(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転席が設けられた自走可能な車体と、
該車体に設けられたメインバッテリと、
該メインバッテリから供給される直流電圧を昇圧する昇圧回路と、
該昇圧回路から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータと、
該インバータから供給される交流電力によって駆動する電動モータと、
該電動モータによって駆動する油圧ポンプと、
該油圧ポンプによる油圧を用いて駆動し、容量切換弁による容量の切換えに応じて前記車体を高速または低速で走行させる可変容量型の走行用油圧モータと、
前記車体に設けられ、オペレータの走行操作に応じて該走行用油圧モータを制御するための走行操作装置と、
前記走行用油圧モータの容量切換弁を切換え操作して前記車体の走行速度として高速および低速のいずれかを選択する走行モードスイッチと、
前記電動モータの回転数を設定する回転数設定器と、
前記メインバッテリの電力消費を抑制するための省エネモードスイッチと、
前記走行モードスイッチおよび該省エネモードスイッチに応じて前記インバータを制御し、前記電動モータの回転数を制御する回転数制御装置とを備え、
前記回転数制御装置は、前記省エネモードスイッチを省エネモードに切換えた場合に、前記走行操作装置の走行操作に拘らず前記回転数設定器によって設定された設定回転数で前記電動モータを駆動させる省エネモード駆動装置と、
前記省エネモードスイッチを非省エネモードに切換えた場合に、前記走行モードスイッチによって高速側が選択された状態で、前記走行操作装置が中立位置にあるときに前記回転数設定器によって設定された設定回転数で前記電動モータを駆動させ、前記走行操作装置を走行操作したときに前記電動モータの回転数を上昇させる非省エネモード駆動装置とを備える構成としてなる電動式建設機械。
【請求項２】
前記走行操作装置が中立位置にあるときに前記電動モータを最大回転数で駆動可能にするパワーモードスイッチを備え、
前記回転数設定器は、該パワーモードスイッチをパワーモードに切換えた場合には、前記設定回転数を前記電動モータの最大回転数以下の範囲で設定可能とし、該パワーモードスイッチを非パワーモードに切換えた場合には、前記設定回転数を前記電動モータの最大回転数に比べて低速な所定回転数以下の範囲で設定可能とする請求項１に記載の電動式建設機械。
【請求項３】
前記非省エネモード駆動装置は、前記パワーモードスイッチを非パワーモードに切換えた場合に、前記走行操作装置の操作量が予め決められた第１のしきい値を超えたときに前記電動モータの回転数を上昇させる通常モード処理装置と、
前記パワーモードスイッチをパワーモードに切換えた場合に、前記走行操作装置の操作量が前記第１のしきい値よりも小さい第２のしきい値を超えたときに前記電動モータの回転数を上昇させるパワーモード処理装置とを備える構成としてなる請求項２に記載の電動式建設機械。
【請求項４】
前記走行モードスイッチ、省エネモードスイッチ、パワーモードスイッチおよび回転数設定器は、前記運転席の近傍に配置されたコンソールに取り付ける構成としてなる請求項２または３に記載の電動式建設機械。
【請求項５】
前記メインバッテリの異常を検出するバッテリコントローラを設け、
前記非省エネモード駆動装置は、該バッテリコントローラによって前記メインバッテリの異常を検出したときには、前記走行操作装置の走行操作に拘らず前記回転数設定器によって設定された設定回転数で前記電動モータを駆動させるバッテリ異常処理装置を備える構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の電動式建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ駆動の電動モータを動力源とする電動式建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば油圧ショベル等の電動式建設機械として、車両に搭載されたメインバッテリを用いて電動モータを駆動すると共に、この電動モータを駆動源として油圧ポンプを作動させ、該油圧ポンプにて生成した油圧を用いて作業装置の油圧シリンダや走行用の油圧モータを駆動するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、エンジン駆動式の建設機械として、緊急時にスイッチ操作を行うことによって、エンジンの回転数および油圧ポンプの容量を最大にすると共に、油圧モータの容量を最小にして、走行速度を上昇させるものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、エンジン駆動式の建設機械として、作業装置のみが操作されているときには、エンジンの出力を低く抑え、車両の走行時には出力制限を解除して高速走行させる構成も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２１４６２号公報
【特許文献２】特開２００６−９７８５５号公報
【特許文献３】特開平１−２９４９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電動式建設機械では、例えば作業装置を用いた掘削作業時には、メインバッテリの電力消費を抑えるために、電動モータの回転数を低下させた方がよい。一方、車両を高速走行させるときには、電動モータの回転数を上昇させて、油圧ポンプからの圧油の供給量を増加させる必要がある。
【０００７】
これに対し、特許文献２，３には、車両の走行速度が上昇可能となった構成が開示されている。しかし、これらの建設機械では、車両の走行速度を上昇させるために、緊急スイッチやロックレバー等の特別な切換え手段を操作してエンジンの出力を調整する必要があり、車両の走行速度を上昇させるための操作が煩雑になって、作業性が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、簡易な操作によって車両の走行速度を上昇させることができる電動式建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明による電動式建設機械は、運転席が設けられた自走可能な車体と、該車体に設けられたメインバッテリと、該メインバッテリから供給される直流電圧を昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータと、該インバータから供給される交流電力によって駆動する電動モータと、該電動モータによって駆動する油圧ポンプと、該油圧ポンプによる油圧を用いて駆動し、容量切換弁による容量の切換えに応じて前記車体を高速または低速で走行させる可変容量型の走行用油圧モータと、前記車体に設けられ、オペレータの走行操作に応じて該走行用油圧モータを制御するための走行操作装置と、前記走行用油圧モータの容量切換弁を切換え操作して前記車体の走行速度として高速および低速のいずれかを選択する走行モードスイッチと、前記電動モータの回転数を設定する回転数設定器と、前記メインバッテリの電力消費を抑制するための省エネモードスイッチと、前記走行モードスイッチおよび該省エネモードスイッチに応じて前記インバータを制御し、前記電動モータの回転数を制御する回転数制御装置とを備え、前記回転数制御装置は、前記省エネモードスイッチを省エネモードに切換えた場合に、前記走行操作装置の走行操作に拘らず前記回転数設定器によって設定された設定回転数で前記電動モータを駆動させる省エネモード駆動装置と、前記省エネモードスイッチを非省エネモードに切換えた場合に、前記走行モードスイッチによって高速側が選択された状態で、前記走行操作装置が中立位置にあるときに前記回転数設定器によって設定された設定回転数で前記電動モータを駆動させ、前記走行操作装置を走行操作したときに前記電動モータの回転数を上昇させる非省エネモード駆動装置とを備える構成としている。
【００１０】
請求項２の発明では、前記走行操作装置が中立位置にあるときに前記電動モータを最大回転数で駆動可能にするパワーモードスイッチを備え、前記回転数設定器は、該パワーモードスイッチをパワーモードに切換えた場合には、前記設定回転数を前記電動モータの最大回転数以下の範囲で設定可能とし、該パワーモードスイッチを非パワーモードに切換えた場合には、前記設定回転数を前記電動モータの最大回転数に比べて低速な所定回転数以下の範囲で設定可能としている。
【００１１】
請求項３の発明では、前記非省エネモード駆動装置は、前記パワーモードスイッチを非パワーモードに切換えた場合に、前記走行操作装置の操作量が予め決められた第１のしきい値を超えたときに前記電動モータの回転数を上昇させる通常モード処理装置と、前記パワーモードスイッチをパワーモードに切換えた場合に、前記走行操作装置の操作量が前記第１のしきい値よりも小さい第２のしきい値を超えたときに前記電動モータの回転数を上昇させるパワーモード処理装置とを備える構成としている。
【００１２】
請求項４の発明では、前記走行モードスイッチ、省エネモードスイッチ、パワーモードスイッチおよび回転数設定器は、前記運転席の近傍に配置されたコンソールに取り付ける構成としている。
【００１３】
請求項５の発明では、前記メインバッテリの異常を検出するバッテリコントローラを設け、前記非省エネモード駆動装置は、該バッテリコントローラによって前記メインバッテリの異常を検出したときには、前記走行操作装置の走行操作に拘らず前記回転数設定器によって設定された設定回転数で前記電動モータを駆動させるバッテリ異常処理装置を備える構成としている。
【発明の効果】
【００１４】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、省エネモード駆動装置は、省エネモードスイッチを省エネモードに切換えた場合には、走行用レバー、走行用ペダル等からなる走行操作装置の走行操作に関係なく回転数設定器によって設定された設定回転数で電動モータを駆動させる。このため、車両を停止させた状態で掘削作業等を行うときには、設定回転数を低速に設定することによって、メインバッテリの電力消費を確実に抑えることができ、当該建設機械の稼動時間を長くすることができる。
【００１５】
一方、非省エネモード駆動装置は、省エネモードスイッチを非省エネモードに切換えた場合には、走行モードスイッチによって高速側が選択された状態で、走行操作装置が中立位置にあるときに回転数設定器によって設定された設定回転数で電動モータを駆動させ、走行操作装置を走行操作したときに電動モータの回転数を上昇させる。これにより、車両を走行させるときに、オペレータが予め走行モードスイッチを高速側に設定しておけば、走行操作装置の走行操作を行うだけで電動モータの回転数を自動的に上昇させることができる。また、走行操作装置を中立位置に戻したときには電動モータの回転数を設定回転数まで低下させることができる。このため、例えば車両を高速走行させるときでも、電動モータの回転数を上昇させるための特別な操作が必要なく、走行操作装置を走行操作するだけでよいため、操作を簡略化して作業性を高めることができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、回転数設定器は、パワーモードスイッチをパワーモードに切換えた場合には、設定回転数を電動モータの最大回転数以下の範囲で設定可能とした。このため、例えば重負荷での掘削作業を行う場合には、オペレータがパワーモードスイッチをパワーモードに切換えれば、走行操作装置が中立位置にあるときでも、最大回転数以下の範囲でオペレータによって設定された高速な設定回転数で電動モータを駆動させることができる。
【００１７】
また、回転数設定器は、パワーモードスイッチを非パワーモードに切換えた場合には、設定回転数を電動モータの最大回転数に比べて低速な所定回転数以下の範囲で設定可能とした。例えば軽負荷での通常の掘削作業を行う場合には、電動モータの回転数は最大回転数よりも低い値で足りる。このため、軽負荷時には、設定回転数は最大回転数に比べて低速な所定回転数以下の値に設定されるから、電動モータの回転数を低下させてメインバッテリの電力消費を抑制することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、非省エネモード駆動装置の通常モード処理装置は、非省エネモードに切換わった状態でパワーモードスイッチを非パワーモードに切換えた通常モードでは、走行操作装置の操作量が予め決められた第１のしきい値を超えたときに電動モータの回転数を上昇させる構成とした。このため、通常モードでは、走行操作装置の操作量が第１のしきい値よりも小さいときには、電動モータの回転数は設定回転数に維持する。このとき、電動モータによって駆動する油圧ポンプは、車両の低速走行に応じた圧油を走行モータに供給することができる。また、走行操作装置の操作量が第１のしきい値よりも大きいときには、電動モータの回転数を上昇させる。これにより、電動モータによって駆動する油圧ポンプは、車両の高速走行に応じた圧油を走行モータに供給することができる。
【００１９】
一方、非省エネモード駆動装置のパワーモード処理装置は、非省エネモードに切換わった状態でパワーモードスイッチをパワーモードに切換えたときには、第２のしきい値を超えて走行操作装置を走行操作したときに電動モータの回転数を上昇させる構成とした。このため、パワーモードでは、走行操作装置の操作量が第２のしきい値よりも小さいときには、電動モータの回転数は設定回転数に維持する。また、走行操作装置の操作量が第２のしきい値よりも大きいときには、電動モータの回転数を上昇させる。これにより、電動モータによって駆動する油圧ポンプは、通常モードと同様に、車両の走行速度に応じた圧油を走行モータに供給することができる。
【００２０】
さらに、第２のしきい値は第１のしきい値よりも小さい値となっている。このため、パワーモードでは、通常モードに比べて小さい操作量で、電動モータの回転数を上昇させるから、速やかに車両を高速走行させることができる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、走行モードスイッチ、省エネモードスイッチ、パワーモードスイッチおよび回転数設定器は、運転席の近傍に配置されたコンソールに取り付ける構成とした。このため、オペレータは、運転席に着座した状態で、走行モードスイッチ、省エネモードスイッチ、パワーモードスイッチおよび回転数設定器を操作することができ、省エネモード、通常モード、パワーモードを速やかに切換えることができる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、非省エネモード駆動装置のバッテリ異常処理装置は、バッテリコントローラによってメインバッテリの異常を検出したときには、走行操作装置の走行操作に拘らず回転数設定器によって設定された設定回転数で電動モータを駆動させる構成とした。このため、例えばメインバッテリの充電不足等のように、電動モータを高速回転で駆動させることが不適切な状況では、電動モータの回転数を設定回転数に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】図１中の油圧ショベルを示す平面図である。
【図３】運転席の周囲を図１中の矢示III−III方向からみた断面図である。
【図４】図３中のスイッチボックスを拡大して示す平面図である。
【図５】図１中の油圧ショベルに適用する電源系等の構成を示すブロック図である。
【図６】図５中の制御盤の構成を示す回路図である。
【図７】図６中のシステムコントローラによる電動モータの回転数制御処理を示す流れ図である。
【図８】通常モードにおいて、走行レバー・ペダル装置の操作量と電動モータの回転数との関係を示す特性線図である。
【図９】パワーモードにおいて、走行レバー・ペダル装置の操作量と電動モータの回転数との関係を示す特性線図である。
【図１０】省エネモードにおいて、走行レバー・ペダル装置を操作したときの電動モータの回転数の時間変化を示す特性線図である。
【図１１】通常モードにおいて、走行レバー・ペダル装置を操作したときの電動モータの回転数の時間変化を示す特性線図である。
【図１２】パワーモードにおいて、走行レバー・ペダル装置を操作したときの電動モータの回転数の時間変化を示す特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態による電動式建設機械として小型の油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２５】
図中、１は電動式建設機械としてのキャノピ仕様の油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、図１および図２に示すように、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載され、下部走行体２と共に油圧ショベル１の車体を構成する上部旋回体３と、後述の作業装置５とによって大略構成されている。この小型の油圧ショベル１は、旋回中心と上部旋回体３の後端との間の半径（後端旋回半径）が例えば１．５ｍ以下（好ましくは１．３ｍ以下）の値に設定されている。
【００２６】
下部走行体２は左，右の履帯２Ａを備えると共に、該履帯２Ａは遊動輪２Ｂと駆動輪２Ｃとの間に巻回されている。また、下部走行体２には、駆動輪２Ｃを回転駆動するために、後述する走行モータ３６が設けられている。
【００２７】
４は上部旋回体３の支持構造体を構成する旋回フレームで、該旋回フレーム４は、下部走行体２上に旋回可能に設けられ、油圧モータからなる旋回モータ（図示せず）によって旋回動作する。また、旋回フレーム４の前部には、作業装置５（フロント装置）が俯仰動可能に取り付けられている。
【００２８】
この作業装置５は、ブーム６、アーム７、バケット８等によって構成され、ブーム６、アーム７、バケット８にはブームシリンダ９、アームシリンダ１０、バケットシリンダ１１等の油圧シリンダが取り付けられている。そして、これらのシリンダ９〜１１は、走行モータ３６や旋回モータ等と共に、後述の油圧ポンプ３３から供給される油圧によって駆動するアクチュエータを構成している。
【００２９】
１２は上部旋回体３に設けられた運転席で、該運転席１２は、例えば旋回フレーム４の前部左側に配置され、オペレータが着座するものである。この運転席１２の上側は、キャノピ１３によって覆われている。また、運転席１２の左，右両側には後述のコンソール１５，１６が設けられ、運転席１２の前側には床板１４上に位置して後述の走行レバー・ペダル装置２９等が設けられている。
【００３０】
１５は乗降口に近い運転席１２の左横脇に設けられた左側コンソールで、該左側コンソール１５は、図３に示すように、コンソールボックス１５Ａを有し、該コンソールボックス１５Ａの前側には、傾転操作が可能な状態で左側の操作レバー１５Ｂが設けられている。
【００３１】
１６は運転席１２の近傍として運転席１２の右横脇に設けられた右側コンソールで、該右側コンソール１６は、乗降口からみて運転席１２よりも遠い位置に配置されている。この右側コンソール１６は、左側コンソール１５と同様に、コンソールボックス１６Ａおよび操作レバー１６Ｂ等によって構成されている。そして、右側の操作レバー１６Ｂは、左側の操作レバー１５Ｂと共にオペレータが傾転操作することによって、例えば作業装置５等を作動させるものである。
【００３２】
１７は右側コンソール１６に設けられたスイッチボックスで、該スイッチボックス１７の上面には、図４に示すように、ライトスイッチ１８、走行モードスイッチ１９、省エネモードスイッチ２０、パワーモードスイッチ２１が設けられると共に、回転数設定器としての回転数設定ダイヤル２２が設けられている。
【００３３】
ここで、ライトスイッチ１８は、前照灯等の照明ランプ（図示せず）を点灯または消灯させるためのスイッチである。また、走行モードスイッチ１９は、車両の走行速度を高速側と低速側とに選択的に切換えるものであり、高速選択部１９Ａと低速選択部１９Ｂとを備えている。そして、走行モードスイッチ１９は、選択部１９Ａ，１９Ｂに応じて、後述のように走行モータ３６の容量可変部３６Ａを小容量と大容量とのいずれかに切換える機能を有する。
【００３４】
具体的には、高速選択部１９Ａが選択されることによって、走行モードスイッチ１９はオンになり、走行モータ３６の容量可変部３６Ａを小容量に切換える。一方、低速選択部１９Ｂが選択されることによって、走行モードスイッチ１９はオフになり、走行モータ３６の容量可変部３６Ａを大容量に切換える。
【００３５】
省エネモードスイッチ２０は、メインバッテリ４０の電力消費を抑制するために設けられている。このため、省エネモードスイッチ２０をオンにした省エネモードでは、電動モータ３９は回転数設定ダイヤル２２によって設定された設定回転数Ｎsで回転駆動する。一方、省エネモードスイッチ２０をオフにした非省エネモードでは、パワーモードスイッチ２１のオン／オフに応じて、後述の通常モードまたはパワーモードに切換わる。
【００３６】
パワーモードスイッチ２１は、例えば重負荷での掘削作業等を行うときに、電動モータ３９の回転数Ｎを高回転に保持するために設けられている。具体的に説明すると、パワーモードスイッチ２１をオフにした非パワーモード（省エネモード、通常モード）では、回転数設定ダイヤル２２による設定回転数Ｎsの設定範囲は、電動モータ３９の最大回転数Ｎmaxよりも低い所定回転数Ｎ0（例えばＮ0＝１８００ｒｐｍ）以下の範囲に限定される。
【００３７】
これに対し、パワーモードスイッチ２１をオンにしたパワーモードでは、回転数設定ダイヤル２２による設定回転数Ｎsの設定範囲が電動モータ３９の最大回転数Ｎmax（例えばＮmax＝２４００ｒｐｍ）まで拡張される。これにより、パワーモードスイッチ２１をオンにした場合には、後述の走行レバー・ペダル装置２９が中立位置にあるときでも、電動モータ３９は最大回転数Ｎmaxで回転駆動することができる。
【００３８】
なお、パワーモードスイッチ２１は、省エネモードスイッチ２０と一緒にオンになることはなく、いずれか一方がオンのときには他方はオフになる。また、省エネモードスイッチ２０およびパワーモードスイッチ２１は、両方一緒にオフにすることもできる。これにより、省エネモードスイッチ２０がオンになった省エネモード、パワーモードスイッチ２１がオンになったパワーモード、およびこれら２個のスイッチ２０，２１が両方ともオフになった通常モードのうち、いずれか１つの動作モードが選択されるものである。
【００３９】
回転数設定ダイヤル２２は、電動モータ３９の回転数Ｎを設定するもので、その回転位置に応じて設定回転数Ｎsを決めるものである。この設定回転数Ｎsの設定範囲は、パワーモードスイッチ２１のオン／オフに応じて異なる。具体的には、パワーモードスイッチ２１がオンになるパワーモードでは、設定回転数Ｎsは、電動モータ３９の最大回転数Ｎmax以下の範囲で設定可能になっている。本実施の形態では、設定回転数Ｎsは、例えば予め決められた最小回転数Ｎmin（例えばＮmin＝１３００ｒｐｍ）と最大回転数Ｎmaxとの間の範囲で設定可能となっている。
【００４０】
一方、パワーモードスイッチ２１がオフになる省エネモードおよび通常モードでは、設定回転数Ｎsは、電動モータ３９の最大回転数Ｎmaxに比べて低速な所定回転数Ｎ0以下の範囲で設定可能になっている。具体的には、設定回転数Ｎsは、最大回転数Ｎmaxの７５％となった所定回転数Ｎ0以下の範囲として、例えば最小回転数Ｎminと所定回転数Ｎ0の間の範囲で設定可能となる。これにより、パワーモードでは、省エネモードおよび通常モードに比べて設定回転数Ｎsを高めることができる。
【００４１】
なお、回転数設定器は、回転数設定ダイヤル２２のように、回転位置に応じて設定回転数Ｎsが決まるダイヤル式に限らず、例えばスライド式、レバー式等の他の形式のものでもよい。
【００４２】
また、スイッチボックス１７の上面には、油圧ショベル１の積算稼動時間を示す積算時間表示パネル２３および後述するメインバッテリ４０の電圧を示す電圧表示パネル２４が設けられている。さらに、スイッチボックス１７の上面には、油圧ショベル１が駆動可能な状態であることを示す駆動可能ランプ２５、油圧ショベル１が駆動不能な状態であることを示す駆動不能ランプ２６、メインバッテリ４０の電圧が正常であることを示す電圧正常ランプ２７、メインバッテリ４０の電圧が低下していることを示す電圧異常ランプ２８等が設けられている。
【００４３】
２９は運転席１２の前側に位置して床板１４上に設けられた走行操作装置としての走行レバー・ペダル装置で、該走行レバー・ペダル装置２９は、図３に示すように、左，右の走行用レバー３０Ａ，３０Ｂと左，右の走行用ペダル３１Ａ，３１Ｂとを備えている。そして、運転席１２に着座したオペレータは、走行レバー・ペダル装置２９の走行操作として、走行用レバー３０Ａ，３０Ｂを手動で傾転操作したり、走行用ペダル３１Ａ，３１Ｂを踏み込み操作したりすることにより、その操作量θに応じて車両の走行速度を増加、減少させるものである。
【００４４】
この場合、走行用レバー３０Ａ，３０Ｂまたは走行用ペダル３１Ａ，３１Ｂの操作量θは、操作量センサ３２（図５には１個のみ図示）によってそれぞれ検出され、その検出信号が後述のシステムコントローラ５１に向けて出力される。そして、システムコントローラ５１は、操作量センサ３２からの検出信号に従って後述の制御弁装置３４を制御する。
【００４５】
また、左，右の走行用レバー３０Ａ，３０Ｂは、オペレータがそれぞれの操作量θを適宜に相違させることによって、例えば車両の舵取り（ステアリング）操作が行われる。この点は、左，右の走行用ペダル３１Ａ，３１Ｂを互いに異なる角度で踏込み操作するときも同様である。
【００４６】
３３は油圧源としての油圧ポンプで、該油圧ポンプ３３は、例えば上部旋回体３のうち運転席１２の右側に設けられている。そして、油圧ポンプ３３は、図２および図５に示すように、後述の電動モータ３９によって回転駆動し、油圧を生成する。また、油圧ポンプ３３は、複数の方向制御弁からなる制御弁装置（Ｃ／Ｖ）３４を介して各シリンダ９〜１１や後述の走行モータ３６等に接続されている。そして、油圧ポンプ３３は、オイルタンク３５内の作動油を吸込んで高圧な油圧を生成し、この油圧を各シリンダ９〜１１や走行モータ３６等に向けて供給する。
【００４７】
このとき、図３に示す運転席１２に着座したオペレータが操作レバー１５Ｂ，１６Ｂを操作することによって、制御弁装置３４が切換操作される。これにより、例えば各シリンダ９〜１１に対する油圧の供給、排出が切換えられ、各シリンダ９〜１１の伸縮動作が制御弁装置３４を用いて制御される。また、オペレータが走行用レバー３０Ａ，３０Ｂまたは走行用ペダル３１Ａ，３１Ｂを操作することによって、制御弁装置３４が切換操作される。これにより、走行モータ３６に供給、排出が切換えられると共に、走行モータ３６に対する圧油の流量が走行レバー・ペダル装置２９の操作量に応じて増加または減少する。この結果、走行モータ３６の回転方向および回転速度が制御される。
【００４８】
３６は下部走行体２に設けられた左，右の走行用油圧モータとしての走行モータ（図５には１個のみ図示）で、該走行モータ３６は、容量可変部３６Ａを有した可変容量型油圧モータによって構成され、制御弁装置３４を介して油圧ポンプ３３に接続されている。そして、走行モータ３６は、油圧ポンプ３３から圧油が供給、排出されることによって回転駆動すると共に、圧油の流量に応じて回転速度が変化する。この走行モータ３６の回転速度に応じて、車両の走行速度は増速または減速される。
【００４９】
３７は走行モータ３６に付設された容量可変機構としての傾転アクチュエータで、該傾転アクチュエータ３７は、例えばパイロットポンプ（図示せず）からの圧油が容量切換弁としての走行速度切換電磁弁３８によって切換え操作され、走行モータ３６の容量可変部３６Ａを小容量位置と大容量位置とに傾転する。具体的に説明すると、走行モードスイッチ１９の高速選択部１９Ａが選択されたとき（走行モードスイッチ１９がオンのとき）には、傾転アクチュエータ３７は、容量可変部３６Ａを小容量位置に切換える。このとき、走行モータ３６は、小トルクで高速回転される。一方、走行モードスイッチ１９の低速選択部１９Ｂが選択されたとき（走行モードスイッチ１９がオフのとき）には、傾転アクチュエータ３７は、容量可変部３６Ａを大容量位置に切換える。このとき、走行モータ３６は、大トルクで低速回転される。
【００５０】
３９は油圧ポンプ３３の近傍に位置して上部旋回体３の前部右側に設けられた電動モータで、該電動モータ３９は、例えば三相誘導電動機によって構成されている。また、電動モータ３９は、その出力軸が油圧ポンプ３３に連結され、油圧ポンプ３３の駆動源として機能する。そして、電動モータ３９は、後述のインバータ４２から供給される三相交流電力によって回転駆動し、その出力軸を通じて油圧ポンプ３３を駆動する。
【００５１】
４０は上部旋回体３の後側に設けられたメインバッテリで、該メインバッテリ４０は、例えば定格出力１６０ＶDCの直流電圧を得るリチウムイオン電池等の二次電池によって構成されている。このメインバッテリ４０は、図６に示すように、複数のバッテリセル４０Ａを直列接続することによって構成されると共に、各バッテリセル４０Ａには、充放電を監視するためのセルコントローラ４０Ｂが設けられている。このセルコントローラ４０Ｂは、例えば過充電、過放電等を検出し、バッテリセル４０Ａの充放電を停止すると共に、このときの検出信号を後述のバッテリコントローラ４９に向けて出力する。
【００５２】
また、メインバッテリ４０は、それ自体が重量物であるため、作業装置５に加わる重量負荷に対するカウンタウエイトとしても機能する。そして、メインバッテリ４０は、後述する制御盤４１のインバータ４２を介して電動モータ３９に接続されている。
【００５３】
４１は電動モータ３９等の駆動を制御する制御盤で、該制御盤４１は、例えば電動モータ３９の上方位置に取付けられると共に、外部電源接続コネクタ（図示せず）を介して外部電源に接続可能となっている。このとき、外部電源は、三相２００ＶACや単相１００ＶACの交流電圧が供給される外部の商用電源でもよく、１５０ＶDCの直流電圧が供給される外部バッテリでもよい。そして、制御盤４１は、後述するインバータ４２、交流・直流変換器４３、昇降圧チョッパ４６、補助電源回路４７、バッテリコントロールユニット４８、システムコントローラ５１等によって構成されている。
【００５４】
４２は電動モータ３９に接続されたインバータで、該インバータ４２は、トランジスタ、サイリスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等からなる複数のスイッチング素子（図示せず）を用いて構成されている。ここで、インバータ４２は、スイッチング素子のオン／オフを制御することによって、例えば２８８ＶDCの直流電力から２００ＶACの三相交流電力を生成する。そして、インバータ４２は、三相交流電力を電動モータ３９に供給し、電動モータ３９を駆動する。
【００５５】
４３は外部電源とインバータ４２との間に電気的に接続された交流・直流変換器（ＡＣ／ＤＣ）で、該交流・直流変換器４３は、図５に示すように、例えば交流電力を全波整流する整流器４４と、該整流器４４の後段に接続され電力波形を平滑化する平滑回路４５とによって構成されている。そして、交流・直流変換器４３は、例えば外部電源から供給される２００ＶACの三相交流電力を２８８ＶDCの直流電力に変換し、インバータ４２に供給する。なお、交流・直流変換器４３には、単相１００ＶACの交流電力や１５０ＶDCの外部バッテリも接続可能となっている。
【００５６】
４６はメインバッテリ４０とインバータ４２との間に電気的に接続された昇降圧チョッパで、該昇降圧チョッパ４６は、図５および図６に示すように、メインバッテリ４０の出力側とインバータ４２の入力側とに電気的に接続されると共に、交流・直流変換器４３の出力側に電気的に接続されている。この昇降圧チョッパ４６は、例えばＩＧＢＴ等からなる複数のスイッチング素子と、コイル等からなるリアクトルと、電界コンデンサ等からなるコンデンサとを備えている。
【００５７】
また、昇降圧チョッパ４６のスイッチング素子は、後述のシステムコントローラ５１によってオン／オフが制御される。これにより、メインバッテリ４０を用いて電動モータ３９を駆動するときには、昇降圧チョッパ４６は、メインバッテリ４０から出力される例えば１６０ＶDCの直流電圧を２８８ＶDCの直流電圧に昇圧してインバータ４２に供給する昇圧回路（昇圧チョッパ）として機能する。また、外部電源（例えば商用電源等）を用いてメインバッテリ４０を充電するときには、昇降圧チョッパ４６は、交流・直流変換器４３から出力される例えば２８８ＶDCの直流電圧を１６０ＶDCの直流電圧に降圧してメインバッテリ４０に供給する降圧回路（降圧チョッパ）として機能する。
【００５８】
４７は後述のバッテリコントローラ４９、システムコントローラ５１に駆動電圧を供給するための補助電源回路で、該補助電源回路４７は、交流・直流変換器４３の出力側とインバータ４２の入力側とに電気的に接続されると共に、昇降圧チョッパ４６に電気的に接続されている。この補助電源回路４７は、例えばＩＧＢＴ等からなる複数のスイッチ素子からなるブリッジ回路と、該ブリッジ回路に接続された変圧器と、該変圧器の２次側（低圧側）に接続された整流器と、該整流器の出力側に接続された平滑回路とを備えている。
【００５９】
そして、補助電源回路４７は、後述のシステムコントローラ５１によってスイッチ素子のオン／オフが制御される。これにより、補助電源回路４７は、交流・直流変換器４３または昇降圧チョッパ４６から出力される例えば２８８ＶDCの直流電圧を１３．５ＶDCの直流電圧に降圧してバッテリコントローラ４９およびシステムコントローラ５１に供給する降圧回路として機能する。
【００６０】
また、補助電源回路４７は、走行モードスイッチ１９、省エネモードスイッチ２０、パワーモードスイッチ２１をそれぞれ介してシステムコントローラ５１に接続されている。このため、システムコントローラ５１は、各スイッチ１９〜２１のオン／オフを補助電源回路４７からの電圧信号の有無によって判別する。
【００６１】
さらに、補助電源回路４７は、走行モードスイッチ１９を介して走行速度切換電磁弁３８に接続されている。このため、高速選択部１９Ａを選択して走行モードスイッチ１９をオンにしたときには、走行速度切換電磁弁３８に対して補助電源回路４７から駆動電圧が供給される。これにより、走行速度切換電磁弁３８は、容量可変部３６Ａを小容量位置となるように、傾転アクチュエータ３７に対する圧油の供給、排出を切換える。
【００６２】
なお、補助電源回路４７は、照明ランプ等の他の低電圧機器の駆動電源としても機能する。また、補助電源回路４７の出力側には、バックアップ用の低電圧（例えば１２Ｖ）の補助バッテリを接続し、該補助バッテリを介してバッテリコントローラ４９、システムコントローラ５１等に駆動電圧を供給する構成としてもよい。
【００６３】
４８はメインバッテリ４０と昇降圧チョッパ４６との間に設けられたバッテリコントロールユニットで、該バッテリコントロールユニット４８は、メインバッテリ４０の異常を検出するバッテリコントローラ４９と、該バッテリコントローラ４９によってオン／オフが切換えられるリレー５０とを備える構成としている。このバッテリコントローラ４９には、メインバッテリ４０の電圧等を監視するために、セルコントローラ４０Ｂからの検出信号が入力される。そして、セルコントローラ４０Ｂは、バッテリセル４０Ａの温度、電圧、電流に異常が生じたときに、この異常内容に応じた検出信号を出力するから、バッテリコントローラ４９は、この検出信号を用いて、例えば電圧低下等のようなメインバッテリ４０の異常を判別し、異常内容を示す信号を後述のシステムコントローラ５１に向けて出力する。
【００６４】
また、油圧ショベル１の起動時には、バッテリコントローラ４９は、セルコントローラ４０Ｂからの検出信号を用いてメインバッテリ４０が正常か否かを判別し、正常であると判断したときに、リレー５０をオンにする。一方、油圧ショベル１の起動時にメインバッテリ４０に異常が生じた場合には、バッテリコントローラ４９は、リレー５０をオフにして、メインバッテリ４０と昇降圧チョッパ４６との間を遮断する。
【００６５】
５１は例えばマイクロコンピュータによって構成された回転数制御装置としてのシステムコントローラで、該システムコントローラ５１は、補助電源回路４７から供給される直流電圧によって駆動する。このシステムコントローラ５１の入力側は、走行モードスイッチ１９、省エネモードスイッチ２０、パワーモードスイッチ２１、回転数設定ダイヤル２２、操作量センサ３２、バッテリコントローラ４９等に接続されている。システムコントローラ５１の出力側は、インバータ４２、昇降圧チョッパ４６、補助電源回路４７等に接続されている。
【００６６】
また、システムコントローラ５１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部５１Ａを有し、該記憶部５１Ａ内には、後述の図７に示す処理プログラム等が格納されている。そして、システムコントローラ５１は、図７に示す処理プログラムに従って駆動し、走行モードスイッチ１９、省エネモードスイッチ２０、パワーモードスイッチ２１のオン／オフに応じてインバータ４２を制御し、電動モータ３９の回転数Ｎを制御している。
【００６７】
本実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００６８】
まず、運転席１２に着座したオペレータは、例えばイグニッションキー（図示せず）を用いて電動モータ３９を起動すると、電動モータ３９によって油圧ポンプ３３が回転駆動する。この状態で、オペレータが走行レバー・ペダル装置２９を操作すると、このときの操作量θに対応したストロークで、制御弁装置３４の方向制御弁が中立位置から切換わる。このため、下部走行体２側の走行モータ３６には、方向制御弁のストロークに対応した流量の圧油が油圧ポンプ３３から供給されるから、圧油の流量に応じて、走行モータ３６の回転速度が上昇または低下する。これにより、車両は、走行モータ３６の回転速度にほぼ比例した走行速度で路上走行等を行う。
【００６９】
また、走行モードスイッチ１９をオンにしたときには、走行モータ３６の容量可変部３６Ａが小容量位置に切換わり、走行モータ３６は小トルクで高速回転される。一方、走行モードスイッチ１９をオフにしたときには、走行モータ３６の容量可変部３６Ａが大容量位置に切換わり、走行モータ３６は大トルクで低速回転される。このような走行モータ３６の回転速度の変化に応じて、油圧ポンプ３３からの圧油の流量を増加、減少させるために、システムコントローラ５１は、電動モータ３９の回転数Ｎを変化させる。さらに、システムコントローラ５１は、省エネモードスイッチ２０およびパワーモードスイッチ２１のオン／オフに応じて、電動モータ３９の回転数Ｎを制御する。
【００７０】
そこで、次にシステムコントローラ５１による電動モータ３９の回転数制御処理について、図７を処理プログラムに従って説明する。
【００７１】
まず、処理動作がスタートすると、ステップ１で走行モードスイッチ１９がオンになって高速選択部１９Ａが選択されているか否かを判定する。ステップ１で「ＮＯ」と判定したときには、走行モードスイッチ１９がオフになって低速選択部１９Ｂが選択されているから、ステップ２に移って、回転数設定ダイヤル２２によって設定された設定回転数Ｎsで電動モータ３９を回転させる。
【００７２】
このとき、設定回転数Ｎsは、予め決められた最小回転数Ｎmin（例えばＮmin＝１３００ｒｐｍ）以上で、かつ最大回転数Ｎmax（例えばＮmax＝２４００ｒｐｍ）よりも低速な所定回転数Ｎ0（例えばＮ0＝１８００ｒｐｍ）以下の範囲で設定されるものである。
【００７３】
一方、ステップ１で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ３に移って省エネモードスイッチ２０がオンか否かを判定する。ステップ３で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ２に移って、設定回転数Ｎsで電動モータ３９を回転させる。
【００７４】
ステップ３で「ＮＯ」と判定したときには、省エネモード以外の通常モードまたはパワーモードが選択されているから、ステップ４に移って、バッテリコントローラ４９からの検出信号を用いてメインバッテリ４０に異常があるか否かを判定する。ステップ４で「ＹＥＳ」と判定したときには、メインバッテリ４０に電圧低下等の異常が生じているから、電圧異常ランプ２８を点灯させ、警報音等によってオペレータに注意を喚起すると共に、ステップ２に移って、設定回転数Ｎsで電動モータ３９を回転させる。
【００７５】
一方、ステップ４で「ＮＯ」と判定したときには、電圧正常ランプ２７を点灯させると共に、ステップ５に移ってパワーモードスイッチ２１がオンか否かを判定する。ステップ５で「ＮＯ」と判定したときには、通常モードが選択されているから、ステップ６に移って走行レバー・ペダル装置２９の操作量θが第１のしきい値Ｈよりも大きいか否かを判定する。
【００７６】
このとき、第１のしきい値Ｈは、操作量θに応じて電動モータ３９の回転数Ｎを自動的に上昇させるか否かの判定に用いるものであり、例えば走行レバー・ペダル装置２９の中立位置と最大傾転位置との中間位置よりも最大傾転位置側となる値に設定されている。
【００７７】
なお、第１のしきい値Ｈは、図８に示すように、チャタリングを防止するためのヒステリシス特性を有する。具体的には、操作量θが増加する傾転操作時には、第１のしきい値Ｈは、立上り判定値Ｈ1に設定される。これに対し、操作量θが減少する戻し操作時には、第１のしきい値Ｈは、立上り判定値Ｈ1よりも小さい値の立下り判定値Ｈ2に設定される。
【００７８】
そして、ステップ６で「ＮＯ」と判定したときには、走行レバー・ペダル装置２９の操作量θが第１のしきい値Ｈよりも小さいから、ステップ７に移って、設定回転数Ｎsで電動モータ３９を回転させる。
【００７９】
一方、ステップ６で「ＹＥＳ」と判定したときには、走行レバー・ペダル装置２９の操作量θが第１のしきい値Ｈよりも大きくなっているから、オペレータは高速での車両の走行を要求しているものと考えられる。このため、ステップ８に移って、電動モータ３９の回転数Ｎを上昇させて、最大回転数Ｎmaxで回転させる。
【００８０】
また、ステップ５で「ＹＥＳ」と判定したときには、パワーモードが選択されているから、ステップ９に移って走行レバー・ペダル装置２９の操作量θが第２のしきい値Ｌよりも大きいか否かを判定する。
【００８１】
このとき、第２のしきい値Ｌは、操作量θに応じて電動モータ３９の回転数Ｎを自動的に上昇させるか否かの判定に用いるものであり、第１のしきい値Ｈよりも小さい値（Ｌ＜Ｈ）に設定されている。また、第２のしきい値Ｌも、第１のしきい値Ｈと同様に、図９に示すようなヒステリシス特性を有する。具体的には、操作量θが増加する傾転操作時には、第２のしきい値Ｌは、立上り判定値Ｌ1に設定される。これに対し、操作量θが減少する戻し操作時には、第２のしきい値Ｌは、立上り判定値Ｌ1よりも小さい値の立下り判定値Ｌ2に設定される。
【００８２】
そして、ステップ９で「ＮＯ」と判定したときには、走行レバー・ペダル装置２９の操作量θが第２のしきい値Ｌよりも小さいから、ステップ７に移って、設定回転数Ｎsで電動モータ３９を回転させる。
【００８３】
一方、ステップ９で「ＹＥＳ」と判定したときには、走行レバー・ペダル装置２９の操作量θが第２のしきい値Ｌよりも大きくなっているから、ステップ８に移って、電動モータ３９の回転数Ｎを上昇させて、最大回転数Ｎmaxで回転させる。そして、ステップ２，７，８が終了すると、ステップ１に戻り、ステップ１以降の処理を繰り返す。
【００８４】
次に、省エネモード、通常モード、パワーモードでの電動モータ３９の回転数制御処理を行ったときの具体例について、図１０ないし図１２を参照しつつ説明する。
【００８５】
図１０に示す省エネモードでは、省エネモードスイッチ２０がオンになっているから、システムコントローラ５１は、インバータ４２を制御して、回転数設定ダイヤル２２によって設定された設定回転数Ｎsで電動モータ３９を回転させる。この場合、走行レバー・ペダル装置２９の操作量θを変化させても、電動モータ３９の回転数Ｎは設定回転数Ｎsに保持される。また、省エネモードでは、設定回転数Ｎsは、最大回転数Ｎmaxよりも低速な所定回転数Ｎ0と最小回転数Ｎminとの間の範囲で設定される。図１０は、設定回転数Ｎsが最小回転数Ｎminに設定された場合を示している。
【００８６】
そして、電動モータ３９および油圧ポンプ３３は設定回転数Ｎsで回転すると共に、油圧ポンプ３３は設定回転数Ｎsに応じた圧油を吐出する。これにより、走行モータ３６は、油圧ポンプ３３からの圧油の流量に応じて回転駆動し、車両を走行させる。
【００８７】
図１１に示す通常モードでは、省エネモードスイッチ２０とパワーモードスイッチ２１はいずれもオフになっている。また、図１１は、走行モードスイッチ１９はオンになり、高速選択部１９Ａが選択された状態を示している。このため、走行モータ３６の容量可変部３６Ａは小容量位置に設定されている。
【００８８】
この通常モードでは、システムコントローラ５１は、走行レバー・ペダル装置２９の操作量θに応じて電動モータ３９の回転数Ｎを自動的に変化させる。具体的に説明すると、走行レバー・ペダル装置２９が中立位置にあるときには、システムコントローラ５１は、インバータ４２を制御して、回転数設定ダイヤル２２によって設定された設定回転数Ｎsで電動モータ３９を回転させる。通常モードでは、省エネモードと同様に、設定回転数Ｎsは、最大回転数Ｎmaxよりも低速な所定回転数Ｎ0と最小回転数Ｎminとの間の範囲で設定される。図１１は、設定回転数Ｎsが最小回転数Ｎminに設定された場合を示している。
【００８９】
次に、オペレータが走行レバー・ペダル装置２９を走行操作して操作量θが第１のしきい値Ｈ（立上り判定値Ｈ1）を超えると（θ＞Ｈ1）、システムコントローラ５１は、インバータ４２を制御して、電動モータ３９の回転数Ｎを上昇させる。これにより、電動モータ３９および油圧ポンプ３３は最大回転数Ｎmaxで回転すると共に、油圧ポンプ３３からの圧油の流量に応じて走行モータ３６の回転速度が増速し、車両は高速走行する。
【００９０】
また、オペレータが走行レバー・ペダル装置２９を戻し操作して操作量θが第１のしきい値Ｈ（立下り判定値Ｈ2）よりも小さくなると（θ＜Ｈ2）、システムコントローラ５１は、インバータ４２を制御して、電動モータ３９の回転数Ｎを低下させる。これにより、電動モータ３９および油圧ポンプ３３は設定回転数Ｎsで回転すると共に、油圧ポンプ３３からの圧油の流量に応じて走行モータ３６の回転速度が減速し、車両の走行速度は低下する。
【００９１】
図１２に示すパワーモードでは、パワーモードスイッチ２１はオンになっている。また、図１２は、図１１と同様に、走行モードスイッチ１９はオンになり、高速選択部１９Ａが選択された状態を示している。このため、走行モータ３６の容量可変部３６Ａは小容量位置に設定されている。
【００９２】
このパワーモードでも、図１１に示す通常モードと同様に、システムコントローラ５１は、走行レバー・ペダル装置２９の操作量θに応じて電動モータ３９の回転数Ｎを自動的に変化させる。具体的に説明すると、走行レバー・ペダル装置２９が中立位置にあるときには、システムコントローラ５１は、インバータ４２を制御して、回転数設定ダイヤル２２によって設定された設定回転数Ｎsで電動モータ３９を回転させる。
【００９３】
但し、パワーモードでは、通常モードに比べて、設定回転数Ｎsを高速な値に設定することができる。即ち、パワーモードでは、通常モードおよび省エネモードとは異なり、設定回転数Ｎsは、最大回転数Ｎmaxと最小回転数Ｎminとの間の範囲で設定可能となる。このため、パワーモードの設定回転数Ｎsは、通常モードでの上限値となる所定回転数Ｎ0よりも高速な値に設定することができる。図１２は、設定回転数Ｎsが、所定回転数Ｎ0となる１８００ｒｐｍよりも高速な２２００ｒｐｍに設定された場合を示している。
【００９４】
次に、オペレータが走行レバー・ペダル装置２９を走行操作して操作量θが第２のしきい値Ｌ（立上り判定値Ｌ1）を超えると（θ＞Ｌ1）、システムコントローラ５１は、インバータ４２を制御して、電動モータ３９の回転数Ｎを上昇させる。これにより、電動モータ３９および油圧ポンプ３３は最大回転数Ｎmaxで回転すると共に、油圧ポンプ３３からの圧油の流量に応じて走行モータ３６の回転速度が増速し、車両は高速走行する。
【００９５】
このとき、パワーモードによる第２のしきい値Ｌは、通常モードによる第１のしきい値Ｈよりも小さい値に設定されている。このため、パワーモードでは、通常モードに比べて、小さい操作量θで電動モータ３９の回転数Ｎを上昇させることができる。
【００９６】
また、オペレータが走行レバー・ペダル装置２９を戻し操作して操作量θが第２のしきい値Ｌ（立下り判定値Ｌ2）よりも小さくなると（θ＜Ｌ2）、システムコントローラ５１は、インバータ４２を制御して、電動モータ３９の回転数Ｎを低下させる。これにより、電動モータ３９および油圧ポンプ３３は設定回転数Ｎsで回転すると共に、油圧ポンプ３３からの圧油の流量に応じて走行モータ３６の回転速度が減速し、車両の走行速度は低下する。
【００９７】
かくして、本実施の形態によれば、システムコントローラ５１は、省エネモードスイッチ２０がオンになった省エネモードでは、走行レバー・ペダル装置２９の走行操作に関係なく回転数設定ダイヤル２２によって設定された設定回転数Ｎsで電動モータ３９を駆動させる。このため、車両を停止させた状態で掘削作業等を行うときには、設定回転数Ｎsを例えば最小回転数Ｎminに設定することによって、メインバッテリ４０の電力消費を確実に抑えることができ、油圧ショベル１の稼動時間を長くすることができる。
【００９８】
一方、省エネモードスイッチがオフになった通常モードやパワーモードでは、システムコントローラ５１は、走行モードスイッチ１９の高速選択部１９Ａが選択された状態で、走行レバー・ペダル装置２９が中立位置にあるときに回転数設定ダイヤル２２によって設定された設定回転数Ｎsで電動モータ３９を駆動させ、走行レバー・ペダル装置２９を走行操作したときに電動モータ３９の回転数Ｎを上昇させる。これにより、車両を走行させるときに、オペレータが予め走行モードスイッチ１９をオンにして高速側を選択しておけば、走行レバー・ペダル装置２９の走行操作を行うだけで電動モータ３９の回転数Ｎを自動的に上昇させることができる。また、走行レバー・ペダル装置２９が中立位置に戻ったときには電動モータ３９の回転数Ｎを設定回転数Ｎsまで自動的に低下させることができる。このため、例えば車両を高速走行させるときでも、電動モータ３９の回転数Ｎを上昇させるための特別な操作が必要なく、走行レバー・ペダル装置２９を走行操作するだけでよいため、操作を簡略化して作業性を高めることができる。
【００９９】
また、回転数設定ダイヤル２２は、パワーモードスイッチ２１がオンの場合には、設定回転数Ｎsを電動モータ３９の最大回転数Ｎmax以下の範囲で設定可能とした。このため、例えば重負荷での掘削作業を行う場合には、オペレータがパワーモードスイッチ２１をオンにすれば、走行レバー・ペダル装置２９が中立位置にあるときでも、最大回転数Ｎs以下の範囲でオペレータによって設定された高速な設定回転数Ｎsで電動モータ３９を駆動させることができ、重負荷に対応した圧油を各シリンダ９〜１１に供給することができる。
【０１００】
また、回転数設定ダイヤル２２は、パワーモードスイッチ２１がオフの場合には、設定回転数Ｎsを電動モータ３９の最大回転数Ｎmaxに比べて低速な所定回転数Ｎ0以下の範囲で設定可能とした。このため、軽負荷時には、設定回転数Ｎsは最大回転数Ｎmaxに比べて低速な所定回転数Ｎ0以下の値に設定されるから、電動モータ３９の回転数Ｎを低下させてメインバッテリ４０の電力消費を抑制することができる。
【０１０１】
また、システムコントローラ５１は、省エネモードスイッチ２０およびパワーモードスイッチ２１のいずれもオフとなる通常モードでは、走行レバー・ペダル装置２９の操作量θが予め決められた第１のしきい値Ｈを超えたときに電動モータ３９の回転数Ｎを上昇させる構成とした。このため、通常モードでは、走行レバー・ペダル装置２９の操作量θが第１のしきい値Ｈよりも小さいときには、電動モータ３９の回転数Ｎは設定回転数Ｎsに維持する。このとき、電動モータ３９によって駆動する油圧ポンプ３３は、車両の低速走行に応じた圧油を走行モータ３６に供給する。また、走行レバー・ペダル装置２９の操作量θが第１のしきい値Ｈよりも大きいときには、電動モータ３９の回転数Ｎを上昇させる。これにより、電動モータ３９によって駆動する油圧ポンプ３３は、車両の高速走行に応じた圧油を走行モータ３６に供給することができる。
【０１０２】
一方、システムコントローラ５１は、パワーモードスイッチ２１がオンとなるパワーモードでは、第２のしきい値Ｌを超えて走行レバー・ペダル装置２９を走行操作したときに電動モータ３９の回転数Ｎを上昇させる構成とした。このため、パワーモードでは、走行レバー・ペダル装置２９の操作量θが第２のしきい値Ｌよりも小さいときには、電動モータ３９の回転数Ｎは設定回転数Ｎsに維持する。また、走行レバー・ペダル装置２９の操作量θが第２のしきい値Ｌよりも大きいときには、電動モータ３９の回転数Ｎを上昇させる。これにより、電動モータ３９によって駆動する油圧ポンプ３３は、通常モードと同様に、車両の走行速度に応じた圧油を走行モータ３６に供給することができる。
【０１０３】
さらに、第２のしきい値Ｌは第１のしきい値Ｈよりも小さい値となっている。このため、パワーモードでは、通常モードに比べて小さい操作量θで、電動モータ３９の回転数Ｎを上昇させるから、速やかに車両を高速走行させることができる。
【０１０４】
また、走行モードスイッチ１９、省エネモードスイッチ２０、パワーモードスイッチ２１および回転数設定ダイヤル２２は、運転席１２の横脇に配置されたコンソール１６に取り付ける構成とした。このため、オペレータは、運転席１２に着座した状態で、走行モードスイッチ１９、省エネモードスイッチ２０、パワーモードスイッチ２１および回転数設定ダイヤル２２を操作することができ、省エネモード、通常モード、パワーモードを速やかに切換えることができる。
【０１０５】
さらに、システムコントローラ５１は、バッテリコントローラ４９によってメインバッテリ２０の異常を検出したときには、走行レバー・ペダル装置２９の走行操作に拘らず回転数設定ダイヤル２２によって設定された設定回転数Ｎsで電動モータ３９を駆動させる構成とした。このため、例えばメインバッテリ４０の充電不足等のように、電動モータ３９を高速回転で駆動させることが不適切な状況では、電動モータ３９の回転数Ｎを設定回転数Ｎsに維持することができる。
【０１０６】
なお、前記実施の形態では、図７中のステップ２，３が省エネモード駆動装置の具体例を示し、ステップ４〜８が非省エネモード駆動装置の具体例を示している。また、図７中のステップ５〜８が通常モード処理装置の具体例を示し、図７中のステップ５，７〜９がパワーモード処理装置の具体例を示し、図７中のステップ４，２がバッテリ異常処理装置の具体例を示している。
【０１０７】
また、前記実施の形態では、省エネモードスイッチ２０、パワーモードスイッチ２１のオン／オフに応じて切換わる省エネモード、通常モード、パワーモードの３つの動作モードを備える構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばパワーモードスイッチ２１を省き、省エネモードスイッチ２０だけで切換わる省エネモード、通常モードの２つの動作モードだけを備える構成としてもよい。この場合、通常モードでは、設定回転数Ｎsは最大回転数Ｎmaxまで設定可能な構成としてもよい。
【０１０８】
また、前記実施の形態では、メインバッテリ４０とインバータ４２との間には昇圧回路および降圧回路を兼用する昇降圧チョッパ４６を設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、昇圧回路および降圧回路を別途に設ける構成としてもよい。
【０１０９】
また、前記実施の形態では、メインバッテリ４０は１６０ＶDCの直流電圧を出力すると共に、電動モータ３９は２００ＶACの三相交流電力によって駆動するものとした。しかし、これらの電圧値は、実施の形態で示した値に限らず、各バッテリや電動モータの仕様等に応じて適宜設定すればよい。
【０１１０】
さらに、前記実施の形態では、電動式建設機械として装軌式の油圧ショベルを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の油圧ショベル等のように油圧ポンプを用いて走行する他の建設機械にも広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
２  下部走行体
３  上部旋回体
１２  運転席
１６  右側コンソール（コンソール）
１９  走行モードスイッチ
２０  省エネモードスイッチ
２１  パワーモードスイッチ
２２  回転数設定ダイヤル（回転数設定器）
２９  走行レバー・ペダル装置（走行操作装置）
３３  油圧ポンプ
３６  走行モータ（走行用油圧モータ）
３８  走行速度切換電磁弁（容量切換弁）
３９  電動モータ
４０  メインバッテリ
４２  インバータ
４６  昇降圧チョッパ（昇圧回路）
４９  バッテリコントローラ
５１  システムコントローラ（回転数制御装置）
【図１】
0005390436.tif 000002
【図２】
0005390436.tif 000003
【図３】
0005390436.tif 000004
【図４】
0005390436.tif 000005
【図５】
0005390436.tif 000006
【図６】
0005390436.tif 000007
【図７】
0005390436.tif 000008
【図８】
0005390436.tif 000009
【図９】
0005390436.tif 000010
【図１０】
0005390436.tif 000011
【図１１】
0005390436.tif 000012
【図１２】
0005390436.tif 000013