(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータから流出する作動油の圧力によって回転作動する回生モータと、
この回生モータに対する作動油の供給量を調節する回生弁と、
前記回生モータによって回転駆動される電動機と、を備えるエネルギ回生システムであって、
前記回生弁より上流側にて前記回生モータに供給される作動油の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記回生弁の開度を検出する回生弁開度検出手段と、
前記圧力検出手段によって検出された作動油の圧力と前記回生弁開度検出手段によって検出された回生弁の開度とに応じて前記回生モータに発生するトルクの理論値を算出するトルク理論値算出手段と、
前記回生モータの発生トルクを検出する発生トルク検出手段と、
この発生トルク検出手段によって検出された前記回生モータの発生トルクを前記トルク理論値算出手段によって算出された理論値と比べて発生トルクの異常を判定する発生トルク異常判定手段と、を備えたことを特徴とするエネルギ回生システム。
【請求項２】
前記電動機によって発電される交流電流を直流電流に変換するインバータを備え、
前記発生トルク検出手段は、前記インバータの出力に基づいて前記回生モータの発生トルクを検出することを特徴とする請求項１に記載のエネルギ回生システム。
【請求項３】
前記回生モータの上流側と下流側に生じる前後差圧力を検出する圧力検出器を備え、
前記発生トルク検出手段は、前記圧力検出器の出力に基づいて前記回生モータの発生トルクを算出することを特徴とする請求項１に記載のエネルギ回生システム。
【請求項４】
アクチュエータから流出する作動油の圧力によって回転作動する回生モータと、
この回生モータに対する作動油の供給量を調節する回生弁と、前記回生モータによって回転駆動される電動機と、を備えるエネルギ回生システムであって、
前記回生弁より上流側にて前記回生モータに供給される作動油の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記回生弁の開度を検出する回生弁開度検出手段と、
前記圧力検出手段によって検出される作動油の圧力と前記回生弁開度検出手段によって検出される前記回生弁の開度とに応じて前記回生モータに発生する回転速度の理論値を算出する回転速度理論値算出手段と、
前記回生モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
この回転速度検出手段によって検出される前記回生モータの回転速度を前記回転速度理論値算出手段によって算出される理論値と比べて回転速度の異常を判定する回転速度異常判定手段と、を備える構成としたことを特徴とするエネルギ回生システム。
【請求項５】
操作量に応じて前記アクチュエータを作動させる操作機構を備え、
前記回生弁開度検出手段は、前記操作機構の操作量に基づいて前記回生弁の開度を検出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のエネルギ回生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータから流出する作動流体の圧力エネルギを回生するエネルギ回生システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されたエネルギ回生システムは、アクチュエータから流出する作動油圧によって回転作動する回生モータと、この回生モータによって駆動される電動機（ジェネレータ）とを備え、この電動機によって発電される電力がバッテリに充電される。
【０００３】
このエネルギ回生システムは、回生モータに対する作動油の供給量を調節する回生弁を備え、運転状態に応じて回生弁の開度が制御されることによって、回生モータの発生トルク、回転速度が調節される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６３１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来のエネルギ回生システムにあっては、例えば、回生弁、回生モータ、電動機等で構成されるシステムに異常が生じた場合、これらに異常が発生したままエネルギ回生システムの運転が続けられると、二次故障を招く可能性があった。
【０００６】
また、回生弁、回生モータ、電動機毎にそれぞれの異常を検出するセンサを設けると、構造の複雑化を招くという問題点が生じる。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、機器の異常を検出するセンサを設けることなく、システムの異常を診断できるエネルギ回生システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、アクチュエータから流出する作動流体の圧力によって回転作動する回生モータと、この回生モータに対する作動流体の供給量を調節する回生弁と、回生モータによって回転駆動される電動機と、を備えるエネルギ回生システムを前提とする。
【０００９】
そして、回生弁より上流側にて回生モータに供給される作動油の圧力を検出する圧力検出手段と、回生弁の開度を検出する回生弁開度検出手段と、圧力検出手段によって検出された作動油の圧力と回生弁開度検出手段によって検出された回生弁の開度とに応じて回生モータに発生するトルクの理論値を算出するトルク理論値算出手段と、回生モータの発生トルクを検出する発生トルク検出手段と、この発生トルク検出手段によって検出された回生モータの発生トルクをトルク理論値算出手段によって算出された理論値と比べて発生トルクの異常を判定する発生トルク異常判定手段と、を備えるものとした。
【００１０】
また、回生弁より上流側にて回生モータに供給される作動油の圧力を検出する圧力検出手段と、回生弁の開度を検出する回生弁開度検出手段と、圧力検出手段によって検出される作動油の圧力と回生弁開度検出手段によって検出される回生弁の開度とに応じて回生モータに発生する回転速度の理論値を算出する回転速度理論値算出手段と、回生モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、この回転速度検出手段によって検出される回生モータの回転速度を回転速度理論値算出手段によって算出される理論値と比べて回転速度の異常を判定する回転速度異常判定手段と、を備えるものとした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、回生モータの発生トルクまたは回転速度を理論値と比べることにより、回生弁、回生モータ、電動機等に異常の可能性があることが判定され、エネルギ回生システムの運転を停止することができる。これにより、回生弁、回生モータ、電動機毎にそれぞれの異常を検出するセンサを設ける必要がなく、構造の簡素化がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を示す掘削アタッチメントの概略側面図。
【図２】同じく流体圧制御装置の概略構成図。
【図３】同じくエネルギ回生システムにおけるフェイルセーフ制御のフローチャート。
【図４】同じく回生システムの異常を判定する構成を示すブロック図。
【図５】同じく回生システムの異常を判定する構成を示すブロック図。
【図６】本発明の他の実施形態を示す流体圧制御装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、油圧ショベルの掘削アタッチメント１００の構成を示す概略側面図である。
【００１５】
掘削アタッチメント１００は、掘削作業等を行うためのブーム１０１、アーム１０２及びバケット１０３を備え、これらをアクチュエータであるブームシリンダ１１０、アームシリンダ１０５及びバケットシリンダ１０６によってそれぞれ駆動する。ブームシリンダ１１０、アームシリンダ１０５及びバケットシリンダ１０６は、それぞれ油圧シリンダである。
【００１６】
ブームシリンダ１１０は、そのピストンロッド１０７がブーム１０１に連結されており、ピストンロッド１０７が移動して伸縮することによってブーム１０１を駆動する。
【００１７】
図２は、油圧ショベルの動作を制御する流体圧制御装置１の概略構成図である。以下、ブームシリンダ１１０の作動を制御する構成について説明する。
【００１８】
ブームシリンダ１１０は、そのピストン１０８によってロッド側圧力室１１１とボトム側圧力室１１２とに区画される。
【００１９】
油圧源であるメインポンプ３０及びサブポンプ８０は、油圧ショベルに搭載されたエンジン（図示せず）によって駆動され、加圧した作動油（作動流体）をそれぞれ吐出する。エンジンは、運転効率の良い所定の回転速度、負荷で運転される。
【００２０】
なお、作動油としてオイルの代わりに例えば水溶性代替液等の作動流体を用いても良い。
【００２１】
メインポンプ３０から吐出される作動油は、メイン制御弁４０を介してブームシリンダ１１０のロッド側圧力室１１１またはボトム側圧力室１１２に供給される。
【００２２】
メイン制御弁４０は、ポンプポート４１、タンクポート４２、第一負荷ポート４３、第二負荷ポート４４を有する。ポンプポート４１は、メインポンプ３０の吐出口に接続される。タンクポート４２は、タンク５９に接続される。第一負荷ポート４３は、第一負荷通路５１を介してブームシリンダ１１０のロッド側圧力室１１１に連通される。第二負荷ポート４４は、第二負荷通路５２を介してブームシリンダ１１０のボトム側圧力室１１２に連通される。
【００２３】
メイン制御弁４０は、ブームシリンダ１１０を伸長させる伸長ポジションａ、ブームシリンダ１１０を収縮させる収縮ポジションｂ及びブームシリンダ１１０の負荷を保持する停止ポジションｃを有する。
【００２４】
メイン制御弁４０は、一対のパイロット室６３、６４と一対のスプリング６１、６２を備える。このスプリング６１、６２の付勢力によって図示のように停止ポジションｃに保持された状態では、各ポート４１〜４４のすべてが閉ざされ、ブームシリンダ１１０の負荷が保持される。
【００２５】
メイン制御弁４０は、一方のパイロット室６３にパイロット圧が導かれると、スプリング６１、６２の付勢力に抗して図にて左側の伸長ポジションａに切換わる。この伸長ポジションａにて、ポンプポート４１と第二負荷ポート４４とが連通し、タンクポート４２と第一負荷ポート４３とが連通する。これによりメインポンプ３０から吐出される吐出油が第二負荷通路５２を通ってボトム側圧力室１１２に供給され、ロッド側圧力室１１１の作動油が第一負荷通路５１を通ってタンク５９に戻され、ブームシリンダ１１０が伸長する。
【００２６】
メイン制御弁４０は、他方のパイロット室６４にパイロット圧が導かれると、スプリング６１、６２の付勢力に抗して図にて右側の収縮ポジションｂに切換わる。この収縮ポジションｂにて、ポンプポート４１と第一負荷ポート４３とが連通し、第二負荷ポート４４とタンクポート４２とが連通する。これにより、メインポンプ３０から吐出される吐出油が第一負荷通路５１を通ってロッド側圧力室１１１に供給され、ボトム側圧力室１１２の作動油が第二負荷通路５２を通ってタンク５９に戻され、ブームシリンダ１１０が収縮する。
【００２７】
収縮ポジションｂにて、第二負荷ポート４４とタンクポート４２と連通する連通路には絞り４５が介装される。
【００２８】
サブポンプ８０から吐出される作動油は、サブ制御弁８１を介してブームシリンダ１１０のボトム側圧力室１１２に供給される。
【００２９】
サブ制御弁８１は、ポンプポート８２、負荷ポート８３を有する。ポンプポート８２は、サブポンプ８０の吐出口に接続される。負荷ポート８３は、第三負荷通路５３を介してブームシリンダ１１０のボトム側圧力室１１２に連通される。
【００３０】
サブ制御弁８１は、ブームシリンダ１１０を伸長させる増速ポジションｄ及びブームシリンダ１１０の負荷を保持する中立ポジションｅを有する。
【００３１】
サブ制御弁８１は、一つのパイロット室８４と一つのスプリング８５を備える。このスプリング８５の付勢力によって図示のように中立ポジションｅに保持される状態では、各ポート８２、８３が閉ざされる。
【００３２】
サブ制御弁８１は、パイロット室８４にパイロット圧が導かれると、増速ポジションｄに切換わる。この増速ポジションｄにて、ポンプポート８２と負荷ポート８３とが連通し、サブポンプ８０から吐出される吐出油が第三負荷通路５３、第二負荷通路５２を通ってボトム側圧力室１１２に供給される。
【００３３】
メイン制御弁４０及びサブ制御弁８１のパイロット圧を制御する操作機構２が設けられる。
【００３４】
この操作機構２は、オペレータによって操作されるレバー３を備える。オペレータがレバー３を図にて左側に倒す操作をすることによって、メイン制御弁４０のパイロット室６３にパイロット圧が導かれ、このパイロット圧によってメイン制御弁４０が伸長ポジションａに切り換わる。レバー３の操作量（レバー開度）Ｄが大きくなるのに伴ってメイン制御弁４０の開度が増やされる。これにより、レバー３の操作量Ｄが増すのに応じてメイン制御弁４０を通過する作動油の流量が増え、ブームシリンダ１１０の伸長速度が高められる。
【００３５】
オペレータがレバー３を図にて左側に倒す操作量Ｄが所定値を超えて増えるのに伴って、サブ制御弁８１のパイロット室８４にパイロット圧が導かれ、このパイロット圧によってサブ制御弁８１が増速ポジションｄに切り換わる。レバー３の操作量Ｄが大きくなるのに伴ってサブ制御弁８１の開度が増やされる。これにより、レバー３の操作量Ｄが所定値を超えて増すのに応じてサブ制御弁８１を通過する作動油の流量分が追加され、ブームシリンダ１１０の伸長速度が段階的に高められる。
【００３６】
オペレータがレバー３を図にて右側に倒す操作をすることによって、メイン制御弁４０のパイロット室６４にパイロット圧が導かれる。このパイロット圧によってメイン制御弁４０が収縮ポジションｂに切り換わり、その操作量Ｄが大きくなるのに伴ってメイン制御弁４０の開度が増やされる。これにより、レバー３の操作量Ｄが増すのに応じてメイン制御弁４０を通過する作動油の流量が増え、ブームシリンダ１１０の収縮速度が高められる。
【００３７】
操作機構２は、レバー３の操作方向、操作量Ｄを検出するレバー操作量検出器（図示せず）を備え、レバー３の操作方向や操作量Ｄがこのレバー操作量検出器から電気信号としてコントローラ４に出力される。
【００３８】
流体圧制御装置１は、ブームシリンダ１１０から流出する作動油の圧力エネルギを回収するエネルギ回生システム１０を備える。
【００３９】
エネルギ回生システム１０は、ブームシリンダ１１０のボトム側圧力室１１２から流出する作動油圧によって回転作動する回生モータ１１と、この回生モータ１１に対する作動油の供給量を調節する回生弁２０とを備える。ボトム側圧力室１１２から流出する作動油が、回生弁２０を介して回生モータ１１に供給されることにより、回生モータ１１が回転作動して電動機（ジェネレータ）１２を駆動し、この電動機１２によって発電される電力がインバータ１３を介してバッテリ１４に充電される。
【００４０】
回生モータ１１は、図示しない複数の容積室と、この容積室に連通するモータ入口ポート１７、モータ出口ポート１８とを有する。回生モータ１１は、加圧作動油がモータ入口ポート１７からこの容積室に供給されると、容積室の容積が拡大するのに伴って回転作動し、容積が縮小する容積室から流出する作動油がモータ出口ポート１８を通って排出される。
【００４１】
回生弁２０は、供給ポート２１、戻しポート２２、バルブ入口ポート２３、バルブ出口ポート２４を有する。
【００４２】
供給ポート２１は、回生通路２５を介してボトム側圧力室１１２に連通される。
【００４３】
戻しポート２２は、戻し通路２６を介してタンク５９に連通される。
【００４４】
バルブ入口ポート２３は、回生モータ１１のモータ入口ポート１７に連通され、容積室に流入する作動油を導く。
【００４５】
バルブ出口ポート２４は、回生モータ１１のモータ出口ポート１８に連通され、容積室から流出する作動油を導く。
【００４６】
回生弁２０は、ボトム側圧力室１１２から流出する作動油を回生モータ１１に対して遮断する閉ポジションｆと、ボトム側圧力室１１２から流出する作動油を回生モータ１１に供給する開ポジションｇを有する。
【００４７】
回生弁２０は、パイロット室２７とスプリング２８を備え、このスプリング２８の付勢力によって図示のように閉ポジションｆに保持され、供給ポート２１、バルブ入口ポート２３が閉ざされ、回生モータ１１に対する作動油の供給が停止される。
【００４８】
回生弁２０が閉ポジションｆに保持される状態では、バルブ出口ポート２４と戻しポート２２とが絞り２９を介して連通する。
【００４９】
バルブ入口ポート２３とバルブ出口ポート２４の間には、両者を短絡する第一短絡流路３７が設けられ、この第一短絡流路３７に第一チェック弁３２が介装される。
【００５０】
さらに、バルブ入口ポート２３と戻し通路２６を短絡する第二短絡流路３４が設けられ、この第二短絡流路３４に第二チェック弁３３が介装される。
【００５１】
例えば、回生弁２０が後述する開ポジションｇから閉ポジションｆに切換わり、バルブ入口ポート２３が閉ざされた状態で、回生モータ１１が慣性力によって回転するとき、容積室からバルブ出口ポート２４に吐出される作動油は、第一チェック弁３２を介してバルブ入口ポート２３に流入するとともに、不足分の作動油が第二チェック弁３３を介してバルブ入口ポート２３に流入し、回生モータ１１が円滑に停止するようになっている。
【００５２】
回生弁２０は、パイロット室２７にパイロット圧が導かれると、図にて下側の開ポジションｇに切換わる。この開ポジションｇにて、供給ポート２１とバルブ入口ポート２３とが連通し、バルブ出口ポート２４と戻しポート２２とが連通する。これにより、ブームシリンダ１１０が収縮するのに伴って、ボトム側圧力室１１２から流出する作動油は、回生通路２５、供給ポート２１、バルブ入口ポート２３、モータ入口ポート１７を通って回生モータ１１の容積室に供給され、この作動油の圧力エネルギによって回生モータ１１が回転作動する。こうして回生モータ１１が回転作動するのに伴って、容積室から流出する作動油は、モータ出口ポート１８、バルブ出口ポート２４、戻しポート２２、戻し通路２６を通ってタンク５９に戻される。
【００５３】
エネルギ回生システム１０は、回生弁２０のパイロット室２７に導かれるパイロット圧を調節するパイロット電磁弁３１と、このパイロット電磁弁３１の開度をレバー３を図にて右側に倒す操作量Ｄに応じて制御するコントローラ４とを備える。コントローラ４は、レバー３を図にて右側に倒す操作量Ｄが大きくなるのに伴ってパイロット電磁弁３１の開度を大きく調節する。これにより、レバー３を図にて右側に倒す操作量Ｄが大きくなるのに伴って、パイロット電磁弁３１を介してパイロット室２７に導かれるパイロット圧が高められ、回生弁２０の開度Ａが大きく調節され、回生モータ１１に供給される作動油の流量が増える。
【００５４】
第二負荷通路５２にはアンチドリフト弁３５が介装され、回生通路２５にはアンチドリフト弁３８が介装される。アンチドリフト弁３５、３８は、ブームシリンダ１１０が収縮する作動時に、操作機構２を介して導かれるパイロット圧によってスプリングに抗して開弁する、パイロットチェック弁として作動する。
【００５５】
エネルギ回生システム１０は、回生モータ１１及び電動機１２が同一軸上に設けられ、これらが互いに連動して同一速度で回転作動する。
【００５６】
なお、これに限らず、エネルギ回生システム１０は、回生モータ１１と電動機１２との間に歯車等によって構成される動力伝達機構が設けられ、回生モータ１１と電動機１２が互いに異なる速度で回転作動する構成としてもよい。
【００５７】
電動機１２は、その回転作動によって交流電流を発電する交流機が用いられる。電動機１２には、インバータ１３が接続され、このインバータ１３によって電動機１２が発電する交流電流が直流電流に変換され、インバータ１３を介して出力される直流電流がバッテリ１４に充電される。インバータ１３に備えられるコントローラ（図示せず）は、バッテリ１４に充電される電力を制御する。インバータ１３に備えられるコントローラは、インバータ１３の出力に応じて電動機１２の駆動トルクＴｊに換算されるトルク換算値の信号をコントローラ４に出力する。
【００５８】
なお、電動機１２は交流機に限らず直流電動機を用いることもできる。
【００５９】
バッテリ１４の蓄電圧を検出する蓄電圧検出器１５が設けられる。コントローラ４は、蓄電圧検出器１５の検出信号と操作機構２からの信号を入力し、バッテリ１４が満充電に達しておらず、かつブームシリンダ１１０が収縮する作動時をエネルギ回生時と判定し、パイロット電磁弁３１を開弁させる制御を行う。これにより、パイロット室２７に導かれるパイロット圧が高められ、回生弁２０が開ポジションｇに切換えられ、ブームシリンダ１１０から流出する作動油が回生モータ１１に供給され、エネルギ回生が行われる。
【００６０】
一方、コントローラ４は、バッテリ１４が満充電に達していると判定される場合、パイロット電磁弁３１の通電を停止する制御を行う。これにより、回生弁２０が閉ポジションｆに切換えられ、ブームシリンダ１１０から流出する作動油の全量が第二負荷通路５２、メイン制御弁４０、戻し通路２６を介してタンク５９に戻され、エネルギ回生が行われない。
【００６１】
エネルギ回生システム１０は、コントローラ４が、圧力検出器９、回転検出器８、レバー操作量検出器、インバータ１３等からの検出信号を入力し、エネルギ回生システム１０の運転状態に異常があるか否かを判定し、エネルギ回生システム１０の作動に異常があると判定された場合に、回生弁２０を閉ポジションｆに切換えて、エネルギ回生を停止するフェイルセーフ制御を行う。
【００６２】
以下、このフェイルセーフ制御が行われる構成について説明する。図４、図５は、回生システム１０の異常を判定する構成を示すブロック図である。
【００６３】
回生モータ１１に供給される作動油の圧力Ｐを検出する圧力検出手段９１として、回生通路２５の圧力を検出する圧力検出器９が設けられる。圧力検出器９は回生弁２０より上流側にて作動油の圧力を検出する。
【００６５】
回生モータ１１の回転速度Ｎを検出する回転速度検出手段９６として、電動機１２の回転速度を検出する回転検出器８が設けられる。
【００６６】
回生弁２０の開度Ａを検出する回生弁開度検出手段９２として、コントローラ４は、操作機構２に備えられるレバー操作量検出器から出力されるレバー３の操作量Ｄの検出信号を入力する。回生弁２０の開度Ａは、コントローラ４によってレバー３の操作量Ｄに基づいて検出（算出）される。
【００６７】
なお、これに限らず、回生弁２０の開度Ａを検出する回生弁開度検出手段９２として、回生弁２０のパイロット室２７に導かれるパイロット圧に応動するスプール（図示せず）の位置を検出するストローク検出器を設け、このストローク検出器の信号に基づいて回生弁２０の開度Ａを算出してもよい。
【００６８】
回生モータ１１の発生トルクＴを検出する発生トルク検出手段９３として、コントローラ４は、インバータ１３の出力に基づいて電動機１２の駆動トルクＴｊを算出し、電動機１２の駆動トルクＴｊに基づいて回生モータ１１の発生トルクＴを算出する。エネルギ回生システム１０は、回生モータ１１及び電動機１２が同一軸上に設けられているため、回生モータ１１の発生トルクＴは、電動機１２の駆動トルクＴｊと等しく、インバータ１３に備えられるコントローラから出力されるトルク換算値の信号に基づいて求められる。
【００６９】
なお、これに限らず、エネルギ回生システム１０が、回生モータ１１の回転が歯車等によって構成される動力伝達機構を介して増速して電動機１２に伝えられる構成とした場合、回生モータ１１の発生トルクＴは、電動機１２の駆動トルクＴｊと動力伝達機構の変速比及び伝達効率に基づいて算出される。
【００７０】
コントローラ４は、図４に示すように、回生モータ１１の発生トルクの理論値Ｔｔｍａｘ、Ｔｔｍｉｎを算出するトルク理論値算出手段９４と、算出される回生モータ１１の発生トルクＴを理論値Ｔｔｍａｘ、Ｔｔｍｉｎと比べて発生トルクの異常を判定する発生トルク異常判定手段９５とを備える。
【００７１】
トルク理論値算出手段９４として、コントローラ４は、検出される圧力Ｐと回生弁２０の開度Ａに応じて発生トルクの理論最大値Ｔｔｍａｘ、理論最小値Ｔｔｍｉｎを設定したマップが予め記憶され、このマップに基づいて圧力Ｐと回生弁２０の開度Ａに応じて発生トルクの理論最大値Ｔｔｍａｘ、理論最小値Ｔｔｍｉｎがそれぞれが求められる構成とする。
【００７２】
すなわち、発生トルクの理論値Ｔｔｍａｘ、Ｔｔｍｉｎは、圧力検出器９によって検出されるブームシリンダ１１０から導かれる圧力Ｐと、レバー３の操作量Ｄに基づく回生弁２０の開度Ａとに応じて算出される。
【００７３】
コントローラ４は、算出される回生モータ１１の発生トルクＴを理論値Ｔｔｍａｘ、Ｔｔｍｉｎと比べて発生トルクの異常を判定する発生トルク異常判定手段９５を備える。
【００７４】
または、コントローラ４は、図５に示すように、回生モータ１１の回転速度の理論値Ｎｔｍａｘ、Ｎｔｍｉｎを算出する回転速度理論値算出手段９７と、検出される回生モータ１１の回転速度Ｎを理論値Ｎｔｍａｘ、Ｎｔｍｉｎと比べて回転速度の異常を判定する回転速度異常判定手段９８とを備える。
【００７５】
回転速度理論値算出手段９７として、コントローラ４は、検出される圧力Ｐと回生弁２０の開度Ａに応じて回転速度の理論最大値Ｎｔｍａｘ、理論最小値Ｎｔｍｉｎを設定したマップが予め記憶され、このマップに基づいて圧力Ｐと回生弁２０の開度Ａから回転速度の理論最大値Ｎｔｍａｘ、理論最小値Ｎｔｍｉｎがそれぞれ求められる構成とする。
【００７６】
すなわち、回転速度の理論最大値Ｎｔｍａｘ、Ｎｔｍｉｎは、圧力検出器９によって検出されるブームシリンダ１１０から導かれる圧力Ｐと、レバー３の操作量Ｄに基づく回生弁２０の開度Ａとに応じて算出される。
【００７７】
次に、コントローラ４で実行されるこの制御動作を図３のフローチャートにしたがって、さらに詳しく説明する。
【００７８】
まず、ステップ１にて、回生弁２０を開弁させるエネルギ回生時か否かを判定する。
【００７９】
ステップ１にて、エネルギ回生時でないと判定された場合に、ステップ１２に進み、回生弁２０を閉弁させ、エネルギ回生を停止する。
【００８０】
一方、ステップ１にて、エネルギ回生時であると判定された場合に、ステップ２に進み、回生弁２０が開弁しているか否かを判定する。この判定は、パイロット電磁弁３１の作動状態に基づいて行われる。なお、これに限らず、パイロット室２７に導かれるパイロット圧に応動するスプールの位置を検出するストローク検出器を設け、このストローク検出器の信号に基づいて回生弁２０が開弁しているか否かを判定してもよい。
【００８１】
ステップ２にて、エネルギ回生時でないと判定された場合に、ステップ７に進み、図示しない表示器（ディスプレー）に回生弁２０に異常の可能性があることを表示する。続いて、ステップ１２に進み、回生弁２０を閉弁させ、エネルギ回生を停止する。
【００８２】
一方、ステップ２にて、回生弁２０が正常に作動していると判定された場合に、ステップ３に進み、電動機１２の回転検出器８が正常に作動しているか否かを判定する。
【００８３】
ステップ３にて、回転検出器８が正常に作動していないと判定された場合に、ステップ８に進み、回転検出器８、回生弁２０、電動機１２に異常の可能性があることを表示する。続いて、ステップ１２に進み、回生弁２０を閉弁させ、エネルギ回生を停止する。
【００８４】
一方、ステップ３にて、回生弁２０が正常に作動していると判定された場合に、ステップ４に進み、電動機１２が次の（１）、（２）の条件を満たす定格範囲内で作動しているか否かを判定する。
【００８５】
（１）電動機１２の回転速度Ｎがしきい値Ｎｍａｘ以下であること。しきい値Ｎｍａｘは、電動機１２の定格範囲内を規定する最大回転速度である。
【００８６】
（２）電動機１２の駆動トルクＴｊがしきい値Ｔｍａｘ以下であること。しきい値Ｔｍａｘは、電動機１２の定格範囲内を規定する最大駆動トルクである。
【００８７】
なお、電動機１２の駆動トルクＴｊは、インバータ１３から出力されるトルク換算値の信号に基づいて求められる。
【００８８】
ステップ４にて、電動機１２が（１）または（２）の条件を満たさない定格範囲外で作動している逸走時と判定された場合に、ステップ９に進み、回転検出器８、回生弁２０、電動機１２に異常の可能性があることを表示する。続いて、ステップ１２に進み、回生弁２０を閉弁させ、エネルギ回生を停止する。
【００８９】
一方、ステップ４にて、電動機１２が定格範囲内で作動していると判定された場合に、ステップ５に進み、回生モータ１１が次の（３）、（４）のいずれかの条件を満たすシステム正常時か否かを判定する。
【００９０】
（３）回生モータ１１の発生トルクＴが運転状態に応じて算出される発生トルクの理論最大値Ｔｔｍａｘ以下であること。
【００９１】
（４）回生モータ１１の回転速度Ｎが運転状態に応じて算出される回転速度の理論最大値Ｎｔｍａｘ以下であること。
【００９２】
ステップ５にて、回生モータ１１が（３）または（４）の条件を満たさない理論値の範囲を上回るシステム異常時と判定された場合に、ステップ１０に進み、回転検出器８、回生弁２０に異常の可能性があることを表示する。続いて、ステップ１２に進み、回生弁２０を閉弁させ、エネルギ回生を停止する。
【００９３】
一方、ステップ５にて、回生モータ１１が（３）、（４）の条件を満たす範囲内で作動していると判定された場合に、ステップ６に進み、回生モータ１１が次の（５）または（６）のいずれかの条件を満たすシステム正常時か否かを判定する。
【００９４】
（５）回生モータ１１の発生トルクＴが運転状態に応じて算出される発生トルクの理論最小値Ｔｔｍｉｎ以上であること。
【００９５】
（６）回生モータ１１の回転速度Ｎが運転状態に応じて算出される回転速度の理論最小値Ｎｔｍｉｎ以上であること。
【００９６】
ステップ６にて、回生モータ１１が（５）または（６）のいずれかの条件を満たさない理論値の範囲を下回るシステム異常時と判定された場合に、ステップ１１に進み、回転検出器８、回生弁２０、回生モータ１１、電動機１２に異常の可能性があることを表示器に表示する。続いて、ステップ１２に進み、回生弁２０を閉弁させ、エネルギ回生を停止する。
【００９７】
一方、ステップ６にて、回生モータ１１が（５）または（６）のいずれかの条件を満たす範囲内で作動していると判定された場合に、本ルーチンを終了する。
【００９８】
こうして、システムの異常が判定されると、エネルギ回生システム１０の運転が停止されることにより、異常が発生したままエネルギ回生システム１０の運転が続けられることが回避され、二次故障を防止できる。
【００９９】
前記ステップ５、６にて行われる処理が、発生トルク異常判定手段９５と回転速度異常判定手段９８に相当する。
【０１００】
以上のように、本実施形態では、アクチュエータ（ブームシリンダ１１０）から流出する作動油の圧力によって回転作動する回生モータ１１と、この回生モータ１１に対する作動油の供給量を調節する回生弁２０と、回生モータ１１によって回転駆動される電動機１２と、を備えるエネルギ回生システム１０であって、回生モータ１１に供給される作動油の圧力Ｐを検出する圧力検出手段９１と、回生弁２０の開度Ａを検出する回生弁開度検出手段９２と、圧力検出手段９１によって検出された作動油の圧力Ｐと回生弁開度検出手段９２によって検出された回生弁２０の開度Ａとに応じて回生モータ１１に発生するトルクの理論値Ｔｔｍａｘ、Ｔｔｍｉｎを算出するトルク理論値算出手段９４と、回生モータ１１の発生トルクＴを検出する発生トルク検出手段９３と、この発生トルク検出手段９３によって検出された回生モータ１１の発生トルクＴをトルク理論値算出手段９４によって算出された理論値Ｔｔｍａｘ、Ｔｔｍｉｎと比べて発生トルクの異常を判定する発生トルク異常判定手段９５と、を備える構成とした。
【０１０１】
上記構成に基づき、回生モータ１１の発生トルクＴを理論値Ｔｔｍａｘ、Ｔｔｍｉｎと比べることにより、回生弁２０、回生モータ１１、電動機１２等に異常の可能性があることが判定される。これにより、回生弁２０、回生モータ１１、電動機１２等にそれぞれの異常を検出するセンサ等を設ける必要がなく、構造の簡素化がはかれる。
【０１０２】
本実施形態では、アクチュエータ（ブームシリンダ１１０）と回生弁２０の作動を指令する操作機構２を備え、回生弁開度検出手段９２は回生弁２０の開度Ａを操作機構２の操作量Ｄに基づいて検出する構成とした。
【０１０３】
上記構成に基づき、回生弁２０の開度Ａを検出するストロークセンサ等を用いることなく、回生弁２０の開度Ａを検出することが可能となり、構造の簡素化がはかれる。
【０１０４】
本実施形態では、電動機１２によって発電される交流電流を直流電流に変換するインバータ１３を備え、発生トルク検出手段９３はインバータ１３の出力に基づいて回生モータ１１の発生トルクＴを検出する構成とした。
【０１０５】
上記構成に基づき、回生モータ１１の発生トルクＴを検出するトルクセンサ等をを用いることなく、回生モータ１１の発生トルクＴを検出することが可能となり、構造の簡素化がはかれる。
【０１０６】
本実施形態では、回生モータ１１に供給される作動油の圧力Ｐを検出する圧力検出手段９１と、回生弁２０の開度Ａを検出する回生弁開度検出手段９２と、圧力検出手段９１によって検出される作動油の圧力Ｐと回生弁開度検出手段９２によって検出される回生弁２０の開度Ａとに応じて回生モータ１１に発生する回転速度の理論値Ｎｔｍａｘ、Ｎｔｍｉｎを算出する回転速度理論値算出手段９７と、回生モータ１１の回転速度Ｎを検出する回転速度検出手段９６と、この回転速度検出手段９６によって検出される回生モータ１１の回転速度Ｎを回転速度理論値算出手段９７によって算出される理論値Ｎｔｍａｘ、Ｎｔｍｉｎと比べて回転速度の異常を判定する回転速度異常判定手段９８と、を備える構成とした。
【０１０７】
上記構成に基づき、回生モータ１１の回転速度Ｎを理論値Ｎｔｍａｘ、Ｎｔｍｉｎと比べることにより、回生弁２０、回生モータ１１、電動機１２、回転検出器８等に異常の可能性があることが判定され、エネルギ回生システム１０の運転を停止することができる。これにより、回生弁２０、回生モータ１１、電動機１２等にそれぞれの異常を検出するセンサ等を設ける必要がなく、構造の簡素化がはかれる。
【０１０８】
（第２実施形態）
次に図６に示す他の実施形態を説明する。図６は、油圧ショベルの動作を制御する流体圧制御装置１の概略構成図である。これは基本的に図１〜５の実施形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【０１０９】
回生モータ１１の発生トルクＴを検出する発生トルク検出手段９３として、回生モータ１１の前後差圧力を検出する圧力検出器７４、７５が設けられ、コントローラ４は、検出される回生モータ１１の前後差圧力に基づいて回生モータ１１の発生トルクＴを算出する構成とする。
【０１１０】
本実施形態にて、発生トルク検出手段９３は回生モータ１１の発生トルクＴを圧力検出器７４、７５によって検出される回生モータ１１の上流側と下流側に生じる前後差圧力に基づいて算出する構成としたため、回生モータ１１の発生トルクＴを検出するトルクセンサ等を設ける必要がなく、構造の簡素化がはかれる。
【０１１１】
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【０１１２】
１    流体圧制御装置
２    操作機構
４    コントローラ
８    回転検出器
９    圧力検出器
１０    エネルギ回生システム 
１１    回生モータ
１２    電動機
１３    インバータ
１４    バッテリ 
１５    蓄電圧検出器
１７    モータ入口ポート
１８    モータ出口ポート
２０    回生弁
７４、７５  圧力検出器
９１    圧力検出手段
９２    回生弁開度検出手段
９３    発生トルク検出手段
９４    トルク理論値算出手段
９５    発生トルク異常判定手段
９６    回転速度検出手段
９７    回転速度理論値算出手段
９８    回転速度異常判定手段
【図１】
0005604194.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005604194.tif 000004
【図４】
0005604194.tif 000005
【図５】
0005604194.tif 000006
【図６】
0005604194.tif 000007