(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力を油圧に変換し油圧駆動部に供給する油圧発生機と
前記エンジンに接続され、電動機及び発電機の両方として機能する電動発電機と、
該電動発電機に電力を供給して電動機として機能させる蓄電器と、
該蓄電器及び前記電動発電機からの電力により駆動され、且つ回生電力を発生して前記蓄電器及び前記電動発電機の少なくとも一方に供給する電気駆動部と、
前記電動発電機の動作を制御する制御部と
を有するハイブリッド式建設機械であって、
前記制御部は、前記油圧駆動部が要求する第２のアシスト動力要求量を算出し、電気負荷が要求する第１のアシスト動力要求量を算出し、蓄電器の充電率を維持するための第３のアシスト動力要求量を算出し、該第１、第２及び第３のアシスト動力要求量の優先順位を判定し、判定結果に基づいて前記電動発電機の出力値を決定する
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド式建設機械であって、
前記制御部は、前記エンジンの運転状態と前記油圧駆動部の負荷とに基づいて前記第２のアシスト動力要求量を算出することを特徴とするハイブリッド式建設機械。
【請求項３】
請求項１記載のハイブリッド式建設機械であって、
前記制御部は、前記蓄電器に入出力可能な電力量と前記電気駆動部の負荷とに基づいて前記第１のアシスト動力要求量を算出することを特徴とするハイブリッド式建設機械。
【請求項４】
請求項１記載のハイブリッド式建設機械であって、
前記制御部は、前記蓄電器の使用範囲と前記電気駆動部の負荷とに基づいて前記第１のアシスト動力要求量を算出することを特徴とするハイブリッド式建設機械。
【請求項５】
請求項４記載のハイブリッド式建設機械であって、
前記制御部は、前記電気駆動部の負荷が前記蓄電器の使用範囲内にあるときは、前記蓄電器からの前記第１のアシスト動力要求量をゼロに設定することを特徴とするハイブリッド式建設機械。
【請求項６】
請求項１記載のハイブリッド式建設機械であって、
前記制御部は、目標充電率と現在の充電率との差に基づいて前記第３のアシスト動力要求量を算出することを特徴とするハイブリッド式建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建設機械に係り、特に２つの動力源を併用して効率的に作業を行うハイブリッド式建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の動力と電動機の動力を併用して効率的に動作するハイブリッド式の作業機械が開発され用いられるようになっている。ハイブリッド式の作業機械として、いわゆるパラレル方式の駆動形態をとるものが知られている。
【０００３】
パラレル方式の駆動形態では、油圧ポンプと、発電機作用と電動機作用を行なう動力機とが、共通の動力源としての内燃機関（エンジン）にパラレルに接続される。油圧ポンプによって油圧アクチュエータが駆動されるとともに、動力機の発電機作用によって蓄電装置に充電が行われる。この蓄電装置からの電力により動力機を電動機として動作させてエンジンをアシストする。なお、動力機としては、一台で発電機作用と電動機作用の双方を行なう兼用機(発電機兼電動機)を用いる場合と、別々の発電機と電動機を併用する場合とがある。
【０００４】
このようなハイブリッド式の作業機械によると、エンジンの負荷を軽減し、エンジンを高効率範囲で運転することによって省エネルギーを実現することができる。しかし、従来のハイブリッド式の作業機械は、以下のような問題を有している。
【０００５】
リチウムイオン蓄電器等のバッテリ(二次電池)やキャパシタ(電気二重層コンデンサ)等の蓄電装置の充放電特性は、その充電量に依存しており、充電量が低くなるほど最大充電力は大きく、最大放電力は小さくなる。そこで、このような蓄電装置の充電量に関係なくエンジンと蓄電装置のパワー配分を決めているため、負荷状況によっては蓄電装置の充電量が少な過ぎる、あるいは多すぎる状態となる。この結果、蓄電装置の能力を有効に利用できないとともに、蓄電装置の劣化を招くことがある。
【０００６】
そこで、このような問題を解決するために、蓄電装置の充電量に応じてエンジンと動力機のパワー配分を決め、蓄電装置の充電量を適正範囲に保つことができる作業機械の動力源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）この動力源装置では、油圧ポンプと発電機兼電動機とを共通の動力源としてのエンジンにパラレルに接続し、発電機兼電動機の発電機作用によって蓄電装置としてのバッテリを充電する。また、バッテリの放電力により発電機兼電動機を駆動して電動機作用を行なう。そして、アクチュエータ要求パワーと、バッテリ充電量が一定範囲内に保たれるようにバッテリ充電量に応じて設定されるバッテリの充電パワー及び放電パワーと、設定されたエンジンパワーとに基づいて、エンジンと発電機兼電動機のパワー配分を決定する。
【０００７】
また、油圧作動部の動作状態に基づいて特定の動作形態を判別し、発電機兼電動機（アシストモータと称される）の出力を制御する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この方法によれば、油圧ポンプの入力最大値を特定の動作形態に応じて所定値に設定するとともに、アシストモータがエンジンの出力トルク値と油圧ポンプの入力最大値との偏差に応じた回生トルクを出力するように制御が行われる。
【特許文献１】特開２００５−２３７１７８号公報
【特許文献２】特開２００５−８１９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の特許文献１に開示された技術では、建設機械の構成部品が要求する電気負荷が考慮されていないため、電気負荷で発生させることのできる回生電力を有効に発生させることができない。また、駆動機構の一部を電動化してバッテリからの電力により駆動した場合、電動機の出力が考慮されていないため、バッテリの充電率（ＳＯＣ：State of Charge）を適正な範囲に維持することができなくなるおそれがある。さらに、エンジンの出力制限が設けられていないため、エンジンの負荷を適正に制御することができず、エンジンが過負荷になりエンストを起こして連続運転ができなくなるおそれがある。
【０００９】
また、上述の特許文献２に開示された技術では、様々な動作形態毎に出力値情報を入力したテーブル情報を予め準備しておく必要がある。したがって、テーブル情報を準備するために、様々な動作形態に対応した各駆動部の出力を想定しながら最適な動力分配を決定しテーブルに反映する必要があり、非常に煩雑な作業を行わなければならない。
【００１０】
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、動力源であるエンジンとバッテリとを適正な出力範囲で使用することができるように各部への動力分配を最適化することのできるハイブリッド式建設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】
【００１１】
本発明によれば、エンジンの出力を油圧に変換し油圧駆動部に供給する油圧発生機と、  前記エンジンに接続され、電動機及び発電機の両方として機能する電動発電機と、該電動発電機に電力を供給して電動機として機能させる蓄電器と、該蓄電器及び前記電動発電機からの電力により駆動され、且つ回生電力を発生して前記蓄電器及び前記電動発電機の少なくとも一方に供給する電気駆動部と、前記電動発電機の動作を制御する制御部とを有するハイブリッド式建設機械であって、前記制御部は、前記油圧駆動部が要求する第２のアシスト動力要求量を算出し、電気負荷が要求する第１のアシスト動力要求量を算出し、蓄電器の充電率を維持するための第３のアシスト動力要求量を算出し、該第１、第２及び第３のアシスト動力要求量の優先順位を判定し、判定結果に基づいて前記電動発電機の出力値を決定することを特徴とするハイブリッド式建設機械が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、油圧駆動部及び電気駆動部の特性に応じて適正な動力分配を行なうことができる。また、油圧駆動部及び電気駆動部の駆動の優先度をそれらの機能に応じて適正に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
まず、本発明が適用されるハイブリッド式建設機械の一例としてハイブリッド式ショベルについて説明する。
【００１５】
図１はハイブリッド式ショベルの側面図である。ショベルの下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３からブーム４が延在し、ブーム４の先端にアーム５が接続される。さらに、アーム５の先端にバケット６が接続される。ブーム４、アーム５及びバケット６は、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。また、上部旋回体３には、キャビン１０及び動力源（図示せず）が搭載される。
【００１６】
図２は、図１に示すショベルの駆動系の構成を表すブロック図である。図２において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は一点鎖線でそれぞれ示されている。
【００１７】
機械式駆動部としてのエンジン１１と、アシスト駆動部としての電動発電機１２は、ともに増力機としての減速機１３の入力軸に接続されている。減速機１３の出力軸には、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されている。メインポンプ１４には、高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続されている。
【００１８】
コントロールバルブ１７は、油圧系の制御を行う制御装置である。コントロールバルブ１７には、下部走行体１用の油圧モータ１Ａ（右用）及び１Ｂ（左用）、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９が高圧油圧ラインを介して接続される。
【００１９】
電動発電機１２には、インバータ１８を介して蓄電器としてのバッテリ１９が接続されている。バッテリ１９には、インバータ２０を介して旋回用電動機２１が接続されている。旋回用電動機２１はショベルにおける電気負荷である。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａには、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、及び旋回減速機２４が接続される。パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６が接続される。操作装置２６には、油圧ライン２７及び２８を介して、コントロールバルブ１７及びレバー操作検出部としての圧力センサ２９がそれぞれ接続される。圧力センサ２９には、電気系の駆動制御を行うコントローラ３０が接続されている。
【００２０】
以上の構成を有するショベルは、エンジン１１、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１を動力源とするハイブリッド型の建設機械である。これらの動力源は、図１に示す上部旋回体３に搭載される。以下、各部について説明する。
【００２１】
エンジン１１は、例えば、ディーゼルエンジンで構成される内燃機関であり、その出力軸は減速機１３の一方の入力軸に接続される。エンジン１１は、建設機械の運転中は常時運転される。
【００２２】
電動発電機１２は、電動（アシスト）運転及び発電運転の双方が可能な電動機であればよい。ここでは、電動発電機１２として、インバータ２０によって交流駆動される電動発電機を示す。この電動発電機１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭ(Interior Permanent Magnetic)モータで構成することができる。電動発電機１２の回転軸は減速機１３の他方の入力軸に接続される。
【００２３】
減速機１３は、２つの入力軸と１つの出力軸を有する。２つの入力軸には、エンジン１１の駆動軸と電動発電機１２の駆動軸がそれぞれ接続される。また、出力軸にはメインポンプ１４の駆動軸が接続される。エンジン１１の負荷が大きい場合には、電動発電機１２が電動（アシスト）運転を行い、電動発電機１２の駆動力が減速機１３の出力軸を経てメインポンプ１４に伝達される。これによりエンジン１１の駆動がアシストされる。一方、エンジン１１の負荷が小さい場合は、エンジン１１の駆動力が減速機１３を経て電動発電機１２に伝達されることにより、電動発電機１２が発電運転による発電を行う。電動発電機１２の電動（アシスト）運転と発電運転の切り替えは、コントローラ３０により、エンジン１１の負荷等に応じて行われる。
【００２４】
メインポンプ１４は、コントロールバルブ１７に供給するための油圧を発生する油圧ポンプである。メインポンプ１４で発生した油圧は、コントロールバルブ１７を介して油圧負荷である油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の各々を駆動するために供給される。パイロットポンプ１５は、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生するポンプである。
【００２５】
コントロールバルブ１７は、高圧油圧ラインを介して接続される下部走行体１用の油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の各々に供給する油圧を運転者の操作入力に応じて制御することにより、これらを油圧駆動制御する油圧制御装置である。
【００２６】
インバータ１８は、上述の如く電動発電機１２とバッテリ１９との間に設けられ、コントローラ３０からの指令に基づき、電動発電機１２の運転制御を行う。これにより、インバータ１８が電動発電機１２の電動（アシスト）を運転制御している際には、必要な電力をバッテリ１９から電動発電機１２に供給する。また、電動発電機１２の発電を運転制御している際には、電動発電機１２により発電された電力をバッテリ１９に充電する。
【００２７】
蓄電器であるバッテリ１９は、インバータ１８とインバータ２０との間に配設されている。これにより、電動発電機１２と旋回用電動機２１の少なくともどちらか一方が電動（アシスト）運転又は力行運転を行っている際には、電動（アシスト）運転又は力行運転に必要な電力を供給するとともに、また、少なくともどちらか一方が発電運転又は回生運転を行っている際には、発電運転又は回生運転によって発生した電力を電気エネルギーとして蓄積するための電源である。
【００２８】
インバータ２０は、上述の如く旋回用電動機２１とバッテリ１９との間に設けられ、コントローラ３０からの指令に基づき、旋回用電動機２１に対して運転制御を行う。これにより、旋回用電動機２１が力行運転している際には、必要な電力がバッテリ１９から旋回用電動機２１に供給される。また、旋回用電動機２１が回生運転をしている際には、旋回用電動機２１により発電された電力がバッテリ１９に充電される。
【００２９】
旋回用電動機２１は、力行運転及び回生運転の双方が可能な電動機であればよく、上部旋回体３の旋回機構２を駆動するために設けられている。力行運転の際には、旋回用電動機２１の回転駆動力の回転力が減速機２４にて増幅され、上部旋回体３は加減速制御されながら回転運動を行う。また、上部旋回体３の慣性回転により、減速機２４にて回転数が増大されて旋回用電動機２１に伝達され、回生電力を発生させることができる。ここでは、旋回用電動機２１として、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号によりインバータ２０によって交流駆動される電動機を示す。この旋回用電動機２１は、例えば、磁石埋込型のＩＰＭモータで構成することができる。これにより、より大きな誘導起電力を発生させることができるので、回生時に旋回用電動機２１にて発電される電力を増大させることができる。
【００３０】
なお、バッテリ１９の充放電制御は、バッテリ１９の充電状態、電動発電機１２の運転状態（電動（アシスト）運転又は発電運転）、旋回用電動機２１の運転状態（力行運転又は回生運転）に基づき、コントローラ３０によって行われる。
【００３１】
レゾルバ２２は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転位置及び回転角度を検出するセンサである。レゾルバ２２は、旋回用電動機２１と機械的に連結することで旋回用電動機２１の回転前の回転軸２１Ａの回転位置と、左回転又は右回転した後の回転位置との差を検出することにより、回転軸２１Ａの回転角度及び回転方向を検出する。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転角度を検出することにより、旋回機構２の回転角度及び回転方向が導出される。
【００３２】
メカニカルブレーキ２３は、機械的な制動力を発生させる制動装置であり、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａを機械的に停止させる。このメカニカルブレーキ２３は、電磁式スイッチにより制動／解除が切り替えられる。この切り替えは、コントローラ３０によって行われる。
【００３３】
旋回減速機２４は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転速度を減速して旋回機構２に機械的に伝達する減速機である。これにより、力行運転の際には、旋回用電動機２１の回転力を増力させ、より大きな回転力として旋回体へ伝達することができる。これとは逆に、回生運転の際には、旋回体で発生した回転数を増加させ、より多くの回転動作を旋回用電動機２１に発生させることができる。
【００３４】
旋回機構２は、旋回用電動機２１のメカニカルブレーキ２３が解除された状態で旋回可能となり、これにより、上部旋回体３が左方向又は右方向に旋回される。
【００３５】
操作装置２６は、ショベルの運転者が、旋回用電動機２１、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６を操作するための入力装置であり、レバー２６Ａ及び２６Ｂとペダル２６Ｃを含む。レバー２６Ａは、旋回用電動機２１及びアーム５を操作するためのレバーであり、上部旋回体３の運転席近傍に設けられる。レバー２６Ｂは、ブーム４及びバケット６を操作するためのレバーであり、運転席近傍に設けられる。また、ペダル２６Ｃは、下部走行体１を操作するための一対のペダルであり、運転席の足下に設けられる。
【００３６】
操作装置２６は、パイロットライン２５を通じて供給される油圧（１次側の油圧）を運転者の操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作装置２６から出力される２次側の油圧は、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７に供給されるとともに、圧力センサ２９によって検出される。
【００３７】
レバー２６Ａ及び２６Ｂとペダル２６Ｃの各々が操作されると、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７が駆動され、これにより、油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９内の油圧が制御されることによって、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６が駆動される。
【００３８】
なお、油圧ライン２７は、油圧モータ１Ａ及び１Ｂを操作するために１本ずつ（すなわち合計２本）、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９をそれぞれ操作するために２本ずつ（すなわち合計６本）設けられるため、実際には全部で８本あるが、説明の便宜上、１本にまとめて表す。
【００３９】
レバー操作検出部としての圧力センサ２９では、レバー２６Ａの操作による、油圧ライン２８内の油圧の変化が圧力センサ２９で検出される。圧力センサ２９は、油圧ライン２８内の油圧を表す電気信号を出力する。この電気信号は、コントローラ３０に入力される。これにより、レバー２６Ａの操作量を的確に把握することができる。また、本実施の形態では、レバー操作検出部として圧力センサを用いたが、レバー２６Ａの操作量をそのまま電気信号で読み取るセンサを用いてもよい。
【００４０】
コントローラ３０は、ショベルの駆動制御を行う制御装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び内部メモリを含む演算処理装置で構成される。
【００４１】
次に、本発明の一実施形態によるハイブリッド式建設機械の駆動制御について、上述のショベルの駆動制御を例にとって説明する。
【００４２】
図３は上述のショベルの動力系をモデル化して示す図である。図３のモデル図において、エンジン５０は上述のエンジン１１に相当し、アシストモータ５２は電動機及び発電機の両方の機能を有する電動発電機１２に相当する。油圧負荷５４は油圧により駆動される構成部品に相当し、上述のブームシリンダ７、アームシリンダ８、パケットシリンダ９、油圧モータ１Ａ，１Ｂを含む。ただし、油圧を発生させるための負荷として考えた場合、油圧負荷５４は、油圧を発生させる油圧ポンプとしてのメインポンプ１４に相当する。電気負荷５６は電動モータや電動アクチュエータ等のように電力で駆動される構成部品に相当し、上述の旋回用電動機２１を含む。バッテリ５８は蓄電器であり、上述のバッテリ１９に相当する。本実施形態ではバッテリ５８としてキャパシタ(電気二重層コンデンサ)を用いることとする。
【００４３】
油圧負荷５４には、油圧を発生する油圧ポンプ（上述のメインポンプ１４）で発生した油圧が供給される。エンジン５０はこの油圧ポンプに動力を供給して駆動する。すなわち、エンジン５０が発生した動力は油圧ポンプにより油圧に変換されて油圧負荷５４に供給される。
【００４４】
一方、油圧ポンプにはアシストモータ５２も接続されており、アシストモータ５２で発生した動力を油圧ポンプに供給して駆動することができる。すなわち、アシストモータ５２に供給された電力はアシストモータ５２により動力に変換され、その動力が油圧モータにより油圧に変換されて油圧負荷５４に供給される。この際、アシストモータ５２は電動機として動作する。
【００４５】
電気負荷５６にはバッテリ５８から電力が供給され駆動される。電気負荷５６が駆動されている場合を力行運転と称する。電気負荷５６は、例えば電動機兼発電機のように回生電力を発生することができるもので、発生した回生電力はバッテリ５８に供給されて蓄積されるか、あるいはアシストモータ５２に供給されてアシストモータ５２を駆動する電力となる。
【００４６】
バッテリ５８は、上述のように電気負荷５６からの回生電力により充電される。また、アシストモータ５２がエンジン５０からの動力を受けて発電機として機能した場合、アシストモータ５２が発生した電力をバッテリ５８に供給して充電することもできる。アシストモータ５２が発生した電力は、電気負荷５６に直接供給して電気負荷５６を駆動することもできる。
【００４７】
以上のような構成において、電力に関連する部分を見ると、電力（動力）の移動に方向性があることがわかる。この方向性を出力極性としてとらえると、図４に示すうような極性となる。
【００４８】
アシストモータ５２に関して見ると、エンジン５０をアシストして油圧を発生させて動力を油圧負荷５４に供給する場合は、電力を動力として出力することとなる。このときのアシストモータ５２の出力極性を（＋）とする。一方、エンジン５０の駆動力でアシストモータ５２を駆動して発電する場合は、アシストモータ５２に動力が入力されることとなる。したがって、このときのアシストモータ５２の出力極性は（−）となる。
【００４９】
バッテリ５８に関して見ると、放電して電気負荷５６又はアシストモータ５２を駆動する場合は、出力極性を（＋）とする。一方、電気負荷５６から回生電力、あるいはアシストモータ５２の発電による電力が供給されて充電される場合がある。このときのバッテリ５８の出力極性は（−）となる。
【００５０】
電気負荷５６に関して見ると、電力が供給されて駆動されている場合、すなわち力行運転している場合の出力極性を（＋）とすると、回生電力を発生しているときの出力極性は（−）となる。
【００５１】
以上のように、ハイブリッド式ショベルにおいては、電力に関連する構成部品である、アシストモータ５２及び電気負荷５６の運転状態及びバッテリ５８の充電状態を考慮してそれらの出力極性を適宜調整することで、運転条件を決定する必要がある。特に、バッテリ５８が常時適度に充電されるような状態になるように、アシストモータ５２の出力極性を調整しながら、油圧負荷５４への出力と電気負荷５６への出力の配分を制御することが重要である。
【００５２】
次に、上述のハイブリッド式ショベルにおいて行なわれる動力分配制御について説明する。
【００５３】
図５は本発明の一実施形態による動力分配制御を行なう制御システムの構成図である。図５に示す制御システムは上述のハイブリッド式ショベルに搭載された制御システムである。
【００５４】
制御システムは、エンジン５０、アシストモータ５２、油圧駆動部である油圧負荷５４、電気駆動部である電気負荷５６、蓄電器であるバッテリ５８、及びこれらの作動や状態を制御する制御部であるコントローラ３０を含む。
【００５５】
コントローラ３０には、エンジン回転数を表すエンジン回転数情報Ｉｅｎｇがエンジン５０から供給される。油圧負荷５４からは油圧ポンプの出力状態を推定した油圧系出力情報Ｉｈｙｄが出力され、コントローラ３０に供給される。また、電気負荷５６からは電動化したアクチュエータ（例えば、旋回用電動機２１）などの出力状態を示す電気出力情報Ｉｅｌｃが出力され、コントローラ３０に供給される。さらに、バッテリ５８からはその時点での充電率ＳＯＣを示すＳＯＣ情報Ｉｂｔｓ及びＳＯＣや温度から求まる蓄電入出力可能量情報Ｉｉｏｃ出力され、コントローラ３０に供給される。コントローラ３０は上述の情報に基づいて以下に説明するアルゴリズムに従って算出した結果をアシスト指令Ｃａｓｉとしてアシストモータ５２に対して出力する。
【００５６】
図６はコントローラ３０の機能ブロック図である。バッテリ５８からの蓄電入出力可能量情報Ｉｉｏｃ及び電気系出力情報Ｉｅｌｃは電気負荷補償を行なう第１のアシスト量演算部３０ａに供給される。第１のアシスト量演算部３０ａは、蓄電入出力可能量情報Ｉｉｏｃ及び電気系出力情報Ｉｅｌｃに基づいてアシストモータ５２によるアシストを要求する第１のアシスト要求Ｒａｓｉ１を算出し、優先度演算部３０ｄに出力する。
【００５７】
また、エンジン５０からのエンジン回転数情報Ｉｅｎｇ及び油圧系出力情報Ｉｈｙｄは、油圧アシストを行なう第２のアシスト量演算部３０ｂに供給される。第２のアシスト量演算部３０ｂは、エンジン回転数情報Ｉｅｎｇ及び油圧系出力情報Ｉｈｙｄに基づいてアシストモータ５２によるアシストを要求する第２のアシスト要求Ｒａｓｉ２を算出し、優先度演算部３０ｄに出力する。
【００５８】
さらに、バッテリ５８からの蓄電ＳＯＣ情報Ｉｂｔｓは、蓄電量制御を行なう第３のアシスト量演算部３０ｃに供給される。第３のアシスト量演算部３０ｃは、蓄電ＳＯＣ情報Ｉｂｔｓに基づいてアシストモータ５２によるアシストを要求する第３のアシスト要求Ｒａｓｉ３を算出し、優先度演算部３０ｄに出力する。
【００５９】
優先度演算部３０ｄは、入力されたアシスト要求Ｒａｓｉ１〜Ｒａｓｉ３に対して優先度演算を行ない、第１のアシスト要求Ｒａｓｉ１〜第３のアシスト要求Ｒａｓｉ３の優先度に基づいてアシスト指令Ｃａｓｉを生成し、それをアシストモータ５２に出力する。ここで、優先度演算は、後述する図１０，１４等に示される予め入力された判定指標によって行なわれる。そして、どの判定指標を用いるべきかは、優先度判定処理部３０ｅにおいて選択され、選択された判定指標は、優先度情報Ｉｐｒｉとして優先度演算部３０ｄに入力される。
【００６０】
ここで、上述の第１乃至第３のアシスト量演算部３０ａ、３０ｂ、３０ｃについてさらに詳しく説明する。
【００６１】
第１のアシスト量演算部３０ａは、電気負荷５６の出力（もしくは回生）がバッテリ５８でまかなえないときは、アシストモータ５２が発電（もしくは力行）するように要求する第１のアシスト要求Ｒａｓｉ１を算出して出力する。この機能が電気負荷補償機能である。図７は、第１のアシスト量演算部３０ａにおいて第１のアシスト要求Ｒａｓｉ１を算出する方法の概念を示す図である。
【００６２】
バッテリ５８はそのときの状態（温度、劣化度等）や仕様により充放電できる電力量（入出力量）が異なる。電気負荷５６が要求している量がこの充放電可能量の範囲を超えている場合は、アシストモータ５２による発電で不足分をまかなうようにアシストモータ５２への要求指令を出す。この要求指令が第１のアシスト要求Ｒａｓｉ１である。
【００６３】
ここで、エンジン５０の回転数は一定となるように制御されているものとする。その場合のエンジン５０の燃料消費量はエンジン５０の回転数とトルクに依存する。また、電気負荷５６への電力の供給は、基本的にバッテリ５８からの電力でまかなうこととし、まかなえない分をアシストモータ５２の発電で補助することとする。
【００６４】
図７において、電気負荷５６からの電気系出力を示す矢印で示された白丸は、電気負荷５６に供給すべき電力量を示している。ここで、電気負荷５６に供給すべき電力量を表わす白丸は、バッテリ５８の充放電可能量を示す線の上にプロットされている。この線上において、充電可能量及び放電可能量はそれぞれ斜線を施した領域で示されている。充電可能量の最大値は、そのときのバッテリ５８の最大入力値で決まる。一方、放電可能量の最大値はそのときのバッテリ５８の最大出力値で決まる。
【００６５】
図７に示す例では、電気負荷５６からの電気系出力を示す矢印で示された白丸は放電可能量の範囲を超えている。したがって、この超えた部分、すなわち、電気負荷系出力の値からバッテリ最大出力の値を引いた分だけ、アシストモータ５２を発電機として駆動して電力を供給するように要求するために、第１のアシスト要求Ｒａｓｉ１が出力される。
【００６６】
なお、電気負荷５６からの電気負荷系出力の値がバッテリ最大出力の値より小さい場合は、アシストモータ５２で発電する必要はなく、第１のアシスト要求Ｒａｓｉ１は出力されない。
【００６７】
一方、図示はしないが、電気負荷５６が回生電力を生成している場合は、電気負荷系出力は回生電力であり、バッテリ５８の充電に用いられる。この場合は電気負荷系出力（回生電力）の値とバッテリ５８の最大入力の値とが比較される。そして、電気負荷系出力（回生電力）の値がバッテリ５８の最大入力の値を超えている場合は、その差分だけアシストモータ５２に電力を供給してアシストモータ５２を電動機として駆動するために第１のアシスト要求Ｒａｓｉ１が出力される。
【００６８】
以上のようにして、第１のアシスト量演算部３０ａにおいて、電気負荷補償制御が行われ、必要な場合に第１のアシスト要求Ｒａｓｉ１が出力される。
【００６９】
第２のアシスト量演算部３０ｂは、油圧負荷５４への出力がエンジン５０で発生する動力でまかなえるか否かを判定し、エンジン５０でまかなえないときは、アシストモータ５２が電動機として駆動されて電動（アシスト）するように要求する第２のアシスト要求Ｒａｓｉ２を算出して出力する。この機能が油圧アシスト機能である。図８は、第２のアシスト量演算部３０ｂにおいて第２のアシスト要求Ｒａｓｉ２を算出する方法の概念を示す図である。
【００７０】
まず、第２のアシスト量演算部３０ｂは、エンジン５０でまかなえる出力をその時点でのエンジン回転数から算出する。エンジン出力の算出は、例えば等燃費線図のデータをあらかじめパラメータとして設定したエンジン特性に基づくマップを準備しておくことで容易に行うことができる。そして、第２のアシスト量演算部３０ｂは、算出されたエンジン出力の値と油圧負荷５４が要求する油圧系出力の値とを比較する。油圧負荷５４が要求する油圧系出力の値は、例えば、油圧負荷５４に供給される作動油の流量と圧力などから算出することができる。
【００７１】
油圧負荷５４が要求する油圧系出力の値が、算出されたエンジン出力の値を越えている場合は、エンジン出力だけでは油圧負荷５４の要求に答えることができないとして、アシストモータ５２に電動機として機能して動力をエンジン５０側に供給するように要求指令を出す。この要求指令が第２のアシスト要求Ｒａｓｉ２である。
【００７２】
第３のアシスト量演算部３０ｃは、バッテリ５８の目標ＳＯＣと現在のＳＯＣの差を求め、バッテリ５８の蓄電量を制御するために第３のアシスト要求Ｒａｓｉ３を算出して出力する。この機能が蓄電量制御機能である。図９は、第３のアシスト量演算部３０ｃにおいて第３のアシスト要求Ｒａｓｉ３を算出する方法の概念を示す図である。
【００７３】
バッテリ５８のＳＯＣはできるだけ所望の値に維持することが好ましい。そのため、第３のアシスト量演算部３０ｃは、目標ＳＯＣと現在のＳＯＣとの差を求め、その差に基づいてアシストモータ５２を駆動したり、反対にアシストモータ５２から電力を要求する要求指令を出力する。図９のグラフで示すように、現在のＳＯＣが目標ＳＯＣより高い場合は、矢印ＡのようにＳＯＣを下げるために、アシストモータ５２がバッテリ５８からの電力で電動（アシスト）運転することを要求する。一方、現在のＳＯＣが目標ＳＯＣより低い場合は、矢印ＢのようにＳＯＣを上げるために、アシストモータ５２がバッテリ５８を充電するように発電することを要求する。以上の制御は、目標ＳＯＣと現在ＳＯＣの差に基づいてＰＩＤ制御を施すことで達成することができる。
【００７４】
優先度演算部３０ｄは、以上のようにして生成される３つのアシスト要求Ｒａｓｉ１，Ｒａｓｉ２，Ｒａｓｉ３から、最終指令であるアシスト指令Ｃａｓｉを算出する。以下にアシスト指令Ｃａｓｉを算出する方法について説明する。
【００７５】
図１０は、アシスト要求Ｒａｓｉ１，Ｒａｓｉ２，Ｒａｓｉ３からアシスト指令Ｃａｓｉを生成する際に用いるアルゴリズムを示す表である。最適なアシスト要求を選択するにはまず、何を優先するかについて決定する必要がある。すなわち、電気負荷の要求を満足させることを優先するか、油圧負荷の要求を満足させることを優先するか、バッテリのＳＯＣを所望の値に維持することを優先するか、について決めておく必要がある。
【００７６】
図１０に示す例では、電気負荷５６に係る第１のアシスト要求Ｒａｓｉ１の値をａとし、油圧負荷５４に係る第２のアシスト要求Ｒａｓｉ２の値をｂとし、バッテリ５８に係る第３のアシスト要求Ｒａｓｉ３の値をｃとしている。そして、電気負荷５６の要求を満足させることを優先度１として最も優先度が高く設定し、次に油圧負荷５４の要求を満足させることを優先度２として次に優先度を高く設定し、バッテリ５８のＳＯＣの維持を優先度３として最も優先度を低く設定している。
【００７７】
図１０に示す例では、アシスト要求ａ〜ｃをそれぞれ表の左側、上側、右側に配置し、それぞれのとりうる値によって状態を分割している。そして、それぞれの状態に相当する欄に最適な演算式を記載している。この表における演算式の埋め込みが優先度を表すこととなる。
【００７８】
図１０に示す例では、上述のように優先度を高いほうから順にａ→ｂ→ｃとして判定指標を設定している。優先度を考慮しなくてよい場合は、３つのアシスト要求ａ〜ｃを加算したり、それぞれの値を比較し大きい値を選択したりすることができる。ここでは、比較すべき値の絶対値の大きい方を選択する処理が行なわれる。本実施形態では、優先度を考慮しなくてもよいという条件が成り立つのは、３つのアシスト要求ａ〜ｃの符号が同じ場合（アシスト要求の全てが「電動（アシスト）運転」を要求する場合）だけとする。また、３つのアシスト要求ａ〜ｃの符号が異なる場合には、その中で優先度の高いものの符号を採用することとする。すなわち、アシスト要求ｂ又はｃが同符号のときのみアシスト要求ａに加算するというアルゴリズムに設定されている。ここで、本実施形態では油圧負荷５４が発電することは無いので油圧負荷５４に係るアシスト要求ｂがマイナスの値（ｂ<０）をとることはない。したがって、図１０の表のｂの欄に関するアシスト指令Ｃａｓｉの算出は行なう必要はない。
【００７９】
例えば、レバー２６が操作されることによって旋回電動機２１の駆動指令が出されると、旋回用電動機２１の力行運転に必要な電力をコントローラ３０へ要求し、電気負荷補償部３０ａにおいてアシスト要求Ｒａｓｉ１を生成する。一方、レバー２６が操作されることによってブームの駆動指令が出されると、ブームの駆動に必要とする出力をコントローラ３０へ要求し、油圧アシスト部３０ｂにおいてアシスト要求Ｒａｓｉ２を生成する。また、蓄電量制御部３０ｃにおいては、その際のバッテリ５８における蓄電ＳＯＣ情報に基づいて、アシスト要求Ｒａｓｉ３が生成される。ここで、旋回電動機２１の力行運転により、アシスト要求Ｒａｓｉ１がアシストモータへ発電を要求するので、ａ<０と判断される。次に、ブームの駆動により、アシストモータへのアシスト要求Ｒａｓｉ２がアシストを要求するので、０<ｂｔ判断される。この状態において、旋回用電動機２１によるアシストモータへの発電要求と、ブームの駆動によるアシストモータへのアシスト要求とは要求指令が矛盾した状態となる。
【００８０】
しかしながら、優先度演算部３０ｄにおいて、優先順位１として決定された電気負荷のアシスト要求Ｒａｓｉ１、優先順位２として決定された油圧負荷のアシスト要求Ｒａｓｉ２、及び優先順位３として決定されたバッテリの発電要求Ｒａｓｉ３の優先順位をつけた判定指標を設けているので、各駆動部からアシストモータへの要求指令が矛盾した状態となっても、優先順位に基づいて判断を行なうことができる。これにより、ブームからはアシスト要求が出されても、旋回用電動機２１の発電要求が優先順位で上となっているので、旋回用電動機２１からの発電指令が優先される。
【００８１】
そして、バッテリの蓄電状態からは、アシストモータへのアシスト要求Ｒａｓｉ３が発電を要求するので、ｃ<０と判断される。バッテリの蓄電状態からの要求は優先順位が上の油圧アシストのアシスト要求と矛盾するが、電気系負荷要求の発電要求が優先されるので、バッテリの蓄電状態からのアシスト要求Ｒａｓｉ３はそのまま反映される。その結果、判定指標によりａ＋ｃと判断され、アシスト要求Ｒａｓｉ１とアシスト要求Ｒａｓｉ３とに基づきアシスト出力指令Ｃａｓｉが算出される。
【００８２】
図１１は図１０の（ｉ）においてアシスト指令Ｃａｓｉ＝ａ＋ｃと設定された際のアシストモータ５２に関する動力の流れを示す図である。電気負荷５６からのアシスト要求ａとバッテリ５８からのアシスト要求ｃとが加算されてアシストモータ５２の発電量が決定されている。アシスト指令Ｃａｓｉ＝ａ＋ｃに基づき、アシストモータ５２はａ＋ｃからの算出値に基づく電力量だけ発電するように制御される。そして電気負荷５６が要求するアシスト要求ａの電力が電気負荷５６に供給され、バッテリ５８が要求するアシスト要求ｃの電力がバッテリ５８に供給される。油圧負荷５４はアシスト（すなわち、アシストモータ５２の電動（アシスト）運転）を要求しているが、ここでは電気負荷５６の要求に最も高い優先度が与えられているので、油圧負荷５４のアシスト要求ｂは受け入れられない。したがって、判定指標によるａ＋ｃの判断に基づき、コントローラ３０は、アシスト要求Ｒａｓｉ３から算出されたアシスト出力指令Ｃａｓｉに対応する電力量を発生させるように、一定回転で回転しているエンジンはエンジントルクを増加させる。
【００８３】
図１２は図１０の（ｉｉ）においてアシスト指令Ｃａｓｉ＝Ｍａｘ（ａ，ｂ）と設定された際のアシストモータ５２に関する動力の流れを示す図である。電気負荷５６からのアシスト要求ａと油圧負荷５４からのアシスト要求ｂとのうち大きいほうが採用されてアシストモータ５２のエンジンアシスト動力量が決定されている。アシスト指令Ｃａｓｉ＝Ｍａｘ（ａ，ｂ）に基づき、アシストモータ５２はａとｂのうち大きいほうの動力を出力するように制御される。これは、要求の向きが同じであれば、大きい方の要求を満たせば他の要求も同時に作用が働き、同時に両方の要求を満たすことができるからである。そして電気負荷５６が出力したいアシスト要求ａの電力がアシストモータ５２に供給され、油圧負荷５４が要求するアシスト要求ｂの動力がアシストモータ５２から油圧負荷５４に供給される。バッテリ５８はアシストモータ５２での発電を要求しているが、ここでは電気負荷５６の要求に最も高い優先度が与えられているので、バッテリ５８のアシスト要求ｃは受け入れられない。
【００８４】
図１３は図１０の（ｉｉｉ）においてアシスト指令Ｃａｓｉ＝Ｍａｘ（ａ＋ｃ，ｂ）設定された際のアシストモータ５２に関する動力の流れを示す図である。電気負荷５６からのアシスト要求ａとバッテリ５８からのアシスト要求ｃとの加算による算出値と、油圧負荷５４からのアシスト要求ｂの値の大きいほうを採用してアシストモータ５２のエンジンアシスト動力量が決定されている。アシスト指令Ｃａｓｉ＝Ｍａｘ（ａ＋ｃ，ｂ）に基づき、アシストモータ５２はａ＋ｃ又はｂの動力を出力するように制御される。ａ＋ｃのからの算出値がｂの値より大きい場合は、電気負荷５６が出力したいアシスト要求ａの電力がアシストモータ５２に供給され、且つバッテリ５８が放電したいアシスト要求ｃの電力がバッテリ５８からアシストモータ５２に供給される。一方、ｂの値がａ＋ｃからの算出値より大きい場合は、油圧負荷５４が要求するアシスト要求ｂの動力がアシストモータ５２から油圧負荷５４に供給される。
【００８５】
図１０に示す表では、電気負荷の要求の最優度を一番高く設定し、油圧アシスト（油圧負荷）の要求の優先度を２番目に高く設定し、蓄電量制御による要求の優先度を３番目としている。この場合、電気負荷の要求を常に受け入れることとなり、電気負荷が一番適切な運転状態となるように極力維持することができる。例えば、電気負荷としてリフトマグネットが用いられているような場合、リフトマグネットへの電力供給を最優先とすることで、不意にリフトマグネットへの供給電力量が低下したりすることを防止することができ、安全性を考慮した駆動制御を行なうことができる。また、ハイブリッド式ショベルの場合、旋回モータを電動化することが一般的となっており、且つ旋回を優先駆動することが望まれている。したがって、このようなハイブリッド式ショベルにおいて電気負荷の要求の最優度を一番高く設定することで、旋回を優先駆動するという要求を満たすことができる。
【００８６】
また、油圧負荷の要求の優先度を２番目とすることで、バッテリの状態に左右されずにバッテリの出力を最大に引き出すことができる。このため、油圧負荷に供給する動力を大きくすることができ、油圧駆動部を力強く運転することができる。ただし、バッテリの蓄電率が悪化するおそれがあるので、連続運転を行なう上では好ましくない。安定した連続運転を優先したい場合は、蓄電量制御による要求の優先度を２番目に設定し、油圧アシスト（油圧負荷）の要求の優先度を３番目に設定することが好ましい。
【００８７】
図１４は、図１０に示すアルゴリズムにおいて油圧負荷５４の要求を満足させることを優先度１として最も優先度が高く設定し、次に蓄電量制御の要求を満足させることを優先度２として次に優先度を高く設定し、電気負荷５６の要求を満足させることを優先度３として最も優先度を低く設定している。
【００８８】
図１４に示す例では、図１０に示す例と同様に、アシスト要求ａ〜ｃをそれぞれ表の左側、上側、右側に配置し、それぞれのとりうる値によって状態を分割している。そして、それぞれの状態に相当する欄に最適な演算式を記載している。この表における演算式の埋め込みが優先度を表すこととなる。図１４に示す例では、上述のように優先度を高いほうから順にｂ→ｃ→ａとして設定している。
【００８９】
例えば、図１４の表において、アシスト要求ｂの符号がプラス（０<ｂ）であり、アシスト要求ａの符号がマイナス（０<ｂ）であり、アシスト要求ｃの符号もマイナス（ｃ<０）である場合、図１４の（ｉｖ）に示すようにアシスト指令Ｃａｓｉの値はｂとして算出される。すなわち、３つのアシスト要求の符号が全て同じではないので（ｂだけがプラスでａ、ｃはマイナス）、優先度が一番高いアシスト要求ｂの符号が採用され、且つアシスト要求ｂの符号（マイナス）と同じ符号を有するアシスト要求が無いので、ｂには何も加算されずアシスト指令Ｃａｓｉはｂに設定される（Ｃａｓｉ＝ｂ）。
【００９０】
図１５は図１４の（ｉｖ）においてアシスト指令Ｃａｓｉ＝ｂと設定された際のアシストモータ５２に関する動力の流れを示す図である。油圧負荷５４からのアシスト要求ｂのみによりアシストモータ５２が出力すべき動力量が決定されている。アシスト指令Ｃａｓｉ＝ｂに基づき、アシストモータ５２はｂの動力量だけ出力するように制御される。バッテリ５８は発電（すなわち、アシストモータ５２の発電運転）を要求しているが、ここでは油圧負荷５４の要求に最も高い優先度が与えられているので、バッテリ５８のアシスト要求ｃは受け入れられない。また、電気負荷５６も発電（すなわち、アシストモータ５２の発電運転）を要求しているが、ここでは油圧負荷５４の要求に最も高い優先度が与えられているので、電気負荷５６のアシスト要求ａは受け入れられない。
【００９１】
図１６は図１０の（ｖ）においてアシスト指令Ｃａｓｉ＝Ｍａｘ（ａ，ｂ）と設定された際のアシストモータ５２に関する動力の流れを示す図である。電気負荷５６からのアシスト要求ａと油圧負荷５４からのアシスト要求ｂのうち大きい方が採用されてアシストモータ５２のエンジンアシスト動力量が決定されている。アシスト指令Ｃａｓｉ＝Ｍａｘ（ａ，ｂ）に基づき、アシストモータ５２は電気負荷５６からのアシスト要求ａと油圧負荷５４からのアシスト要求ｂのうち大きい方の動力を出力するように制御される。そして電気負荷５６が出力したいアシスト要求ａの電力がアシストモータ５２に供給され、油圧負荷５４が要求するアシスト要求ｂの動力がアシストモータ５２から油圧負荷５４に供給される。バッテリ５８はアシストモータ５２での発電を要求しているが、ここでは油圧負荷５４の要求に最も高い優先度が与えられているので、バッテリ５８のアシスト要求ｃは受け入れられない。
【００９２】
図１７は図１０の（ｖｉ）においてアシスト指令Ｃａｓｉ＝Ｍａｘ（ａ＋ｃ，ｂ）と設定された際のアシストモータ５２に関する動力の流れを示す図である。電気負荷５６からのアシスト要求ａとバッテリ５８からのアシスト要求ｃとの加算による算出値と、油圧負荷５４からのアシスト要求ｂの値の大きい方が採用されてアシストモータ５２のエンジンアシスト動力量が決定されている。アシスト指令Ｃａｓｉ＝Ｍａｘ（ａ＋ｃ，ｂ）に基づき、アシストモータ５２はａ＋ｃからの算出値又はｂの動力を出力するように制御される。そして電気負荷５６が出力したいアシスト要求ａの電力がアシストモータ５２に供給され、油圧負荷５４が要求するアシスト要求ｂの動力がアシストモータ５２から油圧負荷５４に供給され、バッテリ５８が放電したいアシスト要求ｃの電力がバッテリ５８からアシストモータ５２に供給される。この場合、電気負荷５６のアシスト要求ａと、油圧負荷５４のアシスト要求ｂと、バッテリ５８のアシスト要求ｃとが全て同じ符号であり、アシストモータ５２は同じ動作（発電又は電動（アシスト）運転）を行なえばよいので、３つのアシスト要求ａ、ｂ、ｃの全てが受け入れられている。
【００９３】
図１４に示す表では、油圧負荷の要求の最優度を一番高く設定し、蓄電量制御による要求の優先度を２番目とし、油圧アシスト（油圧負荷）の要求の優先度を３番目としている。この場合、油圧負荷の要求を常に受け入れることとなり、油圧負荷の要求をできるだけ満足させる運転状態となるように維持することができる。例えば、作業内容で掘削作業が多いような場合、バケット、アーム、ブーム等の油圧駆動部を動かす作業が多くなる。このような場合に油圧負荷の要求の最優度を一番高く設定することで、作業者が要求する掘削作業を行なうための油圧を十分に供給することができる。また、バッテリの要求の優先度を２番目とすることで、アシストモータ５２を電動（アシスト）運転して油圧負荷側に動力を供給することができ、油圧駆動部の運転が力強いという感じを操作者に与えることができる。
【００９４】
なお、蓄電量制御による要求（バッテリ５８の要求）の優先度を最も高く設定した場合については図示はしないが、例えば外気温度が高い環境で作業を行なうような場合には、バッテリ５８の要求の優先度を最も高くすることが好ましい。外気温が高いとバッテリ５８の劣化が促進されるため、なるべく充電率ＳＯＣを目標の充電率近辺に維持することで、バッテリ５８の劣化を抑制することができる。
【００９５】
以上のように、本実施形態によれば、例えば、電動化した旋回軸を優先駆動させるなどのように、制御対象装置の特性に応じたエネルギ・マネージメントを行なうことができる。また、ハイブリッド制御のパラメータ調整にいて、機能毎に調整したり、優先度を調整することで、操作者の感覚を考慮した調整を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】ハイブリッド式ショベルの側面図である。
【図２】図１に示すショベルの駆動系の構成を表すブロック図である。
【図３】図１に示すショベルの動力系をモデル化して示す図である。
【図４】電力（動力）の移動の方向性を出力極性としてとらえた極性を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による動力分配制御を行なう制御システムの構成図である。
【図６】本発明の一実施形態による制御を行うためのコントローラに含まれる制御部の機能ブロック図である。
【図７】第１のアシスト量演算部において第１のアシスト要求を算出する方法の概念を示す図である。
【図８】第２のアシスト量演算部において第２のアシスト要求を算出する方法の概念を示す図である。
【図９】第３のアシスト量演算部において第３のアシスト要求を算出する方法の概念を示す図である。
【図１０】３つのアシスト要求からアシスト指令を生成する際に用いるアルゴリズムを示す表である。
【図１１】図１０の（ｉ）において設定されたアシスト指令により行なわれるアシストモータの動作に関する動力の流れを示す図である。
【図１２】図１０の（ｉｉ）において設定されたアシスト指令により行なわれるアシストモータの動作に関する動力の流れを示す図である。
【図１３】図１０の（ｉｉｉ）において設定されたアシスト指令により行なわれるアシストモータの動作に関する動力の流れを示す図である。
【図１４】３つのアシスト要求からアシスト指令を生成する際に用いるアルゴリズムの一例を示す表である。
【図１５】図１４の（ｉｖ）において設定されたアシスト指令により行なわれるアシストモータの動作に関する動力の流れを示す図である。
【図１６】図１４の（ｖ）において設定されたアシスト指令により行なわれるアシストモータの動作に関する動力の流れを示す図である。
【図１７】図１４の（ｖｉ）において設定されたアシスト指令により行なわれるアシストモータの動作に関する動力の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  下部走行体
１Ａ、１Ｂ  走行機構
２  旋回機構
３  上部旋回体
４  ブーム
５  アーム
６  バケット
７  ブームシリンダ
８  アームシリンダ
９  バケットシリンダ
１０  キャビン
１１  エンジン
１２  電動発電機
１３  減速機
１４  メインポンプ
１５  パイロットポンプ
１６  高圧油圧ライン
１７  コントロールバルブ
１８  インバータ
１９  バッテリ
２０  インバータ
２１  旋回用電動機
２３  メカニカルブレーキ
２４  旋回減速機
２５  パイロットライン
２６  操作装置
２６Ａ、２６Ｂ  レバー
２６Ｃ  ペダル
２７  油圧ライン
２８  油圧ライン
２９  圧力センサ
３０  コントローラ
３１  速度指令変換部
３２  駆動制御装置
４０  旋回駆動制御装置
５０  エンジン
５２  アシストモータ
５４  油圧負荷
５６  電気負荷
５８  バッテリ
【図１】
0005340627.tif 000002
【図２】
0005340627.tif 000003
【図３】
0005340627.tif 000004
【図４】
0005340627.tif 000005
【図５】
0005340627.tif 000006
【図６】
0005340627.tif 000007
【図７】
0005340627.tif 000008
【図８】
0005340627.tif 000009
【図９】
0005340627.tif 000010
【図１０】
0005340627.tif 000011
【図１１】
0005340627.tif 000012
【図１２】
0005340627.tif 000013
【図１３】
0005340627.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0005340627.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
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