(57)【要約】      （修正有）【課題】作業アタッチメントが受ける作業負荷や操作レバーが受ける操作量が変化した場合における作業者の操作性を向上させたハイブリッド作業機械を提供する。【解決手段】油圧ショベルは、出力軸１０Ａを有するエンジン１０と、発電機３１と、蓄電器３３と、第１モータ５２と、第１油圧ポンプ２１と、ブームシリンダ２０１と、第１操作レバー８１Ａと、回転数設定部と、発電機制御部と、を備える。回転数設定部は、高負荷作業時に、ブームシリンダ２０１の作動圧または第１操作レバー８１Ａの操作量に応じた出力軸１０Ａの補正用目標回転数ＮＣを設定する。発電機制御部は、出力軸１０Ａの回転数が補正用回転に近づくように発電機３１の発電負荷を調整する。エンジン１０の作動音の変化によって、作業者が油圧ショベルの作業パワーを体感することができる。【選択図】図２
2019100223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド作業機械であって、
出力軸を有するエンジンと、
前記エンジンの作動を制御するエンジンコントローラユニットであって、前記出力軸の回転数が与えられた目標回転数となるように前記エンジンに対する燃料噴射量を制御する、エンジンコントローラユニットと、
前記出力軸の回転数を検出する回転数検出部と、
前記出力軸に連結され、前記エンジンの作動によって発電する発電機と、
前記発電機の前記出力軸に対する発電負荷を調整する発電負荷調整部と、
前記発電機によって発電された電力を蓄電する蓄電器と、
前記発電機および前記蓄電器のうちの少なくとも一方から電力の供給を受けることで動力を生成する電動機と、
前記電動機が生成する動力により作動して作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから作動油の供給を受けることで作動する油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータに接続され、前記油圧アクチュエータによって駆動されることで所定の作業動作を行う作業アタッチメントと、
前記作業アタッチメントの駆動を指令するための指令操作であって、当該指令操作の量である指令操作量が大きいほど前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が大きくなる指令操作を受け付ける被操作部と、
前記作業アタッチメントが前記作業動作中に受ける作業負荷に対応する負荷特性値を検出する負荷検出部と、
前記指令操作量に対応する操作量特性値を検出する操作量検出部と、
前記負荷検出部によって検出される前記負荷特性値および前記操作量検出部によって検出される前記操作量特性値から前記作業アタッチメントが行う作業動作の種類を判定する作業判定部であって、当該作業判定部は、前記負荷特性値が予め設定された負荷閾値よりも大きくかつ前記操作量特性値が予め設定された操作量閾値よりも大きい場合に前記作業動作が高負荷作業であると判定し、前記負荷特性値が前記負荷閾値よりも小さい場合または前記操作量特性値が前記操作量閾値よりも小さい場合に前記作業動作が非高負荷作業であると判定する、作業判定部と、
前記目標回転数の指令を前記エンジンコントローラユニットに入力する目標回転数入力部と、
前記高負荷作業時における前記出力軸の回転数の目標値として前記目標回転数とは異なる補正用目標回転数を設定する回転数設定部であって、当該回転数設定部は、前記高負荷作業時における前記補正用目標回転数が前記非高負荷作業時における前記目標回転数よりも大きくなるように、前記高負荷作業時における前記補正用目標回転数を設定する回転数設定部と、
前記高負荷作業時に、前記回転数検出部によって検出された前記出力軸の回転数が前記回転数設定部によって設定された前記補正用目標回転数よりも小さい場合に、前記出力軸の回転数が前記補正用目標回転数に近づくように前記発電負荷調整部を制御して前記発電機の前記発電負荷を減少させる発電負荷調整動作を実行する、発電負荷制御部と、
を備える、ハイブリッド作業機械。
【請求項２】
前記回転数設定部は、前記負荷特性値および前記操作量特性値の少なくとも一方の特性値が大きいほど前記補正用目標回転数が大きくなるように、前記高負荷作業時における前記補正用目標回転数を設定する、請求項１に記載のハイブリッド作業機械。
【請求項３】
前記目標回転数入力部は、前記発電負荷制御部が前記発電負荷調整動作を実行する際に、現在の前記出力軸の回転数を前記目標回転数として前記エンジンコントローラユニットに入力する、請求項１または２に記載のハイブリッド作業機械。
【請求項４】
前記発電負荷制御部は、前記発電負荷調整動作時に、前記負荷特性値が前記負荷閾値を下回ってからまたは前記操作量特性値が前記操作量閾値を下回ってから、予め設定された待機時間が経過するまでの間は、前記負荷特性値および前記操作量特性値の値に関わらず、前記発電負荷調整動作を継続する、請求項１乃至３の何れか１項に記載のハイブリッド作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等のハイブリッド作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルなどの作業機械は、一般に、機体と、機体に装着された作業アタッチメントと、作業アタッチメントを駆動する駆動装置と、を備える。駆動装置は、エンジンと、このエンジンにより駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプと、当該作動油の供給を受けて作業アタッチメントを駆動するように作動する油圧アクチュエータと、作業アタッチメントを駆動するための操作を受ける操作レバーと、を備える。
【０００３】
近年、このような作業機械として、いわゆるハイブリッド作業機械の需要が高まっている。ハイブリッド作業機械では、エンジンを動力源として発電電動機を駆動し、発電電動機によって油圧ポンプを作動させる一方、発電電動機で発生した電力によって蓄電装置に充電し、この蓄電装置からの電力によっても油圧ポンプを作動させる構成がとられる。
【０００４】
特許文献１には、ハイブリッド作業機械において、蓄電装置の充電率および作業アタッチメントが受ける作業負荷に応じて、エンジンの起動および停止が制御される技術が開示されている。蓄電装置の充電率が高く作業負荷が小さい場合には、エンジンが停止され蓄電装置のみによって油圧ポンプが作動することで、無駄な燃料消費が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２２９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたハイブリッド作業機械では、作業アタッチメントが受ける作業負荷や操作レバーが受ける操作量が変化した場合であっても、エンジンの回転数は変化しない。一方、油圧ポンプに接続される発電電動機はエンジンと比較して作動音が小さい。このため、作業者は、油圧ポンプの吐出量に応じた作業機械の作業能力（パワー）を実感することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、作業アタッチメントが受ける作業負荷や操作レバーの操作量が変化した場合における作業者の操作性を向上させたハイブリッド作業機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような課題を解決するために、本発明では、作業者が操作する被操作部の操作量や作業アタッチメントが受ける作業負荷に応じて、エンジンの作動音を変化させることに着目したものである。
【０００９】
本発明によって提供されるのは、ハイブリッド作業機械であって、ハイブリッド作業機械であって、出力軸を有するエンジンと、前記エンジンの作動を制御するエンジンコントローラユニットであって、前記出力軸の回転数が与えられた目標回転数となるように前記エンジンに対する燃料噴射量を制御する、エンジンコントローラユニットと、前記出力軸の回転数を検出する回転数検出部と、前記出力軸に連結され、前記エンジンの作動によって発電する発電機と、前記発電機の前記出力軸に対する発電負荷を調整する発電負荷調整部と、前記発電機によって発電された電力を蓄電する蓄電器と、前記発電機および前記蓄電器のうちの少なくとも一方から電力の供給を受けることで動力を生成する電動機と、前記電動機が生成する動力により作動して作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから作動油の供給を受けることで作動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに接続され、前記油圧アクチュエータによって駆動されることで所定の作業動作を行う作業アタッチメントと、前記作業アタッチメントの駆動を指令するための指令操作であって、当該指令操作の量である指令操作量が大きいほど前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が大きくなる指令操作を受け付ける被操作部と、前記作業アタッチメントが前記作業動作中に受ける作業負荷に対応する負荷特性値を検出する負荷検出部と、前記指令操作量に対応する操作量特性値を検出する操作量検出部と、前記負荷検出部によって検出される前記負荷特性値および前記操作量検出部によって検出される前記操作量特性値から前記作業アタッチメントが行う作業動作の種類を判定する作業判定部であって、当該作業判定部は、前記負荷特性値が予め設定された負荷閾値よりも大きくかつ前記操作量特性値が予め設定された操作量閾値よりも大きい場合に前記作業動作が高負荷作業であると判定し、前記負荷特性値が前記負荷閾値よりも小さい場合または前記操作量特性値が前記操作量閾値よりも小さい場合に前記作業動作が非高負荷作業であると判定する、作業判定部と、前記目標回転数の指令を前記エンジンコントローラユニットに入力する目標回転数入力部と、前記高負荷作業時における前記出力軸の回転数の目標値として前記目標回転数とは異なる補正用目標回転数を設定する回転数設定部であって、当該回転数設定部は、前記高負荷作業時における前記補正用目標回転数が前記非高負荷作業時における前記目標回転数よりも大きくなるように、前記高負荷作業時における前記補正用目標回転数を設定する回転数設定部と、前記高負荷作業時に、前記回転数検出部によって検出された前記出力軸の回転数が前記回転数設定部によって設定された前記補正用目標回転数よりも小さい場合に、前記出力軸の回転数が前記補正用目標回転数に近づくように前記発電負荷調整部を制御して前記発電機の前記発電負荷を減少させる発電負荷調整動作を実行する、発電負荷制御部と、を備える。
【００１０】
本構成によれば、高負荷作業時には、回転数設定部が出力軸の補正用目標回転数を決定する。そして、発電負荷制御部は、出力軸の回転数が回転数設定部によって決定された補正用目標回転数に近づくように発電機の発電負荷を減少させる。このため、エンジンの回転数が、非高負荷作業時の目標回転数よりも大きく設定された補正用目標回転数に近づくことによって、エンジンが発する作動音が大きくなる。この結果、作業者が要求する作業機械のパワーとエンジンの作動音との相関が高まり、高負荷作業時における作業者の操作性を向上することができる。
【００１１】
上記の構成において、前記回転数設定部は、前記負荷特性値および前記操作量特性値の少なくとも一方の特性値が大きいほど前記補正用目標回転数が大きくなるように、前記高負荷作業時における前記補正用目標回転数を設定するものでもよい。
【００１２】
本構成によれば、補正用目標回転数が、負荷特性値または操作量特性値に応じた値に設定される。この結果、作業者が要求する作業機械のパワーとエンジンの作動音との相関が更に高まり、高負荷作業時における作業者の操作性を向上することができる。
【００１３】
上記の構成において、前記目標回転数入力部は、前記発電負荷制御部が前記発電負荷調整動作を実行する際に、現在の前記出力軸の回転数を前記目標回転数として前記エンジンコントローラユニットに入力することが望ましい。
【００１４】
本構成によれば、発電負荷制御部が発電負荷調整動作を実行する際に、エンジンコントローラユニットにおいて出力軸の回転数を上昇させるような燃料噴射指令が抑制される。このため、燃料消費に伴う急激な回転変動が抑止され、出力軸の回転数が補正用目標回転数に対してオーバーシュートすることが防止される。また、発電負荷の調整によって出力軸の回転数が調整される際の無駄な燃料消費が抑制される。
【００１５】
上記の構成において、前記発電負荷制御部は、前記発電負荷調整動作時に、前記負荷特性値が前記負荷閾値を下回ってからまたは前記操作量特性値が前記操作量閾値を下回ってから、予め設定された待機時間が経過するまでの間は、前記負荷特性値および前記操作量特性値の値に関わらず、前記発電負荷調整動作を継続することが望ましい。
【００１６】
本構成によれば、発電負荷制御部が発電負荷調整動作を実行する際に、操作量特性値または負荷特性値が所定の値より低下した場合には、出力軸の回転数が一定時間ホールドされる。この結果、操作量や作業負荷の一時的な低下が生じた場合に出力軸の回転数が速やかに低下されることが抑止され、出力軸の回転変動を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、作業アタッチメントが受ける作業負荷や操作レバーが受ける操作量が変化した場合における作業者の操作性を向上させたハイブリッド作業機械が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る作業機械の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る作業機械の駆動装置の回路図である。
【図３】図２の駆動装置の一部の回路図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る駆動装置のコントローラのブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る作業機械のアクチュエータ作動圧とエンジン回転数との関係を示したグラフである。
【図６】本発明の一実施形態に係る作業機械のレバーパイロット圧とエンジン回転数との関係を示したグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係る作業機械のエンジン回転数の補正処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る作業機械のエンジン回転数の補正処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係る作業機械のエンジン回転数の時間推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る油圧ショベル１０１（ハイブリッド作業機械）の側面図である。なお、図１には、「上」、「下」、「前」および「後」の方向が示されているが、当該方向は、本実施形態に係る油圧ショベル１０１の構造を説明するために便宜上示すものであり、本発明に係るハイブリッド作業機械の使用態様などを限定するものではない。
【００２０】
油圧ショベル１０１は、下部走行体１１１と、下部走行体１１１の上に縦軸回りに旋回可能に支持された上部旋回体１２１と、を備える。下部走行体１１１および上部旋回体１２１は、油圧ショベル１０１のベースを構成する。上部旋回体１２１は、上部フレーム１３１と、上部フレーム１３１の上に備えられた運転室１４１およびカウンタウエイト１５１と、を備える。上部フレーム１３１は、水平方向に沿って延びる板状部材からなる。運転室１４１には、油圧ショベル１０１の作業者が操作する操作レバー（被操作部）などが備えられている。カウンタウエイト１５１は、上部フレーム１３１の後方部分に備えられ、油圧ショベル１０１のバランスを保持する機能を備えている。
【００２１】
更に、上部フレーム１３１の前方部分には、作業アタッチメント１６１が装着されている。作業アタッチメント１６１は、不図示の支持機構によって上部フレーム１３１に支持されている。作業アタッチメント１６１は、上部旋回体１２１に起伏可能に装着されるブーム１７１と、このブーム１７１の先端に回動可能に連結されるアーム１８１と、このアーム１８１の先端に回動可能に連結されるバケット１９１と、を備える。
【００２２】
作業アタッチメント１６１には、ブーム用油圧アクチュエータであるブームシリンダ２０１と、アーム用油圧アクチュエータであるアームシリンダ２１１と、バケット用油圧アクチュエータであるバケットシリンダ２２１と、が装着され、これらのシリンダは伸縮可能な油圧シリンダにより構成される。ブームシリンダ２０１は、作動油の供給を受けることにより伸縮（作動）してブーム１７１を起伏方向に回動させるようにブーム１７１と上部旋回体１２１との間に介在する。アームシリンダ２１１は、作動油の供給を受けることにより伸縮してアーム１８１をブーム１７１に対して水平軸回りに回動させるようにアーム１８１とブーム１７１との間に介在する。更に、バケットシリンダ２２１は、作動油の供給を受けることにより伸縮してバケット１９１をアーム１８１に対して水平軸回りに回動させるようにバケット１９１とアーム１８１との間に介在する。作業アタッチメント１６１は、各油圧シリンダによって駆動されることで所定の作業動作を行う。
【００２３】
油圧ショベル１０１は、上部旋回体１２１の旋回動作や作業アタッチメント１６１の駆動を制御する駆動装置１００を有する。図２は、本実施形態に係る油圧ショベル１０１の駆動装置１００の回路図である。図３は、図２の駆動装置１００の一部の回路図である。図４は、本実施形態に係る駆動装置１００が有するコントローラ９０のブロック図である。
【００２４】
図２を参照して、駆動装置１００は、エンジン１０と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１０Ｓと、コントロールバルブユニット１１と、前述のブームシリンダ２０１と、アームシリンダ２１１と、バケットシリンダ２２１と、第１油圧ポンプ２１（油圧ポンプ２）と、第２油圧ポンプ２２（油圧ポンプ２）と、第３油圧ポンプ２３（油圧ポンプ２）と、を有する。また、駆動装置１００は、発電機３１と、発電用インバータ３２と、蓄電器３３と、回転数センサ３４と、旋回用インバータ４１と、旋回用モータ４２と、旋回用減速機４３と、を有する。更に、駆動装置１００は、第１油圧ポンプ２１および第２油圧ポンプ２２を作動させるための、第１インバータ５１と、第１モータ５２と、第１減速機５３と、を有する。また、駆動装置１００は、第３油圧ポンプ２３を作動させるための、第２インバータ６１と、第２モータ６２と、第２減速機６３と、を有する。また、駆動装置１００は、第１アクチュエータ圧力センサ７１と、第２アクチュエータ圧力センサ７２と、第３アクチュエータ圧力センサ７３と、第１リモコン弁８１と、第２リモコン弁８２と、第３リモコン弁８３と、第１パイロット圧センサ８４と、第２パイロット圧センサ８５と、第３パイロット圧センサ８６と、コントローラ９０と、を有する。
【００２５】
エンジン１０は、燃料の供給を受けて動力を生成するものであって、出力軸１０Ａを有する。なお、エンジン１０は、上部旋回体１２１の上部フレーム１３１のうち運転室１４１の後方に配置されている。
【００２６】
ＥＣＵ(Engine Control Unit)１０Ｓは、エンジン１０の作動を制御するエンジンコントローラユニットであって、出力軸１０Ａの回転数が与えられた目標回転数となるようにエンジン１０に対する燃料噴射量を制御する。
【００２７】
第１油圧ポンプ２１、第２油圧ポンプ２２および第３油圧ポンプ２３は、相互独立して不図示のタンク内の作動油を吐出するものであり、それぞれ、第１モータ５２および第２モータ６２（いずれも電動機）は生成する動力により作動して作動油を吐出する。第１油圧ポンプ２１、第２油圧ポンプ２２および第３油圧ポンプ２３から吐出された作動油は、コントロールバルブユニット１１によって流量制御された状態で、ブームシリンダ２０１、アームシリンダ２１１およびバケットシリンダ２２１に供給される。
【００２８】
コントロールバルブユニット１１は、作動油の流路において各油圧ポンプと各油圧アクチュエータとの間に配置されており、各油圧アクチュエータに対する作動油の流量および流路を切換える。
【００２９】
ブームシリンダ２０１、アームシリンダ２１１およびバケットシリンダ２２１は、本発明の油圧アクチュエータを構成する。これらのシリンダは、コントロールバルブユニット１１を介して各油圧ポンプから作動油の供給を受けることで作動する。
【００３０】
発電機３１は、たとえば三相モータで構成され、出力軸１０Ａに連結され、エンジン１０の作動によって発電する。発電機３１の出力軸１０Ａに対する発電負荷は、発電用インバータ３２によって調整可能とされている。当該発電負荷は、後記のコントローラ９０の発電機制御部９２によって制御される。
【００３１】
発電用インバータ３２は、蓄電器３３の充放電及び発電機３１の駆動を制御する。また、発電用インバータ３２は、発電機３１が発生する直流電力を交流電力に変換し、当該電力を蓄電器３３、旋回用インバータ４１、第１インバータ５１および第２インバータ６１に供給する。本実施形態では、発電用インバータ３２は、三相出力インバータからなる。また、本実施形態では、発電用インバータ３２は、発電機３１の出力軸１０Ａに対する発電負荷を調整する発電負荷調整部として機能する。
【００３２】
蓄電器３３は、発電機３１によって発電された電力を蓄電する。蓄電器３３に蓄電された電力は必要に応じて、旋回用モータ４２、第１モータ５２および第２モータ６２の回転に使用される。
【００３３】
回転数センサ３４（回転数検出部）は、出力軸１０Ａの回転数（回転速度）を検出する。本実施形態では、回転数センサ３４は公知のロータリエンコーダであり、出力軸１０Ａの回転数に応じた検出信号をコントローラ９０に出力する。
【００３４】
旋回用インバータ４１は、発電用インバータ３２と旋回用モータ４２との間に介在され、旋回用モータ４２に対して所定の電力を供給することで旋回用モータ４２の駆動を制御する。この際、旋回用インバータ４１は、旋回用モータ４２の回転数を制御するための指令信号をコントローラ９０から受けることで旋回用モータ４２に供給される交流電圧の周波数を調整する。また、旋回用インバータ４１は、蓄電器３３の充放電を制御する。
【００３５】
旋回用モータ４２は、旋回用インバータ４１を介して発電機３１および蓄電器３３のうちの少なくとも一方から電力の供給を受けることで動力を生成する。旋回用モータ４２が回転すると、旋回用減速機４３を介して上部旋回体１２１が下部走行体１１１に対して旋回する。
【００３６】
第１インバータ５１は、発電用インバータ３２と第１モータ５２との間に介在され、第１モータ５２に対して所定の電力を供給することで第１モータ５２の駆動を制御する。この際、第１インバータ５１は、第１モータ５２の回転数を制御するための指令信号をコントローラ９０から受けることで第１モータ５２に供給される交流電圧の周波数を調整する。また、第１インバータ５１は、蓄電器３３の充放電を制御する。
【００３７】
第１モータ５２は、第１インバータ５１を介して発電機３１および蓄電器３３のうちの少なくとも一方から電力の供給を受けることで動力を生成する。第１モータ５２が回転すると、第１減速機５３を介して第１油圧ポンプ２１および第２油圧ポンプ２２が作動し、作動油が吐出される。
【００３８】
同様に、第２インバータ６１は、発電用インバータ３２と第２モータ６２との間に介在され、第２モータ６２に対して所定の電力を供給することで第２モータ６２の駆動を制御する。この際、第２インバータ６１は、第２モータ６２の回転数を制御するための指令信号をコントローラ９０から受けることで第２モータ６２に供給される交流電圧の周波数を調整する。また、第２インバータ６１は、蓄電器３３の充放電を制御する。
【００３９】
第２モータ６２は、第２インバータ６１を介して発電機３１および蓄電器３３のうちの少なくとも一方から電力の供給を受けることで動力を生成する。第２モータ６２が回転すると、第２減速機６３を介して第３油圧ポンプ２３が作動し、作動油が吐出される。
【００４０】
図３は、図２の駆動装置１００の一部の回路図であって、コントロールバルブユニット１１（１１Ａ、１１Ｂ）の内部を示す回路図である。コントロールバルブユニット１１は、各油圧アクチュエータに対応して設けられる少なくとも一つのコントロールバルブ１１０を含み、この実施の形態では各コントロールバルブ１１０はパイロット切換弁により構成される。このパイロット切換弁は、対応する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータに割り当てられた油圧ポンプ２（第１油圧ポンプ２１、第２油圧ポンプ２２および第３油圧ポンプ２３のうちの何れかのポンプ）との間に介在し、パイロット圧の供給を受けて開閉作動するとともに当該パイロット圧に対応した流量で作動油を前記油圧アクチュエータに導く。コントロールバルブユニット１１は、コントロールバルブ１１０と、リリーフ弁１１１と、を有する。
【００４１】
コントロールバルブ１１０は、一対のパイロットポート１１０Ｊ、１１０Ｋを有し、両パイロットポート１１０Ｊ、１１０Ｋにパイロット圧が供給されないときは中立位置１１０Ｃに保持され、パイロットポート１１０Ｊにパイロット圧が供給されたときは第１駆動位置１１０Ａに切換えられ、パイロットポート１１０Ｋにパイロット圧が供給されたときは第２駆動位置１１０Ｂに切換えられる。このコントロールバルブ１１０は、中立位置１１０Ｃでは各油圧アクチュエータと油圧ポンプ２及びタンクとの間の作動油の流通を遮断する。また、コントロールバルブ１１０は、第１駆動位置１１０Ａでは油圧ポンプ２と油圧アクチュエータのヘッド側室との間の作動油の流通を許容するとともに、油圧アクチュエータのロッド側室とタンクとの間の作動油の流通を許容する。このため、油圧ポンプ２から吐出された作動油が、油圧アクチュエータのヘッド側室に流入し、油圧アクチュエータのロッド側室から排出された作動油がタンクに導かれる。この結果、油圧アクチュエータが、伸長する。また、コントロールバルブ１１０は、第２駆動位置１１０Ｂでは油圧ポンプ２と油圧アクチュエータのロッド側室との間の作動油の流通を許容するとともに、油圧アクチュエータのヘッド側室とタンクとの間の作動油の流通を許容する。このため、油圧ポンプ２から吐出された作動油が、油圧アクチュエータのロッド側室に流入し、油圧アクチュエータのヘッド側室から排出された作動油がタンクに導かれる。この結果、油圧アクチュエータが、収縮する。コントロールバルブ１１０の位置は、第１リモコン弁８１、第２リモコン弁８２および第３リモコン弁８３からパイロット圧を受けることで、上記の第１駆動位置１１０Ａ、第２駆動位置１１０Ｂおよび中立位置１１０Ｃの間で切換えられる。また、一対のパイロットポート１１０Ｊ、１１０Ｋにそれぞれ入力されるパイロット圧が大きくなるほど、コントロールバルブ１１０を通過する作動油の流量が大きくなる。
【００４２】
リリーフ弁１１１（図３）は、油圧ポンプ２の吐出ラインの圧力が所定の圧力（リリーフ圧）を超えた場合に、作動油の一部をタンクに排出する。
【００４３】
図２を参照して、第１シリンダ圧力センサ７１、第２シリンダ圧力センサ７２および第３シリンダ圧力センサ７３は、それぞれ、作業アタッチメント１６１の作業動作中にブームシリンダ２０１、アームシリンダ２１１およびバケットシリンダ２２１の作動圧を検出する。これらのセンサは、作業アタッチメント１６１が受ける作業負荷に対応する特性値（負荷特性値）を検出する本発明の負荷検出部として機能する。
【００４４】
図２を参照して、第１リモコン弁８１は第１操作レバー８１Ａと第１弁本体部８１Ｂとを有し、第２リモコン弁８２は第２操作レバー８２Ａと第２弁本体部８２Ｂとを有し、第３リモコン弁８３は第３操作レバー８３Ａと第３弁本体部８３Ｂとを有する。
【００４５】
第１操作レバー８１Ａは、ブーム１７１を駆動するための操作を受け付け、第２操作レバー８２Ａは、アーム１８１を駆動するための操作を受け付け、第３操作レバー８３Ａは、バケット１９１を駆動するための操作を受け付ける。いずれの操作レバーも、作業アタッチメント１６１の駆動を指令するための指令操作であって、当該指令操作の量である指令操作量が大きいほど油圧ポンプ２から前記油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が大きくなる指令操作を受け付ける。また、いずれの操作レバーも、第１の方向と当該第１の方向とは反対の第２の方向に傾動されることで操作される。この結果、第１操作レバー８１Ａによってブーム１７１の上げ・下げ、第２操作レバー８２Ａによってアーム１８１の押し・引き、第３操作レバー８３Ａによってバケット１９１の掘削・放土作業がそれぞれ操作される。また、各操作レバーは、傾動の大小すなわち操作量の大きさが調整可能とされている。これらの操作レバーは、作業アタッチメント１６１の駆動を指令するための操作を受け付ける本発明の被操作部として機能する。なお、油圧ショベル１０１は、上記の他に、上部旋回体１２１の旋回動作を操作するために不図示の操作レバーなどを備える。
【００４６】
第１弁本体部８１Ｂは、第１操作レバー８１Ａに与えられる操作に応じて第１ユニット１１Ａ内のコントロールバルブ１１０を作動させる。具体的に、当該第１弁本体部８１Ｂは、図示されないパイロット油圧源と前記コントロールバルブ１１０のパイロットポート１１０Ｊ及びパイロットポート１１０Ｋとの間に介在し、当該パイロットポート１１０Ｊ、１１０Ｋにそれぞれ不図示のパイロットラインを介してそれぞれ接続されている。当該第１弁本体部８１Ｂは、第１操作レバー８１Ａにブーム上げ操作が与えられると前記パイロット油圧源からパイロットポート１１０Ｊを通じてパイロット圧が供給されるのを許容するように開弁し、第１操作レバー８１Ａにブーム下げ操作が与えられると前記パイロット油圧源からパイロットポート１１０Ｋを通じてパイロット圧が供給されるのを許容するように開弁する。
【００４７】
なお、第２弁本体部８２Ｂおよび第３弁本体部８３Ｂの機能および構造は、第１弁本体部８１Ｂの機能および構造と同様である。第２弁本体部８２Ｂは、第２操作レバー８２Ａに与えられる操作に応じて第２ユニット１１Ｂ内のコントロールバルブ１１０を作動させる。第２弁本体部８２Ｂは、第２操作レバー８２Ａにアーム押し操作が与えられると前記パイロット油圧源からパイロットポート１１０Ｊを通じてパイロット圧が供給されるのを許容するように開弁し、第２操作レバー８２Ａにアーム引き操作が与えられると前記パイロット油圧源からパイロットポート１１０Ｋを通じてパイロット圧が供給されるのを許容するように開弁する。また、第３弁本体部８３Ｂは、第３操作レバー８３Ａに与えられる操作に応じて第２ユニット１１Ｂ内のコントロールバルブ１１０を作動させる。第３弁本体部８３Ｂは、第３操作レバー８３Ａにバケットの掘削操作が与えられると前記パイロット油圧源からパイロットポート１１０Ｊを通じてパイロット圧が供給されるのを許容するように開弁し、第３操作レバー８３Ａにバケットの放土操作が与えられると前記パイロット油圧源からパイロットポート１１０Ｋを通じてパイロット圧が供給されるのを許容するように開弁する。なお、第１操作レバー８１Ａ、第２操作レバー８２Ａおよび第３操作レバー８３Ａに入力される操作量が大きいほど、パイロットポート１１０Ｊ、パイロットポート１１０Ｋに供給されるパイロット圧は大きくなる。
【００４８】
第１パイロット圧センサ８４は、第１操作レバー８１Ａが受ける指令操作量に応じた、前記パイロットラインのパイロット圧を検出する。同様に、第２パイロット圧センサ８５は、第２操作レバー８２Ａが受ける指令操作量に応じた、前記パイロットラインのパイロット圧を検出し、第３パイロット圧センサ８６は、第３操作レバー８３Ａが受ける指令操作量に応じた、前記パイロットラインのパイロット圧を検出する。第１パイロット圧センサ８４、第２パイロット圧センサ８５および第３パイロット圧センサ８６は、各操作レバーが受ける操作量に対応する操作量特性値を検出する、本発明の操作量検出部として機能する。
【００４９】
コントローラ９０は、例えばマイクロコンピュータからなり、当該コントローラ９０に入力される前記各検出信号に基いて、ＥＣＵ１０Ｓ、発電用インバータ３２、旋回用インバータ４１、第１インバータ５１および第２インバータ６１を制御する。図４は、本実施形態に係る駆動装置１００のコントローラ９０のブロック図である。コントローラ９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することで、エンジン制御部９１、発電機制御部９２、補正動作判定部９３、記憶部９４および回転数設定部９５を有するように機能する。また、駆動装置１００は、入力部８７を更に有する。コントローラ９０は、油圧ショベル１０１を統括的に制御するもので、制御信号の送受先として、ＥＣＵ１０Ｓ、発電用インバータ３２、旋回用インバータ４１、第１インバータ５１および第２インバータ６１とそれぞれ接続されている。
【００５０】
エンジン制御部９１は、ＥＣＵ１０Ｓに対して出力軸１０Ａの回転数を制御するための指令信号を入力する。本実施形態では、エンジン制御部９１は、後記の回転数補正動作において、発電機制御部９２が発電機３１の発電負荷を減少させることに対応して、回転数センサ３４によって検出された出力軸１０Ａの回転数を目標回転数として当該目標回転数に対応した指令信号をＥＣＵ１０Ｓに入力する。エンジン制御部９１は、前記目標回転数の指令をＥＣＵ１０Ｓに入力する、本発明の目標回転数入力部として機能する。
【００５１】
発電機制御部９２は、発電用インバータ３２、旋回用インバータ４１、第１インバータ５１および第２インバータ６１を制御するための指令信号をそれぞれ出力する。発電機制御部９２が発電用インバータ３２に対する指令信号を調整することで、出力軸１０Ａに対する発電機３１の発電負荷が調整される。この結果、蓄電器３３に回生される電力量が変更される。この際、上記の発電負荷の変化に伴って、所定の期間、出力軸１０Ａの回転数が変化する。また、発電機制御部９２は、旋回用モータ４２、第１モータ５２および第２モータ６２の回転数を調整するために、旋回用インバータ４１、第１インバータ５１および第２インバータ６１に指令信号をそれぞれ出力する。また、発電機制御部９２は、後記の回転数補正動作において、出力軸１０Ａの回転数が、回転数設定部９５によって設定された補正用目標回転数に近づくように発電用インバータ３２を制御して発電機３１の発電負荷を減少させる発電負荷調整動作を実行する。また、発電機制御部９２は、発電負荷調整動作時に、前記負荷特性値が前記負荷閾値（閾値圧力ＰＡ１）を下回ってからまたは前記操作量特性値が前記操作量閾値（閾値圧力ＰＩ１）を下回ってから、予め設定された待機時間が経過するまでの間は、前記負荷特性値および前記操作量特性値の値に関わらず、前記発電負荷調整動作を継続する。発電機制御部９２は、本発明の発電負荷制御部として機能する。
【００５２】
補正動作判定部９３は、後記の回転数補正動作における各種の判定動作を実行する。具体的に、補正動作判定部９３は、前記負荷検出部（第１シリンダ圧力センサ７１、第２シリンダ圧力センサ７２、第３シリンダ圧力センサ７３）によって検出される前記負荷特性値および前記操作量検出部（第１パイロット圧センサ８４、第２パイロット圧センサ８５、第３パイロット圧センサ８６）によって検出される前記操作量特性値から作業アタッチメント１６１が行う作業動作の種類を判定する。補正動作判定部９３は、前記負荷特性値が予め設定された負荷閾値（閾値圧力ＰＡ１）よりも大きくかつ前記操作量特性値が予め設定された操作量閾値（閾値圧力ＰＩ１）よりも大きい場合に前記作業動作が高負荷作業であると判定し、前記負荷特性値が前記負荷閾値（閾値圧力ＰＡ１）よりも小さい場合または前記操作量特性値が前記操作量閾値（閾値圧力ＰＩ１）よりも小さい場合に前記作業動作が非高負荷作業であると判定する。補正動作判定部９３は、本発明の作業判定部として機能する。
【００５３】
記憶部９４は、後記の回転数補正動作において、エンジン制御部９１、発電機制御部９２および補正動作判定部９３によって参照される各種の閾値などを含む参照情報を格納している。
【００５４】
回転数設定部９５は、後記の回転数補正動作において、各アクチュエータの作動圧（特性値）および各操作レバーが受ける操作量に応じた出力軸１０Ａの補正用目標回転数を設定する。具体的に、回転数決定部９５は、高負荷作業時における出力軸１０Ａの回転数の目標値としてＥＣＵ１０Ｓに入力される目標回転数とは異なる補正用目標回転数を設定する。回転数決定部９５は、高負荷作業時における補正用目標回転数が非高負荷作業時における目標回転数よりも大きくなるように、高負荷作業時における前記補正用目標回転数を設定する。更に、回転数決定部９５は、前記負荷特性値および前記操作量特性値の少なくとも一方の特性値が大きいほど補正用目標回転数が大きくなるように、高負荷作業時における補正用目標回転数を設定する。
【００５５】
図５は、本実施形態に係る油圧ショベル１０１の各アクチュエータの作動圧（アクチュエータ作動圧）とエンジン１０の出力軸１０Ａの回転数（エンジン回転数）との関係を示したグラフである。また、図６は、油圧ショベル１０１の各操作レバーのパイロット圧（レバーパイロット圧）とエンジン回転数との関係を示したグラフである。図５、図６に示される情報は、記憶部９４（図４）に予め格納されており、回転数設定部９５によって参照される。図５、図６に示されるように、本実施形態に係る回転数補正動作では、各操作レバーが受ける操作量（パイロット圧）およびアクチュエータ作動圧が大きくなるほど、回転数設定部９５が決定する出力軸１０Ａの補正用目標回転数が大きくなるように設定される。
【００５６】
更に、図７および図８は、本実施形態に係る油圧ショベル１０１のエンジン回転数の補正処理を示すフローチャートである。なお、図８は、図７のフローの一部を詳細に示したものである。
【００５７】
次に、本実施形態に係る油圧ショベル１０１において実行される、エンジン１０の回転数補正動作について説明する。図７を参照して、油圧ショベル１０１の使用が開始されると、コントローラ９０が各指令信号、演算パラメータの初期化設定を実行する（ステップＳ１）。次に、補正動作判定部９３が、エンジンがＨｉｇｈアイドル状態であるか否かを判定する（ステップＳ２）。油圧ショベル１０１の運転室１４１には、不図示の操作パネルが設けられている。そして、当該操作パネルには、エンジン１０の回転数域を指令するための調整用レバーが配置されている。当該調整用レバーが作業者によって最大領域に設定された場合、エンジン１０がＨｉｇｈアイドル状態となる。通常、油圧ショベル１０１の作業時には、当該調整用レバーは最大領域に設定される。一方、明らかに低負荷の作業が実施される場合には、作業者によって上記の調整用レバーが中間領域（たとえば回転数１５００ｒｐｍ）に設定され、更に低負荷の作業が実施される場合には、上記の調整用レバーがＬｏｗアイドル状態（たとえば回転数１０００ｒｐｍ）に設定される。なお、エンジン１０の回転数が低い方が、エンジン１０の燃費が良く、エンジン１０が発する振動音も低い。そして、ステップＳ２では、上記の調整用レバーの設定位置を検知する不図示のセンサが出力する検知信号に応じて、補正動作判定部９３がエンジン１０のアイドル状態を判定する。
【００５８】
ステップＳ２において、エンジン１０がＨｉｇｈアイドル状態ではない場合（ステップＳ２でＮＯ）、高負荷作業が実施されることがないため、本実施形態に係る回転数補正動作は実行されず（ステップＳ１１）、制御フローは終了する。一方、ステップＳ２において、エンジン１０がＨｉｇｈアイドル状態と判定された場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、回転数設定部９５（図４）が圧力ＰＨ１を決定する（ステップＳ３）。圧力ＰＨ１は、以下の式１によって導出される。
ＰＨ１＝ＭＡＸ（Ｐｂｍ１，Ｐａｍ１，Ｐｂｕ１）  ・・・（式１）
ここで、圧力Ｐｂｍ１は第１シリンダ圧力センサ７１によって検出されるブームシリンダ２０１の作動圧であり、圧力Ｐａｍ１は第２シリンダ圧力センサ７２によって検出されるアームシリンダ２１１の作動圧であり、圧力Ｐｂｕ１は第３シリンダ圧力センサ７３によって検出されるバケットシリンダ２２１の作動圧である。すなわち、圧力ＰＨ１は、各油圧アクチュエータの作動圧の高位選択によって決定される。
【００５９】
次に、補正動作判定部９３が、ステップＳ３において決定された圧力ＰＨ１と予め設定された閾値圧力ＰＡ１（負荷閾値）との大小関係を判定する（ステップＳ４）。なお、閾値圧力ＰＡ１は、図５に示されるように、本実施形態に係る回転数補正動作が実行されるためのアクチュエータ作動圧の下限値として予め記憶部９４（図４）に格納されている。なお、同様に、本実施形態に係る回転数補正動作が実行されるためのアクチュエータ作動圧の上限値として圧力ＰＡ２（図５）が予め記憶部９４（図４）に格納されている。そして、ステップＳ４において、圧力ＰＨ１≧閾値圧力ＰＡ１の場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、回転数設定部９５（図４）が圧力ＰＨ２を決定する（ステップＳ５）。なお、ステップＳ４において、圧力ＰＨ１＜閾値圧力ＰＡ１の場合（ステップＳ４でＮＯ）、回転数設定部９５（図４）が後記の回転数ホールド動作を実行する（ステップＳ１２）。
【００６０】
ステップＳ５において、圧力ＰＨ２は、以下の式２によって導出される。
ＰＨ２＝ＭＡＸ（Ｐｂｍ２，Ｐａｍ２，Ｐｂｕ２）  ・・・（式２）
ここで、圧力Ｐｂｍ２は第１パイロット圧センサ８４によって検出される第１操作レバー８１Ａのパイロット圧であり、圧力Ｐａｍ２は第２パイロット圧センサ８５によって検出される第２操作レバー８２Ａのパイロット圧であり、圧力Ｐｂｕ２は第３パイロット圧センサ８６によって検出される第３操作レバー８３Ａのパイロット圧である。すなわち、圧力ＰＨ２は、各操作レバーのパイロット圧の高位選択によって決定される。
【００６１】
次に、補正動作判定部９３が、ステップＳ５において決定された圧力ＰＨ２と予め設定された閾値圧力ＰＩ１（操作量特性値）との大小関係を判定する（ステップＳ６）。なお、閾値圧力ＰＩ１は、図６に示されるように、本実施形態に係る回転数補正動作が実行されるための操作レバーのパイロット圧の下限値として予め記憶部９４（図４）に格納されている。なお、同様に、本実施形態に係る回転数補正動作が実行されるための操作レバーのパイロット圧の上限値として圧力ＰＩ２（図６）が予め記憶部９４（図４）に格納されている。
【００６２】
ステップＳ６において、圧力ＰＨ２≧閾値圧力ＰＩ１の場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、回転数設定部９５（図４）が補正用目標回転数ＮＣを決定する（ステップＳ７）。なお、補正用目標回転数ＮＣは、各油圧アクチュエータの作動圧および操作レバーが受ける操作量に応じて設定される出力軸１０Ａの回転数である。この際、回転数設定部９５は、次の式３から、補正用目標回転数ＮＣを決定する。
ＮＣ＝ＭＩＮ（ＮＣ１，ＮＣ２）  ・・・（式３）
式３において、回転数ＮＣ１は、図５に示すように、予め記憶部９４に記憶されたアクチュエータ作動圧とエンジン回転数との関係（グラフまたは式）から導き出される回転数であって、前述の圧力ＰＨ１に対応する回転数である。同様に、回転数ＮＣ２は、図６に示すように、予め記憶部９４に記憶されたレバーパイロット圧とエンジン回転数との関係（グラフまたは式）から導き出される回転数であって、前述の圧力ＰＨ２に対応する回転数である。そして、式３に示すように、補正用目標回転数ＮＣは、回転数ＮＣ１と回転数ＮＣ２との間の低位選択によって決定される。
【００６３】
ステップＳ７において補正用目標回転数ＮＣが決定されると、補正動作判定部９３は当該補正用目標回転数ＮＣと、指令回転数Ｎｐｒｅとの大小関係を判定する（ステップＳ８）。指令回転数Ｎｐｒｅとは、前回のフロー（図７のステップＳ２からＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２までが実行された前回のフロー）において最終的に指令された出力軸１０Ａの回転数である。指令回転数Ｎｐｒｅは、記憶部９４に格納されており、随時更新される。ステップＳ８において、ＮＣ≧Ｎｐｒｅ（ステップＳ８でＹＥＳ）の場合、前回のフローにおいて制御された出力軸１０Ａの指令回転数Ｎｐｒｅが、最新のアクチュエータ作動圧の最大値または操作レバーが受ける操作量の最大値に対応する望ましい回転数（ＮＣ）に未だ至っていないこととなる。このため、発電機制御部９２が出力軸１０Ａの回転数補正動作を実行する（ステップＳ９）。当該ステップでは、発電機制御部９２が、ステップＳ７において決定された補正用目標回転数ＮＣを、発電用インバータ３２に対して回転数指令値Ｎｓとして出力する（Ｎｓ＝ＮＣ）。この結果、発電用インバータ３２は、出力軸１０Ａに対する発電負荷が低下するように発電機３１を制御する。すなわち、発電機３１の発電負荷が低下しエンジン１０の出力軸１０Ａの回転数が上昇することで、当該回転数が補正用目標回転数ＮＣに更に近づくように調整される。なお、この際、発電用インバータ３２を介して蓄電器３３に供給される電力が減少する。
【００６４】
ステップＳ９において発電用インバータ３２による制御に伴って出力軸１０Ａの回転数が上昇すると、ＥＣＵ１０Ｓによる出力軸１０Ａの回転数制御との間に回転数の差が生じてしまう。このため、本実施形態では、ステップＳ９において、エンジン制御部９１がＥＣＵ１０Ｓに対してダミー指令を出力する。具体的に、エンジン制御部９１は、回転数センサ３４によって検出された現在の出力軸１０Ａの実回転数Ｎｒｅａｌを新たな目標回転数としてＥＣＵ１０Ｓに出力する。この結果、ＥＣＵ１０Ｓでは、最新の実回転数と目標回転数との間に差がないため、急激な燃料噴射が防止される。なお、ステップＳ９において、出力軸１０Ａの回転数補正（上昇）が指令されると、回転数設定部９５は、記憶部９４に予め格納された「回転数ホールド終了フラグ（Ｆｌａｇ）」を「０」に更新する。当該フラグは、後記の回転数ホールド動作（ステップＳ１２）において参照される。また、ステップＳ９の終了時には、発電用インバータ３２に対して指令された回転数指令値Ｎｓが、前述の指令回転数Ｎｐｒｅとして記憶部９４に格納される。当該指令回転数Ｎｐｒｅは次回のフロー（図７）において参照される（ステップＳ８参照）。
【００６５】
なお、ステップＳ８の不等号について詳述すると、油圧ショベル１０１の作業中に操作レバーの操作量およびアクチュエータ作動圧が上昇したことによって出力軸１０Ａの回転数を高めるべき場合には、ステップＳ８においてＮＣ＞Ｎｐｒｅとなる。また、エンジン１０の出力軸１０Ａの回転数が高められた後、操作レバーの操作量およびアクチュエータ作動圧が引き続き高く設定されている場合には、ステップＳ８においてＮＣ＝Ｎｐｒｅとなる。
【００６６】
ステップＳ９において回転数補正動作が実行されると、補正動作判定部９３によってフローの終了判定が実行される（ステップＳ１０）。具体的に、補正動作判定部９３は、第１パイロット圧センサ８４、第２パイロット圧センサ８５および第３パイロット圧センサ８６が検出するパイロット圧から、各操作レバーが操作されているか否かを判定する。そして、何れかの操作レバーの操作が継続されている場合（ステップＳ１０でＮＯ）には、ステップＳ２以降のフローが繰り返される。一方、全ての操作レバーの操作が終了している場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）には、補正動作判定部９３は回転数補正動作の終了を判定する。
【００６７】
一方、ステップＳ４においてＰＨ１＜ＰＡ１（ステップＳ４でＮＯ）、または、ステップＳ６においてＰＨ２＜ＰＩ１（ステップＳ６でＮＯ）、または、ステップＳ８においてＮＣ＜Ｎｐｒｅ（ステップＳ８でＮＯ）の場合、ステップＳ１２において回転数ホールド動作が実行される。なお、ステップＳ４においてＮＯとなる場合とは、一例として、油圧ショベル１０１の作業終了などに伴ってアクチュエータ作動圧が低下した場合や、高負荷作業から均し作業などの低負荷作業に切換った場合に相当する。また、ステップＳ６においてＮＯとなる場合とは、一例として、作業者の意志によって操作レバーの操作量がゼロまたは小さくなった場合（微操作）に相当する。図８は、ステップＳ１２のフローを詳細に示したものである。
【００６８】
ステップＳ１２において回転数ホールド動作が開始されると、補正動作判定部９３が記憶部９４に格納された回転数ホールド終了フラグ（Ｆｌａｇ）の値を判定する（ステップＳ１２１）。当該判定は、前回のフローにおいて出力軸１０Ａの回転数がホールドされていたか否かを判定することと同義である。ここで、当該フラグが０の場合（ステップＳ１２１でＹＥＳ）、補正動作判定部９３は、これまでのホールド動作時間が予め定められた閾値時間に至ったか否かを判定する（ステップＳ１２２）。当該閾値時間は記憶部９４に予め格納されている。そして、ステップＳ１２２において、ホールド時間が前記閾値時間に至っている場合（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、発電機制御部９２は記憶部９４に格納されている最新の指令回転数Ｎｐｒｅを出力軸１０Ａの回転数指令値Ｎｓとして発電用インバータ３２に出力する。また、回転数設定部９５は、回転数ホールド終了フラグ（Ｆｌａｇ）の値を１に更新する（ステップＳ１２３）（この場合、出力軸１０Ａの回転数ホールド動作が終了し、後のフローにおいて出力軸１０Ａの回転数が変更される）。その後、コントローラ９０は、本フローにおける回転数ホールド動作を終了する（ステップＳ１２４）。この際、エンジン制御部９１は、上記の回転数指令値ＮｓをそのままＥＣＵ１０Ｓに対する指令値として出力する。また、発電用インバータ３２に対して指令された指令値Ｎｓが、指令回転数Ｎｐｒｅとして記憶部９４に格納される。その後、コントローラ９０は、図７のフローを終了する。
【００６９】
一方、図８のステップＳ１２２において、ホールド時間が前記閾値時間に至っていない場合（ステップＳ１２２でＮＯ）、回転数設定部９５は、記憶部９４に格納されている最新の指令回転数Ｎｐｒｅを出力軸１０Ａの回転数指令値Ｎｓとして発電用インバータ３２に出力するとともに、回転数ホールド終了フラグ（Ｆｌａｇ）の値を０に更新し（ステップＳ１２５）、上記のステップＳ１２３の場合と同様にステップＳ１２４に進む。
【００７０】
また、ステップＳ１２１において、回転数ホールド終了フラグ（Ｆｌａｇ）が１の場合（ステップＳ１２１でＮＯ）、補正動作判定部９３は、図７のステップＳ７において決定された補正用目標回転数ＮＣと最新の指令回転数Ｎｐｒｅとが等しいか否かを判定する（ステップＳ１２６）。ステップＳ１２６において、ＮＣ≠Ｎｐｒｅの場合（ステップＳ１２６でＮＯ）、回転数設定部９５は、発電用インバータ３２に対して出力されるための新たな回転数指令値Ｎｓを式４に基づいて決定する。
Ｎｓ＝Ｎｐｒｅ−ΔＮ  ・・・（式４）
すなわち、前回の回転数指令値Ｎｐｒｅから予め設定された値（ΔＮ）だけ減算された値が、新たな回転数指令値Ｎｓとして決定される。なお、ΔＮは予め記憶部９４に格納されている。また、式４の演算結果からＮｓ＜ＮＣとなる場合には、回転数設定部９５は図７のステップＳ７において決定された補正用目標回転数ＮＣを新たな回転数指令値Ｎｓとして発電用インバータ３２に出力する（Ｎｓ＝ＮＣ）。また、回転数設定部９５は、回転数ホールド終了フラグ（Ｆｌａｇ）の値を１に更新する。その後、上記のステップＳ１２３の場合と同様にステップＳ１２４に進む。
【００７１】
一方、ステップＳ１２６において、ＮＣ＝Ｎｐｒｅの場合（ステップＳ１２６でＹＥＳ）、回転数設定部９５は、回転数減算処理を終了する。すなわち、発電機制御部９２が記憶部９４に格納されている最新の指令回転数Ｎｐｒｅを出力軸１０Ａの回転数指令値Ｎｓとして発電用インバータ３２に出力するとともに、回転数設定部９５が回転数ホールド終了フラグ（Ｆｌａｇ）の値を１に更新する（ステップＳ１２８）。その後、上記のステップＳ１２３の場合と同様にステップＳ１２４に進む。
【００７２】
なお、図８の回転数ホールド動作について換言すれば、発電機制御部９２が発電機３１の発電負荷を減少させ出力軸１０Ａの回転数を上昇させた後に、第１シリンダ圧力センサ７１、第２シリンダ圧力センサ７２および第３シリンダ圧力センサ７３が検出するアクチュエータ作動圧が閾値圧力ＰＡ１（図５）を下回った場合（ステップＳ４でＮＯ）、または、第１操作レバー８１Ａ、第２操作レバー８２Ａおよび第３操作レバー８３Ａが受ける操作量が閾値圧力ＰＩ１を下回った場合（ステップＳ６でＮＯ）に、発電機制御部９２は、出力軸１０Ａの回転数を所定の時間、補正用目標回転数ＮＣに保持したのち徐々に低下させるように、発電機３１の発電負荷を調整する。図８において、ステップＳ１２３およびＳ１２５は、操作レバーの操作量またはアクチュエータの作動圧が減少したために、出力軸１０Ａの回転数がホールドされている状態に相当する。ステップＳ１２３は予め設定されたホールド期間が終了した場合であり、ステップＳ１２５はホールド期間が継続している場合に相当する。
【００７３】
また、ステップＳ１２７は、ホールド期間が終了したために、出力軸１０Ａの回転数が徐々に低下されている場合に相当する。更に、ステップＳ１２８は、出力軸１０Ａの回転数が低下された結果、ステップＳ７で決定される補正用目標回転数ＮＣと現在の回転数Ｎｐｒｅとが互いに等しくなった場合に相当する。この場合、エンジン制御部９１および発電機制御部９２によって、ＥＣＵ１０Ｓおよび発電機３１の両方に対して、Ｎｓ（＝ＮＣ＝Ｎｐｒｅ）が回転数指令値として出力される。
【００７４】
図９は、本発明の一実施形態に係る作業機械のエンジン回転数の時間推移を示すグラフである。図９のグラフでは、横軸に時間が示され、縦軸に出力軸１０Ａの回転数が示されている。０〜４（ｓｅｃ）では１７００ｒｐｍでエンジン１０の出力軸１０Ａが回転され、時刻４（ｓｅｃ）において第１操作レバー８１Ａの操作量が大きくなったために、出力軸１０Ａの回転数が上昇するように制御されている。この際、前述のように、発電機制御部９２が発電用インバータ３２に対して発電機３１の発電負荷を減少させるような指令を出力している。
【００７５】
その後、出力軸１０Ａの回転数は２０００（ｒｐｍ）まで上昇し、時刻５（ｓｅｃ）において第１操作レバー８１Ａの操作量が小さくなったために、出力軸１０Ａの回転数上昇が停止している。この際、前述の回転数ホールド動作が実行され、時刻５〜１４（ｓｅｃ）までの間、出力軸１０Ａの回転数が一定に保持（ホールド）されている。そして、この約９秒間のホールド期間を終え、時刻１４（ｓｅｃ）から出力軸１０Ａの回転数が徐々に減少される。この際、図９の破線グラフは図７のステップＳ７において決定される補正用目標回転数ＮＣの推移を表している。すなわち、当該破線グラフは、第１操作レバー８１Ａの操作量（またはブームシリンダ２０１の作動圧）に応じて決定された出力軸１０Ａの回転数に相当する。一方、図９の実線グラフは、最終的に発電用インバータ３２に対して出力された指令回転数Ｎｓを表している。このように、第１操作レバー８１Ａの操作量に応じて急激に出力軸１０Ａの回転数を低下させることなく図９の実線のように徐々に低下させることによって、急激な油圧負荷の変動に対応することが可能となる。すなわち、操作レバーの操作量やアクチュエータ作動圧が低下した場合に出力軸１０Ａの回転数が所定時間高く保持されることによって、油圧負荷が急激に変動した場合であっても無駄な回転変動を防止することができる。
【００７６】
以上のように、本実施形態では、シリンダ圧力センサ（第１シリンダ圧力センサ７１、第２シリンダ圧力センサ７２、第３シリンダ圧力センサ７３）（負荷検出部）が検出する圧力（負荷特性値）が予め設定された圧力閾値ＰＡ１（負荷閾値）よりも大きくかつ操作レバー（第１操作レバー８１Ａ、第２操作レバー８２Ａ、第３操作レバー８３Ａ）（被操作部）が受ける操作量に対応する特性値（操作量特性値）が予め設定された閾値圧力ＰＩ１（操作量閾値）よりも大きい高負荷作業時において、回転数設定部９５が、前記負荷特性値または前記操作量特性値に応じた出力軸１０Ａの補正用目標回転数ＮＣを決定する。そして、発電機制御部９２は、前記高負荷作業時において、出力軸１０Ａの回転数が回転数設定部９５によって決定された補正用目標回転数に近づくように発電機３１の発電負荷を調整する。特に、発電機制御部９２は、回転数センサ３４によって検出された出力軸１０Ａの回転数が前記補正用目標回転数よりも小さい場合に、出力軸１０Ａの回転数を前記補正用目標回転数に近づけるように発電機３１の発電負荷を減少させる。
【００７７】
このような構成によれば、大きな作業能力（パワー）が必要とされる高負荷（重負荷）作業時、すなわち、アクチュエータ作動圧が高くかつレバー操作量が大きい場合には、出力軸１０Ａの回転数を非高負荷作業時の目標回転数よりも大きく設定された補正用目標回転数ＮＣに近づけることで、エンジン１０の作動音が大きくなる。この結果、作業者がエンジン１０１のパワーを聴覚によって体感することができるため、作業者が要求する作業機械のパワーとエンジン１０の作動音との相関が高まる。したがって、作業者の操作性が向上し作業性能を高めることができる。一方、アクチュエータ作動圧（負荷）が低いまたはレバー操作量が小さい場合には、補正動作判定部９３によって軽負荷作業（非高負荷作業）と判断され、出力軸１０Ａの回転数は通常のままとされる。この結果、作業者にとってメリハリの利いた運転状態を実現することができる。なお、上記のような高負荷作業には、バケットの掘削操作が大きく要求されている場合や、持ち上げ旋回動作、アーム引き動作などがあげられる。このように、本実施形態では、作業負荷や操作量の増減によっても出力軸１０Ａの回転数が一定に制御される従来の構成と比較して、作業者がエンジン１０の作動音によって現在の油圧ショベル１０１のパワーを体感しながら作業を行うことができる。したがって、作業アタッチメント１６１が受ける作業負荷や各操作レバーの操作量が変化した場合における作業者の操作性を向上させた油圧ショベル１０１（ハイブリッド作業機械）が提供される。
【００７８】
また、本実施形態では、回転数決定部９５は、前記負荷特性値および前記操作量特性値の少なくとも一方の特性値が大きいほど補正用目標回転数ＮＣが大きくなるように、高負荷作業時における補正用目標回転数ＮＣを設定する。このため、補正用目標回転数ＮＣが、負荷特性値または操作量特性値に応じた値に設定される。この結果、作業者が要求する作業機械のパワーとエンジン１０の作動音との相関が更に高まり、高負荷作業時における作業者の操作性を向上することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、ＥＣＵ１０Ｓが、エンジン１０の作動を制御する。特に、ＥＣＵ１０Ｓは、出力軸１０Ａの回転数が所定の目標回転数となるようにエンジン１０に対する燃料噴射量を制御する。一方、コントローラ９０のエンジン制御部９１は、発電機制御部９２が高負荷条件において発電機３１の発電負荷を減少させることに対応して、回転数センサ３４によって検出された出力軸１０Ａの回転数を前記目標回転数としてＥＣＵ１０Ｓに出力する。
【００８０】
このような構成によれば、発電機制御部９２が発電負荷調整動作を実行する際に、ＥＣＵ１０Ｓにおいて出力軸１０Ａの回転数を上昇させるような燃料噴射指令が抑制される。したがって、燃料消費に伴う急激な回転変動が抑止され、出力軸１０Ａの回転数が目標回転数（ＮＣ）に対してオーバーシュートすることが防止される。この結果、回転数補正動作における無駄な燃料消費が抑制される。
【００８１】
更に、本実施形態では、発電機制御部９２が高負荷作業時に発電機３１の発電負荷を減少させた後に各シリンダ圧力センサ（第１シリンダ圧力センサ７１〜第３シリンダ圧力センサ７３）が検出する作動圧が閾値圧力ＰＡ１を下回った場合、または、操作レバー（第１操作レバー８１Ａ〜第３操作レバー８３Ａ）が受ける操作量に対応するパイロット圧（操作量特性値）が閾値圧力ＰＩ１を下回った場合に、発電機制御部９２が、出力軸１０Ａの回転数を所定の期間、前記補正用目標回転数ＮＣに保持（ホールド）したのち低下させるように、発電機３１の発電負荷を調整する。
【００８２】
油圧ショベル１０１において掘削動作等の高負荷作業が行われている際に、作業者がレバー調整のために僅かにアーム引き操作やバケット掘削操作を弱める（中立状態に近づける）場合がある。また、このような高負荷作業時では、作業アタッチメント１６１が受ける作業負荷が一時的に弱まることで、アクチュエータ作動圧が減少する場合がある。この際に、実際のレバー操作量およびアクチュエータ作動圧のみに基づいてエンジン１０の回転数（補正用目標回転数ＮＣ）が算出されると、エンジン１０の回転数変動が起こりやすくなる。このため、本実施形態では、発電機制御部９２によって回転数が上昇された後、レバー操作量またはアクチュエータ作動圧が所定の閾値より低下した場合には、出力軸１０Ａの回転数が一定時間ホールドされた後、徐々に低下される。この結果、操作量や作業負荷の一時的な低下が生じた場合に出力軸１０Ａの回転数が速やかに低下されることが抑止され、出力軸１０Ａの回転数変動を抑制することができる。そして、操作レバーの操作量またはアクチュエータ作動圧が所定期間小さい状態が継続された場合は、補正動作判定部９３によって高負荷作業が終了したものと判断され、回転数指令値がΔＮずつ減算されることで、出力軸１０Ａの回転数を緩やかに低下させることができる。
【００８３】
なお、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明に係る作業機械として、以下のような変形実施形態が可能である。
【００８４】
（１）本発明が適用されるハイブリッド作業機械は油圧ショベル１０１に限定されない。本発明は、油圧によって駆動される駆動対象物を含む作業機械に広く適用されることが可能である。なお、作業アタッチメントとしては、バケットに加え、破砕機、解体機などが採用できる。
【００８５】
（２）上記の実施形態では、回転数補正動作において出力軸１０Ａの回転数が上昇された後、当該回転数が低下される際に、一時的に回転数がホールドされる態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。操作レバーの操作量が低下した場合やアクチュエータ作動圧が低下した場合には、決定された補正用目標回転数ＮＣに応じて出力軸１０Ａの回転数を低下させるように、発電機制御部９２が発電用インバータ３２に対する指令を出力してもよい。
【００８６】
（３）上記の実施形態では、図２に示すように、駆動装置１００が、第１油圧ポンプ２１、第２油圧ポンプ２２および第３油圧ポンプ２３の３つの油圧ポンプを備える態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、エンジン１０の出力軸１０Ａには、各油圧ポンプが直接連結されていないことが望ましい。この場合、作動音を変化させるために、出力軸１０Ａの回転数が調整されても、各油圧ポンプの吐出量が変化することが抑止される。
【符号の説明】
【００８７】
１０  エンジン
１０Ａ  出力軸
１０Ｓ  ＥＣＵ（エンジンコントローラユニット）
１１  コントロールバルブユニット
１１Ａ  第１ユニット
１１Ｂ  第２ユニット
１００  駆動装置
１０１  油圧ショベル（ハイブリッド作業機械）
１１１  下部走行体
１２１  上部旋回体
１６１  作業アタッチメント
１７１  ブーム
１８１  アーム
１９１  バケット
２  油圧ポンプ
２１  第１油圧ポンプ
２２  第２油圧ポンプ
２３  第３油圧ポンプ
２０１  ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
２１１  アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
２２１  バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
３１  発電機
３２  発電用インバータ（発電負荷調整部）
３３  蓄電器
３４  回転数センサ（回転数検出部）
４１  旋回用インバータ
４２  旋回用モータ
４３  旋回用減速機
５１  第１インバータ
５２  第１モータ（電動機）
５３  第１減速機
６１  第２インバータ
６２  第２モータ（電動機）
６３  第２減速機
７１  第１シリンダ圧力センサ（負荷検出部）
７２  第２シリンダ圧力センサ（負荷検出部）
７３  第３シリンダ圧力センサ（負荷検出部）
８１  第１リモコン弁
８１Ａ  第１操作レバー（被操作部）
８１Ｂ  第１弁本体部
８２  第２リモコン弁
８２Ａ  第２操作レバー（被操作部）
８２Ｂ  第２弁本体部
８３  第３リモコン弁
８３Ａ  第３操作レバー（被操作部）
８３Ｂ  第３弁本体部
８４  第１パイロット圧センサ（操作量検出部）
８５  第２パイロット圧センサ（操作量検出部）
８６  第３パイロット圧センサ（操作量検出部）
８７  入力部
９０  コントローラ
９１  エンジン制御部（目標回転数入力部）
９２  発電機制御部（発電負荷制御部）
９３  補正動作判定部（作業判定部）
９４  記憶部
９５  回転数設定部
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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