(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジン効率、ポンプ効率等の向上を図りつつ、オペレータの意思通りに応答性よく作業機等を作動させる。【解決手段】要求発電量演算部１２０で、蓄電器の蓄電状態に応じて、発電電動機の要求発電量が演算される。そして、アシスト有無判定部９０では、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させるかさせないかが判定される。エンジントルクアシスト作用させると判定した場合には、発電電動機指令値切り替え部１８７がモジュレーション処理部９７側に切り替えられて、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させる。これに対して、エンジントルクアシスト作用させないと判定した場合には、発電電動機の回転数制御がオフにされてエンジントルクアシスト作用されないようになされるとともに、発電電動機が、要求発電量演算部１２０で演算された要求発電量に応じた発電量が得られるように発電作用される。【選択図】図１６
2011174468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
油圧ポンプから吐出された圧油が供給される油圧アクチュエータと、
エンジンの出力軸に連結された発電電動機と、
発電電動機が発電した電力を蓄積するとともに発電電動機に電力を供給する蓄電器と、
前記蓄電器の電圧の上昇に応じて要求発電量が減少し、前記蓄電器の電圧の下降に応じて要求発電量が増加するように、発電電動機の要求発電量を演算する演算手段と、
エンジンの目標回転数を設定するエンジン目標回転数設定手段と、
エンジン目標回転数に応じて、油圧ポンプが吸収可能な最大吸収トルクを示す最大トルク線を設定する最大トルク線設定手段と、
エンジン回転数が、現在のエンジン目標回転数に一致するようにエンジン回転数を制御する回転数制御手段と、
現在のエンジン目標回転数に対応する最大トルク線上のポンプ吸収トルクを上限とするポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプの容量を制御する容量制御手段と、
少なくとも前記蓄電器の現在の電圧が所定の範囲内に収まっているときに、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させるか、あるいは前記蓄電器の現在の電圧が前記所定の範囲外の低電圧あるいは高電圧になっているときに、エンジントルクアシスト作用させないかを判定する判定手段と、
前記判定手段によって、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させると判定した場合には、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させ、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定した場合には、発電電動機を前記要求発電量に応じて発電作用させる発電電動機制御手段と
を備えたことを特徴とするエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置。
【請求項２】
判定手段は、
エンジン目標回転数とエンジンの実際の回転数との偏差の絶対値が所定のしきい値以上になっている場合に、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させると判定し、エンジン目標回転数とエンジンの実際の回転数との偏差の絶対値が所定のしきい値よりも小さくなっている場合に、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定するものであること
を特徴とする請求項１記載のエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置。
【請求項３】
前記蓄電器が現在蓄電している蓄電量を演算する蓄電量演算手段を備え、
前記判定手段は、
演算された蓄電量が所定のしきい値以下の場合には、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定するものであること
を特徴とする請求項２記載のエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置。
【請求項４】
建設機械の上部旋回体を旋回させる旋回電動機と、
上部旋回体を旋回操作する旋回操作手段と、
旋回操作手段による旋回操作に応じて旋回電動機を駆動制御する制御手段と、
旋回電動機の現在の出力を演算する出力演算手段と、
蓄電器の蓄電状態および旋回電動機の駆動状態に応じて、発電電動機の要求発電量を演算する演算手段とを備え、
前記判定手段は、
旋回電動機の現在の出力が、所定のしきい値以上の場合には、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定するものであること
を特徴とする請求項２記載のエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置。
【請求項５】
前記発電電動機制御手段は、現在のエンジン回転数がエンジン目標回転数よりも小さい場合には、エンジンのトルク線図上においてエンジンの軸トルクを加算してエンジン回転数がエンジン目標回転数と同等の回転数となるように、発電電動機の出力トルクを制御し、現在のエンジン回転数がエンジン目標回転数よりも大きい場合には、エンジンのトルク線図上においてエンジンの軸トルクを吸収してエンジン回転数がエンジン目標回転数と同等の回転数となるように、発電電動機の出力トルクを制御するものであること
を特徴とする請求項１から４に記載のエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置。
【請求項６】
前記発電電動機のエンジントルクアシスト作用時に発電電動機のトルクをトルク上限値以下の範囲で制御するトルク制御手段と、
蓄電器の蓄電量が第１の所定値から、第１の所定値よりも小さい第２の所定値に減少するに従って、前記トルク上限値を徐々に減じていくトルク上限値設定手段と
を備えたことを特徴とする請求項１から５に記載のエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置。     
【請求項７】
前記発電電動機のエンジントルクアシスト作用時に発電電動機のトルクをトルク上限値以下の範囲で制御するトルク制御手段と、
蓄電器の蓄電量が第１の所定値から、第１の所定値よりも小さい第２の所定値に減少するに従って、前記トルク上限値を徐々に減じていく一方で、一度減じられたトルク上限値を増加させる場合には、蓄電器の蓄電量が第３の所定値から、第３の所定値よりも大きい第４の所定値に増加するに従って、前記トルク上限値を徐々に増加させていくトルク上限値設定手段と
を備えたことを特徴とする請求項１から５に記載のエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置。     
【請求項８】
前記発電電動機のエンジントルクアシスト作用時に発電電動機のトルクをトルク上限値以下の範囲で制御するトルク制御手段と、
旋回電動機の現在の出力が第１の所定値から、第１の所定値よりも大きい第２の所定値に増加するに従って、前記トルク上限値を徐々に減じていくトルク上限値設定手段と
を備えたことを特徴とする請求項４または５に記載のエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置。     
【請求項９】
前記発電電動機のエンジントルクアシスト作用時に発電電動機のトルクをトルク上限値以下の範囲で制御するトルク制御手段と、
旋回電動機の現在の出力が第１の所定値から、第１の所定値よりも大きい第２の所定値に増加するに従って、前記トルク上限値を徐々に減じていく一方で、一度減じられたトルク上限値を増加させる場合には、旋回電動機の現在の出力が第３の所定値から、第３の所定値よりも小さい第４の所定値に減少するに従って、前記トルク上限値を徐々に増加させていくトルク上限値設定手段と
を備えたことを特徴とする請求項４または５に記載のエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置。     
【請求項１０】
発電電動機制御手段は、
前記発電電動機をエンジントルクアシスト作用から発電作用に切り替えた直後には、発電電動機の発電トルクをアシスト終了時のトルクから徐々に発電電動機の要求発電量に応じた発電トルクまで変化させるように制御するものであること
を特徴とする請求項１に記載のエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置に関し、特にエンジンによって油圧ポンプを駆動する場合に用いられる制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル、ブルドーザ、ダンプトラック、ホイールローダなどの建設機械には、ディーゼルエンジンが搭載されている。
【０００３】
図１を用いて従来の建設機械１の構成を概略説明すると、同図１に示すように、ディーゼルエンジン２を駆動源として油圧ポンプ３が駆動される。油圧ポンプ３は可変容量型の油圧ポンプが用いられ、その斜板３ａの傾転角等を変化させることで容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）が変化する。油圧ポンプ６から吐出圧ＰRP、流量Ｑ（ｃｃ/ｍｉｎ）で吐出された圧油は操作弁２１〜２６を介してブーム用油圧シリンダ３１等の各油圧アクチュエータ３１〜３６に供給される。各操作弁２１〜２６は、各操作レバー４１、４２、４３、４４の操作によって作動される。各油圧アクチュエータ３１〜３６に圧油が供給されることで、各油圧アクチュエータ３１〜３６が駆動され、各油圧アクチュエータ３１〜３６に接続されたブーム、アーム、バケットからなる作業機、上部旋回体、下部走行体が作動する。
【０００４】
建設機械１が稼動している間、作業機、上部旋回体、下部走行体にかかる負荷は掘削土質、走行路勾配等に応じて絶えず変化する。これに応じて油圧機器（油圧ポンプ３）の負荷（油機負荷）、つまりエンジン２にかかる負荷が変化する。
【０００５】
ディーゼルエンジン２の出力Ｐ（馬力；ｋｗ）の制御は、シリンダ内へ噴射する燃料量を調整して行われる。この調整はエンジン１の燃料噴射ポンプに付設したガバナ４を制御することで行われる。ガバナ４としては、一般的にオールスピード制御方式のガバナが用いられ、燃料ダイヤルで設定された目標エンジン回転数が維持されるように、負荷に応じてエンジン回転数ｎと燃料噴射量（トルクＴ）とが調整される。すなわちガバナ４は、目標回転数とエンジン回転数との差がなくなるよう燃料噴射量を増減する。
【０００６】
図２はエンジン２のトルク線図を示しており横軸にエンジン回転数ｎ（ｒｐｍ；ｒｅｖ/ｍｉｎ）をとり縦軸にトルクＴ（Ｎ・ｍ）をとっている。
図２において最大トルク線Ｒで規定される領域が、エンジン２が出し得る性能を示す。ガバナ４はトルクＴが最大トルク線Ｒを超えて排気煙限界とならないように、またエンジン回転数ｎがハイアイドル回転数ｎHを超えて過回転とならないようにエンジン２を制御する。最大トルク線Ｒ上の定格点Ｖでエンジン２の出力（馬力）Ｐが最大になる。Ｊは油圧ポンプ３で吸収される馬力が等馬力になっている等馬力曲線を示している。
【０００７】
燃料ダイヤルで最大目標回転数が設定されると、ガバナ４は定格点Ｖとハイアイドル点ｎHとを結ぶ最高速レギュレーションラインＦe上で調速を行う。
【０００８】
油圧ポンプ３の負荷が大きくなるにつれて、エンジン２の出力とポンプ吸収馬力とが釣り合うマッチング点は、最高速レギュレーションラインＦe上を定格点Ｖ側に移動する。マッチング点が定格点Ｖ側に移動するときエンジン回転数ｎは徐々に減じられ定格点Ｖではエンジン回転数ｎは定格回転数になる。
【０００９】
このようにエンジン回転数ｎをほぼ一定の高回転数に固定して作業を行うと、燃料消費率が大きく（悪く）、ポンプ効率が低いという問題がある。
【００１０】
なお、燃料消費率（以下燃費）とは、１時間、出力１ｋＷ当たりの燃料の消費量をいい、エンジン２の効率の一指標である。またポンプ効率とは、容積効率、トルク効率で規定される油圧ポンプ３の効率のことである。
【００１１】
図２においてＭは等燃費曲線を示している。等燃費曲線Ｍの谷となるＭ1で燃費が最小となり、燃費最小点Ｍ1から外側に向かうにつれて燃費は大きくなる。
【００１２】
同図２からも明らかなように、レギュレーションラインＦeは、等燃費曲線Ｍ上で燃費が比較的大きい領域に相当する。このため従来の制御方法によれば燃費が大きく（悪く）エンジン効率上望ましくない。
【００１３】
一方、可変容量型の油圧ポンプ３の場合、一般的に、同じ吐出圧ＰRPであればポンプ容量ｑ（斜板傾転角度）が大きいほど容積効率、トルク効率が高くポンプ効率が高いということが知られている。
【００１４】
また下記（１）式からも明らかなように、油圧ポンプ３から吐出される圧油の流量Ｑが同じであれば、エンジン２の回転数ｎを低くすればするほどポンプ容量ｑを大きくすることができる。このためエンジン２を低速化すればポンプ効率を高くすることができる。
【００１５】
Ｑ＝ｎ・ｑ  …（１）
したがって油圧ポンプ３のポンプ効率を高めるためには、エンジン２を回転数ｎが低い低速領域で稼動させればよい。
【００１６】
しかし、図２からも明らかなように、レギュレーションラインＦeは、エンジン２の高回転領域に相当する。このため従来の制御方法によればポンプ効率が低いという問題がある。
【００１７】
また、レギュレーションライン上でエンジン２を稼動させると、高負荷になるとエンジン回転数が低下するため、エンストに至るおそれがある。
【００１８】
このような負荷にかかわらずエンジン回転数をほぼ固定とする制御方法に対して、レバー操作量および負荷に応じてエンジン回転数を変化させるという制御方法が下記特許文献１に記載されている。
【００１９】
すなわち、この特許文献１では、図２に示すように、燃費最小点を通る目標エンジン運転線Ｌ0が設定される。
【００２０】
そして、各操作レバー４１、４２、４３、４４の操作量等に基づいて、油圧ポンプ３の必要回転数が演算され、このポンプ必要回転数に対応する第１のエンジン必要回転数が演算される。また、各操作レバー４１、４２、４３、４４の操作量等に基づいてエンジン必要馬力が演算され、このエンジン必要馬力に対応する第２のエンジン必要回転数が算出される。ここで第２のエンジン必要回転数は、図２の目標エンジン運転線Ｌ0上のエンジン回転数として算出される。そして、これら第１および第２のエンジン必要回転数のうち大きい方のエンジン目標回転数が得られるように、エンジン回転数およびエンジントルクが制御される。
【００２１】
図２に示すように、目標エンジン運転線Ｌ0に沿って、エンジン２の回転数を制御すると、燃費、エンジン効率、ポンプ効率が向上する。これは、同じ馬力を出力させ、同じ要求流量を得る場合でも、レギュレーションラインＦe上の点ｐｔ１でマッチングさせるよりも、同じ等馬力線Ｊ上の点であって目標エンジン運転線Ｌ0上の点ｐｔ２でマッチングさせた方が、高回転、低トルクから低回転、高トルクに移行して、ポンプ容量ｑが大となり、等燃費曲線Ｍ上の燃費最小点Ｍ1に近い点で運転されるからである。また、低回転領域でエンジン２が稼動することにより騒音の向上が図られ、エンジンフリクション、ポンプアンロードロスなどが向上する。
【００２２】
また、建設機械の分野で、発電電動機によってエンジンの駆動力をアシストするハイブリッド方式の建設機械が開発されつつあり、既に多くの特許出願がなされている。
【００２３】
特許文献２では、図２を流用すると、燃料ダイヤルで設定された設定回転数に対応するレギュレーションラインＦe0に沿ってエンジン２を制御している。レギュレーションラインＦe0と目標エンジン運転線Ｌ0とが交差する点Ａに対応する目標回転数ｎrを求め、エンジン目標回転数ｎrと現在のエンジン回転数ｎとの偏差が正である場合には、発電電動機を電動作用させてエンジン２の駆動力を、発電電動機で発生したトルクによってアシストし、同偏差が負である場合には、発電電動機を発電作用させて蓄電器に電力を蓄積させている。
【特許文献１】特開平１１−２１４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２８０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
特許文献１記載の発明では、油圧ポンプ３の負荷に応じてエンジン目標回転数が定まる。図２において、油圧ポンプ３が高負荷になるほど、目標エンジン運転線Ｌ0上の高負荷側にマッチング点がＢ→Ａと移動する。
【００２５】
しかし、エンジン２が低回転の点Ｂでマッチングしている状態から、目標とする高回転の点Ａまでエンジン回転数を上昇させようとしても、低回転のマッチング点Ｂでは、油圧ポンプ３の吸収トルクが小さいため、エンジン回転上昇の立ち上がり初期では、各操作レバー４１〜４４を大きく動かしたとしても作業機等（下部走行体、上部旋回体）は、極めて緩慢にしか作動しないことがある。このため作業機等が操作レバー４１〜４４に応答性よく作動せず、オペレータに操作の違和感を与え、作業効率が低下するおそれがある。
【００２６】
これに対して特許文献２記載の発明は、レギュレーションラインＦe0に沿ってマッチング点がＣ→Ａと移動する。油圧ポンプ３が高負荷になるほど、レギュレーションラインＦe0上の高負荷側にマッチング点が移動することになる。
【００２７】
レギュレーションラインＦe0上の低負荷側のマッチング点Ｃから高負荷側のマッチング点Ａに移動するときエンジン回転数ｎが徐々に減じられる。エンジン回転数ｎが低下することでエンジン２のフライホイールに溜まっていた出力が瞬間的に外にでていき、エンジン２の実際の出力以上にみかけ上の出力が大きくなる。このためレギュレーションラインに沿ったマッチング点の移動は、元々、応答性がよいといわれている。
【００２８】
しかし、特許文献２では、エンジン目標回転数ｎrは、燃料ダイヤルの設定によって一義的に定まり、エンジン回転数ｎは、レギュレーションラインＦe0に沿って僅かに変動するのみである。目標エンジン運転線Ｌ0上の点Ｂから点Ａへの移動のように、油圧ポンプ３の負荷に応じて、エンジン回転数が目標エンジン運転線Ｌ0に沿って大きく変動することはない。このため燃料ダイヤルで設定しない限り低回転領域でエンジン２が稼動せず、ポンプ効率、燃費、騒音が悪くなるという問題がある。
【００２９】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、エンジン効率、ポンプ効率等の向上を図りつつ、オペレータの意思通りに応答性よく作業機等を作動させるようにすることを解決課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
第１発明は、
エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
油圧ポンプから吐出された圧油が供給される油圧アクチュエータと、
エンジンの出力軸に連結された発電電動機と、
発電電動機が発電した電力を蓄積するとともに発電電動機に電力を供給する蓄電器と、
蓄電器の蓄電状態に応じて、発電電動機の要求発電量を演算する演算手段と、
エンジンの目標回転数を設定するエンジン目標回転数設定手段と、
エンジン目標回転数に応じて、油圧ポンプが吸収可能な最大吸収トルクを示す最大トルク線を設定する最大トルク線設定手段と、
エンジン回転数が、現在のエンジン目標回転数に一致するようにエンジン回転数を制御する回転数制御手段と、
現在のエンジン目標回転数に対応する最大トルク線上のポンプ吸収トルクを上限とするポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプの容量を制御する容量制御手段と、
発電電動機をエンジントルクアシスト作用させるか、あるいはエンジントルクアシスト作用させないかを判定する判定手段と、
前記判定手段によって、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させると判定した場合には、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させ、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定した場合には、発電電動機を前記要求発電量に応じて発電作用させる発電電動機制御手段と
を備えたエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置であることを特徴とする。
【００３１】
第２発明は、
エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
油圧ポンプから吐出された圧油が供給される油圧アクチュエータと、
エンジンの出力軸に連結された発電電動機と、
発電電動機が発電した電力を蓄積するとともに発電電動機に電力を供給する蓄電器と、
蓄電器の蓄電状態に応じて、発電電動機の要求発電量を演算する演算手段と、
エンジンの目標回転数を設定するエンジン目標回転数設定手段と、
エンジン目標回転数に応じて、油圧ポンプが吸収可能な最大吸収トルクを示す第1の最大トルク線を設定する第１の最大トルク線設定手段と、
第１の最大トルク線に対して、エンジン低回転領域で最大吸収トルクが大きくなる第２の最大トルク線を設定する第２の最大トルク線設定手段と、
エンジン回転数が、現在のエンジン目標回転数に一致するようにエンジン回転数を制御する回転数制御手段と、
発電電動機をエンジントルクアシスト作用させるか、あるいはエンジントルクアシスト作用させないかを判定する判定手段と、
前記判定手段によって、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させると判定した場合には、最大トルク線として第２の最大トルク線を選択し、現在のエンジン目標回転数に対応する第２の最大トルク線上のポンプ吸収トルクを上限とするポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプの容量を制御するとともに、前記判定手段によって、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定した場合には、最大トルク線として第１の最大トルク線を選択し、現在のエンジン目標回転数に対応する第１の最大トルク線上のポンプ吸収トルクを上限とするポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプの容量を制御するポンプ容量制御手段と、
前記判定手段によって、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させると判定した場合には、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させ、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定した場合には、発電電動機を前記要求発電量に応じて発電作用させる発電電動機制御手段と
を備えたエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置であることを特徴とする。
【００３２】
第３発明は、第１発明または第２発明において、
判定手段は、
エンジン目標回転数とエンジンの実際の回転数との偏差の絶対値が所定のしきい値以上になっている場合に、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させると判定し、エンジン目標回転数とエンジンの実際の回転数との偏差の絶対値が所定のしきいよりも小さくなっている場合に、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定するものであること
を特徴とする。
【００３３】
第４発明は、第３発明において、
前記蓄電器が現在蓄電している蓄電量を演算する蓄電量演算手段を備え、
前記判定手段は、
演算された蓄電量が所定のしきい値以下の場合には、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定するものであること
を特徴とする。
【００３４】
第５発明は、第３発明において、
建設機械の上部旋回体を旋回させる旋回電動機と、
上部旋回体を旋回操作する旋回操作手段と、
旋回操作手段による旋回操作に応じて旋回電動機を駆動制御する制御手段と、
旋回電動機の現在の出力を演算する出力演算手段と、
蓄電器の蓄電状態および旋回電動機の駆動状態に応じて、発電電動機の要求発電量を演算する演算手段とを備え、
前記判定手段は、
旋回電動機の現在の出力が、所定のしきい値以上の場合には、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定するものであること
を特徴とする。
【００３５】
第６発明は、第１発明から第５発明において、
前記発電電動機制御手段は、現在のエンジン回転数がエンジン目標回転数よりも小さい場合には、エンジンのトルク線図上においてエンジンの軸トルクを加算してエンジン回転数がエンジン目標回転数と同等の回転数となるように、発電電動機の出力トルクを制御し、現在のエンジン回転数がエンジン目標回転数よりも大きい場合には、エンジンのトルク線図上においてエンジンの軸トルクを吸収してエンジン回転数がエンジン目標回転数と同等の回転数となるように、発電電動機の出力トルクを制御するものであること
を特徴とする。
【００３６】
第７発明は、第１発明から第６発明において、
前記発電電動機のエンジントルクアシスト作用時に発電電動機のトルクをトルク上限値以下の範囲で制御するトルク制御手段と、
蓄電器の蓄電量が第１の所定値から、第１の所定値よりも小さい第２の所定値に減少するに従って、前記トルク上限値を徐々に減じていくトルク上限値設定手段と
を備えたことを特徴とする。     
第８発明は、第１発明から第６発明において、
前記発電電動機のエンジントルクアシスト作用時に発電電動機のトルクをトルク上限値以下の範囲で制御するトルク制御手段と、
蓄電器の蓄電量が第１の所定値から、第１の所定値よりも小さい第２の所定値に減少するに従って、前記トルク上限値を徐々に減じていく一方で、一度減じられたトルク上限値を増加させる場合には、蓄電器の蓄電量が第３の所定値から、第３の所定値よりも大きい第４の所定値に増加するに従って、前記トルク上限値を徐々に増加させていくトルク上限値設定手段と
を備えたことを特徴とする。     
第９発明は、第５発明または第６発明において、
前記発電電動機のエンジントルクアシスト作用時に発電電動機のトルクをトルク上限値以下の範囲で制御するトルク制御手段と、
旋回電動機の現在の出力が第１の所定値から、第１の所定値よりも大きい第２の所定値に増加するに従って、前記トルク上限値を徐々に減じていくトルク上限値設定手段と
を備えたことを特徴とする。     
第１０発明は、第５発明または第６発明において、
前記発電電動機のエンジントルクアシスト作用時に発電電動機のトルクをトルク上限値以下の範囲で制御するトルク制御手段と、
旋回電動機の現在の出力が第１の所定値から、第１の所定値よりも大きい第２の所定値に増加するに従って、前記トルク上限値を徐々に減じていく一方で、一度減じられたトルク上限値を増加させる場合には、旋回電動機の現在の出力が第３の所定値から、第３の所定値よりも小さい第４の所定値に減少するに従って、前記トルク上限値を徐々に増加させていくトルク上限値設定手段と
を備えたことを特徴とする。     
第１１発明は、第１発明において、
発電電動機制御手段は、
前記発電電動機をエンジントルクアシスト作用から発電作用に切り替えた直後には、発電電動機の発電トルクをアシスト終了時のトルクから徐々に発電電動機の要求発電量に応じた発電トルクまで変化させるように制御するものであること
を特徴とする。
【００３７】
第１２発明は、
エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
油圧ポンプから吐出された圧油が供給される油圧アクチュエータと、
エンジンの出力軸に連結された発電電動機と、
発電電動機が発電した電力を蓄積するとともに発電電動機に電力を供給する蓄電器と、
蓄電器の蓄電状態に応じて、発電電動機の要求発電量を演算する演算手段と、
エンジンの目標回転数を設定するエンジン目標回転数設定手段と、
エンジン目標回転数に応じて、油圧ポンプが吸収可能な最大吸収トルクを示す第1の最大トルク線を設定する第１の最大トルク線設定手段と、
第１の最大トルク線に対して、エンジン低回転領域で最大吸収トルクが大きくなる第２の最大トルク線を設定する第２の最大トルク線設定手段と、
エンジン回転数が、現在のエンジン目標回転数に一致するようにエンジン回転数を制御する回転数制御手段と、
発電電動機をエンジントルクアシスト作用させるか、あるいはエンジントルクアシスト作用させないかを判定する判定手段と、
前記判定手段によって、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させると判定した場合には、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させ、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定した場合には、発電電動機を前記要求発電量に応じて発電作用させる発電電動機制御手段と
発電電動機のアシスト作用時のトルク上限値が第１の所定値から、第１の所定値よりも小さい第２の所定値に減少するに従って、油圧ポンプの最大吸収トルクが徐々に減じられる第３の最大トルクを演算する第３のポンプ最大吸収トルク演算手段と、
前記判定手段によって、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させると判定した場合には、現在のエンジン目標回転数に対応する第２の最大トルク線上のポンプ吸収トルクまたは第３のポンプ最大吸収トルク演算手段より演算された第３のポンプ最大吸収トルクのうち小さい方をポンプ吸収トルクの上限として、油圧ポンプの容量を制御するとともに、前記判定手段によって、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定した場合には、現在のエンジン目標回転数に対応する第１の最大トルク線上のポンプ吸収トルクを上限とするポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプの容量を制御するポンプ容量制御手段と、
を備えたエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置であることを特徴とする。
【００３８】
第１３発明は、
エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
油圧ポンプから吐出された圧油が供給される油圧アクチュエータと、
エンジンの出力軸に連結された発電電動機と、
発電電動機が発電した電力を蓄積するとともに発電電動機に電力を供給する蓄電器と、
蓄電器の蓄電状態に応じて、発電電動機の要求発電量を演算する演算手段と、
エンジンの目標回転数を設定するエンジン目標回転数設定手段と、  
エンジン目標回転数に応じて、油圧ポンプが吸収可能な最大吸収トルクを示す第1の最大トルク線を設定する第１の最大トルク線設定手段と、
第１の最大トルク線に対して、エンジン低回転領域で最大吸収トルクが大きくなる第２の最大トルク線を設定する第２の最大トルク線設定手段と、
エンジン回転数が、現在のエンジン目標回転数に一致するようにエンジン回転数を制御する回転数制御手段と、
発電電動機をエンジントルクアシスト作用させるか、あるいはエンジントルクアシスト作用させないかを判定する判定手段と、
前記判定手段によって、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させると判定した場合には、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させ、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定した場合には、発電電動機を前記要求発電量に応じて発電作用させる発電電動機制御手段と
発電電動機のアシスト作用時のトルク上限値が第１の所定値から、第１の所定値よりも小さい第２の所定値に減少するに従って、油圧ポンプの最大吸収トルクが徐々に減じられる第３の最大トルクを演算する第３のポンプ最大吸収トルク演算手段と、
前記判定手段によって、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させると判定した場合には、現在のエンジン目標回転数に対応する第２の最大トルク線上のポンプ吸収トルクまたは第３のポンプ最大吸収トルク演算手段より演算された第３のポンプ最大吸収トルクのうち小さい方をポンプ吸収トルクの上限として、油圧ポンプの容量を制御するとともに、前記判定手段によって、発電電動機をエンジントルクアシスト作用させないと判定した場合には、現在のエンジン目標回転数に対応する第１の最大トルク線上のポンプ吸収トルクを上限とするポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプの容量を制御し、さらに油圧ポンプの最大吸収トルクの選択が切り替えられた場合に、切り替え前のポンプ最大吸収トルクから、切り替え後のポンプ最大吸収トルクへ、徐々に変化させるポンプ容量制御手段と、
を備えたエンジン、油圧ポンプおよび発電電動機の制御装置であることを特徴とする。
【００３９】
第１４発明は、第１３発明において、
切り替え前のポンプ最大吸収トルクから、切り替え後のポンプ最大吸収トルクへ変化させる際の時定数は、切り替え前のポンプ最大吸収トルクが切り替え後のポンプ最大吸収トルクよりも小さい場合よりも、切り替え前のポンプ最大吸収トルクが切り替え後のポンプ最大吸収トルクよりも大きい場合の方が、大きい値に設定されること
を特徴とする。
【００４０】
第１発明によれば、図１６に示すように、要求発電量演算部１２０で、蓄電器１２の蓄電状態に応じて、発電電動機１１の要求発電量Ｔgencomが演算される。
【００４１】
そして、アシスト有無判定部９０では、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させるか（判定結果T）、あるいはエンジントルクアシスト作用させないか（判定結果F）が判定される。
【００４２】
そして、アシスト有無判定部９０によって、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させる（判定結果T）と判定した場合には、発電電動機指令値切り替え部１８７がT側、つまりモジュレーション処理部９７側に切り替えられて、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させる。これに対して、アシスト有無判定部９０によって、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させない（判定結果F）と判定した場合には、発電電動機指令値切り替え部１８７がF側に切り替えられて、発電電動機１１の回転数制御がオフにされてエンジントルクアシスト作用されないようになされるとともに、発電電動機指令値切り替え部２８７がF側、つまり要求発電量演算部１２０側に切り替えられて、発電電動機１１が、要求発電量演算部１２０で演算された要求発電量Ｔgencomに応じた発電量が得られるように発電作用される。
【００４３】
このように第１発明によれば、エンジントルクアシスト作用の必要性に応じて、エンジントルクアシスト作用させるか、エンジントルクアシスト作用させずに、要求発電量に応じた発電を発電電動機１１で行わせるようにしたので、蓄電器１２の蓄電量を常に目標とする状態に安定に維持できるとともに、作業機、上部旋回体の操作性を常に高いレベルに維持することができる。
【００４４】
第２発明によれば、図１６に示すように、要求発電量演算部１２０で、蓄電器１２の蓄電状態に応じて、発電電動機１１の要求発電量Ｔgencomが演算される。
【００４５】
第１のポンプ目標吸収トルク演算部６６では、エンジン目標回転数に応じて、油圧ポンプ３が吸収可能な最大吸収トルクを示す第1の最大トルク線６６ａが設定される。
【００４６】
第２のポンプ目標吸収トルク演算部８５では、第１の最大トルク線６６ａに対して、エンジン低回転領域で最大吸収トルクが大きくなる第２の最大トルク線８５ａが設定される。
【００４７】
そして、アシスト有無判定部９０では、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させるか（判定結果T）、あるいはエンジントルクアシスト作用させないか（判定結果F）が判定される。
【００４８】
そして、アシスト有無判定部９０によって、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させる（判定結果T）と判定した場合には、ポンプ吸収トルク指令値切り替え部８８がT側、つまり第２のポンプ目標吸収トルク演算部８５側に切り替えられて、最大トルク線として第２の最大トルク線８５ａが選択され、現在のエンジン目標回転数に対応する第２の最大トルク線８５ａ上のポンプ吸収トルクを上限とするポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプ３の容量が制御される。これに対してアシスト有無判定部９０によって、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させない（判定結果Ｆ）と判定した場合には、ポンプ吸収トルク指令値切り替え部８８がＦ側、つまり第１のポンプ目標吸収トルク演算部６６側に切り替えられて、最大トルク線として第１の最大トルク線６６ａが選択され、現在のエンジン目標回転数に対応する第１の最大トルク線６６ａ上のポンプ吸収トルクを上限とするポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプ３の容量が制御される。
【００４９】
また、アシスト有無判定部９０によって、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させる（判定結果T）と判定した場合には、発電電動機指令値切り替え部１８７がT側、つまりモジュレーション処理部９７側に切り替えられて、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させる。これに対して、アシスト有無判定部９０によって、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させない（判定結果F）と判定した場合には、発電電動機指令値切り替え部１８７がF側に切り替えられて、発電電動機１１の回転数制御がオフにされてエンジントルクアシスト作用されないようになされるとともに、発電電動機指令値切り替え部２８７がF側、つまり要求発電量演算部１２０側に切り替えられて、要求発電量演算部１２０で演算された要求発電量Ｔgencomに応じた発電量が得られるように発電電動機１１が発電作用される。このように本第２発明では、第１発明と同様に、エンジントルクアシスト作用の必要性に応じて、エンジントルクアシスト作用させるか、エンジントルクアシスト作用させずに、要求発電量に応じた発電を発電電動機１１で行わせるようにしたので、蓄電器１２の蓄電量を常に目標とする状態に安定に維持できるとともに、作業機、上部旋回体の操作性を常に高いレベルに維持することができる。
【００５０】
しかも第２発明では、発電電動機１１によってエンジントルクアシスト作用させながら、
第１の最大トルク線６６ａに対して、エンジン低回転領域で最大吸収トルクが大きくなる第２の最大トルク線８５ａ上のポンプ吸収トルクを上限とするポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプ３の容量を制御するようにしたため、エンジン回転上昇時の初期の段階での油圧ポンプ３の吸収トルクを大きくすることができる。このため操作レバーの動きに対して作業機の動き出しが早くなり、作業効率の低下を抑制でき、オペレータに与える操作感覚の違和感を軽減できる。なお、仮に、発電電動機１１によってエンジントルクアシスト作用させることなく第２の最大トルク線Ｌ2に従って制御しようとすると、エンジン２に過負荷がかかるおそれがある。すなわち、エンジントルクアシスト作用なしで、第２の最大トルク線８５ａに従って油圧ポンプ３の容量を制御しようとすると、エンジン単体での出力以上のトルクを油圧ポンプ３が吸収することになってしまい、エンジン回転数を増加させることができないばかりでなく、高負荷によりエンジン回転数がダウンして、最悪の場合エンストに至ることがある。このように制御例２では、発電電動機１１によるエンジントルクアシスト作用を前提として、第２の最大トルク線８５ａに従った制御を保証している。
【００５１】
第３発明では、図１７に示すように、偏差Δgenspdに対してしきい値を設けてエンジントルクアシスト作用させるか否かを判断しているため、制御が安定する。すなわち、仮に偏差に対してしきい値を設けないで偏差があったことをもって即座にエンジントルクアシスト作用をさせるとすると、エンジン目標回転数近くのエンジン回転数でエンジントルクアシスト作用をし続ける結果となり、エネルギーロスにつながる。これは、エンジントルクアシスト作用するエネルギーの源は、元々エンジン２のエネルギーであるため、エンジントルクアシスト作用をすると発電電動機１１の効率分だけ必ずエネルギーロスが増えてしまうからである。一般的に発電電動機１１は小さなトルクで駆動、発電すると効率が悪くなる。
【００５２】
第４発明によれば、図１７に示すように、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvolt、つまり蓄電量が所定のしきい値ＢＣ１以下の場合には、発電電動機動機１１をエンジントルクアシスト作用させないと判定し、アシストフラグassist flagをＦにする。このように蓄電器１２の蓄電量が低いときにエンジントルクアシスト作用させないようにすることで蓄電器１２の過放電を回避でき蓄電器１２の寿命低下を回避することができる。特に電動旋回システムの場合には、上部旋回体を旋回作動させるために蓄電エネルギーが必要であり、仮に蓄電量が減りすぎると旋回性能の悪影響を与えることになる。蓄電器１２の蓄電量が低いときにエンジントルクアシスト作用させないようにすることで、蓄電量低下により旋回性能が悪化することを回避することができる。
【００５３】
第５発明によれば、図１７に示すように、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが所定のしきい値ＳＣ１以上である場合には、発電電動機動機１１をエンジントルクアシスト作用させないと判定され、エンジントルクアシスト作用が禁止される一方で、蓄電器１２の蓄電状態（電圧値ＢＡＴＴvolt）のみならず旋回モータ６の駆動状態（旋回負荷電流ＳＷＧcurr）を考慮して発電電動機１１の要求発電量Ｔgencomが演算され、この要求発電量Ｔgencomに応じた発電が発電電動機１１で行われ、発電した電力が旋回モータ１０３に供給される。このため旋回性能を落とすことなく上部旋回体を旋回作動させることができる。
【００５４】
第６発明によれば、回転数偏差Δgenspdが符合プラスである程度以上大きくなった場合には、モジュレーション処理部９７から発電電動機速度指令値（発電電動機目標回転数）Ngencomが発電電動機コントローラ１００に対して出力され、発電機コントローラ１００は、これを受けて、発電電動機目標回転数Ngencomが得られるように発電電動機１１を回転数制御し、発電電動機１１を電動作用させる。すなわち、現在のエンジン回転数がエンジン目標回転数よりも小さい場合には、発電電動機１１を電動作用させて、エンジン２のトルク線図上においてエンジン２の軸トルクを加算してエンジン回転数を上昇させエンジン目標回転数と同等の回転数となるように、発電電動機１１の出力トルクを制御する。
【００５５】
また、回転数偏差Δgenspdが符合マイナスである程度以上大きくなった場合には、モジュレーション処理部９７から発電電動機速度指令値（発電電動機目標回転数）Ngencomが発電電動機コントローラ１００に対して出力され、発電機コントローラ１００は、これを受けて、発電電動機目標回転数Ngencomが得られるように発電電動機１１を回転数制御し、発電電動機１１を発電作用させる。すなわち、現在のエンジン回転数がエンジン目標回転数よりも大きい場合には、発電電動機１１を発電作用させて、エンジンのトルク線図上においてエンジン２の軸トルクを吸収してエンジン回転数を下降させエンジン目標回転数と同等の回転数となるように、発電電動機１１の出力トルクを制御する。
【００５６】
第７発明によれば、図１８に示すように、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替える前に、発電電動機１１が出し得るトルクの上限値（トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitを、蓄電器１２の蓄電量（電圧値ＢＡＴＴvolt）の減少に応じて、徐々に小さな値にしたので、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替わる際の発電電動機１１の発電トルク変化が滑らかなものとなり、この切り替え時にエンジン回転数が低下してしまうことを回避することができる。
【００５７】
第８発明によれば、図１８に示すように、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltが第１の所定値ＢＤ１から、第１の所定値ＢＤ１よりも小さい第２の所定値ＢＤ２に減少するに従って、発電電動機１１のトルク上限値（発電電動機トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitが徐々に減じられる値として求められて出力される一方で、一度減じられたトルク上限値ＧＥＮｔrqlimitを増加させる場合には、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltが第３の所定値ＢＤ３から、第３の所定値ＢＤ３よりも大きい第４の所定値ＢＤ４に増加するに従って、発電電動機１１のトルク上限値（発電電動機トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitが徐々に増加される値として求められて、出力される。このように発電電動機トルクリミットＧＥＮｔrqlimitの変化のさせ方にヒステリシスをもたせることで、制御を安定して行わせることができる。
【００５８】
第９発明によれば、図１８に示すように、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替える前に、発電電動機１１が出し得るトルクの上限値（トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitを、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowの増加に応じて、徐々に小さな値にしたので、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替わる際の発電電動機１１の発電トルク変化が滑らかなものとなる。このため切り替え時にエンジン回転数が低下してしまうことを回避することができる。  
第１０発明によれば、図１８に示すように、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが第１の所定値ＳＤ１から、第１の所定値ＳＤ１よりも大きい第２の所定値ＳＤ２に増加するに従って、発電電動機１１のトルク上限値（発電電動機トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitが徐々に減じられる値として求められて、出力される一方で、一度減じられたトルク上限値ＧＥＮｔrqlimitを増加させる場合には、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが第３の所定値ＳＤ３から、第３の所定値ＳＤ３よりも小さい第４の所定値ＳＤ４に減少するに従って発電電動機１１のトルク上限値（発電電動機トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitが徐々に増加される値として求められて、出力される。このように発電電動機トルクリミットＧＥＮｔrqlimitの変化のさせ方にヒステリシスをもたせることで、制御を安定して行わせることができる。
【００５９】
第１１発明によれば、図１９に示すように、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替えた直後は、発電電動機１１の発電トルクをアシスト終了時のトルクから徐々に発電電動機１１の要求発電量に応じた発電トルクまで変化させる制御を実施するようにしたので、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替わる際の発電電動機１１の発電トルク変化が滑らかなものとなる。このため切り替え時にエンジン回転数が低下してしまうことを回避することができる。
【００６０】
第１２発明によれば、図１６に示すように、第３のポンプ最大吸収トルク演算部１０６には、発電電動機１１のトルク上限値Ｔgencom2が減少するに従って、油圧ポンプ３の最大吸収トルク（第３のポンプ最大吸収トルク）Ｔpcommaxが徐々に減じられる第３の最大トルク線Ｌ3が設定されている。第１２発明によれば、発電電動機１１のトルク上限値が減少するに従って、油圧ポンプ３の最大吸収トルクが徐々に減じられるように油圧ポンプ３の容量を制御するようにしたので、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替わる際にエンジン２のアシスト力の低下に合わせて油圧ポンプ３の吸収トルクが低下してエンジン２の軸トルクの変化が滑らかなものとなり、エンジン２のアシスト力の低下に伴うエンジン回転数加速の悪化を回避することができる。
【００６１】
第１３発明によれば、図１６に示すように、切り替え前の最大トルク線（たとえば第３の目標トルク線Ｌ3）上のポンプ最大吸収トルク（第３のポンプ最大吸収トルクＴpcommax）から、切り替え後の最大トルク線（第１の最大トルク線Ｌ1）上のポンプ最大吸収トルク（第１のポンプ最大吸収トルクＴpcom1）へとそのまま切り替えられることなく、切り替え前の最大トルク線（たとえば第３の目標トルク線Ｌ3）上のポンプ最大吸収トルク（第３のポンプ最大吸収トルクＴpcommax）から、切り替え後の最大トルク線（第１の最大トルク線Ｌ1）上のポンプ最大吸収トルク（第１のポンプ最大吸収トルクＴpcom1）へ、時間ｔをかけて徐々に滑らかに変化することになる。これによりエンジントルクアシスト作用されている状態と要求発電量に応じた発電作用がされている状態との間の切り替え時におけるポンプ吸収トルクの急な変化によって、エンジン２の出力軸にかかる負荷が急に変化し、エンジン回転数が低下してしまうことを回避することができる。
【００６２】
第１４発明は、第１３発明において、切り替え前のポンプ最大吸収トルクから、切り替え後のポンプ最大吸収トルクへ変化させる際の時定数τを、切り替え前のポンプ最大吸収トルクが切り替え後のポンプ最大吸収トルクよりも小さい場合よりも、切り替え前のポンプ最大吸収トルクが切り替え後のポンプ最大吸収トルクよりも大きい場合の方を、大きい値に設定するものである。これは時定数τを一律に大きな値に設定すると、ポンプ最大吸収トルクが小さい状態から大きい状態に切り替えられた場合に、ポンプ最大吸収トルクの変化の時定数が大きいために、作業機の動きが鈍くなってしまうからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００６４】
なお本実施形態では、油圧ショベルなどの建設機械に搭載されるディーゼルエンジンおよび油圧ポンプを制御する場合を想定して説明する。
【００６５】
図３は実施形態の建設機械１の全体構成を示している。建設機械１は油圧ショベルを想定している。
【００６６】
建設機械１は、上部旋回体と下部走行体を備え、下部走行体は左右の履帯からなる。車体にはブーム、アーム、バケットからなる作業機が取り付けられている。ブーム用油圧シリンダ３１が駆動することによりブームが作動し、アーム用油圧シリンダ３２が駆動することによりアームが作動し、バケット用油圧シリンダ３３が駆動することによりバケットが作動する。また左走行用油圧モータ３６、右走行用油圧モータ３５がそれぞれ駆動することにより左履帯、右履帯が回転する。
【００６７】
旋回用油圧モータ３４が駆動することによりスイングマシナリが駆動し、スイングピニオン、スイングサークル等を介して上部旋回体が旋回する。
【００６８】
エンジン２はディーゼルエンジンであり、その出力（馬力；ｋｗ）の制御は、シリンダ内へ噴射する燃料量を調整することで行われる。この調整はエンジン２の燃料噴射ポンプに付設したガバナ４を制御することで行われる。
【００６９】
コントローラ６は、後述するようにガバナ４に対して、エンジン回転数を目標回転数ｎcomにするための回転指令値を出力し、ガバナ４は、目標トルク線Ｌ1で目標回転数ｎcomが得られるように燃料噴射量を増減する。
【００７０】
エンジン２の出力軸は、ＰＴＯ軸１０を介して発電電動機１１の駆動軸に連結されている。発電電動機１１は発電作用と電動作用を行う。つまり発電電動機１１は電動機（モータ）として作動し、また発電機としても作動する。また発電電動機１１はエンジン２を始動させるスタータとしても機能する。スタータスイッチがオンされると発電電動機１１が電動作用しエンジン２の出力軸を低回転（たとえば４００〜５００ｒｐｍ）で回転させエンジン２を始動させる。
【００７１】
発電電動機１１は、インバータ１３によって制御される。インバータ１３は後述するように、コントローラ６から出力される発電電動機指令値ＧＥＮcomに応じて発電電動機１１を制御する。
【００７２】
インバータ１３は直流電源線を介して蓄電器１２に電気的に接続されている。
【００７３】
蓄電器１２は、キャパシタや蓄電池などによって構成され、発電電動機１１が発電作用した場合に発電した電力を蓄積する（充電する）。また蓄電器１２は同蓄電器１２に蓄積された電力をインバータ１３に供給する。なお本明細書では静電気として電力を蓄積するキャパシタや鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の蓄電池も含めて「蓄電器」と称するものとする。
【００７４】
エンジン２の出力軸にはＰＴＯ軸１０を介して油圧ポンプ３の駆動軸が連結されており、エンジン出力軸が回転することにより油圧ポンプ３が駆動する。油圧ポンプ３は可変容量型の油圧ポンプであり、斜板３ａの傾転角が変化することで容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）が変化する。
【００７５】
油圧ポンプ３から吐出圧ＰRp、流量Ｑ（ｃｃ/ｍｉｎ）で吐出された圧油は、ブーム用操作弁２１、アーム用操作弁２２、バケット用操作弁２３、旋回用操作弁２４、右走行用操作弁２５、左走行用操作弁２６にそれぞれ供給される。ポンプ吐出圧ＰRpは、油圧センサ７で検出され、油圧検出信号がコントローラ６に入力される。
【００７６】
ブーム用操作弁２１、アーム用操作弁２２、バケット用操作弁２３、旋回用操作弁２４、右走行用操作弁２５、左走行用操作弁２６から出力された圧油はそれぞれ、ブーム用油圧シリンダ３１、アーム用油圧シリンダ３２、バケット用油圧シリンダ３３、旋回用油圧モータ３４、右走行用油圧モータ３５、左走行用油圧モータ３６に供給される。これによりブーム用油圧シリンダ３１、アーム用油圧シリンダ３２、バケット用油圧シリンダ３３、旋回用油圧モータ３４、右走行用油圧モータ３５、左走行用油圧モータ３６がそれぞれ駆動され、ブーム、アーム、バケット、上部旋回体、下部走行体の左履帯、右履帯が作動する。
【００７７】
建設機械１の運転席前方の右側、左側にはそれぞれ、作業・旋回用右操作レバー４１、作業・旋回用左操作レバー４２が設けられているとともに、走行用右操作レバー４３、走行用左操作レバー４４が設けられている。
【００７８】
作業・旋回用右操作レバー４１は、ブーム、バケットを作動させるための操作レバーであり、操作方向に応じてブーム、バケットを作動させるとともに、操作量に応じた速度でブーム、バケットを作動させる。
【００７９】
操作レバー４１には、操作方向、操作量を検出するセンサ４５が設けられている。センサ４５は、操作レバー４１の操作方向、操作量を示すレバー信号をコントローラ６に入力する。操作レバー４１がブームを作動させる方向に操作された場合には、操作レバー４１の中立位置に対する傾動方向、傾動量に応じて、ブーム上げ操作量、ブーム下げ操作量を示すブームレバー信号Ｌb0がコントローラ６に入力される。また操作レバー４１がバケットを作動させる方向に操作された場合には、操作レバー４１の中立位置に対する傾動方向、傾動量に応じて、バケット掘削操作量、バケットダンプ操作量を示すバケットレバー信号Ｌbkがコントローラ６に入力される。
【００８０】
操作レバー４１がブームを作動させる方向に操作された場合には、操作レバー４１の傾動量に応じたパイロット圧（ＰＰＣ圧）ＰRboが、ブーム用操作弁２１の各パイロットポートのうちレバー傾動方向（ブーム上げ方向、ブーム下げ方向）に対応するパイロットポート２１ａに加えられる。
【００８１】
同様に、操作レバー４１がバケットを作動させる方向に操作された場合には、操作レバー４１の傾動量に応じたパイロット圧（ＰＰＣ圧）ＰRbkが、バケット用操作弁２３の各パイロットポートのうちレバー傾動方向（バケット掘削方向、バケットダンプ方向）に対応するパイロットポート２３ａに加えられる。
【００８２】
作業・旋回用左操作レバー４２は、アーム、上部旋回体を作動させるための操作レバーであり、操作方向に応じてアーム、上部旋回体を作動させるとともに、操作量に応じた速度でアーム、上部旋回体を作動させる。
【００８３】
操作レバー４２には、操作方向、操作量を検出するセンサ４６が設けられている。センサ４６は、操作レバー４２の操作方向、操作量を示すレバー信号をコントローラ６に入力する。操作レバー４２がアームを作動させる方向に操作された場合には、操作レバー４２の中立位置に対する傾動方向、傾動量に応じて、アーム掘削操作量、アームダンプ操作量を示すアームレバー信号Ｌarがコントローラ６に入力される。また操作レバー４２が上部旋回体を作動させる方向に操作された場合には、操作レバー４２の中立位置に対する傾動方向、傾動量に応じて、右旋回操作量、左旋回操作量を示す旋回レバー信号Ｌswがコントローラ６に入力される。
【００８４】
操作レバー４２がアームを作動させる方向に操作された場合には、操作レバー４２の傾動量に応じたパイロット圧（ＰＰＣ圧）ＰRarが、アーム用操作弁２２の各パイロットポートのうちレバー傾動方向（アーム掘削方向、アームダンプ方向）に対応するパイロットポート２２ａに加えられる。
【００８５】
同様に、操作レバー４２が上部旋回体を作動させる方向に操作された場合には、操作レバー４２の傾動量に応じたパイロット圧（ＰＰＣ圧）ＰRswが、旋回用操作弁２４の各パイロットポートのうちレバー傾動方向（右旋回方向、左旋回方向）に対応するパイロットポート２４ａに加えられる。
【００８６】
走行用右操作レバー４３、走行用左操作レバー４４はそれぞれ右履帯、左履帯を作動させるための操作レバーであり、操作方向に応じて履帯を作動させるとともに、操作量に応じた速度で履帯を作動させる。
【００８７】
操作レバー４３の傾動量に応じたパイロット圧（ＰＰＣ圧）ＰRcrが、右走行用操作弁２５のパイロットポート２５ａに加えられる。
【００８８】
パイロット圧ＰRcrは、油圧センサ８で検出され、右走行量を示す右走行パイロット圧ＰRcrがコントローラ６に入力される。
【００８９】
同様に、操作レバー４４の傾動量に応じたパイロット圧（ＰＰＣ圧）ＰRclが、左走行用操作弁２６のパイロットポート２６ａに加えられる。
【００９０】
パイロット圧ＰRclは、油圧センサ９で検出され、左走行量を示す左走行パイロット圧ＰRclがコントローラ６に入力される。
【００９１】
各操作弁２１〜２６は流量方向制御弁であり、対応する操作レバー４１〜４４の操作方向に応じた方向にスプールを移動させるとともに、操作レバー４１〜４４の操作量に応じた開口面積だけ油路が開口するようにスプールを移動させる。
【００９２】
ポンプ制御弁５は、コントローラ６から出力される制御電流ｐｃ−ｅｐｃによって動作し、サーボピストンを介してポンプ制御弁５が変化する。
ポンプ制御弁５は、油圧ポンプ３の吐出圧ＰRp（ｋｇ/ｃｍ2）と油圧ポンプ３の容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）の積が制御電流ｐｃ−ｅｐｃに対応するポンプ吸収トルクＴp comを超えないように、油圧ポンプ３の斜板３ａの傾転角を制御する。この制御は、ＰＣ制御と呼ばれている。
【００９３】
発電電動機１１には発電電動機１１の現在の実回転数ＧＥＮspd（ｒｐｍ）、つまりエンジン２の実回転数を検出する回転センサ１４が付設されている。回転センサ１４で検出される実回転数ＧＥＮspdを示す信号はコントローラ６に入力される。
【００９４】
また、畜電器１２には畜電器１２の電圧BATTvoltを検出する電圧センサ１５が設けられている。電圧センサ１５で検出される電圧BATTvoltを示す信号はコントローラ６に入力される。
【００９５】
コントローラ６は、ガバナ４に対して、回転指令値を出力して、現在の油圧ポンプ３の負荷に応じた目標回転数が得られるように燃料噴射量を増減して、エンジン２の回転数ｎとトルクＴを調整する。
【００９６】
また、コントローラ６は、インバータ１３に発電電動機指令値ＧＥＮcomを出力し発電電動機１１を発電作用または電動作用させる。コントローラ６からインバータ１３に対して、発電電動機１１を発電機として作動させるための指令値ＧＥＮcomが出力されると、エンジン２で発生した出力トルクの一部は、エンジン出力軸を介して発電電動機１１の駆動軸に伝達されてエンジン２のトルクを吸収して発電が行われる。そして発電電動機１１で発生した交流電力はインバータ１３で直流電力に変換されて直流電源線を介して蓄電器１２に電力が蓄積される（充電される）。
【００９７】
またコントローラ６からインバータ１３に対して、発電電動機１１を電動機として作動させるための指令値ＧＥＮcomが出力されると、インバータ１３は発電電動機１１が電動機として作動するように制御する。すなわち蓄電器１２から電力が出力され（放電され）蓄電器１２に蓄積された直流電力がインバータ１３で交流電力に変換されて発電電動機１１に供給され、発電電動機１１の駆動軸を回転作動させる。これにより発電電動機１１でトルクが発生し、このトルクは、発電電動機１１の駆動軸を介してエンジン出力軸に伝達されて、エンジン２の出力トルクに加算される（エンジン２の出力がアシストされる）。この加算した出力トルクは、油圧ポンプ３で吸収される。
【００９８】
発電電動機１１の発電量（吸収トルク量）、電動量（アシスト量；発生トルク量）は、上記発電電動機指令値ＧＥＮcomの内容に応じて変化する。
【００９９】
つぎに本実施例の比較例について説明する。
【０１００】
図１は、比較例の建設機械１の構成を示す。
【０１０１】
図１と図３を対比してわかるように、比較例では、図３におけるＰＴＯ軸１０、発電電動機１１、蓄電器１２、インバータ１３、回転センサ１４、電圧センサ１５が省略されており、発電電動機１１による電動作用、発電作用は行われない構成となっている。
【０１０２】
以下コントローラ６で実行される制御内容について説明する。
【０１０３】
（比較例）
まず、本実施例の比較例について説明する。 
図４、図６は、コントローラ６で行われる処理内容を示す制御ブロック図である。
【０１０４】
図４に示すように、油圧アクチュエータ目標流量演算部５０では、ブームレバー信号Ｌbo、アームレバー信号Ｌar、バケットレバー信号Ｌbk、旋回レバー信号Ｌsw、右走行パイロット圧ＰRcr、左走行パイロット圧ＰRclに基づいて、対応するブーム用油圧シリンダ３１の目標流量Ｑbo、アーム用油圧シリンダ３２の目標流量Ｑar、バケット用油圧シリンダ３３の目標流量Ｑbk、旋回用油圧モータ３４の目標流量Ｑsw、右走行用モータ３５の目標流量Ｑcr、左走行用モータ３６毎の目標流量Ｑclが演算される。
【０１０５】
記憶装置には、各油圧アクチュエータ毎に、操作量と目標流量との関数関係５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａ、５６ａがデータテーブル形式で記憶されている。
【０１０６】
ブーム目標流量演算部５１では、現在のブーム上げ方向の操作量若しくはブーム下げ方向の操作量Ｌboに対応するブーム目標流量Ｑboが関数関係５１ａにしたがい演算される。
【０１０７】
アーム目標流量演算部５２では、現在のアーム掘削方向の操作量若しくはアームダンプ方向の操作量Ｌarに対応するアーム目標流量Ｑarが関数関係５２ａにしたがい演算される。
【０１０８】
バケット目標流量演算部５３では、現在のバケット掘削方向の操作量若しくはバケットダンプ方向の操作量Ｌbkに対応するバケット目標流量Ｑbkが関数関係５３ａにしたがい演算される。
【０１０９】
旋回目標流量演算部５４では、現在の右旋回方向の操作量若しくは左旋回方向の操作量Ｌswに対応する旋回目標流量Ｑswが関数関係５４ａにしたがい演算される。
【０１１０】
右走行目標流量演算部５５では、現在の右走行パイロット圧ＰRcrに対応する右走行目標流量Ｑcrが関数関係５５ａにしたがい演算される。
【０１１１】
左走行目標流量演算部５６では、現在の左走行パイロット圧ＰRclに対応する左走行目標流量Ｑclが関数関係５６ａにしたがい演算される。
【０１１２】
なお、演算処理上、ブーム上げ操作量、アーム掘削操作量、バケット掘削操作量、右旋回操作量は、プラス符合の操作量として扱い、ブーム下げ操作量、アームダンプ操作量、バケットダンプ操作量、左旋回操作量は、マイナス符合の操作量として扱うものとする。
【０１１３】
ポンプ目標吐出流量演算部６０では、油圧アクチュエータ目標流量演算部５０で演算された各油圧アクチュエータ目標流量Ｑbo、Ｑar、Ｑbk、Ｑsw、Ｑcr、Ｑclの総和を、ポンプ目標吐出流量Ｑsumとして、下記のようにして求める処理が実行される。
【０１１４】
Ｑsum＝Ｑbo＋Ｑar＋Ｑbk＋Ｑsw＋Ｑcr＋Ｑcl  …（２）
ここで、各油圧アクチュエータの目標流量の総和をポンプ目標吐出流量としているが、各油圧アクチュエータ目標流量Ｑbo、Ｑar、Ｑbk、Ｑsw、Ｑcr、Ｑclのうちで最大の目標流量を、油圧ポンプ３の目標吐出流量としてもよい。  
第１のエンジン目標回転数演算部６１では、ポンプ目標吐出流量Ｑsumに対応する第１のエンジン目標回転数ｎcom1が演算される。
【０１１５】
記憶装置には、ポンプ目標吐出流量Ｑsumの増加に応じて第１のエンジン目標回転数ｎcom1が増加する関数関係６１ａがデータテーブル形式で記憶されている。この第１のエンジン目標回転数ｎcom1は、下記に示すように、変換定数をαとして、油圧ポンプ３を最大容量ｑmaxで作動させた際にポンプ目標吐出流量Ｑsumを吐出することができる最小のエンジン回転数として与えられる。
【０１１６】
ｎcom1＝Ｑsum/ｑmax・α  …（３）
第１のエンジン回転数演算部６１では、現在のポンプ目標吐出流量Ｑsumに対応する第１のエンジン目標回転数ｎcom1が関数関係６１ａ、つまり上記（３）式にしたがい演算される。
【０１１７】
判定部６２では、現在のポンプ目標吐出流量Ｑsumが所定の流量（たとえば１０（Ｌ/ｍｉｎ））よりも大きいか否かが判定される。ここで、しきい値となる所定の流量は、各操作レバー４１〜４４が中立位置から操作されたか否かを判断するための流量に設定される。
【０１１８】
第２のエンジン目標回転数設定部６８では、判定部６２の判定の結果、現在の
ポンプ目標吐出流量Ｑsumが所定の流量（たとえば１０（Ｌ/ｍｉｎ））以下、つまり判定結果がＮＯである場合には、第２のエンジン目標回転数ｎcom2が、エンジン２のローアイドル回転数ｎL付近の回転数ｎJ（たとえば１０００ｒｐｍ）に設定される。これに対して現在のポンプ目標吐出流量Ｑsumが所定の流量（たとえば１０（Ｌ/ｍｉｎ））よりも大きい、つまり判定結果がＹＥＳである場合には、第２のエンジン目標回転数ｎcom2が、エンジン２のローアイドル回転数ｎLよりも大きい回転数ｎM（たとえば１４００ｒｐｍ）に設定される。
【０１１９】
最大値選択部６４では、第１のエンジン目標回転数ｎcom1、第２のエンジン目標回転数ｎcom2のうちいずれか高い方のエンジン目標回転数ｎcom12が選択される。  
図４に示すポンプ出力制限演算部７０は、図６に具体的に示される。なお、以下では、判断結果ＴRUEをＴと省略するとともに、判断結果FALSE をＦと省略する。
【０１２０】
複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「走行操作」という操作パターン（１）であると判断し、その「走行操作」という作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit1に設定される。
【０１２１】
ポンプ出力制限演算部７０では、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンに応じて、油圧ポンプ３の出力（馬力）制限値Ｐplimitが演算される。
【０１２２】
油圧ポンプ３の出力制限値として、予めＰplimit1、plimit2、Ｐplimit3、Ｐplimit4、Ｐplimit5、Ｐplimit6が演算される。油圧ポンプ３の出力制限値の大きさは、図１１に示すトルク線図上で示されるように、Ｐplimit1、Ｐplimit2、Ｐplimit3、Ｐplimit4、Ｐplimit5、Ｐplimit6の順番で順次小さくなるものとして設定されているものとする。
【０１２３】
すなわち、右走行パイロット圧Ｐrcrが所定の圧力Ｋcよりも大きいか、または左走行パイロット圧Ｐrclが所定の圧力Ｋcよりも大きい場合には（ステップ７１の判断Ｔ）、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「走行操作」という作業パターン（１）であると判断し、その「走行操作」という作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit1に設定される。
【０１２４】
以下、同様にして、各ステップ７２〜７９では以下のような判断が行われる。
【０１２５】
すなわち、ステップ７２では、右旋回操作量Ｌswが所定の操作量Ｋswよりも大きく、左旋回操作量Ｌswが所定の操作量−Ｋswよりも小さいか否かが判断される。
【０１２６】
ステップ７３では、ブーム下げ操作量Ｌboが所定の操作量−Ｋboよりも小さいか否かが判断される。
【０１２７】
ステップ７４では、ブーム上げ操作量Ｌboが所定の操作量Ｋboよりも大きいか否か、または、アーム掘削操作量Ｌaが所定の操作量Ｋaよりも大きいか否か、または、アームダンプ操作量Ｌaが所定の操作量−Ｋaよりも小さいか否か、または、バケット掘削操作量Ｌbkが所定の操作量Ｋbkよりも大きいか否か、または、バケットダンプ操作量Ｌbkが所定の操作量−Ｋbkよりも小さいか否かが判断される。
【０１２８】
ステップ７５では、アーム掘削操作量Ｌaが所定の操作量Ｋaよりも大きいか否かが判断される。
【０１２９】
ステップ７６では、バケット掘削操作量Ｌbkが所定の操作量Ｋbkよりも大きいか否かが判断される。
【０１３０】
ステップ７７では、油圧ポンプ３の吐出圧ＰRpが所定の圧力Ｋp1よりも小さいか否かが判断される。
【０１３１】
ステップ７８では、アームダンプ操作量Ｌaが所定の操作量−Ｋaよりも小さいか否かが判断される。
【０１３２】
ステップ７９では、バケットダンプ操作量Ｌbkが所定の操作量−Ｋbkよりも小さいか否かが判断される。
【０１３３】
ステップ８０では、油圧ポンプ３の吐出圧ＰRpが所定の圧力Ｋp2よりも大きいか否かが判断される。
【０１３４】
ステップ８１では、油圧ポンプ３の吐出圧ＰRpが所定の圧力Ｋp3よりも大きいか否かが判断される。
【０１３５】
ステップ７１の判断がＦでステップ７２の判断がＴでステップ７３の判断がＴである場合には、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「旋回操作とブーム下げ操作」という作業パターン（２）であると判断し、その作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit6に設定される。
【０１３６】
ステップ７１の判断がＦでステップ７２の判断がＴでステップ７３の判断がＦでステップ７４の判断がＴである場合には、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「旋回操作とブーム下げ以外の作業機操作」という作業パターン（３）であると判断し、その作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit1に設定される。
【０１３７】
ステップ７１の判断がＦでステップ７２の判断がＴでステップ７３の判断がＦでステップ７４の判断がＦである場合には、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「旋回操作の単独操作」という作業パターン（４）であると判断し、その作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit6に設定される。
【０１３８】
ステップ７１の判断がＦでステップ７２の判断がＦでステップ７５の判断がＴでステップ７６の判断がＴでステップ７７の判断がＴである場合には、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「アーム掘削操作とバケット掘削操作で負荷が小さいとき（たとえば土砂を抱え込む作業）」という作業パターン（５）であると判断し、その作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit2に設定される。
【０１３９】
ステップ７１の判断がＦでステップ７２の判断がＦでステップ７５の判断がＴでステップ７６の判断がＴでステップ７７の判断がＦである場合には、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「アーム掘削操作とバケット掘削操作で負荷が大きいとき（たとえばアームとバケットの同時操作による掘削作業）」という作業パターン（６）であると判断し、その作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit1に設定される。
【０１４０】
ステップ７１の判断がＦでステップ７２の判断がＦでステップ７５の判断がＴでステップ７６の判断がＦである場合には、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「アーム掘削操作」という作業パターン（７）であると判断し、その作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit1に設定される。
【０１４１】
ステップ７１の判断がＦでステップ７２の判断がＦでステップ７５の判断がＦでステップ７８の判断がＴでステップ７９の判断がＴでステップ８０の判断がＴである場合には、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「アーム排土操作とバケット排土操作で負荷が大きいとき（たとえばアームとバケットの同時排土操作による土砂押し作業）」という作業パターン（８）であると判断し、その作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit3に設定される。
【０１４２】
ステップ７１の判断がＦでステップ７２の判断がＦでステップ７５の判断がＦでステップ７８の判断がＴでステップ７９の判断がＴでステップ８０の判断がＦである場合には、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「アーム排土操作とバケット排土操作で負荷が小さいとき（たとえば空中でアームとバケットを同時に返す作業）」という作業パターン（９）であると判断し、その作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit5に設定される。
【０１４３】
ステップ７１の判断がＦでステップ７２の判断がＦでステップ７５の判断がＦでステップ７８の判断がＴでステップ７９の判断Ｆでステップ８１の判断がＴである場合には、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「アーム単独排土操作で負荷が大きいとき（たとえばアーム排土作業による土砂押し作業）」という作業パターン（１０）であると判断し、その作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit3に設定される。
【０１４４】
ステップ７１の判断がＦでステップ７２の判断がＦでステップ７５の判断がＦでステップ７８の判断がＴでステップ７９の判断Ｆでステップ８１の判断がＦである場合には、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「アーム単独排土操作で負荷が小さいとき（たとえば空中でアームを返す作業）」という作業パターン（１１）であると判断し、その作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit5に設定される。
【０１４５】
ステップ７１の判断がＦでステップ７２の判断がＦでステップ７５の判断がＦでステップ７８の判断がＦである場合には、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンは、「その他の作業」という作業パターン（１２）であると判断し、その作業パターンに適合するように、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが、Ｐplimit1に設定される。
【０１４６】
第３のエンジン目標回転数演算部６３では、ポンプ出力制限演算部７０で演算された油圧ポンプ３の出力（馬力）制限値Ｐplimitに対応する第３のエンジン目標回転数ｎcom3が演算される。
【０１４７】
記憶装置には、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitの増加に応じて第３のエンジン目標回転数ｎcom3が増加する関数関係６３ａがデータテーブル形式で記憶されている。
【０１４８】
第３のエンジン回転数演算部６３では、現在の複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターン、つまり油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitに対応する第３のエンジン目標回転数ｎcom3が関数関係６３ａにしたがい演算される。
【０１４９】
最小値選択部６５では、最大値選択部６４で選択されたエンジン目標回転数ｎcom12と、第３のエンジン目標回転数ｎcom3のうちいずれか低い方のエンジン目標回転数ｎcomが選択される。
【０１５０】
コントローラ６は、ガバナ４に対して、エンジン回転数ｎを目標回転数ｎcomにするための回転指令値を出力し、ガバナ４は、目標トルク線Ｌ1上でエンジン目標回転数ｎcomが得られるように燃料噴射量を増減する。
【０１５１】
ポンプ吸収トルク演算部６６では、エンジン目標回転数ｎcomに対応する油圧ポンプ３の目標吸収トルクＴpcomが演算される。
【０１５２】
記憶装置には、エンジン目標回転数ｎcomの増加に応じて油圧ポンプ３の目標吸収トルクＴpcomが増加する関数関係６６ａがデータテーブル形式で記憶されている。この関数６６ａは、図１０に示すトルク線図上の目標トルク線Ｌ1に対応するカーブである。
【０１５３】
この図１０に示す目標トルク線L１は、油圧ポンプ３が吸収可能な最大吸収トルクを示す最大トルク線のことであり、各エンジン回転数に対応する最大吸収トルクを、ポンプ吸収トルクの上限（リミット）として油圧ポンプ３の容量が制御される。たとえば、油圧ポンプシステムでは、ロードセンシング（LS）制御が行われるが、このロードセンシング制御の結果、油圧ポンプ３の斜板傾転角が定まり、この斜板傾転角とそのときの負荷圧からポンプ吸収トルクが定まる。そして、このポンプ吸収トルクが、目標トルク線L1上の現在のエンジン回転数に対応する最大吸収トルク以下であれば、ロードセンシング制御により定まるポンプ吸収トルクに応じたポンプ容量に調整されるが、同最大吸収トルクを超えた場合には、同最大吸収トルクに応じたポンプ容量に調整される。なお、後述するトルク線L2、L3についても同様に、最大トルク線として扱う。
【０１５４】
図１０は、図２と同様にエンジン２のトルク線図を示しており横軸にエンジン回転数ｎ（ｒｐｍ；ｒｅｖ/ｍｉｎ）をとり縦軸にトルクＴ（Ｎ・ｍ）をとっている。関数６６ａは、同図１０に示すトルク線図上の目標トルク線Ｌ1に対応している。
【０１５５】
ポンプ吸収トルク演算部６６では、現在のエンジン目標回転数ｎcomに対応する油圧ポンプ３の目標吸収トルクＴpcomが、関数６６ａにしたがい演算される。
【０１５６】
制御電流演算部６７では、ポンプ目標吸収トルクＴpcomに対応する制御電流ｐｃ−ｅｐｃが演算される。
【０１５７】
記憶装置には、ポンプ目標吸収トルクＴpcomの増加に応じて制御電流ｐｃ−ｅｐｃが増加する関数関係６７ａがデータテーブル形式で記憶されている。
【０１５８】
ポンプ吸収トルク演算部６６では、現在のポンプ目標吸収トルクＴpcomに対応する制御電流ｐｃ−ｅｐｃが関数関係６７ａにしたがい演算される。
【０１５９】
コントローラ６からポンプ制御弁５に対して制御電流ｐｃ−ｅｐｃが出力されてサーボピストンを介して油圧ポンプ３の斜板３ａを変化させる。ポンプ制御弁５は、油圧ポンプ３の吐出圧ＰRp（ｋｇ/ｃｍ2）と油圧ポンプ３の容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）の積が制御電流ｐｃ−ｅｐｃに対応するポンプ吸収トルクＴp comを超えないように、油圧ポンプ３の斜板３ａの傾転角をＰＣ制御する。
【０１６０】
つぎに、このような比較例の構成による効果について図１０を併せ参照して説明する。
【０１６１】
図１０に示すように、エンジン回転数ｎの減少に伴いポンプ吸収トルクＴpcomが小さくなる目標トルク線Ｌ1にしたがってエンジン２および油圧ポンプ３を制御すると、燃費、エンジン効率、ポンプ効率の向上が図られ騒音が低減されエンストが防止されるなどの効果が得られるものの、エンジン２の応答性が悪いという問題がある。すなわち、たとえば掘削作業を開始しようとして操作レバー４１等を中立位置から倒してエンジン２が低回転から上昇させようとしても、レバー倒し始めの初期の段階（過渡状態）では油圧ポンプ３の負荷が急激に上昇するためにエンジン出力がポンプ吸収馬力分のパワーに対して余裕がなくエンジン２を加速するためのパワーが不足する。このためエンジン２を目標回転数まで上昇させられないか、あるいは極めて緩慢にしか上昇しないことがある。
【０１６２】
この点、本比較例では、現在のポンプ目標吐出流量Ｑsumに適合する第１のエンジン目標回転数ｎcom1を設定する一方で、現在のポンプ目標吐出流量Ｑsumが所定の流量（たとえば１０（Ｌ/ｍｉｎ））よりも大きいことが判定された場合には、エンジンローアイドル回転数ｎLよりも大きい回転数ｎM（たとえば１４００ｒｐｍ）が第２のエンジン目標回転数ｎcom2として設定される。そして、第２のエンジン目標回転数ｎcom2が第１のエンジン目標回転数ｎcom1以上であれば、第２のエンジン目標回転数ｎcom2が得られるようにエンジン回転数が制御され、第２のエンジン目標回転数ｎcom2に対応するポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプ３が制御される。
【０１６３】
このため、たとえば掘削作業を開始しようとして操作レバー４１等を中立位置から倒した場合に、油圧ポンプ３の負荷が急激に上昇する前にエンジン回転数が予め上昇してエンジントルクが上昇するためエンジン２を加速するためのパワーに余裕が生じる。このためエンジン２を低回転域から目標回転数まで迅速に上昇させることができエンジン２の応答性が向上する。
【０１６４】
また、本比較例では、現在のポンプ目標吐出流量Ｑsumに適合する第１のエンジン目標回転数ｎcom1が設定される一方で、複数の油圧アクチュエータ２１〜２６の作業パターンに応じて、油圧ポンプ３の出力制限値Ｐplimitが設定され、これに対応する第３のエンジン目標回転数ｎcom3が設定される。第３のエンジン目標回転数ｎcom3が第１のエンジン目標回転数ｎcom1以下であれば第３のエンジン目標回転数ｎcom3が得られるようにエンジン回転数が制御され、第３のエンジン目標回転数ｎcom3に対応するポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプ３が制御される。このためポンプ吸収トルクを適切な値に定めることができ必要以上の無駄なエネルギー消費を抑えることができる。
【０１６５】
図１２は、横軸を時間ｔとして、一例として、作業パターン（７）、作業パターン（５）、作業パターン（３）、作業パターン（１１）、作業パターン（１２）、作業パターン（２）の順序で作業が行われた場合について、各操作レバー４１、４２の操作量であるブームレバー信号Ｌbo、アームレバー信号Ｌar、バケットレバー信号Ｌbk、旋回レバー信号Ｌswの時間変化、ポンプ吸収トルクＴpの時間変化、エンジン回転数ｎの時間変化をそれぞれ示している。
【０１６６】
本比較例によれば、図１２に示す一連の作業パターンで作業を行った場合に、ポンプ吸収トルクを適切な値に定めることができ、必要以上の無駄なエネルギー消費を抑えられるということが確認された。
【０１６７】
（実施例１）
つぎに本実施例１について説明する。 
実施例１の建設機械１の構成は、図３で前述したとおりであり、図１の比較例に対してＰＴＯ軸１０、発電電動機１１、蓄電器１２、インバータ１３、回転センサ１４、電圧センサ１５が付加されており、発電電動機１１による電動作用、発電作用が行われる。
【０１６８】
図５、図６、図７、図８は、コントローラ６で行われる処理内容を示す制御ブロック図である。
【０１６９】
図５は、比較例の図４に対応する図であり、図４と重複する部分については説明を省略する。
【０１７０】
図５、図６に示すように、本実施例では、比較例と同様にして最小値選択部６５でエンジン目標回転数ｎcomが選択されると、以下、図７に示す制御ブロック図に移行して以下説明する処理が実行される。
【０１７１】
なお、以下ではエンジン回転数、エンジン目標回転数をそれぞれ、発電電動機回転数、発電電動機目標回転数に変換した上で演算処理を行うようにしているが、下記の説明において発電電動機回転数、発電電動機目標回転数をそれぞれエンジン回転数、エンジン目標回転数に置換して同様の演算処理を行う実施も可能である。
【０１７２】
発電電動機目標回転数演算部９６では、現在のエンジン目標回転数ｎcomに対応する発電電動機１１の目標回転数Ｎgencomが次式によって演算される。
【０１７３】
Ｎgencom＝ｎcom×Ｋ2  …（４）
ただし、Ｋ2は、ＰＴＯ軸１０の減速比である。
アシスト有無判定部９０では、発電電動機１１の目標回転数Ｎgencomと、回転センサ１４で検出される発電電動機１１の現在の実回転数ＧＥＮspdと電圧センサ１５で検出される畜電器１２の現在の電圧BATTvoltとに基づいて、発電電動機１１によってエンジン２をアシストするか否か（アシスト有無）が判定される。
【０１７４】
アシスト有無判定部９０は、図８に具体的に示される。
【０１７５】
まず、偏差演算部９１で、発電電動機目標回転数Ｎgencomと発電電動機実回転数ＧＥＮspdとの偏差Δgenspdが演算される。
【０１７６】
つぎに、第１の判定部９２では、発電電動機目標回転数Ｎgencomと発電電動機実回転数ＧＥＮspdとの偏差Δgenspdが第１のしきい値ΔＧＣ１以上になった場合に、発電電動機１１を電動作用すると判定し、アシストフラグassist flagをＴにし、発電電動機目標回転数Ｎgencomと発電電動機実回転数ＧＥＮspdとの偏差Δgenspdが第１のしきい値ΔＧＣ１よりも小さい第２のしきい値ΔＧＣ２以下になった場合に、発電電動機１１を電動作用しない（ただし、必要に応じて発電作用させて蓄電器１２に電力を蓄える）と判定し、アシストフラグをＦにする。
【０１７７】
また、発電電動機目標回転数Ｎgencomと発電電動機実回転数ＧＥＮspdとの偏差Δgenspdが第３のしきい値ΔＧＣ３以下になった場合に、発電電動機１１を発電作用すると判定し、アシストフラグassist flagをＴにし、発電電動機目標回転数Ｎgencomと発電電動機実回転数ＧＥＮspdとの偏差Δgenspdが第３のしきい値ΔＧＣ３よりも大きい第４のしきい値ΔＧＣ４以上になった場合に、発電電動機１１を発電作用しない（ただし、必要に応じて発電作用させて蓄電器１２に電力を蓄える）と判定し、アシストフラグをＦにする。
【０１７８】
このように、回転数偏差Δgenspdが符合プラスである程度以上大きくなると、発電電動機１１を電動作用させエンジン２をアシストさせるようにしているのは、現在のエンジン回転数と目標回転数とが離れている場合にエンジン目標回転数に向けて迅速にエンジン回転数を上昇させるためである。
【０１７９】
また、回転数偏差Δgenspdが符合マイナスである程度以上大きくなると、発電電動機１１を発電作用させエンジン２を逆アシストさせるようにしているのは、エンジン回転数の減速時に発電作用させてエンジン回転数を迅速に低下させるとともにエンジン２のエネルギ−を回生するためである。
【０１８０】
また第１のしきい値ΔＧＣ１と第２のしきい値ΔＧＣ２との間にヒステリシスをもたせるとともに、第３のしきい値ΔＧＣ３と第４のしきい値ΔＧＣ４との間にヒステリシスをもたせることで、制御上のハンチングを防止している。
【０１８１】
第２の判定部９３では、蓄電器１２の電圧BATTvoltが所定の範囲ＢＣ１〜ＢＣ４（ＢＣ２〜ＢＣ３）内に収まっている場合に、アシストフラグassist flagをＴにし、所定の範囲外である場合には、アシストフラグassist flagをＦにする。
【０１８２】
電圧値BATTvoltに、第１のしきい値ＢＣ１、第２のしきい値ＢＣ２、第３のしきい値ＢＣ３、第４のしきい値ＢＣ４を設定する。第１のしきい値ＢＣ１、第２のしきい値ＢＣ２、第３のしきい値ＢＣ３、第４のしきい値ＢＣ４の順序で大きくなるものとする。
【０１８３】
蓄電器１２の電圧値BATTvoltが第３のしきい値ＢＣ３以下になるとアシストフラグassist flagをＴにし、蓄電器１２の電圧値BATTvoltが第４のしきい値ＢＣ４以上になるとアシストフラグassist flagをＦにする。また、蓄電器１２の電圧値BATTvoltが第２のしきい値ＢＣ２以上になるとアシストフラグassist flagをＴにし、蓄電器１２の電圧値BATTvoltが第１のしきい値ＢＣ１以下になるとアシストフラグassist flagをＦにする。
【０１８４】
このように蓄電器１２の電圧BATTvoltが所定の範囲ＢＣ１〜ＢＣ４（ＢＣ２〜ＢＣ３）内に収まっているときのみに、アシストさせるようにしているのは、所定範囲外の低電圧、高電圧のときにアシストさせないようにすることで蓄電器１２に与える過充電や完全放電等の悪影響を回避するためである。
【０１８５】
また第１のしきい値ＢＣ１と第２のしきい値ＢＣ２との間にヒステリシスをもたせるとともに、第３のしきい値ＢＣ３と第４のしきい値ＢＣ４との間にヒステリシスをもたせることで、制御上のハンチングを防止している。
【０１８６】
アンド回路９４では、第１の判定部９２で得られたアシストフラグassist flagと第２の判定部９３で得られたアシストフラグassist flagがともにＴである場合に、最終的にアシストフラグassist flagの内容をＴとし、それ以外である場合に、最終的にアシストフラグassist flagの内容をＦにする。
【０１８７】
アシストフラグ判定部９５では、アシスト有無判定部９０から出力されるアシストフラグassist flagの内容がＴであるか否かが判定される。
【０１８８】
発電電動機指令値切り替え部８７では、アシストフラグ判定部９５の判定結果がＴであるか否か（Ｆ）に応じて、インバータ１３に与えるべき発電電動機指令値ＧＥＮcomの内容を、目標回転数か、目標トルクかに切り替える。
【０１８９】
発電電動機１１は、インバータ１３を介して回転数制御若しくはトルク制御によって制御される。
【０１９０】
ここで、回転数制御とは、発電電動機指令値ＧＥＮcomとして目標回転数を与えて目標回転数が得られるように発電電動機１１の回転数を調整する制御のことである。また、トルク制御とは、発電電動機指令値ＧＥＮcomとして目標トルクを与えて目標トルクが得られるように発電電動機１１のトルクを調整する制御のことである。
【０１９１】
モジュレーション処理部９７では、発電電動機１１の目標回転数が演算され出力される。また、発電電動機トルク演算部６８では、発電電動機１１の目標トルクが演算され出力される。
【０１９２】
すなわち、モジュレーション処理部９７は、発電電動機目標回転数演算部９６で得られた発電電動機目標回転数Ｎgencomに対して、特性９７ａにしたがいモジュレーション処理が施された回転数Ｎgencomを出力する。発電電動機目標回転数演算部９６より入力された発電電動機目標回転数Ｎgencomをそのまま出力するのではなくて、時間ｔをかけて徐々に回転数を増大させて、発電電動機目標回転数演算部９６より入力された発電電動機目標回転数Ｎgencomに到達させる。
【０１９３】
図１３、図１４を参照してモジュレーション処理を行わなかった場合に対してモジュレーション処理を行った場合の効果について説明する。
【０１９４】
図１３（ａ）、（ｂ）、図１４（ａ）、（ｂ）は、図２、図１０と同様に横軸をエンジン回転数ｎとし縦軸をトルクＴとするトルク線図を示している。
【０１９５】
図１３（ａ）は、エンジン加速時にモジュレーション処理無しの場合におけるガバナ４の動きを説明する図で、図１３（ｂ）は、エンジン加速時にモジュレーション処理有りの場合におけるガバナ４の動きを説明する図である。
【０１９６】
図１４（ａ）は、エンジン減速時にモジュレーション処理無しの場合におけるガバナ４の動きを説明する図で、図１４（ｂ）は、エンジン減速時にモジュレーション処理有りの場合におけるガバナ４の動きを説明する図である。
【０１９７】
ガバナ４としてメカガバナを使用すると、実際のエンジン回転数よりもガバナ４が指定する回転数が遅れるという問題がある。
【０１９８】
図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、油圧ポンプ３の負荷が大きいときに低回転のマッチング点Ｐ0から高回転側にエンジン２を加速させる場合を想定する。
【０１９９】
図１３（ａ）、（ｂ）において、Ｐ2はエンジントルクに対応し、エンジントルクにアシスト分のトルクを加えたものが、エンジン２と発電電動機１１を合わせた全トルクＰ3となる。Ｐ1はポンプ吸収トルクに対応し、ポンプ吸収トルクに加速トルクを合わせたものが全トルクＰ3に対応している。
【０２００】
図１３（ａ）に示すようにモジュレーション処理無しの場合には、エンジン目標回転数とエンジン実回転数との偏差に応じたアシストトルクが発生する。偏差が大きい場合には、その大きな偏差に対応して、発電電動機１１によるアシストトルクが大きくなる。このためガバナ４の動きよりもエンジン２が早く加速して、ガバナ４が指定する回転数よりも実回転数の方が大きくなる。エンジン２が早く加速するとガバナ４の調整により燃料噴射量が減りエンジントルクが減少する。このためエンジン２を発電電動機１１によってアシストしているにもかかわらずエンジン２がフリクションとなってしまい、エンジン２の加速度が上がらないことになる。このため燃料噴射量を減らしながら、エンジントルクを減少させながら、エンジン２がロスとなってエンジン２が加速することなり、エネルギーロスを招くとともに、エンジン２が十分に加速しないという結果を招く。
【０２０１】
これに対して図１３（ｂ）に示すようにモジュレーション処理有りの場合には、エンジン目標回転数にモジュレーション処理が施されて、エンジン目標回転数とエンジン実回転数との偏差が小さくなり、これに応じて、発電電動機１１で小さいアシストトルクが発生する。このためガバナ４の動きがエンジン２の加速に追従し、ガバナ４が指定する回転数が実回転数に一致する。
【０２０２】
このためエネルギーロスが低減され、エンジン２が十分に加速する。
【０２０３】
つぎにエンジン２を減速させる場合について説明する。
【０２０４】
図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、油圧ポンプ３の負荷が大きいときに高回転のマッチング点Ｐ0から低回転側にエンジン２を減速させる場合を想定する。
【０２０５】
図１４（ａ）、（ｂ）において、Ｐ2はエンジントルクに対応し、エンジントルクに回生トルクを加えたものが、エンジン２と発電電動機１１を合わせた全トルクＰ3となる。Ｐ1はポンプ吸収トルクに対応し、ポンプ吸収トルクに減速トルクを合わせたものが全トルクＰ3に対応している。
【０２０６】
図１４（ａ）に示すようにモジュレーション処理無しの場合には、エンジン目標回転数とエンジン実回転数との偏差に応じた回生トルクが発生する。偏差が大きい場合には、その大きな偏差に対応して、発電電動機１１による回生トルクが大きくなる。このためガバナ４の動きよりもエンジン２が早く減速して、ガバナ４が指定する回転数よりも実回転数の方が小さくなる。エンジン２が早く減速するとガバナ４の調整により燃料噴射量が増加しエンジントルクが増大する。このためエンジン２はトルクを増加させつつ発電電動機１１で発電しながらエンジン２が減速することになる。この結果、エンジン２がトルクを上げつつ、発電電動機１１によって、増加するエンジンエネルギーを回収しながら、エンジン２が減速することになり、無駄な発電が行われ、燃料を無駄に消費することになる。
【０２０７】
これに対して図１４（ｂ）に示すようにモジュレーション処理有りの場合には、エンジン目標回転数にモジュレーション処理が施されて、エンジン目標回転数とエンジン実回転数との偏差が小さくなり、これに応じて、発電電動機１１で小さい回生トルクが発生する。このためガバナ４の動きがエンジン２の減速に追従し、ガバナ４が指定する回転数が実回転数に一致する。このためエンジン２のトルクが負になり、発電電動機１１によってエンジン２の速度エネルギーを回収しながらエンジン２が減速する。このため無駄なエネルギー消費を招くことなく効率よくエンジン２を減速させることができる。
【０２０８】
発電電動機トルク演算部６８では、電圧センサ１５で検出される畜電器１２の現在の電圧BATTvoltに基づいて、電圧BATTvoltに対応する目標トルクＴgencomが演算される。
【０２０９】
記憶装置には、蓄電器１２の電圧BATTvoltの上昇６８ｂに応じて目標トルクＴgencomが減少し、蓄電器１２の電圧BATTvoltの下降６８ｃに応じて目標トルクＴgencomが増加するというヒステリシスをもたせた関数関係６８ａがデータテーブル形式で記憶されている。この関数関係６８ａは、発電電動機１１の発電量を調整することで蓄電器１２の電圧値を所望の範囲内に維持するために設定されている。
【０２１０】
発電電動機トルク演算部６８では、蓄電器１２の現在の電圧BATTvoltに対応する目標トルクＴgencomが関数関係６８ａにしたがい出力される。
【０２１１】
アシストフラグ判定部９５でアシストフラグassit flagの内容がＴであると判定されると、発電電動機指令値切り替え部８７が、モジュレーション処理部９７側に切り替えられ、モジュレーション処理部９７から出力される発電電動機目標回転数Ｎgencomが発電電動機指令値ＧＥＮcomとしてインバータ１３に出力されて、発電電動機１１が回転数制御され、発電電動機１１が電動作用若しくは発電作用をする。
【０２１２】
また、アシストフラグ判定部９５でアシストフラグassit flagの内容がＦであると判定されると、発電電動機指令値切り替え部８７が、発電電動機トルク演算部６８側に切り替えられ、発電電動機トルク演算部６８から出力される発電電動機目標トルクＴgencomが発電電動機指令値ＧＥＮcomとしてインバータ１３に出力されて、発電電動機１１がトルク制御され、発電電動機１１が発電作用をする。
【０２１３】
ポンプ吸収トルク指令値切り替え部８８では、アシストフラグ判定部９５の判定結果がＴであるか否か（Ｆ）に応じて、制御電流演算部６７に与えるべきポンプ目標吸収トルクＴの内容を、第１のポンプ目標吸収トルクＴpcom1か、第２のポンプ目標吸収トルクＴpcom2かに切り替える。
【０２１４】
第１のポンプ目標吸収トルクＴpcom1は、第１のポンプ目標吸収トルク演算部６６（図４に示すポンプ吸収トルク演算部と同じ構成）で演算される。
【０２１５】
すなわち、第１のポンプ目標吸収トルクＴpcom1は、図９（ａ）のトルク線図における第１の目標トルク線Ｌ1上のトルク値として与えられる。第１の目標トルク線Ｌ1は、図１０で説明したように、エンジン目標回転数ｎが低下するに応じて油圧ポンプ３の目標吸収トルクＴpcom1が小さくなるような目標トルク線として設定されている。
【０２１６】
第２のポンプ目標吸収トルクＴpcom2は、第２のポンプ目標吸収トルク演算部８５で演算される。
【０２１７】
すなわち、第２のポンプ目標吸収トルクＴpcom2は、図９（ａ）のトルク線図における第１の目標トルク線Ｌ1に対して、低回転領域でポンプ目標吸収トルクが大きくなる第２の目標トルク線Ｌ2上のトルク値として与えられる。
【０２１８】
第１のポンプ目標吸収トルク演算部６６では、エンジン目標回転数ｎcomに対応する油圧ポンプ３の第１のポンプ目標吸収トルクＴpcom1が演算される。
【０２１９】
記憶装置には、エンジン目標回転数ｎcomの増加に応じて油圧ポンプ３の第１の目標吸収トルクＴpcom1が増加する関数関係６６ａがデータテーブル形式で記憶されている。この関数６６ａは、図９（ａ）（図１０）に示すトルク線図上の第１の目標トルク線Ｌ1に対応するカーブである。
【０２２０】
図９（ａ）は、図１０と同様にエンジン２のトルク線図を示しており横軸にエンジン回転数ｎ（ｒｐｍ；ｒｅｖ/ｍｉｎ）をとり縦軸にトルクＴ（Ｎ・ｍ）をとっている。関数６６ａは、図９（ａ）に示すトルク線図上の目標トルク線Ｌ1に対応している。
【０２２１】
第１のポンプ目標吸収トルク演算部６６では、現在のエンジン目標回転数ｎcomに対応する第１のポンプ目標吸収トルクＴpcom1が関数関係６６ａにしたがい演算される。
【０２２２】
第２のポンプ目標吸収トルク演算部８５では、発電電動機回転数ＧＥＮspd（エンジン実回転数）に対応する油圧ポンプ３の第２のポンプ目標吸収トルクＴpcom2が演算される。
【０２２３】
記憶装置には、発電電動機回転数ＧＥＮspd（エンジン実回転数）に応じて油圧ポンプ３の第２の目標吸収トルクＴpcom2が変化する関数関係８５ａがデータテーブル形式で記憶されている。この関数８５ａは、図９（ａ）に示すトルク線図上の第２の目標トルク線Ｌ2に対応するカーブであり、第１の目標トルク線Ｌ1に対して、低回転領域でポンプ目標吸収トルクが大きくなるような特性を有している。たとえば第２の目標トルク線Ｌ2は、等馬力線に相当するカーブであり、エンジン回転数の上昇に応じてトルクが低下するように特性を採用することができる。
【０２２４】
第２のポンプ目標吸収トルク演算部８５では、現在の発電電動機回転数ＧＥＮspd（エンジン実回転数）に対応する第２のポンプ目標吸収トルクＴpcom2が関数関係８５ａにしたがい演算される。
【０２２５】
アシストフラグ判定部９５でアシストフラグassit flagの内容がＴであると判定されると、ポンプ吸収トルク指令値切り替え部８８が、第２のポンプ目標吸収トルク演算部８５側に切り替えられ、第２のポンプ目標吸収トルク演算部８５から出力される第２のポンプ目標吸収トルクＴpcom2がポンプ目標吸収トルクＴpcomとして、後段のフィルタ処理部８９に出力される。
【０２２６】
また、アシストフラグ判定部９５でアシストフラグassit flagの内容がＦであると判定されると、ポンプ吸収トルク指令値切り替え部８８が、第１のポンプ目標吸収トルク演算部６６側に切り替えられ、第１のポンプ目標吸収トルク演算部６６から出力される第１のポンプ目標吸収トルクＴpcom1がポンプ目標吸収トルクＴpcomとして、後段のフィルタ処理部８９に出力される。
【０２２７】
以上のようにしてポンプ吸収トルク指令値切り替え部８８では、油圧ポンプ３の目標吸収トルクＴpcom1、Ｔpcom2、つまり図９（ａ）の目標トルク線Ｌ1、Ｌ2の選択が切り替えられる。
【０２２８】
フィルタ処理部８９では、目標トルク線Ｌ1、Ｌ2の選択が切り替えられた場合に、切り替え前の目標トルク線（たとえば第２の目標トルク線Ｌ2）上のポンプ目標吸収トルク（第２のポンプ目標吸収トルクＴpcom2）から、切り替え後の目標トルク線（第１の目標トルク線Ｌ1）上のポンプ目標吸収トルク（第１のポンプ目標吸収トルクＴpcom1）へ、徐々に変化させるフィルタ処理が行われる。
【０２２９】
すなわち、フィルタ処理部８９は、目標トルク線Ｌ1、Ｌ2の選択が切り替えられた場合に、特性８９ａにしたがいフィルタ処理が施された目標トルク値Ｔpcomを出力する。目標トルク線Ｌ1、Ｌ2の選択が切り替えられた場合に、切り替え前の目標トルク線（たとえば第２の目標トルク線Ｌ2）上のポンプ目標吸収トルク（第２のポンプ目標吸収トルクＴpcom2）から、切り替え後の目標トルク線（第１の目標トルク線Ｌ1）上のポンプ目標吸収トルク（第２のポンプ目標吸収トルクＴpcom1）へとそのまま切り替え出力するのではなくて、時間ｔをかけて徐々に切り替え前の目標トルク線（第２の目標トルク線Ｌ2）上のポンプ目標吸収トルク（第２のポンプ目標吸収トルクＴpcom2）から、切り替え後の目標トルク線（第１の目標トルク線Ｌ1）上のポンプ目標吸収トルク（第２のポンプ目標吸収トルクＴpcom1）へと滑らかに到達させる。
【０２３０】
図９（ａ）を用いて説明すると、第２の目標トルク線Ｌ2上の点Ｇにおける第２のポンプ目標吸収トルクＴpcom2から、第１の目標トルク線Ｌ1上の点Ｈにおける第１のポンプ目標吸収トルクＴpcom2に向けて徐々に時間をかけて変化する。
【０２３１】
これによりトルクが急激に変化することでオペレータや車体に与えるショックを抑制するとともに、操作感覚上の違和感をなくすことができる。
【０２３２】
フィルタ処理は、アシストフラグ判定部９５の判定結果がＴからＦに切り替わった場合、同判定結果がＦからＴに切り替わった場合の両方の場合に行うようにしてもよく、どちらか一方の切り替えが行われたときのみフィルタ処理を行うようにしてもよい。特に、アシストフラグ判定部９５の判定結果がＴからＦに切り替わり第２の目標トルク線Ｌ2から第１の目標トルク線Ｌ1に切り替わる場合に、フィルタ処理を行わないものとするとトルクが急激に低下してオペレータに大きな操作感覚の違和感を与えることが多い。このため、判定結果がＴからＦに切り替わり第２の目標トルク線Ｌ2から第１の目標トルク線Ｌ1に切り替わる場合にはフィルタ処理を施すことが望ましい。
【０２３３】
フィルタ処理部８９から出力されたポンプ目標吸収トルクＴpcomは、図４に示すものと同構成の制御電流演算部６７に与えられる。
【０２３４】
制御電流演算部６７では、ポンプ目標吸収トルクＴpcomに対応する制御電流ｐｃ−ｅｐｃが演算される。
【０２３５】
記憶装置には、ポンプ目標吸収トルクＴpcomの増加に応じて制御電流ｐｃ−ｅｐｃが増加する関数関係６７ａがデータテーブル形式で記憶されている。
【０２３６】
制御電流演算部６７では、現在のポンプ目標吸収トルクＴpcomに対応する制御電流ｐｃ−ｅｐｃが関数関係６７ａにしたがい演算される。
【０２３７】
コントローラ６からポンプ制御弁５に対して制御電流ｐｃ−ｅｐｃが出力されてサーボピストンを介して油圧ポンプ３の斜板３ａを変化させる。ポンプ制御弁５は、油圧ポンプ３の吐出圧ＰRp（ｋｇ/ｃｍ2）と油圧ポンプ３の容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）の積が制御電流ｐｃ−ｅｐｃに対応するポンプ吸収トルクＴp comを超えないように、油圧ポンプ３の斜板３ａの傾転角をＰＣ制御する。
【０２３８】
つぎに本実施例の効果について説明する。
【０２３９】
本実施例によれば、図９（ａ）に示すように、エンジン目標回転数が低下するに応じて油圧ポンプ３の目標吸収トルクが小さくなる第１の目標トルク線Ｌ1が設定される。また、第１の目標トルク線Ｌ1に対して、低回転領域でポンプ目標吸収トルクが大きくなる第２の目標トルク線Ｌ2が設定される。
【０２４０】
そして、エンジン目標回転数に一致するように、エンジン回転数が制御される。たとえば各操作レバー４１〜４４の操作量から油圧ポンプ３の負荷が小さいと判断されるときには、エンジン目標回転数が低い回転数ｎDに設定され、各操作レバー４１〜４４の操作量から油圧ポンプ３の負荷が大きいと判断されるときには、エンジン目標回転数が高い回転数ｎEに設定される。
【０２４１】
そして、エンジン目標回転数とエンジン２の実際の回転数との偏差が所定のしきい値以上になっているか否かが、つまり発電電動機１１によってエンジン２をアシストすべきか否かが判定される。
【０２４２】
エンジン目標回転数とエンジン２の実際の回転数との偏差が所定のしきい値以上になっていない場合には、第１の目標トルク線Ｌ1が選択され、エンジン目標回転数に対応する第１の目標トルク線Ｌ1上のポンプ目標吸収トルクが得られるように、油圧ポンプ３の容量が制御される。
【０２４３】
このためエンジン目標回転数が低回転ｎDに設定されているときには、ガバナ４は、エンジン目標回転数ｎDに対応するレギュレーションラインＦeD上において、第１の目標トルク線Ｌ1と交差する点Ｄを上限トルク値として、エンジン２と油圧ポンプ吸収トルクがつりあうように燃料噴射量を増減する。静的には第１の目標トルク線Ｌ1上の点Ｄでマッチングする。
【０２４４】
またエンジン目標回転数が高回転ｎEに設定されているときには、ガバナ４は、エンジン目標回転数ｎEに対応するレギュレーションラインＦeE上において、第１の目標トルク線Ｌ1と交差する点Ｅを上限トルク値として、エンジン２と油圧ポンプ吸収トルクがつりあうように燃料噴射量を増減する。静的には第１の目標トルク線Ｌ1上の点Ｅでマッチングする。
【０２４５】
このため発電電動機１１によるアシストが行われていないときには、比較例と同様に、エンジン２は目標トルク線Ｌ1に沿って制御されるため、燃費向上、ポンプ効率およびエンジン効率の向上、騒音低減、エンスト防止等の効果が得られる。
【０２４６】
エンジン目標回転数とエンジン３の実際の回転数との偏差が所定のしきい値以上になっている場合には、発電電動機１１が電動作用される。発電電動機１１が電動作用された結果、図９（ａ）に破線で示すトルク分がエンジントルクに加算される。
【０２４７】
また、同しきい値以上になっている場合には、第２の目標トルク線Ｌ2が選択され、エンジン回転数に対応する第２の目標トルク線Ｌ2上のポンプ目標吸収トルクが得られるように、油圧ポンプ３の容量が制御される。
【０２４８】
この制御について比較例との対比において説明する。
【０２４９】
ここで、たとえば掘削作業を開始すべく操作レバー４１等を中立位置から倒した場合を想定する。この場合、エンジン回転数を低回転から高回転の高負荷のマッチング点Ｅまで上昇させる必要がある。
【０２５０】
比較例の場合には、図９（ｂ）の経路ＬＮ１に沿ってエンジン２が加速する。掘削作業開始の初期の段階では、エンジン回転を上昇（過渡時）させながら作業機等を作動させる必要がある。比較例の場合には、エンジン２の応答性はよいものの、発電電動機２によるアシストや第２の目標トルク線Ｌ2への移行がないため、エンジン回転上昇時の初期の段階で、油圧ポンプ３の吸収トルクが小さくなってしまう。このため操作レバーの動きに対して作業機の動きだしが遅くなり、作業効率の低下を招くとともに、オペレータに操作感覚の違和感を与える。
【０２５１】
上述した比較例に対して発電電動機１１によるアシストを加えた場合には、経路ＬＮ２に沿ってエンジン２が加速する。この場合、発電電動機２によるアシストがあるため、比較例に比べてエンジン回転上昇時の初期の段階で、油圧ポンプ３の吸収トルクが大きくなる。このため操作レバーの動きに対して作業機の動きだしが早くなり、作業効率の低下を抑制でき、オペレータに与える操作感覚の違和感を軽減できる。したがって本実施例の変形例として、比較例に対して発電電動機１１によるアシストを付加するだけの実施も可能である。
【０２５２】
さらに本実施例の場合には、図９（ｃ）の経路ＬＮ３に沿ってエンジン２が加速する。本実施例によれば、低回転から第２の目標トルク線Ｌ2上の点Ｆを経てＥ点に到達する。すなわち操作レバー４１等を倒した直後に即座に油圧ポンプ吸収トルクが高トルクとなる点Ｆに達するため、操作レバーの動きに対して作業機の動きだしが早くなる。このためエンジン２を加速させつつ作業機を、操作レバーの動きに遅れなく、瞬時に力強く動かすことができる。これにより作業効率が向上し、オペレータに操作感覚の違和感を与えることがない。なお、仮に、発電電動機１１によるアシストなくして（図９（ｃ）に示す斜線部分なくして）、第２の目標トルク線Ｌ2に移行させようとすると、エンジン２に過負荷がかかるおそれがある。本実施例では、発電電動機１１によるアシストを前提として、第２の目標トルク線Ｌ2への移行を保証している。
【０２５３】
以上のように、本実施例によれば、エンジン効率、ポンプ効率等の向上を図りつつ、オペレータの意思通りに応答性よく作業機等を作動させることができる。
【０２５４】
（実施例２）
上述した実施例１では、建設機械１の上部旋回体を油圧アクチュエータ（油圧モータ）によって旋回作動させる油圧旋回システムを前提として説明したが、以下では、建設機械１の上部旋回体を電動アクチュエータで旋回作動させる電動旋回システムを前提とする実施例２について、説明する。
【０２５５】
図１５は、実施例２の構成図であり、電動旋回システムを搭載した建設機械１の構成を示している。
【０２５６】
同図１５に示すように、図３の構成と同様に、図１の比較例に対して、ＰＴＯ軸１０、発電電動機１１、蓄電器１２、インバータ１３、回転センサ１４、電圧センサ１５が付加されており、発電電動機１１による電動作用、発電作用が行われるのは同様であるが、更に、上部旋回体を電動アクチュエータ（旋回モータ１０３）で旋回作動させるための構成要素、つまり発電電動機コントローラ１００、電流センサ１０１、旋回コントローラ１０２、旋回モータ１０３、旋回速度センサ１０５が付加されている。
【０２５７】
図５、図６、図１６、図１７、図１８、図１９は、コントローラ６で行われる処理内容を示す制御ブロック図である。
【０２５８】
図１６は、実施例１の図７に対応する制御ブロック２を示す図であり、図７と重複する部分については以下において説明を省略する。
【０２５９】
同図１６に示すように、本実施例２の制御ブロック２では、実施例１の制御ブロック２に対して、アシストトルクリミット演算部１１０、第３のポンプ最大吸収トルク演算部１０６，最小値選択部１０７が追加され、実施例１の制御ブロック２中の発電電動機指令値切り替え部８７の代わりに、発電電動機指令値切り替え部１８７、２８７が設けられ、実施例１の制御ブロック２中の発電電動機トルク演算部６８の代わりに、要求発電量演算部１２０が設けられている。
【０２６０】
図１７は、実施例１の図８に対応するアシスト有無判定部９０の内部構成を示すブロック図であり、図８と重複する部分については以下において説明を省略する。
【０２６１】
図１８は、アシストルクリミット演算部１１０の詳細な内部構成を示すブロック図である。
【０２６２】
図１９は、要求発電量演算部１２０の詳細な内部構成を示すブロック図である。
【０２６３】
本実施例を説明するにあたり、エンジントルクアシスト作用について定義をしておく。
【０２６４】
エンジンアシスト作用とは、ガバナ４や燃料噴射ポンプを調整してエンジン２の回転数をある目標回転数になるように制御しているとき、エンジン実回転数が素早く目標回転数に到達するように、発電電動機１１によってエンジン出力軸にトルクを加えることをいう。ここで、「トルクを加える」とは、エンジン回転を加速するときに素早く回転数を増加させるために軸トルクを加算する場合だけではなく、エンジン回転を減速するときに素早く回転数を減少させるために軸トルクを吸収する場合も含む意味で使用する。
【０２６５】
つまり、エンジントルクアシスト作用とは、前述の実施例１において、発電電動機１１を電動作用させてエンジン２をアシストし、発電電動機１１を発電作用させてエンジン２を逆アシストさせることに相当する。
【０２６６】
エンジントルクアシスト作用の効果は、実施例１で前述した通り、エンジン回転の加速時には、エンジン加速の応答性が良くなり、作業性が向上するととともに、エンジン回転の減速時には、エンジン軸トルクが吸収されることでエンジン回転数が素早く下がり、エンジン回転数の減速時の騒音や振動が改善される。また、エンジン回転数を下げるときにエンジン軸トルクが吸収されるため、エンジン出力軸周りの慣性が持っていた回転運動エネルギーを回収することができるので、エネルギー効率の面でも向上するという効果が得られる。
【０２６７】
これに対して、「エンジントルクアシスト作用をさせない」とは、発電電動機１１を発電作用させて、そのエネルギー（電力）を蓄電器１２に供給したり、直接、旋回モータ１０３に供給して電動の上部旋回体を作動させたりすることをいう。
【０２６８】
以上のようなエンジントルクアシスト作用させるか、エンジントルクアシスト作用させないようにする制御は、後述するように、コントローラ６からの指令に基づき、発電電動機コントローラ１００、旋回コントローラ１０２が実行する。
【０２６９】
さて、図１５に示すように、実施例２にあっては、旋回マシナリ１０４の駆動軸に電動モータとしての旋回モータ１０３が連結されており、この旋回モータ１０３が駆動することにより旋回マシナリ１０４が駆動し、スイングピニオン、スイングサークル等を介して上部旋回体が旋回作動するものである。
【０２７０】
旋回モータ１０３は、発電作用と電動作用を行う。つまり旋回モータ１０３は、電動機として作動もし、また発電機としても作動する。旋回モータ１０３が電動機として作動したときには上部旋回体が旋回作動し、上部旋回体が旋回を停止したときには上部旋回体のトルクが吸収されて旋回モータ１０３が発電機として作動する。
【０２７１】
旋回モータ１０３は、旋回コントローラ１０２によって駆動制御される。旋回コントローラ１０２は直流電源線を介して蓄電器１２に電気的に接続されているとともに、発電電動機１００に電気的に接続されている。発電電動機コントローラ１００は、実施例１（図３）のインバータ１３の機能を含んで構成されている。旋回コントローラ１０２、発電電動機コントローラ１００は、コントローラ６から出力される指令に応じて制御される。
【０２７２】
旋回モータ１０３に供給されている電流、つまり上部旋回体の負荷を示す旋回負荷電流ＳＷＧcurrは、電流センサ１０１で検出される。電流センサ１０１で検出された旋回負荷電流ＳＷＧcurrは、コントローラ６に入力される。
【０２７３】
本実施例２では、図５、図６に示すように実施例１と同様にして最小値選択部６５でエンジン目標回転数ｎcomが選択されると、以下、図１６に示す制御ブロック２に移行して以下に説明する処理が実行される。以下、各制御例について説明する。
【０２７４】
（制御例１）
本制御例１では、要求発電量演算部１２０で、蓄電器１２の蓄電状態に応じて、発電電動機１１の要求発電量Ｔgencomが演算される。
【０２７５】
そして、アシスト有無判定部９０では、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させるか（判定結果T）、あるいはエンジントルクアシスト作用させないか（判定結果F）が判定される。
【０２７６】
そして、アシスト有無判定部９０によって、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させる（判定結果T）と判定した場合には、発電電動機指令値切り替え部１８７がT側、つまりモジュレーション処理部９７側に切り替えられて、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させる。この場合、モジュレーション処理部９７から発電電動機速度指令値（発電電動機目標回転数）Ngencomが発電電動機コントローラ１００に対して出力される。発電機コントローラ１００は、これを受けて、発電電動機目標回転数Ngencomが得られるように発電電動機１１を回転数制御し、発電電動機１１を電動作用若しくは発電作用させてエンジントルクアシスト作用させる。これに対して、アシスト有無判定部９０によって、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させない（判定結果F）と判定した場合には、発電電動機指令値切り替え部１８７がF側に切り替えられて、発電電動機１１の回転数制御がオフにされてエンジントルクアシスト作用されないようになされるとともに、発電電動機指令値切り替え部２８７がF側、つまり要求発電量演算部１２０側に切り替えられて、発電電動機１１が、要求発電量演算部１２０で演算された要求発電量Ｔgencomに応じた発電量が得られるように発電作用される。この場合、要求発電量演算部１２０から要求発電量Ｔgencomが、発電電動機トルク指令値（発電電動機目標トルク）として、発電電動機コントローラ１００に対して出力される。発電電動機コントローラ１００は、これを受けて、発電電動機目標トルクＴgencomが得られるように発電電動機１１をトルク制御し、発電電動機１１を発電作用させる。この場合、旋回コントローラ１０２は、発電電動機１１で発電された電力を蓄電器１２に供給したり、直接、旋回モータ１０３に供給して電動の上部旋回体を作動させたりする制御を行う。
【０２７７】
このように本制御例１では、エンジントルクアシスト作用の必要性に応じて、エンジントルクアシスト作用させるか、エンジントルクアシスト作用させずに、要求発電量に応じた発電を発電電動機１１で行わせるようにしたので、蓄電器１２の蓄電量を常に目標とする状態に安定に維持できるとともに、作業機、特に上部旋回体の操作性を常に高いレベルに維持することができる。
【０２７８】
（制御例２）
本制御例２では、要求発電量演算部１２０で、蓄電器１２の蓄電状態に応じて、発電電動機１１の要求発電量Ｔgencomが演算される。
【０２７９】
第１のポンプ目標吸収トルク演算部６６では、エンジン目標回転数に応じて、油圧ポンプ３が吸収可能な最大吸収トルクを示す第1の最大トルク線６６ａが設定される。
【０２８０】
第２のポンプ目標吸収トルク演算部８５では、第１の最大トルク線６６ａに対して、エンジン低回転領域で最大吸収トルクが大きくなる第２の最大トルク線８５ａが設定される。
【０２８１】
そして、アシスト有無判定部９０では、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させるか（判定結果T）、あるいはエンジントルクアシスト作用させないか（判定結果F）が判定される。
【０２８２】
そして、アシスト有無判定部９０によって、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させる（判定結果T）と判定した場合には、ポンプ吸収トルク指令値切り替え部８８がT側、つまり第２のポンプ目標吸収トルク演算部８５側に切り替えられて、最大トルク線として第２の最大トルク線８５ａが選択され、現在のエンジン目標回転数に対応する第２の最大トルク線８５ａ上のポンプ吸収トルクを上限とするポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプ３の容量が制御される。これに対してアシスト有無判定部９０によって、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させない（判定結果Ｆ）と判定した場合には、ポンプ吸収トルク指令値切り替え部８８がＦ側、つまり第１のポンプ目標吸収トルク演算部６６側に切り替えられて、最大トルク線として第１の最大トルク線６６ａが選択され、現在のエンジン目標回転数に対応する第１の最大トルク線６６ａ上のポンプ吸収トルクを上限とするポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプ３の容量が制御される。ポンプ容量の制御は、前述の実施例１と同様にコントローラ６からポンプ制御弁５に対して制御電流ｐｃ-ｅｐｃを出力しサーボピストンを介して油圧ポンプ３の斜板３ａを変化させることで行う。
【０２８３】
また、アシスト有無判定部９０によって、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させる（判定結果T）と判定した場合には、発電電動機指令値切り替え部１８７がT側、つまりモジュレーション処理部９７側に切り替えられて、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させる。この場合、モジュレーション処理部９７から発電電動機速度指令値（発電電動機目標回転数）Ngencomが発電電動機コントローラ１００に対して出力される。発電機コントローラ１００は、これを受けて、発電電動機目標回転数Ngencomが得られるように発電電動機１１を回転数制御し、発電電動機１１を電動作用若しくは発電作用させてエンジントルクアシスト作用させる。これに対して、アシスト有無判定部９０によって、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させない（判定結果F）と判定した場合には、発電電動機指令値切り替え部１８７がF側に切り替えられて、発電電動機１１の回転数制御がオフにされてエンジントルクアシスト作用されないようになされるとともに、発電電動機指令値切り替え部２８７がF側、つまり要求発電量演算部１２０側に切り替えられて、要求発電量演算部１２０で演算された要求発電量Ｔgencomに応じた発電量が得られるように発電電動機１１が発電作用される。この場合、要求発電量演算部１２０から要求発電量Ｔgencomが、発電電動機トルク指令値（発電電動機目標トルク）として、発電電動機コントローラ１００に対して出力される。発電電動機コントローラ１００は、これを受けて、発電電動機目標トルクＴgencomが得られるように発電電動機１１をトルク制御し、発電電動機１１を発電作用させる。この場合、旋回コントローラ１０２は、発電電動機１１で発電された電力を蓄電器１２に供給したり、直接、旋回モータ１０３に供給して電動の上部旋回体を作動させたりする制御を行う。
【０２８４】
このように本制御例２では、制御例１と同様に、エンジントルクアシスト作用の必要性に応じて、エンジントルクアシスト作用させるか、エンジントルクアシスト作用させずに、要求発電量に応じた発電を発電電動機１１で行わせるようにしたので、蓄電器１２の蓄電量を常に目標とする状態に安定に維持できるとともに、作業機、特に上部旋回体の操作性を常に高いレベルに維持することができる。
【０２８５】
しかも制御例２では、発電電動機１１によってエンジントルクアシスト作用させながら、
第１の最大トルク線６６ａに対して、エンジン低回転領域で最大吸収トルクが大きくなる第２の最大トルク線８５ａ上のポンプ吸収トルクを上限とするポンプ吸収トルクが得られるように油圧ポンプ３の容量を制御するようにしたため、エンジン回転上昇時の初期の段階での油圧ポンプ３の吸収トルクを大きくすることができる。このため操作レバーの動きに対して作業機の動き出しが早くなり、作業効率の低下を抑制でき、オペレータに与える操作感覚の違和感を軽減できる。なお、実施例１で述べたように、仮に、発電電動機１１によってエンジントルクアシスト作用させることなく第２の最大トルク線Ｌ2に従って制御しようとすると、エンジン２に過負荷がかかるおそれがある。すなわち、エンジントルクアシスト作用なしで、第２の最大トルク線８５ａに従って油圧ポンプ３の容量を制御しようとすると、エンジン単体での出力以上のトルクを油圧ポンプ３が吸収することになってしまい、エンジン回転数を増加させることができないばかりでなく、高負荷によりエンジン回転数がダウンして、最悪の場合エンストに至ることがある。このように制御例２では、発電電動機１１によるエンジントルクアシスト作用を前提として、第２の最大トルク線８５ａに従った制御を保証している。
【０２８６】
（制御例３）
上述した制御例１、制御例２において、アシスト有無判定部９０で、具体的には、図１７に示すような判定が行われる。すなわち、第１の判定部９２では、発電電動機目標回転数Ｎgencomと発電電動機実回転数ＧＥＮspdとの偏差Δgenspdの絶対値が所定のしきい値以上になった場合、つまりエンジン目標回転数とエンジン２の実際の回転数との偏差の絶対値が所定のしきい値以上になっている場合に、発電電動機動機１１をエンジントルクアシスト作用させると判定し、アシストフラグassist flagをＴにする。これに対して発電電動機目標回転数Ｎgencomと発電電動機実回転数ＧＥＮspdとの偏差Δgenspdの絶対値が所定のしきい値以下になった場合、つまりエンジン目標回転数とエンジン２の実際の回転数との偏差が所定のしきい値よりも小さくなっている場合に、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させないと判定し、アシストフラグをＦにする。
【０２８７】
回転数偏差Δgenspdが符合プラスである程度以上大きくなった場合には、発電電動機１１を電動作用させエンジン２をアシストさせる。これにより、現在のエンジン回転数と目標回転数とが離れている場合にエンジン目標回転数に向けて迅速にエンジン回転数が上昇する。  また、回転数偏差Δgenspdが符合マイナスである程度以上大きくなった場合には、発電電動機１１を発電作用させエンジン２を逆アシストさせる。これにより、エンジン回転数の減速時に発電作用されてエンジン回転数が迅速に低下するとともにエンジン２のエネルギ−が回生される。
【０２８８】
以上のように本制御例３では、偏差に対してしきい値を設けてエンジントルクアシスト作用させるか否かを判断しているため、制御が安定する。すなわち、仮に偏差に対してしきい値を設けないで偏差があったことをもって即座にエンジントルクアシスト作用をさせるとすると、エンジン目標回転数近くのエンジン回転数でエンジントルクアシスト作用をし続ける結果となり、エネルギーロスにつながる。これは、エンジントルクアシスト作用するエネルギーの源は、元々エンジン２のエネルギーであるため、エンジントルクアシスト作用をすると発電電動機１１の効率分だけ必ずエネルギーロスが増えてしまうからである。一般的に発電電動機１１は小さなトルクで駆動、発電すると効率が悪くなる。
【０２８９】
（制御例４）
上述した制御例１、制御例２において、アシスト有無判定部９０で、具体的には、図１７に示すような判定が行われる。すなわち、第２の判定部９３では、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvolt、つまり蓄電量が所定のしきい値ＢＣ１以下の場合には、発電電動機動機１１をエンジントルクアシスト作用させないと判定し、アシストフラグassist flagをＦにする。このように蓄電器１２の蓄電量が低いときにエンジントルクアシスト作用させないようにすることで蓄電器１２の過放電を回避でき蓄電器１２の寿命低下を回避することができる。特に実施例２は、電動旋回システムを前提としているため、上部旋回体を旋回作動させるために蓄電エネルギーが必要であり、仮に蓄電量が減りすぎると旋回性能の悪影響を与えることになる。蓄電器１２の蓄電量が低いときにエンジントルクアシスト作用させないようにすることで、蓄電量低下により旋回性能が悪化することを回避することができる。
【０２９０】
（制御例５）
上述した制御例１、制御例２において、アシスト有無判定部９０で、具体的には、図１７に示すような判定が行われる。すなわち、旋回出力演算部９５では、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが下記（５）式によって、旋回負荷電流ＳＷＧcurrと蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltとを用いて演算される。
【０２９１】
ＳＷＧpow＝ＳＷＧcurr×ＢＡＴＴvolt×Ｋswg  …（５）
なお、Ｋswgは、定数である。
【０２９２】
そして、第３の判定部９６では、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが所定のしきい値ＳＣ１以上である場合には、発電電動機動機１１をエンジントルクアシスト作用させないと判定し、アシストフラグassist flagをＦにする。また、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが、しきい値ＳＣ１よりも小さいしきい値ＳＣ２以下である場合には、発電電動機動機１１をエンジントルクアシスト作用させると判定し、アシストフラグassist flagをＴにする。このようにしきい値ＳＣ１としきい値ＳＣ２との間にヒステリシスをもたせることで、制御上のハンチングを防止している。
【０２９３】
アンド回路９４では、第１の判定部９２で得られたアシストフラグassist flagと、第２の判定部９３で得られたアシストフラグassist flagと、第３の判定部９６で得られたアシストフラグassist flagがともにＴである場合に、最終的にアシストフラグassist flagの内容をＴとし、いずれかがＦである場合には、最終的にアシストフラグassist flagの内容をＦとする。
【０２９４】
一方、図１９に示すように、要求発電量演算部１２０では、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvolt、つまり蓄電器１２の蓄電状態と、旋回負荷電流ＳＷＧcurr、つまり旋回モータ１０３の駆動状態に応じて、発電電動機１１の要求発電量Ｔgencomが演算される。
【０２９５】
電動旋回システムの場合には、上部旋回体を旋回作動させるために電気エネルギーが必要になる。上部旋回体を高出力で旋回作動させるには蓄電器１２の蓄積エネルギーだけでは足りず、発電電動機１１を発電作用させて旋回モータ１０３に電力を供給しなければならない。要求発電量演算部１２０において、蓄電器１２の蓄電状態（電圧値ＢＡＴＴvolt）だけではなく、旋回電動機１１の駆動状態（旋回負荷電流ＳＷＧcurr）を考慮しているのはこのことを意味する。
【０２９６】
本制御例５によれば、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが所定のしきい値ＳＣ１以上である場合には、発電電動機動機１１をエンジントルクアシスト作用させないと判定され、エンジントルクアシスト作用が禁止される一方で、蓄電器１２の蓄電状態（電圧値ＢＡＴＴvolt）のみならず旋回モータ６の駆動状態（旋回負荷電流ＳＷＧcurr）を考慮して発電電動機１１の要求発電量Ｔgencomが演算され、この要求発電量Ｔgencomに応じた発電が発電電動機１１で行われ、発電した電力が旋回モータ１０３に供給される。このため旋回性能を落とすことなく上部旋回体を旋回作動させることができる。
【０２９７】
（制御例６）
上述したように回転数偏差Δgenspdが符合プラスである程度以上大きくなった場合には、モジュレーション処理部９７から発電電動機速度指令値（発電電動機目標回転数）Ngencomが発電電動機コントローラ１００に対して出力され、発電機コントローラ１００は、これを受けて、発電電動機目標回転数Ngencomが得られるように発電電動機１１を回転数制御し、発電電動機１１を電動作用させる。すなわち、現在のエンジン回転数がエンジン目標回転数よりも小さい場合には、発電電動機１１を電動作用させて、エンジン２のトルク線図上においてエンジン２の軸トルクを加算してエンジン回転数を上昇させエンジン目標回転数と同等の回転数となるように、発電電動機１１の出力トルクを制御する。
【０２９８】
また、回転数偏差Δgenspdが符合マイナスである程度以上大きくなった場合には、モジュレーション処理部９７から発電電動機速度指令値（発電電動機目標回転数）Ngencomが発電電動機コントローラ１００に対して出力され、発電機コントローラ１００は、これを受けて、発電電動機目標回転数Ngencomが得られるように発電電動機１１を回転数制御し、発電電動機１１を発電作用させる。すなわち、現在のエンジン回転数がエンジン目標回転数よりも大きい場合には、発電電動機１１を発電作用させて、エンジンのトルク線図上においてエンジン２の軸トルクを吸収してエンジン回転数を下降させエンジン目標回転数と同等の回転数となるように、発電電動機１１の出力トルクを制御する。
【０２９９】
（制御例７）
上述したように、アシスト有無判定部９０で、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvolt、つまり蓄電量が所定のしきい値ＢＣ１以下と判定された場合には、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させない（判定結果F）と判定され、発電電動機指令値切り替え部２８７がF側、つまり要求発電量演算部１２０側に切り替えられて、要求発電量演算部１２０で演算された要求発電量Ｔgencomに応じた発電量が得られるように発電電動機１１が発電作用される。
【０３００】
しかし、ここで仮に、蓄電器１２の蓄電量があるしきい値以下に達すると即座にエンジントルクアシスト作用を禁止して、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に急に切り替えてしまうと、エンジン２の出力軸に急負荷が加わることがある。このためエンジン２が急負荷に対処できずにトルクの出力が追いつかずエンジン回転数が急に低下してしまうことがある。エンジン回転数の急低下は、作業機の出力低下につながり作業効率上望ましくない。
【０３０１】
そこで、本制御例７では、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替える前に、発電電動機１１が出し得るトルクの上限値（トルクリミット）を、蓄電器１２の蓄電量（電圧値ＢＡＴＴvolt）の減少に応じて、徐々に小さな値にする。具体的には、図１８に示すように、アシストトルクリミット演算部１１０の演算部１１１では、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltが第１の所定値ＢＤ１から、第１の所定値ＢＤ１よりも小さい第２の所定値ＢＤ２に減少するに従って、発電電動機１１のトルク上限値（発電電動機トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitが徐々に減じられる値として求められて、出力される。
【０３０２】
発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させる（判定結果Ｔ）と判定され、発電電動機指令値切り替え部２８７がＴ側、つまりアシストトルクリミット演算部１１０側に切り替えられている場合には、アシストトルクリミット演算部１１０から発電電動機トルクリミットＧＥＮｔrqlimitが、発電電動機トルク指令値（発電電動機目標トルク）Ｔgencomの制限値として、発電電動機コントローラ１００に対して出力される。
【０３０３】
エンジントルクアシスト作用させると判定された場合には、発電電動機１１は、目標回転数が得られるように速度制御で動作する。発電電動機１１の発電電動機トルク指令値（発電電動機目標トルク）Ｔgencomは、速度制御ループの結果、演算される。
【０３０４】
発電電動機コントローラ１００は、速度制御ループから演算された発電電動機トルク指令値（発電電動機目標トルク）Ｔgencomが、アシストトルクリミット演算部１１０で演算された発電電動機トルクリミットＧＥＮｔrqlimitを超えないように、発電電動機１１を制御し、発電電動機１１をアシスト作用させる。つまり発電電動機１１のトルクをトルク上限値ＧＥＮｔrqlimit以下の範囲で制御する。そして、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltが所定のしきい値ＢＣ１以下となって、発電電動機指令値切り替え部２８７がF側、つまり要求発電量演算部１２０側に切り替えられると、要求発電量演算部１２０で演算された要求発電量Ｔgencomに応じた発電量が得られるように発電電動機１１が発電作用される。この場合、要求発電量演算部１２０から要求発電量Ｔgencomが、発電電動機トルク指令値（発電電動機目標トルク）として、発電電動機コントローラ１００に対して出力される。発電電動機コントローラ１００は、これを受けて、発電電動機目標トルクＴgencomが得られるように発電電動機１１をトルク制御し、発電電動機１１を発電作用させる。このように本制御例７では、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替える前に、発電電動機１１が出し得るトルクの上限値（トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitを、蓄電器１２の蓄電量（電圧値ＢＡＴＴvolt）の減少に応じて、徐々に小さな値にしたので、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替わる際の発電電動機１１の発電トルク変化が滑らかなものとなり、この切り替え時にエンジン回転数が低下してしまうことを回避することができる。
【０３０５】
（制御例８）
この制御例８では、上述した制御例７において、アシストトルクリミット演算部１１０の演算部１１１で以下のような制御が行われる。すなわち、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltが第１の所定値ＢＤ１から、第１の所定値ＢＤ１よりも小さい第２の所定値ＢＤ２に減少するに従って、発電電動機１１のトルク上限値（発電電動機トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitが徐々に減じられる値として求められて出力される一方で、一度減じられたトルク上限値ＧＥＮｔrqlimitを増加させる場合には、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltが第３の所定値ＢＤ３から、第３の所定値ＢＤ３よりも大きい第４の所定値ＢＤ４に増加するに従って、発電電動機１１のトルク上限値（発電電動機トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitが徐々に増加される値として求められて、出力される。
【０３０６】
このように発電電動機トルクリミットＧＥＮｔrqlimitの変化のさせ方にヒステリシスをもたせることで、制御を安定して行わせることができる。
【０３０７】
（制御例９）
上述したように、アシスト有無判定部９０で、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが所定のしきい値ＳＣ１以上と判定された場合には、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させない（判定結果F）と判定され、発電電動機指令値切り替え部２８７がF側、つまり要求発電量演算部１２０側に切り替えられて、要求発電量演算部１２０で演算された要求発電量Ｔgencomに応じた発電量が得られるように発電電動機１１が発電作用される。
【０３０８】
ここで、制御例７と同様に、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが所定のしきい値ＳＣ１以上に達すると即座にエンジントルクアシスト作用を禁止して、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に急に切り替えてしまうと、エンジン２の出力軸に急負荷が加わることがある。このためエンジン２が急負荷に対処できずにトルクの出力が追いつかずエンジン回転数が急に低下してしまうことがある。エンジン回転数の急低下は、作業機の出力低下につながり作業効率上望ましくない。
【０３０９】
本制御例９では、制御例７と同様に、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替える前に、発電電動機１１が出し得るトルクの上限値（トルクリミット）を、旋回電動機１１の現在の出力ＳＷＧpowの増加に応じて、徐々に小さな値にする。
【０３１０】
具体的には、図１８に示すように、アシストトルクリミット演算部１１０の旋回出力演算部１１２では、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが前述の（５）式（ＳＷＧpow＝ＳＷＧcurr×ＢＡＴＴvolt×Ｋswg  ）によって求められ、つぎに演算部１１３では、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが第１の所定値ＳＤ１から、第１の所定値ＳＤ１よりも大きい第２の所定値ＳＤ２に増加するに従って、発電電動機１１のトルク上限値（発電電動機トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitが徐々に減じられる値として求められて、出力される。
【０３１１】
演算部１１１で求められたトルク上限値ＧＥＮｔrqlimitと、演算部１１３で求められたトルク上限値ＧＥＮｔrqlimitのうち小さい方の値が最小値選択部１１４で選択されて、最終的なトルク上限値（発電電動機トルクリミットＧＥＮｔrqlimit）として、アシストトルクリミット演算部１１０から出力されることになる。
【０３１２】
発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させる（判定結果Ｔ）と判定され、発電電動機指令値切り替え部２８７がＴ側、つまりアシストトルクリミット演算部１１０側に切り替えられている場合には、アシストトルクリミット演算部１１０から発電電動機トルクリミットＧＥＮｔrqlimitが、発電電動機トルク指令値（発電電動機目標トルク）Ｔgencomの制限値として、発電電動機コントローラ１００に対して出力される。
【０３１３】
エンジントルクアシスト作用させると判定された場合には、発電電動機１１は、目標回転数が得られるように速度制御で動作する。発電電動機１１の発電電動機トルク指令値（発電電動機目標トルク）Ｔgencomは、速度制御ループの結果、演算される。
【０３１４】
発電電動機コントローラ１００は、速度制御ループから演算された発電電動機トルク指令値（発電電動機目標トルク）Ｔgencomが、アシストトルクリミット演算部１１０で演算された発電電動機トルクリミットＧＥＮｔrqlimitを超えないように、発電電動機１１を制御し、発電電動機１１をアシスト作用させる。つまり発電電動機１１のトルクをトルク上限値ＧＥＮｔrqlimit以下の範囲で制御する。
【０３１５】
そして、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが所定のしきい値ＳＣ１以上となって、発電電動機指令値切り替え部２８７がF側、つまり要求発電量演算部１２０側に切り替えられると、要求発電量演算部１２０で演算された要求発電量Ｔgencomに応じた発電量が得られるように発電電動機１１が発電作用される。この場合、要求発電量演算部１２０から要求発電量Ｔgencomが、発電電動機トルク指令値（発電電動機目標トルク）として、発電電動機コントローラ１００に対して出力される。発電電動機コントローラ１００は、これを受けて、発電電動機目標トルクＴgencomが得られるように発電電動機１１をトルク制御し、発電電動機１１を発電作用させる。このように本制御例９では、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替える前に、発電電動機１１が出し得るトルクの上限値（トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitを、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowの増加に応じて、徐々に小さな値にしたので、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替わる際の発電電動機１１の発電トルク変化が滑らかなものとなり、この切り替え時にエンジン回転数が低下してしまうことを回避することができる。  
（制御例１０）
この制御例１０では、上述した制御例９において、アシストトルクリミット演算部１１０の演算部１１３で以下のような制御が行われる。すなわち、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが第１の所定値ＳＤ１から、第１の所定値ＳＤ１よりも大きい第２の所定値ＳＤ２に増加するに従って、発電電動機１１のトルク上限値（発電電動機トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitが徐々に減じられる値として求められて、出力される一方で、一度減じられたトルク上限値ＧＥＮｔrqlimitを増加させる場合には、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが第３の所定値ＳＤ３から、第３の所定値ＳＤ３よりも小さい第４の所定値ＳＤ４に減少するに従って、発電電動機１１のトルク上限値（発電電動機トルクリミット）ＧＥＮｔrqlimitが徐々に増加される値として求められて、出力される。
【０３１６】
このように発電電動機トルクリミットＧＥＮｔrqlimitの変化のさせ方にヒステリシスをもたせることで、制御を安定して行わせることができる。
【０３１７】
（制御例１１）
上述したように、アシスト有無判定部９０で、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltが所定のしきい値ＢＣ１以下と判定された場合、あるいは旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが所定のしきい値ＳＣ１以上と判定された場合には、発電電動機１１をエンジントルクアシスト作用させない（判定結果F）と判定され、発電電動機指令値切り替え部２８７がF側、つまり要求発電量演算部１２０側に切り替えられて、要求発電量演算部１２０で演算された要求発電量Ｔgencomに応じた発電量が得られるように発電電動機１１が発電作用される。
【０３１８】
ここで、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltが所定のしきい値ＢＣ１以下に達したか、あるいは旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが所定のしきい値ＳＣ１以上に達すると即座にエンジントルクアシスト作用を禁止して、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に急に切り替えてしまうと、エンジン２の出力軸に急負荷が加わることがある。このためエンジン２が急負荷に対処できずにトルクの出力が追いつかずエンジン回転数が急に低下してしまうことがある。エンジン回転数の急低下は、作業機の出力低下につながり作業効率上望ましくない。
【０３１９】
本制御例１１では、制御例７、制御例８、制御例９、制御例１０の実施に代えて、あるいはこれら各制御例の実施と併せて、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替えた直後は、発電電動機１１の発電トルクをアシスト終了時のトルクから徐々に発電電動機１１の要求発電量に応じた発電トルクまで変化させる制御を実施することで、同切り替え時のエンジン回転数の急低下を回避するものである。
【０３２０】
具体的には、図１９に示すように、要求発電量演算部１２０の演算部１２１では、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltが第１の所定値ＢＥ１から、第１の所定値ＢＥ１よりも小さい第２の所定値ＢＥ２に減少するに従って、要求発電出力Ｐがゼロ出力から徐々に発電電動機１１の要求発電量に応じた発電出力Ｐmaxまで増加される値として求められて、出力される。ここで、一度増加された要求発電出力Ｐを減少させる場合には、蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltが第３の所定値ＢＥ３から、第３の所定値ＢＥ３よりも大きい第４の所定値ＢＥ４に増加するに従って、要求発電出力Ｐが徐々に減少される値として求められて、出力するようにしている。
【０３２１】
このように要求発電出力Ｐの変化のさせ方にヒステリシスをもたせることで、制御を安定して行わせるようにしている。
【０３２２】
一方、旋回出力演算部１２２では、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが、旋回負荷電流ＳＷＧcurrと蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltとを用いて、前述の（５）式（ＳＷＧpow＝ＳＷＧcurr×ＢＡＴＴvolt×Ｋswg）により求められる。つぎに、演算部１２３では、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが第１の所定値ＳＥ１から、第１の所定値ＳＥ１よりも大きい第２の所定値ＳＥ２に増加するに従って、要求発電出力Ｐがゼロ出力から徐々に発電電動機１１の要求発電量に応じた発電出力Ｐmaxまで増加される値として求められて、出力される。ここで、一度増加された要求発電出力Ｐを減少させる場合には、旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが第３の所定値ＳＥ３から、第３の所定値ＳＥ３よりも小さい第４の所定値ＳＥ４に減少するに従って、要求発電出力Ｐが徐々に減少される値として求められて、出力するようにしている。
【０３２３】
このように要求発電出力Ｐの変化のさせ方にヒステリシスをもたせることで、制御を安定して行わせるようにしている。
【０３２４】
演算部１２１で求められた要求発電出力Ｐと、演算部１２３で求められた要求発電出力Ｐのうち大きい方の値が最大値選択部１２４で選択されて、最終的な要求発電出力Ｐgencomとして、発電電動機要求発電トルク演算部１２５に加えられる。発電電動機要求発電トルク演算部１２５では、発電電動機回転数ＧＥＮspdと要求発電出力Ｐgencomとを用いて下記（６）式によって、発電電動機要求発電トルクＴgencomが求められる。
【０３２５】
Ｔgencom＝Ｐgencom÷ＧＥＮspd×Ｋgen   …（６）
なお、Ｋgenは定数である。
【０３２６】
要求発電量演算部１２０からは、最終的に上記（６）式により得られた発電電動機要求発電トルクＴgencom、つまり発電電動機１１の発電トルクをゼロトルクから徐々に発電電動機の要求発電量に応じた発電トルクまで増加させるような要求発電トルクＴgencomが出力されることになる。
【０３２７】
蓄電器１２の電圧値ＢＡＴＴvoltが所定のしきい値ＢＣ１以下に達したか、あるいは旋回モータ１０３の現在の出力ＳＷＧpowが所定のしきい値ＳＣ１以上に達すると、発電電動機指令値切り替え部２８７がF側、つまり要求発電量演算部１２０側に切り替えられる。
【０３２８】
この切り替えの直後は、上述のごとく、発電電動機１１の発電トルクをゼロトルクから徐々に発電電動機１１の要求発電量に応じた発電トルクまで増加させる要求発電トルク、つまり要求発電量Ｔgencomが、発電電動機トルク指令値（発電電動機目標トルク）として、発電電動機コントローラ１００に対して出力される。発電電動機コントローラ１００は、これを受けて、発電電動機目標トルクＴgencomが得られるように発電電動機１１をトルク制御し、発電電動機１１を発電作用させる。
【０３２９】
このように本制御例１１では、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替えた直後は、発電電動機１１の発電トルクをゼロトルクから徐々に発電電動機１１の要求発電量に応じた発電トルクまで増加させる制御を実施するようにしたので、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替わる際の発電電動機１１の発電トルク変化が滑らかなものとなり、この切り替え時にエンジン回転数が低下してしまうことを回避することができる。
【０３３０】
（制御例１２）
制御例７、８、９、１０では、エンジントルクアシスト作用中に発電電動機１１のトルクリミット値を徐々に小さくする制御について説明した。
【０３３１】
しかし、エンジントルクアシスト作用中に発電電動機１１のトルク上限値（トルクリミット値）を徐々に小さくする制御を行うとすると、エンジン２をアシストする力が徐々に小さくなることから、当然ながらエンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替わる際に、エンジン２の加速が悪化する。
【０３３２】
そこで、本制御例１２では、発電電動機１１のトルク上限値が減少するに従って、油圧ポンプ３の最大吸収トルクが徐々に減じられるように油圧ポンプ３の容量を制御することで、エンジン２のアシスト力の低下に合わせて油圧ポンプ３の吸収トルクを低下させ、エンジン２のアシスト力の低下に伴うエンジン回転数加速の悪化を回避するものである。
【０３３３】
すなわち、図１６に示すように、アシストトルクリミット演算部１１０からは発電電動機トルクリミットＧＥＮｔrqlimitが、発電電動機１１のトルク上限値Ｔgencom2として、第３のポンプ最大吸収トルク演算部１０６に対して出力される。第３のポンプ最大吸収トルク演算部１０６には、発電電動機１１のトルク上限値Ｔgencom2が減少するに従って、油圧ポンプ３の最大吸収トルク（第３のポンプ最大吸収トルク）Ｔpcommaxが徐々に減じられる第３の最大トルク線Ｌ3が、トルク上限値Ｔgencom2と第３のポンプ最大吸収トルクＴpcommaxとの関数関係１０６ａとしてデータテーブル形式で記憶されている。第３のポンプ最大吸収トルク演算部１０６では、現在の発電電動機１１のトルク上限値Ｔgencom2に対応する第３のポンプ最大吸収トルクＴpcommaxが、関数関係１０６ａに従い演算される。
【０３３４】
一方、第１のポンプ最大吸収トルク（第１のポンプ目標吸収トルク）Ｔpcom1は、第１のポンプ目標吸収トルク演算部６６で、第１の最大トルク線（第１の目標トルク線）Ｌ1上の値として、関数関係６６ａに従い演算される。
【０３３５】
また、第２のポンプ最大吸収トルク（第２のポンプ目標吸収トルク）Ｔpcom2は、第２のポンプ目標吸収トルク演算部８５で、第２の最大トルク線（第２の目標トルク線）Ｌ2上の値として、関数関係に８５ａに従い演算される。
【０３３６】
最小値選択部１０７では、現在の第３のポンプ最大吸収トルクＴpcommaxと現在の第２のポンプ最大吸収トルクＴpcom2のうちいずれか小さいほうのポンプ最大吸収トルク値が選択されて、ポンプ吸収トルク指令値切り替え部８８のＴ側端子に出力される。
【０３３７】
ポンプ吸収トルク指令値切り替え部８８のＦ側端子には、現在の第１のポンプ最大吸収トルクＴpcomが加えられる。
【０３３８】
アシストフラグ判定部９５でアシストフラグassit flagの内容がＴであると判定されると、ポンプ吸収トルク指令値切り替え部８８が、最小値選択部１０７側に切り替えられ、第２のポンプ目標吸収トルク演算部８５から出力される現在の第２のポンプ最大吸収トルクＴpcom2と、第３のポンプ最大吸収トルク演算部１０６から出力される現在の第３のポンプ最大吸収トルクＴpcommaxのうち、小さいほうの値がポンプ最大吸収トルクＴpcomとして、後段のフィルタ処理部８９に出力される。
【０３３９】
また、アシストフラグ判定部９５でアシストフラグassit flagの内容がＦであると判定されると、ポンプ吸収トルク指令値切り替え部８８が、第１のポンプ目標吸収トルク演算部６６側に切り替えられ、第１のポンプ目標吸収トルク演算部６６から出力される現在の第１のポンプ最大吸収トルクＴpcom1がポンプ最大吸収トルクＴpcomとして、後段のフィルタ処理部８９に出力される。以下、フィルタ処理部８９で前述のフィルタ処理が行われ、制御電流演算部６７から制御電流ｐｃ−ｅｐｃがポンプ制御弁５に出力されて、油圧ポンプ３の斜板３ａが調整される。すなわち、発電作用を行うときは、第３の最大トルク線Ｌ3から定まる第３のポンプ最大吸収トルクＴpcommaxの大きさにかかわりなく、第１の最大トルク線Ｌ1から定まる第１のポンプ最大吸収トルクＴpcom1が選択されて、この第１のポンプ最大吸収トルクＴpcom1をポンプ吸収トルクの上限Ｔpcomとして、油圧ポンプ３の容量が制御される。一方、エンジントルクアシスト作用を行うときは、第２の最大トルク線Ｌ2から定まる第２のポンプ最大吸収トルクＴpcom2と、第３の最大トルク線Ｌ3から定まる第３のポンプ最大吸収トルクＴpcommaxのうち小さい方が選択されて、この小さい方のポンプ最大吸収トルクをポンプ吸収トルクの上限Ｔpcomとして、油圧ポンプ３の容量が制御される。
【０３４０】
このように本制御例によれば、発電電動機１１のトルク上限値が減少するに従って、油圧ポンプ３の最大吸収トルクが徐々に減じられるように油圧ポンプ３の容量を制御するようにしたので、エンジントルクアシスト作用されている状態から要求発電量に応じた発電作用がされている状態に切り替わる際にエンジン２のアシスト力の低下に合わせて油圧ポンプ３の吸収トルクが低下してエンジン２の軸トルクの変化が滑らかなものとなり、エンジン２のアシスト力の低下に伴うエンジン回転数加速の悪化を回避することができる。
【０３４１】
（制御例１３）
上述のように、エンジントルクアシスト作用されている状態と要求発電量に応じた発電作用がされている状態との間の切り替え時には、油圧ポンプ３の最大吸収トルクの選択が、第２のポンプ最大吸収トルクＴpcom2あるいは第３のポンプ最大吸収トルクＴpcommaxと、第１のポンプ最大吸収トルクＴpcom1との間で切り替わる。このため、切り替え時に、ポンプ吸収トルクの急な変化によって、エンジン２の出力軸にかかる負荷が急に変化し、エンジン回転数が低下するおそれがある。
【０３４２】
そこで、本制御例では、油圧ポンプ３の最大吸収トルクの選択が切り替えられた場合に、切り替え前のポンプ最大吸収トルクから、切り替え後のポンプ最大吸収トルクへ、徐々に変化させる制御を行うようにして、切り替え時にエンジン２の出力軸にかかる負荷の急な変化を防ぎ、エンジン回転数の低下を回避しようとするものである。
【０３４３】
すなわち、図１６に示すように、第２の最大トルク線Ｌ2または第３の最大トルク線Ｌ3と、第１の最大トルク線Ｌ1との間で最大トルク線の選択が切り替えられると、フィルタ処理部８９は、時間ｔの経過に伴い最大トルク値Ｔpcomが変化する特性８９ａにしたがって最大トルク値Ｔpcomを徐々に変化させる。特性８９ａは、時定数τに応じたカーブを有している。これによって、切り替え前の最大トルク線（たとえば第３の目標トルク線Ｌ3）上のポンプ最大吸収トルク（第３のポンプ最大吸収トルクＴpcommax）から、切り替え後の最大トルク線（第１の最大トルク線Ｌ1）上のポンプ最大吸収トルク（第１のポンプ最大吸収トルクＴpcom1）へとそのまま切り替えられることなく、切り替え前の最大トルク線（たとえば第３の目標トルク線Ｌ3）上のポンプ最大吸収トルク（第３のポンプ最大吸収トルクＴpcommax）から、切り替え後の最大トルク線（第１の最大トルク線Ｌ1）上のポンプ最大吸収トルク（第１のポンプ最大吸収トルクＴpcom1）へ、時間ｔをかけて徐々に滑らかに変化することになる。トルク線図上での動きは、図９（ａ）を用いて前述したのと同様である。
【０３４４】
これによりエンジントルクアシスト作用されている状態と要求発電量に応じた発電作用がされている状態との間の切り替え時におけるポンプ吸収トルクの急な変化によって、エンジン２の出力軸にかかる負荷が急に変化し、エンジン回転数が低下してしまうことを回避することができる。
【０３４５】
上述のフィルタ処理は、アシストフラグ判定部９５の判定結果がＴからＦに切り替わった場合、同判定結果がＦからＴに切り替わった場合の両方の場合に行うようにしてもよく、どちらか一方の切り替えが行われたときのみフィルタ処理を行うようにしてもよい。
【０３４６】
（制御例１４）
上述の制御例１３において、切り替え前のポンプ最大吸収トルクから、切り替え後のポンプ最大吸収トルクへ変化させる際の時定数τは、切り替え前のポンプ最大吸収トルクが切り替え後のポンプ最大吸収トルクよりも小さい場合よりも、切り替え前のポンプ最大吸収トルクが切り替え後のポンプ最大吸収トルクよりも大きい場合の方が、大きい値に設定されることが望ましい。
【０３４７】
これは時定数τを一律に大きな値に設定すると、ポンプ最大吸収トルクが小さい状態から大きい状態に切り替えられた場合に、ポンプ最大吸収トルクの変化の時定数が大きいために、作業機の動きが鈍くなってしまうからである。
【図面の簡単な説明】
【０３４８】
【図１】図１は比較例の構成図である。
【図２】図２は従来技術を説明するために用いたトルク線図である。
【図３】図３は実施例１の構成図である。
【図４】図４は比較例の制御ブロック図である。
【図５】図５は実施例１の制御ブロック図である。
【図６】図６は比較例および実施例１共通の制御ブロック図である。
【図７】図７は実施例１の制御ブロック図である。
【図８】図８は実施例１の制御ブロック図である。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、実施例を説明するために用いたトルク線図である。
【図１０】図１０は比較例を説明するために用いたトルク線図である。
【図１１】図１１は各作業パターンに対応するポンプ出力制限値を説明する図である。
【図１２】図１２は建設機械の作業時におけるパラメータ変化を説明する図である。
【図１３】図１３（ａ）、（ｂ）はエンジン加速時のモジュレーション処理を説明する図である。
【図１４】図１４（ａ）、（ｂ）はエンジン減速時のモジュレーション処理を説明する図である。
【図１５】図１５は、実施例２の構成図であり、電動旋回システムを搭載した建設機械１の構成を示した図である。
【図１６】図１６は、コントローラ６で行われる処理内容を示す制御ブロック図である。
【図１７】図１７は、コントローラ６で行われる処理内容を示す制御ブロック図である。
【図１８】図１８は、コントローラ６で行われる処理内容を示す制御ブロック図である。
【図１９】図１９は、コントローラ６で行われる処理内容を示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
【０３４９】
２  エンジン  ３  油圧ポンプ  ５  ポンプ制御弁  ６  コントローラ  １１  発電電動機  ３１〜３６  油圧アクチュエータ  ４１〜４４  操作レバー  １０３  旋回モータ    
【図１】
2011174468.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】
2011174468.tif 000008
【図７】
2011174468.tif 000009
【図８】
2011174468.tif 000010
【図９】
2011174468.tif 000011
【図１０】
2011174468.tif 000012
【図１１】
2011174468.tif 000013
【図１２】
2011174468.tif 000014
【図１３】
2011174468.tif 000015
【図１４】
2011174468.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2011174468.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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