WO2016194935A1 - ハイブリッド建設機械の制御システム - Google Patents

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WO2016194935A1
WO2016194935A1 PCT/JP2016/066140 JP2016066140W WO2016194935A1 WO 2016194935 A1 WO2016194935 A1 WO 2016194935A1 JP 2016066140 W JP2016066140 W JP 2016066140W WO 2016194935 A1 WO2016194935 A1 WO 2016194935A1
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WO
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assist
pump
actuator
passage
hydraulic oil
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/066140
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English (en)
French (fr)
Inventor
祐弘 江川
治彦 川崎
Original Assignee
Ｋｙｂ株式会社
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Publication date
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/14—Energy-recuperation means

Definitions

  • the present invention relates to a control system for a hybrid construction machine.
  • JP2011-179541A discloses a hybrid construction machine including a boom cylinder that rotates a boom up and down.
  • this hybrid construction machine in order to improve the lowering speed of the boom, when lowering the boom, part of the hydraulic oil returned from the piston side chamber of the boom cylinder is guided to the rod side chamber of the boom cylinder.
  • the present invention aims to improve the operating speed of a fluid pressure actuator used in a hybrid construction machine.
  • the main fluid pressure pump that supplies a working fluid to the fluid pressure actuator and the working fluid discharged from the load side pressure chamber of the fluid pressure actuator rotate to recover the energy of the working fluid.
  • a regenerative motor, a controller for performing regenerative control by the regenerative motor, a sub fluid pressure pump coupled to the regenerative motor, a discharge side of the sub fluid pressure pump, and a non-load side pressure chamber of the fluid pressure actuator are communicated
  • Control of a hybrid construction machine comprising: an actuator assist passage for controlling the actuator, and an actuator assist control valve provided in the actuator assist passage for controlling the flow rate of the working fluid supplied from the sub-fluid pressure pump to the anti-load side pressure chamber
  • a system is provided.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a control system for a hybrid construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a modification of the control system for the hybrid construction machine according to the embodiment of the present invention.
  • control system 100 for a hybrid construction machine will be described with reference to FIG.
  • the hybrid construction machine is a hydraulic excavator
  • hydraulic oil is used as the working fluid.
  • the hydraulic excavator includes first and second main pumps 26 and 27 as main fluid pressure pumps.
  • the first and second main pumps 26 and 27 are variable displacement pumps capable of adjusting the tilt angle of the swash plate.
  • the first and second main pumps 26 and 27 are driven by the engine 28 and rotate coaxially.
  • the hydraulic oil discharged from the first main pump 26 is, in order from the upstream side, the operation valve 1 that controls the swing motor (not shown), the operation valve 2 for the first speed arm that controls the arm cylinder 80, and the boom cylinder.
  • These swing motor, arm cylinder 80, boom cylinder 30, hydraulic equipment connected to the spare attachment, and the first traveling motor correspond to fluid pressure actuators (hereinafter simply referred to as “actuators”).
  • the operation valves 1 to 5 control the operation of each actuator by controlling the flow rate of the hydraulic oil guided from the first main pump 26 to each actuator.
  • Each of the operation valves 1 to 5 is operated by a pilot pressure supplied when the operator of the excavator manually operates the operation lever.
  • the operation valves 1 to 5 are connected to the first main pump 26 through the neutral passage 6 and the parallel passage 7 which are parallel to each other.
  • a pilot pressure generation mechanism 8 that generates a pilot pressure used to control the first main pump 26 is provided on the downstream side of the operation valve 5 in the neutral passage 6.
  • the pilot pressure generation mechanism 8 generates a high pilot pressure if the flow rate of the passing hydraulic oil is large, and generates a low pilot pressure if the flow rate of the passing hydraulic fluid is small.
  • the neutral passage 6 guides all or most of the hydraulic oil discharged from the first main pump 26 to the tank when all the operation valves 1 to 5 are in the neutral position or in the vicinity of the neutral position. In this case, since the flow rate passing through the pilot pressure generating mechanism 8 increases, a high pilot pressure is generated.
  • the pilot pressure generation mechanism 8 generates a pilot pressure corresponding to the flow rate of the hydraulic oil in the neutral passage 6. That is, the pilot pressure generation mechanism 8 generates a pilot pressure corresponding to the operation amount of the operation valves 1 to 5.
  • a pilot passage 9 is connected to the pilot pressure generating mechanism 8.
  • the pilot pressure generated by the pilot pressure generating mechanism 8 is guided to the pilot passage 9.
  • the pilot passage 9 is connected to a regulator 10 that controls the discharge capacity (tilt angle of the swash plate) of the first main pump 26.
  • the regulator 10 controls the tilt angle of the swash plate of the first main pump 26 in proportion to the pilot pressure in the pilot passage 9 (proportional constant is a negative number). Thereby, the regulator 10 controls the amount of push-off per rotation of the first main pump 26. Accordingly, when the operation valves 1 to 5 are switched to the full stroke, the flow of the neutral passage 6 is eliminated, and the pilot pressure in the pilot passage 9 becomes zero, the tilt angle of the first main pump 26 is maximized. At this time, the push-out amount per rotation of the first main pump 26 is maximized.
  • the pilot passage 9 is provided with a first pressure sensor 11 that detects the pressure of the pilot passage 9.
  • the pressure detected by the first pressure sensor 11 is output to the controller 50 described later.
  • the hydraulic oil discharged from the second main pump 27 is, in order from the upstream side, an operation valve 12 that controls a second traveling motor (not shown) for right traveling and an operation valve that controls a bucket cylinder (not shown). 13, the boom first speed operation valve 14 for controlling the boom cylinder 30, and the arm second speed operation valve 15 for controlling the arm cylinder 80.
  • actuators fluid pressure actuators
  • the operation valves 12 to 15 control the operation of each actuator by controlling the flow rate of the hydraulic oil guided from the second main pump 27 to each actuator.
  • Each of the operation valves 12 to 15 is operated by a pilot pressure supplied when the operator of the excavator manually operates the operation lever.
  • the operation valves 12 to 15 are connected to the second main pump 27 through the neutral passage 16.
  • the operation valve 13 and the operation valve 14 are connected to the second main pump 27 through a parallel passage 17 parallel to the neutral passage 16.
  • a pilot pressure generation mechanism 18 for generating a pilot pressure is provided on the downstream side of the operation valve 15 in the neutral passage 16.
  • the pilot pressure generating mechanism 18 has the same function as the pilot pressure generating mechanism 8 on the first main pump 26 side.
  • a pilot passage 19 is connected to the pilot pressure generating mechanism 18.
  • the pilot pressure generated by the pilot pressure generating mechanism 18 is guided to the pilot passage 19.
  • the pilot passage 19 is connected to a regulator 20 that controls the discharge capacity (tilt angle of the swash plate) of the second main pump 27.
  • the regulator 20 controls the tilt angle of the swash plate of the second main pump 27 in proportion to the pilot pressure in the pilot passage 19 (proportional constant is a negative number). Thereby, the regulator 20 controls the amount of push-off per one rotation of the second main pump 27. Therefore, when the operation valves 12 to 15 are switched to the full stroke and the flow of the neutral passage 16 is eliminated and the pilot pressure in the pilot passage 19 becomes zero, the tilt angle of the second main pump 27 is maximized. At this time, the push-out amount per rotation of the second main pump 27 is maximized.
  • the pilot passage 19 is provided with a second pressure sensor 21 that detects the pressure of the pilot passage 19.
  • the pressure detected by the second pressure sensor 21 is output to the controller 50 described later.
  • a first main relief valve 62 Downstream of the first and second main pumps 26, 27 in the neutral passages 6, 16 are a first main relief valve 62 that relieves the hydraulic oil when a predetermined main relief pressure set in advance is exceeded, and a first A second main relief valve 63 whose relief pressure is set lower than that of the main relief valve 62 and a switching valve 64 capable of connecting the neutral passages 6 and 16 to the second main relief valve 63 are provided.
  • the predetermined main relief pressure is set high enough to ensure a minimum operating pressure for each actuator.
  • the first main relief valve 62 always communicates with the neutral passages 6 and 16.
  • the second main relief valve 63 communicates with the neutral passages 6 and 16 when the switching valve 64 is switched to the open state. Thereby, when the switching valve 64 is switched to the open state, the relief pressure of the neutral passages 6 and 16 becomes lower than that in the closed state.
  • the distribution passage 60 branched from the neutral passage 16 is provided with a switching valve 61 that is switched when performing straight traveling.
  • the pilot pressure is supplied from the pilot pump 29.
  • the pressure in the passage 65 increases.
  • the switching valve 61 is switched to the open state by the pilot pressure, and the switching valve 64 is switched to the closed state by the pilot pressure.
  • the hydraulic oil discharged from the second main pump 27 is supplied to the first traveling motor and the second traveling motor at the same flow rate via the operation valve 5 and the operation valve 12. Is done.
  • the first traveling motor and the second traveling motor rotate at the same speed without being affected by the operation. . Therefore, the hydraulic excavator can travel straight.
  • the engine 28 is provided with a generator 22 that generates electric power using the remaining power of the engine 28.
  • the electric power generated by the generator 22 is charged to the battery 24 via the battery charger 23.
  • the battery charger 23 can charge the battery 24 even when connected to a normal household power source 25.
  • the boom cylinder 30 includes a piston that internally defines a piston side chamber (load side pressure chamber) 30a and a rod side chamber (anti-load side pressure chamber) 30b, and a piston rod that connects the piston and the boom.
  • the boom cylinder 30 extends by supplying hydraulic oil to the piston side chamber 30a to raise the boom, and contracts by discharging hydraulic oil from the piston side chamber 30a to lower the boom.
  • the operation valve 14 that controls the operation of the boom cylinder 30 is a three-position switching valve.
  • the operation valve 14 is connected to the piston side chamber 30a of the boom cylinder 30 through the first supply / discharge passage 31, and is connected to the rod side chamber 30b of the boom cylinder 30 through the second supply / discharge passage 32.
  • the operation valve 14 is operated by the pilot pressure supplied from the pilot pump 29 to the pilot chambers 14b and 14c through the pilot valve 58 when the operator of the excavator manually operates the operation lever 57.
  • the operation valve 3 for the second speed boom is switched in conjunction with the operation valve 14 when the operation amount of the operation lever 57 by the operator is larger than a predetermined amount.
  • the operation valve 14 When the pilot pressure is supplied to the pilot chamber 14b, the operation valve 14 is switched to the extended position 14d.
  • the hydraulic oil discharged from the second main pump 27 is supplied to the piston side chamber 30a of the boom cylinder 30 through the first supply / discharge passage 31, and returned from the rod side chamber 30b.
  • the hydraulic oil is discharged to the tank through the second supply / discharge passage 32. Therefore, the boom cylinder 30 extends and the boom rises.
  • the operation valve 14 is switched to the contracted position 14e.
  • the hydraulic oil discharged from the second main pump 27 is supplied to the rod side chamber 30b of the boom cylinder 30 through the second supply / discharge passage 32 and returned from the piston side chamber 30a.
  • the hydraulic oil is discharged to the tank through the first supply / discharge passage 31. Therefore, the boom cylinder 30 contracts and the boom descends.
  • the operation valve 14 is switched to the neutral position 14f.
  • the supply and discharge of hydraulic oil to and from the boom cylinder 30 is shut off, and the boom is maintained in a stopped state.
  • the hybrid construction machine control system 100 further includes a regeneration unit 45 that recovers the energy of the hydraulic oil discharged from the boom cylinder 30 and performs energy regeneration. Below, the regeneration unit 45 will be described.
  • the regenerative unit 45 is rotated by the hydraulic oil discharged from the piston-side chamber 30a of the boom cylinder 30 and collects the energy of the hydraulic oil, and is electrically operated as a dynamo-electric rotating electric machine connected to the regenerative motor 46.
  • the regeneration control by the regeneration unit 45 is executed by the controller 50.
  • the controller 50 includes a CPU (central processing unit) that executes regenerative control, a ROM (read only memory) that stores control programs and setting values necessary for the processing operation of the CPU, and information detected by various sensors. RAM (random access memory) for temporarily storing the memory.
  • the regenerative motor 46 is a variable capacity motor whose tilt angle is adjustable, and is connected to the electric motor 48 so as to rotate coaxially.
  • the regenerative motor 46 can drive the electric motor 48.
  • the electric motor 48 functions as a generator, the electric power generated by the electric motor 48 is charged to the battery 24 via the inverter 49.
  • the regenerative motor 46 and the electric motor 48 may be directly connected or may be connected via a speed reducer.
  • the hydraulic oil discharged from the piston side chamber 30a is guided to the regenerative motor 46 through the regenerative passage 52 connected to the first supply / discharge passage 31.
  • a regenerative control valve 53 for switching the discharge destination of the hydraulic oil discharged from the piston-side chamber 30a is provided at the junction between the first supply / discharge passage 31 and the regeneration passage 52.
  • the regenerative control valve 53 is a spool valve in which the position of the spool is controlled by the pressure of the pilot pressure oil, and includes a pilot chamber 53a that faces one side of the spool and a spring 53b that applies a biasing force to the other side of the spool.
  • the regenerative control valve 53 is maintained at the non-regenerative position 53c by the spring force of the spring 53b when the pilot pressure is not supplied to the pilot chamber 53a (the state shown in FIG. 1).
  • the regeneration control valve 53 is switched to the half regeneration position 53d, and when the pilot pressure further increases, it is switched to the full regeneration position 53e.
  • the non-regenerative position 53c the first supply / exhaust passage 31 is in a communicating state, while the communication between the first supply / exhaust passage 31 and the regenerative passage 52 is blocked, so that hydraulic oil does not flow into the regenerative motor 46. .
  • the non-regenerative position 53c is set.
  • the non-regenerative position 53c is also set when energy recovery by the regenerative motor 46 is stopped, such as when the regenerative unit 45 fails or when the battery 24 is fully charged.
  • the first supply / discharge passage 31 is in a state where the flow path is restricted by the restriction, and the first supply / discharge passage 31 and the regeneration passage 52 are in communication with each other through the restriction. For this reason, part of the hydraulic oil discharged from the piston side chamber 30 a is guided to the regenerative motor 46 through the regenerative passage 52, and the remaining hydraulic oil is discharged to the tank through the operation valve 14.
  • the regeneration position is 53d.
  • the regenerative position 53e is set.
  • the regenerative control valve 53 is not limited to the configuration in which the above three positions are alternatively selected, but the position is continuously changed according to the pilot pressure in the pilot chamber 53a, and the regenerative motor 46 is guided to the regenerative motor 46.
  • emitted to a tank through the operation valve 14 may be sufficient.
  • the regenerative passage 52 is provided with a check valve 55 that allows a flow of hydraulic oil discharged from the piston side chamber 30a to the regenerative motor 46 and prevents a reverse flow.
  • a suction passage 51 having one end disposed in the tank is connected to the regeneration passage 52.
  • the suction passage 51 is provided with a check valve 51 a that allows only the flow of hydraulic oil from the tank to the regeneration passage 52.
  • the first supply / discharge passage 31 between the piston side chamber 30a and the regeneration control valve 53 is connected to the second supply / discharge passage 32 via a regeneration passage 31a provided with a regeneration flow rate control valve 33 as a regeneration valve.
  • the regeneration flow rate control valve 33 is a spool valve that is switched by the same pilot pressure oil as the pilot pressure oil that switches the regenerative control valve 53, and is a pilot chamber 33a that faces one end of the spool, and a spring that applies a biasing force to the other end of the spool. 33b.
  • the regeneration flow rate control valve 33 switches to the normal position 33c and blocks the regeneration passage 31a.
  • the regeneration flow rate control valve 33 switches to the switching position 33d, and the throttle opening changes according to the pilot pressure. In this state, the flow rate of the hydraulic oil flowing through the regeneration passage 31a is controlled by the throttle.
  • the regeneration flow rate control valve 33 When the boom is lowered, that is, when the piston side chamber 30a is compressed, when the pilot pressure is supplied to the pilot chamber 33a, the regeneration flow rate control valve 33 becomes the switching position 33d. At the switching position 33d, part of the hydraulic oil discharged from the piston side chamber 30a to the tank is guided to the rod side chamber 30b as a regeneration flow rate. As described above, when a part of the compressed hydraulic oil is introduced from the piston side chamber 30a to the rod side chamber 30b, the pressure of the hydraulic oil led to the rod side chamber 30b acts in a direction to contract the boom cylinder 30. Therefore, the contraction speed of the boom cylinder 30 can be improved.
  • the timing at which the regeneration flow control valve 33 communicates with the regeneration passage 31 a is the regeneration control valve 53. Is later than the timing at which the switch is switched to the semi-regenerative position 53d.
  • a check valve 34 that allows a flow of hydraulic oil from the piston side chamber 30a to the second supply / discharge passage 32 and prevents a reverse flow is provided.
  • the pilot chamber 53a of the regenerative control valve 53 and the pilot chamber 33a of the regeneration flow control valve 33 are connected to the pilot pump 29 through a proportional solenoid valve 54. Since the opening degree of the proportional solenoid valve 54 changes according to the supplied excitation current, the pilot pressure supplied to each pilot chamber 53a, 33a corresponds to the excitation current supplied from the controller 50 to the proportional solenoid valve 54. Change. That is, the states of the regenerative control valve 53 and the regeneration flow control valve 33 can be controlled by changing the magnitude of the excitation current supplied from the controller 50 to the proportional electromagnetic valve 54. The magnitude of the excitation current supplied from the controller 50 to the proportional solenoid valve 54 is determined according to the displacement direction and the displacement amount of the operation valve 14. Specifically, the magnitude of the excitation current is set so that the operation valve 14 is displaced in the direction in which the boom cylinder 30 is contracted, and the pilot pressure supplied to each pilot chamber 53a, 33a increases as the displacement amount increases. Is done.
  • the displacement direction and the displacement amount of the operation valve 14 are detected by a sensor 14a provided in the operation valve 14.
  • the displacement detected by the sensor 14a is output to the controller 50. Detecting the displacement direction and the displacement amount of the operation valve 14 is equivalent to detecting the expansion / contraction direction and the expansion / contraction speed of the boom cylinder 30. Therefore, the sensor 14 a functions as an operation state detector that detects the operation state of the boom cylinder 30.
  • the sensor 14a may be a pressure sensor that detects the pressure in the pilot chambers 14b and 14c.
  • the boom cylinder 30 may replace with the sensor 14a and you may provide the boom cylinder 30 with the sensor which detects the moving direction and its moving amount of a piston rod as an operation state detector. Further, a sensor that detects the operation direction and the operation amount of the operation lever 57 may be provided in the operation lever 57 as an operation state detector.
  • the controller 50 determines whether the operator is going to extend or contract the boom cylinder 30 based on the detection result of the sensor 14a. When the controller 50 determines that the boom cylinder 30 is in the extended operation state, the controller 50 stops supplying the exciting current to the proportional solenoid valve 54, and the pilot pressure oil in each pilot chamber 53a, 33a is sent to the tank through the proportional solenoid valve 54. Discharge.
  • the regenerative control valve 53 becomes the non-regenerative position 53c by the spring force of the spring 53b, shuts off the communication between the piston side chamber 30a and the regenerative passage 52, and the regeneration flow rate control valve 33 is driven by the spring force of the spring 33b
  • the normal position 33c is established, and the communication between the first supply / discharge passage 31 and the second supply / discharge passage 32 is blocked.
  • the controller 50 determines that the boom cylinder 30 is in the contracting operation state
  • the controller 50 supplies an excitation current to the proportional solenoid valve 54 and supplies pilot pressure oil to the pilot chambers 53a and 33a through the proportional solenoid valve 54.
  • the regenerative control valve 53 becomes the half regenerative position 53d or the full regenerative position 53e, and connects the piston side chamber 30a and the regenerative passage 52.
  • the regeneration flow control valve 33 is switched to the switching position 33d, and connects the first supply / discharge passage 31 and the second supply / discharge passage 32 through the throttle.
  • the hybrid construction machine control system 100 further includes an assist pump 47 as a sub-fluid pressure pump that assists the outputs of the first and second main pumps 26 and 27.
  • an assist pump 47 as a sub-fluid pressure pump that assists the outputs of the first and second main pumps 26 and 27.
  • the assist pump 47 will be described.
  • the assist pump 47 is a variable displacement pump whose tilt angle can be adjusted, and is connected to the regenerative motor 46 so as to rotate coaxially.
  • the assist pump 47 can be rotated by the driving force of either one or both of the regenerative motor 46 and the electric motor 48, and discharges hydraulic oil corresponding to the tilt angle. For example, if the driving force of the regenerative motor 46 is large, the hydraulic oil can be discharged from the assist pump 47 even when the regenerative motor 46 drives the electric motor 48 to generate power.
  • the rotation speed of the electric motor 48 is controlled by the controller 50 through the inverter 49.
  • the tilt angle of the swash plate of the assist pump 47 and the regenerative motor 46 is controlled by the controller 50 via the regulators 35 and 36.
  • a discharge passage 37 is connected to the assist pump 47.
  • the discharge passage 37 is a pump assist passage 38 that guides hydraulic oil discharged from the assist pump 47 to the neutral passages 6 and 16 on the discharge side of the first and second main pumps 26 and 27, and an operation discharged from the assist pump 47. It is formed by branching to an actuator assist passage 71 that guides oil to each actuator.
  • the pump assist passage 38 is formed by branching into a first pump assist passage 38 a that joins the discharge side of the first main pump 26 and a second pump assist passage 38 b that joins the discharge side of the second main pump 27.
  • the First and second pump assist control valves 40 and 41 are provided in the first and second pump assist passages 38a and 38b, respectively.
  • the first and second pump assist control valves 40 and 41 are electromagnetic proportional throttle valves whose opening degrees are controlled by output signals from the controller 50.
  • Each of the first and second pump assist passages 38a and 38b is provided with check valves 42 and 43 that permit only the flow of hydraulic oil from the assist pump 47 to the first and second main pumps 26 and 27. .
  • the actuator assist passage 71 is branched and formed into a boom assist passage 71a connected to the rod side chamber 30b of the boom cylinder 30 and an arm assist passage 71b connected to the piston side chamber 80a of the arm cylinder 80.
  • the arm cylinder 80 has the same configuration as the boom cylinder 30 and includes a piston that internally defines a piston side chamber 80a and a rod side chamber 80b, and a piston rod that connects the piston and the arm. .
  • the boom assist passage 71a is provided with a boom assist control valve 74 as an actuator assist control valve
  • the arm assist passage 71b is provided with an arm assist control valve 75 as an actuator assist control valve.
  • the boom assist control valve 74 and the arm assist control valve 75 are electromagnetic proportional throttle valves whose opening degrees are controlled by output signals from the controller 50.
  • check valves 76 and 77 that allow only the flow of hydraulic oil from the assist pump 47 to each actuator are provided in each of the boom assist passage 71a and the arm assist passage 71b.
  • the first pump assist control valve 40 and the second pump assist control valve 41 provided in the pump assist passage 38 and the boom assist control valve 74 and the arm assist control valve 75 provided in the actuator assist passage 71 are opened by the controller 50.
  • the control valve is not limited to a type in which the degree is directly controlled, and may be a type of control valve whose opening degree is controlled by pilot pressure, such as the regenerative control valve 53 and the regeneration flow rate control valve 33 described above. In this case, a solenoid valve for controlling the supplied pilot pressure is separately provided.
  • pilot pressure such as the regenerative control valve 53 and the regeneration flow rate control valve 33 described above.
  • a solenoid valve for controlling the supplied pilot pressure is separately provided.
  • the controller 50 refers to the pressure signals from the first and second pressure sensors 11 and 21 and determines that the discharge amount of the first and second main pumps 26 and 27 needs to be increased, the controller 50 The opening degree of the second pump assist control valves 40 and 41 is increased, and the hydraulic oil discharged from the assist pump 47 is supplied to the discharge side of the first and second main pumps 26 and 27.
  • the controller 50 When the controller 50 detects a request to increase the contraction speed of the boom cylinder 30, the controller 50 closes the first and second pump assist control valves 40 and 41 and opens the boom assist control valve 74.
  • the hydraulic oil discharged from the assist pump 47 is supplied to the rod side chamber 30b. Since the pressure of the hydraulic fluid supplied to the rod side chamber 30b acts in the direction in which the boom cylinder 30 is contracted, the contraction speed of the boom cylinder 30 can be improved.
  • the controller 50 detects a request to increase the extension speed of the arm cylinder 80, the controller 50 closes the first and second pump assist control valves 40 and 41 and opens the arm assist control valve 75.
  • the hydraulic oil discharged from the assist pump 47 is supplied to the piston side chamber 80a. Since the pressure of the hydraulic oil supplied to the piston side chamber 80a acts in the direction in which the arm cylinder 80 is extended, the extension speed of the arm cylinder 80 can be improved.
  • the actuator to which the actuator assist passage 71 is connected is not limited to the boom cylinder 30 and the arm cylinder 80, and may be any actuator provided in a hybrid construction machine such as a bucket cylinder or a swing motor.
  • the controller 50 determines that the boom cylinder 30 is in a contracting operation based on the detection result of the sensor 14 a, the controller 50 supplies an excitation current to the proportional solenoid valve 54 and pilots the pilot chambers 53 a and 33 a through the proportional solenoid valve 54.
  • Supply pressure oil Depending on the pressure of the supplied pilot pressure oil, the regenerative control valve 53 becomes the half regenerative position 53d or the full regenerative position 53e, and connects the piston side chamber 30a and the regenerative passage 52.
  • the regeneration flow rate control valve 33 is also switched to the switching position 33d according to the pressure of the supplied pilot pressure oil, and the first supply / discharge passage 31 and the second supply / discharge passage 32 are communicated with each other through the throttle.
  • part of the hydraulic oil discharged from the piston side chamber 30a of the boom cylinder 30 is guided to the rod side chamber 30b as a regeneration flow rate. Since the hydraulic oil pressure guided to the rod side chamber 30b acts in a direction in which the boom cylinder 30 is contracted, the contraction speed of the boom cylinder 30 can be improved.
  • the regeneration flow control valve is used to increase the contraction speed of the boom cylinder 30. What is necessary is just to enlarge the aperture in 33.
  • the hydraulic oil easily flows out from the piston side chamber 30a, and the piston side chamber 30a is rapidly compressed by the hydraulic oil flowing into the rod side chamber 30b, so that the pressure in the piston side chamber 30a vibrates. Resulting in. Such pressure vibration inhibits the smooth movement of the piston of the boom cylinder 30.
  • the size of the throttle in the regeneration flow control valve 33 is limited, and as a result, the contraction speed of the boom cylinder 30 is also limited. Further, since the hydraulic oil flowing into the rod side chamber 30b through the regeneration flow rate control valve 33 is a part of the hydraulic oil discharged from the piston side chamber 30a, the flow rate is limited. For this reason, even if the regeneration flow control valve 33 is used, there is a possibility that the boom lowering speed intended by the operator cannot be realized. Therefore, in this embodiment, in order to further improve the contraction speed of the boom cylinder 30, the actuator speed increase control is executed.
  • actuator speed increase control in the hybrid construction machine control system 100 will be described.
  • the controller 50 causes the boom cylinder 30 to It is determined that the contraction speed needs to be increased, and acceleration control of the boom cylinder 30 is executed.
  • the first and second pump assist control valves 40 and 41 are closed, and the opening degree of the boom assist control valve 74 is set large. For this reason, the hydraulic oil discharged from the assist pump 47 rotated by the regenerative motor 46 is supplied to the rod side chamber 30b through the boom assist passage 71a. The pressure of the hydraulic oil supplied to the rod side chamber 30b acts in the direction in which the boom cylinder 30 is contracted. As a result, the contraction speed of the boom cylinder 30 can be improved.
  • the pressure and flow rate of the hydraulic oil supplied to the rod side chamber 30b are changed by changing the tilt angle of the assist pump 47 and the opening degree of the boom assist control valve 74. For this reason, by adjusting the tilt angle of the assist pump 47 and the opening degree of the boom assist control valve 74, the degree of increase in the contraction speed of the boom cylinder 30 can be controlled.
  • the controller 50 determines that the extension speed of 80 needs to be increased, and the acceleration control of the arm cylinder 80 is executed.
  • the first and second pump assist control valves 40 and 41 are closed, and the opening degree of the arm assist control valve 75 is set large. For this reason, the hydraulic oil discharged from the assist pump 47 rotated by the regenerative motor 46 is supplied to the piston side chamber 80a through the arm assist passage 71b. Since the pressure of the hydraulic oil supplied to the piston side chamber 80a acts in the direction in which the arm cylinder 80 is extended, the extension speed of the arm cylinder 80 can be improved. The degree of increase in the extension speed of the arm cylinder 80 can be controlled by adjusting the tilt angle of the assist pump 47 and the opening degree of the arm assist control valve 75. If the opening degree of the arm assist control valve 75 and the opening degree of the boom assist control valve 74 are adjusted simultaneously, the acceleration control of the arm cylinder 80 and the acceleration control of the boom cylinder 30 are executed simultaneously.
  • the acceleration control of the actuator is preferably executed when the above-described regenerative control is being performed. However, for example, even when the battery 24 is fully charged and the regenerative control is not performed, the assist pump 47 Can be executed by rotating the motor by the electric motor 48. Further, when executing acceleration control of actuators other than the boom cylinder 30, even if the boom cylinder 30 is not contracting, the acceleration control of the actuator is executed by rotating the assist pump 47 by the electric motor 48. Is possible.
  • the first and second pump assist control valves 40 and 41 do not necessarily need to be fully closed, and are not connected to the discharge side of the first and second main pumps 26 and 27.
  • the predetermined opening is set.
  • the boom assist control valve 74 and the arm assist control are more than the opening degree of the first and second pump assist control valves 40 and 41. It is preferable to increase the opening of the valve 75 and give priority to the flow of hydraulic oil toward the actuator.
  • an acceleration switch (not shown) may be provided, and the actuator acceleration control may be executed only when this switch is operated by an operator. For an operator who is not accustomed to high-speed work, if the operating speed of the actuator increases, the work may be difficult. For this reason, unless the speed increasing switch is operated, speed increasing control of the actuator is not executed, and the boom assist control valve 74 and the arm assist control valve 75 are kept fully closed.
  • the regenerative motor 46 is rotated by the hydraulic oil discharged from the piston side chamber 30a, and the assist motor 47 is driven by the regenerative motor 46. It is rotated.
  • the hydraulic oil discharged from the assist pump 47 is supplied to the rod side chamber 30 b of the boom cylinder 30 through the actuator assist passage 71.
  • the pressure of the hydraulic oil supplied from the assist pump 47 to the boom cylinder 30 acts in the direction in which the piston side chamber 30a of the boom cylinder 30 is compressed, that is, in the same direction as the operation direction of the boom cylinder 30.
  • the operating speed of the boom cylinder 30 which is a fluid pressure actuator used in the hybrid construction machine can be improved.
  • the ratio of the hydraulic oil discharged from the assist pump 47 to the discharge side of the first and second main pumps 26 and 27 and the ratio of the hydraulic oil supplied to the rod side chamber 30b of the boom cylinder 30 are as follows: It is controlled by the opening degree of each control valve 40, 41, 74.
  • an assist distribution control valve 78 capable of simultaneously adjusting the communication opening degree between the discharge passage 37 and the pump assist passage 38 and the communication opening degree between the discharge passage 37 and the actuator assist passage 71 may be provided.
  • the assist distribution control valve 78 is an electromagnetic proportional throttle valve whose opening degree is controlled by an output signal from the controller 50.
  • the ratio of the hydraulic oil discharged from the assist pump 47 to the discharge side of the first and second main pumps 26 and 27 and the ratio to be supplied to the rod side chamber 30b of the boom cylinder 30 are as follows: It can be controlled by one control valve. That is, the assist distribution control valve 78 has a pump assist control valve function and an actuator assist control valve function. The hydraulic oil supplied to the pump assist passage 38 is further apportioned by the first and second pump assist control valves 40 and 41.
  • the assist distribution control valve 78 may be a switching valve that allows the discharge passage 37 to communicate with either the pump assist passage 38 or the actuator assist passage 71. Further, the assist distribution control valve 78 may be of a type in which the opening degree is changed by the pilot pressure like the above-described regenerative control valve 53 and the regeneration flow control valve 33. In this case, a solenoid valve for controlling the supplied pilot pressure is separately provided. When a control valve whose opening is controlled by the pilot pressure is used, the shock at the time of changing the opening is reduced, so that the flow rate can be changed smoothly.
  • the control system 100 of the hybrid construction machine is rotated by the first and second main pumps 26 and 27 that supply the hydraulic oil to the boom cylinder 30 and the hydraulic oil discharged from the piston side chamber 30a of the boom cylinder 30,
  • a regenerative motor 46 that recovers energy
  • a controller 50 that performs regenerative control by the regenerative motor 46
  • an assist pump 47 that is connected to the regenerative motor 46, a discharge side of the assist pump 47, and a rod side chamber 30b of the boom cylinder 30 communicate with each other.
  • Actuator assist passages 71 and 71a, and boom assist control valves 74 and 78 which are provided in the actuator assist passages 71 and 71a and which control the flow rate of hydraulic oil supplied from the assist pump 47 to the rod side chamber 30b.
  • a pump assist passage 38 that communicates the discharge side of the first and second main pumps 26, 27 and the discharge side of the assist pump 47, and the pump assist passage 38 are provided from the assist pump 47 to the first and second main pumps.
  • Pump assist control valves 40, 41, 78 for controlling the flow rate of the hydraulic oil supplied to the discharge sides of the pumps 26, 27, and the controller 50 operates the boom cylinder 30 during the regeneration control.
  • the hydraulic oil supplied to the rod side chamber 30b through the actuator assist passages 71 and 71a is supplied to the discharge side of the first and second main pumps 26 and 27 through the pump assist passage 38.
  • Pump assist control valves 40, 41, 78 and boom assist control valves 74, 78 so that there are more hydraulic fluids to be used. Control to.
  • a regeneration passage 31a that connects the piston side chamber 30a and the rod side chamber 30b, and a portion of the hydraulic oil that is provided in the regeneration passage 31a and is opened when regeneration control is performed and discharged from the piston side chamber 30a
  • a regeneration flow rate control valve 33 that leads to the side chamber 30b.
  • the hydraulic fluid supplied from the assist pump 47 through the actuator assist passages 71 and 71a is a rod together with the hydraulic fluid that is led from the piston side chamber 30a through the regeneration flow rate control valve 33. It is supplied to the side chamber 30b.
  • the regeneration flow rate control valve 33 is provided in the regeneration passage 31a that connects the piston side chamber 30a and the rod side chamber 30b.
  • the regeneration flow rate control valve 33 is opened and the hydraulic oil is guided from the piston side chamber 30a to the rod side chamber 30b. Therefore, the boom cylinder 30 is contracted as compared with the case where the regeneration flow rate control valve 33 is not provided. Speed increases.
  • the hydraulic oil guided to the rod side chamber 30b through the regeneration flow control valve 33 is a part of the hydraulic oil discharged from the piston side chamber 30a and has a limited flow rate, the operator can use the regeneration flow control valve 33 even if the regeneration flow control valve 33 is used. May not achieve the intended boom lowering speed.
  • the hydraulic oil supplied from the assist pump 47 through the actuator assist passages 71 and 71a is supplied to the rod side chamber 30b together with the hydraulic oil guided through the regeneration flow rate control valve 33.
  • the hydraulic oil is supplied not only from the regeneration flow control valve 33 but also from the assist pump 47 to the rod side chamber 30b, the contraction speed of the boom cylinder 30 can be improved to a speed intended by the operator. it can.
  • an arm assist passage 71b that connects the discharge side of the assist pump 47 and the arm cylinder 80, and an arm assist that is provided in the arm assist passage 71b and controls the flow rate of hydraulic oil supplied from the assist pump 47 to the arm cylinder 80.
  • a control valve 75 a control valve

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Abstract

ハイブリッド建設機械の制御システム（１００）は、ブームシリンダ（３０）に作動油を供給する第１，第２メインポンプ（２６，２７）と、ブームシリンダ（３０）から排出される作動油によって回転する回生モータ（４６）と、回生モータ（４６）による回生制御を行うコントローラ（５０）と、回生モータ（４６）に連結されるアシストポンプ（４７）と、アシストポンプ（４７）の吐出側とブームシリンダ（３０）のロッド側室（３０ｂ）とを連通するアクチュエータアシスト通路（７１，７１ａ）と、アクチュエータアシスト通路（７１，７１ａ）に設けられるブームアシスト制御弁（７４，７８）と、を備える。

Description

ハイブリッド建設機械の制御システム
　本発明は、ハイブリッド建設機械の制御システムに関するものである。
　従来から、アクチュエータから導かれる作動油を利用して油圧モータを回転させてエネルギ回生を行うハイブリッド建設機械が知られている。
　ＪＰ２０１１－１７９５４１Ａには、ブームを上下に回動させるブームシリンダを備えるハイブリッド建設機械が開示されている。このハイブリッド建設機械では、ブームの下降速度を向上させるために、ブームを下降させる際、ブームシリンダのピストン側室から戻される作動油の一部をブームシリンダのロッド側室に導いている。
　しかしながら、ＪＰ２０１１－１７９５４１Ａに記載されるハイブリッド建設機械では、ブームシリンダを滑らかに収縮させるために、ピストン側室とロッド側室とを連通する通路には、絞りが設けられる。この絞りによって、ピストン側室からロッド側室へ導かれる作動油の流量が制限されるため、結果として、ブームの下降速度は制限される。このように、特許文献１に記載されるハイブリッド建設機械では、オペレータが意図したブームの下降速度を実現できないおそれがある。
　本発明は、ハイブリッド建設機械に用いられる流体圧アクチュエータの作動速度を向上させることを目的とする。
　本発明のある態様によれば、流体圧アクチュエータに作動流体を供給するメイン流体圧ポンプと、前記流体圧アクチュエータの負荷側圧力室から排出される作動流体によって回転し、作動流体のエネルギを回収する回生モータと、前記回生モータによる回生制御を行うコントローラと、前記回生モータに連結されるサブ流体圧ポンプと、前記サブ流体圧ポンプの吐出側と前記流体圧アクチュエータの反負荷側圧力室とを連通するアクチュエータアシスト通路と、前記アクチュエータアシスト通路に設けられ、前記サブ流体圧ポンプから前記反負荷側圧力室に供給される作動流体の流量を制御するアクチュエータアシスト制御弁と、を備えるハイブリッド建設機械の制御システムが提供される。
図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド建設機械の制御システムを示す回路図である。 図２は、本発明の実施形態に係るハイブリッド建設機械の制御システムの変形例を示す回路図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
　以下、図１を参照して、本発明の実施形態に係るハイブリッド建設機械の制御システム１００について説明する。以下の実施形態では、ハイブリッド建設機械が油圧ショベルである場合について説明する。油圧ショベルでは、作動流体として作動油が用いられる。
　図１に示すように、油圧ショベルは、メイン流体圧ポンプとしての第１，第２メインポンプ２６，２７を備える。第１，第２メインポンプ２６，２７は、斜板の傾転角を調整可能な可変容量型ポンプである。第１，第２メインポンプ２６，２７は、エンジン２８によって駆動されて同軸回転する。
　第１メインポンプ２６から吐出される作動油は、上流側から順に、旋回モータ（図示省略）を制御する操作弁１と、アームシリンダ８０を制御するアーム１速用の操作弁２と、ブームシリンダ３０を制御するブーム２速用の操作弁３と、予備用アタッチメント（図示省略）を制御する操作弁４と、左走行用の第１走行用モータ（図示省略）を制御する操作弁５と、に供給される。これらの旋回モータ，アームシリンダ８０，ブームシリンダ３０，予備用アタッチメントに接続される油圧機器，及び第１走行用モータが、流体圧アクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」と称する。）に該当する。
　各操作弁１～５は、第１メインポンプ２６から各アクチュエータへ導かれる作動油の流量を制御して、各アクチュエータの動作を制御する。各操作弁１～５は、油圧ショベルのオペレータが操作レバーを手動操作することに伴って供給されるパイロット圧によって操作される。
　各操作弁１～５は、互いに並列な中立通路６とパラレル通路７とを通じて第１メインポンプ２６に接続されている。中立通路６における操作弁５の下流側には、第１メインポンプ２６を制御するために用いられるパイロット圧を生成するパイロット圧生成機構８が設けられる。パイロット圧生成機構８は、通過する作動油の流量が多ければ高いパイロット圧を生成し、通過する作動油の流量が少なければ低いパイロット圧を生成する。
　中立通路６は、操作弁１～５の全てが中立位置又は中立位置近傍にある場合には、第１メインポンプ２６から吐出された作動油の全部又は大部分をタンクに導く。この場合、パイロット圧生成機構８を通過する流量が多くなるため、高いパイロット圧が生成される。
　一方、操作弁１～５がフルストロークに切り換えられると、中立通路６が閉ざされて作動油の流通がなくなる。この場合、パイロット圧生成機構８を通過する流量がほとんどなくなり、パイロット圧はゼロを保つことになる。ただし、操作弁１～５の操作量によっては、第１メインポンプ２６から吐出された作動油の一部がアクチュエータに導かれ、残りが中立通路６からタンクに導かれることになる。そのため、パイロット圧生成機構８は、中立通路６の作動油の流量に応じたパイロット圧を生成する。つまり、パイロット圧生成機構８は、操作弁１～５の操作量に応じたパイロット圧を生成する。
　パイロット圧生成機構８にはパイロット通路９が接続される。パイロット通路９には、パイロット圧生成機構８にて生成されたパイロット圧が導かれる。パイロット通路９は、第１メインポンプ２６の吐出容量（斜板の傾転角）を制御するレギュレータ１０に接続される。
　レギュレータ１０は、パイロット通路９のパイロット圧と比例（比例定数は負の数）して第１メインポンプ２６の斜板の傾転角を制御する。これにより、レギュレータ１０は、第１メインポンプ２６の１回転当たりの押し除け量を制御する。したがって、操作弁１～５がフルストロークに切り換えられて中立通路６の流れがなくなり、パイロット通路９のパイロット圧がゼロになれば、第１メインポンプ２６の傾転角が最大になる。このとき、第１メインポンプ２６の１回転当たりの押し除け量が最大になる。
　パイロット通路９には、パイロット通路９の圧力を検出する第１圧力センサ１１が設けられる。第１圧力センサ１１によって検出された圧力は、後述するコントローラ５０に出力される。
　第２メインポンプ２７から吐出される作動油は、上流側から順に、右走行用の第２走行用モータ（図示省略）を制御する操作弁１２と、バケットシリンダ（図示省略）を制御する操作弁１３と、ブームシリンダ３０を制御するブーム１速用の操作弁１４と、アームシリンダ８０を制御するアーム２速用の操作弁１５と、に供給される。これらの第２走行用モータ，バケットシリンダ，ブームシリンダ３０，及びアームシリンダ８０が、流体圧アクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」と称する。）に該当する。
　各操作弁１２～１５は、第２メインポンプ２７から各アクチュエータへ導かれる作動油の流量を制御して、各アクチュエータの動作を制御する。各操作弁１２～１５は、油圧ショベルのオペレータが操作レバーを手動操作することに伴って供給されるパイロット圧によって操作される。
　各操作弁１２～１５は、中立通路１６を通じて第２メインポンプ２７に接続されている。また、操作弁１３及び操作弁１４は、中立通路１６と並列なパラレル通路１７を通じて第２メインポンプ２７に接続されている。中立通路１６における操作弁１５の下流側には、パイロット圧を生成するためのパイロット圧生成機構１８が設けられる。パイロット圧生成機構１８は、第１メインポンプ２６側のパイロット圧生成機構８と同じ機能を有するものである。
　パイロット圧生成機構１８にはパイロット通路１９が接続される。パイロット通路１９には、パイロット圧生成機構１８にて生成されたパイロット圧が導かれる。パイロット通路１９は、第２メインポンプ２７の吐出容量（斜板の傾転角）を制御するレギュレータ２０に接続される。
　レギュレータ２０は、パイロット通路１９のパイロット圧と比例（比例定数は負の数）して第２メインポンプ２７の斜板の傾転角を制御する。これにより、レギュレータ２０は、第２メインポンプ２７の１回転当たりの押し除け量を制御する。したがって、操作弁１２～１５がフルストロークに切り換えられて中立通路１６の流れがなくなり、パイロット通路１９のパイロット圧がゼロになれば、第２メインポンプ２７の傾転角が最大になる。このとき、第２メインポンプ２７の１回転当たりの押し除け量が最大になる。
　パイロット通路１９には、パイロット通路１９の圧力を検出する第２圧力センサ２１が設けられる。第２圧力センサ２１によって検出された圧力は、後述するコントローラ５０に出力される。
　中立通路６，１６における第１，第２メインポンプ２６，２７の下流には、予め設定された所定のメインリリーフ圧を超えたときに作動油をリリーフする第１メインリリーフ弁６２と、第１メインリリーフ弁６２と比較してリリーフ圧が低く設定される第２メインリリーフ弁６３と、中立通路６，１６を第２メインリリーフ弁６３に接続可能な切換弁６４と、が設けられる。所定のメインリリーフ圧は、各アクチュエータの最低作動圧を充分に確保できる程度に高く設定される。
　第１メインリリーフ弁６２は、常に中立通路６，１６と連通する。第２メインリリーフ弁６３は、切換弁６４が開状態に切り換えられた場合に中立通路６，１６と連通する。これにより、切換弁６４が開状態に切り換えられると、閉状態の場合と比較して、中立通路６，１６のリリーフ圧が低くなる。
　中立通路１６から分岐した分配通路６０には、直進走行を行うときに切り換えられる切換弁６１が設けられる。直進走行を行うために、第１走行用モータと第２走行用モータとが同じ方向に回転するように操作弁５及び操作弁１２が切り換えられると、パイロットポンプ２９からパイロット圧が供給されるパイロット通路６５の圧力が上昇する。それと同時に、操作弁１～４，１３～１５の少なくとも一つがアクチュエータを動作させるように切り換えられると、パイロットポンプ２９からパイロット圧が供給されるパイロット通路６６の圧力が上昇する。これにより、切換弁６１は、パイロット圧によって開状態に切り換えられ、切換弁６４は、パイロット圧によって閉状態に切り換えられる。
　切換弁６１が開状態に切り換えられると、第２メインポンプ２７から吐出された作動油が、操作弁５及び操作弁１２を介して第１走行用モータ及び第２走行用モータに同じ流量ずつ供給される。これにより、油圧ショベルでは、オペレータが直進走行させようとしたときに他のアクチュエータが作動しても、その影響を受けず、第１走行用モータと第２走行用モータとが同じ速度で回転する。よって、油圧ショベルは直進走行が可能である。
　エンジン２８には、エンジン２８の余力を利用して発電する発電機２２が設けられる。発電機２２で発電された電力は、バッテリチャージャー２３を介してバッテリ２４に充電される。バッテリチャージャー２３は、通常の家庭用の電源２５に接続した場合にも、バッテリ２４に電力を充電できる。
　次に、エネルギを有する作動油が収縮時に排出されるブームシリンダ３０について説明する。
　ブームシリンダ３０は、ピストン側室（負荷側圧力室）３０ａとロッド側室（反負荷側圧力室）３０ｂとを内部に画成するピストンと、ピストンとブームとを連結するピストンロッドと、を有する。ブームシリンダ３０は、ピストン側室３０ａへの作動油の供給によって伸長してブームを上昇させ、ピストン側室３０ａからの作動油の排出によって収縮してブームを下降させる。
　ブームシリンダ３０の動作を制御する操作弁１４は、３位置の切換弁である。操作弁１４は、第１給排通路３１を通じてブームシリンダ３０のピストン側室３０ａに接続され、第２給排通路３２を通じてブームシリンダ３０のロッド側室３０ｂに接続される。
　操作弁１４は、油圧ショベルのオペレータが操作レバー５７を手動操作することに伴ってパイロットポンプ２９からパイロット弁５８を通じてパイロット室１４ｂ，１４ｃに供給されるパイロット圧によって操作される。ブーム２速用の操作弁３は、オペレータによる操作レバー５７の操作量が所定量より大きい場合に、操作弁１４に連動して切り換わる。
　パイロット室１４ｂにパイロット圧が供給された場合には、操作弁１４は伸長位置１４ｄに切り換わる。操作弁１４が伸長位置１４ｄに切り換わると、第２メインポンプ２７から吐出された作動油が第１給排通路３１を通じてブームシリンダ３０のピストン側室３０ａに供給されると共に、ロッド側室３０ｂからの戻り作動油が第２給排通路３２を通じてタンクに排出される。よって、ブームシリンダ３０は伸長し、ブームは上昇する。
　一方、パイロット室１４ｃにパイロット圧が供給された場合には、操作弁１４は収縮位置１４ｅに切り換わる。操作弁１４が収縮位置１４ｅに切り換わると、第２メインポンプ２７から吐出された作動油が第２給排通路３２を通じてブームシリンダ３０のロッド側室３０ｂに供給されると共に、ピストン側室３０ａからの戻り作動油が第１給排通路３１を通じてタンクに排出される。よって、ブームシリンダ３０は収縮し、ブームは下降する。
　また、各パイロット室１４ｂ，１４ｃに共にパイロット圧が供給されない場合には、操作弁１４は中立位置１４ｆに切り換わる。操作弁１４が中立位置１４ｆに切り換わると、ブームシリンダ３０に対する作動油の給排が遮断され、ブームは停止した状態に維持される。
　操作弁１４を中立位置１４ｆに切り換えてブームの動きを止めた場合、バケット，アーム，及びブーム等の自重によって、ブームシリンダ３０には収縮する方向の力が作用する。このように、ブームシリンダ３０では、操作弁１４が中立位置１４ｆの場合にはピストン側室３０ａによって負荷が保持される。よって、ブームシリンダ３０のピストン側室３０ａは負荷側圧力室に該当する。
　ハイブリッド建設機械の制御システム１００は、ブームシリンダ３０から排出される作動油のエネルギを回収してエネルギ回生を行う回生ユニット４５をさらに備える。以下では、その回生ユニット４５について説明する。
　回生ユニット４５は、ブームシリンダ３０のピストン側室３０ａから排出される作動油によって回転して作動油のエネルギを回収する回生モータ４６と、回生モータ４６に連結される発電機兼用の回転電機としての電動モータ４８と、電動モータ４８が発電した電力を直流に変換するインバータ４９と、電動モータ４８によって発電された電力を貯める蓄電池としてのバッテリ２４と、を有する。
　回生ユニット４５による回生制御は、コントローラ５０によって実行される。コントローラ５０は、回生制御を実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）と、ＣＰＵの処理動作に必要な制御プログラムや設定値等が記憶されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）と、各種センサによって検出された情報を一時的に記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）と、を備える。
　回生モータ４６は、傾転角が調整可能な可変容量型モータであり、電動モータ４８と同軸回転するように連結されている。回生モータ４６は、電動モータ４８を駆動可能である。電動モータ４８が発電機として機能した場合には、電動モータ４８で発電された電力はインバータ４９を介してバッテリ２４に充電される。回生モータ４６と電動モータ４８とは、直接連結されてもよいし、減速機を介して連結されてもよい。
　回生モータ４６には、第１給排通路３１に接続される回生通路５２を通じて、ピストン側室３０ａから排出される作動油が導かれる。第１給排通路３１と回生通路５２との合流部には、ピストン側室３０ａから排出される作動油の排出先を切り換える回生制御弁５３が設けられる。
　回生制御弁５３は、パイロット圧油の圧力によってスプールの位置が制御されるスプール弁であり、スプールの一方に臨むパイロット室５３ａと、スプールの他方に付勢力を付与するスプリング５３ｂと、を有する。
　回生制御弁５３は、パイロット室５３ａにパイロット圧が供給されない状態では、スプリング５３ｂのばね力によって無回生位置５３ｃに維持される（図１に示す状態）。パイロット室５３ａにパイロット圧が供給されると、回生制御弁５３は、半回生位置５３ｄに切り換えられ、さらにパイロット圧が上昇すると全回生位置５３ｅに切り換えられる。
　無回生位置５３ｃでは、第１給排通路３１は連通状態になる一方、第１給排通路３１と回生通路５２との連通は遮断されるため、回生モータ４６に作動油が流入することはない。このため、ブームシリンダ３０を伸長させるときのように、第１給排通路３１を通じてピストン側室３０ａに作動油を供給する場合には、無回生位置５３ｃとされる。また、回生ユニット４５が故障したときやバッテリ２４が満充電となったときのように、回生モータ４６でのエネルギの回収が停止される場合などにも、無回生位置５３ｃとされる。
　半回生位置５３ｄでは、第１給排通路３１は絞りによって流路が絞られた状態になるとともに、第１給排通路３１と回生通路５２とは絞りを通じて連通した状態となる。このため、ピストン側室３０ａから排出される作動油の一部は、回生通路５２を通じて回生モータ４６に導かれ、残りの作動油は操作弁１４を通じてタンクへ排出される。オペレータによる操作レバー５７の操作量が小さく、ピストン側室３０ａから排出される作動油の流量が少ない場合やバッテリ２４の充電状態により回生モータ４６でのエネルギの回収が制限される場合などには、半回生位置５３ｄとされる。
　全回生位置５３ｅでは、第１給排通路３１は遮断され、回生通路５２はピストン側室３０ａと連通した状態となる。このため、ピストン側室３０ａから排出される作動油は、操作弁１４を通じてタンクへ排出されることなく、全量が回生モータ４６へと導かれる。バッテリ２４の充電量が少ないときなど、回生モータ４６において多くのエネルギを回収することが可能な場合には、全回生位置５３ｅとされる。
　なお、回生制御弁５３は、上記の３つのポジションを択一的に選択する構成に限定されず、パイロット室５３ａのパイロット圧に応じてポジションが連続的に変化し、回生モータ４６に導かれる作動油と操作弁１４を通じてタンクへ排出される作動油との比率を徐々に変更することが可能な構成であってもよい。
　回生通路５２には、ピストン側室３０ａから回生モータ４６に排出される作動油の流れを許容し、逆方向の流れを阻止するチェック弁５５が設けられる。
　また、回生通路５２には、一端がタンク内に配置される吸上通路５１が接続される。回生通路５２を通じて回生モータ４６へ供給される作動油の流量が少なくなった場合には、吸上通路５１を通じてタンク内の作動油が回生通路５２に吸い上げられ、回生モータ４６へ供給される。吸上通路５１には、タンクから回生通路５２への作動油の流れのみを許容するチェック弁５１ａが設けられる。
　ピストン側室３０ａと回生制御弁５３との間の第１給排通路３１は、再生弁としての再生流量制御弁３３が設けられる再生通路３１ａを介して第２給排通路３２に接続される。
　再生流量制御弁３３は、回生制御弁５３を切り換えるパイロット圧油と同じパイロット圧油によって切り換えられるスプール弁であり、スプールの一端に臨むパイロット室３３ａと、スプールの他端に付勢力を付与するスプリング３３ｂと、を有する。
　再生流量制御弁３３は、パイロット室３３ａにパイロット圧が供給されていないときには、ノーマル位置３３ｃに切り換わり、再生通路３１ａを遮断する。一方、パイロット室３３ａにパイロット圧が供給されると、再生流量制御弁３３は切換位置３３ｄに切り換わり、パイロット圧に応じて絞りの開度が変化する状態となる。この状態では、絞りによって再生通路３１ａを流れる作動油の流量が制御される。
　再生流量制御弁３３は、ブームを下降させる際、すなわち、ピストン側室３０ａが圧縮される際に、パイロット室３３ａにパイロット圧が供給されると、切換位置３３ｄとなる。切換位置３３ｄでは、ピストン側室３０ａからタンクに排出される作動油の一部が再生流量としてロッド側室３０ｂに導かれる。このように、圧縮され高圧となった作動油の一部がピストン側室３０ａからロッド側室３０ｂに導かれると、ロッド側室３０ｂに導かれた作動油の圧力は、ブームシリンダ３０を収縮させる方向に作用するため、ブームシリンダ３０の収縮速度を向上させることができる。
　再生流量制御弁３３のスプリング３３ｂのばね力は、回生制御弁５３のスプリング５３ｂのばね力より大きく設定されているため、再生流量制御弁３３が再生通路３１ａを連通させるタイミングは、回生制御弁５３が半回生位置５３ｄに切り換えられるタイミングよりも遅くなる。
　再生通路３１ａには、ピストン側室３０ａから第２給排通路３２への作動油の流れを許容し、逆方向の流れを阻止するチェック弁３４が設けられる。
　回生制御弁５３のパイロット室５３ａと再生流量制御弁３３のパイロット室３３ａとは、比例電磁弁５４を通じて、パイロットポンプ２９と接続される。比例電磁弁５４は、供給される励磁電流に応じて開度が変化するため、各パイロット室５３ａ，３３ａに供給されるパイロット圧は、コントローラ５０から比例電磁弁５４に供給される励磁電流に応じて変化する。つまり、回生制御弁５３と再生流量制御弁３３との状態は、コントローラ５０から比例電磁弁５４に供給される励磁電流の大きさを変更することによって制御することができる。コントローラ５０から比例電磁弁５４に供給される励磁電流の大きさは、操作弁１４の変位方向とその変位量に応じて決定される。具体的には、ブームシリンダ３０を収縮させる方向に操作弁１４が変位し、その変位量が大きいほど各パイロット室５３ａ，３３ａに供給されるパイロット圧が大きくなるように励磁電流の大きさは設定される。
　操作弁１４の変位方向とその変位量は、操作弁１４に設けられるセンサ１４ａによって検出される。センサ１４ａにて検出された変位量はコントローラ５０に出力される。操作弁１４の変位方向とその変位量を検出することは、ブームシリンダ３０の伸縮方向とその伸縮速度を検出することと等価である。したがって、センサ１４ａは、ブームシリンダ３０の動作状態を検出する動作状態検出器として機能する。センサ１４ａは、パイロット室１４ｂ，１４ｃの圧力を検出する圧力センサであってもよい。
　なお、センサ１４ａに代えて、ピストンロッドの移動方向とその移動量を検出するセンサを動作状態検出器としてブームシリンダ３０に設けてもよい。また、操作レバー５７の操作方向とその操作量を検出するセンサを動作状態検出器として操作レバー５７に設けてもよい。
　コントローラ５０は、センサ１４ａの検出結果に基づいて、オペレータがブームシリンダ３０を伸長させようとしているのか、又は収縮させようとしているのかを判定する。コントローラ５０は、ブームシリンダ３０が伸長動作状態にあると判定すると、比例電磁弁５４への励磁電流の供給を停止し、比例電磁弁５４を通じて各パイロット室５３ａ，３３ａ内のパイロット圧油をタンクへ排出する。このため、回生制御弁５３は、スプリング５３ｂのばね力によって無回生位置５３ｃとなって、ピストン側室３０ａと回生通路５２との連通を遮断し、再生流量制御弁３３は、スプリング３３ｂのばね力によってノーマル位置３３ｃとなり、第１給排通路３１と第２給排通路３２との連通を遮断する。
　一方、コントローラ５０は、ブームシリンダ３０が収縮動作状態にあると判定すると、比例電磁弁５４へ励磁電流を供給し、比例電磁弁５４を通じて各パイロット室５３ａ，３３ａへパイロット圧油を供給する。供給されるパイロット圧油の圧力に応じて、回生制御弁５３は、半回生位置５３ｄまたは全回生位置５３ｅとなって、ピストン側室３０ａと回生通路５２とを連通させる。これにより、ブームシリンダ３０のピストン側室３０ａから排出される作動油の一部又は全部が回生モータ４６に導かれ、ブーム回生が行われる。また、再生流量制御弁３３は、切換位置３３ｄとなり、絞りを通じて第１給排通路３１と第２給排通路３２とを連通させる。
　ハイブリッド建設機械の制御システム１００は、第１，第２メインポンプ２６，２７の出力をアシストするサブ流体圧ポンプとしてのアシストポンプ４７をさらに備える。以下では、アシストポンプ４７について説明する。
　アシストポンプ４７は、傾転角が調整可能な可変容量型ポンプであり、回生モータ４６と同軸回転するように連結されている。アシストポンプ４７は、回生モータ４６と電動モータ４８との何れか一方または両方の駆動力によって回転可能であり、傾転角に応じた作動油を吐出する。例えば、回生モータ４６の駆動力が大きければ、回生モータ４６が電動モータ４８を駆動して発電を行う場合にも、アシストポンプ４７から作動油を吐出することが可能である。電動モータ４８の回転数は、インバータ４９を通じてコントローラ５０によって制御される。アシストポンプ４７及び回生モータ４６の斜板の傾転角は、レギュレータ３５，３６を介してコントローラ５０によって制御される。
　アシストポンプ４７には、吐出通路３７が接続される。吐出通路３７は、アシストポンプ４７から吐出される作動油を第１，第２メインポンプ２６，２７の吐出側の中立通路６，１６に導くポンプアシスト通路３８と、アシストポンプ４７から吐出される作動油を各アクチュエータに導くアクチュエータアシスト通路７１と、に分岐して形成される。
　ポンプアシスト通路３８は、第１メインポンプ２６の吐出側に合流する第１ポンプアシスト通路３８ａと、第２メインポンプ２７の吐出側に合流する第２ポンプアシスト通路３８ｂと、に分岐して形成される。第１，第２ポンプアシスト通路３８ａ，３８ｂのそれぞれには、第１，第２ポンプアシスト制御弁４０，４１が設けられる。第１，第２ポンプアシスト制御弁４０，４１は、コントローラ５０からの出力信号によって開度が制御される電磁比例絞り弁である。また、第１，第２ポンプアシスト通路３８ａ，３８ｂのそれぞれには、アシストポンプ４７から第１，第２メインポンプ２６，２７への作動油の流れのみを許容するチェック弁４２，４３が設けられる。
　一方、アクチュエータアシスト通路７１は、ブームシリンダ３０のロッド側室３０ｂに接続されるブームアシスト通路７１ａと、アームシリンダ８０のピストン側室８０ａに接続されるアームアシスト通路７１ｂと、に分岐して形成される。なお、アームシリンダ８０は、ブームシリンダ３０と同様の構成を有しており、ピストン側室８０ａとロッド側室８０ｂとを内部に画成するピストンと、ピストンとアームとを連結するピストンロッドと、を有する。
　ブームアシスト通路７１ａには、アクチュエータアシスト制御弁としてのブームアシスト制御弁７４が設けられ、アームアシスト通路７１ｂには、アクチュエータアシスト制御弁としてのアームアシスト制御弁７５が設けられる。ブームアシスト制御弁７４及びアームアシスト制御弁７５は、コントローラ５０からの出力信号によって開度が制御される電磁比例絞り弁である。また、ブームアシスト通路７１ａとアームアシスト通路７１ｂとのそれぞれには、アシストポンプ４７から各アクチュエータへの作動油の流れのみを許容するチェック弁７６，７７が設けられる。
　ポンプアシスト通路３８に設けられる第１ポンプアシスト制御弁４０及び第２ポンプアシスト制御弁４１と、アクチュエータアシスト通路７１に設けられるブームアシスト制御弁７４及びアームアシスト制御弁７５とは、コントローラ５０によってその開度が直接制御される形式の制御弁に限定されず、前述の回生制御弁５３や再生流量制御弁３３のようにパイロット圧によってその開度が制御される形式の制御弁であってもよい。この場合、供給されるパイロット圧を制御する電磁弁が別途設けられる。パイロット圧によって開度が制御される制御弁を用いた場合には、制御弁の弁体の作動速度が緩やかになるため、作動油の供給を開始する際のショックや作動油の供給量を変更する際のショックが低減される。
　コントローラ５０は、第１，第２圧力センサ１１，２１からの圧力信号を参照し、第１，第２メインポンプ２６，２７の吐出量を増加させる必要があると判定した場合には、第１，第２ポンプアシスト制御弁４０，４１の開度を大きくし、アシストポンプ４７から吐出された作動油を第１，第２メインポンプ２６，２７の吐出側に供給する。
　また、コントローラ５０は、ブームシリンダ３０の収縮速度を増速する要求を検知した場合には、第１，第２ポンプアシスト制御弁４０，４１を閉弁するとともに、ブームアシスト制御弁７４の開度を大きくし、アシストポンプ４７から吐出された作動油をロッド側室３０ｂに供給する。ロッド側室３０ｂに供給された作動油の圧力は、ブームシリンダ３０を収縮させる方向に作用するため、ブームシリンダ３０の収縮速度を向上させることができる。
　同様に、コントローラ５０は、アームシリンダ８０の伸長速度を増速する要求を検知した場合には、第１，第２ポンプアシスト制御弁４０，４１を閉弁するとともに、アームアシスト制御弁７５の開度を大きくし、アシストポンプ４７から吐出された作動油をピストン側室８０ａに供給する。ピストン側室８０ａに供給された作動油の圧力は、アームシリンダ８０を伸長させる方向に作用するため、アームシリンダ８０の伸長速度を向上させることができる。
　アクチュエータアシスト通路７１が接続されるアクチュエータは、ブームシリンダ３０及びアームシリンダ８０に限定されず、バケットシリンダや旋回モータなどハイブリッド建設機械に備えられる何れのアクチュエータであってもよい。
　次に、ハイブリッド建設機械の制御システム１００における回生制御について説明する。
　コントローラ５０は、センサ１４ａの検出結果に基づいて、ブームシリンダ３０が収縮動作中であると判定すると、比例電磁弁５４へ励磁電流を供給し、比例電磁弁５４を通じて各パイロット室５３ａ，３３ａへパイロット圧油を供給する。供給されるパイロット圧油の圧力に応じて、回生制御弁５３は、半回生位置５３ｄまたは全回生位置５３ｅとなって、ピストン側室３０ａと回生通路５２とを連通させる。これにより、ブームシリンダ３０が収縮する際に、ブームシリンダ３０のピストン側室３０ａから排出される作動油の一部又は全部が回生モータ４６に導かれ、回生制御が開始される。
　また、このとき、再生流量制御弁３３も供給されるパイロット圧油の圧力に応じて切換位置３３ｄとなり、絞りを通じて第１給排通路３１と第２給排通路３２とを連通させる。これにより、ブームシリンダ３０のピストン側室３０ａから排出される作動油の一部が再生流量としてロッド側室３０ｂに導かれる。ロッド側室３０ｂに導かれた作動油の圧力は、ブームシリンダ３０を収縮させる方向に作用するため、ブームシリンダ３０の収縮速度を向上させることができる。
　ここで、再生流量制御弁３３を通じてロッド側室３０ｂに流入する作動油の流量に応じてブームシリンダ３０の収縮速度は速くなるため、ブームシリンダ３０の収縮速度をより速くするには、再生流量制御弁３３内の絞りを大きくすればよい。しかしながら、この絞りを大きくすると、ピストン側室３０ａから作動油が流出しやすくなるとともに、ロッド側室３０ｂに流入する作動油によってピストン側室３０ａが急激に圧縮されることで、ピストン側室３０ａ内の圧力が振動してしまう。このような圧力振動は、ブームシリンダ３０のピストンがスムーズに移動することを阻害することになる。このような現象を避けるために、再生流量制御弁３３内の絞りの大きさは制限され、結果としてブームシリンダ３０の収縮速度も制限される。また、再生流量制御弁３３を通じてロッド側室３０ｂに流入する作動油は、ピストン側室３０ａから排出される作動油の一部であるため、その流量には限界がある。このため、再生流量制御弁３３を用いてもオペレータが意図するブームの下降速度を実現できないおそれがある。そこで、本実施形態では、ブームシリンダ３０の収縮速度をさらに向上させるためにアクチュエータの増速制御が実行される。
　続いて、ハイブリッド建設機械の制御システム１００におけるアクチュエータの増速制御について説明する。
　ブームシリンダ３０が収縮動作中であって、上述の回生制御が行われているときに、オペレータによって操作される操作レバー５７の操作量が所定量よりも大きくなると、コントローラ５０は、ブームシリンダ３０の収縮速度を増速する必要があると判定し、ブームシリンダ３０の増速制御を実行する。
　具体的には、第１，第２ポンプアシスト制御弁４０，４１が閉弁されるとともに、ブームアシスト制御弁７４の開度が大きく設定される。このため、回生モータ４６によって回転されるアシストポンプ４７から吐出された作動油は、ブームアシスト通路７１ａを通じてロッド側室３０ｂに供給される。ロッド側室３０ｂに供給された作動油の圧力は、ブームシリンダ３０を収縮させる方向に作用する。この結果、ブームシリンダ３０の収縮速度を向上させることができる。
　ここで、ロッド側室３０ｂに供給される作動油の圧力や流量は、アシストポンプ４７の傾転角及びブームアシスト制御弁７４の開度を変更することによって変化する。このため、アシストポンプ４７の傾転角及びブームアシスト制御弁７４の開度を調整することによって、ブームシリンダ３０の収縮速度の上昇度合いを制御することができる。
　また、ブームシリンダ３０が収縮動作中であって、上述の回生制御が行われているときに、図示しないアームの操作レバーがオペレータによって所定量よりも大きく操作されると、コントローラ５０は、アームシリンダ８０の伸長速度を増速する必要があると判定し、アームシリンダ８０の増速制御を実行する。
　具体的には、第１，第２ポンプアシスト制御弁４０，４１が閉弁されるとともに、アームアシスト制御弁７５の開度が大きく設定される。このため、回生モータ４６によって回転されるアシストポンプ４７から吐出された作動油は、アームアシスト通路７１ｂを通じてピストン側室８０ａに供給される。ピストン側室８０ａに供給された作動油の圧力は、アームシリンダ８０を伸長させる方向に作用するため、アームシリンダ８０の伸長速度を向上させることができる。アームシリンダ８０の伸長速度の上昇度合いは、アシストポンプ４７の傾転角及びアームアシスト制御弁７５の開度を調整することによって制御することができる。アームアシスト制御弁７５の開度とブームアシスト制御弁７４の開度とを同時に調整すれば、アームシリンダ８０の増速制御とブームシリンダ３０の増速制御とは同時に実行される。
　なお、アクチュエータの増速制御は、上述の回生制御が行われているときに実行されることが好ましいが、例えばバッテリ２４が満充電となり回生制御が行われないときであっても、アシストポンプ４７を電動モータ４８によって回転させることにより実行することが可能である。また、ブームシリンダ３０以外のアクチュエータの増速制御を実行する場合は、ブームシリンダ３０が収縮動作中でなくとも、アシストポンプ４７を電動モータ４８によって回転させることによりアクチュエータの増速制御を実行することが可能である。
　また、アクチュエータの増速制御を実行する際に、第１，第２ポンプアシスト制御弁４０，４１は必ずしも全閉とされる必要はなく、第１，第２メインポンプ２６，２７の吐出側にアシストポンプ４７から吐出された作動油を供給する必要がある場合には所定の開度とされる。
　操作レバーの位置などから要求されるアクチュエータの作動速度が特に高いと判定される場合には、第１，第２ポンプアシスト制御弁４０，４１の開度よりもブームアシスト制御弁７４及びアームアシスト制御弁７５の開度を大きくし、アクチュエータへ向かう作動油の流れを優先することが好ましい。
　また、図示しない増速スイッチを設け、このスイッチがオペレータによって操作されているときのみ、アクチュエータの増速制御を実行するようにしてもよい。高速作業に慣れていないオペレータにとっては、アクチュエータの作動速度が速くなるとかえって作業がしにくくなる場合がある。このため、増速スイッチが操作されない限り、アクチュエータの増速制御は実行されず、ブームアシスト制御弁７４及びアームアシスト制御弁７５は全閉に維持される。
　以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
　ハイブリッド建設機械の制御システム１００では、ブームシリンダ３０がピストン側室３０ａを圧縮する方向へ作動する際、ピストン側室３０ａから排出される作動油によって回生モータ４６が回転し、回生モータ４６によってアシストポンプ４７が回転される。アシストポンプ４７から吐出される作動油は、アクチュエータアシスト通路７１を通じてブームシリンダ３０のロッド側室３０ｂへ供給される。アシストポンプ４７からブームシリンダ３０へ供給された作動油の圧力は、ブームシリンダ３０のピストン側室３０ａを圧縮する方向、すなわち、ブームシリンダ３０の作動方向と同じ方向に作用する。この結果、ハイブリッド建設機械に用いられる流体圧アクチュエータであるブームシリンダ３０の作動速度を向上させることができる。
　以下、図２を参照して、本発明の実施形態に係るハイブリッド建設機械の制御システム１００の変形例について説明する。
　上記実施形態では、アシストポンプ４７から吐出される作動油が第１，第２メインポンプ２６，２７の吐出側に供給される割合と、ブームシリンダ３０のロッド側室３０ｂに供給される割合とは、各制御弁４０，４１，７４の開度によって制御される。これに代えて、吐出通路３７とポンプアシスト通路３８との連通開度と吐出通路３７とアクチュエータアシスト通路７１との連通開度とを同時に調整可能なアシスト分配制御弁７８を設けてもよい。アシスト分配制御弁７８は、コントローラ５０からの出力信号によって開度が制御される電磁比例絞り弁である。
　この変形例では、アシストポンプ４７から吐出される作動油が第１，第２メインポンプ２６，２７の吐出側に供給される割合と、ブームシリンダ３０のロッド側室３０ｂに供給される割合とを、１つの制御弁によって制御することができる。つまり、アシスト分配制御弁７８は、ポンプアシスト制御弁の機能とアクチュエータアシスト制御弁の機能とを有している。なお、ポンプアシスト通路３８に供給された作動油は、第１，第２ポンプアシスト制御弁４０，４１によってさらに按分される。
　アシスト分配制御弁７８は、吐出通路３７を、ポンプアシスト通路３８とアクチュエータアシスト通路７１との何れか一方に連通させる切換弁であってもよい。また、アシスト分配制御弁７８は、前述の回生制御弁５３や再生流量制御弁３３のようにパイロット圧によって開度が変化する形式のものであってもよい。この場合、供給されるパイロット圧を制御する電磁弁が別途設けられる。パイロット圧によって開度が制御される制御弁を用いた場合には、開度を変更する際のショックが低減されるため、流量の変更をスムーズに行うことができる。
　以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
　ハイブリッド建設機械の制御システム１００は、ブームシリンダ３０に作動油を供給する第１，第２メインポンプ２６，２７と、ブームシリンダ３０のピストン側室３０ａから排出される作動油によって回転し、作動油のエネルギを回収する回生モータ４６と、回生モータ４６による回生制御を行うコントローラ５０と、回生モータ４６に連結されるアシストポンプ４７と、アシストポンプ４７の吐出側とブームシリンダ３０のロッド側室３０ｂとを連通するアクチュエータアシスト通路７１，７１ａと、アクチュエータアシスト通路７１，７１ａに設けられ、アシストポンプ４７からロッド側室３０ｂに供給される作動油の流量を制御するブームアシスト制御弁７４，７８と、を備える。
　この構成では、ブームシリンダ３０がピストン側室３０ａを圧縮する方向へ作動する際、ピストン側室３０ａから排出される作動油によって回生モータ４６が回転し、回生モータ４６によってアシストポンプ４７が回転される。アシストポンプ４７から吐出される作動油は、アクチュエータアシスト通路７１を通じてブームシリンダ３０のロッド側室３０ｂへ供給される。アシストポンプ４７からブームシリンダ３０へ供給された作動油の圧力は、ブームシリンダ３０のピストン側室３０ａを圧縮する方向、すなわち、ブームシリンダ３０の作動方向と同じ方向に作用する。この結果、ブームシリンダ３０の作動速度を向上させることができる。
　また、第１，第２メインポンプ２６，２７の吐出側とアシストポンプ４７の吐出側とを連通するポンプアシスト通路３８と、ポンプアシスト通路３８に設けられ、アシストポンプ４７から第１，第２メインポンプ２６，２７の吐出側に供給される作動油の流量を制御するポンプアシスト制御弁４０，４１，７８と、をさらに備え、コントローラ５０は、回生制御を行っている間にブームシリンダ３０の作動速度を上昇する指令を受けた場合には、アクチュエータアシスト通路７１，７１ａを通じてロッド側室３０ｂに供給される作動油が、ポンプアシスト通路３８を通じて第１，第２メインポンプ２６，２７の吐出側に供給される作動油よりも多くなるように、ポンプアシスト制御弁４０，４１，７８及びブームアシスト制御弁７４，７８を制御する。
　この構成では、ブームシリンダ３０の作動速度を上昇する指令を受けた場合には、アクチュエータアシスト通路７１，７１ａを通じてロッド側室３０ｂに供給される作動油は、ポンプアシスト通路３８を通じて第１，第２メインポンプ２６，２７の吐出側に供給される作動油よりも多くなる。このように、ブームシリンダ３０の作動速度を上昇する指令を受けた場合には、ブームシリンダ３０のロッド側室３０ｂに供給される作動油が多くなるように制御される。この結果、ブームシリンダ３０の作動速度を確実に向上させることができる。
　また、ピストン側室３０ａとロッド側室３０ｂとを連通する再生通路３１ａと、再生通路３１ａに設けられ、回生制御が行われるときに開弁してピストン側室３０ａから排出される作動油の一部をロッド側室３０ｂへと導く再生流量制御弁３３と、をさらに備え、アクチュエータアシスト通路７１，７１ａを通じてアシストポンプ４７から供給される作動油は、ピストン側室３０ａから再生流量制御弁３３を通じて導かれる作動油とともにロッド側室３０ｂに供給される。
　この構成では、ピストン側室３０ａとロッド側室３０ｂとを連通する再生通路３１ａに再生流量制御弁３３が設けられる。回生制御が行われるときに再生流量制御弁３３が開弁しピストン側室３０ａからロッド側室３０ｂに作動油が導かれるため、再生流量制御弁３３が設けられない場合と比較し、ブームシリンダ３０の収縮速度は速くなる。しかし、再生流量制御弁３３を通じてロッド側室３０ｂに導かれる作動油は、ピストン側室３０ａから排出される作動油の一部であり、流量に限界があるため、再生流量制御弁３３を用いてもオペレータが意図するブームの下降速度を実現できないおそれがある。そのため、この構成では、アクチュエータアシスト通路７１，７１ａを通じてアシストポンプ４７から供給される作動油が、再生流量制御弁３３を通じて導かれる作動油とともにロッド側室３０ｂに供給される。このように、ロッド側室３０ｂには、再生流量制御弁３３からだけではなく、アシストポンプ４７からも作動油が供給されるため、ブームシリンダ３０の収縮速度をオペレータが意図する速度まで向上させることができる。
　また、アシストポンプ４７の吐出側とアームシリンダ８０とを連通するアームアシスト通路７１ｂと、アームアシスト通路７１ｂに設けられ、アシストポンプ４７からアームシリンダ８０に供給される作動油の流量を制御するアームアシスト制御弁７５と、をさらに備える。
　この構成では、ブームシリンダ３０だけではなくアームシリンダ８０にもアシストポンプ４７の吐出側が連通される。このため、アームシリンダ８０のように、ブームシリンダ３０以外のアクチュエータの作動速度も向上させることができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　本願は２０１５年６月３日に日本国特許庁に出願された特願２０１５－１１３２５５に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (4)

  1. 　ハイブリッド建設機械の制御システムであって、
    　流体圧アクチュエータに作動流体を供給するメイン流体圧ポンプと、
    　前記流体圧アクチュエータの負荷側圧力室から排出される作動流体によって回転し、作動流体のエネルギを回収する回生モータと、
    　前記回生モータによる回生制御を行うコントローラと、
    　前記回生モータに連結されるサブ流体圧ポンプと、
    　前記サブ流体圧ポンプの吐出側と前記流体圧アクチュエータの反負荷側圧力室とを連通するアクチュエータアシスト通路と、
    　前記アクチュエータアシスト通路に設けられ、前記サブ流体圧ポンプから前記反負荷側圧力室に供給される作動流体の流量を制御するアクチュエータアシスト制御弁と、を備えるハイブリッド建設機械の制御システム。
  2. 　請求項１に記載のハイブリッド建設機械の制御システムであって、
    　前記メイン流体圧ポンプの吐出側と前記サブ流体圧ポンプの吐出側とを連通するポンプアシスト通路と、
    　前記ポンプアシスト通路に設けられ、前記サブ流体圧ポンプから前記メイン流体圧ポンプの吐出側に供給される作動流体の流量を制御するポンプアシスト制御弁と、をさらに備え、
    　前記コントローラは、前記回生制御を行っている間に前記流体圧アクチュエータの作動速度を上昇する指令を受けた場合には、前記アクチュエータアシスト通路を通じて前記反負荷側圧力室に供給される作動流体が、前記ポンプアシスト通路を通じて前記メイン流体圧ポンプの前記吐出側に供給される作動流体よりも多くなるように、前記ポンプアシスト制御弁及び前記アクチュエータアシスト制御弁を制御するハイブリッド建設機械の制御システム。
  3. 　請求項１に記載のハイブリッド建設機械の制御システムであって、
    　前記負荷側圧力室と前記反負荷側圧力室とを連通する再生通路と、
    　前記再生通路に設けられ、前記回生制御が行われるときに開弁して前記負荷側圧力室から排出される作動流体の一部を前記反負荷側圧力室へと導く再生弁と、をさらに備え、
    　前記アクチュエータアシスト通路を通じて前記サブ流体圧ポンプから供給される作動流体は、前記負荷側圧力室から前記再生弁を通じて導かれる作動流体とともに前記反負荷側圧力室に供給されるハイブリッド建設機械の制御システム。
  4. 　請求項１に記載のハイブリッド建設機械の制御システムであって、
    　前記流体圧アクチュエータとは異なる第２流体圧アクチュエータと、
    　前記サブ流体圧ポンプの吐出側と前記第２流体圧アクチュエータとを連通する第２アクチュエータアシスト通路と、
    　前記第２アクチュエータアシスト通路に設けられ、前記サブ流体圧ポンプから前記第２流体圧アクチュエータに供給される作動流体の流量を制御する第２アクチュエータアシスト制御弁と、をさらに備えるハイブリッド建設機械の制御システム。
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