CN110352304B - 工程机械 - Google Patents

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Abstract

液压挖掘机(1)的液压回路(11)具备：包含动臂缸(5D)的主液压回路(11A)；用于对动臂缸(5D)进行操作的先导液压回路(11B)；和包含蓄能器(29)的回收液压回路(11C)。在该情况下，在回收液压回路(11C)具备：将从动臂缸(5D)排出的液压油回收到蓄能器(29)的回收控制阀(31)；将蓄压在蓄能器(29)中的液压油供给到主液压回路(11A)的主供给控制阀(34)；和将蓄压在蓄能器(29)中的液压油供给到先导液压回路(11B)的先导供给控制阀(37)。

Description

工程机械
技术领域
本发明涉及例如液压挖掘机、液压起重机、轮式装载机等工程机械。
背景技术
专利文献1中公开了一种工程机械，其通过将来自液压缸的返回油回收到蓄能器、并将该回收的液压油供给到先导管路而进行能量的再生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-250361号公报
发明内容
普通的液压挖掘机在由主泵及油箱构成的液压源与液压缸之间设有用于控制高压的液压油的流量及方向的方向控制阀。方向控制阀通过低压的先导压而进行动作。即，方向控制阀通过低压的先导压而切换滑阀。该情况下，经由***作员操作的操作装置，对方向控制阀(的液压先导部)供给来自先导泵的液压油(先导压)。先导泵为了产生先导压而消耗发动机的动力(燃料)。
另一方面，专利文献1所记载的工程机械通过在将蓄存在蓄能器中的液压油供给到先导管路时停止用于旋转驱动先导泵的电动机，而能够抑制先导泵的排出。由此，能够抑制先导泵的动力。例如，在为通过发动机驱动先导泵的结构的情况下，能够减少发动机的燃料消耗。
但是，专利文献1所记载的工程机械在将来自液压缸的高压的液压油经由蓄能器及压力供给阀供给到低压的先导管路时，由于它们之间存在大的压差，所以压力供给阀中的压力损失有可能会变大。由此，有可能无法高效地(有效地)利用从液压缸回收的能量(液压油)。
本发明的目的在于提供一种在将来自液压缸的返回油再生到先导管路的结构中能够有效地利用回收的能量的工程机械。
本发明的工程机械具备：主液压泵，其向包含液压执行机构的主液压回路供给液压油；先导液压泵，其向用于对上述液压执行机构进行操作的先导液压回路供给液压油；和蓄压器，其将从上述液压执行机构排出的液压油蓄压，在上述工程机械中，具备：回收装置，其将从上述液压执行机构排出的液压油回收到上述蓄压器；主回路供给装置，其将蓄压在上述蓄压器中的液压油供给到上述主液压回路；和先导回路供给装置，其将蓄压在上述蓄压器中的液压油供给到上述先导液压回路。
根据本发明，在将来自液压执行机构的返回油(液压油)再生到先导液压回路的结构中，能够有效地利用回收的能量。即，能够通过来自液压执行机构的返回油(回收到蓄压器的液压油)，降低先导液压泵的输出。在此基础上，通过还使蓄压器的液压油返回到高压的主液压回路，而能够有效地利用能量。
附图说明
图1是表示实施方式的液压挖掘机的主视图。
图2是第1实施方式的液压挖掘机的液压回路图。
图3是表示基于图2中的控制器进行的处理的流程图。
图4是第2实施方式的液压挖掘机的液压回路图。
图5是表示基于图4中的控制器进行的处理的流程图。
图6是第3实施方式的液压挖掘机的液压回路图。
图7是表示基于图6中的控制器进行的处理的流程图。
图8是第4实施方式的液压挖掘机的液压回路图。
图9是表示基于图8中的控制器进行的处理的流程图。
图10是第5实施方式的液压挖掘机的液压回路图。
图11是表示基于图10中的控制器进行的处理的流程图。
图12是表示第6实施方式的控制器的处理的流程图。
图13是第7实施方式的液压挖掘机的液压回路图。
图14是表示根据操作杆信号运算泵目标流量的处理的框图。
图15是表示基于图13中的控制器进行的处理的流程图。
具体实施方式
以下，列举将本发明所涉及的工程机械的实施方式适用于液压挖掘机的情况为例，一边参照附图一边详细地进行说明。此外，图3、5、7、9、11、12、15所示的流程图的各步骤分别使用“S”这一表述(例如设为步骤1＝“S1”)。
图1至图3示出第1实施方式。在图1中，作为工程机械的代表例的液压挖掘机1构成为包含：能够自行的履带式的下部行驶体2；设在下部行驶体2上的旋转装置3；经由旋转装置3而能够旋转地搭载在下部行驶体2上的上部旋转体4；和设在上部旋转体4的前侧且进行挖掘作业等的多关节构造的作业装置5。在该情况下，下部行驶体2和上部旋转体4构成液压挖掘机1的车身。
下部行驶体2例如构成为包含：履带2A；和通过使该履带2A环绕驱动而使液压挖掘机1行驶的左、右的行驶用液压马达(未图示)。基于来自后述的主液压泵13(参照图2)的液压油的供给，而作为液压马达的行驶用液压马达旋转，由此使下部行驶体2与上部旋转体4及作业装置5一起行驶。
被称为作业机或前作业机的作业装置5例如构成为包含：动臂5A、斗杆5B、作为作业工具的铲斗5C、和作为驱动它们的液压执行机构(液体压执行机构)的动臂缸5D、斗杆缸5E、铲斗缸(作业工具缸)5F。作业装置5根据来自后述的主液压泵13(参照图2)的液压油的供给，而使作为液压缸的缸5D、5E、5F伸长或缩短，由此进行俯仰动作(摆动)。此外，在后述的图2的液压回路图中，为了避免附图变复杂，而主要示出与动臂5A相关的液压回路。即，在图2的液压回路图中，省略与斗杆缸5E、铲斗缸5F、上述的左、右行驶用液压马达、后述的旋转用液压马达相关的液压回路。
上部旋转体4经由构成为包含旋转轴承、旋转用液压马达、减速机构等的旋转装置3，搭载在下部行驶体2上。基于来自后述的主液压泵13(参照图2)的液压油的供给，而作为液压马达的旋转用液压马达旋转，由此上部旋转体4在下部行驶体2上与作业装置5一起旋转。上部旋转体4构成为包含作为上部旋转体4的支承构造体(基架)的旋转架6、和搭载在旋转架6上的操作室7、配重8等。在该情况下，在旋转架6上搭载有后述的发动机12、液压泵13、20、工作油油箱14、控制阀装置(图2中仅图示出动臂用方向控制阀22)等。
旋转架6经由旋转装置3安装在下部行驶体2上。在旋转架6的前部左侧设有内部成为驾驶室的操作室7。在操作室7内，设有供操作员落座的驾驶席(未图示)。在驾驶席周围设有用于对液压挖掘机1进行操作的操作装置(在图2中仅图示动臂用杆操作装置23)。操作装置例如构成为包含：设在驾驶席的前侧的左、右的行驶用杆及踏板操作装置；和分别设在驾驶席的左右两侧的左、右的作业用杆操作装置。
左、右的行驶用杆及踏板操作装置在使下部行驶体2行驶时由操作员进行操作。左、右的作业用杆操作装置在使作业装置5动作时，以及在使上部旋转体4旋转时由操作员进行操作。此外，在后述的图2的液压回路图中，仅示出各种操作装置(行驶用操作装置及作业用操作装置)中的用于对作业装置5的动臂5A进行操作(使之摆动)的动臂用杆操作装置23。即，在图2的液压回路图中，省略左右的行驶用杆及踏板操作装置、旋转用杆操作装置、斗杆用杆操作装置、铲斗用杆操作装置等。动臂用杆操作装置23例如与右侧的作业用杆操作装置的前后方向上的操作相对应。
操作装置将与操作员的操作(杆操作、踏板操作)相应的先导信号(先导压)输出到由多个方向控制阀(在图2中仅图示动臂用方向控制阀22)构成的控制阀装置。由此，操作员能够使行驶用液压马达、作业装置5的缸5D、5E、5F、旋转装置3的旋转用液压马达动作(驱动)。此外，在后述的图2的液压回路图中，仅示出构成控制阀装置的多个方向控制阀中的动臂用方向控制阀22。即，在图2的液压回路图中，例如省略左行驶用方向控制阀、右行驶用方向控制阀、旋转用方向控制阀、斗杆用方向控制阀、铲斗用方向控制阀等。
在操作室7内以位于驾驶席的后方的下侧的方式设有后述的控制器39(参照图2)。另一方面，在旋转架6的后端侧设有用于保持与作业装置5的重量平衡的配重8。
接下来，除了图1以外还参照图2来说明用于驱动液压挖掘机1的液压驱动装置。
如图2所示，液压挖掘机1具备基于从液压泵13供给的液压油使液压挖掘机1动作(驱动)的液压回路11。液压回路11构成为包含：包含液压执行机构(例如动臂缸5D)的主液压回路11A；用于对液压执行机构(例如动臂缸5D)进行操作的先导液压回路11B；和包含后述的蓄能器29的回收液压回路11C。
即，液压回路11构成为包含：液压执行机构(例如动臂缸5D)、发动机12、主液压泵13、作为油箱的工作油油箱14、先导液压泵20、控制阀装置(例如动臂用方向控制阀22)和操作装置(例如动臂用杆操作装置23)。在此基础上，液压回路11构成为包含：作为蓄压器的蓄能器29；作为回收装置及第1控制阀的回收控制阀31；作为主回路供给装置及第2控制阀的主供给控制阀34；作为先导回路供给装置及第3控制阀的先导供给控制阀37；作为第1压力检测装置的蓄压侧压力传感器38；和作为控制装置的控制器39。
液压回路11的主液压回路11A除了液压执行机构(例如动臂缸5D)以外，还具备发动机12、主液压泵13、工作油油箱14、控制阀装置(例如动臂用方向控制阀22)和先导单向阀19(第1先导单向阀)。另外，主液压回路11A具备主排出管路15、返回管路16、缸底侧管路17和活塞杆侧管路18。
另一方面，液压回路11的先导液压回路11B具备：发动机12、先导液压泵20、工作油油箱14、操作装置(例如动臂用杆操作装置23)、先导排出管路21、溢流阀26、作为一侧先导管路的伸长侧先导管路24、和作为另一侧先导管路的缩短侧先导管路25。另外，先导液压回路11B具备作为先导流量减少装置的卸荷阀27、和作为止回阀的单向阀28。
而且，液压回路11的回收液压回路11C是构成液压油能量回收装置的回路，除了蓄能器29以外，还具备回收控制阀31、主供给控制阀34、先导供给控制阀37、蓄压侧压力传感器38和控制器39。另外，回收液压回路11C具备回收管路30、回收单向阀32、主再生管路33和先导再生管路36。
此外，图2所示的液压回路11主要示出用于驱动动臂缸5D(使之伸长、缩短)的动臂用液压回路(即动臂用液压驱动装置)。换言之，图2所示的液压回路11省略了用于使下部行驶体2行驶的行驶用液压回路(即行驶用液压驱动装置)、用于使斗杆5B驱动(伸长、缩短)的斗杆用液压回路(即斗杆用液压驱动装置)、用于使铲斗5C驱动(伸长、缩短)的铲斗用液压回路(即铲斗用液压驱动装置)、以及用于驱动旋转装置3(使上部旋转体4相对于下部行驶体2旋转)的旋转用液压回路(即旋转用液压驱动装置)。
发动机12搭载在旋转架6上。发动机12由例如柴油发动机等内燃机构成。在发动机12的输出侧安装有主液压泵13及先导液压泵20。这些液压泵13、20通过发动机12而被旋转驱动。此外，用于驱动液压泵13、20的驱动源(动力源)除了由作为内燃机的发动机12单方构成以外，例如也可以由发动机和电动马达、或电动马达单方构成。
主液压泵13与发动机12机械地(即能够进行动力传递地)连接。主液压泵13向包含液压执行机构(动臂缸5D)的主液压回路11A供给液压油。主液压泵13例如由可变容量型的液压泵、更具体地说可变容量型的斜盘式、斜轴式或径向活塞式液压泵构成。此外，在图2中，虽然是以一台液压泵示出主液压泵13，但能够由例如两台以上的多个液压泵构成。
主液压泵13经由控制阀装置而与液压执行机构连接。例如，主液压泵13经由动臂用方向控制阀22而与作为液压执行机构的动臂缸5D连接，向该动臂缸5D供给液压油。此外，虽然省略了图示，但主液压泵13例如除了动臂缸5D以外，还向行驶用液压马达、旋转用液压马达、斗杆缸5E、铲斗缸5F供给液压油。
主液压泵13将蓄存在工作油油箱14中的工作油作为液压油排出到主排出管路15。被排出到主排出管路15的液压油经由动臂用方向控制阀22被供给到动臂缸5D(的缸底侧油室5D4或活塞杆侧油室5D5)。动臂缸5D(的活塞杆侧油室5D5或缸底侧油室5D4)的液压油经由动臂用方向控制阀22及返回管路16而返回到工作油油箱14。像这样，主液压泵13与蓄留工作油的工作油油箱14一起构成主要的液压源。
如图2所示，动臂缸5D构成为包含缸筒5D1、活塞5D2和活塞杆5D3。活塞5D2能够滑动地插嵌在缸筒5D1内，将缸筒5D1内划分(隔离)成缸底侧油室5D4和活塞杆侧油室5D5。活塞杆5D3的基端侧固定在活塞5D2上，前端侧向缸筒5D1外突出。动臂用方向控制阀22与缸底侧油室5D4之间通过缸底侧管路17连接。动臂用方向控制阀22与活塞杆侧油室5D5之间通过活塞杆侧管路18连接。
在该情况下，在缸底侧管路17的中途连接有后述的回收管路30。另外，在缸底侧管路17上，以位于缸底侧管路17与回收管路30的连接部(分支部)和动臂缸5D的缸底侧油室5D4之间的方式设有先导单向阀19。向先导单向阀19供给与动臂用杆操作装置23的操作相应的先导压(二次压)。先导单向阀19允许液压油从动臂用方向控制阀22侧(及回收管路30侧)朝向缸底侧油室5D4流通，而阻止液压油从缸底侧油室5D4朝向动臂用方向控制阀22侧(及回收管路30侧)流通。另外，在向先导单向阀19供给先导压时(即将动臂用杆操作装置23向使动臂缸5D缩短的方向操作时)，先导单向阀19打开。即，在该情况下，先导单向阀19允许液压油从缸底侧油室5D4朝向动臂用方向控制阀22侧及回收管路30侧流通。
先导液压泵20与主液压泵13同样地，与发动机12机械地连接。先导液压泵20向用于对液压执行机构(例如动臂缸5D)进行操作的先导液压回路11B供给液压油。先导液压泵20例如由固定容量型的齿轮泵或斜盘式液压泵构成。先导液压泵20将蓄存在工作油油箱14中的工作油作为液压油排出到先导排出管路21。即，先导液压泵20与工作油油箱14一起构成先导液压源。
先导液压泵20与操作装置(动臂用杆操作装置23)连接。先导液压泵20向操作装置(动臂用杆操作装置23)供给液压油(一次压)。在该情况下，先导液压泵20的液压油经由操作装置(动臂用杆操作装置23)，被供给到控制阀装置(动臂用方向控制阀22的液压先导部22A、22B)、先导单向阀19、后述的回收控制阀31。
控制阀装置是由包含动臂用方向控制阀22的多个方向控制阀构成的控制阀组。控制阀装置根据包含动臂用杆操作装置23的各种操作装置的操作，将从主液压泵13排出的液压油分配到动臂缸5D、斗杆缸5E、铲斗缸5F、行驶用液压马达及旋转用液压马达。
此外，以下的说明中，将动臂用方向控制阀22(以下也简称为方向控制阀22)作为控制阀装置的代表例来进行说明。另外，关于用于对控制阀装置进行切换操作的操作装置，也将用于对动臂用方向控制阀22进行切换操作的动臂用杆操作装置23(以下也简称为杆操作装置23)作为代表例来进行说明。同时，关于通过操作装置的操作进行动作(伸长、缩短)的液压执行机构，也将动臂缸5D(以下也简称为液压缸5D)作为代表例来进行说明。
方向控制阀22根据基于配置在操作室7内的杆操作装置23的操作产生的切换信号(先导压)，控制从主液压泵13向液压缸5D供给的液压油的方向。由此，液压缸5D通过从主液压泵13供给(排出)的液压油(工作油)而被驱动(伸长、缩短)。方向控制阀22由先导操作式的方向控制阀、例如四口三位(或六口三位)的液压先导式方向控制阀构成。
方向控制阀22通过在主液压泵13与液压缸5D之间切换液压油对液压缸5D的供给和排出，而使液压缸5D伸长或缩短。向方向控制阀22的液压先导部22A、22B供给基于杆操作装置23的操作产生的切换信号(先导压)。由此，方向控制阀22被从中立位置(A)切换操作到切换位置(B)、(C)。
杆操作装置23配置在上部旋转体4的操作室7内。杆操作装置23例如由杆式的减压阀型先导阀构成。通过先导排出管路21向杆操作装置23供给来自先导液压泵20的液压油(一次压)。杆操作装置23将与操作员的杆操作相应的先导压(二次压)经由伸长侧先导管路24或缩短侧先导管路25输出到方向控制阀22。
即，杆操作装置23通过由操作员进行操作，而将与该操作量成比例的先导压供给(输出)到方向控制阀22的液压先导部22A、22B。例如当将杆操作装置23向使液压缸5D伸长的方向操作时(即当进行用于抬升动臂5A的抬升操作时)，通过该操作产生的先导压Pu经由伸长侧先导管路24被供给到方向控制阀22的液压先导部22A。由此，方向控制阀22从中立位置(A)切换到切换位置(B)。因此，来自主液压泵13的液压油经由缸底侧管路17被供给到液压缸5D的缸底侧油室5D4。液压缸5D的活塞杆侧油室5D5的液压油经由活塞杆侧管路18、返回管路16而返回到工作油油箱14。
与此相对，例如当将杆操作装置23向使液压缸5D缩短的方向操作时(即当进行用于使动臂5A下降的下降操作时)，通过该操作产生的先导压Pd经由缩短侧先导管路25被供给到方向控制阀22的液压先导部22B。由此，方向控制阀22从中立位置(A)切换到切换位置(C)。因此，来自主液压泵13的液压油经由活塞杆侧管路18被供给到液压缸5D的活塞杆侧油室5D5。
此时，先导压Pd也经由从缩短侧先导管路25的中途分支的分支管路25A被供给到先导单向阀19。因此，先导单向阀19通过先导压Pd而被加压，先导单向阀19被打开。由此，液压缸5D的缸底侧油室5D4的液压油在缸底侧管路17中流通。即，先导单向阀19是用于防止液压油不慎从液压缸5D的缸底侧油室5D4流出(动臂落下)的阀。因此，通常时断开回路，通过先导压Pd打开回路。
另外，先导压Pd也经由从分支管路25A的中途分支的其他分支管路25B供给到后述的回收控制阀31。当将先导压Pd供给到回收控制阀31后，回收控制阀31成为将液压缸5D和蓄能器29连接的开位置。由此，液压缸5D的缸底侧油室5D4的液压油被供给到蓄能器29。即，液压缸5D的缸底侧油室5D4的液压油被回收到蓄能器29。此时，从液压缸5D的缸底侧油室5D4经由缸底侧管路17流动到方向控制阀22侧的液压油、即返回到工作油油箱14的液压油被方向控制阀22的切换位置(C)处的节流部22C节流(被制限)。
此外，在杆操作装置23上设有检测杆操作装置23的操作(有无杆操作或杆操作量)的作为操作检测单元的操作检测传感器23A。操作检测传感器23A与控制器39连接。操作检测传感器23A将与有无杆操作或杆操作量相对应的信号作为操作杆信号输出到控制器39。操作检测传感器23A例如能够由检测杆的位移的位移传感器、或检测从杆操作装置23输出到方向控制阀22的先导压Pu、Pd的压力传感器构成。操作检测传感器23A不仅设于图2所示的动臂用杆操作装置23，还设于省略了图示的操作装置。
在先导排出管路21的中途设有溢流阀26。溢流阀26以位于比后述的单向阀28靠上游侧的方式设在先导排出管路21与工作油油箱14之间。溢流阀26在先导排出管路21内的压力超过预先确定的压力(设定压)时打开而使过剩压溢流到工作油油箱14侧。
另外，在先导排出管路21的中途设有卸荷阀27和单向阀28。在先导排出管路21的中途以位于单向阀28与杆操作装置23之间的方式连接有后述的先导再生管路36。
卸荷阀27配置在先导液压泵20与先导液压回路11B之间(即在先导液压泵20的排出侧比单向阀28靠上游侧)。卸荷阀27是将从先导液压泵20排出的液压油排出到工作油油箱14的阀。卸荷阀27例如由两口两位的电磁先导式切换阀(电磁螺线管式切换阀、电磁控制阀)构成。卸荷阀27的电磁先导部27A与控制器39连接。
卸荷阀27例如常时为闭位置。卸荷阀27根据来自控制器39的信号(指令)从闭位置切换到开位置。在卸荷阀27为开位置时，将先导排出管路21和工作油油箱14连接。即，卸荷阀27根据来自控制器39的指令(电力的供给)，将从先导液压泵20排出的液压油排出到工作油油箱14。由此，卸荷阀27构成能够减少从先导液压泵20向先导液压回路11B(更具体地说杆操作装置23侧)的流量的先导流量减少装置。
单向阀28设在卸荷阀27与先导液压回路11B之间(即比卸荷阀27靠下游侧且比先导再生管路36与先导排出管路21的连接部位靠上游侧)。单向阀28是阻止先导液压回路11B侧(更具体地说杆操作装置23侧)的液压油流动到卸荷阀27侧的止回阀。单向阀28允许液压油从先导液压泵20侧朝向杆操作装置23侧及先导再生管路36侧流通，而阻止液压油从杆操作装置23侧及先导再生管路36侧朝向卸荷阀27侧及先导液压泵20侧流通。
先导再生管路36与先导排出管路21中的比单向阀28靠下游侧的位置连接。因此，如后述那样，蓄能器29的液压油从先导供给控制阀37侧流入到(供给到)单向阀28与杆操作装置23之间(先导排出管路21中的比单向阀28靠下游侧)。因此，例如在通过卸荷阀27将来自先导液压泵20的液压油排出到工作油油箱14时，能够阻止来自蓄能器29侧的液压油流出到卸荷阀27侧(工作油油箱14侧)。
蓄能器29是将从液压缸5D排出的液压油蓄压的蓄压器。即，在液压缸5D缩短时，从液压缸5D的缸底侧油室5D4排出的液压油从缸底侧管路17侧经由回收管路30、回收控制阀31、回收单向阀32流入到蓄能器29中。由此，蓄能器29将液压油蓄压。另外，如后述那样，根据需要，从先导液压泵20排出的液压油从先导排出管路21侧经由先导再生管路36、先导供给控制阀37流入到蓄能器29中。蓄压在蓄能器29中的液压油根据主供给控制阀34的切换位置和先导供给控制阀37的切换位置，被供给到液压缸5D或杆操作装置23。
回收管路30的一端侧与缸底侧管路17连接，另一端侧与蓄能器29连接。在回收管路30的中途，从一端侧(缸底侧管路17侧)按顺序设有回收控制阀31、回收单向阀32。回收控制阀31构成将从液压缸5D排出的液压油回收到蓄能器29的回收装置。即，回收控制阀31是对液压缸5D的缸底侧油室5D4与蓄能器29之间的连接、断开进行切换的第1控制阀。回收控制阀31由例如两口两位的液压先导式切换阀构成。从杆操作装置23向回收控制阀31的液压先导部31A供给先导压。回收控制阀31例如常时为闭位置，当将先导压供给到液压先导部31A后从闭位置切换到开位置。
即，在杆操作装置23被向使液压缸5D缩短的方向操作的情况下，经由缩短侧先导管路25的分支管路25A、25B向回收控制阀31的液压先导部31A供给与杆操作装置23的操作相应的先导压。由此，回收控制阀31成为将液压缸5D(的缸底侧油室5D4)和蓄能器29连通(连接)的开位置。此时，将从液压缸5D的缸底侧油室5D4排出的液压油蓄压到蓄能器29中。另一方面，回收控制阀31在杆操作装置23没有被向使液压缸5D缩短的方向操作时，成为使液压缸5D(的缸底侧油室5D4)与蓄能器29的连通断开的闭位置。
回收单向阀32设在回收管路30中的回收控制阀31与蓄能器29之间。回收单向阀32允许液压油从回收控制阀31侧朝向蓄能器29侧流通，而阻止液压油从蓄能器29侧朝向回收控制阀31侧流通。即，回收单向阀32是防止来自蓄能器29的液压油逆流到液压缸5D(的缸底侧油室5D4)的阀。
主再生管路33将蓄能器29和主排出管路15连接。即，主再生管路33的一端侧与蓄能器29连接，另一端侧与主排出管路15(即主液压泵13与方向控制阀22之间)连接。在主再生管路33的中途，从一端侧(蓄能器29侧)按顺序，设有主供给控制阀34、主单向阀35。主供给控制阀34构成将蓄压在蓄能器29中的液压油供给到主液压回路11A(更具体地说主排出管路15)的主回路供给装置。即，主供给控制阀34是对蓄能器29与主液压回路11A(主排出管路15)的连接、断开进行切换的第2控制阀。
主供给控制阀34由例如两口两位的电磁先导式切换阀(电磁螺线管式切换阀、电磁控制阀)构成。主供给控制阀34的电磁先导部34A与控制器39连接。主供给控制阀34例如常时为闭位置，根据来自控制器39的信号(指令、电力的供给)从闭位置切换到开位置。在主供给控制阀34为开位置时，将蓄能器29和主排出管路15连接，蓄能器29的液压油经由方向控制阀22被供给到液压缸5D。
主单向阀35设在主再生管路33中的主供给控制阀34与主排出管路15(主液压回路11A)之间。主单向阀35允许液压油从蓄能器29侧朝向主排出管路15侧流通，阻止液压油从主排出管路15侧朝向蓄能器29侧流通。即，主单向阀35是防止来自主排出管路15的液压油逆流到蓄能器29的阀。
先导再生管路36将蓄能器29和先导排出管路21连接。即，先导再生管路36的一端侧与蓄能器29连接，另一端侧与先导排出管路21(即单向阀28与杆操作装置23之间)连接。在先导再生管路36的中途设有先导供给控制阀37。先导供给控制阀37构成将蓄压在蓄能器29中的液压油供给到先导液压回路11B(更具体地说先导排出管路21)的先导回路供给装置。即，先导供给控制阀37是对蓄能器29与先导液压回路11B(先导排出管路21)的连接、断开进行切换的第3控制阀。
先导供给控制阀37例如由两口两位的电磁先导式切换阀(电磁螺线管式切换阀、电磁控制阀)构成。先导供给控制阀37的电磁先导部37A与控制器39连接。先导供给控制阀37例如常时为闭位置，根据来自控制器39的信号(指令、电力的供给)从闭位置切换到开位置。在先导供给控制阀37为开位置时，将蓄能器29和先导排出管路21连接，而能够将蓄能器29的液压油供给到杆操作装置23。另外，在先导供给控制阀37为开位置时，能够在蓄能器29的压力比先导排出管路21的压力低时，将先导排出管路21的液压油供给到蓄能器29。
蓄压侧压力传感器38设于蓄能器29。更具体地说，蓄压侧压力传感器38设在回收管路30中的回收单向阀32与蓄能器29之间(换言之蓄能器29与主供给控制阀34或先导供给控制阀37之间)。蓄压侧压力传感器38是检测蓄能器29的压力、且将该检测到的压力信号输出到控制器39的第1压力检测装置。因此，蓄压侧压力传感器38与控制器39连接，将检测到的蓄能器29的压力(相对应的信号)输出到控制器39。
控制器39的输入侧与蓄压侧压力传感器38及操作检测传感器23A连接。控制器39的输出侧与主供给控制阀34、先导供给控制阀37、卸荷阀27连接。控制器39是判定是否将蓄压在蓄能器29中的液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)和先导液压回路11B(先导排出管路21)中的某一条液压回路、并且根据该判定控制主供给控制阀34和先导供给控制阀37的控制装置。在该情况下，控制器39根据由蓄压侧压力传感器38检测的蓄能器29的压力，控制主供给控制阀34和先导供给控制阀37。另外，同时，控制器39根据由蓄压侧压力传感器38检测的蓄能器29的压力，控制卸荷阀27。
因此，控制器39例如构成为包含微型计算机、驱动电路、电源电路等。在该情况下，控制器39具有由闪存、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EEPROM(带电可擦可编程只读存储器)等构成的存储器及运算电路(CPU，中央处理器)。在存储器中，保存有用于进行主供给控制阀34、先导供给控制阀37及卸荷阀27的控制处理的程序(例如用于执行后述的图3所示的处理流程的处理程序)。
控制器39以在蓄能器29的压力比预先设定的第1设定压(set压1)高的情况下，将蓄能器29的液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)的方式控制主供给控制阀34。即，控制器39在由蓄压侧压力传感器38检测到的蓄能器29的压力(ACC压)比set压1高时，使主供给控制阀34为开位置。由此，将蓄能器29的液压油供给到主排出管路15。
另外，控制器39以在蓄能器29的压力比预先设定的第1设定压(set压1)低的情况下，将蓄能器29的液压油供给到先导液压回路11B(先导排出管路21)的方式控制先导供给控制阀37。即，控制器39在由蓄压侧压力传感器38检测到的蓄能器29的压力比set压1低时，使先导供给控制阀37为开位置。由此，将蓄能器29的液压油供给到先导排出管路21(或根据需要将先导排出管路21的液压油供给到蓄能器29)。
此时，即在将蓄能器29的液压油供给到先导排出管路21时，控制器39使卸荷阀27为开位置。即，控制器39以在蓄能器29的压力比预先设定的第1设定压(set压1)低、且比第2设定压(set压2)高时，减少从先导液压泵20向先导液压回路11B(先导排出管路21的比单向阀28靠上游侧的位置)的流量的方式，控制卸荷阀27(使其为开位置)，其中第2设定压(set压2)设定得比第1设定压(set压1)低。
此外，预先设定作为第1设定压的set压1，使得其成为能够恰当地判定是将蓄能器29的液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)还是供给到先导液压回路11B(先导排出管路21)的判定值。即，为了能够将蓄能器29的液压油有效地利用于主液压回路11A和先导液压回路11B，而预先通过实验、计算、模拟等求出set压1。例如，set压1能够设定为比先导液压回路11B(先导排出管路21)的压力(一次压)稍高(例如高0.5～1MPa左右)的压力。
另外，预先设定作为第2设定压的set压2，使得其成为能够恰当地将卸荷阀27从开位置切换到闭位置的判定值。即，为了能够从蓄能器29向杆操作装置23供给恰当的液压油(一次压)、且在能够恰当地减少先导液压泵20的输出时卸荷阀27成为开位置，而预先通过实验、计算、模拟等求出set压2。例如，set压2能够设定为比先导液压回路11B(先导排出管路21)的压力(一次压)稍低(例如低0.5MPa左右)的压力。此外，通过控制器39进行的图3的控制处理在后详细叙述。
第1实施方式的液压挖掘机1具有如上述的结构，接下来说明其动作。
当搭乘于操作室7的操作员使发动机12起动后，通过发动机12驱动液压泵13、20。由此，从液压泵13、20排出的液压油根据设在操作室7内的行驶用操作装置及作业用操作装置(杆操作装置23)的杆操作、踏板操作，朝向行驶液压马达、旋转液压马达、作业装置5的动臂缸5D、斗杆缸5E、铲斗缸5F排出。由此，液压挖掘机1能够进行基于下部行驶体2的行驶动作、上部旋转体4的旋转动作、基于作业装置5的挖掘作业等。
在此，例如当将杆操作装置23向使液压缸5D伸长的方向操作时(即进行用于使动臂5A抬升动作的抬升操作时)，从杆操作装置23向方向控制阀22的液压先导部22A供给先导压。由此，方向控制阀22从中立位置(A)切换到切换位置(B)。在该情况下，来自主液压泵13的液压油经由缸底侧管路17、先导单向阀19被供给到液压缸5D的缸底侧油室5D4，液压缸5D伸长。伴随于此，从液压缸5D的活塞杆侧油室5D5排出的液压油经由活塞杆侧管路18、方向控制阀22返回到工作油油箱14。此时，由于回收控制阀31为闭位置，所以不会从主液压回路11A侧向蓄能器29供给液压油。
与此相对，当将杆操作装置23向使液压缸5D缩短的方向操作时(即当进行用于使动臂5A下降动作的下降操作时)，从杆操作装置23向方向控制阀22的液压先导部22B供给先导压。由此，方向控制阀22从中立位置(A)切换到切换位置(C)。在该情况下，来自主液压泵13的液压油经由活塞杆侧管路18被供给到液压缸5D的活塞杆侧油室5D5。此时，来自杆操作装置23的先导压也被供给到先导单向阀19及回收控制阀31，先导单向阀19打开回路并且回收控制阀31切换到开位置。另外，在方向控制阀22的切换位置(C)设有节流部22C。因此，从液压缸5D的缸底侧油室5D4经由缸底侧管路17及方向控制阀22返回到工作油油箱14的液压油被节流部22C充分地节流。由此，从液压缸5D的缸底侧油室5D4流出的液压油的大部分经由缸底侧管路17、回收管路30、回收控制阀31、回收单向阀32被供给(回收)到蓄能器29。
此时，例如能够利用通过动臂5A的自重等施加的使液压缸5D缩短的力，将液压缸5D的缸底侧油室5D4的液压油蓄压(充油)到蓄能器29中。蓄压(回收)在蓄能器29中的液压油在主供给控制阀34为开位置时被供给到主液压回路11A(主排出管路15)侧，在先导供给控制阀37为开位置时被供给到先导液压回路11B(先导排出管路21)侧。另外，在将蓄能器29的液压油供给到先导液压回路11B(先导排出管路21)侧时，通过使卸荷阀27为开位置，而能够减少从先导液压泵20施加于发动机12的载荷。
主供给控制阀34、先导供给控制阀37及卸荷阀27由控制器39控制。控制器39根据由蓄压侧压力传感器38检测的蓄能器29的压力(ACC压)、和由操作检测传感器23A检测的杆操作装置23有无操作(操作杆信号)，控制主供给控制阀34、先导供给控制阀37及卸荷阀27的开闭。
接下来，一边参照图3一边说明控制器39的控制处理。此外，图3的控制处理例如在向控制器39通电的期间，以规定的控制周期重复执行。
例如，当通过打开按键开关等而开始向控制器39供给电力时，控制器39开始图3的控制处理(运算处理)。控制器39在S1中判定蓄能器29的压力即ACC压是否比预先设定的第1设定压即set压1高(ACC压＞set压1)。ACC压能够使用由蓄压侧压力传感器38检测的压力。
在此，若ACC压高，则在将蓄能器29的液压油返回到先导液压回路11B(先导排出管路21侧)的情况下，先导供给控制阀37中的压力损失变大，有可能无法有效地使用能量(液压油)。因此，在S1中，在ACC压比set压1高的情况下以返回到主液压回路11A(主排出管路15)侧的方式进行判断，在ACC压比set压1低的情况下以返回到先导液压回路11B(先导排出管路21)侧的方式进行判断。此外，set压1例如能够设定为比先导液压回路11B(先导排出管路21)的压力(一次压)稍高(例如高0.5～1MPa左右)的压力。
当在S1中判定成“是”、即ACC压比set压1高的情况下，进入S2。在S2中，判定杆操作装置23是否***作(是否检测到操作杆信号)。即，在S2中，判定是否从操作检测传感器23A将与杆操作装置23***作到的情况相对应的操作杆信号输入到控制器39中。
在S2中，基于操作杆信号的指令，判定是否能够使蓄能器29的液压油返回到主液压回路11A(主排出管路15)侧。即，在没有操作杆信号的输入的情况下(在杆操作装置23没有***作的情况下)，为液压缸5D没有进行动作的状态。在该状态下，即使将蓄能器29的液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)侧，也有可能无法有效地利用能量(液压油)。因此，在S2中，为了在液压缸5D进行动作时将蓄能器29的液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)侧，而判定有无操作杆信号(杆操作装置23的操作)。
在S2中判定成“是”、即检测到操作杆信号(杆操作装置23***作)的情况下，进入S3。在S3中，使主供给控制阀34为开位置，使先导供给控制阀37及卸荷阀27为闭位置。由此，蓄能器29的液压油被供给到主液压回路11A(主排出管路15)侧，而能够有效地利用蓄能器29的液压油。在S3中，在使主供给控制阀34为开位置、使先导供给控制阀37及卸荷阀27为闭位置后，返回(返回到开始，重复S1以后的处理)。
另一方面，在S2中判定成“否”、即没有检测到操作杆信号(杆操作装置23没有***作)的情况下，进入S4。在S4中，使主供给控制阀34、先导供给控制阀37及卸荷阀27为闭位置。即，在该情况下，由于为液压缸5D没有进行动作的状态，所以不会将蓄能器29的液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)侧。在S4中，在使主供给控制阀34、先导供给控制阀37及卸荷阀27为闭位置后，返回。
与此相对，在S1中判定成“否”、即作为蓄能器29的压力的ACC压为set压1以下的情况下，进入S5。即，在判断成ACC压低而将蓄能器29的液压油供给到先导液压回路11B(先导排出管路21)侧能够有效地能量的情况下，进入S5。在S5中，判定ACC压是否比预先设定的第2设定压即set压2高(ACC压＞set压2)。此外，set压2例如能够设定为比先导液压回路11B(先导排出管路21)的压力(一次压)稍低(例如低0.5MPa左右)的压力。
在S5中判定成“是”、即ACC压比set压2高的情况下，进入S6。在S6中，使主供给控制阀34为闭位置，使先导供给控制阀37及卸荷阀27为开位置。由此，通过先导液压泵20的液压油经由卸荷阀27被卸荷，而能够抑制先导液压泵20的输出，从而能够降低发动机12的油耗。而且，当杆操作装置23***作时(在先导管路中需要液压油时)，从蓄能器29经由先导供给控制阀37将液压油供给到杆操作装置23。因此，在杆操作装置23中，与杆连动地从先导阀将先导压(二次压)供给到方向控制阀22。由此，方向控制阀22的切换位置被切换，而能够进行操作员所期望的动作。在S6中，在使主供给控制阀34为闭位置、使先导供给控制阀37及卸荷阀27为开位置后，返回。
另一方面，在S5中判定成“否”、即ACC压为set压2以下的情况下，进入S7。在S7中，使主供给控制阀34及卸荷阀27为闭位置、使先导供给控制阀37为开位置。由此，先导液压泵20的液压油经由单向阀28及先导供给控制阀37被供给到蓄能器29。另外，与此同时，先导液压泵20的液压油被供给到杆操作装置23。
由此，能够确保杆操作装置23所需的液压油，且能够进行蓄能器29的蓄压(充油)。基于先导液压泵20的液压油对蓄能器29的蓄压(充油)例如进行至比溢流阀26的开阀压稍低(例如比开阀压低0.2MPa左右)的压力。由此，能够抑制液压油从溢流阀26排出(舍弃能量)。在S7中，在使主供给控制阀34及卸荷阀27为闭位置、使先导供给控制阀37为开位置后，返回。
像这样，根据第1实施方式，除了先导供给控制阀37(先导回路供给装置)以外，还具备主供给控制阀34(主回路供给装置)。因此，不仅能够将经由回收控制阀31(回收装置)回收到蓄能器29(蓄压器)的高压的液压油供给到先导液压回路11B(先导排出管路21)，还能够供给到主液压回路11A(主排出管路15)。即，在蓄能器29的液压油为高压时，能够供给到高压的主液压回路11A(使回收的液压油返回)，在蓄能器29的液压油为低压时，能够供给到低压的先导液压回路11B(使回收的液压油返回)。由此，能够有效地利用回收的能量(液压油)。换言之，能够通过来自液压缸5D(液压执行机构)的返回油(即回收到蓄能器29的液压油)，减少先导液压泵20的输出。除此以外，通过也将蓄能器29的液压油返回到高压的主液压回路11A，而能够有效地利用回收到蓄能器29的液压油、即能量。其结果为，例如能够降低驱动先导液压泵20及主液压泵13的发动机12的油耗(提高燃料效率)。
根据第1实施方式，具备控制器39(控制装置)。该控制器39在蓄能器29的液压油为高压时，判定成将蓄压在蓄能器29中的液压油供给到主液压回路11A，且控制主供给控制阀34(以及根据需要也控制先导供给控制阀37)。由此，能够将蓄能器29的液压油供给到高压的主液压回路11A。另一方面，控制器39在蓄能器29的液压油为低压时，判定成将蓄压在蓄能器29中的液压油供给到先导液压回路11B，且控制先导供给控制阀37(以及根据需要也控制主供给控制阀34)。由此，能够将蓄能器29的液压油供给到低压的先导液压回路11B。
根据第1实施方式，具备回收控制阀31(第1控制阀)、主供给控制阀34(第2控制阀)以及先导供给控制阀37(第3控制阀)。因此，能够将从液压缸5D排出的液压油经由回收控制阀31回收到蓄能器29。另外，通过切换主供给控制阀34，而能够将蓄能器29的液压油供给到高压的主液压回路11A。而且，通过切换先导供给控制阀37，而能够将蓄能器29的液压油供给到低压的先导液压回路11B。
根据第1实施方式，具备卸荷阀27(先导流量减少装置)。因此，在将蓄能器29的液压油供给到低压的先导液压回路11B时，能够通过卸荷阀27减少从先导液压泵20向先导液压回路11B的流量。由此，能够减少先导液压泵20的输出，从而能够减少先导液压泵20的驱动源(例如发动机12)的动力(燃料)的消耗。
根据第1实施方式，具备卸荷阀27和单向阀28(止回阀)。因此，在将蓄能器29的液压油供给到低压的先导液压回路11B时，能够通过卸荷阀27减少从先导液压泵20向先导液压回路11B的流量。此时，阻止蓄能器29的液压油、即先导液压回路11B的液压油通过单向阀28无谓地流动到卸荷阀27侧。因此，从该方面来说，也能够有效地利用蓄能器29的液压油(能量)。
根据第1实施方式，控制器39根据由蓄压侧压力传感器38(第1压力检测装置)检测到的蓄能器29的压力(ACC压)，控制主供给控制阀34和先导供给控制阀37。在该情况下，控制器39在由蓄压侧压力传感器38检测到的蓄能器29的液压油(ACC压)为高压时，控制主供给控制阀34(以及根据需要也控制先导供给控制阀37)。由此，能够将蓄压在蓄能器29中的高压的液压油供给到主液压回路11A。另一方面，控制器39在由蓄压侧压力传感器38检测到的蓄能器29的液压油(ACC压)为低压时，控制先导供给控制阀37(以及根据需要也控制主供给控制阀34)。由此，能够将蓄压在蓄能器29中的低压的液压油供给到先导液压回路11B。
根据第1实施方式，控制器39在由蓄压侧压力传感器38检测到的蓄能器29的液压油比第1设定压(set压1)高的情况下，能够将蓄压在蓄能器29中的液压油供给到主液压回路11A。另一方面，控制器39在由蓄压侧压力传感器38检测到的蓄能器29的液压油比第1设定压(set压1)低的情况下，能够将蓄压在蓄能器29中的液压油供给到先导液压回路11B。因此，通过恰当地设定第1设定压(set压1)，而能够将蓄能器29的液压油(能量)有效地供给到主液压回路11A和先导液压回路11B。
根据第1实施方式，控制器39以在蓄能器29的压力比第1设定压(set压1)低、且比第2设定压(set压2)高时，减少流向先导液压回路11B的流量的方式控制卸荷阀27。因此，在蓄能器29的压力比第1设定压(set压1)低、且比第2设定压(set压2)高时，能够减少先导液压泵20的输出。由此，能够减少先导液压泵20的驱动源(例如发动机12)的动力(燃料)的消耗。
接下来，图4及图5示出第2实施方式。第2实施方式的特征在于由第1方向控制阀构成主回路供给装置及先导回路供给装置。即，第2实施方式代替第1实施方式的第2控制阀(主供给控制阀34)及第3控制阀(先导供给控制阀37)而具备一个方向控制阀即第1方向控制阀(供给控制阀41)和用于对其进行切换的电磁阀(电磁比例阀42)。此外，在第2实施方式中，对与上述第1实施方式相同的结构要素标注相同的附图标记，并省略其说明。
液压回路11的回收液压回路11C具备：作为蓄压器的蓄能器29；作为回收装置及第1控制阀的回收控制阀31；供给控制阀41；电磁比例阀42(第1电磁比例阀)；作为第1压力检测装置的蓄压侧压力传感器38；和作为控制装置的控制器44。
供给控制阀41构成将蓄压在蓄能器29中的液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)的主回路供给装置、以及将蓄压在蓄能器29中的液压油供给到先导液压回路11B(先导排出管路21)的先导回路供给装置。即，供给控制阀41是具有作为中立位置或断开位置的切换位置(D)、作为第1连接位置的切换位置(E)和作为第2连接位置的切换位置(F)的第1方向控制阀。
供给控制阀41例如由三口三位的液压先导式切换阀构成。供给控制阀41的第1口41A经由回收管路30而与蓄能器29连接。供给控制阀41的第2口41B经由主再生管路33而与先导液压回路11B(先导排出管路21)连接。供给控制阀41的第3口41C经由先导再生管路36而与先导液压回路11B(先导排出管路21)连接。
另外，供给控制阀41具有一个液压先导部41D。经由电磁比例阀42向供给控制阀41的液压先导部41D供给先导压。即，供给控制阀41经由通过控制器44控制的电磁比例阀42将先导压供给到液压先导部41D，由此切换到切换位置(D)、切换位置(E)和切换位置(F)中的某一个位置。
在该情况下，供给控制阀41在切换到切换位置(E)时，将蓄能器29和主液压回路11A(主排出管路15)连接。当切换到切换位置(F)时，将蓄能器29和先导液压回路11B(先导排出管路21)连接。当切换到切换位置(D)时，断开蓄能器29和主液压回路11A(主排出管路15)及先导液压回路11B(先导排出管路21)。
电磁比例阀42经由单向阀28而与先导液压泵20连接。另外，电磁比例阀42在供给控制阀41为切换位置(F)时，也与蓄能器29连接。即，电磁比例阀42经由分支管路43而与先导排出管路21中的比单向阀28靠下游侧的位置(更具体地说先导再生管路36的中途)连接。向电磁比例阀42输入来自控制器44的控制信号(电流信号)。因此，电磁比例阀42与控制器44连接。电磁比例阀42与控制信号的电流值成比例地调整开度，由此供给到供给控制阀41的液压先导部41D的先导压发生变化。由此，供给控制阀41从切换位置(F)切换到切换位置(D)或切换位置(E)。
控制器44的输入侧与蓄压侧压力传感器38及操作检测传感器23A连接。控制器44的输出侧与电磁比例阀42、作为先导流量减少装置的卸荷阀27连接。控制器44判定是将蓄压在蓄能器29中的液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)还是供给到先导液压回路11B(先导排出管路21)。与此同时，控制器44根据判定结果，经由电磁比例阀42控制供给控制阀41。
在该情况下，控制器44根据由蓄压侧压力传感器38检测到的蓄能器29的压力来控制电磁比例阀42的开度，由此控制供给控制阀41的切换位置。另外，同时，控制器44根据由蓄压侧压力传感器38检测到的蓄能器29的压力，控制卸荷阀27。控制器44与上述的第1实施方式的控制器39同样地，具有存储器及运算电路(CPU)。在存储器中保存有用于执行图5所示的处理流程的处理程序。
接下来，一边参照图5一边说明控制器44的控制处理。此外，由于图5中的S11、S12、S15与第1实施方式的图3的S1、S2、S5的处理相同，所以省略其说明。即，第2实施方式的控制器44也与第1实施方式的控制器39同样地，根据蓄能器29的压力(ACC压)，判断是将蓄能器29的液压油供给到主液压回路11A还是供给到先导液压回路11B。
在S12中判定成“是”、即检测到操作杆信号(杆操作装置23***作)的情况下，进入S13。在S13中，使供给控制阀41为切换位置(E)，使卸荷阀27为闭位置。即，控制器44以供给控制阀41成为切换位置(E)的方式，向电磁比例阀42输出指令。由此，蓄能器29的液压油被供给到主液压回路11A(主排出管路15)侧，而能够有效地利用蓄能器29的液压油。
另一方面，在S12中判定成“否”、即没有检测到操作杆信号(杆操作装置23没有***作)的情况下，进入S14。在S14中，使供给控制阀41为切换位置(D)，使卸荷阀27为闭位置。即，在该情况下，由于为液压缸5D没有进行动作的状态，所以不会将蓄能器29的液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)侧。即，控制器44以供给控制阀41成为切换位置(D)的方式，向电磁比例阀42输出指令。
在S15中判定成“是”、即ACC压比set压2高的情况下，进入S16。在S16中，使供给控制阀41为切换位置(F)，使卸荷阀27为开位置。即，控制器44以供给控制阀41成为切换位置(F)的方式，向电磁比例阀42输出指令。由此，先导液压泵20的液压油经由卸荷阀27被卸荷，由此能够抑制先导液压泵20的输出，从而能够降低发动机12的油耗。而且，在杆操作装置23***作时(在先导管路中需要液压油时)，从蓄能器29经由供给控制阀41将液压油供给到杆操作装置23。因此，通过杆操作装置23，与杆连动地从先导阀将先导压(二次压)供给到方向控制阀22。由此，方向控制阀22的切换位置被切换，而能够进行操作员所期望的动作。
另一方面，在S15中判定成“否”、即ACC压为set压2以下的情况下，进入S17。在S17中，使供给控制阀41为切换位置(F)，使卸荷阀27为闭位置。由此，先导液压泵20的液压油经由单向阀28及供给控制阀41被供给到蓄能器29。另外，与此同时，先导液压泵20的液压油被供给到杆操作装置23。由此，能够确保杆操作装置23所需的液压油，且能够进行蓄能器29的蓄压(充油)。
第2实施方式通过上述那样的控制器44经由电磁比例阀42控制供给控制阀41，其基本作用与上述第1实施方式的基本作用无特别差异。即，第2实施方式也与第1实施方式同样地，在蓄能器29的液压油为高压时将液压油返回到高压的主液压回路11A。在蓄能器29的液压油为低压时将液压油返回到低压的先导液压回路11B，减少先导液压泵20的输出。由此，能够有效地利用回收的能量(液压油)。
尤其是在第2实施方式中，具备回收控制阀31(第1控制阀)及供给控制阀41(第1方向控制阀)。因此，能够将从液压缸5D(液压执行机构)排出的液压油经由回收控制阀31回收到蓄能器29。另外，通过将供给控制阀41切换到作为第1连接位置的切换位置(E)，而能够将蓄能器29的液压油供给到高压的主液压回路11A(主排出管路15)。而且，通过将供给控制阀41切换到作为第2连接位置的切换位置(F)，而能够将蓄能器29的液压油供给到低压的先导液压回路11B(先导排出管路21)。
另外，在上述第1实施方式中，为了切换蓄能器29的液压油的供给目的地而需要两个控制阀(即主供给控制阀34、先导供给控制阀37)。与此相对，第2实施方式能够由一个控制阀(供给控制阀41)和调整先导压的一个小型的电磁阀(电磁比例阀42)构成。由此，与第1实施方式相比，能够减小液压设备及配管的尺寸(能够实现小型化)。
此外，在第1实施方式中，列举将主供给控制阀34及先导供给控制阀37作为电磁先导式切换阀的情况为例进行了说明。但是，并不限于此，例如，也可以通过第2实施方式那样的液压先导式方向控制阀和电磁比例阀的组合而构成。即，也可以通过液压先导式控制阀和电磁比例阀的组合构成主供给控制阀，并且通过液压先导式控制阀和电磁比例阀的组合构成先导供给控制阀。关于这样的结构，阀的入手性良好，通常为这样的结构。
在该情况下，虽然需要两个控制阀和两个电磁比例阀，但在第2实施方式中，由于通过一个方向控制阀和一个电磁比例阀的结构即可，所以能够更简洁(简单)地构成回路，从而能够实现降低成本、提高搭载性。另外，在第2实施方式中，由供给控制阀41和电磁比例阀42的组合构成，但并不限于此，例如也可以不通过先导式而通过直接电驱动的电磁先导式方向控制阀构成供给控制阀41。在该情况下，能够实现回路的进一步简易化、简洁化。
接下来，图6及图7示出第3实施方式。第3实施方式的特征在于通过第2方向控制阀构成回收装置、主回路供给装置和先导回路供给装置。即，第3实施方式代替第1实施方式的第1控制阀(回收控制阀31)、第2控制阀(主供给控制阀34)及第3控制阀(先导供给控制阀37)，而具备单一的方向控制阀即第2方向控制阀(回收供给控制阀51)和用于对其进行切换的两个电磁阀(电磁比例阀54、55)。此外，在第3实施方式中，对与上述第1实施方式相同的结构要素标注相同的附图标记，并省略其说明。
液压回路11的回收液压回路11C具备：作为蓄压器的蓄能器29；作为“回收装置、主供给装置及先导供给装置”的回收供给控制阀51；一侧电磁比例阀54(第2电磁比例阀)；另一侧电磁比例阀55(第3电磁比例阀)；先导单向阀58(第2先导单向阀)；作为第1压力检测装置的蓄压侧压力传感器38；缸底侧压力传感器59；伸长操作侧压力传感器60；缩短操作侧压力传感器61；和作为控制装置的控制器62。
回收供给控制阀51构成将从液压缸5D排出的液压油回收到蓄能器29的回收装置、将蓄压在蓄能器29中的液压油供给到主液压回路11A(缸底侧管路17)的主回路供给装置、以及将蓄压在蓄能器29中的液压油供给到先导液压回路11B(先导排出管路21)的先导回路供给装置。即，回收供给控制阀51是具有与断开位置相对应的中立位置(G)、与第3连接位置相对应的切换位置(H)、和与第4连接位置相对应的切换位置(I)的第2方向控制阀。
回收供给控制阀51例如由三口三位的液压先导式切换阀构成。回收供给控制阀51的第1口51A经由蓄压管路52而与蓄能器29连接。蓄压管路52是将蓄能器29和回收供给控制阀51连接的管路。回收供给控制阀51的第2口51B经由回收供给管路53而与主液压回路11A(缸底侧管路17、即液压缸5D的缸底侧油室5D4)连接。回收供给管路53是将主液压回路11A和回收供给控制阀51连接的管路。回收供给控制阀51的第3口51C经由先导再生管路36而与先导液压回路11B(先导排出管路21)连接。
回收供给控制阀51具有两个液压先导部51D、51E。经由一侧电磁比例阀54向回收供给控制阀51的一个液压先导部51D供给先导压。经由另一侧电磁比例阀55向回收供给控制阀51的另一个液压先导部51E供给先导压。即，回收供给控制阀51经由由控制器62控制的一侧电磁比例阀54及另一侧电磁比例阀55将先导压供给到液压先导部51D、51E。由此，回收供给控制阀51切换到中立位置(G)、切换位置(H)和切换位置(I)中的某一个位置。
在该情况下，回收供给控制阀51在切换到切换位置(H)时，将蓄能器29和主液压回路11A(缸底侧管路17)连接。即，回收供给控制阀51的切换位置(H)与将液压缸5D(液压执行机构)和蓄能器29连接的第3连接位置相对应，构成回收装置及主回路供给装置。另一方面，回收供给控制阀51当切换到切换位置(I)时，将蓄能器29和先导液压回路11B(先导排出管路21)连接。即，回收供给控制阀51的切换位置(I)与将蓄能器29和先导液压回路11B(先导排出管路21)连接的第4连接位置相对应，构成先导回路供给装置。
与此相对，回收供给控制阀51当切换到与断开位置相对应的中立位置(G)时，断开蓄能器29和主液压回路11A(缸底侧管路17)及先导液压回路11B(先导排出管路21)。像这样，在第3实施方式中，回收装置、主回路供给装置和先导回路供给装置由作为单一的方向控制阀的回收供给控制阀51构成。
电磁比例阀54、55经由单向阀28而与先导液压泵20连接。另外，电磁比例阀54、55在回收供给控制阀51为切换位置(I)时，也与蓄能器29连接。即，一侧电磁比例阀54及另一侧电磁比例阀55分别经由一侧分支管路56及另一侧分支管路57，与先导排出管路21中的比单向阀28靠下游侧的位置(更具体地说先导再生管路36的中途)连接。
向电磁比例阀54、55输入来自控制器62的控制信号(电流信号)。电磁比例阀54、55与控制信号的电流值成比例地调整开度。例如，当从控制器62将指令输出到一侧电磁比例阀54时，经由一侧电磁比例阀54将先导压供给到回收供给控制阀51的液压先导部51D。由此，回收供给控制阀51从中立位置(G)切换到切换位置(H)。另一方面，当从控制器62将指令输出到另一侧电磁比例阀55时，经由另一侧电磁比例阀55将先导压供给到回收供给控制阀51的液压先导部51E。由此，回收供给控制阀51从中立位置(G)切换到切换位置(I)。
先导单向阀58设在回收供给管路53的中途(即回收供给管路53中的与缸底侧管路17的连接部和回收供给控制阀51之间)。经由一侧电磁比例阀54向先导单向阀58供给先导压。先导单向阀58允许液压油从缸底侧管路17(液压缸5D的缸底侧油室5D4)侧朝向回收供给控制阀51侧流通，而阻止液压油从回收供给控制阀51侧朝向缸底侧管路17侧流通。另外，先导单向阀58在将先导压供给到先导单向阀58时(即将回收供给控制阀51切换到切换位置(H)时)，允许液压油从回收供给控制阀51侧朝向缸底侧管路17侧流通。
即，先导单向阀58防止来自蓄能器29侧的漏泄流动到液压缸5D的缸底侧油室5D4而导致液压缸5D不慎进行伸长动作。另一方面，当经由一侧电磁比例阀54将先导压供给到先导单向阀58时，先导单向阀58被加压而打开。由此，来自蓄能器29侧的液压油流动到液压缸5D的缸底侧油室5D4中。
缸底侧压力传感器59设在回收供给管路53的中途。缸底侧压力传感器59检测回收供给管路53的压力(与液压缸5D的缸底侧油室5D4相对应的缸底侧管路17的压力)，且将该检测到的压力信号输出到控制器62。因此，缸底侧压力传感器59与控制器62连接，将检测到的压力(相对应的信号)输出到控制器62。
伸长操作侧压力传感器60及缩短操作侧压力传感器61与控制器62连接。伸长操作侧压力传感器60设在伸长侧先导管路24的中途。伸长操作侧压力传感器60检测伸长侧先导管路24的压力(二次压)、即被供给到方向控制阀22的液压先导部22A的先导压Pu，且将该检测到的压力信号输出到控制器62。先导压Pu通过将杆操作装置23向使液压缸5D伸长(使动臂5A进行抬升动作)的方向操作而产生。
缩短操作侧压力传感器61设在缩短侧先导管路25的中途。缩短操作侧压力传感器61检测缩短侧先导管路25的压力(二次压)、即被供给到方向控制阀22的液压先导部22B的先导压Pd，且将该检测到的压力信号输出到控制器62。先导压Pd通过将杆操作装置23向使液压缸5D缩短(使动臂5A下降动作)的方向操作而产生。
控制器62的输入侧与蓄压侧压力传感器38、缸底侧压力传感器59、伸长操作侧压力传感器60、缩短操作侧压力传感器61连接。控制器62的输出侧与电磁比例阀54、55及卸荷阀27连接。控制器44根据蓄压侧压力传感器38的压力、缸底侧压力传感器59的压力、杆操作装置23的操作(伸长操作侧压力传感器60的压力、缩短操作侧压力传感器61的压力)，控制电磁比例阀54、55。由此，控制器44控制回收供给控制阀51的切换位置。另外，同时，控制器62也控制卸荷阀27。在该情况下，在控制器62的存储器中保存有用于执行图7所示的处理流程的处理程序。
在此，例如，当将杆操作装置23向使液压缸5D伸长的方向操作时(即进行用于使动臂5A抬升动作的抬升操作时)，从杆操作装置23将抬升先导压Pu供给到方向控制阀22的液压先导部22A。由此，方向控制阀22从中立位置(A)切换到切换位置(B)。抬升先导压Pu由伸长操作侧压力传感器60检测，而且由蓄压侧压力传感器38检测蓄能器29的压力(ACC压)，由缸底侧压力传感器59检测液压缸5D的缸底压(BM压)。这些传感器60、38、59的检测值(相对应的信号)被输入到控制器62。
控制器62对蓄能器29的压力(ACC压)和液压缸5D的缸底压(BM压)进行比较，在蓄能器29的压力(ACC压)高的情况下，向电磁比例阀54输出指令。由此，将先导压供给到回收供给控制阀51的液压先导部51D和先导单向阀58，回收供给控制阀51切换到切换位置(H)，并且先导单向阀58被打开。其结果为，将蓄能器29的液压油与主液压泵13的液压油一起供给到液压缸5D的缸底侧油室5D4，液压缸5D进行伸长动作。
与此相对，当将杆操作装置23向使液压缸5D缩短的方向操作时(即进行用于使动臂5A下降动作的下降操作时)，从杆操作装置23将下降先导压Pd供给到方向控制阀22的液压先导部22B。由此，方向控制阀22从中立位置(A)切换到切换位置(C)。下降先导压Pd由缩短操作侧压力传感器61检测，而且由蓄压侧压力传感器38检测蓄能器29的压力(ACC压)，由缸底侧压力传感器59检测液压缸5D的缸底压(BM压)。这些传感器61、38、59的检测值(相对应的信号)被输入到控制器62。
控制器62对蓄能器29的压力(ACC压)和液压缸5D的缸底压(BM压)进行比较，在液压缸5D的缸底压(BM压)高的情况下，向电磁比例阀54输出指令。由此，将先导压供给到回收供给控制阀51的液压先导部51D，回收供给控制阀51切换到切换位置(H)。其结果为，液压缸5D的缸底侧油室5D4的液压油流入到蓄能器29中，该液压油被回收到蓄能器29，并且液压缸5D进行收缩动作。
接下来，一边参照图7一边说明控制器62的控制处理。此外，图7的控制处理例如在向控制器62通电的期间，以规定的控制周期重复执行。
例如，当通过打开按键开关等而开始向控制器62供给电力时，控制器62开始图7的控制处理(运算处理)。控制器62在S21中判定是否由缩短操作侧压力传感器61检测到下降先导压Pd。在S21中判定成“是”、即检测到下降先导压Pd的情况下，进入S22。在S21中判定成“否”、即没有检测到下降先导压Pd的情况下，进入S24。
在S22中，判定液压缸5D的缸底压即BM压是否比蓄能器29的压力即ACC压高(BM压＞ACC压)。当在S22中判定成“是”、即BM压比ACC压高的情况下，进入S23。另一方面，在S22中判定成“否”、即BM压为ACC压以下的情况下，进入S26。
在S23中，使回收供给控制阀51为切换位置(H)，使卸荷阀27为闭位置。即，控制器62进行控制：以使得为了使回收供给控制阀51成为切换位置(H)而向电磁比例阀54输出指令，并且不向卸荷阀27发送切换信号而使其关闭。在该情况下，即，在从S22进入S23的情况下，液压缸5D的缸底侧油室5D4的液压油被供给(蓄压)到蓄能器29。在此，在S22中对BM压和ACC压进行比较的理由是因为，若在BM压比ACC压低的情况下使回收供给控制阀51为切换位置(H)，则蓄能器29的液压油会逆流到液压缸5D的缸底侧油室5D4，由此液压缸5D的缩短速度有可能会降低，或者液压缸5D有可能会进行伸长动作。即，为了实现操作员所期望的动作，而对BM压和ACC压进行比较，在BM压比ACC压低时，为了避免使回收供给控制阀51为切换位置(H)，而进入S26。
在S24中，判定是否由伸长操作侧压力传感器60检测到抬升先导压Pu。在S24中判定成“是”、即检测到抬升先导压Pu的情况下，进入S25。在S24中判定成“否”、即没有检测到抬升先导压Pu的情况下，进入S26。
在S25中，判定ACC压是否比BM压高(ACC压＞BM压)。在S25中判定成“是”、即ACC压比BM压高的情况下，进入S23。另一方面，在S22中判定成“否”、即ACC压为BM压以下的情况下，进入S26。
在S23中，使回收供给控制阀51为切换位置(H)，使卸荷阀27为闭位置。在该情况下，即从S25进入到S23的情况下，蓄能器29的液压油与主液压泵13的液压油一起被供给到液压缸5D的缸底侧油室5D4。由此，能够有效地利用蓄能器29的液压油。
在此，在S25中对ACC压和BM压进行比较的理由是因为，若在ACC压比BM压低的情况下使回收供给控制阀51为切换位置(H)，则液压油会从液压缸5D的缸底侧油室5D4侧逆流到蓄能器29侧，由此液压缸5D的伸长速度有可能会降低、或者液压缸5D有可能会进行收缩动作。即，为了实现操作员所期望的动作，而对ACC压和BM压进行比较，在ACC压比BM压低时，为了避免使回收供给控制阀51为切换位置(H)，而进入S26。
在S26中，判定是否将蓄能器29的液压油供给到先导液压回路11B(先导排出管路21)。即，在S26中，与第1实施方式的图3的S1同样地，判定ACC压是否比set压1高(ACC压＞set压1)。当在S26中判定成“是”、即ACC压比set压1高的情况下，进入S27。当在S26中判定成“否”、即ACC压为set压1以下的情况下，进入S28。
在S27中，使回收供给控制阀51为中立位置(G)，使卸荷阀27为闭位置。即，控制器62以回收供给控制阀51成为中立位置(G)的方式，向电磁比例阀54、55输出指令(不输出电流信号)。另外，对于卸荷阀27，以不发送切换信号而使其关闭的方式进行控制。在此，在S26中对ACC压和set压1进行比较的理由是因为，若尽管ACC压为高压但仍将蓄能器29的液压油返回到先导液压回路11B(先导排出管路21)，则回收供给控制阀51中的压力损失会变大，而有可能无法有效地利用能量。于是，在ACC压为高压的情况下，即比set压1高的情况下，进入S27，回收供给控制阀51以成为作为全闭(断开位置)的中立位置(G)的方式，向电磁比例阀54、55输出指令(不输出电流信号)。与之相反地，在ACC压为低压的情况下，即为set压1以下的情况下，进入S28。
在S28中，与第1实施方式的图3的S5同样地，判定ACC压是否比set压2高(ACC压＞set压2)。在S28中判定成“是”的情况下进入S29。在S29中，使回收供给控制阀51为切换位置(I)，使卸荷阀27为开位置。即，控制器62以回收供给控制阀51成为切换位置(I)的方式，向电磁比例阀55输出指令，并且向卸荷阀27发送切换信号，打开卸荷阀27。
由此，先导液压泵20的液压油经由卸荷阀27而被卸荷，由此能够抑制先导液压泵20的输出，从而能够降低发动机12的油耗。而且，在杆操作装置23***作时(在先导管路中需要液压油时)，从蓄能器29经由回收供给控制阀51将液压油供给到杆操作装置23。因此，通过杆操作装置23，与杆连动地从先导阀将先导压(二次压)供给到方向控制阀22。由此，方向控制阀22的切换位置被切换，而能够进行操作员所期望的动作。
另一方面，在S28中判定成“否”的情况下，进入S30。在S30中，使回收供给控制阀51为切换位置(I)，使卸荷阀27为闭位置。即，控制器62进行控制，以使得为了使回收供给控制阀51成为切换位置(I)而向电磁比例阀55输出指令，并且不向卸荷阀27发送切换信号而使其关闭。由此，先导液压泵20的液压油经由单向阀28及回收供给控制阀51被供给到蓄能器29。另外，与此同时，先导液压泵20的液压油被供给到杆操作装置23。由此，能够确保杆操作装置23所需的液压油，且能够进行蓄能器29的蓄压(充油)。
第3实施方式通过上述那样的控制器62经由电磁比例阀54、55控制回收供给控制阀51，关于其基本作用，与上述第1、第2实施方式的基本作用无特别差异。
尤其是在第3实施方式中，具备作为第2方向控制阀的回收供给控制阀51。因此，通过将回收供给控制阀51切换到与第3连接位置相对应的切换位置(H)，而能够将从液压缸5D(液压执行机构)排出的液压油回收到蓄能器29、以及将蓄能器29的液压油供给到高压的主液压回路11A(缸底侧管路17)。另外，通过将回收供给控制阀51切换到与第4连接位置相对应的切换位置(I)，而能够将蓄能器29的液压油供给到低压的先导液压回路11B(先导排出管路21)。
另外，在第3实施方式中，设为将从液压缸5D回收的液压油返回到相同的执行机构即液压缸5D的结构。即，使进行回收的液压执行机构和进行供给的液压执行机构相同。因此，能够简化回路。另外，能够通过一个控制阀(回收供给控制阀51)和调整先导压的两个小型的电磁阀(电磁比例阀54、55)构成上述第1实施方式的三个控制阀(回收控制阀31、主供给控制阀34、先导供给控制阀37)。由此，能够实现回路的简化、液压设备及配管尺寸的小型化。
此外，在第3实施方式中，列举通过液压先导驱动回收供给控制阀51的结构、即通过回收供给控制阀51和电磁比例阀54、55的组合构成的情况为例进行了说明。但是，并不限于此，例如也可以通过不是先导式而是直接电驱动的电磁先导式方向控制阀构成回收供给控制阀51。在该情况下，能够实现回路的进一步简易化、简洁化。
接下来，图8及图9示出第4实施方式。第4实施方式的特征在于省略卸荷阀及止回阀，且通过兼作先导流量减少装置的可变容量型先导液压泵构成先导液压泵。此外，在第4实施方式中，对与上述第1实施方式相同的结构要素标注相同的附图标记，省略其说明。
在上述第1实施方式中，使先导液压泵20为固定容量型液压泵，并且在先导液压回路11B(先导排出管路21)上设有作为先导流量减少装置的卸荷阀27及单向阀28。与此相对，在第4实施方式中，省略卸荷阀27及单向阀28，且将先导液压泵71设为例如可变容量型的斜盘式液压泵等可变容量型先导液压泵。
在第4实施方式中，通过先导液压泵71构成先导流量减少装置。即，先导液压泵71兼作先导流量减少装置。在该情况下，先导液压泵71具有调整排出流量(泵容量)的调节器(容量可变部、倾转执行机构)71A。调节器71A由控制器72可变地控制。
控制器72的输入侧与蓄压侧压力传感器38及操作检测传感器23A连接。控制器72的输出侧与主供给控制阀34、先导供给控制阀37及先导液压泵71(的调节器71A)连接。控制器72根据由蓄压侧压力传感器38检测的蓄能器29的压力(ACC压)、和由操作检测传感器23A检测的有无杆操作装置23的操作(操作杆信号)，控制主供给控制阀34的开闭、先导供给控制阀37的开闭及先导液压泵71的排出流量。在控制器72的存储器中保存有用于执行图9所示的处理流程的处理程序。
接下来，一边参照图9一边说明控制器72的控制处理。此外，由于图9中的S31、S32、S35与第1实施方式的图3的S1、S2、S5的处理相同，所以省略其说明。
当在S32中判定成“是”而进入S33后，在S33中，使主供给控制阀34为开位置，使先导供给控制阀37为闭位置。此时，先导液压泵71的排出流量不会减少。另一方面，当在S32中判定成“否”而进入S34后，在S34中使主供给控制阀34及先导供给控制阀37为闭位置。此时，先导液压泵71的排出流量不会减少。
当在S35中判定成“是”而进入S36后，在S36中，使主供给控制阀34为闭位置，使先导供给控制阀37为开位置。此时，减少先导液压泵71的排出流量。另一方面，当在S35中判定成“否”而进入S37后，在S37中，使主供给控制阀34为闭位置，使先导供给控制阀37为开位置。此时，先导液压泵71的排出流量不会减少。
第4实施方式通过上述那样的控制器72控制主供给控制阀34、先导供给控制阀37及先导液压泵71，关于其基本作用，与上述第1实施方式的基本作用无特别差异。
尤其是，第4实施方式将先导液压泵71作为可变容量型的液压泵。因此，在将蓄能器29的液压油供给到低压的先导液压回路11B(先导排出管路21)时，通过减小先导液压泵71的排出流量，而能够有效地利用蓄存在蓄能器29中的液压油(能量)。即，在第4实施方式中，不是第1实施方式那样的使用卸荷阀27的结构，而是将先导液压泵71作为能够直接减少泵流量的可变容量型的液压泵。因此，能够减少阀(切换阀)的数量，从而能够使其为简易的结构。
接下来，图10及图11示出第5实施方式。第5实施方式的特征在于为具备检测先导液压回路的压力的第3压力检测装置的结构。此外，在第5实施方式中，对与上述第2实施方式相同的结构要素标注相同的附图标记，并省略其说明。
先导侧压力传感器81设在先导再生管路36的中途。更具体地说，先导侧压力传感器81设在先导再生管路36中的与先导排出管路21的连接部和供给控制阀41之间。先导侧压力传感器81是检测先导液压回路11B(先导排出管路21)的压力、更具体地说先导排出管路21中的比单向阀28靠下游侧的压力、且将该检测到的压力信号输出到控制器82的第3压力检测装置。因此，先导侧压力传感器81与控制器82连接。先导侧压力传感器81将检测到的压力、即与供给到杆操作装置23的先导压(一次压)相对应的信号输出到控制器82。
控制器82的输入侧与蓄压侧压力传感器38、先导侧压力传感器81及操作检测传感器23A连接。控制器82的输出侧与电磁比例阀42及卸荷阀27连接。在第5实施方式中，控制器82根据由蓄压侧压力传感器38检测到的蓄能器29的压力、和由先导侧压力传感器81检测到的先导排出管路21的压力(即供给到杆操作装置23的先导压)，控制卸荷阀27。
具体地说，控制器82以在蓄能器29的压力比预先设定的第1设定压(set压1)低、且先导液压回路11B(先导排出管路21)的压力比第2设定压(set压2)高时，减少从先导液压泵20向先导液压回路11B的流量的方式，控制卸荷阀27(使其为开位置)。即，在上述第1、第2实施方式中，对蓄能器29的压力(ACC压)和set压2进行比较，而与此相对在第5实施方式中，对先导液压回路11B(先导排出管路21中的比单向阀28靠下游侧)的压力(先导压)和set压2进行比较。此外，set压1及set压2与第1、第2实施方式的set压1及set压2相同。另外，在控制器82的存储器中保存有用于执行图11所示的处理流程的处理程序。
接下来，一边参照图11一边说明控制器82的控制处理。此外，图11的流程图除了S41以外，均与上述第2实施方式的图5的流程图相同，因此说明S41的处理。
当在S11中判定成“是”而进入S41后，在S41中，判定由先导侧压力传感器81检测到的先导压是否比set压2高(先导压＞set压2)。当在S41中判定成“是”的情况下，进入S16，使卸荷阀27为开位置。当在S41中判定成“否”的情况下，进入S17，使卸荷阀27为闭位置。
第5实施方式通过上述那样的控制器82使用由先导侧压力传感器81检测到的压力(先导压)来控制卸荷阀27，关于其基本作用，与上述第2实施方式的基本作用无特别差异。
尤其是根据第5实施方式，在蓄能器29的压力(ACC压)比第1设定压(set压1)低、且先导液压回路11B(先导排出管路21中的比单向阀28靠下游侧)的压力(先导压)比第2设定压(set压2)高时，能够减少先导液压泵20的输出。由此，能够减少先导液压泵20的驱动源(例如发动机12)的动力(燃料)的消耗。
在此，第2设定压(set压2)被设定为先导液压回路11B所需的压力(在杆操作装置23中所需的压力)，但例如在第2实施方式中，由于对蓄能器29的压力(ACC压)和第2设定压(set压2)进行比较，所以有可能会产生与供给控制阀41的压力损失相应的偏差。与此相对，在第5实施方式中，由于直接比较基于先导侧压力传感器81检测到的先导液压回路11B(先导排出管路21中的比单向阀28靠下游侧)的压力，所以能够高精度地进行卸荷阀27的开闭的判定。由此，能够更加准确地确保先导液压回路11B的压力(应该供给到杆操作装置23的压力)。
接下来，图12示出第6实施方式。第6实施方式的特征在于采用如下结构：即使在蓄压器的压力比第1设定压高的情况下，也在经过了规定时间时将蓄压器的液压油供给到先导液压回路。此外，在第6实施方式中，对与上述第2实施方式相同的结构要素标注相同的附图标记，并省略其说明。
例如，在上述第2实施方式中，在图5的S12中，在没有检测到操作杆信号(杆操作装置23没有***作)的情况下，蓄能器29的液压油没有供给目的地，供给控制阀41维持切换位置(D)。在该状况下，由于蓄能器29的液压油为高压，所以无法直接与先导液压回路11B(先导排出管路21中的比单向阀28靠下游侧的位置)连接。因此，只要没有检测到操作杆信号，蓄能器29就不会与任何地方连接，而有可能无法充分地利用蓄能器29。
因此，在第6实施方式中，控制器44(参照图4)以如下方式控制供给控制阀41：即使在蓄能器29的压力比预先设定的第1设定压(set压1)高的情况下，在经过规定时间时，也将蓄能器29的液压油供给到先导液压回路11B(先导排出管路21中的比单向阀28靠下游侧的位置)。即，即使蓄能器29的压力比set压1高，控制器44也会在经过了规定时间时，将作为先导回路供给装置的供给控制阀41逐渐切换到切换位置(F)。在控制器44的存储器中保存有用于执行图12所示的处理流程的处理程序。
接下来，一边参照图12一边说明控制器44的控制处理。此外，由于图12的流程图为对上述第2实施方式的图5的流程图追加了S51和S52而得到的流程图，所以说明S51和S52的处理。
当在S12中判定成“否”、即没有检测到操作杆信号的情况下，进入S51。在S51中，判断是否自在S12中判定成“否”起经过了一定时间。即，在S51中，判断在S12中重复判定成“否”的时间(重复的持续时间)是否超过了一定时间。一定时间(规定时间)为用于判定蓄能器29的压力开始降低的判定时间。一定时间例如以成为在杆操作装置23长时间没有***作时也能够有效利用蓄能器29的液压油的时间的方式，预先通过实验、计算、模拟等进行设定。
在S51中判定成“否”、即没有经过一定时间的情况下，进入S14。与此相对，当在S51中判定成“是”、即经过了一定时间的情况下，进入S52。在S52中，使供给控制阀41逐渐为切换位置(F)，使卸荷阀27为开位置。即，控制器44以供给控制阀41逐渐成为切换位置(F)的方式，向电磁比例阀42输出指令。由此，由于蓄能器29的压力逐渐降低，所以即使在杆操作装置23长时间没有***作的情况下，也在S11中判定成“否”，而进入S15。
像这样，在第6实施方式中，通过追加S51和S52，在无法将蓄能器29与任何地方连接的时间经过了规定时间的情况下，进入S52，将蓄能器29与先导液压回路11B连接，由此辅助先导液压泵20的流量。与此同时，打开卸荷阀27，减少先导液压泵20的载荷。由此，能够降低发动机12的油耗。并且，由于通过该处理，蓄能器29的压力降低，所以从S11进入S15，蓄能器29始终与先导液压回路11B连接。并且，在先导液压回路11B的压力降低时，关闭卸荷阀27，在蓄能器29中蓄压(充油)，在被充分蓄压的情况下，打开卸荷阀27，减少先导液压泵20的载荷。由此，能够降低发动机12的油耗。而且，在S52中，逐渐打开供给控制阀41，即逐渐切换到切换位置(F)，由此对于高压的蓄能器29的液压油，适当地产生压力损失地与先导液压回路11B连接。由此，能够抑制先导液压回路11B的压力过度上升。
第6实施方式通过控制器44进行上述那样的图12所示的控制处理，关于其基本作用，与上述第2实施方式的基本作用无特别差异。尤其是根据第6实施方式，在蓄能器29的压力高的状态持续那样的情况下，当经过规定时间(一定时间)时，蓄能器29的液压油也会被供给到先导液压回路11B。因此，能够有效利用蓄能器29的液压油(能量)。
接下来，图13至图15示出第7实施方式。第7实施方式的特征在于，采用如下结构：根据蓄压器的压力和主液压回路的压力控制可变容量型主液压泵(即在将蓄压器的液压油供给到主液压回路侧时使主液压泵的流量减少)。此外，在第7实施方式中，对与上述第2实施方式相同的结构要素标注相同的附图标记，并省略其说明。
主液压泵13与上述的各实施方式同样地，由可变容量型的液压泵、更具体地说可变容量型的斜盘式、斜轴式或径向活塞式液压泵构成。即，主液压泵13具有调整排出流量(泵容量)的调节器(容量可变部、倾转执行机构)13A。调节器13A与控制器92连接，通过控制器92被可变地控制。像这样，主液压泵13包含上述各实施方式，由可变容量型的液压泵、即通过控制器92可变地控制排出流量的可变容量型主液压泵构成。
主侧压力传感器91设在主排出管路15上。更具体地说，主侧压力传感器91设在主液压泵13的排出口与方向控制阀22之间。主侧压力传感器91是检测主液压回路11A(主排出管路15)的压力、且将该检测到的压力信号输出到控制器92的第2压力检测装置。因此，主侧压力传感器91与控制器92连接，将与检测到的压力、即主液压泵13的压力相对应的信号输出到控制器92。
控制器92的输入侧与蓄压侧压力传感器38、操作检测传感器23A、主侧压力传感器91连接。控制器92的输出侧与电磁比例阀42、卸荷阀27、主液压泵13(的调节器13A)连接。控制器92根据杆操作装置23的操作量(操作杆信号)、由蓄压侧压力传感器38检测到的蓄能器29的压力、和由主侧压力传感器91检测到的主排出管路15的压力，控制主液压泵13的排出流量。
在此，如图14所示，在控制器92中，当与杆操作量相对应的操作杆信号从操作检测传感器23A输入后，被发送到函数发生器92A。在函数发生器92A中，根据操作杆信号计算出泵流量(泵目标流量)，将与该泵流量相对应的目标流量信号输出到主液压泵13(调节器13A)。主液压泵13排出与目标流量信号相应的泵流量的液压油。在函数发生器92A中，例如以杆操作量越变大则泵流量越增大(增加)的方式，计算出目标流量信号。由此，杆操作量越变大，则越使泵流量(泵目标流量)越增大，从而能够使液压缸5D的速度增大。即，能够实现操作员所期望的动作。
而且，控制器92根据杆操作装置23有无操作(操作杆信号)、由蓄压侧压力传感器38检测到的蓄能器29的压力(ACC压)、和由主侧压力传感器91检测到的主液压回路11A的压力(主压)，控制供给控制阀41、卸荷阀27及主液压泵13。即，在第7实施方式中，控制器92根据蓄能器29的压力(ACC压)和主液压回路(主排出管路15)的压力(主压)，控制可变容量型的主液压泵13的排出流量。在控制器92的存储器中，保存有用于执行图15所示的处理流程的处理程序。
接下来，一边参照图15一边说明控制器92的控制处理。
当开始控制器92的运算时，控制器92在S61中判定杆操作装置23是否***作(是否检测到操作杆信号)。即，在S61中，基于操作杆信号，判定是否能够将蓄能器29的液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)侧。在没有操作杆信号的输入的情况下，为液压缸5D没有进行动作的状态。在该状态下，即使将蓄能器29的液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)侧，也有可能无法有效地利用能量(液压油)。因此，在S61中，判定是否检测到操作杆信号，在没有检测到操作杆信号的情况下进入S69，在检测到操作杆信号的情况下进入S62。
当在S61中判定成“是”而进入S62后，在S62中，判定蓄能器29的压力即ACC压是否比set压1高(ACC压＞set压1)。当在S62中判定成“是”时，进入S63，当在S62中判定成“否”时，进入S66。在S63中，判定ACC压是否比主压(由主侧压力传感器91检测到的主液压回路11A的压力)高(ACC压＞主压)。
当在S63中判定成“是”时，进入S64。在S64中，使供给控制阀41为切换位置(E)，使卸荷阀27为闭位置。与此同时，抑制主液压泵13的流量增大(增加)。即，即使将蓄能器29的液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)侧、并且杆操作量(操作杆信号)增大，也会抑制主液压泵13的泵流量。关于以怎样的程度抑制泵流量，可以以固定比率减少，也可以通过ACC压与主压的差压进行调整。在后者的情况下，由于ACC压与主压的差压越大则通常流量会越增大，因此在差压大时，能够尽可能抑制泵流量。
另一方面，当在S63中判定成“否”时，进入S65。在S65中，使供给控制阀41为切换位置(D)，使卸荷阀27为闭位置。与此同时，根据操作杆信号(杆操作量)使主液压泵13的流量增大(增加)。即，在ACC压低的情况下，即使使供给控制阀41为切换位置(E)，也不会从蓄能器29将液压油供给到主液压回路11A(主排出管路15)侧，因此关闭供给控制阀41(使其为切换位置(D))。
与此相对，在S62中为“否”、即ACC压低到set压1以下而将蓄能器29与先导液压回路11B(先导排出管路21)连接能够有效地利用能量的情况下，进入S66。在S66中，判定ACC压是否比set压2高。当在S66中判定成“是”的情况下，进入S67，使供给控制阀41为切换位置(F)，使卸荷阀27为开位置。与此同时，根据操作杆信号(杆操作量)使主液压泵13的流量增大(增加)。另一方面，当在S66中判定成“否”的情况下，进入S68，使供给控制阀41为切换位置(F)，使卸荷阀27为闭位置。与此同时，根据操作杆信号(杆操作量)使主液压泵13的流量增大(增加)。
当在S61中判定成“否”、即没有检测到操作杆信号时，进入S69。在S69中，与S62同样地，判定ACC压是否比set压1高。当在S69中判定成“是”的情况下，蓄能器29的压力比set压1高，但由于杆操作装置23没有***作，所以没有将液压油返回到主液压回路11A(主排出管路15)侧的时机。因此，进入S70，使供给控制阀41为切换位置(D)，使卸荷阀27为闭位置。与此同时，由于没有输入操作杆信号，所以主液压泵13的流量为最小流量。
当在S69中判定成“否”的情况下，进入S71。S71与S66同样地，判定ACC压是否比set压2高。当在S71中判定成“是”的情况下，进入S72，使供给控制阀41为切换位置(F)，使卸荷阀27为开位置。与此同时，由于没有输入操作杆信号，所以主液压泵13的流量为最小流量。另一方面，当在S71中判定成“否”的情况下，进入S73，使供给控制阀41为切换位置(F)，使卸荷阀27为闭位置。与此同时，由于没有输入操作杆信号，所以主液压泵13的流量为最小流量。
第7实施方式通过上述那样的控制器92进行供给控制阀41、卸荷阀27及主液压泵13的控制，关于其基本作用，与上述第2实施方式的基本作用无特别差异。尤其是根据第7实施方式，控制器92根据由蓄压侧压力传感器38检测到的蓄能器29的压力(ACC压)和由主侧压力传感器91检测到的主液压回路11A(主排出管路15)的压力(主压)，控制可变容量型的主液压泵13的排出流量。因此，能够根据蓄能器29的压力(ACC压)和主液压回路11A的压力(主压)减小主液压泵13的排出流量，从而能够更有效地利用蓄能器29的液压油(能量)。换言之，能够根据ACC压和主压，更细致地控制供给控制阀41、卸荷阀27及主液压泵13。其结果为，能够实现进一步降低油耗(提高燃料效率)。
此外，在第3实施方式以外的实施方式中，列举为将蓄能器29的液压油返回到主液压回路11A的主排出管路15、即主液压泵13、71的出口侧(排出口侧、下游侧)的结构的情况为例进行了说明。另外，在第3实施方式中，列举为将蓄能器29的液压油返回到主液压回路11A的缸底侧管路17、即回收的液压缸5D(的缸底侧油室5D4)的结构的情况为例进行了说明。
但是，并不限于此，蓄能器29的液压油只要返回到高压的主液压回路11A则可以返回到任何地方，例如能够为返回到斗杆缸5E、铲斗缸5F等其他液压执行机构的结构。另外，关于回收液压油的液压执行机构，也并不限于动臂缸5D，能够为将来自斗杆缸5E、铲斗缸5F等其他液压执行机构的液压油回收(蓄压)到蓄能器29的结构。
在各实施方式中，列举为通过发动机12驱动先导液压泵20的结构的情况为例进行了说明。但是，并不限于此，例如也可以为与主液压泵不同地通过电动马达驱动先导液压泵的结构。在该情况下，在从蓄压器向先导液压回路供给液压油时，能够将电动马达的旋转减速或停止。
在各实施方式中，作为工程机械，列举通过发动机12而被驱动的发动机式的液压挖掘机1为例来进行了说明。但是，并不限于此，例如能够适用于通过发动机和电动马达而被驱动的混合动力式的液压挖掘机、甚至电动式的液压挖掘机。另外，并不限于液压挖掘机，能够广泛适用于轮式装载机、液压起重机、推土机等各种工程机械。而且，各实施方式为例示，当然能够进行以不同的实施方式示出的结构的局部置换或组合。
附图标记说明
1 液压挖掘机(工程机械)
5D 动臂缸(液压执行机构)
5E 斗杆缸(液压执行机构)
5F 铲斗缸(液压执行机构)
11A 主液压回路
11B 先导液压回路
13 主液压泵
20 先导液压泵
27 卸荷阀(先导流量减少装置)
28 单向阀(止回阀)
29 蓄能器(蓄压器)
31 回收控制阀(回收装置、第1控制阀)
34 主供给控制阀(主回路供给装置、第2控制阀)
37 先导供给控制阀(先导回路供给装置、第3控制阀)
38 蓄压侧压力传感器(第1压力检测装置)
39、44、62、72、82、92 控制器(控制装置)
41 供给控制阀(主回路供给装置、先导回路供给装置、第1方向控制阀、第1连接位置、第2连接位置、断开位置)
51 回收供给控制阀(回收装置、主回路供给装置、先导回路供给装置、第2方向控制阀、第3连接位置、第4连接位置、断开位置)
71 先导液压泵(先导流量减少装置)
81 先导侧压力传感器(第3压力检测装置)
91 主侧压力传感器(第2压力检测装置)。

Claims (12)

1.一种工程机械，具备：
主液压泵，其向包含液压执行机构的主液压回路供给液压油；
先导液压泵，其向用于对所述液压执行机构进行操作的先导液压回路供给液压油；和
蓄压器，其将从所述液压执行机构排出的液压油蓄压，
所述工程机械的特征在于，具备：
回收装置，其将从所述液压执行机构排出的液压油回收到所述蓄压器；
主回路供给装置，其将蓄压在所述蓄压器中的液压油供给到所述主液压回路；和
先导回路供给装置，其将蓄压在所述蓄压器中的液压油供给到所述先导液压回路，
还具备控制装置，该控制装置判定是否将蓄压在所述蓄压器中的液压油供给到所述主液压回路和所述先导液压回路中的某一条液压回路，并且根据该判定控制所述主回路供给装置和所述先导回路供给装置，
还具备第1压力检测装置，该第1压力检测装置检测所述蓄压器的压力并将该检测到的压力信号输出到所述控制装置，
所述控制装置根据由所述第1压力检测装置检测到的所述蓄压器的压力而控制所述主回路供给装置和所述先导回路供给装置。
2.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
所述回收装置为对所述液压执行机构与所述蓄压器之间的连接、断开进行切换的第1控制阀，
所述主回路供给装置为对所述蓄压器与所述主液压回路之间的连接、断开进行切换的第2控制阀，
所述先导回路供给装置为对所述蓄压器与所述先导液压回路之间的连接、断开进行切换的第3控制阀。
3.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
所述回收装置为对所述液压执行机构与所述蓄压器之间的连接、断开进行切换的第1控制阀，
所述主回路供给装置及所述先导回路供给装置为能够切换到将所述蓄压器与所述主液压回路连接的第1连接位置、将所述蓄压器与所述先导液压回路连接的第2连接位置、和将所述蓄压器与所述主液压回路断开及所述蓄压器与所述先导液压回路断开的断开位置中的某一个位置的第1方向控制阀。
4.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
所述回收装置、所述主回路供给装置和所述先导回路供给装置由作为单一的方向控制阀的第2方向控制阀构成，
所述第2方向控制阀能够切换到将所述液压执行机构与所述蓄压器连接的第3连接位置、将所述蓄压器与所述先导液压回路连接的第4连接位置、和将所述蓄压器与所述液压执行机构断开及所述蓄压器与所述先导液压回路断开的断开位置中的某一个位置。
5.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
还具备能够使从所述先导液压泵向所述先导液压回路的流量减少的先导流量减少装置。
6.如权利要求5所述的工程机械，其特征在于，构成为：
所述先导流量减少装置是配置在所述先导液压泵与所述先导液压回路之间、且将从所述先导液压泵排出的液压油排出到油箱的卸荷阀，
在所述卸荷阀与所述先导液压回路之间，设有阻止所述先导液压回路侧的液压油向所述卸荷阀侧流动的止回阀，
使所述蓄压器的液压油从所述先导回路供给装置流入到所述先导液压回路中的比所述止回阀靠下游侧的位置。
7.如权利要求5所述的工程机械，其特征在于，
所述先导液压泵为可变容量型先导液压泵，
所述可变容量型先导液压泵兼用作所述先导流量减少装置。
8.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
所述控制装置在所述蓄压器的压力比预先设定的第1设定压高的情况下，控制所述主回路供给装置，以将所述蓄压器的液压油供给到所述主液压回路，
所述控制装置在所述蓄压器的压力比预先设定的第1设定压低的情况下，控制所述先导回路供给装置，以将所述蓄压器的液压油供给到所述先导液压回路。
9.如权利要求8所述的工程机械，其特征在于，
所述控制装置控制所述先导回路供给装置，以使得即使在所述蓄压器的压力比预先设定的第1设定压高的情况下，也在经过了规定时间时，将所述蓄压器的液压油供给到所述先导液压回路。
10.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
还具备第2压力检测装置，该第2压力检测装置检测所述主液压回路的压力并将该检测到的压力信号输出到所述控制装置，
所述主液压泵为通过所述控制装置可变地控制排出流量的可变容量型主液压泵，
所述控制装置根据所述蓄压器的压力和所述主液压回路的压力而控制所述可变容量型主液压泵。
11.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，
还具备能够使从所述先导液压泵向所述先导液压回路的流量减少的先导流量减少装置，
所述控制装置在所述蓄压器的压力比预先设定的第1设定压低、且比第2设定压高时，控制所述先导流量减少装置，以使得流向所述先导液压回路的流量减少，其中所述第2设定压设定得比所述第1设定压低。
12.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于，还具备：
能够使从所述先导液压泵向所述先导液压回路的流量减少的先导流量减少装置；和
第3压力检测装置，该第3压力检测装置检测所述先导液压回路的压力并将该检测到的压力信号输出到所述控制装置，
所述控制装置在所述蓄压器的压力比预先设定的第1设定压低、且所述先导液压回路的压力比第2设定压高时，控制所述先导流量减少装置，以使得流向所述先导液压回路的流量减少，其中所述第2设定压设定得比所述第1设定压低。
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