JP2024002328A - 液圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液圧ポンプモータを小型化することができる液圧駆動装置を提供する。
【解決手段】液圧駆動装置は、第１液圧シリンダを含む複数の液圧シリンダに作動液を供給するものであって、複数の液圧シリンダの各々に対応付けられ、対応する前記液圧シリンダに作動液を供給する複数の液圧駆動系統と、入力される連通指令に応じて複数の液圧駆動系統を互いに連通する少なくも１つの連通弁と、を備え、複数の液圧駆動系統の各々は、液圧ポンプモータと、電動機と、方向制御弁とを夫々含み、第１液圧シリンダに対応付けられている液圧駆動系統である第１液圧駆動は、方向制御弁である第１方向制御弁を含み、第１方向制御弁は、入力される第１動作指令に応じて、作動液を第１液圧シリンダから液圧ポンプモータに流す。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液圧シリンダに作動液を供給する液圧駆動装置に関する。

液圧駆動装置は、液圧シリンダに作動液を供給することによって液圧シリンダを駆動する。液圧駆動装置としては、例えば特許文献１のような駆動装置が知られている。特許文献１の駆動装置は、複数の駆動回路を備えている。複数の駆動回路の１つは、液圧シリンダからの戻り流体によって発電するポンプモータを含む。他方、他の駆動回路は、ポンプモータによって発電された電力によって作動する。より詳細に説明すると、他の駆動回路は、電動ポンプを備えている。そして、他の駆動回路は、発電された電力によって電動ポンプを作動させる。

特開２００４－１９０８４５号

特許文献１の駆動装置では、流体圧アクチュエータから戻る流体の流量、即ち戻り流量に応じた容量のポンプモータが採用される。それ故、液圧シリンダのサイズに応じた容量のポンプモータを採用する必要がある。それ故、ポンプモータの小型化が難しい。

そこで本発明は、液圧ポンプモータを小型化することができる液圧駆動装置を提供することを目的としている。

本発明の液圧駆動装置は、第１液圧シリンダを含む複数の液圧シリンダに作動液を供給する液圧駆動装置であって、前記複数の液圧シリンダの各々に対応付けられ、対応する前記液圧シリンダに作動液を供給する複数の液圧駆動系統と、入力される連通指令に応じて前記複数の液圧駆動系統を互いに連通する少なくとも１つの連通弁と、を備え、前記複数の液圧駆動系統の各々は、作動液を吐出し且つ作動液が供給されると回転する液圧ポンプモータと、前記液圧ポンプモータを回転駆動することによって前記液圧ポンプモータから作動液を吐出させ且つ前記液圧ポンプモータによって回転駆動されることで発電する電動機と、前記液圧ポンプモータと対応する前記液圧シリンダとの間を流れる作動液の流れる方向を動作指令に応じて切換える方向制御弁とを夫々含み、前記第１液圧シリンダに対応付けられている前記液圧駆動系統である第１液圧駆動系統は、前記方向制御弁である第１方向制御弁を含み、前記第１方向制御弁は、入力される第１動作指令に応じて、作動液を前記第１液圧シリンダから前記液圧ポンプモータに流すものである。

本発明に従えば、入力される連通指令に応じて複数の液圧駆動系統を互いに連通する少なくも１つの連通弁を備えている。それ故、第１方向制御弁によって作動液が第１液圧シリンダから液圧ポンプモータに流される際に連通弁に連通指令が出力されると、第１液圧シリンダから戻される作動液を複数の液圧駆動系統の液圧ポンプモータに分散させることができる。それ故、第１液圧シリンダから戻される作動液に対して複数の液圧ポンプモータで回生することができる。それ故、第１液圧ポンプモータの容量を小さくすることができるので、第１液圧ポンプモータを小型化することができる。

本発明によれば、液圧ポンプモータを小型化することができる。

本実施形態の液圧駆動装置の構成を示す回路図である。 図１の液圧駆動装置のブーム回生方法の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施形態の液圧駆動装置１について前述する図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する液圧駆動装置１は、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

図１に示す液圧駆動装置１は、例えば作業車両（図示せず）等に備わっている。作業車両は、例えば液圧ショベル及び液圧クレーン等の建設車両及びリフト等の産業車両である。本実施形態において、作業車両は、液圧ショベルである。液圧ショベルは、アタッチメントを動かすべく複数の液圧シリンダ３～５を備えている。本実施形態では、液圧ショベルは、アタッチメントはバケットであって、少なくとも第１液圧シリンダであるブームシリンダ３、第２液圧シリンダであるバケットシリンダ４、及び第３液圧シリンダであるアームシリンダ５を備えている。液圧シリンダ３～５の各々は、ブーム、バケット、及びアームに夫々設けられている。液圧ショベルは、３つの液圧シリンダ３～５を伸縮させることによって、バケットを夫々動かす。これにより、液圧ショベルは、種々の作業を行うことができる。

＜液圧駆動装置＞
液圧駆動装置１は、液圧シリンダ３～５を駆動する。本実施形態において、液圧駆動装置１は、少なくとも前述するブームシリンダ３、バケットシリンダ４、及びアームシリンダ５を駆動する。液圧駆動装置１は、第１乃至第３液圧駆動系統１１～１３と、２つの連通弁１４，１５とを備えている。更に、液圧駆動装置１は、操作装置１６と、制御装置１７とを備えている。

＜複数の液圧駆動系統＞
液圧駆動系統１１～１３の各々は、液圧シリンダ３～５の各々に対応付けられている。本実施形態において、第１液圧駆動系統１１は、ブームシリンダ３に対応付けられ、第２液圧駆動系統１２は、バケットシリンダ４に対応付けられ、第３液圧駆動系統１３は、アームシリンダ５に対応付けられている。そして、液圧駆動系統１１～１３の各々は、対応する液圧シリンダ３～５に作動液（例えば、油及び水等の液体）を供給する。第１乃至第３液圧駆動系統１１～１３の各々は、液圧ポンプモータ２１，３１，４１と、電動機２２，３２，４２と、方向制御弁２３，３３，４３と、を夫々含んでいる。また、第１及び第３液圧駆動系統１１，１３は、再生弁２４，４４を更に含んでいる。以下、第１乃至第３液圧駆動系統１１～１３の構成が詳しく説明される。

＜第１液圧駆動系統＞
第１液圧駆動系統１１は、ブームシリンダ３に作動液を供給する。また、第１液圧駆動系統１１は、ブームシリンダ３から排出される作動液の流体エネルギーを電気エネルギーに回生する。更に、第１液圧駆動系統１１は、ブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａから排出される作動液をロッド側ポート３ｂに再生する。第１液圧駆動系統１１は、前述の通り、第１液圧ポンプモータ２１と、第１電動機２２と、第１方向制御弁２３とを含んでいる。また、第１液圧駆動系統１１は、第１再生弁２４も含んでいる。

［第１液圧ポンプモータ］
第１液圧ポンプモータ２１は、作動液を吐出する。また、第１液圧ポンプモータ２１は、作動液が供給されると回転する。より詳細に説明すると、第１液圧ポンプモータ２１は、シャフト２１ａと、ポンプポート２１ｂとを有している。第１液圧ポンプモータ２１は、シャフト２１ａが回転駆動されると、ポンプポート２１ｂから作動液を吐出する。他方、第１液圧ポンプモータ２１は、ポンプポート２１ｂに作動液が供給されると、シャフト２１ａを回転させる。本実施形態において、第１液圧ポンプモータ２１は、可変容量形の斜板ポンプであって、レギュレータ２１ｃを有している。レギュレータ２１ｃは、入力される第１容量指令に基づいて第１液圧ポンプモータ２１のポンプ容量を変更する。

［第１電動機］
第１電動機２２は、第１液圧ポンプモータ２１を回転駆動することによって第１液圧ポンプモータ２１から作動液を吐出させる。また、第１電動機２２は、第１液圧ポンプモータ２１によって回転駆動されることで発電する。即ち、第１電動機２２は、第１液圧ポンプモータ２１と協働することによって作動液の流体エネルギーを電気エネルギーへと回生する。より詳細に説明すると、第１電動機２２は、シャフト２１ａに連結されている。第１電動機２２は、シャフト２１ａを回転駆動することによってポンプポート２１ｂから作動液を吐出させる。また、第１電動機２２は、第１液圧ポンプモータ２１がシャフト２１ａを回転駆動させると発電する。更に、第１電動機２２は、入力される第１回転数指令に応じて回転数を変える。

［第１方向制御弁］
第１方向制御弁２３は、ポンプ通路２５を介して第１液圧ポンプモータ２１と繋がっている。また、第１方向制御弁２３は、ブームシリンダ３と繋がっている。より詳細に説明すると、第１方向制御弁２３は、ブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａ及びロッド側ポート３ｂの各々に接続されている。更に、第１方向制御弁２３は、タンク１８に接続されている。

第１方向制御弁２３は、入力される第１動作指令に応じて、第１液圧ポンプモータ２１とブームシリンダ３との間を流れる作動液の流れる方向を切換える。より詳細に説明すると、第１方向制御弁２３は、入力される第１動作指令に応じて、ブームシリンダ３から第１液圧ポンプモータ２１に作動液を流す。また、第１方向制御弁２３は、第１動作指令に応じて、第１液圧ポンプモータ２１からブームシリンダ３（本実施形態において、ブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａ）に作動液を流す。また、本実施形態において、第１方向制御弁２３は、入力される第１動作指令に応じてヘッド側供給方向及びロッド側供給方向の何れかに作動液を流す。ヘッド側供給方向は、第１液圧ポンプモータ２１からヘッド側ポート３ａに作動液が流れる方向であり、ロッド側供給方向は、第１液圧ポンプモータ２１からロッド側ポート３ｂに作動液が流れる方向である。更に、第１方向制御弁２３は、第１液圧ポンプモータ２１とブームシリンダ３との間を遮断することができる。更に、第１方向制御弁２３は、ブームシリンダ３から第１液圧ポンプモータ２１に作動液を流す回生時において第１動作指令に応じて開度を制御する。

［第１再生弁］
第１再生弁２４は、ブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａとロッド側ポート３ｂとに接続されている。第１再生弁２４は、第１再生指令に応じてヘッド側ポート３ａとロッド側ポート３ｂとを連通する。また、第１再生弁２４は、ヘッド側ポート３ａとロッド側ポート３ｂとを連通した状態で第１再生方向の作動液の流れを許容し、逆方向の流れを阻止する。第１再生方向とは、ヘッド側ポート３ａからロッド側ポート３ｂへの流れである。これにより、第１再生弁２４は、ロッド側ポート３ｂに作動液を供給する際、ヘッド側ポート３ａから排出される作動液をロッド側ポート３ｂに再生する。

＜第２液圧駆動系統＞
第２液圧駆動系統１２は、バケットシリンダ４に作動液を供給する。第２液圧駆動系統１２は、前述の通り、第２液圧ポンプモータ３１と、第２電動機３２と、第２方向制御弁３３とを含んでいる。なお、第２液圧ポンプモータ３１及び第２電動機３２は、前述する第１液圧ポンプモータ２１及び第１電動機２２と同様の構成を有している。それ故、第２液圧ポンプモータ３１及び第２電動機３２の構成については、前述する第１液圧ポンプモータ２１及び第１電動機２２の説明が参照され、それらの詳しい説明については省略される。なお、第２液圧ポンプモータ３１のレギュレータ３１ｃは、第２容量指令に応じて吐出容量を変更し、第２電動機３２は、第２回転数指令に応じて回転数を変える。

［第２方向制御弁］
第２方向制御弁３３は、ポンプ通路３５を介して第２液圧ポンプモータ３１と繋がり、且つバケットシリンダ４とも繋がっている。第２方向制御弁３３は、第２動作指令に応じて、第２液圧ポンプモータ３１とバケットシリンダ４との間を流れる作動液の流れる方向を切換える。より詳細に説明すると、第２方向制御弁３３は、第２動作指令に応じて、第２液圧ポンプモータ３１をバケットシリンダ４のロッド側ポート４ａ及びヘッド側ポート４ｂの一方に接続する。また、第２方向制御弁３３は、第２動作指令に応じて、ロッド側ポート４ａ及びヘッド側ポート４ｂの他方をタンク１８に接続する。これにより、第２方向制御弁３３は、第２液圧ポンプモータ３１から吐出される作動液をロッド側ポート４ａ及びヘッド側ポート４ｂの一方に流す。また、第２方向制御弁３３は、第２液圧ポンプモータ３１とバケットシリンダ４との間を遮断することができる。

＜第３液圧駆動系統＞
第３液圧駆動系統１３は、アームシリンダ５に作動液を供給する。また、第３液圧駆動系統１３は、アームシリンダ５のロッド側ポート５ａから排出される作動液をヘッド側ポート５ｂに再生する。第３液圧駆動系統１３は、前述の通り、第３液圧ポンプモータ４１と、第３電動機４２と、第３方向制御弁４３とを含んでいる。また、第３液圧駆動系統１３は、第２再生弁４４を更に含んでいる。なお、第３液圧ポンプモータ４１及び第３電動機４２もまた、前述する第１液圧ポンプモータ２１及び第１電動機２２と同様の構成を有している。それ故、第３液圧ポンプモータ４１及び第３電動機４２の構成についても、前述する第１液圧ポンプモータ２１及び第１電動機２２の説明が参照され、それらの詳しい説明については省略される。また、第３液圧ポンプモータ４１のレギュレータ４１ｃは、第３容量指令に応じて吐出容量を変更し、第３電動機４２は、第３回転数指令に応じて回転数を変える。

［第３方向制御弁］
第３方向制御弁４３は、ポンプ通路４５を介して第３液圧ポンプモータ４１と繋がり、且つアームシリンダ５とも繋がっている。第３方向制御弁４３は、第３動作指令に応じて、第３液圧ポンプモータ４１とアームシリンダ５との間を流れる作動液の流れる方向を切換える。具体的に説明すると、第３方向制御弁４３は、第３動作指令に応じて作動液の流れる方向を第３液圧ポンプモータ４１からアームシリンダ５のロッド側ポート５ａ及びヘッド側ポート５ｂの一方に切換える。また、第３方向制御弁４３は、ロッド側ポート５ａ及びヘッド側ポート５ｂの他方をタンク１８に接続する。更に、第３方向制御弁４３は、第３動作指令に応じて、第３液圧ポンプモータ４１とアームシリンダ５との間を遮断することができる。

［第２再生弁］
第２再生弁４４は、アームシリンダ５のロッド側ポート５ａとヘッド側ポート５ｂとに接続されている。第２再生弁４４は、第２再生指令に応じてロッド側ポート５ａとヘッド側ポート５ｂとを連通する。また、第２再生弁４４は、ロッド側ポート５ａとヘッド側ポート５ｂとを連通した状態で第２再生方向の作動液の流れを許容し、逆方向の流れを阻止する。第２再生方向とは、ロッド側ポート５ａからヘッド側ポート５ｂへの流れである。これにより、第２再生弁４４は、ヘッド側ポート５ｂに作動液を供給する際、ロッド側ポート５ａから排出される作動液をヘッド側ポート５ｂに再生する。

＜連通弁＞
２つの連通弁１４，１５は、入力される連通指令に応じて第１乃至第３液圧駆動系統１１～１３を互いに連通する。より詳細に説明すると、第１連通弁１４は、第１液圧駆動系統１１のポンプ通路２５と第２液圧駆動系統１２のポンプ通路３５とに接続されている。第１連通弁１４は、入力される第１連通指令に応じて開く。これにより、２つのポンプ通路２５，３５が連通するので、ポンプ通路２５，３５の間で作動液が行き来することができる。第２連通弁１５は、第２液圧駆動系統１２のポンプ通路３５と第３液圧駆動系統１３のポンプ通路４５とに接続されている。第２連通弁１５は、入力される第２連通指令に応じて２つのポンプ通路３５，４５を連通する。これにより、ポンプ通路３５，４５の間で作動液が行き来することができる。

＜操作装置＞
操作装置１６は、運転者等によってブームシリンダ３、バケットシリンダ４、及びアームシリンダ５を動かすべく操作される。より詳細に説明すると、操作装置１６は、各シリンダ３～５の各々を操作することができる。操作装置１６は、各シリンダ３～５の各々に対する操作（以下、「各操作」という）の操作方向及び操作量（以下、「操作状態」という）に応じた操作信号を出力する。操作装置１６は、例えば複数の操作レバー１６ａ，１６ｂを含んでいる。本実施形態において、操作装置１６は、２つの操作レバー１６ａ，１６ｂを含んでいる。操作レバー１６ａ，１６ｂは、種々の方向に操作（例えば傾倒）することができる。操作装置１６は、操作レバー１６ａ，１６ｂの各々の操作方向（例えば傾倒方向）及び操作量（例えば傾倒量）を各操作の操作状態として操作信号を出力する。なお、操作装置１６は、操作パネル等のような他の形態であってもよく、操作パネル等に対する操作や予め記憶されるプログラムに応じて操作信号を出力してもよい。

＜制御装置＞
制御装置１７は、操作装置１６から操作信号が入力される。そして、制御装置１７は、各操作の操作状態に応じて第１乃至第３液圧駆動系統１１～１３の各々に動作指令を出力することによって方向制御弁２３，３３，４３の動作を制御する。より詳細に説明すると、制御装置１７は、ブームシリンダ３に対する操作である第１操作の操作状態に応じて第１動作指令を出力することによって第１方向制御弁２３を作動させる。また、制御装置１７は、バケットシリンダ４に対する操作である第２操作の操作状態に応じて第２動作指令を出力することによって第２方向制御弁３３を作動させる。更に、制御装置１７は、アームシリンダ５に対する操作である第３操作の操作状態に応じて第３動作指令を出力することによって第３方向制御弁４３を作動させる。

制御装置１７は、第１再生指令を出力することによって第１再生弁２４を作動させる。制御装置１７は、第２再生指令を出力することによって第２再生弁４４を作動させる。制御装置１７は、第１乃至第３操作の操作状態に応じて第１及び第２連通指令を出力する。これにより、制御装置１７は、第１及び第２連通弁１４，１５を開閉する。

制御装置１７は、電動機２２、３２，４２及びレギュレータ２１ｃ，３１ｃ，４１ｃの動きを制御することによって、液圧ポンプモータ２１，３１，４１の各々の吐出流量又は吸入流量を制御する。例えば、制御装置１７は、各操作の操作状態に応じて液圧ポンプモータ２１，３１，４１の各々の吐出流量又は吸入流量を算出する。制御装置１７は、算出される吐出流量又は吸入流量に基づいて各電動機２２，３２，４２の回転数及び各液圧ポンプモータ２１，３１，４１のポンプ容量を夫々算出する。そして、制御装置１７は、回転数に応じた第１乃至第３回転数指令を各電動機２２，３２，４２に出力し、且つポンプ容量に応じた第１乃至第３容量指令を各液圧ポンプモータ２１，３１，４１に出力する。これにより、制御装置１７は、各操作の操作状態に応じて、液圧ポンプモータ２１，３１，４１の各々の吐出流量又は吸入流量を制御する。

＜液圧駆動装置の動作＞
液圧駆動装置１では、操作装置１６が操作される（本実施形態において、操作レバー１６ａ，１６ｂが操作される）と、各操作の操作状態に応じた操作信号が操作装置１６から出力される。操作信号が出力されると、制御装置１７は、各操作の操作方向に応じた方向に且つ各操作の操作量に応じた速度で各シリンダ３～５を伸縮させる。

より詳細に説明すると、制御装置１７は、各操作の操作状態に応じた回転数指令を電動機２２，３２，４２に出力する。また、制御装置１７は、各操作の操作状態に応じた容量指令を液圧ポンプモータ２１，３１，４１の各々に出力する。これにより、制御装置１７は、電動機２２，３２，４２及び液圧ポンプモータ２１，３１，４１に対して、各操作の操作量に応じた流量の作動液を各操作の操作方向に応じて吐出又は吸入させる。また、制御装置１７は、各操作の操作状態に応じた動作指令を各液圧駆動系統１１～１３に出力する。そうすると、方向制御弁２３，３３，４３は、液圧ポンプモータ２１，３１，４１を対応する液圧シリンダ３～５に接続する。これにより、各操作の操作方向に応じた方向に且つ操作量に応じた速度で各シリンダ３～５が伸縮する。以下、各操作による各シリンダの伸縮動作が説明される。

［各シリンダの伸長動作］
例えば、ブームシリンダ３を伸長させるべく操作装置１６において第１操作（具体的にはブーム上げ操作）が行われると、制御装置１７は、第１操作の操作状態に応じた第１回転数指令及び第１容量指令を出力する。これにより、第１操作の操作量に応じた流量の作動液が第１液圧ポンプモータ２１から吐出される。また、制御装置１７は、第１操作の操作状態に応じて第１動作指令を第１液圧駆動系統１１に出力する。そうすると、第１方向制御弁２３によって第１液圧ポンプモータ２１がブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａに接続される。これにより、作動液の流れる方向がヘッド側供給方向に切り替えられる。なお、本実施形態では、ブーム上げ操作時において第１液圧ポンプモータ２１とヘッド側ポート３ａとの間の開度が全開となっている。従って、第１操作の操作量に応じた流量の作動液がヘッド側供給方向に流れる。それ故、ブームシリンダ３が第１操作の操作量に応じた速度で伸長する。

また、第１操作の操作量が所定のブーム合流閾値より大きくなると、制御装置１７は、第１連通弁１４を開く。更に、制御装置１７は、第１操作の操作状態に応じた第２回転数指令及び第２容量指令を出力する。そうすると、第１液圧ポンプモータ２１に加えて第２液圧ポンプモータ３１からも作動液が吐出される。液圧ポンプモータ２１，３１の各々から吐出された作動液は、第１連通弁１４によって互いに合流してブームシリンダ３（より詳しくは、ヘッド側ポート３ａ）に供給される。これにより、より速い速度でブームシリンダ３を伸長させることができる。それ故、第１液圧ポンプモータ２１を小型化することができる。

また、液圧駆動装置１において、バケットシリンダ４を伸長させるべく操作装置１６において第２操作（具体的にはバケットイン操作）が行われると、制御装置１７は、第２操作の操作状態に応じて第２回転数指令及び第２容量指令を出力する。また、制御装置１７は、第２操作の操作状態に応じた第２動作指令を第２液圧駆動系統１２に出力する。これにより、バケットシリンダ４が第２操作の操作量に応じた速度で伸長する。

また、アームシリンダ５を伸長させるべく操作装置１６において第３操作（具体的にはアームイン操作）が行われると、制御装置１７は、以下のように動作する。即ち、制御装置１７は、ブーム及びアームの各々の角度に基づいてアームの姿勢を算出する。例えば、ブーム及びアームの各々には、角度センサが設けられている。制御装置１７は、角度センサの各々から得られる検出結果に基づいてアームの姿勢を算出する。そして、制御装置１７は、算出結果に基づいて伸長する方向にアームの自重が作用しているか否かを判定する、即ち自重伸長判定を行う。なお、制御装置１７は、ロッド側ポート５ａ及びヘッド側ポート５ｂの液圧に基づいて自重伸長判定を行ってもよい。

アームシリンダ５に対して伸長する方向にアームの自重が作用していない場合、制御装置１７は、第３操作の操作状態に応じた第３動作指令を第３液圧駆動系統１３に出力する。これにより、第３方向制御弁４３によってロッド側ポート５ａとタンク１８とが接続される。また、制御装置１７は、ロッド側ポート５ａとタンク１８との間の開度を第３操作の操作量に応じて制御する。更に、制御装置１７は、第３操作の操作状態に応じた第３回転数指令及び第３容量指令を出力する。これにより、第３操作の操作量に応じた流量の作動液が第３液圧ポンプモータ４１からヘッド側ポート５ｂに供給されると共にロッド側ポート５ａから第３方向制御弁４３を介してタンク１８に排出される。それ故、アームシリンダ５が第３操作の操作量に応じた速度で伸長する。なお、制御装置１７は、第３操作の操作量が大きくなると、第２連通弁１５を開いて第２液圧ポンプモータ３１の作動液を第３液圧ポンプモータ４１の作動液に合流させる。これにより、アームシリンダ５をより速く伸長させることができる。また、制御装置１７は、第３操作の操作量が更に大きくなると、第１連通弁１４を開いて第１液圧ポンプモータ２１の作動液も第２液圧ポンプモータ３１の作動液に合流させる。これにより、アームシリンダ５を更に速く伸長させることができる。

他方、アームシリンダ５に対して伸長する方向にアームの自重が作用している場合、制御装置１７は、アーム再生処理を行う。即ち、制御装置１７は、第２再生弁４４に第２再生指令を出力することによって第２再生弁４４を開く。これにより、ロッド側ポート５ａとヘッド側ポート５ｂとが連通する。制御装置１７は、第３方向制御弁４３によって第３液圧ポンプモータ４１とアームシリンダ５との間を遮断する。即ち、ロッド側ポート５ａと、ヘッド側ポート５ｂと、第３液圧ポンプモータ４１と、タンク１８の各々が第３方向制御弁４３によって互いに遮断される。これにより、ロッド側ポート５ａから排出される作動液をヘッド側ポート５ｂに再生させることができる。なお、不足する作動液は、図示しないメイクアップ回路からヘッド側ポート５ｂに吸い上げられる。これにより、アームシリンダ５が第３操作の操作量に応じた速度で伸長させる。

［各シリンダの収縮動作］
バケットシリンダ４を収縮させるべく操作装置１６において第２操作（具体的にはバケットアウト操作）が行われると、制御装置１７は、第２操作の操作状態に応じた第２回転数指令及び第２容量指令を出力する。また、制御装置１７は、第２操作の操作状態に応じた第２動作指令を第２液圧駆動系統１２に出力する。そうすると、第２方向制御弁３３によって第２液圧ポンプモータ３１がバケットシリンダ４のロッド側ポート４ａに接続される。これにより、バケットシリンダ４が第２操作の操作量に応じた速度で収縮する。

更に、アームシリンダ５を収縮させるべく操作装置１６において第３操作（具体的にはアームアウト操作）が行われると、制御装置１７は、第３操作の操作状態に応じて第３回転数指令及び第３容量指令を出力する。また、制御装置１７は、第３操作の操作状態に応じた第３動作指令を第３液圧駆動系統１３に出力する。そうすると、第３方向制御弁４３によって第３液圧ポンプモータ４１がアームシリンダ５のロッド側ポート５ａに接続される。これにより、アームシリンダ５が第３操作の操作量に応じた速度で収縮する。

また、第３操作の操作量が所定のアーム合流閾値より大きくなると、制御装置１７は、第２連通弁１５を開く。更に、制御装置１７は、第３操作の操作状態に応じた第２回転数指令及び第２容量指令を出力する。そうすると、第３液圧ポンプモータ４１に加えて第２液圧ポンプモータ３１からも作動液が吐出される。液圧ポンプモータ３１，４１の各々から吐出された作動液は、第２連通弁１５によって互いに合流してアームシリンダ５に供給される。これにより、より速い速度でアームシリンダ５を収縮させることができる。

［ブームシリンダの収縮動作］
更に、ブームシリンダ３を収縮させるべく操作装置１６において第１操作（具体的にはブーム下げ操作）が行われると、制御装置１７が回生制御を行う。即ち、液圧駆動装置１では、ブームを下げるべくブームシリンダ３を収縮させる際、作動液の流体エネルギーが電気エネルギーに回生される。また、制御装置１７が回生制御と共に再生制御を行う。即ち、液圧駆動装置１では、ヘッド側ポート３ａから排出される作動液がロッド側ポート３ｂに再生される。更に、液圧駆動装置１では、第１乃至第３操作の操作状態（主に操作量）に応じて回生に使用する液圧ポンプモータ２１，３１，４１の数が変わる。以下では、図２に示すフローを参照しながら、制御装置１７の回生制御が説明される。制御装置１７は、第１操作がブーム下げ操作である場合、ステップＳ１に移行する。

回生判定工程であるステップＳ１では、第１操作の操作量ＢＯが所定の回生開始閾値ＢＯ１以上（即ちＢＯ≧ＢＯ１）か否かが判定される。第１操作の操作量ＢＯが回生開始閾値ＢＯ１未満である場合（例えば、操作量がゼロである場合）、エネルギー回生が不要と判定される。そうすると、回生制御が終了する。他方、第１操作の操作量ＢＯが回生開始閾値ＢＯ１以上である場合、ステップＳ２に移行する。

回生開始工程であるステップＳ２では、第１液圧ポンプモータ２１を使用してエネルギー回生が行われる。即ち、制御装置１７は、第１操作の操作状態に応じた第１駆動指令を第１液圧駆動系統１１に出力する。そうすると、第１方向制御弁２３によってブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａと第１液圧ポンプモータ２１とが接続される。この際、制御装置１７は、連通弁１４，１５を閉じたままにする。これにより、ブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａから第１液圧ポンプモータ２１に作動液が戻される。第１液圧ポンプモータ２１は、流れてくる作動液によって回転駆動させられる。これにより、電動機２２が発電させられる。それ故、第１液圧ポンプモータ２１を用いて作動液の流体エネルギーが電気エネルギーへと回生される。

また、制御装置１７は、回生時において第１動作指令を出力すると共に第１再生弁２４に第１再生指令を出力する。これにより、第１再生弁２４が開くので、ロッド側ポート３ｂとヘッド側ポート３ａとが連通する。更に、制御装置１７は、第１操作の操作量に応じた第１動作指令を出力することによって、第１方向制御弁２３の開度を第１動作指令に応じた開度に制御する。これにより、ヘッド側ポート３ａから第１液圧ポンプモータ２１に戻される作動液の流量を制限し、ヘッド側ポート３ａから排出される作動液の一部分をロッド側ポート３ｂに再生することができる。更に、制御装置１７は、第１操作の操作量に応じて第１回転数指令及び第１容量指令を出力することによって、第１液圧ポンプモータ２１に吸入される作動液の吸入流量を第１操作の操作量に応じた流量に制御する。これにより、第１電動機２２において第１操作の操作量に応じた電力が発電される。第１液圧ポンプモータ２１を用いて作動液の流体エネルギーが電気エネルギーに回生されると、ステップＳ３に移行する。

バケット駆動判定工程であるステップＳ３では、第２操作の操作量ＢＵが第１所定値ＢＵ１以下（即ちＢＵ≦ＢＵ１）か否かが判定される。第２操作の操作量ＢＵが第１所定値ＢＵ１より大きい場合（例えば、バケットシリンダ４を作動させている場合）、フローが終了する。それ故、回生制御では、第１液圧ポンプモータ２１だけを使用してエネルギー回生が行われる。他方、第２操作の操作量ＢＵが第１所定値ＢＵ１以下である場合（例えば、操作量がゼロである場合）、ステップＳ４に移行する。

合流判定工程であるステップＳ４では、第３操作の操作量ＡＭが前述するアーム合流閾値ＡＭ１以下（即ちＡＭ≦ＡＭ１）であるか否かが判定される。第３操作の操作量ＡＭがアーム合流閾値ＡＭ１より大きい場合（例えば、アームシリンダ５を素早く伸長させる場合）、フローが終了する。それ故、回生制御では、第１液圧ポンプモータ２１だけを使用してエネルギー回生が行われる。他方、第３操作の操作量ＡＭがアーム合流閾値ＡＭ１以下である場合、ステップＳ５に移行する。

第１操作量判定工程であるステップＳ５では、第１操作の操作量ＢＯが所定の第１連通閾値ＢＯ２（＞ＢＯ１）以上（即ちＢＯ≧ＢＯ２）か否かが判定される。第１操作の操作量ＢＯが第１連通閾値ＢＯ２未満である場合、フローが終了する。それ故、回生制御では、第１液圧ポンプモータ２１だけを使用してエネルギー回生が行われる。他方、第１操作の操作量ＢＯが第１連通閾値ＢＯ２以上である場合、ステップＳ６に移行する。

第１連通工程であるステップＳ６では、制御装置１７は、第１連通弁１４に第１連通指令を出力する。そうすると、第１連通弁１４が開かれるので、ブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａが第２液圧ポンプモータ３１にも接続される。また、制御装置１７は、第２方向制御弁３３によって第２液圧ポンプモータ３１とバケットシリンダ４との間を遮断したままにする。そうすると、ヘッド側ポート３ａから排出される作動液が第２液圧ポンプモータ３１にも供給される。また、制御装置１７は、第１操作の操作量に応じた第１及び第２回転数指令並びに第１及び第２容量指令を出力する。そうすると、第１及び第２液圧ポンプモータ２１，３１の各々に吸入される作動液の吸入流量が第１操作の操作量に応じた流量に制御される。これにより、第１及び第２電動機２２，３２において第１操作の操作量に応じた電力が発電される。第１及び第２液圧ポンプモータ２１，３１を用いて作動液の流体エネルギーが電気エネルギーへと回生されると、ステップＳ７に移行する。

アーム駆動判定工程であるステップＳ７では、第３操作の操作量ＡＭが第２所定値ＡＭ２（＜ＡＭ１）以下（即ちＡＭ≦ＡＭ２）か否かが判定される。第３操作の操作量ＡＭが第２所定値ＡＭ２より大きい場合（例えば、アームシリンダ５を作動させる場合）、ステップＳ８に移行する。他方、第３操作の操作量ＡＭが第２所定値ＡＭ２以下である場合（例えば、操作量がゼロである場合）、ステップＳ１０に移行する。

自重伸長判定工程であるステップＳ８では、アームシリンダ５が荷重を受けて伸長するか否かを判定する。より詳細に説明すると、制御装置１７は、前述する自重伸長判定と同様に、アームイン操作においてアームの自重がアームシリンダ５を伸長させる方向に作用しているか否かを判定する。制御装置１７は、第３操作がアームイン操作でない、又はアームの自重がアームシリンダ５を伸長させる方向に作用していない判定すると、フローが終了する。それ故、回生制御では、第１及び第２液圧ポンプモータ２１，３１を使用してエネルギー回生が行われる。他方、制御装置１７は、第３操作がアームイン指令であってアームの自重がアームシリンダ５を伸長させる方向に作用していると判定すると、ステップＳ９に移行する。

アームシリンダ再生工程であるステップＳ９では、制御装置１７が前述するアーム再生処理を実行する。即ち、制御装置１７は、第２再生弁４４に第２再生指令を出力することによって第２再生弁４４を開く。これにより、ロッド側ポート５ａからタンク１８に排出される作動液がヘッド側ポート５ｂに再生される。再生されると、フローが終了する。それ故、回生制御では、第１及び第２液圧ポンプモータ２１，３１を使用してエネルギー回生が行われる。

第２操作量判定工程であるステップＳ１０では、第１操作の操作量ＢＯが所定の第２連通閾値ＢＯ３（＞ＢＯ２）以上（即ちＢＯ≧ＢＯ３）か否かが判定される。第１操作の操作量ＢＯが第２連通閾値ＢＯ３未満である場合、フローが終了する。それ故、回生制御では、第１及び第２液圧ポンプモータ２１，３１を使用してエネルギー回生が行われる。他方、第１操作の操作量ＢＯが第２連通閾値ＢＯ３以上である場合、ステップＳ１１に移行する。

第２連通工程では、制御装置１７が第２連通弁１５に第２連通指令を出力する。そうすると、第２連通弁１５が開かれるので、ブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａが第３液圧ポンプモータ４１にも接続される。また、制御装置１７は、第３方向制御弁４３によって第３液圧ポンプモータ４１とアームシリンダ５との間を遮断したままにする。そうすると、ヘッド側ポート３ａから排出される作動液が第３液圧ポンプモータ４１にも供給される。また、制御装置１７は、第１操作の操作量に応じた第１乃至第３回転数指令並びに第１乃至第３容量指令を出力する。そうすると、第１乃至第３液圧ポンプモータ２１，３１，４１の各々に吸入される作動液の吸入流量が第１操作の操作量に応じた流量に制御される。これにより、第１乃至第３電動機２２，３２，４２において第１操作の操作量に応じた電力が発電される。即ち、回生制御では、第１乃至第３液圧ポンプモータ２１，３１，４１を使用してエネルギー回生が行われる。そして、フローが終了する。

なお、ブーム下げ操作時において力行作業が行われる場合がある。力行作業が行われる場合、制御装置１７は、以下で説明する力行制御を行う。なお、力行作業か否かについては、例えばブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａ及びロッド側ポート３ｂの各々の液圧に基づいて制御装置１７が判定する。力行制御では、制御装置１７が第１操作の操作状態に応じた第１回転数指令及び第１容量指令を出力する。これにより、第１液圧ポンプモータ２１から作動液が吐出される。更に、制御装置１７は、第１方向制御弁２３によってブームシリンダ３のロッド側ポート３ｂと第１液圧ポンプモータ２１とを接続し、且つロッド側ポート３ｂと第１液圧ポンプモータ２１との間の開度を第１操作の操作量に応じた開度にする。これにより、第１操作の操作量に応じた流量の作動液がロッド側供給方向に流れる。それ故、制御装置１７は、ブームシリンダ３を第１操作の操作量に応じた速度で収縮させることができる。

本実施形態の液圧駆動装置１では、入力される第１連通指令に応じて第１及び第２液圧駆動系統１１，１２を互いに連通する第１連通弁１４が備わっている。それ故、第１方向制御弁２３によって作動液がブームシリンダ３から第１液圧ポンプモータ２１に流される際に第１連通弁１４に第１連通指令が出力されると、ブームシリンダ３から戻される作動液を第１及び第２液圧ポンプモータ２１，３１に分散させることができる。それ故、ブームシリンダ３から戻される作動液に対して第１及び第２液圧ポンプモータ２１，３１で回生することができる。これにより、第１液圧ポンプモータ２１の容量を小さくすることができるので、第１液圧ポンプモータ２１を小型化することができる。

また、本実施形態の液圧駆動装置１では、入力される連通指令の各々に応じて第１乃至第３液圧駆動系統１１～１３を互いに連通する第１及び第２連通弁１４，１５が備わっている。それ故、第１方向制御弁２３によって作動液がブームシリンダ３から第１液圧ポンプモータに戻される際に第１及び第２連通弁１４，１５の各々に連通指令が出力されると、ブームシリンダ３から戻される作動液を第１乃至第３液圧ポンプモータ２１，３１，４１に分散させることができる。それ故、ブームシリンダ３から戻される作動液に対して第１乃至第３液圧ポンプモータ２１，３１，４１で回生することができる。これにより、第１液圧ポンプモータ２１の容量を更に小さくすることができるので、第１液圧ポンプモータ２１を更に小型化することができる。

更に、本実施形態の液圧駆動装置１では、連通させる液圧駆動系統１１～１３のポンプ通路２５，３５，４５に連通弁１４，１５が接続されている。それ故、回生時に第２及び第３方向制御弁３３，４３を遮断状態にすることによって、より多くの作動液を各液圧ポンプモータ３１，４１に流すことができる。これにより、液圧駆動装置１における回生効率を向上させることができる。

更に、本実施形態の液圧駆動装置１では、第１再生弁２４によってヘッド側ポート３ａから排出される作動液をロッド側ポート３ｂに再生することができる。これにより、ブームシリンダ３から第１液圧ポンプモータ２１に戻る流量を抑えることができるので、第１液圧ポンプモータ２１を更に小型化することができる。

更に、本実施形態の液圧駆動装置１では、第１操作の操作量に応じた第１動作指令に応じて第１方向制御弁２３の開度が制御され、且つ第１操作の操作量に応じて連通弁１４，１５が作動する。従って、第１方向制御弁２３の開度及び連通弁１４，１５による連通の何れも第１操作の操作量に応じて制御される。それ故、第１操作の操作量に応じて第１方向制御弁２３の開度が開かれて作動液の戻り流量が多くなったときに、液圧駆動系統１１～１３を連通させて第１乃至第３液圧ポンプモータ２１，３１，４１に作動液を分散供給させることができる。これにより、これにより、第１液圧ポンプモータ２１では回生しきれずに回生効率が低下することを抑制できる。

更に、本実施形態の液圧駆動装置１では、制御装置１７が回生時において第１再生弁２４に第１再生指令を出力する。ブームシリンダ３のヘッド側ポート３ａから排出される作動液の一部分をロッド側ポート３ｂに再生しつつ、残りの流量を回生することができる。これにより、第１液圧ポンプモータ２１に戻る作動液の戻り流量を抑えることができるので、第１液圧ポンプモータ２１を小型化することができる。

更に、本実施形態の液圧駆動装置１では、回生時において第１操作の操作量が第１連通閾値以上で且つ第２操作の操作量が第１所定値未満である場合、第１連通弁１４が開かれる。それ故、ブームシリンダ３からの戻り流量が多く且つ第２操作の操作量が小さい場合に、ブームシリンダ３から戻る作動液を第１及び第２液圧駆動系統１１，１２に分散させることができる。これにより、回生時において第１液圧ポンプモータ２１に戻される作動液の流量を抑えることができる。従って、第１液圧ポンプモータ２１を小型化することができる。また、第１及び第２液圧ポンプモータ２１，３１で回生するので、より多くの流体エネルギーを電気エネルギーに回生することができる。

更に、本実施形態の液圧駆動装置１では、回生時において第１操作の操作量が第２連通閾値以上で且つ第３操作の操作量が第２所定値未満である場合、第２連通弁１５も開かれる。それ故、ブームシリンダ３からの戻り流量が多く且つ第２及び第３操作の操作量が小さい場合に、ブームシリンダ３から戻る作動液を第１乃至第３液圧ポンプモータ２１，３１，４１の各々に分散させることができる。これにより、回生時において第１液圧ポンプモータ２１に戻される作動液の流量を抑えことができる。従って、第１液圧ポンプモータ２１を小型化することができる。また、第１乃至第３液圧ポンプモータ２１，３１，４１で回生するので、より多くの流体エネルギーを電気エネルギーに回生することができる。

更に、本実施形態の液圧駆動装置１では、アームシリンダ５が荷重を受けて伸長する場合、第２再生弁４４を開く。それ故、アームシリンダ５のロッド側ポート５ａから排出される作動液の一部分をヘッド側ポート５ｂに再生することができる。

更に、本実施形態の液圧駆動装置１では、ブーム、バケット、及びアームを備える建設機械等において前述する機能を達成することができる。

＜その他の実施形態＞
本実施形態の液圧駆動装置１は、油圧ショベル以外の建設車両及び産業車両等に適用されてもよく、他の作業機械に適用されてもよい。その他、液圧駆動装置１は、作動液を供給して複数の液圧シリンダを駆動する車両及び機械であれば、どのようなものに適用されてもよい。また、液圧駆動装置１が供給する液圧シリンダの数は２つ又は４つ以上であってもよい。なお、液圧シリンダの数が２つの場合、連通弁の数は１つとなる。また、液圧駆動装置１が備える液圧駆動系統は、必ずしも液圧シリンダと同数である必要はない。更に、液圧シリンダ３～５は、ブームシリンダ３，バケットシリンダ４、及びアームシリンダ５に限定されず、他の液圧シリンダであってもよい。また、液圧駆動系統１１～１３の構成も前述するようなものに限定されず、リリーフ弁、逆止弁、及び電磁比例弁等の他の弁を備えていてもよい。

本実施形態の液圧駆動装置１では、回生制御で使用する液圧ポンプモータ２１，３１，４１の数の決め方は、前述するようなフローに限定されない。また、第１及び第３液圧駆動系統１１，１３の各々は、必ずしも再生弁２４，４４を備えている必要はない。第１液圧駆動系統１１は、ブームシリンダ３以外の液圧シリンダに作動液を供給してもよい。第２及び第３液圧駆動系統１２，１３についても同様である。各操作の操作量は、必ずしも操作レバー１６ａ，１６ｂに対する操作量に限定されず、操作レバー１６ａ，１６ｂに対する操作量に対応する値等であってもよい。なお、第１乃至第３液圧ポンプモータ２１，３１，４１は、固定容量形のポンプであってもよく、斜軸ポンプ及びギヤポンプ等であってもよい。第１乃至第３液圧ポンプモータ２１，３１，４１が固定容量形のポンプの場合、制御装置１７は、電動機２２，３２，４２の回転数によって吐出流量及び吸入流量を制御する。

＜例示的な実施形態＞
第１の局面における液圧駆動装置は、第１液圧シリンダを含む複数の液圧シリンダに作動液を供給する液圧駆動装置であって、前記複数の液圧シリンダの各々に対応付けられ、対応する前記液圧シリンダに作動液を供給する複数の液圧駆動系統と、入力される連通指令に応じて前記複数の液圧駆動系統を互いに連通する少なくとも１つの連通弁と、を備え、前記複数の液圧駆動系統の各々は、作動液を吐出し且つ作動液が供給されると回転する液圧ポンプモータと、前記液圧ポンプモータを回転駆動することによって前記液圧ポンプモータから作動液を吐出させ且つ前記液圧ポンプモータによって回転駆動されることで発電する電動機と、前記液圧ポンプモータと対応する前記液圧シリンダとの間を流れる作動液の流れる方向を動作指令に応じて切換える方向制御弁とを夫々含み、前記第１液圧シリンダに対応付けられている前記液圧駆動系統である第１液圧駆動系統は、前記方向制御弁である第１方向制御弁を含み、前記第１方向制御弁は、入力される第１動作指令に応じて、作動液を前記第１液圧シリンダから前記液圧ポンプモータに流すものである。

第１の局面に従えば、入力される連通指令に応じて複数の液圧駆動系統を互いに連通する少なくも１つの連通弁が備わっている。それ故、第１方向制御弁によって作動液が第１液圧シリンダから液圧ポンプモータに流される際に連通弁に連通指令が出力されると、第１液圧シリンダから戻される作動液を複数の液圧駆動系統の液圧ポンプモータに分散させることができる。それ故、第１液圧シリンダから戻される作動液に対して複数の液圧ポンプモータで回生することができる。それ故、第１液圧ポンプモータの容量を小さくすることができるので、第１液圧ポンプモータを小型化することができる。

第２の局面における液圧駆動装置は、第１の局面における液圧駆動装置において、前記方向制御弁の各々は、各液圧駆動系統において前記液圧ポンプモータとポンプ通路を介して繋がり、前記液圧ポンプモータと対応する前記液圧シリンダとの間を遮断することができ、前記連通弁は、連通させる前記液圧駆動系統のポンプ通路に夫々接続されていてもよい。

上記局面に従えば、連通させる液圧駆動系統のポンプ通路に連通弁が接続されている。それ故、回生時に第１液圧駆動系統以外の液圧駆動系統の方向制御弁を遮断状態にすることによって、より多くの作動液を各液圧ポンプモータに流すことができる。これにより、液圧駆動装置における回生効率を向上させることができる。

第３の局面における液圧駆動装置は、第１又は第２の局面における液圧駆動装置において、前記第１液圧駆動系統は、前記第１液圧シリンダのロッド側ポートとヘッド側ポートとに接続され、第１再生指令に応じて前記ヘッド側ポートとロッド側ポートとを連通することによって作動液を再生する第１再生弁を含んでいてもよい。

上記局面に従えば、第１再生弁によってヘッド側ポートから排出される作動液をロッド側ポートに再生することができる。これにより、第１液圧シリンダから第１液圧ポンプモータに戻る流量を抑えることができるので、第１液圧ポンプモータを更に小型化することができる。

第４の局面における液圧駆動装置は、第１乃至第３の何れか１つの局面における液圧駆動装置において、前記第１液圧シリンダに対する操作である第１操作の操作量に応じた第１動作指令を前記第１液圧駆動系統に出力する制御装置を更に備え、前記第１方向制御弁は、前記第１液圧シリンダから前記液圧ポンプモータに作動液を流す回生時において第１動作指令に応じて開度を制御し、前記制御装置は、第１操作の操作量に応じて連通指令を出力してもよい。

上記局面に従えば、第１操作の操作量に応じた第１動作指令に応じて第１方向制御弁の開度が制御され、且つ第１操作の操作量に応じて連通弁が作動する。従って、第１方向制御弁の開度及び連通弁による連通の何れも第１操作の操作量に応じて制御される。それ故、第１操作の操作量に応じて第１方向制御弁の開度が開かれて戻り流量が多くなったときに、液圧駆動系統を連通させて各液圧ポンプモータに作動液を分散供給させることができる。これにより、１つの液圧ポンプモータでは回生しきれずに回生効率が低下することを抑制できる。

第５の局面における液圧駆動装置は、第４の局面における液圧駆動装置において、前記第１液圧駆動系統は、前記第１液圧シリンダのヘッド側ポートとロッド側ポートとに接続され、第１再生指令に応じて前記ヘッド側ポートとロッド側ポートとを連通することによって作動液を再生する第１再生弁を含み、前記制御装置は、回生時において前記第１再生弁に第１再生指令を出力してもよい。

上記局面に従えば、制御装置が回生時において前記第１再生弁に第１再生指令を出力する。それ故、液圧シリンダのヘッド側ポートから排出される作動液の一部分をロッド側ポートに再生しつつ、残りの流量を回生することができる。これにより、第１液圧駆動系統の液圧ポンプモータに戻る作動液の戻り流量を抑えることができるので、液圧ポンプモータを小型化することができる。

第６の局面における液圧駆動装置は、第４又は第５の局面における液圧駆動装置において、前記複数の液圧駆動系統は、前記複数の液圧シリンダの１つである第２液圧シリンダに対応付けて設けられる第２液圧駆動系統を更に含み、前記少なくとも１つの連通弁は、前記第１液圧駆動系統と前記第２液圧駆動系統とに接続され、且つ第１連通指令に応じて作動する第１連通弁を含み、前記第２液圧駆動系統の前記方向制御弁である第２方向制御弁は、第２動作指令に応じて作動液の流れる方向を切換え、且つ第２動作指令に応じて開度を制御し、前記制御装置は、前記第２液圧シリンダに対する操作である第２操作の操作量に応じた第２動作指令を出力し、回生時において第１操作の操作量が第１連通閾値以上で且つ第２操作の操作量が第１所定値以下である場合、前記第１連通弁を開いてもよい。

上記局面に従えば、回生時において第１操作の操作量が第１連通閾値以上で且つ第２操作の操作量が第１所定値未満である場合、第１連通弁が開かれる。それ故、第１液圧シリンダからの戻り流量が多く且つ第２操作の操作量が小さい場合に、第１液圧シリンダから戻る作動液を第１及び第２液圧駆動系統の各々の液圧ポンプモータに分散させることができる。これにより、回生時において第１液圧駆動系統の液圧ポンプモータに戻される作動液の流量を抑えることができる。従って、第１液圧駆動系統の液圧ポンプモータを小型化することができる。また、複数の液圧ポンプモータで回生するので、より多くの流体エネルギーを電気エネルギーに回生することができる。

第７の局面における液圧駆動装置は、第６の局面における液圧駆動装置において、前記複数の液圧駆動系統は、前記複数の液圧シリンダの１つである第３液圧シリンダに対応付けて設けられる第３液圧駆動系統を更に含み、前記少なくとも１つの連通弁は、前記第２液圧駆動系統と前記第３液圧駆動系統とに接続され、且つ第２連通指令に応じて作動する第２連通弁を更に含み、前記第３液圧駆動系統の前記方向制御弁である第３方向制御弁は、第３動作指令に応じて作動液の流れる方向を切換え、且つ第３動作指令に応じて開度を制御し、前記制御装置は、前記第３液圧シリンダに対する操作である第３操作の操作量に応じた第３動作指令を出力し、回生時において第１操作の操作量が第１連通閾値より大きい第２連通閾値以上で且つ第３操作の操作量が第２所定値以下である場合、前記第２連通弁を開いてもよい。

上記局面に従えば、回生時において第１操作の操作量が第２連通閾値以上で且つ第３操作の操作量が第２所定値未満である場合、第２連通弁も開かれる。それ故、第１液圧シリンダからの戻り流量が多く且つ第２及び第３操作の操作量が小さい場合に、第１液圧シリンダから戻る作動液を第１乃至第３液圧駆動系統の各々の液圧ポンプモータに分散させることができる。これにより、回生時において第１液圧駆動系統の液圧ポンプモータに戻される作動液の流量を抑えことができる。従って、第１液圧駆動系統の液圧ポンプモータを小型化することができる。また、複数の液圧ポンプモータで回生するので、より多くの流体エネルギーを電気エネルギーに回生することができる。

第８の局面における液圧駆動装置は、第６又は第７の局面における液圧駆動装置において、前記複数の液圧駆動系統は、前記複数の液圧シリンダの１つである第３液圧シリンダに対応付けて設けられる第３液圧駆動系統を更に含み、前記第３液圧駆動系統は、前記第３液圧シリンダのヘッド側ポートとロッド側ポートとに接続され、第２再生指令に応じて前記ヘッド側ポートとロッド側ポートとを連通することによって作動液を再生する第２再生弁を含み、前記制御装置は、前記第３液圧シリンダが荷重を受けて伸長する場合、前記第２再生弁を開いてもよい。

上記局面に従えば、第３液圧シリンダが荷重を受けて収縮する場合、第２再生弁を開く。それ故、第３液圧シリンダのロッド側ポートから排出される作動液の一部分をヘッド側ポートに再生することができる。

第９の局面における液圧駆動装置は、第７又は第８の局面における液圧駆動装置において、前記第１液圧駆動系統は、前記第１液圧シリンダであるブームシリンダに作動液を供給し、前記第２液圧駆動系統は、前記第２液圧シリンダであるバケットシリンダに作動液を供給し、前記第３液圧駆動系統は、前記第３液圧シリンダであるアームシリンダに作動液を供給してもよい。

上記局面に従えば、ブーム、バケット、及びアームを備える建設機械等において前述する機能を達成することができる。

１ 液圧駆動装置
３ ブームシリンダ（第１液圧シリンダ）
３ａ ヘッド側ポート
３ｂ ロッド側ポート
４ バケットシリンダ（第２液圧シリンダ）
５ アームシリンダ（第３液圧シリンダ）
５ａ ロッド側ポート
５ｂ ヘッド側ポート
１１ 第１液圧駆動系統
１２ 第２液圧駆動系統
１３ 第３液圧駆動系統
１４ 第１連通弁
１５ 第２連通弁
１７ 制御装置
１８ タンク
２１ 第１液圧ポンプモータ
２２ 第１電動機
２３ 第１方向制御弁
２４ 第１再生弁
２５ ポンプ通路
３１ 第２液圧ポンプモータ
３２ 第２電動機
３３ 第２方向制御弁
３５ ポンプ通路
４１ 第３液圧ポンプモータ
４２ 第３電動機
４３ 第３方向制御弁
４４ 第２再生弁
４５ ポンプ通路

Claims (9)

1. 第１液圧シリンダを含む複数の液圧シリンダに作動液を供給する液圧駆動装置であって、
   前記複数の液圧シリンダの各々に対応付けられ、対応する前記液圧シリンダに作動液を供給する複数の液圧駆動系統と、
   入力される連通指令に応じて前記複数の液圧駆動系統を互いに連通する少なくとも１つの連通弁と、を備え、
   前記複数の液圧駆動系統の各々は、作動液を吐出し且つ作動液が供給されると回転する液圧ポンプモータと、前記液圧ポンプモータを回転駆動することによって前記液圧ポンプモータから作動液を吐出させ且つ前記液圧ポンプモータによって回転駆動されることで発電する電動機と、前記液圧ポンプモータと対応する前記液圧シリンダとの間を流れる作動液の流れる方向を動作指令に応じて切換える方向制御弁とを夫々含み、
   前記第１液圧シリンダに対応付けられている前記液圧駆動系統である第１液圧駆動系統は、前記方向制御弁である第１方向制御弁を含み、
   前記第１方向制御弁は、入力される第１動作指令に応じて、作動液を前記第１液圧シリンダから前記液圧ポンプモータに流す、液圧駆動装置。
2. 前記方向制御弁の各々は、各液圧駆動系統において前記液圧ポンプモータとポンプ通路を介して繋がり、前記液圧ポンプモータと対応する前記液圧シリンダとの間を遮断することができ、
   前記連通弁は、連通させる前記液圧駆動系統のポンプ通路に夫々接続されている、請求項１に記載の液圧駆動装置。
3. 前記第１液圧駆動系統は、前記第１液圧シリンダのロッド側ポートとヘッド側ポートとに接続され、第１再生指令に応じて前記ヘッド側ポートとロッド側ポートとを連通することによって作動液を再生する第１再生弁を含んでいる、請求項１に記載の液圧駆動装置。
4. 前記第１液圧シリンダに対する操作である第１操作の操作量に応じた第１動作指令を前記第１液圧駆動系統に出力する制御装置を更に備え、
   前記第１方向制御弁は、前記第１液圧シリンダから前記液圧ポンプモータに作動液を流す回生時において第１動作指令に応じて開度を制御し、
   前記制御装置は、第１操作の操作量に応じて連通指令を出力する、請求項１に記載の液圧駆動装置。
5. 前記第１液圧駆動系統は、前記第１液圧シリンダのヘッド側ポートとロッド側ポートとに接続され、第１再生指令に応じて前記ヘッド側ポートとロッド側ポートとを連通することによって作動液を再生する第１再生弁を含み、
   前記制御装置は、回生時において前記第１再生弁に第１再生指令を出力する請求項４に記載の液圧駆動装置。
6. 前記複数の液圧駆動系統は、前記複数の液圧シリンダの１つである第２液圧シリンダに対応付けて設けられる第２液圧駆動系統を更に含み、
   前記少なくとも１つの連通弁は、前記第１液圧駆動系統と前記第２液圧駆動系統とに接続され、且つ第１連通指令に応じて作動する第１連通弁を含み、
   前記第２液圧駆動系統の前記方向制御弁である第２方向制御弁は、第２動作指令に応じて作動液の流れる方向を切換え、且つ第２動作指令に応じて開度を制御し、
   前記制御装置は、前記第２液圧シリンダに対する操作である第２操作の操作量に応じた第２動作指令を出力し、回生時において第１操作の操作量が第１連通閾値以上で且つ第２操作の操作量が第１所定値以下である場合、前記第１連通弁を開く、請求項４に記載の液圧駆動装置。
7. 前記複数の液圧駆動系統は、前記複数の液圧シリンダの１つである第３液圧シリンダに対応付けて設けられる第３液圧駆動系統を更に含み、
   前記少なくとも１つの連通弁は、前記第２液圧駆動系統と前記第３液圧駆動系統とに接続され、且つ第２連通指令に応じて作動する第２連通弁を更に含み、
   前記第３液圧駆動系統の前記方向制御弁である第３方向制御弁は、第３動作指令に応じて作動液の流れる方向を切換え、且つ第３動作指令に応じて開度を制御し、
   前記制御装置は、前記第３液圧シリンダに対する操作である第３操作の操作量に応じた第３動作指令を出力し、回生時において第１操作の操作量が第１連通閾値より大きい第２連通閾値以上で且つ第３操作の操作量が第２所定値以下である場合、前記第２連通弁を開く、請求項６に記載の液圧駆動装置。
8. 前記複数の液圧駆動系統は、前記複数の液圧シリンダの１つである第３液圧シリンダに対応付けて設けられる第３液圧駆動系統を更に含み、
   前記第３液圧駆動系統は、前記第３液圧シリンダのヘッド側ポートとロッド側ポートとに接続され、第２再生指令に応じて前記ヘッド側ポートとロッド側ポートとを連通することによって作動液を再生する第２再生弁を含み、
   前記制御装置は、前記第３液圧シリンダが荷重を受けて伸長する場合、前記第２再生弁を開く、請求項６に記載の液圧駆動装置。
9. 前記第１液圧駆動系統は、前記第１液圧シリンダであるブームシリンダに作動液を供給し、
   前記第２液圧駆動系統は、前記第２液圧シリンダであるバケットシリンダに作動液を供給し、
   前記第３液圧駆動系統は、前記第３液圧シリンダであるアームシリンダに作動液を供給する、請求項７又は８に記載の液圧駆動装置。

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