| 【発明の名称】 |
建設機械 |
| 【発明者】 |
【氏名】吉松 英昭
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| 【要約】 |
【課題】電動機で油圧ポンプを駆動するハイブリッド方式において、ポンプの無駄な運転を無くし、省エネルギー化を実現する。
【解決手段】それぞれ複数のアクチュエータを駆動する第１及び第２両油圧ポンプ１５，１６を別々の電動機１３，１４によって駆動し、コントロールバルブを制御するレバー２６〜３１の操作に基づくコントローラ３２からの信号により、同時に両電動機１３，１４の回転数を個別に制御して両油圧ポンプ１５，１６の吐出量を制御する構成とした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の油圧アクチュエータを駆動する複数の油圧ポンプが、別々の電動機によって駆動され、制御手段によりこの各電動機の回転数が個別に制御されることによって上記各油圧ポンプの吐出量が制御されるように構成されたことを特徴とする建設機械。
【請求項２】 複数の油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータを駆動する油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動する電動機と、上記油圧ポンプと各油圧アクチュエータとの間に設けられて各油圧アクチュエータに対する圧油の給排を制御するコントロールバルブと、外部から操作されてこのコントロールバルブに対する作動指令を出す操作装置と、この操作装置の操作に応じて上記コントロールバルブの作動ストローク及び電動機の回転数を制御する制御手段とを具備することを特徴とする建設機械。
【請求項３】 複数の油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータを分担して駆動する複数の油圧ポンプと、この各油圧ポンプを別々に駆動する複数の電動機と、上記油圧ポンプと各油圧アクチュエータとの間に設けられて各油圧アクチュエータに対する圧油の給排を制御するコントロールバルブと、外部から操作されてこのコントロールバルブに対する作動指令を出す操作装置と、この操作装置の操作に応じて上記コントロールバルブの作動ストローク及び電動機の回転数を制御する制御手段とを具備することを特徴とする建設機械。
【請求項４】 請求項２または３記載の建設機械において、操作装置の操作量が０のときにコントロールバルブが中立位置で電動機が停止し、操作量の増加に応じてコントロールバルブの作動ストローク及び電動機回転数が増加するように構成されたことを特徴とする建設機械。
【請求項５】 電動機の回転数制御による油圧ポンプの吐出量制御のみによって流量制御を行い、ブリードオフ流量が０となるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の建設機械。
【請求項６】 操作装置が０から一定量操作された時点で電動機回転数が０からスタンバイ回転数に上昇してスタンバイ流量が確保されるように構成されたことを特徴とする請求項４記載の建設機械。
【請求項７】 ポンプ吐出油をブリードオフするブリードオフ手段が、各コントロールバルブとは別に各コントロールバルブに共用される状態で設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の建設機械。
【請求項８】 電動機のトルクの最大値を制御することによって油圧ポンプの最高吐出圧力を制限するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の建設機械。
【請求項９】 電動機を駆動する電源装置が、エンジンによって駆動される発電機と、余剰電力を蓄えて不足電力を補うバッテリから成ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の建設機械。
【請求項１０】 下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体とによって建設機械本体が構成され、油圧アクチュエータ以外のアクチュエータとして上記上部旋回体を旋回させる旋回用電動機が用いられたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の建設機械。
【請求項１１】 下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体とによって建設機械本体が構成されるとともに、上記上部旋回体に掘削アタッチメントが設けられたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の建設機械。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電動機で油圧ポンプを駆動して油圧アクチュエータを作動させる建設機械（油圧ショベル、クレーン等）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】油圧ショベルを例にとって従来の技術を説明する。
【０００３】従来、油圧ショベルは、下部走行体上に上部旋回体を旋回自在に搭載し、この上部旋回体に、ブームとアームとバケットを備えた掘削アタッチメントを取付けて構成し、ポンプ吐出油を各油圧アクチュエータに供給してブーム、アーム、バケット、走行、旋回の各動作を行わせるように構成している。
【０００４】しかし、この従来の油圧ショベルは、エンジンでポンプを駆動し、このポンプからの圧油をコントロールバルブ経由で油圧アクチュエータに供給する構成をとっている。すなわち、ポンプの余剰流量をコントロールバルブやリリーフ弁等でタンクに絞り捨てることによってアクチュエータの流量制御を行う構成をとっているため、エネルギーのロスが大きい上に、騒音、排ガス等の公害問題が生じていた。
【０００５】そこで最近、エンジンで発電機を駆動して電動機を回転させ、この電動機で油圧ポンプを回転させる所謂ハイブリッド方式のショベルが提案されている。
【０００６】このハイブリッド方式によると、電動機の回転数制御によってポンプ吐出量（アクチュエータ供給流量）を制御できるため、従来の純油圧式と比較して基本的にエネルギーロスが少ない等のメリットがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、提案された技術では、一つの電動機で複数の油圧ポンプを駆動する構成をとっているため、各ポンプの回転数が常に同一となり、それぞれの吐出油量が異なるにもかかわらず各ポンプ同一となる。従って、吐出量が少なくてよいポンプも他のポンプに引きずられて高速回転することになり、ポンプ効率が悪いとともに、余剰流量をバルブでタンクに捨てることになるため、なおエネルギーロスが大きくなる。
【０００８】そこで本発明は、電動機で油圧ポンプを駆動するハイブリッド方式において、ポンプの無駄な運転を無くし、省エネルギー化を実現することができる建設機械を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数の油圧アクチュエータを駆動する複数の油圧ポンプが、別々の電動機によって駆動され、制御手段によりこの各電動機の回転数が個別に制御されることによって上記各油圧ポンプの吐出量が制御されるように構成されたものである。
【００１０】請求項２の発明は、複数の油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータを駆動する油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動する電動機と、上記油圧ポンプと各油圧アクチュエータとの間に設けられて各油圧アクチュエータに対する圧油の給排を制御するコントロールバルブと、外部から操作されてこのコントロールバルブに対する作動指令を出す操作装置と、この操作装置の操作に応じて上記コントロールバルブの作動ストローク及び電動機の回転数を制御する制御手段とを具備するものである。
【００１１】請求項３の発明は、複数の油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータを分担して駆動する複数の油圧ポンプと、この各油圧ポンプを別々に駆動する複数の電動機と、上記油圧ポンプと各油圧アクチュエータとの間に設けられて各油圧アクチュエータに対する圧油の給排を制御するコントロールバルブと、外部から操作されてこのコントロールバルブに対する作動指令を出す操作装置と、この操作装置の操作に応じて上記コントロールバルブの作動ストローク及び電動機の回転数を制御する制御手段とを具備するものである。
【００１２】請求項４の発明は、請求項２または３の構成において、操作装置の操作量が０のときにコントロールバルブが中立位置で電動機が停止し、操作量の増加に応じてコントロールバルブの作動ストローク及び電動機回転数が増加するように構成されたものである。
【００１３】請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの構成において、電動機の回転数制御による油圧ポンプの吐出量制御のみによって流量制御を行い、ブリードオフ流量が０となるように構成されたものである。
【００１４】請求項６の発明は、請求項１乃至４のいずれかの構成において、操作装置が０から一定量操作された時点で電動機回転数が０からスタンバイ回転数に上昇してスタンバイ流量が確保されるように構成されたものである。
【００１５】請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかの構成において、ポンプ吐出油をブリードオフするブリードオフ手段が、各コントロールバルブとは別に各コントロールバルブに共用される状態で設けられたものである。
【００１６】請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれかの構成において、電動機のトルクの最大値を制御することによって油圧ポンプの最高吐出圧力を制限するように構成されたものである。
【００１７】請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれかの構成において、電動機を駆動する電源装置が、エンジンによって駆動される発電機と、余剰電力を蓄えて不足電力を補うバッテリから成るものである。
【００１８】請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれかの構成において、下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体とによって建設機械本体が構成され、油圧アクチュエータ以外のアクチュエータとして上記上部旋回体を旋回させる旋回用電動機が用いられたものである。
【００１９】請求項１１の発明は、請求項１乃至１０のいずれかの構成において、下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体とによって建設機械本体が構成されるとともに、上記上部旋回体に掘削アタッチメントが設けられたものである。
【００２０】請求項１とこれを引用する各請求項の構成によると、各油圧ポンプが個々に最適流量に制御されるため、ポンプ効率が良いとともに、油をバルブで絞り捨てる無駄を抑えることができる。
【００２１】一方、請求項２とこれを引用する各請求項の構成によると、コントロールバルブを操作する操作装置の操作によって同時に電動機の回転数（ポンプ吐出量）が制御され、このコントロールバルブとポンプ吐出量の二つの制御によって各アクチュエータに対する供給流量、すなわち、各アクチュエータの作動／停止及び作動速度が制御される。このため、流量の無駄が無く、省エネルギーとなるとともに、一つの電動機で複数のアクチュエータを受け持つことができ、アクチュエータごとに電動機を設ける無駄がない。
【００２２】また、操作装置の操作のみによってポンプ流量制御と各アクチュエータへの流量配分を行うことができるため、操作が簡単となる。
【００２３】請求項１，２の構成を組み合わせた請求項３の構成によると、上記請求項１，２双方のメリットを同時に得ることができる。
【００２４】請求項４の構成によると、操作装置によってコントロールバルブと電動機を制御する構成を前提として、操作装置が操作されていないときはコントロールバルブが中立となるともに電動機が停止するため、無駄な流量が一切無く、省エネルギー効果がより高いものとなる。
【００２５】請求項５の構成によると、油を絞り捨てるブリードオフ流量が０となるため、さらに省エネルギーとなる。
【００２６】請求項６の構成によると、一定の操作量で、電動機回転数がスタンバイ回転数となり、スタンバイ流量が確保されるため、複合操作等の操作性が良いものとなる。
【００２７】請求項７の構成によると、各コントロールバルブに、ブリードオフ部分がなく、代わりに各コントロールバルブ共通のブリードオフ手段をバルブ外に設けているため、各コントロールバルブがコンパクトとなり、ハイブリッド化に伴う機器種類の増加による機器実装スペースの減少を補償することができる。
【００２８】請求項８の構成によると、これまでのリリーフ弁でのリリーフ作用に代えて、電動機のトルク制御によってポンプ最高圧力を制限するため、省エネルギーとなる。
【００２９】請求項９の構成によると、エンジンによって駆動される発電機と、余剰電力を蓄えて不足電力を補うバッテリの双方を電動機の電源とするため、軽負荷時に、発電機で発生した電力をバッテリに蓄え、重負荷時にバッテリの蓄電力で発電機の電力不足を補い、あるいは発電機に代わって負担することにより、負荷変動の激しい建設機械（とくに請求項１１のショベル）のエンジン負荷を平滑化し、排ガスの削減及び燃費の低減を実現することができる。
【００３０】請求項１０の構成によると、上部旋回体を備えた建設機械（請求項１１のショベルを含む）において、慣性の大きい上部旋回体の駆動源として電動機を用いるため、動力の回生効率が良く、一層省エネルギーとなる。しかもこの回生時の抵抗を旋回体の旋回ブレーキ力として利用することもできる。また、旋回と他の動作の制御系統が別となるため、これらの複合操作が容易となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図によって説明する。
【００３２】以下の実施形態では適用対象としてショベルを例にとっている。
【００３３】第１実施形態（図１〜図６参照）
図１にこの実施形態にかかるショベル全体を示している。
【００３４】同図において、１はクローラ式の下部走行体で、この下部走行体１上に上部旋回体２が旋回自在に搭載され、この上部旋回体２の前部に、ブーム３、アーム４、バケット５、ブーム起伏用のブーム起伏シリンダ６、アーム作動用のアームシリンダ７、バケット作動用のバケットシリンダ８から成る掘削アタッチメント９が装着されている。
【００３５】上部旋回体２には、動力源としてのエンジン１０と、このエンジン１０によって駆動される発電機１１と、バッテリ１２と、第１及び第２の二台の電動機（ここでは一方のみを図示する。図２ではＭ１，Ｍ２と表示）１３，１４と、この両電動機１３，１４によって別々に駆動される第１及び第２油圧ポンプ（同上。Ｐ１，Ｐ２と表示）１５，１６が設置されている。
【００３６】１７は旋回用油圧モータ、１８はこの旋回用油圧モータの回転力を減速して上部旋回体２に旋回力として伝える旋回用減速機、１９は複数のコントロールバルブを備えたコントロールバルブユニットである。
【００３７】また、下部走行体１には、走行駆動源としての左右の走行用油圧モータ（ここでは一方のみ図示）２０，２１が設けられている。
【００３８】図２はこのショベルの駆動系及び制御系の構成を示している。
【００３９】エンジン１０の出力は増速機構２２を介して発電機１１に伝えられ、この発電機１１で作られた電力が発電機制御器２３及び電動機制御器２４，２５を介して第１及び第２電動機１３，１４に加えられて両電動機１３，１４が回転し、第１電動機１３によって第１油圧ポンプ１５、第２電動機１４によって第２油圧ポンプ１６がそれぞれ駆動される。
【００４０】なお、上記増速機構（たとえば遊星歯車機構が用いられる）２２により発電機１１をエンジン１０よりも高速で運転することによって発電機１１の小形化が可能となる。
【００４１】また、発電機１１で作られた電力は、図３に示すように、作業時に必要な動力との関係で余った分が発電機制御器２３により直流に変換されてバッテリ１２に蓄えられ、必要に応じてこのバッテリ１２の蓄電力が電動機電源として用いられる。
【００４２】このようにバッテリ１２の蓄電力で動力を補充する構成をとることにより、従来の、エンジンで油圧ポンプを駆動する純油圧方式をとる場合と比較して、エンジンを小形化できるとともにエンジン負荷を平滑化し、騒音及び排ガスを削減することができる。
【００４３】一方、操作装置として、旋回、アーム、左走行、右走行、ブーム、バケット各レバー２６，２７，２８，２９，３０，３１が設けられ、この各レバー２６〜３１の操作により、図示しない操作量／電気信号変換手段（たとえばポテンショメータ）からレバー操作量（操作方向を含む。以下同じ）に応じた指令信号がコントローラ３２に向けて出力される。
【００４４】このコントローラ３２は、上記指令信号に基づき、各アクチュエータごとに設けられたコントロールバルブ（図２ではバルブユニット１９として示す）に作動信号を出力するとともに、第１及び第２両電動機１３，１４（電動機制御器２４，２５）に回転数指令信号ａ，ｂを送る。
【００４５】これにより、コントロールバルブがレバー操作量に応じてストローク作動すると同時に、電動機１３，１４がレバー操作量に応じた回転数で回転してポンプ１５，１６がこの電動機回転数に比例した流量を吐出する。
【００４６】すなわち、レバー操作によってコントロールバルブと電動機１３，１４（ポンプ１５，１６）が同時に制御され、この同時制御によって各アクチュエータの速度が制御される。
【００４７】第１油圧ポンプ１５は、旋回用油圧モータ１７、アームシリンダ７、左走行用油圧モータ２０の圧油供給源として使用され、第２油圧ポンプ１６は残りのアクチュエータ（右走行用油圧モータ２１、ブームシリンダ６、バケットシリンダ８）の圧油供給源として使用される。
【００４８】なお、両両電動機１３，１４、及び両ポンプ１５，１６はそれぞれ同一容量のものが使用される。また、第１油圧ポンプ１５はブームシリンダ６を増速させるための合流油の供給源としても使用され、第２油圧ポンプはアームシリンダ７を増速させるための合流油の供給源としても使用されることは従来通りである。
【００４９】図４には、そのうち第１油圧ポンプ１５（第１電動機１３）系の油圧回路を例示している。
【００５０】３３は左走行モータ用、３４はアームシリンダ用、３５は旋回モータ用、３６はブームシリンダ合流増速用の各コントロールバルブで、この各コントロールバルブ３３，３４，３５，３６がそれぞれレバー操作量に応じたストロークで作動して上記各アクチュエータ（旋回用油圧モータ１７、アームシリンダ７、左走行用油圧モータ２０）の作動が制御される。３６はリリーフ弁、Ｔはタンクである。
【００５１】各コントロールバルブ３３〜３５は、図５に示すような開口面積特性を備えたメータイン、メータアウト、ブリードオフの各通路を有し、レバー操作によるこのコントロールバルブ３３〜３５のストローク制御と電動機１３，１４（ポンプ１５，１６）の制御により図６に示すような流量特性が得られる。
【００５２】すなわち、レバー中立（操作量０）では電動機回転数は０であり、Ａ点で電動機回転数が急勾配で（またはステップ状に）立ち上がってスタンバイ回転数に上昇し、ポンプ吐出量がスタンバイ流量Ｑｓとなる。このときコントロールバルブ３３〜３５はまだストローク作動しておらず、ポンプ吐出油はブリードオフされる。
【００５３】このように、コントロールバルブ３３〜３５のストローク作動に先立ってスタンバイ流量Ｑｓを確保しておくことにより、複合操作時等の操作性が良いものとなる。
【００５４】そして、レバー操作量がＡ点を超えた後、レバー操作量に応じて電動機回転数（ポンプ流量）、及びコントロールバルブ３３〜３５のストロークが増加し、このバルブストローク（開度）とポンプ流量、それにアクチュエータ負荷圧力によってアクチュエータ流量が決まる。
【００５５】Ｂ点は、ポンプ流量をブリードオフ通路で絞ってポンプ圧力が負荷圧力になった点であり、このＢ点からアクチュエータに油が流れ始める。
【００５６】一方、電動機トルクの最大値を制御することにより、油圧ポンプ１５の最高吐出圧力を制限することもできる。こうすれば、これまでのリリーフ弁でのリリーフ作用に代えて、電動機トルクの制御によってポンプ最高圧力を制限するため、省エネルギーとなる。
【００５７】なお、図２に示すように、第１及び第２両電動機１３，１４とは別に、図示しない旋回及び走行用パーキングブレーキ等を駆動するとともにコントロールバルブに対してパイロット油圧を供給するためのコントロール用の第３電動機３８（Ｍ３と表示）及び第３油圧ポンプ３９（Ｐ３と表示）が設けられている。
【００５８】この第３油圧ポンプ３９による油圧はアキュムレータ４１に蓄えられて使用され、このアキュムレータ４１の蓄圧が終了すると、これが圧力センサ４２によって検出され、コントローラ３２を通じて第３電動機３８が停止する。４０はこの第３電動機３８用の電動機制御器である。
【００５９】このような構成とすると、■ 両油圧ポンプ１５，１６が個々に最適流量に制御されるため、ポンプ効率が良いとともに、油をバルブで絞り捨てる無駄を抑えることができる。
【００６０】■ レバー操作によってコントロールバルブ３３〜３６と電動機回転数（ポンプ吐出量）が同時に制御され、この同時によって各アクチュエータに対する供給流量、すなわち、各アクチュエータの作動／停止及び作動速度が制御されるため、流量の無駄が無く、省エネルギーとなる。
【００６１】■ 一つの電動機１３で複数のアクチュエータを受け持つことにより、アクチュエータごとに電動機を設ける無駄がない。
【００６２】■ レバー操作のみによってポンプ流量制御と各アクチュエータへの流量配分を行うことができるため、操作が簡単となる。
【００６３】■ レバー操作によってコントロールバルブ３３〜３６と電動機１３を制御する構成を前提として、レバー操作されていないときはコントロールバルブ３３〜３６が中立となるともに電動機１３が停止するため、無駄な流量が一切無く、省エネルギー効果がより高いものとなる。
【００６４】なお、右走行モータ２１、ブームシリンダ６、バケットシリンダ８を駆動及び制御する第２油圧ポンプ１６（第２電動機１４）系についても上記第１油圧ポンプ系と同様に構成され、同様の作用効果を得ることができる。
【００６５】第２実施形態（図７参照）
以下の実施形態においては第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００６６】第１実施形態では各コントロールバルブ３３〜３６にブリードオフ通路を設けた構成をとったのに対し、第２実施形態では、各コントロールバルブ３３〜３６にはブリードオフ通路を設けず、各コントロールバルブ３３〜３６に共用される独立したブリードオフ手段としてのブリードオフ弁４３をポンプ吐出回路に設け、レバー操作に基づくコントローラ３２からの指令信号ｄによりこのブリードオフ弁４３が作動して、第１実施形態の場合と同じバルブ特性を発揮するように構成している。
【００６７】この構成によると、各コントロールバルブ３３〜３６がコンパクトとなり、ハイブリッド化に伴う機器種類の増加による機器実装スペースの減少を補償することができる。
【００６８】第３実施形態（図８，９参照）
第３実施形態では、ブリードオフ手段を各コントロールバルブ３３〜３６にも、外部にも一切設けず、レバー操作量に応じて電動機回転数（ポンプ吐出量）を制御する構成をとっている。
【００６９】すなわち、図９に示すようにレバー中立では電動機回転数は０で、Ａ点で電動機回転数が立ち上がり始め、レバー操作量の増加に従って回転数が連続して増加する。
【００７０】また、レバー操作量に応じてコントロールバルブストロークが制御され、Ａ点ではメータイン開口が開き始め（あるいは少し開いており）、アクチュエータに油が流れ始める。
【００７１】こうすれば、ブリードオフ部分が無く、ブリードオフ流量として絞り捨てる流量が無い分、省エネルギーの点でさらに有利となる。
【００７２】なお、レバー操作量に対する電動機回転数（ポンプ吐出量）の特性を、図示しない特性切換手段により、図９に示すように通常モードと微操作モードとの間で切換えるようにしてもよい。
【００７３】また、レバー操作量の小さい範囲では電動機トルクを最大値よりも小さくするのが望ましい。
【００７４】何故なら、アクチュエータ停止時に、電動機１３とコントロールバルブ３３〜３６の動特性の僅かな違いにより電動機１３の停止の方が遅れるとポンプ吐出油の行き場がなくなってリリーフ弁３７が作動し、回路に高圧が発生して操作性や機器強度の面で問題が生じる。これに対し、上記のようにレバー操作量の小さい範囲で電動機トルクを最大値よりも小さく抑えることにより、油圧回路の異常高圧の発生を抑制することができる。
【００７５】第４実施形態（図１０，１１参照）
第４実施形態では、旋回用アクチュエータとして油圧モータに代えて電動機（第４電動機＝図１０ではＭ４と表示）４４を用い、（イ）この第４電動機４４を、電動機制御器４５を通じて、レバー操作に基づくコントローラ３２からの回転数指令信号ｅによって制御し、（ロ）同電動機４４を旋回制動時には発電機として作用させる構成をとっている。
【００７６】上記（イ）の制御に関して、回転数制御とすることもできるし、電流制御を介したトルク制御とすることもでき、あるいは速度とトルクの複合的な制御も可能であるため、慣性の大きいショベルの旋回動作の制御に適している。
【００７７】また、上記（ロ）の制御によって回生ブレーキが働き、回生作用によって得られた電力はバッテリ１２に蓄えられ、あるいは他のアクチュエータの大負荷時の電動機駆動力として利用される。
【００７８】こうすれば、旋回の運動エネルギーが、従来のようにブレーキ弁からリリーフして捨てられるのではなく、電気エネルギーとして回生されるので、省エネルギーとなるとともに、油圧系の温度上昇を防ぐことができる。また、旋回動作を他のアクチュエータ動作と独立して制御できるため、複合操作時の操作性が良くなる。
【００７９】ところで、上記実施形態では、コントローラ３２からの電気信号によってコントロールバルブ３３〜３６を制御する構成をとったが、コントローラ３２からの信号によって電磁比例式の減圧弁（リモコン弁）を制御し、このリモコン弁の二次圧によってコントロールバルブを制御する構成をとってもよい。
【００８０】また、上記実施形態では、本発明の好適例であるショベルを適用対象として例に挙げたが、本発明はクレーンを含めて、複数の油圧アクチュエータを備えた建設機械に広く適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】上記のように請求項１とこれを引用する各請求項の発明によると、複数の油圧ポンプを別々の電動機によって駆動し、制御手段によりこの各電動機の回転数を個別に制御して各油圧ポンプの吐出量を制御する構成としたから、ポンプ効率が良いとともに、油をバルブで絞り捨てる無駄を抑えることができる。
【００８２】一方、請求項２とこれを引用する各請求項の構成によると、コントロールバルブを操作する操作装置の操作によって同時に電動機の回転数（ポンプ吐出量）を制御し、このコントロールバルブとポンプ吐出量の二つの制御によって各アクチュエータに対する供給流量、すなわち、各アクチュエータの作動／停止及び作動速度を制御する構成としたから、流量の無駄が無く、省エネルギーとなるとともに、一つの電動機で複数のアクチュエータを受け持つことができ、アクチュエータごとに電動機を設ける無駄がない。
【００８３】また、操作装置の操作のみによってポンプ流量制御と各アクチュエータへの流量配分を行うことができるため、操作が簡単となる。
【００８４】請求項１，２の構成を組み合わせた請求項３の発明によると、上記請求項１，２双方の発明のメリットを同時に得ることができる。
【００８５】請求項４の発明によると、操作装置によってコントロールバルブと電動機を制御する構成を前提として、操作装置が操作されていないときはコントロールバルブが中立となるともに電動機が停止するため、無駄な流量が一切無く、省エネルギー効果がより高いものとなる。
【００８６】請求項５の発明によると、油を絞り捨てるブリードオフ流量が０となるため、さらに省エネルギーとなる。
【００８７】請求項６の発明によると、一定の操作量で、電動機回転数がスタンバイ回転数となり、スタンバイ流量が確保されるため、複合操作等の操作性が良いものとなる。
【００８８】請求項７の発明によると、各コントロールバルブにブリードオフ部分がなく、代わりに各コントロールバルブ共通のブリードオフ手段をバルブ外に設けているため、各コントロールバルブがコンパクトとなり、ハイブリッド化に伴う機器種類の増加による機器実装スペースの減少を補償することができる。
【００８９】請求項８の発明によると、これまでのリリーフ弁でのリリーフ作用に代えて、電動機のトルク制御によってポンプ最高圧力を制限するため、省エネルギーとなる。
【００９０】請求項９の発明によると、エンジンによって駆動される発電機と、余剰電力を蓄え手不足電力を補うバッテリの双方を電動機の電源とするため、軽負荷時に、発電機で発生した電力をバッテリに蓄え、重負荷時にバッテリの蓄電力で発電機の電力不足を補い、あるいは発電機に代わって負担することにより、負荷変動の激しい建設機械（とくに請求項１１のショベル）のエンジン負荷を平滑化し、排ガスの削減及び燃費の低減を実現することができる。
【００９１】請求項１０の発明によると、上部旋回体を備えた建設機械（請求項１１のショベルを含む）において、慣性の大きい上部旋回体の駆動源として電動機を用いるため、動力の回生効率が良く、一層省エネルギーとなる。しかもこの回生時の抵抗を旋回体の旋回ブレーキ力として利用することもできる。また、旋回と他の動作の制御系統が別となるため、これらの複合操作が容易となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２４６２７３
【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年５月２３日（２０００．５．２３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６７８２８
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 悦司 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３２９５７３（Ｐ２００１−３２９５７３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月３０日（２００１．１１．３０） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１５１４２３（Ｐ２０００−１５１４２３） |
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