(57)【要約】  エンジンから供給可能な動力や蓄電装置から供給可能な電力が変動した場合であっても、旋回複合動作の良好な操作性を維持することができる建設機械の制御装置を提供する。  フロント駆動部の速度を検出するフロント速度検出器と、旋回体駆動部の角速度を検出する旋回体速度検出器と、フロント操作装置の操作量と、旋回操作装置の操作量と、フロント速度検出器の検出したフロント駆動部の速度と、旋回体速度検出器の検出した旋回体駆動部の角速度とを取込み、前記フロント駆動部のツメ先位置の目標軌道を演算する目標軌道演算部と、フロント操作装置と旋回操作装置が同時に操作されているときに、目標軌道演算部が演算した目標軌道に、フロント駆動部のツメ先が追従するように、フロント駆動部、又は旋回体駆動部へ供給する動力を調整するアクチュエータ動力演算部とを備えた。
2017154219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、油圧アクチュエータによって駆動されるフロント駆動部と、旋回モータによって駆動される旋回体駆動部と、前記フロント駆動部を操作するためのフロント操作装置と、前記旋回体駆動部を操作するための旋回操作装置とを備えた建設機械の制御装置において、
前記フロント駆動部の速度を検出するフロント速度検出器と、
前記旋回体駆動部の角速度を検出する旋回体速度検出器と、
前記フロント操作装置の操作量と、前記旋回操作装置の操作量と、前記フロント速度検出器の検出した前記フロント駆動部の速度と、前記旋回体速度検出器の検出した前記旋回体駆動部の角速度とを取込み、前記フロント駆動部のツメ先位置の目標軌道を演算する目標軌道演算部と、
前記フロント操作装置と前記旋回操作装置が同時に操作されているときに、前記目標軌道演算部が演算した目標軌道に、前記フロント駆動部のツメ先が追従するように、前記フロント駆動部、又は前記旋回体駆動部へ供給する動力を調整するアクチュエータ動力演算部とを備えた
ことを特徴とする建設機械の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の制御装置において、
前記エンジンが実際に出力している動力と前記エンジンが出力し得る動力とを比較することで、前記エンジンが追加供給可能な動力である第１供給可能動力を算出する供給可能動力演算部を備え、
前記アクチュエータ動力演算部は、前記第１供給可能動力がある場合には、前記フロント駆動部の速度であるフロント速度と前記旋回体駆動部の速度である旋回速度とを比較し、前記目標軌道の速度に対して遅延している駆動部に供給する動力を増加させ、
前記第１供給可能動力がない場合には、前記フロント駆動部と前記旋回体駆動部のうち、前記目標軌道の速度に対して先行している駆動部に供給する動力を抑制させる
ことを特徴とする建設機械の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の建設機械の制御装置において、
前記エンジンとの間でトルクの伝達可能な電動発電機と、前記電動発電機と電力の授受を行う蓄電装置とをさらに備え
前記エンジンと前記電動発電機とが実際に出力している動力と、前記エンジンと前記電動発電機とが出力し得る動力とを比較することで、前記エンジンと前記電動発電機とが追加供給可能な動力である第２供給可能動力を算出する供給可能動力演算部を備え、
前記アクチュエータ動力演算部は、前記第２供給可能動力がある場合には、前記フロント速度と前記旋回速度とを比較し、前記目標軌道の速度に対して遅延している駆動部に供給する動力を増加させ、
前記第２供給可能動力がない場合には、前記フロント駆動部と前記旋回体駆動部のうち、前記目標軌道の速度に対して先行している駆動部に供給する動力を抑制させる
ことを特徴とする建設機械の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の建設機械の制御装置において、
前記旋回モータは、前記油圧ポンプから供給される圧油によって駆動される油圧旋回モータと、前記蓄電装置と電力の授受を行う電動旋回モータとを併用し、
前記電動旋回モータが実際に出力している動力と、前記蓄電装置の蓄電残量に応じて定まる前記電動旋回モータが出力し得る動力とを比較することで、電動旋回モータ供給可能動力を算出する電動旋回モータ供給可能動力演算部を備え、
前記アクチュエータ動力演算部は、前記旋回体駆動部が加速しているときに、
（ａ）前記目標軌道から定まる目標速度に対して前記旋回速度が遅延していて、かつ、前記電動旋回モータ供給可能動力に余裕がある場合は、前記電動旋回モータの出力を増加し、
（ｂ）前記目標速度に対して前記旋回速度が遅延していて、かつ、前記電動旋回モータ供給可能動力に余裕がなく、前記第２供給可能動力に余裕がある場合は、前記油圧旋回モータの出力を増加し、
（ｃ）前記目標速度に対して前記旋回速度が遅延していて、かつ、前記電動旋回モータ供給可能動力と前記第２供給可能動力に余裕がない場合は、前記フロント駆動部の出力を抑制し、
（ｄ）前記目標速度に対して前記フロント速度が遅延していて、かつ、前記第２供給可能動力に余裕がある場合は、前記フロント駆動部の出力を増加し、
（ｅ）前記目標速度に対して前記フロント速度が遅延していて、かつ、前記第２供給可能動力に余裕がない場合は、前記油圧旋回モータの出力を抑制し、
（ｆ）前記（ｅ）により前記油圧旋回モータの出力を抑制しても、なお、前記目標速度に対して前記フロント速度が遅延している場合は、前記電動旋回モータの出力を抑制する
ことを特徴とする建設機械の制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載の建設機械の制御装置において、
前記旋回モータは、前記蓄電装置と電力の授受を行う電動旋回モータであって、
前記電動旋回モータが実際に出力している動力と、前記蓄電装置の蓄電残量に応じて定まる前記電動旋回モータが出力し得る動力とを比較することで、電動旋回モータ供給可能動力を算出する電動旋回モータ供給可能動力演算部を備え、
前記アクチュエータ動力演算部は、前記旋回体駆動部が加速しているときに、
（ａ’）前記目標軌道から定まる目標速度に対して前記旋回速度が遅延していて、かつ、前記電動旋回モータ供給可能動力に余裕がある場合は、前記電動旋回モータの出力を増加し、
（ｂ’）前記目標速度に対して前記旋回速度が遅延していて、かつ、前記電動旋回モータ供給可能動力に余裕がなく、前記第１供給可能動力に余裕がある場合は、前記電動発電機で発電を行うことで、前記電動旋回モータの出力を増加し、
（ｃ’）前記目標速度に対して前記旋回速度が遅延していて、かつ、前記電動旋回モータ供給可能動力と前記第２供給可能動力とに余裕がない場合は、前記フロント駆動部の出力を抑制し、
（ｄ’）前記目標速度に対して前記フロント速度が遅延していて、かつ、前記第２供給可能動力に余裕がある場合は、前記フロント駆動部の出力を増加し、
（ｅ’）前記目標速度に対して前記フロント速度が遅延していて、かつ、前記第２供給可能動力に余裕がない場合は、前記電動旋回モータの出力を抑制する
ことを特徴とする建設機械の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械の油圧ショベルにおいては、掘削した土砂等をダンプトラックの荷台に放土するために、旋回しながらブームを上げる複合動作である「旋回ブーム上げ」動作を行う。このときにバケットがダンプトラックや掘削斜面に接触することを回避するために、旋回単独動作のときより旋回速度を遅くすること、もしくはブーム単独動作のときよりブーム上げ速度を速くすることは、周知技術である。【０００３】
近年、燃費低減のために、従来の油圧旋回モータの替わり、もしくはその働きをアシストするために電動旋回モータを備えたハイブリッドショベルが開発されている。このようなハイブリッドショベルにおいても、従来の油圧ショベルと同様に旋回ブーム上げ動作の操作性を維持する必要がある。【０００４】
油圧旋回モータの替わりに電動旋回モータを備えたハイブリッドショベルにおいて、ブーム操作と旋回操作のそれぞれを検出する「操作検出部」を備え、この操作検出部が検出した信号に基づき、旋回ブーム上げ操作が実行されたと判断すると、旋回単独動作時よりも電動旋回モータの出力を抑制することで、旋回ブーム上げ動作の操作性を維持する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５０７４４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来技術によれば、通常状態におけるハイブリッドショベルにおいて、旋回ブーム上げ動作の操作性を維持することができる。しかしながら、例えば蓄電装置の残量が不足し、電動旋回モータに供給される電力が不足した場合については言及がないので、このような場合に操作性を維持することは難しくなる。また、油圧旋回モータの出力と電動旋回モータの出力の配分調整については言及がないので、実機へそのまま適用することは難しい。【０００７】
また、高地環境などのエンジン出力が低下する状況下では、上述したハイブリッドショベルの油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給可能なエネルギも制限される。このような状況において、上述した従来技術により旋回速度を通常時より抑制しただけでは、旋回速度の方がブーム上昇速度より相対的に速くなってしまい、バケットをダンプトラックに接触させる虞がある。【０００８】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、エンジンから供給可能な動力や蓄電装置から供給可能な電力が変動した場合であっても、旋回複合動作の良好な操作性を維持することができる建設機械の制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、エンジンと、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、油圧アクチュエータによって駆動されるフロント駆動部と、旋回モータによって駆動される旋回体駆動部と、前記フロント駆動部を操作するためのフロント操作装置と、前記旋回体駆動部を操作するための旋回操作装置とを備えた建設機械の制御装置において、前記フロント駆動部の速度を検出するフロント速度検出器と、前記旋回体駆動部の角速度を検出する旋回体速度検出器と、前記フロント操作装置の操作量と、前記旋回操作装置の操作量と、前記フロント速度検出器の検出した前記フロント駆動部の速度と、前記旋回体速度検出器の検出した前記旋回体駆動部の角速度とを取込み、前記フロント駆動部のツメ先位置の目標軌道を演算する目標軌道演算部と、前記フロント操作装置と前記旋回操作装置が同時に操作されているときに、前記目標軌道演算部が演算した目標軌道に、前記フロント駆動部のツメ先が追従するように、前記フロント駆動部、又は前記旋回体駆動部へ供給する動力を調整するアクチュエータ動力演算部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エンジンから供給可能な動力や蓄電装置から供給可能な電力が変動した場合であっても、複合動作時におけるフロント装置の軌跡を目標位置に維持し易くするので、旋回複合動作の良好な操作性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を備えたハイブリッドショベルを示す斜視図である。
【図２】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を備えたハイブリッドショベルのアクチュエータ駆動制御システムの概念図である。
【図３】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態の構成を示す制御ブロック図である。
【図４】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成する目標軌道演算部の制御ブロック図である。
【図５】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成する目標軌道演算部で演算する目標軌道を説明する概念図である。
【図６】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成する供給可能動力演算部の制御ブロック図である。
【図７】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成する電動旋回モータ供給可能動力演算部の制御ブロック図である。
【図８】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するアクチュエータ動力演算部の制御ブロック図である。
【図９】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するアクチュエータ動力演算部におけるツメ先軌道比較器の演算を説明する概念図である。
【図１０Ａ】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するアクチュエータ動力演算部における動力配分演算器の演算の一例を説明する概念図である。
【図１０Ｂ】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するアクチュエータ動力演算部における動力配分演算器の演算の他の例を説明する概念図である。
【図１１】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するアクチュエータ動力演算部における処理内容の一例を示すフローチャート図である。
【図１２】図１１に示すアクチュエータ動力演算部における処理内容の一部を建設機械の態様に応じて変形したフローチャート図の一例である。
【図１３】図１１に示すアクチュエータ動力演算部における処理内容の一部を建設機械の態様に応じて変形したフローチャート図の他の例である。
【図１４】本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するアクチュエータ動力演算部における処理内容の他の例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の建設機械の制御装置の実施の形態を図面を用いて説明する。なお、作業機械としてはハイブリッドショベルを例に説明する。図１は本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を備えたハイブリッドショベルを示す斜視図、図２は本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を備えたハイブリッドショベルのアクチュエータ駆動制御システムの概念図、図３は本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態の構成を示す制御ブロック図である。
【００１３】
図１において、ハイブリッドショベルは、垂直方向にそれぞれ回動するブーム１ａ、アーム１ｂ及びバケット１ｃからなる多関節型のフロント装置１Ａと、上部旋回体１ｄ及び下部走行体１ｅからなる車体１Ｂとを備えている。フロント装置１Ａを構成するブーム１ａは、その基端を上部旋回体１ｄの前部に垂直方向に回動可能に支持されている。ブーム１ａ、アーム１ｂ、バケット１ｃ、上部旋回体１ｄ及び下部走行体１ｅはそれぞれブームシリンダ（油圧シリンダ）３ａ、アームシリンダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ、油圧旋回モータ１６（図２参照）、電動旋回モータ１０（図２参照）、及び左右の油圧走行モータ３ｅ、３ｆによりそれぞれ駆動される。
【００１４】
ブーム１ａ、アーム１ｂ、バケット１ｃ、上部旋回体１ｄの動作は、操作レバー装置４（図２参照）の油圧操作信号（制御パイロット圧力）により指示され、下部走行体１ｅの動作は図示しない走行用のペダル装置の油圧操作信号（制御パイロット圧力）により指示される。
【００１５】
図２において、本実施の形態におけるアクチュエータ駆動制御システムは、オペレータが操作する操作レバー装置４及び図示しない走行用の操作ペダル装置と、第１油圧ポンプ６Ａと、第２油圧ポンプ６Ｂと、第１油圧ポンプ６Ａが吐出した圧油の方向と流量を制御して旋回油圧モータ１６以外の油圧アクチュエータに供給し、第２油圧ポンプ６Ｂが吐出した圧油の方向と流量を制御して旋回油圧モータ１６に供給するコントロールバルブ５と、エンジン７と、電動発電機８と、蓄電装置９とを備えている。エンジン７と電動発電機８と第１及び第２油圧ポンプ６Ａ，６Ｂは同一の回転軸で機械的に接続されている。同様に油圧旋回モータ１６と電動旋回モータ１０は同一の回転軸で機械的に接続されていて、油圧旋回モータ１６と電動旋回モータ１０との合計トルクによって、上部旋回体１ｄを駆動する。
【００１６】
また、アクチュエータ駆動制御システムは、エンジン７の回転数やトルクを制御するためのエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１と、電動発電機８の回転数やトルクを制御するためのインバータ（ＰＣＵ）１２と、電動旋回モータ１０の回転数やトルクを制御するためのインバータ（ＰＣＵ）１３と、蓄電装置９の充放電を制御するためのバッテリコントロールユニット（ＢＣＵ）１４と、これらの機器を統括して御するコントローラ１５とを備えている。
【００１７】
オペレータにより、操作レバー装置４及び図示しない操作ペダル装置で実施された操作は、図示しない経路にてコントロールバルブ５を駆動し、各操作に対応する油圧経路を開閉することで、第１及び第２油圧ポンプ６Ａ，６Ｂが吐出する圧油の流れ（方向と流量）を制御し、各油圧アクチュエータ（ブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ、油圧走行モータ３ｅ，３ｆおよび油圧旋回モータ１６）を制御する。
【００１８】
第１油圧ポンプ６Ａは、フロント装置１Ａを構成するアクチュエータを駆動するために利用され、第２油圧ポンプ６Ｂは、旋回油圧モータ１６を駆動するために利用される。
【００１９】
第１及び第２油圧ポンプ６Ａ，６Ｂは、エンジン７及び／又は電動発電機８により回転駆動される。第１及び第２油圧ポンプ６Ａ，６Ｂは可変容量型のポンプであり、レギュレータ６Ａｘ、６Ｂｘを有している。レギュレータ６Ａｘ、６Ｂｘは、公知の如く、操作レバー装置４及び操作ペダル装置の操作部材である操作レバー及びペダルの操作量（要求流量）が増加し、油圧操作信号が上昇するにしたがって第１及び第２油圧ポンプ６Ａ，６Ｂの斜板傾転角（容量）を増加させる。このことにより第１及び第２油圧ポンプ６Ａ，６Ｂの吐出流量を増加させる。また、第１及び第２油圧ポンプ６Ａ，６Ｂの吐出圧力が高くなるにしたがってこれら油圧ポンプ６Ａ，６Ｂの傾転角（容量）を減らして、油圧ポンプの吸収トルクを予め設定した最大トルクを越えないように制御するトルク制限制御機能を備えている。
【００２０】
なお、旋回油圧モータ１６に供給する動力は、レギュレータ６Ｂｘにより第２油圧ポンプ６Ｂの吐出流量を制御することで調整することができる。
【００２１】
電動発電機８は、その回転軸を本体中心から軸方向に両端側にそれぞれ延伸し、回転軸の一端側をエンジン７の回転軸と連結し、回転軸の他端側を第１及び第２油圧ポンプ６Ａ，６Ｂの回転軸と連結している。電動発電機８は、エンジン７の動力を電気エネルギ（電力）に変換してインバータ（ＰＣＵ）１２に出力する発電機としての機能（回生機能）と、インバータ（ＰＣＵ）１２から供給される電気エネルギ（電力）により駆動され、第１及び第２油圧ポンプ６Ａ，６Ｂをアシスト駆動する電動機としての機能（力行機能）とを備えている。
【００２２】
インバータ（ＰＣＵ）１２は、電動発電機８が発電機として機能するときは、電動発電機８で生成した交流電力を直流電力に変換して蓄電装置９等へ出力し、電動発電機８が電動機として機能するときは、蓄電装置９からの直流電力を交流電力に変換して電動発電機８に供給する。また、インバータ（ＰＣＵ）１２は、電動発電機８の回転速度、トルク、さらに、電動発電機８の温度などの情報を電動発電機状態として、コントローラ１５に送信する。
【００２３】
電動旋回モータ１０用のインバータ（ＰＣＵ）１３は、電動発電機８が生成しインバータ（ＰＣＵ）１２が出力した直流電力、もしくは、蓄電装置９から供給される直流電力を交流電力に変換して電動旋回モータ１０に供給する。また、インバータ（ＰＣＵ）１３は、旋回制動時に電動旋回モータ１０が発電機として機能して回生した交流電力を直流電力に変換して蓄電装置９等へ出力する。発電された電力は、電動発電機８で利用するか、蓄電装置９への充電に利用される。また、インバータ（ＰＣＵ）１３は電動旋回モータ１０の回転速度、トルク、さらに、電動旋回モータ１０の温度などの情報を電動旋回モータ状態として、コントローラ１５に送信する。
【００２４】
蓄電装置９は、インバータ（ＰＣＵ）１２、１３に電力を供給（放電）し、または、電動発電機８が発電した電力や電動旋回モータ１０からの電力を蓄える（充電する）。蓄電装置９としては、例えば、リチウムイオンバッテリやキャパシタなどが利用される。
【００２５】
バッテリコントロールユニット（ＢＣＵ）１４は、蓄電装置９の電圧や電流を検出し、蓄えられている電気エネルギの量、いわゆる蓄電残量を推定し、その信号をコントローラ１５に送信する。また、バッテリコントロールユニット（ＢＣＵ）１４は、蓄電装置９のセル温度などの情報を蓄電装置状態として、コントローラ１５に送信する。
【００２６】
エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１は、コントローラ１５から目標回転速度信号を、図示しない回転速度センサから検出したエンジン７の実回転速度信号を入力し、回転速度偏差を演算し、この回転速度偏差に基づいて目標燃料噴射量を演算して対応する制御信号をエンジン７に備えられる電子ガバナに出力する。図示しない電子ガバナはその制御信号により作動して目標燃料噴射量相当の燃料を噴射しエンジン７に供給する。また、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１はエンジン回転速度、エンジントルク、さらには外気温や気圧（高度による大気圧変化やターボによる過給圧）などによって変化するエンジン７の最大出力などをエンジン状態として、コントローラ１５に送信する。エンジン７の目標回転速度は、オペレータが作業の内容に応じて設定した値を、運転席内にある図示しないエンコンダイヤルを使って設定する。
【００２７】
ブームシリンダ３ａには、ブームストローク量およびブーム速度の検出を行うシリンダストロークセンサ１７が設けられている。シリンダストロークセンサ１７が検出した信号は、フロント速度信号としてコントローラ１５に入力される。なお、シリンダストロークセンサ１７の替わりに、ブーム角度センサを取り付け、検出されたブーム角度から、幾何学的にブームストローク量およびブーム速度の算出を行う方式を取っても良い。
【００２８】
油圧旋回モータ１６、もしくは、電動旋回モータ１０には、旋回角度および旋回角速度の検出を行う旋回角度センサ１８が設けられている。旋回角度センサ１８が検出した信号は、旋回速度信号としてコントローラ１５に入力される。なお、旋回角度および旋回角速度の情報をインバータ（ＰＣＵ）１３から受信可能な場合には、旋回角度センサ１８を設置しなくても良い。
【００２９】
バケットシリンダ３ｃには、ロッド側油室の圧力の検出を行うシリンダ圧力センサ１９が設けられている。シリンダ圧力センサ１９が検出した信号は、バケットが積荷状態か空荷状態か等の車体状態を表す負荷信号としてコントローラ１５に入力される。
【００３０】
コントローラ１５は制御演算回路を備えており、この制御演算回路において実行される制御内容を図３を用いて説明する。コントローラ１５は図３に示すように、目標軌道演算部Ａ１と、供給可能動力演算部Ａ２と、電動旋回モータ供給可能動力演算部Ａ３と、アクチュエータ動力演算部Ａ４とを備えている。
【００３１】
目標軌道演算部Ａ１は、操作レバー装置４の操作量に応じて生成されるフロント操作信号と旋回操作信号と、シリンダストロークセンサ１７が検出したフロント速度信号と、旋回角度センサ１８が検出した旋回速度信号と、シリンダ圧力センサ１９が検出した負荷信号とを入力し、詳細は後述するが、これらの信号からフロント装置１Ａのツメ先位置の軌跡である目標軌跡信号を演算し、アクチュエータ動力演算部Ａ４に出力する。
【００３２】
供給可能動力演算部Ａ２は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１からエンジン回転速度、エンジントルク、エンジン状態を、インバータ（ＰＣＵ）１２から電動発電機８の回転速度、トルク、電動発電機状態を、バッテリコントロールユニット（ＢＣＵ）１４から蓄電残量、蓄電装置状態をそれぞれ入力し、詳細は後述するが、これらの信号から第１及び第２油圧ポンプ６Ａ，６Ｂに供給できる第２供給可能動力信号を演算する。この第２供給可能動力信号をアクチュエータ動力演算部Ａ４に出力し、エンジン７のみからなる第１供給可能動力信号を電動旋回モータ供給可能動力演算部Ａ３とアクチュエータ動力演算部Ａ４とに出力する。
【００３３】
電動旋回モータ供給可能動力演算部Ａ３は、バッテリコントロールユニット（ＢＣＵ）１４から蓄電残量、蓄電装置状態を、インバータ（ＰＣＵ）１３から電動旋回モータ１０の回転速度、トルク、さらに、電動旋回モータ状態を、供給可能動力演算手段Ａ２から供給可能動力信号をそれぞれ入力し、詳細は後述するが、これらの信号から旋回電動モータ１０に供給できる旋回電動モータ供給可能動力信号を演算し、アクチュエータ動力演算部Ａ４に出力する。
【００３４】
アクチュエータ動力演算部Ａ４は、シリンダストロークセンサ１７が検出したフロント速度信号と、旋回角度センサ１８が検出した旋回速度信号と、目標軌道演算部Ａ１が演算した目標軌道信号と、供給可能動力演算部Ａ２が演算した第１供給可能動力信号及び第２供給可能動力信号と、電動旋回モータ供給可能動力演算部Ａ３が演算した旋回電動モータ供給可能動力信号をそれぞれ入力し、詳細は後述するが、これらの信号からフロント目標動力信号と油圧旋回目標動力信号と電動旋回目標動力信号とを演算し、エンジン７、電動発電機８、第１油圧ポンプ６Ａ、第２油圧ポンプ６Ｂ、電動旋回モータ１０に係る各動力を制御する。具体的には、エンジン７はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１に制御信号を、電動発電機８はインバータ（ＰＣＵ）１２に制御信号を出力する。また、電動旋回モータ１０はインバータ（ＰＣＵ）１３に制御信号を出力し、第１油圧ポンプ６Ａ、第２油圧ポンプ６Ｂは、レギュレータ６Ａｘ、６Ｂｘに制御信号を出力する。
【００３５】
次に各演算部について図４乃至図１０Ｂを用いて詳細に説明する。図４は本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成する目標軌道演算部の制御ブロック図、図５は本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成する目標軌道演算部で演算する目標軌道を説明する概念図、図６は本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成する供給可能動力演算部の制御ブロック図、図７は本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成する電動旋回モータ供給可能動力演算部の制御ブロック図、図８は本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するアクチュエータ動力演算部の制御ブロック図、図９は本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するアクチュエータ動力演算部におけるツメ先軌道比較器の演算を説明する概念図、図１０Ａは本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するアクチュエータ動力演算部における動力配分演算器の演算の一例を説明する概念図、図１０Ｂは本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するアクチュエータ動力演算部における動力配分演算器の演算の他の例を説明する概念図である。
【００３６】
図４に示すように目標軌道演算部Ａ１は、ツメ先位置演算器Ｅ１と車体状態演算器Ｅ２と目標軌道演算器Ｅ３とを備えている。  
ツメ先位置演算器Ｅ１は、旋回速度信号とフロント速度信号を入力し、フロント装置１Ａのバケット１ｃの先端であるツメ先位置を演算する。この演算においては、入力した各速度を積分して旋回角度、フロント位置を計算し、その後に幾何学的な関係からツメ先位置を計算する方法があげられる。もちろん，速度の替わりに位置情報（旋回角度、ストローク量など）を直接利用しても良い。算出したツメ先位置の信号は目標軌道演算器Ｅ３へ出力する。
【００３７】
車体状態演算器Ｅ２は、バケットシリンダ３ｃに設けたシリンダ圧力センサ１９からの信号を負荷信号として入力し、バケット１ｃが積荷状態か空荷状態かなどの車体状態を演算する。算出した車体状態の信号は目標軌道演算器Ｅ３へ出力する。
【００３８】
目標軌道演算器Ｅ３は，ツメ先位置演算器Ｅ１で算出したツメ先位置の信号と、車体状態演算器Ｅ２で算出した車体状態の信号と、フロント操作信号と、旋回操作信号とを入力し、これらの信号に基づいて、フロント装置１Ａのツメ先の目標軌道を演算する。ここで、フロント操作信号、旋回操作信号は、操作レバー装置４が油圧レバーであれば、各パイロット圧を電気に変換した信号に相当する。操作レバー装置４が電子レバー方式ならば、各操作の電気信号をそのまま利用すればよい。
【００３９】
目標軌道演算器Ｅ３による目標軌道の演算について、図５を用いて説明する。図５において、横軸（ＳＷ）は旋回角度を示し、縦軸（ＦＲ）はフロント装置１Ａの位置を示している。点Ｓ０は、現時刻でのフロント装置１Ａのツメ先位置を示している。この点Ｓ０は、図４に示すツメ先位置演算器Ｅ１で算出される。破線で示すＳ１は現時刻でのツメ先位置Ｓ０を基点にして演算された目標軌道の時系列変化を示している。ここで、目標軌道における傾き等は、図４に示す目標軌道演算器Ｅ３に入力されるフロント操作信号と旋回操作信号とによって定められる。例えば、旋回ブーム上げ操作において、旋回レバー操作量が同じであっても、ブーム上げ操作量が大きくなればなるほど旋回速度が緩やかになる（傾きを増加する）ように目標軌道を生成する。
【００４０】
また、図４に示す車体状態演算器Ｅ２から入力される車体状態信号により、目標軌道の傾き等が補正される。これは、バケット１ｃが空荷であるか、土砂が入っているかなどを車体状態演算器Ｅ２の結果から判断し、バケット１ｃが空荷時には、積荷時よりもブームの目標速度を速める（傾きを増加する）ように目標軌道を生成する。
【００４１】
なお、目標軌道演算器Ｅ３による目標軌道の演算は、オペレータの意思によって任意に停止することができる。停止した場合には、後述するアクチュエータ動力演算部Ａ４の演算を無効化する。
【００４２】
次に、供給可能動力演算部Ａ２について図６を用いて説明する。供給可能動力演算部Ａ２は、エンジン７、電動発電機８、蓄電装置９の現在の状況に基づいて、第１油圧ポンプ６Ａ及び第２油圧ポンプ６Ｂに供給可能な動力を演算するものであって、エンジン動力演算器Ｂ１と、エンジン余裕演算器Ｂ２と、電動発電機動力演算器Ｂ３と、電動発電機余裕演算器Ｂ４と、供給可能動力演算器Ｂ５とを備えている。
【００４３】
エンジン動力演算器Ｂ１は、エンジン回転速度とエンジントルクの信号を入力し、エンジン７が現時点で出力している動力を演算する。算出した現時点で出力している動力の信号はエンジン余裕演算器Ｂ２へ出力する。
【００４４】
エンジン余裕演算器Ｂ２は、エンジン動力演算器Ｂ１で算出した現時点で出力しているエンジン動力とエンジン状態信号とを入力し、エンジン状態に応じたエンジンの最大出力と現時点で出力しているエンジン動力とを比較して、エンジン７から供給可能な動力の余裕分を演算し、供給可能動力演算器Ｂ５と、電動旋回モータ供給可能動力演算部Ａ３とへ出力する。エンジン余裕演算器Ｂ２の出力を第１の供給可能動力と定義する。
【００４５】
なお、エンジン状態信号には、エンジン７の冷却水温度から判断されるオーバーヒート状態や過給圧が低い状態などを判断する信号が含まれている。このようなエンジン状態信号が入力された場合には、エンジン７の最大出力は通常時の出力特性に比べて低い値になる。
【００４６】
電動発電機動力演算器Ｂ３は、電動発電機回転速度信号と電動発電機トルク信号とを入力し、電動発電機８が現時点で出力している動力を演算する。算出した現時点で出力している動力の信号は電動発電機余裕演算器Ｂ４へ出力する。
【００４７】
電動発電機余裕演算器Ｂ４は、電動発電機動力演算器Ｂ３で算出した現時点で出力している電動発電機動力と電動発電機状態信号と蓄電装置残量信号と蓄電装置状態信号とを入力し、電動発電機状態に応じた電動発電機８の最大出力と現時点で出力している電動発電機８の動力と蓄電装置残量と蓄電装置状態に応じて制限される電動発電機８への供給電力を比較して、電動発電機８から供給可能な動力の余裕分を演算し、供給可能動力演算器Ｂ５へ出力する。
【００４８】
なお、電動発電機状態信号及び蓄電装置状態信号には、上述のエンジン状態信号と同様に、例えば、オーバーヒート状態信号が含まれていて、このような状態信号が入力された場合には、電動発電機８や蓄電装置９の最大出力は、通常時の出力特性に比べて低い値になる。また、蓄電装置９の状態信号には蓄電器の健康状態、いわゆる，ＳＯＨ（State Of Health）も含まれており、ＳＯＨが低い場合には、蓄電装置９の最大出力はＳＯＨが高い場合よりも低下する。
【００４９】
供給可能動力演算器Ｂ５は、エンジン余裕演算器Ｂ２で算出した第１の供給可能動力と電動発電機余裕演算器Ｂ４で算出した電動発電機８から供給可能な動力の余裕分とを入力し、パワートレインであるエンジン７と電動発電機８が供給可能な動力を演算する。供給可能動力演算器Ｂ５の出力を第２の供給可能動力と定義する。なお、電動発電機８及びインバータ（ＰＣＵ）１２を備えないタイプの
ハイブリッドショベル、もしくは、油圧ショベルでは、エンジン余裕演算器Ｂ２の出力がそのまま供給可能動力演算部Ａ２の出力となる。
【００５０】
次に、電動旋回モータ供給可能動力演算部Ａ３について図７を用いて説明する。電動旋回モータ供給可能動力演算部Ａ３は、旋回電動モータ１０に供給できる旋回電動モータ供給可能動力信号を演算するものであって、電動旋回モータ動力演算器Ｃ１と、電動旋回モータ余裕演算器Ｃ２とを備えている。
【００５１】
電動旋回モータ動力演算器Ｃ１は、電動旋回回転速度信号と電動旋回トルク信号とを入力し、これらの信号から電動旋回モータ１０が現時点で出力している動力を演算する。算出した現時点で出力している動力の信号は電動旋回モータ余裕演算器Ｃ２へ出力する。
【００５２】
電動旋回モータ余裕演算器Ｃ２は、電動旋回モータ動力演算器Ｃ１で算出した現時点で出力している電動旋回モータ動力と電動旋回モータ状態信号と蓄電装置残量信号と蓄電装置状態信号と、供給可能動力演算部Ａ２で算出した供給可能動力（第１の供給可能動力）とを入力し、電動旋回モータ状態に応じた電動旋回モータ１０の最大出力と現時点で出力している電動旋回モータ１０の動力と蓄電装置残量と蓄電装置状態に応じて制限される電動旋回モータ１０への供給電力と、供給可能動力演算部Ａ２で算出した「第１の供給可能動力」とを比較して、電動旋回モータ１０から供給可能な動力を演算する。
【００５３】
なお、電動旋回モータ状態信号も、上述の電動発電機状態信号と同様に、例えば、オーバーヒート状態信号が含まれていて、このような状態信号が入力された場合には、電動旋回モータ１０の最大出力は、通常時の出力特性に比べて低い値になる。
【００５４】
電動旋回モータ１０の出力を演算するのに、第１の供給可能動力を利用するのは、エンジン７の余剰動力で電動発電機８を発電動作させ、発電した電力によって電動旋回モータ１０を駆動する場合を考慮するためである。なお、電動旋回モータ１０及びインバータ（ＰＣＵ）１３を備えないタイプのハイブリッドショベル、もしくは油圧ショベルでは電動旋回モータ供給可能動力演算部Ａ３は動作しない。
【００５５】
次に、アクチュエータ動力演算部Ａ４について図８を用いて説明する。アクチュエータ動力演算部Ａ４は、フロント目標動力信号と油圧旋回目標動力信号と電動旋回目標動力信号とを演算するものであって、ツメ先軌道比較器Ｄ１と、動力配分演算器Ｄ２とを備えている。
【００５６】
ツメ先軌道比較器Ｄ１は、旋回速度信号とフロント速度信号と目標軌道演算部Ａ１で算出した目標軌道信号とを入力し、目標軌道信号から算出される速度ベクトルと、実際の旋回速度信号とフロント速度信号とを比較して、目標軌道から算出される速度ベクトルに対して旋回速度とフロント速度が先行しているか遅延しているかの判断と、フロント速度と旋回速度の相対的な先行と遅延の関係の判断を行う。これらの判断信号は動力配分演算器Ｄ２に出力する。
【００５７】
ツメ先軌道比較器Ｄ１による演算について、図９を用いて説明する。図９において、横軸（ＳＷ）は旋回角度を示し、縦軸（ＦＲ）はフロント装置１Ａの位置を示している。点Ｓ０は、現時刻でのフロント装置１Ａのツメ先位置を示し、破線で示すＳ１は現時刻でのツメ先位置Ｓ０を基点にして演算された目標軌道の時系列変化を示している。また、各矢印はベクトルを示していて、矢印の長さは、旋回速度、フロント速度を表している。Ｓ２は、目標軌道Ｓ１の点Ｓ０における接ベクトルであって、目標軌道から算出される速度ベクトルを示す。Ｓ４は旋回速度信号の速度ベクトルを示し、Ｓ３はフロント速度信号の速度ベクトルを示す。Ｓ５は実際の軌道の合成ベクトルを示す。
【００５８】
図９においては、目標軌道から算出される速度ベクトルＳ２に対して、旋回速度（Ｓ４）が遅延していることと、フロント速度（Ｓ３）に対して旋回速度（Ｓ４）が遅延していることが分かる。
【００５９】
図８に戻り、動力配分演算器Ｄ２は、ツメ先軌道比較器Ｄ１で演算したツメ先軌道の目標軌道との比較結果と、第１供給可能動力信号と、第２供給可能動力信号と、旋回電動モータ供給可能動力信号とを入力し、これらの信号に応じて、フロント目標動力、油圧旋回目標動力、電動旋回目標動力の分配を行う。具体的には、フロント目標動力として、フロント装置１Ａの油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ３ａ）に供給する圧油を制御するために第１油圧ポンプ６Ａのレギュレータ６Ａｘに制御信号を出力する。フロント目標動力を増やす場合には、第１油圧ポンプ６Ａからフロント装置１Ａの油圧アクチュエータに供給する圧油動力を確保できるように、同時にエンジン７と電動発電機８のいずれか、もしくは、両方の動力を制御するためにエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１とインバータ（ＰＣＵ）１２に制御信号を出力する。油圧旋回目標動力として、油圧旋回モータ１６の動力を制御するために第２油圧ポンプ６Ｂのレギュレータ６Ｂｘに制御信号を出力する。油圧旋回目標動力を増やす場合には、第２油圧ポンプ６Ｂから油圧旋回モータ１６に供給する圧油動力を確保できるように、同時にエンジン７と電動発電機８のいずれか、もしくは、両方の動力を制御するためにエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１とインバータ（ＰＣＵ）１２に制御信号を出力する。また、電動旋回目標動力として、電動旋回モータ１０動力を制御するためにインバータ（ＰＣＵ）１３に制御信号を出力する。
【００６０】
この分配における基本方針は供給可能動力の余裕があれば、遅延している側のアクチュエータ速度が上がるように目標動力を増加することで、アクチュエータ速度のバランスを改善することである。例えば、旋回速度がフロント速度よりも先行している場合は、フロント目標動力を上げることで、旋回速度とフロント速度の速度バランスを調整する。一方で、供給可能動力に余裕が無い場合には、先行している側のアクチュエータ速度が下がるように目標動力を抑制することで、アクチュエータ速度のバランスを改善する。
【００６１】
動力配分演算器Ｄ２による演算について、図１０Ａと図１０Ｂとを用いて説明する。図１０Ａと図１０Ｂにおいて縦軸と横軸、及び同じ符号は同一のものを示している。図１０Ａは、供給可能動力の余裕があり、遅延している側のアクチュエータ速度が上がるように目標動力を増加する場合を示したものである。図９のＳ５に示した実際の軌道の合成ベクトル（目標軌道から算出される速度ベクトルＳ２に対して、旋回速度（Ｓ４）が遅延しているもの）から、旋回目標動力を上げることで、旋回速度のベクトルをＳ４からＳ４ｂに増加させている。このことにより、実軌道の合成ベクトルＳ５ｂの向きが目標軌道の接ベクトルＳ２の向きと一致している。このような動作では、ツメ先位置が目標軌道にしたがって、素早く移動するため、作業効率に優れ、かつ良好な操作性が実現できる。
【００６２】
図１０Ｂは、供給可能動力に余裕が無い場合であって、先行している側のアクチュエータ速度が下がるように目標動力を抑制する場合を示したものである。図９のＳ５に示した実際の軌道の合成ベクトル（目標軌道から算出される速度ベクトルＳ２に対して、旋回速度（Ｓ４）が遅延しているもの）から、フロント目標動力を抑制することで、フロント速度のベクトルをＳ３からＳ３ｃに減少させている。このことにより、旋回速度のベクトルＳ４とフロント速度のベクトルＳ３ｃとの合成ベクトルＳ５ｃの向きは、目標軌道の接ベクトルＳ２の向きと一致している。この結果、良好な操作性が維持される。但し、ベクトルの大きさが小さくなるため、作業性は図１０Ａの場合に比べて劣る。
【００６３】
次に、アクチュエータ動力演算部Ａ４の動力分配演算器Ｄ２が行う動力分配方法について、図１１乃至図１４を用いて説明する。図１１は本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するアクチュエータ動力演算部における処理内容の一例を示すフローチャート図、図１２は図１１に示すアクチュエータ動力演算部における処理内容の一部を建設機械の態様に応じて変形したフローチャート図の一例、図１３は図１１に示すアクチュエータ動力演算部における処理内容の一部を建設機械の態様に応じて変形したフローチャート図の他の例、図１４は本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するアクチュエータ動力演算部における処理内容の他の例を示すフローチャート図である。
【００６４】
図１１は、ツメ先軌道比較器Ｄ１から旋回速度がフロント速度より先行しているとの比較結果を受けた場合における動力分配演算器Ｄ２の制御動作を示している。
【００６５】
動力分配演算器Ｄ２は、第１の供給可能動力は十分か否かを判断する（ステップＳ０１）。具体的には、エンジン７から供給できる動力に余裕があるか否かを判断する。第１供給可能動力に余裕があれば、（ステップＳ０２）へ進み、それ以外の場合には（ステップＳ０３）へ進む。
【００６６】
動力分配演算器Ｄ２は、エンジン７の動力を増加させることによってフロント目標動力の増加を実現する（ステップＳ０２）。このことにより、フロント速度が増加して旋回速度とバランスをとることが可能になる。
【００６７】
（ステップＳ０１）にて第１供給可能動力に余裕がない場合、動力分配演算器Ｄ２は、第２の供給可能動力は十分か否かを判断する（ステップＳ０３）。具体的には、エンジン７と電動発電機８とから供給可能な動力に余裕があるか否かを判断する。第２供給可能動力に余裕があれば、（ステップＳ０４）へ進み、それ以外の場合には（ステップＳ０５）へ進む。
【００６８】
動力分配演算器Ｄ２は、電動発電機８の動力を増加させることによってフロント目標動力の増加を実現する（ステップＳ０４）。これは、（ステップＳ０１）にてエンジン７の動力に余裕がないことが既知のためである。
【００６９】
（ステップＳ０３）にて第２供給可能動力に余裕がない場合、動力分配演算器Ｄ２は、油圧旋回目標動力を抑制する（ステップＳ０５）。これは、エンジン７及び電動発電機８ともに十分な動力を供給しているため、更なるフロント速度の上昇は不可能であるため、旋回動力を下げることで速度のバランスをとることを目的とする。旋回モータは油圧駆動より電動駆動の方が効率に優れることが知られているので、優先的に油圧旋回目標動力を抑制する。具体的には、油圧旋回モータ１６の動力を制御するために第２油圧ポンプ６Ｂのレギュレータ６Ｂｘに制御信号を出力する。
【００７０】
動力分配演算器Ｄ２は、旋回速度がフロント速度より先行しているか否かを判断する（ステップＳ０６）。具体的にはツメ先軌道比較器Ｄ１からの比較結果による。（ステップＳ０５）において、油圧旋回目標動力を下げているので、これでもなお旋回速度が先行している場合には、（ステップＳ０７）へ進み、それ以外の場合には、終了する。
【００７１】
動力分配演算器Ｄ２は、電動旋回目標動力を抑制する（ステップＳ０７）。具体的には、電動旋回モータ１０の動力を抑制するためにインバータ（ＰＣＵ）１３に制御信号を出力する。電動旋回目標動力を抑制することで、旋回速度とフロント速度のバランスをとることができる。
【００７２】
上述したアクチュエータ動力演算部における処理内容の一例のフローは、図２に示すハイブリッドショベルのアクチュエータ駆動制御システムの構成を前提としたものであるが、この機器構成の一部を抜いたハイブリッドショベル、または、油圧ショベルでも、図１１のフローチャートから、対応する機器の処理を省くことで所望の制御を実現できる。
【００７３】
例えば、本実施の形態における油圧旋回モータ１６を備えない、旋回フル電動モータタイプのハイブリッドショベルの場合は、図１２のフローチャートに従うことになる。図１２のフローチャートは、上述したフローにおいて、（ステップＳ０５）と（ステップＳ０６）を除いたものであって、（ステップＳ０３）において第２の供給可能動力に余裕がない場合には、即座に（ステップＳ０７）へ進み、電動旋回目標動力を抑制する。
【００７４】
また、本実施の形態における電動発電機８、蓄電装置９、電動旋回モータ１０、インバータ（ＰＣＵ）１２、インバータ（ＰＣＵ）１３、バッテリコントロールユニット（ＢＣＵ）１４を備えない、通常の油圧ショベルの場合は、図１３のフローチャートに従うことになる。図１３のフローチャートは、上述したフローにおいて、（ステップＳ０３）、（ステップＳ０４）、（ステップＳ０６）、（ステップＳ０７）を除いたものであって、（ステップＳ０１）において第１の供給可能動力に余裕がない場合には、即座に（ステップＳ０５）へ進み、油圧旋回目標動力を抑制するといった簡易な制御になる。
【００７５】
次に、フロント速度が旋回速度よりも先行しているとの比較結果を受けた場合における動力分配演算器Ｄ２の制御動作を図１４を用いて説明する。  
動力分配演算器Ｄ２は、旋回電動モータ供給可能動力は十分か否かを判断する（ステップＳ１１）。具体的には、旋回電動モータ供給可能動力に余裕があるか否かを判断する。旋回電動モータ供給可能動力に余裕があれば、（ステップＳ１２）へ進み、それ以外の場合には（ステップＳ１３）へ進む。
【００７６】
動力分配演算器Ｄ２は、蓄電装置９からの給電によって電動旋回目標動力を増加させる（ステップＳ１２）。具体的には、図１０Ａで示すように旋回速度ベクトルが増加することで、目標軌道の接ベクトルの向きと実軌道の合成ベクトルの向きが一致する。このことにより、旋回速度が増加してフロント速度とバランスをとることが可能になる。
【００７７】
（ステップＳ１１）にて旋回電動モータ供給可能動力に余裕がない場合、動力分配演算器Ｄ２は、第２の供給可能動力は十分か否かを判断する（ステップＳ１３）。具体的には、エンジン７と電動発電機８とから供給可能な動力に余裕があるか否かを判断する。第２供給可能動力に余裕があれば、（ステップＳ１５）へ進み、それ以外の場合には（ステップＳ１４）へ進む。
【００７８】
（ステップＳ１３）にて第２供給可能動力に余裕がない場合、動力分配演算器Ｄ２は、フロント目標動力を抑制する（ステップＳ１４）。これは、エンジン７及び蓄電装置９ともに余裕がなく、旋回速度の上昇は不可能であるため、フロント目標動力を抑制してフロント速度を下げて旋回速度とのバランスをとることができる。具体的には、図１０Ｂで示すようにフロント速度ベクトルを減少させることで、実軌道の合成ベクトルの向きを目標軌道の接ベクトルの向きと一致させる。このことにより、フロント速度と旋回速度とがバランスをとることができる。
【００７９】
（ステップＳ１３）にて第２供給可能動力に余裕がある場合、動力分配演算器Ｄ２は、第１の供給可能動力は十分か否かを判断する（ステップＳ１５）。第１供給可能動力に余裕があれば、（ステップＳ１６）へ進み、それ以外の場合には（ステップＳ１７）へ進む。
【００８０】
動力分配演算器Ｄ２は、発電電力による電動旋回目標動力を増加させる（ステップＳ１６）。ここでは、蓄電装置９に余裕はないが、エンジン７には余裕があるので、エンジン７で電動発電機８を発電動作させて、発電した電力を電動旋回モータ１０に供給し電動旋回目標動力を増加させる。旋回速度が増加してフロント速度とのバランスが改善する。
【００８１】
（ステップＳ１５）において、第１供給可能動力に余裕がない場合、動力分配演算器Ｄ２は、油圧旋回目標動力を増加させる（ステップＳ１７）。ここでは、エンジン７に余裕はないが、蓄電装置９に余裕があるので、電動発電機８を駆動することによって、第２油圧ポンプ６Ｂのレギュレータ６Ｂｘにより油圧旋回目標動力の増加を実現する。旋回速度が増加してフロント速度とのバランスが改善する。
【００８２】
なお、蓄電装置９の出力に余裕がある場合には、通常時、（ステップＳ１１）の判断で（ステップＳ１２）へ進み、「電動旋回目標動力を増加」が実行される。しかし、電動旋回モータ１０がオーバーヒート状態の状況がある場合には、「蓄電装置９の出力に余裕はあるが、旋回電動モータ供給可能動力に余裕がない」状態になり（ステップＳ１７）が実行される。
【００８３】
旋回速度がフロント速度より先行している場合における動力分配演算器Ｄ２の制御動作を説明した場合と同様に、図１４に示すアクチュエータ動力演算部における処理内容の他の例のフローは、図２に示すハイブリッドショベルのアクチュエータ駆動制御システムの構成を前提としたものであるが、この機器構成の一部を抜いたハイブリッドショベル、または、油圧ショベルでも、図１４のフローチャートから、対応する機器の処理を省くことで所望の制御を実現できる。
【００８４】
上述した本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態によれば、エンジン７から供給可能な動力や蓄電装置９から供給可能な電力が変動した場合であっても、複合動作時におけるフロント装置１Ａの軌跡を目標位置に維持し易くするので、旋回複合動作の良好な操作性を維持することができる。
【００８５】
また、上述した本発明の建設機械の制御装置の一実施の形態によれば、供給可能な動力が十分にある場合には、複合動作時に目標軌道に沿った速度で制御されるので、オペレータが操作違和感を覚えにくく、かつ作業性の高い動作を両立することができる。
【００８６】
また、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８７】
１Ａ：フロント装置、１Ｂ：車体、１ａ：ブーム、１ｂ：アーム、１ｃ：バケット、１ｄ：上部旋回体、１ｅ：下部走行体、３ａ：ブームシリンダ、３ｂ：アームシリンダ、３ｃ：バケットシリンダ、４：操作レバー装置、５：コントロールバルブ、６Ａ：第１油圧ポンプ、６Ｂ：第２油圧ポンプ、７：エンジン、８：電動発電機、９：蓄電装置、１０：電動旋回モータ、１１：エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、１２、１３：インバータ（ＰＣＵ）、１４：バッテリコントロールユニット（ＢＣＵ）、１５：コントローラ、１６：油圧旋回モータ、１７：シリンダストロークセンサ、１８：旋回角度センサ、１９：シリンダ圧力センサ
【図１】
2017154219.tif 000003
【図２】
2017154219.tif 000004
【図３】
2017154219.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017154219.tif 000009
【図８】
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【図９】
2017154219.tif 000011
【図１０Ａ】
2017154219.tif 000012
【図１０Ｂ】
2017154219.tif 000013
【図１１】
2017154219.tif 000014
【図１２】
2017154219.tif 000015
【図１３】
2017154219.tif 000016
【図１４】
2017154219.tif 000017
【国際調査報告】
2017154219.tif 000018
2017154219.tif 000019
2017154219.tif 000020
2017154219.tif 000021