混合动力建筑机械的控制系统.pdf

混合动力建筑机械的控制系统(100)包括：回路系统(S1、S2)，其具有将从主泵(MP1、MP2)经由中立流路(6、18)供给的工作油向致动器供排的操作阀(1～5、14～17)；主溢流阀(8、19)，其用于将中立流路(6、18)的工作油压力保持在主溢流压力以下；通路(55、56)，其自主泵(MP1、MP2)与操作阀(1～5、14～17)之间分支；再生马达(M)，其利用经由通路(55、56)引导的工作油进行旋转；以及再生通路切换阀(57、58)，其能够使通路(55、56)开闭，当在致动器工作过程中中立流路(6、18)的工作油压力达到比主溢流压力低的设定压力时，该再生通路切换阀(57、58)以该工作油压力为先导压力而切换为打开位置。

1.  一种混合动力建筑机械的控制系统(100)，其中，该混合动力建筑机械的控制系统包括：
回路系统(S1、S2)，其具有将从主泵(MP1、MP2)经由主通路(6、18)而供给的工作流体向致动器供排的操作阀(1～5、14～17)；
主溢流阀(8、19)，其用于将所述主通路(6、18)的工作流体压力保持在主溢流压力以下；
再生通路(55、56)，其自所述主通路(6、18)的位于所述主泵(MP1、MP2)与所述操作阀(1～5、14～17)之间的部分分支；
再生用的再生马达(M)，其利用经由所述再生通路(55、56)引导的工作流体而进行旋转；以及
再生通路切换阀(57、58)，其能够使所述再生通路(55、56)开闭，当在所述致动器工作过程中所述主通路(6、18)的工作流体压力达到比所述主溢流压力低的设定压力时，该再生通路切换阀(57、58)以该工作流体压力为先导压力而切换为打开位置。

2.  根据权利要求1所述的混合动力建筑机械的控制系统(100)，其中，该混合动力建筑机械的控制系统(100)还包括：
主通路切换阀(63)，其设于所述主通路(6、18)中的处于所述操作阀(1～5、14～17)的下游的位置，并能够使所述主通路(6、18)开闭；以及
控制器(C)，其在所述致动器非工作时将所述再生通路切换阀(57、58)切换控制为打开位置并且将所述主通路切换阀(63)切换控制为关闭位置。

3.  根据权利要求2所述的混合动力建筑机械的控制系统(100)，其中，该混合动力建筑机械的控制系统(100)还包括：
先导压力源(PP)，其用于生成先导压力；以及
电磁阀(62)，其能够根据来自所述控制器(C)的指令信号将来自所述 先导压力源(PP)的先导压力供给到先导通路(60)，
若所述电磁阀(62)将先导压力供给到所述先导通路(60)，则在该先导压力的作用下，所述再生通路切换阀(57、58)切换为打开位置并且所述主通路切换阀(63)切换为关闭位置。

4.  根据权利要求3所述的混合动力建筑机械的控制系统(100)，其中，
所述再生通路切换阀(57、58)具有：
第一先导室(57a、58a)，向该第一先导室(57a、58a)引导所述主通路(6、18)的工作流体压力；
第二先导室(57b、58b)，向该第二先导室(57b、58b)引导来自所述先导压力源(PP)的先导压力。

5.  根据权利要求2所述的混合动力建筑机械的控制系统(100)，其中，
该混合动力建筑机械的控制系统(100)还包括节流件(9、20)，该节流件(9、20)连接于所述主通路(6、18)中的处于所述操作阀(1～5、14～17)的下游的位置，用于生成向控制所述主泵(MP1、MP2)的容量的调节器(12、23)传递的先导压力，
所述主通路切换阀(63)设在所述操作阀(1～5、14～17)与所述节流件(9、20)之间，
在所述主通路切换阀(63)切换控制为关闭位置而传递的先导压力成为最小的情况下，所述调节器(12、23)进行控制以使所述主泵(MP1、MP2)的容量成为最大。

6.  根据权利要求2所述的混合动力建筑机械的控制系统(100)，其中，
当所述再生通路切换阀(57、58)切换为打开位置时，所述控制器(C)对所述再生马达(M)的再生流量进行控制以使得所述主通路(6、18)的工作流体压力成为所述致动器的最低工作压力以上。

7.  根据权利要求1至6中任一项所述的混合动力建筑机械的控制系统 (100)，其中，
所述回路系统(S1、S2)由两个回路系统构成，该混合动力建筑机械的控制系统(100)还包括：
辅助泵(SP)，其通过与所述再生马达(M)连动进行旋转而经由辅助通路(68)将工作流体供给到所述主通路(6、18)；以及
辅助切换阀(71)，其设于所述辅助通路(68)，用于将从所述辅助泵(SP)供给的工作流体供给到所述两个回路系统(S1、S2)中的至少一者的所述主通路(6、18)，
所述辅助切换阀(71)进行切换以使得从所述辅助泵(SP)供给的工作流体更多地流到所述两个回路系统(S1、S2)的所述主通路(6、18)中的工作流体压力较高的所述主通路(6、18)。

8.  根据权利要求7所述的混合动力建筑机械的控制系统(100)，其中，
所述辅助切换阀(71)以所述两个回路系统(S1、S2)中的一者的所述主通路(6、18)的工作流体压力与另一者的所述主通路(6、18)的工作流体压力作为先导压力进行切换，
两先导压力经由使所述辅助切换阀(71)的切换动作衰减的衰减用节流件(74、75)而被引导至所述辅助切换阀(71)。

混合动力建筑机械的控制系统
技术领域
本发明涉及一种混合动力建筑机械的控制系统。
背景技术
以往以来，公知有利用从致动器引导的工作油使液压马达旋转并进行能量再生的混合动力建筑机械。
在日本JP2009－287745A中公开了一种混合动力建筑机械，其包括动臂缸和回转马达，该混合动力建筑机械利用在动臂下降操作时从动臂缸引导的工作油、在回转操作时从回转马达引导的工作油，使液压马达旋转并进行能量再生。
但是，在日本JP2009－287745A所记载的混合动力建筑机械中，在操作除动臂缸、回转马达以外的致动器的情况下，无法使剩余的液压能量再生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种即使在操作除动臂缸、回转马达以外的致动器的情况下、也能够使剩余的液压能量再生的混合动力建筑机械的控制系统。
根据本发明的某一技术方案，混合动力建筑机械的控制系统包括：回路系统，其具有将从主泵经由主通路供给的工作流体向致动器供排的操作阀；主溢流阀，其用于将所述主通路的工作流体压力保持在主溢流压力以下；再生通路，其自所述主通路的位于所述主泵与所述操作阀之间的部分分支；再生用的再生马达，其利用经由所述再生通路引导的工作流体进行旋转；以及再生通路切换阀，其能够使所述再生通路开闭，当在所述致动器工作过程中所述主通路的工作流体压力达到比所述主溢流压力低的设定压力时，该再生 通路切换阀以该工作流体压力为先导压力而切换为打开位置。
附图说明
图1是本发明的实施方式的混合动力建筑机械的控制系统的回路图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的实施方式的混合动力建筑机械的控制系统100。
首先，参照图1，说明混合动力建筑机械的控制系统100的整体结构。在此，说明混合动力建筑机械为液压挖掘机的情况。在液压挖掘机中，使用工作油作为工作流体。
液压挖掘机包括喷出工作油而驱动各个致动器的第一主泵MP1和第二主泵MP2、从第一主泵MP1供给工作油的第一回路系统S1以及从第二主泵MP2供给工作油的第二回路系统S2。
第一主泵MP1和第二主泵MP2是能够调整斜板的偏转角的可变容量型泵。第一主泵MP1和第二主泵MP2被发动机E驱动而同轴旋转。
第一回路系统S1从上游侧依次具有用于控制回转马达RM的操作阀1、用于控制斗杆缸(省略图示)的操作阀2、用于控制作为流体压缸的动臂缸BC的动臂两速用的操作阀3、用于控制破碎锤(日文：ブレーカ)、破碎器等预备用附件(省略图示)的操作阀4以及用于控制左行驶用的第一行驶用马达(省略图示)的操作阀5。
各个操作阀1～操作阀5控制从第一主泵MP1向各个致动器引导的工作油的流量，从而控制各个致动器的动作。各个操作阀1～操作阀5在伴随着液压挖掘机的操作者手动操作操作杆而供给的先导压力的作用下被操作。
各个操作阀1～操作阀5经由作为相互并联的主通路的中立流路6和并行通路7而连接于第一主泵MP1。在中立流路6中的处于操作阀1的上游侧的位 置设有主溢流阀8，若中立流路6的工作油压力超过预定的主溢流压力，则该主溢流阀8打开并将工作油压力保持为预定的主溢流压力以下。预定的主溢流压力较高地设定为能够充分地确保各个操作阀1～操作阀5的最低工作压力的程度。
在中立流路6中的处于操作阀5的下游侧的位置设有用于生成先导压力(负控制压力)的节流件9。若通过的流量较多，则节流件9在上游侧生成较高的先导压力，若通过的流量较少，则节流件9在上游侧生成较低的先导压力。
与节流件9并联地设有先导溢流阀10，若在节流件9的上游侧生成的先导压力超过预定的先导溢流压力，则先导溢流阀10打开并将先导压力保持在预定的先导溢流压力以下。另外，预定的先导溢流压力设定为比主溢流阀8的主溢流压力低到使节流件9不产生异常压力的程度。
在操作阀1～操作阀5全部位于中立位置或中立位置附近的情况下，中立流路6将从第一主泵MP1喷出的工作油的全部或一部分引导到油箱T。在该情况下，通过节流件9的工作油的流量增多，因此生成较高的先导压力。
另一方面，若操作阀1～操作阀5切换为全冲程，则中立流路6关闭且工作油的流通消失。在该情况下，通过节流件9的工作油的流量几乎消失，先导压力保持为零。但是，根据操作阀1～操作阀5的操作量，从第一主泵MP1喷出的工作油的一部分被引导到致动器，剩余部分从中立流路6引导到油箱T，因此节流件9生成与中立流路6的工作油的流量相应的先导压力。即，节流件9生成与操作阀1～操作阀5的操作量相应的先导压力。
在节流件9的上游侧连接有先导流路11。利用节流件9而生成的先导压力被向先导流路11引导。先导流路11连接于用于控制第一主泵MP1的容量(斜板的偏转角)的调节器12。
调节器12与先导流路11的先导压力成正比(比例常数为负数)地控制第一主泵MP1的斜板的偏转角，并控制第一主泵MP1的每旋转一次(日文：一回転あたり)的排量。因而，操作阀1～操作阀5切换为全冲程且通过节流件 9的工作油的流动消失，如果先导流路11的先导压力变为零，则第一主泵MP1的斜板的偏转角最大，每旋转一次的排量最大。
在先导流路11上设有用于检测先导流路11的压力的压力传感器13。由压力传感器13检测到的压力信号被输出到控制器C。先导流路11的先导压力与操作阀1～操作阀5的操作量相应地发生变化。因此，由压力传感器13检测到的压力信号与第一回路系统S1的要求流量成正比。
第二回路系统S2从上游侧依次具有用于控制右行驶用的第二行驶用马达(省略图示)的操作阀14、用于控制铲斗缸(省略图示)的操作阀15、用于控制动臂缸BC的操作阀16以及用于控制斗杆缸(省略图示)的斗杆两速用的操作阀17。
各个操作阀14～操作阀17控制从第二主泵MP2向各个致动器引导的工作油的流量，并控制各个致动器的动作。各个操作阀14～操作阀17在伴随着液压挖掘机的操作者手动操作操作杆而供给的先导压力的作用下被操作。
各个操作阀14～操作阀17经由作为主通路的中立流路18连接于第二主泵MP2。另外，各个操作阀14～操作阀16经由与中立流路18并联的并行通路29而连接于第二主泵MP2。在中立流路18中的操作阀14的上游侧设有主溢流阀19，若中立流路18的工作油压力超过预定的主溢流压力，则该主溢流阀19打开并将工作油压力保持为主溢流压力以下。预定的主溢流压力较高地设定为能够充分地确保各个操作阀14～操作阀17的最低工作压力的程度。
另外，主溢流阀8、19只要设于第一回路系统S1与第二回路系统S2中的至少任一者即可。在主溢流阀仅设于第一回路系统S1与第二回路系统S2中的一者的情况下，回路连接为工作油也被从第一回路系统S1与第二回路系统S2中的另一者引导到相同的主溢流阀。这样，在设置单一的主溢流阀的情况下，主溢流阀在第一回路系统S1与第二回路系统S2中共用。
在中立流路18中的处于操作阀17的下游侧的位置设有用于生成先导压力(负控制压力)的节流件20。流阀20具有与第一主泵MP1侧的节流件9相同的功能。
与节流件20并联地设有先导溢流阀21，若在节流件20的上游侧生成的先导压力超过预定的先导溢流压力，则该先导溢流阀21打开并将先导压力保持为预定的先导溢流压力以下。另外，预定的先导溢流压力设定为比主溢流阀19的主溢流压力低到使节流件20不产生异常压力的程度。
在节流件20的上游侧连接有先导流路22，利用节流件20生成的先导压力被向先导流路22引导。先导流路22连接于用于控制第二主泵MP2的容量(斜板的偏转角)的调节器23。
调节器23与先导流路22的先导压力成正比(比例常数为负数)地控制第二主泵MP2的斜板的偏转角，并控制第二主泵MP2的每旋转一次的排量。因而，操作阀14～操作阀17切换为全冲程从而通过节流件20的工作油的流动消失，如果先导流路22的先导压力变为零，则第二主泵MP2的斜板的偏转角最大，每旋转一次的排量最大。
在先导流路22上设有用于检测先导流路22的压力的压力传感器24。由压力传感器24检测到的压力信号被输出到控制器C。先导流路22的先导压力与操作阀14～操作阀17的操作量相应地发生变化。因此，由压力传感器24检测到的压力信号与第二回路系统S2的要求流量成正比。
在发动机E上设有利用发动机E的余力进行发电的发电机25。由发电机25发出的电力经由电池充电器26充入电池27。电池充电器26在连接于普通的家庭用的电源28的情况下也能够对电池27充入电力。
接着，说明回转马达RM。
回转马达RM设于用于驱动回转马达RM的回转回路30。回转回路30包括连接第一主泵MP1与回转马达RM并且设有操作阀1的一对供排通路31、32和分别连接于供排通路31、32并在设定压力下打开的溢流阀33、34。
操作阀1是三通切换阀。当操作阀1为中立位置时，操作阀1的致动器端口关闭，因此工作油相对于回转马达RM的供排被阻断，回转马达RM保持停止状态。
若操作阀1切换为一个位置，则供排通路31连接于第一主泵MP1，供排 通路32与油箱T连通。由此，经由供排通路31供给工作油从而回转马达RM旋转，并且来自回转马达RM的返回工作油经由供排通路32排出到油箱T。另一方面，若操作阀1切换为另一个位置，则供排通路32连接于第一主泵MP1，供排通路31与油箱T连通，从而回转马达RM向反方向旋转。
在回转马达RM回转动作时，当供排通路31、32的回转压力达到溢流阀33、34的设定压力时，溢流阀33、34打开从而高压侧的剩余流量被引导到低压侧。
在回转马达RM回转动作过程中，若操作阀1切换为中立位置，则操作阀1的致动器端口关闭。由此，由供排通路31、32、回转马达RM以及溢流阀33、34构成闭合回路。这样，即使操作阀1的致动器关闭，回转马达RM也能够利用惯性能量继续旋转而发挥泵作用。
由此，在回转动作时处于低压的供排通路31、32中的一者成为高压，在回转动作时处于高压的供排通路31、32中的另一者成为低压。因此，在回转马达RM作用有制动力从而进行制动动作。此时，当供排通路31、32的制动压力达到溢流阀33、34的设定压力时，溢流阀33、34打开从而高压侧的制动流量被引导到低压侧。
在回转马达RM的制动动作时，在回转马达RM的吸入流量不足的情况下，油箱T的工作油经由仅容许工作油从油箱T向供排通路31、32流动的单向阀35、36被吸入。
接着，说明动臂缸BC。
用于控制动臂缸BC的动作的操作阀16是三通切换阀。若操作阀16从中立位置切换为一个位置，则从第二主泵MP2喷出的工作油经由供排通路38供给到动臂缸BC的活塞侧室39，并且来自杆侧室40的返回工作油经由供排通路37排出到油箱T。因此，动臂缸BC伸长。
另一方面，若操作阀16切换为另一个位置，则从第二主泵MP2喷出的工作油经由供排通路37供给到动臂缸BC的杆侧室40，并且来自活塞侧室39的返回工作油经由供排通路38排出到油箱T。因此，动臂缸BC收缩。
若操作阀16切换为中立位置，则工作油相对于动臂缸BC的供排被阻断，动臂保持已停止的状态。另外，动臂两速用的操作阀3在操作者对操作杆的操作量大于预定量的情况下进行切换。
在将操作阀16切换为中立位置并使动臂的移动停止的情况下，因铲斗、斗杆及动臂等的自重，在动臂缸BC作用有收缩方向的力。这样，动臂缸BC用于在操作阀16位于中立位置的情况下利用活塞侧室39保持负荷，活塞侧室39成为负荷侧压力室。
混合动力建筑机械的控制系统100具有进行再生控制的再生装置，该再生控制是回收来自回转回路30和动臂缸BC的工作油的能量并进行能量再生的控制。以下，对该再生装置进行说明。
再生装置的再生控制由控制器C来进行。控制器C包括用于执行再生控制的CPU(中央运算处理装置)、存储有CPU的处理动作所需的控制程序、设定值等的ROM(只读存储器)以及暂时存储各种传感器所检测到的信息的RAM(随机存取存储器)。
首先，说明利用来自回转回路30的工作油而进行能量再生的回转再生控制。
在连接于回转马达RM的供排通路31、32上分别连接有分支通路41、42。分支通路41、42合流，并连接于用于将来自回转回路30的工作油引导到再生用的再生马达M的回转再生通路43。在分支通路41、42中分别设有仅容许工作油从供排通路31、32向回转再生通路43流动的单向阀44、45。回转再生通路43经由合流再生通路46连接于再生马达M。
再生马达M是能够调整斜板的偏转角的可变容量型马达，并连结为与作为发电机兼用的旋转电机的电动马达47同轴旋转。再生马达M利用从回转马达RM、动臂缸BC经由合流再生通路46而排出的工作油进行驱动。再生马达M能够驱动电动马达47。在电动马达47作为发电机发挥作用的情况下，由电动马达47发出的电力经由变换器48充入电池27。再生马达M与电动马达47既可以直接连结，也可以借助减速机进行连结。
在再生马达M的上游连接有上吸通路78，当工作油向再生马达M的供给量不充分时，该上吸通路78从油箱T将工作油上吸到合流再生通路46并向再生马达M供给。在上吸通路78中设有仅容许工作油从油箱T向合流再生通路46流动的单向阀78a。
在上吸通路78中设有作为用于检测单向阀78a的下游的工作油的压力的压力检测器的压力传感器79。压力传感器79检测被供给到再生马达M的工作油的压力。
在回转再生通路43中设有根据从控制器C输出的信号进行切换控制的电磁切换阀49。在电磁切换阀49与单向阀44、45之间设有用于检测回转马达RM的回转动作时的回转压力或制动动作时的制动压力的压力传感器50。由压力传感器50检测到的压力信号被输出到控制器C。
电磁切换阀49在螺线管不励磁时设定为关闭位置(图1所示的状态)，从而阻断回转再生通路43。电磁切换阀49在螺线管励磁时切换为打开位置，从而打开回转再生通路43。电磁切换阀49若切换为打开位置，则将来自回转回路30的工作油引导到再生马达M。由此，进行回转再生。
在此，说明工作油的从回转回路30向再生马达M的路径。例如，在回转马达RM利用经由供排通路31、32而供给的工作油进行回转的回转动作时，供排通路31、32的剩余油经由分支通路41、42和单向阀44、45而流入回转再生通路43，并被引导到再生马达M。另外，当在回转马达RM利用经由供排通路31、32供给的工作油进行回转时将操作阀1切换为中立位置的制动动作时，通过回转马达RM的泵作用而喷出的工作油经由分支通路41、42和单向阀44、45而流入回转再生通路43，并被引导到再生马达M。
在回转再生通路43中的处于电磁切换阀49的下游侧的位置设有安全阀51。安全阀51例如在回转再生通路43的电磁切换阀49等产生异常的情况下维持分支通路41、42的压力并防止回转马达RM失控。
控制器C在判断为压力传感器50的检测压力为回转再生开始压力以上时，使电磁切换阀49的螺线管励磁。由此，电磁切换阀49切换为打开位置从 而开始回转再生。
控制器C在判断为压力传感器50的检测压力小于回转再生开始压力时，使电磁切换阀49的螺线管不励磁。由此，电磁切换阀49切换为关闭位置从而停止回转再生。
接着，说明利用来自动臂缸BC的工作油进行能量再生的动臂再生控制。
在连接动臂缸BC的活塞侧室39与操作阀16的供排通路38中设有利用控制器C的输出信号控制开度的电磁比例节流阀52。电磁比例节流阀52在正常状态下保持全打开位置。
在供排通路38中连接有自活塞侧室39与电磁比例节流阀52之间分支的动臂再生通路53。动臂再生通路53是用于将来自活塞侧室39的返回工作油引导到再生马达M的通路。回转再生通路43与动臂再生通路53合流并连接于合流再生通路46。
在动臂再生通路53中设有利用从控制器C输出的信号进行切换控制的电磁切换阀54。电磁切换阀54在螺线管不励磁时切换为关闭位置(图1所示的状态)，阻断动臂再生通路53。电磁切换阀54在螺线管励磁时切换为打开位置，打开动臂再生通路53并仅容许工作油从活塞侧室39向合流再生通路46流动。
在操作阀16中设有用于检测操作阀16的操作方向及其操作量的传感器(省略图示)。由传感器检测到的信号被输出到控制器C。控制器C根据由传感器检测到的操作阀16的操作方向及其操作量来计算动臂缸BC的伸缩方向及其伸缩量。
另外，取代上述传感器，既可以在动臂缸BC上设置用于检测活塞杆的移动方向及其移动量的传感器，或者，也可以在操作杆上设置用于检测操作方向及其操作量的传感器。
控制器C根据传感器的检测结果来判断操作者是否要使动臂缸BC伸长或收缩。控制器C若判断为动臂缸BC的伸长动作，则将电磁比例节流阀52保持在正常状态的全打开位置，并且将电磁切换阀54保持在关闭位置。
另一方面，控制器C若判断为动臂缸BC的收缩动作，则与操作阀16的操作量相应地计算操作者所要求的动臂缸BC的收缩速度，并且关闭电磁比例节流阀52并将电磁切换阀54切换为打开位置。由此，来自动臂缸BC的返回工作油全部被引导到再生马达M，进行动臂再生。
当由再生马达M消耗的流量少于为了维持操作者所要求的动臂缸BC的收缩速度所需的流量时，控制器C根据操作阀16的操作量、再生马达M的斜板的偏转角以及电动马达47的转速等控制电磁比例节流阀52的开度，以使超过再生马达M所消耗的流量部分的流量返回到油箱T。由此，维持操作者所要求的动臂缸BC的收缩速度。
在一边使回转马达RM回转、一边使动臂缸BC下降的情况下，来自回转马达RM的返回工作油与来自动臂缸BC的返回工作油在合流再生通路46中合流并供给到再生马达M。
此时，即使回转再生通路43的压力上升、且高于回转马达RM的回转压力或制动压力，由于回转再生通路43内的工作油被单向阀44、45阻止逆流，因此也未给回转马达RM带来影响。另外，若回转再生通路43的压力降低，且低于回转压力或制动压力，则控制器C根据来自压力传感器50的压力信号关闭电磁切换阀49。
因而，在同时进行回转马达RM的回转动作与动臂缸BC的下降动作的情况下，与回转压力或制动压力无关地以动臂缸BC所要求的下降速度为基准限定再生马达M的偏转角。
以下，说明回收来自中立流路6、18的工作油的能量并进行能量再生的剩余流量再生控制和利用来自作为辅助泵的副泵SP的工作油的能量对第一主泵MP1与第二主泵MP2的输出进行辅助的辅助控制。
首先，说明剩余流量再生控制。
混合动力建筑机械的控制系统100执行回收来自中立流路6、18的工作油的能量并进行能量再生的剩余流量再生控制。剩余流量再生控制与回转再生控制和动臂再生控制相同地利用控制器C来进行。
第一回路系统S1的中立流路6中的处于操作阀1的上游侧的部分与合流再生通路46利用作为再生通路的通路55相连接。通路55自中立流路6的位于第一主泵MP1与操作阀1之间的部分分支并连接于合流再生通路46。在通路55中设有能够使该通路55开闭的再生通路切换阀57。
同样地第二回路系统S2的中立流路18中的处于操作阀14的上游侧的部分与合流再生通路46利用作为再生通路的通路56相连接。通路56自中立流路18的位于第二主泵MP2与操作阀14之间的部分分支并连接于合流再生通路46。在通路56上设有能够使该通路56开闭的再生通路切换阀58。
再生通路切换阀57是两端口两位置的滑芯(日文：スプール)式的切换阀。在再生通路切换阀57中，与滑芯(省略图示)的一端相面对地设有一对先导室57a、57b。滑芯被设于该滑芯的另一端的复位弹簧57c向一个方向施力。再生通路切换阀57在复位弹簧57c的弹簧力的作用下通常保持为阻断位置(图1所示的状态)。
在再生通路切换阀57保持为阻断位置的状态下，阻断工作油从中立流路6向合流再生通路46的流动。若向先导室57a供给先导压力，则再生通路切换阀57切换为作为打开位置的再生位置(图1中下侧位置)，容许工作油从中立流路6向合流再生通路46流动，若阻断先导压力的供给，则再生通路切换阀57切换为阻断位置并闭塞通路55。
供给到先导室57a的先导压力从第一回路系统S1的中立流路6经由通路55与先导通路55a而被进行引导。当在致动器工作过程中立流路6的工作油压力达到比主溢流压力低的设定压力时，再生通路切换阀57以工作油压力为先导压力而切换为再生位置。另外，预定的设定压力设定为稍微低于主溢流阀8的主溢流压力的压力。
另一方面，再生通路切换阀57的先导室57b连接于油箱T。在再生通路切换阀57中，不会向另一个先导室57b供给先导压力。先导室57b是当再生通路切换阀57从再生位置切换为阻断位置时供从油箱T所上吸的工作油流出、或者使从再生通路切换阀57的滑芯的间隙漏出的工作油返回到油箱T中的构 件。
再生通路切换阀58是两端口两位置的滑芯式的切换阀。在再生通路切换阀58中，与滑芯(省略图示)的一端相面对地设有一对先导室58a、58b(第一先导室、第二先导室)。滑芯被设于该滑芯的另一端的复位弹簧58c向一个方向施力。再生通路切换阀58在复位弹簧58c的弹簧力的作用下通常保持为阻断位置(图1所示的状态)。
再生通路切换阀58在保持为阻断位置的状态下，阻断工作油从中立流路18向合流再生通路46的流动。若向先导室58a、58b中的任一者供给先导压力，则再生通路切换阀58切换为作为打开位置的再生位置(图1中下侧位置)，容许工作油从中立流路18向合流再生通路46流动，若阻断先导压力的供给，则再生通路切换阀58切换为阻断位置并闭塞通路56。
供给到先导室58a的先导压力从第二回路系统S2的中立流路18经由通路56与先导通路56a而被引导。当在致动器工作过程中中立流路18的工作油压力达到比主溢流压力低的设定压力时，再生通路切换阀58以工作油压力为先导压力而切换为再生位置。另外，预定的设定压力设定为稍微低于主溢流阀19的主溢流压力的压力。
供给到先导室58b的先导压力从作为先导压力源的先导泵PP经由先导通路60而被供给。在先导通路60上设有作为能够输出与来自控制器C的指令信号相应地成正比的先导压力的电磁阀的电磁比例减压阀62。若根据从控制器C输出的指令信号对螺线管进行励磁，则电磁比例减压阀62将来自先导泵PP的先导压力进行减压而使其成为与指令值相应的先导压力，并将该先导压力供给到先导通路60。
像以上那样，再生通路切换阀58能够进行基于从中立流路18经由通路56与先导通路56a而引导到先导室58a的先导压力的内部切换和基于根据来自控制器C的指令信号而从先导泵PP引导到先导室58b的先导压力的外部切换。另一方面，再生通路切换阀57仅能够进行基于从中立流路6经由通路55与先导通路55a而引导到先导室57a的先导压力的内部切换。
但是，在再生通路切换阀57中，也与再生通路切换阀58相同地设有一对先导室57a、57b。因此，能够将再生通路切换阀57与再生通路切换阀58设为相同的结构，从而能够降低成本。另外，也能够将再生通路切换阀57与再生通路切换阀58相同地设为能够进行外部切换的结构。
在此，在第二回路系统S2的中立流路18中的处于操作阀17的下游侧且处于先导流路22的连接部的上游侧的位置设有作为能够使中立流路18开闭的主通路切换阀的中立截止阀63。若向先导室63a供给先导压力，则中立截止阀63切换为关闭位置并闭塞中立流路18，若阻断先导压力的供给，则中立截止阀63切换为打开位置并打开中立流路18。
中立截止阀63的先导室63a连接于先导通路60。因此，当利用电磁比例减压阀62向再生通路切换阀58的先导室58b供给先导压力时，同时也向中立截止阀63的先导室63a供给先导压力。即，中立截止阀63与再生通路切换阀58连动地进行动作。
当所有的致动器都不工作时，控制器C对电磁比例减压阀62的螺线管进行励磁。由此，向再生通路切换阀58的先导室58b供给先导压力，再生通路切换阀58切换为再生位置。然后，中立流路18的工作油经由通路56引导到合流再生通路46，进行第二回路系统S2的剩余流量再生。此时，中立截止阀63切换控制为关闭位置而传递的先导压力成为最小，因此调节器23进行控制以使得第二主泵MP2的容量成为最大。
控制器C在切换电磁比例减压阀62并进行剩余流量再生控制时，根据由压力传感器79检测到的向再生马达M供给的工作油的压力，利用调节器66对再生马达M的斜板的偏转角进行控制，以使得中立流路6、18的工作油压力成为操作阀1～操作阀5、14～17的最低工作压力以上。
接着，说明剩余流量再生控制的作用效果。
当中立流路6的工作油压力达到预定的设定压力时，连接于该中立流路6的通路55的再生通路切换阀57切换为再生位置，第一主泵MP1的高压的工作油被引导到再生马达M。另外，当中立流路18的工作油压力达到预定的设定 压力时，连接于该中立流路18的通路56的再生通路切换阀58切换为再生位置，第二主泵MP2的高压的工作油被引导到再生马达M。
在此，以往，在动臂缸BC、回转马达RM工作过程中，能够通过动臂再生控制、回转再生控制从动臂缸BC、回转马达RM的剩余流量中进行能量再生，但是在操作除动臂缸BC、回转马达RM以外的致动器的情况下，无法进行能量再生。
与此相对，在本实施方式中，例如，当在操作铲斗、斗杆等的状态下中立流路6或中立流路18的工作油压力达到设定压力时，能够取代使在中立流路6或中立流路18内剩余的工作油从主溢流阀8或主溢流阀19废弃而将其引导到再生马达M。因此，能够从以往废弃的能量中进行再生，因此能够减少能量损失并使更多的能量再生。因而，能够减少系统整体的能量消耗。
另外，当所有致动器都不工作时，能够将中立流路18的备用流量引导到再生马达M。由此，进行利用备用流量使再生马达M旋转而进行发电的备用充电，从而能够增大电池充电量。特别是由于在第二回路系统S2的中立流路18上设有中立截止阀63，因此能够使中立流路18的工作油压力上升至主溢流压力附近。由此，更高压的剩余流量被引导到再生马达M，因此能够缩短将电池27充电至预定的电池容量所需的时间。
而且，控制器C在切换电磁比例减压阀62并进行剩余流量再生控制时，利用调节器66对再生马达M的斜板的偏转角进行控制，以使得中立流路6、18的工作油压力成为操作阀1～操作阀5、操作阀14～操作阀17的最低工作压力以上。由此，能够一边维持工作油被引导到再生马达M的侧的中立流路6、18中的工作油压力一边进行能量再生。
而且，由于中立截止阀63设于比先导溢流阀21靠上游侧的位置，因此当中立流路18的工作油压力达到设定压力并将中立截止阀63切换为关闭位置时，能够防止中立流路18的工作油压力自先导溢流阀21溢流。由此，能够在剩余流量再生控制时将更高的工作油压力供给到再生马达M，因此能够使更多的能量再生。
接着，说明辅助控制。
副泵SP是能够调整斜板的偏转角的可变容量型泵，连结为与再生马达M连动地同轴旋转。副泵SP在电动马达47的驱动力的作用下旋转。电动马达47的转速通过变换器48由控制器C进行控制。副泵SP和再生马达M的斜板的偏转角经由调节器67、66而被控制器C进行控制。
在副泵SP上连接有作为辅助通路的喷出通路68。副泵SP能够经由喷出通路68将工作油供给到中立流路6、18。喷出通路68分支形成为与通路55合流的第一喷出通路69和与通路56合流的第二喷出通路70。在喷出通路68的分支部设有作为辅助切换阀的高压选择切换阀71。在第一喷出通路69上设有仅容许工作油从喷出通路68向通路55流动的单向阀72。同样地在第二喷出通路70上设有仅容许工作油从喷出通路68向通路56流动的单向阀73。
高压选择切换阀71是三端口三位置的滑芯式的切换阀。在高压选择切换阀71中，与滑芯(省略图示)的两端相面对地分别设有先导室71a、71b。通路55的工作油经由第一先导通路76被供给到一个先导室71a。通路56的工作油经由第二先导通路77被供给到另一个先导室71b。在第一先导通路76中设有衰减用节流件74，在第二先导通路77中设有衰减用节流件75。滑芯被分别设于两端的一对定心弹簧71c、71d支承为中立状态。高压选择切换阀71在定心弹簧71c、71d的弹簧力的作用下通常保持为正常位置(图1所示的状态)。
高压选择切换阀71在保持为正常位置的状态下将副泵SP的喷出油按比例分配供给到第一喷出通路69和第二喷出通路70。
当一个先导室71a的先导压力高于另一个先导室71b的先导压力时，高压选择切换阀71切换为第一切换位置(图1中下侧位置)。由此，副泵SP的喷出油供给到通路55。
当另一个先导室71b的先导压力高于一个先导室71a的先导压力时，高压选择切换阀71切换为第二切换位置(图1中上侧位置)。由此，副泵SP的喷出油供给到通路56。
即，高压选择切换阀71选择通路55与通路56中的高压的一方而供给副泵 SP的喷出油。另外，在高压选择切换阀71进行切换的过程中，向通路55与通路56两者供给工作油，但是当先导室71a、71b中的一者的先导压力与另一者的先导压力之间的差压足够大时，副泵SP的喷出油全部供给到通路55与通路56中的高压的一方，完全不供给到低压的一方。
若副泵SP在电动马达47的驱动力的作用下旋转，则副泵SP对第一主泵MP1和第二主泵MP2中的至少一者的输出进行辅助。由高压选择切换阀71来确定对第一主泵MP1和第二主泵MP2中的哪一者进行辅助，并进行不需要控制器C的控制的自动辅助。
若经由合流再生通路46向再生马达M供给工作油并且再生马达M旋转，则再生马达M的旋转力作为针对同轴旋转的电动马达47的辅助力而发挥作用。因而，能够使电动马达47的消耗电力减少与再生马达M的旋转力相应的部分。
当将再生马达M作为驱动源且将电动马达47作为发电机而进行使用时，副泵SP的斜板的偏转角设定为零，大致成为无负荷状态。
接着，说明辅助控制的作用效果。
在将从副泵SP喷出的工作油引导到中立流路6、18的喷出通路68上设有高压选择切换阀71，高压选择切换阀71选择通路55与通路56中的高压的一方并供给副泵SP的喷出油。由此，当致动器的负荷较高时，较多的辅助流量供给到高压侧的中立流路6、18，因此能够确保液压挖掘机的操作速度。
另外，由于高压选择切换阀71选择通路55与通路56中的高压侧的通路，因此能够将从副泵SP喷出的工作油供给到高压侧。而且，能够防止例如像将副泵SP的喷出油经由比例电磁节流阀分别按比例分配供给到通路55与通路56的以往的情况那样，能够防止在比例电磁节流阀中产生节流压力损失且辅助动力降低，并且能够降低消耗能量。而且，由于未使用比例电磁节流阀，因此能够将向中立流路6、18供给来自副泵SP的喷出油的辅助系统形成为低成本且稳健的系统。
而且，由于能够一边进行回转再生控制、动臂再生控制一边利用副泵SP 向中立流路6、18供给工作油，因此例如在进行一边使动臂缸BC收缩一边使斗杆动作的所谓的水平按压(或者整平(日文：ならし))操作的情况下，能够一边通过动臂再生控制进行再生一边利用再生的动力对斗杆进行辅助。因此，能够降低系统整体的能量消耗。
而且，通路55的工作油经由衰减用节流件74被供给到高压选择切换阀71的一个先导室71a，通路56的工作油经由衰减用节流件75被供给另一个先导室71b。由此，能够防止高压选择切换阀71的滑芯剧烈移动，能够使高压选择切换阀71的中立位置、第一切换位置及第二切换位置之间的切换动作衰减，能够减少切换时产生的冲击。
根据以上实施方式，起到以下所示的效果。
以往，在动臂缸BC、回转马达RM工作过程中，能够通过动臂再生控制、回转再生控制从动臂缸BC、回转马达RM的剩余流量中进行能量再生，但是在操作除动臂缸BC、回转马达RM以外的致动器的情况下，无法进行能量再生。
与此相对，在本实施方式中，例如，当在操作铲斗、斗杆等的状态下中立流路6或中立流路18的工作油压力达到设定压力时，再生通路切换阀57或再生通路切换阀58切换为再生位置且中立流路6或中立流路18的工作油被引导到再生马达M。因此，即使在操作除动臂缸BC、回转马达RM以外的致动器的情况下，也能够使剩余的工作油的液压能量再生。因而，能够从以往废弃的能量中进行再生，因此能够减少能量损失并使更多的能量再生，能够减少系统整体的消耗能量。
以上，说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式只不过是示出了本发明的应用例的一部分，并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构的主旨。