JP2015025475A

JP2015025475A - 建設機械のエネルギ回生システム

Info

Publication number: JP2015025475A
Application number: JP2013153889A
Authority: JP
Inventors: 大木　孝利; Takatoshi Oki; 孝利大木; 聖二土方; Seiji Hijikata
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2033-07-24
Also published as: EP3026272A1; CN105008729B; CN105008729A; WO2015012340A1; EP3026272B1; US20160146232A1; JP5857004B2; EP3026272A4; US9926951B2

Abstract

【課題】リリーフ弁動作時以外は油圧アクチュエータの動作に影響を与えず、回生時はアクチュエータ油路と回生油圧モータを少ない圧損で連通させてエネルギ回収効率を向上し、回生不能時も油圧アクチュエータの保持圧を確保でき、意図しない動作を抑制できる。【解決手段】アクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂと回生油圧モータ６１との間に、高圧側のアクチュエータ油路の圧力を旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力まで上昇可能とする絞り通路５１ａを有する第１弁装置５１を配置し、アクチュエータ油路と回生油圧モータ６１との間に第１弁装置５１と並列に、第１弁装置５１と回生油圧モータ６１との間の圧力が上昇して旋回リリーフ弁の設定圧力に近づいたとき、第１弁装置５１と回生油圧モータ６１との間の圧力によって閉位置Ｅから開位置Ｆに切り替わる第２弁装置５２を配置する。【選択図】図２

Description

本発明は、油圧ショベルなどの建設機械に備えられ、建設機械のエネルギ回収を制御する建設機械のエネルギ回生システムに関する。

例えば油圧ショベルのような建設機械は、動力源として、ガソリン、軽油等を燃料とするエンジンを備え、このエンジンによって油圧ポンプを駆動して油圧を発生させ、油圧モータ、油圧シリンダといったアクチュエータを駆動する。油圧アクチュエータは、小型軽量で大出力が可能であり、建設機械の油圧アクチュエータとして広く用いられている。

油圧ショベルなどの建設機械は旋回体を備えており、旋回体を油圧モータで駆動する油圧ショベルでは、旋回動作中に旋回操作レバーを中立位置に戻すと、油圧モータに圧油を供給する油路がコントロールバルブにより閉止され、旋回体は、リリーフ弁のリリーフ動作により減速する状態となり、その後、停止状態に至る。

従来型の油圧ショベルでは、リリーフ弁から排出される圧油のエネルギはすべて熱として捨てられていた。そこで、リリーフ弁から排出される圧油のエネルギを油圧ポンプモータと電動機からなる回生装置で回収し有効利用するエネルギ回生システムが例えば特許文献１に提案されている。

また、特許文献１では、旋回油圧モータと回生装置の間に安全弁を設け、操作装置が中立状態でかつ所定の圧力以上のブレーキ圧が検出された場合のみ、コントローラからの電気信号により安全弁の通路抵抗を低減可能としている。

特開２００９−２８１５２５号公報

エネルギ回生システムでは、回生装置のリークなどにより旋回動作に影響を与えないために、リリーフ弁動作時以外の旋回動作時には旋回油圧モータから回生装置への油路を遮断もしくは十分に絞ってやる必要がある。一方、回生中はエネルギを損失なく回生できるように、旋回油圧モータから回生装置に通じる油路の通路抵抗を下げることが望ましい。この目的のため、特許文献１記載のエネルギ回生システムは、旋回油圧モータと回生装置の間に安全弁を設け、操作装置が中立状態でかつ所定の圧力以上のブレーキ圧が検出された場合のみ、コントローラからの電気信号により安全弁の通路抵抗を低減可能としている。

しかし、特許文献１記載のエネルギ回生システムは、安全弁の通路抵抗をコントローラからの電気信号で制御している。そのため、電気系統のトラブルやコントローラの暴走等により安全弁の通路抵抗を上げられない事象が発生した場合に、旋回体の保持圧を確保できなくなる可能性がある。

本発明の目的は、リリーフ弁動作時以外は油圧アクチュエータの動作に影響を与えず、回生時はアクチュエータ油路と回生油圧モータを少ない圧損で連通させてエネルギ回収効率を向上し、回生不能時も油圧アクチュエータの保持圧を確保でき、意図しない動作を抑制することができるエネルギ回生システムを提供することである。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、油圧ポンプと、前記油圧ポンプから供給される圧油により駆動される油圧アクチュエータと、操作装置の操作指令に応じて前記油圧ポンプからの圧油を前記油圧アクチュエータに供給し、前記油圧アクチュエータの駆動方向と速度を制御する制御弁と、前記制御弁と前記油圧アクチュエータとを接続する２つのアクチュエータ油路に設けられ、前記アクチュエータ油路の圧力が設定圧力を超えないよう制御するリリーフ弁と、前記２つのアクチュエータ油路の高圧側の圧力が前記リリーフ弁の設定圧力まで上昇するとき、前記高圧側のアクチュエータ油路から排出された作動油により回転駆動される回生油圧モータと、前記回生油圧モータに接続され、前記回生油圧モータの軸出力を回収する回生エネルギ回収装置とを備えた建設機械のエネルギ回生システムにおいて、前記２つのアクチュエータ油路の内、少なくとも前記高圧側のアクチュエータ油路と前記回生油圧モータとの間に配置され、前記高圧側のアクチュエータ油路の圧力を前記リリーフ弁の設定圧力まで上昇可能とする絞り通路を有する第１弁装置と、前記２つのアクチュエータ油路の内、少なくとも前記高圧側のアクチュエータ油路と前記回生油圧モータとの間に前記第１弁装置と並列に配置され、前記第１弁装置と前記回生油圧モータとの間の圧力が上昇して前記リリーフ弁の設定圧力に近づいたとき、前記第１弁装置と前記回生油圧モータとの間の圧力によって閉位置から開位置に切り替わる第２弁装置とを備えるものとする。

このように構成した本発明においては、２つのアクチュエータ油路の内、少なくとも高圧側のアクチュエータ油路と回生油圧モータとの間に第１弁装置と第２弁装置を並列に配置し、第１弁装置に高圧側のアクチュエータ油路の圧力をリリーフ弁の設定圧力まで上昇可能とする絞り通路を設け、第２弁装置を第１弁装置と回生油圧モータとの間の圧力が上昇してリリーフ弁の設定圧力に近づいたとき、第１弁装置と回生油圧モータとの間の圧力によって閉位置から開位置に切り替わる構成としたため、リリーフ弁動作時以外は油圧アクチュエータの動作に影響を与えず、回生時はアクチュエータ油路と回生油圧モータを少ない圧損で連通させてエネルギ回収効率を向上し、回生不能時も油圧アクチュエータの保持圧を確保し、意図しない動作を抑制することができる。また、第１弁装置と第２弁装置は油圧信号で制御されるため、故障要因が少なく、高い信頼性を得ることができる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記第１弁装置は、前記高圧側のアクチュエータ油路の圧力が上昇して前記リリーフ弁の設定圧力に近づいたときに、閉位置から前記絞り通路を備えた開位置に切り替わる油圧パイロット切替弁である。

これにより第１弁装置（油圧パイロット切替弁）が閉位置にある間は、回生油圧モータからのリーク量をほぼゼロに抑えられるため、設定圧以下で動作する際のエネルギ損失を抑えることができる。

（３）上記（１）において、また好ましくは、前記第１弁装置は、前記高圧側のアクチュエータ油路の圧力が上昇して前記リリーフ弁の設定圧力に近づいたときに、前記絞り通路を作動させるリリーフ弁である。

これによっても第１弁装置（リリーフ弁）がリリーフ動作をする前は、回生油圧モータからのリーク量をほぼゼロに抑えられるため、設定圧以下で動作する際のエネルギ損失を抑えることができる。

（４）上記（１）において、また好ましくは、前記第１弁装置は、前記絞り通路を形成する固定絞りである。

これにより第１弁装置の構成を簡素化できる。

（５）上記（１）〜（４）において、好ましくは、前記第１弁装置と前記回生油圧モータとの間の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサが検出した圧力が前記油圧アクチュエータの動作に支障を生じない所定圧力に達するまでは前記回生油圧モータの回転速度をゼロに保ち、前記圧力センサが検出した圧力が前記所定圧力を超えると前記回生油圧モータを回転させかつ前記圧力センサが検出した圧力が前記所定圧力に保持されるように前記回生油圧モータまたは前記回生エネルギ回収装置を制御する制御装置を更に備える。

これにより回生中であっても油圧アクチュエータのブレーキ圧は確保されるため、制動時の動作に影響を与えない信頼性の高い制御が可能となる。

本発明によれば、リリーフ弁動作時以外は油圧アクチュエータの動作に影響を与えず、回生時はアクチュエータ油路と回生油圧モータを少ない圧損で連通させてエネルギ回収効率を向上し、回生不能時も油圧アクチュエータの保持圧を確保でき、意図しない動作を抑制することができる。

本発明のエネルギ回生システムを備えた建設機械の一例である油圧ショベルの構成を示す図である。本発明の第１の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。本発明の第２の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。本発明の第３の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。本発明の第４の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。本発明の第５の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。本発明の第６の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。本発明の第７の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

＜第１の実施の形態＞
〜構成〜
図１は、本発明のエネルギ回生システムを備えた建設機械の一例である油圧ショベルの構成を示す図である。

図１において、油圧ショベルは下部走行体１０と上部旋回体２０とショベル機構３０とを備えている。下部走行体１０は、一対のクローラ１１及びクローラフレーム１２（片側のみ図示）、各クローラを独立に駆動制御する一対の走行用油圧モータ１３，１４（片側のみ図示）及びそれらの減速機構等（図示せず）で構成されている。

上部旋回体２０は、旋回フレーム２１を有し、旋回フレーム２１上には、エンジン２２、エンジン２２により駆動される油圧ポンプ２３、旋回油圧モータ２４、減速機２５、コントロールバルブ２６等が搭載されている。下部走行体１０と上部旋回体２０の間には旋回リング等を含む旋回機構（図示せず）が設けられ、減速機２５は旋回油圧モータ２４の回転を減速して旋回機構に伝え、旋回油圧モータ２４の駆動力により上部旋回体２０を下部走行体１０に対して旋回駆動する。

ショベル機構３０は、上部旋回体２０に回転自在に軸支された起伏可能なブーム３１、ブーム３１を駆動するためのブームシリンダ３２、ブーム３１の先端部近傍に回転自在に軸支されたアーム３３、アーム３３を駆動するためのアームシリンダ３４、アーム３３の先端に回転可能に軸支されたバケット３５、バケット３５を駆動するためのバケットシリンダ３６を有している。各アクチュエータ（走行用油圧モータ１３，１４、ブームシリンダ３２、アームシリンダ３４、バケットシリンダ３６及び旋回油圧モータ２４）は油圧ポンプ２３から供給される圧油によって駆動され、その駆動方向と駆動速度はコントロールバルブ２６内のそれぞれのスプールバルブを操作することによって制御される。

図２は、本発明の一実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた旋回駆動システムを示す図である。図２において、旋回駆動システムは、上述した油圧ポンプ２３及び旋回油圧モータ２４と、油圧ポンプ２３から旋回油圧モータ２４に供給される圧油の流れを制御することで、旋回油圧モータ２４の回転方向と回転速度を制御するスプールバルブ４３とを備えている。スプールバルブ４３は図１に示したコントロールバルブ２６内の複数のスプールバルブの１つであり、旋回操作装置４５の操作レバーを操作することで切り替え操作される。

旋回操作装置４５はパイロット圧力源４６の圧力を操作レバーの操作量に応じて減圧する減圧弁を備えており、操作レバーの操作量に応じた操作パイロット圧を油路２０２ａ，２０２ｂを介してスプールバルブ４３の受圧部に与える。スプールバルブ４３はその操作パイロット圧により中立位置ＯからＡ位置又はＢ位置に連続的に切り換わる。パイロット圧力源４６は常に一定のパイロット一次圧を発生する定圧源であり、エンジン２２（図１参照）によって駆動されるパイロットポンプ（図示せず）と、このパイロットポンプの吐出圧を一定に保持するパイロットリリーフ弁（図示せず）とを備えている。

スプールバルブ４３は、オープンセンタ型の流量制御弁であり、スプールバルブ４３が図示の中立位置Ｏにあるとき、油圧ポンプ２３はスプールバルブ４３のブリードオフ絞りを介してタンク４４に連通し、油圧ポンプ２３が吐出した作動油はそのブリードオフ絞りを通ってタンク４４に戻される。また、スプールバルブ４３は２つのアクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂを介して旋回油圧モータ２４のＡポート及びＢポートに接続されており、スプールバルブ４３が中立位置ＯからＡ位置に操作されると、油圧ポンプ２３が吐出した作動油はスプールバルブ４３のＡ位置のメータイン絞り及びアクチュエータ油路１０１ａを通って旋回油圧モータ２４のＡポートに供給され、旋回油圧モータ２４からの戻り油はアクチュエータ油路１０１ｂ及びスプールバルブ４３のＡ位置のメータアウト絞りを通ってタンク４４に戻され、旋回油圧モータ２４は左方向に回転する。逆に、スプールバルブ４３が中立位置からＢ位置に操作されると、油圧ポンプ２３が吐出した作動油はスプールバルブ４３のＢ位置のメータイン絞り及びアクチュエータ油路１０１ｂを通って旋回油圧モータ２４のＢポートに供給され、旋回油圧モータ２４からの戻り油はアクチュエータ油路１０１ａ及びスプールバルブ４３のＢ位置のメータアウト絞りを通ってタンク４４に戻され、旋回油圧モータ２４は右方向に回転する。スプールバルブ４３が中立位置ＯとＡ位置の中間に位置しているときは、油圧ポンプ２３が吐出した作動油はスプールバルブ４３のブリードオフ絞りとメータイン絞りにより分配され、メータイン絞りを通過した作動油が旋回油圧モータ２４に供給される。スプールバルブ４３が中立位置ＯとＢ位置の中間に位置しているときも、同様である。

２つのアクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂとタンク４４との間には旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂとチェック弁４９ａ，４９ｂが設けられている。旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂは旋回油圧モータ２４のＡポート及びＢポートの最高圧力を規定するものであり、スプールバルブ４３を中立位置から操作する旋回油圧モータ２４の駆動時に、アクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの作動油が旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力よりも高くなろうとすると開弁して作動油をタンク４４に逃がし、作動油が設定圧力以上の高圧になることを防止する。これによりアクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂの配管や油圧モータ２４等の油圧機器の破損を防止する。また、旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂは、スプールバルブ４３を中立位置に戻す旋回油圧モータ２４の停止時は、旋回油圧モータ２４から圧油が戻される側（背圧側）のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの作動油が旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力よりも高くなろうとすると作動油をタンク４４に逃がし、そのときアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂに発生した高圧をブレーキ圧として旋回油圧モータ２４に作用させ、旋回油圧モータ２４を制動・停止させる。チェック弁４９ａ，４９ｂは、アクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂの圧力がタンク圧以下に下がろうとするときにタンク４４からアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂへの作動油の供給を可能とし、アクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂ、旋回油圧モータ２４等におけるキャビテーションの発生を防止する。

本実施の形態におけるエネルギ回生システムはそのような旋回駆動システムに備えられるものであり、２つのアクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂの高圧側の圧力が旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力まで上昇するとき、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂから排出された作動油により回転駆動される回生油圧モータ６１と、回生油圧モータ６１に接続され、回生油圧モータ６１の駆動力を電気エネルギに変換する回生エネルギ回収装置である回生電動機６２と、アクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂと回生油圧モータ６１との間に配置された回生弁ブロック５０とを備えている。

回生弁ブロック５０は以下の３つの機能を有している。

１．回生油圧モータ６１のリークなどにより旋回動作に影響を与えないために、旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂが動作するリリーフ時以外は旋回油圧モータ２４から回生油圧モータ６１への油路を遮断若しくは十分に絞ってやる。

２．回生中はエネルギ損失を極力少なくして回生できるように、旋回モータから回生装置に通じる油路の通路抵抗を下げる。

３．万が一、回生装置（回生油圧モータ６１）の電気系統が故障して回生油圧モータ６１がフリーラン状態になったとしても、旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂが動作してブレーキ圧が発生し、意図しない動作をすることなく旋回油圧モータ２４を停止できるようにする。

回生弁ブロック５０は、上記３つの機能を実現するため、２つのアクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂと回生油圧モータ６１との間に配置され、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの圧力を旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力まで上昇可能とする絞り通路５１ａを有する第１弁装置５１と、２つのアクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂと回生油圧モータ６１との間に第１弁装置５１と並列に配置され、第１弁装置５１と回生油圧モータ６１との間の圧力が上昇して旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力に近づいたとき、第１弁装置５１と回生油圧モータ６１との間の圧力によって閉位置Ｅから開位置Ｆに切り替わる第２弁装置５２とを備えている。

更に詳しく説明すると、回生弁ブロック５０は、アクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂに接続され、アクチュエータ油路１０１ａ、１０１ｂの高圧側の圧力を抽出するチェック弁５３ａ，５３ｂを備えた第１回生油路１０２と、回生油圧モータ６１が接続された第２回生油路１０３と、第１回生油路１０２と第２回生油路１０３との間に接続されかつ上述した第１弁装置５１及び第２弁装置５２が配置された第３及び第４回生油路１０４，１０５とを有している。

第１弁装置５１は、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの圧力が第１所定圧力Ｐａよりも低い間は、閉位置Ｃにあり、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの圧力が上昇して第１所定圧力Ｐａに達したときに、閉位置Ｃから前記絞り通路５１ａを備えた開位置Ｄに切り替わる油圧パイロット切替弁である。第１所定圧力Ｐａは、旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力をＰｒｍａｘとするとき、Ｐｒｍａｘよりも少し低い圧力に設定されている。第１弁装置５１の開位置Ｄに備えられた絞り通路５１ａは、旋回起動時或いは旋回停止時に、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂの圧力が旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力Ｐｒｍａｘまで上昇可能とする小流量の作動油が流れる程度の開口面積に設定されている。このような第１弁装置５１の構成により上述した機能１が実現される。

第２弁装置５２は、第１弁装置５１と回生油圧モータ６１との間の第２回生油路１０３圧力が第２所定圧力Ｐｂよりも低い間は、閉位置Ｅにあり、第２回生油路１０３圧力が上昇して第２所定圧力Ｐｂに達したときに、閉位置Ｅから開位置Ｆに切り替わる油圧パイロット切換弁である。第２所定圧力Ｐｂは、好ましくは、第１弁装置５１の切り替え圧力である第１所定圧力Ｐａよりも高く、回生油圧モータ６１が回転を始める回生圧力Ｐｃ（後述）よりも低い圧力に設定されている。なお、第２所定圧力Ｐｂは必ずしも第１弁装置５１の切り替え圧力である第１所定圧力Ｐａよりも高い必要はなく、回生不能が発生して第２回生油路１０３の圧力が低下したときに第２弁装置６２が閉位置Ｅに速やかに切り替わるのであれば（後述）、第１弁装置５１の切り替え圧力である第１所定圧力Ｐａと同じか、それよりも低くてもよい。第２弁装置５２の開位置Ｆの開口面積は、回生時に高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂから回生油圧モータ６１に作動油が排出されるときの圧損が最小となるよう十分に大きく設定されている。このような第２弁装置５２の構成により上述した機能２が実現されるとともに、上述した第１弁装置５１の構成と第２弁装置５２の構成が相まって上述した機能３が実現される。

エネルギ回生システムは、上記構成に加えて、回生電動機６２に接続されたインバータ６３と、インバータ６３に接続されたチョッパ６４及びバッテリ６５とインバータ６３に接続されたコントローラ７０と、第２回生油路１０３の圧力を検出し、その検出信号をコントローラ７０に出力する圧力センサ７１とを備えている。バッテリ６５は、例えばハイブリッド油圧ショベルであれば、油圧ポンプ２３を駆動アシストする、図示しない電動機に電力供給する電源として用いられる。

コントローラ７０は、圧力センサ７１が検出した第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃに達するまでは回生油圧モータ６１の回転速度をゼロに保ち、第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃを超えると回生油圧モータ６１を回転させかつ第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃに保持されるよう、インバータ６３を介して回生電動機６２を制御する。第３所定圧力Ｐｃは、第２弁装置５２が開位置Ｆに切り替わり、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂが第２回生油路１０３に連通した状態において、旋回油圧モータ２４の動作（起動或いは制動）に支障を生じない圧力であり、旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力Ｐｒｍａｘと同程度かそれよりわずかに低い値に設定されている。すなわち、Ｐｒｍａｘ＞Ｐｃ＞Ｐｂ＞Ｐａの関係にある。このように回生圧力を設定して回生油圧モータ６１を制御することで、回生動作中は、旋回油圧モータ２４の動作（起動或いは制動）に支障を生じない所定圧力がアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂに確保される。

回生油圧モータ６１が高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂからの作動油によって回転駆動され、回生電動機６２が、回生油圧モータ６１の軸出力を回収した結果、生成した電力は、インバータ６３及びチョッパ６４を介してバッテリ６５に蓄電される。回生油圧モータ５１を回転駆動した作動油はタンク４４へ戻される。

〜動作〜
以上のように構成した旋回駆動システムの動作を説明する。

〜〜旋回起動時〜〜
オペレータが旋回起動を意図して旋回操作装置４５の操作レバーを中立位置から操作すると、スプールバルブ４３がＡ位置又はＢ位置に切り替わり、油圧ポンプ２３から吐出された圧油がアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂを介して旋回油圧モータ２４のＡポート又はＢポートに供給され、旋回油圧モータ２４が回転駆動される。旋回油圧モータ２４が駆動する上部旋回体２０は慣性負荷であるため、アクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの高圧側の圧力（起動圧）は上昇する。この起動圧が第１弁装置５１の切り替え圧力である第１所定圧力Ｐａまで上昇すると、第１弁装置５１は閉位置Ｃから開位置Ｄに切り替わる。ここで、開位置Ｄの絞り通路５１ａは、アクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂの圧力が旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力Ｐｒｍａｘまで上昇可能とする開口面積に設定されている。このため第１弁装置５１が開位置Ｄに切り替わっても、起動圧は旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力Ｐｒｍａｘまで上昇可能であり、旋回油圧モータ２４を円滑に起動動作させ、旋回起動動作に何ら影響を与えることはない（機能１）。また、起動圧が第１所定圧力Ｐａに上昇するまでは、第１弁装置５１は閉位置Ｃにあるため、その間は、仮に回生油圧モータ６１からタンク４４へのリーク流量があったとしても、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂからの作動油のリークはゼロに抑えられるため、エネルギ損失を抑えることができる。

起動圧が第１所定圧力Ｐａまで上昇して第１弁装置５１は閉位置Ｃから開位置Ｄに切り替わると、第１回生油路１０２と第２回生油路１０３が第１弁装置５１の絞り通路５１ａを介して連通する。回生油圧モータ６１は、第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃに達するまでは回転速度がゼロに保たれるようにコントローラ７０によって制御されているので、第２回生油路１０３が第１回生油路１０２と連通すると、第２回生油路１０３の圧力が上昇し、第２回生油路１０３の圧力が第２弁装置５２の切り替え圧力である第２所定圧力Ｐｂまで上昇すると、第２弁装置５２は閉位置Ｅから開位置Ｆに切り替わる。第２回生油路１０３の圧力が更に上昇して第３所定圧力Ｐｃに達すると、回生油圧モータ６１は高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂから第２弁装置５２を介して第２回生油路１０３に流れ込む作動油によって回転駆動される。この回生油圧モータ６１の回転駆動は回生電動機６２により電気エネルギに変換され、バッテリ６５に蓄えられる（回生動作が行われる）。このとき、第２弁装置５２は開位置Ｆにあり、開位置Ｆの開口面積は高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂから回生油圧モータ６１に作動油が排出されるときの圧損が最小となるよう十分に大きく設定されているため、回生中のエネルギ損失は少なく、高効率なエネルギの回生が可能となる（機能２）。また、回生油圧モータ６１は第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃに保持されるよう制御され、第３所定圧力Ｐｃは、旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力Ｐｒｍａｘと同程度かそれよりわずかに低い値に設定されているため、回生中であっても旋回油圧モータ２４の起動圧は確保される。

旋回油圧モータ２４の回転速度が上昇し、起動圧が第３所定圧力Ｐｃより低下すると、回生油圧モータ６１は回転数がゼロになるよう制御されて回生動作は停止する。起動圧が更に低下して第２所定圧力Ｐｂを下回ると第２弁装置５２が閉位置Ｅに切り替わり、起動圧が更に低下して第１所定圧力Ｐａを下回ると第１弁装置５１が閉位置Ｃに切り替わる。

〜〜旋回停止時〜〜
オペレータが旋回動作を停止させるため、旋回操作装置４５の操作レバーを中立位置に戻し、スプールバルブ４３がＡ位置又はＢ位置から中立位置に切り替わると、油圧ポンプ２３から旋回油圧モータ２４への作動油の供給が停止するとともに、旋回油圧モータ２４からスプールバルブ４３を介してのタンク４４への作動油の排出も遮断される。旋回油圧モータ２４が駆動する上部旋回体２０は慣性負荷であるため、油圧ポンプからの作動油の供給が停止しても、旋回油圧モータ２４は上部旋回体２０の慣性で回転を続けようとし、旋回油圧モータ２４にはチェック弁４９ａ又は４９ｂを介してタンク４４から作動油が補給され、旋回油圧モータ２４は作動油を排出し続ける。このため排出側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの圧力は上昇し、この圧力がブレーキ圧として旋回油圧モータ２４に作用する。このブレーキ圧が第１弁装置５１の切り替え圧力である第１所定圧力Ｐａまで上昇すると、第１弁装置５１は閉位置Ｃから開位置Ｄに切り替わる。ここで、開位置Ｄの絞り通路５１ａは、アクチュエータ油路１０１ａ，１０１ｂの圧力が旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力Ｐｒｍａｘまで上昇可能とする開口面積に設定されている。このため第１弁装置５１が開位置Ｄに切り替わっても、ブレーキ圧は旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力Ｐｒｍａｘまで上昇可能であり、旋回油圧モータ２４に従来通りブレーキ圧を作用させ、旋回制動動作に何ら影響を与えることはない（機能１）。また、ブレーキ圧が第１所定圧力Ｐａに上昇するまでは、第１弁装置５１は閉位置Ｃにあるため、その間は、仮に回生油圧モータ６１からタンク４４へのリーク流量があったとしても、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂからの作動油のリークはゼロに抑えられるため、確実にブレーキ圧を上昇させることができる。

ブレーキ圧が第１所定圧力Ｐａまで上昇して第１弁装置５１が閉位置Ｃから開位置Ｄに切り替わると、第１回生油路１０２と第２回生油路１０３が第１弁装置５１の絞り通路５１ａを介して連通する。回生油圧モータ６１は、第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃに達するまでは回転速度がゼロに保たれるようにコントローラ７０によって制御されているので、第２回生油路１０３が第１回生油路１０２と連通すると、第２回生油路１０３の圧力が上昇し、第２回生油路１０３の圧力が第２弁装置５２の切り替え圧力である第２所定圧力Ｐｂまで上昇すると、第２弁装置５２は閉位置Ｅから開位置Ｆに切り替わる。第２回生油路１０３の圧力が更に上昇して第３所定圧力Ｐｃに達すると、回生油圧モータ６１は排出側（高圧側）のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂから第２弁装置５２を介して第２回生油路１０３に流れ込む作動油によって回転駆動される。この回生油圧モータ６１の回転駆動は回生電動機６２により電気エネルギに変換され、バッテリ６５に蓄えられる（回生動作が行われる）。このとき、第２弁装置５２は開位置Ｆにあり、開位置Ｆの開口面積は排出側（高圧側）のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂから回生油圧モータ６１に作動油が排出されるときの圧損が最小となるよう十分に大きく設定されているため、回生中のエネルギ損失は少なく、高効率なエネルギの回生が可能となる（機能２）。また、回生油圧モータ６１は第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃに保持されるよう制御され、第３所定圧力Ｐｃは、旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力Ｐｒｍａｘと同程度かそれよりわずかに低い値に設定されているため、回生中であっても旋回油圧モータ２４のブレーキ圧は確保され、制動時の動作に影響は無い。

旋回油圧モータ２４の回転速度が低下し、ブレーキ圧が第３所定圧力Ｐｃより低下すると、回生油圧モータ６１は回転数がゼロになるよう制御されて回生動作は停止する。ブレーキ圧が更に低下して第２所定圧力Ｐｂを下回ると第２弁装置５２が閉位置Ｅに切り替わり、ブレーキ圧が更に低下して第１所定圧力Ｐａを下回ると第１弁装置５１が閉位置Ｃに切り替わる。その後、旋回油圧モータ２４は停止する。

〜〜回生動作の異常発生時〜〜
回生動作中に、電気系統のトラブル（例えば回生電動機６２の故障）によって回生油圧モータ６１がフリーラン状態となり、第３所定圧力Ｐｃを保持できなくなった場合は、第２回生油路１０３の圧力が低下して第２所定圧力Ｐｂを下回ると第２弁装置５２が閉位置Ｅに切り替わり、第２弁装置５２を介しての高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂと第２回生油路１０３との連通は遮断される。また、第１弁装置５１は開位置Ｄにあるが、上述した絞り通路５１ａの設定により起動圧或いはブレーキ圧は旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力Ｐｒｍａｘまで上昇可能である。これにより高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの圧力は旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力Ｐｒｍａｘまで上昇し、旋回起動時は旋回油圧モータ２４を円滑に起動動作させ、旋回停止時は旋回油圧モータ２４は意図しない動作をすることなく、停止することができる（機能３）。また、回生弁ブロック５０そのものは電気系統を一切含まず、故障因子の少ない油圧装置（第１弁装置５１及び第２弁装置５２）のみで構成したため、回生油圧モータ６１側に異常が発生しても的確に動作し、高い信頼性を確保することができる。

〜効果〜
以上のように本実施の形態におけるエネルギ回生システムによれば、回生油圧モータ６１の回生動作に要求される上述した機能１〜３を実現するとともに、回生弁ブロック５０を故障因子の少ない油圧装置（第１弁装置５１及び第２弁装置５２）のみで構成したため、回生油圧モータ６１側に異常が発生しても旋回起動或いは旋回制動を正常に行うことができ、高い信頼性を確保することができる。

また、第１弁装置５１を、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの圧力が第１所定圧力Ｐａまで上昇したときに、閉位置Ｃから絞り通路５１ａを備えた開位置Ｄに切り替わる油圧パイロット切替弁として構成したため、起動圧又はブレーキ圧が第１所定圧力Ｐａに上昇するまでは、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂから作動油は流出することはなく、作動油のリークはゼロに抑えられるため、第１所定圧Ｐａ以下ではエネルギ損失を抑えることができ、制動時は確実にブレーキ圧を上昇させることができる。

＜第２の実施の形態＞
図３は、本発明の第２の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。図中、図２に示した第１の実施の形態における旋回駆動システムと同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態におけるエネルギ回生システムの第１の実施の形態（図２参照）との相違点は、回生弁ブロック５０Ａの第１弁装置５１Ａを、パイロット切替弁に代えて小型のパイロットリリーフ弁で構成した点である。

すなわち、回生弁ブロック５０Ａは第１弁装置５１Ａとしてパイロットリリーフ弁を備え、第１弁装置５１Ａとしてのパイロットリリーフ弁は、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの圧力が第１所定圧力Ｐａよりも低い間は閉じており、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの圧力が上昇して第１所定圧力Ｐａに達したときに開弁し、絞り通路５１Ａａを動作させるリリーフ状態となる。第１所定圧力Ｐａは、旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力をＰｒｍａｘとするとき、Ｐｒｍａｘよりも少し低い圧力に設定されている。パイロットリリーフ弁の絞り通路５１Ａａは、旋回起動時或いは旋回停止時に、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの圧力が旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力Ｐｒｍａｘまで上昇可能とする小流量の作動油が流れる程度の開口面積に設定されている。このようなパイロットリリーフ弁の構成により上述した機能１が実現される。

本実施の形態におけるエネルギ回生システムの動作は図２に示した第１の実施の形態のものと実質的に同じであり、本実施の形態によっても第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

＜第３の実施の形態＞
図４は、本発明の第３の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。図中、図２に示した第１の実施の形態における旋回駆動システムと同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態におけるエネルギ回生システムの第１の実施の形態（図２参照）との相違点は、回生弁ブロック５０Ｂの第１弁装置５１Ｂを、パイロット切替弁に代えて固定絞り５１Ｂで構成した点である。

すなわち、回生弁ブロック５０Ｂは第１弁装置５１Ｂとして固定絞りを備え、この固定絞りの絞り通路５１Ｂａは、旋回起動時或いは旋回停止時に、高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂの圧力が旋回リリーフ弁４８ａ，４８ｂの設定圧力Ｐｒｍａｘまで上昇可能とする小流量の作動油が流れる程度の開口面積に設定されている。このような固定絞りの構成により上述した機能１が実現される。

本実施の形態における旋回制動装置においても、第１の実施の形態と同様、回生油圧モータ６１側に異常が発生しても旋回起動或いは旋回制動を行うことができ、高い信頼性を確保することができる。また、本実施の形態では、第１弁装置５１Ｂを固定絞りで構成したため、第１弁装置５１Ｂの構成を簡素化し、回生弁ブロック５０Ｂを安価に製作することができる。

＜第４の実施の形態＞
図５は、本発明の第４の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。図中、図２に示した第１の実施の形態における旋回駆動システムと同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態におけるエネルギ回生システムの第１の実施の形態（図２参照）との相違点は、回生電動機６２を、回生エネルギ回収装置である回生油圧ポンプ３０１に、さらに回生エネルギを蓄えるバッテリ６５を、アキュムレータ３０２に、各々代えて、回生エネルギを油圧エネルギで回収する構成にした点である。

すなわち、エネルギ回生システムは、回生油圧モータ６１に加えて、回生油圧モータ６１に機械的に接続された回生油圧ポンプ３０１と、回生油圧ポンプ３０１の吐出ポートに接続されたアキュムレータ３０２と、回生油圧ポンプ３０１の吐出ポートに接続された圧力センサ３０３と、回生油圧モータ６１と圧力センサ３０３に接続されたコントローラ７０とを備えている。

コントローラ７０は、圧力センサ７１が検出した第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃに達するまでは、回生油圧モータ６１をゼロ傾転に指示することで回転速度をゼロに保ち、第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃを超えると回生油圧モータ６１を回転させ、かつ第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃに保持されるよう、圧力センサ７１および圧力センサ３０３からの信号を用いて回生油圧モータ６１の傾転を制御する。

回生油圧モータ６１が高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂからの作動油によって回転駆動され、回生油圧ポンプ３０１が回生油圧モータ６１の軸出力を回収した結果、生成した油圧エネルギは、アキュムレータ３０２に蓄圧される。回生油圧モータ６１を回転駆動した作動油はタンク４４へ戻される。

本実施の形態における旋回制動装置においても、第１の実施の形態と同様、回生油圧モータ６１側に異常が発生しても旋回起動或いは旋回制動を行うことができ、高い信頼性を確保することができる。

＜第５の実施の形態＞
図６は、本発明の第５の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。図中、図２に示した第１の実施の形態における旋回駆動システムと同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態におけるエネルギ回生システムの第１の実施の形態（図２参照）との相違点は、回生油圧モータ６１を、油圧ポンプ機能を付加した回生油圧モータである回生油圧ポンプモータ４００に、さらに回生電動機６２を、回生エネルギ回収装置であるフライホイール４０１に、各々代えて、回生エネルギを運動エネルギで回収する構成にした点である。

すなわち、エネルギ回生システムは、回生油圧ポンプモータ４００に加えて、回生油圧ポンプモータ４００に機械的に接続されたフライホイール４０１と、フライホイール４０１の回転数を検知する回転数センサ４０２と、回生油圧ポンプモータ４００と回転数センサ４０２とに接続されたコントローラ７０と、第２回生油路１０３より分岐し、油圧ポンプ２３の吐出側油路と接続される油路４０５上に備えた切換弁４０３と、第２回生油路１０３上にあり、油路４０５との分岐点４０６より上流側に位置するチェック弁４０４とを備えている。

回生油圧ポンプモータ４００は、例えば両傾転機構を有するアキシャルピストン型であり、回生時には高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂから排出される作動油により油圧モータとして駆動し、フライホイール４０１に運動エネルギを供給するとともに、力行時にはフライホイール４０１で蓄えられた運動エネルギにより、モータ時とは逆傾転にして油圧ポンプとして駆動する。この傾転制御はコントローラ７０からの指示で行われる。コントローラ７０は、圧力センサ７１が検出した第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃに達するまでは、回生油圧ポンプモータ４００をゼロ傾転にすることで回転速度をゼロに保ち、第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃを超えると回生油圧ポンプモータ４００を回転させかつ第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃに保持
されるよう、圧力センサ７１および回転数センサ４０２からの信号を用いて回生油圧ポンプモータ４００の傾転を制御する。

回生油圧ポンプモータ４００が高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂからの作動油によって回転駆動され、回生油圧ポンプモータ４００が生成した油圧エネルギは、フライホイール４０１に運動エネルギとして回収される。回生油圧ポンプモータ４００を回転駆動した作動油はタンク４４へ戻される。

また、回生油圧ポンプモータ４００を力行で使用する際は、コントローラ７０は、回生油圧ポンプモータ４００を上述したようにモータ時と逆傾転とし、切換弁４０３を閉位置から開位置として、回生油圧ポンプモータ４００から吐出される作動油を油圧ポンプ２３の吐出側へ流入する。その際、チェック弁４０４により、回生弁ブロック５０側へは作動油の流入を遮断する。

本実施の形態における旋回制動装置においても、第１の実施の形態と同様、回生油圧ポンプモータ４００側に異常が発生しても旋回起動或いは旋回制動を行うことができ、高い信頼性を確保することができる。

＜第６の実施の形態＞
図７は、本発明の第６の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。図中、図２に示した第１の実施の形態における旋回駆動システムと同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態におけるエネルギ回生システムの第１の実施の形態（図２参照）との相違点は、回生油圧モータ６１を、回生エネルギ回収装置であるエンジン２２および油圧ポンプ２３に機械的に接続し、回生エネルギを運動エネルギで回収する構成にした点である。

すなわち、エネルギ回生システムは、回生油圧モータ６１に加えて、回生油圧モータ６１に軸５０２を介して機械的に接続されたエンジン２２および油圧ポンプ２３と、回生油圧モータ６１の回転数を検知する回転数センサ５０１と、回生油圧モータ６１と回転数センサ５０１とに接続されたコントローラ７０とを備えている。

コントローラ７０は、圧力センサ７１が検出した第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃに達するまでは回生油圧モータ６１をゼロ傾転にすることで流量をゼロに保ち、第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃを超えると回生油圧モータ６１を回転させかつ第２回生油路１０３の圧力が第３所定圧力Ｐｃに保持されるよう、圧力センサ７１および回転数センサ５０１からの信号を用いて回生油圧モータ６１の傾転を制御する。

回生油圧モータ６１が高圧側のアクチュエータ油路１０１ａ又は１０１ｂからの作動油によって回転駆動され、回生された油圧エネルギは、軸５０２により運動エネルギとして油圧ポンプ２３またはエンジン２２に伝達され、回収される。回生油圧モータ６１を回転駆動した作動油はタンク４４へ戻される。

＜第７の実施の形態＞
図８は、本発明の第７の実施の形態におけるエネルギ回生システムを備えた建設機械の旋回駆動システムの全体構成を示す図である。図中、図２に示した第１の実施の形態における旋回駆動システムと同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態におけるエネルギ回生システムの第１の実施の形態（図２参照）との相違点は、旋回油圧モータ２４を、ブームシリンダ３２に代え、第１回生油路１０２をアクチュエータ油路１０１ｂ側のみに接続した構成にした点であり、リリーフ弁がリリーフするような状況では同様にエネルギ回収が可能であるため、本実施の形態が適用でき、第１の実施の形態と同様な効果が得られる。

＜その他＞
以上の実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、本発明を旋回駆動システムに適用したが、図示しない走行油圧モータを用いた走行駆動システムへの適用も可能である。また、自重落下によるエネルギ回収が可能なブームを駆動するブームシリンダを備えたブーム駆動システム、あるいはアームを駆動するアームシリンダを備えたアーム駆動システムにも本発明を適用し、同様の効果を得ることができる。

また、上記実施の形態では、建設機械が油圧ショベルである場合について説明したが、慣性負荷を駆動する油圧アクチュエータを備えた建設機械であれば、油圧ショベル以外建設機械（例えば油圧クレーン、ホイール式ショベル等）に本発明を適用し、同様の効果を得ることができる。

また、上記実施の形態では、油圧ポンプ２３をエンジン２２で駆動したが、エンジン２２代えて電動機で駆動してもよい。この場合、電動機の電源としてバッテリ６５を用いることができる。

１０下部走行体
１１クローラ
１２クローラフレーム
１３，１４走行用油圧モータ
２０上部旋回体
２１旋回フレーム
２２エンジン（回生エネルギ回収装置）
２３油圧ポンプ（回生エネルギ回収装置）
２４旋回油圧モータ
２５減速機
２６コントロールバルブ
３０ショベル機構
３１ブーム
３２ブームシリンダ
３３アーム
３４アームシリンダ
３５バケット
３６バケットシリンダ
４３スプールバルブ（旋回制御装置）
４４タンク
４５旋回操作装置
４６パイロット圧力源
４８ａ，４８ｂ旋回リリーフ弁
４９ａ，４９ｂチェック弁
５０、５０Ａ，５０Ｂ回生弁ブロック
５１第１弁装置（パイロット切替弁）
５１Ａ第１弁装置（パイロットリリーフ弁）
５１Ｂ第１弁装置（固定絞り）
５１ａ，５１Ａａ，５１Ｂａ絞り通路
５２第２弁装置（パイロット切替弁）
５３ａ，５３ｂチェック弁
６１回生油圧モータ
６２回生電動機（回生エネルギ回収装置）
６３インバータ
６４チョッパ
６５バッテリ
７０コントローラ
７１圧力センサ
１０１ａ，１０１ｂアクチュエータ油路
１０２第１回生油路
１０３第２回生油路
１０４第３回生油路
１０５第４回生油路
２０２ａ，２０２ｂ油路
３０１回生油圧ポンプ（回生エネルギ回収装置）
３０２アキュムレータ
４００回生油圧ポンプモータ（回生油圧モータ）
４０１フライホイール（回生エネルギ回収装置）
５０２軸

Claims

油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから供給される圧油により駆動される油圧アクチュエータと、
操作装置の操作指令に応じて前記油圧ポンプからの圧油を前記油圧アクチュエータに供給し、前記油圧アクチュエータの駆動方向と速度を制御する制御弁と、
前記制御弁と前記油圧アクチュエータとを接続する２つのアクチュエータ油路に設けられ、前記アクチュエータ油路の圧力が設定圧力を超えないよう制御するリリーフ弁と、
前記２つのアクチュエータ油路の高圧側の圧力が前記リリーフ弁の設定圧力まで上昇するとき、前記高圧側のアクチュエータ油路から排出された作動油により回転駆動される回生油圧モータと、
前記回生油圧モータに接続され、前記回生油圧モータの軸出力を回収する回生エネルギ回収装置とを備えた建設機械のエネルギ回生システムにおいて、
前記２つのアクチュエータ油路の内、少なくとも前記高圧側のアクチュエータ油路と前記回生油圧モータとの間に配置され、前記高圧側のアクチュエータ油路の圧力を前記リリーフ弁の設定圧力まで上昇可能とする絞り通路を有する第１弁装置と、
前記２つのアクチュエータ油路の内、少なくとも前記高圧側のアクチュエータ油路と前記回生油圧モータとの間に前記第１弁装置と並列に配置され、前記第１弁装置と前記回生油圧モータとの間の圧力が上昇して前記リリーフ弁の設定圧力に近づいたとき、前記第１弁装置と前記回生油圧モータとの間の圧力によって閉位置から開位置に切り替わる第２弁装置とを備えることを特徴とする建設機械のエネルギ回生システム。
請求項１記載の建設機械のエネルギ回生システムにおいて、
前記第１弁装置は、前記高圧側のアクチュエータ油路の圧力が上昇して前記リリーフ弁の設定圧力に近づいたときに、閉位置から前記絞り通路を備えた開位置に切り替わる油圧パイロット切替弁であることを特徴とする建設機械のエネルギ回生システム。
請求項１記載の建設機械のエネルギ回生システムにおいて、
前記第１弁装置は、前記高圧側のアクチュエータ油路の圧力が上昇して前記リリーフ弁の設定圧力に近づいたときに、前記絞り通路を作動させるリリーフ弁であることを特徴とする建設機械のエネルギ回生システム。
請求項１記載の建設機械のエネルギ回生システムにおいて、
前記第１弁装置は、前記絞り通路を形成する固定絞りであることを特徴とする建設機械のエネルギ回生システム。
請求項１〜４のいずれか１項記載の建設機械のエネルギ回生システムにおいて、
前記第１弁装置と前記回生油圧モータとの間の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサが検出した圧力が前記油圧アクチュエータの動作に支障を生じない所定圧力に達するまでは前記回生油圧モータの回転速度をゼロに保ち、前記圧力センサが検出した圧力が前記所定圧力を超えると前記回生油圧モータを回転させかつ前記圧力センサが検出した圧力が前記所定圧力に保持されるように前記回生油圧モータまたは前記回生エネルギ回収装置を制御する制御装置を更に備えることを特徴とする建設機械のエネルギ回生システム。