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JP2017015132A - Energy regeneration system - Google Patents

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JP2017015132A
JP2017015132A JP2015130163A JP2015130163A JP2017015132A JP 2017015132 A JP2017015132 A JP 2017015132A JP 2015130163 A JP2015130163 A JP 2015130163A JP 2015130163 A JP2015130163 A JP 2015130163A JP 2017015132 A JP2017015132 A JP 2017015132A
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JP
Japan
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regeneration
passage
hydraulic oil
pressure
control valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP2015130163A
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Japanese (ja)
Inventor
和巳 伊藤
Kazumi Ito
和巳 伊藤
康裕 米原
Yasuhiro Yonehara
康裕 米原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYB Corp
Original Assignee
KYB Corp
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Publication date
Application filed by KYB Corp filed Critical KYB Corp
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Abstract

【課題】作動油のエネルギをより効率的に回生することができるエネルギ回生システムを提供する。【解決手段】エネルギ回生システム100は、メインポンプ11と、アクチュエータ30,50と、メインポンプ11とアクチュエータ30とを接続する第1及び第2給排通路35a,35bからの余剰の作動油及びアクチュエータ30,50から排出される作動油を導く回生通路82と、回生通路82から供給される作動油により作動しエンジン12の出力軸12aを回転させる回生モータ81と、回生通路82から分岐する分岐通路83と、分岐通路83を介して回生通路82に接続されるアキュムレータ84と、開弁時に作動油の流れを許容する切換弁85と、を備え、アキュムレータ84は、切換弁85が作動油の流れを許容するときに、回生通路82からの作動油を蓄圧する、又はアキュムレータ84内の作動油を回生通路82に供給することを特徴とする。【選択図】図2An energy regeneration system capable of regenerating energy of hydraulic oil more efficiently is provided. An energy regeneration system includes a main pump, actuators and 50, excess hydraulic oil and actuators from first and second supply / discharge passages 35a and 35b connecting the main pump 11 and the actuator 30. A regenerative passage 82 that guides the hydraulic oil discharged from 30 and 50, a regenerative motor 81 that operates by the hydraulic oil supplied from the regenerative passage 82 and rotates the output shaft 12 a of the engine 12, and a branch passage that branches from the regenerative passage 82. 83, an accumulator 84 connected to the regenerative passage 82 via the branch passage 83, and a switching valve 85 that allows the flow of hydraulic oil when the valve is opened. Is allowed to accumulate the hydraulic oil from the regenerative passage 82, or the hydraulic oil in the accumulator 84 is stored in the regenerative passage 82. Characterized by feeding. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、エネルギを回生するシステムに関する。   The present invention relates to a system for regenerating energy.

特許文献1には、作動流体が持つエネルギを回生するエネルギ回生システムが開示されている。このエネルギ回生システムは、ブームシリンダに作動流体を供給するポンプと、ブームシリンダから排出される作動流体により回転する回生モータと、を備える。   Patent Document 1 discloses an energy regeneration system that regenerates the energy of a working fluid. The energy regeneration system includes a pump that supplies a working fluid to the boom cylinder, and a regeneration motor that is rotated by the working fluid discharged from the boom cylinder.

上記のエネルギ回生システムでは、ポンプ及び回生モータは、エンジンの出力軸に連結される。ブームを下降させる際には、作動流体がポンプによりブームシリンダのロッド側室に送られると共に、ブームシリンダの反ロッド側室内の作動流体が回生モータに導かれる。ブームの位置エネルギは、ブームを加速させる方向に作用し、回生モータの動力として回収される。回生モータにより回収された動力はエンジンの出力軸を通じてポンプを駆動するので、動力の損失が低減する。   In the energy regeneration system described above, the pump and the regeneration motor are connected to the output shaft of the engine. When lowering the boom, the working fluid is sent to the rod side chamber of the boom cylinder by the pump, and the working fluid in the non-rod side chamber of the boom cylinder is guided to the regenerative motor. The potential energy of the boom acts in the direction of accelerating the boom and is recovered as power of the regenerative motor. Since the power recovered by the regenerative motor drives the pump through the output shaft of the engine, power loss is reduced.

特開2013−87831号公報JP 2013-87831 A

ブームシリンダといった流体圧アクチュエータから排出される作動流体のエネルギは、流体圧アクチュエータの動作に応じて変動する。そのため、流体圧アクチュエータから排出される作動流体(戻り作動流体)の全量を回生モータに供給すると、回生モータにより回生されるエネルギ量がポンプの作動に必要なエネルギ量を超える場合がある。このような場合、戻り作動流体の全量を回生できない。   The energy of the working fluid discharged from the fluid pressure actuator such as a boom cylinder varies in accordance with the operation of the fluid pressure actuator. Therefore, when the entire amount of working fluid (returning working fluid) discharged from the fluid pressure actuator is supplied to the regenerative motor, the amount of energy regenerated by the regenerative motor may exceed the amount of energy necessary for the pump operation. In such a case, the entire amount of the return working fluid cannot be regenerated.

特許文献1に開示されるエネルギ回生システムでは、戻り作動流体の全量を回生できない場合には、余剰の作動流体は回生モータを迂回する排出通路を通してタンクに排出される。そのため、作動流体のエネルギを効率的に回生することができない。   In the energy regeneration system disclosed in Patent Document 1, when the entire amount of the return working fluid cannot be regenerated, excess working fluid is discharged to the tank through a discharge passage that bypasses the regenerative motor. For this reason, the energy of the working fluid cannot be efficiently regenerated.

本発明は、作動流体のエネルギをより効率的に回生することができるエネルギ回生システムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the energy regeneration system which can regenerate the energy of a working fluid more efficiently.

第1の発明は、エンジンの出力軸の回転により作動する流体圧供給部と、アクチュエータと、流体圧供給部とアクチュエータとを接続する通路からの余剰の作動流体及びアクチュエータから排出される作動流体を導く回生通路と、回生通路から供給される作動流体により作動しエンジンの出力軸を回転させる回生モータと、回生通路から分岐する分岐通路と、分岐通路を介して回生通路に接続されるアキュムレータと、分岐通路に設けられ、開弁時に作動流体の流れを許容する切換弁と、を備え、アキュムレータは、切換弁が作動流体の流れを許容するときに、回生通路からの作動流体を蓄圧する、又はアキュムレータ内の作動流体を回生通路に供給することを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a fluid pressure supply unit that operates by rotation of an output shaft of an engine, an actuator, surplus working fluid from a passage connecting the fluid pressure supply unit and the actuator, and a working fluid discharged from the actuator. A regenerative passage for guiding, a regenerative motor that operates by a working fluid supplied from the regenerative passage and rotates the output shaft of the engine, a branch passage that branches from the regenerative passage, an accumulator connected to the regenerative passage through the branch passage, A switching valve provided in the branch passage and allowing the flow of the working fluid when the valve is opened, and the accumulator accumulates the working fluid from the regeneration passage when the switching valve allows the flow of the working fluid, or The working fluid in the accumulator is supplied to the regeneration passage.

第1の発明では、分岐通路における作動流体の流れが切換弁により許容される場合、アキュムレータと回生通路とが連通する。そのため、回生通路内の圧力がアキュムレータ内の圧力よりも高いときには、回生通路に導かれる作動流体の一部が余剰の作動流体としてアキュムレータに蓄圧される。回生通路内の圧力がアキュムレータ内の圧力よりも低いときには、アキュムレータ内に余剰の作動流体として蓄圧された作動流体が回生モータに供給され回生モータを駆動する。   In the first invention, when the flow of the working fluid in the branch passage is allowed by the switching valve, the accumulator and the regeneration passage communicate with each other. Therefore, when the pressure in the regeneration passage is higher than the pressure in the accumulator, a part of the working fluid guided to the regeneration passage is accumulated in the accumulator as an excess working fluid. When the pressure in the regenerative passage is lower than the pressure in the accumulator, the working fluid accumulated as surplus working fluid in the accumulator is supplied to the regenerative motor to drive the regenerative motor.

第2の発明は、開弁時にアクチュエータから回生通路を通じて回生モータへ作動流体を導く回生制御弁と、アクチュエータの動作状態を検出する動作状態検出器と、回生制御弁及び切換弁の動作を制御するコントローラと、を更に備え、コントローラは、動作状態検出器の検出結果に基づいて回生制御弁を開弁させてエネルギ回生を行う際には、切換弁を開弁させることを特徴とする。   The second invention controls the operation of the regenerative control valve that guides the working fluid from the actuator to the regenerative motor through the regenerative passage when the valve is opened, the operating state detector that detects the operating state of the actuator, and the regenerative control valve and the switching valve. A controller, and the controller opens the switching valve when performing the energy regeneration by opening the regeneration control valve based on the detection result of the operation state detector.

第2の発明では、回生制御弁が開弁してエネルギ回生が行われる際には、切換弁が開弁する。そのため、余剰の作動流体がアキュムレータに蓄圧される、又はアキュムレータ内に余剰の作動流体として蓄圧された作動流体が回生モータに供給される。したがって、エネルギ回生時において、作動流体のエネルギをより効率的に回生することができる。   In the second invention, when the regeneration control valve is opened and energy regeneration is performed, the switching valve is opened. Therefore, the surplus working fluid is accumulated in the accumulator, or the working fluid accumulated in the accumulator as the surplus working fluid is supplied to the regenerative motor. Therefore, the energy of the working fluid can be regenerated more efficiently during energy regeneration.

第3の発明は、流体圧供給部の運転状態を検出する運転状態検出器を更に備え、コントローラは、動作状態検出器の検出結果に基づいて回生制御弁を閉弁させる非エネルギ回生時において、運転状態検出器の検出結果に基づいて流体圧供給部のアシストが必要であると判定した場合には、切換弁を開くことを特徴とする。   The third aspect of the invention further includes an operation state detector that detects an operation state of the fluid pressure supply unit, and the controller closes the regenerative control valve based on the detection result of the operation state detector during non-energy regeneration. When it is determined that the assistance of the fluid pressure supply unit is necessary based on the detection result of the operation state detector, the switching valve is opened.

第3の発明では、非エネルギ回生時において、流体圧供給部のアシストが必要であると判定した場合には、切換弁が開弁されるので、エネルギ回生時にアキュムレータに蓄圧された作動流体が回生モータに供給され回生モータを駆動し、流体圧供給部をアシストする。したがって、非エネルギ回生時においても、エネルギ回生システムの燃費を改善することができる。   In the third aspect of the invention, when it is determined that the fluid pressure supply unit needs assistance during non-energy regeneration, the switching valve is opened, so that the working fluid accumulated in the accumulator during energy regeneration is regenerated. The regenerative motor is supplied to the motor to assist the fluid pressure supply unit. Therefore, the fuel efficiency of the energy regeneration system can be improved even during non-energy regeneration.

第4の発明は、アクチュエータはシリンダであり、動作状態検出器は、シリンダの伸縮方向及び伸縮速度を検出する操作検出器であり、コントローラは、動作状態検出器による伸縮方向の検出結果に基づいてシリンダの伸長動作を判定したときには、回生制御弁を閉弁させ、動作状態検出器による伸縮方向の検出結果に基づいてシリンダの収縮動作を判定したときには、動作状態検出器による収縮速度の検出結果に基づいて回生制御弁を開弁させてエネルギ回生を行うことを特徴とする。   In a fourth aspect of the invention, the actuator is a cylinder, the operation state detector is an operation detector that detects the expansion / contraction direction and expansion / contraction speed of the cylinder, and the controller is based on the detection result of the expansion / contraction direction by the operation state detector. When the extension operation of the cylinder is determined, the regenerative control valve is closed, and when the contraction operation of the cylinder is determined based on the detection result of the expansion / contraction direction by the operation state detector, the detection result of the contraction speed by the operation state detector is displayed. Based on this, the regeneration control valve is opened to perform energy regeneration.

第4の発明では、シリンダの収縮動作時には、動作状態検出器により検出される収縮速度に応じて回生制御弁が開弁される。そのため、シリンダの収縮動作時であっても、収縮速度が所定の条件を満たさない場合にはエネルギ回生が行われない。したがって、例えばオペレータにより要求される収縮速度が特に高い場合に、エネルギ回生が行われることで要求される収縮動作を実現できないといった事態を防止することができる。   In the fourth invention, the regenerative control valve is opened according to the contraction speed detected by the operation state detector during the contraction operation of the cylinder. Therefore, even during the contraction operation of the cylinder, energy regeneration is not performed if the contraction speed does not satisfy a predetermined condition. Therefore, for example, when the contraction speed required by the operator is particularly high, it is possible to prevent a situation where the contraction operation required by the energy regeneration is not realized.

第5の発明は、アクチュエータは旋回モータであり、動作状態検出器は、旋回モータの旋回動作時の旋回圧力又はブレーキ動作時のブレーキ圧力を検出する圧力検出器であり、コントローラは、圧力検出器による旋回圧力又はブレーキ圧力の検出結果に基づいて回生制御弁を開弁させてエネルギ回生を行うことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the invention, the actuator is a turning motor, the operation state detector is a pressure detector that detects a turning pressure during a turning operation of the turning motor or a brake pressure during a braking operation, and the controller is a pressure detector. The regenerative control valve is opened based on the detection result of the turning pressure or the brake pressure by means of performing energy regeneration.

第5の発明では、旋回圧力又はブレーキ圧力の検出結果に基づいて回生制御弁が開弁されエネルギ回生が行われる。そのため、旋回動作時又はブレーキ動作時であっても、旋回圧力又はブレーキ圧力が所定の条件を満たさない場合にはエネルギ回生が行われない。したがって、例えば、旋回圧力又はブレーキ圧力が十分に高くない場合に、エネルギ回生が行われることで求められる旋回動作を実現できないといった事態を防止することができる。   In the fifth invention, the regeneration control valve is opened based on the detection result of the turning pressure or the brake pressure, and energy regeneration is performed. Therefore, even during the turning operation or the braking operation, energy regeneration is not performed if the turning pressure or the brake pressure does not satisfy a predetermined condition. Therefore, for example, when the turning pressure or the brake pressure is not sufficiently high, it is possible to prevent a situation in which the turning operation required by energy regeneration cannot be realized.

第6の発明は、分岐通路が絞りを介して回生通路に接続されることを特徴とする。   The sixth invention is characterized in that the branch passage is connected to the regenerative passage through a restriction.

第6の発明では、アキュムレータが、絞りを介して回生通路に接続されるので、回生通路における作動流体の圧力の変動が低減する。したがって、回生モータ、流体圧供給部及びエンジンにおける負荷変動及び衝撃を軽減させることができる。   In the sixth aspect of the invention, since the accumulator is connected to the regenerative passage through the throttle, fluctuations in the pressure of the working fluid in the regenerative passage are reduced. Therefore, load fluctuations and impacts in the regenerative motor, the fluid pressure supply unit, and the engine can be reduced.

本発明によれば、作動流体のエネルギをより効率的に回生することができる。   According to the present invention, the energy of the working fluid can be regenerated more efficiently.

本発明の実施形態に係るエネルギ回生システムが適用される油圧ショベルの概略図である。1 is a schematic diagram of a hydraulic excavator to which an energy regeneration system according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の実施形態に係るエネルギ回生システムを示す油圧回路図であり、各制御弁が中立位置にある状態を示す。It is a hydraulic circuit diagram which shows the energy regeneration system which concerns on embodiment of this invention, and shows the state which each control valve exists in a neutral position. 本発明の実施形態に係るエネルギ回生システムを示す油圧回路図であり、旋回モータ用の制御弁が作動位置にある状態を示す。1 is a hydraulic circuit diagram showing an energy regeneration system according to an embodiment of the present invention, showing a state in which a control valve for a swing motor is in an operating position. 本発明の実施形態に係るエネルギ回生システムを示す油圧回路図であり、旋回モータ用の制御弁が作動位置から中立位置に切り換えられた状態を示す。1 is a hydraulic circuit diagram showing an energy regeneration system according to an embodiment of the present invention, showing a state where a control valve for a swing motor is switched from an operating position to a neutral position. 本発明の実施形態に係るエネルギ回生システムを示す油圧回路図であり、ブームシリンダ用の制御弁が伸長位置にありメインポンプのアシストを必要とする状態を示す。It is a hydraulic circuit diagram which shows the energy regeneration system which concerns on embodiment of this invention, and the control valve for boom cylinders exists in an expansion | extension position, and shows the state which needs the assistance of a main pump. 本発明の実施形態に係るエネルギ回生システムを示す油圧回路図であり、ブームシリンダ用の制御弁が伸長位置にありメインポンプのアシストを必要としない状態を示す。It is a hydraulic circuit diagram which shows the energy regeneration system which concerns on embodiment of this invention, and shows the state which the control valve for boom cylinders exists in an expansion | extension position, and does not require the assistance of a main pump. 本発明の実施形態に係るエネルギ回生システムを示す油圧回路図であり、ブームシリンダ用の制御弁が収縮位置にあり要求収縮速度が特に高い状態を示す。1 is a hydraulic circuit diagram showing an energy regeneration system according to an embodiment of the present invention, showing a state in which a control valve for a boom cylinder is in a contracted position and a required contraction speed is particularly high. 本発明の実施形態に係るエネルギ回生システムを示す油圧回路図であり、ブームシリンダ用の制御弁が収縮位置にあり要求収縮速度が低い状態を示す。It is a hydraulic circuit diagram which shows the energy regeneration system which concerns on embodiment of this invention, and the control valve for boom cylinders exists in a retracted position, and shows the state where a request | requirement contraction speed is low. 本発明の実施形態に係るエネルギ回生システムを示す油圧回路図であり、アームシリンダ及びバケットシリンダ用の制御弁が伸長位置にありメインポンプのアシストを必要とする状態を示す。It is a hydraulic circuit diagram which shows the energy regeneration system which concerns on embodiment of this invention, and the state which the control valve for arm cylinders and bucket cylinders exists in an expansion | extension position, and requires the assistance of a main pump. 本発明の実施形態に係るエネルギ回生システムを示す油圧回路図であり、アームシリンダ及びバケットシリンダ用の制御弁が伸長位置にありメインポンプのアシストを必要としない状態を示す。It is a hydraulic circuit diagram which shows the energy regeneration system which concerns on embodiment of this invention, and shows the state which the control valve for arm cylinders and bucket cylinders exists in an expansion | extension position, and does not require the assistance of a main pump.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。ここでは、油圧ショベルに適用されるエネルギ回生システムについて説明するが、本実施形態は油圧ショベル以外の装置にも適用可能である。油圧ショベルでは、作動流体として作動油が用いられるが、作動水等の他の流体を作動流体として用いてもよい。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, an energy regeneration system applied to a hydraulic excavator will be described, but the present embodiment can also be applied to devices other than hydraulic excavators. In hydraulic excavators, working oil is used as the working fluid, but other fluids such as working water may be used as the working fluid.

図1に示すように、油圧ショベル1は、クローラ式の走行部2と、走行部2の上部に設けられる旋回部3と、旋回部3の前方中央部に設けられる掘削部4と、を備える。   As shown in FIG. 1, the excavator 1 includes a crawler-type traveling unit 2, a turning unit 3 provided at an upper portion of the traveling unit 2, and an excavation unit 4 provided at a front center portion of the turning unit 3. .

走行部2は左右一対のクローラ20を有する。走行モータ(図示省略)が左右一対のクローラ20を駆動すると油圧ショベル1が走行する。旋回部3は、後述する旋回モータ30(図2等参照)の作動により走行部2に対して鉛直軸を中心に旋回する。   The traveling unit 2 includes a pair of left and right crawlers 20. When the traveling motor (not shown) drives the pair of left and right crawlers 20, the excavator 1 travels. The turning unit 3 turns about the vertical axis with respect to the traveling unit 2 by operation of a turning motor 30 (see FIG. 2 and the like) described later.

掘削部4は、ブーム5と、アーム6と、バケット7と、を有する。ブーム5は、水平軸を中心に回動可能に旋回部3に支持される。アーム6は、ブーム5の先端に回動可能に支持される。バケット7は、アーム6の先端に回動可能に支持されて土砂等を掘削する。   The excavation unit 4 includes a boom 5, an arm 6, and a bucket 7. The boom 5 is supported by the turning unit 3 so as to be rotatable about a horizontal axis. The arm 6 is rotatably supported at the tip of the boom 5. The bucket 7 is rotatably supported at the tip of the arm 6 to excavate earth and sand.

また、掘削部4は、ブーム5を旋回部3に対して回動させるブームシリンダ50と、アーム6をブーム5に対して回動させるアームシリンダ60と、バケット7をアーム6に対して回動させるバケットシリンダ70と、を備える。   Further, the excavation unit 4 rotates a boom cylinder 50 with respect to the swing unit 3, an arm cylinder 60 with which the arm 6 rotates with respect to the boom 5, and a bucket 7 with respect to the arm 6. A bucket cylinder 70 to be operated.

本明細書の説明において、旋回モータ30、ブームシリンダ50、アームシリンダ60及びバケットシリンダ70を単に「アクチュエータ」とも称し、ブーム5、アーム6及びバケット7を「負荷」とも称する。   In the description of the present specification, the swing motor 30, the boom cylinder 50, the arm cylinder 60, and the bucket cylinder 70 are also simply referred to as “actuators”, and the boom 5, the arm 6, and the bucket 7 are also referred to as “loads”.

図2に示すように、本実施形態に係るエネルギ回生システム100は、流体圧供給部としてのメインポンプ11を備える。メインポンプ11は、斜板の傾転角を調整可能な可変容量型ポンプである。エンジン12の出力軸12aがメインポンプ11に連結される。メインポンプ11は、出力軸12aの回転により作動し、液体貯留部としてのタンク13に貯留される作動油を吐出する。   As shown in FIG. 2, the energy regeneration system 100 according to the present embodiment includes a main pump 11 as a fluid pressure supply unit. The main pump 11 is a variable displacement pump capable of adjusting the tilt angle of the swash plate. An output shaft 12 a of the engine 12 is connected to the main pump 11. The main pump 11 is operated by the rotation of the output shaft 12a, and discharges hydraulic oil stored in the tank 13 as a liquid storage unit.

また、エネルギ回生システム100は、旋回モータ30の動作を制御する制御弁34と、ブームシリンダ50の動作を制御する制御弁54と、アームシリンダ60の動作を制御する制御弁64と、バケットシリンダ70の動作を制御する制御弁74と、を備える。制御弁34,54,64,74は、オペレータによる操作レバーの操作に伴って供給されるパイロット圧により作動する。   The energy regeneration system 100 includes a control valve 34 that controls the operation of the swing motor 30, a control valve 54 that controls the operation of the boom cylinder 50, a control valve 64 that controls the operation of the arm cylinder 60, and a bucket cylinder 70. And a control valve 74 for controlling the operation of The control valves 34, 54, 64, and 74 are operated by a pilot pressure that is supplied as the operator operates the operation lever.

制御弁34,54,64,74は、供給通路21を通じてメインポンプ11に接続されると共に、排出通路22を通じてタンク13に接続される。供給通路21における制御弁34,54,64,74の上流側には中立通路23が連通する。中立通路23は、制御弁34,54,64,74を通じて排出通路22と連通する。   The control valves 34, 54, 64 and 74 are connected to the main pump 11 through the supply passage 21 and are connected to the tank 13 through the discharge passage 22. A neutral passage 23 communicates with the supply passage 21 upstream of the control valves 34, 54, 64 and 74. The neutral passage 23 communicates with the discharge passage 22 through the control valves 34, 54, 64 and 74.

制御弁34は、旋回モータ30の作動を停止する中立位置34aと、旋回モータ30を作動させる第1及び第2作動位置34b,34cと、を有する6ポート3位置切換弁である。制御弁54は、ブームシリンダ50の作動を停止する中立位置54aと、ブームシリンダ50を伸長させる伸長位置54bと、ブームシリンダ50を収縮させる収縮位置54cと、を有する6ポート3位置切換弁である。制御弁64,74は、制御弁54と同様に、中立位置64a,74aと、伸長位置64b,74bと、収縮位置64c,74cを有する6ポート3位置切換弁である。   The control valve 34 is a 6-port three-position switching valve having a neutral position 34 a for stopping the operation of the turning motor 30 and first and second operating positions 34 b and 34 c for operating the turning motor 30. The control valve 54 is a 6-port three-position switching valve having a neutral position 54a for stopping the operation of the boom cylinder 50, an extended position 54b for extending the boom cylinder 50, and a contracted position 54c for contracting the boom cylinder 50. . Like the control valve 54, the control valves 64 and 74 are 6-port 3-position switching valves having neutral positions 64a and 74a, extended positions 64b and 74b, and contracted positions 64c and 74c.

以下において、第1及び第2作動位置34b,34c、伸長位置54b,64b,74b、及び収縮位置54c,64c,74cを単に「作動位置」と称することもある。   Hereinafter, the first and second operating positions 34b and 34c, the extended positions 54b, 64b and 74b, and the contracted positions 54c, 64c and 74c may be simply referred to as “operating positions”.

中立通路23における制御弁34,54,64,74の下流側にはパイロット圧生成部14が設けられる。パイロット圧生成部14は、パイロット圧生成部14を通過する作動油の流量が多いほど上流側に高いパイロット圧を生成し、作動油の流量が少ないほど上流側に低いパイロット圧を生成する。   A pilot pressure generator 14 is provided on the downstream side of the control valves 34, 54, 64, 74 in the neutral passage 23. The pilot pressure generation unit 14 generates a higher pilot pressure on the upstream side as the flow rate of the hydraulic oil passing through the pilot pressure generation unit 14 increases, and generates a lower pilot pressure on the upstream side as the flow rate of the hydraulic oil decreases.

中立通路23は、制御弁34,54,64,74の全てが中立位置34a,54a,64a,74a又はその近傍にあるときには、メインポンプ11から吐出された作動油の全部又は一部をタンク13に導く。このとき、パイロット圧生成部14を通過する作動油の流量が多いため、パイロット圧生成部14は高いパイロット圧を生成する。   When all of the control valves 34, 54, 64, 74 are in the neutral positions 34 a, 54 a, 64 a, 74 a or in the vicinity thereof, the neutral passage 23 receives all or part of the hydraulic oil discharged from the main pump 11. Lead to. At this time, since the flow rate of the hydraulic oil passing through the pilot pressure generating unit 14 is large, the pilot pressure generating unit 14 generates a high pilot pressure.

制御弁34,54,64,74の少なくとも1つが作動位置に切り換えられると、中立通路23における作動油の流れが遮断される。このとき、パイロット圧生成部14を通過する作動油の流量がほぼゼロなので、パイロット圧生成部14からのパイロット圧はゼロを保つ。   When at least one of the control valves 34, 54, 64, 74 is switched to the operating position, the flow of hydraulic oil in the neutral passage 23 is blocked. At this time, since the flow rate of the hydraulic oil passing through the pilot pressure generation unit 14 is substantially zero, the pilot pressure from the pilot pressure generation unit 14 is kept at zero.

ただし、制御弁34,54,64,74の操作量によっては、メインポンプ11から吐出された作動油の一部がアクチュエータ30,50,60,70に導かれ、残りが中立通路23からタンク13に導かれる。そのため、パイロット圧生成部14は、中立通路23における作動油の流量に応じたパイロット圧を生成する。つまり、パイロット圧生成部14は、制御弁34,54,64,74の操作量に応じたパイロット圧を生成する。   However, depending on the operation amount of the control valves 34, 54, 64, 74, a part of the hydraulic oil discharged from the main pump 11 is guided to the actuators 30, 50, 60, 70, and the rest is from the neutral passage 23 to the tank 13. Led to. Therefore, the pilot pressure generator 14 generates a pilot pressure corresponding to the flow rate of the hydraulic oil in the neutral passage 23. That is, the pilot pressure generating unit 14 generates a pilot pressure corresponding to the operation amount of the control valves 34, 54, 64, and 74.

パイロット圧生成部14は、パイロット通路24を通じてレギュレータ11aに接続される。パイロット通路24には第1圧力センサ15が設けられ、第1圧力センサ15によりパイロット通路24内の圧力が検出される。   The pilot pressure generator 14 is connected to the regulator 11 a through the pilot passage 24. A first pressure sensor 15 is provided in the pilot passage 24, and the pressure in the pilot passage 24 is detected by the first pressure sensor 15.

レギュレータ11aは、パイロット通路24から供給されるパイロット圧と逆比例してメインポンプ11の傾転角を制御して、メインポンプ11の1回転当たりの押し除け量を制御する。したがって、制御弁34,54,64,74の少なくとも1つが作動位置に切り換えられてパイロット通路24内のパイロット圧がゼロになると、メインポンプ11の傾転角が最大になり、1回転当たりの押し除け量が最大になる。   The regulator 11 a controls the tilt angle of the main pump 11 in inverse proportion to the pilot pressure supplied from the pilot passage 24, thereby controlling the push-out amount per rotation of the main pump 11. Therefore, when at least one of the control valves 34, 54, 64, 74 is switched to the operating position and the pilot pressure in the pilot passage 24 becomes zero, the tilt angle of the main pump 11 is maximized, and the pressure per rotation is increased. The amount of ablation is maximized.

次に、旋回モータ30について説明する。   Next, the turning motor 30 will be described.

旋回モータ30は、一対のポートから作動油が給排されることにより作動しトルクを発生する油圧モータである。旋回モータ30の一方のポートが第1給排通路35aを通じて制御弁34に接続され、旋回モータ30の他方のポートが第2給排通路35bを通じて制御弁34に接続される。   The turning motor 30 is a hydraulic motor that generates torque by operating and discharging hydraulic oil from a pair of ports. One port of the swing motor 30 is connected to the control valve 34 through the first supply / discharge passage 35a, and the other port of the swing motor 30 is connected to the control valve 34 through the second supply / discharge passage 35b.

第1給排通路35aには第1リリーフ弁36a及び第1逆止弁37aが接続される。第1リリーフ弁36aは、第1給排通路35aにおける圧力が所定の設定圧力を超えたときに開き、第1給排通路35a内の作動油をタンク13へ導く。第1逆止弁37aは、第1給排通路35aからタンク13への作動油の流れを遮断する一方で、タンク13から第1給排通路35aへの作動油の流れを許容する。   A first relief valve 36a and a first check valve 37a are connected to the first supply / discharge passage 35a. The first relief valve 36 a opens when the pressure in the first supply / discharge passage 35 a exceeds a predetermined set pressure, and guides the hydraulic oil in the first supply / discharge passage 35 a to the tank 13. The first check valve 37a blocks the flow of hydraulic oil from the first supply / discharge passage 35a to the tank 13, while allowing the flow of hydraulic oil from the tank 13 to the first supply / discharge passage 35a.

第2給排通路35bには第2リリーフ弁36b及び第2逆止弁37bが接続される。第2リリーフ弁36bは、第2給排通路35bにおける圧力が所定の設定圧力を超えたときに開き、第2給排通路35b内の作動油をタンク13へ導く。第2逆止弁37bは、第2給排通路35bからタンク13への作動油の流れを遮断する一方で、タンク13から第2給排通路35bへの作動油の流れを許容する。   A second relief valve 36b and a second check valve 37b are connected to the second supply / discharge passage 35b. The second relief valve 36 b opens when the pressure in the second supply / discharge passage 35 b exceeds a predetermined set pressure, and guides the hydraulic oil in the second supply / discharge passage 35 b to the tank 13. The second check valve 37b blocks the flow of hydraulic oil from the second supply / discharge passage 35b to the tank 13 and allows the flow of hydraulic oil from the tank 13 to the second supply / discharge passage 35b.

第1逆止弁37aは第2リリーフ弁36bに接続され、第2リリーフ弁36bが開いたときには第2給排通路35bから第1逆止弁37aを通じて第1給排通路35aへの作動油の流れが許容される。第2逆止弁37bは第1リリーフ弁36aに接続され、第1リリーフ弁36aが開いたときには第1給排通路35aから第2逆止弁37bを通じて第2給排通路35bへの作動油の流れが許容される。   The first check valve 37a is connected to the second relief valve 36b. When the second relief valve 36b is opened, the hydraulic oil is supplied from the second supply / discharge passage 35b to the first supply / discharge passage 35a through the first check valve 37a. Flow is allowed. The second check valve 37b is connected to the first relief valve 36a. When the first relief valve 36a is opened, the hydraulic oil is supplied from the first supply / discharge passage 35a to the second supply / discharge passage 35b through the second check valve 37b. Flow is allowed.

制御弁34は、中立位置34aにある場合には、中立通路23における作動油の流れを許容する。この場合、制御弁34は、供給通路21から第1及び第2給排通路35a,35bへの作動油の流れを遮断すると共に、第1及び第2給排通路35a,35bから排出通路22への作動油の流れを遮断する。そのため、旋回モータ30に対する作動油の給排が遮断され、旋回モータ30は作動しない。   When the control valve 34 is in the neutral position 34 a, the control valve 34 allows the hydraulic oil to flow in the neutral passage 23. In this case, the control valve 34 blocks the flow of hydraulic oil from the supply passage 21 to the first and second supply / discharge passages 35a, 35b, and from the first and second supply / discharge passages 35a, 35b to the discharge passage 22. Shut off the flow of hydraulic oil. Therefore, the supply / discharge of hydraulic oil to / from the swing motor 30 is shut off, and the swing motor 30 does not operate.

制御弁34は、第1作動位置34bに切り換わると、中立通路23における作動油の流れを遮断すると共に、供給通路21と第1給排通路35aとを接続し、排出通路22と第2給排通路35bとを接続する。その結果、メインポンプ11から吐出された作動油は、制御弁34及び第1給排通路35aを通じて旋回モータ30に供給されると共に、旋回モータ30からの戻り作動油が第2給排通路35b及び制御弁34を通じてタンク13に排出され、旋回モータ30が回転する。このとき、第1給排通路35a内の圧力は、第2給排通路35b内の圧力よりも高い。   When the control valve 34 switches to the first operating position 34b, the control valve 34 cuts off the flow of hydraulic oil in the neutral passage 23, connects the supply passage 21 and the first supply / discharge passage 35a, and connects the discharge passage 22 and the second supply passage. The exhaust passage 35b is connected. As a result, the hydraulic oil discharged from the main pump 11 is supplied to the turning motor 30 through the control valve 34 and the first supply / discharge passage 35a, and the return hydraulic oil from the turning motor 30 is supplied to the second supply / discharge passage 35b and It is discharged to the tank 13 through the control valve 34, and the turning motor 30 rotates. At this time, the pressure in the first supply / discharge passage 35a is higher than the pressure in the second supply / discharge passage 35b.

制御弁34は、第2作動位置34cに切り換わると、中立通路23における作動油の流れを遮断すると共に、供給通路21と第2給排通路35bとを接続し、排出通路22と第1給排通路35aとを接続する。その結果、メインポンプ11から吐出された作動油は、制御弁34及び第2給排通路35bを通じて旋回モータ30に供給されると共に、旋回モータ30からの戻り作動油が第1給排通路35a及び制御弁34を通じてタンク13に排出され、旋回モータ30が逆方向に回転する。このとき、第2給排通路35b内の圧力は、第1給排通路35a内の圧力よりも高い。   When the control valve 34 switches to the second operating position 34c, the control valve 34 cuts off the flow of hydraulic oil in the neutral passage 23, connects the supply passage 21 and the second supply / discharge passage 35b, and connects the discharge passage 22 and the first supply passage. The exhaust passage 35a is connected. As a result, the hydraulic oil discharged from the main pump 11 is supplied to the swing motor 30 through the control valve 34 and the second supply / discharge passage 35b, and the return hydraulic oil from the swing motor 30 is supplied to the first supply / discharge passage 35a and the second supply / discharge passage 35b. It is discharged to the tank 13 through the control valve 34, and the turning motor 30 rotates in the reverse direction. At this time, the pressure in the second supply / discharge passage 35b is higher than the pressure in the first supply / discharge passage 35a.

旋回モータ30の回転に伴い、旋回部3(図1参照)が走行部2に対して鉛直軸を中心に旋回する。   As the turning motor 30 rotates, the turning unit 3 (see FIG. 1) turns about the vertical axis with respect to the traveling unit 2.

旋回部3の旋回動作中に制御弁34が中立位置34aに切り換わると、旋回モータ30に対する作動油の給排が遮断されるが、旋回モータ30は、旋回部3が持つ慣性エネルギで回転し続け、ポンプ作用を発揮する。その結果、旋回動作時には高圧であった第1及び第2給排通路35a,35bの一方では圧力が低下し、旋回動作時には低圧であった第1及び第2給排通路35a,35bの他方では圧力が上昇する。上昇した圧力はブレーキ圧力として旋回モータ30に作用し、旋回モータ30を減速させ停止させる。   When the control valve 34 is switched to the neutral position 34a during the turning operation of the turning unit 3, the supply and discharge of hydraulic oil to and from the turning motor 30 is cut off. However, the turning motor 30 rotates with the inertia energy possessed by the turning unit 3. Continue to demonstrate pumping action. As a result, the pressure of one of the first and second supply / discharge passages 35a and 35b, which was high during the turning operation, decreases, and the other of the first and second supply / discharge passages 35a, 35b, which was low during the turning operation, Pressure increases. The increased pressure acts on the swing motor 30 as a brake pressure, and the swing motor 30 is decelerated and stopped.

第1又は第2給排通路35a,35bにおけるブレーキ圧力が第1又は第2リリーフ弁36a,36bの設定圧力に達した場合には、第1又は第2リリーフ弁36a,36bが開く。その結果、第1及び第2給排通路35a,35bの高圧側における作動油が、第1又は第2逆止弁37a,37bを通じて第1及び第2給排通路35a,35bの低圧側に導かれる。   When the brake pressure in the first or second supply / discharge passage 35a, 35b reaches the set pressure of the first or second relief valve 36a, 36b, the first or second relief valve 36a, 36b is opened. As a result, the hydraulic oil on the high pressure side of the first and second supply / discharge passages 35a, 35b is guided to the low pressure side of the first and second supply / discharge passages 35a, 35b through the first or second check valves 37a, 37b. It is burned.

旋回モータ30の減速時に旋回モータ30の吸込流量が不足する場合には、タンク13内の作動油が第1又は第2逆止弁37a,37bを通じて旋回モータ30に吸い込まれる。   When the suction flow rate of the swing motor 30 is insufficient when the swing motor 30 is decelerated, the hydraulic oil in the tank 13 is sucked into the swing motor 30 through the first or second check valve 37a, 37b.

次に、ブームシリンダ50について説明する。   Next, the boom cylinder 50 will be described.

ブームシリンダ50は、シリンダチューブ51の内部を反ロッド側室51aとロッド側室51bとに区画するピストン52を有する複動形シリンダである。ピストン52にはピストンロッド53が連結される。反ロッド側室51aは第1給排通路55aを通じて制御弁54に接続され、ロッド側室51bは第2給排通路55bを通じて制御弁54に接続される。   The boom cylinder 50 is a double-acting cylinder having a piston 52 that partitions the inside of the cylinder tube 51 into an anti-rod side chamber 51a and a rod side chamber 51b. A piston rod 53 is connected to the piston 52. The non-rod side chamber 51a is connected to the control valve 54 through the first supply / discharge passage 55a, and the rod side chamber 51b is connected to the control valve 54 through the second supply / discharge passage 55b.

第1給排通路55aには逆止弁55cが設けられる。逆止弁55cは、制御弁54から反ロッド側室51aへの作動油の流れを許容する一方、反ロッド側室51aから制御弁54への作動油の流れを遮断する。   A check valve 55c is provided in the first supply / discharge passage 55a. The check valve 55c allows the flow of hydraulic oil from the control valve 54 to the anti-rod side chamber 51a, while blocking the flow of hydraulic oil from the anti-rod side chamber 51a to the control valve 54.

また、第1給排通路55aには迂回通路55dが接続される。迂回通路55dは、逆止弁55cを迂回して制御弁54と反ロッド側室51aとを接続する。   Further, a bypass passage 55d is connected to the first supply / discharge passage 55a. The bypass passage 55d bypasses the check valve 55c and connects the control valve 54 and the non-rod side chamber 51a.

制御弁54はパイロット室56a,56bを有し、パイロットポンプ57からパイロット弁58を通じてパイロット室56a,56bに供給されるパイロット圧により作動する。パイロット弁58は、オペレータによる操作レバー59の操作に伴って作動する。   The control valve 54 has pilot chambers 56a and 56b, and is operated by a pilot pressure supplied from the pilot pump 57 to the pilot chambers 56a and 56b through the pilot valve 58. The pilot valve 58 operates in accordance with the operation of the operation lever 59 by the operator.

パイロット室56aにパイロット圧が供給された場合には、制御弁54は伸長位置54bに切り換わる。パイロット室56bにパイロット圧が供給された場合には、制御弁54は収縮位置54cに切り換わる。パイロット室56a,56bにパイロット圧が供給されない場合には、制御弁54は符示しないスプリングにより中立位置54aに切り換わる。   When the pilot pressure is supplied to the pilot chamber 56a, the control valve 54 is switched to the extended position 54b. When the pilot pressure is supplied to the pilot chamber 56b, the control valve 54 is switched to the contracted position 54c. When pilot pressure is not supplied to the pilot chambers 56a and 56b, the control valve 54 is switched to the neutral position 54a by a spring not shown.

制御弁54は、中立位置54aにある場合には、中立通路23における作動油の流れを許容する。この場合、制御弁54は、供給通路21から第1及び第2給排通路55a,55bへの作動油の流れを遮断すると共に、第1及び第2給排通路55a,55bから排出通路22への作動油の流れを遮断する。そのため、ブームシリンダ50に対する作動油の給排が遮断され、ブームシリンダ50は作動しない。   When the control valve 54 is in the neutral position 54 a, the control valve 54 allows the hydraulic oil to flow in the neutral passage 23. In this case, the control valve 54 blocks the flow of hydraulic oil from the supply passage 21 to the first and second supply / discharge passages 55a and 55b, and from the first and second supply / discharge passages 55a and 55b to the discharge passage 22. Shut off the flow of hydraulic oil. Therefore, the supply and discharge of the hydraulic oil to and from the boom cylinder 50 is shut off, and the boom cylinder 50 does not operate.

制御弁54は、伸長位置54bに切り換わると、中立通路23における作動油の流れを遮断すると共に、供給通路21と第1給排通路55aとを接続し、排出通路22と第2給排通路55bとを接続する。その結果、メインポンプ11から吐出された作動油は、制御弁54、第1給排通路55a及び逆止弁55cを通じて反ロッド側室51aに供給されると共に、ブームシリンダ50からの戻り作動油が第2給排通路55b及び制御弁54を通じてタンク13に排出され、ブームシリンダ50が伸長する。   When the control valve 54 is switched to the extended position 54b, the flow of hydraulic oil in the neutral passage 23 is interrupted, and the supply passage 21 and the first supply / discharge passage 55a are connected, and the discharge passage 22 and the second supply / discharge passage. 55b is connected. As a result, the hydraulic oil discharged from the main pump 11 is supplied to the non-rod side chamber 51a through the control valve 54, the first supply / discharge passage 55a and the check valve 55c, and the return hydraulic oil from the boom cylinder 50 is the first. 2 is discharged to the tank 13 through the supply / discharge passage 55b and the control valve 54, and the boom cylinder 50 extends.

制御弁54は、収縮位置54cに切り換わると、中立通路23における作動油の流れを遮断すると共に、供給通路21と第2給排通路55bとを接続し、排出通路22と第1給排通路55aとを接続する。その結果、メインポンプ11から吐出された作動油は、制御弁54及び第2給排通路55bを通じてロッド側室51bに供給されると共に、ブームシリンダ50からの戻り作動油が迂回通路55d及び制御弁54を通じて、又は後述するブーム回生通路93及び共通回生通路82を通じてタンク13に排出され、ブームシリンダ50が収縮する。   When the control valve 54 is switched to the contracted position 54c, the flow of hydraulic oil in the neutral passage 23 is blocked, and the supply passage 21 and the second supply / discharge passage 55b are connected to each other, and the discharge passage 22 and the first supply / discharge passage are connected. 55a is connected. As a result, the hydraulic oil discharged from the main pump 11 is supplied to the rod side chamber 51b through the control valve 54 and the second supply / discharge passage 55b, and the return hydraulic oil from the boom cylinder 50 is bypassed 55d and the control valve 54. Or the boom cylinder 50 is contracted by being discharged to the tank 13 through a boom regeneration passage 93 and a common regeneration passage 82 described later.

ブームシリンダ50の伸縮に伴い、ブーム5(図1参照)が旋回部3に対して昇降する。   As the boom cylinder 50 expands and contracts, the boom 5 (see FIG. 1) moves up and down with respect to the turning unit 3.

制御弁54を中立位置54aに切り換えブーム5の動きを止めた場合、ブーム5、アーム6及びバケット7等の自重によって、ブームシリンダ50には収縮する方向の力が作用する。このように、ブームシリンダ50は、制御弁54が中立位置54aの場合には反ロッド側室51aにより負荷を保持し、反ロッド側室51aが負荷側圧力室として機能する。   When the control valve 54 is switched to the neutral position 54a and the movement of the boom 5 is stopped, a force in a contracting direction acts on the boom cylinder 50 by its own weight such as the boom 5, the arm 6, and the bucket 7. Thus, when the control valve 54 is in the neutral position 54a, the boom cylinder 50 holds the load by the anti-rod side chamber 51a, and the anti-rod side chamber 51a functions as a load side pressure chamber.

アームシリンダ60及びバケットシリンダ70は複動形シリンダである。アームシリンダ60及びバケットシリンダ70の構造はブームシリンダ50の構造と同じであり、制御弁64,74の構造は制御弁54の構造と同じであるため、ここではそれらの説明を省略する。   The arm cylinder 60 and the bucket cylinder 70 are double acting cylinders. Since the structures of the arm cylinder 60 and the bucket cylinder 70 are the same as the structure of the boom cylinder 50 and the structures of the control valves 64 and 74 are the same as the structure of the control valve 54, their description is omitted here.

次に、作動油のエネルギを回収してエネルギ回生を行う回生装置について説明する。   Next, a regenerative device that recovers energy of hydraulic oil and performs energy regeneration will be described.

回生装置による回生制御は、コントローラ80により行われる。コントローラ80は、回生制御を実行するCPUと、CPUの処理動作に必要な制御プログラム及び設定値等を記憶するROMと、各種センサにより検出された情報を一時的に記憶するRAMと、を備える。   The regeneration control by the regeneration device is performed by the controller 80. The controller 80 includes a CPU that executes regenerative control, a ROM that stores control programs and setting values necessary for processing operations of the CPU, and a RAM that temporarily stores information detected by various sensors.

エネルギ回生システム100は、作動油により作動する回生モータ81を備える。回生モータ81はメインポンプ11の回転軸に連結され、メインポンプ11と同軸回転する。このように、エンジン12、メインポンプ11及び回生モータ81は同軸回転する。   The energy regeneration system 100 includes a regeneration motor 81 that is operated by hydraulic oil. The regenerative motor 81 is connected to the rotation shaft of the main pump 11 and rotates coaxially with the main pump 11. Thus, the engine 12, the main pump 11, and the regenerative motor 81 rotate coaxially.

回生モータ81は、斜板の傾転角を調整可能な可変容量型モータであり、回生モータ81の傾転角はレギュレータ81aを通じてコントローラ80により制御される。斜板の傾転角が小さいほど、回生モータ81の容量が小さく、供給される作動油の流量に対して回収されるエネルギ量が少ない。斜板の傾転角が大きいほど、回生モータ81の容量が大きく、供給される作動油の流量に対して回収されるエネルギ量が多い。   The regenerative motor 81 is a variable capacity motor that can adjust the tilt angle of the swash plate, and the tilt angle of the regenerative motor 81 is controlled by the controller 80 through the regulator 81a. The smaller the tilt angle of the swash plate, the smaller the capacity of the regenerative motor 81, and the less energy is collected with respect to the flow rate of the supplied hydraulic oil. The greater the tilt angle of the swash plate, the greater the capacity of the regenerative motor 81, and the greater the amount of energy recovered with respect to the flow rate of hydraulic oil supplied.

回生モータ81には共通回生通路82が接続される。以下において、共通回生通路82、後述される旋回回生通路87及びブーム回生通路93を、単に「回生通路」と称することもある。   A common regeneration passage 82 is connected to the regeneration motor 81. Hereinafter, the common regeneration passage 82, the turning regeneration passage 87 and the boom regeneration passage 93, which will be described later, may be simply referred to as “regeneration passages”.

共通回生通路82は、第1及び第2給排通路35a,35bからの作動油を回生モータ81に導くと共に、第1給排通路55aからの作動油を回生モータ81に導く。回生モータ81に作動油が供給されることにより、回生モータ81が作動し作動油のエネルギが回生される。   The common regeneration passage 82 guides the hydraulic oil from the first and second supply / discharge passages 35 a and 35 b to the regeneration motor 81 and guides the hydraulic oil from the first supply / discharge passage 55 a to the regeneration motor 81. When the hydraulic oil is supplied to the regenerative motor 81, the regenerative motor 81 is operated and the energy of the hydraulic oil is regenerated.

共通回生通路82には、分岐通路83を介してアキュムレータ84が接続される。分岐通路83には切換弁85が設けられる。切換弁85は、開弁時に分岐通路83における作動油の流れを許容する。   An accumulator 84 is connected to the common regeneration passage 82 via a branch passage 83. A switching valve 85 is provided in the branch passage 83. The switching valve 85 allows the flow of hydraulic oil in the branch passage 83 when the valve is opened.

アキュムレータ84は、分岐通路83における作動油の流れが許容される場合には、共通回生通路82からの作動油を蓄圧する、又はアキュムレータ84内の作動油を共通回生通路82に供給する。アキュムレータ84内の作動油が共通回生通路82を通じて回生モータ81に供給されることにより、回生モータ81が作動しメインポンプ11の回転がアシストされる。   When the flow of hydraulic oil in the branch passage 83 is allowed, the accumulator 84 accumulates the hydraulic oil from the common regeneration passage 82 or supplies the hydraulic oil in the accumulator 84 to the common regeneration passage 82. When the hydraulic oil in the accumulator 84 is supplied to the regenerative motor 81 through the common regenerative passage 82, the regenerative motor 81 is activated to assist the rotation of the main pump 11.

まず、第1及び第2給排通路35a,35bからの作動油が回生モータ81へ供給されることにより行われるエネルギの回生(以下、この回生を「旋回回生」と称する)について説明する。   First, energy regeneration performed by supplying hydraulic oil from the first and second supply / discharge passages 35a and 35b to the regeneration motor 81 (hereinafter, this regeneration is referred to as “swing regeneration”) will be described.

第1及び第2給排通路35a,35bには、それぞれ、第1及び第2分岐通路86a,86bが接続される。第1及び第2分岐通路86a,86bは、旋回回生通路87を通じて共通回生通路82に接続される。   First and second branch passages 86a and 86b are connected to the first and second supply / discharge passages 35a and 35b, respectively. The first and second branch passages 86 a and 86 b are connected to the common regeneration passage 82 through the turning regeneration passage 87.

第1及び第2分岐通路86a,86bのそれぞれには、第1及び第2逆止弁88a,88bが設けられる。第1逆止弁88aは、第1給排通路35aから旋回回生通路87への作動油の流れを許容する一方で、旋回回生通路87から第1給排通路35aへの作動油の流れを遮断する。第2逆止弁88bは、第2給排通路35bから旋回回生通路87への作動油の流れを許容する一方で、旋回回生通路87から第2給排通路35bへの作動油の流れを遮断する。   First and second check valves 88a and 88b are provided in the first and second branch passages 86a and 86b, respectively. The first check valve 88a allows the flow of hydraulic oil from the first supply / discharge passage 35a to the turning regeneration passage 87, while blocking the flow of hydraulic oil from the turning regeneration passage 87 to the first supply / discharge passage 35a. To do. The second check valve 88b allows the flow of hydraulic oil from the second supply / discharge passage 35b to the turning regeneration passage 87, while blocking the flow of hydraulic oil from the turning regeneration passage 87 to the second supply / discharge passage 35b. To do.

旋回回生通路87には、旋回回生制御弁89が設けられる。以下において、旋回回生制御弁89、及び後述するブーム回生制御弁94を、単に「回生制御弁」と称することもある。   A turning regeneration control valve 89 is provided in the turning regeneration passage 87. Hereinafter, the turning regeneration control valve 89 and a boom regeneration control valve 94 described later may be simply referred to as a “regeneration control valve”.

旋回回生制御弁89は、作動油の流れを遮断する遮断(閉弁)位置89aと、作動油の流れを許容する連通(開弁)位置89bと、を有する。旋回回生制御弁89の動作は、コントローラ80から出力される信号にて制御される。コントローラ80による旋回回生制御弁89の切り換えを具体的に説明する。   The turning regeneration control valve 89 has a shut-off (closed) position 89a for blocking the flow of hydraulic oil, and a communication (open valve) position 89b for allowing the flow of hydraulic oil. The operation of the swing regeneration control valve 89 is controlled by a signal output from the controller 80. The switching of the turning regeneration control valve 89 by the controller 80 will be specifically described.

旋回回生制御弁89にはパイロット室89cが設けられる。パイロット室89cは、電磁比例弁90を介してパイロットポンプ57及びタンク13に接続される。パイロット室89cにパイロット圧が供給されると、旋回回生制御弁89は連通位置89bに切り換わる。パイロット室89cへのパイロット圧の供給が遮断されると、旋回回生制御弁89は符示しないスプリングにより遮断位置89aに切り換わる。   The turning regeneration control valve 89 is provided with a pilot chamber 89c. The pilot chamber 89 c is connected to the pilot pump 57 and the tank 13 through the electromagnetic proportional valve 90. When the pilot pressure is supplied to the pilot chamber 89c, the turning regeneration control valve 89 is switched to the communication position 89b. When the supply of the pilot pressure to the pilot chamber 89c is cut off, the turning regeneration control valve 89 is switched to the cut-off position 89a by a spring not shown.

電磁比例弁90は、第1位置90aと第2位置90bとを有する。電磁比例弁90は、第1位置90aにある場合には、パイロット室89cからタンク13への作動油の流れを許容する一方でパイロットポンプ57からパイロット室89cへの作動油の流れを遮断する。電磁比例弁90は、第2位置90bにある場合には、パイロットポンプ57からパイロット室89cへの作動油の流れを許容する一方で、パイロット室89cからタンク13への作動油の流れを遮断する。   The electromagnetic proportional valve 90 has a first position 90a and a second position 90b. When the electromagnetic proportional valve 90 is in the first position 90a, the hydraulic oil flow from the pilot chamber 89c to the tank 13 is allowed, while the hydraulic oil flow from the pilot pump 57 to the pilot chamber 89c is blocked. When the electromagnetic proportional valve 90 is in the second position 90b, the flow of hydraulic oil from the pilot pump 57 to the pilot chamber 89c is allowed while the flow of hydraulic oil from the pilot chamber 89c to the tank 13 is blocked. .

電磁比例弁90にはソレノイド90cが設けられる。ソレノイド90cはコントローラ80に電気的に接続される。   The electromagnetic proportional valve 90 is provided with a solenoid 90c. The solenoid 90 c is electrically connected to the controller 80.

コントローラ80がソレノイド90cへ電気信号を出力すると、ソレノイド90cが励磁し電磁比例弁90は第2位置90bに切り換わる。その結果、パイロットポンプ57からパイロット室89cにパイロット圧が供給され、旋回回生制御弁89が連通位置89bに切り換わる。   When the controller 80 outputs an electrical signal to the solenoid 90c, the solenoid 90c is excited and the electromagnetic proportional valve 90 is switched to the second position 90b. As a result, the pilot pressure is supplied from the pilot pump 57 to the pilot chamber 89c, and the turning regeneration control valve 89 is switched to the communication position 89b.

コントローラ80がソレノイド90cへの電気信号の出力を停止すると、ソレノイド90cが非励磁となり、電磁比例弁90は符示しないスプリングにより第1位置90aに切り換わる。その結果、パイロットポンプ57からパイロット室89cへのパイロット圧の供給が遮断され、旋回回生制御弁89が遮断位置89aに切り換わる。   When the controller 80 stops outputting the electrical signal to the solenoid 90c, the solenoid 90c is de-energized, and the electromagnetic proportional valve 90 is switched to the first position 90a by a spring not shown. As a result, the supply of pilot pressure from the pilot pump 57 to the pilot chamber 89c is cut off, and the turning regeneration control valve 89 is switched to the cutoff position 89a.

このように、旋回回生制御弁89は、コントローラ80により切り換えられる。   Thus, the turning regeneration control valve 89 is switched by the controller 80.

旋回回生通路87における旋回回生制御弁89の上流には圧力検出器としての第2圧力センサ92が設けられる。第2圧力センサ92は、旋回モータ30の旋回動作時の旋回圧力及びブレーキ動作時のブレーキ圧力を検出する。第2圧力センサ92にて検出された圧力信号は、コントローラ80に出力される。   A second pressure sensor 92 as a pressure detector is provided upstream of the turning regeneration control valve 89 in the turning regeneration passage 87. The second pressure sensor 92 detects the turning pressure during the turning operation of the turning motor 30 and the brake pressure during the braking operation. The pressure signal detected by the second pressure sensor 92 is output to the controller 80.

旋回圧力及びブレーキ圧力を検出することは、旋回モータ30の旋回動作及びブレーキ動作を検出することと同等である。したがって、第2圧力センサ92は、旋回モータ30の動作状態を検出する動作状態検出器として機能する。   Detecting the swing pressure and the brake pressure is equivalent to detecting the swing operation and the brake operation of the swing motor 30. Therefore, the second pressure sensor 92 functions as an operation state detector that detects the operation state of the turning motor 30.

コントローラ80は、第2圧力センサ92の検出圧力が予め設定された旋回回生開始圧力に達したと判定した場合には、電磁比例弁90を第2位置90bに切り換え、旋回回生制御弁89をパイロット圧により連通位置89bに切り換える。これにより、第1又は第2給排通路35a,35bからの作動油が旋回回生通路87及び共通回生通路82を通じて回生モータ81に供給される。   When the controller 80 determines that the detected pressure of the second pressure sensor 92 has reached a preset turning regeneration start pressure, the controller 80 switches the electromagnetic proportional valve 90 to the second position 90b and pilots the turning regeneration control valve 89. The communication position 89b is switched by pressure. Accordingly, the hydraulic oil from the first or second supply / discharge passages 35 a and 35 b is supplied to the regeneration motor 81 through the turning regeneration passage 87 and the common regeneration passage 82.

回生モータ81に供給される作動油は、回生モータ81を駆動する。回生モータ81はメインポンプ11に連結されるので、回生モータ81はメインポンプ11を駆動する。このように、旋回回生が行われる。   The hydraulic oil supplied to the regeneration motor 81 drives the regeneration motor 81. Since the regeneration motor 81 is connected to the main pump 11, the regeneration motor 81 drives the main pump 11. Thus, turning regeneration is performed.

旋回回生制御弁89を連通位置89bに切り換えるための旋回回生開始圧力の設定について説明する。   The setting of the turning regeneration start pressure for switching the turning regeneration control valve 89 to the communication position 89b will be described.

例えば、第1給排通路35aを通じて供給される作動油によって旋回モータ30が回転する旋回動作時には、第1給排通路35aの余剰の作動油が第1分岐通路86a、第1逆止弁88a、旋回回生通路87及び共通回生通路82を通じて回生モータ81に導かれる。第1給排通路35aからの作動油による旋回モータ30の回転中に制御弁34が中立位置34aに切り換えられると、旋回モータ30のポンプ作用により旋回モータ30から作動油が吐出される。吐出された作動油は、第2分岐通路86b及び第2逆止弁88bを通じて旋回回生通路87に導かれる。   For example, during a turning operation in which the turning motor 30 is rotated by the hydraulic oil supplied through the first supply / discharge passage 35a, excess hydraulic oil in the first supply / discharge passage 35a is removed from the first branch passage 86a, the first check valve 88a, The regenerative motor 81 is guided through the turning regeneration passage 87 and the common regeneration passage 82. When the control valve 34 is switched to the neutral position 34 a while the swing motor 30 is rotated by the hydraulic oil from the first supply / discharge passage 35 a, the hydraulic oil is discharged from the swing motor 30 by the pump action of the swing motor 30. The discharged hydraulic oil is guided to the swivel regeneration passage 87 through the second branch passage 86b and the second check valve 88b.

旋回回生開始圧力が、第1及び第2リリーフ弁36a,36bの設定圧力よりもかなり低い圧力に設定された場合を想定する。この場合には、第1及び第2給排通路35a,35b内の圧力が第1及び第2リリーフ弁36a,36bの設定圧力に達する前に、旋回回生制御弁89が連通位置89bに切り換わる。そのため、第1及び第2給排通路35a,35b内の圧力が旋回モータ30の旋回動作あるいはブレーキ動作に必要な圧力に保たれない虞がある。   It is assumed that the turning regeneration start pressure is set to a pressure that is considerably lower than the set pressure of the first and second relief valves 36a, 36b. In this case, the swivel regeneration control valve 89 switches to the communication position 89b before the pressure in the first and second supply / discharge passages 35a and 35b reaches the set pressure of the first and second relief valves 36a and 36b. . Therefore, the pressure in the first and second supply / discharge passages 35a and 35b may not be maintained at a pressure required for the turning operation or the braking operation of the turning motor 30.

旋回回生開始圧力が、第1及び第2リリーフ弁36a,36bの設定圧力と同等に設定された場合を想定する。この場合には、第1及び第2給排通路35a,35b内の圧力が第1及び第2リリーフ弁36a,36bの設定圧力に達するとほぼ同時に、旋回回生制御弁89が連通位置89bに切り換わる。そのため、旋回モータ30の旋回動作時の余剰の作動油又はブレーキ動作時の作動油のほとんどが第1及び第2リリーフ弁36a,36bに流れ、回生量が小さくなる虞がある。   It is assumed that the turning regeneration start pressure is set to be equal to the set pressure of the first and second relief valves 36a and 36b. In this case, when the pressure in the first and second supply / discharge passages 35a and 35b reaches the set pressure of the first and second relief valves 36a and 36b, the turning regeneration control valve 89 is switched to the communication position 89b. Change. Therefore, most of the surplus hydraulic fluid during the swing operation of the swing motor 30 or the hydraulic fluid during the brake operation flows to the first and second relief valves 36a and 36b, and there is a possibility that the regenerative amount becomes small.

このような理由から、旋回回生開始圧力は、旋回モータ30の旋回動作あるいはブレーキ動作に影響を及ぼさず、かつ回生量を確保するために、第1及び第2リリーフ弁36a,36bの設定圧力よりも少し低い圧力に設定される。   For this reason, the turning regeneration starting pressure does not affect the turning operation or the braking operation of the turning motor 30 and the set pressure of the first and second relief valves 36a and 36b in order to ensure the amount of regeneration. Also set to a slightly lower pressure.

次に、ブームシリンダ50からの作動油が回生モータ81へ供給されることにより行われるエネルギの回生(以下、この回生を「ブーム回生」と称する)について説明する。   Next, energy regeneration performed by supplying hydraulic oil from the boom cylinder 50 to the regeneration motor 81 (hereinafter, this regeneration is referred to as “boom regeneration”) will be described.

ブームシリンダ50の反ロッド側室51aは、第1給排通路55aに接続されるブーム回生通路93を通じて共通回生通路82に接続される。ブーム回生通路93には、ブーム回生制御弁94が設けられる。迂回通路55dは、ブーム回生制御弁94を通じて逆止弁55cを迂回する。   The non-rod side chamber 51a of the boom cylinder 50 is connected to the common regeneration passage 82 through a boom regeneration passage 93 connected to the first supply / discharge passage 55a. A boom regeneration control valve 94 is provided in the boom regeneration passage 93. The bypass passage 55d bypasses the check valve 55c through the boom regeneration control valve 94.

ブーム回生制御弁94は第1位置94aと第2位置94bとを有する。ブーム回生制御弁94は、第1位置94aにある場合、ブーム回生通路93における作動油の流れを遮断すると共に、迂回通路55dにおける作動油の流れを許容する。また、ブーム回生制御弁94は、第2位置94bにある場合、ブーム回生通路93における作動油の流れを許容すると共に、迂回通路55dにおける作動油の流れを絞り94cを通じて許容する。   The boom regeneration control valve 94 has a first position 94a and a second position 94b. When in the first position 94a, the boom regeneration control valve 94 blocks the flow of hydraulic oil in the boom regeneration passage 93 and allows the flow of hydraulic oil in the bypass passage 55d. When the boom regenerative control valve 94 is in the second position 94b, the hydraulic fluid flow in the boom regenerative passage 93 is allowed and the hydraulic oil flow in the bypass passage 55d is allowed through the throttle 94c.

ブーム回生の観点からは、第1位置94aがブーム回生制御弁94の閉弁位置であり、第2位置94bがブーム回生制御弁94の開弁位置である。   From the viewpoint of boom regeneration, the first position 94a is the closing position of the boom regeneration control valve 94, and the second position 94b is the opening position of the boom regeneration control valve 94.

ブーム回生制御弁94の動作は、電磁比例弁91aを介したパイロット圧により制御される。電磁比例弁91aは、コントローラ80から出力される信号にて制御される。つまり、ブーム回生制御弁94の切り換えは、電磁比例弁91aを切り換えるコントローラ80の信号により制御される。コントローラ80によるブーム回生制御弁94の切り換えは、コントローラ80による旋回回生制御弁89の切り換えと同じであるので、ここではその説明を省略する。   The operation of the boom regeneration control valve 94 is controlled by the pilot pressure via the electromagnetic proportional valve 91a. The electromagnetic proportional valve 91a is controlled by a signal output from the controller 80. That is, switching of the boom regeneration control valve 94 is controlled by a signal from the controller 80 that switches the electromagnetic proportional valve 91a. Since the switching of the boom regeneration control valve 94 by the controller 80 is the same as the switching of the turning regeneration control valve 89 by the controller 80, description thereof is omitted here.

制御弁54には、制御弁54の操作方向とその操作量を検出する操作検出器としてのセンサ95が設けられる。センサ95にて検出された信号はコントローラ80に出力される。   The control valve 54 is provided with a sensor 95 as an operation detector that detects the operation direction and the operation amount of the control valve 54. A signal detected by the sensor 95 is output to the controller 80.

制御弁54の操作方向とその操作量を検出することは、ブームシリンダ50の伸縮方向とその伸縮速度を検出することと同等である。したがって、センサ95は、ブームシリンダ50の動作状態を検出する動作状態検出器として機能する。   Detecting the operation direction and the operation amount of the control valve 54 is equivalent to detecting the expansion / contraction direction and the expansion / contraction speed of the boom cylinder 50. Therefore, the sensor 95 functions as an operation state detector that detects the operation state of the boom cylinder 50.

センサ95に代わり、ピストンロッド53の移動方向とその移動量を検出するセンサをブームシリンダ50に設け、そのようなセンサを動作状態検出器として用いてもよい。また、操作レバー59の操作方向とその操作量を検出するセンサをパイロット弁58に設け、そのようなセンサを動作状態検出器として用いてもよい。   Instead of the sensor 95, a sensor for detecting the moving direction and the moving amount of the piston rod 53 may be provided in the boom cylinder 50, and such a sensor may be used as an operation state detector. Further, a sensor for detecting the operation direction and the operation amount of the operation lever 59 may be provided in the pilot valve 58, and such a sensor may be used as an operation state detector.

コントローラ80は、センサ95の検出結果に基づいて、オペレータがブームシリンダ50を伸長させようとしているのか、又は収縮させようとしているのかを判定する。コントローラ80は、ブームシリンダ50の伸長動作を判定すれば、ブーム回生制御弁94を第1位置94aに保つ。   Based on the detection result of the sensor 95, the controller 80 determines whether the operator is going to extend or contract the boom cylinder 50. When the controller 80 determines the extension operation of the boom cylinder 50, the controller 80 keeps the boom regeneration control valve 94 at the first position 94a.

一方、コントローラ80は、ブームシリンダ50の収縮動作を判定すれば、制御弁54の操作量に応じてオペレータが求めているブームシリンダ50の収縮速度を演算する(以下、「要求収縮速度」と称する)。コントローラ80は、要求収縮速度が特に高いと判定した場合には、ブーム回生制御弁94を第1位置94aに保つ。   On the other hand, if the controller 80 determines the contraction operation of the boom cylinder 50, the controller 80 calculates the contraction speed of the boom cylinder 50 requested by the operator according to the operation amount of the control valve 54 (hereinafter referred to as "required contraction speed"). ). If the controller 80 determines that the required contraction speed is particularly high, the controller 80 keeps the boom regeneration control valve 94 at the first position 94a.

仮に、要求収縮速度が特に高い場合にブーム回生制御弁94が第2位置94bに切り換えられる場合を想定する。ブーム回生制御弁94が第2位置94bに切り換えられると、反ロッド側室51a内の作動油のほとんどは、ブーム回生通路93及び共通回生通路82を通じて回生モータ81に供給される。   Assume that the boom regenerative control valve 94 is switched to the second position 94b when the required contraction speed is particularly high. When the boom regeneration control valve 94 is switched to the second position 94b, most of the hydraulic oil in the anti-rod side chamber 51a is supplied to the regeneration motor 81 through the boom regeneration passage 93 and the common regeneration passage 82.

回生モータ81は供給された作動油のエネルギを消費する負荷として機能する。そのため、反ロッド側室51a内の作動油は、回生モータ81へ供給される場合、十分な流量で排出されない。その結果、ブームシリンダ50の実際の収縮速度はオペレータが求めている収縮速度に達しない虞がある。   The regenerative motor 81 functions as a load that consumes the energy of the supplied hydraulic oil. Therefore, when the hydraulic oil in the non-rod side chamber 51a is supplied to the regenerative motor 81, it is not discharged at a sufficient flow rate. As a result, the actual contraction speed of the boom cylinder 50 may not reach the contraction speed requested by the operator.

このような理由から、要求収縮速度が特に高いと判定された場合には、ブーム回生制御弁94を第1位置94aに保ち、反ロッド側室51a内の作動油を、制御弁54及び排出通路22を通じてタンク13へ排出することが好ましい。排出通路22は回生モータ81といった負荷を経ることなくタンク13に接続されるので、反ロッド側室51a内の作動油を十分な流量で排出することができ、ブームシリンダ50の実際の収縮速度をオペレータが求めている収縮速度にすることができる。   For this reason, when it is determined that the required contraction speed is particularly high, the boom regenerative control valve 94 is kept at the first position 94a, and the hydraulic oil in the non-rod side chamber 51a is transferred to the control valve 54 and the discharge passage 22. It is preferable to discharge to the tank 13 through. Since the discharge passage 22 is connected to the tank 13 without passing through a load such as the regenerative motor 81, the hydraulic oil in the anti-rod side chamber 51a can be discharged at a sufficient flow rate, and the actual contraction speed of the boom cylinder 50 can be determined by the operator. The shrinkage rate that is required can be achieved.

要求収縮速度が特に高いと判定された場合に、反ロッド側室51a内の作動油が持つエネルギを再生してブームシリンダ50の実際の収縮速度をより速めてもよい。作動油が持つエネルギの再生は、反ロッド側室51aとロッド側室51bとを、再生制御弁を通じて接続することにより実現される。収縮動作時に再生制御弁を開くことにより、反ロッド側室51aからの作動油がロッド側室51bに供給される。反ロッド側室51a内の作動油がより速く減少しロッド側室51b内の作動油がより速く増加するので、ブームシリンダ50の収縮速度を速めることができる。   When it is determined that the required contraction speed is particularly high, the actual contraction speed of the boom cylinder 50 may be further increased by regenerating the energy of the hydraulic oil in the anti-rod side chamber 51a. The regeneration of the energy of the hydraulic oil is realized by connecting the anti-rod side chamber 51a and the rod side chamber 51b through a regeneration control valve. By opening the regeneration control valve during the contraction operation, the hydraulic oil from the non-rod side chamber 51a is supplied to the rod side chamber 51b. Since the hydraulic oil in the non-rod side chamber 51a decreases faster and the hydraulic oil in the rod side chamber 51b increases faster, the contraction speed of the boom cylinder 50 can be increased.

要求収縮速度が特に高いかどうかは、例えば、予め設定されたブーム回生限界速度(ブーム回生が推奨される限界の収縮速度)を基準に判定される。   Whether or not the required contraction speed is particularly high is determined based on, for example, a preset boom regeneration limit speed (a limit contraction speed at which boom regeneration is recommended).

コントローラ80は、ブームシリンダ50の収縮動作を判定し、かつ要求収縮速度が低い(例えば、予め設定されたブーム回生限界速度未満)と判定した場合には、ブーム回生制御弁94を第2位置94bに切り換える。ブーム回生制御弁94は、迂回通路55dにおける作動油の流れを絞り94cを通じて許容するので、ブームシリンダ50からの戻り作動油は、切り換え直後は迂回通路55に導かれ、その後徐々にブーム回生通路93に導かれる。   When the controller 80 determines the contraction operation of the boom cylinder 50 and determines that the required contraction speed is low (for example, less than a preset boom regeneration limit speed), the controller 80 controls the boom regeneration control valve 94 to the second position 94b. Switch to. The boom regenerative control valve 94 allows the flow of hydraulic oil in the bypass passage 55d through the throttle 94c, so that the return hydraulic oil from the boom cylinder 50 is guided to the bypass passage 55 immediately after switching, and then gradually the boom regeneration passage 93. Led to.

ブーム回生通路93に導かれた作動油は、共通回生通路82を通じて回生モータ81に供給され、回生モータ81を駆動する。このように、ブーム回生制御弁94が第2位置94bに切り換えられることにより、旋回回生と同様に、ブーム回生が行われる。   The hydraulic oil guided to the boom regeneration passage 93 is supplied to the regeneration motor 81 through the common regeneration passage 82 and drives the regeneration motor 81. Thus, boom regeneration is performed similarly to turning regeneration by switching the boom regeneration control valve 94 to the 2nd position 94b.

次に、共通回生通路82からアキュムレータ84への作動油の蓄圧、及びアキュムレータ84から共通回生通路82への作動油の供給について説明する。   Next, accumulation of hydraulic fluid from the common regeneration passage 82 to the accumulator 84 and supply of hydraulic fluid from the accumulator 84 to the common regeneration passage 82 will be described.

切換弁85は、分岐通路83における作動油の流れを遮断する遮断(閉弁)位置85aと、分岐通路83における作動油の流れを絞り85cを通じて許容する連通(開弁)位置85bと、を有する。切換弁85の動作は、電磁比例弁91bを介したパイロット圧により制御される。電磁比例弁91bは、コントローラ80から出力される信号にて制御される。つまり、切換弁85の切り換えは、電磁比例弁91bを切り換えるコントローラ80の信号により制御される。コントローラ80による切換弁85の切り換えは、コントローラ80による旋回回生制御弁89の切り換えと同じであるので、ここではその説明を省略する。   The switching valve 85 has a shutoff (valve closing) position 85a for blocking the flow of hydraulic oil in the branch passage 83 and a communication (opening) position 85b for allowing the flow of hydraulic oil in the branch passage 83 through the throttle 85c. . The operation of the switching valve 85 is controlled by the pilot pressure via the electromagnetic proportional valve 91b. The electromagnetic proportional valve 91b is controlled by a signal output from the controller 80. That is, switching of the switching valve 85 is controlled by a signal from the controller 80 that switches the electromagnetic proportional valve 91b. Since the switching of the switching valve 85 by the controller 80 is the same as the switching of the turning regeneration control valve 89 by the controller 80, the description thereof is omitted here.

アキュムレータ84は、ハウジング84aと、ハウジング84aの内部を油室84bと気体室84cとに区画するダイヤフラム84dと、を備える。分岐通路83は油室84bに連通する。気体室84cには圧縮空気が封入される。   The accumulator 84 includes a housing 84a and a diaphragm 84d that divides the interior of the housing 84a into an oil chamber 84b and a gas chamber 84c. The branch passage 83 communicates with the oil chamber 84b. Compressed air is sealed in the gas chamber 84c.

切換弁85が連通位置85bにある場合において、共通回生通路82内の圧力が油室84b内の圧力よりも高いときには、共通回生通路82から油室84bに作動油が供給される。油室84bへの作動油の流入により気体室84cが収縮し、気体室84cの圧力が上昇する。つまり、共通回生通路82からの作動油がアキュムレータ84に蓄圧される。   When the switching valve 85 is in the communication position 85b, when the pressure in the common regeneration passage 82 is higher than the pressure in the oil chamber 84b, hydraulic oil is supplied from the common regeneration passage 82 to the oil chamber 84b. The gas chamber 84c contracts due to the inflow of hydraulic oil into the oil chamber 84b, and the pressure in the gas chamber 84c increases. That is, the hydraulic oil from the common regeneration passage 82 is accumulated in the accumulator 84.

気体室84cの圧力と共通回生通路82内の圧力とが同じになったところで、共通回生通路82から油室84bへの作動油の供給が停止する。   When the pressure in the gas chamber 84c and the pressure in the common regeneration passage 82 become the same, the supply of hydraulic oil from the common regeneration passage 82 to the oil chamber 84b is stopped.

切換弁85が連通位置85bにある場合において、共通回生通路82内の圧力が油室84b内の圧力よりも低いときには、油室84bから共通回生通路82へ作動油が供給される。油室84bからの作動油の流出により気体室84cが膨張し、気体室84cの圧力が低下する。つまり、アキュムレータ84に蓄圧された作動油が共通回生通路82に供給される。   When the switching valve 85 is in the communication position 85b, when the pressure in the common regeneration passage 82 is lower than the pressure in the oil chamber 84b, hydraulic oil is supplied from the oil chamber 84b to the common regeneration passage 82. The gas chamber 84c is expanded by the outflow of the hydraulic oil from the oil chamber 84b, and the pressure of the gas chamber 84c is reduced. That is, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 is supplied to the common regeneration passage 82.

気体室84cの圧力と共通回生通路82内の圧力が同じになったところで、油室84bから共通回生通路82への作動油の供給が停止する。   When the pressure in the gas chamber 84c and the pressure in the common regeneration passage 82 become the same, the supply of hydraulic oil from the oil chamber 84b to the common regeneration passage 82 stops.

このように、アキュムレータ84は、アキュムレータ84内の圧力と共通回生通路82内の圧力との差に応じて、共通回生通路82からの作動油を蓄圧する、又はアキュムレータ84内の作動油を共通回生通路82へ供給する。   As described above, the accumulator 84 accumulates the hydraulic oil from the common regenerative passage 82 according to the difference between the pressure in the accumulator 84 and the pressure in the common regenerative passage 82, or the common regenerative fluid in the accumulator 84. Supply to the passage 82.

共通回生通路82内の圧力は、共通回生通路82に導かれた作動油のエネルギを回生モータ81が全て回収できない場合に上昇する。共通回生通路82内の圧力が油室84b内の圧力を超えると、共通回生通路82から油室84bに作動油が供給されるので、アキュムレータは、共通回生通路82に導かれる作動油の一部を余剰の作動油として蓄圧する。   The pressure in the common regenerative passage 82 rises when the regenerative motor 81 cannot recover all of the hydraulic oil energy guided to the common regenerative passage 82. When the pressure in the common regenerative passage 82 exceeds the pressure in the oil chamber 84b, the working oil is supplied from the common regenerative passage 82 to the oil chamber 84b. Therefore, the accumulator is a part of the working oil guided to the common regenerative passage 82. Is stored as surplus hydraulic fluid.

共通回生通路82内の圧力は、共通回生通路82に導かれた作動油のエネルギを全て回生モータ81が回収する場合に低下する。共通回生通路82内の圧力が気体室84c内の圧力よりも下がると、アキュムレータ84は、作動油を共通回生通路82に供給する。   The pressure in the common regenerative passage 82 decreases when the regenerative motor 81 recovers all of the hydraulic oil energy guided to the common regenerative passage 82. When the pressure in the common regeneration passage 82 drops below the pressure in the gas chamber 84 c, the accumulator 84 supplies hydraulic oil to the common regeneration passage 82.

ハウジング84aの内部を油室84bと気体室84cとに区画する部材はダイヤフラム84dに限られず、例えばハウジング84aに摺動自在に収容されたフリーピストンであってもよい。また、気体室84cには空気以外の気体、例えば窒素が封入されてもよい。   The member that divides the inside of the housing 84a into the oil chamber 84b and the gas chamber 84c is not limited to the diaphragm 84d, and may be, for example, a free piston slidably accommodated in the housing 84a. The gas chamber 84c may be filled with a gas other than air, for example, nitrogen.

コントローラ80は、回生制御弁89,94の少なくとも一方を開弁位置89b,94bに切り換えた場合には、切換弁85を連通位置85bに切り換える。これにより、共通回生通路82内の圧力がアキュムレータ84内の圧力よりも高いときに、共通回生通路82内の作動油がアキュムレータ84に蓄圧される。つまり、回生モータ81で回収することができない余剰の作動油がアキュムレータ84に蓄圧される。   The controller 80 switches the switching valve 85 to the communication position 85b when at least one of the regenerative control valves 89, 94 is switched to the valve opening positions 89b, 94b. Thereby, when the pressure in the common regeneration passage 82 is higher than the pressure in the accumulator 84, the hydraulic oil in the common regeneration passage 82 is accumulated in the accumulator 84. That is, excess hydraulic oil that cannot be recovered by the regenerative motor 81 is accumulated in the accumulator 84.

また、共通回生通路82内の圧力がアキュムレータ84内の圧力よりも低いときには、アキュムレータ84に蓄圧された作動油が共通回生通路82に供給される。つまり、アキュムレータ84からの作動油が回生モータ81に供給され、メインポンプ11をアシストする。   When the pressure in the common regeneration passage 82 is lower than the pressure in the accumulator 84, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 is supplied to the common regeneration passage 82. That is, the hydraulic oil from the accumulator 84 is supplied to the regenerative motor 81 to assist the main pump 11.

アキュムレータ84内の圧力がアキュムレータ84の圧力上限値を越えるのを防止するため、コントローラ80はアキュムレータ84内の圧力に応じて切換弁85を切り換えてもよい。   In order to prevent the pressure in the accumulator 84 from exceeding the pressure upper limit value of the accumulator 84, the controller 80 may switch the switching valve 85 according to the pressure in the accumulator 84.

具体的には、不図示の圧力センサがアキュムレータ84内の圧力を検出し、検出された圧力信号をコントローラ80に出力する。コントローラ80は、圧力センサの検出圧力が予め設定された圧力値に達したと判定した場合には、回生制御弁89,94の少なくとも一方を開弁位置89b,94bに切り換えた場合であっても、切換弁85を遮断位置85aに切り換える。これにより、分岐通路83における作動油の流れが遮断され、アキュムレータ84内の圧力がアキュムレータ84の圧力上限値を越えるのを防止することができる。   Specifically, a pressure sensor (not shown) detects the pressure in the accumulator 84 and outputs the detected pressure signal to the controller 80. When the controller 80 determines that the pressure detected by the pressure sensor has reached a preset pressure value, even when at least one of the regenerative control valves 89 and 94 is switched to the valve opening positions 89b and 94b. The switching valve 85 is switched to the cutoff position 85a. As a result, the flow of hydraulic oil in the branch passage 83 is blocked, and the pressure in the accumulator 84 can be prevented from exceeding the pressure upper limit value of the accumulator 84.

エンジン12の出力軸12aには、エンジン12の回転数を検出する回転数検出器としてのセンサ12bが設けられる。センサ12bにて検出された回転数信号はコントローラ80に出力される。   The output shaft 12a of the engine 12 is provided with a sensor 12b as a rotational speed detector that detects the rotational speed of the engine 12. The rotation speed signal detected by the sensor 12b is output to the controller 80.

メインポンプ11はエンジン12の出力軸12aに連結されるので、出力軸12aの回転数を検出することは、メインポンプ11の運転状態を検出することと同等である。したがって、センサ12bは、メインポンプ11の運転状態を検出する運転状態検出器として機能する。運転状態検出器はエンジン12の回転数を検出するセンサ12bに限られず、メインポンプ11の吐出圧力を検出する圧力センサであってもよい。   Since the main pump 11 is connected to the output shaft 12a of the engine 12, detecting the rotational speed of the output shaft 12a is equivalent to detecting the operating state of the main pump 11. Therefore, the sensor 12b functions as an operation state detector that detects the operation state of the main pump 11. The operating state detector is not limited to the sensor 12b that detects the rotation speed of the engine 12, but may be a pressure sensor that detects the discharge pressure of the main pump 11.

コントローラ80は、旋回回生制御弁89を遮断位置89aに切り換えブーム回生制御弁94を第1位置94aに切り換えた場合には、つまり、回生が行われない場合には、センサ12bの検出結果に基づいて、メインポンプ11がアシストを必要としているかを判定する。メインポンプ11がアシストを必要としているかどうかは、例えば、予め設定されたアシスト開始回転数を基準に判定される。   When the swing regeneration control valve 89 is switched to the shut-off position 89a and the boom regeneration control valve 94 is switched to the first position 94a, that is, when regeneration is not performed, the controller 80 is based on the detection result of the sensor 12b. Thus, it is determined whether the main pump 11 needs assistance. Whether or not the main pump 11 needs assist is determined based on, for example, a preset assist start rotational speed.

コントローラ80は、センサ12bの検出回転数が予め設定されたアシスト開始回転数以下と判定した場合には、切換弁85を連通位置85bに切り換える。これにより、アキュムレータ84に蓄圧された作動油が共通回生通路82を通じて回生モータ81に供給され、メインポンプ11をアシストする。   When the controller 80 determines that the detected rotational speed of the sensor 12b is equal to or lower than the preset assist start rotational speed, the controller 80 switches the switching valve 85 to the communication position 85b. Thus, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 is supplied to the regenerative motor 81 through the common regenerative passage 82 to assist the main pump 11.

切換弁85が連通位置85bに切り換えられた場合であっても、アキュムレータ84に作動油が十分に蓄圧されていない場合には、アキュムレータ84から回生モータ81に作動油が供給されず、メインポンプ11はアシストされない。   Even when the switching valve 85 is switched to the communication position 85b, if the hydraulic oil is not sufficiently accumulated in the accumulator 84, the hydraulic oil is not supplied from the accumulator 84 to the regenerative motor 81, and the main pump 11 Is not assisted.

コントローラ80は、センサ12bの検出回転数が予め設定されたアシスト開始回転数を超えていると判定した場合には、切換弁85を遮断位置85aに切り換える。これにより、アキュムレータ84から回生モータ81への作動油の供給が遮断される。したがって、メインポンプ11に対するアシストが停止する。   When the controller 80 determines that the detected rotational speed of the sensor 12b exceeds the preset assist start rotational speed, the controller 80 switches the switching valve 85 to the cutoff position 85a. As a result, the supply of hydraulic oil from the accumulator 84 to the regenerative motor 81 is shut off. Therefore, the assist for the main pump 11 is stopped.

次に、エネルギ回生システム100の動作について説明する。   Next, the operation of the energy regeneration system 100 will be described.

まず、図3及び図4を参照して、制御弁54,64,74が中立位置54a,64a,74aにあり制御弁34が切り換えられる場合について説明する。   First, the case where the control valves 54, 64, 74 are in the neutral positions 54a, 64a, 74a and the control valve 34 is switched will be described with reference to FIGS.

図3に示すように、制御弁34が第1作動位置34bに切り換えられると、メインポンプ11から吐出された作動油が第1給排通路35aを通じて旋回モータ30に供給されると共に、旋回モータ30内の作動油が第2給排通路35bを通じてタンク13に排出され、旋回モータ30が回転する。   As shown in FIG. 3, when the control valve 34 is switched to the first operating position 34b, the hydraulic oil discharged from the main pump 11 is supplied to the turning motor 30 through the first supply / discharge passage 35a, and the turning motor 30 is also supplied. The hydraulic oil inside is discharged to the tank 13 through the second supply / discharge passage 35b, and the turning motor 30 rotates.

第1給排通路35a内の圧力(旋回圧力)が予め設定された旋回回生開始圧力に達すると、コントローラ80は、旋回回生制御弁89を連通位置89bに切り換える。これにより、第1給排通路35aからの作動油が旋回回生通路87を通じて共通回生通路82に導かれる。つまり、メインポンプ11から吐出された作動油の一部は、制御弁34、第1給排通路35a、及び旋回回生通路87を通じて共通回生通路82に導かれる。   When the pressure (swinging pressure) in the first supply / discharge passage 35a reaches a preset turning regeneration start pressure, the controller 80 switches the turning regeneration control valve 89 to the communication position 89b. As a result, the hydraulic oil from the first supply / discharge passage 35 a is guided to the common regeneration passage 82 through the turning regeneration passage 87. That is, part of the hydraulic oil discharged from the main pump 11 is guided to the common regeneration passage 82 through the control valve 34, the first supply / discharge passage 35 a, and the turning regeneration passage 87.

コントローラ80は、旋回回生制御弁89を連通位置89bに切り換えると同時に、切換弁85を連通位置85bに切り換える。したがって、アキュムレータ84は、共通回生通路82内の圧力がアキュムレータ84内の圧力よりも高いときに、共通回生通路82に導かれる作動油の一部を余剰の作動油として蓄圧する。残りの作動油は回生モータ81に供給され回生モータ81を駆動する。   The controller 80 switches the regenerative control valve 89 to the communication position 89b and simultaneously switches the switching valve 85 to the communication position 85b. Therefore, when the pressure in the common regeneration passage 82 is higher than the pressure in the accumulator 84, the accumulator 84 accumulates a part of the hydraulic fluid guided to the common regeneration passage 82 as surplus hydraulic fluid. The remaining hydraulic oil is supplied to the regeneration motor 81 and drives the regeneration motor 81.

また、アキュムレータ84は、共通回生通路82内の圧力がアキュムレータ84内の圧力よりも低いときに、アキュムレータ84内に蓄圧された作動油を共通回生通路82を通じて回生モータ81に供給する。つまり、回生モータ81には、第1給排通路35aから共通回生通路82に導かれる作動油に加え、アキュムレータ84からの作動油が供給される。   The accumulator 84 supplies hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 to the regeneration motor 81 through the common regeneration passage 82 when the pressure in the common regeneration passage 82 is lower than the pressure in the accumulator 84. In other words, the regenerative motor 81 is supplied with the hydraulic oil from the accumulator 84 in addition to the hydraulic oil guided from the first supply / discharge passage 35a to the common regeneration passage 82.

このように、本実施形態では、共通回生通路82内の圧力がアキュムレータ84内の圧力よりも高いときには、共通回生通路82に導かれる作動油の一部が余剰の作動油としてアキュムレータ84に蓄圧される。共通回生通路82内の圧力がアキュムレータ84内の圧力よりも低いときには、アキュムレータ84内に蓄圧された作動油が回生モータ81に供給され回生モータを駆動する。したがって、より多くの作動油のエネルギを回生モータ81により回収することができ、作動油のエネルギを効率的に回生することができる。   As described above, in this embodiment, when the pressure in the common regeneration passage 82 is higher than the pressure in the accumulator 84, a part of the hydraulic oil guided to the common regeneration passage 82 is accumulated in the accumulator 84 as surplus hydraulic fluid. The When the pressure in the common regeneration passage 82 is lower than the pressure in the accumulator 84, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 is supplied to the regeneration motor 81 to drive the regeneration motor. Therefore, more energy of the hydraulic oil can be recovered by the regenerative motor 81, and the energy of the hydraulic oil can be efficiently regenerated.

旋回回生制御弁89が開弁してエネルギ回生が行われる際には、切換弁85が開弁する。そのため、エネルギ回生時に、余剰の作動油がアキュムレータ84に蓄圧される、又はアキュムレータ84内に蓄圧された作動油が回生モータ81に供給される。したがって、エネルギ回生時において、作動油のエネルギをより効率的に回生することができる。   When the regenerative control valve 89 is opened and energy regeneration is performed, the switching valve 85 is opened. Therefore, at the time of energy regeneration, surplus hydraulic fluid is accumulated in the accumulator 84 or hydraulic fluid accumulated in the accumulator 84 is supplied to the regeneration motor 81. Therefore, the energy of hydraulic oil can be regenerated more efficiently during energy regeneration.

図4に示すように、制御弁34が第1作動位置34bから中立位置34aに切り換えられると、旋回モータ30に対する作動油の給排が遮断される。旋回モータ30は、旋回部3(図1参照)が持つ慣性エネルギで回転し続けポンプ作用を発揮するので、第1給排通路35a内の圧力が低下するとともに、第2給排通路35b内の圧力が上昇する。   As shown in FIG. 4, when the control valve 34 is switched from the first operating position 34b to the neutral position 34a, the supply and discharge of the hydraulic oil to and from the turning motor 30 is shut off. Since the turning motor 30 continues to rotate with the inertial energy of the turning portion 3 (see FIG. 1) and exhibits a pump action, the pressure in the first supply / discharge passage 35a decreases and the rotation in the second supply / discharge passage 35b. Pressure increases.

第2給排通路35b内の圧力(ブレーキ圧力)が予め設定された旋回回生開始圧力に達すると、コントローラ80は、旋回回生制御弁89を連通位置89bに切り換える。これにより、第2給排通路35bからの作動油が旋回回生通路87を通じて共通回生通路82に導かれる。つまり、旋回モータ30からの作動油が、第2給排通路35b及び旋回回生通路87を通じて共通回生通路82に導かれる。   When the pressure (brake pressure) in the second supply / discharge passage 35b reaches a preset turning regeneration start pressure, the controller 80 switches the turning regeneration control valve 89 to the communication position 89b. As a result, the hydraulic oil from the second supply / discharge passage 35 b is guided to the common regeneration passage 82 through the turning regeneration passage 87. That is, the hydraulic oil from the turning motor 30 is guided to the common regeneration passage 82 through the second supply / discharge passage 35 b and the turning regeneration passage 87.

コントローラ80は、旋回回生制御弁89を連通位置89bに切り換えると同時に、切換弁85を連通位置85bに切り換える。したがって、制御弁34が第1作動位置34bに切り換えられた場合と同様に、作動油のエネルギを効率的に回生することができる。   The controller 80 switches the regenerative control valve 89 to the communication position 89b and simultaneously switches the switching valve 85 to the communication position 85b. Accordingly, the energy of the hydraulic oil can be efficiently regenerated as in the case where the control valve 34 is switched to the first operating position 34b.

本実施形態では、旋回圧力又はブレーキ圧力の検出結果に基づいて旋回回生制御弁89が開弁されエネルギ回生が行われる。そのため、旋回動作時又はブレーキ動作時であっても、旋回圧力又はブレーキ圧力が所定の条件を満たさない場合にはエネルギ回生が行われない。したがって、例えば、旋回圧力又はブレーキ圧力が十分に高くない場合にエネルギ回生が行われることで、求められる旋回動作を実現できないといった事態を防止することができる。   In the present embodiment, the swing regeneration control valve 89 is opened based on the detection result of the swing pressure or the brake pressure, and energy regeneration is performed. Therefore, even during the turning operation or the braking operation, energy regeneration is not performed if the turning pressure or the brake pressure does not satisfy a predetermined condition. Therefore, for example, when the turning pressure or the brake pressure is not sufficiently high, it is possible to prevent a situation in which the required turning operation cannot be realized by performing energy regeneration.

また、アキュムレータ84は、制御弁85の絞り85cを介して共通回生通路82に接続されるので、第1又は第2給排通路35a,35bからの作動油の圧力変動は、アキュムレータ84で吸収されつつ、絞り85cで減衰される。したがって共通回生通路82における作動油の圧力変動が低減し、回生モータ81、メインポンプ11及びエンジン12における負荷変動及び衝撃を軽減させることができる。絞り85cは、切換弁85ではなく、分岐通路83に設けられていてもよい。   Further, since the accumulator 84 is connected to the common regeneration passage 82 via the throttle 85c of the control valve 85, the pressure fluctuation of the hydraulic oil from the first or second supply / discharge passage 35a, 35b is absorbed by the accumulator 84. However, it is attenuated by the diaphragm 85c. Accordingly, the pressure fluctuation of the hydraulic oil in the common regenerative passage 82 is reduced, and the load fluctuation and impact in the regenerative motor 81, the main pump 11 and the engine 12 can be reduced. The throttle 85c may be provided in the branch passage 83 instead of the switching valve 85.

次に、図5から図8を参照して、制御弁34,64,74が中立位置34a,64a,74aにあり制御弁54が切り換えられた場合について説明する。   Next, the case where the control valves 34, 64, 74 are in the neutral positions 34a, 64a, 74a and the control valve 54 is switched will be described with reference to FIGS.

図5及び図6に示すように、制御弁54が伸長位置54bに切り換えられると、メインポンプ11から吐出された作動油が第1給排通路55aを通じてブームシリンダ50の反ロッド側室51aに供給されると共に、ロッド側室51b内の作動油が第2給排通路55bを通じてタンク13に排出され、ブームシリンダ50が伸長する。   As shown in FIGS. 5 and 6, when the control valve 54 is switched to the extended position 54b, the hydraulic oil discharged from the main pump 11 is supplied to the anti-rod side chamber 51a of the boom cylinder 50 through the first supply / discharge passage 55a. At the same time, the hydraulic oil in the rod side chamber 51b is discharged to the tank 13 through the second supply / discharge passage 55b, and the boom cylinder 50 extends.

このとき、コントローラ80は、センサ95の検出結果に基づいて、ブームシリンダ50の伸長動作を判定した場合には、ブーム回生制御弁94を第1位置94aに保つ。また、コントローラ80は、センサ12bの検出結果に基づいて、メインポンプ11がアシストを必要としているかを判定する。   At this time, when the controller 80 determines the extension operation of the boom cylinder 50 based on the detection result of the sensor 95, the controller 80 keeps the boom regeneration control valve 94 at the first position 94a. Moreover, the controller 80 determines whether the main pump 11 needs assistance based on the detection result of the sensor 12b.

制御弁34は中立位置34aに保たれているので、旋回回生通路87内の圧力は予め設定される旋回回生開始圧力に達しない。そのため、コントローラ80は、第2圧力センサ92の検出圧力が旋回回生開始圧力未満であると判定し、旋回回生制御弁89を遮断位置89aに保つ。   Since the control valve 34 is maintained at the neutral position 34a, the pressure in the turning regeneration passage 87 does not reach a preset turning regeneration start pressure. Therefore, the controller 80 determines that the pressure detected by the second pressure sensor 92 is less than the turning regeneration start pressure, and keeps the turning regeneration control valve 89 at the shut-off position 89a.

ブーム回生制御弁94が第1位置94aに保たれかつ旋回回生通路87が遮断位置89aに保たれるので、コントローラ80は、センサ12bにより検出された回転数がアシスト開始回転数以下の場合には、メインポンプ11のアシストが必要であると判定し、図5に示すように、切換弁85を連通位置85bに切り換える。これにより、アキュムレータ84に蓄圧された作動油が共通回生通路82を通じて回生モータ81に供給され、メインポンプ11へのアシストが行われる。   Since the boom regenerative control valve 94 is maintained at the first position 94a and the turning regeneration passage 87 is maintained at the shut-off position 89a, the controller 80 determines that the rotational speed detected by the sensor 12b is less than or equal to the assist start rotational speed. Then, it is determined that the assistance of the main pump 11 is necessary, and the switching valve 85 is switched to the communication position 85b as shown in FIG. As a result, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 is supplied to the regenerative motor 81 through the common regenerative passage 82 to assist the main pump 11.

センサ12bにより検出された回転数がアシスト開始回転数を超える場合には、コントローラ80は、メインポンプ11のアシストが不要であると判定し、図6に示すように、切換弁85を遮断位置85aに切り換える。これにより、アキュムレータ84から回生モータ81への作動油の供給が遮断され、メインポンプ11に対するアシストが停止する。   When the rotational speed detected by the sensor 12b exceeds the assist start rotational speed, the controller 80 determines that the assist of the main pump 11 is unnecessary, and as shown in FIG. 6, the switching valve 85 is moved to the shut-off position 85a. Switch to. As a result, the supply of hydraulic oil from the accumulator 84 to the regenerative motor 81 is shut off, and the assist to the main pump 11 is stopped.

このように、本実施形態では、非エネルギ回生時において、メインポンプ11のアシストが必要であると判定した場合には、切換弁85が開弁される。そのため、エネルギ回生時に余剰の作動油としてアキュムレータ84に蓄圧された作動油が非エネルギ回生時に回生モータ81に供給されメインポンプ11をアシストし、エンジン12の負荷を低減する。したがって、非エネルギ回生時においても、エネルギ回生システム100の燃費を改善することができる。   As described above, in this embodiment, when it is determined that the assist of the main pump 11 is necessary at the time of non-energy regeneration, the switching valve 85 is opened. Therefore, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 as surplus hydraulic oil during energy regeneration is supplied to the regeneration motor 81 during non-energy regeneration, assisting the main pump 11 and reducing the load on the engine 12. Therefore, the fuel efficiency of the energy regeneration system 100 can be improved even during non-energy regeneration.

図7及び図8に示すように制御弁54が収縮位置54cに切り換えられると、メインポンプ11から吐出された作動油が第2給排通路55bを通じてブームシリンダ50のロッド側室51bに供給される。   As shown in FIGS. 7 and 8, when the control valve 54 is switched to the contracted position 54c, the hydraulic oil discharged from the main pump 11 is supplied to the rod side chamber 51b of the boom cylinder 50 through the second supply / discharge passage 55b.

このとき、コントローラ80は、センサ95の検出結果に基づいて、ブームシリンダ50の収縮動作を判定する。コントローラ80は、さらに、制御弁54の操作量に応じてオペレータが求めているブームシリンダ50の収縮速度(要求収縮速度)を演算する。   At this time, the controller 80 determines the contraction operation of the boom cylinder 50 based on the detection result of the sensor 95. The controller 80 further calculates the contraction speed (required contraction speed) of the boom cylinder 50 requested by the operator according to the operation amount of the control valve 54.

要求収縮速度が特に高い場合には、コントローラ80は、図7に示すように、ブーム回生制御弁94を第1位置94aに保つ。その結果、反ロッド側室51a内の作動油は、迂回通路55d及び制御弁54を通じてタンク13に排出され、ブームシリンダ50が収縮する。またこのとき、コントローラ80は、センサ12bの検出結果に基づいて、メインポンプ11がアシストを必要としているかを判定する。アシスト要否の判定、及びこの判定後の切換弁85の切り換えについては、ブームシリンダ50の伸長動作が判定された場合と同じであるため、ここではその説明を省略する。   When the required contraction speed is particularly high, the controller 80 keeps the boom regeneration control valve 94 at the first position 94a as shown in FIG. As a result, the hydraulic oil in the non-rod side chamber 51a is discharged to the tank 13 through the bypass passage 55d and the control valve 54, and the boom cylinder 50 contracts. At this time, the controller 80 determines whether the main pump 11 needs assistance based on the detection result of the sensor 12b. Since it is the same as the case where the extension operation | movement of the boom cylinder 50 is determined about determination of necessity of assistance, and switching of the switching valve 85 after this determination, the description is abbreviate | omitted here.

要求収縮速度が低い場合には、コントローラ80は、図8に示すように、ブーム回生制御弁94を第2位置94bに切り換える。反ロッド側室51a内の作動油は、ブーム回生制御弁94の切り換え直後には迂回通路55及び制御弁54を通じてタンク13に排出され、その後徐々にブーム回生通路93、共通回生通路82及び回生モータ81を通じてタンク13に排出される。その結果、ブームシリンダ50が収縮する。   When the required contraction speed is low, the controller 80 switches the boom regeneration control valve 94 to the second position 94b as shown in FIG. The hydraulic oil in the non-rod side chamber 51a is discharged to the tank 13 through the bypass passage 55 and the control valve 54 immediately after the switching of the boom regeneration control valve 94, and then gradually, the boom regeneration passage 93, the common regeneration passage 82, and the regeneration motor 81. Through the tank 13. As a result, the boom cylinder 50 contracts.

このとき、コントローラ80は、切換弁85を連通位置85bに切り換える。したがって、制御弁34が第1作動位置34bに切り換えられた場合と同様に、作動油のエネルギを効率的に回生することができる。   At this time, the controller 80 switches the switching valve 85 to the communication position 85b. Accordingly, the energy of the hydraulic oil can be efficiently regenerated as in the case where the control valve 34 is switched to the first operating position 34b.

本実施形態によれば、ブームシリンダ50の収縮動作時には、要求収縮速度に応じてブーム回生制御弁94が開弁される。そのため、ブームシリンダ50の収縮動作時であっても、要求収縮速度が所定の条件を満たさない場合にはエネルギ回生が行われない。したがって、例えばオペレータによる要求収縮速度が特に高い場合に、エネルギ回生が行われることで実際の収縮速度が求められる収縮速度に達しないといった事態を防止することができる。   According to the present embodiment, when the boom cylinder 50 is contracted, the boom regeneration control valve 94 is opened according to the required contraction speed. Therefore, even when the boom cylinder 50 is contracting, energy regeneration is not performed if the required contraction speed does not satisfy a predetermined condition. Therefore, for example, when the contraction speed required by the operator is particularly high, it is possible to prevent a situation in which the actual contraction speed does not reach the contraction speed required by performing energy regeneration.

次に、図9及び図10を参照して、制御弁34,54が中立位置34a,54aにあり制御弁64,74が切り換えられた場合について説明する。   Next, the case where the control valves 34 and 54 are in the neutral positions 34a and 54a and the control valves 64 and 74 are switched will be described with reference to FIGS.

制御弁64が伸長位置64b又は収縮位置64cに切り換えられると、アームシリンダ60が伸長又は収縮する。制御弁74が伸長位置74b又は収縮位置74cに切り換えられると、バケットシリンダ70が伸長又は収縮する。   When the control valve 64 is switched to the extended position 64b or the contracted position 64c, the arm cylinder 60 extends or contracts. When the control valve 74 is switched to the extended position 74b or the contracted position 74c, the bucket cylinder 70 extends or contracts.

このとき、制御弁34が中立位置34aにあるので、第1及び第2給排通路35a,35b内の圧力は旋回回生開始圧力を超えない。したがって、コントローラ80は、旋回回生制御弁89を遮断位置89aに保つ。   At this time, since the control valve 34 is in the neutral position 34a, the pressure in the first and second supply / discharge passages 35a and 35b does not exceed the turning regeneration start pressure. Therefore, the controller 80 keeps the turning regeneration control valve 89 at the cutoff position 89a.

また、制御弁54が中立位置54aにあるので、コントローラ80は、ブームシリンダ50に要求される動作が伸長動作でも収縮動作でもないと判定する。したがって、コントローラ80は、ブーム回生制御弁94を第1位置94aに保つ。   Further, since the control valve 54 is in the neutral position 54a, the controller 80 determines that the operation required for the boom cylinder 50 is neither the extension operation nor the contraction operation. Therefore, the controller 80 keeps the boom regeneration control valve 94 at the first position 94a.

旋回回生制御弁89が遮断位置89aでありブーム回生制御弁94が第1位置94aであるので、エネルギ回生は行われない。コントローラ80は、センサ12bの検出結果に基づいて、メインポンプ11がアシストを必要としているかを判定する。   Since the swing regeneration control valve 89 is at the cutoff position 89a and the boom regeneration control valve 94 is at the first position 94a, energy regeneration is not performed. The controller 80 determines whether the main pump 11 needs assistance based on the detection result of the sensor 12b.

センサ12bにより検出された回転数がアシスト開始回転数以下の場合には、コントローラ80は、メインポンプ11のアシストが必要であると判定し、図9に示すように、切換弁85を連通位置85bに切り換える。これにより、アキュムレータ84に蓄圧された作動油が共通回生通路82を通じて回生モータ81に供給され、メインポンプ11へのアシストが行われる。   When the rotation speed detected by the sensor 12b is equal to or less than the assist start rotation speed, the controller 80 determines that the assist of the main pump 11 is necessary, and the switching valve 85 is moved to the communication position 85b as shown in FIG. Switch to. As a result, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 is supplied to the regenerative motor 81 through the common regenerative passage 82 to assist the main pump 11.

センサ12bにより検出された回転数がアシスト開始回転数を超える場合には、コントローラ80は、メインポンプ11のアシストが不要であると判定し、図10に示すように、切換弁85を遮断位置85aに切り換える。これにより、アキュムレータ84から回生モータ81への作動油の供給が遮断され、メインポンプ11に対するアシストが停止する。   When the rotational speed detected by the sensor 12b exceeds the assist start rotational speed, the controller 80 determines that the assist of the main pump 11 is unnecessary, and as shown in FIG. 10, the switching valve 85 is moved to the cutoff position 85a. Switch to. As a result, the supply of hydraulic oil from the accumulator 84 to the regenerative motor 81 is shut off, and the assist to the main pump 11 is stopped.

このように、本実施形態では、非エネルギ回生時において、メインポンプ11のアシストが必要であると判定した場合には、切換弁85が開弁される。そのため、エネルギ回生時に余剰の作動油としてアキュムレータ84に蓄圧された作動油が非エネルギ回生時に回生モータ81に供給されメインポンプ11をアシストする。したがって、非エネルギ回生時においても、エネルギ回生システム100の燃費を改善することができる。   As described above, in this embodiment, when it is determined that the assist of the main pump 11 is necessary at the time of non-energy regeneration, the switching valve 85 is opened. Therefore, the hydraulic fluid accumulated in the accumulator 84 as surplus hydraulic fluid during energy regeneration is supplied to the regeneration motor 81 during non-energy regeneration and assists the main pump 11. Therefore, the fuel efficiency of the energy regeneration system 100 can be improved even during non-energy regeneration.

以上の本実施形態によれば、以下の示す効果を奏する。   According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

エネルギ回生システム100では、分岐通路83における作動油の流れが切換弁85により許容される場合、アキュムレータ84と回生通路82とが連通する。そのため、回生通路82内の圧力がアキュムレータ84内の圧力よりも高いときには、回生通路82に導かれる作動油の一部が余剰の作動油としてアキュムレータ84に蓄圧される。回生通路82内の圧力がアキュムレータ84内の圧力よりも低いときには、アキュムレータ84内に蓄圧された作動油が回生モータ81に供給され回生モータ81を駆動する。したがって、より多くの作動油のエネルギを回生モータ81により回収することができ、作動油のエネルギを効率的に回生することができる。   In the energy regeneration system 100, the accumulator 84 and the regeneration passage 82 communicate with each other when the flow of hydraulic oil in the branch passage 83 is permitted by the switching valve 85. Therefore, when the pressure in the regenerative passage 82 is higher than the pressure in the accumulator 84, a part of the hydraulic oil guided to the regenerative passage 82 is accumulated in the accumulator 84 as surplus hydraulic oil. When the pressure in the regenerative passage 82 is lower than the pressure in the accumulator 84, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 is supplied to the regenerative motor 81 to drive the regenerative motor 81. Therefore, more energy of the hydraulic oil can be recovered by the regenerative motor 81, and the energy of the hydraulic oil can be efficiently regenerated.

また、エネルギ回生システム100では、回生制御弁89,94が開弁してエネルギ回生が行われる際には、切換弁85が開弁する。そのため、余剰の作動油がアキュムレータ84に蓄圧される、又はアキュムレータ84内に蓄圧された作動油が回生モータ81に供給される。したがって、エネルギ回生時において、作動油のエネルギをより効率的に回生することができる。   In the energy regeneration system 100, when the regeneration control valves 89 and 94 are opened and energy regeneration is performed, the switching valve 85 is opened. Therefore, excess hydraulic oil is accumulated in the accumulator 84, or hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 is supplied to the regenerative motor 81. Therefore, the energy of hydraulic oil can be regenerated more efficiently during energy regeneration.

また、エネルギ回生システム100では、非エネルギ回生時において、メインポンプ11のアシストが必要であると判定した場合には、切換弁85が開弁される。そのため、エネルギ回生時に余剰の作動油としてアキュムレータ84に蓄圧された作動油が回生モータ81に供給され回生モータ81を駆動し、メインポンプ11をアシストする。したがって、非エネルギ回生時においても、エネルギ回生システム100の燃費を改善することができる。   Moreover, in the energy regeneration system 100, when it determines with the assistance of the main pump 11 being required at the time of non-energy regeneration, the switching valve 85 is opened. Therefore, hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 as surplus hydraulic oil during energy regeneration is supplied to the regeneration motor 81 to drive the regeneration motor 81 and assist the main pump 11. Therefore, the fuel efficiency of the energy regeneration system 100 can be improved even during non-energy regeneration.

また、エネルギ回生システム100では、ブームシリンダ50の収縮動作時には、要求収縮速度に応じてブーム回生制御弁94が開弁される。そのため、ブームシリンダ50の収縮動作時であっても、要求収縮速度が所定の条件を満たさない場合にはエネルギ回生が行われない。したがって、例えばオペレータによる要求収縮速度が特に高い場合に、エネルギ回生が行われることで実際の収縮速度が要求収縮速度に達しないといった事態を防止することができる。   In the energy regeneration system 100, the boom regeneration control valve 94 is opened according to the required contraction speed when the boom cylinder 50 is contracted. Therefore, even when the boom cylinder 50 is contracting, energy regeneration is not performed if the required contraction speed does not satisfy a predetermined condition. Therefore, for example, when the required contraction speed by the operator is particularly high, it is possible to prevent a situation in which the actual contraction speed does not reach the required contraction speed by performing energy regeneration.

また、エネルギ回生システム100では、旋回圧力又はブレーキ圧力の検出結果に基づいて旋回回生制御弁89が開弁されエネルギ回生が行われる。そのため、旋回動作時又はブレーキ動作時であっても、旋回圧力又はブレーキ圧力が所定の条件を満たさない場合にはエネルギ回生が行われない。したがって、例えば、旋回圧力又はブレーキ圧力が十分に高くない場合にエネルギ回生が行われることで求められる旋回動作を実現できないといった事態を防止することができる。   Further, in the energy regeneration system 100, the swing regeneration control valve 89 is opened based on the detection result of the swing pressure or the brake pressure, and energy regeneration is performed. Therefore, even during the turning operation or the braking operation, energy regeneration is not performed if the turning pressure or the brake pressure does not satisfy a predetermined condition. Therefore, for example, it is possible to prevent a situation in which the turning operation required by performing energy regeneration when the turning pressure or the brake pressure is not sufficiently high cannot be realized.

また、エネルギ回生システム100では、アキュムレータ84が、制御弁85の絞り85cを介して回生通路82に接続されるので、回生通路82における作動油の圧力変動が低減する。したがって、回生モータ81、メインポンプ11及びエンジン12における負荷変動及び衝撃を軽減させることができる。   Further, in the energy regeneration system 100, the accumulator 84 is connected to the regeneration passage 82 via the restriction 85c of the control valve 85, so that the pressure fluctuation of the hydraulic oil in the regeneration passage 82 is reduced. Therefore, load fluctuations and shocks in the regenerative motor 81, the main pump 11, and the engine 12 can be reduced.

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。   Hereinafter, the configuration, operation, and effect of the embodiment of the present invention will be described together.

エネルギ回生システム100は、エンジン12の出力軸12aの回転により作動し作動油を吐出するメインポンプ11と、メインポンプ11から吐出される作動油により作動するアクチュエータ30,50,60,70と、メインポンプ11とアクチュエータ30とを接続する第1及び第2給排通路35a,35bからの余剰の作動油及びアクチュエータ30,50から排出される作動油を導く回生通路82と、回生通路82から供給される作動油により作動しエンジン12の出力軸12aを回転させる回生モータ81と、回生通路82から分岐する分岐通路83と、分岐通路83を介して回生通路82に接続されるアキュムレータ84と、分岐通路83に設けられ、開弁時に作動油の流れを許容する切換弁85と、を備え、アキュムレータ84は、切換弁85が作動油の流れを許容するときに、回生通路82からの作動油を蓄圧する、又はアキュムレータ84内の作動油を回生通路82に供給することを特徴とする。   The energy regeneration system 100 is operated by the rotation of the output shaft 12a of the engine 12 and discharges hydraulic oil. The actuators 30, 50, 60, and 70 are operated by hydraulic oil discharged from the main pump 11. A regenerative passage 82 for guiding surplus hydraulic oil from the first and second supply / discharge passages 35 a and 35 b connecting the pump 11 and the actuator 30 and hydraulic oil discharged from the actuators 30 and 50, and a regenerative passage 82 is supplied. A regenerative motor 81 that is actuated by hydraulic oil to rotate the output shaft 12a of the engine 12, a branch passage 83 that branches from the regenerative passage 82, an accumulator 84 that is connected to the regenerative passage 82 via the branch passage 83, and a branch passage 83, and a switching valve 85 that allows the flow of hydraulic oil when the valve is opened. 4, the switching valve 85 is at to permit the flow of hydraulic fluid, accumulates the hydraulic fluid from the regeneration passage 82, or and supplying the hydraulic oil in the accumulator 84 to the regeneration path 82.

この構成では、分岐通路83における作動油の流れが切換弁85により許容される場合、アキュムレータ84と回生通路82とが連通する。そのため、回生通路82内の圧力がアキュムレータ84内の圧力よりも高いときには、回生通路82に導かれる作動油の一部が余剰の作動油としてアキュムレータ84に蓄圧される。回生通路82内の圧力がアキュムレータ84内の圧力よりも低いときには、アキュムレータ84内に蓄圧された作動油が回生モータ81に供給され回生モータ81を駆動する。したがって、より多くの作動油のエネルギを回生モータ81により回収することができ、作動油のエネルギを効率的に回生することができる。   In this configuration, when the flow of hydraulic oil in the branch passage 83 is allowed by the switching valve 85, the accumulator 84 and the regenerative passage 82 communicate with each other. Therefore, when the pressure in the regenerative passage 82 is higher than the pressure in the accumulator 84, a part of the hydraulic oil guided to the regenerative passage 82 is accumulated in the accumulator 84 as surplus hydraulic oil. When the pressure in the regenerative passage 82 is lower than the pressure in the accumulator 84, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 is supplied to the regenerative motor 81 to drive the regenerative motor 81. Therefore, more energy of the hydraulic oil can be recovered by the regenerative motor 81, and the energy of the hydraulic oil can be efficiently regenerated.

エネルギ回生システム100は、回生通路87,93に設けられ、開弁時にアクチュエータ30,50から回生通路82,87,93を通じて回生モータ81へ作動油を導く回生制御弁89,94と、アクチュエータ30,50の動作状態を検出するセンサ92,95と、回生制御弁89,94及び切換弁85の動作を制御するコントローラ80と、を更に備え、コントローラ80は、センサ92,95の検出結果に基づいて回生制御弁89,94を開弁させてエネルギ回生を行う際には、切換弁85を開弁させることを特徴とする。   The energy regeneration system 100 is provided in the regeneration passages 87 and 93, and when the valve is opened, the regeneration control valves 89 and 94 for guiding the hydraulic oil from the actuators 30 and 50 to the regeneration motor 81 through the regeneration passages 82, 87, and 93, and the actuators 30, 50, and a controller 80 for controlling the operations of the regenerative control valves 89 and 94 and the switching valve 85. The controller 80 is based on the detection results of the sensors 92 and 95. When energy regeneration is performed by opening the regeneration control valves 89 and 94, the switching valve 85 is opened.

この構成では、回生制御弁89,94が開弁してエネルギ回生が行われる際には、切換弁85が開弁する。そのため、余剰の作動油がアキュムレータ84に蓄圧される、又はアキュムレータ84内に蓄圧された作動油が回生モータ81に供給される。したがって、エネルギ回生時において、作動油のエネルギをより効率的に回生することができる。   In this configuration, when the regeneration control valves 89 and 94 are opened and energy regeneration is performed, the switching valve 85 is opened. Therefore, excess hydraulic oil is accumulated in the accumulator 84, or hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 is supplied to the regenerative motor 81. Therefore, the energy of hydraulic oil can be regenerated more efficiently during energy regeneration.

エネルギ回生システム100は、メインポンプ11の運転状態を検出するセンサ12bを更に備え、コントローラ80は、センサ92,95の検出結果に基づいて回生制御弁89,94を閉弁させる非エネルギ回生時において、センサ12bの検出結果に基づいてメインポンプ11のアシストが必要であると判定した場合には、切換弁85を開くことを特徴とする。   The energy regeneration system 100 further includes a sensor 12b that detects the operation state of the main pump 11, and the controller 80 is in a non-energy regeneration mode in which the regeneration control valves 89 and 94 are closed based on the detection results of the sensors 92 and 95. When it is determined that the assistance of the main pump 11 is necessary based on the detection result of the sensor 12b, the switching valve 85 is opened.

この構成では、非エネルギ回生時において、メインポンプ11のアシストが必要であると判定した場合には、切換弁85が開弁される。そのため、エネルギ回生時に余剰の作動油としてアキュムレータ84に蓄圧された作動油が回生モータ81に供給され回生モータ81を駆動し、メインポンプ11をアシストする。したがって、非エネルギ回生時においても、エネルギ回生システム100の燃費を改善することができる。   In this configuration, when it is determined that the main pump 11 needs to be assisted during non-energy regeneration, the switching valve 85 is opened. Therefore, hydraulic oil accumulated in the accumulator 84 as surplus hydraulic oil during energy regeneration is supplied to the regeneration motor 81 to drive the regeneration motor 81 and assist the main pump 11. Therefore, the fuel efficiency of the energy regeneration system 100 can be improved even during non-energy regeneration.

エネルギ回生システム100は、アクチュエータ30,50がブームシリンダ50であり、センサ92,95は、要求されるブームシリンダ50の伸縮方向及び伸縮速度を検出するセンサ95であり、コントローラ80は、センサ95による伸縮方向の検出結果から、ブームシリンダ50の伸長動作を判定したときには、ブーム回生制御弁94を閉弁させ、センサ95による伸縮方向の検出結果から、ブームシリンダ50の収縮動作を判定したときには、センサ95による収縮速度の検出結果に基づいてブーム回生制御弁94を開弁させてエネルギ回生を行うことを特徴とする。   In the energy regeneration system 100, the actuators 30 and 50 are the boom cylinders 50, the sensors 92 and 95 are the sensors 95 that detect the direction and speed of the boom cylinder 50 that is required, and the controller 80 is based on the sensor 95. When the extension operation of the boom cylinder 50 is determined from the detection result of the expansion / contraction direction, the boom regeneration control valve 94 is closed, and when the contraction operation of the boom cylinder 50 is determined from the detection result of the expansion / contraction direction by the sensor 95, the sensor Based on the detection result of the contraction speed by 95, the boom regeneration control valve 94 is opened to perform energy regeneration.

この構成では、ブームシリンダ50の収縮動作時には、センサ95により検出される収縮速度に応じてブーム回生制御弁94が開弁される。そのため、ブームシリンダ50の収縮動作時であっても、収縮速度が所定の条件を満たさない場合にはエネルギ回生が行われない。したがって、例えば要求収縮速度が特に高い場合に、エネルギ回生が行われることで要求収縮速度を実現できないといった事態を防止することができる。   In this configuration, when the boom cylinder 50 is contracted, the boom regeneration control valve 94 is opened according to the contraction speed detected by the sensor 95. Therefore, even when the boom cylinder 50 is contracting, energy regeneration is not performed if the contraction speed does not satisfy a predetermined condition. Therefore, for example, when the required contraction speed is particularly high, it is possible to prevent a situation in which the required contraction speed cannot be realized by performing energy regeneration.

エネルギ回生システム100は、アクチュエータ30,50が旋回モータ30であり、センサ92,95は、旋回モータ30の旋回動作時の旋回圧力又はブレーキ動作時のブレーキ圧力を検出するセンサ92であり、コントローラ80は、センサ92による旋回圧力又はブレーキ圧力の検出結果に基づいて旋回回生制御弁89を開弁させてエネルギ回生を行うことを特徴とする。   In the energy regeneration system 100, the actuators 30 and 50 are the turning motor 30, and the sensors 92 and 95 are sensors 92 that detect the turning pressure when the turning motor 30 is turning or the braking pressure when the braking operation is performed. Is characterized in that the energy regeneration is performed by opening the turning regeneration control valve 89 based on the detection result of the turning pressure or the brake pressure by the sensor 92.

この構成では、旋回圧力又はブレーキ圧力の検出結果に基づいて旋回回生制御弁89が開弁されエネルギ回生が行われる。そのため、旋回動作時又はブレーキ動作時であっても、旋回圧力又はブレーキ圧力が所定の条件を満たさない場合にはエネルギ回生が行われない。したがって、例えば、旋回圧力又はブレーキ圧力が十分に高くない場合に、求められる旋回動作をエネルギ回生が行われることで実現できないといった事態を防止することができる。   In this configuration, the swing regeneration control valve 89 is opened based on the detection result of the swing pressure or the brake pressure, and energy regeneration is performed. Therefore, even during the turning operation or the braking operation, energy regeneration is not performed if the turning pressure or the brake pressure does not satisfy a predetermined condition. Therefore, for example, when the turning pressure or the brake pressure is not sufficiently high, it is possible to prevent a situation in which the required turning operation cannot be realized by performing energy regeneration.

エネルギ回生システム100は、分岐通路83が絞り85cを介して回生通路82に接続されることを特徴とする。   The energy regeneration system 100 is characterized in that the branch passage 83 is connected to the regeneration passage 82 via a restriction 85c.

この構成では、アキュムレータ84が、絞り85cを介して回生通路82に接続されるので、回生通路82における作動油のエネルギの変動が低減する。したがって、回生モータ81、メインポンプ11及びエンジン12における負荷変動及び衝撃を軽減させることができる。   In this configuration, since the accumulator 84 is connected to the regenerative passage 82 via the restriction 85c, the fluctuation of the hydraulic oil energy in the regenerative passage 82 is reduced. Therefore, load fluctuations and shocks in the regenerative motor 81, the main pump 11, and the engine 12 can be reduced.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

11・・・メインポンプ(流体圧供給部)、12・・・エンジン、12a・・・出力軸、12b・・・センサ(運転状態検出器)、30・・・旋回モータ(アクチュエータ)、35a・・・第1給排通路、35b・・・第2給排通路、50・・・ブームシリンダ(アクチュエータ)、80・・・コントローラ、81・・・回生モータ、82・・・共通回生通路(回生通路)、83・・・分岐通路、84・・・アキュムレータ、85・・・切換弁、87・・・旋回回生通路(回生通路)、89・・・旋回回生制御弁(回生制御弁)、92・・・圧力センサ(動作状態検出器、圧力検出器)、93・・・ブーム回生通路(回生通路)、94・・・ブーム回生制御弁(回生制御弁)、95・・・センサ(動作状態検出器、操作検出器)、100・・・エネルギ回生システム   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Main pump (fluid pressure supply part), 12 ... Engine, 12a ... Output shaft, 12b ... Sensor (operation state detector), 30 ... Turning motor (actuator), 35a ..First supply / discharge passage, 35b ... Second supply / discharge passage, 50 ... Boom cylinder (actuator), 80 ... Controller, 81 ... Regenerative motor, 82 ... Common regeneration passage (Regeneration) Passage), 83 ... branch passage, 84 ... accumulator, 85 ... switching valve, 87 ... turning regeneration passage (regeneration passage), 89 ... turning regeneration control valve (regeneration control valve), 92 ... Pressure sensor (operation state detector, pressure detector), 93 ... Boom regeneration passage (regeneration passage), 94 ... Boom regeneration control valve (regeneration control valve), 95 ... Sensor (operation state) Detector, operation detector), 100 ... Energy regeneration system

Claims (6)

エンジンの出力軸の回転により作動し作動流体を吐出する流体圧供給部と、
前記流体圧供給部から吐出される作動流体により作動するアクチュエータと、
前記流体圧供給部と前記アクチュエータとを接続する通路からの余剰の作動流体及び前記アクチュエータから排出される作動流体を導く回生通路と、
前記回生通路から供給される作動流体により作動し前記エンジンの前記出力軸を回転させる回生モータと、
前記回生通路から分岐する分岐通路と、
前記分岐通路を介して前記回生通路に接続されるアキュムレータと、
前記分岐通路に設けられ、開弁時に作動流体の流れを許容する切換弁と、を備え、
前記アキュムレータは、前記切換弁が作動流体の流れを許容するときに、前記回生通路からの作動流体を蓄圧する、又は前記アキュムレータ内の作動流体を前記回生通路に供給することを特徴とするエネルギ回生システム。
A fluid pressure supply unit that operates by rotating the output shaft of the engine and discharges the working fluid;
An actuator operated by a working fluid discharged from the fluid pressure supply unit;
A regenerative passage for guiding surplus working fluid from a passage connecting the fluid pressure supply unit and the actuator and a working fluid discharged from the actuator;
A regenerative motor that operates by a working fluid supplied from the regenerative passage and rotates the output shaft of the engine;
A branch passage branched from the regeneration passage;
An accumulator connected to the regenerative passage through the branch passage;
A switching valve provided in the branch passage and allowing the flow of the working fluid when the valve is opened,
The accumulator accumulates the working fluid from the regeneration passage when the switching valve allows the flow of the working fluid, or supplies the working fluid in the accumulator to the regeneration passage. system.
前記回生通路に設けられ、開弁時に前記アクチュエータから前記回生通路を通じて前記回生モータへ作動流体を導く回生制御弁と、
前記アクチュエータの動作状態を検出する動作状態検出器と、
前記回生制御弁及び前記切換弁の動作を制御するコントローラと、を更に備え、
前記コントローラは、前記動作状態検出器の検出結果に基づいて前記回生制御弁を開弁させてエネルギ回生を行う際には、前記切換弁を開弁させることを特徴とする請求項1に記載のエネルギ回生システム。
A regenerative control valve that is provided in the regenerative passage and guides a working fluid from the actuator to the regenerative motor through the regenerative passage when the valve is opened;
An operation state detector for detecting an operation state of the actuator;
A controller for controlling operations of the regenerative control valve and the switching valve, and
2. The controller according to claim 1, wherein the controller opens the switching valve when performing the energy regeneration by opening the regeneration control valve based on the detection result of the operation state detector. Energy regeneration system.
前記流体圧供給部の運転状態を検出する運転状態検出器を更に備え、
前記コントローラは、前記動作状態検出器の検出結果に基づいて前記回生制御弁を閉弁させる非エネルギ回生時において、前記運転状態検出器の検出結果に基づいて前記流体圧供給部のアシストが必要であると判定した場合には、前記切換弁を開くことを特徴とする請求項2に記載のエネルギ回生システム。
An operation state detector for detecting an operation state of the fluid pressure supply unit;
In the non-energy regeneration in which the regenerative control valve is closed based on the detection result of the operation state detector, the controller needs the assistance of the fluid pressure supply unit based on the detection result of the operation state detector. The energy regeneration system according to claim 2, wherein when it is determined that there is, the switching valve is opened.
前記アクチュエータはシリンダであり、
前記動作状態検出器は、前記シリンダの伸縮方向及び伸縮速度を検出する操作検出器であり、
前記コントローラは、
前記動作状態検出器による伸縮方向の検出結果に基づいて前記シリンダの伸長動作を判定したときには、前記回生制御弁を閉弁させ、
前記動作状態検出器による伸縮方向の検出結果に基づいて前記シリンダの収縮動作を判定したときには、前記動作状態検出器による収縮速度の検出結果に基づいて前記回生制御弁を開弁させてエネルギ回生を行うことを特徴とする請求項2又は3に記載のエネルギ回生システム。
The actuator is a cylinder;
The operation state detector is an operation detector that detects the expansion / contraction direction and expansion / contraction speed of the cylinder,
The controller is
When the extension operation of the cylinder is determined based on the detection result of the expansion / contraction direction by the operation state detector, the regeneration control valve is closed,
When the contraction operation of the cylinder is determined based on the detection result of the expansion / contraction direction by the operation state detector, the regeneration control valve is opened based on the detection result of the contraction speed by the operation state detector to regenerate energy. It performs, The energy regeneration system of Claim 2 or 3 characterized by the above-mentioned.
前記アクチュエータは旋回モータであり、
前記動作状態検出器は、前記旋回モータの旋回動作時の旋回圧力又はブレーキ動作時のブレーキ圧力を検出する圧力検出器であり、
前記コントローラは、前記圧力検出器による旋回圧力又はブレーキ圧力の検出結果に基づいて前記回生制御弁を開弁させてエネルギ回生を行うことを特徴とする請求項2又は3に記載のエネルギ回生システム。
The actuator is a turning motor;
The operation state detector is a pressure detector that detects a turning pressure during a turning operation of the turning motor or a brake pressure during a braking operation,
The energy regeneration system according to claim 2 or 3, wherein the controller performs energy regeneration by opening the regeneration control valve based on a detection result of a turning pressure or a brake pressure by the pressure detector.
前記分岐通路が絞りを介して前記回生通路に接続されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のエネルギ回生システム。   The energy regeneration system according to any one of claims 1 to 5, wherein the branch passage is connected to the regeneration passage through a restriction.
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