(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回機構を介して搭載される上部旋回体と、
エンジンと、
前記エンジンに接続されるポンプと、
作業のために用いられる第１の電動機と、
作業以外の用途に用いられる第２の電動機と、
前記第１の電動機に接続された第１のインバータ回路と、
前記第２の電動機に接続された第２のインバータ回路と、
前記第１及び第２のインバータ回路にＤＣバスを介して接続され、設定される複数の充電量の値に応じて充放電される蓄電器と、
前記蓄電器と前記ＤＣバスとの間に配置される昇降圧コンバータと、
前記第１及び第２のインバータ回路を駆動する制御部と、を備え、
前記ポンプは、前記エンジンの動力によりコントロールバルブを介してブーム及びアームを駆動し、
前記制御部は、前記複数の充電量の値として、作業時に対応させて設定される値と、前記作業時に対応させて設定される値よりも低い、少なくとも非作業時に対応させて設定される値と、を設定すると共に、前記蓄電器に蓄積された電力を放電させるための放電モードを有し、少なくとも非作業時に、前記放電モードにおいて、前記第１のインバータ回路に接続された前記第１の電動機が駆動されない状態で、前記ＤＣバスおよび前記昇降圧コンバータを介して前記蓄電器の電力を供給し前記第２のインバータ回路を駆動して前記第２の電動機を電動運転させることにより、前記少なくとも非作業時に対応させて設定される値まで前記蓄電器を放電させる、作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械であって、
前記第２の電動機が、前記エンジンをアシストするための電動発電機であり、
前記蓄電器が、前記電動発電機への電力供給、又は回生電力の充電を行い、
前記第２のインバータ回路が、前記電動発電機の駆動制御を行い、
前記制御部は、前記エンジン又は作業要素の駆動度合いを判定する駆動度合判定部を含み、
前記第２のインバータ回路は、前記駆動度合判定部によって前記エンジン又は前記作業要素の駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、前記電動発電機を電動運転する。
【請求項３】
請求項２に記載の作業機械であって、
前記第２のインバータ回路は、前記蓄電器の充電率が所定度合い以上に保持されるように前記電動発電機を電動駆動する。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の作業機械であって、
前記駆動度合判定部は、前記作業要素の作動状態に基づいて前記エンジンの駆動度合いを判定する、又は、前記エンジンの回転数に応じて前記エンジンの駆動度合いを判定する、又は、前記作業要素の操作装置に入力される操作量に応じて前記作業要素の駆動度合いを判定する、又は、運転席からの運転者の離脱を禁止するためのゲートロックレバーの作動状態に応じて前記エンジン又は前記作業要素の駆動度合いを判定する、又は、イグニッションスイッチの操作位置に応じて前記エンジン又は前記作業要素の駆動度合いを判定するように構成されている。
【請求項５】
請求項１に記載の作業機械であって、
前記エンジンをアシストするための電動発電機と、当該電動発電機への電力供給、又は回生電力の充電を行うキャパシタとを含み、複数の作業要素を電動力又は油圧力で駆動し、
前記電動発電機の駆動制御を行う駆動制御部と、
前記エンジン又は前記作業要素の駆動度合いを判定する駆動度合判定部と
を含み、前記駆動制御部は、前記駆動度合判定部によって前記エンジン又は前記作業要素の駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、前記電動発電機を電動運転する。
【請求項６】
請求項５に記載の作業機械であって、
前記駆動制御部は、前記キャパシタに蓄積されている電力を利用して前記電動発電機を電動駆動する。
【請求項７】
請求項６に記載の作業機械であって、
前記駆動制御部は、前記キャパシタの充電率が所定度合い以上に保持されるように前記電動発電機を電動駆動する。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の作業機械であって、
前記駆動度合判定部は、前記作業要素の作動状態に基づいて前記エンジンの駆動度合いを判定するように構成されており、
前記駆動制御部は、前記作業要素の作動状態に基づいて前記駆動度合判定部によって前記エンジンの駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、前記電動発電機を電動運転する。
【請求項９】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の作業機械であって、
前記駆動度合判定部は、前記エンジンの回転数に応じて前記エンジンの駆動度合いを判定するように構成されており、
前記駆動制御部は、前記駆動度合判定部により前記エンジンの回転数に基づいて前記エンジンの駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、前記電動発電機を電動運転する。
【請求項１０】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の作業機械であって、
前記駆動度合判定部は、前記作業要素の操作装置に入力される操作量に応じて前記作業要素の駆動度合いを判定するように構成されており、
前記駆動制御部は、前記駆動度合判定部により前記作業要素の操作装置に入力される操作量に基づいて前記作業要素の駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、前記電動発電機を電動運転する。
【請求項１１】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の作業機械であって、
前記駆動度合判定部は、運転席からの運転者の離脱を禁止するためのゲートロックレバーの作動状態に応じて前記エンジン又は前記作業要素の駆動度合いを判定するように構成されており、
前記駆動制御部は、前記駆動度合判定部により前記ゲートロックレバーの作動状態に基づいて前記エンジン又は前記作業要素の駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、前記電動発電機を電動運転する。
【請求項１２】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の作業機械であって、
前記駆動度合判定部は、イグニッションスイッチの操作位置に応じて前記エンジン又は前記作業要素の駆動度合いを判定するように構成されており、
前記駆動制御部は、前記駆動度合判定部により前記イグニッションスイッチの操作位置に基づいて前記エンジン又は前記作業要素の駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、前記電動発電機を電動運転する。
【請求項１３】
請求項１に記載の作業機械であって、
前記ＤＣバスおよび前記蓄電器には、それぞれ電圧検出部が配設されている。
【請求項１４】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回機構を介して搭載される上部旋回体と、
エンジンと、
作業以外の用途に用いられる電動機と、
前記エンジンと前記電動機とに接続されるポンプと、
前記電動機に接続されたインバータ回路と、
前記インバータ回路にＤＣバスを介して接続され、設定される複数の充電量の値に応じて充放電される蓄電器と、
前記蓄電器と前記ＤＣバスとの間に配置される昇降圧コンバータと、
前記インバータ回路を駆動する制御部と、を備え、
前記ポンプは、前記エンジンの動力によりコントロールバルブを介してブーム及びアームを駆動し、
前記制御部は、前記複数の充電量の値として、作業時に対応させて設定される値と、前記作業時に対応させて設定される値よりも低い、少なくとも非作業時に対応させて設定される値と、を設定すると共に、前記蓄電器に蓄積された電力を放電させるための放電モードを有し、少なくとも非作業時に、前記放電モードにおいて、前記ＤＣバスおよび前記昇降圧コンバータを介して前記蓄電器の電力を供給し前記インバータ回路を駆動して前記電動機を電動運転させることにより、前記少なくとも非作業時に対応させて設定される値まで前記蓄電器を放電させる、作業機械。
【請求項１５】
請求項１４に記載の作業機械であって、
前記制御部は、前記エンジンの駆動度合いが所定度合い以下である場合に、前記電動機を電動運転する。
【請求項１６】
請求項１４に記載の作業機械であって、
電動又は油圧によって駆動される作業要素と、
前記制御部は、前記作業要素が駆動中に、前記電動機を電動運転する。
【請求項１７】
請求項１４に記載の作業機械であって、
前記ＤＣバスおよび前記蓄電器には、それぞれ電圧検出部が配設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンをアシストするための電動発電機を含む作業機械では、電動発電機への電力供給と、回生電力の充電とを行うためのキャパシタなどの蓄電池を備える。このようなキャパシタは、充放電が繰り返し行われる環境下で使用されるため、長寿命化を図るための種々の工夫がなされている。【０００３】
例えば、キャパシタの電圧値が上昇しすぎるとキャパシタが劣化することに鑑み、キャパシタの電圧値に放電設定値を設け、作業機械の作業終了時にキャパシタの充電電圧が放電設定値を超えている場合は、キャパシタの電圧値が放電設定値以下となるように放電を行わせることにより、キャパシタの長寿命化を図ることが提案されている。放電された電力は補助バッテリに蓄積されていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１８２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、蓄電池は充電率が高い状態が続くと劣化が促進される。【０００６】
本発明は、充電率を低下させることにより、蓄電池の長寿命化を図った作業機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る作業機械は、作業のために用いられる第１の電動機と、作業以外の用途に用いられる第２の電動機と、第１の電動機に接続された第１のインバータ回路と、第２の電動機に接続された第２のインバータ回路と、第１及び第２のインバータ回路に接続された蓄電池と、第１及び第２のインバータ回路を駆動する制御部と、を備え、制御部は、蓄電池に蓄積された電力を放電させるための放電モードを有し、該放電モードにおいて、第１のインバータ回路を停止させると共に、第２のインバータ回路を駆動して第２の電動機を電動運転させることにより蓄電池を放電させる。【０００８】
好ましくは、第１の電動機が、操作者の操作により駆動される作業用電動機であり、第１のインバータ回路が、作業用電動機の端子に一端が接続され、蓄電池が、第１のインバータ回路の他端に直流電圧変換器を介して接続され、第１のインバータ回路および直流電圧変換器を冷却するために設けられ、冷却液を循環させるポンプ、及び該ポンプを駆動する第２の電動機としての冷却用電動機を含む冷却液循環システムを更に備え、第２のインバータ回路が、冷却用電動機と直流電圧変換器との間に接続され、制御部が、第１及び第２のインバータ回路並びに直流電圧変換器を駆動し、制御部は、放電モードにおいて、第１のインバータ回路を停止させると共に、第２のインバータ回路を駆動して冷却用電動機に電力を消費させることにより蓄電池を放電させる。【０００９】
好ましくは、直流電圧変換器が、昇圧用及び降圧用の各スイッチング素子と、各スイッチング素子のそれぞれに対して並列に接続されたダイオードとを含む昇降圧型のスイッチング制御方式を有しており、制御部が、放電モードの際に各スイッチング素子を駆動しない。【００１０】
好ましくは、内燃機関発動機と、内燃機関発動機に連結され、内燃機関発動機の駆動力により発電を行うとともに、自身の駆動力により内燃機関発動機の駆動力を補助する電動発電機と、電動発電機と直流電圧変換器との間に接続された第３のインバータ回路と、を更に備え、制御部は、放電モードにおいて第３のインバータ回路を停止させる。【００１１】
冷却液循環システムが作業用電動機を更に冷却してもよい。【００１２】
好ましくは、２の電動機が、エンジンをアシストするための電動発電機であり、蓄電池が、電動発電機への電力供給、又は回生電力の充電を行い、第２のインバータ回路が、電動発電機の駆動制御を行い、制御部は、エンジン又は作業要素の駆動度合いを判定する駆動度合判定部を含み、第２のインバータ回路は、駆動度合判定部によってエンジン又は作業要素の駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、電動発電機を電動運転する。【００１３】
第２のインバータ回路は、蓄電池の充電率が所定度合い以上に保持されるように電動発電機を電動駆動してもよい。【００１４】
駆動度合判定部は、作業要素の作動状態に基づいてエンジンの駆動度合いを判定する、又は、エンジンの回転数に応じてエンジンの駆動度合いを判定する、又は、作業要素の操作装置に入力される操作量に応じて作業要素の駆動度合いを判定する、又は、運転席からの運転者の離脱を禁止するためのゲートロックレバーの作動状態に応じてエンジン又は作業要素の駆動度合いを判定する、又は、イグニッションスイッチの操作位置に応じてエンジン又は作業要素の駆動度合いを判定するように構成されていてもよい。【００１５】
好ましくは、エンジンをアシストするための電動発電機と、当該電動発電機への電力供給、又は回生電力の充電を行うキャパシタとを含み、複数の作業要素を電動力又は油圧力で駆動し、電動発電機の駆動制御を行う駆動制御部と、エンジン又は作業要素の駆動度合いを判定する駆動度合判定部とを含み、駆動制御部は、駆動度合判定部によってエンジン又は作業要素の駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、電動発電機を電動運転する。【００１６】
駆動制御部は、キャパシタに蓄積されている電力を利用して電動発電機を電動駆動してもよい。【００１７】
駆動制御部は、キャパシタの充電率が所定度合い以上に保持されるように電動発電機を電動駆動してもよい。【００１８】
駆動度合判定部は、作業要素の作動状態に基づいてエンジンの駆動度合いを判定するように構成されており、駆動制御部は、作業要素の作動状態に基づいて駆動度合判定部によってエンジンの駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、電動発電機を電動運転してもよい。【００１９】
駆動度合判定部は、エンジンの回転数に応じてエンジンの駆動度合いを判定するように構成されており、駆動制御部は、駆動度合判定部によりエンジンの回転数に基づいてエンジンの駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、電動発電機を電動運転してもよい。【００２０】
駆動度合判定部は、作業要素の操作装置に入力される操作量に応じて作業要素の駆動度合いを判定するように構成されており、駆動制御部は、駆動度合判定部により作業要素の操作装置に入力される操作量に基づいて作業要素の駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、電動発電機を電動運転してもよい。【００２１】
駆動度合判定部は、運転席からの運転者の離脱を禁止するためのゲートロックレバーの作動状態に応じてエンジン又は作業要素の駆動度合いを判定するように構成されており、駆動制御部は、駆動度合判定部によりゲートロックレバーの作動状態に基づいてエンジン又は作業要素の駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、電動発電機を電動運転してもよい。【００２２】
駆動度合判定部は、イグニッションスイッチの操作位置に応じてエンジン又は作業要素の駆動度合いを判定するように構成されており、駆動制御部は、駆動度合判定部によりイグニッションスイッチの操作位置に基づいてエンジン又は作業要素の駆動度合いが所定度合い以下であると判定された場合に、電動発電機を電動運転してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、充電率を低下させることにより、キャパシタの長寿命化を図った作業機械を提供できるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態１のハイブリッド型建設機械を示す側面図である。
【図２】実施の形態１のハイブリッド型建設機械の構成を表すブロック図である。
【図３】実施の形態１のハイブリッド型建設機械において、作業要素の負荷の度合いに応じてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する場合の処理手順を示す図である。
【図４】実施の形態１のハイブリッド型建設機械においてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する際のチャートを示す図である。
【図５】実施の形態２のハイブリッド型建設機械において、エンジン回転数に応じてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する場合の処理手順を示す図である。
【図６】実施の形態２のハイブリッド型建設機械においてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する際のチャートを示す図である。
【図７】実施の形態３のハイブリッド型建設機械において、レバー２６Ａ等の操作の有無に応じてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する場合の処理手順を示す図である。
【図８】実施の形態３のハイブリッド型建設機械においてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する際のチャートを示す図である。
【図９】実施の形態４のハイブリッド型建設機械の運転席及びその周辺を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は、運転席の左側にあるコンソールを示す側面図である。
【図１０】実施の形態４のハイブリッド型建設機械において、ゲートロックレバー６０Ａの操作の有無に応じてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する場合の処理手順を示す図である。
【図１１】実施の形態４のハイブリッド型建設機械においてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する際のチャートを示す図である。
【図１２】実施の形態５のハイブリッド型建設機械において、イグニッションスイッチの操作位置に応じてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する場合の処理手順を示す図である。
【図１３】実施の形態５のハイブリッド型建設機械においてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する際のチャートを示す図である。
【図１４】実施の形態６のハイブリッド型建設機械の外観を示す斜視図である。
【図１５】実施の形態６のハイブリッド型建設機械の電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５における蓄電部の内部構成を示す図である。
【図１７】冷却液循環システムのブロック図である。
【図１８】サーボ制御ユニットの斜視図である。
【図１９】各冷却用配管を接続した状態を示す斜視図である。
【図２０】（ａ）コントロールユニットの平面断面図である。（ｂ）（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う側断面図である。（ｃ）（ａ）のII−II線に沿う側断面図である。（ｄ）（ａ）のIII−III線に沿う側断面図である。
【図２１】（ａ）図２０（ａ）のIV−IV線に沿う側断面図である。（ｂ）コントロールユニットを（ａ）と同方向から見た側面図である。
【図２２】（ａ）ヒートシンク及び冷却用配管を示す平面図である。（ｂ）（ａ）に示されるＶ−Ｖ線に沿う側断面図である。
【図２３】ヒートシンク及び冷却用配管を覆うように配置されたコントロールカードを示す平面図である。
【図２４】図２３に示されるVI−VI線に沿う断面の一部を示す側断面図である。
【図２５】（ａ）昇降圧コンバータユニットの内部構成を示す平面図である。（ｂ）昇降圧コンバータユニットの内部構成を示す側面図である。
【図２６】（ａ）インバータユニットの内部構成を示す平面図である。（ｂ）インバータユニットの内部構成を示す側面図である。
【図２７】冷却液循環システムによる旋回用電動機の冷却方式を説明するための図である。
【図２８】放電モードにおけるハイブリッド型建設機械の動作を示すフローチャートである。
【図２９】放電モードにおけるバッテリの両端電圧の推移の一例を示すグラフである。
【図３０】（ａ）作業機械としてのフォークリフトの外観を示す図である。（ｂ）フォークリフトが備える電気系統の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２６】
「実施の形態１」
図１は、実施の形態１のハイブリッド型建設機械を示す側面図である。
【００２７】
このハイブリッド型建設機械の下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。また、上部旋回体３には、ブーム４、アーム５、及びリフティングマグネット６と、これらを油圧駆動するためのブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９に加えて、キャビン１０及び動力源が搭載される。
【００２８】
「全体構成」
図２は、実施の形態１のハイブリッド型建設機械の構成を表すブロック図である。この図２では、機械的動力系を二重線、高圧油圧ラインを実線、パイロットラインを破線、電気駆動・制御系を一点鎖線でそれぞれ示す。
【００２９】
機械式駆動部としてのエンジン１１と、アシスト駆動部としての電動発電機１２（第２の電動機）は、ともに増力機としての減速機１３の入力軸に接続されている。また、この減速機１３の出力軸には、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されている。メインポンプ１４には、高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続されている。
【００３０】
コントロールバルブ１７は、実施の形態１の建設機械における油圧系の制御を行う制御装置であり、このコントロールバルブ１７には、下部走行体１用の油圧モータ１Ａ（右用）及び１Ｂ（左用）、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９が高圧油圧ラインを介して接続される。
【００３１】
また、電動発電機１２には、第２のインバータ回路（駆動制御部）としてのインバータ１８Ａ及び昇降圧コンバータ３０を介して蓄電器、すなわち蓄電池としてのキャパシタ１９が接続される。このインバータ１８Ａと昇降圧コンバータ３０との間は、ＤＣバス４０によって接続されている。
【００３２】
また、ＤＣバス４０には、インバータ１８Ｂを介してリフティングマグネット６が接続されるとともに、第１のインバータ回路としてのインバータ２０を介して旋回用電動機２１（第１の電動機）が接続されている。ＤＣバス４０は、キャパシタ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間で電力の授受を行うために配設されている。
【００３３】
ＤＣバス４０には、ＤＣバス４０の電圧値（以下、ＤＣバス電圧値と称す）を検出するためのＤＣバス電圧検出部４１が配設されている。検出されるＤＣバス電圧値は、制御部としてのコントローラ５０に入力される。
【００３４】
キャパシタ１９には、キャパシタ電圧値を検出するためのキャパシタ電圧検出部３１と、キャパシタ電流値を検出するためのキャパシタ電流検出部３２が配設されている。キャパシタ電圧検出部３１によって検出されるキャパシタ電圧値は、コントローラ５０に入力される。また、キャパシタ電流検出部３２によって検出されるキャパシタ電流値は、コントローラ５０に入力される。
【００３５】
旋回用電動機２１の回転軸２１Ａには、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、及び旋回減速機２４が接続される。また、パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６が接続される。
【００３６】
操作装置２６は、旋回用電動機２１、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６を操作するための操作装置であり、レバー２６Ａ及び２６Ｂとペダル２６Ｃを含む。レバー２６Ａは、旋回用電動機２１及びアーム５を操作するためのレバーであり、上部旋回体３の運転席近傍に設けられる。レバー２６Ｂは、ブーム４及びバケット６を操作するためのレバーであり、運転席近傍に設けられる。また、ペダル２６Ｃは、下部走行体１を操作するための一対のペダルであり、運転席の足下に設けられる。
【００３７】
この操作装置２６は、パイロットライン２５を通じて供給される油圧（１次側の油圧）を運転者の操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作装置２６から出力される２次側の油圧は、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７に供給されるとともに、圧力センサ２９によって検出される。
【００３８】
レバー２６Ａ及び２６Ｂとペダル２６Ｃの各々が操作されると、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７が駆動され、これにより、油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９内の油圧が制御されることによって、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６が駆動される。
【００３９】
なお、圧力センサ２９には、実施の形態１の建設機械の電気系の駆動制御を行うコントローラ５０が接続されている。
【００４０】
このような実施の形態１の建設機械は、エンジン１１、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１を動力源とするハイブリッド型建設機械である。これらの動力源は、図１に示す上部旋回体３に搭載される。以下、各部について説明する。
【００４１】
「各部の構成」
エンジン１１は、例えば、ディーゼルエンジンで構成される内燃機関であり、その出力軸は減速機１３の一方の入力軸に接続される。このエンジン１１は、建設機械の運転中は常時運転される。
【００４２】
電動発電機１２は、電動（アシスト）運転及び発電運転の双方が可能な電動機であればよい。ここでは、電動発電機１２として、インバータ２０によって交流駆動される電動発電機を示す。この電動発電機１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭ(Interior Permanent Magnetic)モータで構成することができる。電動発電機１２の回転軸は減速機１３の他方の入力軸に接続される。
【００４３】
減速機１３は、２つの入力軸と１つの出力軸を有する。２つの入力軸の各々には、エンジン１１の駆動軸と電動発電機１２の駆動軸が接続される。また、出力軸にはメインポンプ１４の駆動軸が接続される。エンジン１１の負荷が大きい場合には、電動発電機１２が電動（アシスト）運転を行い、電動発電機１２の駆動力が減速機１３の出力軸を経てメインポンプ１４に伝達される。これによりエンジン１１の駆動がアシストされる。一方、エンジン１１の負荷が小さい場合は、エンジン１１の駆動力が減速機１３を経て電動発電機１２に伝達されることにより、電動発電機１２が発電運転による発電を行う。電動発電機１２の電動（アシスト）と発電運転の切り替えは、コントローラ５０により、エンジン１１の負荷等に応じて行われる。
【００４４】
メインポンプ１４は、コントロールバルブ１７に供給するための油圧を発生するポンプである。この油圧は、コントロールバルブ１７を介して油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の各々を駆動するために供給される。なお、このメインポンプ１４には、圧油の吐出量と圧力を検出するセンサ１４Ａが配設されており、検出された圧油の吐出量と圧力を表す信号は、コントローラ５０に入力される。
【００４５】
パイロットポンプ１５は、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生するポンプである。なお、この油圧操作系の構成については後述する。
【００４６】
コントロールバルブ１７は、高圧油圧ラインを介して接続される下部走行体１用の油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の各々に供給する油圧を運転者の操作入力に応じて制御することにより、これらを油圧駆動制御する油圧制御装置である。
【００４７】
インバータ１８Ａは、上述の如く電動発電機１２と昇降圧コンバータ３０との間に設けられ、コントローラ５０からの指令に基づき、電動発電機１２の運転制御を行う。これにより、インバータ１８Ａが電動発電機１２を電動運転している際には、必要な電力をキャパシタ１９と昇降圧コンバータ３０からＤＣバス４０を介して電動発電機１２に供給する。また、電動発電機１２を発電運転している際には、電動発電機１２により発電された電力をＤＣバス４０及び昇降圧コンバータ３０を介してキャパシタ１９に充電する。
【００４８】
同様に、インバータ１８Ｂは、リフティングマグネット６と昇降圧コンバータ３０との間に設けられ、コントローラ５０からの指令に基づき、電磁石をオンにする際には、リフティングマグネット６へ要求された電力をＤＣバス４０より供給する。また、電磁石をオフにする場合には、回生された電力をＤＣバス４０に供給する。
【００４９】
リフティングマグネット６は、金属物を磁気的に吸着させるための磁力を発生する電磁石を含んでおり、インバータ１８Ｂを介してＤＣバス４０から電力が供給される。
【００５０】
キャパシタ１９は、昇降圧コンバータ３０を介してインバータ１８Ａ、１８Ｂ、及び２０に接続されている。これにより、電動発電機１２の電動（アシスト）運転と旋回用電動機２１の力行運転との少なくともどちらか一方が行われている際には、電動（アシスト）運転又は力行運転に必要な電力を供給するとともに、また、電動発電機１２の発電運転と旋回用電動機２１の回生運転の少なくともどちらか一方が行われている際には、発電運転又は回生運転によって発生した電力を電気エネルギとして蓄積するための電源である。このキャパシタ１９は、多数のコンデンサを集合させたものである。
【００５１】
このキャパシタ１９の充放電制御は、キャパシタ１９の充電状態、電動発電機１２の運転状態（電動（アシスト）運転又は発電運転）、リフティングマグネット６の駆動状態、旋回用電動機２１の運転状態（力行運転又は回生運転）に基づき、昇降圧コンバータ３０によって行われる。この昇降圧コンバータ３０の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、キャパシタ電圧検出部３１によって検出されるキャパシタ電圧値、キャパシタ電流検出部３２によって検出されるキャパシタ電流値、及びＤＣバス電圧検出部４１によって検出されるＤＣバス電圧値に基づき、コントローラ５０によって行われる。
【００５２】
インバータ２０は、上述の如く旋回用電動機２１と昇降圧コンバータ３０との間に設けられ、コントローラ５０からの指令に基づき、旋回用電動機２１に対して運転制御を行う。これにより、インバータが旋回用電動機２１の力行を運転制御している際には、必要な電力をキャパシタ１９から昇降圧コンバータ３０を介して旋回用電動機２１に供給する。また、旋回用電動機２１が回生運転をしている際には、旋回用電動機２１により発電された電力を昇降圧コンバータ３０を介してキャパシタ１９へ充電する。図２には、旋回電動機（１台）及びインバータ（１台）を含む実施の形態を示すが、その他マグネット機構や旋回機構部以外の駆動部として備えることで、複数の電動機及び複数のインバータをＤＣバス４０に接続するようにしてもよい。
【００５３】
昇降圧コンバータ３０は、一側がＤＣバス４０を介して電動発電機１２、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１に接続されるとともに、他側がキャパシタ１９に接続されており、ＤＣバス電圧値が一定の範囲内に収まるように昇圧又は降圧を切り替える制御を行う。電動発電機１２が電動（アシスト）運転を行う場合には、インバータ１８Ａを介して電動発電機１２に電力を供給する必要があるため、ＤＣバス電圧値を昇圧する必要がある。また、リフティングマグネット６を駆動する場合にも、インバータ１８Ｂを介してリフティングマグネット６に電力を供給する必要があるため、ＤＣバス電圧値をリフティングマグネット６に供給する電力に応じて、昇圧する。
【００５４】
一方、電動発電機１２が発電運転を行う場合には、昇降圧コンバータ３０は、発電された電力をインバータ１８Ａを介してキャパシタ１９に充電する必要があるため、ＤＣバス電圧値を降圧する必要がある。また、リフティングマグネット６の電磁石をオフにする場合に回生された電力がＤＣバス４０に供給されると、この電力をキャパシタ１９に充電するために、昇降圧コンバータ３０はＤＣバス電圧値を降圧する。
【００５５】
このように昇降圧を切り替えるのは、旋回用電動機２１の力行運転と回生運転においても同様である。
【００５６】
ハイブリッド型作業機械の実際の作業時には、電動発電機１２はエンジン１１の負荷状態に応じて運転状態が切り替えられ、旋回用電動機２１は上部旋回体３の旋回動作に応じて運転状態が切り替えられるため、電動発電機１２と旋回用電動機２１には、いずれか一方が電動（アシスト）運転又は力行運転を行い、他方が発電運転又は回生運転を行う状況が生じうる。また、これに加えて、作業内容に応じてリフティングマグネット６の電磁石がオン／オフされる。
【００５７】
このため、昇降圧コンバータ３０は、電動発電機１２、発電機３０、及びリフティングマグネット６の運転状態（駆動状態）に応じて、ＤＣバス４０の電圧値が一定の範囲内に収まるように昇圧動作又は降圧動作を切り替える。
【００５８】
キャパシタ電圧検出部３１は、キャパシタ１９の電圧値を検出するための電圧検出部であり、バッテリの充電状態を検出するために用いられる。検出されるキャパシタ電圧値は、コントローラ５０に入力され、昇降圧コンバータ３０の昇圧動作と降圧動作の切替制御を行うために用いられる。
【００５９】
キャパシタ電流検出部３２は、キャパシタ１９の電流値を検出するための電流検出部である。キャパシタ電流値は、キャパシタ１９から昇降圧コンバータ３０に流れる電流を正の値として検出される。検出されるキャパシタ電流値は、コントローラ５０に入力され、昇降圧コンバータ３０の昇圧動作と降圧動作の切替制御を行うために用いられる。
【００６０】
ＤＣバス４０は、３つのインバータ１８Ａ、１８Ｂ、及び２０と昇降圧コンバータとの間に配設されており、キャパシタ１９、電動発電機１２、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１の間で電力の授受が可能に構成されている。
【００６１】
ＤＣバス電圧検出部４１は、ＤＣバス電圧値を検出するための電圧検出部である。検出されるＤＣバス電圧値はコントローラ５０に入力され、このＤＣバス電圧値を一定の範囲内に収めるための昇圧動作と降圧動作の切替制御を行うために用いられる。
【００６２】
旋回用電動機２１は、力行運転及び回生運転の双方が可能な電動機であればよく、上部旋回体３の旋回機構２を駆動するために設けられている。力行運転の際には、旋回用電動機２１の回転駆動力の回転力が減速機２４にて増幅され、上部旋回体３が加減速制御され回転運動を行う。また、上部旋回体３の慣性回転により、減速機２４にて回転数が増加されて旋回用電動機２１に伝達され、回生電力を発生させることができる。ここでは、旋回用電動機２１として、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御信号によりインバータ２０によって交流駆動される電動機を示す。この旋回用電動機２１は、例えば、磁石埋込型のＩＰＭモータで構成することができる。これにより、より大きな誘導起電力を発生させることができるので、回生時に旋回用電動機２１にて発電される電力を増大させることができる。
【００６３】
レゾルバ２２は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転位置及び回転角度を検出するセンサであり、旋回用電動機２１と機械的に連結することで旋回用電動機２１の回転前の回転軸２１Ａの回転位置と、左回転又は右回転した後の回転位置との差を検出することにより、回転軸２１Ａの回転角度及び回転方向を検出するように構成されている。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転角度を検出することにより、旋回機構２の回転角度及び回転方向が導出される。また、図２にはレゾルバ２２を取り付けた形態を示すが、電動機の回転センサを有しないインバータ制御方式を用いてもよい。
【００６４】
メカニカルブレーキ２３は、機械的な制動力を発生させる制動装置であり、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａを機械的に停止させる。このメカニカルブレーキ２３は、電磁式スイッチにより制動／解除が切り替えられる。この切り替えは、コントローラ５０によって行われる。
【００６５】
旋回減速機２４は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転速度を減速して旋回機構２に機械的に伝達する減速機である。これにより、力行運転の際には、旋回用電動機２１の回転力を増力させ、より大きな回転力として旋回体へ伝達することができる。これとは逆に、回生運転の際には、旋回体で発生した回転数を増加させ、より多くの回転動作を旋回用電動機２１に発生させることができる。
【００６６】
旋回機構２は、旋回用電動機２１のメカニカルブレーキ２３が解除された状態で旋回可能となり、これにより、上部旋回体３が左方向又は右方向に旋回される。
【００６７】
操作装置２６は、旋回用電動機２１、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びリフティングマグネット６を操作するための操作装置であり、ハイブリッド型建設機械の運転者によって操作される。
【００６８】
この操作装置２６は、パイロットライン２５を通じて供給される油圧（１次側の油圧）を運転者の操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作装置２６から出力される２次側の油圧は、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７に供給されるとともに、圧力センサ２９によって検出される。
【００６９】
操作装置２６が操作されると、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７が駆動され、これにより、油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９内の油圧が制御されることによって、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びリフティングマグネット６が駆動される。
【００７０】
なお、油圧ライン２７は、油圧モータ１Ａ及び１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の駆動に必要な油圧をコントロールバルブに供給する。
【００７１】
旋回用操作検出部としての圧力センサ２９では、操作装置２６に対して旋回機構２を旋回させるための操作が入力されると、この操作量を油圧ライン２８内の油圧の変化として検出する。圧力センサ２９は、油圧ライン２８内の油圧を表す電気信号を出力する。これにより、操作装置２６に入力される旋回機構２を旋回させるための操作量を的確に把握することができる。この電気信号は、コントローラ５０に入力され、旋回用電動機２１の駆動制御に用いられる。また、実施の形態１では、レバー操作検出部としての圧力センサを用いる形態について説明するが、操作装置２６に入力される旋回機構２を旋回させるための操作量をそのまま電気信号で読み取るセンサを用いてもよい。
【００７２】
コントローラ５０は、実施の形態１のハイブリッド型建設機械の駆動制御を行う制御装置であり、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、ＣＰＵが内部メモリに格納される駆動制御用のプログラムを実行することにより実現される装置である。
【００７３】
コントローラ５０は、エンジン１１の運転制御、電動発電機１２の運転制御（電動（アシスト）運転又は発電運転の切り替え）、昇降圧コンバータ３０を駆動制御することによるキャパシタ１９の充放電制御、及び旋回用電動機２１の駆動制御を行うための制御装置である。なお、旋回用電動機２１の駆動制御は、圧力センサ２９から入力される信号（操作装置２６に入力される旋回機構２を旋回させるための操作量を表す信号）をコントローラ５０が速度指令に変換し、この速度指令を用いて旋回用電動機２１の駆動制御を行うことによって実行される。本実施形態では、制御部としてのコントローラ５０が駆動度合判定部を含んでいる。
【００７４】
コントローラ５０は、キャパシタ１９の充電状態、電動発電機１２の運転状態（電動（アシスト）運転又は発電運転）、及び旋回用電動機２１の運転状態（力行運転又は回生運転）に基づいて、昇降圧コンバータ３０の昇圧動作と降圧動作の切替制御を行い、これによりキャパシタ１９の充放電制御を行う。
【００７５】
この昇降圧コンバータ３０の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、キャパシタ電圧検出部３１によって検出されるキャパシタ電圧値、キャパシタ電流検出部３２によって検出されるキャパシタ電流値、及びＤＣバス電圧検出部４１によって検出されるＤＣバス電圧値に基づいて行われる。
【００７６】
なお、エンジン１１の運転制御には、エンジン１１の負荷状態に応じた燃料噴射量の制御等の他、エンジン１１の始動と停止の制御が含まれる。
【００７７】
また、実施の形態１では、コントローラ５０は、センサ１４Ａによって検出される圧油の油圧、インバータ１８Ｂへ伝送する制御指令値、及びインバータ２０へ伝送する制御指令値を監視する。
【００７８】
ここで、センサ１４Ａによって検出される圧油の油圧の上昇は、コントロールバルブ１７に接続された油圧系の作業要素（以下、走行用モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９を総じて「油圧系の作業要素」と称す）のうちのいずれかが駆動されたことを表すため、油圧の上昇を監視することにより、油圧系の作業要素の駆動を検知できる。
【００７９】
また、インバータ１８Ｂへ伝送する制御指令値を監視することにより、リフティングマグネット６の駆動を検知でき、これと同様に、インバータ２０へ伝送する制御指令値を監視することにより、旋回用電動機２１の力行運転を検知できる。
【００８０】
なお、コントローラ５０は、センサ１４Ａによって検出される圧油の油圧、インバータ１８Ｂへ伝送する制御指令値、及びインバータ２０へ伝送する制御指令値を監視するための閾値を保持しており、各値がそれぞれの閾値以上になった場合に、油圧系の作業要素の駆動、リフティングマグネット６の駆動、及び旋回用電動機２１の力行運転を検知するように構成されている。
【００８１】
「充電量（ＳＯＣ）の設定」
実施の形態１のハイブリッド型建設機械では、運転開始直後（作業前）におけるキャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）は、７０％に設定される。また、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１のいずれかの駆動が必要なときには、充電量（ＳＯＣ）は８５％に上昇される。そして、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１のいずれも駆動されなくなると、充電量（ＳＯＣ）は７０％に低下される。
【００８２】
これは、運転開始されてから油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１のいずれかが駆動されるまでの間や、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１のいずれも駆動されなくなった場合には、キャパシタ１９に多大な電力を蓄積しておく必要はないため、放電モードとして、キャパシタ１９の電気エネルギを放出して充電量（ＳＯＣ）を比較的低く（７０％に）設定して発熱量を低減することにより、キャパシタ１９の長寿命化を図るためである。
【００８３】
また、いずれかを駆動する場合にはキャパシタ１９から電力を供給する必要があるため、電気エネルギを吸収して充電量（ＳＯＣ）をある程度上昇させておく必要があるため、８５％に上昇させる。なお、油圧系の作業要素の駆動は油圧で行われるため直接的には電気エネルギは必要とされないが、油圧系の作業要素の駆動時には、メインポンプ１４からの圧油が必要になり、エンジン１１をアシストする電動発電機１２の駆動が必要になる場合があるため、コントローラ５０は、油圧系の作業要素の駆動を検知した場合に、充電量（ＳＯＣ）を上昇させる。
【００８４】
ここで、充電量（ＳＯＣ）を低下させておく場合に７０％に設定するのは、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１のうちの少なくともいずれかを駆動する際には、ある程度の電力が即座に必要とされるため、充電量（ＳＯＣ）を低く設定しつつも、作業に支障のない応答性を確保するためである。つまり、最低充電量は駆動部の立ち上がり応答性に基づいて予め設定される。
【００８５】
また、充電量（ＳＯＣ）を上昇させる場合に８５％に設定するのは、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１のうちの少なくともいずれかを駆動する際には、回生運転によって得られる電力をキャパシタ１９に充電する必要があるため、充電量（ＳＯＣ）を比較的高く設定しつつも、さらに充電を行うために十分な余地（空き容量）を確保するためである。すなわち、最大充電量は駆動部の回生電力に基づいて予め設定されている。
【００８６】
また、充電量（ＳＯＣ）の８５％（またはそれ以上）から７０％への低減は、コントローラ５０がインバータ１８Ａに駆動指令を伝送して電動発電機１２に電動（アシスト）運転を行わせて、キャパシタ１９に蓄積された電力を消費させることによって実現される。
【００８７】
エンジン１１は常時運転されてメインポンプ１４を駆動しているため、電動発電機１２の電動（アシスト）運転により、キャパシタ１９内の電気エネルギを機械エネルギに変換してエンジン１１の運転効率をより効率的なものに改善することができる。
【００８８】
なお、充電量（ＳＯＣ）の上昇又は低下は、コントローラ５０が昇降圧コンバータ３０を駆動することによって行われ、降圧（キャパシタ１９の充電）の際にＤＣバス電圧値が低い場合には、電動発電機１２に発電運転を行わせてＤＣバス電圧を上昇させる。
【００８９】
図３は、実施の形態１のハイブリッド型建設機械において、作業要素（旋回機構２（旋回用電動機２１）、バケット４、アーム５、リフティングマグネット６）の駆動度合いに応じてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する場合の処理手順を示す図である。この処理は、コントローラ５０によって実行される処理である。
【００９０】
コントローラ５０は、ハイブリッド型建設機械の運転中に図３に示す処理を開始（スタート）させる。
【００９１】
まず、コントローラ５０は、センサ１４Ａによって検出される圧油の油圧が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１Ａ）。油圧系の作業要素の駆動時には、メインポンプ１４からの圧油が必要になるため、エンジン１１をアシストする電動発電機１２の駆動が必要になる場合があるため、油圧系の作業要素の駆動を検知することにより、電動発電機１２の駆動の可能性を検知するためである。
【００９２】
コントローラ５０は、油圧が閾値以上であると判定した場合は、充電量（ＳＯＣ）を８５％に上昇させる（ステップＳ２）。油圧系の作業要素のうちのいずれかの駆動に伴い、電動発電機１２が電動（アシスト）運転を行う場合に備えて充電量（ＳＯＣ）を上昇させるためである。
【００９３】
一方、コントローラ５０は、センサ１４Ａによって検出される圧油の油圧が閾値未満であると判定した場合は、リフティングマグネット６の駆動を検知したか否かを判定する（ステップＳ１Ｂ）。リフティングマグネット６の駆動の際にはＤＣバス４０を介して電力を供給する必要があり、そのためには充電量（ＳＯＣ）を上昇させる必要があるため、駆動の検知を判定するものである。
【００９４】
コントローラ５０は、リフティングマグネット６の駆動を検知した場合には、充電量（ＳＯＣ）を８５％に上昇させる（ステップＳ２）。リフティングマグネット６への電力供給に備えて充電量（ＳＯＣ）を上昇させるためである。
【００９５】
一方、コントローラ５０は、リフティングマグネット６の駆動を検知しなかった場合は、旋回用電動機２１の駆動を検知したか否かを判定する（ステップＳ１Ｃ）。旋回用電動機２１の駆動の際にはＤＣバス４０を介して電力を供給する必要があり、そのためには充電量（ＳＯＣ）を上昇させる必要があるため、駆動の検知を判定するものである。
【００９６】
コントローラ５０は、旋回用電動機２１の駆動を検知した場合には、充電量（ＳＯＣ）を８５％に上昇させる（ステップＳ２）。旋回用電動機２１への電力供給に備えて充電量（ＳＯＣ）を上昇させるためである。
【００９７】
一方、コントローラ５０は、旋回用電動機２１の駆動を検知しなかった場合は、充電量（ＳＯＣ）を７０％に保持する（ステップＳ３）。いずれの作業要素（油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１）も駆動されない状態であるため、キャパシタ電圧を低い状態に保持することにより、キャパシタ１９の長寿命化を図るためである。
【００９８】
なお、以上で説明したステップＳ１Ａ〜Ｓ３の処理は繰り返し実行される。充電量（ＳＯＣ）が高い状態（８５％またはそれ以上）でステップＳ３に手順が進行した場合は、コントローラ５０が電動発電機１２に電動（アシスト）運転を行わせることにより、充電量（ＳＯＣ）が７０％に低下されることになる。
【００９９】
図４は、実施の形態１のハイブリッド型建設機械においてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する際のチャートを示す図である。
【０１００】
時刻Ｔ０においてハイブリッド型建設機械の運転が開始されると、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に保持される。
【０１０１】
時刻Ｔ１において油圧系の作業要素の駆動が検知されると（ステップＳ１ＡでＹＥＳに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される（ステップＳ２に相当）。
【０１０２】
その後は、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１が順次駆動されることにより、エンジン１１によって増加させた機械エネルギを電動発電機１２で電気エネルギへ変換しキャパシタ１９へ供給させるように、インバータ１８ａによって電動発電機１２を発電運転させる。この際、エンジン１１の出力は、電動発電機１２の駆動状態に対応して増加される。このようにして、充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される（ステップＳ２に相当）。
【０１０３】
また、時刻Ｔ２において旋回用電動機２１の駆動が終了すると（ステップＳ１ＣでＮＯに相当）、コントローラ５０によってキャパシタ１９からの電気エネルギを電動発電機１２で機械エネルギへ変換しエンジン１１へ伝達させるように、インバータ１８ａによって電動発電機１２を電動（アシスト）運転させる。この場合においても、エンジン１１の駆動トルクは、電動発電機１２の電動（アシスト）運転によって増加することになる。このようにして、充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に上昇される（ステップＳ３に相当）。
【０１０４】
時刻Ｔ３では、再び油圧系の作業要素の駆動が検知され（ステップＳ１ＡでＹＥＳに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される（ステップＳ２に相当）。
【０１０５】
また、その後、油圧系の作業要素以外（リフティングマグネット６や旋回用電動機２１）が駆動されることなく、時刻Ｔ４において油圧系の作業要素の駆動が終了すると（ステップＳ１Ａ〜Ｓ１ＣでＮＯに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に低下される（ステップＳ３に相当）。
【０１０６】
時刻Ｔ５では、リフティングマグネット６が駆動され（ステップＳ１ＢでＹＥＳに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される（ステップＳ２に相当）。
【０１０７】
その後、リフティングマグネット６に加えて油圧系の作業要素及び旋回用電動機２１の駆動が行われ、再びリフティングマグネット６のみの駆動に戻った後に、時刻Ｔ６においてリフティングマグネット６の駆動が終了されると、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に低下される（ステップＳ３に相当）。以上で、図４に示す動作が終了する。
【０１０８】
実施の形態１のハイブリッド型建設機械によれば、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１のいずれも駆動されていない状態が検知されると、コントローラ５０によってキャパシタ電圧を低い状態に設定される。このように、電動発電機１２、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１のいずれにも電力供給の必要がない場合には、キャパシタ電圧が低い状態に設定されるので、キャパシタ１９の長寿命化を図ったハイブリッド型建設機械を提供することができる。
【０１０９】
なお、以上では、キャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）が８０％以下であるか否かを判定する形態について説明した。ＳＯＣの閾値を８０％に設定したのは、ハイブリッド型建設機械が次回運転開始される際に十分な充電量を確保するためと、回生電力を充電するための十分な空き容量を確保するためである。このため、判定に用いるＳＯＣの閾値は、８０％に限定されるものではなく、実機の仕様等に応じて適宜設定することが可能である。
【０１１０】
また、以上では、キャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）を低下させる場合に７０％に設定する形態について説明したが、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１のうちの少なくともいずれかを駆動する際に、作業に支障のない応答性を確保できるのであれば、低く設定する場合の充電量（ＳＯＣ）は７０％に限られず、７０％よりも高くても低くてもよい。
【０１１１】
また、以上では、エンジン１１をアシストするための電動発電機１２と旋回用電動機２１とを含むハイブリッド型建設機械に本実施の形態のハイブリッド型作業機械を適用した形態について説明したが、ハイブリッド化により電動化される要素はこれらに限られず、油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、又はバケットシリンダ９が電動化されたハイブリッド型建設機械に対しても同様に適用可能である。
【０１１２】
「実施の形態２」
実施の形態２のハイブリッド型建設機械は、エンジン１１の回転数に応じてキャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）を設定する点が実施の形態１と異なる。このため、コントローラ５０には、エンジン１１の回転数を表す電気信号が入力されるように構成される。
【０１１３】
実施の形態２では、コントローラ５０は、エンジン１１の制御装置（例えば、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)）より伝送されるエンジン回転数を監視している。
【０１１４】
なお、ここで、例えば、エンジン１１のアイドリング時の回転数が１０００ｒｐｍ、最高許容回転数は２０００ｒｐｍであるとすると、判定に用いる閾値は、例えば、１２００ｒｐｍに設定すればよい。
【０１１５】
ここで、エンジン１１の回転数は、キャビン１０内に操作装置２６とともに配設されるボリュームスイッチによって切り替えられる。例えば、エンジン１１のアイドリング時の回転数が１０００ｒｐｍ、最高許容回転数が２０００ｒｐｍであるとすると、一般に、運転者は、作業を行う場合には、ボリュームスイッチを操作して所望の定格値（例えば、１８００ｒｐｍ）に設定し、非作業時には、ボリュームスイッチを操作してアイドリング状態（１０００ｒｐｍ）に設定する。
【０１１６】
このため、実施の形態２のハイブリッド型建設機械では、エンジン回転数を監視することにより、作業の有無の判定を行う。
【０１１７】
なお、その他の構成は実施の形態１のハイブリッド型建設機械に準ずるため、重複説明は省略する。
【０１１８】
「充電量（ＳＯＣ）の設定」
実施の形態２のハイブリッド型建設機械では、運転開始直後（作業前）におけるキャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）は、７０％に設定される。また、エンジン回転数が閾値以上に上昇したときには、充電量（ＳＯＣ）は８５％に上昇される。そして、エンジン回転数が閾値未満に低下すると、充電量（ＳＯＣ）は７０％に低下される。
【０１１９】
これは、非作業時には、キャパシタ１９に多大な電力を蓄積しておく必要はないため、放電モードとして、キャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）を比較的低く（７０％に）設定して発熱量を低減することにより、キャパシタ１９の長寿命化を図るためである。
【０１２０】
また、作業を行うためにボリュームスイッチの操作によりエンジン１１の回転数が上昇された場合には、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１の駆動に備えてキャパシタ１９から電力を供給する準備を行うために充電量（ＳＯＣ）をある程度上昇させておく必要があるため、８５％に上昇させる。
【０１２１】
図５は、実施の形態２のハイブリッド型建設機械において、エンジン回転数（エンジン１１の駆動度合い）に応じてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する場合の処理手順を示す図である。この処理は、コントローラ５０によって実行される処理である。
【０１２２】
コントローラ５０は、ハイブリッド型建設機械の運転中に図５に示す処理を開始（スタート）させる。
【０１２３】
まず、コントローラ５０は、エンジン回転数が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。エンジン回転数が上昇される場合は、作業を行う場合であることが想定されるため、エンジン回転数を監視することにより、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１の駆動が行われる可能性を検知するためである。
【０１２４】
なお、判定に用いる閾値は、例えば、１２００ｒｐｍに設定すればよい。
【０１２５】
コントローラ５０は、エンジン回転数が閾値以上であると判定した場合は、充電量（ＳＯＣ）を８５％に上昇させる（ステップＳ２２）。油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１の駆動に伴い、電動発電機１２が電動（アシスト）運転を行う場合に備えて充電量（ＳＯＣ）を上昇させるためである。
【０１２６】
一方、コントローラ５０は、エンジン回転数が閾値未満であると判定した場合は、充電量（ＳＯＣ）を７０％に保持する（ステップＳ２３）。いずれの作業要素（油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１）も駆動されない状態（非作業状態）であるため、キャパシタ電圧を低い状態に保持することにより、キャパシタ１９の長寿命化を図るためである。
【０１２７】
なお、以上で説明したステップＳ２１〜Ｓ２３の処理は繰り返し実行される。充電量（ＳＯＣ）が高い状態（８５％またはそれ以上）でステップＳ２３に手順が進行した場合は、コントローラ５０が電動発電機１２に電動（アシスト）運転を行わせることにより、充電量（ＳＯＣ）が７０％に低下されることになる。
【０１２８】
図６は、実施の形態２のハイブリッド型建設機械においてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する際のチャートを示す図である。
【０１２９】
時刻Ｔ０においてハイブリッド型建設機械のエンジン１１の回転数が定格値に設定されると、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される。
【０１３０】
その後、時刻Ｔ２１においてエンジン回転数が閾値（１２００ｒｐｍ）未満になると（ステップＳ２１でＮＯに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に設定される（ステップＳ２３に相当）。
【０１３１】
また、時刻Ｔ２２においてエンジン回転数が閾値（１２００ｒｐｍ）以上になると（ステップＳ２１でＹＥＳに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される（ステップＳ２２に相当）。
【０１３２】
次いで、時刻Ｔ２３においてエンジン回転数が閾値（１２００ｒｐｍ）未満になると（ステップＳ２１でＮＯに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に設定される（ステップＳ２３に相当）。
【０１３３】
さらに、時刻Ｔ２４においてエンジン回転数が閾値（１２００ｒｐｍ）以上になると（ステップＳ２１でＹＥＳに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される（ステップＳ２２に相当）。
【０１３４】
その後、時刻Ｔ２５ではエンジン回転数が定格値に復帰する。
【０１３５】
このように、実施の形態２のハイブリッド型建設機械によれば、エンジン１１のアイドリング状態（非作業状態に相当）が検知されると、コントローラ５０によってキャパシタ電圧を低い状態に設定される。このように、電動発電機１２、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１のいずれにも電力供給の必要がない場合には、キャパシタ電圧が低い状態に設定されるので、キャパシタ１９の長寿命化を図ったハイブリッド型建設機械を提供することができる。
【０１３６】
「実施の形態３」
実施の形態３のハイブリッド型建設機械は、レバー２６Ａ及び２６Ｂとペダル２６Ｃ（以下、実施の形態３では「レバー２６Ａ等」と略す）の操作の有無に応じてキャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）を設定する点が実施の形態１と異なる。このため、コントローラ５０には、圧力センサ２９より伝送されるレバー２６Ａ等の操作の有無を表す電気信号が入力されるように構成される。
【０１３７】
実施の形態３のハイブリッド型建設機械は、レバー２６Ａ等の操作の有無することにより、作業の有無の判定を行う。
【０１３８】
なお、その他の構成は実施の形態１のハイブリッド型建設機械に準ずるため、重複説明は省略する。
【０１３９】
「充電量（ＳＯＣ）の設定」
実施の形態３のハイブリッド型建設機械では、運転開始直後（作業前）におけるキャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）は、７０％に設定される。また、レバー２６Ａ等の操作が有りと判定されたときには、エンジン１１、又は作業要素（旋回機構２（旋回用電動機２１）、バケット４、アーム５、リフティングマグネット６）の駆動度合いが高くなると判定して、充電量（ＳＯＣ）は８５％に上昇される。そして、レバー２６Ａ等の操作が無くなった（無し）と判定されたときには、エンジン１１、又は作業要素（旋回機構２（旋回用電動機２１）、バケット４、アーム５、リフティングマグネット６）の駆動度合いが低くなると判定して、充電量（ＳＯＣ）は７０％に低下される。
【０１４０】
これは、非作業時には、キャパシタ１９に多大な電力を蓄積しておく必要はないため、放電モードとして、キャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）を比較的低く（７０％に）設定して発熱量を低減することにより、キャパシタ１９の長寿命化を図るためである。
【０１４１】
また、作業を行うためにレバー２６Ａ等が操作された場合には、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１の駆動に備えてキャパシタ１９から電力を供給する準備を行うために充電量（ＳＯＣ）をある程度上昇させておく必要があるため、８５％に上昇させる。
【０１４２】
図７は、実施の形態３のハイブリッド型建設機械において、レバー２６Ａ等の操作の有無（操作装置２６に入力される操作量に応じた作業要素の駆動度合い）に応じてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する場合の処理手順を示す図である。この処理は、コントローラ５０によって実行される処理である。
【０１４３】
コントローラ５０は、ハイブリッド型建設機械の運転中に図７に示す処理を開始（スタート）させる。
【０１４４】
まず、コントローラ５０は、レバー２６Ａ等の操作が有るか否かを判定する（ステップＳ３１）。レバー２６Ａ等の操作される場合は、作業が行われる場合であるため、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１の駆動を検知するためである。
【０１４５】
コントローラ５０は、レバー２６Ａ等の操作が有りと判定した場合は、充電量（ＳＯＣ）を８５％に上昇させる（ステップＳ３２）。油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１の駆動に伴い、電動発電機１２が電動（アシスト）運転を行う場合に備えて充電量（ＳＯＣ）を上昇させるためである。
【０１４６】
一方、コントローラ５０は、レバー２６Ａ等の操作が無しであると判定した場合は、充電量（ＳＯＣ）を７０％に保持する（ステップＳ３３）。いずれの作業要素（油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１）も駆動されない状態（非作業状態）であるため、キャパシタ電圧を低い状態に保持することにより、キャパシタ１９の長寿命化を図るためである。
【０１４７】
なお、以上で説明したステップＳ３１〜Ｓ３３の処理は繰り返し実行される。充電量（ＳＯＣ）が高い状態（８５％またはそれ以上）でステップＳ３３に手順が進行した場合は、コントローラ５０が電動発電機１２に電動（アシスト）運転を行わせることにより、充電量（ＳＯＣ）が７０％に低下されることになる。
【０１４８】
図８は、実施の形態３のハイブリッド型建設機械においてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する際のチャートを示す図である。
【０１４９】
時刻Ｔ０においてハイブリッド型建設機械の運転が開始されると、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に保持される。
【０１５０】
時刻Ｔ３１においてレバー２６Ａ等の操作が有りと判定されると（ステップＳ３１に相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される（ステップＳ３２に相当）。
【０１５１】
また、時刻Ｔ３２においてレバー２６Ａ等の操作が無しと判定されると（ステップＳ３１でＮＯに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に設定される（ステップＳ３３に相当）。
【０１５２】
さらに、時刻Ｔ３３おいてレバー２６Ａ等の操作が有りと判定されると（ステップＳ３１でＹＥＳに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される（ステップＳ３２に相当）。
【０１５３】
また、時刻Ｔ３４においてレバー２６Ａ等の操作が無しと判定されると（ステップＳ３１でＮＯに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に設定される（ステップＳ３３に相当）。
【０１５４】
このように、実施の形態３のハイブリッド型建設機械によれば、レバー２６Ａ等の操作が無しと判定されると、コントローラ５０によってキャパシタ電圧を低い状態に設定される。このように、電動発電機１２、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１のいずれにも電力供給の必要がない場合には、キャパシタ電圧が低い状態に設定されるので、キャパシタ１９の長寿命化を図ったハイブリッド型建設機械を提供することができる。
【０１５５】
「実施の形態４」
実施の形態４のハイブリッド型建設機械は、ゲートロックレバーの操作の有無に応じてキャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）を設定する点が実施の形態１と異なる。このため、コントローラ５０には、ゲートロックレバーの開閉状態を表す電気信号が入力されるように構成される。
【０１５６】
図９は、実施の形態４のハイブリッド型建設機械の運転席及びその周辺を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は、運転席の左側にあるコンソールを示す側面図である。
【０１５７】
ゲートロック操作部６０は、建設機械の使用可能（運転可能）な状態と、使用不可能（運転不可能）な状態を切り替えるためのゲートロック装置である。このゲートロック操作部６０は、建設機械の誤動作防止のために設けられている。ここで、図９を用いてゲートロック操作部６０について説明する。
【０１５８】
キャビン１０内に配設される運転席１０Ａの両側には、コンソール１０Ｂが配設されており、この一対のコンソール１０Ｂには、一対の操作レバー２６Ａがそれぞれ配設されている。運転席１０Ａには、キャビン前方向に対して左側から乗降が可能であり、左側のコンソール１０Ｂには、ゲートロック操作部６０が配設されている。
【０１５９】
また、図９（ｂ）に示すように、左側のコンソール１０Ｂに配設されるゲートロック操作部６０は、ゲートロックレバー６０Ａ、ゲート６０Ｂ、及びリミットスイッチ６０Ｃを備える。
【０１６０】
ゲートロック操作部６０は、上部旋回体３のキャビン内に配設される運転席の脇に配設されており、運転席への乗降部に配設されるゲート６０Ｂを開閉操作するための操作部である。ゲート６０Ｂとゲートロックレバー６０Ａはワイヤで接続されており、ゲートロックレバー６０Ａが引き上げられるとゲート６０Ｂは閉成され（実線で示す状態）、ゲートロックレバー６０Ａが下ろされるとゲート６０Ｂは開放される（破線で示す状態）。このゲートが閉成されたとき、運転者は運転席から降りることはできず、開放されたときに降りることができる状態となる。
【０１６１】
リミットスイッチ６０Ｃは、ゲートロックレバー６０Ａの操作を検出するためのセンサであり、ゲートロックレバー６０Ａが引き上げられるとオンになり、ゲートロックレバー６０Ａが下ろされるとオフとなる。
【０１６２】
このリミットスイッチ６０Ｃは、パイロットポンプ１５から操作装置２６にパイロット圧を伝達するパイロットライン２５に配設される遮断弁に接続されており、リミットスイッチ６０Ｃから伝送される電気信号に応じて、連通状態／遮断状態の切り替えが行われる。建設機械の使用時は連通状態にされてパイロット圧を操作装置２６に伝達し、不使用時は遮断状態にされてパイロット圧の操作装置２６への伝達を遮断する。この遮断弁の切り替え制御はゲートロック操作部６０によって行われる。
【０１６３】
リミットスイッチ６０Ｃがオンになると、遮断弁のリレーはオンになり、リミットスイッチ６０Ｃがオフになると、リレーはオフになる。このように、遮断弁は、リミットスイッチ６０Ｃによって切り替えられる。なお、リミットスイッチ６０Ｃのオン／オフを表す信号は、コントローラ３０にも入力される。
【０１６４】
ゲートロックレバー６０Ａが引き上げられてゲート６０Ｂが閉成された状態では、リレーがオンにされて遮断弁が連通状態にされるので、建設機械は使用可能（運転可能）な状態になる。一方、ゲートロックレバー６０Ａが下ろされて、ゲート６０Ｂが開放された状態では、リレーがオフにされて遮断弁が遮断状態にされるので、建設機械は使用不可能（運転不可能）な状態になる。これは、誤動作防止のためである。
【０１６５】
実施の形態４では、コントローラ５０は、ゲートロック操作部６０より伝送されるゲートロックレバー６０Ａの操作の有無を監視しており、ゲートロックレバー６０Ａの操作の有無することにより、作業の有無の判定を行う。
【０１６６】
なお、その他の構成は実施の形態１のハイブリッド型建設機械に準ずるため、重複説明は省略する。
【０１６７】
「充電量（ＳＯＣ）の設定」
実施の形態４のハイブリッド型建設機械では、運転開始直後（作業前）におけるキャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）は、７０％に設定される。また、ゲートロックレバー６０Ａが引き上げられたと判定されたときには、充電量（ＳＯＣ）は８５％に上昇される。そして、ゲートロックレバー６０Ａが下ろされたと判定されたときには、充電量（ＳＯＣ）は７０％に低下される。
【０１６８】
これは、非作業時には、キャパシタ１９に多大な電力を蓄積しておく必要はないため、放電モードとして、キャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）を比較的低く（７０％に）設定して発熱量を低減することにより、キャパシタ１９の長寿命化を図るためである。
【０１６９】
また、作業を行うためにゲートロックレバー６０Ａが引き上げられたと判定された場合には、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１の駆動に備えてキャパシタ１９から電力を供給する準備を行うために充電量（ＳＯＣ）をある程度上昇させておく必要があるため、８５％に上昇させる。
【０１７０】
図１０は、実施の形態４のハイブリッド型建設機械において、ゲートロックレバー６０Ａの操作の有無に応じてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する場合の処理手順を示す図である。
【０１７１】
実施の形態４では、ゲートロックレバー６０Ａの操作の有無（作動状態）に応じてエンジン１１又は作業要素（旋回機構２（旋回用電動機２１）、バケット４、アーム５、リフティングマグネット６）の駆動度合いを判定して、電動発電機１２に電動（アシスト）運転を行わせることにより、ＳＯＣを変更する。
【０１７２】
この処理は、コントローラ５０によって実行される処理である。ここでは、ゲートロックレバー６０Ａが引き上げられたと判定された場合を「操作有り」、ゲートロックレバー６０Ａが下ろされた場合を「操作無し」と表現する。
【０１７３】
コントローラ５０は、ハイブリッド型建設機械の運転中に図１０に示す処理を開始（スタート）させる。
【０１７４】
まず、コントローラ５０は、ゲートロックレバー６０Ａの操作が有るか否かを判定する（ステップＳ４１）。ゲートロックレバー６０Ａの操作される場合は、作業が行われる場合であるため、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１の駆動を検知するためである。
【０１７５】
コントローラ５０は、ゲートロックレバー６０Ａの操作が有りと判定した場合は、充電量（ＳＯＣ）を８５％に上昇させる（ステップＳ４２）。油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１の駆動に伴い、電動発電機１２が電動（アシスト）運転を行う場合に備えて充電量（ＳＯＣ）を上昇させるためである。
【０１７６】
一方、コントローラ５０は、ゲートロックレバー６０Ａの操作が無しであると判定した場合は、充電量（ＳＯＣ）を７０％に保持する（ステップＳ４３）。いずれの作業要素（油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１）も駆動されない状態（作業禁止状態）であるため、キャパシタ電圧を低い状態に保持することにより、キャパシタ１９の長寿命化を図るためである。
【０１７７】
なお、以上で説明したステップＳ４１〜Ｓ４３の処理は繰り返し実行される。充電量（ＳＯＣ）が高い状態（８５％またはそれ以上）でステップＳ４３に手順が進行した場合は、コントローラ５０が電動発電機１２に電動（アシスト）運転を行わせることにより、充電量（ＳＯＣ）が７０％に低下されることになる。
【０１７８】
図１１は、実施の形態４のハイブリッド型建設機械においてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する際のチャートを示す図である。
【０１７９】
時刻Ｔ０においてハイブリッド型建設機械の運転が開始されると、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に保持される。
【０１８０】
時刻Ｔ４１においてゲートロックレバー６０Ａの操作が有りと判定されると（ステップＳ４１に相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される（ステップＳ４２に相当）。
【０１８１】
また、時刻Ｔ４２においてゲートロックレバー６０Ａの操作が無しと判定されると（ステップＳ４１でＮＯに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に設定される（ステップＳ４３に相当）。
【０１８２】
さらに、時刻Ｔ４３おいてゲートロックレバー６０Ａの操作が有りと判定されると（ステップＳ４１でＹＥＳに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される（ステップＳ４２に相当）。
【０１８３】
また、時刻Ｔ４４においてゲートロックレバー６０Ａの操作が無しと判定されると（ステップＳ４１でＮＯに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に設定される（ステップＳ４３に相当）。
【０１８４】
このように、実施の形態４のハイブリッド型建設機械によれば、ゲートロックレバー６０Ａの操作が無しと判定されると、コントローラ５０によってキャパシタ電圧を低い状態に設定される。このように、電動発電機１２、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１のいずれにも電力供給の必要がない場合には、キャパシタ電圧が低い状態に設定されるので、キャパシタ１９の長寿命化を図ったハイブリッド型建設機械を提供することができる。
【０１８５】
「実施の形態５」
実施の形態５のハイブリッド型建設機械は、イグニッションスイッチの操作位置に応じてキャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）を設定する点が実施の形態１と異なる。このため、コントローラ５０には、イグニッションスイッチより伝送されるレバー２６Ａ等の操作の有無を表す電気信号が入力されるように構成される。イグニッションスイッチは、図９に示す運転席１０Ａの脇に配設されている。
【０１８６】
実施の形態５のハイブリッド型建設機械はイグニッションスイッチの操作位置に基づいて、作業の有無の判定を行う際に、イグニッションスイッチの操作位置がＯＦＦ位置からＡＣＣ（アクセサリーモード）位置及びＯＮ位置を経てＳＴＡＲＴ（スタータを駆動するためのモード）位置になり、その後ＯＮ位置に設定された場合に、エンジン１１が運転状態であると判定する。また、ＯＮ位置からＡＣＣ位置又はＯＦＦ位置に操作された場合に、エンジン１１が停止されたと判定する。
【０１８７】
なお、その他の構成は実施の形態１のハイブリッド型建設機械に準ずるため、重複説明は省略する。
【０１８８】
「充電量（ＳＯＣ）の設定」
実施の形態５のハイブリッド型建設機械では、運転開始直後（作業前）におけるキャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）は、７０％に設定される。また、イグニッションスイッチの操作によりエンジン１１が運転状態にされたと判定されたときには、充電量（ＳＯＣ）は８５％に上昇される。そして、イグニッションスイッチの操作によりエンジン１１が停止状態にされたと判定されたときには、充電量（ＳＯＣ）は７０％に低下される。
【０１８９】
これは、エンジン１１が停止された非作業時には、キャパシタ１９に多大な電力を蓄積しておく必要はないため、放電モードとして、キャパシタ１９の充電量（ＳＯＣ）を比較的低く（７０％に）設定して発熱量を低減することにより、キャパシタ１９の長寿命化を図るためである。
【０１９０】
また、エンジン１１が運転状態にされた場合には、作業を行うために、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１の駆動に備えてキャパシタ１９から電力を供給する準備を行うために充電量（ＳＯＣ）をある程度上昇させておく必要があるため、８５％に上昇させる。
【０１９１】
図１２は、実施の形態５のハイブリッド型建設機械において、イグニッションスイッチの操作位置に応じてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する場合の処理手順を示す図である。
【０１９２】
実施の形態５ではイグニッションスイッチの操作位置に応じてエンジン１１又は作業要素（旋回機構２（旋回用電動機２１）、バケット４、アーム５、リフティングマグネット６）の駆動度合いを判定して、電動発電機１２に電動（アシスト）運転を行わせることにより、ＳＯＣを変更する。なお、この処理は、コントローラ５０によって実行される処理である。
【０１９３】
コントローラ５０は、ハイブリッド型建設機械の運転中に図１２に示す処理を開始（スタート）させる。
【０１９４】
まず、コントローラ５０は、イグニッションスイッチの操作位置の変化に基づき、エンジン１１が始動されたか否かを判定する（ステップＳ５１）。エンジン１１が始動される場合は、作業が行われる場合であるため、油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１の駆動を検知するためである。
【０１９５】
コントローラ５０は、イグニッションスイッチの操作位置の変化に基づき、エンジン１１が始動されると判定した場合は、充電量（ＳＯＣ）を８５％に上昇させる（ステップＳ５２）。油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、又は旋回用電動機２１の駆動に伴い、電動発電機１２が電動（アシスト）運転を行う場合に備えて充電量（ＳＯＣ）を上昇させるためである。
【０１９６】
一方、コントローラ５０は、イグニッションスイッチの操作位置の変化に基づき、エンジン１１が停止されると判定した場合は、充電量（ＳＯＣ）を７０％に保持する（ステップＳ５３）。エンジン１１の停止により、いずれの作業要素（油圧系の作業要素、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１）も駆動されない状態（非作業状態）であるため、キャパシタ電圧を低い状態に保持することにより、キャパシタ１９の長寿命化を図るためである。
【０１９７】
なお、以上で説明したステップＳ５１〜Ｓ５３の処理は繰り返し実行される。充電量（ＳＯＣ）が高い状態（８５％またはそれ以上）でステップＳ５３に手順が進行した場合は、コントローラ５０が電動発電機１２に電動（アシスト）運転を行わせることにより、充電量（ＳＯＣ）が７０％に低下されることになる。
【０１９８】
図１３は、実施の形態５のハイブリッド型建設機械においてキャパシタ１９のＳＯＣを変更する際のチャートを示す図である。
【０１９９】
時刻Ｔ０においてハイブリッド型建設機械の運転が開始されると、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に保持される。
【０２００】
時刻Ｔ５１においてイグニッションスイッチの操作位置の変化に基づき、エンジン１１が始動されると判定されると（ステップＳ５１でＹＥＳに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される（ステップＳ５２に相当）。
【０２０１】
また、時刻Ｔ５２においてイグニッションスイッチの操作位置の変化に基づき、エンジン１１が停止されると判定されると（ステップＳ５１でＮＯに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に設定される（ステップＳ５３に相当）。
【０２０２】
さらに、時刻Ｔ５３おいてイグニッションスイッチの操作位置の変化に基づき、エンジン１１が始動されると判定されると（ステップＳ５１でＹＥＳに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は８５％（高い状態）に上昇される（ステップＳ５２に相当）。
【０２０３】
また、時刻Ｔ５４においてイグニッションスイッチの操作位置の変化に基づき、エンジン１１が停止されると（ステップＳ５１でＮＯに相当）、コントローラ５０によって充電量（ＳＯＣ）は７０％（低い状態）に設定される（ステップＳ５３に相当）。
【０２０４】
このように、実施の形態５のハイブリッド型建設機械によれば、イグニッションスイッチの操作位置の変化に基づき、エンジン１１が停止されると判定されると、コントローラ５０によってキャパシタ電圧を低い状態に設定される。このように、電動発電機１２、リフティングマグネット６、及び旋回用電動機２１のいずれにも電力供給の必要がない場合には、キャパシタ電圧が低い状態に設定されるので、キャパシタ１９の長寿命化を図ったハイブリッド型建設機械を提供することができる。
【０２０５】
また、以上では、インバータ１８Ａ及び２０が接続されたＤＣバス４１とキャパシタ１９との間に昇降圧コンバータ３０が配設されたハイブリッド型建設機械に本実施の形態のハイブリッド型作業機械を適用した形態について説明したが、インバータや昇降圧コンバータの配置や数等は一例であり、他の構成においても同様に適用可能である。
【０２０６】
以上では、ハイブリッド型建設機械について説明したが、ハイブリッド型作業機械は、建設機械以外の形態の作業機械であってもよく、例えば、ハイブリッド型の運搬荷役機械（クレーンやフォークリフト）であってもよい。
【０２０７】
例えば、図２に示すエンジン１１及び電動発電機１２をクレーンのエンジン及びアシスト用電動発電機として用い、図２に示す旋回用電動機２１をクレーンの荷役作業において部品や貨物等を上昇又は下降させるための動力源に用いればよい。特に、部品や貨物等を上昇又は下降させるための動力源は、ワイヤの巻き取り、又は引出に伴って力行運転（巻き取り時）と回生運転（引出時）を行うため、ハイブリッド型作業機械として上述のハイブリッド型建設機械と同様に実施することができる。
【０２０８】
また、フォークリフトの場合も同様に、図２に示すエンジン１１及び電動発電機１２をフォークリフトのエンジン及びアシスト用電動発電機として用い、図２に示す旋回用電動機２１をフォークリフトの荷役作業においてフォークを上昇又は下降させるための動力源に用いればよい。特に、フォークを上昇又は下降させるための動力源は、上下動作に伴って力行運転（巻き取り時）と回生運転（引出時）を行うため、ハイブリッド型作業機械として上述のハイブリッド型建設機械と同様に実施することができる。
【０２０９】
以上のように、実施の形態１〜５においては、作業が終了する前においても、作業状態や運転状態によっては、蓄電池（キャパシタ１９）の充電率を低下させることができる。
【０２１０】
「実施の形態６」
図１４は、本発明に係る作業機械の一例として、ハイブリッド型建設機械１００１の外観を示す斜視図である。図１４に示すように、ハイブリッド型建設機械１００１はいわゆるリフティングマグネット車両であり、無限軌道を含む走行機構１００２と、走行機構１００２の上部に旋回機構１００３を介して回動自在に搭載された旋回体１００４とを備えている。旋回体１００４には、ブーム１００５と、ブーム１００５の先端にリンク接続されたアーム１００６と、アーム１００６の先端にリンク接続されたリフティングマグネット１００７とが取り付けられている。リフティングマグネット１００７は、鋼材などの吊荷Ｇを磁力により吸着して捕獲するための設備である。ブーム１００５、アーム１００６、及びリフティングマグネット１００７は、それぞれブームシリンダ１００８、アームシリンダ１００９、及びバケットシリンダ１０１０によって油圧駆動される。また、旋回体１００４には、リフティングマグネット１００７の位置や励磁動作および釈放動作を操作する操作者を収容するための運転室１００４ａや、油圧を発生するためのエンジン（内燃機関発動機）１０１１といった動力源が設けられている。エンジン１０１１は、例えばディーゼルエンジンで構成される。
【０２１１】
また、ハイブリッド型建設機械１００１はサーボ制御ユニット１０６０を備えている。サーボ制御ユニット１０６０は、旋回機構１００３やリフティングマグネット１００７といった作業要素を駆動するための交流電動機や、エンジン１０１１をアシストするための電動発電機、並びに蓄電池（バッテリ）の充放電を制御する。サーボ制御ユニット１０６０は、直流電力を交流電力に変換して交流電動機や電動発電機を駆動するためのインバータユニット、バッテリの充放電を制御する昇降圧コンバータユニットといった複数のドライバユニットと、該複数のドライバユニットを制御するためのコントロールユニットとを備えている。
【０２１２】
図１５は、本実施形態のハイブリッド型建設機械１００１の電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。なお、図１５では、機械的に動力を伝達する系統を二重線で、油圧系統を太い実線で、操縦系統を破線で、電気系統を細い実線でそれぞれ示している。また、図１６は、図１５における蓄電部１１２０の内部構成を示す図である。
【０２１３】
図１５に示すように、ハイブリッド型建設機械１００１は電動発電機１０１２および減速機１０１３を備えており、エンジン１０１１及び電動発電機１０１２の回転軸は、共に減速機１０１３の入力軸に接続されることにより互いに連結されている。エンジン１０１１の負荷が大きいときには、電動発電機１０１２がこのエンジン１０１１を作業要素として駆動することによりエンジン１０１１の駆動力を補助（アシスト）し、電動発電機１０１２の駆動力が減速機１０１３の出力軸を経てメインポンプ１０１４に伝達される。一方、エンジン１０１１の負荷が小さいときには、エンジン１０１１の駆動力が減速機１０１３を経て電動発電機１０１２に伝達されることにより、電動発電機１０１２が発電を行う。電動発電機１０１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭ（Interior Permanent Magnetic）モータによって構成される。電動発電機１０１２の駆動と発電との切り替えは、ハイブリッド型建設機械１００１における電気系統の駆動制御を行うコントローラ１０３０により、エンジン１０１１の負荷等に応じて行われる。
【０２１４】
減速機１０１３の出力軸にはメインポンプ１０１４及びパイロットポンプ１０１５が接続されており、メインポンプ１０１４には高圧油圧ライン１０１６を介してコントロールバルブ１０１７が接続されている。コントロールバルブ１０１７は、ハイブリッド型建設機械１００１における油圧系の制御を行う装置である。コントロールバルブ１０１７には、図１４に示した走行機構１００２を駆動するための油圧モータ１００２ａ及び１００２ｂの他、ブームシリンダ１００８、アームシリンダ１００９、及びバケットシリンダ１０１０が高圧油圧ラインを介して接続されており、コントロールバルブ１０１７は、これらに供給する油圧を運転者の操作入力に応じて制御する。
【０２１５】
電動発電機１０１２の電気的な端子には、インバータ回路１０１８Ａの出力端が接続されている。インバータ回路１０１８Ａは、本実施形態における第３のインバータ回路である。インバータ回路１０１８Ａの入力端には、蓄電部１１２０が接続されている。蓄電部１１２０は、図１６に示すように、直流配線を構成するＤＣバス１１１０、昇降圧コンバータ（直流電圧変換器）１１００及びバッテリ１０１９を備えている。即ち、インバータ回路１０１８Ａの入力端は、ＤＣバス１１１０を介して昇降圧コンバータ１１００の入力端に接続されることとなる。昇降圧コンバータ１１００の出力端には、蓄電池としてのバッテリ１０１９が接続されている。バッテリ１０１９は、例えばキャパシタ型蓄電池によって構成される。
【０２１６】
インバータ回路１０１８Ａは、コントローラ１０３０からの指令に基づき、電動発電機１０１２の運転制御を行う。すなわち、インバータ回路１０１８Ａが電動発電機１０１２を力行運転させる際には、必要な電力をバッテリ１０１９と昇降圧コンバータ１１００からＤＣバス１１１０を介して電動発電機１０１２に供給する。また、電動発電機１０１２を回生運転させる際には、電動発電機１０１２により発電された電力をＤＣバス１１１０及び昇降圧コンバータ１１００を介してバッテリ１０１９に充電する。なお、昇降圧コンバータ１１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、ＤＣバス電圧値、バッテリ電圧値、及びバッテリ電流値に基づき、コントローラ１０３０によって行われる。これにより、ＤＣバス１１１０を、予め定められた一定電圧値に蓄電された状態に維持することができる。
【０２１７】
蓄電部１１２０のＤＣバス１１１０には、インバータ回路１０２０Ｂを介してリフティングマグネット１００７が接続されている。リフティングマグネット１００７は、金属物を磁気的に吸着させるための磁力を発生する電磁石を含んでおり、インバータ回路１０２０Ｂを介してＤＣバス１１１０から電力が供給される。インバータ回路１０２０Ｂは、コントローラ１０３０からの指令に基づき、電磁石をオンにする際には、リフティングマグネット１００７へ要求された電力をＤＣバス１１１０より供給する。また、電磁石をオフにする場合には、回生された電力をＤＣバス１１１０に供給する。
【０２１８】
更に、蓄電部１１２０には、インバータ回路１０２０Ａが接続されている。インバータ回路１０２０Ａの一端には作業用電動機（第１の電動機）としての旋回用電動機（交流電動機）１０２１が接続されており、インバータ回路１０２０Ａの他端は蓄電部１１２０のＤＣバス１１１０に接続されている。旋回用電動機１０２１は、旋回体１００４を旋回させる旋回機構１００３の動力源である。旋回用電動機１０２１の回転軸１０２１Ａには、レゾルバ１０２２、メカニカルブレーキ１０２３、及び旋回減速機１０２４が接続される。なお、インバータ回路１０２０Ａは、本実施形態における第１のインバータ回路である。
【０２１９】
旋回用電動機１０２１が力行運転を行う際には、旋回用電動機１０２１の回転駆動力の回転力が旋回減速機１０２４にて増幅され、旋回体１００４が加減速制御され回転運動を行う。また、旋回体１００４の慣性回転により、旋回減速機１０２４にて回転数が増加されて旋回用電動機１０２１に伝達され、回生電力を発生させる。旋回用電動機１０２１は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号によりインバータ回路１０２０Ａによって交流駆動される。旋回用電動機１０２１としては、例えば、磁石埋込型のＩＰＭモータが好適である。
【０２２０】
レゾルバ１０２２は、旋回用電動機１０２１の回転軸１０２１Ａの回転位置及び回転角度を検出するセンサであり、旋回用電動機１０２１と機械的に連結することで回転軸１０２１Ａの回転角度及び回転方向を検出する。レゾルバ１０２２が回転軸１０２１Ａの回転角度を検出することにより、旋回機構１００３の回転角度及び回転方向が導出される。メカニカルブレーキ１０２３は、機械的な制動力を発生させる制動装置であり、コントローラ１０３０からの指令によって、旋回用電動機１０２１の回転軸１０２１Ａを機械的に停止させる。旋回減速機１０２４は、旋回用電動機１０２１の回転軸１０２１Ａの回転速度を減速して旋回機構１００３に機械的に伝達する減速機である。
【０２２１】
なお、ＤＣバス１１１０には、インバータ回路１０１８Ａ，１０２０Ａ，及び１０２０Ｂを介して、電動発電機１０１２、旋回用電動機１０２１、及びリフティングマグネット１００７が接続されているので、電動発電機１０１２で発電された電力がリフティングマグネット１００７又は旋回用電動機１０２１に直接的に供給される場合もあり、リフティングマグネット１００７で回生された電力が電動発電機１０１２又は旋回用電動機１０２１に供給される場合もあり、さらに、旋回用電動機１０２１で回生された電力が電動発電機１０１２又はリフティングマグネット１００７に供給される場合もある。
【０２２２】
インバータ回路１０１８Ａ，１０２０Ａ，及び１０２０Ｂは大電力を制御するので、発熱量が極めて大きくなる。また、昇降圧コンバータ１１００に含まれるリアクトル１１０１（図３を参照）においても発熱量が多大となる。したがって、インバータ回路１０１８Ａ，１０２０Ａ，及び１０２０Ｂ、並びに昇降圧コンバータ１１００を冷却する必要が生じる。そこで、本実施形態のハイブリッド型建設機械１００１は、エンジン１０１１用の冷却液循環システムとは別に、昇降圧コンバータ１１００、インバータ回路１０１８Ａ，１０２０Ａ，及び１０２０Ｂを冷却するための冷却液循環システム１０７０を備えている。
【０２２３】
冷却液循環システム１０７０は、昇降圧コンバータ１１００、インバータ回路１０１８Ａ，１０２０Ａ，及び１０２０Ｂ等に供給される冷却液を循環させるためのポンプ１０７２と、このポンプ１０７２を駆動するポンプモータ（冷却用電動機）１０７１とを有している。ポンプモータ１０７１は、本実施形態における第２の電動機でもある。ポンプモータ１０７１は、インバータ回路１０２０Ｃを介して蓄電部１１２０に接続されている。インバータ回路１０２０Ｃは、本実施形態における第２のインバータ回路であって、コントローラ１０３０からの指令に基づき、昇降圧コンバータ１１００を冷却する際にポンプモータ１０７１へ要求された電力を供給する。本実施形態の冷却液循環システム１０７０は、昇降圧コンバータ１１００、インバータ回路１０１８Ａ，１０２０Ａ，及び１０２０Ｂ、並びにコントローラ１０３０を冷却する。加えて、冷却液循環システム１０７０は、電動発電機１０１２、減速機１０１３、および旋回用電動機１０２１を冷却する。
【０２２４】
パイロットポンプ１０１５には、パイロットライン１０２５を介して操作装置１０２６が接続されている。操作装置１０２６は、旋回用電動機１０２１、走行機構１００２、ブーム１００５、アーム１００６、及びリフティングマグネット１００７を操作するための操作装置であり、操作者によって操作される。操作装置１０２６には、油圧ライン１０２７を介してコントロールバルブ１０１７が接続され、また、油圧ライン１０２８を介して圧力センサ１０２９が接続される。操作装置１０２６は、パイロットライン１０２５を通じて供給される油圧（１次側の油圧）を操作者の操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作装置１０２６から出力される２次側の油圧は、油圧ライン１０２７を通じてコントロールバルブ１０１７に供給されるとともに、圧力センサ１０２９によって検出される。ここでは、作業用電動機としての旋回用電動機１０２１を挙げているが、さらに、走行機構１００２を作業用電動機として電気駆動させても良い。更にフォークリフトに本願発明を適用する場合には、リフティング装置を作業用電動機として電気駆動させても良い。
【０２２５】
圧力センサ１０２９は、操作装置１０２６に対して旋回機構１００３を旋回させるための操作が入力されると、この操作量を油圧ライン１０２８内の油圧の変化として検出する。圧力センサ１０２９は、油圧ライン１０２８内の油圧を表す電気信号を出力する。この電気信号は、コントローラ１０３０に入力され、旋回用電動機１０２１の駆動制御に用いられる。
【０２２６】
コントローラ１０３０は、本実施形態における制御部を構成する。コントローラ１０３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置によって構成され、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。また、コントローラ１０３０の電源は、バッテリ１０１９とは別のバッテリ（例えば２４Ｖ車載バッテリ）である。コントローラ１０３０は、圧力センサ１０２９から入力される信号のうち、旋回機構１００３を旋回させるため
の操作量を表す信号を速度指令に変換し、旋回用電動機１０２１の駆動制御を行う。また、コントローラ１０３０は、電動発電機１０１２の運転制御（アシスト運転及び発電運転の切り替え）、リフティングマグネット１００７の駆動制御（励磁と消磁の切り替え）、並びに、昇降圧コンバータ１１００を駆動制御することによるバッテリ１０１９の充放電制御を行う。
【０２２７】
また、本実施形態のコントローラ１０３０は、ハイブリッド型建設機械１００１のメンテナンス等を実施するときにバッテリ１０１９に蓄積された電力を放電させるための放電モードを有している。コントローラ１０３０は、この放電モードにおいて、インバータ回路１０１８Ａ，１０２０Ａ，及び１０２０Ｂを全て停止させると共に、インバータ回路１０２０Ｃを駆動してポンプモータ１０７１に電力を消費させることによりバッテリ１０１９を放電させる。放電モードの開始は、運転室１００４ａ（図１４参照）内の操作パネルを介して操作者により決定される。
【０２２８】
ここで、本実施形態における昇降圧コンバータ１１００について詳細に説明する。図１６に示すように、昇降圧コンバータ１１００は、昇降圧型のスイッチング制御方式を備えており、リアクトル１１０１、トランジスタ１１００Ｂ及び１１００Ｃ、並びに平滑用のコンデンサ１１００ｄを有する。トランジスタ１１００Ｂは昇圧用のスイッチング素子であり、トランジスタ１１００Ｃは降圧用のスイッチング素子である。トランジスタ１１００Ｂ及び１１００Ｃは、例えばＩＧＢＴ（InsulatedGate Bipolar Transistor）によって構成され、互いに直列に接続されている。
【０２２９】
具体的には、トランジスタ１１００Ｂのコレクタとトランジスタ１１００Ｃのエミッタとが相互に接続され、トランジスタ１１００Ｂのエミッタはバッテリ１０１９の負側端子およびＤＣバス１１１０の負側配線に接続され、トランジスタ１１００ＣのコレクタはＤＣバス１１１０の正側配線に接続されている。そして、リアクトル１１０１は、その一端がトランジスタ１１００Ｂのコレクタ及びトランジスタ１１００Ｃのエミッタに接続されるとともに、他端がスイッチ１１００Ｅを介してバッテリ１０１９の正側端子に接続されている。トランジスタ１１００Ｂ及び１１００Ｃのゲートには、コントローラ１０３０からＰＷＭ電圧が印加される。スイッチ１１００Ｅは、コントローラ１０３０からの指令によりその接続状態が制御される。
【０２３０】
なお、トランジスタ１１００Ｂのコレクタとエミッタとの間には、整流素子であるダイオード１１００ｂが逆方向に並列接続されている。同様に、トランジスタ１１００Ｃのコレクタとエミッタとの間には、ダイオード１１００ｃが逆方向に並列接続されている。平滑用のコンデンサ１１００ｄは、トランジスタ１１００Ｃのコレクタとトランジスタ１１００Ｂのエミッタとの間に接続され、昇降圧コンバータ１１００からの出力電圧を平滑化する。バッテリ１０１９の正側端子と負側端子との間には、バッテリ１０１９の両端電圧を検出するための電圧センサ１１００Ｆが設けられている。電圧センサ１１００Ｆによる電圧検出結果は、コントローラ１０３０へ提供される。
【０２３１】
このような構成を備える昇降圧コンバータ１１００において、直流電力をバッテリ１０１９からＤＣバス１１１０へ供給する際には、コントローラ１０３０からの指令によってトランジスタ１１００ＢのゲートにＰＷＭ電圧が印加され、トランジスタ１１００Ｂのオン／オフに伴ってリアクトル１１０１に発生する誘導起電力がダイオード１１００ｃを介して伝達され、この電力がコンデンサ１１００ｄにより平滑化される。また、直流電力をＤＣバス１１１０からバッテリ１０１９へ供給する際には、コントローラ１０３０からの指令によってトランジスタ１１００ＣのゲートにＰＷＭ電圧が印加されるとともに、トランジスタ１１００Ｃから出力される電流がリアクトル１１０１により平滑化される。なお、放電モードの際には、コントローラ１０３０はトランジスタ１１００Ｂ，１１００Ｃのいずれも駆動せず、バッテリ１０１９に蓄えられた電力はダイオード１１００ｃを介してＤＣバス１１１０へ伝達される。
【０２３２】
図１７は、冷却液循環システム１０７０について説明するためのブロック図である。図１７に示すように、冷却液循環システム１０７０は、ポンプモータ１０７１によって駆動されるポンプ１０７２と、ラジエター１０７３と、サーボ制御ユニット１０６０とを含んでいる。ポンプ１０７２によって循環された冷却液はラジエター１０７３により放熱され、サーボ制御ユニット１０６０へ送られる。サーボ制御ユニット１０６０は、昇降圧コンバータ１１００、インバータ回路１０１８Ａ，１０２０，Ａ及び１０２０Ｂ、並びにコントローラ１０３０を冷却するための配管を有しており、冷却液はこの配管内を循環する。サーボ制御ユニット１０６０の配管を通過した冷却液は、旋回用電動機１０２１、電動発電機１０１２、および減速機１０１３をこの順に冷却したのち、ポンプ１０７２からラジエター１０７３へ戻される。なお、サーボ制御ユニット１０６０の入口には、冷却液の温度を検出するための温度センサ１０７７が設けられることが好ましい。更に、検出した温度を表示する表示装置を備えると尚良い。これにより、ラジエター１０７３が詰まり冷却性能が低下した場合には、温度検出値に基づいて旋回用電動機１０２１及び電動発電機１０１２（または、これらのうち一方）の出力を制限することができる。その結果、連続的な運転を可能とすることができ、ハイブリッド型建設機械１００１を停止させることなく継続的な作業が可能となる。
【０２３３】
次に、図１８を用いてサーボ制御ユニット１０６０について説明する。図１８は、サーボ制御ユニット１０６０の外観を示す斜視図である。サーボ制御ユニット１０６０は、略直方体状の外観を有しており、コントローラ１０３０を収容するコントロールユニット１６００と、昇降圧コンバータユニット１０６６と、インバータユニット１０６２〜１０６５とを備えている。昇降圧コンバータユニット１０６６は昇降圧コンバータ１１００を収容しており、インバータユニット１０６２〜１０６５は例えばインバータ回路１０１８Ａ，１０２０Ａ，及び１０２０Ｂ並びにその他のインバータ回路を収容している。
【０２３４】
昇降圧コンバータユニット１０６６及びインバータユニット１０６２〜１０６５は、それぞれ奥行き方向に長い直方体状の金属容器を有する。これらのユニット１０６２〜１０６６は、その長手方向と交差する方向に並んだ状態で、金属製の上面が開いた板状台座１０６７内に設置され、ボルトにより板状台座１０６７に各々固定されている。そして、これらのユニット１０６２〜１０６６の上に、ユニット１０６２〜１０６６の上面を覆うように上蓋としてのコントロールユニット底板１０６１が設けられており、コントロールユニット底板１０６１上にコントロールユニット１６００が載置されている。更にコントロールユニット１６００の上面には空冷のためのヒートシンク１０６８が取り付けられている。ユニット１０６２〜１０６６の上面側は、コントロールユニット底板１０６１によって密閉されている。
【０２３５】
コントロールユニット１６００は、昇降圧コンバータユニット１０６６及びインバータユニット１０６２〜１０６５を制御するためのコントローラを収容している。コントローラは、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置や電子回路を有しており、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。
【０２３６】
また、コントロールユニット１６００には冷却用配管１６０８が内蔵されている。同様に、昇降圧コンバータユニット１０６６には冷却用配管１０６６ａが、インバータユニット１０６２〜１０６５には冷却用配管１０６２ａ〜１０６５ａが、それぞれ内蔵されている。
【０２３７】
図１９は、各冷却用配管１０６２ａ〜１０６６ａを接続した状態を示す斜視図である。ラジエター１０７３（図１７参照）から延設された配管１０９０Ａは、三本の配管１０９０Ｂ〜１０９０Ｄに分岐される。これらの配管のうち、配管１０９０Ｂはコントロールユニット１６００の冷却用配管１６０８の一端に連結され、冷却用配管１６０８の他端は、更に別の配管１０９０Ｅを介してインバータユニット１０６２の冷却用配管１０６２ａの一端に連結される。また、配管１０９０Ｃは昇降圧コンバータユニット１０６６の冷却用配管１０６６ａの一端に連結され、冷却用配管１０６６ａの他端は、配管１０９０Ｆを介してインバータユニット１０６４の冷却用配管１０６４ａの一端に連結される。また、配管１０９０Ｄはインバータユニット１０６５の冷却用配管１０６５ａの一端に連結され、冷却用配管１０６５ａの他端は、配管１０９０Ｇを介してインバータユニット１０６３の冷却用配管１０６３ａの一端に連結される。
【０２３８】
そして、インバータユニット１０６２〜１０６４の冷却用配管１０６２ａ〜１０６４ａの他端には、それぞれ配管１０９０Ｊ，１０９０Ｉ，及び１０９０Ｈが連結される。配管１０９０Ｊ，１０９０Ｉ，及び１０９０Ｈは一本の配管１０９０Ｋに連結され、配管１０９０Ｋが例えば旋回用電動機１０２１等の他の被冷却要素へ延設される。
【０２３９】
次に、コントロールユニット１６００の構成について詳細に説明する。図２０（ａ）はコントロールユニット１６００の平面断面図であり、図２０（ｂ）は図２０（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う側断面図であり、図２０（ｃ）は図２０（ａ）のII−II線に沿う側断面図であり、図２０（ｄ）は図２０（ａ）のIII−III線に沿う側断面図である。また、図２１（ａ）は図２０（ａ）のIV−IV線に沿う側断面図であり、図２１（ｂ）はコントロールユニット１６００を図２１（ａ）と同方向から見た側面図である。
【０２４０】
コントロールユニット１６００は、筐体容器１６０１ａ及び筐体カバー１６０１ｂからなる筐体１６０１を有し、コントローラの電子回路等が、この筐体１６０１内に収容されている。
【０２４１】
コントロールユニット１６００の筐体１６０１は、直方体状の外観を有すると共に、複数のドライバユニットである昇降圧コンバータユニット１０６６及びインバータユニット１０６２〜１０６５上に設けられている。また、筐体１６０１は、略長方形状の平面形状を有する底面上に、略直方体状の内空間を有する。この内空間は外気と遮断されており、コントロールユニット１６００の筐体１６０１は、密閉構造となっている。なお、ユニット１０６２〜１０６６が配列され
た方向は、コントロールユニット６００の短手方向と一致しており、この方向は、図２０（ａ）の紙面上下方向に相当する。また、複数のユニット１０６２〜１０６６が配列された方向と直交する方向は、コントロールユニット１６００の長手方向と一致しており、この方向は、図２０（ａ）の紙面左右方向に相当する。
【０２４２】
筐体１６０１内の底面上には、長方形の平面形状を有するカードプレート１６０２が設けられている。カードプレート１６０２は、カードプレート１６０２の長手方向及び短手方向をそれぞれコントロールユニット１６００の長手方向及び短手方向と一致させて配置されている。カードプレート１６０２には、略長方形の平面形状の開口が設けられている。
【０２４３】
カードプレート１６０２の開口内には、この開口と略同形状の平面形状を有すると共に略直方体状の外観を有するヒートシンク（熱伝導プレート）１６０３が筐体１６０１内の底面上に設けられている。ヒートシンク１６０３は、筐体１６０１内に設けられる電子部品を冷却するためのものであり、冷却用配管１６０８が、ヒートシンク１６０３に対し熱的に結合して（例えば接触して）設けられている。ヒートシンク１６０３は、冷却用配管１６０８を循環する冷却液により冷却される。この冷却液は、例えば水である。
【０２４４】
ヒートシンク１６０３上には、略長方形の平面形状を有するコントロールカード１６０４が設けられている。コントロールカード１６０４は、種々の電子部品が実装される基板であり、その裏面がヒートシンク１６０３と対向するように配置されている。コントロールカード１６０４の裏面上には、電子部品の一種として複数のＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅが実装されている。複数のＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅは、複数のユニット１０６２〜１０６６のそれぞれと一対一で対応しており、ユニット１０６２〜１０６６のうち各々対応するユニットのインバータ回路に含まれるトランジスタのオン／オフを制御する。また、複数のＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅは、ヒートシンク１６０３と熱的に結合されている。すなわち、ヒートシンク１６０３は、複数のＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅと冷却用配管１６０８との間に配置される。
【０２４５】
カードプレート１６０２上には、複数のファン１６０６ａがコントロールユニット１６００の短手方向に配列されている。複数のファン１６０６ａは、ＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅで発生した熱により熱せられた空気を攪拌して筐体内の温度勾配を解消するためにＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅのそれぞれに対応して設けられており、ＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅのそれぞれに向かう気流を発生する。
【０２４６】
筐体１６０１内の底面上には、カードプレート１６０２と並んで、長方形の平面形状を有するカードプレート１６１３が更に設けられている。このカードプレート１６１３上には電源カード１６０９が設けられている。電源カード１６０９上には、２個の電源ＩＣ（電源ユニット）１６１０が設けられている。各電源ＩＣ１６１０には、電源ＩＣを空冷するためのヒートシンク１６１１が設けられている。また、筐体１６０１の内側面に接して熱伝導プレート１６１４が設けられており、電源ＩＣ１６１０及びヒートシンク１６１１は、熱伝導プレート１６１４と面接触している。このため、電源ＩＣ１６１０で発生した熱の一部を放熱することが可能となる。また、カードプレート１６１３上には、２個のファン１６０６ｂが設けられている。これらのファン１６０６ｂは、電源ＩＣ１６１０で発生した熱により熱せられた空気を攪拌して筐体内の温度勾配を解消するために設けられており、電源ＩＣ１６１０に向かう気流を発生する。
【０２４７】
コントロールカード１６０４に実装された電子部品の入出力部はコネクタ１６０７に接続されており、例えばユニット１０６２〜１０６６を動作させるための命令信号や電子部品からの出力信号等はコネクタ１６０７を介して入出力される。コネクタ１６０７は、例えばサーボ制御ユニット１０６０を制御するための制御部（図示せず）と配線接続される。
【０２４８】
コネクタ１６０７は、筐体１６０１の側面における凹状窪み部分に設けられており、この窪み部分は、パッキン１６１６により覆われている。パッキン１６１６は、筐体カバー１６０１ｂを介してパッキン押さえ部材１６１７により覆われている。パッキン１６１６により、コネクタ１６０７の防水及び防塵が実現される。
【０２４９】
ここで、コントロールユニット１６００における水冷構造について更に詳細に説明する。図２２〜図２４は、冷却構造について示す図である。図２２（ａ）はヒートシンク１６０３及び冷却用配管１６０８を示す平面図であり、図２２（ｂ）は図２２（ａ）に示されるＶ−Ｖ線に沿う側断面図である。また、図２３は、ヒートシンク１６０３及び冷却用配管１６０８を覆うように配置されたコントロールカード１６０４を示す平面図である。また、図２４は、図２３に示されるVI−VI線に沿う断面の一部を示す側断面図である。
【０２５０】
図２２（ａ）及び図２２（ｂ）に示されるように、本実施形態における冷却用配管１６０８はヘアピンパイプ状に成形されており、ヒートシンク１６０３の裏面側に接合されて固定されている。より詳細には、冷却用配管１６０８は、複数の配管部分１６０８ａを含んで構成されている。これら複数の配管部分１６０８ａは、ヒートシンク１６０３の短手方向に各々延びており、且つ該方向と交差するヒートシンク１６０３の長手方向に所定の間隔をおいて並設されている。そして、複数の配管部分１６０８ａは、その一端側及び他端側がＵ字状の配管部分１６０８ｂによって交互に連結されることにより、全体として単一の配管を構成している。
【０２５１】
ヒートシンク１６０３は、ヒートシンク１６０３の短手方向に延びておりヒートシンク１６０３の長手方向に並ぶ複数の矩形状の冷却領域１６０３ａ〜１６０３ｅを含んでいる。複数の冷却領域１６０３ａ〜１６０３ｅのそれぞれは、複数の配管部分１６０８ａのうち隣り合う２本の配管部分１６０８ａと熱的に結合されている。言い換えれば、複数の冷却領域１６０３ａ〜１６０３ｅは、上方から見てそれぞれが２本の配管部分１６０８ａを含むように画定されている。
【０２５２】
また、図２３及び図２４を参照すると、上述したように、コントロールカード１６０４の裏面上には複数のＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅが実装され、表面上には電磁弁などへの電気信号を生成する電気接点１６１８等の電気部品が複数配置されている。そして、複数のＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅは、コントロールカード１６０４に形成されたパターン配線によって接続され、通信を行っている。これらのＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅはヒートシンク１６０３の長手方向に並んで配置されており、それぞれヒートシンク１６０３の冷却領域１６０３ａ〜１６０３ｅ上に配置されている。そして、ＣＰＵ１６０５ａは熱伝導性シート１６１２を介してヒートシンク１６０３の冷却領域１６０３ａと熱的に結合されており、ＣＰＵ１６０５ｂは熱伝導性シート１６１２を介して冷却領域１６０３ｂと熱的に結合されている（図２４を参照）。ＣＰＵ１６０５ｃ〜１６０５ｅも同様に、熱伝導性シートを介して冷却領域１６０３ｃ〜１６０３ｅと熱的に結合されている。すなわち、本実施形態においては、複数のＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅが、一つのＣＰＵにつき一つの冷却領域に対して熱的に結合されている。
【０２５３】
なお、コントロールカード１６０４には、例えば図２３に示すようにＣＰＵ１６０５ｃ〜１６０５ｅとは別のＣＰＵ１６１５が実装されていることがある。このＣＰＵ１６１５は、例えば複数のＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅを統合的に制御するための上位ＣＰＵである。このようなＣＰＵは、インバータ回路等を制御するＣＰＵ１６０５ｃ〜１６０５ｅと比較して発熱量が大きくないため、冷却領域１６０３ｃ〜１６０３ｅとは関係なくコントロールカード１６０４上の任意の位置に配置される。
【０２５４】
また、上述したように、ＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅは、ＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅとヒートシンク１６０３との間に配設された熱伝導性シート１６１２を介してヒートシンク１６０３と熱的に結合されている。熱伝導性シート１６１２は、ヒートシンク１６０３からＣＰＵ１６０５ａ〜１６０５ｅへ伝わる振動を吸収しうる弾性材料を含むことが好ましく、例えばシリコーンゴムからなる。
【０２５５】
続いて、昇降圧コンバータユニット１０６６及びインバータユニット１０６２〜１０６５における水冷構造について詳細に説明する。図２５（ａ）は、昇降圧コンバータユニット１０６６の内部構成を示す平面図である。また、図２５（ｂ）は、昇降圧コンバータユニット１０６６の内部構成を示す側面図である。なお、これらの図においては、昇降圧コンバータユニット１０６６の内部構成がわかるようにケースの天板や側板を外した状態を示している。
【０２５６】
昇降圧コンバータユニット１０６６の内部には、昇降圧コンバータ１１００のトランジスタ１１００Ｂ及び１１００Ｃ（図１６参照）を組み込んだインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ：Intelligent Power Module）１１０３と、リアクトル１１０１と、冷却用配管１０６６ａとが内蔵されている。ＩＰＭ１１０３は、配線基板１１０４上に実装されている。冷却用配管１０６６ａは、昇降圧コンバータユニット１０６６の側面に沿って二次元状に配設されている。具体的には、冷却用配管１０６６ａは、昇降圧コンバータユニット１０６６の内部でなるべく長く配設されるように幾重にも折れ曲がった状態で矩形断面の金属容器１０６６ｂに収容されており、またこの金属容器１０６６ｂの内側面に接している。金属容器１０６６ｂの外側面には、図２５（ａ）に示すようにリアクトル１１０１及びＩＰＭ１１０３が接触配置されており、金属容器１０６６ｂはリアクトル１１０１及びＩＰＭ１１０３からの熱を冷却用配管１０６６ａへ伝える。これにより、リアクトル１１０１及びＩＰＭ１１０３が冷却される。なお、リアクトル１１０１には、リアクトル１１０１の温度を検出するための温度センサ１１０７が設けられることが好ましい。
【０２５７】
図２６（ａ）は、インバータユニット１０６２の内部構成を示す平面図である。また、図２６（ｂ）は、インバータユニット１０６２の内部構成を示す側面図である。なお、これらの図においては、図２５と同様に、インバータユニット１０６２の内部構成がわかるようにケースの天板や側板を外した状態を示している。また、インバータユニット１０６３〜１０６５の内部構成は、内蔵するインバータ回路の構成を除いて、図２６に示すインバータユニット１０６２の内部構成と同様である。
【０２５８】
インバータユニット１０６２の内部には、インバータ回路のトランジスタを組み込んだＩＰＭ１１０５と、冷却用配管１０６２ａとが内蔵されている。ＩＰＭ１１０５は、配線基板１１０６上に実装されている。冷却用配管１０６２ａは、昇降圧コンバータユニット１０６６における冷却用配管１０６６ａと同様の形態で配設されている。冷却用配管１０６２ａは矩形断面の金属容器１０６２ｂに収容されており、またこの金属容器１０６２ｂの内側面に接している。金属容器１０６２ｂの外側面には、図２６（ａ）に示すようにＩＰＭ１１０５が接触配置されており、金属容器１０６２ｂはＩＰＭ１１０５からの熱を冷却用配管１０６２ａへ伝える。
【０２５９】
図２７は、冷却液循環システム１０７０による旋回用電動機１０２１の冷却方式を説明するための図である。なお、電動発電機１０１２における冷却方式も旋回用電動機１０２１における方式と同様なので、ここでは旋回用電動機１０２１についてのみ代表して説明する。
【０２６０】
図２７に示すように、旋回用電動機１０２１は、駆動部ケース１２０１と、駆動部ケース１２０１に取り付けられたステータ１２０２と、ステータ１２０２の径方向内方において回転自在に配設されたロータ１２０３と、ロータ１２０３を貫通して延在し、駆動部ケース１２０１に対してベアリング１２０４，１２０５によって回転自在に配設された出力軸１２０６とを備えている。駆動部ケース１２０１は、側板１２０７及び１２０８と、側板１２０７及び１２０８の間に取り付けられ、軸方向に延びる筒状のモータフレーム１２０９とによって構成され、ベアリング１２０４は側板１２０７に、ベアリング１２０５は側板１２０８に、ステータ１２０２はモータフレーム１２０９に取り付けられている。
【０２６１】
ステータ１２０２は図示されないコイルを備えており、該コイルに所定の電流を供給すると、旋回用電動機１０２１が駆動され、ロータ１２０３が電流の大きさに対応する回転速度で回転する。そして、ロータ１２０３の回転は、ロータ１２０３が取り付けられた出力軸１２０６に伝達される。
【０２６２】
旋回用電動機１０２１の駆動に伴って発生した熱を放熱し、旋回用電動機１０２１を冷却するために、駆動部ケース１２０１の外周にはジャケット１２１１が取り付けられている。ジャケット１２１１は、冷却液が供給される冷却液供給口１２１２、旋回用電動機１０２１を冷却した後の、温度が高くなった冷却液を排出する冷却液排出口１２１３、及び冷却液供給口１２１２と冷却液排出口１２１３とを連結し、螺旋又は蛇行させて延在する一本の冷却液流路１２１４を有する。ポンプ１０７２からラジエター１０７３及びサーボ制御ユニット１０６０を通過して冷却液供給口１２１２へ供給された冷却液は、冷却液流路１２１４内を蛇行しながら流れ、その間に旋回用電動機１０２１を冷却した後、冷却液排出口１２１３から排出される。なお、この冷却液循環システムには、図２７に示すように冷却液を補充するための補助タンク１０７５が設けられることが好ましい。
【０２６３】
ここで、コントローラ１０３０の放電モードについて更に説明する。前述したように、放電モードとはバッテリ１０１９に蓄積された電力を放電させるための動作モードであって、インバータ回路１０１８Ａ，１０２０Ａ，及び１０２０Ｂを全て停止させると共に、インバータ回路１０２０Ｃを駆動してポンプモータ１０７１に電力を消費させることによりバッテリ１０１９を放電させるモードである。
【０２６４】
図２８は、放電モードにおけるハイブリッド型建設機械１００１の動作を示すフローチャートである。まず、操作者によってイグニッションキーが操作され、ハイブリッド型建設機械１００１が通電状態とされる（ステップＳ１１１）。この状態で、操作者による放電モードの入力が操作パネルになされると（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、コントローラ１０３０はエンジン１０１１が停止していることを確認する（ステップＳ１１３）。エンジン１０１１が停止していない場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、運転室１００４ａ（図１４参照）内のモニタ画面において、エンジン停止の後に放電モードを実施するよう表示される（ステップＳ１１４）。一方、エンジン１０１１が停止している場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）には、コントローラ１０３０が、昇降圧コンバータ１１００とバッテリ１０１９との間のスイッチ１１００Ｅ（図１６を参照）を導通状態とし（ステップＳ１１５）、インバータ回路１０２０Ｃを駆動することによりポンプモータ１０７１を作動させる（ステップＳ１１６）。これにより、バッテリ１０１９に蓄積された電力がＤＣバス１１１０を介してポンプモータ１０７１へ供給され、ポンプモータ１０７１において消費される。なお、このとき、コントローラ１０３０はインバータ回路１０１８Ａ，１０２０Ａ，及び１０２０Ｂを駆動しないので、電動発電機１０１２、旋回用電動機１０２１、及びリフティングマグネット１００７へは電力は供給されない。この放電動作はバッテリ１０１９の両端電圧Ｖｃａｐが所定の閾値Ｖｔｈを下回るまで続けられる（ステップＳ１１７）。このとき、バッテリ１０１９の両端電圧Ｖｃａｐの値は電圧センサ１１００Ｆ（図１６を参照）によって検出される。
【０２６５】
図２９は、放電モードにおけるバッテリ１０１９の両端電圧の推移の一例を示すグラフである。ポンプモータ１０７１の駆動が開始されると（図中の時刻Ｔ６１）、バッテリ１０１９の両端電圧Ｖｃａｐは直前の電圧Ｖａｃｔから徐々に低下する。この低下速度はポンプモータの消費電力に依存し、例えばポンプモータ１０７１の定格電力が０．６ｋＷで且つ充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）が８５％である場合、放電に要する時間（すなわち、時刻Ｔ６１からバッテリ１０１９の両端電圧Ｖｃａｐが所定の閾値Ｖｔｈを下回る時刻Ｔ６２まで）はおよそ３０分である。
【０２６６】
再び図２８を参照する。バッテリ１０１９の両端電圧Ｖｃａｐが所定の閾値Ｖｔｈを下回ると（ステップＳ１１７：Ｙｅｓ）、コントローラ１０３０は、インバータ回路１０２０Ｃの駆動を停止することによりポンプモータ１０７１の動作を終了させる（ステップＳ１１８）。そして、操作者によってイグニッションキーが再び操作され、ハイブリッド型建設機械１００１が非通電状態とされる（ステップＳ１１９）。
【０２６７】
本実施形態のハイブリッド型建設機械１００１によって得られる効果について説明する。上述したように、ハイブリッド型建設機械１００１は、インバータユニット１０６２〜１０６５や昇降圧コンバータユニット１０６６を冷却するための冷却液循環システム１０７０を備えており、メンテナンス等における放電モードの際、この冷却液循環システム１０７０を駆動するためのポンプモータ１０７１が、バッテリ１０１９からの放電電力によって駆動される。ポンプモータ１０７１は、例えば油圧ポンプを駆動する電動発電機１０１２や、旋回体１００４といった作業要素を駆動する旋回用電動機１０２１等の作業用電動機とは異なり、可動部や作業要素等に対して駆動力を与えるものではなく、このポンプモータ１０７１が駆動しても配管内部を冷却液が循環するだけである。従って、本実施形態のハイブリッド型建設機械１００１によれば、作業要素等に対して駆動力を与えることなくバッテリ１０１９の両端電圧Ｖｃａｐを低下させることができるので、バッテリ１０１９、インバータ回路１０２０Ｃ、及びポンプモータ１０７１さえ動作可能であれば、他のインバータ回路や作業要素が故障した場合であってもバッテリ１０１９の両端電圧Ｖｃａｐを安全に低下させることができる。
【０２６８】
また、本実施形態のハイブリッド型建設機械１００１において昇降圧コンバータ１１００が昇降圧型のスイッチング制御方式を有している場合、コントローラ１０３０は、放電モードの際に昇降圧コンバータ１１００の各トランジスタ１１００Ｂ，１１００Ｃを駆動せずともバッテリ１０１９を放電させることができる。通常、このような昇降圧コンバータ１１００においては、バッテリ１０１９に充電する際には降圧動作が行われ、バッテリ１０１９を放電する際には昇圧動作が行われるが、メンテナンスの際には昇降圧コンバータ１１００が故障している可能性もある。そこで、本実施形態のように、トランジスタ１１００Ｂ，１１００Ｃを駆動せず、これらのトランジスタと並列に接続されたダイオード１１００ｂ，１１００ｃを介してバッテリ１０１９の両端電圧Ｖｃａｐをほぼそのままポンプモータ１０７１へ印加することによって、昇降圧コンバータ１１００を動作させずにバッテリ１０１９の両端電圧Ｖｃａｐを安全に低下させることができる。
【０２６９】
また、本実施形態のハイブリッド型建設機械１００１は、エンジン１０１１と、エンジン１０１１をアシストする電動発電機１０１２と、インバータ回路１０１８Ａとを備えている。このような場合、コントローラ１０３０は、本実施形態のように放電モードにおいてインバータ回路１０１８Ａを停止させることが好ましい。これにより、ブーム１００５やアーム１００６といった可動部に油圧を供給することなく、バッテリ１０１９の両端電圧Ｖｃａｐを安全に低下させることができる。
【０２７０】
続いて、本発明を他の作業機械に適用した例について説明する。図３０（ａ）は、作業機械としてのフォークリフト１００１Ａの外観を示す図である。図３０（ａ）に示すように、フォークリフト１００１Ａは、その車体後方に重りをつけることにより当該車体のバランスをとるように構成された、いわゆるカウンタ式のフォークリフトである。
【０２７１】
フォークリフト１００１Ａは、運転者が乗り込んで着座するための運転席１０３１、フォーク１０３２、車輪１０３４，１０３８等を有して構成されている。フォーク１０３２は、荷物を昇降させるためのものであり、このフォーク１０３２は、運転席１０３１より前方側に設けられている。車輪１０３４，１０３８は、運転席１０３１より前方と後方とに２つずつ配置されており、運転席１０３１よりも後方に配置された車輪１０３８は、操舵用の車輪である。一方、運転席１０３１よりも前方に配置された車輪１０３４は、駆動輪である。
【０２７２】
図３０（ｂ）は、フォークリフト１００１Ａが備える電気系統の概略構成図である。フォークリフト１００１Ａは、インバータ回路１０４２，１０４３を有しており、インバータ回路１０４２，１０４３は、蓄電部１０４１からの直流電力により駆動される。インバータ回路１０４２は、直流電力を交流電力に変換して荷役モータ１０３５を駆動する。一方、インバータ回路１０４３は、走行モータ１０３６を駆動する。荷役モータ１０３５は、フォーク１０３２を昇降させるための作業用電動機であり、走行モータ１０３６は、車輪１０３４を駆動するための作業用電動機である。インバータ回路１０４２，１０４３は、図示しないコントローラによって駆動される。なお、蓄電部１０４１、インバータ回路１０４２，１０４３を内蔵するインバータユニット、及びコントローラを内蔵するコントロールユニットの構成は、上述した蓄電部１１２０、インバータユニット１０６２〜１０６５及びコントロールユニット１６００と同様にできる。
【０２７３】
また、フォークリフト１００１Ａは、インバータ回路１０４２，１０４３並びに蓄電部１０４１の昇降圧コンバータを冷却するための冷却液循環システムを備えている。すなわち、フォークリフト１００１Ａは、冷却液を循環させるポンプ１０７８と、ポンプ１０７８を駆動するポンプモータ（冷却用電動機）１０７９と、ポンプモータ１０７９と蓄電部１０４１との間に接続されたインバータ回路１０４４とを備えている。インバータ回路１０４４は、インバータ回路１０４２，１０４３と同様に図示しないコントローラによって駆動される。
【０２７４】
そして、このコントローラは、蓄電部１０４１のバッテリに蓄積された電力を放電させるための放電モードを有しており、該放電モードにおいて、インバータ回路１０４２，１０４３を停止させると共に、インバータ回路１０４４を駆動してポンプモータ１０７９に電力を消費させることによりバッテリを放電させる。
【０２７５】
以上のように、実施の形態６においては、通常の作業の際に用いられる電動機を含む機構によりバッテリの充電率を低下させることができるので、充電率を低下させるための新たな機構等を付加することなく、バッテリの長寿命化を図ることができる。
【０２７６】
以上、本発明の例示的な実施の形態の作業機械について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、上記実施形態では作業機械としてリフティングマグネット車両並びにフォークリフトの場合を例示して説明したが、他の作業機械（例えば、ショベルやホイルローダ、クレーン）にも本発明を適用してもよい。
【０２７７】
作業機械として、蓄電池を冷却するファンと、このファンを駆動するファンモータと、ファンモータに接続されたインバータ回路と、を有する冷却装置を備えた構成を採用し、放電モードにおいて、ファンモータに接続されたインバータ回路を駆動してファンモータを電動運転させることにより蓄電池を放電させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２７８】
本発明は、ハイブリッド型建設機械等の作業機械に利用可能である。
【符号の説明】
【０２７９】
１…下部走行体、１Ａ、１Ｂ…油圧モータ、２…旋回機構、３…上部旋回体、４…ブーム、５…アーム、６…リフティングマグネット、７…ブームシリンダ、８…アームシリンダ、９…バケットシリンダ、１０…キャビン、１１…エンジン、１２…電動発電機、１３…減速機、１４…メインポンプ、１５…パイロットポンプ、１６…高圧油圧ライン、１７…コントロールバルブ、１８Ａ、１８Ｂ…インバータ、１９…キャパシタ、２０…インバータ、２１…旋回用電動機、２２…レゾルバ、２３…メカニカルブレーキ、２４…旋回減速機、２５…パイロットライン、２６…操作装置、２７、２８…油圧ライン、２９…圧力センサ、３０…昇降圧コンバータ、３１…キャパシタ電圧検出部、３２…キャパシタ電流検出部、４０…ＤＣバス、４１…ＤＣバス電圧検出部、５０…コントローラ、６０…ゲートロック操作部、１０Ａ…運転席、１０Ｂ…コンソール、６０Ａ…ゲートロックレバー、６０Ｂ…ゲート、６０Ｃ…リミットスイッチ、１００１…ハイブリッド型建設機械、１００２…走行機構、１００３…旋回機構、１００４…旋回体、１００４ａ…運転室、１００５…ブーム、１００６…アーム、１００７…リフティングマグネット、１０１１…エンジン、１０１２…電動発電機、１０１４…メインポンプ、１０１８Ａ，１０２０Ａ〜１０２０Ｃ…インバータ回路、１０１９…バッテリ、１０２１…旋回用電動機、１０２４…旋回減速機、１０２６…操作装置、１０２７，１０２８…油圧ライン、１０２９…圧力センサ、１０３０…コントローラ、１０６０…サーボ制御ユニット、１０６２〜１０６５…インバータユニット、１０６２ａ〜１０６６ａ…冷却用配管、１０６６…昇降圧コンバータユニット、１０６８…ヒートシンク、１０７０…冷却液循環システム、１０７１…ポンプモータ、１０７２…ポンプ、１０７３…ラジエター、１０７５…補助タンク、１０７７…温度センサ、１１００…昇降圧コンバータ、１１００Ｂ，１１００Ｃ…トランジスタ、１１００Ｅ…スイッチ、１１００Ｆ…電圧センサ、１１０１…リアクトル、１１１０…ＤＣバス、１１２０…蓄電部、６００…コントロールユニット、６０１…筐体、６０２…カードプレート、１６０３…ヒートシンク、１６０４…コントロールカード、１６０８…冷却用配管。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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