JP6383676B2

JP6383676B2 - 作業機械

Info

Publication number: JP6383676B2
Application number: JP2015022309A
Authority: JP
Inventors: 自由理清水; 哲平齋藤; 平工　賢二; 賢二平工; 宏政高橋; 悠基秋山
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2015-02-06
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2035-02-06
Also published as: JP2016145603A

Description

本発明は作業機械に係り、更に詳しくは油圧ショベル等の液圧駆動制御装置を備えた作業機械に関する。

近年、油圧ショベル等の作業機械において、油圧シリンダなどの油圧アクチュエータを駆動させる油圧回路内の絞り要素を減らすと共に、油圧駆動源である油圧ポンプから油圧アクチュエータへ作動油を直接送り、油圧アクチュエータを駆動させて仕事を行った後の作動油をタンクに戻さずに油圧ポンプへ戻すように接続した、いわゆる閉回路と呼ばれる油圧回路の開発が進められている。

油圧アクチュエータの駆動速度を維持しながら車両の大型化を抑えることができる作業車両を提供することを課題として、動力源と、互いに直列に接続されており前記動力源によって駆動される第１メインポンプと第２メインポンプとを有するメインポンプユニットと、前記メインポンプユニットからの作動油によって駆動される第１の油圧アクチュエータと、前記メインポンプユニットと前記第１の油圧アクチュエータとを接続する第１の油圧回路と、互いに直列に接続されており前記動力源によって駆動される第１作業機ポンプと第２作業機ポンプとを有する作業機ポンプユニットと、前記作業機ポンプユニットからの作動油によって駆動される第２の油圧アクチュエータと、前記作業機ポンプユニットと前記第２の油圧アクチュエータとを接続し、閉回路を構成する第２の油圧回路と、前記メインポンプユニットと前記作業機ポンプユニットとを互いに並列に前記動力源に接続し、前記動力源からの回転を増速して前記作業機ポンプユニットに伝達する動力取り出し装置と、を備える作業車両がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−８４５５８号公報

一般に、閉回路を構成する油圧アクチュエータが回生動作を行なう場合、閉回路ポンプの吸込口側の圧力は吐出口側の圧力より高くなり、閉回路ポンプは油圧モータとして駆動する。このことにより閉回路ポンプの駆動軸から回生トルクが得られる。

特許文献１に記載された作業車両は、開回路を構成する第１の油圧回路と閉回路を構成する第２の油圧回路とを併設し、閉回路ポンプと開回路ポンプとを動力取り出し装置を介して接続している。このため、閉回路を構成する油圧アクチュエータが回生動作を行う場合、閉回路ポンプの駆動軸に出力される回生トルクを、動力取り出し装置を介して開回路ポンプの駆動軸に伝達することができる。これにより、エンジンの負荷が軽減され低燃費化が実現できる。しかし、閉回路ポンプが出力する回生トルクが、開回路ポンプの駆動軸に伝達するまでに、動力取り出し装置の効率分減少してしまうという問題がある。

本発明は上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、エネルギを高効率に回生できる液圧駆動制御装置を備えた作業機械を提供するものである。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、駆動源と、吐出する作動液の流量を制御する流量調整手段を有する複数の液圧ポンプと、前記作動液により駆動する複数の液圧アクチュエータと、複数の前記液圧アクチュエータのうちの一の液圧アクチュエータの流路に対して、複数の前記液圧ポンプのうちの一の液圧ポンプの流路を選択的に閉回路状に接続する液圧アクチュエータ用閉回路切換手段と、前記一の液圧アクチュエータから複数の前記液圧アクチュエータ用閉回路切換手段へ接続する複数の液圧アクチュエータ用閉回路切換手段接続流路と、少なくとも２台の前記液圧ポンプが連結された駆動軸と、前記駆動源の動力を複数の前記駆動軸に配分する動力伝達装置と、複数の前記液圧アクチュエータが力行動作中か回生動作中かを判定する力行／回生判定手段と、前記力行／回生判定手段により、複数の前記液圧アクチュエータの動作状態を判定し、前記駆動軸に連結された一方の前記液圧ポンプに力行中の前記液圧アクチュエータを接続し、前記駆動軸に連結された他方の前記液圧ポンプに回生中の前記液圧アクチュエータを接続するように、前記液圧アクチュエータ用閉回路切換手段を制御する制御装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも２台の液圧ポンプが１軸に連結された複数の駆動軸と、１つの液圧アクチュエータに対して複数の液圧ポンプからの作動油を選択的に合流可能とする切換弁とを備え、回生中の液圧アクチュエータに接続した液圧ポンプと同じ駆動軸に連結された液圧ポンプを力行中の液圧アクチュエータに接続するように制御するので、回生トルクを高効率に駆動トルクとして利用することができる。

本発明の作業機械の一実施の形態である油圧ショベルを示す側面図である。本発明の作業機械の一実施の形態を構成する液圧駆動制御装置を示す油圧回路図である。本発明の作業機械の一実施の形態を構成する液圧駆動制御装置の処理内容を示すフローチャート図である。

以下本発明の作業機械の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の作業機械の一実施の形態である油圧ショベルを示す側面図、図２は本発明の作業機械の一実施の形態を構成する液圧駆動制御装置を示す油圧回路図である。

本実施の形態は、３種類の液圧片ロッドシリンダと３種類の液圧モータに対して、閉回路ポンプ４台と開回路ポンプ４台と、少なくとも２台の閉回路ポンプ又は開回路ポンプが１軸に連結された複数の駆動軸とを備え、液圧片ロッドシリンダを駆動する際は、１台の閉回路ポンプと１台の開回路ポンプを組み合わせて流量制御を行う。また、各閉回路ポンプと各開回路ポンプに切換弁を設けることにより、１つの液圧片ロッドシリンダに対して、複数の閉回路ポンプと複数の開回路ポンプが選択的に合流出来る構成となっている。１つの液圧片ロッドシリンダへの合流時は、１台の閉回路ポンプと１台の開回路ポンプを組み合わせて合流するように切換弁を制御すると共に、液圧アクチュエータが回生か否かを判断し、回生と判断した場合、力行中の他の液圧アクチュエータに作動油を供給している閉回路ポンプ又は開回路ポンプと同じ駆動軸に連結された閉回路ポンプを接続するように切換弁を制御するコントローラを備えている。

図１において、油圧ショベル１００は、クローラ式の走行装置８を備えた下部走行体１０１と、下部走行体１０１の上に旋回装置７を介して旋回可能に設けた上部旋回体１０２とを備えている。上部旋回体１０２にはオペレータが搭乗するキャビン１０３が配置されている。また、上部旋回体１０２の前側には、フロント作業装置１０４の基端部が回動可能に取付けられている。

フロント作業装置１０４は、ブーム２、アーム４、バケット６を有する多関節構造であり、ブーム２はブームシリンダ１の伸縮により上部旋回体１０２に対して上下方向に回動し、アーム４はアームシリンダ３の伸縮によりブーム２に対して上下及び前後方向に回動し、バケット６はバケットシリンダ５の伸縮によりアーム４に対して上下及び前後方向に回動する。

液圧駆動制御装置１０５は、図２に示すように、キャビン１０３内に配置された操作レバー装置の各操作レバー５６ａ〜５６ｄの操作方向及び操作量に応じて、液圧アクチュエータであるブームシリンダ１、アームシリンダ３、バケットシリンダ５、及び旋回装置７を駆動する。また、図示しないが、ペダルの操作量に応じて、走行装置８ａ，８ｂを駆動する。

液圧駆動制御装置１０５は、図２に示すように駆動源であるエンジン９と、エンジン９の動力を５つの駆動軸に配分する動力伝達装置１０とを備えている。動力伝達装置１０の第１駆動軸６８には、可変容量式の閉回路液圧ポンプである第１液圧ポンプ１２と第３液圧ポンプ１４とが連結され、第２駆動軸６９には、可変容量式の閉回路液圧ポンプである第５液圧ポンプ１６と第７液圧ポンプ１８とが連結されている。

また、動力伝達装置１０の第３駆動軸７０には、可変容量式の開回路液圧ポンプである第２液圧ポンプ１３と第４液圧ポンプ１５とが連結され、第４駆動軸７１には、可変容量式の開回路液圧ポンプである第６液圧ポンプ１７と第８液圧ポンプ１９とが連結されている。さらに、動力伝達装置１０の第５駆動軸７１には、閉回路の作動油圧が低下した場合に作動油を補充するチャージポンプ１１が連結されている。

閉回路液圧ポンプである第１、３、５、７液圧ポンプ１２、１４、１６、１８は、両方向に作動油が吐出可能な両傾転斜板機構と、両傾転斜板の傾斜角度を調整するレギュレータ１２ａ、１４ａ、１６ａ、１８ａとを備え、レギュレータ１２ａ、１４ａ、１６ａ、１８ａはコントローラ５７からの指令信号で制御される。

開回路液圧ポンプである第２、４、６、８液圧ポンプ１３、１５、１７、１９は、一方向に作動油を吐出可能な片傾転斜板機構と、片傾転斜板の傾斜角度を調整するレギュレータ１３ａ、１５ａ、１７ａ、１９ａとを備え、レギュレータ１３ａ、１５ａ、１７ａ、１９ａはコントローラ５７からの指令信号で制御される。

第１液圧ポンプ１２は、一方の入出力ポートに流路２００を接続し、他方の入出力ポートに流路２０１を接続している。流路２００、２０１には、第１液圧ポンプ１２からの作動油の供給先を切り換える液圧アクチュエータ用閉回路切換手段としての４つの切換弁４３ａ〜４３ｄが設けられている。切換弁４３ａ〜４３ｄはコントローラ５７からの指令信号により流路の連通と遮断を切り換えるものであり、コントローラ５７からの指令信号が無い場合は遮断状態となる。コントローラ５７は、切換弁４３ａ〜４３ｄのいずれか２弁以上が同時に連通状態とならないように制御する。

切換弁４３ａは、液圧アクチュエータ用閉回路切換手段接続流路である流路２１２、２１３を介してブームシリンダ１に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４３ａが連通状態になると、第１液圧ポンプ１２は、流路２００、２０１と切換弁４３ａと流路２１２、２１３を介してブームシリンダ１に接続されることにより閉回路を構成する。切換弁４３ｂは、液圧アクチュエータ用閉回路切換手段接続流路である流路２１４、２１５を介してアームシリンダ３に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４３ｂが連通状態になると、第１液圧ポンプ１２は、流路２００、２０１と切換弁４３ｂと流路２１４、２１５を介してアームシリンダ３に接続されることにより閉回路を構成する。

切換弁４３ｃは、液圧アクチュエータ用閉回路切換手段接続流路である流路２１６、２１７を介してバケットシリンダ５に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４３ｃが連通状態になると、第１液圧ポンプ１２は、流路２００、２０１と切換弁４３ｃと流路２１６、２１７を介してバケットシリンダ５に接続されることにより閉回路を構成する。切換弁４３ｄは、液圧アクチュエータ用閉回路切換手段接続流路である＾流路２１８、２１９を介して旋回装置７に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４３ｄが連通状態になると、第１液圧ポンプ１２は、流路２００、２０１と切換弁４３ｄと流路２１８、２１９を介して旋回装置７に接続されることにより閉回路を構成する。

第３液圧ポンプ１４は、一方の入出力ポートに流路２０３を接続し、他方の入出力ポートに流路２０４を接続している。流路２０３、２０４には、第３液圧ポンプ１４からの作動油の供給先を切り換える液圧アクチュエータ用閉回路切換手段としての４つの切換弁４５ａ〜４５ｄが設けられている。切換弁４５ａ〜４５ｄはコントローラ５７からの指令信号により流路の連通と遮断を切り換えるものであり、コントローラ５７からの指令信号が無い場合は遮断状態となる。コントローラ５７は、切換弁４５ａ〜４５ｄのいずれか２弁以上が同時に連通状態とならないように制御する。

切換弁４５ａは、流路２１２、２１３を介してブームシリンダ１に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４５ａが連通状態になると、第３液圧ポンプ１４は、流路２０３、２０４と切換弁４５ａと流路２１２、２１３を介してブームシリンダ１に接続されることにより閉回路を構成する。切換弁４５ｂは、流路２１４、２１５を介してアームシリンダ３に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４５ｂが連通状態になると、第３液圧ポンプ１４は、流路２０３、２０４と切換弁４５ｂと流路２１４、２１５を介してアームシリンダ３に接続されることにより閉回路を構成する。

切換弁４５ｃは、流路２１６、２１７を介してバケットシリンダ５に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４５ｃが連通状態になると、第３液圧ポンプ１４は、流路２０３、２０４と切換弁４５ｃと流路２１６、２１７を介してバケットシリンダ５に接続されることにより閉回路を構成する。切換弁４５ｄは、流路２１８、２１９を介して旋回装置７に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４５ｄが連通状態になると、第３液圧ポンプ１４は、流路２０３、２０４と切換弁４５ｄと流路２１８、２１９を介して旋回装置７に接続されることにより閉回路を構成する。

第５液圧ポンプ１６は、一方の入出力ポートに流路２０６を接続し、他方の入出力ポートに流路２０７を接続している。流路２０６、２０７には、第５液圧ポンプ１６からの作動油の供給先を切り換える液圧アクチュエータ用閉回路切換手段としての４つの切換弁４７ａ〜４７ｄが設けられている。切換弁４７ａ〜４７ｄはコントローラ５７からの指令信号により流路の連通と遮断を切り換えるものであり、コントローラ５７からの指令信号が無い場合は遮断状態となる。コントローラ５７は、切換弁４７ａ〜４７ｄのいずれか２弁以上が同時に連通状態とならないように制御する。

切換弁４７ａは、流路２１２、２１３を介してブームシリンダ１に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４７ａが連通状態になると、第５液圧ポンプ１６は、流路２０６、２０７と切換弁４７ａと流路２１２、２１３を介してブームシリンダ１に接続されることにより閉回路を構成する。切換弁４７ｂは、流路２１４、２１５を介してアームシリンダ３に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４７ｂが連通状態になると、第５液圧ポンプ１６は、流路２０６、２０７と切換弁４７ｂと流路２１４、２１５を介してアームシリンダ３に接続されることにより閉回路を構成する。

切換弁４７ｃは、流路２１６、２１７を介してバケットシリンダ５に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４７ｃが連通状態になると、第５液圧ポンプ１６は、流路２０６、２０７と切換弁４７ｃと流路２１６、２１７を介してバケットシリンダ５に接続されることにより閉回路を構成する。切換弁４７ｄは、流路２１８、２１９を介して旋回装置７に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４７ｄが連通状態になると、第５液圧ポンプ１６は、流路２０６、２０７と切換弁４７ｄと流路２１８、２１９を介して旋回装置７に接続されることにより閉回路を構成する。

第７液圧ポンプ１８は、一方の入出力ポートに流路２０９を接続し、他方の入出力ポートに流路２１０を接続している。流路２０９、２１０には、第７液圧ポンプ１８からの作動油の供給先を切り換える液圧アクチュエータ用閉回路切換手段としての４つの切換弁４９ａ〜４９ｄが設けられている。切換弁４９ａ〜４９ｄはコントローラ５７からの指令信号により流路の連通と遮断を切り換えるものであり、コントローラ５７からの指令信号が無い場合は遮断状態となる。コントローラ５７は、切換弁４９ａ〜４９ｄのいずれか２弁以上が同時に連通状態とならないように制御する。

切換弁４９ａは、流路２１２、２１３を介してブームシリンダ１に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４９ａが連通状態になると、第７液圧ポンプ１８は、流路２０９、２１０と切換弁４９ａと流路２１２、２１３を介してブームシリンダ１に接続されることにより閉回路を構成する。切換弁４９ｂは、流路２１４、２１５を介してアームシリンダ３に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４９ｂが連通状態になると、第７液圧ポンプ１８は、流路２０９、２１０と切換弁４９ｂと流路２１４、２１５を介してアームシリンダ３に接続されることにより閉回路を構成する。

切換弁４９ｃは、流路２１６、２１７を介してバケットシリンダ５に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４９ｃが連通状態になると、第７液圧ポンプ１８は、流路２０９、２１０と切換弁４９ｃと流路２１６、２１７を介してバケットシリンダ５に接続されることにより閉回路を構成する。切換弁４９ｄは、流路２１８、２１９を介して旋回装置７に接続されている。コントローラ５７からの指令信号により、切換弁４９ｄが連通状態になると、第７液圧ポンプ１８は、流路２０９、２１０と切換弁４９ｄと流路２１８、２１９を介して旋回装置７に接続されることにより閉回路を構成する。

開回路液圧ポンプである第２液圧ポンプ１３は、出力ポートに流路２０２を接続し、入力ポートに作動油タンク２５と連通する流路を接続している。流路２０２には、第２液圧ポンプ１３からの作動油の供給先を切り換える４つの切換弁４４ａ〜４４ｄとリリーフ弁２１とが設けられている。切換弁４４ａ〜４４ｄはコントローラ５７からの指令信号により流路２０２の連通と遮断を切り換えるものであり、コントローラ５７からの指令信号が無い場合は遮断状態となる。コントローラ５７は、切換弁４４ａ〜４４ｄのいずれか２弁以上が同時に連通状態とならないように制御する。

切換弁４４ａは、流路２１２を介してブームシリンダ１に接続されている。切換弁４４ｂは、流路２１４を介してアームシリンダ３に接続されている。切換弁４４ｃは、流路２１６を介してバケットシリンダ５に接続されている。切換弁４４ｄは、流路２２０を介して、走行装置８ａ，８ｂへの作動油の給排出を制御する比例切換弁５４，５５に接続されている。リリーフ弁２１は、流路２０２内の作動油圧力が所定圧力以上になったときに、流路内の作動油を作動油タンク２５へ逃がして、油圧回路を保護するものである。

流路２０２から分岐して作動油タンク２５へ繋がる管路に流量制御弁７３が設けられている。流量制御弁７３は、圧力補償付き流量制御弁であって、コントローラ５７からの指令信号により流路２０２から作動油タンク２５に流す作動油の流量を制御する。コントローラ５７からの指令信号が無い場合は遮断状態となる。

開回路液圧ポンプである第４液圧ポンプ１５は、出力ポートに流路２０５を接続し、入力ポートに作動油タンク２５と連通する流路を接続している。流路２０５には、第４液圧ポンプ１５からの作動油の供給先を切り換える４つの切換弁４６ａ〜４６ｄとリリーフ弁２２とが設けられている。切換弁４６ａ〜４６ｄはコントローラ５７からの指令信号により流路２０５の連通と遮断を切り換えるものであり、コントローラ５７からの指令信号が無い場合は遮断状態となる。コントローラ５７は、切換弁４６ａ〜４６ｄのいずれか２弁以上が同時に連通状態とならないように制御する。

切換弁４６ａは、流路２１２を介してブームシリンダ１に接続されている。切換弁４６ｂは、流路２１４を介してアームシリンダ３に接続されている。切換弁４６ｃは、流路２１６を介してバケットシリンダ５に接続されている。切換弁４６ｄは、流路２２０を介して、走行装置８ａ，８ｂへの作動油の給排出を制御する比例切換弁５４，５５に接続されている。リリーフ弁２２は、流路２０５内の作動油圧力が所定圧力以上になったときに、流路内の作動油を作動油タンク２５へ逃がして、油圧回路を保護するものである。

流路２０５から分岐して作動油タンク２５へ繋がる管路に流量制御弁７４が設けられている。流量制御弁７４は、圧力補償付き制御弁であって、コントローラ５７からの指令信号により流路２０５から作動油タンク２５に流す作動油の流量を制御する。コントローラ５７からの指令信号が無い場合は遮断状態となる。

開回路液圧ポンプである第６液圧ポンプ１７は、出力ポートに流路２０８を接続し、入力ポートに作動油タンク２５と連通する流路を接続している。流路２０８には、第６液圧ポンプ１７からの作動油の供給先を切り換える４つの切換弁４８ａ〜４８ｄとリリーフ弁２３とが設けられている。切換弁４８ａ〜４８ｄはコントローラ５７からの指令信号により流路２０８の連通と遮断を切り換えるものであり、コントローラ５７からの指令信号が無い場合は遮断状態となる。コントローラ５７は、切換弁４８ａ〜４８ｄのいずれか２弁以上が同時に連通状態とならないように制御する。

切換弁４８ａは、流路２１２を介してブームシリンダ１に接続されている。切換弁４８ｂは、流路２１４を介してアームシリンダ３に接続されている。切換弁４８ｃは、流路２１６を介してバケットシリンダ５に接続されている。切換弁４８ｄは、流路２２０を介して、走行装置８ａ，８ｂへの作動油の給排出を制御する比例切換弁５４，５５に接続されている。リリーフ弁２３は、流路２０８内の作動油圧力が所定圧力以上になったときに、流路内の作動油を作動油タンク２５へ逃がして、油圧回路を保護するものである。

流路２０８から分岐して作動油タンク２５へ繋がる管路に流量制御弁７５が設けられている。流量制御弁７５は、圧力補償付き制御弁であって、コントローラ５７からの指令信号により流路２０８から作動油タンク２５に流す作動油の流量を制御する。コントローラ５７からの指令信号が無い場合は遮断状態となる。

開回路液圧ポンプである第８液圧ポンプ１９は、出力ポートに流路２１１を接続し、入力ポートに作動油タンク２５と連通する流路を接続している。流路２１１には、第８液圧ポンプ１９からの作動油の供給先を切り換える４つの切換弁５０ａ〜５０ｄとリリーフ弁２４とが設けられている。切換弁５０ａ〜５０ｄはコントローラ５７からの指令信号により流路２１１の連通と遮断を切り換えるものであり、コントローラ５７からの指令信号が無い場合は遮断状態となる。コントローラ５７は、切換弁５０ａ〜５０ｄのいずれか２弁以上が同時に連通状態とならないように制御する。

切換弁５０ａは、流路２１２を介してブームシリンダ１に接続されている。切換弁５０ｂは、流路２１４を介してアームシリンダ３に接続されている。切換弁５０ｃは、流路２１６を介してバケットシリンダ５に接続されている。切換弁５０ｄは、流路２２０を介して、走行装置８ａ，８ｂへの作動油の給排出を制御する比例切換弁５４，５５に接続されている。リリーフ弁２４は、流路２１１内の作動油圧力が所定圧力以上になったときに、流路内の作動油を作動油タンク２５へ逃がして、油圧回路を保護するものである。

流路２１１から分岐して作動油タンク２５へ繋がる管路に流量制御弁７６が設けられている。流量制御弁７６は、圧力補償付き制御弁であって、コントローラ５７からの指令信号により流路２１１から作動油タンク２５に流す作動油の流量を制御する。コントローラ５７からの指令信号が無い場合は遮断状態となる。

チャージポンプ１１は、吐出口に流路２２９を接続し、吸込口に作動油タンク２５と連通する流路を接続している。流路２２９には、チャージ用リリーフ弁２０、チャージ用チェック弁２６〜２９，４０ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂ，４２ａ，及び４２ｂが設けられている。チャージ用リリーフ弁２０は、チャージ用チェック弁２６〜２９，４０ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂ，４２ａ，及び４２ｂのチャージ圧力を調節する。

チャージ用チェック弁２６は、流路２００，２０１の圧力が，チャージ用リリーフ弁２０で設定した圧力を下回った場合に、流路２００，２０１にチャージポンプ１１の圧油を供給する。チャージ用チェック弁２７は、流路２０３，２０４の圧力が、チャージ用リリーフ弁２０で設定した圧力を下回った場合に、流路２０３，２０４にチャージポンプ１１の圧油を供給する。チャージ用チェック弁２８は、流路２０６，２０７の圧力が、チャージ用リリーフ弁２０で設定した圧力を下回った場合に、流路２０６，２０７にチャージポンプ１１の圧油を供給する。チャージ用チェック弁２９は、流路２０９，２１０の圧力が、チャージ用リリーフ弁２０で設定した圧力を下回った場合に、流路２０９，２１０にチャージポンプ１１の圧油を供給する。

チャージ用チェック弁４０ａ，４０ｂは、流路２１２，２１３の圧力が，チャージ用リリーフ弁２０で設定した圧力を下回った場合に、流路２１２，２１３にチャージポンプ１１の圧油を供給する。チャージ用チェック弁４１ａ，４１ｂは、流路２１４，２１５の圧力が、チャージ用リリーフ弁２０で設定した圧力を下回った場合に、流路２１４，２１５にチャージポンプ１１の圧油を供給する。チャージ用チェック弁４２ａ，４２ｂは、流路２１６，２１７の圧力が、チャージ用リリーフ弁２０で設定した圧力を下回った場合に、流路２１６，２１７にチャージポンプ１１の圧油を供給する。

流路２００と２０１の間に設けられたリリーフ弁３０ａ，３０ｂは、流路内の作動油の圧力が所定の圧力以上になったときに、作動油を流路２２９からチャージ用リリーフ弁２０を介して、作動油タンク２５に逃がして油圧回路を保護する。流路２０３と２０４の間に設けられたリリーフ弁３１ａ，３１ｂは、流路内の作動油の圧力が所定の圧力以上になったときに、作動油を流路２２９からチャージ用リリーフ弁２０を介して、作動油タンク２５に逃がして油圧回路を保護する。

流路２０６と２０７の間に設けられたリリーフ弁３２ａ，３２ｂは、流路内の作動油の圧力が所定の圧力以上になったときに、作動油を流路２２９からチャージ用リリーフ弁２０を介して、作動油タンク２５に逃がして油圧回路を保護する。流路２０９と２１０の間に設けられたリリーフ弁３３ａ，３３ｂは、流路内の作動油の圧力が所定の圧力以上になったときに、作動油を流路２２９からチャージ用リリーフ弁２０を介して、作動油タンク２５に逃がして油圧回路を保護する。

流路２１２は、ブームシリンダ１のヘッド側油室１ａに接続されている。流路２１３は、ブームシリンダ１のロッド側油室１ｂに接続されている。ブームシリンダ１は、作動油の供給を受けて、シリンダロッドを伸縮作動させる液圧片ロッドシリンダである。流路２１２と２１３の間に設けられたリリーフ弁３７ａ，３７ｂは、流路内の作動油の圧力が所定の圧力以上になったときに、作動油を流路２２９からチャージ用リリーフ弁２０を介して、作動油タンク２５に逃がして油圧回路を保護する。また、流路２１２と２１３の間に設けられたフラッシング弁３４は、流路内の余剰油を流路２２９からチャージ用リリーフ弁２０を介して、作動油タンク２５に排出する。流路２１２と２１３には、流路内の圧力を検出する圧力センサ６４ａ，６４ｂが設けられ、これらの圧力センサが検出した信号はコントローラ５７に入力される。

流路２１４は、アームシリンダ３のヘッド側油室３ａに接続されている。流路２１５は、アームシリンダ３のロッド側油室３ｂに接続されている。アームシリンダ３は、作動油の供給を受けて、シリンダロッドを伸縮作動させる液圧片ロッドシリンダである。流路２１４と２１５の間に設けられたリリーフ弁３８ａ，３８ｂは、流路内の作動油の圧力が所定の圧力以上になったときに、作動油を流路２２９からチャージ用リリーフ弁２０を介して、作動油タンク２５に逃がして油圧回路を保護する。また、流路２１４と２１５の間に設けられたフラッシング弁３５は、流路内の余剰油を流路２２９からチャージ用リリーフ弁２０を介して、作動油タンク２５に排出する。流路２１４と２１５には、流路内の圧力を検出する圧力センサ６５ａ，６５ｂが設けられ、これらの圧力センサが検出した信号はコントローラ５７に入力される。

流路２１６は、バケットシリンダ５のヘッド側油室５ａに接続されている。流路２１７は、バケットシリンダ５のロッド側油室５ｂに接続されている。バケットシリンダ５は、作動油の供給を受けて、シリンダロッドを伸縮作動させる液圧片ロッドシリンダである。流路２１６と２１７の間に設けられたリリーフ弁３９ａ，３９ｂは、流路内の作動油の圧力が所定の圧力以上になったときに、作動油を流路２２９からチャージ用リリーフ弁２０を介して、作動油タンク２５に逃がして油圧回路を保護する。また、流路２１６と２１７の間に設けられたフラッシング弁３６は、流路内の余剰油を流路２２９からチャージ用リリーフ弁２０を介して、作動油タンク２５に排出する。流路２１６と２１７には、流路内の圧力を検出する圧力センサ６６ａ，６６ｂが設けられ、これらの圧力センサが検出した信号はコントローラ５７に入力される。

流路２１８と２１９は、旋回装置７に接続されている。旋回装置７は作動油の供給を受けて回転する液圧モータである。流路２１８と２１９に設けられたリリーフ弁５１ａ，５１ｂは、流路２１８と２１９の流路圧力差が所定の圧力以上になったときに、高圧側の流路から低圧側の流路へ作動油を逃がして、油圧回路を保護する。流路２１８と２１９には、流路内の圧力を検出する圧力センサ６７ａ，６７ｂが設けられ、これらの圧力センサが検出した信号はコントローラ５７に入力される。

流路２２１と２２２は、それぞれの一端側を走行装置８ａに接続され、それぞれの他端側を比例切換弁５４に接続されている。走行装置８ａは，作動油の供給を受け回転する液圧モータである。流路２２１と２２２に設けられたリリーフ弁５２ａ，５２ｂは、流路２２１と２２２の流路圧力差が所定の圧力以上になったときに、高圧側の流路から低圧側の流路へ作動油を逃がして、油圧回路を保護する。比例切換弁５４は、コントローラ５７からの指令信号により、流路２２０と作動油タンク２５の接続先を、流路２２１か流路２２２に切換可能とするものであって、流量調整も可能とする。

流路２２３と２２４は、それぞれの一端側を走行装置８ｂに接続され、それぞれの他端側を比例切換弁５５に接続されている。走行装置８ｂは，作動油の供給を受け回転する液圧モータである。流路２２３と２２４に設けられたリリーフ弁５３ａ，５３ｂは、流路２２３と２２４の流路圧力差が所定の圧力以上になったときに、高圧側の流路から低圧側の流路へ作動油を逃がして、油圧回路を保護する。比例切換弁５５は、コントローラ５７からの指令信号により、流路２２０と作動油タンク２５の接続先を、流路２２３か流路２２４に切換可能とするものであって、流量調整も可能とする。

コントローラ５７は、各操作レバー５６ａ〜５６ｄからのブームシリンダ１、アームシリンダ３、およびバケットシリンダ５の伸縮方向と速度の指令値と、旋回装置７の回転方向と回転速度の指令値と、図示しないがペダルからの走行装置８ａ，８ｂの回転方向と回転速度の指令値と、油圧回路内の圧力センサ情報に基づいて、第１液圧ポンプ１２〜第８液圧ポンプ１９のレギュレータ１２ａ〜１９ａ、切換弁４３ａ〜５０ａ，４３ｂ〜５０ｂ，４３ｃ〜５０ｃ，４３ｄ〜５０ｄ、比例切換弁５４，５５、及び流量制御弁７３〜７６を制御する。具体的には、第１液圧ポンプ１２〜第８液圧ポンプ１９のレギュレータ１２ａ〜１９ａと流量制御弁７３〜７６を制御する流量制御部と、切換弁４３ａ〜５０ａ，４３ｂ〜５０ｂ，４３ｃ〜５０ｃ，４３ｄ〜５０ｄを制御する切換制御部とを備えている。

例えば、コントローラ５７の流量制御部は、ブームシリンダ１のヘッド側油室１ａに接続された流路２１２側の閉回路側ポンプ（第１、３、５、７液圧ポンプのいずれか）の流量を第１流量とし、切換弁４４ａ、４６ａ、４８ａ、５０ａのいずれかを介して接続された開回路側ポンプ（第２、４、６、８液圧ポンプのいずれか）の流量を第２流量として、第１流量と第２流量との比が、ブームシリンダ１のヘッド側油室１ａとロッド側油室１ｂとの受圧面積に応じて予め設定した所定値となるようなポンプ流量制御を行なう。コントローラ５７は、アームシリンダ３及びバケットシリンダ５についても、同様のポンプ流量制御を行なう。

更に、コントローラ５７の切換制御部は、１つの液圧片ロッドシリンダへの合流時は、１台の閉回路ポンプと１台の開回路ポンプを組み合わせて合流するように切換弁４３ａ〜５０ａ，４３ｂ〜５０ｂ，４３ｃ〜５０ｃ，４３ｄ〜５０ｄを制御すると共に、液圧アクチュエータが回生か否かを判断し、回生と判断した場合に力行中の他の液圧アクチュエータに作動油を供給している閉回路ポンプと同じ駆動軸に連結された閉回路ポンプを接続するように切換弁を制御するポンプ切換制御を行なう。

操作レバー装置の操作レバー５６ａは、ブームシリンダ１の伸縮方向と速度の指令値をコントローラ５７に与える。操作レバー５６ｂは、アームシリンダ３の伸縮方向と速度の指令値をコントローラ５７に与える。操作レバー５６ｃは、バケットシリンダ５の伸縮方向と速度の指令値をコントローラ５７に与える。操作レバー５６ｄは、旋回装置７の回転方向と回転速度の指令値をコントローラ５７に与える。なお、図示しないが、走行装置８ａ，８ｂの回転方向と回転速度の指令値をコントローラ５７に与える操作ペダルも備えている。

次に、上述した切換制御部の制御について図３を用いて説明する。図３は本発明の作業機械の一実施の形態を構成する液圧駆動制御装置の処理内容を示すフローチャート図である。この処理フローは、１つの液圧アクチュエータ毎に処理されるものであり、例えば、ブームシリンダ１における処理フローとアームシリンダ３における処理フローとが並列して実施されるものである。ここでは、当該液圧アクチュエータを基に説明する。

コントローラ５７は、オペレータ操作信号を入力する（ステップＳ１）。具体的には、操作レバーから当該液圧アクチュエータの動作方向と速度の指令値を入力する。

コントローラ５７は、入力した操作信号を基に当該液圧アクチュエータの動作方向を決定する（ステップＳ２）。具体的には当該液圧アクチュエータのシリンダロッドが伸長方向か縮小方向かを決定する。

コントローラ５７は、当該液圧アクチュエータの動作方向に応じて、圧力センサからの信号に対して入力圧Ｐ_Ａｉｎと出力圧Ｐ_Ａｏｕｔとを決定する（ステップＳ３）。具体的には、例えば、ブームシリンダ１のピストンロッドを伸長させる場合、ブームシリンダ１のヘッド側油室１ａの圧力である圧力センサ６４ａが検出した圧力信号を入力圧Ｐ_Ａｉｎと決定し、ロッド側油室１ｂの圧力である圧力センサ６４ｂが検出した圧力信号を出力圧Ｐ_Ａｏｕｔと決定する。逆に、ピストンロッドを縮小させる場合、ブームシリンダ１のロッド側油室１ｂの圧力である圧力センサ６４ｂが検出した圧力信号を入力圧Ｐ_Ａｉｎと決定し、ヘッド側油室１ａの圧力である圧力センサ６４ａが検出した圧力信号を出力圧Ｐ_Ａｏｕｔと決定する。

コントローラ５７は、当該液圧アクチュエータが回生状態か力行状態かを当該液圧アクチュエータの入力圧Ｐ_Ａｉｎと出力圧Ｐ_Ａｏｕｔの大小関係から判定する（ステップＳ４）。具体的には、例えば、入力圧Ｐ_Ａｉｎが出力圧Ｐ_Ａｏｕｔより大きい場合、この液圧アクチュエータと接続される閉回路ポンプにおいては、吐出圧が吸込み圧より大きくなるので、判定は力行となる。逆に、入力圧Ｐ_Ａｉｎが出力圧Ｐ_Ａｏｕｔより小さい場合、この液圧アクチュエータと接続される閉回路ポンプにおいては、吸込み圧が吐出圧より大きくなるので、判定は回生となる。入力圧Ｐ_Ａｉｎが出力圧Ｐ_Ａｏｕｔより大きい場合には（ステップＳ１０）へ進み、それ以外の場合には（ステップＳ５）へ進む。

（ステップＳ４）にて、出力圧Ｐ_Ａｏｕｔが入力圧Ｐ_Ａｉｎより大きい場合、コントローラ５７は、当該液圧アクチュエータが回生状態であると判定する（ステップＳ５）。例えば、ブームシリンダ１のピストンロッドを伸長させる場合に、入力圧Ｐ_Ａｉｎと決定したヘッド側油室１ａの圧力が、出力圧Ｐ_Ａｏｕｔと決定したロッド側油室１ｂの圧力より小さくなったとき、または、ブームシリンダ１のピストンロッドを縮小させる場合に、入力圧Ｐ_Ａｉｎと決定したロッド側油室１ｂの圧力が、出力圧Ｐ_Ａｏｕｔと決定したヘッド側油室１ａの圧力より小さくなったときが該当する。

コントローラ５７は、力行中の液圧ポンプがあるか否かを判定する（ステップＳ６）。具体的には、当該液圧アクチュエータ以外の液圧アクチュエータであって、力行中と判定されたものに接続された液圧ポンプの有無を検索する。力行中の液圧ポンプがある場合には（ステップＳ７）へ進み、それ以外の場合には（ステップＳ９）へ進む。

コントローラ５７は、力行中の液圧ポンプと同じ駆動軸上の液圧ポンプが空いているか否かを判定する（ステップＳ７）。ここで、空いている液圧ポンプとは、いずれの液圧アクチュエータとも接続されていない液圧ポンプであって、具体的には、当該液圧ポンプの切換弁が全て遮断状態となっている液圧ポンプをいう。例えば、旋回装置７に対して、切換弁４７ｄを連通させて第５液圧ポンプ１６が作動油を供給して力行中であったと仮定すると、第５液圧ポンプと同じ第２駆動軸６９に連結された第７液圧ポンプ１８がいずれの液圧アクチュエータとも接続されていないかどうかを判定する。力行中の液圧ポンプと同じ駆動軸上の液圧ポンプが空いている場合には（ステップＳ８）へ進み、それ以外の場合には（ステップＳ９）へ進む。

コントローラ５７は、力行中の液圧ポンプと同じ駆動軸上の液圧ポンプを当該アクチュエータに接続する（ステップＳ８）。具体的には、上述した第５液圧ポンプ１６と同じ第２駆動軸６９に連結された第７液圧ポンプ１８をブームシリンダ１に接続するべく、切換弁４９ａを連通させる。このことにより、ブームシリンダ１からの回生エネルギを有した作動油が第７液圧ポンプ１８に流入するので、第７液圧ポンプ１８は液圧モータとして作動し、第２駆動軸６９を介して第５液圧ポンプ１６の駆動をアシストする。

（ステップＳ６）にて、力行中の液圧ポンプがなかった場合、及び（ステップＳ７）にて、力行中の液圧ポンプと同じ駆動軸上の液圧ポンプが空いていなかった場合には、コントローラ５７は、空いている液圧ポンプを当該アクチュエータに接続する（ステップＳ９）。例えば、上述した第５液圧ポンプ１６が力行中でなかった場合や、第５液圧ポンプ１６が力行中であっても、第７液圧ポンプ１８がいずれの液圧アクチュエータと接続中であった場合が該当する。この場合には、当該液圧アクチュエータからの回生エネルギを有効に使用できる液圧ポンプがない場合に該当するので、空いている適当な液圧ポンプに接続する。いずれかの空いている液圧ポンプに接続する。なお、ここで、接続するいずれかの空いている液圧ポンプについては、スムーズな切換えを実現するために、予め優先度を設定しておいても良い。

（ステップＳ４）にて、入力圧Ｐ_Ａｉｎが出力圧Ｐ_Ａｏｕｔより大きい場合、コントローラ５７は、当該液圧アクチュエータが力行状態であると判定する（ステップＳ１０）。例えば、ブームシリンダ１のピストンロッドを伸長させる場合に、入力圧Ｐ_Ａｉｎと決定したヘッド側油室１ａの圧力が、出力圧Ｐ_Ａｏｕｔと決定したロッド側油室１ｂの圧力より大きくなったとき、または、ブームシリンダ１のピストンロッドを縮小させる場合に、入力圧Ｐ_Ａｉｎと決定したロッド側油室１ｂの圧力が、出力圧Ｐ_Ａｏｕｔと決定したヘッド側油室１ａの圧力より大きくなったときが該当する。

コントローラ５７は、当該液圧アクチュエータに接続された液圧ポンプ以外の液圧ポンプであって、回生中の液圧ポンプがあるか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、当該液圧アクチュエータ以外の液圧アクチュエータであって、回生中と判定されたものに接続された液圧ポンプの有無を検索する。回生中の液圧ポンプがある場合には（ステップＳ１２）へ進み、それ以外の場合には（ステップＳ１４）へ進む。

コントローラ５７は、回生中の液圧ポンプと同じ駆動軸上の液圧ポンプが空いているか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここで、空いている液圧ポンプとは、いずれの液圧アクチュエータとも接続されていない液圧ポンプであって、具体的には、当該液圧ポンプの切換弁が全て遮断状態となっている液圧ポンプをいう。例えば、旋回装置７から、切換弁４７ｄを連通させて作動油が第５液圧ポンプ１６に供給されて回生中であったと仮定すると、第５液圧ポンプと同じ第２駆動軸６９に連結された第７液圧ポンプ１８がいずれの液圧アクチュエータとも接続されていないかどうかを判定する。回生中の液圧ポンプと同じ駆動軸上の液圧ポンプが空いている場合には（ステップＳ１３）へ進み、それ以外の場合には（ステップＳ１４）へ進む。

コントローラ５７は、回生中の液圧ポンプと同じ駆動軸上の液圧ポンプを当該アクチュエータに接続する（ステップＳ１３）。具体的には、上述した第５液圧ポンプ１６と同じ第２駆動軸６９に連結された第７液圧ポンプ１８をブームシリンダ１に接続するべく、切換弁４９ａを連通させる。このことにより、旋回装置７からの回生エネルギを有した作動油が第５液圧ポンプ１６に流入するので、第５液圧ポンプ１６は液圧モータとして作動し、第２駆動軸６９を介して第７液圧ポンプ１８の駆動をアシストする。回生エネルギによりアシスト駆動された第７液圧ポンプ１８から、力行中のブームシリンダ１へ作動油を供給する。

（ステップＳ１１）にて、回生中の液圧ポンプがなかった場合、及び（ステップＳ１２）にて、回生中の液圧ポンプと同じ駆動軸上の液圧ポンプが空いていなかった場合には、コントローラ５７は、空いている液圧ポンプを当該アクチュエータに接続する（ステップＳ１４）。例えば、上述した第５液圧ポンプ１６が回生中でなかった場合や、第５液圧ポンプ１６が回生中であっても、第７液圧ポンプ１８がいずれの液圧アクチュエータと接続中であった場合が該当する。この場合には、当該液圧アクチュエータへの回生エネルギを有効に使用できる液圧ポンプがない場合に該当するので、空いている適当な液圧ポンプに接続する。なお、ここで、接続するいずれかの空いている液圧ポンプについては、スムーズな切換えを実現するために、予め優先度を設定しておいても良い。

コントローラ５７は、（ステップＳ８）または（ステップＳ９）または（ステップＳ１３）または（ステップＳ１４）の処理を実行後にエンド処理を行なう。

次に、本発明の作業機械の一実施の形態の動作について説明する。
まず操作レバー５６ａ〜５６ｄのいずれも操作されていない場合（非操作時）、
コントローラ５７は、第１液圧ポンプ１２〜第８液圧ポンプ１９のレギュレータ１２ａ〜１９ａに、最小傾転角制御指令信号を出力すると共に、切換弁４３ａ〜５０ａ，４３ｂ〜５０ｂ，４３ｃ〜５０ｃ，４３ｄ〜５０ｄ、比例切換弁５４，５５、及び流量制御弁７３〜７６とに遮断閉指令信号を出力する。この結果、ブームシリンダ１，アームシリンダ３，バケットシリンダ５，旋回装置７，及び走行装置８ａ，８ｂは、停止（非動作）状態で保持される。

ブーム２の単独上げ動作について説明する。図２において、操作レバー５６ａによってブーム上げを指示する操作がされると、コントローラ５７の制御切換部は、ブームシリンダ１のピストンロッドを伸長させる場合に、入力圧Ｐ_Ａｉｎと決定したヘッド側油室１ａの圧力が、出力圧Ｐ_Ａｏｕｔと決定したロッド側油室１ｂの圧力より大きくなるので、力行であると判定し（ステップＳ１０）、このとき回生中の液圧ポンプがないので（ステップＳ１１）、空いている液圧ポンプにブームシリンダ１を接続させるように切換弁を制御する（ステップＳ１４）。ここでは、予め設定された優先度から、第１液圧ポンプ１２と第２液圧ポンプ１３とが選択され、切換弁４３ａ，４４ａが連通制御される。

コントローラ５７の流量制御部は、第１液圧ポンプ１２のレギュレータ１２ａを制御して、第１液圧ポンプ１２の吐出口が流路２０１になるように第１液圧ポンプ１２の斜板を駆動する。同時に、コントローラ５７の流量制御部は、第２液圧ポンプ１３のレギュレータ１３ａを制御して、第２液圧ポンプ１３から流路２０２へ作動油が吐出されるように斜板を駆動する。

コントローラ５７の流量制御部は、ブームシリンダ１のヘッド側油室１ａの受圧面積（Ａａ１）とロッド側油室１ｂの受圧面積（Ａａ２）との面積比（Ａａ１：Ａａ２）と、第１および第２液圧ポンプ１２，１３の流量比［（Ｑｃｐ１＋Ｑｏｐ１）：Ｑｃｐ１）とが等しくなるように、これら第１および第２液圧ポンプ１２，１３の吐出流量（Ｑｃｐ１，Ｑｏｐ１）を決定し、制御する受圧面積比制御を実行する。さらに、コントローラ５７の流量制御部は、第１液圧ポンプ１２の吐出流量と第２液圧ポンプ１３の吐出流量との比がＱｃｐ１：Ｑｏｐ１の関係を維持しながら変化するように制御する。

次に、ブーム２の単独下げ動作について説明する。図２において、操作レバー５６ａによってブーム下げを指示する操作がされると、コントローラ５７の制御切換部は、ブームシリンダ１のピストンロッドを縮小させる場合に、入力圧Ｐ_Ａｉｎと決定したロッド側油室１ｂの圧力が、出力圧Ｐ_Ａｏｕｔと決定したヘッド側油室１ａの圧力より小さくなるので、回生であると判定し（ステップＳ５）、このとき力行中の液圧ポンプがないので（ステップＳ６）、空いている液圧ポンプにブームシリンダ１を接続させるように切換弁を制御する（ステップＳ９）。ここでは、予め設定された優先度から、第１液圧ポンプ１２と第２液圧ポンプ１３とが選択され、切換弁４３ａ，４４ａが連通制御される。

コントローラ５７の流量制御部は、第１液圧ポンプ１２のレギュレータ１２ａを制御して、吐出流量をブーム上げ時と反対方向の−Ｑｃｐ１とし、流量制御弁７３から作動油タンク２５へ排出される排出流量をブーム上げ時と反対方向の−Ｑｏｐ１とし、ブーム上げ時と同様の受圧面積比制御を第１液圧ポンプ１２の吐出流量と流量制御弁７３の排出流量との間で実行する。さらに、コントローラ５７の流量制御部は、第１液圧ポンプ１２の吐出流量と流量制御弁の排出流量との比がＱｃｐ１：Ｑｏｐ１の関係を維持しながら変化するように制御する。

次に、液圧アクチュエータの複合動作について説明する。ここでは、液圧アクチュエータとしてブームシリンダ１と旋回装置７を例に説明する。ブームシリンダ１には、第１液圧ポンプ１２と第２液圧ポンプ１３とが接続されていて、旋回装置７には、第７液圧ポンプ１８が接続されている場合を例に説明する。

まず、オペレータによりブーム２の単独上げ操作がなされ、上述した動作が実行される。ブーム２の上げ動作終了後、ブームシリンダ１と第１液圧ポンプ１２及び第２液圧ポンプ１３とを接続する切換弁４３ａ、４４ａは遮断される。この後、図２において、操作レバー５６ｄによって左右どちらかの旋回を指示する操作がされると、コントローラ５７は、例えば、第７液圧ポンプ１８のレギュレータ１８ａを制御して、第７液圧ポンプ１８の吐出口が流路２０９になるように第７液圧ポンプ１８の斜板を駆動し、切換弁４９ｄを連通制御する。このとき、液圧アクチュエータである旋回装置７は力行状態である。

次に、オペレータがブーム２の下げ操作を行なうと、コントローラ５７の制御切換部は、ブームシリンダ１のピストンロッドを縮小させる場合に、入力圧Ｐ_Ａｉｎと決定したロッド側油室１ｂの圧力が、出力圧Ｐ_Ａｏｕｔと決定したヘッド側油室１ａの圧力より小さくなるので、回生であると判定し（ステップＳ５）、力行中の液圧ポンプがあるか否かを判定する（ステップＳ６）。このとき、旋回装置７に接続された第７液圧ポンプ１８は力行中なので、力行中の液圧ポンプと同じ駆動軸上の液圧ポンプが空いているか否かを判定する（ステップＳ７）。具体的には、第７液圧ポンプ１８が連結された第２駆動軸６９の第５液圧ポンプ１６が空いているか否かを判定する。ここでは、第５液圧ポンプ１６が空いているため、（ステップＳ８）へ進む。

コントローラ５７の制御切換部は、力行中の第７液圧ポンプ１８と同じ第２駆動軸６９に連結された第５液圧ポンプ１６をブームシリンダ１に接続するべく、切換弁４７ａを連通させる（ステップＳ８）。このことにより、ブームシリンダ１からの回生エネルギを有した作動油が第５液圧ポンプ１６に流入するので、第５液圧ポンプ１６は液圧モータとして作動し、第２駆動軸６９を介して第７液圧ポンプ１８の駆動をアシストすることができる。

コントローラ５７の流量制御部は、第５液圧ポンプ１６のレギュレータ１６ａを制御して、第５液圧ポンプ１６の吐出口が流路２０７になるように第５液圧ポンプ１６の斜板を駆動する。同時に、コントローラ５７の流量制御部は、流量制御弁７３に流量指令を出力する。

コントローラ５７の流量制御部は、第５液圧ポンプ１６のレギュレータ１６ａを制御して、吐出流量をブーム上げ時と反対方向の−Ｑｃｐ１とし、流量制御弁７３から作動油タンク２５へ排出される排出流量はブーム上げ時と反対方向の−Ｑｏｐ１とし、ブーム上げ時と同様の受圧面積比制御を第５液圧ポンプ１６の吐出流量と流量制御弁７３の排出流量との間で実行する。さらに、コントローラ５７の流量制御部は、第５液圧ポンプ１６の吐出流量と流量制御弁７３の排出流量との比がＱｃｐ１：Ｑｏｐ１の関係を維持しながら変化するように制御する。

本実施の形態においては、ブーム下げ時のブームシリンダ１を回生判定し、旋回時の旋回装置７を力行判定することにより、ブームシリンダ１を第５液圧ポンプ１６に接続し、旋回装置７を第７液圧ポンプ１８に接続する。第５液圧ポンプ１６が回生駆動するため、回生トルクが第５液圧ポンプ１６の駆動軸に発生する。回生トルクは第２駆動軸６９を介して第７液圧ポンプ１７に伝達する。そのため、動力伝達装置１０を介さず直接回生トルクを力行中の第７液圧ポンプ１８にかけることできる。動力伝達装置１０を介さない分高効率な回生を実現することができる。

上述した本発明の作業機械の一実施の形態によれば、少なくとも２台の液圧ポンプが１軸に連結された複数の駆動軸と、１つの液圧アクチュエータに対して複数の液圧ポンプからの作動油を選択的に合流可能とする切換弁とを備え、回生中の液圧アクチュエータに接続した液圧ポンプと同じ駆動軸に連結された液圧ポンプを力行中の液圧アクチュエータに接続するように制御するので、回生トルクを高効率に駆動トルクとして利用することができる。

なお、本実施の形態において、切換弁４３〜５０を用いて，ブームシリンダ１，アームシリンダ３，バケットシリンダ５，および旋回装置７に接続する液圧ポンプを切換自在な構成とした場合を例に説明したが、回生動作の頻度が高いブームシリンダ１と旋回装置７に接続する液圧ポンプを、同じ駆動軸上の液圧ポンプに固定する構成としてもよい。

また、本実施の形態において、第１及び第２駆動軸に閉回路液圧ポンプ同士を、第３及び第４駆動軸に開回路ポンプ同士を設けた場合を例に説明したが、これに限るものではない。１つの駆動軸に閉回路液圧ポンプと開回路液圧ポンプを設けても良い。

なお、本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施の形態では、本発明を油圧ショベルに適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、油圧アクチュエータを備える作業機械であれば、油圧クレーン、ホイールローダ等、その他の作業機械にも適用することができる。

１：ブームシリンダ（液圧アクチュエータ）、３：アームシリンダ（液圧アクチュエータ）、５：バケットシリンダ（液圧アクチュエータ）、７：旋回装置（液圧アクチュエータ）、９：エンジン（駆動源）、１０：動力伝達装置、１２：第１液圧ポンプ（液圧ポンプ）、１２ａ：レギュレータ（流量調整手段）、１３：第２液圧ポンプ（液圧ポンプ）、１３ａ：レギュレータ（流量調整手段）、２５：作動油タンク、４３ａ〜ｄ：切換弁（液圧アクチュエータ用閉回路切換手段）、４４ａ〜ｄ：切換弁（液圧アクチュエータ用閉回路切換手段）、４５ａ〜ｄ：切換弁（液圧アクチュエータ用閉回路切換手段）、５６ａ：操作レバー、５６ｂ：操作レバー、５７：コントローラ（制御装置）、６４ａ、ｂ：圧力センサ、６５ａ、ｂ：圧力センサ、６８：第１駆動軸、６９：第２駆動軸、７０：第３駆動軸、７１：第４駆動軸、７３：流量調整弁、７４：流量調整弁、１０５：液圧駆動制御装置

Claims

駆動源と、
吐出する作動液の流量を制御する流量調整手段を有する複数の液圧ポンプと、
前記作動液により駆動する複数の液圧アクチュエータと、
複数の前記液圧アクチュエータのうちの一の液圧アクチュエータの流路に対して、複数の前記液圧ポンプのうちの一の液圧ポンプの流路を選択的に閉回路状に接続する液圧アクチュエータ用閉回路切換手段と、
前記一の液圧アクチュエータから複数の前記液圧アクチュエータ用閉回路切換手段へ接続する複数の液圧アクチュエータ用閉回路切換手段接続流路と、
少なくとも２台の前記液圧ポンプが連結された駆動軸と、
前記駆動源の動力を複数の前記駆動軸に配分する動力伝達装置と、
複数の前記液圧アクチュエータが力行動作中か回生動作中かを判定する力行／回生判定手段と、
前記力行／回生判定手段により、複数の前記液圧アクチュエータの動作状態を判定し、前記駆動軸に連結された一方の前記液圧ポンプに力行中の前記液圧アクチュエータを接続し、前記駆動軸に連結された他方の前記液圧ポンプに回生中の前記液圧アクチュエータを接続するように、前記液圧アクチュエータ用閉回路切換手段を制御する制御装置を備えた
ことを特徴とする作業機械。
請求項１に記載の作業機械において、
前記制御装置は、前記力行／回生判定手段により、回生中と判定された前記液圧アクチュエータに流路を接続された一方の前記液圧ポンプと同じ前記駆動軸に連結された他方の前記液圧ポンプが、前記力行／回生判定手段により力行中と判定された前記液圧アクチュエータと流路を接続するように、前記液圧アクチュエータ用閉回路切換手段を制御する
ことを特徴とする作業機械。
請求項１に記載の作業機械において、
前記制御装置は、前記力行／回生判定手段により、力行中と判定された前記液圧アクチュエータに流路を接続された一方の前記液圧ポンプと同じ前記駆動軸に連結された他方の前記液圧ポンプが、前記力行／回生判定手段により回生中と判定された前記液圧アクチュエータと流路を接続するように、前記液圧アクチュエータ用閉回路切換手段を制御する
ことを特徴とする作業機械。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の作業機械において、
前記液圧アクチュエータの出口ポートの圧力を検出する一の圧力センサと前記液圧アクチュエータの入口ポートの圧力を検出する他の圧力センサと、前記液圧アクチュエータの動作方向と速度を指令する操作装置とをさらに備え、
前記力行／回生判定手段は、前記操作装置からの前記液圧アクチュエータの動作方向と速度を指令する信号と前記一の圧力センサが検出した前記液圧アクチュエータの出口ポートの圧力と前記他の圧力センサが検出した前記液圧アクチュエータの入口ポートの圧力とを取り込み、前記液圧アクチュエータの動作方向と前記液圧アクチュエータの出口ポートの圧力と入口ポートの圧力とに応じて、前記液圧アクチュエータが力行動作中か回生動作中かを判定する
ことを特徴とする作業機械。
請求項４に記載の作業機械において、
複数の前記液圧アクチュエータは、複数の片ロッド液圧シリンダと複数の液圧モータとを備えた
ことを特徴とする作業機械。