(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回体と、
該旋回体を旋回駆動する旋回機構と、
該旋回機構を駆動して前記旋回体を旋回させる旋回油圧モータと、
該旋回油圧モータを駆動制御する油圧回路と、
前記旋回体の減速時に回生発電を行なう旋回用電動機と
を有する建設機械であって、
前記旋回体を減速する際に、前記旋回用電動機にて発電する間、前記旋回油圧モータから作動油が排出される側の作動油供給排出ポートに接続されたリリーフバルブのリリーフ圧を下げることで、前記旋回油圧モータが発生する減速トルクを低減し、
前記旋回体を減速する際に、前記旋回用電動機にて発電しない間、前記リリーフバルブの前記リリーフ圧を上げることで、下げたリリーフ圧を元に戻すことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
旋回体と、
該旋回体を旋回駆動する旋回機構と、
該旋回機構を駆動して前記旋回体を旋回させる旋回油圧モータと、
該旋回油圧モータを駆動制御する油圧回路と、
前記旋回体の減速時に回生発電を行なう旋回用電動機と
を有する建設機械であって、
前記旋回体を減速する際に、前記旋回用電動機にて発電する間、前記旋回油圧モータが発生する減速トルクを低減し、前記旋回油圧モータから作動油が排出される側の作動油供給排出ポートに接続されたリリーフバルブのリリーフ圧を、前記旋回油圧モータの加速中に予め下げておくことを特徴とする建設機械。
【請求項３】
旋回体と、
該旋回体を旋回駆動する旋回機構と、
該旋回機構を駆動して前記旋回体を旋回させる旋回油圧モータと、
該旋回油圧モータを駆動制御する油圧回路と、
前記旋回体の減速時に回生発電を行なう旋回用電動機と
を有する建設機械であって、
前記旋回体を減速する際に、前記旋回用電動機にて発電する間、前記旋回油圧モータが発生する減速トルクを低減し、前記旋回油圧モータから作動油が排出される側のポートに接続されたリリーフバルブのリリーフ圧は、前記旋回油圧モータ又は旋回用電動機の回転速度に基づいて下げられることを特徴とする建設機械。
【請求項４】
旋回体と、
該旋回体を旋回駆動する旋回機構と、
該旋回機構を駆動して前記旋回体を旋回させる旋回油圧モータと、
該旋回油圧モータを駆動制御する油圧回路と、
前記旋回体の減速時に回生発電を行なう旋回用電動機と
を有する建設機械であって、
前記旋回体を減速する際に、前記旋回用電動機にて発電する間、前記旋回油圧モータが発生する減速トルクを低減し、前記旋回用電動機の電流指令値は、前記旋回油圧モータ又は旋回用電動機の回転速度と、前記旋回油圧モータの２つの作動油供給排出ポートの油圧の差とに基づいて設定されることを特徴とする建設機械。
【請求項５】
旋回体と、
該旋回体を旋回駆動する旋回機構と、
該旋回機構を駆動して前記旋回体を旋回させる旋回油圧モータと、
該旋回油圧モータを駆動制御する油圧回路と、
前記旋回体の減速時に回生発電を行なう旋回用電動機と
を有する建設機械であって、
前記旋回体を減速する際に、前記旋回用電動機にて発電する間、前記旋回油圧モータが発生する減速トルクを低減し、前記旋回用電動機の電流指令値は、予め設定された発電トルクに基づいて設定されることを特徴とする建設機械。
【請求項６】
旋回体と、
該旋回体を旋回駆動する旋回機構と、
該旋回機構を駆動して前記旋回体を旋回させる旋回油圧モータと、
該旋回油圧モータを駆動制御する油圧回路と、
前記旋回体の減速時に回生発電を行なう旋回用電動機と
を有する建設機械であって、
前記旋回体を減速する際に、前記旋回用電動機にて発電する間、前記旋回油圧モータが発生する減速トルクを低減し、前記旋回用電動機の電流指令値は、前記旋回油圧モータへの速度指令値に基づいて設定されることを特徴とする建設機械。
【請求項７】
旋回体と、
該旋回体を旋回駆動する旋回機構と、
該旋回機構を駆動して前記旋回体を旋回させる旋回油圧モータと、
該旋回油圧モータを駆動制御する油圧回路と、
前記旋回体の減速時に回生発電を行なう旋回用電動機と
を有する建設機械であって、
前記旋回体を減速する際に、前記旋回用電動機にて発電する間、前記旋回油圧モータが発生する減速トルクを低減し、前記旋回油圧モータの加速中には、前記旋回用電動機にゼロ速度指令が供給されて前記旋回用電動機は駆動されないことを特徴とする建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回体の旋回駆動を油圧モータで行なうハイブリッド型建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド式ショベル等のハイブリッド型建設機械において、例えば旋回体を旋回させるための旋回機構を油圧アクチュエータで駆動することが提案されている。このようなハイブリッド式ショベルでは、旋回機構を駆動する油圧アクチュエータとして旋回油圧モータが用いられる。
【０００３】
旋回油圧モータに電動発電機を接続し、旋回用油圧モータの減速時に電動発電機で発電して旋回体の慣性力を電気エネルギに変換して回収する回生システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６３８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された回生システムでは、旋回油圧モータの減速時に電動発電機を発電運転させるため、旋回油圧モータが発生する減速トルク（制動力）に加えて電動発電機を駆動して発電するために生じる減速トルク（制動力）が旋回油圧モータに加わる。このため、旋回油圧モータでの減速トルク（制動力）が通常より大きいトルクとなってしまい、旋回体に急制動をかけたような状態となるおそれがある。そのような場合、操作者は急制動をかけるような操作は行なっていないので、操作者に違和感を与えてしまうといった問題が生じる。
【０００６】
そこで、旋回油圧モータの減速時に発電機で発電を行なっても、旋回油圧モータの減速力を、発電機で発電を行なわない従来の旋回油圧モータの減速力と同じ程度にすることができる技術の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、旋回体を有する建設機械であって、該旋回体を旋回駆動する旋回機構と、該旋回機構を駆動して前記旋回体を旋回させる旋回油圧モータと、該旋回油圧モータを駆動制御する油圧回路と、前記旋回体の減速時に回生発電を行なう旋回用電動機とを有し、前記旋回体を減速する際に、前記旋回用電動機にて発電する間、前記旋回油圧モータが発生する減速トルクを低減することを特徴とする建設機械が提供される。
【０００８】
上述の建設機械において、前記旋回油圧モータから作動油が排出される側の作動油供給排出ポートに接続されたリリーフバルブのリリーフ圧を下げることで、前記旋回油圧モータが発生する減速トルクを低減することが好ましい。また、前記リリーフバルブのリリーフ圧を、前記旋回油圧モータの加速中に予め下げておくことが好ましい。また、前記旋回油圧モータから作動油が排出される側のポートに接続されたリリーフバルブのリリーフ圧は、前記旋回油圧モータの回転速度に基づいて下げられることが好ましい。前記旋回用電動機の電流指令値は、前記旋回油圧モータの回転速度と、前記旋回油圧モータの２つの作動油供給排出ポートの油圧の差とに基づいて設定されることとしてもよい。前記旋回用電動機の電流指令値は、予め設定された発電トルクに基づいて設定されることとしてもよい。前記旋回用電動機の電流指令値は、前記旋回油圧モータへの速度指令値に基づいて設定されることとしてもよい。また、前記旋回油圧モータの加速中には、前記旋回用電動機にゼロ速度指令が供給されて前記旋回用電動機は駆動されないこととしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
旋回油圧モータの減速時に旋回用電動機で発電を行なっても、旋回油圧モータの駆動用油圧回路において油圧を調整して旋回油圧モータが発生する減速トルクを低減することができる。したがって、旋回油圧モータの減速時に旋回用電動機で発電を行なって減速トルクが発生したとしても、旋回油圧モータが発生する減速トルクが低減されて、旋回油圧モータの減速トルクが過度に増大しないように制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態によるハイブリッド式ショベルの側面図である。
【図２】図１に示すハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。
【図３】旋回油圧モータを制御する油圧回路の回路図であり、旋回油圧モータを正転方向に加速するときの状態が示されている。
【図４】旋回油圧モータを制御する油圧回路の回路図であり、リリーフ圧を変更せずに旋回油圧モータを正転方向に減速するときの状態が示されている。
【図５】旋回油圧モータを制御する油圧回路の回路図であり、リリーフ圧を下げてから旋回油圧モータを正転方向に減速するときの状態が示されている。
【図６】可変リリーフバルブのリリーフ圧を制御するための制御機能ブロック図である。
【図７】旋回用電動機の発電運転を制御するための制御機能ブロック図である。
【図８】回生制御を行った際の制御要素の変化を示すタイムチャートである。
【図９】旋回用電動機の速度（回転数）に基づいてモータ制御電流指令を生成する制御機能ブロック図である。
【図１０】旋回用電動機を旋回機構に接続したハイブリッド式ショベルの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態によるハイブリッド式ショベルを示す側面図である。
【００１３】
ハイブリッド式ショベルの下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端に、アーム５が取り付けられ、アーム５の先端にバケット６が取り付けられている。ブーム４，アーム５及びバケット６は、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３には、キャビン１０が設けられ、且つエンジン等の動力源が搭載される。
【００１４】
図２は、図１に示すハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図２において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は実線でそれぞれ示されている。
【００１５】
機械式駆動部としてのエンジン１１と、アシスト駆動部としての電動発電機１２は、変速機１３の２つの入力軸にそれぞれ接続されている。変速機１３の出力軸には、油圧ポンプとしてメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されている。メインポンプ１４には、高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続されている。
【００１６】
コントロールバルブ１７は、ハイブリッド式ショベルにおける油圧系の制御を行う制御装置である。下部走行体１用の油圧モータ１Ａ（右用）及び１Ｂ（左用）、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９は、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ１７に接続される。
【００１７】
また、旋回機構２を駆動するための旋回油圧モータ２１がコントロールバルブ１７に接続される。旋回油圧モータ２１は、油圧回路３２０を介してコントロールバルブ１７に接続されるが、図２には油圧回路３２０は示されていない。油圧回路３２０に関しては後で説明する。
【００１８】
電動発電機１２には、インバータ１８Ａを介して、蓄電器としてのキャパシタを含む蓄電系１２０が接続される。蓄電系１２０には、インバータ１８Ｂを介して旋回用電動機３００が接続される。図２において、図示の便宜上、旋回用電動機３００と旋回油圧モータ２１とは離れて示されているが、旋回油圧モータ２１の回転軸は旋回用電動機３００の回転軸に機械的に接続されている。したがって、旋回油圧モータ２１が油圧駆動されて回転軸が回転することで、旋回用電動機３００が駆動され、発電運転が行なわれる。旋回用電動機３００で発電された電力は、回生電力としてインバータ１８Ｂを経て蓄電系１２０に供給される。
【００１９】
パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６が接続される。  操作装置２６は、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃを含む。レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃは、油圧ライン２７及び２８を介して、コントロールバルブ１７及び圧力センサ２９にそれぞれ接続される。圧力センサ２９は、電気系の駆動制御を行うコントローラ３０に接続されている。
【００２０】
コントローラ３０は、ハイブリッド式ショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、ＣＰＵが内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムを実行することにより実現される装置である。
【００２１】
コントローラ３０は、圧力センサ２９から供給される信号を速度指令に変換し、旋回用電動機３００の駆動制御を行う。圧力センサ２９から供給される信号は、旋回機構２を旋回させるために操作装置２６を操作した場合の操作量を表す信号に相当する。コントローラ３０は、電動発電機１２の運転制御（電動（アシスト）運転又は発電運転の切り替え）を行うとともに、蓄電系１２０の昇降圧コンバータを駆動制御することによりキャパシタの充放電制御を行う。コントローラ３０は、キャパシタの充電状態、及び電動発電機１２の運転状態（電動（アシスト）運転又は発電運転）、旋回用電動機３００の運転状態（発電運転）に基づいて、昇降圧コンバータの昇圧動作と降圧動作の切替制御を行い、これによりキャパシタの充放電制御を行う。ここで、キャパシタ１９を例にとって説明したが、キャパシタ１９の代わりに、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池、又は、電力の授受が可能なその他の形態の電源を蓄電器として用いてもよい。
【００２２】
次に、本実施形態における旋回油圧モータ２１の駆動を制御する油圧回路３２０について説明する。図３は油圧回路３２０の回路図であり、旋回油圧モータ２１を正転方向に加速するときの状態が示されている。図４は油圧回路３２０の回路図であり、リリーフ圧を変更せずに旋回油圧モータ２１を正転方向に減速するときの状態が示されている。図５は油圧回路３２０の回路図であり、リリーフ圧を下げてから旋回油圧モータ２１を正転方向に減速するときの状態が示されている。
【００２３】
油圧回路３２０は、コントロールバルブ１７から旋回油圧モータ２１のＡポートに油圧を供給する油圧ライン３２２Ａと、コントロールバルブ１７から旋回油圧モータ２１のＢポートに油圧を供給する油圧ライン３２２Ｂとを有している。
【００２４】
油圧ライン３２２Ａを介してコントロールバルブ１７から旋回油圧モータ２１のＡポートに高圧の作動油が供給されると、旋回油圧モータ２１は所定の方向に回転する。このときの回転方向を正回転方向とする。Ａポートに供給された高圧の作動油は旋回油圧モータ２１を駆動して低圧の作動油となり、Ｂポートから排出されて油圧ライン３２２Ｂを介してコントロールバルブ１７に戻る。反対に、油圧ライン３２２Ｂを介してコントロールバルブ１７から旋回油圧モータ２１のＢポートに高圧の作動油が供給されると、旋回油圧モータ２１は逆方向に回転する。Ｂポートに供給された高圧の作動油は旋回油圧モータ２１を駆動して低圧の作動油となり、Ａポートから排出されて油圧ライン３２２Ａを介してコントロールバルブ１７に戻る。
【００２５】
すなわち、旋回油圧モータ２１が正転加速中は、吸込側であるＡポート側の油圧回路が高圧となり、排出側であるＢポート側の油圧回路は低圧となる。逆に、旋回油圧モータ２１が逆転加速中は、吸込側であるＢポート側の油圧回路が高圧となり、排出側であるＡポート側の油圧回路は低圧となる。
【００２６】
なお、旋回油圧モータ２１の回転軸は変速機２２を介して旋回機構２に接続されており、旋回油圧モータ２１が駆動されることで旋回機構２が作動し、上部旋回体３を旋回させることができる。旋回油圧モータ２１が正回転方向に回転することで、上部旋回体３を例えば右方向に旋回させることができ、旋回油圧モータ２１が逆方向に回転することで、上部旋回体３を例えば左方向に旋回させることができる。
【００２７】
油圧ライン３２２Ａには、リリーフバルブ３２４Ａの油圧供給ポートが接続される。リリーフバルブ３２４Ａの油圧開放ポートは、メイクアップ油圧ライン３２６に接続される。メイクアップ油圧ライン３２６は、作動油タンク３３０に戻る低圧の作動油が流れる油圧ラインである。同様に、油圧ライン３２２Ｂには、リリーフバルブ３２４Ｂの油圧供給ポートが接続される。リリーフバルブ３２４Ｂの油圧開放ポートは、メイクアップ油圧ライン３２６に接続される。
【００２８】
油圧ライン３２２Ａの、リリーフバルブ３２４Ａが接続された位置とコントロールバルブ１７との間には、逆止弁３２８Ａの閉止側ポートが接続される。逆止弁３２８Ａの開放側ポートはメイクアップ油圧ライン３２６に接続される。すなわち、逆止弁３２８Ａは、メイクアップ油圧ライン３２６から油圧ライン３２２Ａへの作動油の流れは許容するが、油圧ライン３２２Ａからメイクアップ油圧ライン３２６への作動油の流れは許容しない。
【００２９】
同様に、油圧ライン３２２Ｂの、リリーフバルブ３２４Ｂが接続された位置とコントロールバルブ１７との間には、逆止弁３２８Ｂの閉止側ポートが接続される。逆止弁３２８Ｂの開放側ポートはメイクアップ油圧ライン３２６に接続される。すなわち、逆止弁３２８Ｂは、メイクアップ油圧ライン３２６から油圧ライン３２２Ｂへの作動油の流れは許容するが、油圧ライン３２２Ｂからメイクアップ油圧ライン３２６への作動油の流れは許容しない。
【００３０】
以上のようにリリーフバルブ３２４Ａ，３２４Ｂ及び逆止弁３２８Ａ，３２８Ｂを含む油圧回路は、旋回油圧モータ２１の駆動を制御するための一般的な油圧回路である。ここで、本実施形態では、リリーフバルブ３２４Ａ，３２４Ｂのリリーフ圧は可変となっており、外部からの信号によりリリーフ圧を変更することができる。以下、リリーフバルブ３２４Ａ，３２４Ｂを可変リリーフバルブ３２４Ａ，３２４Ｂとも称する。
【００３１】
具体的には、可変リリーフバルブ３２４Ａ，３２４Ｂの各々には電磁比例弁が設けられており、コントローラ３０からの電気信号により電磁比例弁が作動してパイロット圧を変更することで、パイロット圧により設定されるリリーフ圧を変更することができる。可変リリーフバルブ３２４Ａ，３２４Ｂの各々は、この電磁比例弁を内蔵したものとしてもよく、あるいは、電磁比例弁を別個に設けてもよい。
【００３２】
また、旋回油圧モータ２１の回転軸には、旋回用電動機３００の回転軸が接続されており、旋回油圧モータ２１の回転に伴って旋回用電動機３００も回転するようになっている。旋回油圧モータ２１の回転軸と旋回用電動機３００の回転軸との間に変速機を設けて、旋回油圧モータ２１と旋回用電動機３００の回転数を異ならせてもよい。旋回用電動機３００はインバータ１８Ｂを介して、ＤＣ電源としての蓄電器及びコンバータを有する蓄電系１２０に接続されている。
【００３３】
ここで、旋回機構２を旋回加速させるために必要な旋回油圧モータ２１の回転トルクをτａ１とし、この回転トルクτａ１を発生させるために旋回油圧モータ２１を正回転方向に加速する場合、図３に示すように、コントロールバルブ１７が開いて油圧回路３２０の油圧ライン３２２Ａから高圧の作動油が旋回油圧モータ２１のＡポートに供給される。このときの作動油の圧力は、可変リリーフバルブ３２４Ａに設定されたリリーフ圧を上限として制御される。旋回油圧モータ２１は高圧（リリーフ圧）の作動油により駆動され、低圧となった作動油がＢポートから排出されて油圧ライン３２２Ｂを通ってコントロールバルブ１７に戻る。このとき、旋回油圧モータ２１はトルクτａ２を発生する。したがって、変速機２２を介して旋回機構２を駆動するためのトルクτａ１は、油圧回路３２０から供給される油圧で旋回油圧モータ２１が駆動された際に発生する回転トルクτａ２に等しくなる（τａ１＝τａ２）。加速時においては、旋回用電動機３００で発電させると、旋回動作に負荷となってしまう。したがって、加速時においては、旋回用電動機３００で発電させることはない。
【００３４】
一方、減速時において発電に必要な回転速度以上で旋回油圧モータ２１が回転している場合には、上部旋回体３の慣性力を用いて旋回用電動機３００で発電させることができる。すなわち、旋回用電動機３００で発電させるには、上部旋回体３が減速旋回中であること、かつ、旋回油圧モータ２１が発電に必要な回転数以上で回転していることが条件である。
【００３５】
しかしながら、減速時において発電に必要な回転速度以上で旋回油圧モータ２１が回転している場合であっても、単に、旋回用電動機３００を用いて発電させただけでは以下の問題が発生するおそれがある。以下に具体的に説明する。
【００３６】
旋回機構２を旋回減速させるための旋回油圧モータ２１のトルクをτｂ１とし、このトルクτｂ１を発生させるために旋回油圧モータ２１を正回転方向で減速する場合、図４に示すように、コントロールバルブ１７が閉じられる。すると、コントロールバルブ１７から作動油は供給されないので、メイクアップ油圧ライン３２６から低圧の作動油が逆止弁３２８Ａを介して油圧ライン３２２Ａに流れ、この低圧の作動油が旋回油圧モータ２１のＡポートに供給される。旋回油圧モータ２１は上部旋回体３及び旋回機構２の慣性力により正転方向に回転しているため、Ａポートに供給された低圧の油圧はＢポートから排出される。ここで、コントロールバルブ１７が閉じられているため、Ｂポートから排出された作動油はコントロールバルブ１７に流れることができず、Ｂポートから出た部分において作動油が蓄積されて油圧が上昇する。この油圧が可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧を超えると、作動油は可変リリーフバルブ３２４Ｂを流れてメイクアップ油圧ライン３２６に流れることとなる。したがって、このときの旋回油圧モータ２１のＢポートにおける油圧は可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧に等しくなる。
【００３７】
このとき、リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧が従来のように高圧に固定されている場合（可変リリーフ圧ではない場合）、旋回油圧モータ２１のＢポートの圧力はリリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧に等しい高圧となる。これにより、旋回油圧モータ２１には回転方向とは逆方向のトルクτｂ２が発生する。
【００３８】
したがって、リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧が従来のように高圧に固定されており、且つ旋回用電動機３００が設けられていない（回生発電を行なっていない）場合、変速機２２を介して旋回機構２に加わるトルクτｂ１（制動トルク）は、旋回油圧モータ２１が発生するトルクτｂ２に等しくなる（τｂ１＝τｂ２）。また、旋回油圧モータ２１が逆回転方向で減速する場合にも同様である。
【００３９】
ここで、図４に示すように、旋回用電動機３００を旋回油圧モータ２１に接続して旋回油圧モータ２１の減速時に回生電力を得ることとすると、旋回用電動機３００を駆動して発電するためのトルクτｂ３も制動トルクとして働く。したがって、旋回用電動機３００を用いて油圧回生を行なうと、変速機２２を介して旋回機構２に加わるトルクτｂ１（制動トルク）は、旋回油圧モータ２１が発生するトルクτｂ２に、旋回用電動機３００を駆動して発電するためのトルクτｂ３を加えたトルクとなり（τｂ１＝τｂ２＋τｂ３）、大きな制動トルクが発生してしまう。この大きな制動トルクは、操作者が意図しないような急制動を生じさせ、操作者に違和感を与えるおそれがある。
【００４０】
そこで、本実施形態では、旋回油圧モータ２１を減速する場合には、図５に示すように、予め可変リリーフバルブ３２４Ｂにリリーフ圧設定信号Ｓを供給して可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧を所定の低い値に設定しておく。これにより、旋回油圧モータ２１のＢポートにおける油圧は、可変リリーフバルブ３２４Ｂに設定された低いリリーフ圧となり、旋回油圧モータ２１により発生する制動トルクはトルクτｂ２より小さなトルクτｂ２＊となる。
【００４１】
したがって、このときに変速機２２を介して旋回機構２に加わるトルクτｂ１＊（制動トルク）は、旋回油圧モータ２１が発生する小さなトルクτｂ２＊に、旋回用電動機３００を駆動して発電するためのトルクτｂ３を加えたトルクとなる（τｂ１＊＝τｂ２＊＋τｂ３）。ここで、変速機２２を介して旋回機構２に加わるトルクτｂ１＊（制動トルク）を、従来の構成で旋回機構２に加わるトルクτｂ１（制動トルク）に等しくするには、τｂ１＊＝τｂ１としてτｂ１＊＝τｂ２＊＋τｂ３に代入することで、τｂ１＝τｂ２＊＋τｂ３となり、この式からτｂ２＊＝τｂ２−τｂ３が得られる。
【００４２】
すなわち、旋回油圧モータ２１が発生する制動トルクτｂ２＊が（τｂ２−τｂ３）に等しくなるように可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧を小さくしておくことで、制動トルクτｂ２＊は、従来旋回油圧モータ２１により発生していた制動トルクに等しい値となり、急制動が生じず、操作者に違和感を与えることなく旋回用電動機３００を駆動して回生発電を行なうことができる。
【００４３】
次に、旋回用電動機３００において発電をさせるために、旋回油圧モータ２１が減速状態にあること、すなわち、排出側の油圧回路が高圧状態であることを判定するとともに、
可変リリーフバルブ３２４Ａ，３２４Ｂのリリーフ圧を小さくするための制御について説明する。上述のように、正回転している旋回油圧モータ２１を減速しながら旋回用電動機３００で回生発電を行なうときに、可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧を小さい値に設定する。一方、逆回転している旋回油圧モータ２１を減速しながら旋回用電動機３００で回生発電を行なうときには、可変リリーフバルブ３２４Ａのリリーフ圧を小さい値に設定する。図６は可変リリーフバルブ３２４Ａ，３２４Ｂのリリーフ圧を制御するための制御機能ブロック図である。
【００４４】
まず、旋回用電動機３００の回転速度から旋回油圧モータ２１の回転速度（回転数）を求める。旋回用電動機３００が変速機を介して旋回油圧モータ２１に接続されている場合、減速比換算部４２は旋回用電動機３００回転数を変速機での減速比で換算して旋回油圧モータ２１の回転数を求める。旋回油圧モータ２１の回転数は、例えば旋回油圧モータ２１が正転しているときは正（＋）の値とし、旋回油圧モータ２１が逆転しているときは負（−）の値とする。旋回油圧モータ２１が停止しているときは旋回油圧モータ２１の回転数はゼロとなる。そこで、符号検出部４４により旋回油圧モータ２１の回転数の値の符号を求める。この旋回油圧モータ２１の回転数が正の値のときには、符号検出部は"１"を出力し、回転数がゼロのときにゼロ"０"を出力し、負の値のときには"−１"を出力する。すなわち、旋回油圧モータ２１が正回転しているときには符号検出部４４から出力される値は"１"であり、旋回油圧モータ２１が停止しているときには符号検出部４４から出力される値は"０"であり、旋回油圧モータ２１が逆回転しているときには符号検出部４４から出力される値は"−１"である。符号検出部４４から出力される値は乗算部５０に入力される。
【００４５】
減速比換算部４２で求められた旋回油圧モータ２１の回転数の値は、絶対値検出部４６により絶対値とされ、回転数比較部４８に供給される。回転数比較部４８には予め定められた回転数閾値が供給されている。回転数比較部４８は、旋回油圧モータ２１の回転数の絶対値と回転数閾値とを比較し、回転数の絶対値が回転数閾値以上のときには"１"を出力し、回転数の絶対値が回転数閾値未満のときには"０"を出力する。この回転数閾値は、旋回油圧モータ２１の回転数が、旋回用電動機３００を駆動して発電運転させることのできる回転数の範囲の下限値に相当する。すなわち、旋回油圧モータ２１の回転数が回転数閾値以上であるということは、旋回用電動機３００を駆動して発電運転させることができることを意味する。回転数比較部４８から出力される値"１"又は"０"は乗算部５０に入力される。
【００４６】
乗算部５０は、符号判定部４４から出力された値"１"、"０"又は"−１"と、回転数比較部４８から出力された値"１"又は"０"とを掛け合わせて得られた値を出力する。例えば、符号判定部４４から出力された値が"１"であり、回転数比較部４８から出力された値が"１"であった場合、乗算部５０はこれらを掛け合わせて得られた値"１"を出力する。また、例えば、符号判定部４４から出力された値が "１"であり、回転数比較部４８から出力された値が"０"であった場合、乗算部５０はこれらを掛け合わせて得られた値"０"を出力する。
【００４７】
乗算部５０から出力される値"１"、"０"又は"−１"は、モード設定部５２に供給される。モード設定部５２は、乗算部５０から出力される値に基づいて、可変リリーフバルブ３２４Ａ，３２４Ｂのリリーフ圧を、通常時モードの値と発電時モードの値の間で切り替える。通常時モードの値とは旋回油圧モータ２１に高圧の作動油を供給して駆動する場合のリリーフ圧力の値であり、発電時モードの値とは旋回用電動機３００を発電運転して回生電力を発生させる場合のリリーフ圧力の値である。
【００４８】
いま、符号判定部４４から出力された値が"１"又は"−１"であり、回転数比較部４８から出力された値が"０"である場合は、乗算部５０から出力される値は"０"となる。この場合、旋回油圧モータ２１が正転か逆転かはわからないが、その回転数が回転数閾値未満であることを意味する。この条件の場合、旋回油圧モータ２１の回転数は発電運転するのに十分な回転数ではないため、Ａ側の可変リリーフバルブ３２２Ａ及びＢ側の可変リリーフバルブ３２２Ｂには、通常時モードのリリーフ圧を設定する。したがって、乗算部５０から出力される値が"０"である場合は、モード設定部５２では、切替部５４を、通常時モードの値がＡ側可変リリーフバルブ３２４Ａに設定されるように切り替え、且つ、切替部５６を、通常時モードの値がＢ側可変リリーフバルブ３２４Ｂに設定されるように切り替える。
【００４９】
なお、符号判定部４４から出力された値が"０"である場合は、回転数比較部４８から出力された値が"０"ではなく"１"である場合でも、乗算部５０から出力される値は"０"となる。この場合は、旋回油圧モータ２１は停止しており、Ａ側の可変リリーフバルブ３２２Ａ及びＢ側の可変リリーフバルブ３２２Ｂには、通常時モードのリリーフ圧を設定しておいてよい。
【００５０】
以上のように、回転数比較部４８から出力された値が"０"である場合及び符号判定部４４から出力された値が"０"である場合に、乗算部５０から出力される値が"０"となるが、いずれの場合も旋回用電動機を発電運転できる条件ではない。したがって、乗算部５０から出力される値が"０"であるときには、モード設定部５２では、切替部５４を、通常時モードの値がＡ側可変リリーフバルブ３２４Ａに設定されるように切り替え、且つ、切替部５６を、通常時モードの値がＢ側の可変リリーフバルブ３２４Ｂに設定されるように切り替える。
【００５１】
一方、乗算部５０から出力される値が"１"である場合は、符号判定部４４から出力された値が"１"であり且つ回転数比較部４８から出力された値が"１"である条件のみである。したがって、乗算部５０から出力される値が"１"であることは、旋回油圧モータタ２１が正転しており、且つ、その回転数が発電するために十分な回転数閾値以上であることを意味する。旋回油圧モータ２１が正転方向に加速している場合は、可変リリーフバルブ３２４Ａ（Ａ側の可変リリーフバルブ３２４Ａとも称する）のリリーフ圧を通常時モードの高圧に設定して、高圧の作動油が旋回油圧モータ２１のＡポートに供給されるように制御する必要がある。旋回油圧モータ２１が正転方向に減速している場合は、コントロールバルブ１７は閉じられているので、メイクアップ油圧ライン３２６から低圧の作動油が逆止弁３２８Ａを介して油圧ライン３２２Ａに流れる。このときは、吸込側であるＡポートは低圧になるが、Ａ側の可変リリーフバルブ３２４Ａのリリーフ圧は通常時モードの高圧に設定される。
【００５２】
一方、旋回油圧モータ２１が正転方向に加速している場合は、排出側であるＢポートは低圧になる。旋回油圧モータ２１が正転方向に減速している場合は、コントロールバルブ１７は閉じられているので、排出側であるＢポートは高圧となる。このとき、モード設定部５２の切替部５６を発電モードに切り替え、可変リリーフバルブ３２４Ｂ（Ｂ側の可変リリーフバルブ３２４Ｂと称することもある）のリリーフ圧を発電時モードの低圧に設定して、排出側の油圧回路の圧力を低圧に設定する。これにより、旋回油圧モータ２１にブレーキとして加わる回転トルクが小さくなる。その結果、旋回油圧モータ２１が正転方向に減速している場合に、旋回用電動機３００にて発電するためのトルクが加わっても、操作者に違和感を与えることなく上部旋回体３を減速させることができる。
【００５３】
また、旋回油圧モータ２１が正転方法に加速、若しくは等速回転している場合であっても、排出側であるＢポートはリリーフ設定圧よりも低圧であるため、加速中であっても、Ｂ側の可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧を発電時モードの低圧に設定できる。このため、加速か減速かに係わらず、旋回油圧モータ２１が正転方向に回転しており、且つ、発電するために十分な回転数閾値以上であると判断されると、モード設定部５２の切替部５６を発電モードに切り替えて、Ｂ側の可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧を、発電時モードの低圧に設定することができる。
【００５４】
一方、乗算部５０から出力される値が"−１"である場合は、符号判定部４４から出力された値が"−１"であり且つ回転数比較部４８から出力された値が"１"である条件のみである。したがって、乗算部５０から出力される値が"−１"であることは、旋回油圧モータタ２１が逆転しており、且つ、その回転数が発電するために十分な回転数閾値以上であることを意味する。旋回油圧モータ２１が逆転方向に加速している場合は、Ｂ側の可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧を通常時モードの高圧に設定して、高圧の作動油が旋回油圧モータ２１のＢポートに供給されるように制御する必要がある。旋回油圧モータ２１が逆転方向に減速している場合は、コントロールバルブ１７は閉じられているので、メイクアップ油圧ライン３２６から低圧の作動油が逆止弁３２８Ｂを介して油圧ライン３２２Ｂに流れる。このときは、吸込側であるＢポートは低圧になるが、Ｂ側の可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧は通常時モードの高圧に設定される。
【００５５】
一方、旋回油圧モータ２１が逆転方向に加速している場合は、排出側であるＡポートは低圧になる。旋回油圧モータ２１が逆転方向に減速している場合は、コントロールバルブ１７は閉じられているので、排出側であるＡポートは高圧となる。このとき、モード設定部５２の切替部５６を発電モードに切り替え、Ａ側の可変リリーフバルブ３２４Ａのリリーフ圧を発電時モードの低圧に設定して、排出側の油圧回路の圧力を低圧に設定する。これにより、旋回油圧モータ２１にブレーキとして加わる回転トルクが小さくなる。その結果、旋回油圧モータ２１が逆転方向に減速している場合に、旋回用電動機３００にて発電するためのトルクが加わっても、操作者に違和感を与えることなく上部旋回体３を減速させることができる。
【００５６】
また、旋回油圧モータ２１が逆転方法に加速、若しくは等速回転している場合であっても、排出側であるＡポートはリリーフ設定圧よりも低圧であるため、加速中であっても、Ａ側の可変リリーフバルブ３２４Ａのリリーフ圧を発電時モードの低圧に設定できる。このため、加速か減速かに係わらず、旋回油圧モータ２１が逆転方向に回転しており、且つ、発電するために十分な回転数閾値以上であると判断されると、モード設定部５２の切替部５６を発電モードに切り替えて、Ａ側の可変リリーフバルブ３２４Ａのリリーフ圧を、発電時モードの低圧に設定することができる。
【００５７】
また、乗算部５０から出力される値は、発電許可フラグ生成部５８にも供給される。発電許可フラグ生成部５８は、乗算部５０から出力される値の絶対値を、発電許可フラグとして出力する。すなわち、発電許可フラグ生成部５８は、乗算部５０から出力される値が"１"又は"−１"の場合は、発電許可フラグとして"１"を出力し、乗算部５０から出力される値が"０"の場合は、発電許可フラグとして"０"を出力する。乗算部５０から出力される値が"１"又は"−１"の場合は、旋回油圧モータ２１の回転数が回転数閾値以上であり、旋回用電動機３００を発電運転することができる回転数であるため、発電許可フラグを"１"として発電可能であることを示す。乗算部５０から出力される値が"０"の場合は、旋回油圧モータ２１の回転数が回転数閾値未満であり、旋回用電動機３００を発電運転することができる回転数では無いため、発電許可フラグを"０"として発電不可であることを示す。
【００５８】
以上のモード設定部５２による切り替え制御を、乗算部５０から出力される値に関してまとめると以下のようになる。
【００５９】
まず、乗算部５０から出力される値が"１"の場合は、旋回油圧モータ２１の正回転中に旋回用電動機３００による発電が可能な条件が含まれていると判断して、Ｂ側の可変リリーフバルブ３４２Ｂのリリーフ圧を発電時モードの値（低圧）に設定する。乗算部５０から出力される値が"１"以外の場合（これをｅｌｓｅと称する）には、旋回用電動機３００による発電が可能な条件は含まれていないと判断して、Ｂ側の可変リリーフバルブ３４２Ａのリリーフ圧を通常時モードの値（高圧）に設定する。
【００６０】
そして、乗算部５０から出力される値が"−１"の場合は、旋回油圧モータ２１の逆回転中に旋回用電動機３００による発電が可能な条件が含まれていると判断して、Ａ側の可変リリーフバルブ３４２Ａのリリーフ圧を発電時モードの値（低圧）に設定する。乗算部５０から出力される値が"−１"以外の場合（これをｅｌｓｅと称する）には、旋回用電動機３００による発電が可能な条件は含まれていないと判断して、Ａ側の可変リリーフバルブ３４２Ａのリリーフ圧を通常時モードの値（高圧）に設定する。
【００６１】
以上のリリーフ圧切替制御によれば、旋回油圧モータ２１が正回転しているときには、Ａ側の可変リリーフバルブ３４２Ａのリリーフ圧は通常時モードの値（高圧）に設定され、Ｂ側の可変リリーフバルブ３４２Ｂのリリーフ圧は発電時モードの値（低圧）に設定される。一方、旋回油圧モータ２１が逆回転しているときには、Ｂ側の可変リリーフバルブ３４２Ｂのリリーフ圧は通常時モードの値（高圧）に設定され、Ａ側の可変リリーフバルブ３４２Ａのリリーフ圧は発電時モードの値（低圧）に設定される。
【００６２】
しかしながら、図６に示すブロック図では、旋回油圧モータ２１の回転方向、及びその回転数が発電するために十分な回転数閾値以上であることを判別できても、旋回油圧モータ２１が加速中であるか、減速中であるかの判別はできない。
【００６３】
仮に、加速中に旋回用電動機３００で発電動作を行なってしまうと、旋回動作に対して負荷が加わることとなり、スムーズな加速を行なうことができなくなる。このため、旋回用電動機で発電動作を行なうには、旋回油圧モータ２１が減速中であることを判別する必要がある。
【００６４】
そこで、次に、旋回油圧モータ２１が減速中であることを判別した後の、旋回用電動機３００の発電制御について説明する。図７は旋回用電動機３００の発電制御の制御機能ブロック図である。
【００６５】
旋回用電動機３００を発電運転するには、旋回油圧モータ２１が減速中である必要がある。旋回油圧モータ２１が減速中であるか否かを判断するために、減算部６２で旋回油圧モータ２１のＡポートの圧力とＢポートの圧力の差を求め、この圧力差をトルク変換部６４でトルクに換算する。トルク変換部６４で得られたトルク値は乗算部６６に供給される。
【００６６】
一方、減速比換算部６８は、旋回用電動機３００の回転数に減速比を掛け合わせて旋回油圧モータ２１の回転数を求める。得られた旋回油圧モータ２１の回転数は乗算部６６に供給される。乗算部６６は、トルク変換部６４から供給されたトルク値と、減速比換算部６８から供給された旋回油圧モータ２１の回転数とを掛け合わせて得られた値を減速判定部７０に供給する。
【００６７】
トルク換算部６４から供給されるトルク値は、旋回油圧モータ２１が正回転しており且つ加速中である場合は正の値（プラス）となり、旋回油圧モータ２１が正回転しており且つ減速中である場合は負の値（マイナス）となる。一方、トルク換算部６４から供給されるトルク値は、旋回油圧モータ２１が逆回転しており且つ加速中である場合は負の値（マイナス）となり、旋回油圧モータ２１が逆回転しており且つ減速中である場合は正の値（マイナス）となる。
【００６８】
減速判定部７０は、乗算部６６から供給された値と、予め設定された閾値とを比較し、乗算部６６から供給された値が閾値未満のときには減速中であることを示す値として"１"を出力し、乗算部６６から供給された値が閾値以上のときには減速中では無いことを示す値として"０"を出力する。減速判定部７０から出力された値は論理積（ＡＮＤ）部７２の入力端に供給される。旋回用電動機３００により発電させているときは、確実に減速状態である必要がある。すなわち、Ａポート側の圧力とＢポート側の圧力との差圧が、確実にマイナスである必要がある。このため、発電電力を発生させるための閾値は、マイナスの値となる。
【００６９】
論理積部７２のもう一方の入力端には、上述の発電許可フラグ生成部５８から出力される発電許可フラグ（発電許可を示す"１"又は発電不可を示す"０"）が入力される。論理積部７２は、減速判定部７０から供給される値と発電許可フラグとの論理和を求め、得られた値を出力する。論理積部７２から出力される値は、発電許可フラグが"１"であり且つ旋回油圧モータ２１が減速中であることを示す値が"１"のときにのみ"１"となり、それ以外の条件であるとき（発電許可フラグが"０"であるとき又は減速中では無いとき）には"０"となる。したがって、論理積部７２が出力する値が、"１"のときにのみ旋回用電動機３００を発電運転させる。
【００７０】
そこで、論理積部７２から出力する値を切替部７４に供給し、旋回用電動機３００の発電電流を制御するモータ制御電流指令を切り替える。具体的には、切替部７４は、論理積部７２から供給された値が"０"である場合には、発電電流をゼロにするモータ制御電流指令を出力する状態に切り替える。すなわち、発電許可フラグが"０"（発電不可）であるか又は減速中では無い場合は、モータ制御電流指令をゼロにして旋回用電動機３００が発電運転を行わないようにする。
【００７１】
一方、論理積部７２から供給された値が"１"である場合には、切替部７４は、旋回用電動機３００が発電運転を行うようにモータ制御電流指令を出力する状態に切り替える。ここで、モータ制御電流指令を生成するための発電トルク指令は、エンジン１１の出力、電動発電機１２の出力、蓄電系１２０の蓄電量などに基づいて決定される指令値であるが、旋回用発電機３００の回転方向（すなわち旋回油圧モータ２１の回転方向）は考慮されていない。そこで、減速比換算部６８からの出力を符号検出部７６に供給して旋回油圧モータ２１の回転数の符号（正の値か負の値か）に基づいて、旋回用発電機３００の回転方向を判定する。符号検出部７６は、旋回油圧モータ２１の回転数が正の値のときは正回転を示す値として"１"を出力し、旋回油圧モータ２１の回転数がゼロのときは停止していることを示す値として"０"を出力し、旋回油圧モータ２１の回転数が負の値のときは逆回転を示す値として"−１"を出力する。符号検出部７６から出力される値は、乗算部７８において発電トルク指令に掛け合わされ、旋回用発電機３００の回転方向が考慮された発電トルク指令となる。
【００７２】
なお、切替部７４において発電トルク指令が選択されると、発電トルク指令はローパスフィルタ８０を介して出力される。ローパスフィルタ８０は、発電トルク指令に時定数を掛けてモータ制御電流指令にし、旋回用発電機３００のトルクが滑らかに立ち上がるように制御する。
【００７３】
次に、上述の可変リリーフバルブ制御と旋回用電動機発電制御により達成される旋回用電動機３００による回生制御について説明する。図８は回生制御を行った際の制御要素の変化を示すタイムチャートである。図８（ａ）は上部旋回体３に加わる旋回トルク（旋回機構２に加わる旋回トルクに相当する）の変化を示す。図８（ｂ）は旋回用電動機３００により発生するトルクの変化を示す。図８（ｃ）は旋回用電動機３００の回転数（上部旋回体３の旋回速度に相当する）の変化を示す。図８（ｄ）はＡ側の可変リリーフバルブ３２４Ａに設定されたリリーフ圧の変化を示し、図８（ｅ）はＡ側の可変リリーフバルブ３２４Ａに設定されたリリーフ圧の変化を示す。
【００７４】
図８に示す例では、旋回油圧モータ２１が時刻ｔ１において正回転方向に加速され、時刻ｔ２において減速され、時刻ｔ３において停止している。その後、旋回油圧モータ２１は時刻ｔ４において逆回転方向に加速され、時刻ｔ２において減速され、時刻ｔ３において停止している。したがって、図８（ｃ）に示すように、旋回用電動機３００の回転数は、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけてゼロから上昇し、その後、時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて減少しゼロに戻る。時刻ｔ１から時刻ｔ２までは、図８（ａ）に示すように、旋回機構２に作用する旋回トルクは加速トルクであり、旋回油圧モータ２１が駆動して発生するトルクである。
【００７５】
時刻ｔ１において旋回油圧モータ２１が正回転方向に加速されると、図６における符号検出部４４は正回転を示す値"１"を出力する。また、旋回用電動機３００の回転数が、時刻ｔ１から上昇し始めると、時刻ｔ１より少し後に回転数閾値を越え、図６に示す回転数比較部４８は回転しているということを示す値"１"を出力する。これにより、乗算部５０から値"１"が出力される。すると、モード設定部５２の切替部５６が発電時モードに切り替えを行い、Ｂ側の可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧が低い圧力に設定される。これにより、図８（ｅ）に示すように、Ｂ側の可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧は、時刻ｔ１を過ぎてから通常時モードの高いリリーフ圧から発電時モードの低いリリーフ圧へと減少する。一方、モード設定部５２の切替部５４は、乗算部５０から出力される値が"１"でありｅｌｓｅ（"−１"以外）であるので、切り替えは行なわれず、通常時モードが維持される。したがって、図８（ｄ）に示すように、Ａ側の可変リリーフバルブ３２４Ａのリリーフ圧は、時刻ｔ１を過ぎてからも通常時モードの高いリリーフ圧に維持される。
【００７６】
このように、旋回油圧モータ２１が正回転方向に加速しはじめた段階で、Ａ側の可変リリーフバルブ３２４Ａのリリーフ圧は通常時モードの高いリリーフ圧に維持されるが、Ｂ側の可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧は発電時モードの低いリリーフ圧へと減少する。ただし、この時点では旋回油圧モータ２１は加速中であり、旋回用電動機３００による発電は行われない。すなわち、時刻ｔ１を過ぎてから時刻ｔ２までの間は、発電許可フラグが発電を許可する値"１"となっているが、図７に示す減速判定部７０から出力される値は"０"であり、論理積部７２は値"０"を出力するので、切替部７４からの出力はゼロ指令であり、旋回用電動機３００は発電運転を行わない。
【００７７】
時刻ｔ２になると、旋回油圧モータ２１による旋回加速は停止され、旋回油圧モータ２１による旋回減速が行なわれる。したがって、時刻ｔ２まで上昇していた旋回電動機３００の回転数は、時刻ｔ２において減少に転じ、時刻ｔ３においてゼロになり、旋回電動機３００は停止する。このとき、旋回機構２に対して旋回油圧モータ２１が発生する減速トルクが加わるが、図８（ｅ）に示すようにＢ側の可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧は時刻ｔ２より前に発電時モードの低いリリーフ圧に変更されており、旋回油圧モータ２１は低いリリーフ圧に相当する減速トルクしか発生しない。
【００７８】
一方、時刻ｔ２において減速が開始されると、図７における減速判定部７０は減速を示す値"１"を出力する。したがって、すでに図６の発電許可フラグ生成部５８からは発電許可フラグとして"１"が出力されているので、論理積部７２は、発電許可フラグの値"１"と減速を示す値"１"との論理輪をとって、値"１"を出力する。これにより、図７における切替部７４は、発電トルク指令が選択されるように切り替えを行ない、モータ制御電流指令が出力される。したがって、時刻ｔ２において、旋回用電動機３００はモータ制御電流指令に従って発電を行ない、図８（ｂ）に示すように、旋回用電動機３００による減速トルク（制動トルク）が発生する。
【００７９】
以上のように、旋回機構２に加わる減速トルクは、図８（ａ）に示すように、低いリリーフ圧に相当する減速トルクと旋回用電動機３００による減速トルク（点線で示す）との和となる。このように、減速時の回生発電により発生する減速トルク分だけ、旋回油圧モータ２１で発生する減速トルクを低減しているので、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間に発生する減速トルクは、旋回用電動機３００が設けられていない場合に旋回油圧モータ２１のみで発生する減速トルクに等しくすることができる。これにより、減速時に回生発電が行なわれて減速トルクが発生しても、旋回機構２に加わる減速トルクは従来と同様であり、操作者への違和感（自分が意図した減速より大きく減速したこと）を無くすことができる。
【００８０】
ここで、旋回が停止する時刻ｔ３の少し前において、旋回用電動機３００の回転数が回転数閾値より小さくなるので、図６における回転数比較部４８からは、回転数が閾値未満となったことを示す値"０"が出力される。したがって、乗算器５０が出力する値は、"１"から"０"へと変化する。しかし、乗算器５０の出力は"−１"以外（ｅｌｓｅ）であるので、モード設定部５２の切替部５４は通常時モードを維持し、Ａ側の可変リリーフバルブ３２４Ａのリリーフ圧は通常時モードの高いリリーフ圧のままに維持される。一方、乗算器５０の出力は"１"以外（ｅｌｓｅ）となるので、モード設定部５２の切替部５６は通常時モードへの切り替えを行ない、Ｂ側の可変リリーフバルブ３２４Ｂのリリーフ圧は通常時モードの高いリリーフ圧に戻される。
【００８１】
以上の時刻ｔ１〜時刻ｔ３までの制御は、旋回油圧モータ２１が正回転方向に加速及び減速を行なうときの制御である。時刻ｔ４〜時刻ｔ６までの間は、旋回油圧モータ２１が逆回転方向に加速及び減速を行なうときの制御であるが、トルク及び回転数の符号（正負）が変わるだけで、実質的な制御は時刻ｔ１〜時刻ｔ３までの制御と変わりないので、その説明は省略する。
【００８２】
次に、図７に示す旋回用電動機発電制御において、旋回用電動機の速度（回転数）に基づいてモータ制御電流指令を生成する構成について、図９を参照しながら説明する。図９において、図７に示す構成部分と同等の部分には同じ符号を付し、その説明は省略する。  
図９に示す構成では、発電トルク指令は用いられず、運転者のレバー操作により生成されたレバー信号から生成した速度指令を用いる。論理積部７２は、発電許可フラグの値と旋回油圧モータ２１の減速を示す値との論理和を選択切替部８２に供給する。選択切替部８２は、論理積部７２から出力される値が"１"のときにはレバー信号から生成した速度指令を選択してこの速度指令が減算部８４を介してトルク指令生成部８６に供給されるように切り替え、論理積部７２から出力される値が"０"のときには、減速比換算部６８から出力される旋回油圧モータ２１の速度値（回転数）を選択してこの速度値が減算部８４を介してトルク指令生成部８６に供給されるように切り替える。減算部８４は、減速比換算部６８から出力された旋回油圧モータ２１の速度値を減算するものである。
【００８３】
したがって、論理積部７２から出力される値が"０"のときには、減速比換算部６８から出力される旋回油圧モータ２１の速度値が選択されて減算部８４に供給され、減算部８４では減速比換算部６８から出力される旋回油圧モータ２１の速度値が減算されるため、減算部８４からはゼロ指令値が出力され、このゼロ指令値がトルク指令生成部８６に供給される。したがって、トルク指令生成部８６が生成するモータ制御電流指令はゼロであり、旋回用発電機３００は発電運転を行なわない。
【００８４】
一方、論理積部７２から出力される値が"１"のときには、レバー信号から生成された速度指令が選択されて減算部８４に供給され、減算部８４では減速比換算部６８から出力される旋回油圧モータ２１の速度値が減算される。したがって、減算部８４からは、操作者の操作に基づいた速度指令から旋回油圧モータ２１の現在の速度を減算した値が出力され、この値がトルク指令生成部８６に供給される。したがって、トルク指令生成部８６が生成するモータ制御電流指令は、操作者が意図する減速トルクから、旋回油圧モータ２１により発生する減速トルクを減算した減速トルクに相当する。すなわち、旋回用電動機３００はこの減速トルクが発生するように発電運転を行なえばよい。
【００８５】
なお、トルク指令生成部８６が生成するモータ制御電流指令は、可変リリーフバルブ３２４Ａ，３２４Ｂのリリーフ圧を下げたことによる旋回油圧モータ２１の減速トルクの減少分より大きくならないように、上下限制限部８８でリミットがかけられ、所定の範囲に収められてから出力される。
【００８６】
上述の実施形態では、旋回油圧モータ２１に対して旋回用電動機３００が直接あるいは変速機を介して接続されているが、図１０に示すように、旋回用電動機３００を旋回機構２に直接あるいは変速機２３を介して接続することもできる。図１０において、図３に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【符号の説明】
【００８７】
１  下部走行体
１Ａ、１Ｂ  油圧モータ
２  旋回機構
３  上部旋回体
４  ブーム
５  アーム
６  バケット
７  ブームシリンダ
８  アームシリンダ
９  バケットシリンダ
１０  キャビン
１１  エンジン
１２  電動発電機
１３  変速機
１４  メインポンプ
１５  パイロットポンプ
１６  高圧油圧ライン
１７  コントロールバルブ
１８Ａ，１８Ｂ  インバータ
２１  旋回油圧モータ
２２  変速機
２５  パイロットライン
２６  操作装置
２６Ａ、２６Ｂ  レバー
２６Ｃ  ペダル
２７  油圧ライン
２８  油圧ライン
２９  圧力センサ
３０  コントローラ
４２  減速比率換算部
４４  符号検出部
４６  絶対値検出部
４８  回転数比較部
５０  乗算部
５２  モード設定部
５４，５６  切替部
５８  発電許可フラグ生成部
６２  減算部
６４  トルク換算部
６６  乗算部
６８  減速比換算部
７０  減速判定部
７２  論理積部
７４  切替部
７６  符号検出部
７８  乗算部
８０  ローパスフィルタ
８２  選択切替部
８４  減算部
８６  トルク指令生成部
８８  上下限制限部
１２０  蓄電系
３００  旋回用電動機
３２０  油圧回路
３２２Ａ，３２２Ｂ  油圧ライン
３２４Ａ，３２４Ｂ  可変リリーフバルブ
３２６  メイクアップ油圧ライン
３２８Ａ，３２８Ｂ  逆止弁
３３０  作動油タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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