JPH10103112A

JPH10103112A - 油圧駆動装置

Info

Publication number: JPH10103112A
Application number: JP8254165A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ochiai; 隆落合; Nobuyuki Tani; 信幸谷
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】油圧ポンプの吸収トルク向上，エンジン負荷
の低減，燃費率の向上及び一層の低騒音化を図り、併せ
て、油圧ポンプとエンジンの小型化を図りつつ、慣性の
大きな旋回体からの回転運動エネルギーの回生をも図る
ことにある。【解決手段】エンジン（１）で油圧ポンプ（２）を駆
動し、油圧ポンプからの圧油で各作業アクチュエータ
（３ａ，３ｂ）を駆動させる。発電機を兼ねる電動機
（８）を油圧ポンプに付設し、コントローラ（９）の切
換制御により電動機に発電作動とアシスト作動とを行わ
せる。アキュムレータ（１２）から供給される圧油によ
りモータ作動して旋回体（３２）を駆動する旋回ポンプ
モータ（４）を備え、旋回コントローラ（１７）の切換
制御により旋回系の制動時にポンプ作動させて回転運動
エネルギーを回生する。旋回ポンプモータに発電機を兼
ねる第２電動機（１６）を付設し、旋回コントローラの
切換制御により発電作動とアシスト作動とを行なわせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル，ホ
イールローダー等の建設機械やフォークリフト，ごみ収
集車等の油圧作業機において用いられる油圧駆動装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の油圧駆動装置とし
て、エンジンと、エンジンにより駆動される可変容量形
油圧ポンプとを備え、この油圧ポンプからの圧油により
下部走行体や各種作動部の駆動を行うようにしたものが
知られている（例えば、特開昭６２−１５６４４０号公
報参照）。このような油圧駆動装置は、油圧ショベルに
おける一例を図１に示すように、一般に、エンジン
（１）と、このエンジン（１）により回転駆動される油
圧ポンプ（２）と、この油圧ポンプ（２）から吐出され
る圧油を旋回用油圧モータやバケット作動用シリンダ等
の各種作業用アクチュエータ（３，４）に供給制御して
その作動を制御するコントロールバルブ（５）と、上記
油圧ポンプ（２）の斜板角度を調整して押しのけ容積を
制御するための斜板角制御用アクチュエータ（６）と、
このアクチュエータ（６）を上記コントロールバルブ
（５）からの情報に基づいて制御するコントロールバル
ブ（７）とを備えている。そして、この油圧駆動装置に
おいて、上記油圧ポンプ（２）は、斜板角制御用アクチ
ュエータ（６）により油圧ポンプ（２）の圧油の押しの
け容積が制御されて、各種作業用アクチュエータ（３，
４）で必要な圧油を供給するようになっており、また、
上記エンジン（１）はこの油圧ポンプ（２）での押しの
け容積の制御に対応して回転数の変更調整が行われるよ
うになっている。すなわち、上記の油圧駆動装置は、油
圧ポンプ（２）の吸収トルク線図を図２に示すように、
油圧ポンプ（２）の吐出圧力を示す横軸と、押しのけ容
積を示す縦軸とで規定される直交座標において、油圧ポ
ンプ（２）自体により定まる最大押しのけ容積（線分Ａ
Ｂ）と、油圧駆動装置のシステム全体により定まる最大
許容圧力（線分ＣＤ）と、エンジン（１）自体により定
まる油圧ポンプ（２）の最大吸収トルク（双曲線ＢＣ）
とで囲まれる制限領域で運転が行われるようになってい
る。なお、上記の油圧ポンプ（２）の吸収トルクとは、
油圧ポンプ（２）が各種作業用アクチュエータ（３，
４）を作動させる上で必要とするトルクであって、エン
ジン（１）の出力トルクから吸収するトルクのことであ
る。そして、この吸収トルクは油圧ポンプ（２）の吐出
圧力に１回転当りの押しのけ容積を乗じたものに相当す
る。また、この吸収トルクに回転数を乗じたものが油圧
ポンプ（２）の吸収馬力となる。

【０００３】また、上記のエンジン（１）と油圧ポンプ
（２）とからなる油圧駆動装置では、上記の各種作業用
アクチュエータ（３，４）にかかる作業負荷の軽重に応
じて標準負荷作業の時にはエンジン（１）が定格馬力運
転され、重負荷作業の時にはエンジン（１）が最高馬力
運転されるようになっている。これら標準負荷作業時と
重負荷作業時とにおけるエンジン（１）の状況は以下に
説明するようになる。

【０００４】上記標準負荷作業時の油圧ポンプ（２）の
吸収トルクが例えば図２にＴy1〜Ｔy2で示す範囲であ
り、上記重負荷作業時の油圧ポンプ（２）の必要吸収ト
ルクが図２の双曲線ＢＣを越えた領域のＴy3であるとす
ると、エンジン（１）の回転数と、その回転数の時の軸
トルク，軸出力，及び，燃料消費率は図３のエンジン
（１）の性能曲線に示すようになる。すなわち、標準負
荷作業時においては、上記吸収トルクＴy1〜Ｔy2に対応
して発生軸トルクがＴg1〜Ｔg2に、発生軸出力（発生馬
力）がＰe1〜Ｐe2に、燃料消費率がｇe1〜ｇe2にそれぞ
れなり、これに連動してエンジン（１）はこれを制御す
るガバナにより定格回転数Ｎe1〜Ｎe2で作動されるよう
になる。これをタイムチャートで表すと図４に示すよう
になる。つまり、通常の作業においては、エンジン
（１）は軸トルクとしてＴg1〜Ｔg2の範囲のものを発生
させ、エンジン回転数は定格回転数Ｎe1〜Ｎe2の範囲で
制御される。

【０００５】そして、このような標準負荷作業の一部に
おいて重負荷作業の必要が生じると、各種作業用アクチ
ュエータ（３，４）の作業量が増大し、これらアクチュ
エータ（３，４）に対し油圧ポンプ（２）の最大吸収ト
ルク線（双曲線ＢＣ）を越えた吸収トルクＴy3での圧油
の供給が必要になる。この場合、作業者のスロットルレ
バー等の操作に連動して上記ガバナによりエンジン
（１）が最高回転数Ｎp1〜Ｎp2で作動される最大馬力運
転に変更され、これにより、油圧ポンプ（２）の負荷は
上記のＴy1〜Ｔy2の吸収トルク範囲のものになり、これ
に対応してエンジン（１）の負荷は、発生軸トルクがＴ
g1〜Ｔg2に、発生馬力がＰp1〜Ｐp2に、燃料消費率がｇ
p1〜ｇp2にそれぞれなる。そして、この重負荷作業の場
合をタイムチャートで表すと図５に示すようになる。つ
まり、重負荷作業時には、エンジン（１）を最大馬力運
転状態にして回転数を増大させることにより、油圧ポン
プ（２）を上記制限領域（ＡＢＣＤ）内での駆動状態に
する一方、その制限領域内での吸収トルクで上記各種作
業用アクチュエータ（３，４）に対し重負荷作業に必要
な圧油を供給し得るようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
エンジン（１）と油圧ポンプ（２）との組み合わせから
なる油圧駆動装置においては、主として油圧ポンプ
（２）を駆動する駆動源がエンジン（１）だけであるこ
とに起因して、以下の不都合が生じている。

【０００７】すなわち、第１に、油圧ポンプ（２）の最
大吸収トルクはエンジン（１）の最大発生トルクによる
制限を受け、油圧ポンプ（２）の最大吸収トルクを増大
させて油圧駆動装置の能力を向上させるにはエンジン
（１）を大トルクのものに変更する必要がある。この場
合、エンジン（１）を大トルクのものに変更すると、油
圧駆動装置の大型化、コスト増大を招くばかりでなく、
燃料消費率の悪化、騒音増大、排ガス増大等の不都合を
も招くことになる。

【０００８】第２に、標準負荷作業時の定格馬力運転
と、重負荷作業時の最大馬力運転とを同じエンジン
（１）で行うため、重負荷作業時に燃料消費率の悪化、
エンジン騒音の増大、排ガス増大等の不都合を招くこと
になる。

【０００９】第３に、標準負荷作業時においても、油圧
ポンプ（２）の必要吸収トルクに応じてエンジン（１）
の回転数がＮe1〜Ｎe2の範囲で変更されるため、それに
伴い燃料消費率が変動して燃料消費率の悪化を招くこと
になる。また、油圧ポンプ（２）の必要吸収トルクに応
じてエンジン（１）の発生軸トルクが増減されることに
なり、エンジン（１）が有する能力の有効利用という観
点からは好ましいものではない。すなわち、エンジン
（１）が油圧ポンプ（２）に付与し得るトルクの能力が
例えば１００あっても、油圧ポンプ（２）は常にその１
００の全てを利用しているわけではなく、その一部を利
用しているにすぎず、効率面で好ましいものとはいえな
い。

【００１０】そこで、上記の不都合を解消するために、
上記油圧ポンプとの間でトルク伝達を可逆的に行う電動
機を設け、エンジンを例えば定格回転数等の固定回転数
で一定運転を維持させ得るようにすることが考えられ
る。すなわち、作動部を作動させるための油圧ポンプの
必要吸収トルクが所定の設定値よりも小さい場合にはそ
の余剰トルクで上記電動機を回転駆動させて発電作動さ
せ、その発電した電気エネルギーを蓄電手段に蓄える一
方、必要吸収トルクが上記設定値よりも大きい場合には
上記蓄電手段に蓄えられた電気エネルギーで電動機を回
転駆動させて油圧ポンプに対し上記定格回転数でのエン
ジン出力トルクの不足分をアシストするアシスト作動を
行なわせるようにすることが考えられる。

【００１１】しかしながら、上記の構成の場合、重負荷
作業要求に対し、電動機をアシスト作動させようとして
も蓄電手段の電気エネルギーが不足していては、そのア
シスト作動によるアシストトルクを得ることはできず、
また、電動機の能力により定まる最大アシストトルクを
発揮させても重負荷作業要求を満足させられないことが
あり、これらの場合には共に必要吸収トルクが不足して
エンジンストール（エンスト）に至る結果となる。その
一方、重負荷作業要求が一時的でありほとんどの時間が
標準負荷作業の場合には電動機を発電作動させ続ける結
果、蓄電手段への充電が満杯状態になっていてもエンジ
ンが一定回転数での駆動状態に維持され続け、過充電と
なるという不都合や、もしくは、発電された電気エネル
ギーが無駄に廃棄されるという不都合も生じる。さら
に、上記電動機の発電作動もしくはアシスト作動の切換
えを上記の必要吸収トルクと設定値との比較により制御
するようにした場合であっても、重負荷作業時に例えば
油圧ショベルのオペレータが蓄電手段の電気エネルギー
の残量等を確認した上で重負荷作業のための操作を行う
必要が生じ、操作が繁雑になるという不都合もある。

【００１２】さらに、油圧ショベルにおいては、その旋
回体の回転慣性が極めて大きい上にこの旋回体をバケッ
トやアーム等と同時に作動させることが多く、これらを
作動させるための各種作業用アクチュエータ（３，４）
を同一の油圧ポンプ（２）から供給する圧油で作動させ
るためには、その油圧ポンプ（２）やこれを駆動するエ
ンジン（１）を大トルクのものに変更せざるを得ず、こ
の場合には、上記の第１の不都合を招くことが避けられ
ない。これに対し、旋回駆動系を油圧ポンプ（２）から
切り離して電動機で作動させることも考えられるが、旋
回体の回転慣性が極めて大きくその加減速時に上記旋回
駆動系に大トルクが要求されるため、電動機のみでの駆
動は困難である。

【００１３】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、従来と同じ能
力のエンジンを用いつつ油圧ポンプの吸収トルクの向上
を図るとともに、この油圧ポンプに要求される必要吸収
トルクを低減させてエンジンに加わる負荷を低減させる
ことにより燃料消費率の向上とより一層の低騒音化とを
図り、併せて、旋回駆動系を切り離して油圧ポンプ
（２）及びエンジン（１）の小型化を図りつつ、慣性の
大きな旋回体からの回転運動エネルギーの回生をも図る
ことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、エンジン（１）と、このエ
ンジン（１）により駆動される油圧ポンプ（２）と、こ
の油圧ポンプ（２）から吐出される圧油により駆動され
る作動部（３ａ，３ｂ）とを備えた油圧駆動装置を前提
とする。このものにおいて、上記油圧ポンプ（２）との
間でトルク伝達を可逆的に行う第１電動機（８）と、こ
の第１電動機（８）との間で電気エネルギーの受け渡し
を行う蓄電手段（１０）と、旋回体（３２）を回転駆動
する旋回駆動系（４００）とを備えるものとする。そし
て、上記第１電動機（８）を、上記油圧ポンプ（２）か
らのトルク伝達を受けて発電した電気エネルギーを上記
蓄電手段（１０）に蓄える発電作動と、その蓄電手段
（１０）に蓄電された電気エネルギーを受けて駆動され
ることにより上記油圧ポンプ（２）対してトルク伝達を
行うアシスト作動とに切換可能に構成し、さらに、上記
旋回駆動系（４００）を、圧油を媒体として圧力エネル
ギーを蓄える蓄圧手段（１２）と、この蓄圧手段（１
２）からの圧油の供給を受けて駆動されるモータ作動と
上記蓄圧手段（１２）に圧油を供給して蓄圧させるポン
プ作動とに切換可能に構成されたポンプモータ装置
（４）とを備える構成とするものである。

【００１５】上記の構成の場合、エンジン（１）から吸
収する油圧ポンプ（２）の必要吸収トルクが作動部（３
ａ，３ｂ）で必要となる駆動力に応じて定まるため、作
動部（３ａ，３ｂ）が標準負荷作動状態にあり油圧ポン
プ（２）の必要吸収トルクがエンジン（１）の最大発生
トルクよりも小さい場合には、第１電動機（８）が発電
作動に切換えられて上記エンジン（１）の発生トルクの
うちの余剰トルクが上記第１電動機（８）に伝達され、
その発電作動により発生した電気エネルギーが蓄電手段
に蓄えられ、駆動源としてのエンジン（１）を効率よく
利用することが可能になる。一方、上記必要吸収トルク
がエンジン（１）の最大発生トルクよりも大きくなるよ
うな重負荷作業時においては、上記第１電動機（８）が
アシスト作動に切換えられて上記蓄電手段（１０）に蓄
えられた電気エネルギーにより駆動され、油圧ポンプ
（２）を駆動するモータとしての役割を果たすことにな
る。これにより、上記油圧ポンプ（２）は、第１電動機
（８）からトルクの伝達を受けて上記エンジン（１）の
最大発生トルクよりも大きなトルクで作動され、上記作
動部（３ａ，３ｂ）に重負荷作業を行わせるために必要
な圧油を供給することが可能になる。つまり、油圧ポン
プ（２）の吸収トルクをエンジン（１）の最大発生トル
クよりも大きいものにすることが可能になる。上記の発
電作動とアシスト作動との切換可能な第１電動機（８）
としては、発電機能を有する誘導電動機や、同期電動機
等を用いればよい。そして、このような油圧駆動装置に
よれば、上記の如く上記第１電動機（８）を標準負荷作
業時に発電作動に切換えることによりエンジントルクの
高効率利用を図り、かつ、重負荷作業時にアシスト作動
に切換えることにより作動部駆動のパワーアップを図る
ことが可能になる外、例えば、本油圧駆動装置の運転
を、昼間は上記第１電動機（８）を主として発電作動状
態にし、夜間は上記第１電動機（８）をアシスト作動状
態にして油圧ポンプ（２）を主として第１電動機（８）
を駆動源として作動させることによりエンジン（１）騒
音を低減させて静粛運転を図るようにすることも可能に
なる。

【００１６】さらに、旋回駆動系（４００）において、
慣性負荷の大きい旋回体（３２）を駆動するポンプモー
タ装置（４）が蓄圧手段（１２）から供給される圧油に
より駆動されるようになっているため、油圧ポンプ
（２）の必要吸収トルクを減少させてエンジン（１）に
加わる負荷を低減させることが可能になる。このため、
エンジン（１）を定格回転運転して燃料消費率の向上と
騒音の低減とを図ることが可能になる。加えて、上記ポ
ンプモータ装置（４）がポンプ作動に切換えられて蓄圧
手段（１２）に圧油を供給するようになっているため、
このポンプモータ装置（４）の回転に伴う回転運動エネ
ルギーを蓄圧手段（１２）に回生することが可能にな
り、これにより、省エネルギー化を図ることが可能にな
る。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、作動部（３ａ，３ｂ）を駆動する上で必要
となる油圧ポンプ（２）での必要吸収トルクを検出する
吸収トルク検出手段（１１）と、この吸収トルク検出手
段（１１）により検出された必要吸収トルク検出値がエ
ンジン（１）の回転数との関係で予め定められたエンジ
ン（１）の出力トルク設定値よりも低トルク側であると
き、上記電動機（８）を上記油圧ポンプ（２）から伝達
される余剰トルクにより発電作動させる一方、上記必要
吸収トルク検出値が上記出力トルク設定値よりも高トル
ク側であるとき、上記電動機（８）をアシスト作動状態
にするよう、電動機（８）の作動を切換制御する第１切
換制御手段（９２）と、上記吸収トルク検出手段（１
１）により検出された必要吸収トルク検出値が上記出力
トルク設定値よりも高トルク側であるときに、その必要
吸収トルク検出値がエンジン（１）の出力トルクに電動
機のアシスト作動による最大アシストトルクを加えたア
シスト限界トルク値よりも大きいときは、上記エンジン
（１）の回転数を、上記必要吸収トルクに基づく吸収馬
力を等値に維持しつつ上記電動機（８）のアシストトル
クが最大アシストトルクよりも小さくなるよう高回転数
側に変更補正するエンジンの回転数補正制御手段（９
１）とを備える構成とするものである。

【００１８】上記の構成の場合、請求項１記載の発明に
よる作用に加えて、油圧ポンプ（２）の必要吸収トルク
がエンジン（１）発生トルクに第１電動機（８）による
最大アシストトルクを加えたものよりも大きいものとな
るような過重な重負荷作業を行う場合に、第１切換制御
手段（９２）により第１電動機（８）がアシスト作動さ
れると同時に、回転数補正制御手段（９１）によりエン
ジン（１）の回転数が高回転数側に変更補正される。こ
の回転数の変更により、変更補正前の回転数のときと比
べ、等しい吸収馬力を発揮させるための必要吸収トルク
を低くすることが可能になり、第１電動機（８）による
アシストトルクが上記最大アシストトルク内のもので足
りるようになる。このため、上記のような一時的に発生
す過重な重負荷作業の作業要求に対しても、エンストを
招くことなく第１電動機（８）によるアシスト作動によ
って必要な吸収馬力を発揮させることが可能になる。

【００１９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、操作者による操作を受けてその操作量をポ
ンプモータ装置（４）に対する回転速度入力値として検
出する入力検出手段（１８）と、上記ポンプモータ装置
（４）の実際の回転速度を検出する回転速度検出手段
（１９）と、このポンプモータ装置（４）の作動を切換
制御する第２切換制御手段（１７１，１７２）とを備
え、この第２切換制御手段（１７１，１７２）を、上記
回転速度検出手段（１９）により検出された回転速度検
出値が上記入力検出手段（１８）により検出された回転
速度入力値よりも低速側であるとき、上記ポンプモータ
装置（４）をモータ作動させて増速させる一方、上記回
転速度検出値が上記回転速度入力値よりも高速側である
とき、上記ポンプモータ装置（４）をポンプ作動させて
減速させる構成とするものである。

【００２０】上記の構成の場合、請求項１記載の発明に
おけるポンプモータ装置（４）の作動が具体的に特定さ
れる。すなわち、入力検出手段（１８）により、操作者
による操作量に応じて回転速度入力値が検出されるとと
もに、上記ポンプモータ装置（４）の実際の回転速度が
回転速度検出手段（１９）により検出される。そして、
ポンプモータ装置（４）の実際の速度が回転速度入力値
よりも低速側であるとき、第２切換制御手段（１７１，
１７２）により上記ポンプモータ装置（４）がモータ作
動に切換えられ、蓄圧手段（１２）から供給される圧油
を受けて増速される。一方、ポンプモータ装置（４）の
実際の回転速度が回転速度入力値よりも高速側であると
き、第２切換制御手段（１７１，１７２）により上記ポ
ンプモータ装置（４）がポンプ作動に切換えられ、上記
蓄圧手段（１２）に圧油を供給しつつこの蓄圧手段（１
２）内の油圧により減速される。つまり、上記ポンプモ
ータ装置（４）を、操作者による回転速度入力に従って
エンジン（１）に負荷をかけることなく駆動することが
可能になり、これにより、上記請求項１記載の発明にお
ける駆動部の低騒音化，燃費率の向上，省エネルギー化
等の効果を確実に得ることが可能になる。上記入力検出
手段（１８）は、例えば、操作レバーとその操作量を検
出するポテンショメータとにより構成すればよく、ま
た、上記回転速度検出手段（１９）としては、ポンプモ
ータ装置（４）の回転軸（４１）等の回転数を検出する
回転数センサ等を用いればよい。

【００２１】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明におけるポンプモータ装置（４）を可変斜板（４４）
を備えた可変斜板式ピストンポンプモータとし、第２切
換制御手段（１７１，１７２）を、上記可変斜板（４
４）の傾転角度を正逆両側の再大傾転角度までの間で増
減変更制御する斜板角制御部（１７１）を備える構成と
するものである。

【００２２】上記の構成の場合、可変斜板（４４）の傾
転角度が斜板角制御部（１７１）により制御されてこの
可変斜板（４４）の向きが正逆反転されることにより、
ポンプモータ装置（４）を、確実に、ポンプ作動又はモ
ータ作動に切換えることが可能になり、これにより、上
記請求項３記載の発明による作用を確実に得ることが可
能になる。さらに、上記可変斜板（４４）の傾転角度の
変更により、ポンプモータ装置（４）の押しのけ容積を
変更して、その吸収トルク又は出力トルク並びに回転速
度を変更制御することが可能になり、これにより、ポン
プモータ装置（４）の回転速度をスムーズに変更制御す
ることが可能になる。

【００２３】請求項５記載の発明は、請求項３記載の発
明において、ポンプモータ装置（４）からのトルク伝達
を受けて発電した電気エネルギーを蓄電手段（１０）に
蓄える発電作動と、その蓄電手段（１０）に蓄電された
電気エネルギーを受けて駆動されることにより上記ポン
プモータ装置（４）に対してトルク伝達を行うアシスト
作動とに切換可能に構成された第２電動機（１６）を備
える構成とするものである。

【００２４】上記の構成の場合、請求項３記載の発明に
よる作用に加えて、第２電動機（１６）が発電作動とア
シスト作動とに切換え可能に構成され、発電作動時にポ
ンプモータ装置（４）からのトルク伝達を受ける一方、
アシスト作動時に上記ポンプモータ装置（４）に対して
トルク伝達を行うようになっているため、上記アシスト
作動によりポンプモータ装置（４）の最大出力トルクを
向上させることが可能になるとともに、上記発電作動に
より蓄圧手段（１２）の容量を越える回転運動エネルギ
ーを電気エネルギーに変換して回生することが可能にな
る。このため、上記蓄圧手段（１２）及びポンプモータ
装置（４）を小容量化することが可能になり、これによ
り、油圧駆動装置全体のコンパクト化が可能になる。

【００２５】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明において、入力検出手段（１８）により検出された回
転速度入力値と回転速度検出手段（１９）により検出さ
れた回転速度検出値とが等しくかつ零でないとき、上記
第２電動機（１６）をアシスト作動状態に切換えるよ
う、この第２電動機（１６）の作動を切換制御する第３
切換制御手段（１７３）を備える構成とするものであ
る。

【００２６】上記の構成の場合、請求項５記載の発明に
よる作用に加えて、回転速度検出値と回転速度入力値と
が等しくかつ零でないとき、つまり、ポンプモータ装置
（４）が一定の回転速度で回転しているときに第２電動
機（１６）がアシスト作動され、このアシスト作動によ
り回転摺動部の摩擦抵抗に抗して上記ポンプモータ装置
（４）の回転速度を維持することが可能になるため、ポ
ンプモータ装置（４）を等速回転させるときに蓄圧手段
（１２）から圧油を供給する必要がなくなり、これによ
り、上記蓄圧手段（１２）を小容量のものとしてコンパ
クト化することにより、油圧駆動装置全体のコンパクト
化を図ることが可能になる。

【００２７】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明において、第２切換制御手段（１７１，１７２）を、
回転速度入力値と回転速度検出値とが等しくかつ零でな
いときにポンプモータ装置（４）をポンプ作動に切換え
る構成とするものである。

【００２８】上記の構成の場合、請求項６記載の発明に
よる作用に加えて、回転速度検出値と回転速度入力値と
が等しくかつ零でないとき、つまり、ポンプモータ装置
（４）が一定の回転速度で回転しているとき、アシスト
作動する第２電動機（１６）によってポンプモータ装置
（４）をポンプ作動させ、このポンプモータ装置（４）
から蓄圧手段（１２）に圧油を供給することが可能にな
る。これにより、回転摺動部の摩擦抵抗や油圧回路から
の圧油の洩れに伴う蓄圧手段（１２）内の圧力エネルギ
ーの低下を補償することが可能になる。

【００２９】請求項８記載の発明は、請求項６記載の発
明における第３切換制御手段（１７３）を、回転速度入
力値と回転速度検出値との偏差がポンプモータ装置
（４）に加わる慣性負荷に応じて予め設定された設定偏
差よりも大値側にあるとき、第２電動機（１６）を、上
記ポンプモータ装置（４）とのトルク伝達が遮断された
遮断状態にさせる構成とするものである。

【００３０】上記の構成の場合、請求項６記載の発明に
よる作用に加えて、ポンプモータ装置（４）の実際の回
転速度と回転速度入力値との偏差が設定偏差よりも大値
側にあってポンプモータ装置（４）に大きな慣性負荷が
加わるときに、第３切換制御手段（１７３）により第２
電動機（１６）が遮断状態にされる。このため、ポンプ
モータ装置（４）の回転速度を急速に増速または減速さ
せるようなときに上記第２電動機（１６）を遮断状態に
してこの第２電動機（１６）に大トルクの負担をかけな
いようにすることが可能になり、これにより、その第２
電動機の耐久性の向上を図ることが可能になる。

【００３１】請求項９記載の発明は、請求項６記載の発
明における第３切換制御手段（１７３）を、回転速度検
出値が回転速度入力値よりも低速側であるとき、第２電
動機（１６）をアシスト作動させる一方、上記回転速度
検出値が上記回転速度入力値よりも高速側であるとき、
上記第２電動機（１６）を発電作動させるよう、この第
２電動機（１６）の作動を切換制御するように構成する
ものである。

【００３２】上記の構成の場合、請求項６記載の発明に
よる作用に加えて、第３切換制御手段（１７３）による
第２電動機（１６）の切換作動により、ポンプモータ装
置（４）のモータ作動時にその増速回転を確実に補助す
る一方、ポンプ作動時に蓄圧手段（１２）の容量を越え
る回転運動エネルギーを確実に回生することが可能にな
る。

【００３３】請求項１０記載の発明は、請求項１記載の
発明において、蓄圧手段（１２）に圧油を供給して蓄圧
するための蓄圧補助手段（４８）を備える構成とするも
のである。

【００３４】上記の構成の場合、請求項１記載の発明に
よる作用に加えて、蓄圧補助手段（４８）によって蓄圧
手段（１２）に圧油を供給することにより、ポンプモー
タ装置（４）の回転摺動摩擦や油圧回路からの圧油の洩
れに伴う蓄圧手段（１２）内の圧力エネルギーの低下を
補償することが可能になる。

【００３５】請求項１１記載の発明は、請求項５〜請求
項９の内のいずれかに記載の発明における第２電動機
（１６）を、ポンプモータ装置（４）の回転軸（４１）
を囲む外周側位置に配設し、その第２電動機（１６）と
ポンプモータ装置（４）とを一体に組み付ける構成とす
るものである。

【００３６】一般に、電動機（１６）をポンプモータ装
置（４）に対し組み合わせるには、電動機（１６）とポ
ンプモータ装置（４）との間でトルクの受け渡しを行う
ために、ポンプモータ装置（４）の回転軸（４１）と電
動機（１６）の回転軸とを通常は直列に配置する必要が
あり、油圧駆動装置がポンプモータ装置（４）の回転軸
（４１）方向に比較的長いものになって大型化せざるを
得ないところ、上記の構成では、第２電動機（１６）が
ポンプモータ装置（４）の外周側位置に配設されてポン
プモータ装置（４）と一体に組み付けられているため、
油圧駆動装置の特に上記回転軸（４１）方向の長さを短
縮することが可能となり、小型化が図られる。

【００３７】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の発明におけるポンプモータ装置（４）を、回転軸（４
１）と一体に回転するシリンダブロック（４２）と、こ
のシリンダブロック（４２）の周囲を覆うハウジング
（４５）とを備えるものとし、かつ、第２電動機（１
６）を、上記シリンダブロック（４２）と一体に回転す
るようシリンダブロック（４２）の外周面側位置に取付
けられたロータ（１６１）と、このロータ（１６１）に
対し上記回転軸（４１）を中心とする径方向に相対向す
るよう上記ハウジング（４５）の内周面側位置に取付け
られたステータ（１６２）とを備える構成とするもので
ある。

【００３８】上記の構成の場合、請求項１１記載の発明
による作用に加えて、第２電動機（１６）のロータ（１
６１）がポンプモータ装置（４）のシリンダブロック
（４２）の外周面に一体に取付けられ、また、上記第２
電動機（１６）のステータ（１６２）が上記ポンプモー
タ装置（４）のハウジング（４５）の周面側位置に取付
けられているため、第２電動機（１６）自体がポンプモ
ータ装置（４）のハウジング（４５）内に一体に配設さ
れることになる。このため、上記第２電動機（１６）の
作動による発熱がポンプモータ装置（４）の油により冷
却されて昇温が抑制される。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００４０】図６は、本発明の実施形態に係る油圧駆動
装置を油圧ショベルに適用したものを示し、１はエンジ
ン、２はこのエンジン（１）により駆動される可変容量
形油圧ポンプ、３ａは作動部としての走行油圧モータ、
３ｂは同じく作動部としてのバケット，アーム，ブーム
等の作動用シリンダ、４は慣性負荷の大きい旋回体（３
２）を回転駆動する可変斜板式ピストンポンプモータと
しての旋回ポンプモータ、５は上記走行油圧モータ及び
シリンダ（以下、両者を総称して作業アクチュエータと
いう）への圧油供給の方向や量を制御するコントロール
バルブ、６は上記油圧ポンプ（２）の可変斜板（２１）
の斜板角度を変更するための傾転アクチュエータ、７は
この傾転アクチュエータ（６）の作動を制御して上記油
圧ポンプ（２）からの吐出油の流量を制御するコントロ
ールバルブ、８は発電機を兼ねる誘導電動機により構成
され上記油圧ポンプ（２）との間で可逆的にトルク伝達
を行う第１電動機、９はこの第１電動機（８），コント
ロールバルブ（７），エンジン（１）の作動を制御する
コントローラ、１０はこのコントローラ（９）を介して
上記第１電動機（８）と接続された蓄電手段、１１は上
記油圧ポンプ（２）の必要吸収トルクを検出する吸収ト
ルク検出手段である。

【００４１】また、１２は上記旋回ポンプモータ（４）
との間で圧油の受け渡しを行う蓄圧手段としてのアキュ
ムレータ、１３は上記旋回ポンプモータ（４）への圧油
供給の方向や量を制御するコントロールバルブ、１４は
上記旋回ポンプモータ（４）の可変斜板（４４）の斜板
角度を変更するための傾転アクチュエータ、１５はこの
傾転アクチュエータ（１４）の作動を制御するコントロ
ールバルブ、１６は発電機を兼ねる誘導電動機により構
成され上記旋回ポンプモータ（４）との間で可逆的にト
ルク伝達を行う第２電動機、１７はこの第２電動機（１
６）と２つのコントロールバルブ（１３及び１５）の作
動を制御する旋回コントローラ、１８は操作者による操
作を受けてその操作量を旋回ポンプモータ（４）に対す
る回転速度入力値として検出する入力検出手段、１９は
上記旋回ポンプモータ（４）の実際の回転速度を検出す
る回転速度検出手段である。そして、上記旋回ポンプモ
ータ（４）と、上記のアキュムレータから第２電動機ま
での各構成要素（１２，１３，１４，１５，１６）によ
って旋回駆動系（４００）が構成されている。

【００４２】以下に、まず、上記旋回駆動系（４００）
以外の各構成要素について詳細に説明する。

【００４３】上記エンジン（１）はディーゼルエンジン
により構成され、ガバナ（１ａ）により調速されるよう
になっている。このガバナ（１ａ）は、通常はエンジン
（１）を後述の回転数Ｎb （図７参照）の一定回転数で
定回転作動を維持する一方、油圧ショベルの運転状態に
応じてコントローラ（９）の後述の回転数補正制御部
（９１）からの回転数制御信号を受けて上記エンジン
（１）の回転数を変更してエンジン（１）をその変更後
の回転数で作動させるようになっている。

【００４４】上記油圧ポンプ（２）は、第１電動機
（８）が一体に組み付けられてこの第１電動機（８）と
連動回転する電動機一体形油圧ポンプ（２０）として構
成されており、ハウジングに配設された傾転アクチュエ
ータ（６）によって可変斜板（２１）が傾転されること
により、この可変斜板（２１）の傾転角度に対応する量
の圧油をコントロールバルブ（５）に供給するようにな
っている。すなわち、油圧ショベルの操作者による図示
省略の各操作レバーの操作量に基づき、各作業アクチュ
エータ（３ａ，３ｂ）の作業負荷に応じてコントロール
バルブ（７）が切換制御され、これによる傾転アクチュ
エータ（６）の作動量に応じて上記可変斜板（２１）が
傾転されるようになっている。そして、その可変斜板角
度の変更に応じてピストン列の行程量が変更されること
により所定量の圧油が吐出されるようになっている。ま
た、上記第１電動機（８）はコントローラ（９）の後述
の切換制御部（９２）からの切換制御信号により発電作
動とアシスト作動とに作動が切換えられるようになって
いる。

【００４５】上記コントローラ（９）は、第１電動機
（８）の作動を発電作動とアシスト作動とに切換える第
１切換制御手段としての第１切換制御部（９２）と、ガ
バナ（１ａ）に対し回転数制御信号を出力してエンジン
（１）の回転数を変更補正する回転数補正制御手段とし
ての回転数補正制御部（９１）とを備えている。

【００４６】上記第１切換制御部（９２）には、図７に
示すようにエンジン（１）の出力トルクと回転数とで定
まるエンジントルク特性である回転数・トルク特性Ｅt-
Ｎb，Ｅt-Ｎa が出力トルク設定値として予め入力設定
され、第１切換制御部（９２）は、吸収トルク検出手段
（１１）により検出された油圧ポンプ（２）の必要吸収
トルク検出値が上記出力トルク設定値よりも小さい時に
は上記第１電動機（８）を発電作動に切換える一方、上
記必要吸収トルク検出値が上記出力トルク設定値よりも
大きい時には上記第１電動機（８）をアシスト作動に切
換えるようになっている。ここで、上記回転数・トルク
特性Ｅt-Ｎb はエンジン（１）の回転数をＮb としたと
きのエンジン（１）の発生トルクを示し、回転数・トル
ク特性Ｅt-Ｎa はエンジン（１）の回転数をＮa とした
ときの発生トルクを示す。そして、回転数Ｎb は、例え
ば定格点付近の回転数が設定されて最低燃料消費率ｇe1
（図３参照）近傍の燃費を発揮するようにされ、また、
回転数Ｎa は例えばエンジン（１）の最高馬力点付近の
回転数が設定されている。

【００４７】そして、上記発電作動時においては、上記
コントローラ（９）に内蔵されたインバータ回路により
第１電動機（８）に流れる電流の周波数が変換されてこ
の第１電動機（８）から油圧ポンプ（２）に対しその回
転を制動する側にトルクが作用するようにし、これによ
り、エンジン（１）から油圧ポンプ（２）への伝達トル
クのうち、油圧ポンプ（２）の必要吸収トルクとの差に
相当する余剰トルクが第１電動機（８）に吸収されて発
電され、この発電された電気エネルギーが蓄電手段（１
０）に蓄えられるようになっている。一方、アシスト作
動時においては、上記周波数の変換により第１電動機
（８）から油圧ポンプ（２）に対しその回転を助長する
側にトルクが作用するように、上記蓄電手段（１０）か
ら第１電動機（８）に流す電気エネルギーの制御を上記
コントローラ（９）により行うことによって、上記必要
吸収トルクが出力トルク設定値よりも上回る分の必要ト
ルクを上記油圧ポンプ（２）に付与するようになってい
る。つまり、アシスト作動時においては、上記第１電動
機（８）が通常の駆動モータとしての役割を果たし、油
圧ポンプ（２）の駆動をアシストするようになってい
る。

【００４８】また、上記回転数補正制御部（９１）は、
第１，第２及び第３の回転数補正制御を行うようになっ
ている。第１の回転数補正制御は、吸収トルク検出手段
（１１）により検出された必要吸収トルク検出値（例え
ば図７のｄ′）が上記出力トルク設定値よりも高トルク
側であって、その必要吸収トルク検出値ｄ′が上記回転
数・トルク特性Ｅt-Ｎb に基づくエンジン（１）のエン
ジン出力トルクに第１電動機（８）のアシスト作動によ
る最大アシストトルクを加えたアシスト限界トルク値Ａ
t よりも大きいときに、上記エンジン（１）の回転数を
上記必要吸収トルクｄ′に基づく吸収馬力Ｈ0 と等値と
なる条件を維持しつつ、上記第１電動機（８）のアシス
ト作動によるアシストトルクｄ″を最大アシストトルク
よりも小さいものとするようＮb よりも高回転数側に変
更補正するものである。

【００４９】つまり、上記第１の回転数補正制御は、図
７において、回転数Ｎb での運転中に吸収馬力Ｈ0 が必
要になった場合に、回転数を増大補正してｄ″に変更制
御することにより上記吸収馬力Ｈ0 を発揮させるように
するものである。すなわち、通常の重負荷作業で必要と
なる吸収馬力Ｈ1 よりもさらに高い吸収馬力Ｈ0 が必要
となるような高度の重負荷作業要求が一時的に生じた場
合、その吸収馬力Ｈ0を発揮させるのに、回転数Ｎb で
あると吸収トルクｄ′が必要になるところ、第１切換制
御手段（９２）により第１電動機（８）をアシスト作動
に切換えても、上記吸収トルクｄ′がアシスト限界トル
クＡt を越えているため、回転数Ｎb では吸収馬力Ｈ0
を発揮し得ずにエンストを招くことになる。このような
場合に、上記第１の回転数補正制御によりエンジン
（１）の回転数をＮb から高回転数側に所定量変更補正
することによって吸収トルクをｄ″とし、回転数Ｎb で
の吸収トルクｄ′の場合と等しい吸収馬力Ｈ0 を発揮さ
せるようにしている。

【００５０】なお、図７にＨ2 で示す一点鎖線は標準負
荷作業で必要な吸収馬力の等馬力曲線であり、Ｈ1 で示
す一点鎖線は重負荷作業で必要な吸収馬力の等馬力曲線
であり、Ｈ0 で示す一点鎖線はさらに重い重負荷作業で
必要な吸収馬力の等馬力曲線である。

【００５１】第２の回転数補正制御は、図７のｃ点での
要求吸収馬力Ｈ2 （標準負荷作業）の場合から吸収馬力
Ｈ1 （重負荷作業）が要求されて第１切換制御手段（９
２）により第１電動機（８）の作動がアシスト作動に切
換えられてｄ点に移行させる場合において、後述の蓄電
量検出手段（１０１）による蓄電量検出値が上記アシス
ト作動に要する蓄電量よりも小さいときに、上記エンジ
ン（１）の回転数Ｎbを回転数Ｎa に高回転数側に変更
補正して、上記ｄ点での必要吸収トルクを等馬力曲線Ｈ
1 と回転数・トルク特性曲線Ｅt-Ｎa との交点であるａ
点の吸収トルクに変更するようになっている。

【００５２】つまり、ｃ点で標準負荷作業を行っている
際に重負荷作業要求が生じた場合に、通常の場合では第
１電動機（８）のアシスト作動によりｄ点に移行させて
吸収馬力Ｈ1 を発揮させるようにしているが、そのアシ
スト作動にようする蓄電量が不足しているときがある。
このようなときには、上記第２の回転数補正制御により
エンジン（１）の回転数を高回転数側に変更補正し、こ
れにより、ｃ点からｄ点への移行、すなわち、第１電動
機（８）のアシスト作動への切換えを禁止し、ｄ点では
なくａ点に移行させて第１電動機（８）の作動を発電作
動のままで上記吸収馬力Ｈ1 を発揮させるようにするも
のである。

【００５３】上記第３の回転数補正制御は、第１電動機
（８）が第１切換制御部（９２）により発電作動に切換
えられている場合に、後述の蓄電量検出手段（１０１）
による蓄電量検出値が蓄電手段（１０）の飽和状態範囲
に相当するものであるときは、上記エンジン（１）の回
転数を、吸収馬力を等しい状態に維持させつつ低回転数
側に変更補正して、上記発電作動による充電量をより小
さいものに、または、上記第１電動機（８）の作動をア
シスト作動に変更させるように構成されている。

【００５４】つまり、上記のａ点での重負荷作業が継続
されると、第１電動機（８）の発電作動により蓄電手段
（１０）への充電が継続して蓄電手段（１０）が飽和状
態に至ったり、上記のａ点での重負荷作業が吸収馬力Ｈ
2 のｂ点での標準負荷作業に切換られると、第１電動機
（８）の発電作動による蓄電手段（１０）への充電量が
より増大して上記蓄電手段（１０）がより早く飽和状態
に至ったりする場合がある。しかし、蓄電手段（１０）
の蓄電量が飽和状態になった場合には、それ以上充電さ
れてもその電気エネルギーを有効利用することはできず
廃棄されてしまう。そこで、このような状態にあるとき
には、上記の第３の回転数補正制御により、エンジン
（１）の回転数がＮa から低回転数側、すなわち、定格
点側に変更補正されて、上記の重負荷作業時（要求吸収
馬力Ｈ1 の時）ならばａ点からｄ点へ、標準負荷作業時
（要求吸収馬力Ｈ2 の時）ならばｂ点からｃ点へそれぞ
れ移行させ、これにより、それぞれの要求吸収馬力Ｈ1
またはＨ2 と同じ吸収馬力を発揮させつつエンジン
（１）作動の効率化及び低騒音化が図られる。

【００５５】この際、上記第３の回転数補正制御は、低
回転数側への変更補正が油圧ポンプ（２）の可変斜板
（２１）の最大斜板角度に対応する回転数（最小回転
数）を限度として行われるように制限している。つま
り、回転数Ｎb が例えば上記の最小回転数に設定されて
いる場合には、その回転数Ｎb より低い側には変更補正
されないように制限され、可変斜板（２１）の制御にお
ける制御限界を越えない範囲で上記の低回転数側への変
更補正が行われるようになっている。

【００５６】上記蓄電手段（１０）はバッテリ（２次電
池）の他、キャパシタ等により構成すればよく、その蓄
電手段（１０）には蓄電量を電圧値により検出して上記
コントローラ（９）に対し出力する蓄電量検出手段（１
０１）が付設されている。また、吸収トルク検出手段
（１１）による必要吸収トルクの検出は油圧ポンプ
（２）に通常設けられる圧力センサ及び斜板角度センサ
により直接的に検出する外、ガバナ（１ａ）から検出し
たエンジン（１）の回転数の微小変動により間接的に行
うようにしてもよい。

【００５７】次に、旋回駆動系（４００）について説明
する。

【００５８】旋回ポンプモータ（４）は、図８に詳細を
示すように、第２電動機（１６）が一体に組み付けられ
た第２電動機一体形油圧ポンプモータ（４０）として構
成されている。すなわち、上記旋回ポンプモータ（４）
は、旋回系（３０）の旋回中心軸（３１）とカップリン
グ（３２）を介して連結された回転軸（４１）と、この
回転軸（４１）とスプライン結合されて一体に回転する
シリンダブロック（４２）と、このシリンダブロック
（４２）の内部に周方向に内蔵された複数のピストンか
らなるピストン列（４３）と、このピストン列（４３）
の行程量を制御する可変斜板（４４）と、これらを内包
して密閉構造とするハウジング（４５）とを備えてい
る。一方、上記第２電動機（１６）は、ロータ（１６
１）とステータ（１６２）とを備えており、上記ロータ
（１６１）は上記シリンダブロック（４５）の外周面に
圧入されてシリンダブロック（４５）と一体に回転され
るように配設される一方、上記ステータ（１６２）は上
記ロータ（１６１）と径方向に相対向するようハウジン
グ（４５）の内周面に圧入されて非回転状態に固定され
ている。つまり、上記第２電動機（１６）は、回転軸
（４１）を中心とするシリンダブロック（４２）の外周
側位置に配設されてハウジング（４５）により一体にく
るみ込まれている。

【００５９】そして、上記旋回ポンプモータ（４）は、
上記ハウジング（４５）に配設された傾転アクチュエー
タ（１４）によって上記可変斜板（４４）が傾転される
ようになっており、上記回転軸（４１）が回転駆動され
ることにより、上記可変斜板（４４）に対し上記シリン
ダブロック（４５）が回転作動されて上記ピストン列
（４３）が往復作動され、これにより、斜板角度に対応
する量の圧油を上記コントロールバルブ（１３）を介し
て上記アキュムレータ（１２）に供給するポンプ作動を
行うようになっている。一方、上記旋回ポンプモータ
（４）は、上記アキュムレータ（１２）からの圧油の供
給を受けて上記ピストン列（４３）が往復作動されるこ
とにより、上記シリンダブロック（４５）が上記可変斜
板（４４）に対し回転作動されて上記回転軸（４１）を
駆動するモータ作動を行うようになっている。すなわ
ち、上記可変斜板（４４）は、旋回コントローラ（１
７）の後述の斜板制御部（１７１）からの斜板角制御信
号によりコントロールバルブ（１５）が切換制御され、
これによる傾転アクチュエータ（１４）の作動量に応じ
て傾転されるようになっており、その可変斜板角度の変
更に応じて上記ピストン列（４３）の往復行程量が変更
されて所定量の圧油が吐出もしくは吸入されるようにな
っている。また、上記第２電動機（１６）は、上記旋回
コントローラ（１７）の後述の第３切換制御部（１７
３）からの切換制御信号により発電作動とアシスト作動
とに作動が切換えられるようになっている。

【００６０】上記旋回コントローラ（１７）は、旋回ポ
ンプモータ（４）の可変斜板（４４）の斜板角度を増減
変更制御する斜板角制御部（１７１）と、コントロール
バルブ（１３）の切換制御を行う第２切換制御部（１７
２）とを備え、この両者が第２切換制御手段を構成して
おり、さらに、第２電動機（１６）の作動を発電作動と
アシスト作動とに切換える第３切換制御手段としての第
３切換制御部（１７３）を備えている。

【００６１】上記斜板角制御部（１７１）と第２切換制
御部（１７２）とは、旋回ポンプモータ（４）の実際の
回転速度が入力検出手段（１８）により検出された回転
速度入力値よりも低速側であるとき、旋回ポンプモータ
（４）をモータ作動させて増速させる一方、上記実際の
回転速度が上記回転速度入力値よりも高速側であると
き、上記旋回ポンプモータ（４）をポンプ作動させて減
速させるよう、この旋回ポンプモータ（４）の作動を切
換制御するようになっている。すなわち、回転速度検出
手段（１９）により検出された回転速度検出値が、入力
検出手段（１８）により検出された回転速度入力値より
も低速側であるとき、第２切換制御部（１７２）はコン
トロールバルブ（１３）を図６における上側位置に切換
えてアキュムレータ（１２）から旋回ポンプモータ
（４）に対して圧油を供給するようにし、同時に、斜板
角制御部（１７１）は、上記旋回ポンプモータ（４）の
可変斜板（４４）を、この旋回ポンプモータ（４）が上
記圧油の供給によってモータ作動することになる側に傾
転させる。これにより、上記旋回ポンプモータ（４）
は、上記アキュムレータ（１２）から供給される圧油の
運動エネルギーを回転運動エネルギーに変換して旋回体
（３２）を増速回転させるようになっている。一方、上
記回転速度検出値が上記回転速度入力値よりも高速側で
あるとき、第２切換制御部（１７２）はコントロールバ
ルブ（１３）を図６における下側位置に切換えて旋回ポ
ンプモータ（４）側からアキュムレータ（１２）側への
圧油の流れのみを許容するようにし、同時に、斜板角制
御部（１７１）は、上記旋回ポンプモータ（４）の可変
斜板（４４）を、回転作動中の旋回ポンプモータ（４）
がその回転によってポンプ作動することになる側に傾転
させる。これにより、上記旋回ポンプモータ（４）は、
旋回系（３０）の回転運動エネルギーを圧力エネルギー
に変換して上記アキュムレータ（１２）に蓄圧するとと
もに上記旋回体（３２）を減速回転させるようになって
いる。また、上記斜板角制御部（１７１）は、上記第２
電動機（１６）の制御状態に応じて可変斜板（４４）の
傾転角度を増減変更制御するようになっている。

【００６２】上記第３切換制御部（１７３）は、旋回ポ
ンプモータ（４）の実際の回転速度と入力検出手段（１
８）に入力された回転速度入力値との偏差に応じて第２
電動機（１６）の作動を発電作動とアシスト作動とに切
換制御するようになっている。すなわち、上記第３切換
制御部（１７３）は、上記偏差が予め設定された設定偏
差よりも大きいために旋回体（３２）を駆動する際にポ
ンプモータ装置（４）にかかる作動負荷が大き過ぎる場
合には、第２電動機（１６）を上記旋回ポンプモータと
のトルクの伝達を遮断された遮断状態にさせるようにな
っており、また、上記偏差が上記設定偏差よりも小さく
かつ零でない場合には、回転速度検出値が回転速度入力
値よりも低速側であるとき第２電動機（１６）をアシス
ト作動させる一方、上記回転速度検出値が回転速度入力
値よりも高速側であるとき上記第２電動機（１６）を発
電作動させるよう、上記第２電動機（１６）の作動を切
換制御するようになっている。さらに，上記第３切換制
御部（１７３）は、回転速度検出値と回転速度入力値と
が等しくかつ零でないとき、つまり、旋回ポンプモータ
（４）が一定の回転速度で回転作動している場合に、第
２電動機（１６）をアシスト作動状態にさせるようにな
っている。

【００６３】そして、上記発電作動時においては、上記
旋回コントローラ（１７）に内蔵されたインバータ回路
によりステータ（１６２）に流れる電流の周波数が変換
されてステータ（１６２）からロータ（１６１）に作用
する磁力が、旋回体（３２）の回転慣性により回転駆動
されるロータ（１６１）に対し、そのロータ（１６１）
の回転を制動する側に作用するようにし、これにより、
上記旋回体（３２）から旋回ポンプモータ（４）への伝
達トルクの一部が第２電動機（１６）に吸収されて発電
され、この発電された電気エネルギーが蓄電手段（１
０）に蓄えられるようになっている。一方、アシスト作
動時においては、上記周波数の変換によりステータ（１
６２）からロータ（１６１）に作用する磁力が、このロ
ータ（１６１）の回転を助長する側に作用するように、
上記蓄電手段（１０）からステータ（１６２）に流す電
気エネルギーの制御を上記旋回コントローラ（１７）に
より行うことによリ、上記第２電動機（１６）が通常の
駆動モータとしての役割を果たし、旋回ポンプモータ
（４）の駆動をアシストするようになっている。

【００６４】なお、４８は上記アキュムレータ（１２）
に対して圧油を供給することによりこのアキュムレータ
（１２）内の圧力エレルギーの低下を補償する蓄圧補助
手段としての油圧ポンプであり、この油圧ポンプ（４
８）は上記アキュムレータ（１２）内の圧力エネルギー
が一定限度以下に低下した場合に専用の電動機等により
作動させるようにすればよい。

【００６５】次に、上記旋回駆動系（４００）の作動に
ついて図９に基づいて説明する。

【００６６】まず、時刻ｔ1 に、油圧ショベルの操作者
が停止状態にある旋回駆動系（４００）の操作レバーを
操作すると、その操作量が入力検出手段（１８）により
回転速度入力値ω1 として検出される。ここで、回転速
度検出手段（１９）によって検出された回転速度検出値
が零であるため、斜板角制御部（１７１）により上記旋
回ポンプモータ（４）の可変斜板（４４）が最大傾転角
度まで傾転されるとともに、第２切換制御部（１７２）
によりコントロールバルブ（１３）が上側位置に切換え
られる。このため、上記旋回ポンプモータ（４）は、そ
の押しのけ容積が最大値ｑ1 となってアクチュエータ
（１２）から供給される圧油の流量が最大になり、これ
により、旋回ポンプモータ（４）が最大出力でモータ作
動されて旋回体（３２）の回転速度が増加する。そし
て、時刻ｔ2 において、回転速度検出値ω2 と回転速度
入力値ω1 との偏差が、旋回ポンプモータ（４）加わる
慣性負荷に応じて予め設定された設定偏差よりも小さく
なり、この旋回ポンプモータ（４）加わる慣性負荷が十
分に小さくなった後に、第３切換制御部（１７３）によ
り第２電動機（１６）がアシスト作動状態に切換えら
れ、上記旋回ポンプモータ（４）のモータ作動を補助す
るようになる（第２電動機（１６）によるアシスト作動
を、図９に破線Ａで表す）。この際、旋回コントローラ
（１７）に内蔵されたインバータ回路により上記第２電
動機（１６）に流れる電流の周波数を変換して、この第
２電動機（１６）から旋回ポンプモータ（４）に伝達す
るトルクを漸増させるようにする一方、上記斜板角制御
部（１７１）により上記可変斜板（４４）の斜板角度を
減少させることにより旋回ポンプモータ（４）の出力ト
ルクを漸減させるようにする。

【００６７】時刻ｔ3 において旋回ポンプモータ（４）
の実際の回転速度が回転速度入力値ω1 に一致した後
は、この旋回ポンプモータ（４）は一定の回転速度で回
転される。この際、第２電動機（１６）がアシスト作動
状態にある一方、旋回ポンプモータ（４）は、可変斜板
（４４）がわずかに傾転されてポンプ作動に切換えら
れ、上記第２電動機（１６）のアシスト作動により、ア
キュムレータ（１２）に圧油を供給して蓄圧させるよう
になる。つまり、第２電動機（１６）のアシスト作動
（同図に破線Ｂで表す）により、旋回ポンプモータ
（４）の回転が維持され、かつ、アキュムレータ（１
２）内の圧力エネルギーの低下が補償される。

【００６８】次に、時刻ｔ4 に、油圧ショベルの操作者
が旋回体（３２）の回転作動を停止させるために操作レ
バーを反対側に操作して操作量を零に戻すと、回転速度
入力値が零になって回転速度検出値ω1 よりも低速側に
なるため、斜板角制御部（１７１）により上記旋回ポン
プモータ（４）の可変斜板（４４）が最大傾転角度まで
傾転されるとともに、第２切換制御部（１７２）により
コントロールバルブ（１３）が下側位置に切換えられ
る。このため、上記旋回ポンプモータ（４）は、その押
しのけ容積が最大値−ｑ1 の状態でポンプ作動されてそ
の吸収トルクが最大になる。これにより、旋回体（３
２）の回転運動エネルギーが効率よく圧力エネルギーに
変換されてアキュムレータ（１２）に回生されるととも
に、この旋回体（３２）の回転が急速に減速される。ま
た、旋回ポンプモータ（４）の回転速度ω1 と回転速度
入力値（零）との偏差が設定偏差よりも大きいため、第
３切換制御部（１７３）により第２電動機が遮断状態に
される。

【００６９】時刻ｔ5 において、旋回ポンプモータ
（４）の回転速度ω3 と回転速度入力値（零）との偏差
が設定偏差よりも小さな値になると、第３切換制御部
（１７３）により第２電動機（１６）が発電作動状態に
切換えられ、旋回体（３２）の回転運動エネルギーを電
気エネルギーに変換して蓄電手段（１０）に回生するよ
うになる（第２電動機（１６）による発電作動を同図に
破線Ｃで表す）。この際、上記のアシスト作動の場合と
同様にして旋回ポンプモータ（４）から第２電動機（１
６）に伝達されるトルクを漸増させる一方、上記斜板角
制御部（１７１）により可変斜板（４４）の斜板角度を
漸減させて旋回ポンプモータ（４）の吸収トルクを漸減
させるようにする。そして、旋回ポンプモータ（４）の
斜板角度が零になって吸収トルクが零になった後は、旋
回ポンプモータ（４）は第２電動機（１６）を発電作動
させながら減速回転されて時刻ｔ6 において停止する。

【００７０】上記構成の本実施形態によれば、通常は、
エンジン（１）の回転作動を回転数Ｎb に維持させて標
準負荷作業での必要吸収馬力Ｈ2 を発揮させつつエンジ
ン出力トルクの一部（余剰トルク）で第１電動機（８）
を発電作動させるとともに（図７のｃ点参照）、重負荷
作業要求があれば、第１切換制御部（９２）により上記
第１電動機（８）がアシスト作動に切換えられそのアシ
ストトルクが上記エンジン出力トルクに加えられて上記
重負荷作業に必要な吸収馬力Ｈ1 を発揮させることがで
きる（図７のｄ点参照）。これにより、重負荷作業時の
油圧ポンプ（２）に対するトルクアシストを標準負荷作
業時に蓄えた電気エネルギーにより行うことができ、１
つのエンジン（１）の駆動力を高効率で有効利用するこ
とができる。そして、再び標準負荷作業（吸収馬力Ｈ2
；図７のｃ点）に戻れば、上記第１切換制御部（９
２）により上記第１電動機（８）が再び発電作動に切換
えられて蓄電手段（１０）が充電される。

【００７１】一方、一時的に上記の吸収馬力Ｈ1 よりも
高い吸収馬力Ｈ0 が必要なより重い重負荷作業要求が生
じても、回転数補正制御部（９１）の第１の回転数補正
制御によりエンジン（１）の回転数がＮb よりも所定量
高回転数側に変更されて（図７のｄ″参照）、上記の吸
収馬力Ｈ0 を第１電動機（８）のアシストトルクにより
発揮させることができる。

【００７２】また、上記の標準負荷作業（吸収馬力Ｈ2
；図７のｃ点）の途中に重負荷作業要求（吸収馬力Ｈ1
）が生じた場合、もしくは、その重負荷作業要求によ
り第１電動機（８）がアシスト作動に切換えられて図７
のｄ点に移行した場合に、蓄電手段（１０）の蓄電量が
不足している、もしくは、不足状態に至ったとき、回転
数補正制御部（９１）の第２の回転数補正制御によりエ
ンジン（１）の回転数がＮb からＮa に変更され、これ
により、前者の蓄電量が不足しているときには切換制か
らＮa に変更され、これにより、前者の蓄電量が不足し
ているときには第１切換制御部（９２）による第１電動
機（８）の発電作動からアシスト作動への切換えが禁止
されて図７のａ点において発電作動を継続させることが
でき、また、後者の蓄電量が不足状態に至ったときには
上記ａ点への移行により第１電動機（８）をｄ点におけ
るアシスト作動からａ点における発電作動へと切換える
ことができる。

【００７３】さらに、回転数Ｎa における重負荷作業時
（図７のａ点）もしくは標準負荷作業時（図７のｂ点）
での第１電動機（８）の発電作動状態において、蓄電手
段（１０）の蓄電量が飽和状態にあるときもしくは至っ
たとき、上記回転数補正制御部（９１）の第３の回転数
補正制御によりエンジン（１）の回転数がＮa からＮb
に変更され、これにより、上記重負荷作業時の場合には
図７のａ点からｄ点に移行されて上記飽和状態の蓄電手
段（１０）の電気エネルギーを用いて第１電動機（８）
によるアシスト作動が行うことができ、また、上記の標
準負荷作業時の場合には図７のｂ点からｃ点に移行され
て同じ発電作動ではあってもｂ点の場合よりも少ない充
電量にして電気エネルギーの無駄な生成を低減させるこ
とができる。その上、エンジン（１）の回転数をより低
めのものにすることができ、蓄電手段（１０）の蓄電量
を所定のものに維持しつつ全体として低騒音化を実現さ
せることができる。

【００７４】そして、このような回転数補正制御部（９
１）での第１〜第３の回転数補正制御によって、第１切
換制御部（９２）の第１電動機（８）の発電作動とアシ
スト作動との切換制御による省エネルギー化及び油圧ポ
ンプ（２）の吸収トルクの増大という基本の効果に加え
て、エンジン音の低騒音化、及び、エンジン（１）及び
油圧ポンプ（２）の各運転の効率化，最適化を図ること
ができる。

【００７５】さらに、旋回ポンプモータ（４）が蓄圧手
段（１２）から供給される圧油により駆動されるため、
油圧ポンプ（２）に要求される駆動力を減少させてその
必要吸収トルクを減少させることができ、これにより、
エンジン（１）の回転数をより低めのものにしてその騒
音の低減と燃料消費率の向上とを図ることができる。加
えて、旋回体（３２）の回転作動を減速させるときに旋
回ポンプモータ（４）をポンプ作動に切換えて蓄圧手段
（１２）に圧油を供給させることにより、この蓄圧手段
（１２）に回転運動エネルギーを回生することができ、
これにより、省エネルギー化を図ることができる。

【００７６】そして、上記旋回駆動系（４００）によれ
ば、第２電動機（１６）により、旋回ポンプモータ
（４）のモータ作動時にその増速回転を補助する一方、
ポンプ作動時に蓄圧手段（１２）の容量を越える回転運
動エネルギーを効率よく回生することができるため、旋
回ポンプモータ（４）及び蓄圧手段（１２）を小容量化
することができ、これにより、旋回駆動系（４００）の
コンパクト化を図ることができる。また、旋回ポンプモ
ータ（４）を一定の回転速度で回転させる場合に、第２
電動機（１６）のアシスト作動により上記旋回ポンプモ
ータ（４）の回転速度を維持するとともにこの旋回ポン
プモータ（４）をわずかにポンプ作動させて蓄圧手段
（１２）に圧油を供給することができ、これにより、回
転摺動部の摩擦抵抗や圧油の洩れに伴う蓄圧手段（１
２）内の圧力エネルギーの低下を補償することができ
る。さらに、ポンプモータ装置（４）の回転速度を急激
に増速または減速させようとする場合に上記第２電動機
（１６）が遮断状態にされるため、この第２電動機（１
６）に大トルクの負担をかけないようにしてその耐久性
の向上を図ることができる。加えて、旋回ポンプモータ
（４）として、上記の如き第２電動機（１６）と一体型
の構造とすることにより、第２電動機（１６）の付加に
よる上記旋回ポンプモータ（４）の回転軸（４１）方向
の長さの増加を短縮することができ、上記旋回駆動系
（４００）のコンパクト化を図ることができる上、旋回
ポンプモータ（４）側の油による油冷により第２電動機
（１６）自体の過熱を防止して第２電動機（１６）の性
能維持及び耐久性向上を図ることができる。

【００７７】＜他の実施形態＞なお、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態
を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、
本油圧駆動装置を油圧ショベルに適用した例を説明した
が、これに限らず、油圧ポンプから供給される圧油によ
り作動部の駆動が行われるものであればいずれのものに
も適用することができ、例えば、慣性負荷の大きな旋回
体を有する建設機械や油圧作業機にも適用することがで
きる。

【００７８】また、上記実施形態では、第１電動機
（８）及び第２電動機（１６）として誘導発電機を兼ね
た誘導電動機（８及び１６）を示したが、これに限ら
ず、ブラシレスＤＣモータ等の同期電動機を用いてもよ
い。

【００７９】また、上記実施形態では、蓄圧補助手段と
して専用の油圧ポンプ（４８）を用いるようにしている
が、これに限らず、例えば、作業アクチュエータ（３
ａ，３ｂ）が作動されないときに油圧ポンプ（２）から
アキュムレータ（１２）に対して圧油を供給するように
してもよい。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明における油圧駆動装置によれば、第１電動機（８）を
標準負荷作業時に発電作動に切換えることによりエンジ
ントルクの高効率利用を図り、かつ、重負荷作業時にア
シスト作動に切換えることにより作動部駆動のパワーア
ップ及び低騒音化を図ることができる。さらに、蓄圧手
段（１２）から供給される圧油によりポンプモータ装置
（４）を駆動することにより、油圧ポンプ（２）の必要
吸収トルクを減少させてエンジン（１）にかかる負荷を
減少させることができ、これにより、駆動部の一層の低
騒音化と燃料消費率の向上とを図ることができる。加え
て、上記ポンプモータ装置（４）を減速時にポンプ作動
に切換えることにより旋回体（３２）の回転運動エネル
ギーを回生することができ、これにより、省エネルギー
化を図ることができる。

【００８１】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明による効果に加えて、一時的に発生するよ
うなより重負荷の作業要求に対しても、エンストを招く
ことなく電動機（８）によるアシスト作動によって必要
な吸収馬力を発揮させることができるようになる。

【００８２】請求項３記載の発明によれば、入力検出手
段（１８）により検出される回転速度入力値と回転速度
検出手段（４）により検出される回転速度検出値とに基
づいてポンプモータ装置（４）の作動をポンプ作動とモ
ータ作動とに切換えることにより、上記請求項１記載の
発明における駆動部の低騒音化，燃費率の向上，省エネ
ルギー化等の効果を確実に得ることができる。

【００８３】請求項４記載の発明によれば、可変斜板
（４４）の傾転角度を斜板角制御部（１７１）によって
制御することにより、上記請求項３記載の発明による効
果を確実に得ることができる上に、ポンプモータ装置
（４）の押しのけ容積を変化させてその吸収トルク又は
出力トルク並びに回転速度を変更制御することができ、
これにより、ポンプモータ装置（４）の回転速度をスム
ーズに変更制御することができる。

【００８４】請求項５記載の発明によれば、上記請求項
３記載の発明による効果に加えて、第２電動機（１６）
とポンプモータ装置（４）との間でトルクの受け渡しを
行うことにより、このポンプモータ装置（４）のモータ
作動をアシストして最大出力トルクを向上させる一方、
蓄圧手段（１２）の容量を越える回転運動エネルギーを
効率よく回生することができ、これにより、上記蓄圧手
段（１２）及びポンプモータ装置（４）を小容量化して
油圧駆動装置全体のコンパクト化を図ることができる。

【００８５】請求項６記載の発明によれば、上記請求項
５記載の発明による効果に加えて、第２電動機（１６）
のアシスト作動により回転摺動部の摩擦抵抗に抗して上
記ポンプモータ装置（４）の回転速度を維持することが
でき、これにより、蓄圧手段（１２）を小容量のものと
して油圧駆動装置全体のコンパクト化を図ることができ
る。

【００８６】請求項７記載の発明によれば、上記請求項
６記載の発明による効果に加えて、アシスト作動する第
２電動機（１６）によりポンプモータ装置（４）をポン
プ作動させて蓄圧手段（１２）に圧油を供給することに
より、回転摺動部の摩擦抵抗や油圧回路からの圧油の洩
れに伴う蓄圧手段（１２）内の圧力エネルギーの低下を
補償することができる。

【００８７】請求項８記載の発明によれば、上記請求項
６記載の発明による効果に加えて、ポンプモータ装置
（４）を急速に増速又は減速させるときに第２電動機
（１６）を遮断状態にすることにより、この第２電動機
（１６）に大トルクの負担をかけないようにしてその耐
久性の向上を図ることができる。

【００８８】請求項９記載の発明によれば、上記請求項
６記載の発明による効果に加えて、第３切換制御手段
（１７３）による第２電動機（１６）の切換作動によ
り、ポンプモータ装置（４）のモータ作動の補助と回転
運動エネルギーの回生とを確実に行うことができる。

【００８９】請求項１０記載の発明によれば、上記請求
項１記載の発明による効果に加えて、蓄圧補助手段（４
８）によって蓄圧手段（１２）に圧油を供給することに
より、ポンプモータ装置（４）の回転摺動摩擦や油圧回
路からの圧油の洩れに伴う蓄圧手段（１２）内の圧力エ
ネルギーの低下を補償することができる。

【００９０】請求項１１記載の発明によれば、上記請求
項５〜請求項９のうちの何れか１に記載の発明による効
果に加えて、油圧駆動装置におけるポンプモータ装置
（４）の回転軸（４１）方向の長さを短縮することがで
き、これにより、油圧駆動装置全体の小型化を図ること
ができる。

【００９１】請求項１２記載の発明によれば、上記請求
項１１記載の発明による効果に加えて、電動機（１６）
自体をポンプモータ装置（４）のハウジング（４５）内
に一体に配設することができ、このポンプモータ装置
（４）内の油の冷却機能により上記電動機（１６）の作
動による加熱の防止を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】油圧駆動装置の従来例を示す模式図である。

【図２】図１の場合の油圧ポンプのトルク線図である。

【図３】図１の場合のエンジンの回転数に対する軸トル
ク，軸出力，燃料消費率の関係を示す性能曲線図であ
る。

【図４】図１の標準負荷作業時の軸トルク，軸出力，回
転数，燃料消費率の相互関係を示すタイムチャートであ
る。

【図５】図１の重負荷作業時の軸トルク，軸出力，回転
数，燃料消費率の相互関係を示すタイムチャートであ
る。

【図６】本発明の実施形態を示す模式図である。

【図７】実施形態におけるエンジンの回転数と出力トル
クとの関係図である。

【図８】図６における第２電動機一体型油圧ポンプモー
タの拡大断面説明図である。

【図９】図６の旋回駆動部の旋回時における回転速度入
力値，旋回ポンプモータの押しのけ容積，回転速度検出
値の相互関係を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１エンジン２油圧ポンプ３ａ油圧モータ，作業アクチュエータ
（作動部）３ｂシリンダ，作業アクチュエータ
（作動部）４旋回ポンプモータ（ポンプモータ
装置）８第１電動機１０蓄電手段１１吸収トルク検出手段１２アキュムレータ（蓄圧手段）１６第２電動機１８入力検出手段１９回転速度検出手段４１旋回ポンプモータの回転軸４２旋回ポンプモータのシリンダブロ
ック４４旋回ポンプモータの可変斜板４５旋回ポンプモータのハウジング４８油圧ポンプ（蓄圧補助手段）９１回転数補正制御部（回転数補正制
御手段）９２第１切換制御部（第１切換制御手
段）１０１蓄電量検出手段１６１第２電動機のロータ１６２第２電動機のステータ１７１斜板角制御部（第２切換制御手
段）１７２第２切換制御部（第２切換制御手
段）１７３第３切換制御部（第３切換制御手
段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン（１）と、このエンジン（１）
により駆動される油圧ポンプ（２）と、この油圧ポンプ
（２）から吐出される圧油により駆動される作動部（３
ａ，３ｂ）とを備えた油圧駆動装置において、上記油圧ポンプ（２）との間でトルク伝達を可逆的に行
う第１電動機（８）と、上記第１電動機（８）との間
で電気エネルギの受け渡しを行う蓄電手段（１０）と、旋回体（３２）を回転駆動する旋回駆動系（４００）と
を備えており、上記第１電動機（８）は、上記油圧ポンプ（２）からの
トルク伝達を受けて発電した電気エネルギーを上記蓄電
手段（１０）に蓄える発電作動と、その蓄電手段（１
０）に蓄電された電気エネルギーを受けて駆動されるこ
とにより上記油圧ポンプ（２）に対してトルク伝達を行
うアシスト作動とに切換可能に構成され、上記旋回駆動系（４００）は、圧油を媒体として圧力エ
ネルギを蓄える蓄圧手段（１２）と、上記蓄圧手段（１
２）からの圧油の供給を受けて駆動されるモータ作動
と、上記蓄圧手段（１２）に圧油を供給して蓄圧させる
ポンプ作動とに切換可能に構成されたポンプモータ装置
（４）とを備えていることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項２】請求項１において、作動部（３ａ，３ｂ）を駆動する上で必要となる油圧ポ
ンプ（２）での必要吸収トルクを検出する吸収トルク検
出手段（１１）と、上記吸収トルク検出手段（１１）により検出された必要
吸収トルク検出値がエンジン（１）の回転数との関係で
予め定められたエンジン（１）の出力トルク設定値より
も低トルク側であるとき、上記電動機（８）を上記油圧
ポンプ（２）から伝達される余剰トルクにより発電作動
させる一方、上記必要吸収トルク検出値が上記出力トル
ク設定値よりも高トルク側であるとき、上記電動機
（８）をアシスト作動状態にするよう、電動機（８）の
作動を切換制御する第１切換制御手段（９２）と、上記吸収トルク検出手段（１１）により検出された必要
吸収トルク検出値が上記出力トルク設定値よりも高トル
ク側であるときに、その必要吸収トルク検出値がエンジ
ン（１）の出力トルクに電動機のアシスト作動による最
大アシストトルクを加えたアシスト限界トルク値よりも
大きいときは、上記エンジン（１）の回転数を、上記必
要吸収トルクに基づく吸収馬力を等値に維持しつつ上記
電動機（８）のアシストトルクが最大アシストトルクよ
りも小さくなるよう高回転数側に変更補正するエンジン
の回転数補正制御手段（９１）とを備えていることを特
徴とする油圧駆動装置。
【請求項３】請求項１において、操作者による操作を受けてその操作量をポンプモータ装
置（４）に対する回転速度入力値として検出する入力検
出手段（１８）と、上記ポンプモータ装置（４）の実際の回転速度を検出す
る回転速度検出手段（１９）と、上記回転速度検出手段（１９）により検出された回転速
度検出値が、上記入力検出手段（１８）により検出され
た回転速度入力値よりも低速側であるとき、上記ポンプ
モータ装置（４）をモータ作動させて増速させる一方、
上記回転速度検出値が上記回転速度入力値よりも高速側
であるとき、上記ポンプモータ装置（４）をポンプ作動
させて減速させるよう、このポンプモータ装置（４）の
作動を切換制御する第２切換制御手段（１７１，１７
２）とを備えていることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項４】請求項３において、ポンプモータ装置（４）は、可変斜板（４４）を備えた
可変斜板式ピストンポンプモータであり、第２切換制御手段（１７１，１７２）は、上記可変斜板
（４４）の傾転角度を正逆両側の最大傾転角度までの間
で増減変更制御する斜板角制御部（１７１）を備えてい
ることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項５】請求項３において、ポンプモータ装置（４）からのトルク伝達を受けて発電
した電気エネルギーを蓄電手段（１０）に蓄える発電作
動と、その蓄電手段（１０）に蓄電された電気エネルギ
ーを受けて駆動されることにより上記ポンプモータ装置
（２）対してトルク伝達を行うアシスト作動とに切換可
能に構成された第２電動機（１６）を備えることを特徴
とする油圧駆動装置。
【請求項６】請求項５において、入力検出手段（１８）により検出された回転速度入力値
と回転速度検出手段（１９）により検出された回転速度
検出値とが等しくかつ零でないとき、上記第２電動機
（１６）をアシスト作動状態に切換えるよう、この第２
電動機（１６）の作動を切換制御する第３切換制御手段
（１７３）を備えることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項７】請求項６において、第２切換制御手段（１７１，１７２）は、回転速度入力
値と回転速度検出値とが等しくかつ零でないとき、ポン
プモータ装置（４）をポンプ作動に切換えるように構成
されていることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項８】請求項６において、第３切換制御手段（１７３）は、回転速度入力値と回転
速度検出値との偏差がポンプモータ装置（４）に加わる
慣性負荷に応じて予め設定された設定偏差よりも大値側
にあるとき、第２電動機（１６）を、上記ポンプモータ
装置（４）とのトルク伝達が遮断された遮断状態にさせ
るように構成されていることを特徴とする油圧駆動装
置。
【請求項９】請求項６において第３切換制御手段（１７３）は、回転速度検出値が回転
速度入力値よりも低速側であるとき、第２電動機（１
６）をアシスト作動させる一方、上記回転速度検出値が
上記回転速度入力値よりも高速側であるとき、上記第２
電動機（１６）を発電作動させるよう、この第２電動機
（１６）の作動を切換制御するように構成されているこ
とを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項１０】請求項１において、蓄圧手段（１２）における圧力エネルギーの低下を補う
ための蓄圧補助手段（４８）を備えていることを特徴と
する油圧駆動装置。
【請求項１１】請求項５〜請求項９の内のいずれか１
において、第２電動機（１６）がポンプモータ装置（４）の回転軸
（４１）を囲む外周側位置に配設されて、その第２電動
機（１６）とポンプモータ装置（４）とが一体に組み付
けられていることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項１２】請求項１１において、ポンプモータ装置（４）は、回転軸（４１）と一体に回
転するシリンダブロック（４２）と、このシリンダブロ
ック（４２）の周囲を覆うハウジング（４５）とを備え
ており、第２電動機（１６）は、上記シリンダブロック（４２）
と一体に回転するようシリンダブロック（４２）の外周
面側位置に取付けられたロータ（１６１）と、このロー
タ（１６１）に対し上記回転軸（４１）を中心とする径
方向に相対向するよう上記ハウジング（４５）の内周面
側位置に取付けられたステータ（１６２）とを備えてい
ることを特徴とする油圧駆動装置。