作业机械的驱动控制系统、具备该驱动控制系统的作业机械以及该作业机械的驱动控制方法

摘要

油压挖掘机（2）的驱动控制系统（1）具备控制装置（50），驱动控制装置（50）在使旋转体（5）加速至目标旋转速度时，以从电动机（34）输出在目标旋转速度下得到最高的电力效率的高效率转矩的形式控制电动机驱动装置（36）的动作。又，控制装置（50）以使从目标转矩减去高效率转矩而得到的剩余转矩从油压马达（33）输出的形式控制油压供给装置（9）的动作。

说明书

技术领域

本发明涉及使液压马达和电动机协作而使作业机械的结构体旋转驱动的作业机械的驱动控制系统、具备该驱动控制系统的作业机械以及该作业机械的驱动控制方法。

背景技术

油压挖掘机以及起重机等的作业机械是公知的作业机械，对于这些作业机械，通过使挖掘机以及起重机等的作业设备进行动作，以此可以进行各种作业。又，这些作业机械具有形成为可行驶的结构的下部体，在其上设置有安装有挖掘机以及起重机等作业设备的上部旋转体。上部旋转体形成为相对于下部体可旋转的结构，从而改变作业设备的方向。像这样构成的上部旋转体形成为可以通过驱动控制系统旋转驱动的结构。

驱动控制系统的一个示例记载于专利文献1。专利文献1的驱动控制系统具备电动机和油压马达。电动机以及油压马达相互协作并使上部旋转体旋转，它们的输出转矩由控制装置控制。控制装置在使上部旋转体旋转时，计算出从电动机能够输出的转矩（即，最大转矩）并且从电动机输出该最大转矩，进一步地将剩余的转矩从油压马达输出。像这样，通过使油压马达和电动机协作并使上部旋转体旋转，以此在专利文献1的驱动控制系统中，减少驱动油压马达所需的能量。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2012-62653号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

在专利文献1的驱动控制系统中，在使上部旋转体旋转时，从旋转开始时至储存在蓄电器中的电力耗尽为止以最大转矩连续驱动电动机，对于无法从电动机输出的转矩由油压马达补充。然而，在以最大转矩驱动电动机时电力效率较差，如果在该状态下连续驱动电动机，则储存在蓄电器中的电力立刻耗尽而电动机的驱动被停止。这样一来，由油压马达单独进行的驱动时间变长，其结果是驱动油压马达所需的能量的减少效果降低。

因此，本发明的目的是提供能够使驱动液压马达所需的能量进一步减少的作业机械的驱动控制系统。

解决问题的手段：

本发明的作业机械的驱动控制系统具备：储存电力的蓄电装置；从所述蓄电装置接收电力的供给而工作，使作业机械的结构体旋转的电动机；调节从所述蓄电装置向所述电动机供给的电力，以与供给的所述电力相对应的转矩驱动所述电动机的电动机驱动装置；接收工作液的供给而工作，与所述电动机协作而使所述结构体旋转的液压马达；调节流入所述液压马达的工作液的流量以及液压，并且以与供给的所述工作液的流量以及液压相对应的转矩驱动所述液压马达的工作液供给装置；用于输入所述结构体的目标旋转速度的输入装置；和决定用于使所述结构体加速至所述目标旋转速度的目标转矩，并且以使所述电动机和所述液压马达的转矩总和达到所述目标转矩的形式控制所述电动机驱动装置以及所述工作液供给装置的动作的驱动控制装置；所述驱动控制装置在使所述结构体加速至所述目标旋转速度时，以能够用高效率转矩驱动所述电动机的形式控制所述电动机驱动装置的动作，且以由液压马达输出从所述目标转矩减去所述高效率转矩而得到的剩余转矩的形式控制所述工作液供给装置的动作，所述高效率转矩是在达到所述目标旋转速度为止的各旋转速度下得到最高的电力效率的转矩。

根据本发明，可以使电动机以较高的电力效率工作，因此可以抑制电动机驱动时的蓄电装置的电力使用量。借助于此，与现有技术相比，可以使结构体加速时的电动机的驱动时间变长，可以进一步减少为了驱动辅助性地使用的液压马达所需的耗能。

在上述发明中，优选的是所述驱动控制装置存储基于所述电动机和所述电动机驱动装置进行设定且与转矩和旋转速度相关的等效率曲线，还存储所述结构体达到所述目标旋转速度为止的各旋转速度与对于该各旋转速度而言效率最高的所述等效率曲线的切点、即高效率转矩，并且以使所述电动机以所述高效率转矩进行驱动的形式控制所述电动机驱动装置的动作。

根据上述结构，基于表示输出的机械能（旋转速度×转矩）相对由电动机以及电动机驱动装置消耗的电能（电力=电流×电压）的比率的电力效率的等效率曲线，以使电动机以高效率转矩进行驱动的形式控制，因此可以抑制电动机驱动时的蓄电装置的电力使用量。借助于此，与现有技术相比，可以使结构体加速时的电动机的驱动时间变长。

在上述发明中，优选的是所述电动机是接收交流电流的供给而进行驱动的交流马达，所述蓄电装置形成为放出直流电流的结构；所述电动机驱动装置形成为将从所述蓄电装置放出的直流电流转换为交流电流后向所述电动机供给的结构；所述驱动控制装置以能够用高效率转矩驱动所述电动机的形式控制所述电动机驱动装置的动作，其中，所述高效率转矩是对于所述电动机和所述电动机驱动装置所消耗的电力而言得到最高的电力效率的转矩。

根据上述结构，将电动机驱动装置的电力消耗量也考虑在其中并决定高效率转矩，因此可以进一步抑制蓄电装置的电力使用量。借助于此，可以使结构体加速时的电动机的驱动时间进一步变长，可以进一步减少为了驱动辅助性地使用的液压马达所需的耗能。

在上述发明中，优选的是所述电动机的所述高效率转矩在规定的速度范围内与规定转矩大致相等；所述驱动控制装置在达到所述目标旋转速度为止的各旋转速度在所述规定的范围内的情况下，所述高效率转矩为所述规定转矩并进行计算。

根据上述结构，无需通过目标旋转速度的增减进行电动机的输出转矩的控制，可以防止驱动控制装置的控制的复杂化。

在上述发明中，优选的是所述电动机具有使旋转的结构体的动能转换为电力而使所述结构体减速的发电功能；所述电动机驱动装置将由所述电动机转换的电力向蓄电装置供给并进行储存。

根据上述结构，可以将旋转的结构体的动能作为电力回收，并且可以在使结构体旋转时使用所回收的电力。在这样的再生运行中，即将减速之前回收结构体所具有的全部能量，并非能够使用于下一个施力，因此能够使用于施力动作中的电力是有限的。本发明如上所述通过抑制蓄电装置的电力使用量，以此可以使电动机长时间工作，并且可以有效利用通过再生运行得到的有限的电力。因此，本发明在具有再生功能的驱动控制系统中，尤其可以有益地使用。

本发明的作业机械具备上述任意一个驱动控制系统。

根据本发明，可以提供具有如上述那样的功能的作业机械。

本发明的作业机械的驱动控制方法，是使根据蓄电装置通过电动机驱动装置供给的电力进行工作的电动机、和根据从工作液供给装置供给的工作液的流量以及液压进行工作的液压马达相互协作，而使作业机械的结构体旋转的作业机械的驱动控制方法，具有：计算出目标转矩的目标转矩计算工序，所述目标转矩用于使所述结构体加速至由输入装置输入的目标旋转速度；以能够用高效率转矩驱动所述电动机的形式控制从所述电动机驱动装置向所述电动机供给的电力的电力供给动作控制工序，所述高效率转矩是在达到所述目标旋转速度为止的各旋转速度下得到最高的电力效率的转矩；和以能够将从所述目标转矩减去所述高效率转矩而得到的剩余转矩从液压马达输出的形式控制由所述工作液供给装置供给的工作液的供给量的工作液供给动作控制工序。

根据本发明，可以使电动机以较高的电力效率运行，因此可以抑制电动机驱动时的蓄电装置的电力使用量。借助于此，可以与现有技术相比，使结构体加速时的电动机的驱动时间变长，可以进一步减少为了驱动辅助性地使用的液压马达所需的耗能。

本发明的上述目的、其他目的、特征以及优点是在参照附图的基础上，可以由以下优选的实施形态的详细说明得以明了。

发明效果：

根据本发明，可以进一步减少为了驱动油压马达所需的能量。

附图说明

图1是示出具备根据本发明的实施形态的驱动控制系统的油压挖掘机的侧视图；

图2是示出图1的油压挖掘机所具备的驱动控制系统的油压回路的油压回路图；

图3是示出构成图2的驱动控制系统所具备的控制装置的控制模块的框图；

图4是示出图2的驱动控制系统所具备的电动机等效率曲线的图表；

图5是示出由图2的驱动控制系统所具备的操作杆输入的速度指令、相对于速度指令的旋转体的实际速度、电动机的输出转矩、油压马达的辅助转矩以及电油旋转马达的输出转矩随时间变化的时序图。

具体实施方式

以下，参照上述附图说明根据本发明的实施形态的驱动控制系统1以及具备该驱动控制系统的油压挖掘机2的结构。另外，对于实施形态中的方向的概念，其是为了说明方便而使用，关于驱动控制系统1以及油压挖掘机2的结构，并不启示将它们的结构的配置以及方向等限定在该方向上。又，以下说明的驱动控制系统1以及油压挖掘机2的结构只是本发明的一种实施形态，本发明不限于实施形态，在不脱离发明的主旨的范围内可以增加、删除、变更。

[油压挖掘机]

如图1所示，作为作业机械的油压挖掘机2可以通过安装于梢端部的附件、例如铲斗3进行挖掘或搬运等的各种作业。油压挖掘机2具有履带等的行驶装置4，在行驶装置4的上方装载有旋转体5。在作为结构体的旋转体5上形成有用于搭乘驾驶员的驾驶座5a，并且还通过动臂（boom）6以及斗杆（arm）7设置有铲斗3。这样构成的旋转体5形成为相对于行驶装置4可旋转的结构，油压挖掘机2在旋转体5内具有旋转驱动旋转体5的驱动控制系统1。以下参照图2以及图3说明驱动控制系统1的结构。

[驱动控制系统]

驱动控制系统1主要具备油压泵10、控制阀11、遥控阀12、两个电磁减压阀13、14、两个电磁泄压阀15、16和电油旋转马达17。作为液压泵的油压泵10是可变容量型的斜板式油压泵，并且由未图示的发动机驱动而排出工作油。油压泵10具有斜板10a，并且通过使该斜板10a倾转以此可以改变工作油的排出量。在斜板10a上设置有调节器18。

调节器18具有未图示的伺服活塞。伺服活塞与斜板10a连接，斜板10a以与伺服活塞的位置相对应的倾转角倾转。又，调节器18通过电磁比例减压阀19与先导泵20连接。电磁比例减压阀19形成为将从先导泵20输出的油压减压为与流入电磁比例减压阀19的指令信号相对应的指令压p₀的结构。向调节器18施加被减压的指令压p₀，伺服活塞移动至与指令压p₀相对应的位置。即，斜板10a以与施加于电磁比例减压阀19的指令信号相对应的倾转角倾转。像这样被改变倾转角的油压泵10从排出端口10b排出与该倾转角相对应的流量的工作油，并且排出端口10b通过排出通路21与控制阀11连接。

控制阀11具备阀芯（spool）22，通过使阀芯22运动，以此可以改变油压泵10的连接目标以及流入连接目标的工作油的流量。又，控制阀11与两个先导通路23、24连接，并且通过该先导通路23、24与遥控阀12连接。

遥控阀12是用于输入目标旋转速度的输入装置。遥控阀12具有操作杆25，操作杆25形成为可以向规定方向一侧以及另一侧倾倒的结构。遥控阀12向与操作杆25的倾倒方向相对应的先导通路23、24输出与操作杆25的倾倒量（操作量）相对应的压力的先导油。又，先导通路23、24与先导压传感器26、27分别连接，并且电磁减压阀13、14分别介于前述两者之间。先导压传感器26、27检测从遥控阀12输出的油压。电磁减压阀13、14是所谓的常开型减压阀，并且形成为能够将从遥控阀12输出的先导油减压而调节为与流入电磁减压阀13、14的电流（指令值）相对应的压力的结构。

从遥控阀12输出的先导油通过先导通路23、24分别导入至阀芯22的两端部。阀芯22受到导入至其两端部的先导油的油压、即先导压p₁、p₂，并且移动至与这些先导压p₁、p₂相对应的位置。控制阀11通过使阀芯22移动，以此改变油压泵10的连接目标以及流入连接目标的工作油的流量。

在具体说明控制阀11的结构时，控制阀11具有四个端口11a～11d，第一端口11a通过排出通路21与油压泵10连接，第二端口11b通过油箱通路30与油箱29连接。又，第三端口11c以及第四端口11d分别通过第一油路31以及第二油路32与电油旋转马达17连接。对于这四个端口11a～11d，根据阀芯22的位置，连接目标被改变。

具体地说，在阀芯22位于中立位置M1的情况下，第一端口11a与第二端口11b连接，油压泵10处于卸荷状态。又，在阀芯22移动至第一偏移位置A1时，第一端口11a与第三端口11c连接，第二端口11b与第四端口11d连接。另一方面，在阀芯22移动至第二偏移位置A2时，第一端口11a与第四端口11d连接且第二端口11b与第三端口11c连接。像这样，当阀芯22位于第一偏移位置或第二偏移位置时，油压泵10与电油旋转马达17相连，工作油被供给至电油旋转马达17。

电油旋转马达17具有油压马达33、电动机34和输出轴35。输出轴35通过未图示的减速器与旋转体5连接，通过使输出轴35旋转，以此使旋转体5旋转。油压马达33以及电动机34形成为一体的结构，并且进行协作而使输出轴35旋转。以下，详细说明油压马达33以及电动机34的结构。

电动机34例如是三相交流马达，具有未图示的定子和转子。转子以与输出轴35无法进行相对旋转的形式设置，定子以与油压马达33无法进行相对旋转的形式设置。转子和定子形成为可相对旋转的结构，并且通过在定子线圈中流通三相交流电（以下简称为“交流电”），以此以与该交流电的频率相对应的转速使输出轴35进行正旋转或逆旋转。又，电动机34具有将输出轴35的旋转能转换为电能而产生交流电的发电功能，通过发电以此使旋转的输出轴35减速。

像这样构成的电动机34与电动机驱动装置36电气地连接，还通过电动机驱动装置36与蓄电器28电气地连接；

另外，电动机驱动装置36是由逆变器和断路器（chopper）的组合构成的装置。蓄电器28形成为可以储存电力，并且向电动机驱动装置36放出直流电的结构。电动机驱动装置36将从蓄电器28放出的直流电转换为交流电后向电动机34供给。又，电动机驱动装置36将在电动机34中产生的交流电转换为直流电后向蓄电器28输出，蓄电器28储存由电动机驱动装置36输出的直流电。另外，电动机驱动装置36具有将向电动机34供给的交流电的频率调节为与指令值相对应的频率的频率调节功能，并且通过调节所述交流电的频率以此变更输出轴35的转速。

油压马达33例如是固定容量型的斜板式油压马达，具有两个供排端口33a、33b。第一供排端口33a与第一油路31连接，第二供排端口33b与第二油路32连接。油压马达33在工作油供给至第一供排端口33a时以与工作油的流量相对应的旋转速度使输出轴35向正方向旋转，在向第二供排端口33b供给工作油时以与工作油的流量相对应的旋转速度使输出轴35向逆方向旋转。

这样构成的油压马达33由工作油供给装置9供给工作油，借助于此产生辅助输出轴35的旋转的辅助转矩。在这里，工作油供给装置9主要由油压泵10、控制阀11、两个电磁减压阀13、14和两个电磁泄压阀15、16构成。电磁泄压阀15、16与第一油路31以及第二油路32分别连接，此外还与油箱29连接。电磁泄压阀15、16具有将与其连接的油路31、32的工作油向油箱29排出而将所述工作油的油压调节为与流入电磁泄压阀15、16的电流（指令值）相对应的压力的调压功能。在工作油供给装置9中，通过该电磁泄压阀15、16调节排出侧的油路31、32的工作油油压，以此可以使输出轴35的旋转减速。又，通过电磁泄压阀15、16调节供给侧的油路31、32的工作油压力，以此可以调节油压马达33的辅助转矩。

又，工作油供给装置9具有泄压阀38、39以及止回阀40、41，泄压阀38、39以及止回阀40、41与第一油路31以及第二油路32分别连接。在各油路31、32中流通的工作油超过使用极限压力时泄压阀38、39将所述油路31、32向油箱29开放，通过开放以此抑制驱动控制系统1的损伤。止回阀40、41与油箱29连接，允许从油箱29向各油路31、32的工作油的流通，而切断逆方向的工作油的流通。借助于此，可以在驱动油压马达33时将不足的工作油通过止回阀40、41从油箱29向油压马达33导入。

此外，在第一油路31以及第二油路32上分别设置有油压传感器42、43，向油压马达33的供排端口33a、33b供给的油压由各油压传感器42、43检测。又，在电油旋转马达17中，在输出轴35上设置有转速传感器44，转速传感器44检测输出轴35的转速（即输出轴35的旋转速度）。这些传感器42～44以及下述的先导压传感器26、27与控制各种结构的控制装置50电气地连接，并且将检测的值发送至控制装置50。具体而言，由油压传感器42、43检测的油压被输入至控制装置50，它们的压差成为压差反馈信号DP。又，由先导压传感器26、27检测的先导压输入至控制装置50，它们的压差成为速度指令信号V_COM。又，由转速传感器44检测的转速被输入至控制装置50，成为速度反馈信号V_FB。

控制装置50与电磁减压阀13、14、电磁泄压阀15、16、电磁比例减压阀19以及电动机驱动装置36电气地连接。控制装置50使与来自于各传感器26、27、42～44的各种信号相对应的指令值流入各阀13～16、19以及电动机驱动装置36，从而控制各阀13～16、19以及电动机驱动装置36的动作。通过控制各阀13～16、19以及电动机驱动装置36的动作，以此驱动工作油供给装置9以及电动机34而使旋转体5以希望的动作旋转。以下，关于控制装置50的控制模块，参照图3具体说明。

[控制装置的控制模块]

控制装置50具有速度指令计算部51、加速度计算部52、加速转矩计算部53、电动机转矩计算部54、蓄电器电压检测部55、电流指令计算部56、电流控制部57、压差指令计算部58、压差控制部59和排出流量转换部60。速度指令计算部51被输入表示目标旋转速度的信号、即速度指令信号V_COM，并且基于该速度指令信号V_COM计算出速度指令值。速度指令值是表示旋转体5的目标旋转速度的指令值，是与操作杆的倾倒量相对应的值。又，速度指令计算部51将算出的速度指令值输出至加速度计算部52，加速度计算部52被输入从速度指令值减去速度反馈信号V_FB（输出轴35的实际旋转速度）而得到的速度差。

加速度计算部52基于输入的速度差计算出输出轴35的加速度。即，加速度计算部52以使旋转体5的旋转速度达到目标转速的形式计算出加速度，算出的加速度被输入至加速转矩计算部53中。加速转矩计算部53基于算出的加速度计算出使输出轴35加速所需的目标加速转矩，并且将该目标加速转矩输出至电动机转矩计算部54以及压差指令计算部58中。

在电动机转矩计算部54中输入目标加速转矩，并且与此同时从蓄电器电压检测部55输入电压值。蓄电器电压检测部55与蓄电器28电气地连接，并且检测蓄电器28的电压（即蓄电量）。蓄电器电压检测部55将该检测到的电压输出至电动机转矩计算部54，电动机转矩计算部54基于该电压和所述目标加速转矩计算出电动机34的目标转矩。另外，关于该计算方法，后文详述。电动机转矩计算部54将这样算出的电动机34的目标转矩输出至电流指令计算部56以及压差指令计算部58。

另外，在设定电动机34的目标转矩时，不限于上述实施例，也可以根据目标加速转矩决定油压马达33的目标转矩后，根据目标加速转矩计算出油压马达33的目标转矩，以此决定电动机34的目标转矩以使电动机转矩变成高效转矩。

电流指令计算部56计算出将算出的电动机34目标转矩进行输出所需的目标电流，并且将该目标电流输出至电流控制部57。又，将由电动机驱动装置36实际向电动机34供给的实际电流反馈到电流控制部57中。即，向电流控制部57输入从由电流指令计算部56算出的目标电流减去实际电流得到的减法计算结果。电流控制部57基于该减法计算结果控制电动机驱动装置36并从电动机34输出目标转矩。

另一方面，向压差指令计算部58输入从目标加速转矩减去电动机34的目标转矩而得到的油压马达33的目标转矩。压差指令计算部58基于该油压马达33的目标转矩计算出油压马达33的两个供排端口33a、33b的目标供排压差，并且将该目标供排压差输出至压差控制部59。将从该目标供排压差减去压差反馈信号DP而得到的差值被输入至压差控制部59，压差控制部59根据该差值计算出对于油压泵10的当前排出流量应进行增减的增减流量并将其输出至排出流量转换部60。又，排出流量转换部60基于由压差控制部59算出的增减流量计算出应从电磁比例减压阀19输出的指令压p₀，将与算出的指令压p₀相对应的指令压信号输出至电磁比例减压阀19。

具有这样的控制模块51～60的控制装置50以使电动机34和油压马达33相互协作的形式控制电油旋转马达17的动作，并且将旋转体5的旋转速度加速至与操作杆的倾倒量相对应的目标旋转速度。具体而言，控制装置50主要通过电动机34驱动输出轴35，并且在相对于算出的目标加速转矩只依靠电动机34的输出转矩不足的情况下将该不足的量的转矩由油压马达33的辅助转矩进行补充。以下，更详细说明控制装置50的控制动作。

[关于控制装置的控制动作]

首先，由两个先导压传感器26、27检测的先导压被输入至控制装置50。在本实施形态中，在操作杆25倾倒的情况下，先导油只输出至两个先导通路23、24中的一个。因此，由两个先导压传感器26、27中的任意一个检测的先导压被输入至控制装置50。在控制装置50中，速度指令计算部51、加速度计算部52以及加速转矩计算部53基于由两个先导压传感器26、27检测的先导压的压差值、即速度指令信号V_COM、以及速度反馈信号V_FB计算出目标加速转矩，该目标加速转矩被输出至电动机转矩计算部54中。

电动机转矩计算部54基于该目标加速转矩和由蓄电器电压检测部55检测的蓄电器28的电压计算出电动机34的目标转矩。在该计算中，对于输出轴35的旋转速度而言电动机34的效率最高的高效率转矩作为从电动机34输出的目标转矩进行计算（设定）。为了在后文中详细说明该电动机34的目标转矩的计算方法，而首先参照图4说明电力效率的等效率曲线，该电力效率表示输出的机械能（旋转速度×转矩）相对电动机34以及电动机驱动装置36所消耗的电能（电力=电流×电压）的比率。之后，进一步详细说明电动机34的目标转矩的计算方法。

在图4的图表中，纵轴表示转矩，横轴表示旋转速度，单点划线的多个曲线表示等效率曲线。等效率曲线是将图4所示的转矩-旋转速度的图表中的电力效率（转矩×旋转速度/电力）相等的点进行连接而形成的线。在以图4的等效率曲线上的点的转矩以及旋转速度驱动电动机34时，可以在任意一个点上电动机34以及电动机驱动装置36都以相同的电力效率进行驱动。另外，电动机34以及电动机驱动装置36的电力效率随着旋转速度上升而增加，在达到未图示的规定的旋转速度后，随着旋转速度上升，而电力效率降低。在图4中，越靠近纸面右侧的效率曲线，表示效率曲线的电力效率越高。

对于输出轴35的任意的旋转速度而言电力效率最高的高效率转矩基于图4的图表算出。电动机转矩计算部54将所述高效率转矩对应于每个旋转速度并进行存储，并且基于该高效率转矩计算出电动机34的目标转矩。即，控制装置50存储基于电动机34和电动机驱动装置36进行设定且与转矩和旋转速度相关的电力效率的等效率曲线，还存储表示旋转体5达到目标旋转速度为止的各旋转速度的直线与对于该各旋转速度而言效率最高的等效率曲线的切点、即高效率转矩，并且以使电动机34以高效率转矩进行驱动的形式控制电动机驱动装置36的动作。在本实施形态中，如图4所示，在一个旋转速度（转动速度）范围内电动机34的高效率转矩为大致相同的值，因此在目标加速转矩为所述高效率转矩以上的情况下（图4的期间B）、电动机34的目标转矩被设定为高效率转矩。另一方面，在如刚起动后的目标加速转矩小于所述高效率转矩的情况下（图4的期间A），电动机34的目标转矩被设定为相对于目标加速转矩预先设定的比例的值。

又，在与本实施形态的驱动控制系统1有差别且高效率转矩并非为随着旋转速度不变的一定值的情况下，将表示旋转速度和高效率转矩之间的对应关系的转矩映射图存储于电动机转矩计算部54中。电动机转矩计算部54形成为基于存储的转矩映射图、速度指令信号V_COM和速度反馈信号V_FB计算出（设定）目标转矩的结构。

电动机转矩计算部54将所计算（设定）的电动机34的目标转矩输出至电流指令计算部56以及压差指令计算部58中。电流指令计算部56根据电动机34的目标转矩计算目标电流，电流控制部57基于从该目标电流减去实际电流而得到的减法计算结果控制电动机驱动装置36。借助于此，从电动机34输出目标转矩。

与此同时，压差指令计算部58基于从目标加速转矩减去电动机34的目标转矩而得到的油压马达33的目标转矩计算出油压马达33的两个供排端口33a、33b的目标供排压差。从该目标供排压差减去压差反馈信号DP，压差控制部59基于所得到的差值算出排出流量。排出流量转换部60基于排出流量计算出指令压P₀，并且将与指令压P₀相对应的指令压信号输出至电磁比例减压阀19。借助于此，从电磁比例减压阀19输出指令压P₀的先导压，油压泵10的斜板10a以与指令压P₀相对应的倾斜角倾转。通过像这样倾转，调节从油压泵10排出的工作油的排出量。

又，基于由压差指令计算部58算出的目标供排压差以及油压马达33的两个供排端口33a、33b的压力，通过电磁泄压阀压力指令计算部61输出电磁泄压阀压力指令。借助于此，通过电磁泄压阀15、16进行修正油压马达33的目标转矩的控制，因此在油压马达33中得到稳定的目标转矩。

从油压泵10排出的工作油通过控制阀11输出至与操作杆25的倾倒方向相对应的油路31、32，例如当操作杆25向规定方向的一侧倾倒时，来自于油压泵10的工作油输出至第一油路31。在控制阀11中，阀芯22移动至与操作杆25的倾倒量相对应的位置且调节第一端口11a和第三端口11c之间的开度，并且将与操作杆25的倾倒量相对应的流量的工作油通过第一油路31输出至油压马达33。又，与此同时，被移动的阀芯22连接第二油路32和油箱29，从油压马达33排出的工作油排出至油箱29。借助于此，从油压马达33输出该目标转矩。

[关于驱动控制系统的动作]

以下，以对操作杆25进行倾倒操作而使图5所示的速度指令从遥控阀12输出的情况为例说明驱动控制系统1的动作。首先，关于图5进行说明时，在图5的时序图中，从上方依次分别示出速度指令、旋转体5的实际速度、电动机34的输出转矩、油压马达33的辅助转矩以及电油旋转马达17的输出转矩随时间的变化。另外，在图5中，相对于基准轴，上侧区域表示产生正方向的速度指令、速度以及转矩，并且相对于基准轴，下侧区域表示产生逆方向的速度指令、速度以及转矩。

当操作杆25向规定方向一侧倾倒时，向控制装置50输入由先导压传感器26、27检测的先导压，生成速度指令信号V_COM。这样一来，与上述相同地，速度指令计算部51、加速度计算部52以及加速转矩计算部53基于速度指令信号V_COM与速度反馈信号V_FB之间的速度差算出与操作杆25的倾倒量相对应的目标加速转矩。此外，通过电动机转矩计算部54以及电流指令计算部56算出目标电流，并且电流控制部57以及电动机驱动装置36基于目标电流和实际电流控制电动机34的输出转矩。另外，在刚起动后不久时，与操作杆25的倾倒量相对应的目标加速转矩低于高效率转矩，因此控制装置50相对于目标加速转矩以预先设定的比例设定目标转矩。然后，控制装置50以输出该目标转矩的形式驱动电动机34。

之后，在操作杆25的倾倒量增加而目标加速转矩高于高效率转矩时，电动机34的目标转矩设定为高效率转矩。此时，为了补充相对目标加速转矩所不足的量，控制装置50为了通过油压马达33辅助输出轴35的旋转，而使油压泵10的排出量增加。详细而言，控制装置50为了使油压马达33输出目标转矩，而计算出所需的泵排出流量，并且控制油压泵10的排出流量。即，从由压差指令计算部58计算出的目标供排压差减去油压马达33的两个供排端口33a、33b的压差，并且压差控制部59基于减法计算而得出的差值算出油压泵10的应增减排出流量。接着，基于从压差控制部59输出的增减排出流量，排出流量转换部60计算出从电磁比例减压阀19应输出的指令压P₀，并且将与指令压P₀相对应的指令压信号输出至电磁比例减压阀19。借助于此，从油压泵10排出输出目标转矩所需的流量。

通过这样的控制，以此可以通过油压马达33辅助电动机34的输出转矩，从而可以以高效率地驱动电动机34以及电动机驱动装置36且向输出轴35提供与操作杆25的倾倒量相对应的目标加速转矩。借助于此，可以抑制电动机驱动时的蓄电器28的电力使用量，可以高效地利用储存在其中的电力。因此，与现有技术相比，可以使旋转体5加速时的电动机34的驱动时间变长，可以进一步减少油压马达33的耗能。又，通过减少油压马达33的耗能，以此可以减少供给至油压马达33的工作油的流量。其结果是，可以改善驱动油压泵10所需的发动机的燃料消耗量，可以谋求驱动控制系统1的节能化。

又，在控制装置50中，不仅考虑电动机34的电力消耗量，而且还考虑电动机驱动装置36的电力消耗量的情况下设定高效率转矩，因此可以进一步抑制蓄电器28的电力使用量。借助于此，可以使旋转体5加速时的电动机34的驱动时间更长，可以进一步减少油压马达33的耗能。此外，在本实施形态中，采用在规定的旋转速度范围内（本实施形态中，与旋转体5的旋转速度无关）高效率转矩大致一定的电动机34，因此无需随着目标旋转速度的增减而对电动机34的输出转矩进行增减。因此，可以防止电动机驱动装置36的控制复杂化。

在这样的旋转驱动动作中，如上所述主要由电动机34驱动而油压马达33协助电动机34，但是当旋转体5连续加速时，不久蓄电器28中储存的电力减少而电压降低，该电压降低由蓄电器电压检测部55检测。电动机转矩计算部54在电压降低时与所输入的目标加速转矩无关地使电动机34的目标转矩随着电压降低而减少，并且使与蓄电器28的蓄电量相对应的目标转矩从电动机34输出。

另一方面，在压差指令计算部58中输入根据所减少的电动机34的目标转矩而增加的油压马达33的目标转矩，压差指令计算部58、压差控制部59以及排出流量转换部60根据所增加的目标转矩控制电磁比例减压阀19而增大斜板10a的倾转角。借助于此，从油压马达33输出该目标转矩，通过油压马达33和电动机34向输出轴35提供目标加速转矩。

之后，在由蓄电器电压检测部55检测的电压为规定电压以下时，电动机转矩计算部54将电动机34判断为无法驱动，将电动机34的目标转矩设定为零。此时，不得不使目标加速转矩全部由油压马达33输出，输入至压差指令计算部58中的油压马达33的目标转矩设定为目标加速转矩。压差指令计算部58、压差控制部59以及排出流量转换部60根据设定的目标转矩控制电磁比例减压阀19，并且从油压马达33输出该目标转矩。借助于此，输出轴35仅通过油压马达33即可驱动。

当旋转体5的旋转速度接近由速度指令信号V_COM表示的目标旋转速度时，目标加速转矩减少，随之而来，油压马达33的目标转矩减少。于是，压差指令计算部58、压差控制部59以及排出流量转换部60根据所减少的目标转矩控制电磁比例减压阀19，减小斜板10a的倾斜角。借助于此，在使油压马达33的辅助转矩减少的同时使旋转体5的旋转速度上升至目标旋转速度。在到达目标旋转速度时，由加速度计算部52算出的加速度变成零，在加速转矩计算部53中，计算出恒速旋转所需的转矩。借助于此，使旋转体5以与操作杆25的倾倒量相对应的目标旋转速度连续旋转。

之后，在操作杆25恢复至中立位置时，通过控制阀11切断全部的端口11a～11d。此时，在油压马达33侧的驱动回路中，控制装置50使电流流入电磁泄压阀16并使电磁泄压阀16全开。借助于此，油压马达33处于卸荷状态。另一方面，电动机驱动装置36电气地连接电动机34和蓄电器28。借助于此，通过电动机34使旋转体5的旋转能量（动能）转换为交流电力，控制装置50控制电动机驱动装置36的动作而将转换的交流电力转换为直流电力后在蓄电器28中蓄电。借助于此，可以使旋转体5减速且在蓄电器28中储存电力。

另外，如本实施形态那样在蓄电器28的蓄电容量较大且将转换的电力全部储存在蓄电器28中的情况下，如上所述，可以使电磁泄压阀16处于全开状态而使油压马达33处于卸荷状态。另一方面，在蓄电器28的蓄电容量较小而无法将转换的电力全部储存在蓄电器28中的情况下，优选的是通过电磁泄压阀16调节向油箱29排出的工作油的油压而将排出阻力施加于油压马达33而使输出轴35减速。像这样在使旋转体5减速的驱动控制系统1中，当旋转体5停止时，蓄电器28的蓄电结束。

像这样驱动控制系统1将旋转的旋转体的动能作为电力回收，可以在使旋转体5旋转时使用回收的电力。在像这样的再生运行中，在即将减速之前回收旋转体5所具有的全部动能，并且并非能够使用于下一个施力动作，能够使用于施力动作的电力是有限的。驱动控制系统1如上所述通过抑制蓄电器28的电力使用量，以此可以使电动机34长时间工作，并且可以有效利用通过再生运行得到的有限的电力。因此，在具有再生功能的驱动控制系统1中，尤其可以有益地使用。

接着，说明关于操作杆25向规定方向另一侧倾倒的情况下的驱动控制系统1的动作，然而，该动作除了油压马达33以及电动机34的输出转矩以及减速时的发生转矩的方向正好相反以外，与操作杆25向规定方向一侧倾倒的情况相同。因此，关于操作杆25向规定方向另一侧倾倒的情况下的驱动控制系统1的动作参照对操作杆25向规定方向一侧倾倒的情况的说明，其详细说明省略。

[关于其他实施形态]

本实施形态的驱动控制系统1是将斜板10a的倾转角通过正控制方式进行调节的系统，也可以是将斜板10a的倾转角通过负控制方式进行调节的系统，也可以是将斜板10a的倾转角通过负载传感（loadsensing）方式进行调节的系统。又，油压泵10可以是无法调节斜板10a的倾斜角的固定容量型的泵。例如，在该情况下，控制装置50通过电磁减压阀13、14调节阀芯22的位置且通过电磁泄压阀15、16调节第一油路31以及第二油路32的油压而调节向油压马达33供给的工作油的流量以及油压。借助于此，可以向油压马达33输出目标转矩。另外，不限于上述示例，也可以通过利用连通阀或可变式油压马达等以此向油压马达33输出目标转矩。

本实施形态所示的油压泵等的工作液供给装置是在油压挖掘机的动臂、斗杆、铲斗、行驶等的其他执行器中共用的装置，可以是仅使用于旋转的旋转独立系统。

又，在本实施形态的驱动控制系统1中，使用由油压马达33和电动机34形成为一体的电油旋转马达17，但是也可以形成为油压马达33和电动机34相互独立的结构。又，应用驱动控制系统1的工作机械也不限于上述油压挖掘机2，可以应用于油压起重机等中。又，在本实施形态的驱动控制系统1中使用的工作液是油，但是不限于油，只要是液体即可。

此外，在本实施形态的驱动控制系统1中，对于目标旋转速度而言电力效率最高的转矩作为高效率转矩被选择，该电力效率最高的转矩可以是其附近的转矩。

基于上述说明，本领域技术人员能够明了本发明的较多的改良和其他实施形态等。因此，上述说明仅作为示例性的解释，旨在向本领域技术人员提供教导实施本发明的最优选的形态。在不脱离本发明的精神的范围内，可以实质上变更其结构和/或功能的具体内容。

符号说明：

1驱动控制系统；

2油压挖掘机；

9工作油供给装置；

10油压泵；

11控制阀；

12遥控阀；

17电油旋转马达；

28蓄电器；

33油压马达；

34电动机；

36电动机驱动装置；

50控制装置。