JP2008202343A

JP2008202343A - Hydraulic drive unit for construction machinery

Info

Publication number: JP2008202343A
Application number: JP2007041031A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Sonoda; 光夫園田; Takatoshi Oki; 孝利大木; Koichi Shibata; 浩一柴田; Shohei Ryu; 小平龍; Masami Ochiai; 正己落合; Junji Tsumura; 淳二津村; Tokuji Tanaka; 篤司田中
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2027-02-21
Also published as: JP4812655B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic drive unit of a construction machine capable of effectively utilizing the energy, which is recovered along with operation of a hydraulic actuator, to drive the hydraulic actuator. <P>SOLUTION: The hydraulic drive unit of the construction machine comprises an electric motor 16 driven by the electric energy from an electric storage device 9 and arranged separately from an engine 10, an auxiliary pump driven by the electric motor 16 to discharge pressure oil to a boom cylinder 5a and an arm cylinder 6a, a hydraulic pump/motor 15 also serving as a hydraulic motor driven by the return oil from the boom cylinder 5a, and auxiliary conduits, being a conduit 26, a conduit 27, a conduit 28, and a conduit 31, letting the pressure oil from the hydraulic pump/motor 15 merge into the pressure oil from a hydraulic pump 11 and guiding it to a control valve 12 for the boom and a control valve 13 for the arm without letting them go through the control valve 12 for the boom and a control valve 13 for the arm. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、油圧アクチュエータからの戻り油のエネルギを回収して、このエネルギを再利用する回生機構を備えた建設機械の油圧駆動装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic drive device for a construction machine provided with a regenerative mechanism that recovers energy of return oil from a hydraulic actuator and reuses the energy.

近年、建設機械にも良好な環境性能が求められるようになり、種々の手法が提案されている。例えば、この種の建設機械の油圧駆動装置として、特許文献１に示す従来技術がある。この従来技術では、主に、電動機が取付けられたエンジンによって駆動される油圧ポンプを有し、この油圧ポンプにコントロールバルブを介して接続される油圧アクチュエータ、すなわちブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダと、これらの油圧アクチュエータからの戻り油によって回転駆動される油圧ポンプ・モータと、前述の油圧アクチュエータにおけるメータアウト側からの戻り油を案内する案内管路と、この案内管路からの戻り油によって回転する油圧ポンプ・モータにより電気エネルギを発生する発電機と、この発電機で発生した電気エネルギを蓄電するバッテリ、すなわち蓄電装置などを設けている。このように構成された従来技術では、油圧アクチュエータからの戻り油による圧力により発電機を駆動し、この電気エネルギを蓄電装置に蓄電することにより、油圧アクチュエータの収縮操作に伴うエネルギ、例えば、ブーム下げ操作の位置エネルギ等を回収できるようになっている。
特開２００４−１１１６８公報 In recent years, good environmental performance has been demanded for construction machines, and various methods have been proposed. For example, there is a conventional technique disclosed in Patent Document 1 as a hydraulic drive device for this type of construction machine. In this prior art, a hydraulic actuator mainly having a hydraulic pump driven by an engine to which an electric motor is attached and connected to the hydraulic pump via a control valve, that is, a boom cylinder, an arm cylinder, a bucket cylinder, A hydraulic pump / motor that is rotationally driven by return oil from these hydraulic actuators, a guide pipe that guides the return oil from the meter-out side in the hydraulic actuator, and a rotary that rotates by return oil from this guide pipe A generator that generates electric energy by a hydraulic pump / motor and a battery that stores electric energy generated by the generator, that is, a power storage device, are provided. In the conventional technology configured as described above, the generator is driven by the pressure of the return oil from the hydraulic actuator, and the electrical energy is stored in the power storage device, whereby energy associated with the contraction operation of the hydraulic actuator, for example, the boom lowering The potential energy of the operation can be collected.
JP 2004-11168 A

しかし、前述した従来の技術では、蓄電装置に回収された電気エネルギにより、油圧アクチュエータの駆動に必要なトルクを発生させるためには、前述のエンジンに取付けられた電動機をエンジンと連結駆動しなければならないので、この電動機のエンジンとの連結駆動によってエンジンロスが生じるとともに、前述のように、蓄電装置に回収された電気エネルギを利用して、エンジンに取付けられた電動機により油圧ポンプを駆動させ、油圧エネルギに変換した後も、圧油は必ずコントロールバルブを経由するため、この圧油のコントロールバルブの経由に伴う絞り損失が生じ、これにより、エネルギ効率が悪いという問題があった。 However, in the above-described conventional technology, in order to generate the torque necessary for driving the hydraulic actuator by the electric energy recovered in the power storage device, the electric motor attached to the engine must be connected to the engine and driven. Therefore, an engine loss occurs due to the driving of the electric motor connected to the engine, and as described above, the electric energy collected in the power storage device is used to drive the hydraulic pump by the electric motor attached to the engine. Even after the conversion to energy, the pressure oil always passes through the control valve, so that a throttle loss is caused by the pressure oil passing through the control valve, thereby causing a problem of poor energy efficiency.

本発明は、このような従来技術の課題を考慮してなされたもので、その目的は、油圧アクチュエータの操作に伴って回収したエネルギを油圧アクチュエータの駆動に有効活用することのできる建設機械の油圧駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above. The purpose of the present invention is to provide a hydraulic pressure for a construction machine that can effectively use the energy recovered with the operation of the hydraulic actuator to drive the hydraulic actuator. It is to provide a driving device.

この目的を達成するために、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプの圧油が供給されるコントロールバルブと、このコントロールバルブによって制御される油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータの戻り圧油によって駆動される油圧モータと、この油圧モータによって駆動される発電機と、この発電機によって生じた電気エネルギを蓄える蓄電装置とを備える建設機械の油圧駆動装置において、前記蓄電装置からの電気エネルギにより駆動され、前記エンジンから離隔させて設けた電動機と、この電動機により駆動される補助ポンプと、この補助ポンプから圧油を前記油圧ポンプからの圧油に合流させて前記コントロールバルブを経由させずに、前記油圧アクチュエータに導く補助管路を設けたことを特徴としている。 In order to achieve this object, a hydraulic pump driven by an engine, a control valve to which pressure oil of the hydraulic pump is supplied, a hydraulic actuator controlled by the control valve, and return pressure oil of the hydraulic actuator are used. In a hydraulic drive device of a construction machine comprising a driven hydraulic motor, a generator driven by the hydraulic motor, and a power storage device that stores electrical energy generated by the power generator, the hydraulic motor is driven by the electrical energy from the power storage device The electric motor provided separately from the engine, the auxiliary pump driven by the electric motor, and the pressure oil from the auxiliary pump merged with the pressure oil from the hydraulic pump without passing through the control valve, An auxiliary pipe leading to the hydraulic actuator is provided. There.

このように構成した本発明は、蓄電装置からの電気エネルギにより駆動される電動機をエンジンから離隔させて設けたことにより、従来のような電動機との連結駆動によって生ずるエンジンロスを無くすことができる。また、油圧アクチュエータの操作に伴って回収した蓄電装置の電気エネルギを利用して、電動機を駆動させ、この電動機の駆動によって吐出する補助ポンプからの圧油を、補助管路を通して、油圧ポンプからの圧油に合流させて、油圧アクチュエータに導くようにしたので、油圧アクチュエータの操作に伴って回収したエネルギにより発生させた圧油をコントロールバルブを経由させずに、油圧アクチュエータに導くことができる。つまり、油圧アクチュエータの操作に伴って回収したエネルギによって発生させた圧油のコントロールバルブ経由に伴う絞り損失を無くすことができる。これらにより、油圧アクチュエータの操作に伴って回収したエネルギを油圧アクチュエータの駆動に有効活用することができる。 The present invention configured as described above can eliminate the engine loss caused by the conventional coupling drive with the electric motor by providing the electric motor driven by the electric energy from the power storage device separated from the engine. In addition, the electric energy of the power storage device collected along with the operation of the hydraulic actuator is used to drive the electric motor, and the pressure oil from the auxiliary pump discharged by the driving of the electric motor is supplied from the hydraulic pump through the auxiliary pipe. Since the oil is combined with the pressure oil and guided to the hydraulic actuator, the pressure oil generated by the energy recovered by the operation of the hydraulic actuator can be guided to the hydraulic actuator without passing through the control valve. That is, it is possible to eliminate the throttle loss caused by the control valve of the pressure oil generated by the energy recovered with the operation of the hydraulic actuator. Thus, the energy recovered with the operation of the hydraulic actuator can be effectively utilized for driving the hydraulic actuator.

また、本発明は、前記発明において、前記油圧モータが前記補助ポンプを兼ねる油圧ポンプ・モータから成り、前記発電機が前記油圧ポンプ・モータを前記蓄電装置からの電気エネルギにより駆動する電動機を兼ねることを特徴としている。このように構成した本発明は、機器の設置スペースを小さく抑えることができるとともに、機器の数を最小限に抑えることができる。 Further, the present invention is the above invention, wherein the hydraulic motor comprises a hydraulic pump / motor that also serves as the auxiliary pump, and the generator also serves as an electric motor that drives the hydraulic pump / motor with electric energy from the power storage device. It is characterized by. According to the present invention configured as described above, the installation space of the device can be reduced and the number of devices can be minimized.

さらに、本発明は、前記発明において、前記蓄電装置からの電気エネルギによって駆動される旋回用電動機を設けたことを特徴とする。このように構成した本発明では、蓄電装置の回収した電気エネルギを利用して旋回用電動機を駆動することにより、回収した電機エネルギを有効活用できる。また、これによって、旋回用電動機を駆動する電気エネルギを確保するために別途設ける発電機の容量を小さく、もしくはこの発電機を無くすことができる。したがって、本発明も、機器の設置スペースを小さく抑えることができるとともに、機器の数を最小限に抑えることができる。 Furthermore, the present invention is characterized in that, in the above invention, a turning electric motor driven by electric energy from the power storage device is provided. In the present invention configured as described above, the recovered electrical energy can be effectively utilized by driving the turning electric motor using the electrical energy recovered by the power storage device. In addition, this makes it possible to reduce the capacity of a separately provided generator for securing electric energy for driving the turning electric motor, or to eliminate this generator. Therefore, the present invention can also reduce the installation space of equipment and minimize the number of equipment.

また、本発明は、前記発明において、前記油圧ポンプからの圧油を前記油圧モータに導く誘導管路を有するとともに、前記誘導管路の開閉を切替える切換手段を備えたことを特徴としている。このように構成した本発明は、蓄電装置の電気エネルギが不足した時に、油圧ポンプからの圧油を誘導管路により直接油圧モータに導くことよって、この油圧モータを駆動させて発電することができる。これによって、旋回用等の電動機を駆動する電気エネルギを確保するために別途設ける発電機を無くすことができる。したがって、本発明も、機器の設置スペースを小さく抑えることができるとともに、機器の数を最小限に抑えることができる。 Further, the present invention is characterized in that in the above-mentioned invention, there is provided a guide pipe for guiding the pressure oil from the hydraulic pump to the hydraulic motor, and switching means for switching opening and closing of the guide pipe. According to the present invention configured as described above, when the electrical energy of the power storage device is insufficient, pressure oil from the hydraulic pump is directly guided to the hydraulic motor through the induction pipe, so that the hydraulic motor can be driven to generate electric power. . As a result, it is possible to eliminate a separately provided generator for securing electric energy for driving the electric motor for turning or the like. Therefore, the present invention can also reduce the installation space of equipment and minimize the number of equipment.

本発明は、従来のような蓄電装置からの電気エネルギにより駆動される電動機のエンジンとの連結駆動によって生ずるエンジンロスを無くすことができるとともに、油圧アクチュエータの操作に伴って回収したエネルギによって発生させた圧油のコントロールバルブ経由に伴う絞り損失を無くすことができる。すなわち、油圧アクチュエータの操作に伴って回収したエネルギを油圧アクチュエータの駆動に有効活用することができ、これによって、従来よりもエネルギ効率を向上させることができる。 The present invention can eliminate the engine loss caused by the coupling drive with the engine of the electric motor driven by the electric energy from the conventional power storage device, and is generated by the energy recovered by the operation of the hydraulic actuator. The throttling loss associated with the pressure oil control valve can be eliminated. That is, the energy recovered with the operation of the hydraulic actuator can be effectively used for driving the hydraulic actuator, and thereby energy efficiency can be improved as compared with the conventional case.

以下、本発明に係る建設機械の油圧駆動装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out a hydraulic drive device for a construction machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明に係る油圧駆動装置の一実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図、図２は、図１に示す油圧ショベルに備えられる本発明に係る油圧駆動装置の一実施形態を示す回路図である。図３は、本実施形態に備えられる車体コントローラの構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator cited as an example of a construction machine provided with an embodiment of a hydraulic drive device according to the present invention, and FIG. 2 is a hydraulic drive according to the present invention provided in the hydraulic excavator shown in FIG. It is a circuit diagram showing one embodiment of an apparatus. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the vehicle body controller provided in the present embodiment.

本発明に係る油圧駆動装置の一実施形態が備えられる油圧ショベルには、図１に示すように、走行体１と、この走行体１上に配置され、運転室３、カウンタウェイト４を有する旋回体２と、この旋回体２に連結され、回動可能に設けられるブーム５と、このブーム５に連結され、回動可能に設けられるアーム６と、このアーム６に連結され、回動可能に設けられるバケット７とを備えている。前述のブーム５、アーム６、バケット７は、油圧アクチュエータ、すなわちブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａ、バケットシリンダ７ａの伸縮動作によって回動可能となっている。さらに、本実施形態の油圧ショベルには、運転室３の後部に設けられ、前述のブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａ、バケットシリンダ７ａ、及び後述する各種機器の作動を制御する車体コントローラ８と、カウンタウェイト４に設けられ、発電した電気エネルギを蓄える蓄電装置９とを備えている。 As shown in FIG. 1, a hydraulic excavator provided with an embodiment of a hydraulic drive device according to the present invention is a traveling body 1 and a turn that is disposed on the traveling body 1 and has a cab 3 and a counterweight 4. A body 2, a boom 5 connected to the revolving body 2 and rotatably provided, an arm 6 connected to the boom 5 and provided rotatably, and connected to the arm 6 to be rotatable. And a bucket 7 provided. The aforementioned boom 5, arm 6 and bucket 7 can be rotated by a telescopic operation of a hydraulic actuator, that is, boom cylinder 5a, arm cylinder 6a and bucket cylinder 7a. Furthermore, the hydraulic excavator of the present embodiment is provided at the rear of the cab 3 and includes a vehicle body controller 8 that controls the operation of the boom cylinder 5a, the arm cylinder 6a, the bucket cylinder 7a, and various devices described later, and a counter. A power storage device 9 is provided on the weight 4 and stores the generated electric energy.

また、図２に示すように、本実施形態は、エンジン１０と、このエンジン１０によって駆動される油圧ポンプ１１と、この油圧ポンプ１１から吐出される圧油の流れを制御することにより、前述のブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａ、バケットシリンダ７ａの作動を制御するコントロールバルブ、すなわちブーム用制御弁１２、アーム用制御弁１３、及びバケット用制御弁１４と、これらのブーム用制御弁１２、アーム用制御弁１３、及びバケット用制御弁１４に接続されるタンク４４とを備えている。 Further, as shown in FIG. 2, the present embodiment controls the flow of the engine 10, the hydraulic pump 11 driven by the engine 10, and the pressure oil discharged from the hydraulic pump 11. Control valves for controlling the operation of the boom cylinder 5a, the arm cylinder 6a, and the bucket cylinder 7a, that is, the boom control valve 12, the arm control valve 13, and the bucket control valve 14, and the boom control valve 12 and the arm A control valve 13 and a tank 44 connected to the bucket control valve 14 are provided.

さらに、ブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａからの戻り油圧によって駆動され、後述する電動機１６を発電機として駆動させる油圧モータと、後述する電動機１６を駆動させることによって、ブームシリンダ５及びアームシリンダ７に圧油を吐出する補助ポンプとを兼ねる油圧ポンプ・モータ１５と、この油圧ポンプ・モータ１５によって駆動される発電機と蓄電装置９からの電気エネルギにより駆動される電動機とを兼ね、エンジン１０と離隔して設けられる電動機１６と、図１の旋回体２を蓄電装置９からの電気エネルギによって駆動させる旋回用電動機１７とを備えている。また、旋回用電動機１７と蓄電装置９は、インバータ１８を介して電気的に接続され、電動機１６と蓄電装置９は、インバータ１９を介して電気的に接続されている。 Furthermore, the boom cylinder 5 and the arm cylinder 7 are driven by the hydraulic pressure returned from the boom cylinder 5a and the arm cylinder 6a, and the electric motor 16 described later is driven as a generator, and the electric motor 16 described later is driven to A hydraulic pump / motor 15 that also serves as an auxiliary pump that discharges oil, a generator that is driven by the hydraulic pump / motor 15, and an electric motor that is driven by electrical energy from the power storage device 9, and is separated from the engine 10. And a turning motor 17 that drives the swing body 2 of FIG. 1 with electric energy from the power storage device 9. The turning electric motor 17 and the power storage device 9 are electrically connected via an inverter 18, and the electric motor 16 and the power storage device 9 are electrically connected via an inverter 19.

前述のブームシリンダ５ａとブーム用制御弁１２の間には、ブーム用制御弁１２とブームシリンダ５ａのロッド室とを接続する管路２０と、ブーム用制御弁１２とブームシリンダ５ａのボトム室とを接続する管路２１が設けられている。この管路２１には、車体コントローラ８からの出力信号により管路２１を開閉する切換弁３２が備えられている。また、前述の管路２１と、油圧ポンプ・モータ１５の管路３１とは、管路２６によって接続してある。管路２６には、この管路２６を車体コントローラ８からの出力信号によって開閉する切換弁３３が備えられている。また、油圧ポンプ１１の吐出管路３０は、管路２９と管路２６に接続される管路３１と接続してある。 Between the aforementioned boom cylinder 5a and the boom control valve 12, a conduit 20 connecting the boom control valve 12 and the rod chamber of the boom cylinder 5a, a boom control valve 12 and the bottom chamber of the boom cylinder 5a, Is provided. The pipe 21 is provided with a switching valve 32 that opens and closes the pipe 21 by an output signal from the vehicle body controller 8. Further, the aforementioned pipeline 21 and the pipeline 31 of the hydraulic pump / motor 15 are connected by a pipeline 26. The conduit 26 is provided with a switching valve 33 that opens and closes the conduit 26 by an output signal from the vehicle controller 8. The discharge pipe 30 of the hydraulic pump 11 is connected to a pipe 31 connected to the pipe 29 and the pipe 26.

前述のアームシリンダ６ａとアーム用制御弁１３との間には、アーム用制御弁１３とアームシリンダ６ａのロッド室とを接続する管路２２と、アーム用制御弁１３とアームシリンダ６ａのボトム室とを接続する管路２３が備えられている。この管路２３と前述した油圧ポンプ・モータ１５の管路３１とは、管路２８によって接続してある。管路２８には、この管路２８を車体コントローラ８からの出力信号によって開閉する切換弁３５が備えられている。さらに、管路２２と管路３１とは、管路２７によって接続してある。管路２７には、この管路２７を車体コントローラ８からの出力信号によって開閉する切換弁３４が備えられている。 Between the arm cylinder 6a and the arm control valve 13, the pipe line 22 connecting the arm control valve 13 and the rod chamber of the arm cylinder 6a, the arm control valve 13 and the bottom chamber of the arm cylinder 6a. Are connected to each other. This pipeline 23 and the pipeline 31 of the hydraulic pump / motor 15 described above are connected by a pipeline 28. The conduit 28 is provided with a switching valve 35 that opens and closes the conduit 28 by an output signal from the vehicle body controller 8. Further, the pipeline 22 and the pipeline 31 are connected by a pipeline 27. The conduit 27 is provided with a switching valve 34 that opens and closes the conduit 27 by an output signal from the vehicle body controller 8.

前述のバケットシリンダ７ａとバケット用制御弁１４との間には、バケット用制御弁１４とバケットシリンダ７ａのロッド室とを接続する管路２４と、制御弁１４とバケットシリンダ７ａのボトム室とを接続する管路２５が備えられている。 Between the aforementioned bucket cylinder 7a and the bucket control valve 14, a conduit 24 connecting the bucket control valve 14 and the rod chamber of the bucket cylinder 7a, and the control valve 14 and the bottom chamber of the bucket cylinder 7a are provided. A pipe line 25 to be connected is provided.

特に、本実施形態では、補助ポンプである油圧ポンプ・モータ１５から吐出される圧油を油圧ポンプ１１からの圧油に合流させて、ブーム用制御弁１２、アーム用制御弁１３を経由させずに、ブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａに導く補助管路、すなわち管路３１、管路２６、管路２７、管路２８を備えている。 In particular, in the present embodiment, the pressure oil discharged from the hydraulic pump / motor 15 that is an auxiliary pump is merged with the pressure oil from the hydraulic pump 11 without passing through the boom control valve 12 and the arm control valve 13. Are provided with auxiliary pipes leading to the boom cylinder 5a and the arm cylinder 6a, that is, the pipe line 31, the pipe line 26, the pipe line 27, and the pipe line 28.

また、油圧ポンプ１１からの圧油を前述の油圧ポンプ・モータ１５に導く誘導管路、すなわち吐出管路３０、管路２９、管路３１を備えるとともに、吐出管路３０と管路３１とを接続する管路２９の開閉を切替える切換手段、すなわち切換弁３６を備えている。なお、切換弁３６も、前述の切換弁３２、３３、３４、３５と同様に車体コントローラ８からの出力信号によって切り換えられるようになっている。 In addition, a guide pipe for guiding the pressure oil from the hydraulic pump 11 to the hydraulic pump / motor 15 described above, that is, a discharge pipe 30, a pipe 29, and a pipe 31 are provided, and the discharge pipe 30 and the pipe 31 are provided. Switching means for switching opening and closing of the pipe line 29 to be connected, that is, a switching valve 36 is provided. The switching valve 36 is also switched by an output signal from the vehicle body controller 8 in the same manner as the switching valves 32, 33, 34, and 35 described above.

さらに、本実施形態は、ブーム５、アーム６、バケット７及び旋回体２の旋回を操作する操作装置として、運転室３の内部に配置されるブーム用操作レバー３７及びパイロット弁３７ａ、アーム用操作レバー３８及びパイロット弁３８ａ、バケット用操作レバー３９及びパイロット弁３９ａ、旋回用操作レバー４０及びパイロット弁４０ａも備えられている。 Further, in the present embodiment, as an operation device for operating the boom 5, the arm 6, the bucket 7, and the swing body 2, a boom operation lever 37 and a pilot valve 37 a disposed in the cab 3, and an arm operation are provided. A lever 38 and a pilot valve 38a, a bucket operation lever 39 and a pilot valve 39a, a turning operation lever 40 and a pilot valve 40a are also provided.

パイロット弁３７ａ〜４０ａのそれぞれは、パイロットポンプ４１に接続され、ブーム用操作レバー３７の操作によりパイロット弁３７ａで発生したブームパイロット圧は、前述のブーム用制御弁１２の受圧部１２ａ、又は受圧部１２ｂに導かれ、この受圧部１２ａ、又は受圧部１２ｂが受けるブームパイロット圧の大きさに応じてブーム制御弁１２の開度の調整、及び（ａ）位置、（ｂ）位置への切換えができるようになっている。また、パイロット弁３７ａで発生したブームパイロット圧の値は、圧力センサ４２ａ、４２ｂによって検出され、この検出信号は車体コントローラ８に送られるようになっている。 Each of the pilot valves 37a to 40a is connected to the pilot pump 41, and the boom pilot pressure generated in the pilot valve 37a by the operation of the boom operation lever 37 is the pressure receiving portion 12a or the pressure receiving portion of the boom control valve 12 described above. The opening of the boom control valve 12 can be adjusted according to the magnitude of the boom pilot pressure received by the pressure receiving portion 12a or the pressure receiving portion 12b and switched to the (a) position and (b) position. It is like that. The value of the boom pilot pressure generated by the pilot valve 37a is detected by the pressure sensors 42a and 42b, and this detection signal is sent to the vehicle body controller 8.

アーム用操作レバー３８の操作によりパイロット弁３８ａで発生したアームパイロット圧は、前述のアーム用制御弁１３の受圧部１３ａ、又は受圧部１３ｂに導かれ、この受圧部１３ａ、又は受圧部１３ｂが受けるアームパイロット圧の大きさに応じてアーム用制御弁１３の開度の調整、及び（ａ）位置、（ｂ）位置への切り替えができるようになっている。また、パイロット弁３８ａで発生したアームパイロット圧の値は、圧力センサ４２ｃ、４２ｄによって検出され、この検出信号は車体コントローラ８に送られるようになっている。 The arm pilot pressure generated in the pilot valve 38a by the operation of the arm operation lever 38 is guided to the pressure receiving portion 13a or the pressure receiving portion 13b of the arm control valve 13 and received by the pressure receiving portion 13a or the pressure receiving portion 13b. The opening degree of the arm control valve 13 can be adjusted and switched to the (a) position and (b) position according to the magnitude of the arm pilot pressure. The value of the arm pilot pressure generated by the pilot valve 38a is detected by pressure sensors 42c and 42d, and this detection signal is sent to the vehicle body controller 8.

バケット用操作レバー３９の操作によりパイロット弁３９ａで発生したパイロット圧は、前述のバケット用制御弁１４の受圧部１４ａ、又は受圧部１４ｂに導かれ、この受圧部１４ａ、又は受圧部１４ｂが受けるバケットパイロット圧の大きさに応じてバケット用制御弁１４の開度の調整、及び（ａ）位置、（ｂ）位置への切り替えができるようになっている。また、パイロット弁３９ａで発生したバケットパイロット圧の値は、圧力センサ４２ｅ、４２ｆによって検出され、この検出信号は車体コントローラ８に送られるようになっている。 The pilot pressure generated in the pilot valve 39a by the operation of the bucket operation lever 39 is guided to the pressure receiving portion 14a or the pressure receiving portion 14b of the bucket control valve 14 described above, and the pressure receiving portion 14a or the pressure receiving portion 14b receives. The opening degree of the bucket control valve 14 can be adjusted and switched to the (a) position and (b) position in accordance with the magnitude of the pilot pressure. The value of the bucket pilot pressure generated by the pilot valve 39a is detected by pressure sensors 42e and 42f, and this detection signal is sent to the vehicle body controller 8.

旋回用操作レバー４０の操作によりパイロット弁４０ａで発生した旋回パイロット圧は、パイロット弁４０ａに接続された圧力センサ４２ｇ、圧力センサ４２ｈによって検出され、この旋回パイロット圧の検出信号は、車体コントローラ８に送られるようになっている。そして、車体コントローラ８は、パイロット弁４０ａによって発生した旋回パイロット圧の検出信号を基に、旋回用電動機１７の目標回転数をインバータ１８に出力し、この出力値によってインバータ１８は、蓄電装置９の電気エネルギを利用して、旋回用電動機１７を操作レバー４０の操作量に応じた目標回転数で駆動するようになっている。 The turning pilot pressure generated in the pilot valve 40a by the operation of the turning operation lever 40 is detected by a pressure sensor 42g and a pressure sensor 42h connected to the pilot valve 40a, and the detection signal of the turning pilot pressure is sent to the vehicle body controller 8. It is supposed to be sent. The vehicle body controller 8 outputs the target rotational speed of the turning electric motor 17 to the inverter 18 based on the detection signal of the turning pilot pressure generated by the pilot valve 40a. Using the electric energy, the turning electric motor 17 is driven at a target rotational speed corresponding to the operation amount of the operation lever 40.

また、図３に示すように、前述の車体コントローラ８は、操作レバー（３７，３８，３９，４０）の操作によってパイロット弁（３７ａ，３８ａ，３９ａ，４０ａ）で生じたパイロット圧（ブームパイロット圧，アームパイロット圧，バケットパイロット圧，旋回パイロット圧）を基に操作量（ブーム操作量、アーム操作量、バケット操作量、旋回操作量）を算出する操作量算出部８ａと、この操作量算出部８ａで算出した操作量により動作速度（ブーム速度、アーム速度、バケット速度、旋回速度）を算出する速度算出部８ｂと、この速度算出部８ｂで算出された旋回速度により、旋回用電動機１７の目標回転数をインバータ１８へ出力する旋回用電動機制御部８ｃとを備えている。 Further, as shown in FIG. 3, the vehicle body controller 8 described above controls the pilot pressure (boom pilot pressure) generated in the pilot valve (37a, 38a, 39a, 40a) by the operation of the operation lever (37, 38, 39, 40). , Arm pilot pressure, bucket pilot pressure, swing pilot pressure), an operation amount calculator 8a that calculates an operation amount (boom operation amount, arm operation amount, bucket operation amount, swing operation amount), and this operation amount calculator A speed calculation unit 8b that calculates an operation speed (boom speed, arm speed, bucket speed, turning speed) based on the operation amount calculated in 8a, and a target of the turning electric motor 17 based on the turning speed calculated by the speed calculation unit 8b. And a turning electric motor control unit 8c for outputting the rotation speed to the inverter 18.

また、エンジン１０を制御するエンジンコントローラ４３から出力されるエンジン回転数と油圧ポンプ１１の吐出容量によって、油圧ポンプ１１のポンプ流量を算出する流量算出部８ｄと、前述のインバータ１８、インバータ１９から出力される蓄電装置９のバッテリ電圧によって、目標発電電力を算出する発電電力算出部８ｅも備えている。さらに、前述の速度算出部８ｂで算出した動作速度（ブーム速度、アーム速度、バケット速度）、前述の流量算出部８ｄで算出したポンプ流量、及び前述の発電電力算出部８ｅで算出した目標発電電力のそれぞれに応じた電動機１６の目標回転数をインバータ１９に出力するとともに、切換弁３２，３３，３４，３５，３６に開閉信号を出力する回生・支援電動機制御部８ｆとを備えている。 Further, the flow rate calculation unit 8d that calculates the pump flow rate of the hydraulic pump 11 based on the engine speed output from the engine controller 43 that controls the engine 10 and the discharge capacity of the hydraulic pump 11, and outputs from the inverter 18 and the inverter 19 described above. A generated power calculation unit 8e that calculates target generated power based on the battery voltage of the power storage device 9 is also provided. Further, the operation speed (boom speed, arm speed, bucket speed) calculated by the speed calculation unit 8b, the pump flow rate calculated by the flow rate calculation unit 8d, and the target generated power calculated by the generated power calculation unit 8e. And a regenerative / assistant motor control unit 8f for outputting an opening / closing signal to the switching valves 32, 33, 34, 35, 36.

［ブーム用操作レバーによるブーム動作］
このように構成した本実施形態は、エンジン１０を駆動させると、油圧ポンプ１１から圧油が吐出され、この圧油が吐出管路３０を通り、ブーム用制御弁１２、アーム用制御弁１３、バケット用制御弁１４に供給される。この状態において、ブーム用操作レバー３７をブーム５が上昇する方向に操作すると、パイロット弁３７ａでは、ブーム用操作レバー３７の操作量に応じたブームパイロット圧が発生し、このブームパイロット圧がブーム用制御弁１２の受圧部１２ａに導かれる。この受圧部１２ａが受けるブームパイロット圧によって、ブーム用制御弁１２は、（ａ）位置に切換わる。これにより、油圧ポンプ１１からブーム制御弁１２に供給された圧油が、開位置に保たれている切換弁３２、管路２１を介してブームシリンダ５ａのボトム室に導かれるとともに、ブームシリンダ５ａのロッド室側の管路２０が、タンク４４に接続されるので、ブームシリンダ５ａは延びる方向へ動作し、ブーム５が上昇する。 [Boom operation with boom control lever]
In this embodiment configured as described above, when the engine 10 is driven, pressure oil is discharged from the hydraulic pump 11, and this pressure oil passes through the discharge pipe 30, and the boom control valve 12, the arm control valve 13, It is supplied to the bucket control valve 14. In this state, when the boom operation lever 37 is operated in the direction in which the boom 5 is raised, the pilot valve 37a generates a boom pilot pressure corresponding to the operation amount of the boom operation lever 37, and this boom pilot pressure is used for the boom. It is guided to the pressure receiving part 12a of the control valve 12. The boom control valve 12 is switched to the position (a) by the boom pilot pressure received by the pressure receiving portion 12a. As a result, the pressure oil supplied from the hydraulic pump 11 to the boom control valve 12 is guided to the bottom chamber of the boom cylinder 5a via the switching valve 32 and the pipe line 21 maintained at the open position, and the boom cylinder 5a. Since the pipe line 20 on the rod chamber side is connected to the tank 44, the boom cylinder 5a operates in the extending direction, and the boom 5 rises.

また、ブーム用操作レバー３７をブーム５が下降する方向に操作すると、パイロット弁３７ａでブーム用操作レバー３７の操作量に応じたブームパイロット圧が発生し、このブームパイロット圧がブーム用制御弁１２の受圧部１２ｂに導かれる。この受圧部１２ｂが受けるブームパイロット圧によって、ブーム用制御弁１２は、（ｂ）位置に切換わる。 Further, when the boom operation lever 37 is operated in the direction in which the boom 5 is lowered, a boom pilot pressure corresponding to the operation amount of the boom operation lever 37 is generated by the pilot valve 37a, and this boom pilot pressure is used as the boom control valve 12. To the pressure receiving portion 12b. The boom control valve 12 is switched to the (b) position by the boom pilot pressure received by the pressure receiving portion 12b.

なお、この間に、パイロット弁３７ａで発生したブームパイロット圧は、圧力センサ４２ａ、圧力センサ４２ｂで検出され、この検出信号を受けた図３に示す車体コントローラ８の操作量算出部８ａにより、ブーム操作量が算出される。そして、この算出されたブーム操作量により、ブーム速度が速度算出部８ｂによって算出され、回生・支援電動機制御部８ｆに送られる。回生・支援電動機制御部８ｆは、算出されたブーム操作量により、ブーム用操作レバー３７がブーム５を下降する方向に操作されたと判断し、これによって、切換弁３２へ閉信号を出力するとともに、切換弁３３へ開信号を出力する。これにより、切換弁３２は、閉状態、切換弁３３は開状態となる。 During this time, the boom pilot pressure generated by the pilot valve 37a is detected by the pressure sensor 42a and the pressure sensor 42b, and the operation amount calculation unit 8a of the vehicle body controller 8 shown in FIG. A quantity is calculated. Then, the boom speed is calculated by the speed calculation unit 8b based on the calculated boom operation amount, and is sent to the regeneration / support motor control unit 8f. The regenerative / support motor control unit 8f determines that the boom operation lever 37 is operated in the direction in which the boom 5 is lowered based on the calculated boom operation amount, thereby outputting a close signal to the switching valve 32, and An open signal is output to the switching valve 33. As a result, the switching valve 32 is closed and the switching valve 33 is opened.

したがって、前述のようにして油圧ポンプ１１からブーム制御弁１２に供給された圧油が、管路２０からブームシリンダ５ａのロッド室側に導かれ、ブームシリンダ５ａのボトム室から管路２１、管路２６、切換弁３３を順に流れ、管路３１を経由して、油圧ポンプ・モータ１５に接続されるタンクに流れ込む。したがって、ブームシリンダ５ａは縮む方向へ動作し、ブーム５が下降する。 Accordingly, the pressure oil supplied from the hydraulic pump 11 to the boom control valve 12 as described above is guided from the conduit 20 to the rod chamber side of the boom cylinder 5a, and from the bottom chamber of the boom cylinder 5a to the conduit 21 and the pipe. It flows through the passage 26 and the switching valve 33 in order, and flows into the tank connected to the hydraulic pump / motor 15 via the conduit 31. Accordingly, the boom cylinder 5a moves in the contracting direction, and the boom 5 is lowered.

［アーム用操作レバーによるアーム動作］
さらに、アーム用操作レバー３８をアーム６がクラウドするように操作すると、パイロット弁３８ａで発生したアームパイロット圧がアーム用制御弁１３の受圧部１３ａに導かれ、アーム用制御弁１３は、（ａ）位置に切換わる。これにより、油圧ポンプ１１からアーム制御弁１３に供給された圧油が、管路２３からアームシリンダ６ａのボトム室側に導かれるとともに、アームシリンダ６ａのロッド室側の管路２２が、タンク４４に接続されるので、アームシリンダ６ａは延びる方向へ動作し、アーム６がクラウド動作をする。 [Arm operation by arm control lever]
Further, when the arm operating lever 38 is operated so that the arm 6 crowds, the arm pilot pressure generated in the pilot valve 38a is guided to the pressure receiving portion 13a of the arm control valve 13, and the arm control valve 13 ) Switch to position. As a result, the pressure oil supplied from the hydraulic pump 11 to the arm control valve 13 is guided from the conduit 23 to the bottom chamber side of the arm cylinder 6a, and the conduit 22 on the rod chamber side of the arm cylinder 6a is connected to the tank 44. Therefore, the arm cylinder 6a moves in the extending direction, and the arm 6 performs a cloud operation.

また、アーム用操作レバー３８をアーム６がダンプするように操作すると、パイロット弁３８ａで発生したアームパイロット圧がアーム用制御弁１３の受圧部１３ｂに導かれ、アーム用制御弁１３は、（ｂ）位置に切換わる。これにより、油圧ポンプ１１からアーム用制御弁１３に供給された圧油が、管路２２からアームシリンダ６ａのロッド室側に導かれるとともに、アームシリンダ６ａのボトム室側の管路２３が、タンク４４に接続されるので、アームシリンダ６ａは縮む方向へ動作し、アーム６がダンプ動作をする。 When the arm operation lever 38 is operated so that the arm 6 dumps, the arm pilot pressure generated in the pilot valve 38a is guided to the pressure receiving portion 13b of the arm control valve 13, and the arm control valve 13 ) Switch to position. As a result, the pressure oil supplied from the hydraulic pump 11 to the arm control valve 13 is guided from the pipe line 22 to the rod chamber side of the arm cylinder 6a, and the pipe line 23 on the bottom chamber side of the arm cylinder 6a is connected to the tank. 44, the arm cylinder 6a moves in the contracting direction, and the arm 6 performs a dumping operation.

［バケット用操作レバーによるバケット動作］
さらに、バケット用操作レバー３９をバケット７がクラウドするように操作すると、パイロット弁３９ａで発生したバケットパイロット圧がバケット用制御弁１４の受圧部１４ａに導かれ、バケット用制御弁１４は、（ａ）位置に切換わる。これにより、油圧ポンプ１１からバケット用制御弁１４に供給された圧油が、管路２５からバケットシリンダ７ａのボトム室に導かれるとともに、バケットシリンダ７ａのロッド室側の管路２４が、タンク４４に接続されるので、バケットシリンダ７ａは延びる方向へ動作し、バケット７がクラウドする。 [Bucket operation by bucket control lever]
Further, when the bucket operation lever 39 is operated so that the bucket 7 crowds, the bucket pilot pressure generated in the pilot valve 39a is guided to the pressure receiving portion 14a of the bucket control valve 14, and the bucket control valve 14 is (a ) Switch to position. As a result, the pressure oil supplied from the hydraulic pump 11 to the bucket control valve 14 is guided from the conduit 25 to the bottom chamber of the bucket cylinder 7a, and the conduit 24 on the rod chamber side of the bucket cylinder 7a is connected to the tank 44. Since the bucket cylinder 7a moves in the extending direction, the bucket 7 is clouded.

また、バケット用操作レバー３９をバケット７がダンプするように操作すると、パイロット弁３９ａで発生したバケットパイロット圧がバケット用制御弁１４の受圧部１４ｂに導かれ、バケット用制御弁１４は、（ｂ）位置に切換わる。これにより、油圧ポンプ１１からバケット用制御弁１４に供給された圧油が、管路２４からバケットシリンダ７ａのロッド室側に導かれるとともに、バケットシリンダ７ａのボトム室側の管路２５が、タンク４４に接続されるので、バケットシリンダ７ａは縮む方向へ動作し、バケット７がダンプする。 When the bucket operating lever 39 is operated so that the bucket 7 dumps, the bucket pilot pressure generated in the pilot valve 39a is guided to the pressure receiving portion 14b of the bucket control valve 14, and the bucket control valve 14 ) Switch to position. Thereby, the pressure oil supplied from the hydraulic pump 11 to the bucket control valve 14 is guided from the conduit 24 to the rod chamber side of the bucket cylinder 7a, and the conduit 25 on the bottom chamber side of the bucket cylinder 7a is connected to the tank. 44, the bucket cylinder 7a moves in the contracting direction, and the bucket 7 dumps.

［旋回用操作レバーによる旋回動作］
さらに、旋回用操作レバー４０を操作すると、パイロット弁４０ａで旋回用操作レバー４０の操作量に応じた旋回パイロット圧が発生し、この旋回パイロット圧は、圧力センサ４２ｇ、圧力センサ４２ｈで検出され、この検出信号を受けた車体コントローラ８の操作量算出部８ａにより、旋回操作量が算出される。そして、この算出された旋回操作量により、旋回速度が速度算出部８ｂによって算出され、この算出された旋回速度は、旋回用電動機制御部８ｃに送られる。旋回用電動機制御部８ｃは、算出された旋回速度から図２に示す旋回用電動機１７の目標回転数を算出し、この算出した目標回転数をインバータ１８へ出力する。これにより、旋回用電動機１７は、インバータ１８により、旋回用操作レバー４０の操作量に応じた目標回転数で駆動される。 [Turning motion by turning lever]
Further, when the turning operation lever 40 is operated, a turning pilot pressure corresponding to the operation amount of the turning operation lever 40 is generated by the pilot valve 40a, and this turning pilot pressure is detected by the pressure sensor 42g and the pressure sensor 42h. The operation amount calculation unit 8a of the vehicle body controller 8 that has received this detection signal calculates the turning operation amount. Then, based on the calculated turning operation amount, the turning speed is calculated by the speed calculating unit 8b, and the calculated turning speed is sent to the turning electric motor control unit 8c. The turning motor control unit 8c calculates the target rotational speed of the turning electric motor 17 shown in FIG. 2 from the calculated turning speed, and outputs the calculated target rotational speed to the inverter 18. Thus, the turning electric motor 17 is driven by the inverter 18 at a target rotational speed corresponding to the operation amount of the turning operation lever 40.

［ブームの下げ動作に伴う充電］
次に、前述したブーム６の下げ操作によって得られる位置エネルギ、すなわちブームシリンダ５ａからの戻り油のエネルギを電気エネルギとして蓄電装置９に充電するまでの動作について説明する。まず、ブーム用操作レバー３７をブーム５が下降する方向に操作すると、前述のように、ブーム用制御弁１２が（ｂ）位置に切換わり、車体コントローラ８の出力信号によって切換弁３２が閉状態、切換弁３３が開状態となる。これにより、油圧ポンプ１１からブーム用制御弁１２に供給された圧油が、管路２０からブームシリンダ５ａのロッド室側に導かれ、ブームシリンダ５ａのボトム室から戻り油として、管路２１、管路２６、切換弁３３、管路３１を順に流れ、この戻り油によって油圧ポンプ・モータ１５が駆動される。これによって、油圧ポンプ・モータ１５と連結された電動機１６は、油圧ポンプ・モータ１５の回転駆動により、発電機として駆動され、ここで発電された電気エネルギは、インバータ１９を介して蓄電装置９に充電される。 [Charging as the boom lowers]
Next, the operation until the power storage device 9 is charged with the potential energy obtained by the lowering operation of the boom 6, that is, the energy of the return oil from the boom cylinder 5a as electric energy will be described. First, when the boom operation lever 37 is operated in the direction in which the boom 5 is lowered, the boom control valve 12 is switched to the position (b) as described above, and the switching valve 32 is closed by the output signal of the vehicle body controller 8. The switching valve 33 is opened. As a result, the pressure oil supplied from the hydraulic pump 11 to the boom control valve 12 is guided from the pipe line 20 to the rod chamber side of the boom cylinder 5a, and returned from the bottom chamber of the boom cylinder 5a as return oil. The hydraulic pump / motor 15 is driven by this return oil through the pipeline 26, the switching valve 33 and the pipeline 31 in this order. As a result, the electric motor 16 connected to the hydraulic pump / motor 15 is driven as a generator by the rotational drive of the hydraulic pump / motor 15, and the electric energy generated here is transferred to the power storage device 9 via the inverter 19. Charged.

なお、この間に、図３に示す車体コントローラ８の回生・支援電動機制御部８ｆでは、速度算出部８ｂで算出されたブーム速度、すなわちブーム操作量に応じたブームシリンダ５ａのシリンダ速度と、予め記憶されたブームシリンダ５ａのピストンの受圧面積データを利用して、ブームシリンダ５ａからの戻り油の流量が計算される。 During this time, the regeneration / support motor controller 8f of the vehicle body controller 8 shown in FIG. 3 stores in advance the boom speed calculated by the speed calculator 8b, that is, the cylinder speed of the boom cylinder 5a corresponding to the boom operation amount. The flow rate of the return oil from the boom cylinder 5a is calculated using the pressure receiving area data of the piston of the boom cylinder 5a.

戻り油の流量＝ピストンの受圧面積×シリンダ速度
さらに、この算出された戻り油の流量と、予め記憶されたあるいは別途算出された油圧ポンプ・モータ１５の吐出容量データによって、電動機１６の所要回転数が計算される。 The flow rate of the return oil = the pressure receiving area of the piston × the cylinder speed. Further, based on the calculated flow rate of the return oil and the discharge capacity data of the hydraulic pump / motor 15 stored in advance or calculated separately, the required rotational speed of the motor 16 Is calculated.

電動機１６の所用回転数＝戻り油の流量／油圧ポンプ・モータ１５の吐出容量
また、算出された電動機１６の所要回転数は、インバータ１９へ出力される。これにより、インバータ１９は、ブームシリンダ５ａのボトム室からの戻り油の流量がブーム速度に応じた流量となるように、電動機１６の回転数を制御する。したがって、ブーム５の動作速度は、ブーム用操作レバー３７の操作量に応じた速度に制御される。 The required rotational speed of the electric motor 16 = the flow rate of the return oil / the discharge capacity of the hydraulic pump / motor 15 The calculated required rotational speed of the electric motor 16 is output to the inverter 19. Thereby, the inverter 19 controls the rotation speed of the electric motor 16 so that the flow rate of the return oil from the bottom chamber of the boom cylinder 5a becomes a flow rate corresponding to the boom speed. Therefore, the operation speed of the boom 5 is controlled to a speed corresponding to the operation amount of the boom operation lever 37.

［蓄電装置の蓄電量が不足した場合の充電］
次に、車体コントローラ８によって蓄電装置９の蓄電量が不足していると判断された場合に、蓄電装置９に充電する動作について説明する。図３に示す車体コントローラ８の発電電力算出部８ｅでは、蓄電装置９と接続されたインバータ１８、インバータ１９から送信されるバッテリ電圧の信号を常に受信し、蓄電装置９の蓄電量が必要量であるかが判断されている。この車体コントローラ８の発電電力算出部８ｅで、蓄電装置９の蓄電量が少ないと判断された場合には、発電電力算出部８ｅにより目標発電電力が算出され、この目標発電電力は、回生・支援電動機制御部８ｆに送られる。目標発電電力を受信した回生・支援電動機制御部８ｆは、切換弁３６へ開信号を出力するとともに、目標発電電力を発電するために必要な電動機１６の目標回転数をインバータ１９へ出力する。これにより、切換弁３６は開状態となり、油圧ポンプ１１から吐出される圧油が誘導管路、すなわち吐出管路３０、管路２９、３１を順に流れ、その圧油により油圧ポンプ・モータ１５が駆動される。したがって、電動機１６は、油圧ポンプ・モータ１５の回転駆動により、発電機として駆動されるとともに、インバータ１９により発電電力目標に応じた目標回転数に制御される。これにより、不足分の電気エネルギが電動機１６によって発電され、この電気エネルギは、インバータ１９を介して蓄電装置９に充電される。 [Charging when the amount of electricity stored in the electricity storage device is insufficient]
Next, an operation for charging the power storage device 9 when the vehicle body controller 8 determines that the power storage amount of the power storage device 9 is insufficient will be described. The vehicle power controller 8e of the vehicle body controller 8 shown in FIG. 3 always receives battery voltage signals transmitted from the inverter 18 and the inverter 19 connected to the power storage device 9, and the power storage amount of the power storage device 9 is the required amount. It is judged whether there is. When the generated power calculation unit 8e of the vehicle body controller 8 determines that the amount of power stored in the power storage device 9 is small, the generated power calculation unit 8e calculates the target generated power, and the target generated power is used for regeneration / support. It is sent to the motor controller 8f. The regenerative / support motor control unit 8 f that has received the target generated power outputs an open signal to the switching valve 36 and outputs the target rotational speed of the motor 16 necessary for generating the target generated power to the inverter 19. As a result, the switching valve 36 is opened, and the pressure oil discharged from the hydraulic pump 11 sequentially flows through the induction pipe, that is, the discharge pipe 30 and the pipes 29 and 31, and the hydraulic pump / motor 15 is caused by the pressure oil. Driven. Accordingly, the electric motor 16 is driven as a generator by the rotational drive of the hydraulic pump / motor 15 and is controlled by the inverter 19 to a target rotational speed corresponding to the generated power target. Thereby, the shortage of electric energy is generated by the electric motor 16, and this electric energy is charged in the power storage device 9 via the inverter 19.

なお、前述のアーム７のクラウド動作、及びダンプ動作に伴う戻り油を、車体コントローラ８の出力信号によって切換弁３４、３５を開閉させることにより、油圧ポンプ・モータ１５に導くことができ、これにより、電動機１６を駆動させ、蓄電装置９に充電させることもできる。また、旋回体２を旋回駆動させた時の速度エネルギを、旋回体の減速停止時に電動機１７を発電機として駆動させ、インバータ１８を介して蓄電装置９に充電することもできる。 The return oil accompanying the cloud operation and dump operation of the arm 7 described above can be guided to the hydraulic pump / motor 15 by opening and closing the switching valves 34 and 35 according to the output signal of the vehicle body controller 8. The electric motor 16 can be driven to charge the power storage device 9. In addition, the speed energy when the swing body 2 is driven to rotate can be driven to drive the electric motor 17 as a generator when the swing body is decelerated and stopped, and the power storage device 9 can be charged via the inverter 18.

［ブームの下げ操作による戻り油を利用した流量支援］
次に、ブーム５の下げ操作による戻り油を利用して、アーム６の操作をする動作について説明する。まず、ブーム用操作レバー３７によりブーム５の下げ操作を行うと同時に、アーム操作レバー３８をアーム６がクラウドするように操作すると、前述したように、ブーム５側の油圧回路では、ブーム用制御弁１２が（ｂ）位置に切換わり、ブーム用制御弁１２に供給された圧油は、管路２０からブームシリンダ５ａのロッド室に流れ込む。一方、アーム６側の油圧回路では、前述したように、アーム用制御弁１３が（ａ）位置に切換わり、アーム用制御弁１３に供給された圧油は、管路２３からアームシリンダ６ａのボトム室に流れ込む。 [Flow rate support using return oil by lowering the boom]
Next, the operation of operating the arm 6 using return oil by the lowering operation of the boom 5 will be described. First, when the boom operation lever 37 is operated to lower the boom 5 and at the same time the arm operation lever 38 is operated so that the arm 6 is clouded, as described above, in the hydraulic circuit on the boom 5 side, the boom control valve 12 is switched to the position (b), and the pressure oil supplied to the boom control valve 12 flows from the conduit 20 into the rod chamber of the boom cylinder 5a. On the other hand, in the hydraulic circuit on the arm 6 side, as described above, the arm control valve 13 is switched to the position (a), and the pressure oil supplied to the arm control valve 13 is supplied from the pipe 23 to the arm cylinder 6a. Flow into the bottom chamber.

なお、この間に、車体コントローラ８では、パイロット弁３７ａで発生したブームパイロット圧とパイロット弁３８ａで発生したアームパイロット圧を基に、操作量算出部８ａにより、ブーム操作量、アーム操作量が算出される。そして、この算出されたブーム操作量、アーム操作量により、ブーム速度、アーム速度が速度算出部８ｂによって算出され、回生・支援電動機制御部８ｆに送られる。回生・支援電動機制御部８ｆでは、算出されたブーム操作量、アーム操作量、ブーム速度、アーム速度、及び予め記憶されたブームシリンダ５ａのピストンの受圧面積データとアームシリンダ６ａのピストンの受圧面積データにより、ブームシリンダ５ａの下げ操作、アームシリンダ６ａのクラウド操作のそれぞれの操作に必要な流量が算出される。そして、この回生・支援電動機制御部８ｆにより、アームシリンダ６ａのクラウド操作に必要な流量が不足していると判断された場合には、切換弁３５に開信号が出力される。これによって、切換弁３５は開状態となるので、ブームシリンダ５ａのボトム室から管路２１、管路２６、切換弁３３、管路３１を順に流れる戻り油が、管路２８から切換弁３５を介して管路２３に流れ込む。つまり、アーム６のクラウド操作に不足する流量がブーム下げ動作に伴う戻り油により補充され、これにより、アーム６は、アーム操作レバー３８の操作量に応じた速度でクラウドする。 During this period, the vehicle body controller 8 calculates the boom operation amount and the arm operation amount by the operation amount calculation unit 8a based on the boom pilot pressure generated by the pilot valve 37a and the arm pilot pressure generated by the pilot valve 38a. The The boom speed and arm speed are calculated by the speed calculation unit 8b based on the calculated boom operation amount and arm operation amount, and sent to the regeneration / support motor control unit 8f. In the regenerative / assistant motor control unit 8f, the calculated boom operation amount, arm operation amount, boom speed, arm speed, and the piston pressure receiving area data of the boom cylinder 5a and the piston pressure receiving area data of the arm cylinder 6a stored in advance. Thus, the flow rates required for the lowering operation of the boom cylinder 5a and the cloud operation of the arm cylinder 6a are calculated. When the regenerative / support motor control unit 8f determines that the flow rate necessary for the cloud operation of the arm cylinder 6a is insufficient, an open signal is output to the switching valve 35. As a result, the switching valve 35 is opened, so that the return oil that flows in order from the bottom chamber of the boom cylinder 5a through the pipeline 21, the pipeline 26, the switching valve 33, and the pipeline 31 passes through the switching passage 35 from the pipeline 28. Flows into the pipe line 23. That is, the flow rate that is insufficient for the cloud operation of the arm 6 is supplemented by the return oil accompanying the boom lowering operation, whereby the arm 6 is clouded at a speed corresponding to the operation amount of the arm operation lever 38.

さらに、ブーム用操作レバー３７によりブーム５の下げ操作を行うと同時に、アーム操作レバー３８をアーム６がダンプするように操作すると、前述したように、ブーム５側の油圧回路では、ブーム用制御弁１２が（ｂ）位置に切換わり、ブーム用制御弁１２に供給された圧油は、管路２０からブームシリンダ５ａのロッド室に流れ込む。一方、アーム６側の油圧回路では、前述したように、アーム用制御弁１３が（ｂ）位置に切換わり、アーム用制御弁１３に供給された圧油が管路２２からアームシリンダ６ａのロッド室に流れ込む。 Further, when the boom operation lever 37 is operated to lower the boom 5 and at the same time the arm operation lever 38 is operated so that the arm 6 dumps, the boom 5 side hydraulic circuit in the boom 5 side has a boom control valve as described above. 12 is switched to the position (b), and the pressure oil supplied to the boom control valve 12 flows from the conduit 20 into the rod chamber of the boom cylinder 5a. On the other hand, in the hydraulic circuit on the arm 6 side, as described above, the arm control valve 13 is switched to the position (b), and the pressure oil supplied to the arm control valve 13 is supplied from the conduit 22 to the rod of the arm cylinder 6a. Flow into the room.

なお、この間に、車体コントローラ８では、パイロット弁３７ａで発生したブームパイロット圧とパイロット弁３８ａで発生したアームパイロット圧を基に、操作量算出部８ａにより、ブーム操作量、アーム操作量が算出される。そして、この算出されたブーム操作量、アーム操作量により、ブーム速度、アーム速度が速度算出部に８ｂよって算出され、回生・支援電動機制御部８ｆに送られる。回生・支援電動機制御部８ｆでは、算出されたブーム操作量、アーム操作量、ブーム速度、アーム速度、及び予め記憶されたブームシリンダ５ａのピストンの受圧面積データとアームシリンダ６ａのピストンの受圧面積データにより、ブームシリンダ５ａの下げ操作、アームシリンダ６ａのダンプ操作のそれぞれの操作に必要な流量が算出される。そして、この回生・支援電動機制御部８ｆにより、アームシリンダ６ａのダンプ操作に必要な流量が不足していると判断された場合には、切換弁３４に開信号が出力される。これによって、切換弁３４は開状態となるので、ブームシリンダ５ａのボトム室から管路２１、管路２６、切換弁３３、管路３１を順に流れる戻り油が、管路２７から切換弁３４を介して管路２２に流れ込む。つまり、アーム６のダンプ操作に不足する流量がブーム下げ動作に伴う戻り油により補充され、これにより、アーム６は、アーム操作レバー３８の操作量に応じた速度でダンプ動作する。 During this period, the vehicle body controller 8 calculates the boom operation amount and the arm operation amount by the operation amount calculation unit 8a based on the boom pilot pressure generated by the pilot valve 37a and the arm pilot pressure generated by the pilot valve 38a. The The boom speed and arm speed are calculated by the speed calculation unit 8b based on the calculated boom operation amount and arm operation amount, and are sent to the regeneration / support motor control unit 8f. In the regenerative / assistant motor control unit 8f, the calculated boom operation amount, arm operation amount, boom speed, arm speed, and the piston pressure receiving area data of the boom cylinder 5a and the piston pressure receiving area data of the arm cylinder 6a stored in advance. Thus, the flow rates required for the lowering operation of the boom cylinder 5a and the dumping operation of the arm cylinder 6a are calculated. When the regenerative / support motor control unit 8f determines that the flow rate required for the dump operation of the arm cylinder 6a is insufficient, an open signal is output to the switching valve 34. As a result, the switching valve 34 is opened, so that the return oil that flows in order from the bottom chamber of the boom cylinder 5a to the pipeline 21, the pipeline 26, the switching valve 33, and the pipeline 31 passes the switching valve 34 from the pipeline 27. Through the pipe 22. That is, the flow rate that is insufficient for the dumping operation of the arm 6 is supplemented by the return oil accompanying the boom lowering operation, whereby the arm 6 performs the dumping operation at a speed corresponding to the operation amount of the arm operation lever 38.

［油圧ポンプ・モータ１５からの圧油による流量支援］
次に、各シリンダ（５ａ，６ａ，７ａ）の複合操作などによって、油圧ポンプ１１だけでは、各シリンダ（５ａ，６ａ，７ａ）に供給する圧油の流量が不足する場合に、油圧ポンプ・モータ１５による流量支援を行う動作について説明する。例えば、ブーム用操作レバー３７をブーム５が上昇する方向に操作すると同時に、アーム用操作レバー３８をアーム６がダンプする方向に操作すると、車体コントローラ８では、圧力センサ４２ａ、圧力センサ４２ｂからのブームパイロット圧、及び圧力センサ４２ｃ、４２ｄからのアームパイロット圧の検知信号に基づき、操作量算出部８ａでブーム操作量、アーム操作量が算出され、速度算出部８ｂでブーム速度、アーム速度が算出される。そして、このブーム速度、アーム速度、及び予め記憶されたブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａのピストンの受圧面積データを利用して、回生・支援電動機制御部８ｆでは、ブーム５を上昇させる操作に必要な流量と、アーム６をダンプさせる操作に必要な流量が算出される。また、回生・支援電動機制御部８ｆでは、算出されたブーム５を上昇させる操作に必要な流量と、アーム６をダンプさせる操作に必要な流量の合計流量が算出された後、この合計流量と流量算出部８ｄによって算出された油圧ポンプ１１のポンプ流量とが比較される。 [Flow rate support by hydraulic oil from hydraulic pump / motor 15]
Next, when the flow rate of the pressure oil supplied to each cylinder (5a, 6a, 7a) is insufficient with only the hydraulic pump 11 due to the combined operation of each cylinder (5a, 6a, 7a), etc., the hydraulic pump / motor The operation of performing flow rate support by 15 will be described. For example, when the boom operation lever 37 is operated in the direction in which the boom 5 is raised and the arm operation lever 38 is operated in the direction in which the arm 6 is dumped, the vehicle body controller 8 causes the boom from the pressure sensor 42a and the pressure sensor 42b. Based on the pilot pressure and the arm pilot pressure detection signals from the pressure sensors 42c and 42d, the operation amount calculation unit 8a calculates the boom operation amount and the arm operation amount, and the speed calculation unit 8b calculates the boom speed and the arm speed. The The regenerative / support motor control unit 8f is necessary for the operation of raising the boom 5 using the boom speed, the arm speed, and the pressure pressure area data of the boom cylinder 5a and the arm cylinder 6a stored in advance. The flow rate and the flow rate required for the operation of dumping the arm 6 are calculated. The regenerative / support motor control unit 8f calculates the total flow rate required for the operation of raising the calculated boom 5 and the flow rate required for the operation of dumping the arm 6, and then calculates the total flow rate and the flow rate. The pump flow rate of the hydraulic pump 11 calculated by the calculation unit 8d is compared.

さらに、車体コントローラ８の回生・支援電動機制御部８ｆでは、前述の合計流量が油圧ポンプ１１のポンプ流量よりも多い場合、油圧ポンプ・モータ１５からの流量支援が必要であると判断し、油圧ポンプ１１と前述の合計流量との流量差を算出するとともに、この流量差と予め記憶されたあるいは別途算出された油圧ポンプ・モータ１５の吐出容量から、電動機１６の目標回転数を算出する。また、この算出された電動機１６の目標回転数は、インバータ１９へ出力される。これにより、インバータ１９は、電動機１６を目標回転数で駆動し、不足分の流量が補助ポンプである油圧ポンプ・モータ１５から吐出される。 Further, the regeneration / support motor control unit 8f of the vehicle body controller 8 determines that the flow rate support from the hydraulic pump / motor 15 is necessary when the total flow rate is higher than the pump flow rate of the hydraulic pump 11, and the hydraulic pump 11 and the above-described total flow rate, and the target rotational speed of the electric motor 16 is calculated from the flow rate difference and the discharge capacity of the hydraulic pump / motor 15 stored in advance or calculated separately. The calculated target rotational speed of the electric motor 16 is output to the inverter 19. As a result, the inverter 19 drives the electric motor 16 at the target rotational speed, and the insufficient flow rate is discharged from the hydraulic pump / motor 15 that is the auxiliary pump.

また、車体コントローラ８の回生・支援電動機制御部８ｆでは、算出されたブーム５を上昇させる操作に必要な流量、アーム６をダンプさせる操作に必要な流量から、どちらの動作に流量が不足するかが判断され、その判断に基づいて、切換弁３３、切換弁３４へ開信号を出力する。例えば、アーム６のダンプ操作に必要な流量が不足していると判断された場合には、切換弁３４に開信号が出力される。これによって、切換弁３４が開状態となるので、油圧ポンプ・モータ１５から吐出された圧油は、補助管路である管路３１、管路２７を流れ、切換弁３４を介して管路２２に送られる。これにより、アーム６のダンプ操作に不足する流量が補助ポンプである油圧ポンプ・モータ１５からの圧油により補充され、これにより、アーム６は、アーム操作レバー３８の操作量に応じた速度でダンプする。また、ブーム５を上昇させる操作に必要な流量が不足していると判断された場合には、切換弁３３に開信号が出力される。これによって、切換弁３３が開状態となるので、油圧ポンプ・モータ１５から吐出された圧油は、補助管路である管路３１、管路２６を順に流れ、切換弁３３を介して管路２１に送られる。これにより、ブーム５の上げ操作に不足する流量が補助ポンプである油圧ポンプ・モータ１５からの圧油により補充され、これにより、ブーム５は、ブーム操作レバー３７の操作量に応じた速度で上昇する。 Further, in the regeneration / support motor control unit 8f of the vehicle body controller 8, which of the flows is insufficient from the calculated flow rate required for raising the boom 5 and the flow rate required for dumping the arm 6? Is determined, and an open signal is output to the switching valve 33 and the switching valve 34 based on the determination. For example, when it is determined that the flow rate required for the dump operation of the arm 6 is insufficient, an open signal is output to the switching valve 34. As a result, the switching valve 34 is opened, so that the pressure oil discharged from the hydraulic pump / motor 15 flows through the pipeline 31 and the pipeline 27 which are auxiliary pipelines, and the pipeline 22 through the switching valve 34. Sent to. As a result, the flow rate deficient in the dumping operation of the arm 6 is supplemented by the hydraulic oil from the hydraulic pump / motor 15 as an auxiliary pump, so that the arm 6 dumps at a speed corresponding to the operation amount of the arm operation lever 38. To do. Further, when it is determined that the flow rate necessary for the operation of raising the boom 5 is insufficient, an open signal is output to the switching valve 33. As a result, the switching valve 33 is opened, so that the pressure oil discharged from the hydraulic pump / motor 15 flows in order through the pipeline 31 and the pipeline 26 which are auxiliary pipelines, and the pipeline is connected via the switching valve 33. 21. As a result, the flow rate that is insufficient for the raising operation of the boom 5 is replenished by the hydraulic oil from the hydraulic pump / motor 15 that is the auxiliary pump, whereby the boom 5 is raised at a speed corresponding to the operation amount of the boom operation lever 37. To do.

また、ブーム用操作レバー３７をブーム５が上昇する方向に操作すると同時に、アーム用操作レバー３８をアーム６がクラウドする方向に操作すると、車体コントローラ８では、圧力センサ４２ａ、圧力センサ４２ｂからのブームパイロット圧、及び圧力センサ４２ｃ、４２ｄからのアームパイロット圧の検知信号に基づき、操作量算出部８ｂでブーム操作量、アーム操作量が算出され、速度算出部８ｂでブーム速度、アーム速度が算出される。そして、このブーム速度、アーム速度、及び予め記憶されたブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａのピストンの受圧面積データを利用して、回生・支援電動機制御部８ｆでは、ブーム５を上昇させる操作に必要な流量と、アーム６をクラウドさせる操作に必要な流量が算出される。また、これらの算出されたブーム５を上昇させる操作に必要な流量と、アーム６をクラウドさせる操作に必要な流量との合計流量が算出された後、この合計流量と流量算出部によって算出された油圧ポンプ１１のポンプ流量とが比較される。 Further, when the boom operation lever 37 is operated in the direction in which the boom 5 is raised and at the same time the arm operation lever 38 is operated in the direction in which the arm 6 is clouded, the vehicle body controller 8 causes the boom from the pressure sensor 42a and the pressure sensor 42b. Based on the pilot pressure and the arm pilot pressure detection signals from the pressure sensors 42c and 42d, the operation amount calculation unit 8b calculates the boom operation amount and the arm operation amount, and the speed calculation unit 8b calculates the boom speed and the arm speed. The The regenerative / support motor control unit 8f is necessary for the operation of raising the boom 5 using the boom speed, the arm speed, and the pressure pressure area data of the boom cylinder 5a and the arm cylinder 6a stored in advance. The flow rate and the flow rate necessary for the operation of clouding the arm 6 are calculated. Moreover, after calculating the total flow rate required for the operation for raising the calculated boom 5 and the flow rate required for the operation for clouding the arm 6, the total flow rate and the flow rate calculation unit calculated the total flow rate. The pump flow rate of the hydraulic pump 11 is compared.

さらに、車体コントローラ８の回生・支援電動機制御部８ｆでは、前述の合計流量が油圧ポンプ１１のポンプ流量よりも多い場合、油圧ポンプ・モータ１５からの流量支援が必要であると判断し、油圧ポンプ１１と前述の合計流量との流量差を算出するとともに、この流量差と予め記憶されたあるいは別途算出された油圧ポンプ・モータ１５の吐出容量から、電動機１６の目標回転数が算出される。また、この算出された電動機１６の目標回転数は、インバータ１９へ出力される。これにより、インバータ１９は、電動機１６を目標回転数で駆動し、不足分の流量が補助ポンプである油圧ポンプ・モータ１５から吐出される。 Further, the regeneration / support motor control unit 8f of the vehicle body controller 8 determines that the flow rate support from the hydraulic pump / motor 15 is necessary when the total flow rate is higher than the pump flow rate of the hydraulic pump 11, and the hydraulic pump 11 and the total flow rate are calculated, and the target rotational speed of the electric motor 16 is calculated from the flow rate difference and the discharge capacity of the hydraulic pump / motor 15 stored in advance or calculated separately. The calculated target rotational speed of the electric motor 16 is output to the inverter 19. As a result, the inverter 19 drives the electric motor 16 at the target rotational speed, and the insufficient flow rate is discharged from the hydraulic pump / motor 15 that is the auxiliary pump.

また、車体コントローラ８の回生・支援電動機制御部８ｆでは、算出されたブーム５を上昇させる操作に必要な流量、アーム６がクラウド操作するのに必要な流量から、どちらの動作に流量が不足するかが判断され、その判断に基づいて、切換弁３３、切換弁３５へ開信号を出力する。例えば、アーム６のクラウド操作に必要な流量が不足していると判断された場合には、切換弁３５に開信号が出力される。これによって、切換弁３５が開状態となるので、油圧ポンプ・モータ１５から吐出された圧油は、補助管路である管路３１、管路２８を流れ、切換弁３５を介して管路２３に送られる。これにより、アーム６のクラウド操作に不足する流量が補助ポンプである油圧ポンプ・モータ１５からの圧油により補充され、これにより、アーム６は、アーム操作レバー３８の操作量に応じた速度でクラウドする。 Further, in the regeneration / support motor control unit 8f of the vehicle body controller 8, the flow rate is insufficient for either operation from the calculated flow rate required for raising the boom 5 and the flow rate required for the arm 6 to perform cloud operation. And an open signal is output to the switching valve 33 and the switching valve 35 based on the determination. For example, when it is determined that the flow rate required for the cloud operation of the arm 6 is insufficient, an open signal is output to the switching valve 35. As a result, the switching valve 35 is opened, so that the pressure oil discharged from the hydraulic pump / motor 15 flows through the pipeline 31 and the pipeline 28 which are auxiliary pipelines, and the pipeline 23 via the switching valve 35. Sent to. As a result, the flow rate that is insufficient for the cloud operation of the arm 6 is replenished by the pressure oil from the hydraulic pump / motor 15 that is the auxiliary pump, so that the arm 6 is clouded at a speed corresponding to the operation amount of the arm operation lever 38. To do.

［本実施形態の効果］
このように構成した本実施形態によれば、蓄電装置９からの電気エネルギにより駆動される電動機１６をエンジン１０から離隔させて設けたことにより、電動機１６のエンジン１０との連結駆動によって生ずるエンジンロスを無くすことができるとともに、ブームシリンダ５ａの操作に伴って回収した蓄電装置９の電気エネルギを利用して、電動機１６を駆動させ、この電動機１６の駆動によって吐出する油圧ポンプ・モータ１５からの圧油を、管路２６、管路２７、管路２８、管路３１を通して、油圧ポンプ１１からの圧油に合流させて、ブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａに導くようにしたので、ブームシリンダ５ａの操作に伴って回収したエネルギによって発生させた圧油をブーム用制御弁１２、アーム用制御弁１３を経由させずに、ブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａに導くことができる。つまり、ブームシリンダ５ａの操作に伴って回収したエネルギによって発生させた圧油のブーム用制御弁１２、アーム用制御弁１３の経由に伴う絞り損失を無くすことができる。すなわち、ブームシリンダ５ａの操作に伴って回収したエネルギをブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａの駆動に有効活用することができ、これによって、エネルギ効率を向上させることができる。 [Effect of this embodiment]
According to the present embodiment configured as described above, the engine loss caused by the coupling drive of the electric motor 16 to the engine 10 due to the electric motor 16 driven by the electric energy from the power storage device 9 being provided away from the engine 10. In addition, the electric energy of the power storage device 9 recovered in accordance with the operation of the boom cylinder 5 a is used to drive the electric motor 16, and the pressure from the hydraulic pump / motor 15 that discharges by driving the electric motor 16. Since the oil is joined to the pressure oil from the hydraulic pump 11 through the conduit 26, the conduit 27, the conduit 28, and the conduit 31, and is guided to the boom cylinder 5a and the arm cylinder 6a, the boom cylinder 5a The pressure oil generated by the energy recovered with the operation is routed through the boom control valve 12 and the arm control valve 13. A, it can be guided boom cylinder 5a, the arm cylinder 6a. In other words, it is possible to eliminate the throttling loss associated with the boom control valve 12 and the arm control valve 13 for the pressure oil generated by the energy recovered with the operation of the boom cylinder 5a. That is, the energy recovered by the operation of the boom cylinder 5a can be effectively utilized for driving the boom cylinder 5a and the arm cylinder 6a, and thereby energy efficiency can be improved.

また、発電機を兼ねる電動機１６と、この電動機１６によって駆動され、ブームシリンダ５及びアームシリンダ７に圧油を吐出する補助ポンプとブームシリンダ５からの戻り油によって駆動される油圧モータを兼ねる油圧ポンプ・モータ１５とを設けたことにより、発電機と電動機、及び油圧モータと油圧ポンプを別々に設ける必要がないので、機器の設置スペースを小さく抑えることができるとともに、機器の数を最小限に抑えることができる。 An electric motor 16 also serving as a generator, an auxiliary pump that is driven by the electric motor 16 and discharges pressure oil to the boom cylinder 5 and the arm cylinder 7, and a hydraulic pump that also functions as a hydraulic motor driven by return oil from the boom cylinder 5 -Since the motor 15 is provided, it is not necessary to separately provide a generator and an electric motor, and a hydraulic motor and a hydraulic pump, so that the installation space for the equipment can be reduced and the number of equipment can be minimized. be able to.

さらに、蓄電装置９の回収した電気エネルギを利用して旋回用電動機１７を駆動することにより、回収した電気エネルギを有効活用でき、これによって、旋回用電動機１７を駆動する電気エネルギを確保するために別途設ける発電機の容量を小さく、もしくはこの発電機を無くすことができる。したがって、機器の設置スペースを小さく抑えることができるとともに、機器の数を最小限に抑えることができる。 Furthermore, the recovered electric energy can be effectively utilized by driving the turning electric motor 17 by using the electric energy collected by the power storage device 9, thereby securing the electric energy for driving the turning electric motor 17. The capacity of a separately provided generator can be reduced, or this generator can be eliminated. Therefore, the installation space for the equipment can be kept small, and the number of equipment can be kept to a minimum.

また、蓄電装置９の電気エネルギが不足した時に、油圧ポンプ１１からの圧油を吐出管路３０、管路２９、管路３１により直接油圧ポンプ・モータ１５に導くことよって、この油圧ポンプ・モータ１５を駆動させて発電することができるので、旋回用等の電動機を駆動する電気エネルギを確保するために別途設ける発電機を無くすことができる。したがって、機器の設置スペースを小さく抑えることができるとともに、機器の数を最小限に抑えることができる。 Further, when the electrical energy of the power storage device 9 is insufficient, the hydraulic oil from the hydraulic pump 11 is directly guided to the hydraulic pump / motor 15 through the discharge pipe 30, the pipe 29, and the pipe 31. 15 can be driven to generate electric power, so that it is possible to eliminate a separately provided generator for securing electric energy for driving an electric motor for turning or the like. Therefore, the installation space for the equipment can be kept small, and the number of equipment can be kept to a minimum.

なお、アームシリンダ６ａの操作に伴って回収した蓄電装置９の電気エネルギを利用して、電動機１６を駆動させ、この電動機１６の駆動によって吐出する油圧ポンプ・モータ１５からの圧油を、管路２６、管路２７、管路２８、管路３１を通して、油圧ポンプ１１からの圧油に合流させて、ブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａに導くこともできる。したがって、アームシリンダ６ａの操作に伴って回収したエネルギをブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａの駆動に有効活用することができ、エネルギ効率を向上させることができる。 Note that the electric energy of the power storage device 9 recovered in accordance with the operation of the arm cylinder 6 a is used to drive the electric motor 16, and the pressure oil from the hydraulic pump / motor 15 discharged by the driving of the electric motor 16 is supplied to the pipe line. 26, the pipe line 27, the pipe line 28, and the pipe line 31 may be joined to the pressure oil from the hydraulic pump 11 and led to the boom cylinder 5 a and the arm cylinder 6 a. Therefore, the energy recovered with the operation of the arm cylinder 6a can be effectively used for driving the boom cylinder 5a and the arm cylinder 6a, and the energy efficiency can be improved.

本発明に係る油圧駆動装置の一実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図である。1 is a side view of a hydraulic excavator cited as an example of a construction machine provided with an embodiment of a hydraulic drive device according to the present invention. 本実施形態の駆動回路図である。It is a drive circuit diagram of this embodiment. 図２の車体コントローラの制御内容を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control content of the vehicle body controller of FIG.

Explanation of symbols

５ブーム
５ａブームシリンダ
６アーム
６ａアームシリンダ
８車体コントローラ
８ａ操作量算出部
８ｂ速度算出部
８ｃ旋回用電動機制御部
８ｄ流量算出部
８ｅ発電電力算出部
８ｆ回生・支援電動機制御部
９蓄電装置
１０エンジン
１１油圧ポンプ
１２ブーム用制御弁
１３アーム用制御弁
１５油圧ポンプ・モータ（補助ポンプ）
１６電動機
１７旋回用電動機
１８インバータ
１９インバータ
２６管路（補助管路）
２７管路（補助管路）
２８管路（補助管路）
２９管路（誘導管路）
３０吐出管路（誘導管路）
３１吐出管路（補助管路）（誘導管路）
３２切換弁
３３切換弁
３４切換弁
３５切換弁
３６切換弁（切換手段）
３７ブーム用操作レバー
３８アーム用操作レバー
４０旋回用操作レバー
４２ｂ圧力センサ
４２ｃ圧力センサ
４２ｄ圧力センサ
４２ｅ圧力センサ
４２ｆ圧力センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Boom 5a Boom cylinder 6 Arm 6a Arm cylinder 8 Car body controller 8a Operation amount calculation part 8b Speed calculation part 8c Turning motor control part 8d Flow rate calculation part 8e Generated power calculation part 8f Regeneration / support electric motor control part 9 Power storage device 10 Engine 11 Hydraulic pump 12 Control valve for boom 13 Control valve for arm 15 Hydraulic pump / motor (auxiliary pump)
16 Electric motor 17 Electric motor for turning 18 Inverter 19 Inverter 26 Pipe line (auxiliary pipe line)
27 pipeline (auxiliary pipeline)
28 pipelines (auxiliary pipelines)
29 pipelines (guide channels)
30 Discharge line (guide line)
31 Discharge line (auxiliary line) (guide line)
32 switching valve 33 switching valve 34 switching valve 35 switching valve 36 switching valve (switching means)
37 Operation lever for boom 38 Operation lever for arm 40 Operation lever for turning 42b Pressure sensor 42c Pressure sensor 42d Pressure sensor 42e Pressure sensor 42f Pressure sensor

Claims

A hydraulic pump driven by the engine, a control valve to which pressure oil of the hydraulic pump is supplied, a hydraulic actuator controlled by the control valve, a hydraulic motor driven by return pressure oil of the hydraulic actuator, In a hydraulic drive device for a construction machine comprising a generator driven by a hydraulic motor and a power storage device that stores electrical energy generated by the generator,
An electric motor driven by electric energy from the power storage device and provided away from the engine, an auxiliary pump driven by the electric motor, and pressure oil from the auxiliary pump merged with pressure oil from the hydraulic pump A hydraulic drive device for a construction machine, characterized in that an auxiliary pipe leading to the hydraulic actuator is provided without going through the control valve.

In the invention of claim 1,
The hydraulic drive device for a construction machine, wherein the hydraulic motor comprises a hydraulic pump / motor that also serves as the auxiliary pump, and the generator also serves as an electric motor that drives the hydraulic pump / motor with electric energy from the power storage device. .

In the invention according to claim 1 or 2,
A hydraulic drive device for a construction machine, comprising a turning electric motor driven by electric energy from the power storage device.

In the invention according to any one of claims 1 to 3,
A hydraulic drive apparatus for a construction machine, having a guide pipe for guiding pressure oil from the hydraulic pump to the hydraulic motor, and switching means for switching opening and closing of the guide pipe.