作業機械的液壓驅動系統的制作方法

本發明涉及作業機械的液壓驅動系統，詳細而言，涉及具備再生回路的液壓挖掘機等作業機械的液壓驅動系統，所述再生回路將利用被驅動部件(例如動臂)的自重落下等被驅動部件的慣性能量而從液壓執行機構排出的壓力油再利用(再生)于其他執行機構的驅動。

背景技術：

已知具備再生回路的作業機械的液壓驅動系統，所述再生回路將利用動臂的自重落下而從動臂液壓缸排出的壓力油再生于斗桿液壓缸，在專利文獻1中記載了其一例。

專利文獻1記載的作業機械的液壓驅動系統具備控制裝置，所述控制裝置在將來自動臂液壓缸的排出油向斗桿液壓缸再生時，使液壓泵的噴出流量減少時，并且在復合動作時的液壓泵的噴出流量為規定流量以下的情況下，使發動機的轉速下降。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-204223號公報

技術實現要素：

發明要解決的問題

在專利文獻1的液壓驅動系統中，能夠充分地抑制復合動作時的液壓泵的驅動的損耗。但是，在將動臂液壓缸的排出油再生到斗桿液壓缸時，再生閥有可能急劇地產生打開沖擊。以下說明其理由。

在專利文獻1的液壓驅動系統中，根據動臂下降操作量算出從動臂液壓缸排出的排出油的排出量，根據斗桿傾倒操作量算出斗桿液壓缸的入口節流流量，并將各自的值的較小的一方定義為再生流量。然后，在再生閥的開度指令的算出中，使用了動臂液壓缸的底側油室的壓力和斗桿液壓缸的活塞桿側油室的壓力，在兩者的壓差較小時，算出用于流過設定的再生流量的大開度指令。另一方面，在兩者的壓差較大時，算出向關閉方向縮小再生閥開度的指令使得再生流量不變得過大。

在這里，當進行同時實施動臂下降操作和斗桿傾倒操作的復合動作時，在通常的執行機構開始移動時，由于動臂液壓缸的底側油室的壓力比斗桿液壓缸的活塞桿側油室的壓力低，所以上述兩者的壓差成為負的值。因此，不能將動臂液壓缸的排出油再生到斗桿液壓缸，再生閥保持全閉的狀態。

之后，由于隨著時間的經過動臂液壓缸的底側油室的壓力會上升，所以上述的兩者的壓差從負的值切換為正的值。由于該切換時壓差的絕對值較小，為了流過設定的再生流量，向再生閥輸出大開度指令。由此，以從全閉狀態起急劇地成為例如全開的方式控制再生閥。設想該再生閥的急劇的切換會引起壓力沖擊，有可能給操作人員帶來操作性的不諧調感。

本發明基于上述情況而做出，其目的在于提供一種將從液壓執行機構排出的壓力油再生到其他執行機構的驅動的情況下，能夠確保良好的操作性的作業機械的液壓驅動系統。

用于解決問題的手段

為了達成上述目的，第一發明是作業機械的液壓驅動系統，具備：液壓泵裝置；第一液壓執行機構，被從所述液壓泵裝置供給壓力油，并驅動第一被驅動體；第二液壓執行機構，被從所述液壓泵裝置供給壓力油，并驅動第二被驅動體；第一流量調整裝置，控制從所述液壓泵裝置向所述第一液壓執行機構供給的壓力油的流動；第二流量調整裝置，控制從所述液壓泵裝置向所述第二液壓執行機構供給的壓力油的流動；第一操作裝置，輸出指示所述第一被驅動體的動作的操作信號，并切換所述第一流量調整裝置；以及第二操作裝置，輸出指示所述第二被驅動體的動作的操作信號，并切換所述第二流量調整裝置，所述第一液壓執行機構是在向所述第一被驅動體的自重落下方向操作所述第一操作裝置時，利用所述第一被驅動體的自重落下而從底側油室排出壓力油并從活塞桿側油室吸入壓力油的液壓缸，具備：再生通路，將所述液壓缸的底側油室連接到所述液壓泵裝置與所述第二液壓執行機構之間；再生流量調整裝置，經由所述再生通路，將從所述液壓缸的底側油室排出的壓力油的至少一部分供給至所述液壓泵裝置與所述第二液壓執行機構之間；壓差算出部或壓差檢測器，所述壓差算出部讀入第一壓力檢測器檢測到的所述液壓缸的底側油室的壓力和第二壓力檢測器檢測到的所述液壓泵裝置與所述第二液壓執行機構之間的壓力，并算出壓差，所述第一壓力檢測器檢測所述液壓缸的底側油室的壓力，所述第二壓力檢測器檢測所述液壓泵裝置與所述第二液壓執行機構之間的壓力，所述壓差檢測器檢測所述液壓缸的底側油室的壓力、所述液壓泵裝置與所述第二液壓執行機構之間的壓力的壓差；以及控制裝置，以根據所述壓差算出部算出的壓差或所述壓差檢測器檢測到的壓差的增加而使流經所述再生通路的壓力油的流量逐漸增加的方式，控制所述再生流量調整裝置。

發明的效果

根據本發明，由于在將從液壓執行機構排出的壓力油再生于其他液壓執行機構的驅動的情況下，根據從液壓執行機構排出的壓力油的壓力與其他液壓執行機構的壓力的壓差來調整再生閥的開度，所以抑制了切換沖擊，并且能夠實現良好的操作性。

附圖說明

圖1是表示本發明的作業機械的液壓驅動系統的第一實施方式的控制系統的概略圖。

圖2是表示搭載了本發明的作業機械的液壓驅動系統的第一實施方式的液壓挖掘機的側視圖。

圖3是表示構成本發明的作業機械的液壓驅動系統的第一實施方式的再生控制閥的開口面積特性的特性圖。

圖4是構成本發明的作業機械的液壓驅動系統的第一實施方式的控制器的框圖。

圖5是表示本發明的作業機械的液壓驅動系統的第二實施方式的控制系統的概略圖。

圖6是表示構成本發明的作業機械的液壓驅動系統的第二實施方式的油箱側控制閥的開口面積特性的特性圖。

圖7是表示構成本發明的作業機械的液壓驅動系統的第二實施方式的再生側控制閥的開口面積特性的特性圖。

圖8是構成本發明的作業機械的液壓驅動系統的第二實施方式的控制器的框圖。

具體實施方式

以下，使用附圖，說明本發明的作業機械的液壓驅動系統的實施方式。

實施例1

圖1是表示本發明的作業機械的液壓驅動系統的第一實施方式的控制系統的概略圖。

在圖1中，本實施方式的液壓驅動系統具備：泵裝置50，包括主液壓泵1和先導泵3；動臂液壓缸4(第一液壓執行機構)，被從液壓泵1供給壓力油，驅動作為第一被驅動體的液壓挖掘機的動臂205(參照圖2)；斗桿液壓缸8(第二液壓執行機構)，被從液壓泵1供給壓力油，驅動作為第二被驅動體的液壓挖掘機的斗桿206(參照圖2)；控制閥5(第一流量調整裝置)，控制從液壓泵1向動臂液壓缸4供給的壓力油的流動(流量和方向)；控制閥9(第二流量調整裝置)，控制從液壓泵1向斗桿液壓缸8供給的壓力油的流動(流量和方向)；第一操作裝置6，輸出動臂的動作指令并切換控制閥5；以及第二操作裝置10，輸出斗桿的動作指令并切換控制閥9。液壓泵1也連接到未圖示的其他執行機構，也以供給壓力油的方式連接到未圖示的控制閥，但省略了它們的回路部分。

液壓泵1為可變容量型，具備作為噴出流量調整裝置的調節器1a，通過根據來自控制器27(后述)的控制信號控制調節器1a，從而控制液壓泵1的傾轉角(容量)，控制噴出流量。另外，雖然未圖示，如公知的那樣，調節器1a具有轉矩控制部，所述轉矩控制部引導液壓泵1的噴出壓力，以液壓泵1的吸收轉矩不超過預先確定的最大轉矩的方式限制液壓泵1的傾轉角(容量)。液壓泵1經由壓力油供給管路7a、11a與控制閥5、9連接，液壓泵1的噴出油被供給至控制閥5、9。

作為流量調整裝置的控制閥5、9分別經由底側管路15、20或活塞桿側管路13、21與動臂液壓缸4和斗桿液壓缸8的底側油室或活塞桿側油室連接，并根據控制閥5、9的切換位置，液壓泵1的噴出油從控制閥5、9起，經由底側管路15、20或活塞桿側管路13、21供給至動臂液壓缸4和斗桿液壓缸8的底側油室或活塞桿側油室。從動臂液壓缸4排出的壓力油的至少一部分從控制閥5起，經由油箱管路7b環流至油箱。從斗桿液壓缸8排出的壓力油全部從控制閥9起，經由油箱管路11b環流至油箱。

此外，在本實施方式中，以分別用一個控制閥5、9構成控制從液壓泵1向各液壓執行機構4、8供給的壓力油的流動(流量和方向)的流量調整裝置的情況為例進行了說明，但不限于此。流量調整裝置既可以是用多個閥進行供給的構成，也可以是用各自的閥構成供給和排出的裝置。

第一和第二操作裝置6、10分別具有操作桿6a、10a和先導閥6b、10b，先導閥6b、10b分別經由先導管路6c、6d和先導管路10c、10d與控制閥5的操作部5a、5b和控制閥9的操作部9a、9b連接。

當向動臂舉升方向BU(圖示左方)操作操作桿6a時，先導閥6b生成與操作桿6a的操作量對應的操作先導壓Pbu，該操作先導壓Pbu經由先導管路6c傳送給控制閥5的操作部5a，控制閥5被切換至動臂舉升方向(圖示右側的位置)。當向動臂下降方向BD(圖示右方)操作操作桿6a時，先導閥6b生成與操作桿6a的操作量對應的操作先導壓Pbd，該操作先導壓Pbd經由先導管路6d傳送給控制閥5的操作部5b，控制閥5被切換至動臂下降方向(圖示左側的位置)。

當向斗桿挖土方向AC(圖示右方)操作操作桿10a時，先導閥10b生成與操作桿10a的操作量對應的操作先導壓Pac，該操作先導壓Pac經由先導管路10c傳送給控制閥9的操作部9a，控制閥9被切換至斗桿挖土方向(圖示左側的位置)。當向斗桿傾倒方向AD(圖示左方)操作操作桿10a時，先導閥10b生成與操作桿10a的操作量對應的操作先導壓Pad，該操作先導壓Pad經由先導管路10d傳送給控制閥9的操作部9b，控制閥9被切換至斗桿傾倒方向(圖示右側的位置)。

在動臂液壓缸4的底側管路15與活塞桿側管路13之間，在斗桿液壓缸8的底側管路20與活塞桿側管路21之間，分別連接有帶補給(make-up)的過載溢流閥12、19。帶補給的過載溢流閥12、19具有防止由于底側管路15、20和活塞桿側管路13、21的壓力過度上升而液壓回路設備損傷的功能、減小由于底側管路15、20和活塞桿側管路13、21成為負壓而發生氣蝕的功能。

此外，本實施方式是泵裝置50包括一個主泵(液壓泵1)的情況下的實施方式，但泵裝置50可以設為：包括多個(例如兩個)主泵，并將各個主泵與控制閥5、9連接，從各個主泵向動臂液壓缸4和斗桿液壓缸8供給壓力油。

圖2是表示搭載了本發明的作業機械的液壓驅動系統的第一實施方式的液壓挖掘機的側視圖。

液壓挖掘機具備下部行駛體201、上部旋轉體202以及前作業機203。下部行駛體201具有左右履帶式行駛裝置201a、201a(只圖示單側)，由左右行駛馬達201b、201b(只圖示單側)驅動。上部旋轉體202可旋轉地搭載在下部行駛體201上，并由旋轉馬達202a旋轉驅動。前作業機203可俯仰地安裝在上部旋轉體202的前部。在上部旋轉體202上具備艙室(駕駛室)202b，在艙室202b內配置有上述第一和第二操作裝置6、10、未圖示的行駛用操作踏板裝置等操作裝置。

前作業機203是具有動臂205(第一被驅動體)、斗桿206(第二被驅動體)以及鏟斗207的多關節構造，動臂205由于動臂液壓缸4的伸縮而相對于上部旋轉體202在上下方向上轉動，斗桿206由于斗桿液壓缸8的伸縮而相對于動臂205在上下和前后方向上轉動，鏟斗207由于鏟斗液壓缸208的伸縮而相對于斗桿206在上下和前后方向上轉動。

在圖1中，省略左右行駛馬達201b、201b、旋轉馬達202a、鏟斗液壓缸208等液壓執行機構涉及的回路部分并示出。

在這里，動臂液壓缸4是如下液壓缸：在向動臂下降方向(第一被驅動體的自重落下方向)BD操作第一操作裝置6的操作桿6a時，通過基于包括動臂205的前作業機203的重量的自重落下，從底側油室排出壓力油，并從活塞桿側油室吸入壓力油。

返回圖1，本發明的液壓驅動系統在上述構成要素的基礎上，還具備：兩位置三端口的再生控制閥17，配置在動臂液壓缸4的底側管路15上，可將從動臂液壓缸4的底側油室排出的壓力油的流量分配調整至控制閥5側(油箱側)和斗桿液壓缸8的壓力油供給管路11a側(再生通路側)；再生通路18，一端側與再生控制閥17的一方排出端口連接，另一端側與壓力油供給管路11a連接；連通通路14，分別從動臂液壓缸4的底側管路15和活塞桿側管路13分支，并將底側管路15和活塞桿側管路13連接；連通控制閥16，配置在連通通路14上，基于第一操作裝置6的動臂下降方向BD的操作先導壓Pbd(操作信號)開閥，通過將動臂液壓缸4的底側油室的排出油的一部分再生并供給至動臂液壓缸4的活塞桿側油室，并且使動臂液壓缸4的底側油室與活塞桿側油室連通，從而防止活塞桿側油室的負壓的發生；電磁比例閥22；壓力傳感器23、24、25、26；以及控制器27。

再生控制閥17具有能夠使來自動臂液壓缸4的底側油室的排出油流過油箱側(控制閥5側)和再生通路18側的油箱側通路(第一節流部)和再生側通路(第二節流部)。再生控制閥17的行程由電磁比例閥22控制。再生控制閥17的另一方的排出端口與控制閥5的端口連接。在本實施方式中，再生控制閥17構成再生流量調整裝置和排出流量調整裝置，所述再生流量調整裝置對從動臂液壓缸4的底側油室排出的壓力油的至少一部分調整其流量并經由再生通路18供給至液壓泵1與斗桿液壓缸8之間，所述排出流量調整裝置對從動臂液壓缸4的底側油室排出的壓力油的至少一部分調整其流量并排出至油箱。

連通控制閥16具有操作部16a，通過第一操作裝置6的動臂下降方向BD的操作先導壓Pbd傳送至操作部16a而開閥。

壓力傳感器23與先導管路6d連接，并檢測第一操作裝置6的動臂下降方向BD的操作先導壓Pbd，壓力傳感器25與動臂液壓缸4的底側管路15連接，并檢測動臂液壓缸4的底側油室的壓力，壓力傳感器26與斗桿液壓缸8側的壓力油供給管路11a連接，并檢測液壓泵1的噴出壓力。壓力傳感器24與第二操作裝置10的先導管路10d連接，并檢測第二操作裝置10的斗桿傾倒方向的操作先導壓Pad。

控制器27輸入來自壓力傳感器23、24、25、26的檢測信號123、124、125、126，并基于這些信號進行規定的運算，并向電磁比例閥22和調節器1a輸出控制指令。

電磁比例閥22根據來自控制器27的控制指令而動作。電磁比例閥22將從先導泵3供給的壓力油轉換成期望的壓力并向再生控制閥17的操作部17a輸出，通過控制再生控制閥17的行程控制開度(開口面積)。

圖3是表示構成本發明的作業機械的液壓驅動系統的第一實施方式的再生控制閥的開口面積特性的特性圖。圖3的橫軸表示再生控制閥17的滑閥行程，縱軸表示開口面積。

在圖3中，在滑閥行程最小的情況下(位于普通位置的情況下)，油箱側通路打開且開口面積最大，再生側通路關閉且開口面積為零。當逐漸增加行程時，油箱側通路的開口面積逐漸減小，再生側通路打開，開口面積逐漸增加。當使行程進一步增加時，油箱側通路關閉(開口面積成為零)，再生側通路的開口面積進一步增加。按這種方式構成后，在滑閥行程最小的情況下，從動臂液壓缸4的底側油室排出的壓力油不被再生，全部量流入控制閥5側，當逐漸向右移動行程時，從動臂液壓缸4的底側油室排出的壓力油的一部分流入再生通路18。另外，通過調整行程，能夠使油箱側通路和再生側通路18的開口面積變化，能夠控制再生流量。

接著，說明僅進行動臂下降的情況下的動作的概要。

在圖1中，在向動臂下降方向BD操作了第一操作裝置6的操作桿6a的情況下，從第一操作裝置6的先導閥6b產生的操作先導壓Pbd輸入到控制閥5的操作部5b和連通控制閥16的操作部16a。由此，通過控制閥5被切換至圖示左側的位置，底側管路15與油箱管路7b連通，從而壓力油從動臂液壓缸4的底側油室排出到油箱，動臂液壓缸4的活塞桿進行收縮動作(動臂下降動作)。

并且，通過連通控制閥16被切換至圖示下側的連通位置，從而將動臂液壓缸4的底側管路15與活塞桿側管路13連通，將動臂液壓缸4的底側油室的排出油的一部分供給至動臂液壓缸4的活塞桿側油室。由此，防止在活塞桿側油室中的負壓的發生，并且由于無需從液壓泵1供給壓力油，所以抑制了液壓泵1的輸出，能夠減少燃油消耗。

接著，接著，說明同時進行動臂下降和斗桿的驅動的情況下的動作的概要。此外，由于在原理上進行斗桿傾倒的情況下與進行挖土的情況下是同樣的，所以以斗桿傾倒動作為例進行說明。

在向動臂下降方向BD操作第一操作裝置6的操作桿6a，同時向斗桿傾倒方向AD操作第二操作裝置10的操作桿10a的情況下，從第一操作裝置6的先導閥6b產生的操作先導壓Pbd被輸入控制閥5的操作部5b和連通控制閥16的操作部16a。由此，通過控制閥5被切換至圖示左側的位置，底側管路15與油箱管路7b連通，從而壓力油從動臂液壓缸4的底側油室排出到油箱，動臂液壓缸4的活塞桿進行收縮動作(動臂下降動作)。

從第二操作裝置10的先導閥10b產生的操作先導壓Pad被輸入控制閥9的操作部9b。由此，通過切換控制閥9，底側管路20與油箱管路11b連通且活塞桿側管路21與壓力油供給管路11a連通，從而斗桿液壓缸8的底側油室的壓力油排出到油箱，來自液壓泵1的噴出油供給至斗桿液壓缸8的活塞桿側油室。結果，斗桿液壓缸8的活塞桿進行收縮動作。

向控制器27輸入來自壓力傳感器23、24、25、26的檢測信號123、124、125、126，并利用后述的控制邏輯，向電磁比例閥22和液壓泵1的調節器1a輸出控制指令。

電磁比例閥22生成與控制指令對應的控制壓力，利用該控制壓力控制再生控制閥17，從動臂液壓缸4的底側油室排出的壓力油的一部分或全部經由再生控制閥17再生并供給至斗桿液壓缸8。

液壓泵1的調節器1a基于控制指令控制液壓泵1的傾轉角，并適當控制泵流量以保持斗桿液壓缸8的目標速度。

接著，說明控制器27的控制功能。控制器27大致具有以下兩個功能。

首先，向作為動臂205(第一被驅動體)的自重落下方向的動臂下降方向BD操作第一操作裝置6，與此同時操作第二操作裝置10時，控制器27通過在動臂液壓缸4的底側油室的壓力比液壓泵1與斗桿液壓缸8之間的壓力油供給管路11a的壓力高的情況下，將再生控制閥17從普通位置切換，從而來自動臂液壓缸4的底側油室的排出油再生到斗桿液壓缸的活塞桿側油室。控制器27具備算出動臂液壓缸4的底側油室的壓力與液壓泵1和斗桿液壓缸8之間的壓力油供給管路11a的壓力的壓差的壓差算出部，并根據壓差算出部算出的壓差，控制再生控制閥17的開度(第一功能)。

具體而言，在壓差算出部算出的壓差較小時，減小再生控制閥17的行程而縮小再生側通路的開口面積，并且加大油箱側通路的開口面積。隨著壓差變大，加大再生側通路的開口面積，并縮小油箱側通路的開口面積。在壓差大到一定值以上時，以將再生側通路的開口面積設為最大值，并關閉油箱側開口的方式進行控制。通過這樣控制，抑制再生控制閥17的切換沖擊。

在同時進行了動臂下降操作和斗桿驅動的情況下，移動開始的壓差較小，隨著時間經過，壓差變大。因此，通過根據壓差逐漸打開再生側通路的開口面積，抑制了切換沖擊，并能夠實現良好的操作性。

并且，在壓差較小的情況下，由于即使加大再生側開口，再生流量也較小，所以動臂液壓缸的活塞桿的速度有時會變得較慢。因此，在壓差較小的情況下，通過加大油箱側通路的開口面積，以使來自底側油室的排出流量增加，并將動臂液壓缸的活塞桿的速度設為操作人員希望的速度的方式進行控制。另一方面，在壓差較大的情況下，由于再生流量足夠多，所以通過縮小油箱側通路的開口，防止了動臂液壓缸的活塞桿的速度變得過快。

另外，控制器27控制再生控制閥17從動臂液壓缸4的底側油室向液壓泵1與斗桿液壓缸8之間的壓力油供給管路11a供給壓力油時，以使液壓泵1的容量減少，減少的量與從動臂液壓缸4的底側油室向壓力油供給管路11a供給的再生流量對應的方式進行控制(第二功能)。

圖4是構成本發明的作業機械的液壓驅動系統的第一實施方式的控制器的框圖。

如圖4所示，控制器27具有加法器130、函數發生器131、函數發生器133、函數發生器134、函數發生器135、乘法器136、乘法器138、函數發生器139、乘法器140、乘法器142、加法器144以及輸出轉換部146。

在圖4中，檢測信號123是利用壓力傳感器23檢測了第一操作裝置6的操作桿6a的動臂下降方向的操作先導壓Pbd得到的信號(桿操作信號)，檢測信號124是利用壓力傳感器24檢測了第二操作裝置10的操作桿10a的斗桿傾倒方向的操作先導壓Pad得到的信號(桿操作信號)，檢測信號125是利用壓力傳感器25檢測了動臂液壓缸4的底側油室的壓力(底側管路15的壓力)得到的信號(底側壓力信號)，檢測信號126是利用壓力傳感器26檢測了液壓泵1的噴出壓力(壓力油供給管路11a的壓力)得到的信號(泵壓力信號)。

向作為壓差算出部的加法器130輸入底側壓力信號125和泵壓力信號126，求出底側壓力信號125與泵壓力信號126的偏差(動臂液壓缸4的底側油室的壓力與液壓泵1的噴出壓力的壓差)，將該壓差信號輸入函數發生器131和函數發生器132。

函數發生器131算出由加法器130求出的壓差信號所對應的再生控制閥17的再生側通路的開口面積，以圖3所示的再生控制閥17的開口面積特性為基礎設定特性。具體而言，在壓差較小的情況下，減小再生控制閥17的行程而縮小再生側通路的開口面積，并加大油箱側通路的開口面積。另一方面，在壓差較大的情況下，加大再生通路側的開口面積，當壓差達到一定值時，以將再生側通路的開口面積設為最大，并關閉油箱側通路的開口的方式進行控制。

函數發生器133求出由加法器130求出的壓差信號所對應的液壓泵1的減少流量(以下，稱為泵減少流量)。根據函數發生器131的特性，壓差越大，再生側通路的開口面積變得越大，再生流量越增加。因此，設定為壓差越大，泵減少流量也變得越多。

函數發生器134根據第一操作裝置6的桿操作信號123，算出在乘法器中使用的系數，在桿操作信號123為0時輸出最小值0，隨著桿操作信號123的增加，使輸出增大，并輸出1作為最大值。

向乘法器136輸入由函數發生器131算出的開口面積和由函數發生器134算出的值，將相乘值作為開口面積輸出。在這里，在第一操作裝置6的桿操作信號123較小的情況下，由于需要減慢動臂液壓缸4的活塞桿速度，所以也要求減小再生流量。因此，函數發生器134從0以上且1以下的范圍輸出小的值，將由函數發生器131算出的開口面積設為更小的值并輸出。

另一方面，在第一操作裝置6的桿操作信號123較大的情況下，由于需要加快動臂液壓缸4的活塞桿速度，所以也能夠增加再生流量。因此，函數發生器134從0以上且1以下的范圍輸出大的值，減小由函數發生器131算出的開口面積的減少量，輸出大的開口面積的值。

向乘法器138輸入由函數發生器133算出的泵減少流量和由函數發生器134算出的值，將相乘值作為泵減少流量輸出。在這里，在第一操作裝置6的桿操作信號123較小的情況下，由于再生流量也較少，所以也要求將泵減少流量設定為較少。因此，函數發生器134從0以上且1以下的范圍輸出小的值，將由函數發生器133算出的泵減少流量設為更小的值并輸出。

另一方面，在第一操作裝置6的桿操作信號123較大的情況下，再生流量變多，也需要將泵減少流量設定為較大。因此，函數發生器134從0以上且1以下的范圍輸出大的值，減小由函數發生器133算出的泵減少流量的減少量，輸出大的泵減少流量的值。

函數發生器135根據第二操作裝置10的桿操作信號124，算出在乘法器中使用的系數，在桿操作信號124為0時輸出最小值0，隨著桿操作信號124的增加，使輸出增大，并輸出1作為最大值。

向乘法器140輸入由乘法器136算出的開口面積和由函數發生器135算出的值，將相乘值作為開口面積輸出。在這里，在第二操作裝置10的桿操作信號124較小的情況下，由于需要減慢斗桿液壓缸8的活塞桿速度，所以也要求減小再生流量。因此，函數發生器135從0以上且1以下的范圍輸出小的值，將由乘法器136校正的開口面積設為更小的值并輸出。

另一方面，在第二操作裝置10的桿操作信號124較大的情況下，由于需要加快斗桿液壓缸8的活塞桿速度，所以也能夠增加再生流量。因此，函數發生器135從0以上且1以下的范圍輸出大的值，減小由乘法器136校正的開口面積的減少量，輸出大的開口面積的值。

向乘法器142輸入由乘法器138算出的泵減少流量和由函數發生器135算出的值，將相乘值作為泵減少流量輸出。在這里，在第二操作裝置10的桿操作信號124較小的情況下，由于再生流量也較少，所以也要求將泵減少流量設定為較少。因此，函數發生器135從0以上且1以下的范圍輸出小的值，將由乘法器138校正的泵減少流量設為更小的值并輸出。

另一方面，在第二操作裝置10的桿操作信號124較大的情況下，再生流量變多，也需要將泵減少流量設定為較大。因此，函數發生器135從0以上且1以下的范圍輸出大的值，減小由乘法器138校正的泵減少流量的減少量，輸出大的泵減少流量的值。

函數發生器139根據第二操作裝置10的桿操作信號124算出泵要求流量。在桿操作信號124為0的情況下，設定從液壓泵1輸出最低限的流量這樣的特性。其目的是：使操作第二操作裝置10的操作桿10a時的響應性變得良好、防止液壓泵1的燒結。另外，伴隨著桿操作信號124的增加，使液壓泵1的噴出流量增加，增加流入斗桿液壓缸8的壓力油的流量。由此，實現與操作量對應的斗桿液壓缸8的活塞桿速度。

向加法器144輸入由乘法器142算出的泵減少流量和由函數發生器139算出的泵要求流量，從泵要求流量減去泵減少流量即再生流量而算出目標泵流量。

向輸出轉換部146輸入來自乘法器140的輸出和來自加法器144的輸出，并分別向電磁比例閥22輸出電磁閥指令222，向液壓泵1的調節器1a輸出傾轉指令201。

由此，電磁比例閥22將從先導泵3供給的壓力油轉換成期望的壓力并向再生控制閥17的操作部17a輸出，通過控制再生控制閥17的行程控制開度(開口面積)。另外，通過調節器1a控制液壓泵1的傾轉角(容量)，控制噴出流量。結果，按如下方式控制液壓泵1：使容量減少，減少的量與從動臂液壓缸4的底側供給至壓力油供給管路11a的再生流量對應。

接著，說明控制器27的工作。

通過向動臂下降方向BD操作第一操作裝置6的操作桿6a，由壓力傳感器23檢測到的操作先導壓Pbd的信號作為桿操作信號123輸入到控制器27中。通過向斗桿傾倒方向AD操作第二操作裝置10的操作桿10a，由壓力傳感器24檢測到的操作先導壓Pad的信號作為桿操作信號124輸入到控制器27。另外，由壓力傳感器25、26檢測到的動臂液壓缸4的底側油室的壓力、液壓泵1的噴出壓力的各信號作為底側壓力信號125、泵壓力信號126輸入到控制器27。

底側壓力信號125和泵壓力信號126被輸入作為壓差算出部的加法器130，并算出壓差信號。壓差信號被輸入函數發生器131和函數發生器133，并分別算出再生控制閥17的再生側通路的開口面積和泵減少流量。

桿操作信號123被輸入函數發生器134，函數發生器134算出與桿操作量對應的校正信號，并向乘法器136和乘法器138輸出。乘法器136校正從函數發生器131輸出的再生側通路的開口面積，乘法器138校正從函數發生器133輸出的泵減少流量。

同樣地，當向函數發生器135輸入桿操作信號124時，函數發生器135算出與桿操作量對應的校正信號，并向乘法器140和乘法器142輸出。乘法器140進一步校正從乘法器136輸出的校正而成的再生側通路的開口面積并向輸出轉換部146輸出，乘法器142進一步校正從乘法器138輸出的校正而成的泵減少流量并向加法器144輸出。

輸出轉換部146將校正而成的再生側通路的開口面積轉換成電磁閥指令222，并向電磁比例閥22輸出。由此，控制了再生控制閥17的行程。結果，再生控制閥17被設定為與動臂液壓缸4的底側油室的壓力和液壓泵1的噴出壓力的壓差對應的開口面積，并向斗桿液壓缸8再生來自動臂液壓缸4的底側油室的排出油。

桿操作信號124被輸入函數發生器139，函數發生器139算出與桿操作量對應的泵要求流量，并向加法器144輸出。

運算得到的泵要求流量和泵減少流量被輸入加法器144，從泵要求流量減去泵減少流量即再生流量而算出目標泵流量，并向輸出轉換部146輸出。

輸出轉換部146將該目標泵流量轉換成液壓泵1的傾轉指令201，并向調節器1a輸出。由此，通過斗桿液壓缸8被控制為與第二操作裝置10的操作信號(操作先導壓Pad)對應的期望的速度，并且減少液壓泵1的噴出流量，減少的量與再生流量對應，從而能夠減少驅動液壓泵1的引擎的燃油消耗，并實現節能化。

通過以上動作，由于再生控制閥17根據動臂液壓缸4的底側油室的壓力與液壓泵1的噴出壓力的壓差，使再生側通路的開口面積逐漸增加，所以抑制了切換沖擊，并能夠實現良好的操作性。另外，由于在上述壓差、第一操作裝置6的操作量以及第二操作裝置10的操作量均較小時，將再生控制閥17的再生側通路的開口面積設定為較小，并將油箱側通路的開口面積設定為較大，所以即使再生流量較少，油箱側流量也變多。由此，能夠確保操作人員希望的動臂液壓缸的活塞桿速度。

另一方面，由于在壓差、第一操作裝置6的操作量以及第二操作裝置10的操作量較大時，將再生控制閥17的再生側通路的開口面積設定為較大，將油箱側通路的開口面積設定為較小，所以抑制了動臂液壓缸的活塞桿速度變得過快，能夠確保操作人員希望的動臂液壓缸的活塞桿速度。另外，通過根據再生流量減少液壓泵1的噴出流量，對于斗桿液壓缸8的活塞桿速度，也能夠確保操作人員希望的速度。

根據上述本發明的作業機械的液壓驅動系統的第一實施方式，由于在將從液壓執行機構4排出的壓力油再生于其他液壓執行機構8的驅動的情況下，根據從液壓執行機構4排出的壓力油的壓力與其他液壓執行機構8的壓力的壓差來調整再生控制閥17的開度，所以抑制了切換沖擊，并且能夠實現良好的操作性。

此外，在本實施方式中，以控制器27的壓差算出部從各自的壓力傳感器讀入從液壓執行機構4排出的壓力油的壓力、液壓泵1與其他液壓執行機構8間的壓力，并算出它們的壓差的情況為例進行了說明，但不限于此。例如，也可以是，設置壓差檢測部，所述壓差檢測部是測量液壓執行機構4的排出部、液壓泵1、其他液壓執行機構8之間的壓差的壓差傳感器，根據壓差檢測部輸出的壓差調整再生控制閥17的開度。

實施例2

以下，使用附圖，說明本發明的作業機械的液壓驅動系統的第二實施方式。圖5是表示本發明的作業機械的液壓驅動系統的第二實施方式的控制系統的概略圖，圖6是表示構成本發明的作業機械的液壓驅動系統的第二實施方式的油箱側控制閥的開口面積特性的特性圖，圖7是表示構成本發明的作業機械的液壓驅動系統的第二實施方式的再生側控制閥的開口面積特性的特性圖，圖8是構成本發明的作業機械的液壓驅動系統的第二實施方式的控制器的框圖。在圖5至圖8中，與圖1至圖4所示的標號相同的部分為同一部分，因此省略其詳細說明。

在本發明的作業機械的液壓驅動系統的第二實施方式中，與第一實施方式的不同點在于：取代圖1所示的再生控制閥17，在底側管路15具備油箱側控制閥41作為排出流量調整裝置，在再生通路18具備再生側控制閥40作為再生流量調整裝置。油箱側控制閥41的行程由電磁比例閥44控制，再生側控制閥40的行程由電磁比例閥22控制。

電磁比例閥44根據來自控制器27的控制指令而動作。電磁比例閥44將從先導泵3供給的壓力油轉換成期望的壓力并向油箱側控制閥41的操作部41a輸出，通過控制油箱側控制閥41的行程控制開度(開口面積)。另外，電磁比例閥22將從先導泵3供給的壓力油轉換成期望的壓力并向再生側控制閥40的操作部40a輸出，通過控制再生側控制閥40的行程控制開度(開口面積)。

圖6示出油箱側控制閥41的開口面積特性，圖7示出再生側控制閥40的開口面積特性。它們的橫軸表示各閥的滑閥行程，縱軸表示開口面積。這些特性形成為：與圖3所示的第一實施方式中的再生控制閥17的特性中分離為油箱側和再生側而成的特性同等。

在本實施方式中，由于能夠獨立地并精細地控制再生側通路的開口面積和油箱側通路的開口面積，所以能夠進一步實現燃油消耗的提高。

另外，本實施方式的液壓驅動系統具備控制器27A來取代圖1所示的第一實施方式中的控制器27。

圖8是表示第二實施方式中的控制器27A的控制邏輯的框圖。此外，關于與圖4同樣的控制要素，省略說明。

如圖8所示，控制器27A在圖4的第一實施方式中的加法器130、函數發生器131、函數發生器133、函數發生器134、函數發生器135、乘法器136、乘法器138、函數發生器139、乘法器140、乘法器142、加法器144的基礎上，還具有函數發生器132、乘法器137、乘法器141、加法器143以及輸出轉換部146A。

在這里，追加的運算器形成運算電磁閥指令244的邏輯，所述電磁閥指令244用于控制油箱側控制閥41。關于用于控制再生側控制閥40的電磁閥指令222，由于與用于控制第一實施方式所示的再生控制閥17的電磁閥指令222概念相同，所以省略說明。

在本實施方式中，由于能夠根據作為壓差算出部的加法器130算出的動臂液壓缸4的底側油室的壓力與液壓泵1的噴出壓力的壓差、作為第一操作裝置6的操作量的桿操作信號123、作為第二操作裝置10的操作量的桿操作信號124，精細地調整再生側通路的開口面積和油箱側通路的開口面積，所以能夠進一步實現燃料效率的提高。

在圖8中，函數發生器132算出由加法器130求出的壓差信號所對應的、油箱側通路的應利用油箱側控制閥41縮小的開口面積。根據圖6所示的油箱側控制閥41的開口面積特性，成為如下特性：在滑閥行程為最小的情況下，開口面積成為最大，通過逐漸增加行程，開口面積減小。另一方面，如圖7所示，再生側控制閥40的開口面積特性成為如下特性：在滑閥行程為最小的情況下，開口面積成為最小，通過逐漸增加行程，開口面積增加。

由于這些特性，在本實施方式中，在進行再生的情況下，以如下方式進行控制：打開再生側控制閥40，并且將油箱側控制閥41節流，使得動臂液壓缸4的活塞桿速度不變得過快。

返回圖8，函數發生器132設定為：在由加法器130求出的壓差信號較小的情況下，由于再生側控制閥40關閉，輸出小的值以不將油箱側控制閥41節流。相反地，在壓差信號較大的情況下，輸出大的值以將油箱側控制閥41節流，使得動臂液壓缸的活塞桿速度不變得過快。

向乘法器137輸入由函數發生器132算出的油箱側開口面積的節流量和由函數發生器134算出的值，并輸出相乘值。在這里，在第一操作裝置6的桿操作信號123較小的情況下，由于再生側控制閥40關閉，為了確保動臂液壓缸4的活塞桿速度，以打開油箱側控制閥41的方式進行控制。因此，函數發生器134從0以上且1以下的范圍輸出小的值，并輸出小的節流量的值。

另一方面，在第一操作裝置6的桿操作信號123較大的情況下，由于再生側控制閥40打開，以關閉油箱側控制閥41的方式進行控制，使得動臂液壓缸4的活塞桿速度不變得過快。因此，函數發生器134從0以上且1以下的范圍輸出大的值，并輸出大的節流量的值。

向乘法器141輸入由乘法器137算出的油箱側開口面積的節流量和由函數發生器135算出的值，并輸出相乘值。在這里，在第二操作裝置10的桿操作信號124較小的情況下，由于再生側控制閥40關閉，為了確保動臂液壓缸4的活塞桿速度，以打開油箱側控制閥41的方式進行控制。因此，函數發生器134從0以上且1以下的范圍輸出小的值，并輸出小的節流量的值。

另一方面，在第二操作裝置10的桿操作信號124較大的情況下，由于再生側控制閥40打開，以關閉油箱側控制閥41的方式進行控制，使得動臂液壓缸4的活塞桿速度不變得過快。因此，函數發生器135從0以上且1以下的范圍輸出大的值，并輸出大的節流量的值。

向加法器143輸入油箱側控制閥41的最大開口面積信號147和由乘法器141算出的油箱側開口面積的節流量，從最大開口面積減去油箱側開口的節流量而算出油箱側控制閥41的目標開度。

向輸出轉換部146A輸入來自加法器143的輸出，并向電磁比例閥44輸出電磁閥指令244。由此，電磁比例閥44將從先導泵3供給的壓力油轉換成期望的壓力并向油箱側控制閥41的操作部41a輸出，通過控制油箱側控制閥41的行程控制開度(開口面積)。

然后，此時，輸出轉換部146A將校正而成的再生側通路的開口面積轉換成電磁閥指令222，并向電磁比例閥22輸出。由此，控制了再生側控制閥40的行程。結果，再生側控制閥40被設定在動臂液壓缸4的底側油室的壓力與液壓泵1的噴出壓力的壓差所對應的開口面積，并向斗桿液壓缸8再生來自動臂液壓缸4的底側油室的排出油。

另外，輸出轉換部146A將目標泵流量轉換成液壓泵1的傾轉指令201，并向調節器1a輸出。由此，通過斗桿液壓缸8被控制為與第二操作裝置10的操作信號(操作先導壓Pad)對應的期望的速度，并且減少液壓泵1的噴出流量，減少的量與再生流量對應，從而能夠減少驅動液壓泵1的引擎的燃油消耗，并實現節能化。

根據上述本發明的作業機械的液壓驅動系統的第二實施方式，能夠得到與上述第一實施方式同樣的效果。

另外，根據上述本發明的作業機械的液壓驅動系統的第二實施方式，由于能夠分別獨立地控制再生側通路的開口面積和油箱側通路的開口面積，能夠進行精細的控制，能夠最大限度增加再生流量。結果，能夠使燃油消耗減少效果進一步提高。

另外，本發明不限定于上述各實施方式，包括不偏離其主旨的范圍內的各種變形例。例如，在上述實施方式中，說明了將本發明應用于液壓挖掘機的情況，但只要是具備向第一被驅動體的自重落下方向操作第一操作裝置時，利用第一被驅動體的自重落下，從底側排出壓力油并從活塞桿側吸入壓力油的液壓缸的作業機械，本發明也能夠應用于液壓吊車、輪式裝載機等其他作業機械。

附圖標記的說明

1：液壓泵，1a：調節器，3：先導泵，4：動臂液壓缸(第一液壓執行機構)，5：控制閥，6：第一操作裝置，6a：操作桿，6b：先導閥，6c、6d：先導管路，8：斗桿液壓缸(第二液壓執行機構)，9:控制閥，10：第二操作裝置，10a：操作桿，10b：先導閥，10c、10d：先導管路，7a、11a：壓力油供給管路，7b、11b：油箱管路，12：帶補給過載溢流閥，13：活塞桿側管路，14：連通管路，15：底側管路，16：連通控制閥，17：再生控制閥，18：再生通路，19：帶補給過載溢流閥，20：底側管路，21：活塞桿側管路，22：電磁比例閥，23：壓力傳感器，24：壓力傳感器，25：壓力傳感器，26：壓力傳感器，27：控制器，123：桿操作信號，124：桿操作信號，125：底側壓力信號，126：泵壓力信號，130：加法器，131：函數發生器，133：函數發生器，134：函數發生器，135：函數發生器，136：乘法器，138：乘法器，139：函數發生器，140：乘法器，142：乘法器，144：加法器，146：輸出轉換部，201：傾轉指令，222：電磁閥指令，203：前作業機，205：動臂(第一被驅動體)，206：斗桿(第二被驅動體)，207：鏟斗。