(57)【要約】【課題】良好な複合操作性を実現することができる建設機械を提供する。【解決手段】ハイブリッドショベルは、油圧ポンプ１６ｂからの圧油によって駆動されるブームシリンダ１０と、油圧ポンプ１６ｂからの圧油によって駆動される旋回油圧モータ５と、旋回油圧モータ５に機械的に接続された旋回電動モータ６と、旋回電動モータ６の動作を制御するインバータ１９と、旋回電動モータ６の電動トルク又は発電トルクを制御するためのトルク指令値をインバータ１９に出力するコントローラ２１とを備える。コントローラ２１は、操作レバー装置１５ａの旋回操作量信号と操作レバー装置１５ｂのブーム上げ操作量信号が入力され、且つ旋回油圧モータ５の負荷圧がブームシリンダ１０の負荷圧よりも高いと判断したときに、旋回電動モータ６の発電トルクのトルク指令値をインバータ１９に出力するトルク指令値演算部２４を有する。【選択図】図２
2018053664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体と、前記走行体上に旋回可能に設けられた旋回体と、前記旋回体に上下方向に回動可能に連結されたブーム、アーム、及びバケットを含む作業装置と、原動機によって駆動される第１の油圧ポンプ及び第２の油圧ポンプと、前記第２の油圧ポンプからの圧油によって駆動され、前記ブームを駆動するブームシリンダと、前記第１の油圧ポンプからの圧油によって駆動され、前記旋回体を駆動する旋回油圧モータと、前記旋回油圧モータに機械的に接続された旋回電動モータと、前記旋回電動モータの動作を制御するインバータと、前記旋回電動モータの電動トルク及び発電トルクを制御するためのトルク指令値を演算して前記インバータに出力するコントローラと、前記旋回体の動作を指示する第１の操作レバー装置と、前記ブームの動作を指示する第２の操作レバー装置とを備えた建設機械において、
前記コントローラは、
前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号と前記第２の操作レバー装置のブーム上げ操作量信号が入力され、且つ前記旋回油圧モータの負荷圧が前記ブームシリンダの負荷圧よりも高いと判断したときに、前記旋回電動モータの発電トルクのトルク指令値を前記インバータに出力するトルク指令値演算部を有することを特徴とする建設機械。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械において、
前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号を検出する第１の操作検出器と、
前記第２の操作レバー装置のブーム上げ操作量信号を検出する第２の操作検出器とを備え、
前記トルク指令値演算部は、前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号と前記第２の操作レバー装置のブーム上げ操作量信号からそれぞれ前記旋回油圧モータの負荷圧と前記ブームシリンダの負荷圧を推定し、この推定した前記旋回油圧モータの負荷圧が推定した前記ブームシリンダの負荷圧よりも高いときに、前記旋回油圧モータの負荷圧が前記ブームシリンダの負荷圧よりも高いと判断することを特徴とする建設機械。
【請求項３】
請求項２に記載の建設機械において、
前記旋回油圧モータの負荷圧を検出する第１の圧力検出器を備え、
前記コントローラは、
前記第１の圧力検出器で検出した前記旋回油圧モータの負荷圧を用いて、前記トルク指令値演算部の判断結果を補正する負荷補正部を更に有することを特徴とする建設機械。
【請求項４】
請求項２に記載の建設機械において、
前記旋回油圧モータの負荷圧を検出する第１の圧力検出器と、
前記ブームシリンダの負荷圧を検出する第２の圧力検出器とを備え、
前記コントローラは、
前記第１の圧力検出器で検出した前記旋回油圧モータの負荷圧と前記第２の圧力検出器で検出した前記ブームシリンダの負荷圧を用いて、前記トルク指令値演算部の判断結果を補正する負荷補正部を更に有することを特徴とする建設機械。
【請求項５】
請求項１に記載の建設機械において、
前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号を検出する第１の操作検出器と、
前記第２の操作レバー装置のブーム上げ操作量信号を検出する第２の操作検出器とを備え、
前記トルク指令値演算部は、
前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号に基づき、前記旋回電動モータの電動トルクを演算する電動トルク演算部と、
前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号と前記第２の操作レバー装置のブーム上げ操作量信号により、旋回とブーム上げの複合操作が行われているか否かを判定する複合操作判定部と、
前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号と前記第２の操作レバー装置のブーム上げ操作量信号に基づき、ゲインを演算するゲイン演算部と、
前記複合操作判定部で旋回とブーム上げの複合操作が行われていないと判定された場合に、前記インバータへ出力するトルク指令値として、前記電動トルク演算部で演算された電動トルクを設定し、前記複合操作判定部で旋回とブーム上げの複合操作が行われていると判定された場合に、前記インバータへ出力するトルク指令値として、前記電動トルク演算部で演算された電動トルクと前記ゲイン演算部で演算されたゲインとを乗算した値を設定するトルク指令値補正部とを有し、
前記ゲイン演算部は、前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号から前記旋回油圧モータの負荷圧の推定値を演算する処理、前記第２の操作レバー装置のブーム上げ操作量信号から前記ブームシリンダの負荷圧の推定値を演算する処理、及び、前記旋回油圧モータの負荷圧の推定値が前記ブームシリンダの負荷圧の推定値より低い場合に正のゲインを演算する一方、前記旋回油圧モータの負荷圧の推定値が前記ブームシリンダの負荷圧の推定値より高い場合に負のゲインを演算する処理を行っており、
前記トルク指令値補正部は、前記ゲイン演算部で演算されたゲインが正である場合、前記電動トルク演算部で演算された電動トルクに前記正のゲインを乗じることにより、前記旋回電動モータの電動トルクのトルク指令値を演算し、一方、前記ゲイン演算部で演算されたゲインが負である場合、前記電動トルク演算部で演算された電動トルクに前記負のゲインを乗じることにより、前記旋回電動モータの発電トルクのトルク指令値を演算することを特徴とする建設機械。
【請求項６】
請求項５に記載の建設機械において、
前記ゲイン演算部は、前記旋回油圧モータの負荷圧の推定値が前記ブームシリンダの負荷圧の推定値より高い場合に、前記旋回油圧モータの負荷圧の推定値と前記ブームシリンダの負荷圧の推定値との差圧が大きくなるのにしたがって、負のゲインの絶対値を大きくするよう演算することを特徴とする建設機械。
【請求項７】
請求項５に記載の建設機械において、
前記旋回油圧モータの負荷圧を検出する第１の圧力検出器を備え、
前記コントローラは、
制限ゲイン演算テーブルを用いて前記旋回油圧モータの負荷圧の検出値から制限ゲインを演算し、この制限ゲインまたは前記ゲイン演算部で演算されたゲインを選択することでゲインを補正する負荷補正部を更に有し、
前記トルク指令値補正部は、前記複合操作判定部で旋回とブーム上げの複合操作が行われていると判定された場合に、前記インバータへ出力するトルク指令値として、前記電動トルク演算部で演算された電動トルクに前記負荷補正部で補正されたゲインを乗じた値を設定することを特徴とする建設機械。
【請求項８】
請求項５に記載の建設機械において、
前記旋回油圧モータの負荷圧を検出する第１の圧力検出器と、
前記ブームシリンダの負荷圧を検出する第２の圧力検出器とを備え、
前記コントローラは、
前記ブームシリンダの負荷圧の検出値により、前記バケットの積載状態を判定する積載状態判定部と、前記積載状態判定部の判定結果に応じて複数の制限ゲイン演算テーブルから一つの制限ゲイン演算テーブルを選択し、選択した制限ゲイン演算テーブルを用いて前記旋回油圧モータの負荷圧の検出値から制限ゲインを演算し、この制限ゲインまたは前記ゲイン演算部で演算されたゲインを選択してゲインを補正するゲイン補正部とを有する負荷補正部を更に有し、
前記トルク指令値補正部は、前記複合操作判定部で旋回とブーム上げの複合操作が行われていると判定された場合に、前記インバータへ出力するトルク指令値として、前記電動トルク演算部で演算された電動トルクに前記ゲイン補正部で補正されたゲインを乗じた値を設定することを特徴とする建設機械。
【請求項９】
請求項８に記載の建設機械において、
前記第１の油圧ポンプと前記旋回油圧モータの間の経路に設けられたリリーフ弁を備え、
前記リリーフ弁のリリーフ圧は、ブーム上げ操作時で前記バケットの積載状態が積荷状態であるときの前記ブームシリンダの負荷圧と同じ値に設定されており、
前記ゲイン補正部は、前記積載状態判定部で空荷状態と判定され且つ前記旋回油圧モータの負荷圧の検出値が前記リリーフ弁のリリーフ圧である場合に、制限ゲインをゼロより小さくなるよう演算する一方、前記積載状態判定部で積荷状態と判定され且つ前記旋回油圧モータの負荷圧の検出値が前記リリーフ弁のリリーフ圧である場合に、制限ゲインをゼロとなるよう演算することを特徴とする建設機械。
【請求項１０】
請求項１に記載の建設機械において、
前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号を検出する第１の操作検出器と、
前記第２の操作レバー装置のブーム上げ操作量信号を検出する第２の操作検出器と、
前記旋回油圧モータの負荷圧を検出する第１の圧力検出器と、
前記ブームシリンダの負荷圧を検出する第２の圧力検出器とを備え、
前記トルク指令値演算部は、
前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号に基づき、前記旋回電動モータの電動トルクを演算する電動トルク演算部と、
前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号と前記第２の操作レバー装置のブーム上げ操作量信号により、旋回とブーム上げの複合操作が行われているか否かを判定する複合操作判定部と、
前記ブームシリンダの負荷圧の検出値により、前記バケットの積載状態を判定する積載状態判定部と、
前記積載状態判定部の判定結果に応じて複数のゲイン演算テーブルから一つのゲイン演算テーブルを選択し、選択したゲイン演算テーブルを用いて前記旋回油圧モータの負荷圧の検出値からゲインを演算するゲイン演算部と、
前記複合操作判定部で旋回とブーム上げの複合操作が行われていないと判定された場合に、前記インバータへ出力するトルク指令値として、前記電動トルク演算部で演算された電動トルクを設定し、前記複合操作判定部で旋回とブーム上げの複合操作が行われていると判定された場合に、前記インバータへ出力するトルク指令値として、前記電動トルク演算部で演算された電動トルクに前記ゲイン演算部で演算されたゲインを乗じた値を設定するトルク指令値補正部とを有し、
前記ゲイン演算部は、前記積載状態判定部で空荷状態と判定され且つ前記旋回油圧モータの負荷圧の検出値が所定値より低い場合に、正のゲインを演算し、前記積載状態判定部で空荷状態と判定され且つ前記旋回油圧モータの負荷圧の検出値が前記所定値より高い場合に、負のゲインを演算しており、更に、前記積載状態判定部で積荷状態と判定された場合に、前記旋回油圧モータの負荷圧の検出値が同じである条件で空荷状態と判定された場合に演算されたゲインより大きくなるようゲインを演算しており、
前記トルク指令値補正部は、前記ゲイン演算部で演算されたゲインが正である場合、前記電動トルク演算部で演算された電動トルクに前記正のゲインを乗じることにより、前記旋回電動モータの電動トルクのトルク指令値を演算し、一方、前記ゲイン演算部で演算されたゲインが負である場合、前記電動トルク演算部で演算された電動トルクに前記負のゲインを乗じることにより、前記旋回電動モータの発電トルクのトルク指令値を演算することを特徴とする建設機械。
【請求項１１】
請求項１に記載の建設機械において、
前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号を検出する第１の操作検出器と、
前記第２の操作レバー装置のブーム上げ操作量信号を検出する第２の操作検出器と、
前記旋回油圧モータの負荷圧を検出する第１の圧力検出器と、
前記ブームシリンダの負荷圧を検出する第２の圧力検出器とを備え、
前記トルク指令値演算部は、
前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号に基づき、前記旋回電動モータの電動トルクを演算する電動トルク演算部と、
前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号と前記第２の操作レバー装置のブーム上げ操作量信号により、旋回とブーム上げの複合操作が行われているか否かを判定する複合操作判定部と、
前記旋回油圧モータの負荷圧の検出値が前記ブームシリンダの負荷圧の検出値より高い場合に、前記旋回油圧モータの負荷圧の検出値と前記ブームシリンダの負荷圧との差圧を演算し、前記差圧に基づいて前記旋回電動モータの発電トルクを演算する発電トルク演算部と、
前記複合操作判定部で旋回とブーム上げの複合操作が行われていないと判定された場合に、前記インバータへ出力するトルク指令値として、前記電動トルク演算部で演算された電動トルクを選択し、前記複合操作判定部で旋回とブーム上げの複合操作が行われていると判定された場合に、前記インバータへ出力するトルク指令値として、前記発電トルク演算部で演算された発電トルクを選択するトルク指令値切替部とを有することを特徴とする建設機械。
【請求項１２】
請求項１１に記載の建設機械において、
前記発電トルク演算部は、前記旋回油圧モータの負荷圧の検出値と前記ブームシリンダの負荷圧の検出値との差圧が大きくなるのにしたがって、前記旋回電動モータの発電トルクの絶対値を大きくなるよう演算することを特徴とする建設機械。
【請求項１３】
請求項４に記載の建設機械において、
前記第１の圧力検出器は、前記旋回油圧モータの負荷圧として、前記第１の油圧ポンプの吐出圧を検出し、
前記第２の圧力検出器は、前記ブームシリンダの負荷圧として、前記第２の油圧ポンプの吐出圧を検出する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、ショベル等の建設機械に係わり、特に、旋回油圧モータとブームシリンダをそれぞれ独立した油圧ポンプで駆動し、且つ、旋回アクチュエータとして旋回油圧モータと旋回電動モータを併用する建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルにおいて、旋回油圧モータとブームシリンダを同一の油圧ポンプで駆動し、且つ、旋回アクチュエータとして旋回油圧モータだけを用いるもの（言い換えれば、旋回電動モータを用いないもの）が知られている。この油圧ショベルでは、同一のポンプラインに対し、旋回方向制御弁とブーム方向制御弁がパラレルに接続されている。そして、旋回とブーム上げの複合操作時に、旋回油圧モータとブームシリンダのうち負荷圧が低いほうに油圧ポンプからの圧油が流れ込み、負荷圧の高いほうにも負荷圧の低い方の圧油と同じ圧力の圧油が流れ込むことにより、旋回油圧モータの負荷圧（旋回負荷圧）とブームシリンダの負荷圧（ブーム負荷圧）がつりあうようになっている。これにより、良好な複合操作性を実現している。
【０００３】
詳しく説明すると、ブーム負荷圧が低い場合（具体的には、バケットが空荷状態である場合や、ブーム用操作装置の操作量が小さい場合などは）、旋回負荷圧がブーム負荷圧に合わせて低く調整されるため、旋回速度が抑えられる。ブーム負荷圧が高い場合（具体的には、バケットが積荷状態である場合や、ブーム用操作装置の操作量が大きい場合などは）、旋回負荷圧がブーム負荷圧に合わせて高く調整されるため、ブーム負荷圧が低い場合と比べ、旋回速度が速くなる。このようにブーム負荷圧に応じて旋回負荷圧が自動的に調整され、ひいては、旋回速度が自動的に調整されるので、良好な複合操作性を実現している。
【０００４】
一方、旋回油圧モータとブームシリンダをそれぞれ独立した油圧ポンプで駆動し、且つ、旋回アクチュエータとして旋回油圧モータと旋回電動モータを併用するハイブリッドショベルが知られている（例えば、特許文献１の第２の実施形態を参照）。旋回電動モータは、旋回油圧モータを補助する電動機としての機能と、発電機としての機能を有している。なお、特許文献１では、旋回電動モータを電動機として駆動させた場合に、旋回電動モータのトルクが増加したぶん、旋回油圧モータのトルクを減少させている。
【０００５】
また、旋回油圧モータとブームシリンダを同一の油圧ポンプで駆動し、且つ、旋回アクチュエータとして旋回油圧モータと旋回電動モータを併用するハイブリッドショベルが知られている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２では、旋回とブーム上げの複合操作時で、ブーム負荷がある場合（バケットが積荷状態である場合）に、ブーム速度の低下に合わせて旋回速度を低下させるために、旋回電動モータを発電機として駆動させている。すなわち、ブーム負荷が大きくなるのにしたがって旋回電動モータの発電トルク（負のトルク）の絶対値を大きくして、旋回油圧モータと旋回電動モータの合計トルクを減少させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１６２８６１号公報（図１０参照）
【特許文献２】特開２０１５−１５５６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の第２の実施形態のハイブリッドショベル（すなわち、旋回油圧モータとブームシリンダをそれぞれ独立した油圧ポンプで駆動し、且つ、旋回アクチュエータとして旋回油圧モータと旋回電動モータを併用する建設機械）には、次のような改善の余地があった。
【０００８】
特許文献１の第２の実施形態のハイブリッドショベルでは、旋回油圧モータとブームシリンダをそれぞれ独立した油圧ポンプで駆動することにより、旋回油圧モータとブームシリンダを同一のポンプで駆動する場合とは異なり、分流損失が生じず、省エネを図ることができる。しかし、旋回の単独操作から旋回とブーム上げの複合操作に移行しても、旋回速度が変化しない。また、旋回とブーム上げの複合操作時に、ブームシリンダの負荷圧が変動しても、旋回速度が変化しない。
【０００９】
上述した従来の油圧ショベル（すなわち、旋回油圧モータとブームシリンダを同一の油圧ポンプで駆動し、且つ、旋回アクチュエータとして旋回油圧モータだけを用いる建設機械）に慣れたオペレータは、旋回の単独操作から旋回とブーム上げの複合操作に移行したときに、旋回速度が遅くなることを望んでいる。また、旋回とブーム上げの複合操作時に、ブーム負荷の変化に応じて旋回速度が自動的に変化することを望んでいる。そのため、ハイブリッドショベルの複合操作性に違和感を覚えることが懸念される。
【００１０】
付言すると、上述した従来の油圧ショベルにおける旋回とブーム上げの複合操作性では、図１３で示すように、ブーム負荷が大きいほど旋回トルク（旋回油圧モータのトルク）が大きくなる特性を有している。しかし、特許文献２のハイブリッドショベルにおける旋回とブーム上げの複合操作性では、図１４で示すように、ブーム負荷が大きいほど旋回トルク（旋回油圧モータと旋回電動モータの合計トルク）が小さくなる特性を有している。そのため、仮に、特許文献１の第２の実施形態のハイブリッドショベルに対し、特許文献２の技術を採用しても、上述した従来の油圧ショベルにおける旋回とブーム上げの複合操作性を実現することができない。
【００１１】
本発明は、旋回油圧モータとブームシリンダをそれぞれ独立した油圧ポンプで駆動し且つ旋回アクチュエータとして旋回油圧モータと旋回電動モータを併用する建設機械において、旋回油圧モータとブームシリンダを同一の油圧ポンプで駆動し且つ旋回アクチュエータとして旋回油圧モータだけを用いる建設機械と同様の、旋回とブーム上げの複合操作性を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、走行体と、前記走行体上に旋回可能に設けられた旋回体と、前記旋回体に上下方向に回動可能に連結されたブーム、アーム及びバケットを含む作業装置と、原動機によって駆動される第１の油圧ポンプ及び第２の油圧ポンプと、前記第２の油圧ポンプからの圧油によって駆動され、前記ブームを駆動するブームシリンダと、前記第１の油圧ポンプからの圧油によって駆動され、前記旋回体を駆動する旋回油圧モータと、前記旋回油圧モータに機械的に接続された旋回電動モータと、前記旋回電動モータの動作を制御するインバータと、前記旋回電動モータの電動トルク及び発電トルクを制御するためのトルク指令値を演算して前記インバータに出力するコントローラと、前記旋回体の動作を指示する第１の操作レバー装置と、前記ブームの動作を指示する第２の操作レバー装置とを備えた建設機械において、前記コントローラは、前記第１の操作レバー装置の旋回操作量信号と前記第２の操作レバー装置のブーム上げ操作量信号が入力され、且つ前記旋回油圧モータの負荷圧が前記ブームシリンダの負荷圧よりも高いと判断したときに、前記旋回電動モータの発電トルクのトルク指令値を前記インバータに出力するトルク指令値演算部を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、旋回油圧モータとブームシリンダをそれぞれ独立した油圧ポンプで駆動し且つ旋回アクチュエータとして旋回油圧モータと旋回電動モータを併用する建設機械において、旋回油圧モータとブームシリンダを同一の油圧ポンプで駆動し且つ旋回アクチュエータとして旋回油圧モータだけを用いる建設機械と同様の、旋回とブーム上げの複合操作性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるハイブリッドショベルの構造を表す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における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表す概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるコントローラの処理機能を表すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるコントローラの電動トルク演算部の詳細を表すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるコントローラのゲイン演算部の詳細を表すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるコントローラの処理機能を表すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態におけるコントローラの処理機能を表すブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施形態におけるコントローラの処理機能を表すブロック図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態におけるコントローラの処理機能を表すブロック図である。
【図１３】従来の油圧ショベルにおけるブーム上げと旋回の複合操作性を説明するための特性図である。
【図１４】特許文献２のハイブリッドショベルにおけるブーム上げと旋回の複合操作性を説明するための特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態におけるハイブリッドショベルの構造を表す斜視図である。
【００１７】
本実施形態のハイブリッドショベルは、走行体１と、走行体１上に旋回可能に設けられた旋回体２と、旋回体２の前部に連結された作業装置３とを備えている。走行体１は、図示しない走行油圧モータの駆動によって走行するようになっている。
【００１８】
旋回体２は、旋回装置４によって旋回するようになっている。旋回装置４は、後述の図２で示すように、旋回体２を駆動する旋回油圧モータ５と、旋回油圧モータ５に機械的に連結された旋回電動モータ６とを備えている。
【００１９】
作業装置３は、旋回体２の前部に上下方向に回動可能に連結されたブーム７と、ブーム７に上下方向に回動可能に連結されたアーム８と、アーム８に上下方向に回動可能に連結されたバケット９とを備えている。ブーム７、アーム８、及びバケット９は、ブームシリンダ１０、アームシリンダ１１、及びバケットシリンダ１２の駆動によってそれぞれ回動するようになっている。
【００２０】
旋回体２には、エンジン１３（原動機）及びコントロールバルブ装置１４等が搭載されている。また、旋回体２の運転室には、運転席の左側に配置された操作レバー装置１５ａと、運転席の右側に配置された操作レバー装置１５ｂ等が設けられている。
【００２１】
図２は、本実施形態における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表す概略図である。なお、以降、旋回体２、ブーム７、アーム８、及びバケット９の駆動に係わる構成を説明するものの、走行体１の駆動に係わる構成の説明を省略する。
【００２２】
本実施形態のアクチュエータ駆動制御システムは、エンジン１３、油圧ポンプ１６ａ，１６ｂ、操作レバー装置１５ａ，１５ｂ、コントロールバルブ装置１４、旋回油圧モータ５、ブームシリンダ１０、アームシリンダ１１、バケットシリンダ１２を備えている。また、電動発電機（Ｍ／Ｇ）１７、電動発電機１７用のインバータ（ＰＣＵ）１８、旋回電動モータ６、旋回電動モータ６用のインバータ（ＰＣＵ）１９、蓄電装置２０、及びコントローラ２１を備えている。また、図示しないものの、エンジン１３を制御するためのエンジンコントロールユニットや、蓄電装置２０を制御するためのバッテリコントロールユニットを備えている。
【００２３】
油圧ポンプ１６ａ，１６ｂは、エンジン１３単独か、若しくはエンジン１３と電動発電機１７によって駆動される。油圧ポンプ１６ａ，１６ｂは可変容量型であり、レギュレータ（図示せず）をそれぞれ有している。
【００２４】
レギュレータは、操作レバー装置１５ａ，１５ｂの操作量（言い換えれば、要求流量）が大きくなるのにしたがって、油圧ポンプの斜板の傾転角（容量）を増加させる。また、レギュレータは、油圧ポンプの吐出圧が高くなるのにしたがって、油圧ポンプの斜板の傾転角（容量）を減少させる。これにより、油圧ポンプのトルクを予め設定された最大値を超えないように制御する（トルク制限制御機能）。
【００２５】
操作レバー装置１５ａは、図示しないものの、前後方向及び左右方向に操作可能な操作レバーと、操作レバーの前側の操作量に応じて右旋回操作量信号（油圧信号）を生成して出力するパイロット弁と、操作レバーの後側の操作量に応じて左旋回操作量信号（油圧信号）を生成して出力するパイロット弁と、操作レバーの左側の操作量に応じてアームダンプ操作量（油圧信号）を生成して出力するパイロット弁と、操作レバーの右側の操作量に応じてアームクラウド操作量信号（油圧信号）を生成して出力するパイロット弁とを有している。
【００２６】
操作レバー装置１５ｂは、図示しないものの、前後方向及び左右方向に操作可能な操作レバーと、操作レバーの前側の操作量に応じてブーム下げ操作量信号（油圧信号）を生成して出力するパイロット弁と、操作レバーの後側の操作量に応じてブーム上げ操作量信号（油圧信号）を生成して出力するパイロット弁と、操作レバーの左側の操作量に応じてバケットクラウド操作量信号（油圧信号）を生成して出力するパイロット弁と、操作レバーの右側の操作量に応じてバケットダンプ操作量信号（油圧信号）を生成して出力するパイロット弁とを有している。
【００２７】
コントロールバルブ装置１４は、図示しないものの、旋回方向制御弁、ブーム方向制御弁、アーム方向制御弁、及びバケット方向制御弁を有している。
【００２８】
旋回方向制御弁は、操作レバー装置１５ａからの右旋回操作量信号又は左旋回操作量信号によって切換えられ、油圧ポンプ１６ａから旋回油圧モータ５への圧油の流れ（方向と流量）を制御する。これにより、旋回油圧モータ５が駆動するようになっている。なお、油圧ポンプ１６ａと旋回油圧モータ５の間の経路（本実施形態では、旋回方向制御弁と旋回油圧モータ５の間の経路）には、リリーフ弁２２が設けられている。
【００２９】
ブーム方向制御弁は、操作レバー装置１５ｂからのブーム上げ操作量信号又はブーム下げ操作量信号によって切換えられ、油圧ポンプ１６ｂからブームシリンダ１０への圧油の流れ（方向と流量）を制御する。これにより、ブームシリンダ１０が駆動するようになっている。
【００３０】
アーム方向制御弁は、操作レバー装置１５ａからのアームダンプ操作量信号又はアームクラウド操作量信号によって切換えられ、油圧ポンプ１６ｂからアームシリンダ１１への圧油の流れ（方向と流量）を制御する。これにより、アームシリンダ１１が駆動するようになっている。
【００３１】
バケット方向制御弁は、操作レバー装置１５ｂからのバケットクラウド操作量信号又はバケットダンプ操作量信号によって切換えられ、油圧ポンプ１６ｂからバケットシリンダ１２への圧油の流れ（方向と流量）を制御する。これにより、バケットシリンダ１２が駆動するようになっている。
【００３２】
なお、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２へ圧油を供給する油圧ポンプは、油圧ポンプ１６ａに変更してもよいし、別の油圧ポンプを追加して利用してもよい。
【００３３】
操作レバー装置１５ａと旋回方向制御弁との間の油圧配管には、パイロット圧センサ２３ａ，２３ｂ（第１の操作検出器）が設けられ、操作レバー装置１５ｂとブーム方向制御弁との間の油圧配管には、パイロット圧センサ２３ｃ（第２の操作検出器）が設けられている。
【００３４】
パイロット圧センサ２３ａは、操作レバー装置１５ａの右旋回操作量信号（油圧信号）を検出し、電気信号に変換してコントローラ２１に出力する。パイロット圧センサ２３ｂは、操作レバー装置１５ａの左旋回操作量信号（油圧信号）を検出し、電気信号に変換してコントローラ２１に出力する。パイロット圧センサ２３ｃは、操作レバー装置１５ｂのブーム上げ操作量信号（油圧信号）を検出し、電気信号に変換してコントローラ２１に出力するようになっている。
【００３５】
電動発電機１７は、エンジン１３と油圧ポンプ１６ａ，１６ｂの間に連結されている。電動発電機１７は、エンジン１３を補助して油圧ポンプ１６ａ，１６ｂを駆動する電動機としての機能と、エンジン１３によって駆動されて発電する発電機としての機能を有している。
【００３６】
インバータ１８は、コントローラ２１からの指令に応じて電動発電機１７を制御する。具体的には、電動発電機１７を電動機として制御する場合に、蓄電装置２０からの直流電力を交流電力に変換して電動発電機１７に供給する。一方、電動発電機１７を発電機として制御する場合に、電動発電機１７で生成された交流電力を直流電力に変換して蓄電装置２０に供給するようになっている。
【００３７】
旋回電動モータ６は、旋回油圧モータ５を補助して旋回体２を駆動する電動機としての機能と、旋回体２の減速又は制動時などに発電する発電機としての機能を有している。すなわち、旋回油圧モータ５のトルクと旋回電動モータ６の電動トルク（正のトルク）又は発電トルク（負のトルク）の合計値が、旋回体２に作用する旋回トルクとなる。
【００３８】
インバータ１９は、コントローラ２１から旋回電動モータ６の電動トルクを制御するためのトルク指令値（正のトルク指令値）が入力された場合に、旋回電動モータ６を電動機として制御する。具体的には、蓄電装置２０又はインバータ１８からの直流電力を交流電力に変換して旋回電動モータ６に供給する。一方、コントローラ２１から旋回電動モータ６の発電トルクを制御するためのトルク指令値（負のトルク指令値）が入力された場合に、電動発電機１７を発電機として制御する。具体的には、旋回電動モータ６で生成された交流電力を直流電力に変換して蓄電装置２０又はインバータ１８に供給するようになっている。
【００３９】
蓄電装置２０は、例えばリチウムイオンバッテリやキャパシタなどであり、インバータ１８，１９との間で授受する電力を蓄えている。
【００４０】
コントローラ２１は、インバータ１８，１９、エンジンコントロールユニット、及びバッテリコントロールユニットを統括して制御するようになっている。なお、コントローラ２１は、プログラムに基づいて演算処理や制御処理を実行する演算制御部（例えばＣＰＵ）と、プログラムや演算処理の結果を記憶する記憶部（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ）等を有するものである。
【００４１】
本実施形態の最も大きな特徴は、インバータ１９の制御（すなわち、旋回電動モータ６のトルク制御）に係わるコントローラ２１の処理機能にある。その詳細を、図３〜図５を用いて説明する。図３は、本実施形態におけるコントローラの処理機能を表すブロック図である。図４は、本実施形態におけるコントローラの電動トルク演算部の詳細を表すブロック図である。図５は、本実施形態におけるコントローラのゲイン演算部の詳細を表すブロック図である。
【００４２】
コントローラ２１は、トルク指令値演算部２４を有しており、パイロット圧センサ２３ａ，２３ｂから入力された操作レバー装置１５ａの旋回操作量信号、パイロット圧センサ２３ｃから入力された操作レバー装置１５ｂのブーム上げ操作量信号、及びインバータ１９から入力された旋回速度信号（旋回電動モータ６の回転速度信号）に基づいて、旋回電動モータ６の電動トルク又は発電トルクを制御するためのトルク指令値を演算してインバータ１９に出力するようになっている。
【００４３】
トルク指令値演算部２４は、旋回操作量信号と旋回速度信号に基づき、旋回電動モータ６の電動トルク（詳細は後述するが、旋回単独操作時のトルク指令値に相当）を演算する電動トルク演算部２５と、旋回操作量信号とブーム上げ操作量信号により、旋回とブーム上げの複合操作が行われているか否かを判定する複合操作判定部２６と、旋回操作量信号とブーム上げ操作量信号に基づき、ゲインを演算するゲイン演算部２７と、トルク指令値補正部２８とを有している。
【００４４】
電動トルク演算部２５は、電動トルク演算テーブル２９ａ，２９ｂ及び最小値選択部３０を有している。
【００４５】
電動トルク演算テーブル２９ａは、旋回操作量と電動トルクとの関係を予め設定したものである。具体的には、図示のように、横軸の旋回操作量が所定値より小さければ縦軸の電動トルクがゼロであり、旋回操作量が前述した所定値より大きくなるのにしたがって電動トルクが大きくなるように設定されている。電動トルク演算テーブル２９ｂは、旋回速度と電動トルクとの関係を予め設定したものである。具体的には、図示のように、横軸の旋回速度が所定値より大きければ縦軸の電動トルクがゼロであり、旋回速度が前述した所定値より小さくなるのにしたがって電動トルクが大きくなるように設定されている。
【００４６】
電動トルク演算部２５は、電動トルク演算テーブル２９ａを用いて旋回操作量信号から電動トルクを演算し、電動トルク演算テーブル２９ｂを用いて旋回速度信号から電動トルクを演算する。そして、最小値選択部３０により、電動トルク演算テーブル２９ａを用いて演算された電動トルクと電動トルク演算テーブル２９ｂを用いて演算された電動トルクのうちの小さいほうの値を選択して、トルク指令値補正部２８に出力する。
【００４７】
複合操作判定部２６は、旋回操作量が閾値以上且つブーム上げ操作量が閾値以上であるか否かを判断することにより、旋回とブーム上げの複合操作が行われているか否かを判定し、その判定結果をトルク指令値補正部２８に出力する。
【００４８】
ゲイン演算部２７は、旋回負荷圧演算テーブル３１、ブーム負荷圧演算テーブル３２、減算部３３、及びゲイン演算テーブル３４を有している。
【００４９】
旋回負荷圧演算テーブル３１は、旋回操作量と旋回油圧モータ５の負荷圧（旋回負荷圧）の推定値との関係を予め設定したものである。具体的には、図示のように、横軸の旋回操作量が所定値より小さければ縦軸の旋回負荷圧の推定値がゼロであり、旋回操作量が前述した所定値より大きくなるのにしたがって旋回負荷圧の推定値が高くなるように設定されている。
【００５０】
ブーム負荷圧演算テーブル３２は、ブーム上げ操作量とブームシリンダ１０の負荷圧（ブーム負荷圧）の推定値との関係を予め設定したものである。具体的には、図示のように、横軸のブーム上げ操作量が所定値より小さければ縦軸のブーム負荷圧の推定値がゼロであり、ブーム上げ操作量が前述した所定値より大きくなるのにしたがってブーム負荷圧の推定値が高くなるように設定されている。
【００５１】
ゲイン演算部２７は、旋回負荷圧演算テーブル３１を用いて旋回操作量信号から旋回負荷圧の推定値を演算し、ブーム負荷圧演算テーブル３２を用いてブーム上げ操作量信号からブーム負荷圧の推定値を演算する。そして、減算部３３により、旋回負荷圧の推定値とブーム負荷圧の推定値との差圧を演算する。
【００５２】
ゲイン演算テーブル３４は、前述した差圧とゲインの関係を予め設定したものである。具体的には、図示のように、横軸の差圧がゼロより小さければ縦軸のゲインが正の値であり、差圧がゼロより小さくなるのにしたがってゲインが大きくなるように設定されている。また、差圧がゼロより大きければゲインが負の値であり、差圧がゼロより大きくなるのにしたがってゲインが小さくなるように設定されている（言い換えれば、負のゲインの絶対値が大きくなるように設定されている）。なお、ゲインの最大値は「１」としてもよいが、本実施形態では「１」未満に設定されている。
【００５３】
ゲイン演算部２７は、ゲイン演算テーブル３４を用いて、減算部３３で演算された差圧からゲインを演算し、トルク指令値補正部２８に出力するようになっている。
【００５４】
トルク指令値補正部２８は、ゲイン切替部３５及び乗算部３６を有している。ゲイン切替部３５は、複合操作判定部２６で旋回とブーム上げの複合操作が行われていないと判定された場合に、ゲイン「１」を選択して乗算部３６に出力する。そして、乗算部３６は、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクにゲイン「１」を乗じることにより、トルク指令値を演算して、インバータ１９に出力する。言い換えれば、正のトルク指令値として、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクを設定して、インバータ１９に出力する。これにより、旋回電動モータ６を電動（力行）させるともに、その電動トルク（正のトルク）を制御するようになっている。
【００５５】
ゲイン切替部３５は、複合操作判定部２６で旋回とブーム上げの複合操作が行われていると判定された場合に、ゲイン演算部２７で演算されたゲインを選択して乗算部３６に出力する。そして、乗算部３６は、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクにゲイン演算部２７で演算されたゲインを乗じることにより、トルク指令値を演算して、インバータ１９に出力する。言い換えれば、トルク指令値として、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクにゲイン演算部２７で演算されたゲインを乗じた値を設定して、インバータ１９に出力する。
【００５６】
ここで、上述したように、旋回負荷圧の推定値とブーム負荷圧の推定値との差圧がゼロより小さい場合は（言い換えれば、旋回負荷圧の推定値がブーム負荷圧の推定値より低い場合は）、ゲインが正の値であるから、正のトルク指令値を設定して出力する。これにより、旋回電動モータ６を電動（力行）させるともに、その電動トルク（正のトルク）を制御するようになっている。
【００５７】
一方、旋回負荷圧の推定値とブーム負荷圧の推定値との差圧がゼロより大きい場合は（言い換えれば、旋回負荷圧の推定値がブーム負荷圧の推定値より高い場合は）、ゲインが負の値であるから、負のトルク指令値を設定して出力する。これにより、旋回電動モータ６を発電（回生）させるともに、その発電トルク（負のトルク）を制御するようになっている。
【００５８】
次に、本実施形態の動作及び作用効果を説明する。図６は、本実施形態の動作を説明するためのタイムチャートである。
【００５９】
時間ｔ１〜ｔ２では、旋回単独操作が行われている。そのため、コントローラ２１のトルク指令値演算部２４は、ゲイン「１」を選択する。そして、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクにゲイン「１」を乗じることにより、正のトルク指令値を演算して、インバータ１９に出力する。これにより、旋回電動モータ６を電動させる。
【００６０】
時間ｔ３〜ｔ４では、旋回とブーム上げの複合操作が行われている。そのため、コントローラ２１のトルク指令値演算部２４は、ゲイン演算部２７で演算されたゲインを選択する。このとき、図示のように旋回操作量が比較的小さければ、旋回負荷圧の推定値が比較的低くなって、ブーム負荷圧の推定値より低くなる。そのため、ゲイン演算部２７で演算されたゲインは、正の値となる。そして、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクに正のゲインを乗じることにより、正のトルク指令値を演算して、インバータ１９に出力する。これにより、旋回電動モータ６を電動させる。
【００６１】
時間ｔ５〜ｔ６では、旋回とブーム上げの複合操作が行われている。そのため、コントローラ２１のトルク指令値演算部２４は、ゲイン演算部２７で演算されたゲインを選択する。このとき、図示のように旋回操作量が比較的大きければ、旋回負荷圧の推定値が比較的高くなって、ブーム負荷圧の推定値より高くなる。そのため、ゲイン演算部２７で演算されたゲインは、負の値となる。そして、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクに負のゲインを乗じることにより、負のトルク指令値を演算して、インバータ１９に出力する。これにより、旋回電動モータ６を発電させる。したがって、旋回トルク（旋回油圧モータ５と旋回電動モータ６の合計トルク）を小さくする。
【００６２】
旋回とブーム上げの複合操作をするとき、ブーム上げ操作量が大きくなるほどブーム負荷圧は高くなる。旋回油圧モータとブームシリンダを同一の油圧ポンプで駆動する従来の油圧ショベルでは、そのブーム負荷圧を利用して旋回油圧モータを駆動するため、ブーム上げ操作量に合わせて旋回油圧モータの回転速度（旋回速度）が調整され、良好な旋回とブーム上げの複合操作性を得ることができる。
【００６３】
これに対し、旋回油圧モータとブームシリンダを別々の油圧ポンプで駆動する油圧ショベルでは、旋回油圧モータとブームシリンダの駆動圧は別々に発生するため、ブーム負荷圧に合わせた旋回油圧モータの回転速度の調整ができず、良好な旋回とブーム上げの複合操作性を得ることが難しい。
【００６４】
本実施形態では、旋回とブーム上げの複合操作時で、旋回負荷圧の推定値がブーム負荷圧の推定値よりも高い場合（旋回負荷圧がブーム負荷圧よりも高いと判断した場合）に、旋回電動モータ６を発電させて、旋回トルク（旋回油圧モータ５と旋回電動モータ６の合計トルク）を小さくし、旋回速度を低下させる。これにより、旋回油圧モータ５をブーム負荷圧で駆動されたのと同等の速度で回転させることができる。したがって、従来の油圧ショベル（詳細には、旋回油圧モータとブームシリンダを同一の油圧ポンプで駆動し且つ旋回アクチュエータとして旋回油圧モータだけを用いるもの）と同様の、旋回とブーム上げの複合操作性を実現することができる。すなわち、上述の図１３で示すような特性を有する複合操作性を実現することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、ゲインの最大値は「１」未満に設定されている。これにより、旋回の単独操作時における旋回電動モータのトルクより、旋回とブーム上げの複合操作時における旋回電動モータのトルクを確実に小さくすることができる。したがって、旋回の単独操作時における旋回速度より、旋回とブーム上げの複合操作時における旋回速度を遅くすることができる。
【００６６】
また、コントローラ２１は、操作レバー装置１５ａの旋回操作量信号と操作レバー装置１５ｂのブーム上げ操作量信号に基づいて、旋回電動モータのトルク指令値を演算して出力している（フィードフォワード制御）。そのため、旋回負荷圧及びブーム負荷圧を検出し、旋回負荷圧の検出値とブーム負荷圧の検出値に基づいて旋回電動モータのトルク指令値を演算して出力する場合（フィードバック制御）と比べ、旋回とブーム上げの複合操作の開始時に、即座に、旋回速度を低下させることができる。
【００６７】
また、比較例として、旋回とブーム上げの複合操作時に、旋回油圧モータ５への圧油の流量を減少させて旋回油圧モータ５のトルクを減少させることも考えられる。しかし、このような場合には、ハンチングが生じやすくなるため、複合操作性が低下する可能性がある。このような観点からも、本実施形態では、良好な複合操作性を実現することができる。
【００６８】
本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。
【００６９】
図７は、本実施形態におけるコントローラの処理機能を表すブロック図である。
【００７０】
本実施形態では、旋回油圧モータ５に圧油を給排する両配管には、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂ（圧力検出器）が設けられており（上述の図２参照）、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂで検出された旋回油圧モータ５の負荷圧（旋回負荷圧）がコントローラ２１Ａへ出力される。
【００７１】
コントローラ２１Ａは、トルク指令値演算部２４と負荷補正部３８を有しており、パイロット圧センサ２３ａ，２３ｂから入力された操作レバー装置１５ａの旋回操作量信号、パイロット圧センサ２３ｃから入力された操作レバー装置１５ｂのブーム上げ操作量信号、インバータ１９から入力された旋回速度信号、及び旋回圧センサ３７ａ，３７ｂから入力された旋回負荷圧の検出値に基づいて、旋回電動モータ６の電動トルク又は発電トルクを制御するためのトルク指令値を演算してインバータ１９に出力するようになっている。
【００７２】
トルク指令値演算部２４は、第１の実施形態と同様、電動トルク演算部２５、複合操作判定部２６、ゲイン演算部２７、及びトルク指令値補正部２８を有している。
【００７３】
負荷補正部３８は、制限ゲイン演算テーブル３９及び最大値選択部４０を有しており、旋回負荷圧の検出値を用いて、ゲイン演算部２７で演算されたゲイン（別の言い方をすれば、例えば、旋回負荷圧の推定値がブーム負荷圧の推定値よりも高いときに、旋回負荷圧がブーム負荷圧よりも高いと判断し、その判断結果として得られたゲイン）を補正するようになっている。
【００７４】
制限ゲイン演算テーブル３９は、旋回負荷圧の検出値と制限ゲインとの関係を予め設定したものである。具体的には、図示のように、横軸の旋回負荷圧の検出値が所定値より低ければ縦軸の制限ゲインが正の値であり、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より低くなるのにしたがって制限ゲインが大きくなるように設定されている。また、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より高ければ制限ゲインが負の値であり、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より高くなるのにしたがって制限ゲインが小さくなるように設定されている。なお、制限ゲインの最大値は「１」としてもよいが、本実施形態では「１」未満に設定されている。
【００７５】
負荷補正部３８は、制限ゲイン演算テーブル３９を用いて旋回負荷圧の検出値から制限ゲインを演算する。そして、最大値選択部４０により、制限ゲイン演算テーブル３９を用いて演算された制限ゲインとゲイン演算部２７で演算されたゲインのうちの大きいほうの値を選択して（すなわち、ゲインを補正して）、トルク指令値補正部２８に出力する。
【００７６】
トルク指令値補正部２８のゲイン切替部３５は、複合操作判定部２６で旋回とブーム上げの複合操作が行われていると判定された場合に、負荷補正部３８で補正されたゲインを選択して乗算部３６に出力する。そして、乗算部３６は、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクに負荷補正部３８で補正されたゲインを乗じることにより、トルク指令値を演算して、インバータ１９に出力する。言い換えれば、トルク指令値として、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクに負荷補正部３８で補正されたゲインを乗じた値を設定して、インバータ１９に出力する。
【００７７】
次に、本実施形態の動作及び作用効果を説明する。図８は、本実施形態の動作を説明するためのタイムチャートである。
【００７８】
時間ｔ１〜ｔ２の動作及び時間ｔ３〜ｔ４の動作は、第１の実施形態と同じである。
【００７９】
時間ｔ５〜ｔ６では、旋回とブーム上げの複合操作が行われている。また、図示のように旋回操作量が比較的大きければ、旋回負荷圧の推定値が比較的高くなって、ブーム負荷圧の推定値より高くなる。そのため、コントローラ２１Ａのゲイン演算部２７で演算されたゲインは、負の値となる。しかし、例えば作業装置３の姿勢などの要因により、旋回負荷圧の推定値が旋回負荷圧の検出値より高い場合がある。このとき、コントローラ２１Ａの負荷補正部３８は、旋回負荷圧の検出値から制限ゲインを演算し、この制限ゲインがゲイン演算部２７で演算されたゲインより大きな値（図８の例では負の値）となる。そのため、ゲイン演算部２７で演算されたゲインに代えて制限ゲインを選択することにより、ゲインを補正する。そして、トルク指令値補正部２８は、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクに負荷補正部３８で補正されたゲインを乗じることにより、トルク指令値を演算して、インバータ１９に出力する。
【００８０】
旋回体２は作業装置３と一体となって旋回するため、旋回体２の慣性モーメントは作業装置３の姿勢やバケット９の積載状態によって変化し、それに伴って旋回体２を駆動するときの旋回油圧モータ５の負荷圧（旋回負荷圧）も変化する。すなわち、作業装置３が伸びている姿勢（最大リーチ）にあるときやバケット９の積載荷重が大きいときは、旋回体２の慣性モーメントが大きく、旋回負荷圧も高くなる。作業装置３が抱え込んだ姿勢（最小リーチ）にあるときやバケット９の積載荷重が小さいとき或いは空荷状態のときは、旋回体２の慣性モーメントが小さく、旋回負荷圧も低くなる。
【００８１】
本実施形態においては、ゲイン演算部２７で演算されたゲインが制限ゲイン演算テーブル３９を用いて演算された制限ゲインより大きいときは、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、旋回体２の慣性モーメントによって、ゲイン演算部２７で演算されたゲインよりも制限ゲイン演算テーブル３９を用いて演算された制限ゲインが大きいときは、旋回負荷圧の検出値に基づいてゲインを補正する。これにより、旋回とブーム上げの複合操作性を更に良好にすることができる。
【００８２】
なお、第２の実施形態においては、旋回負荷圧の推定値が旋回負荷圧の検出値より高い場合を想定しており、制限ゲイン演算テーブル３９を用いて演算された制限ゲインとゲイン演算部２７で演算されたゲインのうち大きいほうを選択する最大値選択部４０を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば旋回負荷圧の立ち上がり時など、旋回負荷圧の推定値が旋回負荷圧の検出値より低い場合を想定してもよい。そのため、最大値選択部４０に代えて、制限ゲイン演算テーブル３９を用いて演算された制限ゲインとゲイン演算部２７で演算されたゲインのうち小さいほうを選択する最小値選択部を有してもよい（後述する第３の実施形態も同様）。このような変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。
【００８３】
また、第２の実施形態においては、旋回油圧モータ５の負荷圧（言い換えれば、旋回方向制御弁と旋回油圧モータ５の間の圧力）を検出する旋回圧センサ３７ａ，３７ｂを設けた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形可能である。すなわち、油圧ポンプ１６ａからの圧油が供給されるアクチュエータが旋回油圧モータ５のみである場合や、旋回とブーム上げの複合操作が行われたときに、油圧ポンプ１６ａからの圧油が旋回油圧モータ５以外のアクチュエータに供給されない場合は、旋回油圧モータ５の負荷圧と同じ値として、油圧ポンプ１６ａの吐出圧（言い換えれば、油圧ポンプ１６ａと旋回方向制御弁の間の圧力）を検出する吐出圧センサ４１ａを設けてもよい（上述の図２参照）。そして、コントローラは、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂの検出値に代えて、吐出圧センサ４１ａの検出値を用いてもよい。このような変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。
【００８４】
本発明の第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態において、第１及び第２の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。
【００８５】
図９は、本実施形態におけるコントローラの処理機能を表すブロック図である。
【００８６】
本実施形態では、第２の実施形態と同様、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂ（第１の圧力検出器）が設けられており、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂで検出された旋回油圧モータ５の負荷圧（旋回負荷圧）がコントローラ２１Ｂへ出力される。
【００８７】
また、ブームシリンダ１０のボトム側に圧油を給排する配管にはブーム圧センサ３７ｃ（第２の圧力検出器）が設けられており、ブーム圧センサ３７ｃで検出されたブームシリンダ１０の負荷圧（ブーム負荷圧）がコントローラ２１Ｂへ出力される。
【００８８】
コントローラ２１Ｂは、トルク指令値演算部２４と負荷補正部３８Ａを有しており、パイロット圧センサ２３ａ，２３ｂから入力された操作レバー装置１５ａの旋回操作量信号、パイロット圧センサ２３ｃから入力された操作レバー装置１５ｂのブーム上げ操作量信号、インバータ１９から入力された旋回速度信号、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂから入力された旋回負荷圧の検出値、及びブーム圧センサ３７ｃから入力されたブーム負荷圧の検出値に基づいて、旋回電動モータ６の電動トルク又は発電トルクを制御するためのトルク指令値を演算してインバータ１９に出力するようになっている。
【００８９】
トルク指令値演算部２４は、第１の実施形態と同様、電動トルク演算部２５、複合操作判定部２６、ゲイン演算部２７、及びトルク指令値補正部２８を有している。
【００９０】
負荷補正部３８Ａは、積載状態判定部４２及びゲイン補正部４３を有しており、旋回負荷圧の検出値とブーム負荷圧の検出値を用いて、ゲイン演算部２７で演算されたゲイン（別の言い方をすれば、例えば、旋回負荷圧の推定値がブーム負荷圧の推定値よりも高いときに、旋回負荷圧がブーム負荷圧よりも高いと判断し、その判断結果として得られたゲイン）を補正するようになっている。
【００９１】
積載状態判定部４２は、ブーム負荷圧の検出値により、バケット９の積載状態を判定する。詳細には、ブーム負荷圧の検出値が設定値（例えば２０ＭＰａ）に達していれば、バケット９が積荷状態であると判定し、ブーム負荷圧の検出値が設定値未満であれば、バケット９が空荷状態であると判定する。そして、その判定結果をゲイン補正部４３に出力する。
【００９２】
ゲイン補正部４３は、空荷状態用の制限ゲイン演算テーブル３９ａ、積荷状態用の制限ゲイン演算テーブル３９ｂ、テーブル選択部４４、及び最大値選択部４０を有している。
【００９３】
空荷状態用の制限ゲイン演算テーブル３９ａは、旋回負荷圧の検出値と制限ゲインとの関係を予め設定したものである。具体的には、図示のように、横軸の旋回負荷圧の検出値が所定値（空荷状態と判定される場合のブーム負荷圧に相当）より低ければ縦軸の制限ゲインが正の値であり、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より低くなるのにしたがって制限ゲインが大きくなるように設定されている。また、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より高ければ制限ゲインが負の値であり、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より高くなるのにしたがって制限ゲインが小さくなるように設定されている。
【００９４】
積荷状態用の制限ゲイン演算テーブル３９ｂは、制限ゲイン演算テーブル３９ａと同様、旋回負荷圧の検出値と制限ゲインとの関係を予め設定したものである。具体的には、図示のように、横軸の旋回負荷圧の検出値が所定値より低ければ縦軸の制限ゲインが正の値であり、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より低くなるのにしたがって制限ゲインが大きくなるように設定されている。また、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より高ければ制限ゲインがゼロとなるように設定されている。なお、旋回負荷圧の検出値が同じ条件であれば、制限ゲイン演算テーブル３９ｂの制限ゲインは、制限ゲイン演算テーブル３９ａの制限ゲインより大きくなるように設定されている。これは、上述の図１３で示すような特性に対応するためである。
【００９５】
また、積荷状態用の制限ゲイン演算テーブル３９ｂにおいて、旋回負荷圧の検出値の最大値に対応する制限ゲインの最小値をゼロとなるように設定した理由は、次の通りである。本実施形態では、リリーフ弁２２のリリーフ圧（すなわち、旋回負荷圧の最大値に相当）を、ブーム上げ操作時でバケット９が積荷状態であるときのブーム負荷圧（例えば２０ＭＰａ）と同じ値に設定している。そのため、旋回とブームの複合操作時でバケット９が積荷状態であって、旋回負荷圧が最大値となるとき、ブーム負荷圧とつりあわせたるために、トルク指令値をゼロにする必要があるからである。
【００９６】
テーブル選択部４４は、積載状態判定部４２でバケット９が積荷状態であると判定された場合に、制限ゲイン演算テーブル３９ａを選択し、積載状態判定部４２でバケット９が空荷状態であると判定された場合に、制限ゲイン演算テーブル３９ｂを選択する。
【００９７】
ゲイン補正部４３は、テーブル選択部４４で選択された制限ゲイン演算テーブル３９ａ又は３９ｂを用いて旋回負荷圧の検出値から制限ゲインを演算する。そして、最大値選択部４０により、制限ゲイン演算テーブル３９ａ又は３９ｂを用いて演算された制限ゲインとゲイン演算部２７で演算されたゲインのうちの大きいほうの値を選択して（すなわち、ゲインを補正して）、トルク指令値補正部２８に出力する。
【００９８】
トルク指令値補正部２８のゲイン切替部３５は、複合操作判定部２６で旋回とブーム上げの複合操作が行われていると判定された場合に、ゲイン補正部４３で補正されたゲインを選択して乗算部３６に出力する。そして、乗算部３６は、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクにゲイン補正部４３で補正されたゲインを乗じることにより、トルク指令値を演算して、インバータ１９に出力する。言い換えれば、トルク指令値として、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクにゲイン補正部４３で補正されたゲインを乗じた値を設定して、インバータ１９に出力する。
【００９９】
次に、本実施形態の動作及び作用効果を説明する。図１０は、本実施形態の動作を説明するためのタイムチャートである。
【０１００】
時間ｔ７〜ｔ８では、旋回とブーム上げの複合操作が行われている。コントローラ２１Ｂの積載状態判定部４２は、図示のようにブーム負荷圧の検出値が設定値（２０ＭＰａ）未満であるため、バケット９が空荷状態であると判定する。ゲイン補正部４３は、空荷状態用の制限ゲイン演算テーブル３９ａを選択し、これを用いて旋回負荷圧の検出値から制限ゲインを演算する。このとき、図示のように旋回負荷圧の検出値が最大値（２０ＭＰａ）に達していれば、制限ゲインは負の値となる。そして、この制限ゲインがゲイン演算部２７で演算されたゲインより大きな値であれば、ゲイン演算部２７で演算されたゲインに代えて制限ゲインを選択する。トルク指令値補正部２８は、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクにゲイン補正部４３で補正されたゲイン（負の値）を乗じることにより、トルク指令値（負の値）を演算して、インバータ１９に出力する。これにより、旋回電動モータ６を発電させる。
【０１０１】
時間ｔ９〜ｔ１０では、旋回とブーム上げの複合操作が行われている。コントローラ２１Ｂの積載状態判定部４２は、図示のようにブーム負荷圧の検出値が設定値（２０ＭＰａ）に達しているため、バケット９が積荷状態であると判定する。ゲイン補正部４３は、積荷状態用の制限ゲイン演算テーブル３９ｂを選択し、これを用いて旋回負荷圧の検出値から制限ゲインを演算する。このとき、図示のように旋回負荷圧の検出値が最大値（２０ＭＰａ）に達していれば、制限ゲインはゼロとなる。そして、この制限ゲインがゲイン演算部２７で演算されたゲインより大きな値であれば、ゲイン演算部２７で演算されたゲインに代えて制限ゲインを選択する。トルク指令値補正部２８は、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクにゲイン補正部４３で補正されたゲイン（ゼロ）を乗じることにより、トルク指令値（ゼロ）を演算して、インバータ１９に出力する。これにより、旋回電動モータ６を電動も発電もさせない。
【０１０２】
以上のように構成された本実施形態においては、ゲイン演算部２７で演算されたゲインが制限ゲイン演算テーブル３９ａ又は３９ｂを用いて演算された制限ゲインより大きいときは、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、旋回体２の慣性モーメントによって、ゲイン演算部２７で演算されたゲインよりも制限ゲイン演算テーブル３９ａ又は３９ｂを用いて演算された制限ゲインが大きいときは、旋回負荷圧の検出値及びブーム負荷圧の検出値に基づいてゲインを補正する。これにより、旋回とブーム上げの複合操作性を更に良好にすることができる。
【０１０３】
なお、第３の実施形態においては、積荷状態用の制限ゲイン演算テーブル３９ｂにおける制限ゲインの最小値がゼロとなる場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。
【０１０４】
変形例の一つとして、リリーフ弁２２のリリーフ圧を、ブーム上げ操作時でバケット９が積荷状態であるときのブーム負荷圧（例えば２０ＭＰａ）より低い値に設定した場合が考えられる。このような場合には、積荷状態用の制限ゲイン演算テーブル３９ｂにおける制限ゲインの最小値をゼロよりも大きくする。具体的な数値を用いて説明すると、旋回油圧モータ５の容量をｑとし、リリーフ弁２２のリリーフ圧を１８ＭＰａに設定すれば、旋回負荷圧が最大となるときの旋回油圧モータ５のトルクが「１８×ｑ」になる。そして、従来の油圧ショベルと同様の複合操作性を得るためには、旋回油圧モータ５と旋回電動モータ６の合計トルクが「２０×ｑ」となる必要があるため、旋回電動トルクモータのトルク指令値が「２×ｑ」となる必要がある。そのため、旋回電動モータ６のトルク指令値「２×ｑ」となるように、制限ゲインの最小値を設定すればよい。
【０１０５】
また、他の変形例として、リリーフ弁２２のリリーフ圧を、ブーム上げ操作時でバケット９が積荷状態であるときのブーム負荷圧（例えば２０ＭＰａ）より高い値に設定した場合が考えられる。このような場合には、積荷状態用の制限ゲイン演算テーブル３９ｂにおける制限ゲインの最小値をゼロよりも小さくする。具体的な数値を用いて説明すると、旋回油圧モータ５の容量をｑとし、リリーフ弁２２のリリーフ圧を２２ＭＰａに設定すれば、旋回負荷圧が最大となるときの旋回油圧モータ５のトルクが「２２×ｑ」になる。そして、従来の油圧ショベルと同様の複合操作性を得るためには、旋回油圧モータ５と旋回電動モータ６の合計トルクが「２０×ｑ」となる必要があるため、旋回電動トルクモータのトルク指令値が「−２×ｑ」となる必要がある。そのため、旋回電動モータ６のトルク指令値「−２×ｑ」となるように、制限ゲインの最小値を設定すればよい。
【０１０６】
また、第３の実施形態において、積載状態判定部４２は、２段階の積載状態（積荷状態又は空荷状態）を判定し、ゲイン補正部４３は、２段階の積載状態にそれぞれ対応する制限ゲイン演算テーブル３９ａ，３９ｂを有している場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、積載状態判定部は、積載量に応じて３段階以上の積載状態を判定し、ゲイン補正部は、３段階以上の積載状態にそれぞれ対応する制御ゲイン演算テーブルを有してもよい。このような変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
本発明の第４の実施形態を説明する。なお、本実施形態において、第１〜第３の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。
【０１０８】
図１１は、本実施形態におけるコントローラの処理機能を表すブロック図である。
【０１０９】
本実施形態では、第３の実施形態と同様、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂが設けられており、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂで検出された旋回油圧モータ５の負荷圧（旋回負荷圧）がコントローラ２１Ｃへ出力される。また、第３の実施形態と同様、ブーム圧センサ３７ｃが設けられており、ブーム圧センサ３７ｃで検出されたブームシリンダ１０の負荷圧（ブーム負荷圧）がコントローラ２１Ｃへ出力される。
【０１１０】
コントローラ２１Ｃは、トルク指令値演算部２４Ａを有しており、パイロット圧センサ２３ａ，２３ｂから入力された操作レバー装置１５ａの旋回操作量信号、パイロット圧センサ２３ｃから入力された操作レバー装置１５ｂのブーム上げ操作量信号、インバータ１９から入力された旋回速度信号、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂから入力された旋回負荷圧の検出値、及びブーム圧センサ３７ｃから入力されたブーム負荷圧の検出値に基づいて、旋回電動モータ６の電動トルク又は発電トルクを制御するためのトルク指令値を演算してインバータ１９に出力するようになっている。
【０１１１】
トルク指令値演算部２４Ａは、第１の実施形態のトルク指令値演算部２４と同様、電動トルク演算部２５、複合操作判定部２６、及びトルク指令値補正部２８を有している。また、トルク指令値演算部２４Ａは、フィードフォワード制御のゲイン演算部２７の代わりに、フィードバック制御のゲイン演算部４５を有している。また、トルク指令値演算部２４Ａは、第３の実施形態の負荷補正部３８Ａと同様、積載状態判定部４２を有している。
【０１１２】
ゲイン演算部４５は、空荷状態用のゲイン演算テーブル４６ａ、積荷状態用のゲイン演算テーブル４６ｂ、及びテーブル選択部４４を有している。
【０１１３】
空荷状態用のゲイン演算テーブル４６ａは、旋回負荷圧の検出値とゲインとの関係を予め設定したものである。具体的には、図示のように、横軸の旋回負荷圧の検出値が所定値（空荷状態と判定される場合のブーム負荷圧に相当）より低ければ縦軸のゲインが正の値であり、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より低くなるのにしたがってゲインが大きくなるように設定されている。また、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より高ければゲインが負の値であり、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より高くなるのにしたがってゲインが小さくなるように設定されている。これにより、旋回負荷圧の検出値がブーム負荷圧の検出値より高いときに、負のゲインを出力するようになっている。また、旋回負荷圧の検出値とブーム負荷圧の検出値との差圧が大きくなるのにしたがって、負のゲインの絶対値を大きくしている。
【０１１４】
積荷状態用のゲイン演算テーブル４６ｂは、ゲイン演算テーブル４６ａと同様、旋回負荷圧の検出値とゲインとの関係を予め設定したものである。具体的には、図示のように、横軸の旋回負荷圧の検出値が所定値より低ければ縦軸のゲインが正の値であり、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より低くなるのにしたがってゲインが大きくなるように設定されている。また、旋回負荷圧の検出値が前述した所定値より高ければゲインがゼロとなるように設定されている。なお、旋回負荷圧の検出値が同じ条件であれば、ゲイン演算テーブル４６ｂのゲインは、ゲイン演算テーブル４６ａのゲインより大きくなるように設定されている。これは、上述の図１３で示すような特性に対応するためである。
【０１１５】
また、積荷状態用のゲイン演算テーブル４６ｂにおいて、旋回負荷圧の検出値の最大値に対応するゲインの最小値をゼロとなるように設定した理由は、第３の実施形態の制限ゲイン演算テーブル３９ｂと同じである。そのため、第３の実施形態の制限ゲイン演算テーブル３９ｂと同様、リリーフ弁２２のリリーフ圧に応じて、ゲインの最小値を変更してもよい。
【０１１６】
テーブル選択部４４は、積載状態判定部４２でバケット９が積荷状態であると判定された場合に、ゲイン演算テーブル４６ａを選択し、積載状態判定部４２でバケット９が空荷状態であると判定された場合に、ゲイン演算テーブル４６ｂを選択する。ゲイン演算部４５は、テーブル選択部４４で選択されたゲイン演算テーブル４６ａ又は４６ｂを用いて旋回負荷圧の検出値からゲインを演算して、トルク指令値補正部２８に出力する。
【０１１７】
トルク指令値補正部２８のゲイン切替部３５は、複合操作判定部２６で旋回とブーム上げの複合操作が行われていると判定された場合に、ゲイン演算部４５で演算されたゲインを選択して乗算部３６に出力する。そして、乗算部３６は、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクにゲイン演算部４５で演算されたゲインを乗じることにより、トルク指令値を演算して、インバータ１９に出力する。言い換えれば、トルク指令値として、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクにゲイン演算部４５で演算されたゲインを乗じた値を設定して、インバータ１９に出力する。
【０１１８】
以上のように構成された本実施形態においても、第１〜第３の実施形態と同様、従来の油圧ショベルと同様の、旋回とブーム上げの複合操作性を実現することができる。すなわち、上述の図１３で示すような特性を有する複合操作性を実現することができる。
【０１１９】
なお、第４の実施形態において、積載状態判定部４２は、２段階の積載状態（積荷状態又は空荷状態）を判定し、ゲイン演算部４５は、２段階の積載状態にそれぞれ対応するゲイン演算テーブル４６ａ，４６ｂを有している場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、積載状態判定部は、積載量に応じて３段階以上の積載状態を判定し、ゲイン演算部は、３段階以上の積載状態にそれぞれ対応するゲイン演算テーブルを有してもよい。このような変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
本発明の第５の実施形態を説明する。なお、本実施形態において、第１〜第４の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。
【０１２１】
本実施形態では、第３及び第４の実施形態と同様、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂが設けられており、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂで検出された旋回油圧モータ５の負荷圧（旋回負荷圧）がコントローラ２１Ｄへ出力される。また、第３及び第４の実施形態と同様、ブーム圧センサ３７ｃが設けられており、ブーム圧センサ３７ｃで検出されたブームシリンダ１０の負荷圧（ブーム負荷圧）がコントローラ２１Ｄへ出力される。
【０１２２】
コントローラ２１Ｄは、トルク指令値演算部２４Ｂを有しており、パイロット圧センサ２３ａ，２３ｂから入力された操作レバー装置１５ａの旋回操作量信号、パイロット圧センサ２３ｃから入力された操作レバー装置１５ｂのブーム上げ操作量信号、インバータ１９から入力された旋回速度信号、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂから入力された旋回負荷圧の検出値、及びブーム圧センサ３７ｃから入力されたブーム負荷圧の検出値に基づいて、旋回電動モータ６の電動トルク又は発電トルクを制御するためのトルク指令値を演算してインバータ１９に出力するようになっている。
【０１２３】
トルク指令値演算部２４Ｂは、第４の実施形態のトルク指令値演算部２４Ａと同様、電動トルク演算部２５及び複合操作判定部２６を有している。また、トルク指令値演算部２４Ｂは、発電トルク演算部４７及びトルク指令値切替部４８を有している。
【０１２４】
発電トルク演算部４７は、最小値選択部４９、減算部５０、及びＰＩ制御演算部５１を有している。
【０１２５】
減算部５０は、旋回負荷圧の検出値から、最小値選択部４９で選択された旋回負荷圧の検出値とブーム負荷圧の検出値のうちの小さいほうを減算して、それらの差圧を演算する。例えば旋回負荷圧の検出値がブーム負荷圧の検出値より小さい場合は、旋回負荷圧の検出値同士の差圧（ゼロ）となる。一方、例えば旋回負荷圧の検出値がブーム負荷圧の検出値より大きい場合は、旋回負荷圧の検出値とブーム負荷圧の検出値との差圧となる。ＰＩ制御演算部５１は、ＰＩ制御演算（詳細には、比例ゲインに旋回油圧モータ５の容量ｑを利用）により、減算部５０で演算された差圧に基づいて旋回電動モータ６の発電トルク（負のトルク）を演算する。詳細には、旋回負荷圧の検出値とブーム負荷圧の検出値との差圧が大きくなるのにしたがって、旋回電動モータ６の発電トルクの絶対値を大きくなるよう演算する。
【０１２６】
トルク指令値切替部４８は、複合操作判定部２６で旋回とブーム上げの複合操作が行われていないと判定された場合に、正のトルク指令値として、電動トルク演算部２５で演算された電動トルクを選択して、インバータ１９に出力する。これにより、旋回電動モータ６を電動（力行）させるともに、その電動トルク（正のトルク）を制御するようになっている。
【０１２７】
一方、複合操作判定部２６で旋回とブーム上げの複合操作が行われていると判定された場合に、負のトルク指令値として、発電トルク演算部４７で演算された発電トルクを選択して、インバータ１９に出力する。これにより、旋回電動モータ６を発電（回生）させるともに、その発電トルク（負のトルク）を制御するようになっている。
【０１２８】
以上のように本実施形態においては、旋回とブーム上げの複合操作時で、旋回負荷圧の検出値がブーム負荷圧の検出値よりも高い場合（旋回負荷圧がブーム負荷圧よりも高いと判断した場合）に、旋回電動モータ６を発電させて、旋回トルク（旋回油圧モータ５と旋回電動モータ６の合計トルク）を小さくし、旋回速度を低下させる。これにより、旋回油圧モータ５をブーム負荷圧で駆動されたのと同等の速度で回転させることができる。したがって、従来の油圧ショベルと同様の、旋回とブーム上げの複合操作性を実現することができる。すなわち、上述の図１３で示すような特性を有する複合操作性を実現することができる。
【０１２９】
なお、第３〜第５の実施形態においては、旋回油圧モータ５の負荷圧（言い換えれば、旋回方向制御弁と旋回油圧モータ５の間の圧力）を検出する旋回圧センサ３７ａ，３７ｂと、ブームシリンダ１０の負荷圧（言い換えれば、ブーム方向制御弁とブームシリンダ１０の間の圧力）を検出するブーム圧センサ３７ｃを設けた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形可能である。すなわち、油圧ポンプ１６ａからの圧油が供給されるアクチュエータが旋回油圧モータ５のみである場合や、旋回とブーム上げの複合操作が行われたときに、油圧ポンプ１６ａからの圧油が旋回油圧モータ５以外のアクチュエータに供給されない場合は、旋回油圧モータ５の負荷圧と同じ値として、油圧ポンプ１６ａの吐出圧（言い換えれば、油圧ポンプ１６ａと旋回方向制御弁の間の圧力）を検出する吐出圧センサ４１ａを設けてもよい（上述の図２参照）。また、油圧ポンプ１６ｂからの圧油が供給されるアクチュエータがブームシリンダ１０のみである場合や、旋回とブーム上げの複合操作が行われたときに、油圧ポンプ１６ｂからの圧油がブームシリンダ１０以外のアクチュエータに供給されない場合は、ブームシリンダ１０の負荷圧と同じ値として、油圧ポンプ１６ｂの吐出圧（言い換えれば、油圧ポンプ１６ｂとブーム方向制御弁の間の圧力）を検出する吐出圧センサ４１ｂを設けてもよい（上述の図２参照）。そして、コントローラは、旋回圧センサ３７ａ，３７ｂの検出値に代えて、吐出圧センサ４１ａの検出値を用い、ブーム圧センサ３７ｃの検出値に代えて、吐出圧センサ４１ｂの検出値を用いてもよい。このような変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。
【０１３０】
また、第１〜第５の実施形態においては、第１の操作検出器として、操作レバー装置１５ａの右旋回操作量信号及び左旋回操作量信号（油圧信号）を検出して電気信号に変換するパイロット圧センサ２３ａ，２３ｂを設け、第２の操作検出器として、操作レバー装置１５ｂのブーム上げ操作量信号（油圧信号）を検出して電気信号に変換するパイロット圧センサ２３ｃを設けた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形可能である。すなわち、第１の操作検出器として、操作レバー装置１５ａの前側操作量及び後側操作量をそれぞれ検出して旋回操作量信号（電気信号）を出力するストロークセンサを設け、第２の操作検出器として、操作レバー装置１５ｂの後側操作量を検出してブーム上げ操作量信号（電気信号）を出力するストロークセンサを設けてもよい。そして、コントローラは、パイロット圧センサ２３ａ，２３ｂ，２３ｃからの操作量信号に代えて、ストロークセンサからの操作量信号を用いてもよい。このような変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１…走行体
２…旋回体
３…作業装置
５…旋回油圧モータ
６…旋回電動モータ
７…ブーム
８…アーム
９…バケット
１０…ブームシリンダ
１３…エンジン（原動機）
１５ａ，１５ｂ…操作レバー装置
１６ａ，１６ｂ…油圧ポンプ
１９…インバータ
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ…コントローラ
２２…リリーフ弁
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…パイロット圧センサ（操作検出器）
２４，２４Ａ，２４Ｂ…トルク指令値演算部
２５…電動トルク演算部
２６…複合操作判定部
２７…ゲイン演算部
２８…トルク指令値補正部
３７ａ，３７ｂ…旋回圧センサ（圧力検出器）
３７ｃ…ブーム圧センサ（圧力検出器）
３８，３８Ａ…負荷補正部
３９，３９ａ，３９ｂ…制限ゲイン演算テーブル
４１ａ，４１ｂ…吐出圧センサ（圧力検出器）
４２…積載状態判定部
４３…ゲイン補正部
４５…ゲイン演算部
４６ａ，４６ｂ…ゲイン演算テーブル
４７…発電トルク演算部
４８…トルク指令値切替部
【図１】
2018053664.tif 000003
【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】
2018053664.tif 000009
【図８】
2018053664.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2018053664.tif 000012
【図１１】
2018053664.tif 000013
【図１２】
2018053664.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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