧アクチュエータが操作されたときに、アキュムレータ部４２Ａの圧力がその油圧アクチュエータの駆動側の圧力より低ければ、第５切換弁４３３を第２位置にし、第６切換弁４３４を第１位置にする。そして、コントローラ３０は、メインポンプ１４の上流側の合流点を通じて、アキュムレータ部４２Ａの作動油をメインポンプ１４に向けて放出させる。メインポンプ１４は、タンクから作動油を吸い込む代わりに、アキュムレータ部４２Ａが放出する作動油を吸い込んで下流側に吐出する。その結果、メインポンプ１４は、比較的低い圧力の作動油をタンクから吸い込んで吐出する場合に比べて吸収馬力を低減できる。
　以上の構成により、第３実施例に係る油圧回路は、第１実施例及び第２実施例のそれぞれに係る油圧回路による効果に加え、アキュムレータ部４２Ａの圧力が、動作させようとする油圧アクチュエータの駆動側の圧力より低い場合であっても、アキュムレータ部４２Ａの放圧（力行）動作を実行させることができるという効果をもたらす。
　また、第３実施例に係る油圧回路では、図３に示す第３切換弁４３０が省略されているため、メインポンプ１４が吐出する作動油を用いて、或いは、メインポンプ１４が吐出する作動油とアキュムレータ部４２Ａに蓄積された作動油とを併用して旋回油圧モータ２１が駆動される。
　しかしながら、第３実施例に係る油圧回路は、逆止弁４３２を省略することによってメインポンプ１４からアキュムレータ部４２Ａへの作動油の流れを許容し、油圧回路の状態を「ポンプ蓄圧」の状態にできるようにしてもよい。また、第３実施例に係る油圧回路は、第３切換弁４３０又はそれと同様の機能を実現する構成要素を備えることによって、アキュムレータ部４２Ａに蓄積された作動油のみを用いて旋回油圧モータ２１が駆動され得るようにしてもよい。
　また、第３実施例では、アキュムレータ部４２Ａは、アキュムレータと開閉弁の２組の組み合わせを有するが、第１実施例におけるアキュムレータ部４２と同様、１つのアキュムレータを有する構成であってもよい。
　また、第３実施例では、第２放圧（力行）回路としての第２放圧・蓄圧切換部４３Ｂは、メインポンプ１４の上流側の合流点又は下流側の合流点でアキュムレータ部４２Ａからの作動油を合流させる構成を有する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、第２放圧（力行）回路４３Ｂは、逆止弁４３２及び第５切換弁４３３を含む管路を省略し、メインポンプ１４の上流側の合流点でのみアキュムレータ部４２Ａからの作動油を合流させることができる構成であってもよい。
　また、蓄圧（回生）動作の状態において全てのアキュムレータの蓄圧が終了した場合に、或いは、蓄圧（回生）動作の開始時点で既に全てのアキュムレータが十分に蓄圧されている場合に、旋回油圧モータ２１からの戻り油を、第２放圧・蓄圧切換部４３Ｂを用いてメインポンプ１４の上流側の合流点又は下流側の合流点で合流させる構成としてもよい。
　以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
　例えば、上述の実施例において、アキュムレータ４２０に蓄積された作動油は、旋回油圧モータ２１、又は、旋回油圧モータ２１以外の他の１又は複数の油圧アクチュエータに向けて放出される。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、アキュムレータ４２０に蓄積された作動油は、旋回油圧モータ２１、及び、旋回油圧モータ２１以外の他の１又は複数の油圧アクチュエータに向けて同時に放出されてもよい。
　また、本願は、２０１２年１０月２９日に出願した、日本国特許出願２０１２－２３８３７６号に基づく優先権を主張するものでありそれらの日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
　１・・・下部走行体　１Ａ、１Ｂ・・・走行用油圧モータ　２・・・旋回機構　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　１４・・・メインポンプ　１５・・・パイロットポンプ　１６・・・高圧油圧ライン　１７・・・コントロールバルブ　１７Ａ・・・旋回油圧モータ用流量制御弁　１７Ｂ・・・ブームシリンダ用流量制御弁　２１・・・旋回油圧モータ　２１Ｌ・・・第１ポート　２１Ｒ・・・第２ポート　２５・・・パイロットライン　２６・・・操作装置　２６Ａ、２６Ｂ・・・レバー　２６Ｃ・・・ペダル　２７、２８・・・油圧ライン　２９・・・圧力センサ　３０・・・コントローラ　４０・・・旋回制御部　４１・・・第１放圧・蓄圧切換部　４２、４２Ａ・・・アキュムレータ部　４３、４３Ａ、４３Ｂ・・・第２放圧・蓄圧切換部　４００Ｌ、４００Ｒ・・・リリーフ弁　４０１Ｌ、４０１Ｒ・・・逆止弁　４１０Ｒ・・・第１切換弁　４１０Ｄ・・・第２切換弁　４１１Ｒ、４１１Ｄ・・・逆止弁　４２０、４２０Ａ、４２０Ｂ・・・アキュムレータ　４２１Ａ、４２１Ｂ・・・開閉弁　４３０・・・第３切換弁　４３１・・・第４切換弁　４３２・・・逆止弁　４３３・・・第５切換弁　４３４・・・第６切換弁　Ｓ１、Ｓ２Ｌ、Ｓ２Ｒ、Ｓ３・・・圧力センサ

Claims (7)

  1. 　メインポンプと、
    　旋回油圧モータを含む油圧アクチュエータと、
    　前記メインポンプと前記油圧アクチュエータとの間の作動油の流れを制御するコントロールバルブと、
    　前記メインポンプと前記コントロールバルブとの間、及び、前記旋回油圧モータと前記コントロールバルブとの間に作動油を放出できるように接続されるアキュムレータ部と、
    　を備えるショベル。
  2. 　旋回減速中に、前記アキュムレータ部は、前記旋回油圧モータと前記コントロールバルブとの間から流入する前記旋回油圧モータの作動油を蓄積する、
    　請求項１に記載のショベル。
  3. 　前記旋回油圧モータ以外の油圧アクチュエータの作動中に、前記アキュムレータ部は、前記メインポンプと前記コントロールバルブとの間に作動油を放出する、
    　請求項１に記載のショベル。
  4. 　旋回加速中に、前記アキュムレータ部は、前記旋回油圧モータと前記コントロールバルブとの間に作動油を放出する、
    　請求項１に記載のショベル。
  5. 　前記アキュムレータ部は、複数のアキュムレータで構成される、
    　請求項１に記載のショベル。
  6. 　前記複数のアキュムレータのうちの１つは、前記複数のアキュムレータのうちの別の１つとは異なるタイミングで作動油を蓄積し或いは作動油を放出する、
    　請求項５に記載のショベル。
  7. 　前記アキュムレータ部は、前記メインポンプの上流に作動油を放出可能である、
    　請求項１に記載のショベル。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107061428A (zh) * 2017-01-24 2017-08-18 王安基 能量回收再利用装置及能量回收再利用系统

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10151080B2 (en) 2015-11-30 2018-12-11 The Charles Machine Works, Inc. Valve assembly for work attachment
WO2018194357A1 (ko) * 2017-04-18 2018-10-25 두산인프라코어 주식회사 건설기계
CN107190747A (zh) * 2017-07-21 2017-09-22 苏州郑晓刚液压制造有限公司 新型液压挖掘机打桩装置
CN111226008A (zh) * 2017-10-13 2020-06-02 斗山英维高株式会社 工程机械的动臂增速液压系统
WO2019239208A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-19 L&T Technology Services Limited Hydraulic system for hydro-mechanical machines comprising rotary mechanism
KR20210126239A (ko) * 2020-04-10 2021-10-20 현대두산인프라코어(주) 건설 기계

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56170301U (ja) * 1981-04-23 1981-12-16
JP2011514954A (ja) 2008-02-28 2011-05-12 キャタピラー インコーポレイテッド 旋回モータの運動エネルギを回生する制御システム
JP2012102881A (ja) * 2005-09-30 2012-05-31 Caterpillar Inc 位置エネルギーを回収するための油圧装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5817815Y2 (ja) * 1978-04-27 1983-04-11 株式会社小松製作所 旋回式掘削機の旋回エネルギ再利用装置
US4674280A (en) * 1982-12-17 1987-06-23 Linde Aktiengesellschaft Apparatus for the storage of energy
JPS6113004U (ja) * 1984-06-28 1986-01-25 新キャタピラ−三菱株式会社 液圧再生回路
DE3619639A1 (de) * 1986-06-11 1987-12-17 Man Nutzfahrzeuge Gmbh Anlage mit energiespeicher- und -abgabeeinrichtung
JPS6314001U (ja) * 1986-07-14 1988-01-29
JPS63106403A (ja) * 1986-10-21 1988-05-11 Yamatake Honeywell Co Ltd 電気−空気変換器
JPS63106405A (ja) * 1986-10-22 1988-05-11 Komatsu Ltd 慣性体駆動用油圧装置の制御方法
JPS63106404A (ja) * 1986-10-22 1988-05-11 Komatsu Ltd 慣性体駆動用油圧装置
JP3393821B2 (ja) 1999-01-08 2003-04-07 住友建機製造株式会社 建設機械の旋回ロック装置
US6655136B2 (en) 2001-12-21 2003-12-02 Caterpillar Inc System and method for accumulating hydraulic fluid
JP2004347040A (ja) * 2003-05-22 2004-12-09 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 作業機械の制御装置
JP2005003183A (ja) 2003-06-16 2005-01-06 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd 建設機械の油圧回路
JP4509877B2 (ja) * 2005-06-29 2010-07-21 キャタピラージャパン株式会社 作業機械のハイブリッドシステム
US7823379B2 (en) * 2006-11-14 2010-11-02 Husco International, Inc. Energy recovery and reuse methods for a hydraulic system
JP2010121726A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Caterpillar Japan Ltd 作業機械における油圧制御システム
JP2011033177A (ja) * 2009-08-05 2011-02-17 Caterpillar Sarl 作業機のｈｓｔ再生制御装置
JP2012197823A (ja) * 2011-03-18 2012-10-18 Nobuyuki Sugimura アキュムレータを使用した省エネ多圧回路
US8776511B2 (en) * 2011-06-28 2014-07-15 Caterpillar Inc. Energy recovery system having accumulator and variable relief

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56170301U (ja) * 1981-04-23 1981-12-16
JP2012102881A (ja) * 2005-09-30 2012-05-31 Caterpillar Inc 位置エネルギーを回収するための油圧装置
JP2011514954A (ja) 2008-02-28 2011-05-12 キャタピラー インコーポレイテッド 旋回モータの運動エネルギを回生する制御システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107061428A (zh) * 2017-01-24 2017-08-18 王安基 能量回收再利用装置及能量回收再利用系统

Also Published As

Publication number Publication date
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