(57)【要約】【課題】ハイブリッド建設機械のシステム効率を向上させる。【解決手段】ハイブリッド建設機械の制御システム１００は、第１，第２メインポンプ７１，７２と、還流される作動流体によって回転駆動される回生モータ８８と、回生モータ８８に連結されるモータジェネレータ９１と、回生モータ８８及びモータジェネレータ９１に連結されるアシストポンプ８９と、コントローラ９０と、を備え、コントローラ９０は、アシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘよりも大きい場合には、アシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ以下となるように、アシストポンプ８９またはモータジェネレータ９１を制御する。【選択図】図１
2017210732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド建設機械の制御システムであって、
流体圧アクチュエータに作動流体を供給する流体圧ポンプと、
前記流体圧ポンプから吐出されて還流される作動流体によって回転駆動される回生モータと、
前記回生モータに連結される回転電機と、
前記回転電機によって発電された電力を貯める蓄電部と、
前記回生モータ及び前記回転電機に連結され、前記流体圧アクチュエータに作動流体を供給可能な可変容量型のアシストポンプと、
前記アシストポンプの吐出量が目標吐出量となるように前記アシストポンプを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記アシストポンプに付与されるポンプ駆動力が予め定められたポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定した場合には、前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値以下となるように、前記アシストポンプまたは前記回転電機を制御することを特徴とするハイブリッド建設機械の制御システム。
【請求項２】
前記アシストポンプの吐出圧を検出する吐出圧力検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記アシストポンプの吐出量が前記目標吐出量となる前記アシストポンプの目標傾転角を演算するとともに、前記吐出圧力検出部の検出値に基づいて前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値となるときの前記アシストポンプの制限傾転角を演算し、前記目標傾転角と前記制限傾転角とを比較し、前記目標傾転角が前記制限傾転角よりも大きい場合に前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド建設機械の制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定されたときには、前記アシストポンプの傾転角が前記制限傾転角以下となるように制御することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド建設機械の制御システム。
【請求項４】
前記アシストポンプの吐出圧を検出する吐出圧力検出部をさらに備え、
前記ポンプ駆動力は、前記吐出圧力検出部の検出値に基づき前記制御部によって演算されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド建設機械の制御システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記吐出圧力検出部の検出値に基づいて前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値となるときの前記アシストポンプの制限傾転角を演算し、前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定されたときには、前記アシストポンプの傾転角が前記制限傾転角以下となるように制御することを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド建設機械の制御システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記アシストポンプの吐出量が前記目標吐出量となる前記回転電機の目標回転数を演算するとともに、前記回転電機の回転電機出力が前記ポンプ駆動力制限値となるときの前記回転電機の制限回転数を演算し、前記目標回転数と前記制限回転数とを比較し、前記目標回転数が前記制限回転数よりも大きい場合に、前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド建設機械の制御システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定されたときには、前記回転電機の回転数が前記制限回転数以下となるように制御することを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド建設機械の制御システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記アシストポンプを回転駆動させる前記回転電機の回転電機出力を演算し、前記回転電機出力が前記ポンプ駆動力制限値よりも大きい場合に、前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド建設機械の制御システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記回転電機出力が前記ポンプ駆動力制限値となるときの前記回転電機の制限回転数を演算し、前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定されたときには、前記回転電機の回転数が前記制限回転数以下となるように制御することを特徴とする請求項８に記載のハイブリッド建設機械の制御システム。
【請求項１０】
前記アシストポンプの吐出圧を検出する吐出圧力検出部をさらに備え、
前記制御部は、
前記回生モータが作動流体によって回転駆動されているとき、前記アシストポンプの吐出量が前記目標吐出量となる前記アシストポンプの目標傾転角を演算するとともに、前記吐出圧力検出部の検出値に基づいて前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値となるときの前記アシストポンプの制限傾転角を演算し、前記目標傾転角と前記制限傾転角とを比較し、前記目標傾転角が前記制限傾転角よりも大きい場合に前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定し、
前記回生モータが作動流体によって回転駆動されていないとき、前記アシストポンプの吐出量が前記目標吐出量となる前記回転電機の目標回転数を演算するとともに、前記回転電機の回転電機出力が前記ポンプ駆動力制限値となるときの前記回転電機の制限回転数を演算し、前記目標回転数と前記制限回転数とを比較し、前記目標回転数が前記制限回転数よりも大きい場合に、前記ポンプ駆動力が前記ポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド建設機械の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド建設機械の制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、バッテリの電力によって駆動される電動機とエンジンとが動力源として併用されるハイブリッド建設機械が開示されている。このハイブリッド建設機械では、アクチュエータから還流される作動油によって回生モータが回転駆動され、回生モータと同軸に設けられる発電機による回生電力をバッテリに充電している。また、このハイブリッド建設機械は、回生モータ及び電動機に連結され、アクチュエータに作動油を供給可能なアシストポンプを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−３７８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたハイブリッド建設機械では、アシストポンプを駆動させるアシスト制御のみが行われる場合には、アクチュエータの操作量に応じた目標アシスト流量がアシストポンプから吐出されるようにアシストポンプの傾転角は適宜制御される。一方、アシスト制御と同時に回生制御が行われる場合には、所定のアシスト流量がアシストポンプから吐出されるようにアシストポンプの傾転角及び回転数は一定に制御される。このため、アクチュエータの負荷が上昇することでアクチュエータへの供給圧力、すなわち、アシストポンプの吐出圧が上昇した場合であってもアシストポンプの吐出量は変化せず、アシストポンプを回転駆動させる駆動力は吐出圧の上昇に伴って大きくなる。
【０００５】
つまり、アシスト制御と同時に回生制御が行われる場合、アシスト制御のみが行われる場合と比較して、アシストポンプを回転駆動させるための駆動力が過大となる。このため、アシスト制御と同時に回生制御が行われる場合には、回生エネルギのほとんどがアシストポンプの駆動力として消費され、電力としてバッテリに充電される回生エネルギの割合が減少する。この結果、ハイブリッド建設機械のシステム効率が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、アシストポンプの駆動力を適切に制限することによって、ハイブリッド建設機械のシステム効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、制御部が、アシストポンプに付与されるポンプ駆動力が予め定められたポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定した場合には、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値以下となるように、アシストポンプまたは回転電機を制御することを特徴とする。
【０００８】
第１の発明では、アシストポンプに付与されるポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定された場合には、アシストポンプに付与されるポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値以下となるように制御される。このように、アシストポンプを回転駆動させるために用いられる回生エネルギが制限されるため、電力としてバッテリに充電される回生エネルギの割合を増加させることができる。
【０００９】
第２の発明は、アシストポンプの吐出圧を検出する吐出圧力検出部をさらに備え、制御部は、アシストポンプの吐出量が目標吐出量となるアシストポンプの目標傾転角を演算するとともに、吐出圧力検出部の検出値に基づいてポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値となるときのアシストポンプの制限傾転角を演算し、目標傾転角と制限傾転角とを比較し、目標傾転角が制限傾転角よりも大きい場合にポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定することを特徴とする。
【００１０】
第２の発明では、目標傾転角が制限傾転角よりも大きい場合にポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定される。ポンプ駆動力は、傾転角の大きさによって変化する。このため、アシストポンプの目標傾転角と演算された制限傾転角とを比較することによって、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値より大きいか否かを容易に判定することができる。
【００１１】
第３の発明は、制御部は、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定されたときには、アシストポンプの傾転角が制限傾転角以下となるように制御することを特徴とする。
【００１２】
第３の発明では、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいとき、アシストポンプの傾転角は制限傾転角以下となるように制御される。アシストポンプの傾転角が小さくなると、アシストポンプの吐出量が少なくなるとともに、ポンプ駆動力が低減される。このように、ポンプ駆動力に直接的に影響を及ぼすアシストポンプの傾転角を変更することでポンプ駆動力を容易に抑制することができる。この結果、アシストポンプを回転駆動させるために回生エネルギが無駄に消費されることを抑制することができる。
【００１３】
第４の発明は、アシストポンプの吐出圧を検出する吐出圧力検出部をさらに備え、ポンプ駆動力は、吐出圧力検出部の検出値に基づき制御部によって演算されることを特徴とする。
【００１４】
第４の発明では、ポンプ駆動力は、吐出圧力検出部の検出値に基づいて演算される。このように、アシストポンプの吐出圧を検出する吐出圧力検出部を設けることでポンプ駆動力を容易に演算することが可能となるとともに、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値より大きいか否かを容易に判定することができる。
【００１５】
第５の発明は、制御部は、吐出圧力検出部の検出値に基づいてポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値となるときのアシストポンプの制限傾転角を演算し、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定されたときには、アシストポンプの傾転角が制限傾転角以下となるように制御することを特徴とする。
【００１６】
第５の発明では、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定されると、アシストポンプの傾転角が制限傾転角以下となるように制御される。アシストポンプは、傾転角が小さくなると吐出量が少なくなるとともに、ポンプ駆動力が低減される。このように、ポンプ駆動力に影響を及ぼす傾転角を変更することでポンプ駆動力を容易に抑制することができ、結果として、アシストポンプを回転駆動させるために回生エネルギが無駄に消費されることを容易に抑制することができる。
【００１７】
第６の発明は、制御部は、アシストポンプの吐出量が目標吐出量となる回転電機の目標回転数を演算するとともに、回転電機の回転電機出力がポンプ駆動力制限値となるときの回転電機の制限回転数を演算し、目標回転数と制限回転数とを比較し、目標回転数が制限回転数よりも大きい場合に、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定することを特徴とする。
【００１８】
第６の発明では、回転電機の目標回転数が制限回転数よりも大きい場合に、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定される。アシストポンプが回転電機のみによって駆動される場合、回転電機の出力は、ポンプ駆動力に相当する。このため、回転電機の目標回転数と制限回転数とを比較することによって、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値より大きいか否かを容易に判定することができる。
【００１９】
第７の発明は、制御部は、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定されたときには、回転電機の回転数が制限回転数以下となるように制御することを特徴とする。
【００２０】
第７の発明では、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定されると、回転電機の回転数が制限回転数以下となるように制御される。回転電機の回転数が低下すると、アシストポンプの回転数も低下し、アシストポンプの吐出量が少なくなるとともに、ポンプ駆動力が低減される。このように、ポンプ駆動力に影響を及ぼす回転電機の回転数を変更することでポンプ駆動力を容易に抑制することができ、結果として、アシストポンプを回転駆動させるために回生エネルギが無駄に消費されることを容易に抑制することができる。
【００２１】
第８の発明は、制御部は、アシストポンプを回転駆動させる回転電機の回転電機出力を演算し、回転電機出力がポンプ駆動力制限値よりも大きい場合に、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定することを特徴とする。
【００２２】
第８の発明では、回転電機の回転電機出力が予め定められたポンプ駆動力制限値よりも大きい場合に、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定される。アシストポンプが回転電機のみによって駆動される場合、回転電機の回転電機出力は、ポンプ駆動力に相当する。このため、回転電機出力とポンプ駆動力制限値とを比較することによって、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値より大きいか否かを容易に判定することができる。
【００２３】
第９の発明は、制御部は、回転電機出力がポンプ駆動力制限値となるときの回転電機の制限回転数を演算し、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定されたときには、回転電機の回転数が制限回転数以下となるように制御することを特徴とする。
【００２４】
第９の発明では、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定されたとき、回転電機の回転数が制限回転数以下となるように制御される。回転電機の回転数が低下すると、アシストポンプの回転数も低下し、アシストポンプの吐出量が少なくなるとともに、ポンプ駆動力が低減される。このように、ポンプ駆動力に影響を及ぼす回転電機の回転数を変更することでポンプ駆動力を容易に抑制することができ、結果として、アシストポンプを回転駆動させるために回生エネルギが無駄に消費されることを容易に抑制することができる。
【００２５】
第１０の発明は、アシストポンプの吐出圧を検出する吐出圧力検出部をさらに備え、制御部は、回生モータが作動流体によって回転駆動されているとき、アシストポンプの吐出量が目標吐出量となるアシストポンプの目標傾転角を演算するとともに、吐出圧力検出部の検出値に基づいてポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値となるときのアシストポンプの制限傾転角を演算し、目標傾転角と制限傾転角とを比較し、目標傾転角が制限傾転角よりも大きい場合にポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定し、回生モータが作動流体によって回転駆動されていないとき、アシストポンプの吐出量が目標吐出量となる回転電機の目標回転数を演算するとともに、回転電機の回転電機出力がポンプ駆動力制限値となるときの回転電機の制限回転数を演算し、目標回転数と制限回転数とを比較し、目標回転数が制限回転数よりも大きい場合に、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定することを特徴とする。
【００２６】
第１０の発明では、回生モータが作動流体によって回転駆動されているとき、目標傾転角が制限傾転角よりも大きい場合にポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定され、回生モータが作動流体によって回転駆動されていないとき、回転電機の目標回転数が制限回転数よりも大きい場合に、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値よりも大きいと判定される。回生モータが作動流体によって回転駆動されているときには、アシストポンプの目標傾転角と制限傾転角とを比較することによって、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値より大きいか否かを容易に判定することができ、回生モータが作動流体によって回転駆動されていないときには、回転電機の目標回転数と制限回転数とを比較することによって、ポンプ駆動力がポンプ駆動力制限値より大きいか否かを容易に判定することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ハイブリッド建設機械のシステム効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド建設機械の制御システムを示す回路図である。
【図２】ハイブリッド建設機械の制御システムにおけるアシストポンプの駆動力制限制御のフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートに続く部分のフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートに続く部分のフローチャートである。
【図５】ハイブリッド建設機械の制御システムにおけるアシストポンプの駆動力制限制御の変形例のフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートに続くフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートに続くフローチャートである。
【図８】バッテリの蓄電量に対する修正係数を示すグラフである。
【図９】アクチュエータの負荷に対する修正係数を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００３０】
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係るハイブリッド建設機械の制御システム１００の全体構成について説明する。本実施形態では、ハイブリッド建設機械が油圧ショベルである場合について説明する。油圧ショベルでは、作動流体として作動油が用いられる。
【００３１】
油圧ショベルは、流体圧ポンプとしての第１，第２メインポンプ７１，７２を備える。第１，第２メインポンプ７１，７２は、斜板の傾転角を調整可能な可変容量型ポンプである。第１，第２メインポンプ７１，７２は、エンジン７３によって駆動されて同軸回転する。
【００３２】
エンジン７３には、エンジン７３の余力を利用して発電する発電機１が設けられる。発電機１で発電された電力は、バッテリチャージャー２５を介して蓄電部としてのバッテリ２６に充電される。バッテリチャージャー２５は、通常の家庭用の電源２７に接続した場合にも、バッテリ２６に電力を充電できる。
【００３３】
バッテリ２６には、バッテリ２６の温度を検出する温度センサ２６ａと、バッテリ２６の電圧を検出する電圧センサ（図示省略）と、が設けられる。温度センサ２６ａは、検出したバッテリ２６の温度に応じた電気信号を制御部としてのコントローラ９０に出力する。
【００３４】
第１メインポンプ７１から吐出される作動油は、第１回路系統７５に供給される。第１回路系統７５は、上流側から順に、旋回モータ７６を制御する操作弁２と、アームシリンダ（図示省略）を制御する操作弁３と、ブームシリンダ７７を制御するブーム２速用の操作弁４と、予備用アタッチメント（図示省略）を制御する操作弁５と、左走行用の第１走行用モータ（図示省略）を制御する操作弁６と、を有する。これらの旋回モータ７６，アームシリンダ，ブームシリンダ７７，予備用アタッチメントに接続される油圧機器，及び第１走行用モータが、流体圧アクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」と称する。）に該当する。
【００３５】
各操作弁２〜６は、第１メインポンプ７１から各アクチュエータへ供給される吐出油の流量を制御して、各アクチュエータの動作を制御する。各操作弁２〜６は、油圧ショベルのオペレータが操作レバーを手動操作することに伴って供給されるパイロット圧によって操作される。
【００３６】
各操作弁２〜６は、互いに並列な中立流路７とパラレル流路８とを通じて第１メインポンプ７１に接続されている。中立流路７における操作弁２の上流側には、第１メインポンプ７１から中立流路７に供給される作動油の圧力を検出する第１供給圧力センサ６３が設けられる。また、中立流路７における操作弁２の上流側には、中立流路７の作動油圧が所定のメインリリーフ圧を超えると開弁して、作動油圧をメインリリーフ圧以下に保つメインリリーフ弁６５が設けられる。
【００３７】
中立流路７における操作弁６の下流側には、コントローラ９０に接続されるソレノイドを有し中立流路７の作動油を遮断可能な開閉弁９が設けられる。開閉弁９は、ノーマル状態で全開状態を保つ。開閉弁９は、コントローラ９０の指令によって閉状態に切り換えられる。
【００３８】
中立流路７における開閉弁９の下流側には、パイロット圧を生成するためのパイロット圧生成機構１０が設けられる。パイロット圧生成機構１０は、通過する作動油の流量が多ければ高いパイロット圧を生成し、通過する作動油の流量が少なければ低いパイロット圧を生成する。
【００３９】
中立流路７は、操作弁２〜６の全てが中立位置又は中立位置近傍にある場合には、第１メインポンプ７１から吐出された作動油の全部又は一部をタンクに導く。この場合、パイロット圧生成機構１０を通過する流量が多くなるため、高いパイロット圧が生成される。
【００４０】
一方、操作弁２〜６がフルストロークの状態に切り換えられると、中立流路７が閉ざされて作動油の流通がなくなる。この場合、パイロット圧生成機構１０を通過する流量がほとんどなくなり、パイロット圧はゼロを保つことになる。ただし、操作弁２〜６の操作量によっては、第１メインポンプ７１から吐出された作動油の一部がアクチュエータに導かれ、残りが中立流路７からタンクに導かれることになる。そのため、パイロット圧生成機構１０は、中立流路７の作動油の流量に応じたパイロット圧を生成する。つまり、パイロット圧生成機構１０は、操作弁２〜６の操作量に応じたパイロット圧を生成する。
【００４１】
パイロット圧生成機構１０にはパイロット流路１１が接続される。パイロット流路１１には、パイロット圧生成機構１０にて生成されたパイロット圧が導かれる。パイロット圧生成機構１０は、第１メインポンプ７１の吐出容量（斜板の傾転角）を制御するレギュレータ１２に接続される。
【００４２】
レギュレータ１２は、パイロット流路１１のパイロット圧と比例（比例定数は負の数）して第１メインポンプ７１の斜板の傾転角を制御する。これにより、レギュレータ１２は、第１メインポンプ７１の１回転当たりの押し除け量を制御する。即ち、第１メインポンプ７１の吐出量は、パイロット流路１１のパイロット圧に応じて変化する。操作弁２〜６がフルストロークに切り換えられて中立流路７の流れがなくなり、パイロット流路１１のパイロット圧がゼロになれば、第１メインポンプ７１の傾転角が最大になる。このとき、第１メインポンプ７１の１回転当たりの押し除け量が最大になる。
【００４３】
パイロット流路１１には、パイロット流路１１の圧力を検出する第１圧力センサ１３が設けられる。第１圧力センサ１３によって検出された圧力は、圧力信号としてコントローラ９０に出力される。
【００４４】
第２メインポンプ７２から吐出される作動油は、第２回路系統７８に供給される。第２回路系統７８は、上流側から順に、右走行用の第２走行用モータ（図示省略）を制御する操作弁１４と、バケットシリンダ（図示省略）を制御する操作弁１５と、ブームシリンダ７７を制御する操作弁１６と、アームシリンダ（図示省略）を制御するアーム２速用の操作弁１７と、を有する。これらの第２走行用モータ，バケットシリンダ，ブームシリンダ７７，及びアームシリンダが、流体圧アクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」と称する。）に該当する。
【００４５】
各操作弁１４〜１７は、第２メインポンプ７２から各アクチュエータへ供給される吐出油の流量を制御して、各アクチュエータの動作を制御する。各操作弁１４〜１７は、油圧ショベルのオペレータが操作レバーを手動操作することに伴って供給されるパイロット圧によって操作される。
【００４６】
各操作弁１４〜１７は、互いに並列な中立流路１８とパラレル流路１９とを通じて第２メインポンプ７２に接続されている。中立流路１８における操作弁１４の上流側には、第２メインポンプ７２から中立流路１８に供給される作動油の圧力を検出する第２供給圧力センサ６４が設けられる。また、中立流路１８における操作弁１４の上流側には、中立流路１８の作動油圧が所定のメインリリーフ圧を超えると開弁して、作動油圧をメインリリーフ圧以下に保つメインリリーフ弁６６が設けられる。
【００４７】
なお、メインリリーフ弁６５，６６は、第１回路系統７５と第２回路系統７８との少なくともいずれか一方に設けられればよい。第１回路系統７５と第２回路系統７８とのうち一方のみにメインリリーフ弁が設けられる場合には、第１回路系統７５と第２回路系統７８との他方からも作動油が同じメインリリーフ弁に導かれるように接続される。このように、単一のメインリリーフ弁が設けられる場合には、メインリリーフ弁は、第１回路系統７５と第２回路系統７８とで共用される。また、この場合には、供給圧力センサも１つだけ設けられ、第１回路系統７５と第２回路系統７８とで共用される。
【００４８】
中立流路１８における操作弁１７の下流側には、コントローラ９０に接続されるソレノイドを有し中立流路１８の作動油を遮断可能な開閉弁２１が設けられる。開閉弁２１は、ノーマル状態で全開状態を保つ。開閉弁２１は、コントローラ９０の指令によって閉状態に切り換えられる。
【００４９】
中立流路１８における開閉弁２１の下流側には、パイロット圧を生成するためのパイロット圧生成機構２０が設けられる。パイロット圧生成機構２０は、第１メインポンプ７１側のパイロット圧生成機構１０と同じ機能を有するものである。
【００５０】
パイロット圧生成機構２０にはパイロット流路２２が接続される。パイロット流路２２には、パイロット圧生成機構２０にて生成されたパイロット圧が導かれる。パイロット流路２２は、第２メインポンプ７２の吐出容量（斜板の傾転角）を制御するレギュレータ２３に接続される。
【００５１】
レギュレータ２３は、パイロット流路２２のパイロット圧と比例（比例定数は負の数）して第２メインポンプ７２の斜板の傾転角を制御する。これにより、レギュレータ２３は、第２メインポンプ７２の１回転当たりの押し除け量を制御する。即ち、第２メインポンプの吐出量は、パイロット流路２２のパイロット圧に応じて変化する。操作弁１４〜１７がフルストロークに切り換えられて中立流路１８の流れがなくなり、パイロット流路２２のパイロット圧がゼロになれば、第２メインポンプ７２の傾転角が最大になる。このとき、第２メインポンプ７２の１回転当たりの押し除け量が最大になる。
【００５２】
パイロット流路２２には、パイロット流路２２の圧力を検出する第２圧力センサ２４が設けられる。第２圧力センサ２４によって検出された圧力は、圧力信号としてコントローラ９０に出力される。
【００５３】
次に、旋回モータ７６について説明する。
【００５４】
操作弁２のアクチュエータポートには、旋回モータ７６に連通する流路２８，２９が接続される。流路２８，２９には、それぞれリリーフ弁３０，３１が接続される。操作弁２が中立位置に保たれているときには、アクチュエータポートは閉じられており、旋回モータ７６は停止状態を維持する。
【００５５】
旋回モータ７６が停止している状態にて、操作弁２が中立位置から一方に切り換えられると、流路２８が第１メインポンプ７１に接続され、流路２９がタンクに連通する。これにより、流路２８から作動油が供給されて旋回モータ７６が一方向に回転すると共に、旋回モータ７６からの戻り油が流路２９を通じてタンクに戻される。操作弁２が他方に切り換えられると、流路２９が第１メインポンプ７１に接続され、流路２８がタンクに連通する。これにより、流路２９から作動油が供給されて旋回モータ７６が他方向に回転すると共に、旋回モータ７６からの戻り油が流路２８を通じてタンクに戻される。
【００５６】
次に、ブームシリンダ７７について説明する。
【００５７】
操作弁１６のアクチュエータポートには、ブームシリンダ７７に連通する流路３２，３５が接続される。操作弁１６が中立位置に保たれているときには、アクチュエータポートは閉じられており、ブームシリンダ７７は停止状態を維持する。
【００５８】
ブームシリンダ７７が停止している状態にて、操作弁１６が中立位置から一方に切り換えられると、第２メインポンプ７２から吐出された作動油が流路３２を通じてブームシリンダ７７のピストン側室３３に供給されると共に、ロッド側室３４からの戻り油が流路３５を通じてタンクに戻される。これにより、ブームシリンダ７７は伸長する。操作弁１６が他方に切り換えられると、第２メインポンプ７２から吐出された作動油が流路３５を通じてブームシリンダ７７のロッド側室３４に供給されると共に、ピストン側室３３からの戻り油が流路３２を通じてタンクに戻される。これにより、ブームシリンダ７７は収縮する。
【００５９】
第１回路系統７５のブーム２速用の操作弁３は、ブーム操作レバーの操作量に応じて操作弁１６と連動して切り換えられる。ブームシリンダ７７のピストン側室３３と操作弁１６とを接続する流路３２には、コントローラ９０によって開度が制御される電磁比例絞り弁３６が設けられる。電磁比例絞り弁３６はノーマル状態で全開位置を保つ。
【００６０】
ハイブリッド建設機械の制御システム１００は、旋回モータ７６及びブームシリンダ７７からの作動油のエネルギを回収する回生制御を実行する回生装置を備える。以下では、その回生装置について説明する。
【００６１】
回生装置による回生制御は、コントローラ９０によって実行される。コントローラ９０は、回生制御を実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）と、ＣＰＵの処理動作に必要な制御プログラムや設定値等が記憶されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）と、各種センサが検出した情報を一時的に記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）と、を備える。
【００６２】
まず、旋回モータ７６からの作動油を利用してエネルギ回生を行う旋回回生制御について説明する。
【００６３】
旋回モータ７６に接続される流路２８，２９は、旋回モータ７６からの作動油を回生用の回生モータ８８に導くための旋回回生流路４７に接続される。流路２８，２９のそれぞれには、旋回回生流路４７への作動油の流れのみを許容するチェック弁４８，４９が設けられる。旋回回生流路４７は、合流回生流路４６を通じて回生モータ８８に接続される。
【００６４】
回生モータ８８は、斜板の傾転角が調整可能な可変容量型モータであり、発電機兼用の回転電機としてのモータジェネレータ９１と同軸回転するように連結されている。回生モータ８８は、旋回モータ７６やブームシリンダ７７から合流回生流路４６を通じて還流される作動油によって回転駆動される。また、回生モータ８８は、後述する余剰流量回生を実行する場合には、第１，第２メインポンプ７１，７２から吐出されて還流される作動油によって回転駆動される。回生モータ８８の斜板の傾転角は、傾転角制御器３８にて制御される。傾転角制御器３８は、コントローラ９０の出力信号にて制御される。
【００６５】
回生モータ８８は、モータジェネレータ９１を回転駆動可能である。モータジェネレータ９１が発電機として機能した場合には、発電された回生電力はインバータ９２を介してバッテリ２６に充電される。回生モータ８８とモータジェネレータ９１とは、直接連結されてもよいし、減速機を介して連結されてもよい。
【００６６】
回生モータ８８の上流には、回生モータ８８への作動油の供給量が充分でなくなった場合に、タンクから合流回生流路４６に作動油を吸い上げて回生モータ８８へ供給する吸上流路６１が接続される。吸上流路６１には、タンクから合流回生流路４６への作動油の流れのみを許容するチェック弁６１ａが設けられる。
【００６７】
旋回回生流路４７には、コントローラ９０から出力される信号にて切り換え制御される電磁切換弁５０が設けられる。電磁切換弁５０とチェック弁４８，４９との間には、旋回モータ７６の旋回動作時の旋回圧力又はブレーキ動作時のブレーキ圧力を検出する圧力センサ５１が設けられる。圧力センサ５１にて検出された圧力は、圧力信号としてコントローラ９０に出力される。
【００６８】
流路２８，２９を通じて供給される作動油によって旋回モータ７６が旋回している際に操作弁２が中立位置に切り換えられるブレーキ動作時には、旋回モータ７６のポンプ作用によって吐出された作動油がチェック弁４８，４９を通じて旋回回生流路４７に流入し、回生モータ８８に導かれる。
【００６９】
旋回回生流路４７における電磁切換弁５０の下流側には、安全弁５２が設けられる。安全弁５２は、例えば旋回回生流路４７の電磁切換弁５０などに異常が生じた場合に、流路２８，２９の圧力を維持して旋回モータ７６が逸走することを防止するものである。
【００７０】
コントローラ９０は、圧力センサ５１の検出圧力が旋回回生開始圧力Ｐｔ以上になったと判定した場合には、電磁切換弁５０のソレノイドを励磁する。これにより、電磁切換弁５０が開位置に切り換わって旋回回生が開始される。コントローラ９０は、圧力センサ５１の検出圧力が旋回回生開始圧力Ｐｔ未満になったと判定した場合には、電磁切換弁５０のソレノイドを非励磁にする。これにより、電磁切換弁５０が閉位置に切り換わって旋回回生が停止する。
【００７１】
コントローラ９０には、上述の旋回回生制御を実行するために、旋回回生制御状態にあるか否かを判別するための旋回回生開始圧力Ｐｔと、旋回回生制御を実行する際のモータジェネレータ９１の目標回転数である旋回回生時回転数Ｎｒと、が記憶されている。
【００７２】
次に、ブームシリンダ７７からの作動油を利用してエネルギ回生を行うブーム回生制御について説明する。
【００７３】
流路３２には、ピストン側室３３と電磁比例絞り弁３６との間から分岐するブーム回生流路５３が接続される。ブーム回生流路５３は、ピストン側室３３からの戻り作動油を回生モータ８８に導くための流路である。旋回回生流路４７とブーム回生流路５３とは合流して合流回生流路４６に接続される。
【００７４】
ブーム回生流路５３には、コントローラ９０から出力される信号にて切り換え制御される電磁切換弁５４が設けられる。電磁切換弁５４は、ソレノイドが非励磁のときに閉位置（図示の状態）に切り換えられ、ブーム回生流路５３を遮断する。電磁切換弁５４は、ソレノイドが励磁されたときに開位置に切り換えられ、ブーム回生流路５３を開通してピストン側室３３から合流回生流路４６への作動油の流れのみを許容する。
【００７５】
コントローラ９０は、操作弁１６の操作方向とその操作量とを検出するセンサ（図示省略）の検出結果に基づいて、オペレータがブームシリンダ７７を伸長させようとしているか、又は収縮させようとしているかを判定する。コントローラ９０は、ブームシリンダ７７の伸長動作を判定すると、電磁比例絞り弁３６をノーマル状態である全開位置に保つと共に、電磁切換弁５４を閉位置に保つ。一方、コントローラ９０は、ブームシリンダ７７の収縮動作を判定すると、操作弁１６の操作量に応じてオペレータが求めているブームシリンダ７７の収縮速度を演算すると共に、電磁比例絞り弁３６を閉じて電磁切換弁５４を開位置に切り換える。これにより、ブームシリンダ７７からの戻り作動油の全量が回生モータ８８に導かれ、ブーム回生が実行される。
【００７６】
コントローラ９０には、上述のブーム回生制御が実行される際のモータジェネレータ９１の目標回転数であるブーム回生時回転数Ｎｂが記憶されている。
【００７７】
次に、中立流路７，１８からの作動油のエネルギを回収してエネルギ回生を行う余剰流量回生制御について説明する。余剰流量回生制御は、旋回回生制御及びブーム回生制御と同様にコントローラ９０によって実行される。
【００７８】
第１，第２メインポンプ７１，７２には、それぞれ流路５５，５６が接続される。流路５５，５６には、それぞれ電磁弁５８，５９が設けられる。流路５５，５６は、第１，第２回路系統７５，７８の上流側で、それぞれ第１，第２メインポンプ７１，７２に接続されている。電磁弁５８，５９は、コントローラ９０に接続されるソレノイドを有する。
【００７９】
電磁弁５８，５９は、ソレノイドが非励磁のときには、閉位置（図示の位置）に切り換えられ、ソレノイドが励磁されたときに開位置に切り換えられる。電磁弁５８，５９は、合流流路５７及びチェック弁６０を介して回生モータ８８に接続される。
【００８０】
コントローラ９０は、第１供給圧力センサ６３の検出値がメインリリーフ弁６５のメインリリーフ圧に近い値であると判断した場合には、電磁弁５８のソレノイドを励磁する。これにより、電磁弁５８が開位置に切り換えられる。このとき、コントローラ９０は、開閉弁９のソレノイドを励磁して、開閉弁９を閉状態に切り換える。これにより、第１メインポンプ７１から吐出されメインリリーフ弁６５を通じてタンクに排出されていた作動油は、流路５５を通って合流回生流路４６に導かれ、第１回路系統７５の余剰流量回生が実行される。
【００８１】
同様に、コントローラ９０は、第２供給圧力センサ６４の検出値がメインリリーフ弁６６のメインリリーフ圧に近い値であると判断した場合には、電磁弁５９のソレノイドを励磁する。これにより、電磁弁５９が開位置に切り換えられる。このとき、コントローラ９０は、開閉弁２１のソレノイドを励磁して、開閉弁２１を閉状態に切り換える。これにより、第２メインポンプ７２から吐出されメインリリーフ弁６６を通じてタンクに排出されていた作動油は、流路５６を通って合流回生流路４６に導かれ、第２回路系統７８の余剰流量回生が実行される。
【００８２】
このように、第１，第２メインポンプ７１，７２から吐出された作動油は、電磁弁５８，５９を経由して回生モータ８８に供給され、回生モータ８８を回転駆動する。回生モータ８８は、モータジェネレータ９１を回転駆動して発電させる。モータジェネレータ９１にて発電された電力は、インバータ９２を介してバッテリ２６に充電される。これにより、第１，第２メインポンプ７１，７２から吐出される作動油の余剰流量による余剰流量回生が実行される。
【００８３】
次に、アシストポンプ８９から吐出される作動油のエネルギによって第１メインポンプ７１及び第２メインポンプ７２の出力をアシストするアシスト制御について説明する。
【００８４】
アシストポンプ８９は、回生モータ８８と同軸回転する。アシストポンプ８９は、モータジェネレータ９１を電動モータとして使用したときの駆動力と、回生モータ８８による駆動力と、によって回転する。モータジェネレータ９１の回転数等は、インバータ９２に接続されたコントローラ９０によって制御される。また、アシストポンプ８９の斜板の傾転角は、傾転角制御器３７にて制御される。傾転角制御器３７は、コントローラ９０の出力信号にて制御される。
【００８５】
アシストポンプ８９の吐出流路３９は、第１メインポンプ７１の吐出側に合流する第１アシスト流路４０と、第２メインポンプ７２の吐出側に合流する第２アシスト流路４１と、に分岐する。吐出流路３９には、アシストポンプ８９の吐出圧力Ｐａを検出する吐出圧力検出部としての圧力センサ３９ａが設けられる。圧力センサ３９ａにて検出された圧力は、圧力信号としてコントローラ９０に出力される。
【００８６】
第１，第２アシスト流路４０，４１のそれぞれには、コントローラ９０の出力信号によって開度が制御される第１，第２電磁比例絞り弁４２，４３が設けられる。また、第１，第２アシスト流路４０，４１には、第１，第２電磁比例絞り弁４２，４３の下流に、アシストポンプ８９から第１，第２メインポンプ７１，７２への作動油の流れのみを許容するチェック弁４４，４５がそれぞれ設けられる。
【００８７】
コントローラ９０には、上述のアシスト制御を実行するために、ブームシリンダ７７を伸長させる方向への操作レバーの操作量に相当する操作弁１６の変位量（アシスト制御指令）に対するアシスト流量Ｑａ及び各アクチュエータを操作する操作レバーの操作量に相当する各操作弁２，３，５，６，１４，１５，１７の変位量（アシスト制御指令）に対するアシスト流量Ｑａが演算式またはマップとして記憶されるとともに、アシスト制御を実行する際のモータジェネレータ９１の目標回転数であるアシスト時回転数Ｎａが記憶されている。
【００８８】
続いて、ハイブリッド建設機械の制御システム１００においてアシストポンプ８９を回転駆動させるために付与されるポンプ駆動力としてのアシストポンプ駆動力Ｌａを制限するアシストポンプ駆動力制限制御について説明する。
【００８９】
例えば、アシストポンプ８９の傾転角α及び回転数が一定であるアシスト制御が行われているときに、各アクチュエータの負荷が上昇することで各アクチュエータへの作動油の供給圧力、すなわち、アシストポンプ８９の吐出圧が上昇すると、アシストポンプ８９を回転駆動させるアシストポンプ駆動力Ｌａは吐出圧の上昇に伴って大きくなる。このように、アシスト制御を実行する際に、アシストポンプ８９を回転駆動させるために付与されるアシストポンプ駆動力Ｌａが過大となると、回生制御中であれば、回生モータ８８によって回生されたエネルギのほとんどがアシストポンプ８９の駆動力として費やされ、回生制御中でなければ、バッテリ２６に充電された電気エネルギが無駄に消費されることとなる。
【００９０】
このように回生エネルギが無駄に消費されると、ハイブリッド建設機械のシステム効率が低下してしまう。これを防止するために、本実施形態では、アシストポンプ８９のアシストポンプ駆動力Ｌａが予め定められた後述の駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２，Ｌｍａｘ３よりも大きい場合には、アシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２，Ｌｍａｘ３以下となるように、アシストポンプ８９またはモータジェネレータ９１を制御するアシストポンプ駆動力制限制御が行われる。
【００９１】
コントローラ９０には、アシストポンプ駆動力制限制御を実行するために、ブーム回生制御時にアシスト制御が行われる場合のアシストポンプ駆動力Ｌａを制限するポンプ駆動力制限値としての第１駆動力制限値Ｌｍａｘ１と、旋回回生制御時にアシスト制御が行われる場合のアシストポンプ駆動力Ｌａを制限するポンプ駆動力制限値としての第２駆動力制限値Ｌｍａｘ２と、ブーム回生制御及び旋回回生制御が行われておらず、アシストポンプ８９をモータジェネレータ９１により回転駆動させるアシスト制御のみが行われる場合のアシストポンプ駆動力Ｌａを制限するポンプ駆動力制限値としての第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３と、が記憶されている。
【００９２】
これら駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２，Ｌｍａｘ３は、アシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２，Ｌｍａｘ３に制限されることでアシストポンプ駆動力Ｌａが過大となることが抑制され、ハイブリッド建設機械のシステム効率が高い状態に維持されるように設定される。
【００９３】
以下に、コントローラ９０によって実行されるアシストポンプ駆動力制限制御について、図２〜４に示されるフローチャートを参照して具体的に説明する。
【００９４】
最初に、ステップＳ１１において、コントローラ９０は、油圧ショベルがオペレータによってどのように操作されているかを把握するために、各操作弁２〜６，１４〜１７の変位及び圧力センサ５１で検出された圧力値を取り込む。なお、本ステップにおいてコントローラ９０に取り込まれるパラメータとしては、各操作弁２〜６，１４〜１７の変位に限定されず、各操作弁２〜６，１４〜１７の変位に相当するものであればどのようなパラメータでもよく、例えば、オペレータによって操作される各操作レバーの操作量等であってもよい。
【００９５】
次に、ステップＳ１２において、コントローラ９０は、ステップＳ１１で取り込まれたブームシリンダ７７の操作弁１６の変位に基づいて、ブーム回生制御を実行するか否か、すなわち、ブーム回生制御が実行可能な状態にあるか否かを判定する。具体的には、操作弁１６の変位量及び変位方向からブームシリンダ７７が収縮状態にあると判明した場合にはブーム回生制御を実行可能な状態にあると判定し、ブームシリンダ７７が伸長状態または停止状態にあると判明した場合にはブーム回生制御が実行可能な状態にないと判定する。
【００９６】
ステップＳ１２において、ブーム回生制御を実行すると判定された場合には、ステップＳ１３に進み、ブーム回生制御に必要なパラメータの設定がコントローラ９０で行われる。ステップＳ１３において、コントローラ９０は、操作弁１６の変位量に基づき回生モータ８８に流入するブーム回生流量Ｑｂを演算するとともに、モータジェネレータ９１の回転数Ｎを予め定められたブーム回生時回転数Ｎｂに設定する。さらに、コントローラ９０は、回生モータ８８の傾転角βを第１傾転角β１に設定する。第１傾転角β１は、ブーム回生時回転数Ｎｂで回転するモータジェネレータ９１と同期して回転する回生モータ８８に流入する作動油の流量が、演算されたブーム回生流量Ｑｂとなるときの傾転角である。このように回生モータ８８の傾転角βが第１傾転角β１に設定されることでブームの下げ速度は所定の速度に制御される。
【００９７】
続くステップＳ１４では、コントローラ９０は、ステップＳ１１で取り込まれた各操作弁２〜６，１４〜１７の変位量に基づいて、アシスト制御を実行するか否か、すなわち、アシストポンプ８９によるアシストが必要な状態にあるか否かを判定する。具体的には、何れかの操作弁２〜６，１４〜１７の変位量が大きく、何れかのアクチュエータに対して、第１メインポンプ７１及び第２メインポンプ７２に加えてアシストポンプ８９から作動油を供給する必要がある場合には、アシスト制御が必要であると判定される。一方、各操作弁２〜６，１４〜１７の変位量が小さく、第１，第２メインポンプ７１，７２の吐出量で十分に各アクチュエータを駆動させることができる場合には、アシスト制御が不要であると判定される。
【００９８】
ステップＳ１４において、アシスト制御を実行すると判定された場合には、ステップＳ１５に進み、アシスト流量Ｑａの演算及びアシストポンプ８９の傾転角αの設定がコントローラ９０で行われる。一方、ステップＳ１４において、アシスト制御の実行が不要であると判定された場合には、ステップＳ２０に進み、アシストポンプ８９の傾転角αはゼロに設定される。
【００９９】
ステップＳ１５において、コントローラ９０は、記憶された演算式またはマップを用いて各操作弁２〜６，１４〜１７の変位量に基づきアシストポンプ８９から吐出すべきアシスト流量Ｑａを演算し、アシストポンプ８９の吐出量が演算されたアシスト流量Ｑａとなるように、アシストポンプ８９の傾転角αを第１目標傾転角α１に設定する。第１目標傾転角α１は、ブーム回生時回転数Ｎｂで回転するモータジェネレータ９１と同期して回転するアシストポンプ８９から演算されたアシスト流量Ｑａが吐出されるときの傾転角である。
【０１００】
さらに、ステップＳ１６において、コントローラ９０は、アシストポンプ８９のアシストポンプ駆動力Ｌａが第１駆動力制限値Ｌｍａｘ１となるときの第１制限傾転角αｍａｘ１を演算する。具体的には、コントローラ９０は、圧力センサ３９ａによって検出されたアシストポンプ８９の吐出圧力Ｐａと、ステップＳ１５で演算されたアシスト流量Ｑａと、モータジェネレータ９１のブーム回生時回転数Ｎｂと、を用いて下記式（１）により第１制限傾転角αｍａｘ１を演算する。
【０１０１】
［式１］
αｍａｘ１＝κ１＊Ｌｍａｘ１／（Ｐａ＊Ｎｂ）  ・・・（１）
なお、κ１は、アシストポンプ８９の最大押しのけ容積、モータジェネレータ９１とアシストポンプ８９との間の減速比、及びアシストポンプ８９の容積効率によって決まる定数である。
【０１０２】
ステップＳ１７では、ステップＳ１５で設定された第１目標傾転角α１と、ステップＳ１６で演算された第１制限傾転角αｍａｘ１と、が比較される。
【０１０３】
ここで、第１目標傾転角α１が第１制限傾転角αｍａｘ１よりも大きいときは、アシストポンプ８９のアシストポンプ駆動力Ｌａが第１駆動力制限値Ｌｍａｘ１を超えており、回生モータ８８で回生されたエネルギが無駄に消費されていることを意味する。このため、ステップＳ１７において、第１目標傾転角α１が第１制限傾転角αｍａｘ１よりも大きいと判定されると、ステップＳ１８に進み、コントローラ９０は、アシストポンプ８９の傾転角αを第１制限傾転角αｍａｘ１に変更する。アシストポンプ８９の傾転角αが小さくなることでアシストポンプ８９から吐出される流量は低下するが、アシストポンプ８９のアシストポンプ駆動力Ｌａが低減された分だけ回生モータ８８で回生されたエネルギは、電力としてバッテリ２６に充電される。また、アシストポンプ８９が回生モータ８８及びモータジェネレータ９１によって回転駆動される場合、すなわち、モータジェネレータ９１が力行状態である場合には、モータジェネレータ９１が消費する電力が低減され、バッテリ２６の充電量の減少が抑制される。このように、アシストポンプ８９の傾転角αを制限することによりアシストポンプ駆動力Ｌａを適正に制御することが可能となり、結果として、ハイブリッド建設機械のシステム効率を向上させることができる。
【０１０４】
一方、ステップＳ１７において、第１目標傾転角α１が第１制限傾転角αｍａｘ１以下であると判定されると、ステップＳ１９に進み、コントローラ９０は、アシストポンプ８９の傾転角αを第１目標傾転角α１に維持する。
【０１０５】
次に、図３を参照し、ステップＳ１２において、ブーム回生制御を実行しないと判定された場合について説明する。
【０１０６】
ステップＳ１２において、ブーム回生制御が実行可能な状態にないと判定された場合には、ステップＳ２１に進み、コントローラ９０は、旋回回生制御を実行するか否か、すなわち、旋回回生制御が実行可能な状態にあるか否かを判定する。具体的には、コントローラ９０は、ステップＳ１１で取り込まれた圧力センサ５１の検出値が旋回回生開始圧力Ｐｔ以上になった場合には旋回回生制御が実行可能な状態にあると判定し、圧力センサ５１の検出値が旋回回生開始圧力Ｐｔ未満である場合には旋回回生制御が実行可能な状態にないと判定する。
【０１０７】
ステップＳ２１において、旋回回生制御を実行すると判定された場合には、ステップＳ２２に進み、旋回回生制御に必要なパラメータの設定がコントローラ９０で行われる。ステップＳ２２において、コントローラ９０は、モータジェネレータ９１の回転数Ｎを予め定められた旋回回生時回転数Ｎｒに設定し、旋回回生時回転数Ｎｒで回転するモータジェネレータ９１と同期して回転する回生モータ８８の傾転角βを第２傾転角β２に設定する。第２傾転角β２は、圧力センサ５１の検出値が旋回回生開始圧力Ｐｔを維持するように設定される。
【０１０８】
続くステップＳ２３では、コントローラ９０は、ステップＳ１１で取り込まれた各操作弁２〜６，１４〜１７の変位量に基づいて、アシスト制御を実行するか否か、すなわち、アシストポンプ８９によるアシストが必要な状態にあるか否かを判定する。具体的には、何れかの操作弁２〜６，１４〜１７の変位量が大きく、何れかのアクチュエータに対して、第１メインポンプ７１及び第２メインポンプ７２に加えてアシストポンプ８９から作動油を供給する必要がある場合には、アシスト制御が必要であると判定される。一方、各操作弁２〜６，１４〜１７の変位量が小さく、第１，第２メインポンプ７１，７２の吐出量で十分に各アクチュエータを駆動させることができる場合には、アシスト制御が不要であると判定される。
【０１０９】
ステップＳ２３において、アシスト制御を実行すると判定された場合には、ステップＳ２４に進み、アシスト流量Ｑａの演算及びアシストポンプ８９の傾転角αの設定がコントローラ９０で行われる。一方、ステップＳ２３において、アシスト制御の実行が不要であると判定された場合には、ステップＳ２９に進み、アシストポンプ８９の傾転角αはゼロに設定される。
【０１１０】
ステップＳ２４において、コントローラ９０は、記憶された演算式またはマップを用いて各操作弁２〜６，１４〜１７の変位量に基づきアシストポンプ８９から吐出すべきアシスト流量Ｑａを演算し、アシストポンプ８９の吐出量が演算されたアシスト流量Ｑａとなるように、アシストポンプ８９の傾転角αを第２目標傾転角α２に設定する。第２目標傾転角α２は、旋回回生時回転数Ｎｒで回転するモータジェネレータ９１と同期して回転するアシストポンプ８９から演算されたアシスト流量Ｑａが吐出されるときの傾転角である。
【０１１１】
さらに、ステップＳ２５において、コントローラ９０は、アシストポンプ８９のアシストポンプ駆動力Ｌａが第２駆動力制限値Ｌｍａｘ２となるときの第２制限傾転角αｍａｘ２を演算する。具体的には、コントローラ９０は、圧力センサ３９ａによって検出されたアシストポンプ８９の吐出圧力Ｐａと、ステップＳ２４で演算されたアシスト流量Ｑａと、モータジェネレータ９１の旋回回生時回転数Ｎｒと、を用いて下記式（２）により第２制限傾転角αｍａｘ２を演算する。
【０１１２】
［式２］
αｍａｘ２＝κ１＊Ｌｍａｘ２／（Ｐａ＊Ｎｒ）  ・・・（２）
なお、κ１は、アシストポンプ８９の最大押しのけ容積、モータジェネレータ９１とアシストポンプ８９との間の減速比、及びアシストポンプ８９の容積効率によって決まる定数である。
【０１１３】
ステップＳ２６では、ステップＳ２４で設定された第２目標傾転角α２と、ステップＳ２５で演算された第２制限傾転角αｍａｘ２と、が比較される。
【０１１４】
ここで、第２目標傾転角α２が第２制限傾転角αｍａｘ２よりも大きいときは、アシストポンプ８９のアシストポンプ駆動力Ｌａが第２駆動力制限値Ｌｍａｘ２を超えており、回生モータ８８で回生されたエネルギが無駄に消費されていることを意味する。このため、ステップＳ２６において、第２目標傾転角α２が第２制限傾転角αｍａｘ２よりも大きいと判定されると、ステップＳ２７に進み、コントローラ９０は、アシストポンプ８９の傾転角を第２制限傾転角αｍａｘ２に変更する。アシストポンプ８９の傾転角が小さくなることでアシストポンプ８９から吐出される流量も低下するが、アシストポンプ８９のアシストポンプ駆動力Ｌａが低減された分だけ回生モータ８８で回生されたエネルギは、電力としてバッテリ２６に充電される。また、アシストポンプ８９が回生モータ８８及びモータジェネレータ９１によって回転駆動される場合、すなわち、モータジェネレータ９１が力行状態である場合には、モータジェネレータ９１が消費する電力が低減され、バッテリ２６の充電量の減少が抑制される。このように、アシストポンプ８９の傾転角αを制限することによりアシストポンプ駆動力Ｌａを適正に制御することが可能となり、結果として、ハイブリッド建設機械のシステム効率を向上させることができる。
【０１１５】
一方、ステップＳ２６において、第２目標傾転角α２が第２制限傾転角αｍａｘ２以下であると判定されると、ステップＳ２８に進み、コントローラ９０は、アシストポンプ８９の傾転角αを第２目標傾転角α２に維持する。
【０１１６】
続いて、図４を参照し、ステップＳ２１において、旋回回生制御を実行しないと判定された場合について説明する。
【０１１７】
ステップＳ２１において、旋回回生制御が実行可能な状態にないと判定された場合には、ステップＳ３０に進み、コントローラ９０は、回生モータ８８の傾転角βをゼロに設定し、ブーム回生制御及び旋回回生制御が行われない状態とする。
【０１１８】
続くステップＳ３１では、コントローラ９０は、ステップＳ１１で取り込まれた各操作弁２〜６，１４〜１７の変位量に基づいて、アシスト制御を実行するか否か、すなわち、アシストポンプ８９によるアシストが必要な状態にあるか否かを判定する。具体的には、何れかの操作弁２〜６，１４〜１７の変位量が大きく、何れかのアクチュエータに対して、第１メインポンプ７１及び第２メインポンプ７２に加えてアシストポンプ８９から作動油を供給する必要がある場合には、アシスト制御が必要であると判定される。一方、各操作弁２〜６，１４〜１７の変位量が小さく、第１，第２メインポンプ７１，７２の吐出量で十分に各アクチュエータを駆動させることができる場合には、アシスト制御が不要であると判定される。
【０１１９】
ステップＳ３１において、アシスト制御を実行すると判定された場合には、ステップＳ３２に進み、アシスト流量Ｑａの演算，モータジェネレータ９１の回転数Ｎ及びアシストポンプ８９の傾転角αの設定がコントローラ９０で行われる。一方、ステップＳ３１において、アシスト制御の実行が不要であると判定された場合には、ステップＳ３７に進み、アシストポンプ８９の傾転角α及びモータジェネレータ９１の回転数Ｎはゼロに設定される。
【０１２０】
ステップＳ３２において、コントローラ９０は、記憶された演算式またはマップを用いて各操作弁２〜６，１４〜１７の変位量に基づきアシストポンプ８９から吐出すべきアシスト流量Ｑａ及びアシストポンプ８９を回転駆動させるモータジェネレータ９１のアシスト時回転数Ｎａを演算し、アシストポンプ８９の吐出量が演算されたアシスト流量Ｑａとなるように、アシストポンプ８９の傾転角αを第３目標傾転角α３に設定する。第３目標傾転角α３は、アシスト時回転数Ｎａで回転するモータジェネレータ９１によって回転駆動されるアシストポンプ８９から演算されたアシスト流量Ｑａが吐出されるときの傾転角である。
【０１２１】
さらに、ステップＳ３３において、コントローラ９０は、アシストポンプ８９を回転駆動させるモータジェネレータ９１の出力である回転電機出力としてのモータ出力Ｐ、すなわち、アシストポンプ８９のアシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３となるときのモータジェネレータ９１の回転数である制限回転数Ｎｍａｘを演算する。具体的には、コントローラ９０は、モータジェネレータ９１の実トルクＴをインバータ９２からモータジェネレータ９１に供給される電流値から演算し、下記式（３）により制限回転数Ｎｍａｘを演算する。
【０１２２】
［式３］
Ｎｍａｘ＝κ２＊Ｌｍａｘ３／Ｔ  ・・・（３）
なお、κ２は、定数である。
【０１２３】
ステップＳ３４では、ステップＳ３２で設定されたアシスト時回転数Ｎａと、ステップＳ３３で演算された制限回転数Ｎｍａｘと、が比較される。
【０１２４】
ここで、アシスト時回転数Ｎａが制限回転数Ｎｍａｘよりも大きいときは、アシストポンプ８９を回転駆動させるモータジェネレータ９１のモータ出力Ｐ、すなわち、アシストポンプ８９のアシストポンプ駆動力Ｌａが、第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３を超えており、バッテリ２６に蓄電された電気エネルギが無駄に消費されていることを意味する。このため、ステップＳ３４において、アシスト時回転数Ｎａが制限回転数Ｎｍａｘよりも大きいと判定されると、ステップＳ３５に進み、コントローラ９０は、モータジェネレータ９１の回転数Ｎを制限回転数Ｎｍａｘに変更する。モータジェネレータ９１の回転数Ｎが低くなることでアシストポンプ８９から吐出される流量も低下するが、アシストポンプ８９を回転駆動させるモータジェネレータ９１が消費する電力が低減された分だけバッテリ２６の充電量の減少が抑制される。このように、モータジェネレータ９１の回転数Ｎを制限することによりアシストポンプ駆動力Ｌａを適正に制御することが可能となり、結果として、ハイブリッド建設機械のシステム効率を向上させることができる。
【０１２５】
一方、ステップＳ３４において、アシスト時回転数Ｎａが制限回転数Ｎｍａｘ以下であると判定されると、ステップＳ３６に進み、コントローラ９０は、モータジェネレータ９１の回転数Ｎをアシスト時回転数Ｎａに維持する。
【０１２６】
なお、ステップＳ３４では、モータジェネレータ９１の回転数を比較することによって、アシストポンプ８９のアシストポンプ駆動力Ｌａが制限値に達しているか否かを判定し、判定結果に応じてモータジェネレータ９１の回転数を変更または維持している。これに代えて、ステップＳ１７及びステップＳ２６と同様に、アシストポンプ８９の傾転角を比較し、判定結果に応じてアシストポンプ８９の傾転角を変更または維持することも可能である。
【０１２７】
しかしながら、アシストポンプ８９のポンプ効率は、傾転角が小さくなるほど低下する。このため、アシストポンプ駆動力Ｌａを制限するためにアシストポンプ８９の傾転角を小さくした場合、ポンプ効率が低下することによって、ハイブリッド建設機械の全体的なシステム効率が低下するおそれがある。また、回生制御が行われず、アシスト制御のみが行われる場合には、モータジェネレータ９１の回転数を変化させても回生効率に影響を及ぼすことはない。さらに、可変容量型のポンプでは、傾転角の変化にヒステリシス特性があるため、傾転角が指令通りに変化しない場合がある一方、モータジェネレータ９１の回転数の変更は、電気的に行われるため精度及び応答性がよい。これらの理由から、ステップＳ３４及びステップＳ３５では、アシストポンプ８９の傾転角ではなく、モータジェネレータ９１の回転数を比較、変更等する方が好ましい。
【０１２８】
ステップＳ１８〜２０及びステップＳ２７〜Ｓ２９における処理が終了すると、図２に示されるように、ステップＳ３８に移行する。ステップＳ３８において、コントローラ９０は、モータジェネレータ９１の回生電力を制限する制御を実行する。
【０１２９】
例えば、バッテリ２６の充電量が高い場合には、回生制御時にモータジェネレータ９１で発電された電気エネルギのすべてをバッテリ２６に回収することができない状態となるおそれがある。このため、コントローラ９０は、ステップＳ３８において、このような状態が予測される場合には、アシストポンプ８９の傾転角αや回生モータ８８の傾転角βを適宜調整し、モータジェネレータ９１の発電量を制限する。なお、モータジェネレータ９１の発電量を制限するために調整されるのは、アシストポンプ８９の傾転角αや回生モータ８８の傾転角βに限定されず、電磁比例絞り弁３６や電磁切換弁５０，５４の開度等であってもよい。
【０１３０】
ステップＳ３５〜３８における処理が終了すると再びスタートに戻り、コントローラ９０は、ハイブリッド建設機械がオペレータにより運転されている間、図２〜４に示されるフローチャートの処理を繰り返し実行する。
【０１３１】
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【０１３２】
ハイブリッド建設機械の制御システム１００では、アシストポンプ８９に付与されるアシストポンプ駆動力Ｌａが予め定められた駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２，Ｌｍａｘ３以下となるように制限される。このように、アシストポンプ駆動力Ｌａが過大となることが抑制されることで、アシストポンプ８９を回転駆動させるために回生エネルギが無駄に消費されることが抑制され、電力としてバッテリ２６に充電される回生エネルギを増加させることができる。この結果、ハイブリッド建設機械のシステム効率を向上させることができる。
【０１３３】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
【０１３４】
上記実施形態では、ステップＳ１７において、アシストポンプ８９の第１目標傾転角α１と第１制限傾転角αｍａｘ１とを比較している。これに代えて、アシストポンプ８９の実際の駆動力である第１アシストポンプ駆動力Ｌａ１を演算し、第１アシストポンプ駆動力Ｌａ１と第１駆動力制限値Ｌｍａｘ１とを比較してもよい。
【０１３５】
具体的には、図５に示されるように、ステップＳ１６の処理が終了した後、ステップＳ１６−２において、コントローラ９０は、ブーム回生時回転数Ｎｂで回転するモータジェネレータ９１と同期して回転するアシストポンプ８９の実際の駆動力である第１アシストポンプ駆動力Ｌａ１を演算する。第１アシストポンプ駆動力Ｌａ１は、圧力センサ３９ａによって検出されたアシストポンプ８９の吐出圧力Ｐａと、ステップＳ１５で演算された第１目標傾転角α１と、モータジェネレータ９１のブーム回生時回転数Ｎｂと、を用いて下記式（４）により算出される。
【０１３６】
［式４］
Ｌａ１＝κ３＊Ｐａ＊α１＊Ｎｂ  ・・・（４）
なお、κ３は、アシストポンプ８９の最大押しのけ容積、モータジェネレータ９１とアシストポンプ８９との間の減速比、及びアシストポンプ８９の容積効率によって決まる定数であり、第１目標傾転角α１は、０≦α１≦１で示される範囲内の数値である。
【０１３７】
続くステップＳ１７−２では、第１アシストポンプ駆動力Ｌａ１と第１駆動力制限値Ｌｍａｘ１とが比較される。
【０１３８】
ステップＳ１７−２において、第１アシストポンプ駆動力Ｌａ１が第１駆動力制限値Ｌｍａｘ１よりも大きいと判定されると、ステップＳ１８に進み、コントローラ９０は、アシストポンプ８９の傾転角αを第１制限傾転角αｍａｘ１に変更する。一方、ステップＳ１７−２において、第１アシストポンプ駆動力Ｌａ１が第１駆動力制限値Ｌｍａｘ１以下であると判定されると、ステップＳ１９に進み、コントローラ９０は、アシストポンプ８９の傾転角αを第１目標傾転角α１に維持する。
【０１３９】
また、上記実施形態では、ステップＳ２６において、アシストポンプ８９の第２目標傾転角α２と第２制限傾転角αｍａｘ２とを比較している。これに代えて、アシストポンプ８９の実際の駆動力である第２アシストポンプ駆動力Ｌａ２を演算し、第２アシストポンプ駆動力Ｌａ２と第２駆動力制限値Ｌｍａｘ２とを比較してもよい。
【０１４０】
具体的には、図６に示されるように、ステップＳ２５の処理が終了した後、ステップＳ２５−２において、コントローラ９０は、旋回回生時回転数Ｎｒで回転するモータジェネレータ９１と同期して回転するアシストポンプ８９の実際の駆動力である第２アシストポンプ駆動力Ｌａ２を演算する。第２アシストポンプ駆動力Ｌａ２は、圧力センサ３９ａによって検出されたアシストポンプ８９の吐出圧力Ｐａと、ステップＳ２４で演算された第２目標傾転角α２と、モータジェネレータ９１の旋回回生時回転数Ｎｒと、を用いて下記式（５）により算出される。
【０１４１】
［式５］
Ｌａ２＝κ３＊Ｐａ＊α２＊Ｎｒ  ・・・（５）
なお、κ３は、アシストポンプ８９の最大押しのけ容積、モータジェネレータ９１とアシストポンプ８９との間の減速比、及びアシストポンプ８９の容積効率によって決まる定数であり、第２目標傾転角α２は、０≦α２≦１で示される範囲内の数値である。
【０１４２】
続くステップＳ２６−２では、第２アシストポンプ駆動力Ｌａ２と第２駆動力制限値Ｌｍａｘ２とが比較される。
【０１４３】
ステップＳ２６−２において、第２アシストポンプ駆動力Ｌａ２が第２駆動力制限値Ｌｍａｘ２よりも大きいと判定されると、ステップＳ２７に進み、コントローラ９０は、アシストポンプ８９の傾転角αを第２制限傾転角αｍａｘ２に変更する。一方、ステップＳ２６−２において、第２アシストポンプ駆動力Ｌａ２が第２駆動力制限値Ｌｍａｘ２以下であると判定されると、ステップＳ２８に進み、コントローラ９０は、アシストポンプ８９の傾転角αを第２目標傾転角α２に維持する。
【０１４４】
また、上記実施形態では、ステップＳ３４において、モータジェネレータ９１のアシスト時回転数Ｎａと制限回転数Ｎｍａｘとを比較している。これに代えて、アシストポンプ８９の実際の駆動力に相当するモータジェネレータ９１の実際の出力である実モータ出力Ｌａ３を演算し、実モータ出力Ｌａ３と第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３とを比較してもよい。
【０１４５】
具体的には、図７に示されるように、ステップＳ３３の処理が終了した後、ステップＳ３３−２において、コントローラ９０は、モータジェネレータ９１の実際の出力である実モータ出力Ｌａ３を演算する。実モータ出力Ｌａ３は、ステップＳ３２で設定されたアシスト時回転数Ｎａと、インバータ９２からモータジェネレータ９１に供給される電流値から演算されるモータジェネレータ９１の実トルクＴと、を用いて下記式（６）により算出される。
【０１４６】
［式６］
Ｌａ３＝κ４＊Ｔ＊Ｎａ  ・・・（６）
なお、κ４は定数である。
【０１４７】
続くステップＳ３４−２では、実モータ出力Ｌａ３と第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３とが比較される。
【０１４８】
ステップＳ３４−２において、実モータ出力Ｌａ３が第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きいと判定されると、ステップＳ３５に進み、コントローラ９０は、モータジェネレータ９１の回転数Ｎを制限回転数Ｎｍａｘに変更する。一方、ステップＳ３４−２において、実モータ出力Ｌａ３が第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３以下であると判定されると、ステップＳ３６に進み、コントローラ９０は、モータジェネレータ９１の回転数Ｎをアシスト時回転数Ｎａに維持する。
【０１４９】
また、上記実施形態では、駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２，Ｌｍａｘ３は、それぞれ一定の値に設定される。これに代えて、駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２，Ｌｍａｘ３をバッテリ２６の温度やバッテリ２６の充電量、アクチュエータの負荷に応じて変化させてもよい。
【０１５０】
例えば、一般的に化学反応を伴う形式のバッテリ２６では、低温域及び高温域での充放電効率が大幅に低下する。このため、バッテリ２６の温度が所定の下限値Ｔ１よりも低い領域と所定の上限値Ｔ２よりも高い領域では、モータジェネレータ９１とバッテリ２６との間で電力の授受があまり行われないように、回生時の駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２を回生モータ８８の回生出力に合せて変化させ、回生モータ８８で回生されたエネルギだけでアシストポンプ８９が駆動されるようにしてもよい。
【０１５１】
また、バッテリ２６の蓄電量ＳＯが少ない場合は、モータジェネレータ９１による発電を優先し、バッテリ２６の蓄電量ＳＯが多い場合は、モータジェネレータ９１による発電を抑制する必要がある。このため、図８に示されるように、バッテリ２６の蓄電量ＳＯに応じて変化する修正係数Ｋ１を設定し、回生時の駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２に修正係数Ｋ１を乗じてもよい。この場合、第１蓄電量ＳＯ１以下では修正係数Ｋ１がゼロとなるため、駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２はゼロとなり、アシストポンプ８９からの吐出量はゼロとなる。この結果、回生モータ８８で回生されたエネルギは、電力としてバッテリ２６に蓄電される。一方、第２蓄電量ＳＯ２以上では修正係数Ｋ１が１となり、回生モータ８８で回生されたエネルギのうちアシストポンプ８９のアシストポンプ駆動力Ｌａとなる割合が増加する。この結果、モータジェネレータ９１による発電が抑制される。
【０１５２】
また、アクチュエータの負荷が高いとき、すなわち、第１，第２メインポンプ７１，７２の吐出量が比較的多いときは、アシストポンプ８９からの吐出量を多めにする必要がある一方で、アクチュエータの負荷が低いとき、すなわち、第１，第２メインポンプ７１，７２の吐出量が比較的少ないときは、アシストポンプ８９からの吐出量は必要とされない。このため、図９に示されるように、第１，第２メインポンプ７１，７２の出力に応じて変化する修正係数Ｋ２を設定し、駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２，Ｌｍａｘ３に修正係数Ｋ２を乗じてもよい。この場合、第１負荷Ｐ１以下では修正係数Ｋ２がゼロとなるため、駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２，Ｌｍａｘ３がゼロとなり、アシストポンプ８９からの吐出量はゼロとなる。一方、第２負荷Ｐ２以上では修正係数Ｋ２が１となるため、アシストポンプ８９からの吐出量が比較的多くなる。
【０１５３】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【０１５４】
ハイブリッド建設機械の制御システム１００は、アクチュエータに作動油を供給する第１，第２メインポンプ７１，７２と、第１，第２メインポンプ７１，７２から吐出されて還流される作動油によって回転駆動される回生モータ８８と、回生モータ８８に連結されるモータジェネレータ９１と、モータジェネレータ９１によって発電された電力を貯めるバッテリ２６と、回生モータ８８及びモータジェネレータ９１に連結され、アクチュエータに作動油を供給可能な可変容量型のアシストポンプ８９と、アシストポンプ８９の吐出量が目標吐出量となるようにアシストポンプ８９を制御するコントローラ９０と、を備え、コントローラ９０は、アシストポンプ８９に付与されるアシストポンプ駆動力Ｌａが予め定められた駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２，Ｌｍａｘ３よりも大きいと判定した場合には、アシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２，Ｌｍａｘ３以下となるように、アシストポンプ８９またはモータジェネレータ９１を制御することを特徴とする。
【０１５５】
この構成では、アシストポンプ８９に付与されるアシストポンプ駆動力Ｌａが予め定められた駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２，Ｌｍａｘ３以下となるように制限される。このように、アシストポンプ駆動力Ｌａが過大となることが抑制されることで、アシストポンプ８９を回転駆動させるために回生エネルギが無駄に消費されることが抑制され、電力としてバッテリ２６に充電される回生エネルギを増加させることができる。この結果、ハイブリッド建設機械のシステム効率を向上させることができる。
【０１５６】
また、ハイブリッド建設機械の制御システム１００は、アシストポンプ８９の吐出圧を検出する圧力センサ３９ａをさらに備え、コントローラ９０は、アシストポンプ８９の吐出量が目標吐出量となるアシストポンプ８９の目標傾転角α１，α２を演算するとともに、圧力センサ３９ａの検出値に基づいてアシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２となるときのアシストポンプ８９の制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２を演算し、目標傾転角α１，α２と制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２とを比較し、目標傾転角α１，α２が制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２よりも大きい場合にアシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２よりも大きいと判定することを特徴とする。
【０１５７】
この構成では、目標傾転角α１，α２が圧力センサ３９ａの検出値に基づいて演算された制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２よりも大きい場合にアシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２よりも大きいと判定される。アシストポンプ８９の回転数が一定である場合、アシストポンプ駆動力Ｌａは、傾転角αの大きさによって変化する。このため、アシストポンプ８９の目標傾転角α１，α２と演算された制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２とを比較することによって、アシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２より大きいか否かを容易に判定することができる。
【０１５８】
また、コントローラ９０は、アシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２よりも大きいと判定されたときには、アシストポンプ８９の傾転角αが制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２以下となるように制御することを特徴とする。
【０１５９】
この構成では、アシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２よりも大きいと判定されると、アシストポンプ８９の傾転角αが制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２以下となるように制御される。アシストポンプ８９の傾転角αが小さくなると、アシストポンプ８９の吐出量が少なくなるとともに、アシストポンプ駆動力Ｌａが低減される。このように、アシストポンプ駆動力Ｌａに直接的に影響を及ぼすアシストポンプ８９の傾転角αを変更することでアシストポンプ駆動力Ｌａを容易に抑制することが可能となり、結果として、アシストポンプ８９を回転駆動させるために回生エネルギが無駄に消費されることを容易に抑制することができる。
【０１６０】
また、ハイブリッド建設機械の制御システム１００は、アシストポンプ８９の吐出圧力Ｐａを検出する圧力センサ３９ａをさらに備え、アシストポンプ駆動力Ｌａは、圧力センサ３９ａの検出値に基づきコントローラ９０によって演算されることを特徴とする。
【０１６１】
この構成では、アシストポンプ駆動力Ｌａは、アシストポンプ８９の吐出圧力Ｐａを検出する圧力センサ３９ａの検出値に基づいて演算される。ポンプの駆動力は、一般的に、吐出圧力と吐出流量によって演算される。アシストポンプ８９の吐出圧力Ｐａを検出する圧力センサ３９ａを設けることでアシストポンプ駆動力Ｌａを容易に演算することが可能となるとともに、アシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２より大きいか否かを容易に判定することができる。
【０１６２】
また、コントローラ９０は、圧力センサ３９ａの検出値に基づいてアシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２となるときのアシストポンプ８９の制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２を演算し、アシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２よりも大きいと判定されたときには、アシストポンプ８９の傾転角αが制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２以下となるように制御することを特徴とする。
【０１６３】
この構成では、アシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２よりも大きいと判定されると、アシストポンプ８９の傾転角αが制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２以下となるように制御される。可変容量型のアシストポンプ８９は、傾転角αが小さくなると吐出量が少なくなるとともに、アシストポンプ駆動力Ｌａが低減される。このように、アシストポンプ駆動力Ｌａに影響を及ぼす傾転角αを変更することでアシストポンプ駆動力Ｌａを容易に抑制することができ、結果として、アシストポンプ８９を回転駆動させるために回生エネルギが無駄に消費されることを容易に抑制することができる。
【０１６４】
また、コントローラ９０は、アシストポンプ８９の吐出量が目標吐出量となるモータジェネレータ９１のアシスト時回転数Ｎａを演算するとともに、モータジェネレータ９１のモータ出力Ｐ（アシストポンプ駆動力Ｌａ）が予め定められた第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３となるときのモータジェネレータ９１の制限回転数Ｎｍａｘを演算し、アシスト時回転数Ｎａと制限回転数Ｎｍａｘとを比較し、アシスト時回転数Ｎａが制限回転数Ｎｍａｘよりも大きい場合に、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きいと判定することを特徴とする。
【０１６５】
この構成では、モータジェネレータ９１のアシスト時回転数Ｎａが制限回転数Ｎｍａｘよりも大きい場合に、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きいと判定される。アシストポンプ８９がモータジェネレータ９１のみによって駆動される場合は、モータジェネレータ９１の出力は、アシストポンプ駆動力Ｌａに相当する。また、一般的に出力は回転数と相関性を有する。このため、モータジェネレータ９１のアシスト時回転数Ｎａと制限回転数Ｎｍａｘとを比較することによって、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３より大きいか否かを容易に判定することができる。
【０１６６】
また、コントローラ９０は、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きいと判定されたときには、モータジェネレータ９１の回転数Ｎが制限回転数Ｎｍａｘ以下となるように制御することを特徴とする。
【０１６７】
この構成では、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きいと判定されると、モータジェネレータ９１の回転数Ｎが制限回転数Ｎｍａｘ以下となるように制御される。電動モータであるモータジェネレータ９１の回転数Ｎが低下すると、アシストポンプ８９の回転数も低下し、アシストポンプ８９の吐出量が少なくなるとともに、アシストポンプ駆動力Ｌａが低減される。このように、アシストポンプ駆動力Ｌａに影響を及ぼすモータジェネレータ９１の回転数Ｎを変更することでアシストポンプ駆動力Ｌａを容易に抑制することができ、結果として、アシストポンプ８９を回転駆動させるために回生エネルギが無駄に消費されることを容易に抑制することができる。
【０１６８】
また、コントローラ９０は、アシストポンプ８９を回転駆動させるモータジェネレータ９１の実モータ出力Ｌａ３を演算し、実モータ出力Ｌａ３が予め定められた第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きい場合に、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きいと判定することを特徴とする。
【０１６９】
この構成では、実モータ出力Ｌａ３が予め定められた第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きい場合に、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きいと判定される。アシストポンプ８９がモータジェネレータ９１のみによって駆動される場合は、モータジェネレータ９１の実モータ出力Ｌａ３は、アシストポンプ駆動力Ｌａに相当する。このため、モータジェネレータ９１の実モータ出力Ｌａ３と第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３とを比較することによって、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３より大きいか否かを容易に判定することができる。
【０１７０】
また、コントローラ９０は、回転電機出力が第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３となるときのモータジェネレータ９１の制限回転数Ｎｍａｘを演算し、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きいと判定されたときには、モータジェネレータ９１の回転数Ｎが制限回転数Ｎｍａｘ以下となるように制御することを特徴とする。
【０１７１】
この構成では、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きいと判定されたとき、モータジェネレータ９１の回転数Ｎが制限回転数Ｎｍａｘ以下となるように制御される。電動モータであるモータジェネレータ９１の回転数Ｎが低下すると、アシストポンプ８９の回転数も低下し、アシストポンプ８９の吐出量が少なくなるとともに、アシストポンプ駆動力Ｌａが低減される。このように、アシストポンプ駆動力Ｌａに影響を及ぼすモータジェネレータ９１の回転数Ｎを変更することでアシストポンプ駆動力Ｌａを容易に抑制することができ、結果として、アシストポンプ８９を回転駆動させるために回生エネルギが無駄に消費されることを容易に抑制することができる。
【０１７２】
また、ハイブリッド建設機械の制御システム１００は、アシストポンプ８９の吐出圧を検出する圧力センサ３９ａをさらに備え、コントローラ９０は、回生モータ８８が作動油によって回転駆動されているとき、アシストポンプ８９の吐出量が目標吐出量となるアシストポンプ８９の目標傾転角α１，α２を演算するとともに、圧力センサ３９ａの検出値に基づいてアシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２となるときのアシストポンプ８９の制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２を演算し、目標傾転角α１，α２と制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２とを比較し、目標傾転角α１，α２が制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２よりも大きい場合にアシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２よりも大きいと判定し、回生モータ８８が作動油によって回転駆動されていないとき、アシストポンプ８９の吐出量が目標吐出量となるモータジェネレータ９１のアシスト時回転数Ｎａを演算するとともに、モータジェネレータ９１のモータ出力Ｐ（アシストポンプ駆動力Ｌａ）が予め定められた第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３となるときのモータジェネレータ９１の制限回転数Ｎｍａｘを演算し、アシスト時回転数Ｎａと制限回転数Ｎｍａｘとを比較し、アシスト時回転数Ｎａが制限回転数Ｎｍａｘよりも大きい場合に、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きいと判定することを特徴とする。
【０１７３】
この構成では、回生モータ８８が作動油によって回転駆動されているとき、目標傾転角α１，α２が圧力センサ３９ａの検出値に基づいて演算された制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２よりも大きい場合にアシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２よりも大きいと判定され、回生モータ８８が作動油によって回転駆動されていないとき、モータジェネレータ９１のアシスト時回転数Ｎａが制限回転数Ｎｍａｘよりも大きい場合に、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３よりも大きいと判定される。回生モータ８８によって回転駆動されるアシストポンプ８９の回転数が一定である場合、アシストポンプ駆動力Ｌａは、傾転角αによって変化する。このため、アシストポンプ８９の目標傾転角α１，α２と演算された制限傾転角αｍａｘ１，αｍａｘ２とを比較することによって、アシストポンプ駆動力Ｌａが駆動力制限値Ｌｍａｘ１，Ｌｍａｘ２より大きいか否かを容易に判定することができる。また、アシストポンプ８９がモータジェネレータ９１のみによって駆動される場合は、モータジェネレータ９１の出力は、アシストポンプ駆動力Ｌａに相当する。また、一般的に出力は回転数と相関性を有する。このため、モータジェネレータ９１のアシスト時回転数Ｎａと制限回転数Ｎｍａｘとを比較することによって、アシストポンプ駆動力Ｌａが第３駆動力制限値Ｌｍａｘ３より大きいか否かを容易に判定することができる。
【０１７４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【０１７５】
１００・・・ハイブリッド建設機械の制御システム、２６・・・バッテリ（蓄電部）、３９ａ・・・圧力センサ（吐出圧力検出部）、７１・・・第１メインポンプ（流体圧ポンプ）、７２・・・第２メインポンプ（流体圧ポンプ）、７６・・・旋回モータ（流体圧アクチュエータ）、７７・・・ブームシリンダ（流体圧アクチュエータ）、８８・・・回生モータ、８９・・・アシストポンプ、９０・・・コントローラ（制御部）、９１・・・モータジェネレータ（回転電機）
【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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