WO2013035815A1 - ショベル及びショベルの制御方法 - Google Patents

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WO2013035815A1
WO2013035815A1 PCT/JP2012/072818 JP2012072818W WO2013035815A1 WO 2013035815 A1 WO2013035815 A1 WO 2013035815A1 JP 2012072818 W JP2012072818 W JP 2012072818W WO 2013035815 A1 WO2013035815 A1 WO 2013035815A1
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春男 呉
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住友重機械工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an excavator provided with a boom regeneration hydraulic motor and an excavator control method.
  • This hybrid excavator uses a hydraulic oil that flows out from the bottom oil chamber of the boom cylinder when the boom is lowered, or a hydraulic oil that flows out from the rod side oil chamber of the arm cylinder when the arm is closed. Rotate. As a result, the hybrid excavator recovers the potential energy of the boom and the arm as electric energy by causing the motor generator connected to the regenerative hydraulic motor to function as a generator.
  • the hybrid excavator of Patent Document 1 only allows a motor generator connected to a regenerative hydraulic motor to function as a generator, and includes a hydraulic circuit for effectively functioning the motor generator as a motor.
  • the regenerative hydraulic motor is not fully utilized.
  • an object of the present invention is to provide an excavator and an excavator control method that more effectively utilize a regenerative hydraulic motor.
  • an excavator is an excavator having a plurality of hydraulic actuators, and flows out from a main pump and a first hydraulic actuator among the plurality of hydraulic actuators.
  • a hydraulic pump / motor that functions as a hydraulic motor using hydraulic fluid and functions as a hydraulic pump, a control valve that controls the flow of hydraulic fluid in the plurality of hydraulic actuators, and the main valve via the control valve
  • a first oil passage connecting a pump and a second hydraulic actuator of the plurality of hydraulic actuators and a second oil passage connecting the hydraulic pump / motor and the second hydraulic actuator.
  • a two-oil path is provided between the control valve and the second hydraulic actuator.
  • the shovel control method includes a plurality of hydraulic actuators, a main pump, and a hydraulic motor that uses hydraulic oil flowing out from a first hydraulic actuator among the plurality of hydraulic actuators.
  • a hydraulic pump / motor that functions as a hydraulic pump, a control valve that controls the flow of hydraulic oil in the plurality of hydraulic actuators, and the main pump and the plurality of hydraulic actuators via the control valve
  • the hydraulic fluid flowing through the road is moved forward between the control valve and the second hydraulic actuator. Characterized in that to join the hydraulic fluid flowing through the first oil path.
  • the present invention can provide a shovel and a shovel control method that more effectively utilize the regenerative hydraulic motor.
  • FIG. 1 is a side view of a hybrid excavator according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows transition of the operating state of the hybrid type shovel which concerns on the Example of this invention. It is a block diagram which shows the structural example of the drive system of the hybrid type shovel which concerns on a 1st Example. It is a block diagram which shows the structural example of the electrical storage system of the hybrid type shovel which concerns on a 1st Example. It is a figure which shows the structural example of the communication circuit in the 1st drive mode of the hybrid type shovel which concerns on a 1st Example. It is a flowchart which shows the flow of a 1st series circuit drive process.
  • FIG. 1 is a side view showing a hybrid excavator to which an embodiment of the present invention is applied.
  • the upper swing body 3 is mounted on the lower traveling body 1 of the hybrid excavator via the swing mechanism 2.
  • a boom 4 is attached to the upper swing body 3.
  • An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5.
  • the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 are working elements that are hydraulically driven by the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9, respectively.
  • the upper swing body 3 is provided with a cabin 10 and is mounted with a power source such as an engine.
  • the excavation / loading operation as an example of the operation of the hybrid excavator according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the operator turns the upper swing body 3, the bucket 6 is positioned above the excavation position, the arm 5 is opened, and the boom 6 is opened.
  • the bucket 6 is lowered so that the tip of the bucket 6 is at a desired height from the excavation target.
  • the operator visually confirms the position of the bucket 6.
  • the turning of the upper swing body 3 and the lowering of the boom 4 are generally performed simultaneously.
  • the above operation is referred to as a boom lowering / turning operation, and this operation section is referred to as a boom lowering / turning operation section.
  • the operator closes the arm 5 until the arm 5 is substantially perpendicular to the ground, as shown by the state CD2.
  • soil having a predetermined depth is excavated and scraped by the bucket 6 until the arm 5 is substantially perpendicular to the ground surface.
  • the operator further closes the arm 5 and the bucket 6 as shown by the state CD3, and closes the bucket 6 until the bucket 6 becomes substantially perpendicular to the arm 5 as shown by the state CD4. That is, the bucket 6 is closed until the upper edge of the bucket 6 becomes substantially horizontal, and the collected soil is accommodated in the bucket 6.
  • the above operation is called excavation operation, and this operation section is called excavation operation section.
  • the boom 4 is lifted until the bottom of the bucket 6 reaches a desired height, for example, when the bucket 6 is dumped to a dump truck bed unless the bucket 6 is lifted higher than the bed height. It is because it ends.
  • the operator turns the upper swing body 3 in the direction of the arrow AR2 and moves the bucket 6 right above the excavation position as shown by the state CD7.
  • the boom 4 is lowered simultaneously with the turning to lower the bucket 6 from the excavation target to a desired height.
  • This operation is a part of the boom lowering turning operation described in the state CD1.
  • the operator lowers the bucket 6 to a desired height as indicated by the state CD1, and performs the operation after the excavation operation again.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the drive system of the hybrid excavator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a mechanical power system by a double line, a high-pressure hydraulic line by a solid line (thick line), a pilot line by a broken line, and an electric drive / control system by a solid line (thin line).
  • the engine 11 as a mechanical drive unit and the motor generator 12 as an assist drive unit are connected to two input shafts of a transmission 13, respectively.
  • a main pump 14 and a pilot pump 15 are connected to the output shaft of the transmission 13 as hydraulic pumps.
  • a control valve 17 is connected to the main pump 14 via a high pressure hydraulic line 16.
  • the regulator 14A is a device for controlling the discharge amount of the main pump 14. For example, the regulator 14A adjusts the swash plate tilt angle of the main pump 14 according to the discharge pressure of the main pump 14, a control signal from the controller 30, and the like. Thus, the discharge amount of the main pump 14 is controlled.
  • the control valve 17 is a control device that controls the hydraulic system in the hybrid excavator.
  • the hydraulic motors 1A (for right) and 1B (for left), the boom cylinder 7, the arm cylinder 8 and the bucket cylinder 9 for the lower traveling body 1 are connected to the control valve 17 via a high pressure hydraulic line.
  • the hydraulic motors 1A (for right) and 1B (for left), the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 for the lower traveling body 1 are collectively referred to as a hydraulic actuator.
  • the motor generator 12 is connected to a power storage system 120 including a capacitor as a battery via an inverter 18A.
  • the electric storage system 120 is connected to a turning electric motor 21 as an electric work element via an inverter 20.
  • a resolver 22, a mechanical brake 23, and a turning transmission 24 are connected to the rotating shaft 21 ⁇ / b> A of the turning electric motor 21.
  • An operation device 26 is connected to the pilot pump 15 through a pilot line 25.
  • the turning electric motor 21, inverter 20, resolver 22, mechanical brake 23, and turning transmission 24 constitute a first load drive system.
  • the operating device 26 includes a lever 26A, a lever 26B, and a pedal 26C.
  • the lever 26A, the lever 26B, and the pedal 26C are connected to the control valve 17 and the pressure sensor 29 via hydraulic lines 27 and 28, respectively.
  • the pressure sensor 29 functions as an operation state detection unit that detects each operation state of the hydraulic actuator, and is connected to a controller 30 that performs drive control of the electric system.
  • a boom regenerative motor generator 300 for obtaining boom regenerative power is connected to the power storage system 120 via the inverter 18C.
  • the motor generator 300 is driven as a generator by a hydraulic pump / motor 310 driven by hydraulic oil flowing out of the boom cylinder 7.
  • the motor generator 300 uses the pressure of the hydraulic oil that flows out of the boom cylinder 7 when the boom 4 is lowered by its own weight to electrically generate the potential energy of the boom 4 (hydraulic energy of hydraulic oil that flows out of the boom cylinder 7). Convert to energy.
  • the hydraulic pump / motor 310 and the motor / generator 300 are shown at positions separated from each other, but in reality, the rotation shaft of the motor / generator 300 is the rotation of the hydraulic pump / motor 310. It is mechanically connected to the shaft. That is, the hydraulic pump / motor 310 is configured to rotate by the hydraulic oil flowing out from the boom cylinder 7 when the boom 4 is lowered, and rotates the hydraulic energy of the hydraulic oil when the boom 4 is lowered by its own weight. Provided to convert force.
  • the electric power generated by the motor generator 300 is supplied as regenerative power to the power storage system 120 via the inverter 18C.
  • the motor generator 300 and the inverter 18C constitute a second load drive system.
  • the communication circuit 320 is a hydraulic circuit for switching the function of the hydraulic pump / motor 310 between the hydraulic pump and the hydraulic motor, and for example, hydraulic fluid that flows out of the boom cylinder 7 in response to a control signal from the controller 30. Is supplied to the hydraulic pump / motor 310, and the hydraulic pump / motor 310 is operated as a boom regeneration hydraulic motor.
  • the communication circuit 320 supplies hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 driven as a hydraulic pump by the motor generator 300 to the boom cylinder 7 or the arm cylinder 8 in response to a control signal from the controller 30. The operation of the communication circuit 320 will be described later.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the power storage system 120.
  • the power storage system 120 includes a capacitor 19, a buck-boost converter 100, and a DC bus 110.
  • the capacitor 19 is provided with a capacitor voltage detector 112 for detecting a capacitor voltage value and a capacitor current detector 113 for detecting a capacitor current value.
  • the capacitor voltage value and the capacitor current value detected by the capacitor voltage detection unit 112 and the capacitor current detection unit 113 are supplied to the controller 30.
  • the step-up / step-down converter 100 performs control to switch the step-up operation and the step-down operation so that the DC bus voltage value falls within a certain range according to the operating state of the motor generator 12, the turning motor 21, and the motor generator 300.
  • the DC bus 110 is disposed between the inverters 18A, 18C, and 20 and the buck-boost converter 100, and exchanges electric power between the capacitor 19, the motor generator 12, the turning motor 21, and the motor generator 300. I do.
  • the controller 30 is a control device as a main control unit that performs drive control of the hybrid excavator.
  • the controller 30 is configured by a processing unit including a CPU (Central Processing Unit) and an internal memory, and operates when the CPU executes a drive control program stored in the internal memory.
  • a processing unit including a CPU (Central Processing Unit) and an internal memory, and operates when the CPU executes a drive control program stored in the internal memory.
  • CPU Central Processing Unit
  • the controller 30 converts the signal supplied from the pressure sensor 29 into a turning speed command, and performs drive control of the turning electric motor 21.
  • the signal supplied from the pressure sensor 29 corresponds to a signal representing an operation amount when the operation device 26 (a turning operation lever) is operated to turn the turning mechanism 2.
  • the controller 30 performs operation control of the motor generator 12 (switching between electric (assist) operation or power generation operation) and charge / discharge of the capacitor 19 by drivingly controlling the step-up / down converter 100 as the step-up / step-down control unit. Take control.
  • the controller 30 includes a charge state of the capacitor 19, an operation state of the motor generator 12 (electric (assist) operation or power generation operation), an operation state of the turning motor 21 (power running operation or regenerative operation), and Based on the operation state (power running operation or regenerative operation) of the motor generator 300, switching control between the step-up / step-down operation of the step-up / step-down converter 100 is performed, and thereby charge / discharge control of the capacitor 19 is performed.
  • the switching control between the step-up / step-down operation of the step-up / down converter 100 is performed by controlling the DC bus voltage value detected by the DC bus voltage detection unit 111, the capacitor voltage value detected by the capacitor voltage detection unit 112, and the capacitor current detection unit 113. Is performed based on the capacitor current value detected by.
  • the electric power generated by the motor generator 12 which is an assist motor is supplied to the DC bus 110 of the power storage system 120 via the inverter 18A, and is supplied to the capacitor 19 via the step-up / down converter 100.
  • the regenerative power generated by the regenerative operation of the turning electric motor 21 is supplied to the DC bus 110 of the power storage system 120 via the inverter 20 and supplied to the capacitor 19 via the step-up / down converter 100.
  • the electric power generated by the motor generator 300 for boom regeneration is supplied to the DC bus 110 of the power storage system 120 via the inverter 18C, and is supplied to the capacitor 19 via the step-up / down converter 100.
  • the electric power generated by the motor generator 12 or the motor generator 300 may be directly supplied to the turning motor 21 via the inverter 20, and the electric power generated by the turning motor 21 or the motor generator 300 is The electric power generated by the motor generator 12 or the turning motor 21 may be directly supplied to the motor generator 300 via the inverter 18C. May be.
  • Capacitor 19 may be a chargeable / dischargeable capacitor so that power can be exchanged with DC bus 110 via buck-boost converter 100. 4 shows a capacitor 19 as a capacitor. Instead of the capacitor 19, a secondary battery capable of charging / discharging such as a lithium ion battery, a lithium ion capacitor, or other forms capable of transmitting and receiving power. A power source may be used as a battery.
  • controller 30 further performs drive control of the communication circuit 320 according to the drive mode of the hybrid excavator.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the communication circuit 320.
  • the communication circuit 320 includes a first electromagnetic valve 321, a second electromagnetic valve 322, and a check valve 323. .
  • the communication circuit 320 controls the boom cylinder bottom side oil passage C1 (shown with emphasis in bold lines) connecting the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 and the control valve 17, the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 and the control. It is arranged so as to connect the hydraulic pump / motor 310 to the arm cylinder rod side oil passage C ⁇ b> 2 (also highlighted with a bold line) connecting the valve 17.
  • the first solenoid valve 321 is a solenoid valve that switches a supply source of hydraulic oil flowing into the hydraulic pump / motor 310 and switches a supply destination of hydraulic oil flowing out of the hydraulic pump / motor 310. Position spool valve.
  • the supply source of the hydraulic oil flowing into the hydraulic pump / motor 310 is, for example, the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 or the hydraulic oil tank.
  • the supply destination of the hydraulic oil flowing out from the hydraulic pump / motor 310 is, for example, the hydraulic oil tank, the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7, or the rod side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the second solenoid valve 322 has two options: a connection between the boom cylinder bottom side oil passage C1 and the hydraulic pump / motor 310 and a connection between the arm cylinder rod side oil passage C2 and the hydraulic pump / motor 310.
  • it is a 4-port 2-position spool valve.
  • the check valve 323 is installed in an oil passage C3 that connects the second solenoid valve 322 and the arm cylinder rod side oil passage C2, and allows hydraulic oil to flow from the arm cylinder rod side oil passage C2 to the hydraulic pump / motor 310. It is a valve to prevent.
  • check valves 310a and 310b are arranged between the two discharge ports of the hydraulic pump / motor 310 and the hydraulic oil tank. This is because when the pressure at each of the two discharge ports becomes less than the pressure of the hydraulic oil tank, the pressure oil is supplied from the hydraulic oil tank and the pressure of the discharge port is maintained at or above the pressure of the hydraulic oil tank.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the first series circuit driving process, and the controller 30 repeatedly executes the first series circuit driving process at a predetermined control period during the shovel operation.
  • the controller 30 detects the operation amount of the boom operation lever based on the output of the pressure sensor 29, and determines whether or not the boom 4 is being driven (step ST1). Moreover, the controller 30 is based on the output of the angle sensor (not shown) which detects the rotation angle of the boom 4, or the displacement sensor (not shown) which detects the displacement (expansion / contraction) of the boom cylinder 7. You may make it determine whether the boom 4 is driven. The same applies when determining whether the arm 5 or the bucket 6 is driven.
  • step ST1 When it is determined that the boom 4 is not driven (NO in step ST1), the controller 30 detects the operation amount of the arm operation lever based on the output of the pressure sensor 29, and determines whether or not the arm 5 is being driven. Determination is made (step ST2).
  • step ST3 If it is determined that the arm 5 is not driven (NO in step ST2), the controller 30 disconnects the hydraulic pump / motor 310 from the communication circuit 320 (step ST3).
  • FIG. 5 shows the state of the communication circuit 320 when the hybrid excavator is in the first drive mode.
  • the controller 30 outputs a predetermined control signal to the first electromagnetic valve 321 in the communication circuit 320, switches the valve position to the second valve position 321B, and the hydraulic pump / motor 310 from the communication circuit 320. Shut off. Further, the controller 30 outputs a predetermined control signal to the inverter 18C, and stops the rotation of the motor generator 300 and the hydraulic pump / motor 310.
  • the controller 30 is a hydraulic pump / motor. 310 is caused to function as a hydraulic pump, and hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 is supplied to the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 (step ST4).
  • FIG. 7 shows a state of the communication circuit 320 when the hybrid excavator is in the second drive mode.
  • the hybrid excavator is in the second drive mode during the dumping operation.
  • the controller 30 outputs a predetermined control signal to the first electromagnetic valve 321 and the second electromagnetic valve 322 in the communication circuit 320, and the hydraulic pressure between the arm cylinder rod side oil passage C2 and the hydraulic pressure via the oil passage C3.
  • the pump / motor 310 is communicated.
  • the controller 30 outputs a predetermined control signal to the inverter 18 ⁇ / b> C to start the rotation of the motor generator 300 and the hydraulic pump / motor 310.
  • the controller 30 outputs a predetermined control signal to the regulator 14RA to control the discharge amount of the main pump 14R, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 and the hydraulic oil discharged from the main pump 14R.
  • the hydraulic oil is supplied to the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 at a desired flow rate.
  • the controller 30 may supply only the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 to drive the arm 5 in the opening direction.
  • the controller 30 causes the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic pump and to drive the arm 5 (in order to open the arm 5 in the first embodiment), hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump / motor 310. Can be used. As a result, the controller 30 can use the hydraulic pump / motor 310 more efficiently.
  • step ST1 the controller 30 determines whether or not the boom 4 is being driven in the upward direction (step ST5).
  • the controller 30 causes the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic pump, and the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump / motor 310 is used as a boom cylinder. 7 is supplied to the bottom side oil chamber (step ST6).
  • FIG. 8 shows a state of the communication circuit 320 when the hybrid excavator is in the third drive mode.
  • the hybrid excavator is in the third drive mode during, for example, a boom raising turning operation.
  • the controller 30 outputs predetermined control signals to the first electromagnetic valve 321 and the second electromagnetic valve 322 in the communication circuit 320, and causes the boom cylinder bottom side oil passage C1 and the hydraulic pump / motor 310 to be connected. Communicate. Further, the controller 30 outputs a predetermined control signal to the inverter 18 ⁇ / b> C to start the rotation of the motor generator 300 and the hydraulic pump / motor 310.
  • the controller 30 outputs a predetermined control signal to the regulator 14LA to control the discharge amount of the main pump 14L, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 and the hydraulic oil discharged from the main pump 14L.
  • the hydraulic oil is supplied to the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 at a desired flow rate.
  • the controller 30 may supply only the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to the bottom oil chamber of the boom cylinder 7 to drive the boom 4 in the upward direction.
  • the controller 30 can use the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to cause the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic pump and drive the boom 4 in the upward direction. As a result, the controller 30 can use the hydraulic pump / motor 310 more efficiently.
  • step ST5 when it is determined that the boom 4 is driven in the downward direction (NO in step ST5), the controller 30 supplies hydraulic oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 to the hydraulic pump / motor 310, The hydraulic pump / motor 310 is caused to function as a hydraulic motor (step ST7).
  • FIG. 9 shows a state of the communication circuit 320 when the hybrid excavator is in the fourth drive mode.
  • the hybrid excavator is in the fourth drive mode during, for example, a boom lowering turning operation.
  • the controller 30 outputs predetermined control signals to the first electromagnetic valve 321 and the second electromagnetic valve 322 in the communication circuit 320, and causes the boom cylinder bottom side oil passage C1 and the hydraulic pump / motor 310 to be connected. Communicate. Further, the controller 30 outputs a predetermined control signal to the inverter 18C to cause the motor generator 300 to perform a regenerative operation.
  • the controller 30 can use the hydraulic pump / motor 310 to cause the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic motor and regenerate the potential energy of the boom 4.
  • the controller 30 uses the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 for driving the boom 4 or the arm 5, but for driving the bucket 6 or traveling the lower traveling body 1. You may use it.
  • FIG. 7 shows a state in which the hydraulic oil discharged from the main pump 14R flows into the rod side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the arm cylinder rod side oil passage C2 at this time is an oil passage for supplying hydraulic oil discharged from the main pump 14R to the hydraulic actuator to be driven, that is, a first oil supply to the hydraulic actuator to be driven.
  • the oil passage is also referred to as a “first oil passage”.
  • the controller 30 outputs a control signal to the first electromagnetic valve 321 and switches the valve position to the first valve position 321A. Further, the controller 30 outputs a control signal to the second electromagnetic valve 322, and switches the valve position to the second valve position 322B.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 reaches the arm cylinder rod side oil passage C2 (first oil passage) through the first solenoid valve 321, the second solenoid valve 322, and the oil passage C3, and the main pump. 14R joins the hydraulic oil discharged and flows into the rod side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the oil passage (including the oil passage C3) that connects the hydraulic pump / motor 310 and the arm cylinder rod side oil passage C2 at this time is a hydraulic actuator that drives hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310.
  • the second oil passage that supplies hydraulic oil to the hydraulic actuator to be driven, that is, the second oil passage is also referred to as a “second oil passage”.
  • the controller 30 outputs a control signal to the regulator 14RA to adjust the discharge amount of the main pump 14R. For example, only the flow rate of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 is set from the main pump 14R to the arm cylinder 8. Reduce the flow rate of hydraulic oil toward the rod side oil chamber. This is to reduce the pressure loss at the control valve 17 by reducing the discharge amount of the main pump 14R without slowing down the movement of the arm 5.
  • the controller 30 controls the arm flow control valve 17A, which is one of the control valves 17, to reduce or eliminate the flow rate of the working oil from the main pump 14R toward the rod side oil chamber of the arm cylinder 8. May be.
  • the hydraulic oil discharged from the main pump 14R can be supplied to other hydraulic actuators without slowing down the movement of the arm 5.
  • the controller 30 transfers the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 without reducing the flow rate of the hydraulic oil from the main pump 14R toward the rod side oil chamber of the arm cylinder 8. You may supply. This is to compensate for the shortage of the discharge amount of the main pump 14R or to increase the operating speed of the arm 5.
  • the communication circuit 320 allows the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to flow into the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 in the second drive mode in which the arm 5 opens when the boom 4 is not driven. I will let you.
  • the oil passage C3 may join an oil passage connecting the bottom oil chamber of the arm cylinder 8 and the control valve 17.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 flows into the bottom oil chamber of the arm cylinder 8 and is used to close the arm 5.
  • FIG. 8 shows a state where the hydraulic oil discharged from the main pump 14L flows into the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7.
  • the first oil passage is the boom cylinder bottom oil passage C1.
  • the boom cylinder bottom side oil passage C1 is an oil passage for supplying hydraulic oil discharged from the main pump 14L to the hydraulic actuator to be driven, that is, a first oil passage for supplying hydraulic oil to the hydraulic actuator to be driven.
  • the controller 30 outputs a control signal to the first electromagnetic valve 321 and switches the valve position to the first valve position 321A. Further, the controller 30 outputs a control signal to the second electromagnetic valve 322, and switches the valve position to the first valve position 322A.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 reaches the boom cylinder bottom side oil passage C1 (first oil passage) through the first electromagnetic valve 321 and the second electromagnetic valve 322, and the operation discharged from the main pump 14L.
  • the oil joins the oil and flows into the bottom oil chamber of the boom cylinder 7.
  • the second oil passage is an oil passage C4 connecting the hydraulic pump / motor 310 and the boom cylinder bottom side oil passage C1.
  • the oil passage C4 is an oil passage that supplies hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to the hydraulic actuator to be driven, that is, a second oil passage that supplies hydraulic oil to the hydraulic actuator to be driven.
  • the controller 30 outputs a control signal to the regulator 14LA to adjust the discharge amount of the main pump 14L. For example, only the flow rate of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 is supplied from the main pump 14L to the boom cylinder 7. Reduce the flow rate of hydraulic oil toward the bottom oil chamber. This is to reduce the pressure loss at the control valve 17 by reducing the discharge amount of the main pump 14L without slowing the movement of the boom 4 in the raising direction. Further, the controller 30 controls the boom flow control valve 17B, which is one of the control valves 17, to reduce or eliminate the flow rate of the working oil from the main pump 14L toward the bottom oil chamber of the boom cylinder 7. May be.
  • the hydraulic oil discharged from the main pump 14L can be supplied to other hydraulic actuators without slowing the movement of the boom 4 in the raising direction.
  • the controller 30 supplies the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 without reducing the flow rate of the hydraulic oil from the main pump 14L toward the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7. You may supply. This is to compensate for the shortage of the discharge amount of the main pump 14L or to increase the operating speed of the boom 4.
  • the communication circuit 320 causes the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to flow into the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 in the third drive mode in which the boom 4 is raised.
  • the controller 30 outputs a control signal to the first electromagnetic valve 321 and switches the valve position to the third valve position 321C. Further, the controller 30 outputs a control signal to the second electromagnetic valve 322, and switches the valve position to the first valve position 322A. Further, the controller 30 outputs a control signal to the inverter 18C, stops the rotation of the motor generator 300 and the hydraulic pump / motor 310, and enables the regenerative operation. As a result, a part or all of the hydraulic fluid flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 flows into the hydraulic pump / motor 310 through the second electromagnetic valve 322 and the first electromagnetic valve 321 and the remaining portion is controlled. The oil is discharged to the hydraulic oil tank through the boom flow control valve 17B of the valve 17.
  • the communication circuit 320 causes the hydraulic oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 to flow into the hydraulic pump / motor 310 in the fourth drive mode in which the boom 4 is lowered.
  • the hybrid excavator allows the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic pump in the second drive mode and the third drive mode, and the fourth drive mode.
  • the hydraulic pump / motor 310 is caused to function as a regenerative hydraulic motor.
  • the hybrid excavator can effectively use the hydraulic pump / motor 310.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 is merged between the hydraulic actuator to be driven and the control valve 17.
  • the hybrid excavator can efficiently supply the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to the hydraulic actuator to be driven while avoiding the pressure loss generated in the control valve 17.
  • the configuration of the drive system and the power storage system in the hybrid excavator according to the second embodiment is the same as the configuration of the drive system and the power storage system in the hybrid excavator according to the first embodiment shown in FIGS.
  • a boom cylinder pressure sensor S1 for detecting the pressure of hydraulic oil in the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 is attached to the boom cylinder 7, and the pressure of the hydraulic oil in the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 is set.
  • the arm cylinder pressure sensor S2 for detecting the above is attached to the arm cylinder 8.
  • Each of the boom cylinder pressure sensor S1 and the arm cylinder pressure sensor S2 is an example of a hydraulic actuator pressure detection unit, and outputs the detected pressure value to the controller 30.
  • the communication circuit 320 is a hydraulic circuit for switching the function of the hydraulic pump / motor 310 between the hydraulic pump and the hydraulic motor.
  • the communication circuit 320 supplies, for example, all or part of the hydraulic fluid flowing out from the boom cylinder 7 to the hydraulic pump / motor 310 in response to a control signal from the controller 30, and the hydraulic pump / motor 310 is supplied to the boom regeneration hydraulic motor.
  • the communication circuit 320 supplies all or part of the hydraulic fluid flowing out from the boom cylinder 7 to the hydraulic pump / motor 310 operating as a hydraulic pump, and the hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump / motor 310 is supplied to the arm cylinder 8. To supply. The operation of the communication circuit 320 will be described later.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of the communication circuit 320 in the second embodiment.
  • the communication circuit 320 includes a first electromagnetic valve 321, a second electromagnetic valve 322, and a check valve. 323.
  • the communication circuit 320 controls the boom cylinder bottom side oil passage C1 (shown with emphasis in bold lines) connecting the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 and the control valve 17, the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 and the control. It is arranged so as to connect the hydraulic pump / motor 310 to the arm cylinder rod side oil passage C ⁇ b> 2 (also highlighted with a bold line) connecting the valve 17.
  • the first solenoid valve 321 is a solenoid valve that switches a supply source of hydraulic oil flowing into the hydraulic pump / motor 310 and switches a supply destination of hydraulic oil flowing out of the hydraulic pump / motor 310. Position spool valve.
  • the supply source of the hydraulic oil flowing into the hydraulic pump / motor 310 is, for example, the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 or the hydraulic oil tank.
  • the supply destination of the hydraulic oil flowing out from the hydraulic pump / motor 310 is, for example, the hydraulic oil tank or the rod side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the second solenoid valve 322 switches between a connection between the hydraulic oil tank and the hydraulic pump / motor 310 and a connection between the arm cylinder rod side oil passage C2 and the hydraulic pump / motor 310 in one of two alternatives.
  • a 3 port 2 position spool valve For example, a 3 port 2 position spool valve.
  • the check valve 323 is installed in an oil passage C3 that connects the second solenoid valve 322 and the arm cylinder rod side oil passage C2, and allows hydraulic oil to flow from the arm cylinder rod side oil passage C2 to the hydraulic pump / motor 310. It is a valve to prevent.
  • check valves 310a and 310b are arranged between each of the two suction / discharge ports of the hydraulic pump / motor 310 and the hydraulic oil tank. To supply pressure oil from the hydraulic oil tank when the pressure at each of the two suction / discharge ports becomes less than the pressure of the hydraulic oil tank, and to maintain the pressure at the suction / discharge port above the pressure of the hydraulic oil tank It is.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the second communication circuit driving process, and the controller 30 repeatedly executes the second communication circuit driving process at a predetermined control period during the shovel operation.
  • the controller 30 detects the operation amount of the boom operation lever based on the output of the pressure sensor 29, and determines whether or not the boom 4 is driven in the downward direction (step ST1). Moreover, the controller 30 is based on the output of the angle sensor (not shown) which detects the rotation angle of the boom 4, or the displacement sensor (not shown) which detects the displacement (expansion / contraction) of the boom cylinder 7. It may be determined whether or not the boom 4 is driven in the downward direction. The same applies when determining whether the arm 5 or the bucket 6 is driven.
  • step ST2 If it is determined that the boom 4 is not driven in the downward direction (NO in step ST1), the controller 30 disconnects the hydraulic pump / motor 310 from the communication circuit 320 (step ST2).
  • FIG. 10 shows an example of the state of the communication circuit 320 when the hybrid excavator is in the fifth drive mode.
  • the controller 30 outputs a predetermined control signal to the first electromagnetic valve 321 in the communication circuit 320, switches the valve position to the second valve position 321B, and the hydraulic pump / motor 310 from the communication circuit 320. Shut off. Further, the controller 30 outputs a predetermined control signal to the inverter 18C, and stops the rotation of the motor generator 300 and the hydraulic pump / motor 310.
  • step ST1 when it is determined that the boom 4 is driven in the downward direction (YES in step ST1), the controller 30 detects the operation amount of the arm operation lever based on the output of the pressure sensor 29, and drives the arm 5. It is determined whether or not (step ST3).
  • step ST3 When it is determined that the arm 5 is being driven (YES in step ST3), the controller 30 further operates the hydraulic oil pressure Pb in the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 and the hydraulic oil in the rod side oil chamber of the arm cylinder 8. A pressure Pa + TH1 obtained by adding a predetermined pressure width TH1 to the pressure Pa is compared (step ST4).
  • the controller 30 causes the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic motor.
  • the hydraulic pump / motor 310 reduces the pressure Pb of the hydraulic oil sucked from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 to a pressure Pa + TH1, and discharges the hydraulic oil toward the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 (step ST5). ).
  • the state in which the arm 5 is driven when the boom 4 is driven in the downward direction and the pressure Pb is equal to or higher than the pressure Pa + TH1 is referred to as a sixth drive mode.
  • the hybrid excavator can be in this sixth drive mode, for example, during excavation or dumping operations.
  • the controller 30 outputs predetermined control signals to the first electromagnetic valve 321 and the second electromagnetic valve 322 in the communication circuit 320, and the boom cylinder bottom side oil passage C1 and the hydraulic pump
  • the motor 310 is communicated, and the arm cylinder rod side oil passage C2 and the hydraulic pump / motor 310 are communicated via the oil passage C3.
  • the controller 30 outputs a predetermined control signal to the inverter 18C, causes the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic motor, and causes the motor generator 300 to perform a regenerative operation.
  • the controller 30 outputs a predetermined control signal to the regulator 14RA to control the discharge amount of the main pump 14R, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 and the hydraulic oil discharged from the main pump 14R.
  • the hydraulic oil is supplied to the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 at a desired flow rate.
  • the controller 30 may drive the arm 5 by supplying only the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to the rod side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the controller 30 operates the hydraulic pump / motor 310 as a hydraulic motor, and reduces the pressure of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to an appropriate level (a level that can be supplied to the arm cylinder 8). Then, the controller 30 efficiently uses hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to drive the arm 5.
  • the pressure of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 is significantly higher than the pressure of the hydraulic oil in the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 (for example, Pa + TH1 or more), the operation is performed. This is because when the oil is supplied to the rod side oil chamber of the arm cylinder 8, useless pressure loss is generated. In this way, the controller 30 enables the hydraulic pump / motor 310 to be used more efficiently.
  • the controller 30 causes the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic pump.
  • the hydraulic pump / motor 310 increases the pressure Pb of the hydraulic oil sucked from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 to the pressure Pa + TH1, and discharges the hydraulic oil toward the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 (step). ST6).
  • the state in which the arm 5 is driven when the boom 4 is driven in the downward direction and the pressure Pb is lower than the pressure Pa + TH1 is referred to as a seventh drive mode.
  • the hybrid excavator can be in the seventh drive mode during excavation operation or dump operation, for example.
  • the controller 30 outputs predetermined control signals to the first electromagnetic valve 321 and the second electromagnetic valve 322 in the communication circuit 320, and the boom cylinder bottom side oil passage C ⁇ b> 1 and the hydraulic pump
  • the motor 310 is communicated, and the arm cylinder rod side oil passage C2 and the hydraulic pump / motor 310 are communicated via the oil passage C3.
  • the controller 30 outputs a predetermined control signal to the inverter 18C, causes the motor generator 300 to perform a power running operation, and causes the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic pump.
  • the controller 30 is a hydraulic pump.
  • the motor 310 is caused to function as a hydraulic motor, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 is discharged to the hydraulic oil tank (step ST7).
  • the state in which the arm 5 is not driven when the boom 4 is driven in the downward direction is referred to as an eighth drive mode.
  • the hybrid excavator can be in the eighth drive mode during, for example, a boom lowering turning operation.
  • the controller 30 outputs predetermined control signals to the first electromagnetic valve 321 and the second electromagnetic valve 322 in the communication circuit 320, and the boom cylinder bottom side oil passage C ⁇ b> 1 and the hydraulic pump
  • the motor 310 is communicated, and the hydraulic oil tank and the hydraulic pump / motor 310 are communicated. Further, the controller 30 blocks communication between the arm cylinder rod side oil passage C2 and the hydraulic pump / motor 310. Further, the controller 30 outputs a predetermined control signal to the inverter 18C, causes the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic motor, and causes the motor generator 300 to perform a regenerative operation.
  • the controller 30 supplies hydraulic oil that flows out from the bottom oil chamber of the boom cylinder 7 to the hydraulic pump / motor 310 when the boom 4 is lowered by its own weight, and the hydraulic pump / motor 310 is supplied to the hydraulic motor. And the regenerative operation by the motor generator 300 is executed.
  • the controller 30 supplies hydraulic oil that flows out from the rod-side oil chamber or bottom-side oil chamber of the arm cylinder 8 to the hydraulic pump / motor 310 when the arm 5 opens and closes by its own weight. You may make it function as a motor and perform the regenerative operation by the motor generator 300.
  • the controller 30 supplies hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to the arm cylinder 8, but supplies it to the boom cylinder 7, bucket cylinder 9, and traveling hydraulic motors 1A and 1B. Also good.
  • FIG. 12 shows a state in which the hydraulic oil discharged from the main pump 14L flows into the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 and the hydraulic oil discharged from the main pump 14R flows into the rod side oil chamber of the arm cylinder 8. That is, the boom 4 is driven in the downward direction and the arm 5 is driven in the opening direction.
  • the arm cylinder rod side oil passage C2 at this time is an oil passage for supplying hydraulic oil discharged from the main pump 14R to the hydraulic actuator to be driven, that is, a first oil supply to the hydraulic actuator to be driven.
  • the oil passage is also referred to as a “first oil passage”.
  • the pressure Cb of the hydraulic oil in the boom cylinder bottom side oil passage C1, that is, the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7, detected by the boom cylinder pressure sensor S1, is detected by the arm cylinder pressure sensor S2.
  • the pressure is higher than the pressure Pa + TH1 obtained by adding the pressure width TH1 to the pressure Pa of the hydraulic oil in the rod side oil passage C2, that is, the rod side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the controller 30 outputs a predetermined control signal to the inverter 18C, causes the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic motor, and causes the motor generator 300 to perform a regenerative operation.
  • the power generation amount (rotational load) of the motor generator 300 at this time is determined based on, for example, the difference (Pb ⁇ Pa) between the pressure Pb and the pressure Pa, and is determined so as to increase as the difference increases. Further, the pressure of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 is adjusted by increasing / decreasing the power generation amount (rotational load) of the motor generator 300 so that the pressure Pa + TH1 is obtained by adding the pressure width TH1 to the pressure Pa. Adjusted.
  • the controller 30 outputs a control signal to the first electromagnetic valve 321 and switches the valve position to the third valve position 321C. Further, the controller 30 outputs a control signal to the second electromagnetic valve 322, and switches the valve position to the first valve position 322A.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 reaches the arm cylinder rod side oil passage C2 (first oil passage) through the first solenoid valve 321, the second solenoid valve 322, and the oil passage C3, and the main pump. 14R joins the hydraulic oil discharged and flows into the rod side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the oil passage (including the oil passage C3) that connects the hydraulic pump / motor 310 and the arm cylinder rod side oil passage C2 at this time is a hydraulic actuator that drives hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310.
  • the second oil passage that supplies hydraulic oil to the hydraulic actuator to be driven, that is, the second oil passage is also referred to as a “second oil passage”.
  • the controller 30 outputs a control signal to the regulator 14RA to adjust the discharge amount of the main pump 14R. For example, only the flow rate of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 is set from the main pump 14R to the arm cylinder 8. Reduce the flow rate of hydraulic oil toward the rod side oil chamber. This is to reduce the pressure loss at the control valve 17 by reducing the discharge amount of the main pump 14R without slowing down the movement of the arm 5.
  • the controller 30 controls the arm flow control valve 17A, which is one of the control valves 17, to reduce or eliminate the flow rate of the working oil from the main pump 14R toward the rod side oil chamber of the arm cylinder 8. May be.
  • the hydraulic oil discharged from the main pump 14R can be supplied to other hydraulic actuators without slowing down the movement of the arm 5.
  • the controller 30 transfers the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 without reducing the flow rate of the hydraulic oil from the main pump 14R toward the rod side oil chamber of the arm cylinder 8. You may supply. This is to compensate for the shortage of the discharge amount of the main pump 14R or to increase the operating speed of the arm 5.
  • the communication circuit 320 has the hydraulic pump / motor 310 operated. The discharged hydraulic oil is caused to flow into the rod side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the oil passage C3 may join an oil passage connecting the bottom oil chamber of the arm cylinder 8 and the control valve 17.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 flows into the bottom side oil chamber of the arm cylinder 8 and is used to close the arm 5.
  • FIG. 13 shows a state where the hydraulic oil discharged from the main pump 14L flows into the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 and the hydraulic oil discharged from the main pump 14R flows into the bottom side oil chamber of the arm cylinder 8. That is, the boom 4 is driven in the downward direction and the arm 5 is driven in the closing direction.
  • the first oil passage at this time that is, the oil passage for supplying the hydraulic oil discharged from the main pump 14R to the hydraulic actuator to be driven is an arm that connects the bottom oil chamber of the arm cylinder 8 and the control valve 17. It becomes the cylinder bottom side oil passage C2a.
  • the pressure Cb of the hydraulic oil in the boom cylinder bottom side oil passage C1, that is, the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7, detected by the boom cylinder pressure sensor S1, is detected by the arm cylinder pressure sensor S2a.
  • the pressure is lower than the pressure Paa + TH1 obtained by adding the pressure width TH1 to the pressure Paa of the hydraulic oil in the bottom side oil passage C2a, that is, the bottom side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the controller 30 outputs a predetermined control signal to the inverter 18C, causes the motor generator 300 to perform a power running operation, and causes the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic pump.
  • the rotational torque of the motor generator 300 is, for example, the magnitude of the pressure Paa and the difference between the pressure Pb and the pressure Paa (Paa ⁇ Pb). Accordingly, the pressure Paa increases as the pressure Paa increases, and the pressure Paa increases as the difference (Paa-Pb) increases.
  • the pressure of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 is adjusted by increasing / decreasing the number of rotations of the motor generator 300, and is adjusted to a pressure Paa + TH1 obtained by adding the pressure width TH1 to the pressure Paa.
  • the controller 30 outputs a control signal to the first electromagnetic valve 321 and switches the valve position to the third valve position 321C. Further, the controller 30 outputs a control signal to the second electromagnetic valve 322, and switches the valve position to the first valve position 322A.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 reaches the arm cylinder bottom side oil passage C2a (first oil passage) through the first solenoid valve 321, the second solenoid valve 322, and the oil passage C3, and the main pump. 14R merges with the hydraulic oil discharged and flows into the bottom oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the second oil passage at this time that is, the oil passage for supplying the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to the hydraulic actuator to be driven includes the hydraulic pump / motor 310 and the arm cylinder bottom side oil passage C2a. It becomes an oil passage (including oil passage C3) to be connected.
  • the controller 30 outputs a control signal to the regulator 14RA to adjust the discharge amount of the main pump 14R. For example, only the flow rate of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 is set from the main pump 14R. Reduce the flow rate of hydraulic oil toward the bottom oil chamber. This is to reduce the pressure loss at the control valve 17 by reducing the discharge amount of the main pump 14R without slowing down the movement of the arm 5. Further, the controller 30 controls the arm flow control valve 17A, which is one of the control valves 17, to reduce or eliminate the flow rate of the working oil from the main pump 14R toward the bottom oil chamber of the arm cylinder 8. May be. This is because the hydraulic oil discharged from the main pump 14R can be supplied to other hydraulic actuators without slowing down the movement of the arm 5.
  • the controller 30 transfers the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to the bottom side oil chamber of the arm cylinder 8 without reducing the flow rate of the hydraulic oil from the main pump 14 ⁇ / b> R toward the bottom side oil chamber of the arm cylinder 8. You may supply. This is to compensate for the shortage of the discharge amount of the main pump 14R or to increase the operating speed of the arm 5.
  • the communication circuit 320 allows the hydraulic pump / motor 310 to operate.
  • the discharged hydraulic oil is caused to flow into the bottom side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the oil passage C3 may join an oil passage connecting the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 and the control valve 17. In this case, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 flows into the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 and is used to open the arm 5.
  • FIG. 14 shows a state in which the hydraulic oil discharged from the main pump 14L flows into the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 and no hydraulic oil is supplied to the arm cylinder 8. That is, the boom 4 is driven in the downward direction and the arm 5 is not driven.
  • the controller 30 outputs a predetermined control signal to the inverter 18C, causes the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic motor, and causes the motor generator 300 to perform a regenerative operation.
  • the power generation amount (rotational load) of the motor generator 300 at this time changes according to the magnitude of the pressure Pb, and increases as the pressure Pb increases.
  • the controller 30 outputs a control signal to the first electromagnetic valve 321 and switches the valve position to the third valve position 321C. Further, the controller 30 outputs a control signal to the second electromagnetic valve 322, and switches the valve position to the second valve position 322B. As a result, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 is discharged to the hydraulic oil tank through the first electromagnetic valve 321 and the second electromagnetic valve 322.
  • the communication circuit 320 causes the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to be discharged to the hydraulic oil tank in the eighth drive mode in which the boom 4 is driven in the downward direction and the arm 5 is not driven.
  • the pressure Cb of the hydraulic oil in the boom cylinder bottom side oil passage C1, that is, the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7, detected by the boom cylinder pressure sensor S1, is detected by the arm cylinder pressure sensor S2.
  • the pressure is higher than the pressure Pa + TH1 obtained by adding the pressure width TH1 to the pressure Pa of the hydraulic oil in the rod side oil passage C2, that is, the rod side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the controller 30 outputs a control signal to the first electromagnetic valve 321 and switches the valve position to the first valve position 321A. Further, the controller 30 outputs a control signal to the second electromagnetic valve 322, and switches the valve position to the first valve position 322A.
  • the hydraulic pump / motor 310 is disconnected from the communication circuit 320, and part or all of the hydraulic fluid flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 is supplied to the first electromagnetic valve 321, the second electromagnetic valve 322, and the oil. It reaches the arm cylinder rod side oil passage C2 (first oil passage) through the passage C3, merges with the hydraulic oil discharged from the main pump 14R, and flows into the rod side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the controller 30 outputs a control signal to the regulator 14RA to adjust the discharge amount of the main pump 14R, for example, flows out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 and flows into the rod side oil chamber of the arm cylinder 8.
  • the flow rate of the working oil from the main pump 14R toward the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 is reduced by the flow rate of the working oil. This is to reduce the pressure loss at the control valve 17 by reducing the discharge amount of the main pump 14R without slowing down the movement of the arm 5.
  • the controller 30 controls the arm flow control valve 17A, which is one of the control valves 17, to reduce or eliminate the flow rate of the working oil from the main pump 14R toward the rod side oil chamber of the arm cylinder 8. May be.
  • the hydraulic oil discharged from the main pump 14R can be supplied to other hydraulic actuators without slowing down the movement of the arm 5.
  • the controller 30 does not reduce the flow rate of the working oil from the main pump 14 ⁇ / b> R toward the rod side oil chamber of the arm cylinder 8, and the working oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 You may supply to an oil chamber. This is to compensate for the shortage of the discharge amount of the main pump 14R or to increase the operating speed of the arm 5.
  • the communication circuit 320 operates the hydraulic pump / motor 310 in the sixth drive mode in which the boom 4 is driven in the downward direction, the arm 5 is driven in the opening direction, and the pressure Pb is equal to or higher than the pressure Pa + TH1.
  • the hydraulic oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 can flow into the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 without intervention.
  • the oil passage C3 may join an oil passage connecting the bottom oil chamber of the arm cylinder 8 and the control valve 17. In this case, the hydraulic oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 flows into the bottom side oil chamber of the arm cylinder 8 and is used to close the arm 5.
  • the hybrid excavator according to the second embodiment of the present invention allows the hydraulic pump / motor 310 to function as a regenerative hydraulic motor in the sixth drive mode and the eighth drive mode, Sometimes the hydraulic pump / motor 310 functions as a hydraulic pump. As a result, the hybrid excavator can effectively use the hydraulic pump / motor 310 in various drive modes.
  • the hybrid excavator according to the second embodiment of the present invention increases the hydraulic oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 by causing the hydraulic pump / motor 310 to function as a hydraulic pump in the seventh drive mode.
  • the pressure is supplied to the arm cylinder 8.
  • the hybrid excavator operates to flow out of the boom cylinder 7 even when the hydraulic oil pressure Pa in the arm cylinder 8 (supply destination) is higher than the hydraulic oil pressure Pb in the boom cylinder 7 (supply source). Oil can be supplied to the arm cylinder 8.
  • the supply source is the arm cylinder 8 and the supply destination is the boom cylinder 7.
  • the hybrid excavator according to the second embodiment of the present invention is configured so that hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 in the sixth drive mode and the seventh drive mode is supplied to the hydraulic actuator to be driven and the control valve 17. Join between.
  • the hybrid excavator can efficiently supply the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 to the hydraulic actuator to be driven while avoiding the pressure loss generated in the control valve 17.
  • the hydraulic pump / motor 310 functions as a boom regeneration hydraulic motor, but additionally or alternatively functions as an arm regeneration hydraulic motor or bucket regeneration hydraulic motor. It may be.
  • the first electromagnetic valve 321 and the second electromagnetic valve 322 are configured as two independent spool valves, but may be configured as a single spool valve.
  • the communication circuit 320 is applied to a hybrid excavator in which the two main pumps 14L and 14R are mounted.
  • the hybrid excavator in which the single main pump 14 is mounted. May be applied.
  • the communication circuit 320 is applied to the hybrid excavator including the turning electric motor 21, but may be applied to the excavator including the turning hydraulic motor.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump / motor 310 may be supplied to the turning hydraulic motor.

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Abstract

本発明の実施例に係るハイブリッド式ショベルは、メインポンプ１４と、ブームシリンダ７から流出する作動油を利用して油圧モータとして機能し、且つ、油圧ポンプとして機能する油圧ポンプ・モータ３１０と、コントロールバルブ１７と、コントロールバルブ１７を介してメインポンプ１４とアームシリンダ８とを繋ぐ第一油路と、油圧ポンプ・モータ３１０とアームシリンダ８とを繋ぐ第二油路と、を備え、第二油路は、コントロールバルブ１７とアームシリンダ８との間で第一油路に合流する。

Description

ショベル及びショベルの制御方法
　本発明は、ブーム回生用油圧モータを備えたショベル及びショベルの制御方法に関する。
　従来、ブーム下げ時又はアーム閉じ時に回生用油圧モータによって回転駆動される電動発電機を備えたハイブリッド式ショベルが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
　このハイブリッド式ショベルは、ブーム下げ時にブームシリンダのボトム側油室から流出する作動油を用いて、或いは、アーム閉じ時にアームシリンダのロッド側油室から流出する作動油を用いて回生用油圧モータを回転させる。その結果、ハイブリッド式ショベルは、回生用油圧モータに連結された電動発電機を発電機として機能させることで、ブーム及びアームの位置エネルギを電気エネルギとして回収する。
特開２０１０－４８３４３号公報
　しかしながら、特許文献１のハイブリッド式ショベルは、回生用油圧モータに連結された電動発電機を発電機として機能させるのみであり、その電動発電機を電動機として有効に機能させるための油圧回路を備えておらず、回生用油圧モータを十分に活用できていない。
　上述の点に鑑み、本発明は、回生用油圧モータをより有効に活用するショベル及びショベルの制御方法を提供することを目的とする。
　上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係るショベルは、複数の油圧アクチュエータを有するショベルであって、メインポンプと、前記複数の油圧アクチュエータのうちの第一の油圧アクチュエータから流出する作動油を利用して油圧モータとして機能し、且つ、油圧ポンプとして機能する油圧ポンプ・モータと、前記複数の油圧アクチュエータにおける作動油の流れを制御するコントロールバルブと、前記コントロールバルブを介して前記メインポンプと前記複数の油圧アクチュエータのうちの第二の油圧アクチュエータとを繋ぐ第一油路と、前記油圧ポンプ・モータと前記第二の油圧アクチュエータとを繋ぐ第二油路と、を備え、前記第二油路は、前記コントロールバルブと前記第二の油圧アクチュエータとの間で前記第一油路に合流する、ことを特徴とする。
　また、本発明の実施例に係るショベルの制御方法は、複数の油圧アクチュエータと、メインポンプと、前記複数の油圧アクチュエータのうちの第一の油圧アクチュエータから流出する作動油を利用して油圧モータとして機能し、且つ、油圧ポンプとして機能する油圧ポンプ・モータと、前記複数の油圧アクチュエータにおける作動油の流れを制御するコントロールバルブと、前記コントロールバルブを介して前記メインポンプと前記複数の油圧アクチュエータのうちの第二の油圧アクチュエータとを繋ぐ第一油路と、前記油圧ポンプ・モータと前記第二の油圧アクチュエータとを繋ぐ第二油路と、を備えるショベルの制御方法であって、前記第二油路を流れる作動油を、前記コントロールバルブと前記第二の油圧アクチュエータとの間で前記第一油路を流れる作動油に合流させることを特徴とする。
　上述の手段により、本発明は、回生用油圧モータをより有効に活用するショベル及びショベルの制御方法を提供することができる。
本発明の実施例に係るハイブリッド式ショベルの側面図である。 本発明の実施例に係るハイブリッド式ショベルの動作状態の推移を示す図である。 第一実施例に係るハイブリッド式ショベルの駆動系の構成例を示すブロック図である。 第一実施例に係るハイブリッド式ショベルの蓄電系の構成例を示すブロック図である。 第一実施例に係るハイブリッド式ショベルの第一駆動モードにおける連通回路の構成例を示す図である。 第一連通回路駆動処理の流れを示すフローチャートである。 第一実施例に係るハイブリッド式ショベルの第二駆動モードにおける連通回路の状態を示す図である。 第一実施例に係るハイブリッド式ショベルの第三駆動モードにおける連通回路の状態を示す図である。 第一実施例に係るハイブリッド式ショベルの第四駆動モードにおける連通回路の状態を示す図である。 第二実施例に係るハイブリッド式ショベルの第五駆動モードにおける連通回路の状態を示す図である。 第二連通回路駆動処理の流れを示すフローチャートである。 第二実施例に係るハイブリッド式ショベルの第六駆動モードにおける連通回路の状態を示す図である。 第二実施例に係るハイブリッド式ショベルの第七駆動モードにおける連通回路の状態を示す図である。 第二実施例に係るハイブリッド式ショベルの第八駆動モードにおける連通回路の状態を示す図である。 第二実施例に係るハイブリッド式ショベルの第六駆動モードにおける連通回路の別の状態を示す図である。
　図１は、本発明の実施例が適用されるハイブリッド式ショベルを示す側面図である。
　ハイブリッド式ショベルの下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端に、アーム５が取り付けられ、アーム５の先端にバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５及びバケット６は、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される作業要素である。上部旋回体３には、キャビン１０が設けられ、且つエンジン等の動力源が搭載される。
　次に、図２を参照しながら本発明の実施例に係るハイブリッド式ショベルの動作の一例である掘削・積込み動作について説明する。まず、状態ＣＤ１で示すように、操作者は、上部旋回体３を旋回させ、バケット６が掘削位置の上方に位置し、アーム５が開き、かつ、バケット６が開いた状態で、ブーム４を下降させ、バケット６の先端が掘削対象から所望の高さとなるようにバケット６を下降させる。通常、上部旋回体３を旋回させる際、及び、ブーム４を下降させる際、操作者は、目視でバケット６の位置を確認する。また、上部旋回体３の旋回、及び、ブーム４の下降は同時に行われることが一般的である。以上の動作をブーム下げ旋回動作と称し、この動作区間をブーム下げ旋回動作区間と称する。
　操作者は、バケット６の先端が所望の高さに到達したと判断した場合、状態ＣＤ２で示すように、アーム５が地面に対して略垂直になるまでアーム５を閉じる。これにより、所定の深さの土が掘削され、アーム５が地表面に対して略垂直になるまでバケット６でかき寄せられる。次に、操作者は、状態ＣＤ３で示すように、アーム５及びバケット６を更に閉じ、状態ＣＤ４で示すように、バケット６がアーム５に対して略垂直になるまでバケット６を閉じる。すなわち、バケット６の上縁が略水平となるまでバケット６を閉じ、かき集めた土をバケット６内に収容する。以上の動作を掘削動作と称し、この動作区間を掘削動作区間と称する。
　次に、操作者は、バケット６がアーム５に対して略垂直になるまで閉じたと判断した場合、状態ＣＤ５で示すように、バケット６を閉じたままバケット６の底部が地面から所望の高さとなるまでブーム４を上げる。この動作をブーム上げ動作と称し、この動作区間をブーム上げ動作区間と称する。この動作に続いて、あるいは同時に、操作者は、上部旋回体３を旋回させ、矢印ＡＲ１で示すようにバケット６を排土位置まで旋回移動する。ブーム上げ動作を含むこの動作をブーム上げ旋回動作と称し、この動作区間をブーム上げ旋回動作区間と称する。
　なお、バケット６の底部が所望の高さとなるまでブーム４を上げるのは、例えば、ダンプカーの荷台に排土する際にはバケット６を荷台の高さより高く持ち上げないとバケット６が荷台にぶつかってしまうためである。
　次に、操作者は、ブーム上げ旋回動作が完了したと判断した場合、状態ＣＤ６で示すように、ブーム４を下げながら或いはブーム４を停止させながらアーム５及びバケット６を開いて、バケット６内の土を排出する。この動作をダンプ動作と称し、この動作区間をダンプ動作区間と称する。
　次に、操作者は、ダンプ動作が完了したと判断した場合、状態ＣＤ７で示すように、矢印ＡＲ２の方向に上部旋回体３を旋回させ、バケット６を掘削位置の真上に移動させる。このとき、旋回と同時にブーム４を下げてバケット６を掘削対象から所望の高さのところまで下降させる。この動作は状態ＣＤ１にて説明したブーム下げ旋回動作の一部である。その後、操作者は、状態ＣＤ１で示すようにバケット６を所望の高さまで下降させ、再び掘削動作以降の動作を行うようにする。
　操作者は、上述の「ブーム下げ旋回動作」、「掘削動作」、「ブーム上げ旋回動作」、及び「ダンプ動作」を一サイクルとしてこのサイクルを繰り返しながら掘削・積込みを進めていく。
　図３は、本発明の第一実施例に係るハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図３は、機械的動力系を二重線、高圧油圧ラインを実線（太線）、パイロットラインを破線、電気駆動・制御系を実線（細線）でそれぞれ示す。
　機械式駆動部としてのエンジン１１、及び、アシスト駆動部としての電動発電機１２は、変速機１３の２つの入力軸にそれぞれ接続されている。変速機１３の出力軸には、油圧ポンプとしてメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されている。メインポンプ１４には、高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続されている。
　レギュレータ１４Ａは、メインポンプ１４の吐出量を制御するための装置であり、例えば、メインポンプ１４の吐出圧、コントローラ３０からの制御信号等に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ１４の吐出量を制御する。
　コントロールバルブ１７は、ハイブリッド式ショベルにおける油圧系の制御を行う制御装置である。下部走行体１用の油圧モータ１Ａ（右用）及び１Ｂ（左用）、ブームシリンダ７、アームシリンダ８並びにバケットシリンダ９は、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ１７に接続される。なお、以下では、下部走行体１用の油圧モータ１Ａ（右用）及び１Ｂ（左用）、ブームシリンダ７、アームシリンダ８並びにバケットシリンダ９を総称して油圧アクチュエータとする。
　電動発電機１２には、インバータ１８Ａを介して、蓄電器としてのキャパシタを含む蓄電系１２０が接続される。蓄電系１２０には、インバータ２０を介して電動作業要素としての旋回用電動機２１が接続されている。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａには、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、及び旋回変速機２４が接続される。また、パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６が接続される。旋回用電動機２１、インバータ２０、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３及び旋回変速機２４で第一の負荷駆動系が構成される。
　操作装置２６は、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃを含む。レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃは、油圧ライン２７及び２８を介して、コントロールバルブ１７及び圧力センサ２９にそれぞれ接続される。圧力センサ２９は、油圧アクチュエータのそれぞれの作動状態を検出する作動状態検出部として機能し、電気系の駆動制御を行うコントローラ３０に接続されている。
　また、第一実施例では、ブーム回生電力を得るためのブーム回生用電動発電機３００がインバータ１８Ｃを介して蓄電系１２０に接続されている。電動発電機３００は、ブームシリンダ７から流出する作動油により駆動される油圧ポンプ・モータ３１０によって発電機として駆動される。電動発電機３００は、ブーム４が自重で下降するときにブームシリンダ７から流出する作動油の圧力を利用して、ブーム４の位置エネルギ（ブームシリンダ７から流出する作動油の油圧エネルギ）を電気エネルギに変換する。なお、図３において、説明の便宜上、油圧ポンプ・モータ３１０と電動発電機３００は離れた位置に示されているが、実際には、電動発電機３００の回転軸は油圧ポンプ・モータ３１０の回転軸に機械的に連結されている。すなわち、油圧ポンプ・モータ３１０は、ブーム４が下降するときにブームシリンダ７から流出する作動油によって回転するように構成されており、ブーム４が自重で下降するときの作動油の油圧エネルギを回転力に変換するために設けられている。
　電動発電機３００で発電された電力は、回生電力としてインバータ１８Ｃを経て蓄電系１２０に供給される。電動発電機３００とインバータ１８Ｃとで第二の負荷駆動系が構成される。
　連通回路３２０は、油圧ポンプ・モータ３１０の機能を油圧ポンプと油圧モータとで切り替えて動作させるための油圧回路であり、例えば、コントローラ３０からの制御信号に応じてブームシリンダ７から流出する作動油の全部又は一部を油圧ポンプ・モータ３１０に供給し、油圧ポンプ・モータ３１０をブーム回生用油圧モータとして動作させる。また、連通回路３２０は、コントローラ３０からの制御信号に応じて、電動発電機３００により油圧ポンプとして駆動される油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をブームシリンダ７又はアームシリンダ８に供給する。なお、連通回路３２０の動作については後述する。
　図４は蓄電系１２０の構成を示すブロック図である。蓄電系１２０は、キャパシタ１９、昇降圧コンバータ１００及びＤＣバス１１０を含む。キャパシタ１９には、キャパシタ電圧値を検出するためのキャパシタ電圧検出部１１２と、キャパシタ電流値を検出するためのキャパシタ電流検出部１１３が設けられている。キャパシタ電圧検出部１１２とキャパシタ電流検出部１１３によって検出されるキャパシタ電圧値とキャパシタ電流値は、コントローラ３０に供給される。
　昇降圧コンバータ１００は、電動発電機１２、旋回用電動機２１及び電動発電機３００の運転状態に応じて、ＤＣバス電圧値が一定の範囲内に収まるように昇圧動作と降圧動作を切り替える制御を行う。ＤＣバス１１０は、インバータ１８Ａ、１８Ｃ及び２０、並びに、昇降圧コンバータ１００の間に配設されており、キャパシタ１９、電動発電機１２、旋回用電動機２１及び電動発電機３００の間で電力の授受を行う。
　ここで再び図３を参照してコントローラ３０の詳細について説明する。コントローラ３０は、ハイブリッド式ショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。コントローラ３０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、ＣＰＵが内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムを実行することにより動作する装置である。
　コントローラ３０は、圧力センサ２９から供給される信号を旋回速度指令に変換し、旋回用電動機２１の駆動制御を行う。この場合、圧力センサ２９から供給される信号は、旋回機構２を旋回させるために操作装置２６（旋回操作レバー）を操作した場合の操作量を表す信号に相当する。
　また、コントローラ３０は、電動発電機１２の運転制御（電動（アシスト）運転又は発電運転の切り替え）を行うとともに、昇降圧制御部としての昇降圧コンバータ１００を駆動制御することによるキャパシタ１９の充放電制御を行う。具体的には、コントローラ３０は、キャパシタ１９の充電状態、電動発電機１２の運転状態（電動（アシスト）運転又は発電運転）、旋回用電動機２１の運転状態（力行運転又は回生運転）、及び、電動発電機３００の運転状態（力行運転又は回生運転）に基づいて、昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切り替え制御を行い、これによりキャパシタ１９の充放電制御を行う。
　この昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切り替え制御は、ＤＣバス電圧検出部１１１によって検出されるＤＣバス電圧値、キャパシタ電圧検出部１１２によって検出されるキャパシタ電圧値、及びキャパシタ電流検出部１１３によって検出されるキャパシタ電流値に基づいて行われる。
　以上のような構成において、アシストモータである電動発電機１２が発電した電力は、インバータ１８Ａを介して蓄電系１２０のＤＣバス１１０に供給され、昇降圧コンバータ１００を介してキャパシタ１９に供給される。また、旋回用電動機２１が回生運転して生成した回生電力は、インバータ２０を介して蓄電系１２０のＤＣバス１１０に供給され、昇降圧コンバータ１００を介してキャパシタ１９に供給される。また、ブーム回生用の電動発電機３００が発電した電力は、インバータ１８Ｃを介して蓄電系１２０のＤＣバス１１０に供給され、昇降圧コンバータ１００を介してキャパシタ１９に供給される。なお、電動発電機１２又は電動発電機３００が発電した電力は、インバータ２０を介して旋回用電動機２１に直接的に供給されてもよく、旋回用電動機２１又は電動発電機３００が発電した電力は、インバータ１８Ａを介して電動発電機１２に直接的に供給されてもよく、電動発電機１２又は旋回用電動機２１が発電した電力は、インバータ１８Ｃを介して電動発電機３００に直接的に供給されてもよい。
　キャパシタ１９は、昇降圧コンバータ１００を介してＤＣバス１１０との間で電力の授受が行えるように、充放電可能な蓄電器であればよい。なお、図４には、蓄電器としてキャパシタ１９を示すが、キャパシタ１９の代わりに、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池、リチウムイオンキャパシタ、又は、電力の授受が可能なその他の形態の電源を蓄電器として用いてもよい。
　上述のような機能に加え、コントローラ３０はさらに、ハイブリッド式ショベルの駆動モードに応じて連通回路３２０の駆動制御を行う。
　ここで、図５を参照しながら、連通回路３２０の詳細について説明する。なお、図５は、連通回路３２０の構成例を示す図であり、第一実施例において、連通回路３２０は、第一電磁弁３２１、第二電磁弁３２２、及び逆止弁３２３で構成される。そして、連通回路３２０は、ブームシリンダ７のボトム側油室とコントロールバルブ１７とを接続するブームシリンダボトム側油路Ｃ１（太線で強調して表示）と、アームシリンダ８のロッド側油室とコントロールバルブ１７とを接続するアームシリンダロッド側油路Ｃ２（同じく太線で強調して表示）と、油圧ポンプ・モータ３１０とを接続するように配置される。
　第一電磁弁３２１は、油圧ポンプ・モータ３１０に流入する作動油の供給源を切り替え、且つ、油圧ポンプ・モータ３１０から流出する作動油の供給先を切り替える電磁弁であり、例えば、４ポート３位置のスプール弁である。油圧ポンプ・モータ３１０に流入する作動油の供給源は、例えば、ブームシリンダ７のボトム側油室、又は、作動油タンクである。また、油圧ポンプ・モータ３１０から流出する作動油の供給先は、例えば、作動油タンク、ブームシリンダ７のボトム側油室、又は、アームシリンダ８のロッド側油室である。
　第二電磁弁３２２は、ブームシリンダボトム側油路Ｃ１と油圧ポンプ・モータ３１０との間の接続と、アームシリンダロッド側油路Ｃ２と油圧ポンプ・モータ３１０との間の接続とを二者択一で切り替えるための電磁弁であり、例えば、４ポート２位置のスプール弁である。
　逆止弁３２３は、第二電磁弁３２２とアームシリンダロッド側油路Ｃ２とを接続する油路Ｃ３に設置され、アームシリンダロッド側油路Ｃ２から油圧ポンプ・モータ３１０に作動油が流れるのを防止する弁である。
　なお、油圧ポンプ・モータ３１０の二つの吐出口のそれぞれと作動油タンクとの間には、チェック弁３１０ａ、３１０ｂが配置される。二つの吐出口のそれぞれにおける圧力が作動油タンクの圧力未満となった場合に、作動油タンクから圧油を供給し、吐出口の圧力を作動油タンクの圧力以上に維持するためである。
　ここで、図６を参照しながら、コントローラ３０が連通回路３２０における作動油の流れを制御する処理（以下、「第一連通回路駆動処理」とする。）について説明する。なお、図６は、第一連通回路駆動処理の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、ショベル運転中、所定の制御周期で繰り返し第一連通回路駆動処理を実行する。
　最初に、コントローラ３０は、圧力センサ２９の出力に基づいてブーム操作レバーの操作量を検出し、ブーム４を駆動しているか否かを判定する（ステップＳＴ１）。また、コントローラ３０は、ブーム４の回動角度を検出する角度センサ（図示せず。）、又は、ブームシリンダ７の変位（伸縮）を検出する変位センサ（図示せず。）の出力に基づいてブーム４を駆動しているか否かを判定するようにしてもよい。アーム５又はバケット６が駆動しているか否かを判定する場合も同様である。
　ブーム４を駆動していないと判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、コントローラ３０は、圧力センサ２９の出力に基づいてアーム操作レバーの操作量を検出し、アーム５を駆動しているか否かを判定する（ステップＳＴ２）。
　アーム５を駆動していないと判定した場合（ステップＳＴ２のＮＯ）、コントローラ３０は、連通回路３２０から油圧ポンプ・モータ３１０を遮断する（ステップＳＴ３）。
　なお、以下では、ブーム４及びアーム５が何れも非駆動状態にあるこの状態を第一駆動モードと称する。図５は、ハイブリッド式ショベルがこの第一駆動モードにあるときの連通回路３２０の状態を示す。
　具体的には、コントローラ３０は、連通回路３２０における第一電磁弁３２１に対して所定の制御信号を出力し、その弁位置を第二弁位置３２１Ｂに切り替え、連通回路３２０から油圧ポンプ・モータ３１０を遮断する。また、コントローラ３０は、インバータ１８Ｃに対して所定の制御信号を出力し、電動発電機３００及び油圧ポンプ・モータ３１０の回転を停止させる。
　一方、アーム５を駆動していると判定した場合（第一実施例では、アーム５を開き方向に駆動していると判定した場合）（ステップＳＴ２のＹＥＳ）、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧ポンプとして機能させ、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に供給する（ステップＳＴ４）。
　なお、以下では、ブーム４が非駆動状態のときにアーム５が駆動状態（第一実施例ではアーム５が開く状態）にあるこの状態を第二駆動モードと称する。後述の図７は、ハイブリッド式ショベルがこの第二駆動モードにあるときの連通回路３２０の状態を示す。ハイブリッド式ショベルは、例えば、ダンプ動作中にこの第二駆動モードとなる。
　具体的には、コントローラ３０は、連通回路３２０における第一電磁弁３２１及び第二電磁弁３２２に対して所定の制御信号を出力し、油路Ｃ３を介してアームシリンダロッド側油路Ｃ２と油圧ポンプ・モータ３１０とを連通する。また、コントローラ３０は、インバータ１８Ｃに対して所定の制御信号を出力し、電動発電機３００及び油圧ポンプ・モータ３１０の回転を開始させる。
　また、コントローラ３０は、レギュレータ１４ＲＡに対して所定の制御信号を出力してメインポンプ１４Ｒの吐出量を制御し、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油とメインポンプ１４Ｒが吐出する作動油とにより、アームシリンダ８のロッド側油室に所望の流量で作動油が供給されるようにする。なお、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油のみをアームシリンダ８のロッド側油室に供給してアーム５を開き方向に駆動してもよい。
　これにより、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧ポンプとして機能させ、アーム５を駆動するために（第一実施例ではアーム５を開くために）、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油を利用することができる。その結果、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０をより効率的に利用することができる。
　また、ブーム４を駆動していると判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、コントローラ３０は、ブーム４を上げ方向に駆動しているか否かを判定する（ステップＳＴ５）。
　ブーム４を上げ方向に駆動していると判定した場合（ステップＳＴ５のＹＥＳ）、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧ポンプとして機能させ、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をブームシリンダ７のボトム側油室に供給する（ステップＳＴ６）。
　なお、以下では、ブーム４が上がるこの状態を第三駆動モードと称する。後述の図８は、ハイブリッド式ショベルがこの第三駆動モードにあるときの連通回路３２０の状態を示す。ハイブリッド式ショベルは、例えば、ブーム上げ旋回動作中にこの第三駆動モードとなる。
　具体的には、コントローラ３０は、連通回路３２０における第一電磁弁３２１及び第二電磁弁３２２に対して所定の制御信号を出力し、ブームシリンダボトム側油路Ｃ１と油圧ポンプ・モータ３１０とを連通する。また、コントローラ３０は、インバータ１８Ｃに対して所定の制御信号を出力し、電動発電機３００及び油圧ポンプ・モータ３１０の回転を開始させる。
　また、コントローラ３０は、レギュレータ１４ＬＡに対して所定の制御信号を出力してメインポンプ１４Ｌの吐出量を制御し、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油とメインポンプ１４Ｌが吐出する作動油とにより、ブームシリンダ７のボトム側油室に所望の流量で作動油が供給されるようにする。なお、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油のみをブームシリンダ７のボトム側油室に供給して、ブーム４を上げ方向に駆動してもよい。
　これにより、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧ポンプとして機能させ、ブーム４を上げ方向に駆動するために、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油を利用することができる。その結果、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０をより効率的に利用することができる。
　一方、ブーム４を下げ方向に駆動していると判定した場合（ステップＳＴ５のＮＯ）、コントローラ３０は、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油を油圧ポンプ・モータ３１０に供給し、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧モータとして機能させる（ステップＳＴ７）。
　なお、以下では、ブーム４が下がるこの状態を第四駆動モードと称する。後述の図９は、ハイブリッド式ショベルがこの第四駆動モードにあるときの連通回路３２０の状態を示す。ハイブリッド式ショベルは、例えば、ブーム下げ旋回動作中にこの第四駆動モードとなる。
　具体的には、コントローラ３０は、連通回路３２０における第一電磁弁３２１及び第二電磁弁３２２に対して所定の制御信号を出力し、ブームシリンダボトム側油路Ｃ１と油圧ポンプ・モータ３１０とを連通する。また、コントローラ３０は、インバータ１８Ｃに対して所定の制御信号を出力し、電動発電機３００を回生運転させる。
　これにより、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧モータとして機能させ、ブーム４の位置エネルギを回生するために、油圧ポンプ・モータ３１０を利用することができる。
　また、第一実施例において、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をブーム４又はアーム５の駆動のために利用するが、バケット６の駆動又は下部走行体１の走行のために利用してもよい。
　ここで、図７～図９を参照しながら、第二駆動モード、第三駆動モード、及び第四駆動モードのそれぞれにおける連通回路３２０の状態を詳細に説明する。なお、図７～図９における太い実線は、作動油の流れが生じていることを表す。
　最初に、図７を参照しながら、第二駆動モードにおける連通回路３２０の状態を説明する。
　図７は、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油がアームシリンダ８のロッド側油室に流入する状態を示す。なお、このときのアームシリンダロッド側油路Ｃ２は、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を駆動対象の油圧アクチュエータに供給する油路、すなわち、駆動対象の油圧アクチュエータに作動油を供給する第一の油路として、「第一油路」とも称される。
　このような状態において、コントローラ３０は、第一電磁弁３２１に対し制御信号を出力し、その弁位置を第一弁位置３２１Ａに切り替える。また、コントローラ３０は、第二電磁弁３２２に対し制御信号を出力し、その弁位置を第二弁位置３２２Ｂに切り替える。その結果、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油は、第一電磁弁３２１、第二電磁弁３２２、及び油路Ｃ３を通じてアームシリンダロッド側油路Ｃ２（第一油路）に至り、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油に合流して、アームシリンダ８のロッド側油室に流入する。なお、このときの油圧ポンプ・モータ３１０とアームシリンダロッド側油路Ｃ２とを接続する油路（油路Ｃ３を含む。）は、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油を駆動対象の油圧アクチュエータに供給する油路、すなわち、駆動対象の油圧アクチュエータに作動油を供給する第二の油路として、「第二油路」とも称される。
　また、コントローラ３０は、レギュレータ１４ＲＡに対し制御信号を出力し、メインポンプ１４Ｒの吐出量を調整し、例えば、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油の流量だけ、メインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のロッド側油室に向かう作動油の流量を低減させるようにする。アーム５の動きを鈍化させることなく、メインポンプ１４Ｒの吐出量を低減させて、コントロールバルブ１７での圧損を低減させるためである。また、コントローラ３０は、コントロールバルブ１７の一つであるアーム用流量制御弁１７Ａを制御してメインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のロッド側油室に向かう作動油の流量を低減させ或いは消滅させるようにしてもよい。アーム５の動きを鈍化させることなく、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を他の油圧アクチュエータに供給できるようにするためである。なお、メインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のロッド側油室に向かう作動油の流量を消滅させた場合には、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油のみがアームシリンダ８のロッド側油室に供給される。また、コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のロッド側油室に向かう作動油の流量を低減させることなく、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に供給してもよい。メインポンプ１４Ｒの吐出量の不足を補うため、或いは、アーム５の動作速度を増大させるためである。
　このようにして、連通回路３２０は、ブーム４が非駆動状態のときにアーム５が開く第二駆動モードにおいて、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に流入させるようにする。
　なお、油路Ｃ３は、アームシリンダ８のボトム側油室とコントロールバルブ１７とを接続する油路に合流するものであってもよい。この場合、第二駆動モードにおいて、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油は、アームシリンダ８のボトム側油室に流入し、アーム５を閉じるために用いられる。
　次に、図８を参照しながら、第三駆動モードにおける連通回路３２０の状態を説明する。
　図８は、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油がブームシリンダ７のボトム側油室に流入する状態を示す。なお、この場合の第一油路は、ブームシリンダボトム側油路Ｃ１となる。ブームシリンダボトム側油路Ｃ１は、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を駆動対象の油圧アクチュエータに供給する油路、すなわち、駆動対象の油圧アクチュエータに作動油を供給する第一の油路である。
　このような状態において、コントローラ３０は、第一電磁弁３２１に対し制御信号を出力し、その弁位置を第一弁位置３２１Ａに切り替える。また、コントローラ３０は、第二電磁弁３２２に対し制御信号を出力し、その弁位置を第一弁位置３２２Ａに切り替える。その結果、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油は、第一電磁弁３２１及び第二電磁弁３２２を通じてブームシリンダボトム側油路Ｃ１（第一油路）に至り、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油に合流して、ブームシリンダ７のボトム側油室に流入する。なお、この場合の第二油路は、油圧ポンプ・モータ３１０とブームシリンダボトム側油路Ｃ１とを接続する油路Ｃ４となる。油路Ｃ４は、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油を駆動対象の油圧アクチュエータに供給する油路、すなわち、駆動対象の油圧アクチュエータに作動油を供給する第二の油路である。
　また、コントローラ３０は、レギュレータ１４ＬＡに対し制御信号を出力し、メインポンプ１４Ｌの吐出量を調整し、例えば、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油の流量だけ、メインポンプ１４Ｌからブームシリンダ７のボトム側油室に向かう作動油の流量を低減させるようにする。ブーム４の上げ方向の動きを鈍化させることなく、メインポンプ１４Ｌの吐出量を低減させて、コントロールバルブ１７での圧損を低減させるためである。また、コントローラ３０は、コントロールバルブ１７の一つであるブーム用流量制御弁１７Ｂを制御してメインポンプ１４Ｌからブームシリンダ７のボトム側油室に向かう作動油の流量を低減させ或いは消滅させるようにしてもよい。ブーム４の上げ方向の動きを鈍化させることなく、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を他の油圧アクチュエータに供給できるようにするためである。なお、メインポンプ１４Ｌからブームシリンダ７のボトム側油室に向かう作動油の流量を消滅させた場合には、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油のみがブームシリンダ７のボトム側油室に供給される。また、コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｌからブームシリンダ７のボトム側油室に向かう作動油の流量を低減させることなく、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をブームシリンダ７のボトム側油室に供給してもよい。メインポンプ１４Ｌの吐出量の不足を補うため、或いは、ブーム４の動作速度を増大させるためである。
　このようにして、連通回路３２０は、ブーム４が上がる第三駆動モードにおいて、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をブームシリンダ７のボトム側油室に流入させるようにする。
　次に、図９を参照しながら、第四駆動モードにおける連通回路３２０の状態を説明する。
　コントローラ３０は、第一電磁弁３２１に対し制御信号を出力し、その弁位置を第三弁位置３２１Ｃに切り替える。また、コントローラ３０は、第二電磁弁３２２に対し制御信号を出力し、その弁位置を第一弁位置３２２Ａに切り替える。さらに、コントローラ３０は、インバータ１８Ｃに対し制御信号を出力し、電動発電機３００及び油圧ポンプ・モータ３１０の回転を停止させ、回生運転可能な状態にする。その結果、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油は、その一部又は全部が第二電磁弁３２２及び第一電磁弁３２１を通じて油圧ポンプ・モータ３１０に流入し、残りの部分がコントロールバルブ１７のブーム用流量制御弁１７Ｂを通じて作動油タンクに排出される。
　このようにして、連通回路３２０は、ブーム４が下がる第四駆動モードにおいて、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油を油圧ポンプ・モータ３１０に流入させるようにする。
　以上の構成により、本発明の第一実施例に係るハイブリッド式ショベルは、第二駆動モード及び第三駆動モードのときに油圧ポンプ・モータ３１０を油圧ポンプとして機能させ、且つ、第四駆動モードのときに油圧ポンプ・モータ３１０を回生用油圧モータとして機能させる。その結果、ハイブリッド式ショベルは、油圧ポンプ・モータ３１０を有効に利用することができる。
　また、本発明の第一実施例に係るハイブリッド式ショベルは、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油を、駆動対象の油圧アクチュエータとコントロールバルブ１７との間で合流させる。その結果、ハイブリッド式ショベルは、コントロールバルブ１７で発生する圧損を回避しながら、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油を駆動対象の油圧アクチュエータに効率的に供給できる。
　次に、本発明の第二実施例について説明する。なお、第二実施例に係るハイブリッド式ショベルにおける駆動系及び蓄電系の構成は、図３及び図４に示す第一実施例に係るハイブリッド式ショベルにおける駆動系及び蓄電系の構成と同様である。
　第二実施例では、ブームシリンダ７のボトム側油室における作動油の圧力を検出するためのブームシリンダ圧センサＳ１がブームシリンダ７に取り付けられ、アームシリンダ８のロッド側油室における作動油の圧力を検出するためのアームシリンダ圧センサＳ２がアームシリンダ８に取り付けられている。ブームシリンダ圧センサＳ１及びアームシリンダ圧センサＳ２のそれぞれは、油圧アクチュエータ圧検出部の一例であり、検出した圧力値をコントローラ３０に対して出力する。
　また、第二実施例では、連通回路３２０は、油圧ポンプ・モータ３１０の機能を油圧ポンプと油圧モータとで切り替えて動作させるための油圧回路である。連通回路３２０は、例えば、コントローラ３０からの制御信号に応じてブームシリンダ７から流出する作動油の全部又は一部を油圧ポンプ・モータ３１０に供給し、油圧ポンプ・モータ３１０をブーム回生用油圧モータとして動作させる。また、連通回路３２０は、油圧ポンプとして動作する油圧ポンプ・モータ３１０に、ブームシリンダ７から流出する作動油の全部又は一部を供給し、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をアームシリンダ８に供給する。なお、連通回路３２０の動作については後述する。
　ここで、図１０を参照しながら、第二実施例における連通回路３２０の詳細について説明する。なお、図１０は、第二実施例における連通回路３２０の構成例を示す図であり、第二実施例において、連通回路３２０は、第一電磁弁３２１、第二電磁弁３２２、及び逆止弁３２３で構成される。そして、連通回路３２０は、ブームシリンダ７のボトム側油室とコントロールバルブ１７とを接続するブームシリンダボトム側油路Ｃ１（太線で強調して表示）と、アームシリンダ８のロッド側油室とコントロールバルブ１７とを接続するアームシリンダロッド側油路Ｃ２（同じく太線で強調して表示）と、油圧ポンプ・モータ３１０とを接続するように配置される。
　第一電磁弁３２１は、油圧ポンプ・モータ３１０に流入する作動油の供給源を切り替え、且つ、油圧ポンプ・モータ３１０から流出する作動油の供給先を切り替える電磁弁であり、例えば、４ポート３位置のスプール弁である。油圧ポンプ・モータ３１０に流入する作動油の供給源は、例えば、ブームシリンダ７のボトム側油室、又は、作動油タンクである。また、油圧ポンプ・モータ３１０から流出する作動油の供給先は、例えば、作動油タンク、又は、アームシリンダ８のロッド側油室である。
　第二電磁弁３２２は、作動油タンクと油圧ポンプ・モータ３１０との間の接続と、アームシリンダロッド側油路Ｃ２と油圧ポンプ・モータ３１０との間の接続とを二者択一で切り替えるための電磁弁であり、例えば、３ポート２位置のスプール弁である。
　逆止弁３２３は、第二電磁弁３２２とアームシリンダロッド側油路Ｃ２とを接続する油路Ｃ３に設置され、アームシリンダロッド側油路Ｃ２から油圧ポンプ・モータ３１０に作動油が流れるのを防止する弁である。
　なお、油圧ポンプ・モータ３１０の二つの吸い込み・吐出口のそれぞれと作動油タンクとの間には、チェック弁３１０ａ、３１０ｂが配置される。二つの吸い込み・吐出口のそれぞれにおける圧力が作動油タンクの圧力未満となった場合に、作動油タンクから圧油を供給し、吸い込み・吐出口の圧力を作動油タンクの圧力以上に維持するためである。
　ここで、図１１を参照しながら、第二実施例においてコントローラ３０が連通回路３２０における作動油の流れを制御する処理（以下、「第二連通回路駆動処理」とする。）について説明する。なお、図１１は、第二連通回路駆動処理の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、ショベル運転中、所定の制御周期で繰り返し第二連通回路駆動処理を実行する。
　最初に、コントローラ３０は、圧力センサ２９の出力に基づいてブーム操作レバーの操作量を検出し、ブーム４を下げ方向に駆動しているか否かを判定する（ステップＳＴ１）。また、コントローラ３０は、ブーム４の回動角度を検出する角度センサ（図示せず。）、又は、ブームシリンダ７の変位（伸縮）を検出する変位センサ（図示せず。）の出力に基づいてブーム４を下げ方向に駆動しているか否かを判定するようにしてもよい。アーム５又はバケット６が駆動しているか否かを判定する場合も同様である。
　ブーム４を下げ方向に駆動していないと判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、コントローラ３０は、連通回路３２０から油圧ポンプ・モータ３１０を遮断する（ステップＳＴ２）。
　なお、以下では、ブーム４を下げ方向に駆動していない状態（すなわち、ブーム４を上げ方向に駆動しているか或いはブーム４を駆動していない状態である。）を第五駆動モードと称する。図１０は、ハイブリッド式ショベルがこの第五駆動モードにあるときの連通回路３２０の状態の一例を示す。
　具体的には、コントローラ３０は、連通回路３２０における第一電磁弁３２１に対して所定の制御信号を出力し、その弁位置を第二弁位置３２１Ｂに切り替え、連通回路３２０から油圧ポンプ・モータ３１０を遮断する。また、コントローラ３０は、インバータ１８Ｃに対して所定の制御信号を出力し、電動発電機３００及び油圧ポンプ・モータ３１０の回転を停止させる。
　一方、ブーム４を下げ方向に駆動していると判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、コントローラ３０は、圧力センサ２９の出力に基づいてアーム操作レバーの操作量を検出し、アーム５を駆動しているか否かを判定する（ステップＳＴ３）。
　アーム５を駆動していると判定した場合（ステップＳＴ３のＹＥＳ）、コントローラ３０は、さらに、ブームシリンダ７のボトム側油室における作動油の圧力Ｐｂとアームシリンダ８のロッド側油室における作動油の圧力Ｐａに所定の圧力幅ＴＨ１を加えた圧力Ｐａ＋ＴＨ１とを比較する（ステップＳＴ４）。
　圧力Ｐｂが圧力Ｐａ＋ＴＨ１以上の場合（ステップＳＴ４のＹＥＳ）、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧モータとして機能させる。油圧ポンプ・モータ３１０は、ブームシリンダ７のボトム側油室から吸い込んだ作動油の圧力Ｐｂを圧力Ｐａ＋ＴＨ１まで減圧し、その作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に向けて吐出する（ステップＳＴ５）。
　なお、以下では、ブーム４を下げ方向に駆動しているときにアーム５を駆動し、且つ、圧力Ｐｂが圧力Ｐａ＋ＴＨ１以上となる状態を第六駆動モードと称する。ハイブリッド式ショベルは、例えば、掘削動作中又はダンプ動作中にこの第六駆動モードとなり得る。
　具体的には、図１２において、コントローラ３０は、連通回路３２０における第一電磁弁３２１及び第二電磁弁３２２に対して所定の制御信号を出力し、ブームシリンダボトム側油路Ｃ１と油圧ポンプ・モータ３１０とを連通し、且つ、油路Ｃ３を介してアームシリンダロッド側油路Ｃ２と油圧ポンプ・モータ３１０とを連通する。また、コントローラ３０は、インバータ１８Ｃに対して所定の制御信号を出力し、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧モータとして機能させ、電動発電機３００に回生運転させる。
　また、コントローラ３０は、レギュレータ１４ＲＡに対して所定の制御信号を出力してメインポンプ１４Ｒの吐出量を制御し、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油とメインポンプ１４Ｒが吐出する作動油とにより、アームシリンダ８のロッド側油室に所望の流量で作動油が供給されるようにする。なお、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油のみをアームシリンダ８のロッド側油室に供給してアーム５を駆動してもよい。
　これにより、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧モータとして動作させ、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油の圧力を適切なレベル（アームシリンダ８に供給可能なレベル）まで減圧する。そして、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０の吐出する作動油がアーム５を駆動するために効率的に利用されるようにする。油圧ポンプ・モータ３１０の吐出する作動油の圧力が、アームシリンダ８のロッド側油室における作動油の圧力に比べて顕著に高い場合（例えば、Ｐａ＋ＴＨ１以上の場合である。）には、その作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に供給する際に無駄な圧損を発生させてしまうためである。このようにして、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０をより効率的に利用できるようにする。
　また、圧力Ｐｂが圧力Ｐａ＋ＴＨ１未満の場合（ステップＳＴ４のＮＯ）、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧ポンプとして機能させる。油圧ポンプ・モータ３１０は、ブームシリンダ７のボトム側油室から吸い込んだ作動油の圧力Ｐｂを圧力Ｐａ＋ＴＨ１まで増圧させ、その作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に向けて吐出する（ステップＳＴ６）。
　なお、以下では、ブーム４を下げ方向に駆動しているときにアーム５を駆動し、且つ、圧力Ｐｂが圧力Ｐａ＋ＴＨ１を下回る状態を第七駆動モードと称する。ハイブリッド式ショベルは、例えば、掘削動作中又はダンプ動作中にこの第七駆動モードとなり得る。
　具体的には、図１３において、コントローラ３０は、連通回路３２０における第一電磁弁３２１及び第二電磁弁３２２に対して所定の制御信号を出力し、ブームシリンダボトム側油路Ｃ１と油圧ポンプ・モータ３１０とを連通し、且つ、油路Ｃ３を介してアームシリンダロッド側油路Ｃ２と油圧ポンプ・モータ３１０とを連通する。また、コントローラ３０は、インバータ１８Ｃに対して所定の制御信号を出力し、電動発電機３００に力行運転させ、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧ポンプとして機能させる。
　一方、ブーム４を下げ方向に駆動していると判定した場合であって（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、アーム５を駆動していないと判定した場合（ステップＳＴ３のＮＯ）、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧モータとして機能させ、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油を作動油タンクに排出させる（ステップＳＴ７）。
　なお、以下では、ブーム４を下げ方向に駆動しているときにアーム５を駆動していない状態を第八駆動モードと称する。ハイブリッド式ショベルは、例えば、ブーム下げ旋回動作中にこの第八駆動モードとなり得る。
　具体的には、図１４において、コントローラ３０は、連通回路３２０における第一電磁弁３２１及び第二電磁弁３２２に対して所定の制御信号を出力し、ブームシリンダボトム側油路Ｃ１と油圧ポンプ・モータ３１０とを連通し、且つ、作動油タンクと油圧ポンプ・モータ３１０とを連通する。また、コントローラ３０は、アームシリンダロッド側油路Ｃ２と油圧ポンプ・モータ３１０との連通を遮断する。また、コントローラ３０は、インバータ１８Ｃに対して所定の制御信号を出力し、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧モータとして機能させ、電動発電機３００に回生運転させる。
　第二実施例において、コントローラ３０は、ブーム４が自重で降下する際にブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油を油圧ポンプ・モータ３１０に供給し、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧モータとして機能させ、電動発電機３００による回生運転を実行させる。しかしながら、コントローラ３０は、アーム５が自重で開閉する際にアームシリンダ８のロッド側油室又はボトム側油室から流出する作動油を油圧ポンプ・モータ３１０に供給し、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧モータとして機能させ、電動発電機３００による回生運転を実行させてもよい。
　また、第二実施例において、コントローラ３０は、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をアームシリンダ８に供給するが、ブームシリンダ７、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ１Ａ、１Ｂに供給してもよい。
　ここで、図１２～図１４を参照しながら、第六駆動モード、第七駆動モード、及び第八駆動モードのそれぞれにおける連通回路３２０の状態を詳細に説明する。なお、図１２～図１４における太い実線は、作動油の流れが生じていることを表す。また、図１２及び図１３のそれぞれにおける灰色の太い実線で表される油路は、同じ図の黒色の太い実線で表される油路よりも圧力が低いことを表す。
　最初に、図１２を参照しながら、第六駆動モードにおける連通回路３２０の状態を説明する。
　図１２は、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油がブームシリンダ７のロッド側油室に流入し、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油がアームシリンダ８のロッド側油室に流入する状態を示す。すなわち、ブーム４が下げ方向に駆動され、アーム５が開き方向に駆動される状態を示す。なお、このときのアームシリンダロッド側油路Ｃ２は、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を駆動対象の油圧アクチュエータに供給する油路、すなわち、駆動対象の油圧アクチュエータに作動油を供給する第一の油路として、「第一油路」とも称される。
　また、ブームシリンダ圧センサＳ１によって検出される、ブームシリンダボトム側油路Ｃ１、すなわち、ブームシリンダ７のボトム側油室における作動油の圧力Ｐｂは、アームシリンダ圧センサＳ２によって検出される、アームシリンダロッド側油路Ｃ２、すなわち、アームシリンダ８のロッド側油室における作動油の圧力Ｐａに圧力幅ＴＨ１を加えた圧力Ｐａ＋ＴＨ１よりも大きい。
　このような状態において、コントローラ３０は、インバータ１８Ｃに対して所定の制御信号を出力し、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧モータとして機能させ、電動発電機３００に回生運転させる。このときの電動発電機３００の発電量（回転負荷）は、例えば、圧力Ｐｂと圧力Ｐａとの差（Ｐｂ－Ｐａ）に基づいて決定され、その差が大きい程大きくなるように決定される。また、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油の圧力は、電動発電機３００の発電量（回転負荷）を増減することによって調整され、圧力Ｐａに圧力幅ＴＨ１を加えた圧力Ｐａ＋ＴＨ１となるように調整される。
　また、コントローラ３０は、第一電磁弁３２１に対し制御信号を出力し、その弁位置を第三弁位置３２１Ｃに切り替える。また、コントローラ３０は、第二電磁弁３２２に対し制御信号を出力し、その弁位置を第一弁位置３２２Ａに切り替える。その結果、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油は、第一電磁弁３２１、第二電磁弁３２２、及び油路Ｃ３を通じてアームシリンダロッド側油路Ｃ２（第一油路）に至り、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油に合流して、アームシリンダ８のロッド側油室に流入する。なお、このときの油圧ポンプ・モータ３１０とアームシリンダロッド側油路Ｃ２とを接続する油路（油路Ｃ３を含む。）は、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油を駆動対象の油圧アクチュエータに供給する油路、すなわち、駆動対象の油圧アクチュエータに作動油を供給する第二の油路として、「第二油路」とも称される。
　また、コントローラ３０は、レギュレータ１４ＲＡに対し制御信号を出力し、メインポンプ１４Ｒの吐出量を調整し、例えば、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油の流量だけ、メインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のロッド側油室に向かう作動油の流量を低減させるようにする。アーム５の動きを鈍化させることなく、メインポンプ１４Ｒの吐出量を低減させて、コントロールバルブ１７での圧損を低減させるためである。また、コントローラ３０は、コントロールバルブ１７の一つであるアーム用流量制御弁１７Ａを制御してメインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のロッド側油室に向かう作動油の流量を低減させ或いは消滅させるようにしてもよい。アーム５の動きを鈍化させることなく、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を他の油圧アクチュエータに供給できるようにするためである。なお、メインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のロッド側油室に向かう作動油の流量を消滅させた場合には、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油のみがアームシリンダ８のロッド側油室に供給される。また、コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のロッド側油室に向かう作動油の流量を低減させることなく、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に供給してもよい。メインポンプ１４Ｒの吐出量の不足を補うため、或いは、アーム５の動作速度を増大させるためである。
　このようにして、連通回路３２０は、ブーム４が下げ方向に駆動され、アーム５が開き方向に駆動され、且つ、圧力Ｐｂが圧力Ｐａ＋ＴＨ１以上となる第六駆動モードにおいて、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に流入させるようにする。
　なお、油路Ｃ３は、アームシリンダ８のボトム側油室とコントロールバルブ１７とを接続する油路に合流するものであってもよい。この場合、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油は、アームシリンダ８のボトム側油室に流入し、アーム５を閉じるために用いられる。
　次に、図１３を参照しながら、第七駆動モードにおける連通回路３２０の状態を説明する。
　図１３は、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油がブームシリンダ７のロッド側油室に流入し、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油がアームシリンダ８のボトム側油室に流入する状態を示す。すなわち、ブーム４が下げ方向に駆動され、アーム５が閉じ方向に駆動される状態を示す。なお、このときの第一油路、すなわち、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を駆動対象の油圧アクチュエータに供給する油路は、アームシリンダ８のボトム側油室とコントロールバルブ１７とを接続するアームシリンダボトム側油路Ｃ２ａとなる。
　また、ブームシリンダ圧センサＳ１によって検出される、ブームシリンダボトム側油路Ｃ１、すなわち、ブームシリンダ７のボトム側油室における作動油の圧力Ｐｂは、アームシリンダ圧センサＳ２ａによって検出される、アームシリンダボトム側油路Ｃ２ａ、すなわち、アームシリンダ８のボトム側油室における作動油の圧力Ｐａａに圧力幅ＴＨ１を加えた圧力Ｐａａ＋ＴＨ１よりも小さい。
　このような状態において、コントローラ３０は、インバータ１８Ｃに対して所定の制御信号を出力し、電動発電機３００に力行運転させ、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧ポンプとして機能させる。このときの電動発電機３００の回転トルク（所定の回転数を維持するために必要なトルク）は、例えば、圧力Ｐａａの大きさ、及び、圧力Ｐｂと圧力Ｐａａとの差（Ｐａａ－Ｐｂ）に応じて変化し、圧力Ｐａａが大きい程大きくなり、また、その差（Ｐａａ－Ｐｂ）が大きい程大きくなる。また、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油の圧力は、電動発電機３００の回転数を増減することによって調整され、圧力Ｐａａに圧力幅ＴＨ１を加えた圧力Ｐａａ＋ＴＨ１となるように調整される。
　また、コントローラ３０は、第一電磁弁３２１に対し制御信号を出力し、その弁位置を第三弁位置３２１Ｃに切り替える。また、コントローラ３０は、第二電磁弁３２２に対し制御信号を出力し、その弁位置を第一弁位置３２２Ａに切り替える。その結果、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油は、第一電磁弁３２１、第二電磁弁３２２、及び油路Ｃ３を通じてアームシリンダボトム側油路Ｃ２ａ（第一油路）に至り、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油に合流して、アームシリンダ８のボトム側油室に流入する。なお、このときの第二油路、すなわち、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油を駆動対象の油圧アクチュエータに供給する油路は、油圧ポンプ・モータ３１０とアームシリンダボトム側油路Ｃ２ａとを接続する油路（油路Ｃ３を含む。）となる。
　また、コントローラ３０は、レギュレータ１４ＲＡに対し制御信号を出力し、メインポンプ１４Ｒの吐出量を調整し、例えば、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油の流量だけ、メインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のボトム側油室に向かう作動油の流量を低減させるようにする。アーム５の動きを鈍化させることなく、メインポンプ１４Ｒの吐出量を低減させて、コントロールバルブ１７での圧損を低減させるためである。また、コントローラ３０は、コントロールバルブ１７の一つであるアーム用流量制御弁１７Ａを制御してメインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のボトム側油室に向かう作動油の流量を低減させ或いは消滅させるようにしてもよい。アーム５の動きを鈍化させることなく、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を他の油圧アクチュエータに供給できるようにするためである。なお、メインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のボトム側油室に向かう作動油の流量を消滅させた場合には、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油のみがアームシリンダ８のボトム側油室に供給される。また、コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のボトム側油室に向かう作動油の流量を低減させることなく、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をアームシリンダ８のボトム側油室に供給してもよい。メインポンプ１４Ｒの吐出量の不足を補うため、或いは、アーム５の動作速度を増大させるためである。
　このようにして、連通回路３２０は、ブーム４が下げ方向に駆動され、アーム５が閉じ方向に駆動され、且つ、圧力Ｐｂが圧力Ｐａ＋ＴＨ１未満となる第七駆動モードにおいて、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油をアームシリンダ８のボトム側油室に流入させるようにする。
　なお、油路Ｃ３は、アームシリンダ８のロッド側油室とコントロールバルブ１７とを接続する油路に合流するものであってもよい。この場合、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油は、アームシリンダ８のロッド側油室に流入し、アーム５を開くために用いられる。
　次に、図１４を参照しながら、第八駆動モードにおける連通回路３２０の状態を説明する。
　図１４は、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油がブームシリンダ７のロッド側油室に流入し、アームシリンダ８に作動油が供給されない状態を示す。すなわち、ブーム４が下げ方向に駆動され、アーム５が駆動されない状態を示す。
　このような状態において、コントローラ３０は、インバータ１８Ｃに対して所定の制御信号を出力し、油圧ポンプ・モータ３１０を油圧モータとして機能させ、電動発電機３００に回生運転させる。このときの電動発電機３００の発電量（回転負荷）は、圧力Ｐｂの大きさに応じて変化し、圧力Ｐｂが大きい程大きくなる。
　また、コントローラ３０は、第一電磁弁３２１に対し制御信号を出力し、その弁位置を第三弁位置３２１Ｃに切り替える。また、コントローラ３０は、第二電磁弁３２２に対し制御信号を出力し、その弁位置を第二弁位置３２２Ｂに切り替える。その結果、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油は、第一電磁弁３２１及び第二電磁弁３２２を通じて作動油タンクに排出される。
　このようにして、連通回路３２０は、ブーム４が下げ方向に駆動され、アーム５が駆動されない第八駆動モードにおいて、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油を作動油タンクに排出させる。
　次に、図１５を参照しながら、第六駆動モードにおける連通回路３２０の別の状態を説明する。
　図１５は、図１２と同様、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油がブームシリンダ７のロッド側油室に流入し、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油がアームシリンダ８のロッド側油室に流入する状態を示す。すなわち、ブーム４が下げ方向に駆動され、アーム５が開き方向に駆動される状態を示す。
　また、ブームシリンダ圧センサＳ１によって検出される、ブームシリンダボトム側油路Ｃ１、すなわち、ブームシリンダ７のボトム側油室における作動油の圧力Ｐｂは、アームシリンダ圧センサＳ２によって検出される、アームシリンダロッド側油路Ｃ２、すなわち、アームシリンダ８のロッド側油室における作動油の圧力Ｐａに圧力幅ＴＨ１を加えた圧力Ｐａ＋ＴＨ１よりも大きい。
　このような状態において、コントローラ３０は、第一電磁弁３２１に対し制御信号を出力し、その弁位置を第一弁位置３２１Ａに切り替える。また、コントローラ３０は、第二電磁弁３２２に対し制御信号を出力し、その弁位置を第一弁位置３２２Ａに切り替える。その結果、油圧ポンプ・モータ３１０が連通回路３２０から遮断され、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油の一部又は全部は、第一電磁弁３２１、第二電磁弁３２２、及び油路Ｃ３を通じてアームシリンダロッド側油路Ｃ２（第一油路）に至り、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油に合流して、アームシリンダ８のロッド側油室に流入する。
　また、コントローラ３０は、レギュレータ１４ＲＡに対し制御信号を出力し、メインポンプ１４Ｒの吐出量を調整し、例えば、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出してアームシリンダ８のロッド側油室に流入する作動油の流量だけ、メインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のロッド側油室に向かう作動油の流量を低減させるようにする。アーム５の動きを鈍化させることなく、メインポンプ１４Ｒの吐出量を低減させて、コントロールバルブ１７での圧損を低減させるためである。また、コントローラ３０は、コントロールバルブ１７の一つであるアーム用流量制御弁１７Ａを制御してメインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のロッド側油室に向かう作動油の流量を低減させ或いは消滅させるようにしてもよい。アーム５の動きを鈍化させることなく、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を他の油圧アクチュエータに供給できるようにするためである。なお、メインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のロッド側油室に向かう作動油の流量を消滅させた場合には、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油のみがアームシリンダ８のロッド側油室に供給される。また、コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｒからアームシリンダ８のロッド側油室に向かう作動油の流量を低減させることなく、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に供給してもよい。メインポンプ１４Ｒの吐出量の不足を補うため、或いは、アーム５の動作速度を増大させるためである。
　このようにして、連通回路３２０は、ブーム４が下げ方向に駆動され、アーム５が開き方向に駆動され、且つ、圧力Ｐｂが圧力Ｐａ＋ＴＨ１以上となる第六駆動モードにおいて、油圧ポンプ・モータ３１０を介することなく、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油をアームシリンダ８のロッド側油室に流入させることができる。
　なお、油路Ｃ３は、アームシリンダ８のボトム側油室とコントロールバルブ１７とを接続する油路に合流するものであってもよい。この場合、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油は、アームシリンダ８のボトム側油室に流入し、アーム５を閉じるために用いられる。
　以上の構成により、本発明の第二実施例に係るハイブリッド式ショベルは、第六駆動モード及び第八駆動モードのときに油圧ポンプ・モータ３１０を回生用油圧モータとして機能させ、第七駆動モードのときに油圧ポンプ・モータ３１０を油圧ポンプとして機能させる。その結果、ハイブリッド式ショベルは、様々な駆動モードにおいて、油圧ポンプ・モータ３１０を有効に利用することができる。
　また、本発明の第二実施例に係るハイブリッド式ショベルは、第七駆動モードのときに油圧ポンプ・モータ３１０を油圧ポンプとして機能させ、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油を増圧してアームシリンダ８に供給する。その結果、ハイブリッド式ショベルは、アームシリンダ８（供給先）における作動油の圧力Ｐａがブームシリンダ７（供給源）における作動油の圧力Ｐｂより高い場合であっても、ブームシリンダ７から流出する作動油をアームシリンダ８に供給することができる。供給源がアームシリンダ８で、供給先がブームシリンダ７の場合も同様である。
　また、本発明の第二実施例に係るハイブリッド式ショベルは、第六駆動モード及び第七駆動モードのときに油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油を、駆動対象の油圧アクチュエータとコントロールバルブ１７との間で合流させる。その結果、ハイブリッド式ショベルは、コントロールバルブ１７で発生する圧損を回避しながら、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油を駆動対象の油圧アクチュエータに効率的に供給できる。
　以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
　例えば、第一及び第二実施例において、油圧ポンプ・モータ３１０は、ブーム回生用油圧モータとして機能するが、追加的に或いは代替的にアーム回生用油圧モータ又はバケット回生用油圧モータとして機能するものであってもよい。
　また、第一及び第二実施例において、第一電磁弁３２１及び第二電磁弁３２２は、別個独立した二つのスプール弁として構成されるが、一つのスプール弁で構成されてもよい。
　また、第一及び第二実施例において、連通回路３２０は、二つのメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒが搭載されたハイブリッド式ショベルに適用されているが、単一のメインポンプ１４が搭載されたハイブリッド式ショベルに適用されてもよい。
　また、第一及び第二実施例において、連通回路３２０は、旋回用電動機２１を備えたハイブリッド式ショベルに適用されているが、旋回用油圧モータを備えたショベルに適用されてもよい。この場合、油圧ポンプ・モータ３１０が吐出する作動油は、旋回用油圧モータに供給されてもよい。
　また、本願は、２０１１年９月９日に出願した日本国特許出願２０１１－１９７６７２号に基づく優先権、及び、２０１１年９月１２日に出願した日本国特許出願２０１１－１９８８８９号に基づく優先権を主張するものでありそれらの日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
　１・・・下部走行体　１Ａ、１Ｂ・・・走行用油圧モータ　２・・・旋回機構　３・・・上部旋回体　４・・・ブーム　５・・・アーム　６・・・バケット　７・・・ブームシリンダ　８・・・アームシリンダ　９・・・バケットシリンダ　１０・・・キャビン　１１・・・エンジン　１２・・・電動発電機　１３・・・変速機　１４、１４Ｌ、１４Ｒ・・・メインポンプ　１４Ａ、１４ＬＡ、１４ＲＡ・・・レギュレータ　１５・・・パイロットポンプ　１６・・・高圧油圧ライン　１７・・・コントロールバルブ　１７Ａ・・・アーム用流量制御弁　１７Ｂ・・・ブーム用流量制御弁　１８Ａ、１８Ｃ・・・インバータ　１９・・・キャパシタ　２０・・・インバータ　２１・・・旋回用電動機　２２・・・レゾルバ　２３・・・メカニカルブレーキ　２４・・・旋回変速機　２５・・・パイロットライン　２６・・・操作装置　２６Ａ、２６Ｂ・・・レバー　２６Ｃ・・・ペダル　２７、２８・・・油圧ライン　２９・・・圧力センサ　３０・・・コントローラ　４０・・・旋回用油圧モータ　１００・・・昇降圧コンバータ　１１０・・・ＤＣバス　１１１・・・ＤＣバス電圧検出部　１１２・・・キャパシタ電圧検出部　１１３・・・キャパシタ電流検出部　１２０・・・蓄電系　３００・・・電動発電機　３１０・・・油圧ポンプ・モータ　３２０・・・連通回路　３２１・・・第一電磁弁　３２２・・・第二電磁弁　３２３・・・逆止弁　Ｓ１・・・ブームシリンダ圧センサ　Ｓ２、Ｓ２ａ・・・アームシリンダ圧センサ

Claims (15)

  1. 　複数の油圧アクチュエータを有するショベルであって、
    　メインポンプと、
    　前記複数の油圧アクチュエータのうちの第一の油圧アクチュエータから流出する作動油を利用して油圧モータとして機能し、且つ、油圧ポンプとして機能する油圧ポンプ・モータと、
    　前記複数の油圧アクチュエータにおける作動油の流れを制御するコントロールバルブと、
    　前記コントロールバルブを介して前記メインポンプと前記複数の油圧アクチュエータのうちの第二の油圧アクチュエータとを繋ぐ第一油路と、
    　前記油圧ポンプ・モータと前記第二の油圧アクチュエータとを繋ぐ第二油路と、を備え、
    　前記第二油路は、前記コントロールバルブと前記第二の油圧アクチュエータとの間で前記第一油路に合流する、
    　ことを特徴とするショベル。
  2. 　前記第一の油圧アクチュエータと前記油圧ポンプ・モータとを繋ぐ油路に配置される電磁弁を更に備え、
    　前記電磁弁は、前記第一の油圧アクチュエータを駆動させる際に、前記油路を連通する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のショベル。
  3. 　前記第一の油圧アクチュエータは、ブームを駆動するブームシリンダであり、
    　前記油圧ポンプ・モータは、前記ブームを下げる際に、前記ブームシリンダから流出する作動油を利用して油圧モータとして機能する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のショベル。
  4. 　前記第一の油圧アクチュエータは、ブームを駆動するブームシリンダであり、
    　前記油圧ポンプ・モータは、前記ブームを上げる際に、前記ブームシリンダに作動油を供給する油圧ポンプとして機能する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のショベル。
  5. 　前記第一の油圧アクチュエータは、ブームを駆動するブームシリンダであり、
    　前記油圧ポンプ・モータは、前記ブームが非駆動状態であり、且つ、前記ブーム以外の作業要素が駆動状態である場合に、該作業要素を駆動する油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプとして機能する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のショベル。
  6. 　前記油圧ポンプ・モータは、前記第一の油圧アクチュエータから流出する作動油を吸い込み、前記複数の油圧アクチュエータのうちの第二の油圧アクチュエータに向けて吐出する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のショベル。
  7. 　前記油圧ポンプ・モータは、前記第一の油圧アクチュエータから流出する作動油の圧力を増圧して、前記第二の油圧アクチュエータにおける作動油の圧力よりも高い状態で吐出する、
    　ことを特徴とする請求項６に記載のショベル。
  8. 　前記第一の油圧アクチュエータから流出する作動油の圧力が前記第二の油圧アクチュエータにおける作動油の圧力よりも所定圧力幅以上高い場合に、前記油圧ポンプ・モータは、前記第一の油圧アクチュエータから流出する作動油の圧力を減圧して吐出する、
    　ことを特徴とする請求項６に記載のショベル。
  9. 　前記第一の油圧アクチュエータから流出する作動油を前記第二の油圧アクチュエータに直接的に供給可能な油路を備える、
    　ことを特徴とする請求項６に記載のショベル。
  10. 　前記第一の油圧アクチュエータがブームシリンダであり、
    　前記第二の油圧アクチュエータがアームシリンダである、
    　ことを特徴とする請求項６に記載のショベル。
  11. 　前記第一の油圧アクチュエータがアームシリンダであり、
    　前記第二の油圧アクチュエータがブームシリンダである、
    　ことを特徴とする請求項６に記載のショベル。
  12. 　複数の油圧アクチュエータと、
    　メインポンプと、
    　前記複数の油圧アクチュエータのうちの第一の油圧アクチュエータから流出する作動油を利用して油圧モータとして機能し、且つ、油圧ポンプとして機能する油圧ポンプ・モータと、
    　前記複数の油圧アクチュエータにおける作動油の流れを制御するコントロールバルブと、前記コントロールバルブを介して前記メインポンプと前記複数の油圧アクチュエータのうちの第二の油圧アクチュエータとを繋ぐ第一油路と、
    　前記油圧ポンプ・モータと前記第二の油圧アクチュエータとを繋ぐ第二油路と、を備えるショベルの制御方法であって、
    　前記第二油路を流れる作動油を、前記コントロールバルブと前記第二の油圧アクチュエータとの間で前記第一油路を流れる作動油に合流させる、
    　ことを特徴とするショベルの制御方法。
  13. 　前記第一の油圧アクチュエータと前記油圧ポンプ・モータとを繋ぐ油路に配置される電磁弁が、前記第一の油圧アクチュエータを駆動させる際に、前記油路を連通する、
    　ことを特徴とする請求項１２に記載のショベルの制御方法。
  14. 　前記油圧ポンプ・モータが、前記第一の油圧アクチュエータから流出する作動油を吸い込み、前記複数の油圧アクチュエータのうちの第二の油圧アクチュエータに向けて吐出する、
    　ことを特徴とする請求項１２に記載のショベルの制御方法。
  15. 　前記油圧ポンプ・モータが、前記第一の油圧アクチュエータから流出する作動油の圧力を増圧して、前記第二の油圧アクチュエータにおける作動油の圧力よりも高い状態で吐出する、
    　ことを特徴とする請求項１４に記載のショベルの制御方法。
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