(57)【要約】【課題】傾斜地での上部旋回体の振り上げ操作が効率よく実施可能となるものを提供する。【解決手段】建設機械であって、複数の慣性体のそれぞれを駆動する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に圧油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する原動機と、前記各油圧アクチュエータへ供給する切換制御弁ユニットと、前記複数の油圧アクチュエータの少なくとも１つの油圧アクチュエータと協働して対応する前記慣性体を駆動する電動・発電機と、前記油圧アクチュエータの駆動力と前記電動・発電機の駆動力を合成する駆動力合成機構と、前記電動・発電機を駆動するサーボドライバと、前記サーボドライバを介して電力の授受を行うキャパシタと、前記操作弁からの圧油信号に応答して前記サーボドライバへの発生トルクを指令すると共に前記サーボドライバの制御モードを電力供給モードまたは発電モードに切換指令する。【選択図】図７
2013139686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の作業に対応する慣性体を複数備えた建設機械であって、
前記複数の慣性体のそれぞれを駆動する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に圧油を供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプを駆動する原動機と、
前記油圧ポンプから供給される圧油を操作弁からの圧油信号に応答して前記各油圧アクチュエータへ供給する切換制御弁ユニットと、
前記複数の油圧アクチュエータの少なくとも１つの油圧アクチュエータと協働して対応する前記慣性体を駆動する電動・発電機と、
前記油圧アクチュエータの駆動力と前記電動・発電機の駆動力を合成する駆動力合成機構と、
前記電動・発電機を駆動するサーボドライバと、
前記サーボドライバを介して電力の授受を行うキャパシタと、
前記操作弁からの圧油信号に応答して前記サーボドライバへの発生トルクを指令すると共に前記サーボドライバの制御モードを電力供給モードまたは発電モードに切換指令する制御装置と、
前記油圧アクチュエータおよび電動・発電機により協働して駆動される前記慣性体が起動により獲得した慣性体エネルギのうち当該慣性体の制動時に前記油圧アクチュエータ側で消費されるエネルギを少なくするための消費エネルギ削減手段と、
前記キャパシタの授受した充電量を測定する測定手段と、
を備え、
前記キャパシタの授受した充電量が所定の値を越えた場合に、前記電動・発電機への定格を越えた指令を行うハイブリッド型駆動装置を備えた建設機械。
【請求項２】
前記電動・発電機への定格を越えた指令時間が予め定められた時間のみ行うことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド型駆動装置を備えた建設機械。
【請求項３】
前記電動・発電機への定格を越えた指令開始スイッチを更に設ける請求項２記載のハイブリッド型駆動装置を備えた建設機械。
【請求項４】
前記キャパシタの授受した充電量が所定の値の設定手段をさらに設ける請求項１記載のハイブリッド型駆動装置を備えた建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
油圧ショベル等建設機械装置の上部旋回体の駆動に関わる装置で、油圧モータおよび発電／電動モータにより協調制御され上部旋回体が起動し旋回運動をした後、ブレーキ時は油圧モータの入口ポートと出口ポートを連通弁により内部にて連通させることにより油圧モータをフリーにさせ、運動エネルギの大部分を発電／電動モータの回生発電によって慣性エネルギを電気エネルギに変換して蓄電する。このような構造のため旋回駆動力は油圧システムだけの標準機に対して最大１５０％の能力を有することになり、この余裕の駆動力をキャパシタ充電量が十分な場合に限り、増加トルク値および時間を限定して指令することにより旋回起動力を増加させることが可能となるシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の建設機械において、近年、排気ガスや騒音等の作業環境を改善する方策としてハイブリッド型の駆動装置が種々提案され、その中でもハイブリッドの特長を活かすものとして、高効率のエネルギ回収を行える建設機械のエネルギ回生装置が提案されている。
【０００３】
出願人は、先に特許文献１において、油圧ショベルのブームや上部旋回体などの比較的大きな慣性体の慣性体エネルギを効果的に回生すると共に、電動・発電機用の蓄電装置に補充充電の必要がないハイブリッド型駆動装置を備えた建設機械に関する技術を提案している。
【０００４】
具体的には、添付図面の図１乃至図４を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では建設機械の各構成部分を参照するため、図４に示される参照符号を対応する構成部分とする。
【０００５】
図１は、本発明が適用される、上部旋回体２を回転駆動するハイブリッド型旋回駆動ユニットＨＢの正面概観図である。同図において、参照符号２０は油圧モータ、同２２は電動・発電機であって、歯車箱２４の上面に搭載固定されている。同歯車箱２４内には、破線で示されるように、旋回用油圧モータ２０の出力駆動軸に取り付けられた歯車２４ａ、電動・発電機２２の出力軸に取り付けられた歯車２４ｂおよび歯車２４ａ、２４ｂと噛合う中間の歯車２４ｃが設けられている。駆動状態では歯車２４ａ、２４ｂは同方向に回転駆動され、したがって、歯車２４ｃの軸２４ｄには歯車２４ａ、２４ｂによって与えられる回転駆動力を合成した駆動力が与えられる。軸２４ｄの下端部に取付けられた歯車２４ｅは減速機構２６内の図略の遊星歯車と噛合いその出力側軸には駆動歯車２８が設けられ、同駆動歯車２８は上部旋回体２を形成する図示しない内歯車と噛合うようになっている。
【０００６】
図２は、本発明によるハイブリッド型上部旋回体駆動装置の制御ブロック図である。同図において、参照符号３０は油圧ショベルに搭載されている原動機であって、ガソリン等の化石燃料を動力源としている。原動機３０の回転出力軸３０ａには図示のように、可変容量型ポンプ３２および固定容量型のギヤポンプ３４、３６の回転軸が結合されている。
【０００７】
参照符号３８は、吐出ラインＬ１により油圧ショベルの各油圧アクチュエータへの圧油の給排を行う切換制御弁ユニットであって、メインことロール同図では上部旋回体２を旋回駆動するための旋回用油圧モータ２０に対応するセンタバイパス型の切換制御弁３８ａのみを示す。参照符号３８ｂは切換制御弁３８ａの上流側に設けられたリリーフ弁、参照符号３８ｃは切換制御弁３８ａのセンタバイパスの下流側に設けられた圧力発生手段であって、その上流側の圧力は破線で示すロードセンシングラインＬＳとして前記可変容量型ポンプ３２の斜板３２ｂの角度を制御する吐出容量調整機構３２ａに接続されている。
【０００８】
参照符号４８は、建設機械の操縦者によるレバー４８ａの操作により操作圧信号Ｐａ、Ｐｂを発生させるための操作弁である。操作弁４８にはギヤポンプ３４から所定圧の圧油がラインＬ２を介して供給されている。前記操作圧信号Ｐａ、Ｐｂは油／電変換器５０ａ、５０ｂにより電気信号に変換され制御装置４６に与えられる。
【０００９】
参照符号４０は油圧モータユニットであって、一対のリリーフ弁２０ａを内蔵した旋回用油圧モータ２０と連通弁４２で構成されている。この連通弁４２は図示のように、切換制御弁３８ａの各シリンダポートと圧油給排用ラインＬ７、Ｌ８により接続されている。連通弁４２の受圧部４２ａには電気／油圧変換弁４４からの制御信号Ｓ４が与えられている。また、この電気／油圧変換弁４４には、ラインＬ５によりポンプ３６から所定圧力の圧油が供給されており、さらにラインＬ４を介して制御装置４６からの制御信号Ｓ２が与えられている。前記制御装置４６にはラインＬ７、Ｌ８の圧力を検出する分岐ラインが接続され、当該分岐ラインの圧力が図示しない油電変換器で電気信号として形成される。
【００１０】
参照符号５２はキャパシタであって、３相の電動・発電機２２への電力を供給するサーボドライバ５４の電源ラインと接続されている。模式的に示されるように、サーボドライバ５４は、各相巻線ＰＷを介して電動・発電機２２が所定のトルクを出力軸２２ａに発生するように各相巻線ＰＷを介して電力を供給する機能と、外部すなわち、上部旋回体２の慣性体側から出力軸２２ａに与えられるトルクによって電動・発電機２２が発電機として作用し各相巻線ＰＷを介して電力を回生する機能とを有する。
【００１１】
この回生された電力は前記キャパシタ５２に蓄電される。電動・発電機２２の回転軸にはエンコーダ２２ｂが結合されており、当該回転軸の回転角位置すなわち、位相が常時検出され、ラインＬ３を介してサーボドライバ５４へ与えられて、前記各相巻線ＰＷに流れる電流値を演算するのに用いられる。検出された回転軸の回転角位置は信号Ｓ３として前記制御装置４６に与えられている。また、制御装置４６からサーボドライバ５４へは制御信号Ｓ１が与えられている。この制御信号Ｓ１は、サーボドライバ５４への発生トルクを指令すると共にサーボドライバ５４における前述した２つの機能に対応する制御モードすなわち、電力供給モードまたは発電モードへの切換を指定するものである。
【００１２】
前記キャパシタ５２は、１００キロジュール以上の容量を有しており、通常、建設機械への搭載時には充電されておらず完全放電状態にあり、搭載後にラインＬ６を介して既設の車載バッテリ６６から充電される。この充電作業は、キャパシタ５２の使用電圧がＤＣ（直流）３００ボルト以上であり、一方車載バッテリ６６は通常、ＤＣ２４ボルトであるため、スイッチ６２を閉じて車載バッテリ６６のＤＣ２４ボルトを使用して一旦交流へ変換した後昇圧し、再度直流に変換後キャパシタ５２に充電する。この交流変換、昇圧、直流変換のためコンバータ／インバータ６０が使用される。なお、この充電用回路は、キャパシタ５２の搭載時当初に利用するものであり、本発明では常時必要としないものである。参照符号６４は起動発電機であって、車載バッテリ６６を常時充電するように接続されている。
【００１３】
次に、図２に示される建設機械の上部旋回体駆動装置の作用について説明する。原動機３０は動力源として使用され、油圧ポンプ３２、ギヤポンプ３４、３６を駆動する。油圧ポンプ３２から吐出された圧油はラインＬ１により切換制御弁ユニット３８に導かれているが、操縦者が操作弁（油圧パイロットバルブ）４８を操作していない時はリザーバＴに戻される。
【００１４】
今、操縦者が操作弁４８を操作すると操作レバー４８ａの角度に応じた操作圧信号ＰａまたはＰｂが切換制御弁３８に作用し図示していないスプールを変位させ油圧ポンプ３２からの圧油を旋回用油圧モータ２０に導く。このとき連通弁４２は、電気／油圧変換弁４４からの制御信号Ｓ４がないため図示の位置にある。従って、旋回用油圧モータ２０は所要のトルクを発生し歯車箱２４、減速機構２６を介して上部旋回体２を駆動する。
【００１５】
一方、前記操作弁４８からの操作圧信号ＰａまたはＰｂは油／電変換器５０ａまたは５０ｂにより電気信号に変換され制御装置４６に与えられる。制御装置４６からは前記操作圧信号Ｐａ、Ｐｂに対応した制御信号Ｓ１がサーボドライバ５４に与えられる。
【００１６】
サーボドライバ５４は内部に組み込まれた処理プログラムに従い、制御信号Ｓ１に対応した最適な電気量を電動・発電機２２に供給しこれを駆動する。電動・発電機２２が発生したトルクは歯車箱２４で旋回用油圧モータ２０のトルクと合算、合成され減速機構２６を介して、上部旋回体２を旋回用油圧モータ２０と協調して回転駆動する。
【００１７】
次に、操縦者が上部旋回体２を停止させようと操作弁４８のレバー４８ａを中立に戻した場合は、油／電変換器５０ａ、５０ｂからの信号が変化したことを制御  装置４６が検出し、その内部に組み込まれた演算処理プログラムに従い生成される制御信号Ｓ１がサーボドライバ５４に与えられる。サーボドライバ５４はそれに応答して、電動・発電機２２ヘの供給電気量を制御して回生作動させると共に、電気／油圧変換弁４４へ制御信号Ｓ２を与える。この制御信号Ｓ２により電気／油圧変換弁４４は制御信号Ｓ４を発生しそれにより連通弁４２を作動させて旋回用油圧モータ２０の入り口２ヶ所のポートを連通させるので、旋回用油圧モータ２０に発生するブレーキトルクは最小限となり、上部旋回体２の持つ慣性体エネルギの大部分は発電機として機能する電動・発電機２２ヘ集中して供給されることとなる。
【００１８】
したがって、電動・発電機２２は、起動時に消費した電気量以上の電気量を発電機として発電させサーボドライバ５４を介してキャパシタ５２を急速充電させるよう作用する。このときの充電量は次回起動時に必要とする電気量以上であるため、外部からキャパシタ５２への補充電設備を必要としない。
【００１９】
前記連通弁４２の果たす機能は、旋回用油圧モータ２０の入り口２ヶ所のポートを連通させることによって、上部旋回体２の制動時すなわち、電動・発電機２２を発電機として機能させるとき、旋回用油圧モータ２０側で制動時に消費されるエネルギ量を可及的に少なくすることにより、上部旋回体２が起動により獲得した慣性体エネルギを、結果として発電機側へほぼその全量供給することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００８−２９１５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
ところで、油圧ショベルの上部旋回体の駆動は油圧モータによりなされ、起動時は油圧モータの出力トルクに、また制動時は油圧モータの吸収トルクにより制御されている。そして、その出力トルクおよび吸収トルクは油圧モータの理論排出量と油圧モータ内部に組み込まれてリリーフ弁の設定圧力の積により決定される。このため出力トルクおよび吸収トルクを変化させるためには理論排出量或いはリリ−フ弁の設定圧力のいずれか、または両方を変更させる必要があり旋回起動時或いは旋回作動中に変更することはコストを考慮すると容易ではない。
また、特許文献１を含む近年のハイブリッド型のショベルにおいては上部旗回体の駆動を発電／電動モータとし、起動時は発電／電動モータの出力トルクに、制動時は発電／電動モ一夕の回生トルク（発電機の作用）により制御されているため０〜最大トルク間の可変制御は可能であるが、最大トルクの増加を可能とする場合は発電／電動モータの最大トルクを設計段階で増加させておく必要がある。この場合、発電／電動モータのみならずインバータ、キャパシタ等の周辺装備も増加に見合った仕様に変更せざるを得ずコストの上昇をもたらすのは必定となる。
さらに、油圧ショベルを作動させる場合に、平坦地のみで作業するという保証はなく、傾斜地で作業することも当然ありうる。このような傾斜地で、バケットで比較的遠方の土砂を運ぶため、アームを最大に伸ばしバケットに土砂等を満載にした状態することがある（図５）。このような状態で、バケット内の土砂を運搬するために、振り上げ旋回をしなければならないことがある（図６）。このような場合、時として旋回起動力が振り上げに必要な起動トルクを下回ることが発生する。特許文献１の技術では、そこでこのような状態になった場合に、現状ではバケット内の積載物を一部放出するか、或いはアームを縮めて必要な起動トルクを旋回起動力以内に減少させる必要がある。このような、煩雑な操作が要求されるならば、作業効率が落ちることとなる。
【００２２】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、例えば操作レバーに埋め込んだプッシュスイッチを押すことにより発電／電動モータの定格値を超えた起動トルクを発生することが可能となるため、バケット内の積載物を一部放出する或いはアームを縮めて必要な起動トルクを旋回起動力以内に減少させる必要が無くなり傾斜地での上部旋回体の振り上げ操作が効率よく実施可能となることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記目的を達成するための本発明によるハイブリッド型駆動装置を備えた建設機械は、所定の作業に対応する慣性体を複数備えた建設機械であって、前記複数の慣性体のそれぞれを駆動する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に圧油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する原動機と、前記油圧ポンプから供給される圧油を操作弁からの圧油信号に応答して前記各油圧アクチュエータへ供給する切換制御弁ユニットと、前記複数の油圧アクチュエータの少なくとも１つの油圧アクチュエータと協働して対応する前記慣性体を駆動する電動・発電機と、前記油圧アクチュエータの駆動力と前記電動・発電機の駆動力を合成する駆動力合成機構と、前記電動・発電機を駆動するサーボドライバと、前記サーボドライバを介して電力の授受を行うキャパシタと、前記操作弁からの圧油信号に応答して前記サーボドライバへの発生トルクを指令すると共に前記サーボドライバの制御モードを電力供給モードまたは発電モードに切換指令する制御装置と、前記油圧アクチュエータおよび電動・発電機により協働して駆動される前記慣性体が起動により獲得した慣性体エネルギのうち当該慣性体の制動時に前記油圧アクチュエータ側で消費されるエネルギを少なくするための消費エネルギ削減手段と、前記キャパシタの授受した充電量を測定する測定手段と、を備え、前記キャパシタの授受した充電量が所定の値を越えた場合に、前記電動・発電機への定格を越えた指令を行う。
【００２４】
また、前記電動・発電機への定格を越えた指令時間が予め定められた時間のみ行う。
【００２５】
さらに、前記電動・発電機への定格を越えた指令開始スイッチを更に設ける。
【００２６】
その上、前記キャパシタの授受した充電量が所定の値の設定手段をさらに設ける。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、操作レバーに埋め込んだプッシュスイッチを押すことにより発電／電動モータの定格値を超えた起動トルクを発生することが可能となるため、バケット内の積載物を一部放出する或いはアームを縮めて必要な起動トルクを旋回起動力以内に減少させる必要が無くなり傾斜地での上部旋回体の振り上げ操作が効率よく実施可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の上部旋回体を回転駆動するハイブリッド型旋回駆動ユニットの正面概観図である。
【図２】従来のハイブリッド型上部旋回体駆動装置の制御ブロック図である。
【図３】従来のキャパシタの拡張機能を例示するブロック図であって、単一のキャパシタに複数のサーボドライバが接続されていることを示す。
【図４】一般的な油圧ショベルの概観図である。
【図５】一般的な油圧ショベルが傾斜地でアームを最大限に伸ばしバケットに土砂等を満載にした状態図である。
【図６】一般的な油圧ショベルが傾斜地でバケット内の土砂を運搬するために、振り上げ旋回をする状態図である。
【図７】本発明に係るハイブリッド型上部旋回体駆動装置の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図７を用いて、本発明に係る油圧モータの構成について説明する。従来のハイブリッド型上部旋回体駆動装置の制御ブロック図と同一のものについては同一の記号を使用する。
【実施例１】
【００３０】
本発明に係るハイブリッド型上部旋回体駆動装置について、従来のハイブリッド型上部旋回体駆動装置と異なる点を中心に説明する。原動機３０の回転出力軸３０ａには、旋回用可変容量型ポンプ７３および固定容量型のギヤポンプ３４、３６の回転軸の他に、メイン用可変容量型ポンプ７２が設けられる。また、旋回用可変容量型ポンプ７３は、特に旋回用可変容量型のポンプとして設けられる。
【００３１】
参照符号７４は、吐出ラインＬ１により油圧ショベルの各油圧アクチュエータへの圧油の給排を行う旋回用切換制御弁ユニットであって、同図では上部旋回体２を旋回駆動するための旋回用油圧モータ２０に対応するセンタバイパス型の切換制御弁７４ａを示す。
【００３２】
参照符号７６は、建設機械の操縦者によるレバー７６ａの操作により操作圧信号Ｐａ、Ｐｂを発生させるための操作弁である。操作弁７６にはギヤポンプ３４から所定圧の圧油がラインＬ１を介して供給されている。前記操作圧信号Ｐａ、Ｐｂは油／電変換器５０ａ、５０ｂにより電気信号に変換され制御装置７８に与えられる。レバー７６ａには、プッシュスイッチ８０が埋め込まれており、制御装置７８と制御信号Ｓ６と接続される。
【００３３】
参照符号８２は油圧モータ制御ユニットであり、一対のリリーフ弁２０ａと連通弁４２で構成されている。この連通弁４２は図示のように、切換制御弁７４ａの各シリンダポートと圧油給排用ラインＬ７、Ｌ８により接続されている。他方、旋回用油圧モータ２０ともラインＬ９，Ｌ１０により接続されている。連通弁４２の受圧部４２ａには電気／油圧変換弁４４からの制御信号Ｓ４が与えられている。また、この電気／油圧変換弁４４には、ラインＬ２によりポンプ３６から所定圧力の圧油が供給されており、さらにラインＬ４を介して制御装置７８からの制御信号Ｓ２が与えられている。前記制御装置７８にはラインＬ７、Ｌ８の圧力を検出する分岐ラインが接続され、当該分岐ラインの圧力が図示しない油電変換器で電気信号として形成される。
【００３４】
参照符号５２はキャパシタであって、３相の電動・発電機２２への電力を供給するサーボドライバ５４の電源ラインと接続されている。模式的に示されるように、サーボドライバ５４は、各相巻線ＰＷを介して電動・発電機２２が所定のトルクを出力軸２２ａに発生するように各相巻線ＰＷを介して電力を供給する機能と、外部すなわち、上部旋回体２の慣性体側から出力軸２２ａに与えられるトルクによって電動・発電機２２が発電機として作用し各相巻線ＰＷを介して電力を回生する機能とを有する。
【００３５】
一方、メイン用可変容量型ポンプ７２の出力先は、メイン用切換制御弁ユニット８４である。また、メイン用切換制御弁ユニット８４を調整する吐出容量調整機構７２ａは、メイン用切換制御弁ユニット８４の出力と信号ＬＳ２で連結されている。
【００３６】
さらに、メイン用切換制御弁ユニット８４は、メイン用可変容量型ポンプ７２の出力であるＬ１２と連結される。一方、メイン用切換制御弁ユニット８４は、さらに、Ｌ１４を介して、操作弁７６と連結される。
【００３７】
制御装置７８は、キャパシタ５２からの制御信号Ｓ５が入力されるように連結され、プッシュスイッチ８０からの信号が制御信号Ｓ６で入力されるように連結される。また、制御装置７８からは、原動機３０に連結される起動発電機６４とコンバータ／インバータ６０との間に設けられるスイッチ８６と連結され、制御装置７８からの信号Ｌ１１が入力されるようにする。さらに、制御装置７８は、旋回用可変容量型ポンプ７３の吐出容量調整機構７３ａに連結され、信号ＬＳが入力されるようにする。
【００３８】
続いて、以上の構成において、本発明に係るハイブリッド型上部旋回体駆動装置の動作について説明する。
【００３９】
原動機３０は動力源として使用され、メイン用可変容量型ポンプ７２、旋回用可変容量型ポンプ７３およびギヤポンプ３４を駆動する。
【００４０】
旋回用可変容量型ポンプ７３から吐出された圧油はＬＳ１を経由して切換制御弁７４ａに導かれているが、作業者が操作弁７６を操作していない時はリザーバＴに戻される。
【００４１】
次に、作業者が操作弁７６を操作すると操作レバー角度に応じた操作圧信号Ｐａ，Ｐｂが切換制御弁７４ａに作用し、図示していないスプールを変位させ旋回用可変容量型ポンプ７３の圧油をＬ７，Ｌ８，Ｌ９，Ｌ１０を経由して旋回用油圧モータ２０に導く。この時連通弁４２は、電気／油圧変換弁４４からの制御信号Ｓ４の入力がないため図示の位置に定まる。従って旋回用油圧モータ２０は所要のトルクを発生する。
【００４２】
一方、操作弁７６の圧力は油／電変換器５０ａ、５０ｂにより電気信号に変換され制御装置７８に与えられてさらにサーボドライバ５４に送られる。サーボドライバ５４は内部に組み込まれたプログラムに従い油／電変換器５０ａ、５０ｂからの電気信号に対応した最適な電気量を電動・発電機２２に送電し駆動所要トルクを発生し、図７に示すように、油圧モータと一軸上に直結された構造により旋回用油圧モータ２０のトルクと合算され減速機構２６を介して、上部旋回体２を旋回用油圧モータ２０と協調して駆動する。
【００４３】
次に作業者が上部旋回体２を停止させようと操作弁７６のレバーを中立に戻した場合は、油／電変換器５０ａ、５０ｂの信号が変化したことをサーボドライバ５４が検出し、内部に組み込まれたプログラムに従い、電動・発電機２２への送電量を制御し、回生作動させると同時に、電気／油圧変換弁４４に制御信号Ｓ２を送り、油圧信号に変換した後、連通弁４２を作動させて旋回用油圧モータ２０の入り口２箇所のポートを連通させ、旋回用油圧モータ２０に発生するブレーキトルクを最小限とし、上部旋回体２の持つ慣性エネルギの大部分を電動・発電機２２へ集中させ、起動時に消費した電気量以上の電気量を発電させキャパシタ５２に急速充電させる。この充電量は次回起動時に必要とする電気量以上であるため、外部からの補充電設備を必要としない。
【００４４】
尚、起動発電機６４は通常エンジンに搭載されている発電機であり、発電された電気量は車載バッテリ６６に充電される系統を示すが、本ハイブリッド型旋回駆動装置が車載後初めて起動する際はキャパシタ５２は完全放電状態であり電動・発電機２２を駆動することができない。この為、車載後は原動機３０を起動発電機６４で発電した電気をコンバータ／インバータ６０により昇圧しキャパシタ５２を充電させる系統を示す。
【００４５】
レバー７６ａに埋め込んだプッシュスイッチ８０を押すことにより電動・発電機２２の定格値を超えた起動トルクを発生することが可能となる。ここで、キャパシタ５２に充電量の計測装置を内蔵させ、充電量を計測させる。この計測装置には、充電量比較装置を搭載し、予め定めた充電量となるとフラグを立てる機能を搭載する。例えば、１５０％でフラグを立てると設定した場合は、キャパシタ５２における充電量が定格値の１５０％に到達した場合、充電量比較装置がフラグを立てる。このフラグが立った場合は、キャパシタ５２は、制御信号Ｓ５が制御装置７８にＯＮ信号が送信される。プッシュスイッチ８０が押されると、制御信号Ｓ６のＯＮ信号が制御装置７８に送信される。制御装置７８は、Ｓ５のＯＮ信号とＳ６のＯＮ信号があった場合は、サーボドライバ５４に対して、定格を越えた電力を供給する信号をＳ１で送信する。サーボドライバ５４は、電動・発電機２２へ定格を越えた電力を供給する。すると、バケット５内の積載物を一部放出する或いはアーム４を縮めて必要な起動トルクを旋回起動力以内に減少させる必要が無くなり、傾斜地での上部旋回体２の振り上げ操作が効率よく実施可能となる。
【００４６】
制御装置７８は、その内部にタイマ回路を設け、プッシュスイッチ８０からの制御信号Ｓ６到達からの時間を計測する。この時刻を計測する場合は、予め定めた時間で定格を越えた電力を供給する信号をＳ１の送信を停止する。
制御装置７８はキャパシタ５２の電圧を常時監視しており、あらかじめ定めた最低基準電圧を下回る場合にはスイッチ８６をＯＮとして起動発電機６４の発電電流をキャパシタ５２にも通電し補充電を行い、あらかじめ定めた最高基準電圧に到達した時点で制御装置７８はスイッチ８６をＯＦＦする。
【００４７】
また、制御装置７８は、吐出容量調整機構７３ａに対しては信号ＬＳを送信する。
制御装置７８はキャパシタ５２の電圧を常時監視しており、あらかじめ定めた最低基準電圧を下回る場合にはスイッチ８６をＯＮとして起動発電機６４の発電電流をキャパシタ５２にも通電し補充電を行い、あらかじめ定めた最高基準電圧に到達した時点で制御装置７８はスイッチ８６をＯＦＦとする。
【００４８】
一方、メイン用切換制御弁ユニット８４は、吐出容量調整機構７２ａに対しては信号ＬＳ２を送信する。
【００４９】
以上本発明の好適な実施例について図面により説明したが、当業者であれば、上記の図面および説明に基づいて種々の変形をすることが可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５０】
２  上部旋回体
４  アーム
５  バケット
２０  旋回用油圧モータ
２２  電動モータ
２０ａ  リリーフ弁
２２ａ  出力軸
２４  歯車箱
２４ａ、  ２４ｂ、２４ｃ、２４ｅ  歯車
２４ｄ  軸
２６  減速機構
２８  駆動歯車
３０  原動機
３０ａ  回転出力軸
３２  可変容量型ポンプ
３２ａ  吐出容量調整機構
３４、３６  固定容量型ポンプ（ギヤポンプ）
３８  切換制御弁ユニット
３８ａ  切換制御弁
３８ｂ  リリーフ弁
３８ｃ  圧力発生手段
４０  油圧モータユニット
４２  連通弁
４２ａ  受圧部
４４  電気／油圧変換弁
４６  制御装置
４８  操作弁
５０ａ、  ５０ｂ  油／電変換器
５２  キャパシタ
５４  サーボドライバ
６０  コンバータ／インバータ
６２  スイッチ
６４  起動発電機
６６  車載バッテリ
７０  分圧器／レギュレータ
７２  メイン用可変容量型ポンプ
７２ａ  吐出容量調整機構
７３  旋回用可変容量型ポンプ
７３ａ  吐出容量調整機構
７４  旋回用切換制御弁ユニット
７４ａ  切換制御弁
７６  操作弁
７６ａ  レバー
７８  制御装置
８０  プッシュスイッチ
８２  油圧モータ制御ユニット
８４  メイン用切換制御弁ユニット
８６  スイッチ
ＨＢ  ハイブリッド型旋回駆動ユニット
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９，Ｌ１０、Ｌ１２，Ｌ１４  ライン
ＬＳ、ＬＳ２  ロードセンシングライン
Ｐａ、Ｐｂ  操作圧信号
ＰＷ  相巻線
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ８  制御信号
Ｔ  リザーバ
【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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