(57)【要約】【課題】大出力の発電電動機を搭載した構成でも、エンジン停止スイッチを操作することで、エンジンおよび発電電動機により駆動される機器を迅速に停止することができる建設機械を提供する。【解決手段】アシスト発電モータ１０に接続された第１のインバータ２０を制御するインバータ制御コントローラ２４は、第１のインバータ２０にゲート信号を出力する第１のゲート信号生成ＩＣ２４Ｂを含んで構成されている。第１のゲート信号生成ＩＣ２４Ｂは、抑止端子２４Ｂ１を有し、該抑止端子２４Ｂ１は、エンジン停止スイッチ３０に接続されている。エンジン停止スイッチ３０が操作されると、エンジン９が停止すると共に、第１のゲート信号生成ＩＣ２４Ｂから第１のインバータ２０に対するゲート信号の出力が停止し、アシスト発電モータ１０も停止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、該基体に搭載されたエンジンと、該エンジンにより駆動される発電電動機と、該発電電動機に接続され電荷を蓄える蓄電装置と、複数のスイッチング素子を用いて構成され前記発電電動機に接続されたアシスト発電用インバータと、該アシスト発電用インバータのスイッチング素子を開・閉制御するゲート信号を出力して前記発電電動機の回転数を制御するインバータ制御コントローラと、前記エンジンを制御するエンジン制御コントローラと、前記エンジンを停止するためのエンジン停止スイッチとを備えてなる建設機械において、
前記エンジン停止スイッチは、その操作がされると、前記エンジンを停止することに加えて、前記インバータ制御コントローラから出力されるゲート信号を遮断する構成としたことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
前記エンジン停止スイッチによるゲート信号の遮断は、前記インバータ制御コントローラで生成され前記アシスト発電用インバータのスイッチング素子の開・閉の比率に対応するＰＷＭ信号に関係なく行われる構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記インバータ制御コントローラは、
前記アシスト発電用インバータのスイッチング素子の開・閉の比率に対応するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、
前記ＰＷＭ信号に基づいて前記ゲート信号を前記アシスト発電用インバータに出力するゲート信号生成手段とを備え、
該ゲート信号生成手段は、前記エンジン停止スイッチの操作に基づいて前記ゲート信号の出力を停止する抑止端子を有する構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記インバータ制御コントローラは、
前記アシスト発電用インバータのスイッチング素子の開・閉の比率に対応するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、
前記ＰＷＭ信号に基づいて前記ゲート信号を前記アシスト発電用インバータに出力するゲート信号生成手段と、
前記ＰＷＭ信号生成手段と前記ゲート信号生成手段との間に設けられ、前記エンジン停止スイッチの操作に基づいて前記ゲート信号生成手段に対する前記ＰＷＭ信号の入力を遮断するゲート回路とを備える構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。
【請求項５】
前記インバータ制御コントローラは、
前記アシスト発電用インバータのスイッチング素子の開・閉の比率に対応するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、
前記ＰＷＭ信号に基づいて前記ゲート信号を前記アシスト発電用インバータに出力するゲート信号生成手段とを備え、
前記ＰＷＭ信号生成手段と前記ゲート信号生成手段との間、または、該ゲート信号生成手段と前記アシスト発電用インバータとの間には、前記エンジン停止スイッチの操作に基づいて接続を遮断するリレー回路を設ける構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル、ホイールローダ、油圧クレーン、フォークリフト等の建設機械に関し、エンジン（内燃機関）と電動機（アシスト発電モータ）の双方を動力源とするハイブリッド式の建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、走行用、作業用の動力源（原動機）としてガソリン、軽油等を燃料とするエンジンを備えている。この場合、油圧ショベルは、エンジンによって油圧ポンプを駆動することにより、油圧ポンプから吐出した圧油によって油圧モータ、油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを作動させる構成となっている。油圧アクチュエータは、小型軽量で大出力が可能であり、建設機械のアクチュエータとして広く用いられている。
【０００３】
一方、走行用、作業用の動力源（原動機）としてエンジンと電動機（電動モータ）とを併用したハイブリッド式の油圧ショベルが提案されている。このハイブリッド式の油圧ショベルは、例えば、エンジンと、該エンジンによって駆動されることにより発電を行う発電機機能、および、電力供給されることによりエンジンの駆動を補助（アシスト）する電動機機能を有する発電電動機（アシスト発電モータ）と、エンジン（および必要に応じて発電電動機）により駆動され作業用油圧シリンダ等の油圧アクチュエータに向けて圧油を吐出する油圧ポンプと、発電電動機により発電された電力を充電し、または、充電された電力を放電する蓄電装置と、該蓄電装置の電力によって駆動される旋回電動機（旋回電動モータ）、走行電動機（走行電動モータ）等の電動アクチュエータとを含んで構成されている（特許文献１）。
【０００４】
電動アクチュエータは、油圧アクチュエータに比べてエネルギ効率が良い。具体的には、電動アクチュエータは、制動時の運動エネルギを電気エネルギとして回生することができる。これに対し、油圧アクチュエータは、制動時に運動エネルギが熱となって放出される。このため、電動アクチュエータと蓄電装置を用いた油圧ショベルは、油圧回路と油圧アクチュエータのみを用いた油圧ショベルと比較して、エネルギ効率の向上、省エネルギ化を図ることができる。
【０００５】
ここで、蓄電装置は、例えばバッテリや電気二重層キャパシタ等により構成され、発電電動機の発電機機能に基づいて発電された電力を充電（蓄電）する。さらに、蓄電装置は、充電された電力を発電電動機に放電（給電）し、発電電動機の電動機機能に基づいてエンジンの駆動を補助（アシスト）する。例えば、油圧ポンプとエンジンの制御がエンジンスピード・センシング（ＥＳＳ）制御の場合は、発電電動機は、エンジンの回転速度の低下に応じて、油圧ポンプの減馬力制御に加えてアシスト力を制御するアシスト制御を行う。また、発電電動機は、ＥＳＳ制御とは無関係に、高負荷時、即ち、エンジンのみでは負荷を賄いきれなくなったときに、その不足分をアシスト作動で補う場合もある。
【０００６】
一方、特許文献２には、エンジンの目標回転数と実回転数の偏差や燃料残量に基づいて、過負荷等によるエンジンの停止（エンスト）や燃料切れによるエンストを検出し、エンストまたはエンストに直結する運転状態が検出されたときは、発電電動機によるエンジンアシストを自動的に停止する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１６７０４号公報（特許第３６４７３１９号公報）
【特許文献２】特開２００８−１０１４４０号公報（特許第５０５５９４８号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、発電電動機の出力の増大に伴って、エンジンを停止しても発電電動機単独で油圧ポンプを回し続けることが可能となってきている。このため、例えば、メンテナンス時や緊急停止時等に、エンジンを停止するためのエンジン停止スイッチを操作し、これによりエンジンを停止しても、発電電動機のエンジンアシストにより油圧ポンプが回り続けるおそれがある。即ち、エンジン停止スイッチによりエンジンの燃料供給（燃料噴射）を停止し、エンジンを停止しても、発電電動機が回り続けることにより、油圧ポンプを迅速に停止できない（機械を即座に停止できない）おそれがある。
【０００９】
例えば、特許文献２に記載された構成で、大出力の発電電動機が搭載されている場合は、エンジン停止スイッチによりエンジンを停止しても、蓄電装置に貯えられた電力により発電電動機が動作（エンジンアシスト）し続けるおそれがある。これにより、エンジンおよび発電電動機により駆動される機器（例えば油圧ポンプ）を迅速に停止できない（車体の動作を即座に停止できない）おそれがある。
【００１０】
これに加えて、特許文献２に記載された構成の場合は、発電電動機の停止制御がマイクロコンピュータ等により構成されるコントローラの指令に基づいて行われると考えられる。このため、コントローラの誤作動等により、エンジンの回転速度を検出できない場合、実回転速度と目標回転速度の偏差の算出を行うことができない場合等に、発電電動機によるエンジンアシストを停止できないおそれもある。
【００１１】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、大出力の発電電動機を搭載した構成でも、エンジン停止スイッチを操作することで、エンジンおよび発電電動機により駆動される機器を迅速に停止することができる建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による建設機械は、基体と、該基体に搭載されたエンジンと、該エンジンにより駆動される発電電動機と、該発電電動機に接続され電荷を蓄える蓄電装置と、複数のスイッチング素子を用いて構成され前記発電電動機に接続されたアシスト発電用インバータと、該アシスト発電用インバータのスイッチング素子を開・閉制御するゲート信号を出力して前記発電電動機の回転数を制御するインバータ制御コントローラと、前記エンジンを制御するエンジン制御コントローラと、前記エンジンを停止するためのエンジン停止スイッチとを備えてなる。
【００１３】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記エンジン停止スイッチは、その操作がされると、前記エンジンを停止することに加えて、前記インバータ制御コントローラから出力されるゲート信号を遮断する構成としたことにある。
【００１４】
請求項２の発明は、前記エンジン停止スイッチによるゲート信号の遮断は、前記インバータ制御コントローラで生成され前記アシスト発電用インバータのスイッチング素子の開・閉の比率に対応するＰＷＭ信号に関係なく行われる構成としたことにある。
【００１５】
請求項３の発明は、前記インバータ制御コントローラは、前記アシスト発電用インバータのスイッチング素子の開・閉の比率に対応するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、前記ＰＷＭ信号に基づいて前記ゲート信号を前記アシスト発電用インバータに出力するゲート信号生成手段とを備え、該ゲート信号生成手段は、前記エンジン停止スイッチの操作に基づいて前記ゲート信号の出力を停止する抑止端子を有する構成としたことにある。
【００１６】
請求項４の発明は、前記インバータ制御コントローラは、前記アシスト発電用インバータのスイッチング素子の開・閉の比率に対応するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、前記ＰＷＭ信号に基づいて前記ゲート信号を前記アシスト発電用インバータに出力するゲート信号生成手段と、前記ＰＷＭ信号生成手段と前記ゲート信号生成手段との間に設けられ、前記エンジン停止スイッチの操作に基づいて前記ゲート信号生成手段に対する前記ＰＷＭ信号の入力を遮断するゲート回路とを備える構成としたことにある。
【００１７】
請求項５の発明は、前記インバータ制御コントローラは、前記アシスト発電用インバータのスイッチング素子の開・閉の比率に対応するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、前記ＰＷＭ信号に基づいて前記ゲート信号を前記アシスト発電用インバータに出力するゲート信号生成手段とを備え、前記ＰＷＭ信号生成手段と前記ゲート信号生成手段との間、または、該ゲート信号生成手段と前記アシスト発電用インバータとの間には、前記エンジン停止スイッチの操作に基づいて接続を遮断するリレー回路を設ける構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、エンジン停止スイッチが操作されると、エンジンを停止することに加えて、インバータ制御コントローラからアシスト発電用インバータに出力されるゲート信号を遮断する。このため、エンジン停止スイッチの操作に基づいて、エンジンの停止と共に、発電電動機を停止することができる。これにより、大出力の発電電動機が搭載された構成（大出力の発電電動機とエンジンとが接続された構成）でも、エンジン停止スイッチを操作することで、エンジンおよび発電電動機により駆動される油圧ポンプ等の被駆動機器を迅速に停止することができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、エンジン停止スイッチが操作されると、インバータ制御コントローラで生成されるＰＷＭ信号に関係なくゲート信号の遮断が行われる。このため、インバータ制御コントローラで発電電動機を回転し続ける旨のＰＷＭ信号が生成されていても、ゲート信号の遮断が行われ、発電電動機を確実に停止させることができる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、エンジン停止スイッチが操作されることにより該エンジン停止スイッチからエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）が出力されると、このエンジン停止スイッチ信号がゲート信号生成手段の抑止端子（インヒビット端子）に入力され、ゲート信号生成手段によるゲート信号の出力を停止することができる。これにより、ゲート信号生成手段からアシスト発電用インバータに対するゲート信号の出力を停止することができ、発電電動機を確実に停止させることができる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、エンジン停止スイッチが操作されることにより該エンジン停止スイッチからエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）が出力されると、このエンジン停止スイッチ信号がゲート回路に入力され、ゲート信号生成手段に対するＰＷＭ信号の入力を遮断することができる。これにより、ゲート信号生成手段からアシスト発電用インバータに対するゲート信号の出力を停止することができ、発電電動機を確実に停止させることができる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、エンジン停止スイッチが操作されることにより該エンジン停止スイッチからエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）が出力されると、このエンジン停止スイッチ信号がリレー回路に入力され、ゲート信号生成手段に対するＰＷＭ信号の入力、または、アシスト発電用インバータに対するゲート信号の入力を遮断することができる。これにより、発電電動機を確実に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】油圧ショベルの電動システムと油圧システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図２中の電動システムを拡大して示すブロック図である。
【図４】第２の実施の形態による油圧ショベルの電動システムと油圧システムの構成を示すブロック図である。
【図５】図４中のゲート回路等を拡大して示すブロック図である。
【図６】第３の実施の形態による油圧ショベルの電動システムと油圧システムの構成を示すブロック図である。
【図７】第４の実施の形態による油圧ショベルの電動システムと油圧システムの構成を示すブロック図である。
【図８】第１の変形例による電動システムの構成を示す図３と同様のブロック図である。
【図９】第２の変形例による電動システムの構成を示す図３と同様のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を、ハイブリッド式油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２５】
図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１はハイブリッド式の建設機械の代表例としてのハイブリッド式油圧ショベルを示している。ハイブリッド式油圧ショベル１（以下、油圧ショベル１という）は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に設けられた旋回軸受装置３と、該旋回軸受装置３を介して下部走行体２上に旋回可能に搭載され該下部走行体２と共に車体（基体）を構成する上部旋回体４と、該上部旋回体４の前側に俯仰動可能に取付けられ土砂の掘削作業等を行う作業装置５とを含んで構成されている。
【００２６】
下部走行体２は、トラックフレーム２Ａと、該トラックフレーム２Ａの左，右両側に設けられた駆動輪２Ｂと、トラックフレーム２Ａの左，右両側で駆動輪２Ｂと前，後方向の反対側に設けられた遊動輪２Ｃと、駆動輪２Ｂと遊動輪２Ｃに巻回された履帯２Ｄ（いずれも左側のみ図示）とにより構成されている。左，右の駆動輪２Ｂは、油圧モータ（油圧アクチュエータ）からなる左，右の走行油圧モータ２Ｅ，２Ｆ（図２参照）によって回転駆動される。一方、トラックフレーム２Ａの中央部の上側には、旋回軸受装置３が取付けられている。
【００２７】
作業装置５は、後述する旋回フレーム６の前側に俯仰動可能に取付けられたブーム５Ａと、該ブーム５Ａの先端部に俯仰動可能に取付けられたアーム５Ｂと、該アーム５Ｂの先端部に回動可能に取付けられたバケット５Ｃと、これらを駆動する油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）からなるブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆとにより構成されている。
【００２８】
上部旋回体４は、強固な支持構造体をなす旋回フレーム６を含んで構成されている。旋回フレーム６は、旋回軸受装置３を介して下部走行体２上に旋回可能に搭載されている。このために、旋回フレーム６の下面側には、旋回軸受装置３が取付けられている。一方、旋回フレーム６上には、後述のキャブ７、カウンタウエイト８、エンジン９、アシスト発電モータ１０、油圧ポンプ１１、蓄電装置１４、旋回装置１５、電力変換装置１９等が設けられている。
【００２９】
７は旋回フレーム６の左前側に設けられたキャブを示している。キャブ７内には、オペレータが着座する運転席が設けられている。運転席の周囲には、後述のコントロールバルブ１３に接続された走行用の操作レバー・ペダル、作業用の操作レバー等（いずれも図示せず）が配設されている。
【００３０】
８は旋回フレーム６の後端側に取付けられたカウンタウエイトを示している。カウンタウエイト８は、作業装置５との重量バランスをとるものである。
【００３１】
９はキャブ７とカウンタウエイト８との間に位置して旋回フレーム６上に設けられたエンジンを示している。エンジン９は、例えばディーゼルエンジンを用いて構成され、ハイブリッド式油圧ショベル１の内燃機関として、上部旋回体４に左，右方向に延在する横置き状態で搭載されている。エンジン９の出力側には、後述するアシスト発電モータ１０と油圧ポンプ１１が接続されている。
【００３２】
ここで、エンジン９は、電子制御式エンジンにより構成され、例えば、燃料の供給量が電子制御噴射弁等の燃料噴射装置９Ａにより可変に制御される。即ち、この燃料噴射装置９Ａは、後述のエンジン制御コントローラ（ＥＣＵ）２８から出力される制御信号に基づいてエンジン９のシリンダ（図示せず）内に噴射される燃料の噴射量（燃料噴射量）を可変に制御する。これにより、エンジン９は、オペレータの運転操作や車両の作動状態等に応じた回転数で作動する。また、エンジン９は、後述するエンジン停止スイッチ３０が操作されると、エンジン制御コントローラ２８の指令により燃料噴射装置９Ａの燃料噴射が停止され、エンジン９が停止する。
【００３３】
１０はエンジン９に接続された発電電動機としてのアシスト発電モータを示している。アシスト発電モータ１０は、例えば永久磁石式の同期電動機によって構成され、エンジン９によって回転駆動されることにより発電を行い、または電力が供給されることによりエンジン９の駆動を補助（アシスト）するものである。即ち、アシスト発電モータ１０は、エンジン９によって回転駆動されることにより発電を行う機能（発電機機能）と、後述の直流母線２３Ａ，２３Ｂを介して電力供給されることによりエンジン９の駆動を補助する機能（電動機機能）とを有するものである。
【００３４】
アシスト発電モータ１０の発電電力は、後述する第１のインバータ２０および直流母線２３Ａ，２３Ｂを介して、後述する第２のインバータ２１およびチョッパ２２に供給され、旋回電動モータ１７の駆動、蓄電装置１４の充電（蓄電）が行われる。一方、エンジン９の駆動を補助するときは、アシスト発電モータ１０は、蓄電装置１４に充電された電力（ないし旋回電動モータ１７の回生電力）により駆動される。
【００３５】
１１は作動油タンク１２と共に油圧源を構成する（複数の）油圧ポンプを示している。油圧ポンプ１１は、例えば斜板式、斜軸式またはラジアルピストン式油圧ポンプ等によって構成され、エンジン９およびアシスト発電モータ１０により駆動されるものである。油圧ポンプ１１は、各油圧アクチュエータ、即ち、下部走行体２の走行油圧モータ２Ｅ，２Ｆ、作業装置５のブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆ、後述の旋回油圧モータ１６等を駆動するための動力源として、作動油タンク１２内の作動油を昇圧して後述のコントロールバルブ１３に向けて吐出する。
【００３６】
１３は旋回フレーム６上に設けられたコントロールバルブを示している。コントロールバルブ１３は、各油圧アクチュエータ（具体的には、走行用モータ２Ｅ，２Ｆ、作業装置５の各シリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ、旋回油圧モータ１６）を制御する複数個の油圧制御弁により構成されている。コントロールバルブ１３は、油圧ポンプ１１から供給される圧油の供給と排出を、走行用の操作レバー・ペダルや作業用の操作レバーの操作に基づく油圧信号等に応じて切換える（圧油の吐出量および吐出方向を制御する）。これにより、油圧ポンプ１１からコントロールバルブ１３に供給された作動油（圧油）は、それぞれの油圧アクチュエータ２Ｅ，２Ｆ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ、１６に適宜分配され、これら各油圧アクチュエータ２Ｅ，２Ｆ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ、１６を駆動（伸長、縮小、回転）することができる。
【００３７】
１４は旋回フレーム６上に設けられた蓄電装置を示している。蓄電装置１４は、後述するチョッパ２２、第１のインバータ２０、第２のインバータ２１を介して、アシスト発電モータ１０、旋回電動モータ１７に接続されている。蓄電装置１４は、例えば電気二重層のキャパシタを用いて構成され、電荷を蓄えるものである。即ち、蓄電装置１４は、アシスト発電モータ１０による発電電力、旋回電動モータ１７による旋回減速時の発電電力（回生電力）を充電（蓄電）し、または、充電された電力をアシスト発電モータ１０、旋回電動モータ１７に放電（給電）するものである。蓄電装置１４としては、キャパシタ以外にも、例えばリチウムイオンバッテリ等のバッテリを用いることもできる。
【００３８】
１５は上部旋回体４（旋回フレーム６）に設けられた旋回装置を示している。旋回装置１５は、旋回軸受装置３に回転力を伝達することにより、上部旋回体４を下部走行体２に対して旋回させるものである。ここで、旋回装置１５は、旋回油圧モータ１６と旋回電動モータ１７とが協働して上部旋回体４を旋回駆動する、いわゆるハイブリッド型の旋回装置として構成されている。このために、旋回装置１５は、斜板式の油圧モータ等の油圧アクチュエータにより構成された旋回油圧モータ１６と、電動モータ等の電動アクチュエータにより構成された旋回電動機としての旋回電動モータ１７と、旋回油圧モータ１６および／または旋回電動モータ１７から入力された回転を減速する減速機構１８と、該減速機構１８によって減速された回転を旋回軸受装置３（の内輪の内歯）に出力するピニオンとしての出力軸（図示せず）とを備えている。
【００３９】
ここで、旋回電動モータ１７は、旋回油圧モータ１６と協働して上部旋回体４を旋回駆動するものである。旋回電動モータ１７は、例えば永久磁石型同期電動機を用いて構成され、アシスト発電モータ１０による発電電力と蓄電装置１４の電力により駆動される。さらに、旋回電動モータ１７は、旋回動作を減速するときに発生するエネルギを電気エネルギに変換し発電を行う。即ち、旋回電動モータ１７は、後述の直流母線２３Ａ，２３Ｂを介して電力が供給されることにより上部旋回体４を旋回させる機能（電動機機能）と、旋回減速時に上部旋回体４の運動エネルギ（回転エネルギ）を電気エネルギに変換（回生発電）する機能（発電機機能）とを有するものである。旋回電動モータ１７の発電電力（回生電力）は、後述する第２のインバータ２１および直流母線２３Ａ，２３Ｂを介して、後述する第１のインバータ２０およびチョッパ２２に供給され、アシスト発電モータ１０の駆動、蓄電装置１４の充電（蓄電）が行われる。
【００４０】
次に、ハイブリッド式油圧ショベル１の電動システムの構成について説明する。
【００４１】
図２および図３に示すように、油圧ショベル１の電動システムは、上述したアシスト発電モータ１０、蓄電装置１４、旋回電動モータ１７に加えて、後述する第１のインバータ２０，第２のインバータ２１、チョッパ２２、インバータ制御コントローラ２４、チョッパ制御コントローラ２５、統合コントローラ２６等によって構成されている。この場合、例えば、第１のインバータ２０と第２のインバータ２１とチョッパ２２とインバータ制御コントローラ２４とチョッパ制御コントローラ２５は、電力変換装置（ＰＣＵ：パワーコントロールユニット）１９としてまとめて（ユニット化して）上部旋回体４に搭載されている。
【００４２】
２０はアシスト発電モータ１０に電気的に接続されたアシスト発電用インバータ（アシスト発電用スイッチング装置）としての第１のインバータを示している。第１のインバータ２０は、アシスト発電モータ１０の駆動を制御するものである。具体的には、第１のインバータ２０は、例えばトランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等からなる複数（例えば６個）のスイッチング素子を用いて構成され、後述する一対の直流母線２３Ａ，２３Ｂに接続されている。第１のインバータ２０のスイッチング素子は、その開・閉が後述のインバータ制御コントローラ２４によって制御される。アシスト発電モータ１０の発電時には、第１のインバータ２０は、アシスト発電モータ１０による発電電力を直流電力に変換して直流母線２３Ａ，２３Ｂに供給する。一方、アシスト発電モータ１０のモータ駆動時には、第１のインバータ２０は、直流母線２３Ａ，２３Ｂの直流電力から三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電力を生成し、アシスト発電モータ１０に供給する。
【００４３】
２１は旋回電動モータ１７に電気的に接続された旋回用インバータ（旋回用スイッチング装置）としての第２のインバータを示している。第２のインバータ２１は、旋回電動モータ１７の駆動を制御するものである。具体的には、第２のインバータ２１は、第１のインバータ２０とほぼ同様に、複数（例えば６個）のスイッチング素子を用いて構成され、後述する一対の直流母線２３Ａ，２３Ｂに接続されている。第２のインバータ２１のスイッチング素子は、その開・閉が後述のインバータ制御コントローラ２４によって制御される。旋回電動モータ１７の旋回駆動時には、第２のインバータ２１は、直流母線２３Ａ，２３Ｂの直流電力から三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電力を生成し、旋回電動モータ１７に供給する。一方、旋回電動モータ１７の旋回減速時（回生時）には、第２のインバータ２１は、旋回電動モータ１７による回生電力を直流電力に変換して直流母線２３Ａ，２３Ｂに供給する。
【００４４】
２２は一端が蓄電装置１４に接続され他端が一対の直流母線２３Ａ，２３Ｂに接続されたチョッパを示している。チョッパ２２とインバータ２０，２１は、一対の直流母線２３Ａ，２３Ｂを介して互いに電気的に接続される。チョッパ２２は、例えばＩＧＢＴ等からなる複数（例えば２個）のスイッチング素子とリアクトルとを備える。チョッパ２２は、後述のチョッパ制御コントローラ２５によってスイッチング素子の開・閉が制御される。そして、蓄電装置１４の充電時には、チョッパ２２は、降圧回路（降圧チョッパ）として機能し、例えば直流母線２３Ａ，２３Ｂから供給される直流電圧を降圧して蓄電装置１４に供給する。一方、蓄電装置１４の放電時には、チョッパ２２は、昇圧回路（昇圧チョッパ）として機能し、蓄電装置１４から供給される直流電圧を昇圧して直流母線２３Ａ，２３Ｂに供給する。
【００４５】
インバータ２０，２１およびチョッパ２２は、正極側（プラス側）と負極側（マイナス側）で一対の直流母線２３Ａ，２３Ｂを通じて相互に接続されている。直流母線２３Ａ，２３Ｂには、該直流母線２３Ａ，２３Ｂの電圧を安定させるために、平滑用のコンデンサＣが接続されている。直流母線２３Ａ，２３Ｂには、例えば数百Ｖ程度の所定の直流電圧が印加される。
【００４６】
２４はインバータ２０，２１を制御するコントローラ（制御装置）としてのインバータ制御コントローラを示している。インバータ制御コントローラ２４は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、操作指令信号等のような各種の信号を用いて、第１のインバータ２０および第２のインバータ２１に対する制御指令（例えば、インバータ２０，２１のスイッチング素子を開・閉制御するゲート信号）を生成し、モータ１０，１７の駆動制御（回転数制御）等を行う。インバータ制御コントローラ２４の構成については、後で詳しく述べる。
【００４７】
２５はチョッパ２２を制御するコントローラ（制御装置）としてのチョッパ制御コントローラを示している。チョッパ制御コントローラ２５は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、操作指令信号等のような各種の信号を用いて、チョッパ２２に対する制御指令（例えば、スイッチング素子を開・閉制御するゲート信号）を生成し、直流母線２３Ａ，２３Ｂの電圧を所定の一定値付近に保持する制御等を行う。
【００４８】
インバータ制御コントローラ２４およびチョッパ制御コントローラ２５は、不調監視・不調処理制御部２６Ａ、エネルギマネジメント制御部２６Ｂ等を含んで構成される統合コントローラ（メインコントロールユニット）２６に、通信線２７を介して電気的に相互に接続され、ＣＡＮ（Control Area Network）を構成する。統合コントローラ２６も、マイクロコンピュータ等により構成され、インバータ制御コントローラ２４、チョッパ制御コントローラ２５等に対する制御指令を生成し、アシスト発電モータ１０、旋回電動モータ１７の駆動制御、電動システムの不調監視、エネルギマネジメント等の制御を行う。
【００４９】
例えば、不調監視・不調処理制御部２６Ａでは、電動システムの不調監視の制御を行なう。具体的には、不調監視・不調処理制御部２６Ａは、電力変換装置１９、アシスト発電モータ１０、旋回電動モータ１７、蓄電装置１４等の電動システムに故障、異常、警告等の不調状態が発生したか否かを判定し、不調が発生したと判定された場合には、その旨の信号となる電動システム不調信号（不調の旨の信号）を、インバータ制御コントローラ２４（のオアゲート２４Ｄ）等に出力する。エネルギマネジメント制御部２６Ｂでは、例えば、旋回電動モータ１７が加速時に消費するエネルギと減速時に回生するエネルギとの差によって増減する蓄電装置１４の蓄電量を、アシスト発電モータ１０に発電指令またはアシスト指令を出力することにより所定の範囲に保つ制御を行う。
【００５０】
統合コントローラ２６は、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）と呼ばれるエンジン制御コントローラ２８と通信線２９を介して電気的に相互に接続されている。エンジン制御コントローラ２８は、エンジン９の制御（回転数制御等）を行うもので、例えばエンジン９の燃料噴射装置９Ａに接続されている。エンジン制御コントローラ２８は、エンジン９のシリンダ内への燃料噴射装置９Ａによる燃料噴射量（燃料供給量）を可変に制御することにより、オペレータの運転操作や車両の作動状態等に応じた回転数でエンジン９を作動させる。この場合、エンジン制御コントローラ２８は、例えば、オペレータが操作するエンジン回転数指示ダイヤル（図示せず）の指令、統合コントローラ２６からの指令等に基づいて、燃料噴射装置９Ａの燃料噴射量の制御を行う。
【００５１】
３０はエンジン９を停止するためのエンジン停止スイッチを示している。エンジン停止スイッチ３０は、エンジン制御コントローラ２８とインバータ制御コントローラ２４（のオアゲート２４Ｄ）とに接続されている。第１の実施の形態の場合、エンジン停止スイッチ３０は、その操作がされると、エンジン９を停止することに加えて、インバータ制御コントローラ２４から出力されるゲート信号を遮断する構成としている。この場合、エンジン停止スイッチ３０によるゲート信号の遮断は、インバータ制御コントローラ２４で生成されるＰＷＭ信号（スイッチング素子の開・閉の比率に対応する信号）に関係なく行われる。即ち、エンジン停止スイッチ３０によるゲート信号の遮断は、インバータ制御コントローラ２４で生成される第１のインバータ２０に対するＰＷＭ信号と第２のインバータ２１に対するＰＷＭ信号とに関係なく行われる。
【００５２】
ここで、インバータ制御コントローラ２４は、第１のインバータ２０のスイッチング素子と第２のインバータ２１のスイッチング素子を開・閉制御するゲート信号を出力してアシスト発電モータ１０と旋回電動モータ１７を制御（例えば回転数制御）するものである。このために、インバータ制御コントローラ２４は、第１のインバータ２０のスイッチング素子に対するＰＷＭ信号と第２のインバータ２１のスイッチング素子に対するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段としてのＰＷＭ信号生成回路２４Ａと、ＰＷＭ信号生成回路２４Ａで生成されたＰＷＭ信号に基づいて第１のインバータ２０にゲート信号を出力するゲート信号生成手段としての第１のゲート信号生成ＩＣ２４Ｂと、ＰＷＭ信号生成回路２４Ａで生成されたＰＷＭ信号に基づいて第２のインバータ２１にゲート信号を出力するゲート信号生成手段としての第２のゲート信号生成ＩＣ２４Ｃとを含んで構成されている。
【００５３】
また、インバータ制御コントローラ２４には、オアゲート２４Ｄが設けられている。このオアゲート２４Ｄは、後述のエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）と電動システム不調信号（不調の旨の信号）とのうちの少なくとも一方の信号が入力されると、第１のゲート信号生成ＩＣ２４Ｂよび第２のゲート信号生成ＩＣ２４Ｃに対してゲート信号の出力を停止する旨の信号を出力するためのものである。
【００５４】
インバータ制御コントローラ２４は、統合コントローラ２６からのトルク指令、発電指令またはアシスト指令を受け取り、その指令に従ってＰＷＭ信号生成回路２４Ａから３相のＰＷＭ信号を出力する。各ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃは、ＰＷＭ信号生成回路２４Ａから出力された３相のＰＷＭ信号（各スイッチング素子の開・閉の比率に対応するＰＷＭ信号）に基づいて、第１のインバータ２０の三相各上，下アーム、および、第２のインバータ２１の三相各上，下アームに対し、それぞれゲート信号を出力する。これにより、第１のインバータ２０内のスイッチング素子および第２のインバータ２１内のスイッチング素子が、それぞれのゲート信号に基づいて開・閉し、三相交流電流が生成される。この結果、アシスト発電モータ１０および旋回電動モータ１７が指令されたトルクで駆動する。
【００５５】
一方、エンジン停止スイッチ３０が操作（ＯＮ：エンジン停止側に操作）されると、エンジン停止スイッチ３０からエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）が出力され、該エンジン停止スイッチ信号がエンジン制御コントローラ２８に入力される。エンジン制御コントローラ２８は、エンジン停止スイッチ３０からのエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）が入力されると、エンジン９の燃料噴射装置９Ａに対して燃料の噴射を停止する信号を出力する。これにより、燃料噴射装置９Ａの燃料噴射が停止し、エンジン９が停止する。
【００５６】
さらに、エンジン停止スイッチ３０から出力されたエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）は、エンジン制御コントローラ２８だけでなく、インバータ制御コントローラ２４（のオアゲート２４Ｄ）にも入力される。インバータ制御コントローラ２４は、後述するように、エンジン停止スイッチ３０からのエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）が入力されると、各ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃから第１のインバータ２０と第２のインバータ２１に出力されるゲート信号を遮断し、電動システムを停止する。
【００５７】
また、上述したように、インバータ制御コントローラ２４（のオアゲート２４Ｄ）には、統合コントローラ２６から電動システム不調信号（不調の旨の信号）も入力される。即ち、統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａは、電動システムに故障、異常、警告等の不調状態が発生した場合に、その旨の信号となる電動システム不調信号を、インバータ制御コントローラ２４（のオアゲート２４Ｄ）に出力する。また、統合コントローラ２６のエネルギマネジメント制御部２６Ｂは、例えば、蓄電装置１４の蓄電量が所定の範囲外になった場合に、その旨の信号となる電動システム不調信号を、（例えば不調監視・不調処理制御部２６Ａを介して）インバータ制御コントローラ２４（のオアゲート２４Ｄ）に出力する。
【００５８】
インバータ制御コントローラ２４は、後述するように、統合コントローラ２６からの電動システム不調信号（不調の旨の信号）が入力された場合も、各ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃから第１のインバータ２０と第２のインバータ２１に出力されるゲート信号を遮断し、電動システムを停止する。即ち、第１の実施の形態では、インバータ制御コントローラ２４は、エンジン停止スイッチ３０からのエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）と統合コントローラ２６からの電動システム不調信号（不調の旨の信号）とのうちの少なくとも一方の信号が入力されると、ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃから第１のインバータ２０と第２のインバータ２１に出力されるゲート信号を遮断し、電動システムを停止する。
【００５９】
次に、ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃから出力されるゲート信号を遮断する構成について説明する。
【００６０】
インバータ制御コントローラ２４のゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃは、エンジン停止スイッチ３０の操作、および／または、統合コントローラ２６からの指令に基づいて、ゲート信号の出力を停止する抑止端子（インヒビット端子）２４Ｂ１，２４Ｃ１を備えている。抑止端子２４Ｂ１，２４Ｃ１には、エンジン停止スイッチ３０からのエンジン停止スイッチ信号と統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａからの電動システム不調信号とが選択的に入力される。このために、インバータ制御コントローラ２４は、２入力のオアゲート２４Ｄを備えている。
【００６１】
オアゲート２４Ｄの一方の入力側は、エンジン停止スイッチ３０に接続され、他方の入力側は、統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａに接続されている。一方、オアゲート２４Ｄの出力側は、ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃの抑止端子２４Ｂ１，２４Ｃ１に接続されている。ここで、オアゲート２４Ｄの一方の入力側には、エンジン停止スイッチ信号が反転して入力され、オアゲート２４Ｄの他方の入力側には、電動システム不調信号が反転して入力され、オアゲート２４ＤからはＯＲ演算された出力が反転されて出力される。換言すれば、反転入力のノアゲートとして構成されている。
【００６２】
エンジン停止スイッチ３０は、操作がされていない（ＯＦＦである）と１を出力し、エンジン９を停止すべくオペレータ等により操作される（ＯＮになる）と０を出力する。統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａは、正常であると１を出力し、不調と判定されると０を出力する。
【００６３】
オアゲート２４Ｄは、エンジン停止スイッチ信号と電動システム不調信号とのうちの少なくとも一方の信号が１から０に切換わると、その出力（反転された出力）が、ハイレベル（１）からローレベル（０）に切換わる（出力がローレベルとなる）。オアゲート２４Ｄの出力（反転された出力）は、ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃの抑止端子２４Ｂ１，２４Ｃ１に入力される。この場合、ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃは、抑止端子２４Ｂ１，２４Ｃ１の信号レベルがハイレベル（１）からローレベル（０）になると、第１のインバータ２０と第２のインバータ２１へのゲート信号の出力を停止する。これにより、エンジン停止スイッチ３０が操作されると、および／または、統合コントローラ２６で不調と判定されると、第１のインバータ２０と第２のインバータ２１に出力されるゲート信号を遮断することができ、アシスト発電モータ１０と旋回電動モータ１７を停止できる。
【００６４】
第１の実施の形態では、エンジン停止スイッチ３０および統合コントローラ２６（の不調監視・不調処理制御部２６Ａ）は、オアゲート２４Ｄを介して、ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃの抑止端子２４Ｂ１，２４Ｃ１と直接接続されている。このため、インバータ制御コントローラ２４内に実装されるソフトウエアを介さずに、エンジン停止スイッチ３０および／または統合コントローラ２６から出力される電気的信号（エンジン停止スイッチ信号、電動システム不調信号）に基づいて、ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃからのゲート信号の出力を停止することができる。この結果、統合コントローラ２６やインバータ制御コントローラ２４に不調が生じた場合でも、エンジン停止スイッチ３０の操作により、オアゲート２４Ｄを介してゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃの抑止端子２４Ｂ１，２４Ｃ１にゲート信号の出力停止の信号が入力される。これにより、エンジン９の停止と共に、アシスト発電モータ１０と旋回電動モータ１７の停止を迅速に行うことができる。
【００６５】
第１の実施の形態による油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。
【００６６】
まず、オペレータは、キャブ７に搭乗して運転席に着座する。この状態で走行用の操作レバー・ペダルを操作することにより、コントロールバルブ１３から下部走行体２の走行用モータ２Ｅ，２Ｆに圧油を供給し、左，右の駆動輪２Ｂを駆動して油圧ショベル１を前進または後退させることができる。また、運転席に着座したオペレータは、作業用の操作レバーを操作することにより、上部旋回体４を旋回させたり、作業装置５を俯仰動させたりして土砂の掘削作業等を行うことができる。
【００６７】
ここで、例えば油圧ショベル１のメンテナンス時や緊急停止時等に、オペレータ等がエンジン停止スイッチ３０を操作すると、エンジン停止スイッチ３０からエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）がエンジン制御コントローラ２８とインバータ制御コントローラ２４（のオアゲート２４Ｄ）に入力される。これにより、エンジン９の燃料噴射装置９Ａからの燃料噴射が停止し、エンジン９が停止する。これに加えて、インバータ制御コントローラ２４のゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃからのゲート信号の出力が停止し、アシスト発電モータ１０および旋回電動モータ１７も停止する。
【００６８】
このように、第１の実施の形態では、エンジン停止スイッチ３０が操作されると、エンジン９を停止することに加えて、インバータ制御コントローラ２４から第１のインバータ２０と第２のインバータ２１に出力されるゲート信号を遮断する。このため、エンジン停止スイッチ３０の操作に基づいて、エンジン９の停止と共に、アシスト発電モータ１０と旋回電動モータ１７を停止することができる。これにより、大出力のアシスト発電モータ１０が搭載された構成（大出力のアシスト発電モータ１０とエンジン９とが接続された構成）でも、エンジン停止スイッチ３０を操作することで、エンジン９およびアシスト発電モータ１０により駆動される油圧ポンプ１１を迅速に停止することができる。また、これに加えて、旋回電動モータ１７も停止することができ、旋回装置１５を迅速に停止することができる。この結果、油圧ショベル１を即座に停止することができる。
【００６９】
第１の実施の形態によれば、エンジン停止スイッチ３０が操作されると、インバータ制御コントローラ２４で生成されるＰＷＭ信号に関係なくゲート信号の遮断が行われる。即ち、統合コントローラ２６の指令等に基づいてインバータ制御コントローラ２４のＰＷＭ信号生成回路２４ＡでＰＷＭ信号が生成されても、エンジン停止スイッチ３０から出力される電気的信号（エンジン停止スイッチ信号）に基づいて、ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃからゲート信号の出力が停止される。このため、インバータ制御コントローラ２４でアシスト発電モータ１０および旋回電動モータ１７を回転し続ける旨のＰＷＭ信号が生成されていても、ゲート信号の遮断が行われ、アシスト発電モータ１０および旋回電動モータ１７を確実に停止させることができる。
【００７０】
第１の実施の形態によれば、エンジン停止スイッチ３０が操作されることにより該エンジン停止スイッチ３０からエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）が出力されると、このエンジン停止スイッチ信号が（オアゲート２４Ｄを介して）ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃの抑止端子２４Ｂ１，２４Ｃ１に直接的に入力され、ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃによるゲート信号の出力を停止することができる。これにより、ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃから第１のインバータ２０および第２のインバータ２１に対するゲート信号の出力を停止することができ、アシスト発電モータ１０および旋回電動モータ１７を確実に停止させることができる。
【００７１】
次に、図４および図５は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、ＰＷＭ信号生成手段とゲート信号生成手段との間にＰＷＭ信号を遮断するゲート回路を設ける構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７２】
図４および図５において、３１は第１の実施の形態のインバータ制御コントローラ２４に代えて、第２の実施の形態で用いるインバータ制御コントローラを示している。インバータ制御コントローラ３１は、第１の実施の形態のＰＷＭ信号生成回路２４Ａと同様のＰＷＭ信号生成回路３１Ａと、ＰＷＭ信号生成回路３１Ａで生成されたＰＷＭ信号に基づいて第１のインバータ２０にゲート信号を出力するゲート信号生成手段としての第１のゲート信号生成ＩＣ３１Ｂと、ＰＷＭ信号生成回路３１Ａで生成されたＰＷＭ信号に基づいて第２のインバータ２１にゲート信号を出力するゲート信号生成手段としての第２のゲート信号生成ＩＣ３１Ｃと、後述のゲート回路３２とを含んで構成されている。また、インバータ制御コントローラ３１には、第１の実施の形態のオアゲート２４Ｄとは各ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃの抑止端子２４Ｂ１，２４Ｃ１と接続されていない点で相違するオアゲート３１Ｄが設けられている。この場合、オアゲート３１Ｄは、ゲート回路３２と接続されている。
【００７３】
３２はＰＷＭ信号生成回路３１Ａと各ゲート信号生成ＩＣ３１Ｂ，３１Ｃとの間に設けられたゲート回路を示している。ゲート回路３２は、エンジン停止スイッチ３０の操作に基づいて各ゲート信号生成ＩＣ３１Ｂ，３１Ｃに対するＰＷＭ信号の入力を遮断するものである。ここで、ゲート回路３２には、エンジン停止スイッチ３０からのエンジン停止スイッチ信号と、統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａからの電動システム不調信号とが選択的に入力される。このために、ゲート回路３２の入力側は、オアゲート３１Ｄの出力側と接続され、オアゲート３１Ｄの出力がゲート回路３２に入力される構成となっている。
【００７４】
ここで、図５を用いてゲート回路３２の具体的な構成について説明する。
【００７５】
ＰＷＭ信号生成回路３１Ａからゲート回路３２に入力するＰＷＭ信号は６本であり、ゲート回路３２は、６個の２入力のアンドゲート３２Ａ，３２Ｂを備えている。アンドゲート３２Ａ，３２Ｂは、６個とも同じ構成であるため、図５では、アシスト発電モータ用の１個のアンドゲート３２Ａと旋回電動モータ用の１個のアンドゲート３２Ｂとの２個のアンドゲート３２Ａ，３２Ｂを示している。ゲート回路３２では、アンドゲート３２Ａ，３２Ｂの一方の入力側がＰＷＭ信号生成回路３１Ａに接続されている。即ち、アンドゲート３２Ａ，３２Ｂの一方の入力側には、１本のＰＷＭ信号が入力される。一方、アンドゲート３２Ａ，３２Ｂの他方の入力側は、オアゲート３１Ｄの出力側に接続されている。即ち、アンドゲート３２Ａ，３２Ｂの他方の入力側には、オアゲート３１Ｄの出力（反転された出力）が入力される。
【００７６】
ここで、エンジン停止スイッチ３０は、操作がされていない（ＯＦＦである）と１を出力し、エンジン９を停止すべくオペレータ等により操作される（ＯＮになる）と０を出力する。統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａは、正常であると１を出力し、不調と判定されると０を出力する。従って、エンジン停止スイッチ信号と電動システム不調信号とのうちの少なくとも一方の信号が１から０に切換わると、オアゲート３１Ｄの出力（反転された出力）が、ハイレベル（１）からローレベル（０）に切換わり、アンドゲート３２Ａ，３２Ｂの一方の入力がＯＦＦ（０）となる。これにより、ＰＷＭ信号生成回路３１Ａから各ゲート信号生成ＩＣ３１Ｂ，３１Ｃに入力されるＰＷＭ信号が遮断され、各ゲート信号生成ＩＣ３１Ｂ，３１Ｃのゲート信号の出力が停止する。この結果、アシスト発電モータ１０と旋回電動モータ１７を停止できる。
【００７７】
第２の実施の形態では、インバータ制御コントローラ３１内に実装されるソフトウエアを介さずに、エンジン停止スイッチ３０および／または統合コントローラ２６から出力される電気的信号（エンジン停止スイッチ信号、電動システム不調信号）に基づいて、ゲート回路３２により、ＰＷＭ信号生成回路３１Ａで生成されるＰＷＭ信号が各ゲート信号生成ＩＣ３１Ｂ，３１Ｃに入力されることを阻止できる。この結果、統合コントローラ２６やインバータ制御コントローラ３１に不調が生じた場合でも、エンジン停止スイッチ３０の操作により、オアゲート３１Ｄを介してゲート回路３２のアンドゲート３２Ａ，３２Ｂに、ゲート信号生成ＩＣ３１Ｂ，３１Ｃに対するＰＷＭ信号の入力を停止する信号が入力される。これにより、エンジン９の停止と共に、アシスト発電モータ１０と旋回電動モータ１７の停止を迅速に行うことができる。
【００７８】
第２の実施の形態は、上述の如きゲート回路３２を用いてＰＷＭ信号を遮断する構成としたもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。
【００７９】
特に、第２の実施の形態では、エンジン停止スイッチ３０が操作されることにより該エンジン停止スイッチ３０からエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）が出力されると、このエンジン停止スイッチ信号が（オアゲート２４Ｄを介して）ゲート回路３２（のアンドゲート３２Ａ，３２Ｂ）に入力され、各ゲート信号生成ＩＣ３１Ｂ，３１Ｃに対するＰＷＭ信号の入力を遮断することができる。これにより、各ゲート信号生成ＩＣ３１Ｂ，３１Ｃから第１のインバータ２０および第２のインバータ２１に対するゲート信号の出力を停止することができ、アシスト発電モータ１０および旋回電動モータ１７を確実に停止させることができる。
【００８０】
次に、図６は本発明の第３の実施の形態を示している。第３の実施の形態の特徴は、オアゲートをインバータ制御コントローラとは別のコントローラ（統合コントローラ）に設けると共に、該別のコントローラのオアゲートにエンジン停止スイッチを接続する構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８１】
図６中、４１は第１の実施の形態のインバータ制御コントローラ２４に代えて、第３の実施の形態で用いるインバータ制御コントローラを示している。インバータ制御コントローラ４１は、第１の実施の形態のＰＷＭ信号生成回路２４Ａと同様のＰＷＭ信号生成回路４１Ａと、第１の実施の形態の各ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃと同様に抑止端子４１Ｂ１，４１Ｃ１を有するゲート信号生成ＩＣ４１Ｂ，４１Ｃとを含んで構成されている。第３の実施の形態では、インバータ制御コントローラ４１がオアゲートを有していない（インバータ制御コントローラ４１にオアゲートを設けていない）点で、第１の実施の形態のインバータ制御コントローラ２４と相違する。
【００８２】
４２は第１の実施の形態の統合コントローラ２６に代えて、第３の実施の形態で用いる統合コントローラを示している。統合コントローラ４２は、第１の実施の形態と同様の不調監視・不調処理制御部４２Ａと、第１の実施の形態と同様のエネルギマネジメント制御部４２Ｂとを含んで構成されている。また、統合コントローラ４２には、後述のオアゲート４３が設けられている。第３の実施の形態では、統合コントローラ４２がオアゲート４３を有する（統合コントローラ４２にオアゲート４３を設ける）構成としたことに伴って、エンジン停止スイッチ３０は、統合コントローラ４２（のオアゲート４３）に接続されている。
【００８３】
４３はエンジン停止スイッチ３０からのエンジン停止スイッチ信号と統合コントローラ４２の不調監視・不調処理制御部４２Ａからの電動システム不調信号とが入力されるオアゲートを示している。オアゲート４３は、第１の実施の形態のオアゲート２４Ｄと同様に、エンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）と電動システム不調信号（不調の旨の信号）とのうちの少なくとも一方の信号が入力されると各ゲート信号生成ＩＣ４１Ｂ，４１Ｃに対してゲート信号の出力を停止する旨の信号を出力するものである。
【００８４】
オアゲート４３の一方の入力側は、エンジン停止スイッチ３０に接続され、他方の入力側は、統合コントローラ４２の不調監視・不調処理制御部４２Ａに接続されている。一方、オアゲート４３の出力側は、ゲート信号生成ＩＣ４１Ｂ，４１Ｃの抑止端子４１Ｂ１，４１Ｃ１に接続されている。ここで、オアゲート４３の一方の入力側には、エンジン停止スイッチ信号が反転して入力され、オアゲート４３の他方の入力側には、電動システム不調信号が反転して入力され、オアゲート４３からはＯＲ演算された出力が反転されて出力される。換言すれば、反転入力のノアゲートとして構成されている。
【００８５】
エンジン停止スイッチ３０は、操作がされていない（ＯＦＦである）と１を出力し、エンジン９を停止すべくオペレータ等により操作される（ＯＮになる）と０を出力する。統合コントローラ４２の不調監視・不調処理制御部４２Ａは、正常であると１を出力し、不調と判定されると０を出力する。
【００８６】
オアゲート４３は、エンジン停止スイッチ信号と電動システム不調信号とのうちの少なくとも一方の信号が１から０に切換わると、その出力（反転された出力）が、ハイレベル（１）からローレベル（０）に切換わる（出力がローレベルとなる）。オアゲート４３の出力（反転された出力）は、ゲート信号生成ＩＣ４１Ｂ，４１Ｃの抑止端子４１Ｂ１，４１Ｃ１に入力される。この場合、ゲート信号生成ＩＣ４１Ｂ，４１Ｃは、抑止端子４１Ｂ１，４１Ｃ１の信号レベルがハイレベル（１）からローレベル（０）になると、第１のインバータ２０と第２のインバータ２１へのゲート信号の出力を停止する。これにより、第１のインバータ２０と第２のインバータ２１に出力されるゲート信号を遮断することができ、アシスト発電モータ１０と旋回電動モータ１７を停止できる。
【００８７】
第３の実施の形態でも、インバータ制御コントローラ４１内に実装されるソフトウエアを介さずに、エンジン停止スイッチ３０および／または統合コントローラ４２から出力される電気的信号（エンジン停止スイッチ信号、電動システム不調信号）に基づいて、ゲート信号生成ＩＣ４１Ｂ，４１Ｃからのゲート信号の出力を停止することができる。この結果、統合コントローラ４２やインバータ制御コントローラ４１に不調が生じた場合でも、エンジン停止スイッチ３０の操作により、オアゲート４３を介してゲート信号生成ＩＣ４１Ｂ，４１Ｃの抑止端子４１Ｂ１，４１Ｃ１にゲート信号の出力停止の信号が入力される。これにより、エンジン９の停止と共に、アシスト発電モータ１０と旋回電動モータ１７の停止を迅速に行うことができる。
【００８８】
第３の実施の形態は、上述の如きオアゲート４３を介してゲート信号を遮断する構成としたもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。
【００８９】
特に、第３の実施の形態では、エンジン停止スイッチ３０を、統合コントローラ４２のオアゲート４３に接続することができる。これにより、エンジン停止スイッチ３０の配線の自由度を向上することができる。
【００９０】
なお、第３の実施の形態では、オアゲート４３の出力がゲート信号生成ＩＣ４１Ｂ，４１Ｃの抑止端子４１Ｂ１，４１Ｃ１に入力される構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、図６に破線で示すように、ＰＷＭ信号生成回路４１Ａと各ゲート信号生成ＩＣ４１Ｂ，４１Ｃとの間に、第２に実施の形態のゲート回路３２と同様のゲート回路５１を設け、該ゲート回路５１のアンドゲート（図示せず）にオアゲート４３の出力が入力される構成としてもよい。
【００９１】
次に、図７は本発明の第４の実施の形態を示している。第４の実施の形態の特徴は、ゲート信号生成手段とアシスト発電用インバータとの間にリレー回路を設ける構成としたことにある。なお、第４の実施の形態では、上述した第１の実施の形態ないし第３の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９２】
６１は第１の実施の形態のインバータ制御コントローラ２４に代えて、第４の実施の形態で用いるインバータ制御コントローラを示している。インバータ制御コントローラ６１は、第１の実施の形態のＰＷＭ信号生成回路２４Ａと同様のＰＷＭ信号生成回路６１Ａと、ＰＷＭ信号生成回路６１Ａで生成されたＰＷＭ信号に基づいて第１のインバータ２０にゲート信号を出力するゲート信号生成手段としての第１のゲート信号生成ＩＣ６１Ｂと、ＰＷＭ信号生成回路６１Ａで生成されたＰＷＭ信号に基づいて第２のインバータ２１にゲート信号を出力するゲート信号生成手段としての第２のゲート信号生成ＩＣ６１Ｃとを含んで構成されている。また、インバータ制御コントローラ６１には、第１の実施の形態のオアゲート２４Ｄとは各ゲート信号生成ＩＣ２４Ｂ，２４Ｃの抑止端子２４Ｂ１，２４Ｃ１と接続されていない点で相違するオアゲート６１Ｄが設けられている。この場合、オアゲート６１Ｄは、後述のリレー回路６２と接続されている。
【００９３】
６２は各ゲート信号生成ＩＣ６１Ｂ，６１Ｃと第１のインバータ２０および第２のインバータ２１との間に設けられたリレー回路を示している。リレー回路６２は、エンジン停止スイッチ３０の操作に基づいて各ゲート信号生成ＩＣ６１Ｂ，６１Ｃと第１のインバータ２０および第２のインバータ２１との間の接続を遮断するものである。ここで、リレー回路６２には、エンジン停止スイッチ３０からのエンジン停止スイッチ信号と、統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａからの電動システム不調信号とが選択的に入力される。このために、リレー回路６２の入力側は、オアゲート６１Ｄの出力側と接続され、オアゲート６１Ｄの出力がリレー回路６２に入力される構成となっている。
【００９４】
ここで、エンジン停止スイッチ３０は、操作がされていない（ＯＦＦである）と１を出力し、エンジン９を停止すべくオペレータ等により操作される（ＯＮになる）と０を出力する。統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａは、正常であると１を出力し、不調と判定されると０を出力する。従って、エンジン停止スイッチ信号と電動システム不調信号とのうちの少なくとも一方の信号が１から０に切換わると、オアゲート６１Ｄの出力（反転された出力）が、ハイレベル（１）からローレベル（０）に切換わり、リレー回路６２に出力される。このとき、リレー回路６２では、入力がハイレベル（１）からローレベル（０）となることに伴ってリレーが作動し、各ゲート信号生成ＩＣ６１Ｂ，６１Ｃと第１のインバータ２０および第２のインバータ２１との間の接続が遮断される。これにより、各ゲート信号生成ＩＣ６１Ｂ，６１Ｃから出力されるゲート信号が、第１のインバータ２０および第２のインバータ２１に入力されなくなり、アシスト発電モータ１０と旋回電動モータ１７が停止する。
【００９５】
第４の実施の形態でも、インバータ制御コントローラ６１内に実装されるソフトウエアを介さずに、エンジン停止スイッチ３０および／または統合コントローラ２６から出力される電気的信号（エンジン停止スイッチ信号、電動システム不調信号）に基づいて、各ゲート信号生成ＩＣ６１Ｂ，６１Ｃから出力されるゲート信号が第１のインバータ２０および第２のインバータ２１に入力されることを阻止できる。この結果、統合コントローラ２６やインバータ制御コントローラ６１に不調が生じた場合でも、エンジン停止スイッチ３０の操作により、オアゲート６１Ｄを介してリレー回路６２に、第１のインバータ２０および第２のインバータ２１に対するゲート信号の入力を停止する信号が入力される。これにより、エンジン９の停止と共に、アシスト発電モータ１０と旋回電動モータ１７の停止を迅速に行うことができる。
【００９６】
第４の実施の形態は、上述の如きリレー回路６２を用いてゲート信号を遮断する構成としたもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。
【００９７】
特に、第４の実施の形態では、エンジン停止スイッチ３０が操作されることにより該エンジン停止スイッチ３０からエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）が出力されると、このエンジン停止スイッチ信号が（オアゲート６１Ｄを介して）リレー回路６２に入力され、第１のインバータ２０および第２のインバータ２１に対するゲート信号の入力を遮断することができる。これにより、アシスト発電モータ１０と旋回電動モータ１７を確実に停止させることができる。
【００９８】
なお、上述した第１の実施の形態では、エンジン停止スイッチ３０と統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａとをオアゲート２４Ｄに接続する構成、より具体的には、オアゲート２４Ｄの一方の入力側にエンジン停止スイッチ信号が反転して入力され、オアゲート２４Ｄの他方の入力側に電動システム不調信号が反転して入力され、オアゲート２４ＤからはＯＲ演算された出力が反転されて出力される構成とした場合（反転入力のノアゲートとして構成した場合）を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、図８に示す第１の変形例のように、エンジン停止スイッチ３０と統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａとをアンドゲート７１に接続する構成としてもよい。このことは、第２の実施の形態、第３の実施の形態、第４の実施の形態についても同様である。
【００９９】
上述した第２の実施の形態では、エンジン停止スイッチ３０と統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａとをオアゲート３１Ｄに接続すると共に、オアゲート３１Ｄをゲート回路３２のアンドゲート３２Ａ，３２Ｂに接続する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、図９に示す第２の変形例のように、オアゲートを省略した構成としてもよい。即ち、エンジン停止スイッチ３０と統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａとをそれぞれゲート回路８１を構成するアンドゲート８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄと接続する構成としてもよい。換言すれば、エンジン停止スイッチ３０と接続されるアンドゲート８１Ａ，８１Ｂと、統合コントローラ２６の不調監視・不調処理制御部２６Ａと接続されるアンドゲート８１Ｃ，８１Ｄとを、ＰＷＭ信号生成回路３１Ａと各ゲート信号生成ＩＣ３１Ｂ，３１Ｃとの間に直列に設ける構成としてもよい。このことは、第３の実施の形態についても同様である。
【０１００】
上述した第４の実施の形態では、各ゲート信号生成ＩＣ６１Ｂ，６１Ｃと第１のインバータ２０および第２のインバータ２１との間にリレー回路６２を設ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、ＰＷＭ信号生成回路（ＰＷＭ信号生成手段）とゲート信号生成ＩＣ（ゲート信号生成手段）との間にリレー回路を設ける構成としてもよい。
【０１０１】
上述した第４の実施の形態では、第１の実施の形態や第２の実施の形態と同様に、インバータ制御コントローラ６１をオアゲート６１Ｄに設ける（インバータ制御コントローラ６１がオアゲート６１Ｄを有する）構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、第３の実施の形態のように、インバータ制御コントローラとは別のコントローラ（例えば、統合コントローラ）等、インバータ制御コントローラとは別の部位にエンジン停止スイッチと接続されるオアゲートを設ける構成としてもよい。このことは、第１の実施の形態、第２の実施の形態についても同様である。また、第１の変形例に関しても、エンジン停止スイッチ３０と接続されるアンドゲート７１をインバータ制御コントローラ２４とは別の部位（例えば統合コントローラ２６）に設ける構成としてもよい。
【０１０２】
上述した各実施の形態および各変形例では、エンジン停止スイッチ３０からのエンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）と統合コントローラ２６からの電動システム不調信号（不調の旨の信号）とのうちの少なくとも一方の信号に基づいて、インバータ制御コントローラ２４，３１，４１，６１から出力されるゲート信号を遮断する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、エンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）のみに基づいてインバータ制御コントローラから出力されるゲート信号を遮断する構成としてもよい。これとは逆に、エンジン停止スイッチ信号（停止の旨の信号）と電動システム不調信号（不調の旨の信号）とその他の発電電動機を停止すべき別の信号とのうちの少なくとも何れかの信号に基づいて、インバータ制御コントローラから出力されるゲート信号を遮断する構成としてもよい。
【０１０３】
上述した各実施の形態および各変形例では、エンジン停止スイッチ３０からのエンジン停止スイッチ信号（および／または、統合コントローラ２６からの電動システム不調信号）に基づいて、アシスト発電モータ１０と旋回電動モータ１７との両方を停止する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、エンジン停止スイッチからのエンジン停止スイッチ信号（および／または、コントローラからの信号）に基づいて、アシスト発電モータ（発電電動機）のみを停止する構成としてもよい。
【０１０４】
上述した各実施の形態および各変形例では、旋回装置１５を、旋回油圧モータ１６と旋回電動モータ１７とにより構成したハイブリッド型の旋回装置とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、旋回装置を旋回電動機（電動モータ）単独で構成した（油圧モータを有しない）電動型の旋回装置としてもよい。
【０１０５】
上述した実施の形態では、建設機械として油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイールローダ、油圧クレーン、フォークリフト等、各種の作業車両、作業機械等を含むハイブリッド式の建設機械に広く適用することができるものである。
【符号の説明】
【０１０６】
１  油圧ショベル（建設機械）
２  下部走行体（基体）
４  上部旋回体（基体）
９  エンジン
１０  アシスト発電モータ（発電電動機）
１４  蓄電装置
２０  第１のインバータ（アシスト発電用インバータ）
２４，３１，４１，６１  インバータ制御コントローラ
２４Ａ，３１Ａ，４１Ａ，６１Ａ  ＰＷＭ信号生成回路（ＰＷＭ信号生成手段）
２４Ｂ，３１Ｂ，４１Ｂ，６１Ｂ  第１のゲート信号生成ＩＣ（ゲート信号生成手段）
２４Ｃ，３１Ｃ，４１Ｃ，６１Ｃ  第２のゲート信号生成ＩＣ（ゲート信号生成手段）
２４Ｂ１，２４Ｃ１，４１Ｂ１，４１Ｃ１  抑止端子
２８  エンジン制御コントローラ
３０  エンジン停止スイッチ
３２，５１，８１  ゲート回路
６２  リレー回路
【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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