(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、
前記電動モータによって駆動する油圧ポンプと、
走行用油圧モータを含む複数の油圧アクチュエータと、
前記複数の油圧アクチュエータの動作をそれぞれ指示する複数の操作手段と、
前記複数の操作手段の操作に応じて前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへの圧油の流れをそれぞれ制御する複数の方向切換弁と、
前記電動モータの回転数を可変制御するインバータと、
前記複数の油圧アクチュエータのうちのいずれかが操作されているか否かを検出する第１操作検出手段と、
通常運転中に前記複数の油圧アクチュエータのうちのいずれも操作されないでアイドル運転に切換える場合、前記電動モータの回転数が低速回転数領域に予め設定した第１の回転数となるように前記インバータを制御するアイドル制御手段と、
アイドル運転中に前記複数の油圧アクチュエータのうちのいずれかが操作されて通常運転に切換える場合、前記電動モータの回転数が前記第１の回転数より高い回転数領域に設定した第２の回転数に復帰するように前記インバータを制御する復帰制御手段とを備えた電動式建設機械において、
前記走行用油圧モータが操作されているか否かを検出する第２操作検出手段を備え、
前記復帰制御手段は、
アイドル運転中に前記走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換える場合、前記インバータへの指令回転数として、まず、前記第１の回転数と前記第２の回転数との間の所定の中間回転数を出力し、その後、前記第２の回転数を出力することを特徴とする電動式建設機械。
【請求項２】
請求項１記載の電動式建設機械において、
前記復帰制御手段は、
アイドル運転中に前記走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換える場合に、前記電動モータの実回転数が前記第１の回転数から前記第２の回転数に変化するまでの時間を、アイドル運転中に前記他の油圧アクチュエータが操作されて通常運転に切換える場合より長くなるように制御することを特徴とする電動式建設機械。
【請求項３】
請求項２記載の電動式建設機械において、
前記復帰制御手段は、
アイドル運転中に前記走行用油圧モータ以外の他の油圧アクチュエータが操作されて通常運転に切換える場合、前記インバータへの指令回転数として、直ちに前記第２の回転数を出力することを特徴とする電動式建設機械。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の電動式建設機械において、
前記復帰制御手段は、
アイドル運転中に前記走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換える場合、前記インバータへの指令回転数を、前記第１の回転数から前記第２の回転数まで段階的に増加させながら出力することを特徴とする電動式建設機械。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項記載の電動式建設機械において、
前記復帰制御手段は、
アイドル運転中に前記走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換える場合、前記インバータへの指令回転数を、前記第１の回転数から前記第２の回転数まで連続的に増加させながら出力することを特徴とする電動式建設機械。
【請求項６】
電動モータと、
前記電動モータによって駆動する油圧ポンプと、
走行用油圧モータを含む複数の油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへの圧油の流れをそれぞれ制御する複数の方向切換弁と、
前記電動モータの回転数を可変制御するインバータと、
前記複数の油圧アクチュエータのうちのいずれかが操作されているか否かを検出する第１操作検出手段と、
通常運転中に前記複数の油圧アクチュエータのうちのいずれも操作されないでアイドル運転に切換える場合、前記電動モータの回転数が低速回転数領域に予め設定した第１の回転数となるように前記インバータを制御するアイドル制御手段と、
アイドル運転中に前記複数の油圧アクチュエータのうちのいずれかが操作されて通常運転に切換える場合、前記電動モータの回転数が前記第１の回転数より高い回転数領域に設定した第２の回転数に復帰するように前記インバータを制御する復帰制御手段とを備えた電動式建設機械において、
前記走行用油圧モータが操作されているか否かを検出する第２操作検出手段を備え、
前記復帰制御手段は、
アイドル運転中に前記走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換える場合に、前記電動モータの実回転数が前記第１の回転数から前記第２の回転数に変化するまでの時間を、アイドル運転中に前記走行用油圧モータ以外の他の油圧アクチュエータが操作されて通常運転に切換える場合より長くなるように制御することを特徴とする電動式建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプを駆動する電動モータを備えた電動式建設機械に係わり、特に、アイドル制御機能を有する電動式建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械の一つである油圧ショベルは、エンジンを搭載したものが知られている。このエンジン式油圧ショベルは、例えば、エンジンによって駆動する油圧ポンプと、複数の油圧アクチュエータ（詳細には、例えばブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、バケット用油圧シリンダ、旋回用油圧モータ、及び走行用油圧モータ等）と、複数の油圧アクチュエータの動作をそれぞれ指示する複数の操作手段（詳細には、例えば操作レバーの操作位置に対応するパイロット圧を出力する操作手段）と、これら複数の操作手段の操作に応じて油圧ポンプから複数の油圧アクチュエータへの圧油の流れをそれぞれ制御する複数の方向切換弁と、エンジンの目標回転数を指示する回転数指示手段（詳細には、例えばレバー又はダイヤル等）と、この回転数指示手段で指示された目標回転数となるように、エンジンの燃料噴射量を制御するガバナとを備えている。
【０００３】
ここで、エンジンの燃料消費の低減を図るため、通常運転からアイドル運転に切換えて、エンジン回転数を所定の低速回転数に低下させるアイドル制御機能が提唱されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の従来技術では、例えば掘削作業中に油圧アクチュエータが一時的に操作されないことを圧力スイッチで検出した場合に、エンジン回転数を所定の低速回転数Ｌ１に低下させるようになっている。また、例えば掘削作業が終了して切換スイッチが手動操作された場合に、エンジン回転数を所定の低速回転数Ｌ０（但し、Ｌ０＜Ｌ１）に低下させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、排気ガスを排出せず、騒音及び振動も大幅に低減する利点を有することから、エンジンの代わりに電動モータを搭載した電動式油圧ショベルが提唱されている。この電動式油圧ショベルは、例えば、電動モータによって駆動する油圧ポンプと、複数の油圧アクチュエータと、複数の油圧アクチュエータの動作をそれぞれ指示する複数の操作手段と、これら複数の操作手段の操作に応じて油圧ポンプから複数の油圧アクチュエータへの圧油の流れをそれぞれ制御する複数の方向切換弁と、電動モータの目標回転数を指示する回転数指示手段と、電動モータの回転数を可変制御するインバータと、回転数指示手段で指示された目標回転数となるようにインバータを制御する制御手段とを備えている。
【０００６】
このような電動式油圧ショベルにおいても、電動モータの電力消費の低減を図るため、アイドル制御機能を設ける。ここで、上述したエンジン式油圧ショベルにおいては、エンジンの回転数を所定の低速回転数から所定の定常回転数（例えば２０００ｒｐｍ程度）へ復帰させる制御応答が比較的遅いため、エンスト等が発生しないように、所定の低速回転数を例えば１３００ｒｐｍ程度に設定している。これに対し、電動式油圧ショベルにおいては、電動モータの回転数を所定の低速回転数から所定の定常回転数（例えば２０００ｒｐｍ程度）へ復帰させる制御応答が比較的速いことから、所定の低速回転数を例えば３００ｒｐｍ程度まで下げて設定することが可能である。すなわち、例えばアイドル運転中にいずれかの油圧アクチュエータが操作されて通常運転へ切換える場合、電動モータの回転数を所定の低速回転数（例えば３００ｒｐｍ）から所定の定常回転数（例えば２０００ｒｐｍ）まで素早く復帰させて、油圧アクチュエータを動作させることが可能である。ところが、アイドル運転中に走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換える場合に、電動モータの回転数を所定の低速回転数から所定の定常回転数まで素早く復帰させると、急発進してしまう。
【０００７】
本発明は、上記の事柄に鑑みてなされたものであり、その目的は、急発進を抑制することができる電動式建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、電動モータと、前記電動モータによって駆動する油圧ポンプと、走行用油圧モータを含む複数の油圧アクチュエータと、前記複数の油圧アクチュエータの動作をそれぞれ指示する複数の操作手段と、前記複数の操作手段の操作に応じて前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへの圧油の流れをそれぞれ制御する複数の方向切換弁と、前記電動モータの回転数を可変制御するインバータと、前記複数の油圧アクチュエータのうちのいずれかが操作されているか否かを検出する第１操作検出手段と、通常運転中に前記複数の油圧アクチュエータのうちのいずれも操作されないでアイドル運転に切換える場合、前記電動モータの回転数が低速回転数領域に予め設定した第１の回転数となるように前記インバータを制御するアイドル制御手段と、アイドル運転中に前記複数の油圧アクチュエータのうちのいずれかが操作されて通常運転に切換える場合、前記電動モータの回転数が前記第１の回転数より高い回転数領域に設定した第２の回転数に復帰するように前記インバータを制御する復帰制御手段とを備えた電動式建設機械において、前記走行用油圧モータが操作されているか否かを検出する第２操作検出手段を備え、前記復帰制御手段は、アイドル運転中に前記走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換える場合、前記インバータへの指令回転数として、まず、前記第１の回転数と前記第２の回転数との間の所定の中間回転数を出力し、その後、前記第２の回転数を出力する。
【０００９】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記復帰制御手段は、アイドル運転中に前記走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換える場合に、前記電動モータの実回転数が前記第１の回転数から前記第２の回転数に変化するまでの時間を、アイドル運転中に前記他の油圧アクチュエータが操作されて通常運転に切換える場合より長くなるように制御する。
【００１０】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記復帰制御手段は、アイドル運転中に前記走行用油圧モータ以外の他の油圧アクチュエータが操作されて通常運転に切換える場合、前記インバータへの指令回転数として、直ちに前記第２の回転数を出力する。
【００１１】
（４）上記（１）〜（３）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記復帰制御手段は、アイドル運転中に前記走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換える場合、前記インバータへの指令回転数を、前記第１の回転数から前記第２の回転数まで段階的に増加させながら出力する。
【００１２】
（５）上記（１）〜（３）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記復帰制御手段は、アイドル運転中に前記走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換える場合、前記インバータへの指令回転数を、前記第１の回転数から前記第２の回転数まで連続的に増加させながら出力する。
【００１３】
（６）上記目的を達成するために、本発明は、動モータと、前記電動モータによって駆動する油圧ポンプと、走行用油圧モータを含む複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへの圧油の流れをそれぞれ制御する複数の方向切換弁と、前記電動モータの回転数を可変制御するインバータと、前記複数の油圧アクチュエータのうちのいずれかが操作されているか否かを検出する第１操作検出手段と、通常運転中に前記複数の油圧アクチュエータのうちのいずれも操作されないでアイドル運転に切換える場合、前記電動モータの回転数が低速回転数領域に予め設定した第１の回転数となるように前記インバータを制御するアイドル制御手段と、アイドル運転中に前記複数の油圧アクチュエータのうちのいずれかが操作されて通常運転に切換える場合、前記電動モータの回転数が前記第１の回転数より高い回転数領域に設定した第２の回転数に復帰するように前記インバータを制御する復帰制御手段とを備えた電動式建設機械において、前記走行用油圧モータが操作されているか否かを検出する第２操作検出手段を備え、前記復帰制御手段は、アイドル運転中に前記走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換える場合に、前記電動モータの実回転数が前記第１の回転数から前記第２の回転数に変化するまでの時間を、アイドル運転中に前記走行用油圧モータ以外の他の油圧アクチュエータが操作されて通常運転に切換える場合より長くなるように制御する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、急発進を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態における電動式の油圧ショベルの構造を表す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態における電動式油圧ショベルに備えられた油圧駆動装置の要部構成を表す油圧回路図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるインバータ装置の機能的構成を関連機器とともに表すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるインバータ装置の車体制御部の制御処理内容を表すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態におけるインバータへの指令回転数及び電動モータの実回転数の経時変化を表すタイムチャートであり、アイドル運転中に走行用油圧モータ以外の他の油圧アクチュエータが操作されて通常運転に切換わる場合を示す。
【図６】本発明の一実施形態におけるインバータへの指令回転数及び電動モータの実回転数の経時変化を表すタイムチャートであり、アイドル運転中に走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換わる場合を示す。
【図７】本発明の一変形例におけるインバータへの指令回転数及び電動モータの実回転数の経時変化を表すタイムチャートであり、アイドル運転中に走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換わる場合を示す。
【図８】本発明の他の変形例におけるインバータへの指令回転数及び電動モータの実回転数の経時変化を表すタイムチャートであり、アイドル運転中に走行用油圧モータが操作されて通常運転に切換わる場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の適用対象として電動式の油圧ショベルを例にとり、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態における電動式の油圧ショベル（詳細には、運転質量６トン未満のミニショベル）の構造を表す側面図である。なお、以降、電動式油圧ショベルが図１に示す状態にて運転者が運転席に着座した場合における運転者の前側（図１中左側）、後側（図１中右側）、左側（図１中紙面に向かって手前側）、右側（図１中紙面に向かって奥側）を、単に前側、後側、左側、右側と称する。
【００１８】
この図１において、電動式油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体１と、この下部走行体１上に旋回可能に設けられた上部旋回体２と、この上部旋回体２の基礎下部構造をなす旋回フレーム３と、この旋回フレーム３の前側に左右方向に回動可能に設けられたスイングポスト４と、このスイングポスト４に上下方向に回動可能（俯仰可能）に連結された多関節型の作業機５と、旋回フレーム３上に設けられたキャノピータイプの運転室６と、旋回フレーム３上の後側に設けられバッテリ７（後述の図３参照）を収納するバッテリ搭載部８とを備えている。
【００１９】
下部走行体１は、上方から見て略Ｈ字形状のトラックフレーム９と、このトラックフレーム９の左右両側の後端近傍に回転可能に支持された左右の駆動輪１０，１０と、トラックフレーム９の左右両側の前端近傍に回転可能に支持された左右の従動輪（アイドラ）１１，１１と、左右それぞれの駆動輪１０と従動輪１１とで掛けまわされた左右の履帯（クローラ）１２，１２とを備えている。そして、左の走行用油圧モータ１３Ａの駆動により左の駆動輪１０（すなわち、左の履帯１２）が回転し、右の走行用油圧モータ１３Ｂ（図示せず）の駆動により右の駆動輪１０（すなわち、右の履帯１２）が回転するようになっている。
【００２０】
トラックフレーム９の前側には排土用のブレード１４が上下動可能に設けられており、このブレード１４はブレード用油圧シリンダ（図示せず）の伸縮駆動により上下動するようになっている。
【００２１】
トラックフレーム９の中央部には旋回輪１５が設けられ、この旋回輪１５を介し旋回フレーム３が旋回可能に設けられており、旋回フレーム３（すなわち、上部旋回体２）は旋回用油圧モータ（図示せず）の駆動により旋回するようになっている。
【００２２】
スイングポスト４は、旋回フレーム３の前側に左右方向に回動可能に設けられており、スイング用油圧シリンダ（図示せず）の伸縮駆動により左右方向に回動するようになっている。これにより、作業機５が左右にスイングするようになっている。
【００２３】
作業機５は、スイングポスト４に上下方向に回動可能に連結されたブーム１６と、このブーム１６に上下方向に回動可能に連結されたアーム１７と、このアーム１７に上下方向に回動可能に連結されたバケット１８とを備えている。ブーム１６、アーム１７、及びバケット１８は、ブーム用油圧シリンダ１９、アーム用油圧シリンダ２０、及びバケット用油圧シリンダ２１により上下方向に回動するようになっている。なお、バケット１８は、例えばオプション用油圧アクチュエータが組み込まれたアタッチメント（図示せず）と交換可能になっている。
【００２４】
運転室６には、運転者が着座する運転席（座席）２２が設けられている。運転席２２の前方には、手または足で操作可能とし前後方向に操作することで左右の旋回用油圧モータ１３Ａ，１３Ｂの動作をそれぞれ指示する左右の走行用操作レバー２３Ａ，２３Ｂ（但し、図中２３Ａのみ示す）が設けられている。左の走行用操作レバー２３Ａのさらに左側の足元部分には、左右方向に操作することでオプション用油圧アクチュエータの動作を指示するオプション用操作ペダル（図示せず）が設けられている。右の走行用操作レバー２３Ｂのさらに右側の足元部分には、左右方向に操作することでスイング用油圧シリンダの動作を指示するスイング用操作ペダル（図示せず）が設けられている。
【００２５】
運転席２２の左側には、前後方向に操作することでアーム用油圧シリンダ２０の動作を指示し、左右方向に操作することで旋回用油圧モータの動作を指示する十字操作式のアーム・旋回用操作レバー２４Ａが設けられている。運転席２２の右側には、前後方向に操作することでブーム用油圧シリンダ１９の動作を指示し、左右方向に操作することバケット用油圧シリンダ２１の動作を指示する十字操作式のブーム・バケット用操作レバー２４Ｂ（図示せず）が設けられている。また、運転席２２の右側には、前後方向に操作することでブレード用油圧シリンダの動作を指示するブレード用操作レバー（図示せず）が設けられている。
【００２６】
また、運転席２２の左側（言い換えれば、運転室６の乗降口）には、ロック解除位置（詳細には、運転者の乗降を妨げる下降位置）とロック位置（詳細には、運転者の乗降を許容する上昇位置）に操作されるロックレバー２５が設けられている。また、運転席２２の右側には、後述する電動モータ２６（図２及び図３参照）の目標回転数を指示する回転数指示手段としての回転数ダイヤル２７（図３参照）が設けられている。
【００２７】
図２は、上述の電動式油圧ショベルに備えられた油圧駆動装置の要部構成を表す油圧回路図である。なお、この図２においては、左右の走行用油圧モータ１３Ａ，１３Ｂを代表して左の走行用油圧モータ１３Ａを示し、走行用油圧モータ１３Ａ，１３Ｂ以外の他の油圧アクチュエータ（詳細には、ブーム用油圧シリンダ１９、アーム用油圧シリンダ２０、バケット用油圧シリンダ２１、旋回用油圧モータ、スイング用油圧シリンダ、及びブレード用油圧シリンダ）を代表してブーム用油圧シリンダ１９を示し、それらに係わる構成を表している。
【００２８】
図２において、電動モータ２６と、この電動モータ２６を駆動制御するインバータ装置２８と、電動モータ２６によって駆動する油圧ポンプ２９及びパイロットポンプ３０と、上述した左走行用操作レバー２３Ａを備えた油圧パイロット式の操作装置３１Ａと、左走行用操作レバー２３Ａの前後方向の操作に応じて油圧ポンプ２９から左走行用油圧モータ１３Ａへの圧油の流れを制御する左走行用方向切換弁３２Ａとが設けられている。また、上述したバケット・ブーム用操作レバー２４Ｂを備えた油圧パイロット式の操作装置３３と、バケット・ブーム用操作レバー２４Ｂの前後方向の操作に応じて油圧ポンプ２９からブーム用油圧シリンダ１９への圧油の流れを制御するブーム用方向切換弁３４とが設けられている。なお、図示しないが、右走行用油圧モータ１３Ｂ、アーム用油圧シリンダ２０、バケット用油圧シリンダ２１、旋回用油圧モータ、スイング用油圧シリンダ、及びブレード用油圧シリンダに係わる構成もほぼ同様である。
【００２９】
左走行用方向切換弁３２Ａ及びブーム用方向切換弁３４等（詳細には、図示しない右走行用方向切換弁３２Ｂ、アーム用方向切換弁、バケット用方向切換弁、旋回用方向切換弁、スイング用方向切換弁、及びブレード用方向切換弁を含む）は、センタバイパス型のものであり、センタバイパスライン３５上に位置するセンタバイパス通路をそれぞれ有している。各方向切換弁のセンタバイパス通路は、センタバイパスライン３５に直列に接続されており、各方向切換弁のスプールが中立位置にある場合に連通し、図２中左側又は右側の切換位置に切換えられると遮断するようになっている。センタバイパスライン３５の上流側は油圧ポンプ２９の吐出ライン３６に接続され、センタバイパスライン３５の下流側はタンクライン３７に接続されている。
【００３０】
また、左走行用方向切換弁３２Ａ及びブーム用方向切換弁３４等は、油圧信号ライン３８上に位置する信号通路をそれぞれ有している。すなわち、各方向切換弁の信号通路は、油圧信号ライン３８に直列に接続されており、各方向切換弁のスプールが中立位置にある場合に連通し、図２中左側又は右側の切換位置に切換えられると遮断するようになっている。油圧信号ライン３８の上流側はパイロットポンプ３０の吐出ライン３９から分岐するように接続され、油圧信号ライン３８の下流側はタンクライン３７に接続されている。油圧信号ライン３８における最上流の方向切換弁３２Ａの上流側には固定絞り４０が設けられ、この固定絞り４０と方向切換弁３２Ａとの間に圧力スイッチ４１（第１操作検出手段）が設けられている。圧力スイッチ４１は、方向切換弁３２Ａの上流側の油圧を導入し、これが予め設定された閾値に達した場合に接点を閉じるようになっている。これにより、全ての方向切換弁のうちのいずれかが切換えられたか否か、すなわち、全ての油圧アクチュエータ（詳細には、左右の走行用油圧モータ１３Ａ，１３Ｂ、ブーム用油圧シリンダ１９、アーム用油圧シリンダ２０、バケット用油圧シリンダ２１、旋回用油圧モータ、スイング用油圧シリンダ、及びブレード用油圧シリンダ）のうちのいずれかが操作されているか否かを検出し、いずれかの油圧アクチュエータが操作されている場合にＯＮ信号を出力するようになっている。
【００３１】
ブーム用方向切換弁３４は、操作装置３３からのパイロット圧によって切換えられるようになっている。操作装置３３は、ブーム・バケット用操作レバー２４Ｂと、この操作レバー２４Ｂの前後方向の操作に応じパイロットポンプ３０の吐出圧を元圧としてパイロット圧を生成する一対のパイロット弁（図示せず）等を有している。そして、例えば操作レバー２４Ｂを中立位置から前側に操作すると、その操作量に応じて一方のパイロット弁で生成されたパイロット圧がブーム用方向切換弁３４の図２中右側の受圧部へ出力され、これによってブーム用方向切換弁３４が図２中右側の切換位置に切換えられる。これにより、ブーム用油圧シリンダ１９が縮短し、ブーム１６が下がるようになっている。一方、例えば操作レバー２４Ｂを後側に操作すると、その操作量に応じて他方のパイロット弁で生成されたパイロット圧がブーム用方向切換弁３４の図２中左側の受圧部へ出力され、これによってブーム用方向切換弁３４が図２中左側の切換位置に切換えられる。これにより、ブーム用油圧シリンダ１９が伸張し、ブーム１６が上がるようになっている。
【００３２】
左走行用方向切換弁３２Ａは、操作装置３１Ａからのパイロット圧によって切換えられるようになっている。操作装置３１Ａは、前述した左走行用操作レバー２３Ａと、この操作レバー２３Ａの前後方向の操作に応じパイロットポンプ３０の吐出圧を元圧としてパイロット圧を生成する一対の減圧弁（図示せず）とを有している。そして、例えば操作レバー２３Ａを中立位置から前側に操作すると、その操作量に応じて一方のパイロット弁で生成されたパイロット圧が左走行用方向切換弁３２Ａの図２中右側の受圧部へ出力され、これによって左走行用方向切換弁３２Ａが図２中右側の切換位置に切換えられる。これにより、左の走行用油圧モータ１３Ａが前方向に回転し、左の駆動輪１０及び履帯１２が前方向に回転するようになっている。一方、例えば操作レバー２３Ａを中立位置から後側に操作すると、その操作量に応じて他方のパイロット弁で生成されたパイロット圧が左走行用方向切換弁３２Ａの図２中左側の受圧部へ出力され、これによって左走行用方向切換弁３２Ａが図２中左側の切換位置に切換えられる。これにより、左の走行用油圧モータ１３Ａが後方向に回転し、左の駆動輪１０及び履帯１２が後方向に回転するようになっている。
【００３３】
右走行用方向切換弁３２Ｂは、操作装置３１Ｂ（図示せず）からのパイロット圧によって切換えられるようになっている。操作装置３１Ｂは、上述した操作装置３１Ａと同様の構成である。そして、操作装置３１Ａから出力されるパイロット圧のうちの最高圧を抽出するシャトル弁４２Ａと、操作装置３１Ｂから出力されるパイロット圧のうちの最高圧を抽出するシャトル弁４２Ｂ（図示せず）と、これらシャトル弁４２Ａ，４２Ｂで抽出されたパイロット圧のうちの最高圧を抽出するシャトル弁４２Ｃと、このシャトル弁４２Ｃの出力側に接続された圧力スイッチ４３（第２操作検出手段）とが設けられている。圧力スイッチ４３は、操作装置３１Ａ，３１Ｂから出力されるパイロット圧のうちの最高圧を導入し、これが予め設定された閾値に達した場合に接点を閉じるようになっている。これにより、走行用方向切換弁３２Ａ又は３２Ｂが切換えられたか否か、すなわち、走行用油圧モータ１３Ａ又は１３Ｂが操作されているか否かを検出し、走行用油圧モータ１３Ａ又は１３Ｂが操作されている場合にＯＮ信号を出力するようになっている。
【００３４】
パイロットポンプ３０の吐出ライン３９には、パイロットポンプ３０の吐出圧を一定に保持するパイロットリリーフ弁（図示せず）が設けられている。また、パイロットポンプ３０の吐出ライン３９にはロック弁４４が設けられており、このロック弁４４は、上述したロックレバー２５の操作に応じて切換えられるようになっている。詳細には、ロックレバー２５がロック解除位置（下降位置）にある場合に開き状態、ロック位置（上昇位置）にある場合に閉じ状態となるロックスイッチ（図示せず）が設けられている。そして、例えばロックスイッチが閉じ状態になると、このロックスイッチを介してロック弁４４のソレノイド部が通電されて、ロック弁４４が図２中下側の切換位置に切換えられる。これにより、パイロットポンプ３０の吐出ライン３９を連通して、パイロットポンプ３０の吐出圧が操作装置３１Ａ，３１Ｂ，３３等に導入される。一方、ロックスイッチが開き状態になると、ロック弁４４のソレノイド部が通電されず、バネの付勢力で、ロック弁４４が図２中上側の切換位置に切換えられる。これにより、パイロットポンプ３０の吐出ライン３９を遮断する。その結果、操作装置３１Ａ，３１Ｂ，３３等を操作してもパイロット圧が生成されず、油圧アクチュエータが作動しないようになっている。
【００３５】
図３は、本実施形態の要部であるインバータ装置２８の機能的構成を関連機器とともに表すブロック図である。
【００３６】
この図３において、インバータ装置２８は、バッテリ７からの直流の電圧１５０〜１８０Ｖ程度を２７０Ｖ程度まで昇圧する昇圧器４５と、この昇圧器４５からの直流電力を元に生成した交流電力を電動モータ２６に供給し、電動モータ２６の回転数を可変制御するインバータ４６と、制御プログラム等を記憶する記憶部４７と、この記憶部４７で記憶された制御プログラム等に基づいて演算処理を行い、インバータ４６へ指令回転数を出力する車体制御部４８とを有している。インバータ４６は、電動モータ２６の実回転数が指令回転数となるように、電動モータ２６に供給する交流電力を生成している。
【００３７】
車体制御部４８は、上述した回転数ダイヤル２７及び圧力スイッチ４１，４３からの信号が入力されている。回転数ダイヤル２７は、通常運転中における電動モータ２６の目標回転数（定常回転数）を例えば１５００〜２０００ｒｐｍの範囲内で可変設定することが可能であり、車体制御部４８は、通常運転中、インバータ４６への指令回転数として、回転数ダイヤル２７で設定された所定の定常回転数（第２の回転数）を出力するようになっている。また、車体制御部４８は、通常運転中に全ての油圧アクチュエータが操作されないで所定時間が経過した場合に、インバータ４６への指令回転数として、予め設定された所定の低速回転数（第１の回転数）、例えば３００ｒｐｍを出力する。これにより、通常運転からアイドル運転に切換えるようになっている。
【００３８】
また、車体制御部４８は、アイドル運転中にいずれかの油圧アクチュエータが操作された場合、通常運転へ切換えるようになっている。ここで、本実施形態の大きな特徴として、アイドル運転中に走行用油圧モータ１３Ａ又は１３Ｂが操作されて通常運転に切換える場合は、インバータ４６への指令回転数として、低速回転数と定常回転数との間の所定の中間回転数を出力し、その後、所定の定常回転数を出力するようになっている。
【００３９】
上述した車体制御部４８の制御手順を図４により説明する。図４は、車体制御部４８の制御処理内容を表すフローチャートである。
【００４０】
この図４において、ステップ１００において、通常運転中は、インバータ４６への指令回転数として、回転数ダイヤル２７で設定された所定の定常回転数を出力する。そして、ステップ１１０に進み、圧力スイッチ４１からの信号により、全ての油圧アクチュエータが操作されていないか否かを判定する。例えばいずれかの油圧アクチュエータが操作されている場合（言い換えれば、圧力スイッチ４１がＯＮ状態である場合）は、ステップ１１０の判定が満たされず、ステップ１００に戻って上記同様の手順を繰り返す。一方、例えば全ての油圧アクチュエータが操作されていない場合（言い換えれば、圧力スイッチ４１がＯＦＦ状態である場合）は、ステップ１１０の判定が満たされ、ステップ１２０に移る。ステップ１２０では、全ての油圧アクチュエータが操作されていない状態で所定時間（例えば４秒）が経過したか否かを判定する。例えば所定時間が経過しない場合は、ステップ１２０の判定が満たされず、ステップ１００に戻って上記同様の手順を繰り返す。
【００４１】
一方、例えば図５及び図６で示すように、全ての油圧アクチュエータが操作されていない状態で所定時間が経過した場合は、ステップ１２０の判定が満たされ、ステップ１３０に移る。ステップ１３０では、インバータ４６への指令回転数として、所定の低速回転数を直ちに出力する（図５及び図６参照）。これにより、通常運転からアイドル運転に切換わる。このとき、電動モータ２６の実回転数は、所定の定常回転数から所定の低速回転数に０．４〜０．８秒程度で変化する（図５及び図６参照）。
【００４２】
その後、ステップ１４０に進んで、アイドル運転中は、圧力スイッチ４３からの信号により、走行用油圧モータ１３Ａ又は１３Ｂが操作されているか否かを判定する。例えば走行用油圧モータ１３Ａ，１３Ｂが操作されていない場合は、ステップ１４０の判定が満たされず、ステップ１５０に移る。ステップ１５０では、圧力スイッチ４１からの信号により、走行用油圧モータ１３Ａ，１３Ｂ以外の他の油圧アクチュエータが操作されているか否かを判定する。例えば他の油圧アクチュエータが操作されていない場合は、ステップ１５０の判定が満たされず、ステップ１３０に戻って、上記同様の手順を繰り返す。
【００４３】
一方、例えば図５で示すように、他の油圧アクチュエータが操作されている場合（言い換えれば、圧力スイッチ４３がＯＦＦ状態、圧力スイッチ４１がＯＮ状態である場合）は、ステップ１５０の判定が満たされ、ステップ１００に移る。すなわち、インバータ４６への指令回転数として、所定の定常回転数を直ちに出力する（図５参照）。これにより、アイドル運転から通常運転に切換わる。このとき、電動モータ２６の実回転数は、所定の低速回転数から所定の定常回転数に０．４〜０．８秒程度で変化する（図５参照）。
【００４４】
また、例えば図６で示すように、アイドル運転中に走行用油圧モータ１３Ａ又は１３Ｂが操作されている場合（言い換えれば、圧力スイッチ４３がＯＮ状態である場合）は、ステップ１４０の判定が満たされ、ステップ１６０に移る。ステップ１６０では、記憶部４７に記憶された回転数復帰パターンを読込む。そして、この回転数復帰パターンに基づき、インバータ４６への指令回転数を出力する。すなわち、低速回転数と定常回転数との間の予め設定された所定の中間回転数を出力し（ステップ１７０）、その後、所定の定常回転数を出力する（ステップ１００）。具体例としては図６で示すように、圧力スイッチ４３がＯＮ状態となってから直ちに第１段階の中間回転数（４００ｒｐｍ）を出力し、その１秒経過後に第２段階の中間回転数（７２０ｒｐｍ）を出力し、その１秒経過後に第３段階の中間回転数（１２００ｒｐｍ）を出力し、その１秒経過後に所定の定常回転数を出力する（言い換えれば、３秒経過後に、所定の定常回転数を出力する）。これにより、アイドル運転から通常運転に切換わる。このとき、電動モータ２６の実回転数は、所定の低速回転数から所定の定常回転数に３．２〜３．４秒程度で変化する（図６参照）。すなわち、所定の低速回転数から所定の定常回転数に変化するまでの時間は、アイドル運転中に他の油圧アクチュエータが操作されて通常運転に切換える場合よりも、長くなっている。なお、本実施形態では、前述した中間回転数（４００ｒｐｍ，７２０ｒｐｍ，１２００ｒｐｍ）は固定しているが、回転数ダイヤル２７による定常回転数の設定変更に応じて変更するようにしてもよい。
【００４５】
なお、上記において、インバータ装置２８の車体制御部４８が行う図４のステップ１１０〜１３０は、特許請求の範囲記載の通常運転中に複数の油圧アクチュエータのうちのいずれも操作されないでアイドル運転に切換える場合、電動モータの回転数が予め設定された所定の低速回転数となるようにインバータを制御するアイドル制御手段を構成する。また、インバータ装置２８の車体制御部４８が行う図４のステップ１４０〜１７０及び１００は、特許請求の範囲記載のアイドル運転中に複数の油圧アクチュエータのうちのいずれかが操作されて通常運転に切換える場合、電動モータの回転数が所定の低速回転数より高い所定の定常回転数に復帰するようにインバータを制御する復帰制御手段を構成する。
【００４６】
次に、本実施形態の動作及び作用効果を説明する。
【００４７】
通常運転中は、例えば運転者が走行用操作レバー２３Ａ，２３Ｂを前後方向に操作すると、操作装置３１Ａ，３１Ｂからパイロット圧が出力されて走行用方向切換弁３２Ａ，３２Ｂが切換わり、走行用油圧モータ１３Ａ．１３Ｂが駆動する。これにより、電動式油圧ショベルが走行する。また、例えば運転者がブーム・バケット用操作レバー２４Ｂを前後方向に操作すると、操作装置３３からパイロット圧が出力されてブーム用方向切換弁３４が切換わり、ブーム用油圧シリンダ１９が駆動する。これにより、掘削作業等を行う。
【００４８】
そして、例えば通常運転中に全ての油圧アクチュエータが操作されない状態（言い換えれば、全ての操作レバーが操作されない状態）で所定時間が経過すると、インバータ装置２８の車体制御部４８は、インバータ４６への指令回転数として所定の低速回転数を直ちに出力する。これにより、通常運転からアイドル運転に切換わる。その結果、電動モータ２６の電力消費の低減を図ることができる。
【００４９】
その後、例えばアイドル運転中に走行用油圧モータ１３Ａ，１３Ｂ以外の他の油圧アクチュエータとしてブーム用油圧シリンダ１９が操作されると、インバータ装置２８の車体制御部４８は、インバータ４６への指令回転数として、所定の定常回転数を直ちに出力する。これにより、アイドル運転から通常運転に切換わる。このとき、電動モータ２６の実回転数は、所定の低速回転数から所定の定常回転数に速やかに復帰するので、掘削作業等を速やかに行うことができる。
【００５０】
一方、例えばアイドル運転中に走行用油圧モータ１３Ａ，１３Ｂが操作されると、インバータ装置２８の車体制御部４８は、インバータ４６への指令回転数として、まず、中間回転数を段階的に出力し、その後、所定の定常回転数を出力する。これにより、アイドル運転から通常運転に切換わる。このとき、電動モータ２６の実回転数は、所定の低速回転数から所定の定常回転数に穏やかに復帰するので、急発進を抑制することができる。特に、本実施形態のように、所定の低速回転数（３００ｒｐｍ）と第１段階の中間回転数（４００ｒｐｍ）との差分を１００ｒｐｍ程度と小さくとれば、より効果的に急発進を抑制することができる。
【００５１】
なお、上記一実施形態においては、回転数復帰パターンは、所定の低速回転数（３００ｒｐｍ）から所定の定常回転数（２０００ｒｐｍ）となるまでに４段階で増加する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００５２】
例えば図７で示す変形例のように、回転数復帰パターンは、所定の低速回転数（例えば３００ｒｐｍ）から所定の定常回転数（例えば２０００ｒｐｍ）となるまでに２段階で増加するようにしてもよい。具体的には、インバータ装置２８の車体制御部４８は、インバータ４６への指令回転数として、圧力スイッチ４３がＯＮ状態となってから直ちに中間回転数（７２０ｒｐｍ）を出力し、その２秒経過後に所定の定常回転数を出力するようにしてもよい。この場合、電動モータ２６の実回転数は、所定の低速回転数から所定の定常回転数に２．３〜２．６秒程度で変化する。このような変形例においても、上記一実施形態と同様、急発進を抑制することができる。
【００５３】
また、例えば図８で示す変形例のように、回転数復帰パターンは、所定の低速回転数（例えば３００ｒｐｍ）から所定の定常回転数（例えば２０００ｒｐｍ）となるまで連続的に増加するようにしてもよい。具体的には、インバータ装置２８の車体制御部４８は、インバータ４６への指令回転数として、１０ｍｓ毎に８．５ｒｐｍ増加するような中間回転数を連続的に出力し、最終的に（言い換えれば、２秒経過後に）所定の定常回転数を出力するようにしてもよい。この場合、電動モータ２６の実回転数は、所定の低速回転数から所定の定常回転数に２．１秒程度で変化する。このような変形例においても、上記一実施形態と同様、急発進を抑制することができる。
【００５４】
また、上記一実施形態においては、前述の図５で示すように、アイドル運転中に走行用油圧モータ１３Ａ，１３Ｂ以外の他の油圧アクチュエータが操作されて通常運転に切換える場合、インバータ４６への指令回転数として、所定の定常回転数を直ちに出力する制御を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、アイドル運転中に走行用油圧モータ１３Ａ又は１３Ｂが操作されて通常運転に切換える場合と同様、インバータ４６への指令回転数として、所定の低速回転数と所定の定常回転数との間の中間回転数を出力し、その後、所定の定常回転数を出力するようにしてもよい。このとき、所定の低速回転数から所定の定常回転数に復帰させるまでの変化時間を、アイドル運転中に走行用油圧モータ１３Ａ又は１３Ｂが操作されて通常運転に切換える場合より短くすることが好ましいものの、同じとしてもよい。このような変形例においても、上記一実施形態と同様、急発進を抑制することができる。
【００５５】
また、上記一実施形態においては、特に説明しなかったが、インバータ装置２８は、例えばロックレバー２５がロック位置に操作された場合（言い換えれば、ロック弁４４が遮断状態に切換えられた場合）にアイドル運転に切換えるように制御してもよい。すなわち、インバータ装置２８の車体制御部４８は、前述の図４のステップ１２０の判定が満たされなくとも（すなわち、圧力スイッチ４１がＯＦＦ状態にあって所定時間が経過しなくとも）、ロックスイッチからのＯＮ信号に応じてアイドル運転に切換えてもよい。あるいは、例えば別途設けたスイッチが操作された場合にアイドル運転に切換えるように制御してもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、上記一実施形態においては、油圧アクチュエータの動作を指示する操作手段として、操作レバーの操作位置に対応するパイロット圧を出力する油圧パイロット式の操作装置３１Ａ，３１Ｂ，３３等を備えた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば、操作装置は操作レバーの操作位置に対応する電気操作信号を出力するもの（電気レバー式）とし、この操作装置からの電気操作信号に応じパイロットポンプ３０の吐出圧を元圧としてパイロット圧を生成する対の減圧弁を設けてもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００５７】
また、上記一実施形態においては、操作検出手段として、圧力スイッチ４１，４３等を設けた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば油圧信号ライン３８、各方向切換弁の信号通路、固定絞り４０、及び圧力スイッチ４１を設けないで、走行用油圧モータ１３Ａ，１３Ｂ以外の他の油圧アクチュエータに係わる操作装置から出力されるパイロット圧のうちの最高圧を抽出するシャトル弁群を設け、そのシャトル弁群における最終段のシャトル弁の出力側に圧力スイッチを設け、この圧力スイッチと圧力スイッチ４３からの信号により、インバータ装置２８の車体制御部４８が全ての油圧アクチュエータが操作されていないか否かを判定するようにしてもよい。また、例えば圧力スイッチ４１，４３に代えて圧力センサを設け、これらの圧力センサで検出された圧力が所定の閾値に達したか否かをインバータ装置２８の車体制御部４８が判定するようにしてもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００５８】
また、上記一実施形態においては、インバータ４６及び車体制御部４８が一体的に構成されたインバータ装置２８を備えた場合を例にとって説明したが、これに限られず、インバータ４６及び車体制御部４８が別体として構成されてもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００５９】
なお、以上においては、本発明の適用対象として、内部のバッテリ７からの電力によって電動モータ２６を駆動するタイプの電動式油圧ショベルを例にとって説明したが、これに限られず、例えば外部の電源設備（商用電源）からの電力によって電動モータ２６を駆動するタイプの電動式油圧ショベル等に適用してもよい。また、電動式油圧ショベルに限られず、他の電動式建設機械に適用してもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６０】
１３Ａ，１３Ｂ  走行用油圧モータ
１９    ブーム用油圧シリンダ
２０    アーム用油圧シリンダ
２１    バケット用油圧シリンダ
２３Ａ，２３Ｂ  走行用操作レバー
２４Ａ  アーム・旋回用操作レバー
２４Ｂ  ブーム・バケット用操作レバー
２６    電動モータ
２８    インバータ装置
２９    油圧ポンプ
３１Ａ，３１Ｂ  操作装置
３２Ａ，３２Ｂ  走行用方向切換弁
３３    操作装置
３４    ブーム用方向切換弁
４１    圧力スイッチ（第１操作検出手段）
４３    圧力スイッチ（第２操作検出手段）
４６    インバータ
４８    車体制御部（アイドル制御手段、復帰制御手段）
【図１】
0005341040.tif 000002
【図２】
0005341040.tif 000003
【図３】
0005341040.tif 000004
【図４】
0005341040.tif 000005
【図５】
0005341040.tif 000006
【図６】
0005341040.tif 000007
【図７】
0005341040.tif 000008
【図８】
0005341040.tif 000009