(57)【要約】【課題】  ディーゼルエンジンに異なる種類の燃料を供給したときでも、油圧アクチュエータによる作業性の変動を低減することができる建設機械を提供する。【解決手段】  ハイブリッド式油圧ショベル１は、油圧ポンプ８を駆動するディーゼルエンジン６と、ディーゼルエンジン６をアシストするアシスト発電モータ７とを備える。アシスト発電モータ７は、電力変換装置１７を介して蓄電装置１６から電力が供給される。コントローラ２２は、電力変換装置１７の動作を制御する。燃料選択装置２４によって非軽油燃料が選択されたときには、コントローラ２２は、ディーゼルエンジン６の実際の回転数ＮおよびトルクＴと、エンジンコントロールダイヤル２３によって指示された回転数Ｎ0およびトルクＴ0とを比較して、この乖離値ΔＴを補うための電力をアシスト発電モータ７に供給する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱量の異なる複数種類の燃料が供給されるディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンによって駆動する油圧ポンプと、
前記ディーゼルエンジンによって回転駆動するアシスト発電モータと、
前記アシスト発電モータに電気的に接続された蓄電装置と、
前記アシスト発電モータを制御するコントローラとを備えた建設機械において、
前記ディーゼルエンジンに供給する燃料の種類を選択する燃料選択装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記燃料選択装置によって選択された燃料の種類に応じて、前記蓄電装置から前記アシスト発電モータに供給する電力を制御し、
低熱量の燃料が選択されたときに、高熱量の燃料に比べて不足する前記ディーゼルエンジンの出力トルクを前記アシスト発電モータによって補うことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
前記ディーゼルエンジンは、軽油またはバイオディーゼル燃料を含む軽油以外の非軽油燃料によって駆動し、
前記コントローラは、前記燃料選択装置によって非軽油燃料を選択したときには、軽油を選択したときに比べて、前記アシスト発電モータに供給する電力を増加させてなる請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記ディーゼルエンジンはエンジンコントロールダイヤルによって指示された回転数で回転駆動し、
前記ディーゼルエンジンの実際の回転数を計測する回転数センサと、前記ディーゼルエンジンの負荷を計測する負荷センサとをさらに備え、
前記コントローラは、前記燃料選択装置によって非軽油燃料を選択したときには、前記回転数センサによって計測した回転数と前記負荷センサによって計測した負荷とに応じて、前記蓄電装置から前記アシスト発電モータに供給する電力を調整してなる請求項２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記コントローラは、前記ディーゼルエンジンがエンジンコントロールダイヤルによって指示された回転数および負荷と、前記回転数センサおよび前記負荷センサによって計測された実際の回転数と負荷との乖離値を補うように、前記蓄電装置から前記アシスト発電モータに供給する電力を調整してなる請求項３に記載の建設機械。
【請求項５】
前記コントローラは、前記蓄電装置の蓄電残量が所定値を下回った場合には、非軽油燃料を選択したときであっても蓄電残量が前記所定値に達するまで前記アシスト発電モータから前記蓄電装置に電力を供給し、前記蓄電残量が前記所定値に達した以降は再び前記アシスト発電モータに電力を供給するようにしてなる請求項３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、例えばディーゼルエンジンが搭載された油圧ショベル等の建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディーゼルエンジンによって油圧ポンプを駆動する油圧ショベル等の建設機械が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような建設機械では、軽油によってディーゼルエンジンを駆動すると共に、油圧ポンプからの圧油を油圧シリンダ、油圧モータ等の油圧アクチュエータに供給することによって、作業装置による掘削作業等を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３７８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、地球温暖化の進行を緩和させるために、二酸化炭素排出量の削減が望まれている。大気中への二酸化炭素排出の主要因は、軽油をはじめとした化石燃料の大量消費とされている。そのため、化石燃料に依らない非化石燃料の使用について世間のニーズは高まっている。しかし、非化石燃料は化石燃料とは異なる燃料性状を有しているため、使用に際して留意事項が存在する場合がある。
【０００５】
例えば、軽油の代替燃料としての非化石燃料には、脂肪酸メチルエステルを主成分としたバイオディーゼル燃料が台頭しているが、この燃料の熱量は軽油よりも１割程度低い。そのため、バイオディーゼル燃料をディーゼルエンジンで燃焼させた場合、エンジンの仕事量は軽油と比べ減少する。
【０００６】
軽油と比べて熱量が低い燃料をディーゼルエンジンで燃焼させると、エンジンの仕事量が減少し、油圧ポンプから供給される圧油の流量や圧力が低下して、油圧アクチュエータによる作業性の低下を引き起こす可能性がある。また、所定の熱量を発生させるために、軽油よりも多量の燃料が必要となり燃料消費量が悪化する。それだけでなくディーゼルエンジンは軽油の燃焼に最適化したチューニングが行われているため、燃料性状が異なる他の燃料の場合は、オペレータが望んだ出力にディーゼルエンジンが制御できず、燃料噴射量が過多と不足を交互に繰り返し不安定な状態になる虞れもある。
【０００７】
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、ディーゼルエンジンに異なる種類の燃料を供給したときでも、油圧アクチュエータによる作業性の変動を低減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】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、熱量の異なる複数種類の燃料が供給されるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンによって駆動する油圧ポンプと、前記ディーゼルエンジンによって回転駆動するアシスト発電モータと、前記アシスト発電モータに電気的に接続された蓄電装置と、前記アシスト発電モータを制御するコントローラとを備えた建設機械において、前記ディーゼルエンジンに供給する燃料の種類を選択する燃料選択装置をさらに備え、前記コントローラは、前記燃料選択装置によって選択された燃料の種類に応じて、前記蓄電装置から前記アシスト発電モータに供給する電力を制御し、低熱量の燃料が選択されたときに、高熱量の燃料に比べて不足する前記ディーゼルエンジンの出力トルクを前記アシスト発電モータによって補うことを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明では、前記ディーゼルエンジンは、軽油またはバイオディーゼル燃料を含む軽油以外の非軽油燃料によって駆動し、前記コントローラは、前記燃料選択装置によって非軽油燃料を選択したときには、軽油を選択したときに比べて、前記アシスト発電モータに供給する電力を増加させている。
【００１０】
請求項３の発明では、前記ディーゼルエンジンはエンジンコントロールダイヤルによって指示された回転数で回転駆動し、前記ディーゼルエンジンの実際の回転数を計測する回転数センサと、前記ディーゼルエンジンの負荷を計測する負荷センサとをさらに備え、前記コントローラは、前記燃料選択装置によって非軽油燃料を選択したときには、前記回転数センサによって計測した回転数と前記負荷センサによって計測した負荷とに応じて、前記蓄電装置から前記アシスト発電モータに供給する電力を調整している。
【００１１】
請求項４の発明では、前記コントローラは、前記ディーゼルエンジンがエンジンコントロールダイヤルによって指示された回転数および負荷と、前記回転数センサおよび前記負荷センサによって計測された実際の回転数と負荷との乖離値を補うように、前記蓄電装置から前記アシスト発電モータに供給する電力を調整している。
【００１２】
請求項５の発明では、前記コントローラは、前記蓄電装置の蓄電残量が所定値を下回った場合には、非軽油燃料を選択したときであっても蓄電残量が前記所定値に達するまで前記アシスト発電モータから前記蓄電装置に電力を供給し、前記蓄電残量が前記所定値に達した以降は再び前記アシスト発電モータに電力を供給するようにしている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、ディーゼルエンジンに熱量の異なる複数種類の燃料を供給すると、燃料の種類に応じてディーゼルエンジンの出力トルクが変化する。このとき、コントローラは、燃料選択装置によって選択された燃料の種類に応じて、蓄電装置から前記アシスト発電モータに供給する電力を制御する。このため、低熱量の燃料が選択されたときには、高熱量の燃料に比べて不足するディーゼルエンジンの出力トルクをアシスト発電モータによって補うことができる。この結果、ディーゼルエンジンに熱量の異なる複数種類の燃料を供給したときでも、燃料の種類に関係なく、例えば熱量の高い燃料を使用したときとほぼ同じ出力トルクで油圧ポンプを駆動することができる。これにより、燃料の種類に関係なく、油圧ポンプに接続された油圧シリンダ、油圧モータ等の油圧アクチュエータをほぼ一定の操作性をもって駆動することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、燃料選択装置によって非軽油燃料を選択したときには、軽油を選択したときに比べて、アシスト発電モータに供給する電力を増加させる。これにより、軽油に比べて非軽油燃料の熱量が低く、ディーゼルエンジンの出力トルクが不足するときでも、アシスト発電モータの回転トルクを増加して、出力トルクの不足分を補うことができる。このため、燃料の種類によって変動するエンジンの出力トルクを、軽油の出力トルクを基準として平滑にすることができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、エンジンの出力トルクを平滑化するために、ディーゼルエンジンは、エンジンコントロールダイヤルによって指示された回転数と負荷の認識に加え、実際の回転数と負荷を測定するための回転数センサと負荷センサを備えている。このため、これらのセンサの計測結果に応じてアシスト発電モータから供給される電力量を調節することができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、エンジンコントロールダイヤルによって指示されたディーゼルエンジンの回転数および負荷と、ディーゼルエンジンの実際の回転数および負荷とを比較し、その乖離値を補うように、蓄電装置からアシスト発電モータに電力が供給させる仕組みになっている。このため、軽油とは熱量が異なる非軽油燃料をディーゼルエンジンに供給した場合であっても、エンジンの出力トルクが不足することがなく、建設機械の仕様通りの作業性能を確保することができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、非軽油燃料を選択していても蓄電装置の蓄電残量が所定値を下回った場合は、自動的に所定値までアシスト発電モータが蓄電装置を充電する。このため、蓄電装置は常に所定値以上の残量が確保されるように制御されるので、蓄電残量が少ない場合に生じる過放電による蓄電装置の寿命低下が抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態によるハイブリッド式油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】図１中のハイブリッド式油圧ショベルに適用する油圧システムと電動システムを示すブロック図である。
【図３】図２中の燃料選択装置の具体例を示すブロック図である。
【図４】軽油および非軽油燃料を使用したときのディーゼルエンジンの回転数とトルクとの関係を示す特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態による建設機械としてハイブリッド式油圧ショベルを例に挙げて、添付図面に従って説明する。
【００２０】
図１ないし図３は本発明の実施の形態を示している。図１において、１はディーゼルエンジン６とアシスト発電モータ７を併用したハイブリッド式油圧ショベル（以下、油圧ショベル１という）を示している。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に設けられ後述の旋回モータ１２によって旋回駆動する旋回装置３と、下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、上部旋回体４の前側に設けられ掘削作業等を行う作業装置５とにより構成されている。
【００２１】
また、作業装置５は、例えばブーム５Ａ、アーム５Ｂ、バケット５Ｃと、これらを駆動する油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆとによって構成されている。ブーム５Ａ、アーム５Ｂ、バケット５Ｃは、互いにピン結合されると共に、シリンダ５Ｄ〜５Ｆを伸長または縮小することによって、俯仰動する。
【００２２】
６は上部旋回体４に搭載されたディーゼルエンジンであり、このディーゼルエンジン６にはアシスト発電モータ７と油圧ポンプ８が接続されている。また、ディーゼルエンジン６は、燃料タンク９に接続され、燃料タンク９から熱量の異なる複数種類の燃料が供給される。具体的には、ディーゼルエンジン６は、燃料タンク９から軽油または非軽油燃料が供給され、これらの燃料によって駆動する。このとき、非軽油燃料は、例えばバイオディーゼル燃料を含む軽油以外の燃料である。
【００２３】
また、ディーゼルエンジン６には、出力軸の回転数Ｎを計測する回転数センサ１０が取付けられると共に、ディーゼルエンジン６の回転トルク（出力トルクＴ）を計測する負荷センサとしてのトルクセンサ１１が取付けられている。なお、トルクセンサ１１は、ディーゼルエンジン６の出力トルクＴを直接的に計測するものでもよく、油圧ポンプ８の吐出圧力や吐出流量に基づいて間接的に計測するものでもよい。
【００２４】
また、アシスト発電モータ７は、発電時には、ディーゼルエンジン６によって回転駆動して発電電力を後述の蓄電装置１６に供給する。一方、アシスト発電モータ７は、アシスト駆動時には、蓄電装置１６からの電力供給によって回転駆動してディーゼルエンジン６をアシストする。さらに、油圧ポンプ８は、ディーゼルエンジン６によって駆動し、作業装置５のシリンダ５Ｄ〜５Ｆに向けて圧油を吐出する。
【００２５】
１２は旋回装置３を駆動する旋回モータであり、この旋回モータ１２は、例えば電動モータ１３と油圧アクチュエータとしての油圧モータ１４とによって構成されている。ここで、電動モータ１３と油圧モータ１４の回転軸は、相互に連結されている。旋回モータ１２は、減速機構（図示せず）を介して旋回装置３を駆動する。上部旋回体４を旋回駆動するときには、電動モータ１３は蓄電装置１６からの電力供給によって回転駆動し、油圧モータ１４による旋回駆動をアシストする。一方、上部旋回体４の旋回を停止するときには、電動モータ１３は回生動作を行い、回生電力を蓄電装置１６に向けて出力する。これにより、蓄電装置１６は充電される。なお、旋回モータ１２は、例えば油圧モータ１４を省いて、電動モータ１３だけを用いて構成してもよい。
【００２６】
旋回モータ１２の油圧モータ１４および作業装置５のシリンダ５Ｄ〜５Ｆは、コントロールバルブ１５を介して油圧ポンプ８に接続されている。このコントロールバルブ１５は、旋回モータ１２および作業装置５を制御する複数個の油圧制御弁により形成されている。そして、コントロールバルブ１５は、油圧ポンプ８から供給される圧油の供給と排出を、例えば操作レバー、操作ペダル等（いずれも図示せず）のような操作手段の操作に応じて切り換える。これにより、コントロールバルブ１５は、上部旋回体４の旋回動作や作業装置５の俯仰動を制御する。
【００２７】
１６は上部旋回体４に設けられた蓄電装置であり、この蓄電装置１６は、例えば電気二重層キャパシタによって構成されている。蓄電装置１６は、発電時にはアシスト発電モータ７から供給される電荷を蓄電し、アシスト駆動時にはアシスト発電モータ７に向けて駆動電力を供給する。また、蓄電装置１６は、回生動作時には電動モータ１３から供給される電荷を蓄電し、旋回アシスト駆動時には電動モータ１３に向けて駆動電力を供給する。なお、蓄電装置１６は、リチウムイオン電池等の充電池によって構成してもよい。
【００２８】
１７は蓄電装置１６とアシスト発電モータ７との間に設けられた電力変換装置を示している。この電力変換装置１７は、直流電力と交流電力とを相互に変換可能なインバータ１８，１９と、直流電圧の昇圧や降圧を行うチョッパ２０とを含んで構成されると共に、後述のコントローラ２２によってその動作が制御される。インバータ１８はアシスト発電モータ７に接続され、インバータ１９は旋回モータ１２の電動モータ１３に接続され、チョッパ２０は蓄電装置１６に接続される。インバータ１８，１９およびチョッパ２０は、直流母線２１Ａ，２１Ｂを介して相互に接続される。なお、蓄電装置１６を充電池（二次電池）によって構成する場合には、チョッパ２０を省いて蓄電装置１６を直流母線２１Ａ，２１Ｂに直接的に接続してもよい。
【００２９】
アシスト発電モータ７の発電時には、電力変換装置１７は、アシスト発電モータ７から供給される三相交流電力を直流電力に変換すると共に、この直流電力を降圧して蓄電装置１６に供給し、蓄電装置１６を充電する。一方、アシスト発電モータ７のモータ駆動時（アシスト駆動時）には、電力変換装置１７は、蓄電装置１６から供給される直流電力を昇圧した後、三相交流電力に変換してアシスト発電モータ７に供給する。
【００３０】
また、電動モータ１３の回生時には、電力変換装置１７は、電動モータ１３による回生電力を直流電力に変換すると共に、この直流電力を降圧して蓄電装置１６に供給し、蓄電装置１６を充電する。一方、電動モータ１３による旋回アシスト駆動時には、電力変換装置１７は、蓄電装置１６からの直流電力を交流の駆動電力に変換し、電動モータ１３に供給する。
【００３１】
２２は電力変換装置１７を制御するコントローラで、このコントローラ２２は、例えばマイクロコンピュータ等によって構成されている。ここで、コントローラ２２には、回転数センサ１０およびトルクセンサ１１が接続されている。これに加え、コントローラ２２には、ディーゼルエンジン６に対する所望の回転数Ｎ0およびトルクＴ0を指示するためのエンジンコントロールダイヤル２３が接続されると共に、ディーゼルエンジン６に供給する燃料の種類を選択する燃料選択装置２４が接続されている。また、コントローラ２２は、蓄電装置１６にも接続されており、蓄電残量を監視して、残量に応じた電力変換装置１７の制御を行う。
【００３２】
エンジンコントロールダイヤル２３は、例えば図４中の特性線２６に示すように、軽油を使用したときの回転数ＮとトルクＴとの関係に基づいて、回転数Ｎ0およびトルクＴ0を指示する。このとき、エンジンコントロールダイヤル２３は、例えば重負荷と軽負荷とに応じて、指示する回転数Ｎ0およびトルクＴ0を高い値と低い値の２つの値で切り換える。なお、エンジンコントロールダイヤル２３は、回転数Ｎ0およびトルクＴ0を、３つ以上の値で切り換えてもよく、連続的な値で切り換えてもよい。回転数Ｎ0とトルクＴ0との関係が予め明らかな場合には、エンジンコントロールダイヤル２３は、回転数Ｎ0だけを指示してもよい。
【００３３】
燃料選択装置２４は、例えば燃料の種類に応じて選択可能な複数（例えば２個）のボタン２４Ａ，２４Ｂを備えている。具体的には、ボタン２４Ａを押したときには軽油が選択され、ボタン２４Ｂを押したときには非軽油燃料が選択される。なお、図３は、燃料選択装置２４が２個のボタン２４Ａ，２４Ｂを備えた場合を例示しているが、例えばバイオディーゼル燃料の濃度が異なる複数種類の非軽油燃料を用いる場合には、燃料選択装置２４は、これらの燃料の種類に応じてボタンの個数を増加させてもよい。また、軽油と非軽油燃料の２種類だけしか使用しない場合には、燃料選択装置２４は単一のボタンを備え、このボタンを押したか否かによって、非軽油燃料か否かを判断してもよい。
【００３４】
そして、コントローラ２２は、後述するように、回転数センサ１０およびトルクセンサ１１によって計測された実際の回転数Ｎと出力トルクＴと、エンジンコントロールダイヤル２３からの指示信号および燃料選択装置２４からの選択信号とに基づいて、アシスト発電モータ７のアシスト駆動を制御する。
【００３５】
次に、燃料の種類に応じたアシスト発電モータ７のアシスト駆動について、コントローラ２２による具体的な制御動作について説明する。
【００３６】
まず、オペレータによってエンジンコントロールダイヤル２３からディーゼルエンジン６に向けて所定の回転数Ｎ0とトルクＴ0が指示されると、これらの指示値を満たすために必要な量の燃料（例えば軽油）が燃料タンク９からディーゼルエンジン６に供給される。このとき、ディーゼルエンジン６は軽油の供給量に応じて駆動すると共に、油圧ポンプ８はディーゼルエンジン６の出力トルクＴに応じて回転駆動し、圧油を吐出する。これにより、圧油が油圧アクチュエータとなるシリンダ５Ｄ〜５Ｆや油圧モータ１４に供給され、作業装置５が俯仰動すると共に、上部旋回体４が旋回駆動する。
【００３７】
ここで、エンジンコントロールダイヤル２３によって指示される回転数Ｎ0とトルクＴ0は、ディーゼルエンジン６の燃料に軽油を使用することを前提に設定されている。具体的には、指示される回転数Ｎ0およびトルクＴ0は、軽油を使用したときのディーゼルエンジン６の回転数ＮとトルクＴとの関係に基づいて、例えば図４中の特性線２６に従った値が設定される。このため、軽油を使用した場合には、実際の回転数Ｎ等に基づいてディーゼルエンジン６に供給する軽油の供給量を調整することによって、エンジンコントロールダイヤル２３によって指示された回転数Ｎ0およびトルクＴ0で、ディーゼルエンジン６を駆動することができる。
【００３８】
一方、バイオディーゼル燃料を含んだ非軽油燃料は、軽油に比べて熱量が低い。このため、ディーゼルエンジン６の燃料に非軽油燃料を使用した場合には、軽油を使用した場合に比べて、ディーゼルエンジン６の出力トルクＴが低下する。従って、非軽油燃料を使用した場合には、実際の回転数ＮとトルクＴは、非軽油燃料を使用したときのディーゼルエンジン６の回転数ＮとトルクＴとの関係に基づいて、図４中の特性線２７に従った回転数Ｎ1とトルクＴ1になる。この結果、非軽油燃料を使用した場合には、エンジンコントロールダイヤル２３によって指示された回転数Ｎ0およびトルクＴ0と、実際に計測される回転数Ｎ1およびトルクＴ1との間には、乖離値ΔＮ，ΔＴが発生する。
【００３９】
このとき、本実施の形態による油圧ショベル１は、燃料選択装置２４を備えており、ディーゼルエンジン６に供給された燃料が軽油かバイオディーゼル燃料を含む非軽油燃料なのかを、それぞれに対応させたボタン２４Ａ，２４Ｂを押すことで判断できる。図３に示すように、オペレータが燃料選択装置２４によって非軽油燃料を選択した場合、即ちオペレータが非軽油燃料に対応したボタン２４Ｂを押した場合は、コントローラ２２は、以下の制御動作を行う。
【００４０】
まず、本発明が適用されることをオペレータに伝達するために、ランプ２５が点灯する。続いてコントローラ２２は、ディーゼルエンジン６の実際の回転数ＮおよびトルクＴをそれぞれ測定し、これらの測定値とエンジンコントロールダイヤル２３によって指示された回転数Ｎ0およびトルクＴ0とを比較する。非軽油燃料を用いた場合、実際の回転数ＮとトルクＴは、図４中の特性線２７に従った回転数Ｎ1とトルクＴ1となるから、コントローラ２２は、図４中の特性線２７に従った回転数Ｎ1およびトルクＴ1と、図４中の特性線２６に従った回転数Ｎ0およびトルクＴ0とを比較する。
【００４１】
比較した結果、各々の回転数Ｎ0，Ｎ1とトルクＴ0，Ｔ1の間に乖離が認められた場合、コントローラ２２は、例えばトルクＴの乖離値ΔＴを補うために必要な電力量を算出する。コントローラ２２は、算出した電力量に基づいて電力変換装置１７を制御し、蓄電装置１６からアシスト発電モータ７に向けて算出した電力量に応じた電力を供給する。
【００４２】
アシスト発電モータ７は、この供給電力に応じた出力トルクを発生させ、ディーゼルエンジン６による油圧ポンプ８の駆動をアシストする。これにより、乖離した分のエンジン出力を補うことができ、軽油とは熱量が異なる非軽油燃料を燃焼させた場合においても、油圧ポンプ８を軽油使用時のトルクＴ0で駆動することができる。この結果、軽油とは熱量が異なる非軽油燃料をディーゼルエンジン６に供給した場合であっても、油圧ショベル１に予め設定された仕様通りの作業性能を確保することができる。
【００４３】
なお、コントローラ２２は、トルクＴの乖離値ΔＴを補う電力をアシスト発電モータ７に供給する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、コントローラ２２は、トルクＴの乖離値ΔＴに加えて、回転数Ｎの乖離値ΔＮも小さくなるように、アシスト発電モータ７に電力を供給してもよい。即ち、コントローラ２２は、非軽油燃料を使用したときでも、回転数ＮとトルクＴとの特性が、軽油を使用したときの図４中の特性線２６に近付くように、アシスト発電モータ７に供給する電力を制御すればよい。
【００４４】
かくして、本実施の形態によれば、コントローラ２２は、燃料選択装置２４によって選択された燃料の種類に応じて、蓄電装置１６からアシスト発電モータ７に供給する電力を制御する。具体的には、燃料選択装置２４によって非軽油燃料を選択したときには、軽油を選択したときに比べて、アシスト発電モータ７に供給する電力を増加させる。
【００４５】
このため、低熱量の非軽油燃料が選択されたときには、高熱量の軽油に比べて不足するディーゼルエンジン６の出力トルクＴをアシスト発電モータ７によって補うことができる。これにより、燃料の種類によって変動するディーゼルエンジン６の出力トルクＴを、軽油使用時の出力トルクＴ0に近付けることができる。この結果、ディーゼルエンジン６に熱量の異なる複数種類の燃料を供給したときでも、燃料の種類に関係なく、軽油使用時とほぼ同じ出力トルクＴ0で油圧ポンプ８を駆動することができ、シリンダ５Ｄ〜５Ｆ、油圧モータ１４等の油圧アクチュエータをほぼ一定の操作性をもって駆動することができる。
【００４６】
また、ディーゼルエンジン６の出力トルクＴを平滑化する、即ち軽油使用時の出力トルクＴ0に近付けるために、ディーゼルエンジン６は、エンジンコントロールダイヤル２３によって指示された回転数Ｎ0とトルクＴ0（負荷）の認識に加え、実際の回転数ＮとトルクＴを測定するための回転数センサ１０とトルクセンサ１１を備えている。これに加え、コントローラ２２は、エンジンコントロールダイヤル２３によって指示された回転数Ｎ0およびトルクＴ0と、ディーゼルエンジン６による実際の回転数ＮとトルクＴを比較し、例えば乖離値ΔＴを補うように、蓄電装置１６からアシスト発電モータ７に電力を供給する。
【００４７】
このため、例えば燃料を給油する度に非軽油燃料のバイオディーゼル燃料の濃度が異なり、熱量の異なる非軽油燃料を使用する場合でも、これらのセンサ１０，１１の計測結果に応じてアシスト発電モータ７から供給される電力量を調節することができる。この結果、軽油とは熱量が異なる複数種類の非軽油燃料をディーゼルエンジン６の燃料に用いた場合であっても、ディーゼルエンジン６の出力トルクＴが不足することがなく、油圧ショベル１の仕様通りの作業性能を確保することができる。
【００４８】
さらに、コントローラ２２は、蓄電装置１６の蓄電残量を監視しており、残量が所定値を下回った場合には、非軽油燃料を選択したときであっても蓄電残量が所定値に達するまでアシスト発電モータ７から蓄電装置１６に電力を供給して充電し、蓄電残量が所定値に達した以降は再びアシスト発電モータ７に電力を供給するようにしている。これにより、蓄電装置１６は常に所定値以上の残量が確保されるように制御されるので、蓄電残量が少ない場合に生じる過放電による蓄電装置１６の寿命低下を抑制できる。充電の際には、非軽油燃料を選択していてもアシスト発電モータ７がアシスト動作をしないことを報知するために、ランプ２５は通常の点灯状態から点滅状態に切り換わるようにしてもよい。この場合、蓄電装置１６の蓄電残量が所定値に達したら、コントローラ２２は再びアシスト発電モータ７に電力を供給してアシスト動作を行い、ランプ２５は点滅状態から点灯状態に切り換わる。
【００４９】
なお、前記実施の形態では、コントローラ２２は、回転数センサ１０とトルクセンサ１１によって計測した回転数ＮとトルクＴに基づいて、アシスト発電モータ７に供給する電力を調整する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば非軽油燃料を使用したときの回転数とトルクの特性が予め分かっている場合には、燃料を選択するだけで、回転数に応じた不足トルクが分かるため、この不足トルクに応じた電力をアシスト発電モータ７に供給してもよい。この場合、トルクセンサを省くことができる。
【００５０】
また、前記実施の形態では、燃料選択装置２４は、ボタン２４Ａ，２４Ｂをオペレータが手動操作することによって、燃料の種類を選択した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば燃料タンク９に設けた燃料判別センサによって燃料選択装置を構成してもよい。この場合、燃料判別センサは、燃料タンク９に充填された燃料の種類を自動的に判別し、燃料の種類に応じた選択信号をコントローラ２２に出力する。
【００５１】
また、前記実施の形態では、建設機械としてクローラ式のハイブリッド油圧ショベル１を例に挙げて説明したが、ホイール式のハイブリッド油圧ショベルやハイブリッドホイールローダに適用してもよく、ディーゼルエンジンと油圧ポンプの駆動をアシストするアシスト発電モータを備えた各種の建設機械に適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  ハイブリッド式油圧ショベル
２  下部走行体
３  旋回装置
４  上部旋回体
５  作業装置
６  ディーゼルエンジン
７  アシスト発電モータ
８  油圧ポンプ
１０  回転数センサ
１１  トルクセンサ
１２  旋回モータ
１３  電動モータ
１４  油圧モータ
１６  蓄電装置
１７  電力変換装置
２２  コントローラ
２３  エンジンコントロールダイヤル
２４  燃料選択装置
２４Ａ，２４Ｂ  ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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