(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、このエンジンの出力軸に連結された油圧ポンプと、この油圧ポンプによって駆動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て発電機作用と電動機作用を行う発電電動機と、電動アクチュエータと、上記各アクチュエータを操作する操作手段と、上記発電電動機及び電動アクチュエータに対して電力の授受を行う蓄電装置と、上記油圧ポンプ及び電動アクチュエータの出力を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、
(Ａ)  上記油圧ポンプ及び電動アクチュエータそれぞれの消費動力を検出してこれらの和を求め、
(Ｂ)  上記蓄電装置の充電状態及びエンジン回転数を検出して、実際の蓄電装置充電状態及びエンジン回転数によって得られる実際システム最大動力を求め、
(Ｃ)  上記実際システム最大動力と、予め目標として設定された基準動力のうち低い方を、上記油圧ポンプ及び電動アクチュエータに供給可能な動力の和である総供給動力として選択し、
(Ｄ)  上記検出された消費動力の和が上記選択された総供給動力を超えないように上記油圧ポンプ及び電動アクチュエータの出力を制御する
ように構成されたことを特徴とするハイブリッド建設機械。
【請求項２】
電動アクチュエータとして旋回電動機を備え、制御手段は、油圧ポンプの出力を、総供給動力から上記旋回電動機の消費動力を差し引いた値を超えない範囲に制御するように構成されたことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド建設機械。
【請求項３】
複数の油圧アクチュエータを備えるとともに、電動アクチュエータを含む各アクチュエータを操作する操作手段の操作量を検出する操作量検出手段を備え、制御手段は、上記各油圧アクチュエータの操作手段の操作量の和と、上記電動アクチュエータの操作手段の操作量の比に応じて、上記総供給動力を油圧ポンプに対する供給動力と電動アクチュエータに対する供給動力とに配分し、この配分に基づいて油圧ポンプ及び電動アクチュエータの各出力を制御するように構成されたことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド建設機械。
【請求項４】
複数の油圧アクチュエータを備えるとともに、電動アクチュエータを含む各アクチュエータを操作する操作手段の操作量を検出する操作量検出手段を備え、制御手段は、各操作手段の操作パターンに応じて予め設定された配分比に基づいて油圧ポンプ及び電動アクチュエータの各出力を制御するように構成されたことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジン動力と電力を併用するハイブリッド建設機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明の好適例であるショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
ショベルは、図８に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２を旋回自在に搭載し、この上部旋回体２に作業アタッチメント３を装着して構成される。
【０００４】
この作業アタッチメント３は、起伏自在なブーム４と、このブーム４の先端に取付けられたアーム５と、このアーム５の先端に取付けられたバケット６と、これらを駆動する油圧アクチュエータであるブーム、アーム、バケット各シリンダ７,８,９とによって構成される。
【０００５】
また、上部旋回体２を旋回させる旋回用アクチュエータとして、油圧ショベルの場合は油圧モータ、ハイブリッドショベルの場合は電動アクチュエータである旋回電動機がそれぞれ用いられる。
【０００６】
このハイブリッドショベルにおいて、所謂パラレル方式の駆動形態をとるものが公知である(特許文献１参照)。
【０００７】
このパラレル方式においては、油圧ポンプと、発電機作用及び電動機作用を行う発電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、油圧ポンプによって油圧アクチュエータを駆動する一方、蓄電装置によって旋回電動機を駆動する。
【０００８】
また、蓄電装置は発電電動機の発電機作用によって充電され、適時、この蓄電装置の放電力により発電電動機が電動機作用を行ってエンジンをアシストする。
【０００９】
従って、パラレル方式のハイブリッドショベルでは、エンジン動力と蓄電装置動力(蓄
電力)の和によってシステム全体の最大動力(システム最大動力)が決まる。
【００１０】
この場合、ハイブリッドショベルでは、小型エンジンを用いることを前提とするため、エンジン最大動力は油圧ポンプの最大出力よりも低くなり、この低い分を、発電電動機を通して蓄電装置で補う構成をとっている。
【００１１】
そして、ハイブリッドショベルの命題の一つは、作業能力が同程度の油圧ショベル(以
下、対応油圧ショベルという)とほぼ同じ性能及び操作性を確保する点にあることから、
システム最大動力は、対応油圧ショベルの最大動力(エンジン最大動力)を基準として、通常はこれを上回るように設定される。
【特許文献１】特開２００１−１２２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、上記のようにシステム最大動力が対応油圧ショベルの最大動力を上回るように設定される結果、負荷状況等によっては動力過剰となり、油圧ショベルと同じ操作をしてもアクチュエータの動きが異なるという事態が発生する。こうなると、油圧ショベルに慣れ親しんだオペレータに違和感を与え、この点で操作性が悪くなる。
【００１３】
一方、システム最大動力が対応油圧ショベルの最大動力を上回るように設定されていても、それ以上の負荷がかかった場合等にシステム最大動力が不足する可能性がある。
【００１４】
この場合、油圧ショベルではポンプ出力をカットするＰＱ制御によって動力不足に対処するのに対し、エンジン以外の駆動源として蓄電装置を備えたハイブリッドショベルでは、蓄電装置がこの負荷に応えようとして異常電圧低下や過放電を引き起こし、蓄電装置の寿命低下あるいは破損を招く。或いは蓄電装置からのアシスト量が足らずにエンジンに過剰な負荷がかかり、エンストに陥る可能性がある。この現象は、トータルの負荷が大きくなる複合操作時(油圧アクチュエータと電動アクチュエータを同時に操作したとき)に顕著となる。
【００１５】
なお、特許文献１には、パラレル方式のハイブリッド建設機械において、油圧ポンプの消費動力がエンジン動力よりも大きくなったときに、ポンプ出力を減少させる一方で発電電動機に電動機作用を行わせてエンジンをアシストし、これによってエンジン回転数を安定させる技術が開示されている。
【００１６】
しかし、この技術は、小型のエンジンを効率良く使うというハイブリッド本来の機能のみを果たすに過ぎない。
【００１７】
すなわち、上記技術では、エンジン動力と蓄電装置動力の和によって決まるシステム全体の最大動力ではなく、エンジン動力のみに基づいて無条件にポンプ出力をカットし、いたずらに作業性能を落とす構成となっているため、油圧ショベルとほぼ同等の性能を確保するというハイブリッド建設機械の大きな目的が達成されない。
【００１８】
そこで本発明は、油圧ショベルとほぼ同等の性能及び操作性を確保し、かつ、エンストを防止できるとともに、蓄電装置を保護することができるハイブリッド建設機械を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１の発明は、エンジンと、このエンジンの出力軸に連結された油圧ポンプと、この油圧ポンプによって駆動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て発電機作用と電動機作用を行う発電電動機と、電動アクチュエータと、上記各アクチュエータを操作する操作手段と、上記発電電動機及び電動アクチュエータに対して電力の授受を行う蓄電装置と、上記油圧ポンプ及び電動アクチュエータの出力を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、
(Ａ)  上記油圧ポンプ及び電動アクチュエータそれぞれの消費動力を検出してこれらの和を求め、
(Ｂ)  上記蓄電装置の充電状態及びエンジン回転数を検出して、実際の蓄電装置充電状態及びエンジン回転数によって得られる実際システム最大動力を求め、
(Ｃ)  上記実際システム最大動力と、予め目標として設定された基準動力のうち低い方を、上記油圧ポンプ及び電動アクチュエータに供給可能な動力の和である総供給動力として選択し、
(Ｄ)  上記検出された消費動力の和が上記選択された総供給動力を超えないように上記油圧ポンプ及び電動アクチュエータの出力を制御する
ように構成されたものである。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、電動アクチュエータとして旋回電動機を備え、制御手段は、油圧ポンプの出力を、総供給動力から上記旋回電動機の消費動力を差し引いた値を超えない範囲に制御するように構成されたものである。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項１の構成において、複数の油圧アクチュエータを備えるとともに、電動アクチュエータを含む各アクチュエータを操作する操作手段の操作量を検出する操作量検出手段を備え、制御手段は、上記各油圧アクチュエータの操作手段の操作量の和と、上記電動アクチュエータの操作手段の操作量の比に応じて、上記総供給動力を油圧ポンプに対する供給動力と電動アクチュエータに対する供給動力とに配分し、この配分に基づいて油圧ポンプ及び電動アクチュエータの各出力を制御するように構成されたものである。
【００２２】
請求項４の発明は、請求項１の構成において、複数の油圧アクチュエータを備えるとともに、電動アクチュエータを含む各アクチュエータを操作する操作手段の操作量を検出する操作量検出手段を備え、制御手段は、各操作手段の操作パターンに応じて予め設定された配分比に基づいて油圧ポンプ及び電動アクチュエータの各出力を制御するように構成されたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、総供給動力を設定し、ポンプ及び電動アクチュエータの出力をこの総供給動力内に制限する構成をとっているため、総供給動力を、対応する油圧建設機械、つまり、本発明が適用されるハイブリッド建設機械と同種の油圧建設機械であって作業能力が同程度のものの最大動力(目標)として予め設定された基準動力とほぼ同等に設定することにより、対応油圧建設機械とほぼ同等の性能及び操作性を確保しながら蓄電装置を保護することができる。
【００２４】
すなわち、第１に、総供給動力を設定せず、そのときどきの実際最大動力をそのまま出す構成とした場合のようにアクチュエータに供給される動力が油圧建設機械のそれを上回って操作性が悪くなるという問題を解消できる。
【００２５】
第２に、総供給動力の範囲内であればポンプ出力を制限しないため、特許文献１に記載の公知技術のようにいたずらにポンプ出力をカットして機械の性能を落とすという問題を解消できる。
【００２６】
第３に、総供給動力を超えないようにポンプ及び電動アクチュエータの消費動力を抑えるため、とくに複合操作時に蓄電装置が大負荷に応えるべく無理をして電圧の異常低下や過放電を引き起こし、蓄電装置の寿命低下や破損を招くという問題やエンストの発生という問題を解消できる。
【００２７】
ところで、エンジン動力はそのときのエンジン回転数によって変動し、蓄電装置動力も充電状態によって変動するため、実際にシステム全体が出せる動力(実際システム最大動
力)は必ずしも安定しない。従って、実際システム最大動力が、設定された総供給動力に
満たない状況が発生する可能性がある。こうなると、蓄電装置に悪影響が生じる。
【００２８】
この点、本発明によると、エンジン回転数と蓄電装置の充電状態という二つの要素に応じて総供給動力の設定値を変えるため、いいかえれば実際システム最大動力に合わせて総供給動力を設定するため、実際システム最大動力が低下している状況での蓄電装置への悪影響を回避できる。つまり、蓄電装置を保護しながら作業を継続することができる。
【００２９】
また、実際システム最大動力と、基準動力のうち低い方を選択する構成としたから、実際システム最大動力の方が低い場合は、操作性を犠牲にしても実際システム最大動力を総供給動力として選択することによって蓄電装置を保護でき、基準動力の方が低い場合はこれを選択することによって油圧建設機械と同等の操作性を確保することができる。
【００３０】
請求項２の発明によると、旋回電動機によって上部旋回体を旋回させるハイブリッド建設機械において、油圧ポンプの出力を、総供給動力から旋回電動機の消費動力を差し引いた値を超えない範囲に制御する構成、すなわち、旋回に要求されている動力を優先して供給する旋回優先の構成をとっているため、旋回と他の操作を同時に行う複合操作時に、旋回優先の制御方式をとる油圧建設機械に近い操作性を確保することができる。
【００３１】
請求項３の発明によると、複数の油圧アクチュエータの操作量の和と、電動アクチュエータ(通常は旋回電動機)の操作量との比に応じて、総供給動力を油圧ポンプに対する供給動力と電動アクチュエータに対する供給動力とに配分し、この配分に基づいて油圧ポンプ及び電動アクチュエータの各出力を制御する構成としたから、オペレータの意思に沿った動きを実現し、油圧建設機械と同様の操作性を確保することができる。
【００３２】
請求項４の発明によると、各操作手段の操作パターン(たとえばショベルにおけるばらまき、旋回均し等の作業の種類)に応じて動力配分を予め設定し、この設定された配分比に基づいて油圧ポンプ及び電動アクチュエータの各出力を制御するように構成したから、油圧建設機械とほぼ同等の作業性、操作性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下の実施形態ではショベルに適用した場合を例にとっている。
【００３４】
第１実施形態(図１〜図４参照)
実施形態にかかるハイブリッドショベルのブロック構成を図１に示す。
【００３５】
同図に示すようにエンジン１０にパワーデバイダ１１を介して油圧ポンプ１２と、発電機作用と電動機作用を行う発電電動機１３とがパラレルに接続され、これらがエンジン１０によって駆動される。
【００３６】
油圧ポンプ１２には、コントロールバルブ(油圧アクチュエータごとに設けられている
が、ここでは複数のコントロールバルブの集合体として示す)１４を介して複数の油圧ア
クチュエータ、すなわち図８に示すブーム、アーム、バケット各シリンダ７,８,９及び左右の走行モータ１５,１６が接続され、油圧ポンプ１２から供給される圧油によってこれ
ら各油圧アクチュエータ７,８,９,１５,１６が駆動される。なお、図１では油圧ポンプ１２が一台のみ接続された場合を示しているが、複数台が直列または並列に接続される場合もある。
【００３７】
一方、エンジン１０とは別の駆動源である蓄電装置の一例としてのバッテリ(たとえば
リチウムイオン蓄電器)１７が設けられ、発電電動機１３及び電動アクチュエータとして
の旋回電動機１８がこのバッテリ１７により発電電動機制御器１９、旋回電動機制御器２０を介して駆動される。
【００３８】
なお、発電電動機制御器１９は、発電電動機１３の発電機作用と電動機作用の切換え、発電電力、電動機としての電流またはトルクを制御するとともに、発電電動機１３の発電機出力に応じてバッテリ１７の充・放電を制御する。
【００３９】
また、旋回電動機制御器２０は、旋回電動機１８の電流またはトルクを制御して回転方向、回転速度を制御する。
【００４０】
制御手段としてのコントローラ２１は、総供給動力を設定する総供給動力設定部２２と、油圧ポンプ１２の出力を制御するポンプ出力制御部２３と、旋回電動機１８の出力を制御する旋回電動機出力制御部２４とを備えている。
【００４１】
ポンプ出力制御部２３には、ポンプ圧センサ２５によって検出されるポンプ圧と、各油圧アクチュエータ７,８,９,１５,１６を操作するブーム、アーム、バケット、左右走行の各操作部２６,２７,２８,２９,３０からの操作信号が入力され、この各入力値と、総供給動力設定部２２によって設定されたポンプ最大出力値とに基づいて油圧ポンプ１２の傾転値(＝ポンプ流量)を演算し、これをレギュレータ３１に指令する。
【００４２】
一方、旋回電動機出力制御部２４には、総供給動力設定部２２によって設定された旋回電動機最大出力値と、旋回操作部３２からの旋回操作信号とが取り込まれ、これらに基づいて旋回電動機１８の速度を演算し、これを旋回電動機制御器２０に指令する。
【００４３】
総供給動力設定部２２には、エンジン回転数センサ３３からのエンジン回転数信号、バッテリ状態監視装置３４からの充電量信号、旋回電動機制御器２０からのトルクフィードバック信号と速度信号が入力され、これらに基づいてエンジン最大動力、バッテリ最大動力、旋回電動機消費動力、ポンプ最大出力がそれぞれ演算され、この演算値に基づいてポンプ最大出力値及び旋回電動機最大出力値をポンプ出力制御部２３、旋回電動機出力制御部２４に指令する。
【００４４】
この点の作用を図２,３のフローチャートを併用して説明する。
【００４５】
制御開始後、ステップＳ１で、同ステップ中に示すエンジン回転数／エンジン最大出力の関係に基づきエンジン無負荷回転数からエンジン最大出力Ｐemaxを算出する。
【００４６】
また、ステップＳ２において、同ステップ中に示すバッテリ充電状態／バッテリ最大出力の関係に基づきそのときのバッテリ充電状態からバッテリ最大出力Ｐbmaxを算出する。
【００４７】
ステップＳ３では、対応する油圧ショベルの最大動力(対応油圧ショベルと同程度の作業能力を得るための動力であって目標として予め設定された基準動力)Ｐimaxと、ステップＳ１,Ｓ２で算出されたエンジン最大動力Ｐemaxとバッテリ最大出力Ｐbmaxの和、つまり、そのときのエンジン回転数及びバッテリ充電状態によって実際にシステム全体が出せる最大動力(実際システム最大動力)とを比較する。
【００４８】
ここでＹＥＳ(Ｐimax＜Ｐemax＋Ｐbmax)の場合は、ステップＳ４でＰimaxを総供給動力Ｐmaxsとして設定し、ＮＯ(Ｐimax≦Ｐemax＋Ｐbmax)の場合は、ステップＳ５でＰemax＋Ｐbmaxを総供給動力Ｐmaxとして設定する。つまり、基準動力Ｐimaxと実際システム最大動力(Ｐemax＋Ｐbmax)のうち低い方を選択(低位選択)する。
【００４９】
図３のステップＳ６では、旋回電動機１８の速度ωsw(rad/s)とトルクＴsw(N・m)とから旋回電動機１８の消費電力Ｐsw(Kw)を算出し、ステップＳ７で油圧ポンプ最大出力ＰpmaxをＰpmax＝Ｐmax−Ｐswとして設定する。
【００５０】
つまり、旋回優先として、図４に示すように、総供給動力Ｐmaxから旋回電動機１８の消費電力Ｐswを差し引いた値を油圧ポンプ最大出力Ppmaxとして設定する。
【００５１】
続くステップＳ８において、ステップＳ７で設定された油圧ポンプ最大出力Ｐpmaxと、検出されたポンプ圧力及びエンジン回転数とから油圧ポンプ最大出力傾転値qmax(cc/rev)を算出し設定する一方、ステップＳ９で、各油圧アクチュエータ操作信号、ポンプ圧等から、通常制御(ポジコン、ネガコン、ＰQ制御等)による油圧ポンプ傾転演算値qtmp(cc/rew)を算出する。
【００５２】
そして、ステップＳ１０において、上記のように設定、算出した両傾転値qmax,qtmpを比較し、ここでＹＥＳ(qtmp＜qmax)の場合はステップＳ１１でqtmpを、ＮＯ(qtmp≧qmax)の場合はステップＳ１２でqmaxをそれぞれポンプ傾転出力値として選択(低位選択)する。
【００５３】
上記のようにこのハイブリッドショベルによると、油圧ポンプ１２及び旋回電動機１８に供給可能な動力の和である総供給動力Ｐmaxを、対応する油圧ショベルの最大動力を基準として設定し、油圧ポンプ１２及び旋回電動機１８の出力をこの総供給動力Ｐmax内に制限する構成としたから、対応油圧ショベルとほぼ同等の性能及び操作性を確保しながらバッテリ１７を保護し、かつ、エンストを防止することができる。
【００５４】
いいかえれば、総供給動力Ｐmaxを設定せずに、そのときどきのシステム全体が出せる実際最大動力をそのまま出す構成とした場合と比較して、アクチュエータに供給される動力が対応油圧ショベルの最大動力を上回る事態を回避し、対応油圧ショベルに近い操作性を確保することができる。
【００５５】
また、総供給動力Ｐmaxの範囲内であればポンプ出力を制限しないため、特許文献１に記載の公知技術のようにいたずらにポンプ出力をカットして機械の性能を落とすおそれがない。
【００５６】
さらに、総供給動力Ｐmaxを超えないように油圧ポンプ１２及び旋回電動機１８の消費
動力を抑えるため、とくに複合操作時にバッテリ１７が大負荷に応えるべく無理をして電圧の異常低下や過放電を引き起こし、寿命低下や破損を招くというおそれもなくなる。
【００５７】
また、図２のステップＳ１〜Ｓ５により、
(Ｉ)  エンジン回転数とバッテリ充電状態という二つの要素によって決まる実際システム最大動力(Ｐemax＋Ｐbmax)に基づいて総供給動力Ｐmaxを設定し、
(ＩＩ)  実際システム最大動力(Ｐemax＋Ｐbmax)と、対応油圧ショベルの最大動力であって目標とする基準動力Ｐimaxのうち低い方を選択する
構成としたから、(Ｉ)により、実際システム最大動力が低下している状況でのバッテリ１７への悪影響を回避できる。いいかえれば、バッテリ１７を保護しながら作業を継続することができる。
【００５８】
また、(ＩＩ)の低位選択により、実際システム最大動力の方が低い場合は、操作性を犠牲にしても実際システム最大動力を総供給動力Ｐmaxとして選択することによってバッテ
リ１７を保護でき、対応油圧ショベルの最大動力Ｐimaxの方が低い場合はこれを選択することによって油圧ショベルと同等の操作性を確保することができる。
【００５９】
加えて、図３のステップＳ６,Ｓ７により、油圧ポンプ１２の出力を、総供給動力Ｐmaxから旋回電動機１８の消費動力Pswを差し引いた値を超えない範囲に制御するため、つま
り、旋回に要求されている動力を優先するため、旋回と他の操作を同時に行う複合操作時に、旋回優先の制御方式をとる油圧ショベルに近い操作性を確保することができる。
【００６０】
第２実施形態(図５,６参照)
第２実施形態のブロック構成は第１実施形態と同じのため図示省略する。
【００６１】
図５,６は第２実施形態による作用を説明するためのフローチャートで、図５のステッ
プＳ１１〜Ｓ１５は図２のステップＳ１〜Ｓ５と同じである。
【００６２】
第２実施形態においては、ステップＳ１１〜Ｓ１５のルーチンと並行して、ステップＳ１６において油圧アクチュエータ操作信号、ポンプ圧等から通常制御によるポンプ傾転演算値qtmp(cc/rew)の算出(図３のステップＳ９に相当)を行うとともに、ステップＳ１７において旋回操作信号等から通常制御による速度指令値Nsの算出を行う。
【００６３】
この後、図６のステップＳ１８において、各アクチュエータ操作量から、そのうちの油圧アクチュエータ(ブーム、アーム、バケット各シリンダ６〜９及び左右の走行モータ１５,１６)の操作量の和と、旋回電動機１８の操作量の比率を割り出し、総供給動力Ｐmaxをこの比率に従ってポンプ最大出力Ｐpmaxと旋回電動機最大出力Psmaxとに配分する。
【００６４】
たとえば旋回操作量が５０％、油圧アクチュエータ操作量の和が５０％の場合、旋回電動機最大出力Psmax及びポンプ最大出力Ｐpmaxは総供給動力Ｐmaxの１／２ずつとなる。
【００６５】
そして、この配分に従って、エンジン回転数、ポンプ圧に基づくポンプ最大傾転出力値qmax(cc/rev)の設定(ステップＳ１９)、及び旋回電動機トルク値に基づく旋回電動機最大速度Nsmaxの設定(ステップＳ２０)を行う。
【００６６】
また、ステップＳ２１〜Ｓ２３で、ポンプ傾転出力値について上記ポンプ最大傾転出力値qmaxと、ステップＳ１６で算出された通常ポンプ傾転演算値qtmpとの低位選択を行う一方、ステップＳ２４〜Ｓ２６で旋回電動機速度について上記旋回電動機最大速度Nsmaxと、ステップＳ１７で算出された通常制御による速度指令値Nsとの低位選択を行う。
【００６７】
これにより、ポンプ傾転出力値及び旋回電動機速度の指令出力値がそれぞれ求められ、この出力値によってポンプ傾転及び旋回電動機速度が制御される。
【００６８】
このように、第２実施形態においては、各油圧アクチュエータ７,８,９,１５,１６の操作量の和と、旋回電動機１８の操作量の比に応じて、総供給動力Ｐmaxを油圧ポンプ１２
に対する供給動力と旋回電動機１８に対する供給動力とに配分し、この配分に基づいて油圧ポンプ１２及び旋回電動機１８の各出力を制御するため、オペレータの意思に沿った動きを実現し、油圧ショベルと同様の操作性を確保することができる。
【００６９】
第３実施形態(図７参照)
第３実施形態においては、操作量ではなく操作パターンに応じてポンプ最大出力及び旋回電動機最大出力を決定するように構成されている。
【００７０】
図５,６を援用し、第２実施形態との相違点のみを説明する。
【００７１】
図５のステップＳ１１〜Ｓ１７の後、図６のステップＳ１８に相当するステップにおいて、図７に示すように各アクチュエータの操作パターンについて予め設定したポンプ出力動力比率Ｒｐ及び旋回電動機出力動力比率Ｒsに基づいてポンプ最大出力及び旋回電動機
最大出力を決定する。
【００７２】
たとえば、図７中の操作パターン９では、ブーム操作とアーム操作と旋回操作が同時に行われたときに、ポンプ出力動力比率Ｒｐは６７％(２／３)、旋回電動機出力動力比率Ｒsは３３％(１／３)となり、総供給動力Ｐmaxがこの比率でポンプ出力及び旋回電動機出力に配分される。
【００７３】
このように、第３実施形態においては、ショベルにおけるばらまき、旋回均し等の作業の種類によって操作パターンが決まる点に着目し、この操作パターンに応じて予め設定した動力配分比に基づいて油圧ポンプ１２及び旋回電動機１８の各出力を制御するため、油圧ショベルと同等の作業性、操作性を確保することができる。
【００７４】
他の実施形態
(１)  上記各実施形態では、電動アクチュエータとして旋回電動機を用いるショベルを例にとったが、旋回電動機以外の電動アクチュエータを用いるショベルにも適用することができる。この場合、電動アクチュエータが複数あるときは、この複数の電動アクチュエータのトータルの出力をポンプ出力とともに制御することとなる。
【００７５】
(２)  上記各実施形態では総供給動力Ｐmaxを自動設定する構成をとったが、この総供給動力Ｐmaxを適当な固定値(たとえば基準動力Ｐmaxに近い値)として予め設定し、この固定値を超えないようにポンプ及び電動アクチュエータの出力を制御する構成をとってもよい。
【００７６】
(３)  上記各実施形態では、エンジン回転数によって決まるエンジン最大出力Ｐemaxとバッテリ充電状態によって決まるバッテリ最大出力Ｐsmaxとを足して実際システム最大動力を求める構成(たとえば図２のステップＳ１,Ｓ２)をとったが、エンジン最大出力とバッテリ充電状態の一方を固定値として予め設定し、これと他方(可変値)とを足して実際システム最大動力を求める構成をとってもよい。
【００７７】
(４)  上記第２実施形態では油圧アクチュエータ操作量の和と旋回電動機操作量(電動アクチュエータ操作量)の比率に応じて、第３実施形態では操作パターンに応じてそれぞれ総供給動力Ｐmaxの配分を決める構成をとったが、予め複数の作業モード(ばらまきモード、旋回均しモード等)を切換スイッチで選択する構成とし、選択された作業モードに応じて配分を決める構成をとってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるハイブリッドショベルのブロック構成図である。
【図２】第１実施形態の作用を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２の続きのフローチャートである。
【図４】第１実施形態において旋回優先の制御による旋回電動機と油圧ポンプ出力の関係を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態の作用を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５の続きのフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態において操作パターンと油圧ポンプ出力及び旋回電動機出力の動力比率の関係を示す図である。
【図８】ショベルの概略側面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  ハイブリッド建設機械としてのショベルの下部走行体
２  上部旋回体
３  作業アタッチメント
４  ブーム
５  アーム
６  バケット
７  油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ
８  同アームシリンダ
９  同バケットシリンダ
１５,１６  同走行モータ
１０  エンジン
１２  油圧ポンプ
１３  発電電動機
１７  バッテリ(蓄電装置)
１８  旋回電動機
１９  発電電動機制御器
２０  旋回電動機制御器
２１  コントローラ(制御手段)
２２  総供給動力設定部
２３  ポンプ出力制御部
２４  旋回電動機出力制御部
２５  ポンプ圧センサ
２６〜３０  油圧アクチュエータ操作部
３２  旋回操作部
３１  レギュレータ
３３  エンジン回転数センサ
３４  バッテリ状態監視装置
【図１】
0004524679.tif 000002
【図２】
0004524679.tif 000003
【図３】
0004524679.tif 000004
【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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