(57)【要約】【課題】ロードセンシングのシステムをミニショベルに適用する。【解決手段】電動機１０により駆動される固定容量式の油圧ポンプ１１と、油圧ポンプ１１からの圧油により駆動される第１および第２の油圧アクチュエータ１２と、レバー操作により油圧アクチュエータ１２の駆動指令を出力するレバー装置９と、駆動指令に応じて油圧ポンプ１１から第１および第２の油圧アクチュエータ１２への圧油の流れをそれぞれ制御する第１および第２の制御弁２１，２２と、油圧ポンプ１１の吐出油をアンロードするアンロード手段３２と、油圧ポンプ１１の吐出圧と第１および第２の油圧アクチュエータ１２の最大負荷圧ＰＬｍａｘとの差圧ΔＰを検出する差圧検出手段３１と、アンロード手段３２によるポンプ吐出油のアンロード流量を検出するアンロード検出手段３３と、差圧検出手段３１とアンロード検出手段３３の検出結果に基づき電動機１０の回転を制御する電動機制御手段５０とを備える。【選択図】図２
2009097605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機により駆動される固定容量式の油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの圧油により駆動される少なくとも２つの第１および第２の油圧アクチュエータと、
レバー操作により前記第１および第２の油圧アクチュエータの駆動指令を出力するレバー装置と、
前記駆動指令に応じて前記油圧ポンプから前記第１および第２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第１および第２の制御弁と、
前記油圧ポンプの吐出油をアンロードするアンロード手段と、
前記油圧ポンプの吐出圧と前記第１および第２の油圧アクチュエータの最大負荷圧との差圧を検出する差圧検出手段と、
前記アンロード手段によるポンプ吐出油のアンロード流量を検出するアンロード検出手段と、
前記差圧検出手段と前記アンロード検出手段の検出結果に基づき前記電動機の回転を制御する電動機制御手段とを備え、
前記電動機制御手段は、前記差圧検出手段により検出された差圧、及び前記アンロード検出手段により検出されたポンプ吐出油のアンロード流量に基づき前記電動機の回転を制御することを特徴とする電動式油圧作業機。
【請求項２】
請求項１に記載の電動式油圧作業機において、
前記電動機制御手段は、前記差圧検出手段により検出された差圧が一定となるように前記電動機の回転を制御し、前記アンロード検出手段によりアンロード流量が検出されると、この差圧が一定となる制御に優先し、アンロード流量を減少させるように前記電動機の回転を制御することを特徴とする電動式油圧作業機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電動式油圧作業機において、
前記差圧検出手段により、前記差圧が所定値以下の状態が所定時間継続して検出されると、警報を発生する警報手段をさらに備えることを特徴とする電動式油圧作業機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動式油圧作業機において、
前記第１および第２の制御弁の前後差圧を負荷圧に拘わらず一定とする圧力補償弁がさらに設けられることを特徴とする電動式油圧作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機により油圧ポンプを駆動して各種作業を行う電動式油圧作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の油圧アクチュエータを複合操作して作業を行う油圧ショベル等において、可変容量型油圧ポンプのポンプ圧と油圧アクチュエータの最大負荷圧との差圧が設定値になるようにポンプ押しのけ容積を制御するロードセンシング式油圧制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２２９１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の装置のようにポンプ圧とアクチュエータの最大負荷圧との差圧に応じてレギュレータを調節し、ポンプ押しのけ容積を制御する場合、多数の油圧配管の取り回しが必要となり、装置が大型化する傾向にある。そのため、省スペースが要求されるミニショベル等に適用することは困難である。また、上記特許文献１記載の装置のような油圧によるロードセンシング式油圧制御装置では、装置を正常に機能させるために各種油圧機器のチューニングが必要となり、手間がかかるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による電動式油圧作業機は、電動機により駆動される固定容量式の油圧ポンプと、油圧ポンプからの圧油により駆動される少なくとも２つの第１および第２の油圧アクチュエータと、レバー操作により第１および第２の油圧アクチュエータの駆動指令を出力するレバー装置と、駆動指令に応じて油圧ポンプから第１および第２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第１および第２の制御弁と、油圧ポンプの吐出油をアンロードするアンロード手段と、油圧ポンプの吐出圧と第１および第２の油圧アクチュエータの最大負荷圧との差圧を検出する差圧検出手段と、アンロード手段によるポンプ吐出油のアンロード流量を検出するアンロード検出手段と、差圧検出手段とアンロード検出手段の検出結果に基づき電動機の回転を制御する電動機制御手段とを備え、電動機制御手段は、差圧検出手段により検出された差圧、及びアンロード検出手段により検出されたポンプ吐出油のアンロード流量に基づき電動機の回転を制御することを特徴とする。
差圧検出手段により検出された差圧が一定となるように電動機の回転を制御し、アンロード検出手段によりアンロード流量が検出されると、この差圧が一定となる制御に優先し、アンロード流量を減少させるように電動機の回転を制御することもできる。
差圧検出手段により、差圧が所定値以下の状態が所定時間継続して検出されると、警報を発生する警報手段をさらに備えることもできる。
第１および第２の制御弁の前後差圧を負荷圧に拘わらず一定とする圧力補償弁をさらに設けることもできる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ポンプ吐出圧と油圧アクチュエータの最大負荷圧との差圧、及びポンプ吐出油のアンロード流量に基づき電動機の回転を制御するので、ミニショベル等にロードセンシングのシステムを容易にかつ効率よく適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図１〜図６を参照して本発明による電動式油圧作業機の実施の形態について説明する。
図１は、本発明による電動式油圧作業機の一例である油圧ショベルの側面図であり、とくに小旋回が可能なミニショベルを示している。油圧ショベルは、走行体１と、旋回装置３を介して走行体１上に旋回可能に搭載された旋回体２と、旋回体２に回動可能に取り付けられたブーム５、アーム６、バケット７からなる作業用フロント４とを有する。
【０００８】
ブーム５はブームシリンダ５ａにより回動可能に支持され、アーム６はアームシリンダ６ａにより回動可能に支持され、バケット７はバケットシリンダ７ａにより回動可能に支持されている。これら各シリンダ５ａ〜７ａは、運転席８に設けられた操作レバー９により操作される。なお、アーム先端部にバケット７を取り付けたが、バケット７の代わりに他の作業用アタッチメントを取り付けることもできる。
【０００９】
図２は、本実施の形態に係る油圧ショベルのシステム構成を示す図である。図２のシステムは、電動機１０と、電動機１０により駆動される固定容量型油圧ポンプ１１と、油圧ポンプ１１からの圧油により駆動する複数の油圧アクチュエータ１２（一例としてブームシリンダ５ａとアームシリンダ６ａ）と、油圧ポンプ１１から各油圧アクチュエータ１２への圧油の流れを制御する方向制御弁ユニット２０と、電動機１０の回転を制御する制御ユニット５０とで構成される。
【００１０】
方向制御弁ユニット２０は、ブームシリンダ５ａへの圧油の流れを制御する方向制御弁２１と、アームシリンダ６ａへの圧油の流れを制御する方向制御弁２２とを有する。方向制御弁２１，２２は互いに並列に配置され、各方向制御弁２１，２２には油圧ポンプ１１からの圧油がそれぞれ分岐して導かれる。方向制御弁２１，２２は、各油圧アクチュエータ１２に対応して設けた操作レバー９（図１）の操作量に応じて切り換えられる。操作レバー９は、操作量に応じた電気的な操作信号（レバー信号）を出力する電気レバーであり、方向制御弁２１，２２は、レバー信号に応じた制御信号によって切り換わる電磁比例弁である。
【００１１】
方向制御弁２１，２２にポンプ吐出油を導く圧油供給経路には、それぞれ圧力補償弁２３，２４が設けられている。圧力補償弁２３，２４のばね２３ａ，２４ａの設定圧はそれぞれ所定値Ｐｓ（目標差圧）にセットされており、圧力補償弁２３，２４は方向制御弁２１，２２の前後差圧が所定値Ｐｓとなるように作動する。これによりブームシリンダ圧ＰＬ１およびアームシリンダ圧ＰＬ２の変化に拘わらず方向制御弁２１，２２の前後差圧は一定に保たれ、各方向制御弁２１，２２の開口面積比通りにポンプ流量を分流できる。なお、２９は回路保護用のリリーフ弁である。
【００１２】
油圧ポンプ１１の吐出圧Ｐｐは、管路２７を介して差圧センサ３０の一方の油室３０ａに入力される。アクチュエータ１２に作用する負荷圧のうち、最大負荷圧ＰＬｍａｘはシャトル弁２５，２６で選択され、差圧センサ３０の他方の油室３０ｂに入力される。差圧センサ３０のピストン３０ｐは、油室３０ａ，３０ｂの圧力差に応じて変位する。ピストン３０ｐの変位は差圧センサ３１により検出され、差圧センサ３１からの信号によりポンプ吐出圧Ｐｐと最高負荷圧ＰＬｍａｘの差圧ΔＰ（＝Ｐｐ−ＰＬｍａｘ）を検出できる。
【００１３】
油圧ポンプ１１から吐出される圧油の余剰流量は、アンロード弁３２、アンロード回路２８を通過してアンロードされる。アンロード回路２８には流量センサ３３が設けられ、流量センサ３３によりアンロード流量Ｑｕが検出される。アンロード弁３２のばね３２ａの設定圧Ｐｕは方向制御弁２２，２３のばね２２ａ，２３ａの設定圧Ｐｓよりもやや高めに設定されている。このため、アンロード流量Ｑｕが流れるときのポンプ圧Ｐｐ（＝ＰＬｍａｘ＋Ｐｕ）は、アンロード流量Ｑｕが流れないときのポンプ圧Ｐｐ（＝ＰＬｍａｘ＋Ｐｓ）よりも大きく、ポンプ圧Ｐｐが大きい分、差圧センサ３１で検出される差圧ΔＰも大きくなる。
【００１４】
差圧センサ３１で検出された差圧信号ＶΔＰ、および流量センサ３３で検出されたアンロード流量信号ＶＱは制御ユニット５０に入力される。制御ユニット５０は、各信号ＶΔＰ，ＶＱを入力する入力部５１と、これら信号ＶΔＰ，ＶＱに基づき電動機１０の目標回転数（目標周波数ｆａ）を演算する演算部５２と、目標回転数で電動機１０を駆動するように指令信号Ｖ０を出力する出力部５３と、外部電源５５からの電力を指令信号Ｖ０に応じた駆動周波数ｆに変換し、電動機１０を駆動するインバータ５４とで構成される。
【００１５】
本実施の形態では、ポンプ吐出圧Ｐｐと最大負荷圧ＰＬｍａｘとの差圧（Ｐｐ−ＰＬｍａｘ）が目標差圧Ｐｓとなるように電動機１０を制御し、制御ユニット５０からの信号によってロードセンシングを行う。さらに、アンロード流量Ｑｕが最小となるように電動機１０の回転数を制御する。
【００１６】
図３は、本実施の形態に係る制御ユニット５０の詳細な構成を示すブロック図である。差圧センサ３１からの信号ＶΔＰは、圧力変換器６１に入力される。圧力変換器６１には、予め図示のように差圧信号ＶΔＰが所定値Ｖ１以上の範囲で、ＶΔＰの増加に伴い差圧Ｐが増加するような特性が記憶されている。圧力変換器６１は、この特性に基づき差圧信号ＶΔＰを差圧ΔＰに変換する。なお、差圧信号ＶΔＰが所定Ｖ１値未満（例えばＶΔＰ＝０）のときは、後述するように差圧センサ３１が故障と判定される。
【００１７】
設定器６３には予め目標差圧Ｐｓが記憶されている。減算器６２では、圧力変換器６１で変換された差圧ΔＰ（＝Ｐｐ−ＰＬｍａｘ）から目標差圧Ｐｓを減算し、補正圧力Δ（ΔＰ）（＝（Ｐｐ−ＰＬｍａｘ）−Ｐｓ）を演算する。
【００１８】
周波数演算器６４には、予め図示のような差圧信号Δ（ΔＰ）に対する増分周波数Δｆ１の特性、すなわちΔ（ΔＰ）＝０のときΔｆ１＝０であり、Δ（ΔＰ）が０より大きくなるに従いΔｆ１が０より小さくなり、Δ（ΔＰ）が０より小さくなるに従いΔｆ１が０より大きくなるような特性が記憶されている。周波数演算器６４では、この特性に基づき補正圧力Δ（ΔＰ）に対応した増分周波数Δｆ１を演算する。
【００１９】
一方、流量センサ３３からの信号ＶＱは、流量変換器６５に入力される。流量変換器６５には、予め図示のようなアンロード流量信号ＶＱに対するアンロード流量Ｑｕの特性、すなわちＶＱの増加に伴いＱｕが増加する特性が記憶されている。流量変換器６５では、この特性に基づきアンロード流量信号ＶＱをアンロード流量Ｑｕに変換する。
【００２０】
周波数演算器６６には、予め図示のようなアンロード流量Ｑｕに対する増分周波数Δｆ２の特性、すなわちアンロード流量Ｑｕが所定値Ｑｕ１に達するまで、増分周波数Δｆ２が０であり、アンロード流量Ｑｕが所定値Ｑｕ１以上になると、アンロード流量Ｑｕの増加に伴い補正周波数Δｆ２が減少するような特性が記憶されている。周波数演算器６６では、この特性に基づきアンロード流量Ｑｕに対応した増分周波数Δｆ２を演算する。なお、所定値Ｑｕ１を０とし、アンロード流量Ｑｕが少しでも検出されると、マイナスの増分周波数Δｆ２を出力するようにしてもよい。
【００２１】
周波数演算器６４，６６で演算された増分周波数Δｆ１，Δｆ２は、選択回路６８に入力される。信号発生回路６７は、周波数演算器６６からマイナスの増分周波数Δｆ２が出力されると選択回路６８にハイ信号を出力し、周波数演算器６６からΔｆ２＝０が出力されるとロー信号を出力する。選択回路６８は、信号発生回路６７からハイ信号が出力されると接点ａ側に切り換わり、ロー信号が出力されると接点ｂ側に切り換わる。これにより選択回路６８は増分周波数Δｆ１またはΔｆ２を選択し、目標増分周波数Δｆとして加算器６９に出力する。
【００２２】
加算器６９では、現在の駆動周波数ｆに目標増分周波数Δｆを加算し、目標周波数ｆａ（＝Δｆ＋ｆ）を演算する。周波数演算回路７０では、予め記憶された図４の特性に基づき目標周波数ｆａから駆動周波数ｆを演算し、駆動周波数ｆを信号発生回路７１に出力する。
【００２３】
図４の特性によれば、目標周波数ｆａが下限周波数ｆｍｉｎ以上かつ上限周波数ｆｍａｘ以下の範囲（ｆｍｉｎ≦ｆａ≦ｆｍａｘ）では、駆動周波数ｆは目標周波数ｆａに等しい。目標周波数ｆａが下限周波数ｆｍｉｎより小さいと、駆動周波数ｆは下限周波数ｆｍｉｎとなり、目標周波数ｆａが上限周波数ｆｍａｘより大きいと、駆動周波数ｆは上限周波数ｆｍａｘとなる。すなわち駆動周波数ｆの上限値および下限値はそれぞれ上限周波数ｆｍａｘおよび下限周波数ｆｍｉｎに制限される。上限周波数ｆｍａｘは、電動機１０の基底周波数ｆ０に設定され、下限周波数ｆｍｉｎは、スタンバイ流量を確保するための最低回転数に対応した周波数に設定される。
【００２４】
信号発生回路７１には、予め指令信号Ｖの増加に伴い駆動周波数ｆが増加するような特性が記憶されている。信号発生回路７１では、この特性に基づき、駆動周波数ｆに応じた指令信号Ｖを演算する。インバータ５４は、外部電源５５（図２）からの電力を指令信号Ｖ０に応じた駆動周波数ｆに変換し、駆動周波数ｆで電動機１０を駆動する。
【００２５】
図５は、駆動周波数ｆと電動機１０の出力トルクＴの関係を示す図である。ここでは、上限周波数ｆｍａｘを基底周波数ｆ０とし、そのときの出力トルクＴを定格トルクＴａとしている。電動機１０は、ベクトル制御によって下限周波数ｆｍｉｎから上限周波数ｆｍａｘにかけて一定の定格トルクＴａを出力するように制御される。この場合の定格トルクＴａは、油圧ポンプ１１の押しのけ容積ｑとメインリリーフ弁２９のリリーフ圧Ｐｒとで定まる最大ポンプ入力トルクＴｍａｘよりも大きく設定されている。これにより駆動周波数ｆの全範囲（ｆｍｉｎ≦ｆ≦ｆｍａｘ）において、電動機１０の出力トルクＴが最大ポンプ入力トルクＴｍａｘよりも大きくなり、安定した電動機１０の速度制御が可能である。
【００２６】
本実施の形態に係る電動式油圧作業機の動作をより具体的に説明する。
本実施の形態の油圧ショベルは、排ガスや騒音がとくに問題となるような作業現場、例えば屋内の現場で使用される。制御ユニット５０には外部電源５５からケーブルを介して電力が供給される。ケーブルは旋回動作等によって長さが不足することがないように、例えば屋内の天井部から吊り下げられ、旋回中心上もしくはその近傍を経由して制御ユニット５０に取り付けられる。
【００２７】
操作レバー９の操作により油圧アクチュエータ１２（例えばブームシリンダ５ａとアームシリンダ６ａ）の駆動指令が入力されると、レバー操作量に応じて方向制御弁２１，２２が駆動され、油圧ポンプ１１から各シリンダ５ａ，６ａへの圧油の流れが制御される。この際、方向制御弁ユニット２０には圧力補償弁２３，２４が設けられているため、負荷圧ＰＬ１，ＰＬ２が変動した場合でも、各シリンダ５ａ，６ａには操作レバー９の操作量に応じてポンプ吐出量を配分することができ、シリンダ５ａ，６ａを適切に複合動作することができる。
【００２８】
ここで、アンロード回路２８をアンロード流量Ｑｕが流れていないとき、選択回路６８は接点ｂ側に切り換わる。このとき制御ユニット５０は、ポンプ吐出圧Ｐｐと最高負荷圧ＰＬｍａｘとの差圧ΔＰを目標差圧Ｐｓとするための目標周波数ｆａ（＝Δｆ１＋ｆ）を演算し、外部電源５５をインバータ５４で制御して、目標周波数ｆａに対応した駆動周波数ｆで電動機１０を駆動する。
【００２９】
例えば差圧ΔＰ（＝Ｐｐ−ＰＬｍａｘ）が目標差圧Ｐｓに等しい状態で作業を行っているとき、最高負荷圧ＰＬｍａｘが上昇すると、差圧ΔＰがＰｓより小さくなる。このため、補正圧力Δ（ΔＰ）（＝ΔＰ−Ｐｓ）が負になり、周波数演算器６４からプラスの増分周波数Δｆ１が出力される。これにより駆動周波数ｆが大きくなって電動機１０の回転速度が増速し、ポンプ吐出量が増大する。その結果、ポンプ吐出圧Ｐｐが増加して、最高負荷圧ＰＬｍａｘとポンプ吐出圧Ｐｐとの差圧ΔＰが目標差圧Ｐｓに制御され、電動機１０の速度制御によりロードセンシング式油圧制御が可能となる。
【００３０】
また、差圧ΔＰが目標差圧Ｐｓに等しい状態で作業を行っているとき、最高負荷圧ＰＬｍａｘが減少すると、差圧ΔＰがＰｓより大きくなる。このため、補正圧力Δ（ΔＰ）＞０になり、周波数演算器６４からマイナスの増分周波数Δｆ１が出力される。これにより駆動周波数ｆが小さくなって電動機１０の回転速度が減速し、ポンプ吐出量が減少する。その結果、ポンプ吐出圧Ｐｐが減少して、最高負荷圧ＰＬｍａｘとポンプ吐出圧Ｐｐとの差圧ΔＰが目標差圧Ｐｓに制御される。
【００３１】
一方、例えば差圧ΔＰが目標差圧Ｐｓに等しい状態で作業を行っているとき、ポンプ吐出圧Ｐｐが増加してアンロード回路２８をアンロード流量Ｑｕが流れると、選択回路６８にはマイナスの増分周波数Δｆ２が出力される。これにより制御ユニット５０は、アンロード流量Ｑｕを減少させるような目標周波数ｆａ（＝Δｆ２＋ｆ）を演算し、駆動周波数ｆが小さくなって電動機１０の回転速度が減速し、ポンプ吐出量が減少する。その結果、ポンプ吐出圧Ｐｐが減少して、アンロード流量Ｑｕが減少するとともに、最高負荷圧ＰＬｍａｘとポンプ吐出圧Ｐｐとの差圧ΔＰが目標差圧Ｐｓに制御される。
【００３２】
この場合、アンロード流量Ｑｕが検出された状態では、選択回路６８の切換により、周波数演算器６６から出力されたマイナスの増分周波数ｆ１が優先して選択される。このため、例えば差圧センサ３１が断線により故障して差圧信号ΔＰが０となり、周波数演算器６４から差圧ΔＰをＰｓとするためにプラスの増分周波数Δｆ１が出力されても、電動機１０の駆動周波数ｆが増加することはなく、電動機１０の回転上昇を防止できる。
【００３３】
本実施の形態では、さらに以下のように差圧センサ３１の故障判定を行い、判定結果をオペレータに報知する。図６は、制御ユニット５０内の演算部５２で実行される故障判定処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えばエンジンキースイッチのオンにより開始される。
【００３４】
ステップＳ１では、差圧センサ３１により検出された差圧ＶΔＰが図３の周波数演算器６１で設定したＶ１以上か否か、すなわち差圧センサ３１の出力が正常か否かを判定する。ステップＳ１が否定されるとステップＳ２に進み、ＶΔＰ＜Ｖ１の状態が所定時間継続したか否かを判定する。ステップＳ２が肯定されるとステップＳ３に進み、出力部５３から警報装置７５（図２）に警報信号を出力する。これにより警報装置７５は運転室内のモニタに異常メッセージを表示し、あるいはパトライトを点灯し、オペレータに差圧センサ３１が故障した旨を報知する。
【００３５】
本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）油圧ポンプ１１駆動用の電動機１０を速度制御してポンプ吐出圧Ｐｐと最高負荷圧ＰＬｍａｘとの差圧ΔＰを目標差圧Ｐｓに制御するので、油圧ポンプ１１を可変容量型ポンプとして構成する必要がなく、ポンプ押しのけ容積変更用の油圧配管等が不要になる。その結果、ロードセンシングのシステム全体を小型化することができ、ミニショベルにロードセンシングシステムを容易に適用することができる。また、電動機１０の速度制御によりロードセンシングを行うため、油圧機器のチューニングの手間も省ける。可変容量型ポンプが必要ないので、システム全体を安価に構築できる。
【００３６】
（２）所定値Ｑｕ１以上のアンロード流量Ｑｕが検出されると、電動機１０の駆動周波数ｆを小さくしてアンロード流量Ｑｕを減少させるようにしたので、電動機１０の回転数を必要最低限のものとすることができる。その結果、電力消費量を抑えることができ、効率的である。
（３）アンロード流量Ｑｕが検出されると、選択回路６８を位置ａ側に切り換えて、周波数演算器６６から出力されたマイナスの増分周波数ｆ１を優先して選択するようにした。これにより、例えば差圧センサ３１が故障し（ΔＰ＝０）、周波数演算器６４からプラスの増分周波数Δｆ１が出力されたときに、電動機１０の駆動周波数ｆが増加することを防止でき、安全上好ましい。
【００３７】
（４）差圧センサ３１の出力が所定値Ｖ１より小さい状態が所定時間継続すると、差圧センサ３１の故障と判定し、警報装置７５を作動してオペレータに報知するようにしたので、早期の故障対策が可能である。
（５）電動機１０の駆動周波数ｆに上限周波数ｆｍａｘと下限周波数ｆｍｉｎを設定し、この上限周波数ｆｍａｘと下限周波数ｆｍｉｎの間の駆動周波数ｆで電動機１０を駆動して電動機１０が常に定格トルクＴａを出力するようにしたので、電動機１０の安定した速度制御が可能である。
（６）方向制御弁ユニット２０に圧力補償弁２３，２４を設け、負荷に拘わらず方向制御弁２１，２２の前後差圧が一定となるようにしたので、ロードセンシングを行いつつ、油圧アクチュエータ１２の複合操作を最適に行うことができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態では、油圧ポンプ１１からの圧油によりブームシリンダ５ａおよびアームシリンダ６ａを複合操作する場合について説明したが、第１および第２の油圧アクチュエータの種類はこれに限らない。また、３つ以上の油圧アクチュエータを同時に複合操作するものでもよい。第１および第２の制御弁としての方向制御弁２１，２２の構成も上述したものに限らない。操作レバー９により油圧アクチュエータ１２の駆動指令を出力するようにしたが、レバー装置の構成はいかなるものでもよい。例えば操作レバー９を十字方向に操作可能とすれば、１本の操作レバー９により２つの油圧アクチュエータ１２の駆動指令を出力することができる。
【００３９】
ポンプ吐出圧Ｐｐと油圧アクチュエータ１２の最大負荷圧ＰＬｍａｘとの差圧ΔＰが設定差圧Ｐｓとなるように電動機１０の目標周波数ｆａを演算し、この目標周波数ｆａに応じた駆動周波数ｆで電動機１０を駆動するとともに、アンロード流量Ｑｕが検出されたときに、アンロード流量Ｑｕを減少するように電動機１０の回転を制御したが、検出された差圧ΔＰ、及び検出されたポンプ吐出油のアンロード流量Ｑｕに基づき電動機回転を制御するのであれば、電動機制御手段の構成は上述したものに限らない。油圧ポンプ１１の余剰の吐出油をアンロード弁３２を介してアンロードするようにしたが、アンロード手段はいかなるものでもよい。
【００４０】
差圧センサ３１によりポンプ吐出圧Ｐｐと最大負荷圧ＰＬｍａｘの差圧ΔＰを検出するようにしたが、差圧検出手段の構成はこれに限らない。例えば圧力センサによりポンプ吐出圧Ｐｐと最大負荷圧ＰＬｍａｘをそれぞれ検出し、両者の差を演算して差圧ΔＰを求めてもよい。流量センサ３３によりアンロード流量を検出したが、アンロード検出手段はこれに限らない。アンロード流量Ｑｕが検出されると、選択回路６８で増分周波数Δｆ２を優先して選択したが、電動機制御手段の構成はこれに限らない。警報手段としての警報装置７５はいかなるものでもよい。
【００４１】
上記実施の形態は、油圧ショベル（図１）に適用したが、電動機で油圧ポンプを駆動して作業を行う他の電動式油圧作業機にも同様に適用することができる。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の電動式油圧作業機に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による電動式油圧作業機の一例である油圧ショベルの外観側面図。
【図２】本実施の形態に係る油圧ショベルのシステム構成を示す図。
【図３】本実施の形態に係る制御ユニットの詳細な構成を示すブロック図。
【図４】目標周波数と駆動周波数の関係を示す図。
【図５】電動機のトルク特性を示す図。
【図６】本実施の形態に係る制御ユニット内で実行される処理の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４３】
９  操作レバー
１０  電動機
１１  油圧ポンプ
１２  油圧アクチュエータ
２１，２２  方向制御弁
３１  差圧センサ
３２  アンロード弁
３３  流量センサ
５０  制御ユニット
７５  警報装置
【図１】
2009097605.tif 000003
【図２】
2009097605.tif 000004
【図３】
2009097605.tif 000005
【図４】
2009097605.tif 000006
【図５】
2009097605.tif 000007
【図６】
2009097605.tif 000008