(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回体と、
電動発電機と、
蓄電器と、
前記旋回体を旋回駆動する旋回用電動機と、
制御装置と、を有し、
前記制御装置は、旋回操作を含む複合操作が行われた場合、前記蓄電器が放電する放電電力で前記旋回用電動機を駆動させ、その後、前記電動発電機が発電する発電電力で前記旋回用電動機を駆動させる、
ショベル。
【請求項２】
前記制御装置は、旋回操作を含む複合操作が行われた場合、前記蓄電器の充電率が所定値より大きいときには、前記放電電力で前記旋回用電動機を駆動させ、前記蓄電器の充電率が前記所定値以下のときには、前記放電電力と前記発電電力で、又は、前記発電電力で前記旋回用電動機を駆動させる、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
前記制御装置は、旋回操作とフルレバー操作による油圧アクチュエータの操作とを含む複合操作が行われた場合、前記蓄電器の充電率が前記所定値以下であっても、前記放電電力で前記旋回用電動機を駆動させる、
請求項２に記載のショベル。
【請求項４】
前記制御装置は、旋回操作を含む複合操作が行われた場合、前記蓄電器の充電率が所定範囲内にあるときには、前記放電電力の累積量が所定量に達するまでは、前記放電電力で前記旋回用電動機を駆動させる、
請求項１乃至３の何れかに記載のショベル。
【請求項５】
前記制御装置は、旋回操作とフルレバー操作による油圧アクチュエータの操作とを含む複合操作が行われた場合、前記放電電力の累積量が所定量に達するまでは、前記放電電力で前記旋回用電動機を駆動させる、
請求項１乃至４の何れかに記載のショベル。
【請求項６】
前記制御装置は、旋回操作を含む複合操作が行われた場合、前記放電電力で前記旋回用電動機を駆動させ、その後、前記放電電力と前記発電電力とで前記旋回用電動機を駆動させ、且つ、油圧ポンプの出力を下げる、
請求項１乃至５の何れかに記載のショベル。
【請求項７】
前記制御装置は、旋回操作を含む複合操作が行われた後で、所定時間が経過するまで、或いは、前記蓄電器から前記旋回用電動機に流れた電流の累積量が所定電流量に達するまで、或いは、前記旋回用電動機の消費電力の累積量が所定電力量に達するまで、或いは、前記旋回用電動機の回転速度が所定速度に達するまで、或いは、前記旋回体の旋回速度が所定速度に達するまで、前記放電電力で前記旋回用電動機を駆動させる、
請求項１乃至６の何れかに記載のショベル。
【請求項８】
前記制御装置は、旋回操作を含む複合操作が行われた場合、前記蓄電器の充電率が所定値以下であっても、所定時間が経過するまで、或いは、前記蓄電器から前記旋回用電動機に流れた電流の累積量が所定電流量に達するまで、或いは、前記旋回用電動機の消費電力の累積量が所定電力量に達するまで、或いは、前記旋回用電動機の回転速度が所定速度に達するまで、或いは、前記旋回体の旋回速度が所定速度に達するまで、前記放電電力で前記旋回用電動機を駆動させる、
請求項１乃至７の何れかに記載のショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回用電動機及び蓄電系を備えるショベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン駆動の発電機及び油圧ポンプと、発電機が発電する電力によって駆動される旋回用電動機と、油圧ポンプによって駆動される油圧アクチュエータとを備えるハイブリッド建機が知られている（特許文献１参照。）。このハイブリッド建機は、油圧アクチュエータと旋回用電動機とが同時に操作された場合、油圧ポンプで油圧アクチュエータを駆動し、発電機が発電する電力で旋回用電動機を駆動する。そして、発電機が発電する電力だけでは旋回用電動機が消費する電力を賄えないときには、電気二重層コンデンサに蓄電された電力を用いる。また、発電機が発電可能な電力と電気二重層コンデンサが放電可能な電力を用いたとしても旋回用電動機が消費する電力を賄えないときには、旋回用電動機の出力を抑制する。これは、発電機が発電する電力を増大させた場合には油圧ポンプに供給されるトルクが低下して油圧アクチュエータの速度が低下してしまうという理由、及び、油圧アクチュエータの速度の低下は旋回速度の低下よりも操作感に対する悪影響が大きいという理由に基づく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７４３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、旋回用電動機の出力を抑制することが操作感の悪化をもたらすことに変わりはない。そのため、より適切に旋回用電動機を駆動できるショベルを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施例に係るショベルは、旋回体と、電動発電機と、蓄電器と、前記旋回体を旋回駆動する旋回用電動機と、制御装置と、を有し、前記制御装置は、旋回操作を含む複合操作が行われた場合、前記蓄電器が放電する放電電力で前記旋回用電動機を駆動させ、その後、前記電動発電機が発電する発電電力で前記旋回用電動機を駆動させる。
【発明の効果】
【０００６】
上述の手段により、より適切に旋回用電動機を駆動できるショベルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ハイブリッド式ショベルの側面図である。
【図２】図１のハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。
【図３】蓄電系の構成を示すブロック図である。
【図４】蓄電系の回路図である。
【図５】要求値導出処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】ＳＯＣ・要求値対応テーブルの一例を説明する図である。
【図７Ａ】旋回力行時処理の一例の流れを示すフローチャートである。
【図７Ｂ】旋回力行時処理の別の一例の流れを示すフローチャートである。
【図８】旋回回生時処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】旋回停止時処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】ポンプ最大出力増減処理を説明する概念図である。
【図１１】所要出力、発電電力、ポンプ最大出力、ＳＯＣ、及び端子電圧の時間的推移を示す図である。
【図１２】ＳＯＣ・要求値対応テーブルの別の例を示す図である。
【図１３】放電要求線の別の例を示す図である。
【図１４】キャパシタのＳＯＣと旋回速度制限値との関係を示す図である。
【図１５Ａ】旋回速度制限値と旋回トルク制限値との関係を示す図である。
【図１５Ｂ】旋回速度制限値とポンプ電流制限値との関係を示す図である。
【図１６】ＳＯＣ・要求値対応テーブルのさらに別の例を示す図である。
【図１７】パワーブースト処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】所要電力、発電電力、及びポンプ最大出力の時間的推移を示す図である。
【図１９】キャパシタのＳＯＣと放電要求値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明が適用される建設機械の一例であるハイブリッド式ショベルを示す側面図である。
【０００９】
ハイブリッド式ショベルの下部走行体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。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの１例である掘削アタッチメントを構成し、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によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３には、キャビン１０が設けられ、且つエンジン等の動力源が搭載される。
【００１０】
図２は、本発明の実施形態によるハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図２において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は細実線でそれぞれ示されている。
【００１１】
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は、変速機１３の２つの入力軸にそれぞれ接続されている。変速機１３の出力軸には、油圧ポンプとしてメインポンプ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。
【００１２】
コントロールバルブ１７は、ハイブリッド式ショベルにおける油圧系の制御を行う制御装置である。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、バケットシリンダ９等の油圧アクチュエータは、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ１７に接続される。なお、油圧系は、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、バケットシリンダ９、メインポンプ１４、コントロールバルブ１７を含む。
【００１３】
電動発電機１２には、電動発電機制御部としてのインバータ１８を介して、蓄電器としてのキャパシタを含む蓄電系１２０が接続される。また、蓄電系１２０には、電動発電機制御部としてのインバータ２０を介して電動作業要素としての旋回用電動機２１が接続されている。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、及び旋回変速機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。旋回用電動機２１と、インバータ２０と、レゾルバ２２と、メカニカルブレーキ２３と、旋回変速機２４とで負荷駆動系としての電動旋回系が構成される。
【００１４】
操作装置２６は、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃを含む。レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃは、油圧ライン２７及び２８を介して、コントロールバルブ１７及び圧力センサ２９にそれぞれ接続される。圧力センサ２９は、電気系の駆動制御を行うコントローラ３０に接続されている。
【００１５】
図３は蓄電系１２０の構成を示すブロック図である。蓄電系１２０は、第１の蓄電器としてのキャパシタ１９と、昇降圧コンバータ１００と、バスラインとしてのＤＣバス１１０とを含む。なお、本実施例では、キャパシタ１９は、リチウムイオンキャパシタである。また、第２の蓄電器としてのＤＣバス１１０は、キャパシタ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間での電力の授受を制御する。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１１２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１１３が設けられている。キャパシタ電圧検出部１１２とキャパシタ電流検出部１１３によって検出されるキャパシタ電圧値とキャパシタ電流値は、コントローラ３０に供給される。
【００１６】
具体的には、キャパシタ電圧値は、キャパシタ１９の端子電圧に相当する。そして、キャパシタ１９の開放電圧をＶｃ［Ｖ］とし、キャパシタ１９の内部抵抗をＲ［Ω］とし、キャパシタ１９から昇降圧コンバータ１００に流れる放電電流の大きさをＩｄ［Ａ］とすると、キャパシタ１９の放電時の端子電圧Ｖ１は、Ｖ１＝Ｖｃ−Ｒ×Ｉｄで表され、キャパシタ１９の放電電力Ｗ１は、Ｗ１＝Ｖ１×Ｉｄで表される。また、昇降圧コンバータ１００からキャパシタ１９に流れる充電電流の大きさをＩｃとすると、キャパシタ１９の充電時の端子電圧Ｖ２は、Ｖ２＝Ｖｃ＋Ｒ×Ｉｃで表され、キャパシタ１９の充電電力Ｗ２は、Ｗ２＝Ｖ２×Ｉｃで表される。
【００１７】
また、キャパシタ１９の放電時の発熱量Ｑ１はＩｄ２×Ｒで表され、充電時の発熱量Ｑ２はＩｃ２×Ｒで表される。
【００１８】
また、キャパシタ１９の充電率（ＳＯＣ）は、キャパシタ１９の最小電圧をＶｍｉｎとし、最大電圧をＶｍａｘとすると、以下の式で表される。
【００１９】
【数１】
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以上の関係から、キャパシタ１９のＳＯＣが高いことは開放電圧Ｖｃが高いことを意味し、所定の放電電力Ｗ１を実現する場合の放電電流Ｉｄが小さくて済み、放電時の発熱量Ｑ１も小さくなるため、放電効率が高いことが分かる。同様に、所定の充電電力Ｗ２を実現する場合の充電電流Ｉｃが小さくて済み、充電時の発熱量Ｑ２も小さくなるため、充電効率が高いことが分かる。
【００２０】
また、キャパシタ１９には、キャパシタ１９の温度（キャパシタ温度）を検出するための温度検出部としての温度センサＭ２が設けられている。また、昇降圧コンバータ１００にも、昇降圧コンバータ１００の温度を検出するための温度検出部としての温度センサＭ３が設けられている。なお、温度センサＭ２及び温度センサＭ３は、例えばサーミスタで構成され、各検出値をコントローラ３０に対して出力する。また、キャパシタ温度は、キャパシタ１９の冷却に用いられる冷却水の温度を検出することで間接的に検出されてもよい。
【００２１】
昇降圧コンバータ１００は、電動発電機１２及び旋回用電動機２１の運転状態に応じて、ＤＣバス電圧値が一定の範囲内に収まるように昇圧動作と降圧動作を切り替える制御を行う。ＤＣバス１１０は、インバータ１８及び２０と昇降圧コンバータ１００との間に配設されており、キャパシタ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間での電力の授受を行う。
【００２２】
コントローラ３０は、ハイブリッド式ショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。本実施例では、コントローラ３０は、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た駆動制御用のプログラムを実行することにより各種機能が実現される。
【００２３】
また、コントローラ３０は、圧力センサ２９から供給される信号を速度指令に変換し、旋回用電動機２１の駆動制御を行う。圧力センサ２９から供給される信号は、旋回機構２を旋回させるために操作装置２６を操作した場合の操作量を表す信号に相当する。
【００２４】
また、コントローラ３０は、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）を行うとともに、昇降圧制御部としての昇降圧コンバータ１００を駆動制御することによるキャパシタ１９の充放電制御を行う。また、コントローラ３０は、キャパシタ１９の充電状態、電動発電機１２の運転状態（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１００の昇圧動作と降圧動作の切り替え制御を行い、これによりキャパシタ１９の充放電制御を行う。
【００２５】
この昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切り替え制御は、ＤＣバス電圧検出部１１１によって検出されるＤＣバス電圧値、キャパシタ電圧検出部１１２によって検出されるキャパシタ電圧値、及びキャパシタ電流検出部１１３によって検出されるキャパシタ電流値に基づいて行われる。
【００２６】
以上のような構成において、アシストモータである電動発電機１２が発電した電力は、インバータ１８を介して蓄電系１２０のＤＣバス１１０に供給された後、昇降圧コンバータ１００を介してキャパシタ１９に供給され、或いは、インバータ２０を介して旋回用電動機２１に供給される。また、旋回用電動機２１が回生運転して生成した回生電力は、インバータ２０を介して蓄電系１２０のＤＣバス１１０に供給された後、昇降圧コンバータ１００を介してキャパシタ１９に供給され、或いは、インバータ１８を介して電動発電機１２に供給される。また、キャパシタ１９に蓄積された電力は、昇降圧コンバータ１００及びＤＣバス１１０を介して電動発電機１２及び旋回用電動機２１の少なくとも一方に供給される。なお、本実施例では、旋回用電動機２１は、キャパシタ１９に蓄積された電力を優先的に使用し、電動発電機１２が発電した電力を補助的に使用する。
【００２７】
図４は、蓄電系１２０の回路図である。昇降圧コンバータ１００は、リアクトル１０１、昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ、降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂ、キャパシタ１９を接続するための電源接続端子１０４、インバータ１８、２０を接続するための一対の出力端子１０６、及び、一対の出力端子１０６に並列に挿入される平滑用のコンデンサ１０７を備える。昇降圧コンバータ１００の一対の出力端子１０６とインバータ１８、２０との間は、ＤＣバス１１０によって接続される。
【００２８】
リアクトル１０１の一端は昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂの中間点に接続され、他端は電源接続端子１０４に接続される。リアクトル１０１は、昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａのオン／オフに伴って生じる誘導起電力をＤＣバス１１０に供給するために設けられている。
【００２９】
昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂは、ＭＯＳＦＥＴをゲート部に組み込んだバイポーラトランジスタで構成され、大電力の高速スイッチングが可能な半導体素子である。昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂは、コントローラ３０により、ゲート端子にＰＷＭ電圧が印加されることによって駆動される。昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂには、整流素子であるダイオード１０２ａ及び１０２ｂが並列接続される。
【００３０】
キャパシタ１９は、昇降圧コンバータ１００を介してＤＣバス１１０との間で電力の授受が行えるように、充放電可能な蓄電器であればよい。なお、図４には、蓄電器としてキャパシタ１９を示すが、キャパシタ１９の代わりに、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池、リチウムイオンキャパシタ、又は、電力の授受が可能なその他の形態の電源が蓄電器として用いられてもよい。
【００３１】
電源接続端子１０４及び出力端子１０６は、キャパシタ１９及びインバータ１８、２０が接続可能な端子であればよい。一対の電源接続端子１０４の間には、キャパシタ電圧を検出するキャパシタ電圧検出部１１２が接続される。一対の出力端子１０６の間には、ＤＣバス電圧を検出するＤＣバス電圧検出部１１１が接続される。
【００３２】
キャパシタ電圧検出部１１２は、キャパシタ１９の電圧値(vbat_det)を検出する。ＤＣバス電圧検出部１１１は、ＤＣバス１１０の電圧（以下、ＤＣバス電圧：vdc_det）を検出する。平滑用のコンデンサ１０７は、出力端子１０６の正極端子と負極端子との間に挿入され、ＤＣバス電圧を平滑化するための蓄電素子である。この平滑用のコンデンサ１０７によって、ＤＣバス１１０の電圧は予め定められた電圧に維持されている。キャパシタ電流検出部１１３は、キャパシタ１９に流れる電流の値を検出する検出手段であり、電流検出用の抵抗器を含む。すなわち、キャパシタ電流検出部１１３は、キャパシタ１９に流れる電流値(ibat_det)を検出する。
【００３３】
昇降圧コンバータ１００において、ＤＣバス１１０を昇圧する際には、昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａのゲート端子にＰＷＭ電圧が印加され、降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂに並列に接続されたダイオード１０２ｂを介して、昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａのオン／オフに伴ってリアクトル１０１に発生する誘導起電力がＤＣバス１１０に供給される。これにより、ＤＣバス１１０が昇圧される。
【００３４】
ＤＣバス１１０を降圧する際には、降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂのゲート端子にＰＷＭ電圧が印加され、降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂを介して供給される回生電力がＤＣバス１１０からキャパシタ１９に供給される。これにより、ＤＣバス１１０に蓄積された電力がキャパシタ１９に充電され、ＤＣバス１１０が降圧される。
【００３５】
なお、実際には、コントローラ３０と昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂとの間には、昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂを駆動するＰＷＭ信号を生成する駆動部が存在するが、図４では省略する。このような駆動部は、電子回路又は演算処理装置のいずれでも実現することができる。
【００３６】
上述のような構成のハイブリッド式ショベルにおいて、コントローラ３０は、キャパシタ１９が所定の充電率（ＳＯＣ）を維持できるようにキャパシタ１９を充放電させる。具体的には、コントローラ３０は、キャパシタ１９が旋回用電動機２１等の各種電気負荷から回生電力を受け入れたとしても、或いは、キャパシタ１９の充電以外の目的で電動発電機１２が行う発電による発電電力を受け入れたとしても過充電とならないよう、キャパシタ１９のＳＯＣを適切なレベル（例えば７０％）に維持する。
【００３７】
なお、「キャパシタ１９の充電以外の目的」は、エンジン１１に意図的に負荷を掛けることを含む。また、任意のタイミングで電動発電機１２を発電機として機能させることでエンジン１１に意図的に負荷を掛けることにより、コントローラ３０は、エンジン１１の出力を任意のタイミングで増大させることができる。エンジン１１は負荷が増大した場合に所定回転数を維持しようとして出力を増大させるためである。そのため、コントローラ３０は、エンジン１１に油圧負荷が掛かる前に、エンジン１１の出力を瞬間的に増大させることによって、油圧負荷が実際に掛かったときに出力不足によってエンジン１１の回転数が低下するのを防止できる。なお、以下では、この機能を「負荷前ブースト」と称する。
【００３８】
なお、本実施例では、キャパシタ１９のＳＯＣは、キャパシタ電圧検出部１１２が検出するキャパシタ電圧値に基づいて算出される。但し、キャパシタ１９のＳＯＣは、キャパシタ１９の内部抵抗を計測することによって導き出されてもよく、他の任意の公知の方法を用いて導き出されてよい。
【００３９】
コントローラ３０は、キャパシタ１９のＳＯＣの現在値に基づいて充電要求値及び放電要求値を決定し、キャパシタ１９の充放電を制御する。なお、本実施例では、充電要求値は、キャパシタ１９が受け入れる発電電力の最大値を意味する。また、放電要求値は、キャパシタ１９が旋回用電動機２１に供給する電力の最大値を意味する。コントローラ３０は、充電要求値を負値（本実施例では、充電電力を負値とし、放電電力を正値とする。）とした場合、電動発電機１２を発電機として機能させる。そして、電動発電機１２に充電要求値に相当する電力以上の出力で発電させ、充電要求値に相当する電力でキャパシタ１９を充電させる。また、コントローラ３０は、充電要求値を値ゼロとした場合、キャパシタ１９を充電させない。そのため、キャパシタ１９の充電のみのために電動発電機１２を発電機として機能させることはない。但し、他の目的のために電動発電機１２を発電機として機能させることを禁止することはない。
【００４０】
また、コントローラ３０は、放電要求値を正値とした場合、電動発電機１２を電動機として機能させる。そして、電動発電機１２に放電要求値に相当する電力以上の出力でアシスト運転させ、放電要求値に相当する電力でキャパシタ１９を放電させる。なお、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が力行運転している場合には、放電要求値に相当する電力でキャパシタ１９の電力を旋回用電動機２１に向けて放電させる。この場合、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の駆動に要する出力［ｋＷ］が放電要求値に相当する電力より大きければ、電動発電機１２を電動機としてではなく発電機として機能させる。電動発電機１２が発電する電力とキャパシタ１９が放電する電力とで旋回用電動機２１を駆動させるためである。また、コントローラ３０は、放電要求値を値ゼロとした場合、キャパシタ１９を放電させない。そのため、キャパシタ１９の放電のみのために電動発電機１２を電動機として機能させることはなく、キャパシタ１９の電力を旋回用電動機２１に向けて放電させることもない。
【００４１】
ここで、図５を参照し、コントローラ３０がキャパシタ１９のＳＯＣに基づいて充電要求値及び放電要求値を導き出す処理（以下、「要求値導出処理」とする。）について説明する。なお、図５は、要求値導出処理の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、所定の制御周期で繰り返しこの要求値導出処理を実行する。
【００４２】
最初に、コントローラ３０は、キャパシタ１９のＳＯＣを取得する（ステップＳ１）。本実施例では、コントローラ３０は、キャパシタ電圧検出部１１２が検出するキャパシタ電圧値、及び、キャパシタ電流検出部１１３が検出するキャパシタ電流値に基づいてＳＯＣを算出する。
【００４３】
また、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の状態を検出する（ステップＳ２）。本実施例では、コントローラ３０は、レゾルバ２２の出力に基づいて算出される旋回速度から旋回用電動機２１の運転状態と停止状態とを判別する。また、コントローラ３０は、インバータ２０を流れる電流に基づいて算出される旋回トルクと旋回速度から旋回用電動機２１の力行運転状態と回生運転状態とを判別する。
【００４４】
また、ステップＳ１及びステップＳ２は順不同であり、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の状態を検出した後でキャパシタ１９のＳＯＣを取得してもよく、２つの処理を同時に実行してもよい。
【００４５】
その後、コントローラ３０は、キャパシタ１９のＳＯＣ及び旋回用電動機２１の状態に基づいて充電要求値を導き出す（ステップＳ３）。本実施例では、コントローラ３０は、内部メモリに格納されたＳＯＣ・要求値対応テーブルを参照し、現在のＳＯＣ及び現在の旋回用電動機２１の状態に基づいて充電要求値を導き出す。
【００４６】
また、コントローラ３０は、キャパシタ１９のＳＯＣ及び旋回用電動機２１の状態に基づいて放電要求値を導き出す（ステップＳ４）。本実施例では、コントローラ３０は、充電要求値を導出する場合に用いたＳＯＣ・要求値対応テーブルを参照し、現在のＳＯＣ及び現在の旋回用電動機２１の状態に基づいて放電要求値を導き出す。
【００４７】
図６は、ＳＯＣ・要求値対応テーブルの一例を説明する図である。具体的には、図６は、キャパシタ１９のＳＯＣと放電要求値及び充電要求値との関係を示すグラフであり、横軸がＳＯＣ［％］に対応し、縦軸が要求値に対応する。なお、図６では、放電要求値を正値とし、充電要求値を負値とする。また、図６の充電要求値は、キャパシタ１９の充電のために電動発電機１２を発電機として機能させるためのものであり、旋回用電動機２１の回生電力による充電を要求するものではない。旋回用電動機２１の回生電力は、充電要求値に応じた電動発電機１２の発電電力による充電とは別にキャパシタ１９に充電される。
【００４８】
また、図６の破線で示す充電要求線ＣＬ１は、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に採用される充電要求値の推移を表し、図６の一点鎖線で示す充電要求線ＣＬ２は、旋回用電動機２１が回生運転状態の場合に採用される充電要求値の推移を表し、二点鎖線で示す充電要求線ＣＬ３は、旋回用電動機２１が停止状態の場合に採用される充電要求値の推移を表す。
【００４９】
また、図６の破線で示す放電要求線ＤＬ１は、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に採用される放電要求値の推移を表し、図６の一点鎖線で示す放電要求線ＤＬ２は、旋回用電動機２１が回生運転状態の場合に採用される放電要求値の推移を表し、二点鎖線で示す放電要求線ＤＬ３は、旋回用電動機２１が停止状態の場合に採用される放電要求値の推移を表す。
【００５０】
具体的には、充電要求線ＣＬ１は、ＳＯＣが４０［％］以下の場合に充電要求値が値Ｃ１となり、ＳＯＣが４０［％］を超えて４５［％］に至るまで徐々に値ゼロに近づき、ＳＯＣが４５［％］以上の場合に値ゼロとなることを表す。充電要求線ＣＬ１を採用することにより、コントローラ３０は、旋回力行時にキャパシタ１９の端子電圧が上限電圧を上回らないようにしながら４５［％］未満のＳＯＣが４５［％］となるようにキャパシタ１９を充電させる。
【００５１】
また、充電要求線ＣＬ２は、ＳＯＣが４０［％］以下の場合に充電要求値が値Ｃ２となり、ＳＯＣが４０［％］を超えて６０［％］に至るまで徐々に値ゼロに近づき、ＳＯＣが６０［％］以上の場合に値ゼロとなることを表す。充電要求線ＣＬ２を採用することにより、コントローラ３０は、旋回回生時にキャパシタ１９の端子電圧が上限電圧を上回らないようにしながら６０［％］未満のＳＯＣが６０［％］となるようにキャパシタ１９を充電させる。
【００５２】
また、充電要求線ＣＬ３は、ＳＯＣが４０［％］以下の場合に充電要求値が値Ｃ３となり、ＳＯＣが４０［％］を超えて６０［％］に至るまで徐々に値ゼロに近づき、ＳＯＣが６０［％］以上の場合に値ゼロとなることを表す。充電要求線ＣＬ３を採用することにより、コントローラ３０は、旋回停止時にキャパシタ１９の端子電圧が上限電圧を上回らないようにしながら６０［％］未満のＳＯＣが６０［％］となるようにキャパシタ１９を充電させる。
【００５３】
また、放電要求線ＤＬ１は、ＳＯＣが６０［％］以下の場合に放電要求値が値ゼロとなり、ＳＯＣが６０［％］を超えて１００［％］に至るまで一定の割合で増加し、ＳＯＣが１００［％］に達した場合に値Ｄ１となることを表す。放電要求線ＤＬ１を採用することにより、コントローラ３０は、旋回力行時にキャパシタ１９の端子電圧が下限電圧を下回らないようにしながら６０［％］以上のＳＯＣが６０［％］となるようにキャパシタ１９を放電させる。
【００５４】
また、放電要求線ＤＬ２は、ＳＯＣが７０［％］以下の場合に放電要求値が値ゼロとなり、ＳＯＣが７０［％］を超えて８０［％］に至るまで一定の割合で増加し、ＳＯＣが８０［％］以上の場合に値Ｄ２となることを表す。放電要求線ＤＬ２を採用することにより、コントローラ３０は、旋回回生時にキャパシタ１９の端子電圧が下限電圧を下回らないようにしながら７０［％］以上のＳＯＣが７０［％］となるようにキャパシタ１９を放電させる。
【００５５】
また、放電要求線ＤＬ３は、ＳＯＣが７０［％］以下の場合に放電要求値が値ゼロとなり、ＳＯＣが７０［％］を超えて８５［％］に至るまで一定の割合で増加し、ＳＯＣが８５［％］以上の場合に値Ｄ３となることを表す。放電要求線ＤＬ３を採用することにより、コントローラ３０は、旋回停止時にキャパシタ１９の端子電圧が下限電圧を下回らないようにしながら７０［％］以上のＳＯＣが７０［％］となるようにキャパシタ１９を放電させる。
【００５６】
図６のグラフは、例えば、キャパシタ１９の現在のＳＯＣが７０［％］で且つ旋回用電動機２１の現在の状態が力行運転状態であれば、充電要求値が値ゼロで且つ放電要求値がＤ４であることを表す。
【００５７】
また、図６のグラフは、キャパシタ１９の現在のＳＯＣが３０［％］で且つ旋回用電動機２１の現在の状態が回生運転状態であれば、充電要求値がＣ２で且つ放電要求値が値ゼロであることを表す。
【００５８】
次に、図７Ａを参照し、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に、コントローラ３０が充電要求値及び放電要求値を利用してキャパシタ１９の充放電を制御する処理（以下、「旋回力行時処理」とする。）の一例について説明する。なお、図７Ａは、旋回力行時処理の一例の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に、所定の制御周期で繰り返しこの旋回力行時処理を実行する。なお、コントローラ３０は、旋回力行開始時に一度だけこの旋回力行時処理を実行してもよい。
【００５９】
最初に、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の旋回駆動に必要な出力（以下、「所要出力」とする。）が放電要求値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。本実施例では、コントローラ３０は、レゾルバ２２の出力に基づいて算出される旋回速度と、インバータ２０を流れる電流に基づいて算出される旋回トルクの積から所要出力を導き出す。そして、コントローラ３０は、その所要出力と要求値導出処理で導き出した放電要求値とを比較する。
【００６０】
所要出力が放電要求値以下であると判定した場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する電力（放電電力）のみで旋回用電動機２１を駆動させる（ステップＳ１２）。具体的には、力行運転の初期段階のように所要出力が低いときには、コントローラ３０は、放電電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる。
【００６１】
一方、所要出力が放電要求値より大きいと判定した場合（ステップＳ１１のＮＯ）、コントローラ３０は、充電要求値が値ゼロであるか否かを判定する（ステップＳ１３）。本実施例では、要求値導出処理で導き出した充電要求値を参照して充電要求値が値ゼロであるか否かを判定する。なお、値ゼロの充電要求値は、キャパシタ１９の充電が停止されることを意味する。
【００６２】
充電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、コントローラ３０は、所要出力が放電要求値と発電制限値の合計以下であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。なお、発電制限値は、電動発電機１２が発電可能な電力の最大値を意味する。
【００６３】
所要出力が放電要求値と発電制限値の合計以下であると判定した場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、コントローラ３０は、放電要求値が値ゼロであるか否かを判定する（ステップＳ１５）。なお、値ゼロの放電要求値は、キャパシタ１９の放電が停止されることを意味する。
【００６４】
放電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止している場合、コントローラ３０は、電動発電機１２が発電する電力（発電電力）のみで旋回用電動機２１を駆動させる（ステップＳ１６）。
【００６５】
また、放電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ１５のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止していない場合、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する放電電力と電動発電機１２が発電する発電電力で旋回用電動機２１を駆動する（ステップＳ１７）。
【００６６】
具体的には、コントローラ３０は、ＳＯＣが低下するにつれて放電電力を抑制する一方で発電電力を増大させる。そのため、コントローラ３０は、ＳＯＣを高い状態に維持させることで比較的高い端子電圧と比較的低い放電電流を実現して高効率化を図ることができる。
【００６７】
また、所要出力が放電要求値と発電制限値の合計より大きいと判定した場合（ステップＳ１４のＮＯ）、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する放電要求値相当の放電電力より大きい放電電力と、電動発電機１２が発電する発電制限値相当の発電電力で旋回用電動機２１を駆動させる（ステップＳ１９）。発電制限値相当の発電電力と放電要求値相当の放電電力とでは旋回用電動機２１が必要とする所要出力を供給できないためである。
【００６８】
また、充電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ１３のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の充電を停止していない場合、コントローラ３０は、所要出力が発電制限値から充電要求値を差し引いた値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。
【００６９】
所要出力が発電制限値から充電要求値を差し引いた値以上であると判定した場合（ステップＳ１８のＹＥＳ）、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する放電要求値相当の放電電力より大きい放電電力と、電動発電機１２が発電する発電制限値相当の発電電力とで旋回用電動機２１を駆動させる（ステップＳ１９）。電動発電機１２が発電する充電要求値相当の発電電力でキャパシタ１９を充電させた場合、キャパシタ１９は放電できず、電動発電機１２だけでは旋回用電動機２１が必要とする所要出力を供給できないためである。
【００７０】
一方、所要出力が発電制限値から充電要求値を差し引いた値未満であると判定した場合（ステップＳ１８のＮＯ）、コントローラ３０は、電動発電機１２が発電する発電電力のみで旋回用電動機２１を駆動させ、且つ、電動発電機１２が発電する充電要求値相当の発電電力でキャパシタ１９を充電させる（ステップＳ２０）。すなわち、電動発電機１２は、所要出力に相当する電力の発電、及び、充電要求値に相当する電力の発電を行う。
【００７１】
上述の旋回力行時処理を繰り返し実行することにより、コントローラ３０は、図６の放電要求線ＤＬ１で示すように、値ゼロでない放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば６０％より大きい値）をキャパシタ１９が示す場合、所要出力が放電要求値以下であれば、キャパシタ１９が放電する放電電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる。また、値ゼロでない放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば６０％より大きい値）をキャパシタ１９が示す場合、所要出力が放電要求値より大きければ、キャパシタ１９が放電する放電要求値相当の放電電力と電動発電機１２が発電する発電電力とで旋回用電動機２１を駆動させる。このようにして、コントローラ３０は、旋回力行時に積極的にキャパシタ１９を放電させることで、その後の旋回回生時に発生する回生電力を確実にキャパシタ１９に充電できるようにする。
【００７２】
また、値ゼロの放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば６０％以下の値）をキャパシタ１９が示す場合、電動発電機１２が発電する発電電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる。また、値ゼロの放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば４５％以下の値）をキャパシタ１９が示す場合、コントローラ３０は、電動発電機１２が発電する発電電力のみで旋回用電動機２１を駆動させ、さらに、充電要求値相当の発電電力を電動発電機１２に発電させ、その発電電力をキャパシタ１９に充電させる。このようにして、コントローラ３０は、例えば、エンジン１１の負荷を一定にすべく電動発電機１２を電動機として機能させるためのキャパシタ１９の放電が増えてキャパシタ１９のＳＯＣが低い状態にある場合には、旋回力行時であってもキャパシタ１９を充電させることで、キャパシタ１９の過放電を防止する。
【００７３】
次に、図７Ｂを参照し、旋回力行時処理の別の一例について説明する。なお、図７Ｂは、旋回力行時処理の別の一例の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に、所定の制御周期で繰り返しこの旋回力行時処理を実行する。なお、コントローラ３０は、旋回力行開始時に一度だけこの旋回力行時処理を実行してもよい。
【００７４】
最初に、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の旋回駆動に必要な出力（以下、「所要出力」とする。）が放電要求値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。本実施例では、コントローラ３０は、レゾルバ２２の出力に基づいて算出される旋回速度と、インバータ２０を流れる電流に基づいて算出される旋回トルクの積から所要出力を導き出す。そして、コントローラ３０は、その所要出力と要求値導出処理で導き出した放電要求値とを比較する。
【００７５】
所要出力が放電要求値以下であると判定した場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる（ステップＳ１２）。
【００７６】
一方、所要出力が放電要求値より大きいと判定した場合（ステップＳ１１のＮＯ）、コントローラ３０は、電動発電機１２を発電機として機能させる（ステップＳ１３）。
【００７７】
そして、コントローラ３０は、放電要求値が値ゼロであるか否かを判定する（ステップＳ１４）。なお、値ゼロの放電要求値は、キャパシタ１９の放電が停止されることを意味する。
【００７８】
放電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止している場合、コントローラ３０は、電動発電機１２が発電する電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる（ステップＳ１５）。
【００７９】
その後、コントローラ３０は、充電要求値が値ゼロでないか否かを判定する（ステップＳ１６）。本実施例では、要求値導出処理で導き出した充電要求値を参照して充電要求値が値ゼロでないか否かを判定する。なお、値ゼロの充電要求値は、キャパシタ１９の充電が停止されることを意味する。
【００８０】
充電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）、すなわち、キャパシタ１９の充電を停止していない場合、コントローラ３０は、電動発電機１２が発電する電力でキャパシタ１９を充電させる（ステップＳ１７）。すなわち、電動発電機１２は、所要出力に相当する電力の発電、及び、旋回力行時の充電要求値に相当する電力の発電を行う。
【００８１】
なお、充電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ１６のＮＯ）、コントローラ３０は、キャパシタ１９の充電を停止させたまま今回の旋回力行時処理を終了させる。
【００８２】
また、放電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ１４のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止していない場合、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する電力と電動発電機１２が発電する電力で旋回用電動機２１を駆動する（ステップＳ１８）。
【００８３】
上述の旋回力行時処理を繰り返し実行することにより、コントローラ３０は、図６の放電要求線ＤＬ１で示すように、値ゼロでない放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば６０％より大きい値）をキャパシタ１９が示す場合、所要出力が放電要求値以下であれば、キャパシタ１９が放電する電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる。また、値ゼロでない放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば６０％より大きい値）をキャパシタ１９が示す場合、所要出力が放電要求値より大きければ、キャパシタ１９が放電する電力（放電要求値に相当する電力）と電動発電機１２が発電する電力とで旋回用電動機２１を駆動させる。このようにして、コントローラ３０は、旋回力行時に積極的にキャパシタ１９を放電させることで、その後の旋回回生時に発生する回生電力を確実にキャパシタ１９に充電できるようにする。
【００８４】
また、値ゼロの放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば６０％以下の値）をキャパシタ１９が示す場合、電動発電機１２が発電する電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる。また、値ゼロの放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば４５％以下の値）をキャパシタ１９が示す場合、コントローラ３０は、電動発電機１２が発電する電力のみで旋回用電動機２１を駆動させ、さらに、充電要求値に相当する電力を電動発電機１２に発電させ、その電力をキャパシタ１９に充電させる。このようにして、コントローラ３０は、例えば、エンジン１１の負荷を一定にすべく電動発電機１２を電動機として機能させるためのキャパシタ１９の放電が増えてキャパシタ１９のＳＯＣが低い状態にある場合には、旋回力行時であってもキャパシタ１９を充電させることで、キャパシタ１９の過放電を防止する。
【００８５】
次に、図８を参照し、旋回用電動機２１が回生運転状態の場合に、コントローラ３０が充電要求値及び放電要求値を利用してキャパシタ１９の充放電を制御する処理（以下、「旋回回生時処理」とする。）について説明する。なお、図８は、旋回回生時処理の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が回生運転状態の場合に、所定の制御周期で繰り返しこの旋回回生時処理を実行する。
【００８６】
最初に、コントローラ３０は、放電要求値が値ゼロであるか否かを判定する（ステップＳ２１）。
【００８７】
放電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止している場合、コントローラ３０は、充電要求値が値ゼロでないか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【００８８】
充電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）、すなわち、キャパシタ１９の充電を停止していない場合、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が回生する回生電力の全てと充電要求値に相当する電力をキャパシタ１９に充電させる（ステップＳ２３）。
【００８９】
なお、充電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ２２のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の充電を停止している場合、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が回生する回生電力の全てをキャパシタ１９に充電させる（ステップＳ２４）。
【００９０】
また、放電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ２１のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止していない場合、コントローラ３０は、回生電力が放電要求値より大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。なお、本実施例では、回生電力は負値で表され、放電要求値は正値で表される。そのため、厳密には、コントローラ３０は、回生電力の絶対値が放電要求値より大きいか否かを判定する。
【００９１】
回生電力が放電要求値より大きいと判断した場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）、コントローラ３０は、回生電力と放電要求値に相当する電力の差の分だけ、キャパシタ１９に充電させる（ステップＳ２６）。本実施例では、コントローラ３０は、放電要求値に相当する回生電力の一部を旋回用電動機２１から電動発電機１２に供給して電動発電機１２を電動機として機能させ、回生電力の残りの部分をキャパシタ１９に充電させる。
【００９２】
一方、回生電力が放電要求値以下であると判断した場合（ステップＳ２５のＮＯ）、コントローラ３０は、回生電力と放電要求値に相当する電力との和を電動発電機１２に向かわせる（ステップＳ２７）。本実施例では、コントローラ３０は、回生電力の全てを旋回用電動機２１から電動発電機１２に供給し、且つ、放電要求値に相当する電力をキャパシタ１９から電動発電機１２に供給して電動発電機１２を電動機として機能させる。
【００９３】
なお、本実施例では、電動機として機能する電動発電機１２が受け入れ可能な電力は、所定のアシスト制限値によって制限される。この場合、アシスト制限値は、電動機として機能する電動発電機１２が受け入れ可能な電力の最大値を意味する。アシスト出力が大きくなり過ぎてエンジン１１が吹き上がってしまうのを防止するためである。したがって、回生電力と放電要求値に相当する電力との和がアシスト制限値に相当する電力を上回る場合、コントローラ３０は、放電要求値に相当する電力を低減させることで、すなわちキャパシタ１９から放電される電力を低減させることで電動発電機１２に供給される電力がアシスト制限値に相当する電力と等しくなるようにする。
【００９４】
上述の旋回回生時処理を繰り返し実行することにより、コントローラ３０は、図６の充電要求線ＣＬ２で示すように、値ゼロの放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば３０％）をキャパシタ１９が示す場合、回生電力の全てをキャパシタ１９に供給してキャパシタ１９を充電させ、且つ、充電要求値に相当する電力を電動発電機１２で発電させ、その発電電力でキャパシタ１９を充電させる。このようにして、コントローラ３０は、キャパシタ１９のＳＯＣが低い状態にある場合には、旋回回生時であっても電動発電機１２に発電させてキャパシタ１９を充電させることで、ＳＯＣを高い状態に戻す。
【００９５】
また、図６の放電要求線ＤＬ２で示すように、値ゼロでない放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば７０％より大きい値）をキャパシタ１９が示す場合、回生電力の大きさが放電要求値の大きさより大きければ、その差分電力でキャパシタ１９を充電させながら、放電要求値に相当する電力を旋回用電動機２１から電動発電機１２に供給して電動発電機１２を電動機として機能させる。このようにして、コントローラ３０は、１８０度旋回等で大きな回生電力が発生する場合であっても、その回生電力の一部を電動発電機１２で消費させることで、キャパシタ１９の過充電を防止する。
【００９６】
また、値ゼロでない放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば７０％より大きい値）をキャパシタ１９が示す場合、回生電力の大きさが放電要求値の大きさ以下であれば、値ゼロの放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば７０％）に達するまでは、回生電力と放電要求値に相当する電力との和を電動発電機１２に向かわせ、電動発電機１２を電動機として機能させる。このようにして、コントローラ３０は、キャパシタ１９の過充電を防止する。
【００９７】
次に、図９を参照し、旋回用電動機２１が停止状態の場合に、コントローラ３０が充電要求値及び放電要求値を利用してキャパシタ１９の充放電を制御する処理（以下、「旋回停止時処理」とする。）について説明する。なお、図９は、旋回停止時処理の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が停止状態の場合に、所定の制御周期で繰り返しこの旋回停止時処理を実行する。
【００９８】
最初に、コントローラ３０は、放電要求値が値ゼロであるか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【００９９】
放電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止している場合、コントローラ３０は、充電要求値が値ゼロでないか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【０１００】
充電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）、すなわち、キャパシタ１９の充電を停止していない場合、コントローラ３０は、電動発電機１２を発電機として機能させる（ステップＳ３３）。そして、コントローラ３０は、電動発電機１２が発電する発電電力でキャパシタ１９を充電させる（ステップＳ３４）。
【０１０１】
なお、充電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ３２のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の充電を停止している場合、コントローラ３０は、キャパシタ１９を充電させない。そのため、キャパシタ１９の充電のみのために電動発電機１２を発電機として機能させることはない。但し、他の目的のために電動発電機１２を発電機として機能させることを禁止することはない。
【０１０２】
一方、放電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ３１のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止していない場合、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する電力で電動発電機１２を駆動させる（ステップＳ３５）。
【０１０３】
上述の旋回停止時処理を繰り返し実行することにより、コントローラ３０は、図６の充電要求線ＣＬ３で示すように、値ゼロでない充電要求値に対応するＳＯＣ（例えば３０％）を示すキャパシタ１９を、値ゼロの充電要求値に対応するＳＯＣ（例えば６０％）まで充電させる。このようにして、コントローラ３０は、例えば、エンジン１１の負荷を一定にすべく電動発電機１２を電動機として機能させるためのキャパシタ１９の放電が増えてキャパシタ１９のＳＯＣが低い状態にある場合には、旋回停止時であってもキャパシタ１９を充電させることで、キャパシタ１９の過放電を防止する。
【０１０４】
また、コントローラ３０は、図６の放電要求線ＤＬ３で示すように、値ゼロでない放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば９０％）を示すキャパシタ１９を、値ゼロの放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば７０％）まで放電させる。このようにして、コントローラ３０は、例えば、エンジン１１に意図的に負荷を掛けるために電動発電機１２を発電機として機能させ、或いは、エンジン１１の負荷を一定にすべく電動発電機１２を電動機として機能させる機会が増えることでキャパシタ１９が頻繁に充電される場合であっても、キャパシタ１９のＳＯＣが過度に高くなるのを防止できる。
【０１０５】
また、コントローラ３０は、充電要求値及び放電要求値が何れも値ゼロとなるＳＯＣ（例えば６０％以上７０％以下）をキャパシタ１９が示す場合、キャパシタ１９を充放電させないようにする。
【０１０６】
以上の構成により、コントローラ３０は、キャパシタ１９の現在のＳＯＣに対応する充電要求値及び放電要求値に基づいてキャパシタ１９の充放電を制御する。そのため、キャパシタ１９の充放電をより適切に制御できる。
【０１０７】
また、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の状態に応じて充電要求値及び放電要求値を変化させる。そのため、キャパシタ１９の充放電をより適切に制御できる。
【０１０８】
次に、図１０を参照し、電動発電機１２が発電機又は電動機として機能する場合に、コントローラ３０がメインポンプ１４のポンプ最大出力を増減させる処理（以下、「ポンプ最大出力増減処理」とする。）について説明する。なお、図１０は、ポンプ最大出力増減処理を説明する概念図である。また、本実施例では、メインポンプ１４の出力（吸収馬力）は、メインポンプ１４の吐出量と吐出圧の積として算出される。
【０１０９】
具体的には、コントローラ３０は、エンジン出力ＥＰを導き出す。本実施例では、コントローラ３０は、エンジン回転数センサ（図示せず。）の検出値を受け、内部メモリに予め記憶されたエンジン回転数・エンジン出力対応マップを参照してエンジン出力ＥＰを導き出す。
【０１１０】
また、コントローラ３０は、アシスト出力ＡＰを導き出す。本実施例では、コントローラ３０は、キャパシタ電圧検出部１１２及びキャパシタ電流検出部１１３の検出値に基づき、電動発電機１２とキャパシタ１９との間でやりとりされる電力をアシスト出力ＡＰとして導き出す。なお、本実施例では、アシスト出力ＡＰは、電動発電機１２が電動機として機能する場合（キャパシタ１９が放電を行う場合）に正値となり、電動発電機１２が発電機として機能する場合（キャパシタ１９が充電を行う場合）に負値となる。
【０１１１】
その後、コントローラ３０は、エンジン出力ＥＰとアシスト出力ＡＰとを加算して総出力ＴＰを導き出す。総出力ＴＰは、電動発電機１２が電動機として機能する場合（キャパシタ１９が放電を行う場合）にエンジン出力ＥＰよりもアシスト出力ＡＰ分だけ大きい値となり、電動発電機１２が発電機として機能する場合（キャパシタ１９が充電を行う場合）にエンジン出力ＥＰよりもアシスト出力ＡＰ分だけ小さい値となる。
【０１１２】
その後、コントローラ３０は、ポンプ電流ＰＣを導き出す。本実施例では、コントローラ３０は、エンジン回転数センサの検出値を受け、内部メモリに予め記憶されているエンジン回転数に応じた総出力・ポンプ電流対応マップを参照してポンプ電流ＰＣを導き出す。
【０１１３】
その後、コントローラ３０は、ポンプ電流ＰＣをメインポンプ１４のレギュレータ（図示せず。）に対して出力する。なお、レギュレータは、コントローラ３０からの指令に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調整してメインポンプ１４の吐出量を制御する装置である。本実施例では、レギュレータは、ポンプ電流ＰＣが小さいほどメインポンプ１４の吐出量を低減させる。
【０１１４】
そのため、コントローラ３０は、エンジン回転数が一定であれば、すなわち、エンジン出力ＥＰが一定であれば、アシスト出力ＡＰが大きいほど、すなわち電動発電機１２の電力消費量（キャパシタ１９の放電量）が大きいほど、ポンプ電流ＰＣを大きくしてメインポンプ１４のポンプ最大出力を増大させる。アシスト出力ＡＰが大きくなると総出力ＴＰも大きくなり、総出力ＴＰに余裕が生じるためであり、その余裕分をメインポンプ１４が効率的に利用できるようにするためである。その結果、メインポンプ１４の出力（吸収馬力）は、増大されたポンプ最大出力の範囲内で制御される。
【０１１５】
反対に、コントローラ３０は、エンジン回転数が一定であれば、すなわち、エンジン出力ＥＰが一定であれば、アシスト出力ＡＰが小さいほど、すなわち電動発電機１２の発電量（キャパシタ１９の充電量）が大きいほど、ポンプ電流ＰＣを小さくしてメインポンプ１４のポンプ最大出力を低減させる。アシスト出力ＡＰが小さくなると総出力ＴＰも小さくなり、メインポンプ１４の出力（吸収馬力）を低減させなければ、その出力（吸収馬力）が総出力ＴＰを上回るおそれがあるためである。その結果、メインポンプ１４の出力（吸収馬力）は、低減されたポンプ最大出力の範囲内で制御される。
【０１１６】
次に、図１１を参照し、旋回用電動機２１の所要出力、電動発電機１２の発電電力、メインポンプ１４のポンプ最大出力、並びにキャパシタ１９のＳＯＣ及び端子電圧の時間的推移について説明する。図１１は、所要出力、発電電力、ポンプ最大出力、ＳＯＣ、及び端子電圧の時間的推移を示す図である。
【０１１７】
時刻ｔ１０において、旋回操作レバーが操作されると、旋回用電動機２１の所要出力は増大し始める。所要出力が放電要求値を超えるまでは、旋回用電動機２１は、キャパシタ１９が放電する電力のみを用いて上部旋回体３を旋回させる。また、キャパシタ１９のＳＯＣ及び端子電圧は、放電に伴って低下する。なお、放電要求値は、図１１の破線で示すように、キャパシタ１９の放電が継続するのにしたがって、すなわちＳＯＣが低下するのにしたがって減少する。
【０１１８】
時刻ｔ１１において、所要出力が放電要求値を超えると、旋回用電動機２１は、キャパシタ１９が放電する電力に加え、電動発電機１２が発電する電力を用いて上部旋回体３を旋回させる。そのため、電動発電機１２は、エンジン１１の回転トルクを利用する発電機として機能し、発電した電力を旋回用電動機２１に供給する。
【０１１９】
電動発電機１２が発電を開始すると、エンジン１１の回転トルクが電動発電機１２によって吸収（消費）されるため、コントローラ３０は、ポンプ最大出力増減処理によってメインポンプ１４のポンプ最大出力を低減させる。
【０１２０】
電動発電機１２の発電電力は旋回用電動機２１の所要出力が増大するにつれて増大され、メインポンプ１４のポンプ最大出力は電動発電機１２の発電電力が増大するにつれて低減される。また、キャパシタ１９の放電電力は、時間の経過と共にＳＯＣ及び放電要求値が低下するにつれて低減される。そのため、電動発電機１２の発電電力は、キャパシタ１９の放電電力の低減分を補うためにも増大される。なお、図１１の所要出力の推移図における粗いハッチングの領域は所要出力に占める電動発電機１２の発電電力を示し、図１１の細かいハッチングの領域は所要出力に占めるキャパシタ１９の放電電力を示す。また、図１１の発電電力の推移図における粗いハッチングの領域は発電電力の累積量を表し、図１１の所要出力の推移図における粗いハッチングの領域に対応する。
【０１２１】
次に、図１２を参照し、キャパシタ温度に応じてコントローラ３０がＳＯＣ・要求値対応テーブルの内容を調整する処理について説明する。なお、図１２は、ＳＯＣ・要求値対応テーブルの別の例を示す図であり、図６に対応する。具体的には、図１２は、キャパシタ１９のＳＯＣと旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に採用される放電要求値及び充電要求値との関係を示すグラフであり、横軸がＳＯＣ［％］に対応し、縦軸が出力［ｋＷ］に対応する。
【０１２２】
また、図１２の破線で示す放電要求線ＤＬ（２０℃）は、旋回用電動機２１が力行運転状態で且つキャパシタ温度が２０℃の場合に採用される放電要求値の推移を表し、図６の放電要求線ＤＬ１に相当する。また、破線で示す放電要求線ＤＬ（０℃）はキャパシタ温度が０℃の場合に採用される放電要求値の推移を表す。同様に、破線で示す放電要求線ＤＬ（−１０℃）はキャパシタ温度が−１０℃の場合に採用される放電要求値の推移を表し、破線で示す放電要求線ＤＬ（−２０℃）は、キャパシタ温度が−２０℃の場合に採用される放電要求値の推移を表す。
【０１２３】
また、図１２の点線で示す充電要求線ＣＬ（２０℃）は、旋回用電動機２１が力行運転状態で且つキャパシタ温度が２０℃の場合に採用される充電要求値の推移を表し、図６の充電要求線ＣＬ１に対応する。また、点線で示す充電要求線ＣＬ（０℃）はキャパシタ温度が０℃の場合に採用される充電要求値の推移を表す。同様に、点線で示す充電要求線ＣＬ（−１０℃）はキャパシタ温度が−１０℃の場合に採用される充電要求値の推移を表し、点線で示す放電要求線ＤＬ（−２０℃）は、キャパシタ温度が−２０℃の場合に採用される充電要求値の推移を表す。
【０１２４】
また、図１２の実線で示す放電制限線ＵＬ（２０℃）は、キャパシタ温度が２０℃の場合の放電制限値の推移を表す。放電制限値は、キャパシタ１９が放電可能な電力の最大値を意味し、キャパシタ１９の過放電を防止するために用いられる。具体的には、キャパシタ１９の端子電圧が所定の下限電圧を下回らないようにキャパシタ１９の放電電力を制限する際に用いられる。図１２ではＳＯＣが３０［％］の場合にキャパシタ１９の放電電力が値Ｄ１０で制限され、仮にキャパシタ１９の放電電力が値Ｄ１０を上回ると端子電圧が下限電圧を下回るおそれがあることを表す。また、実線で示す放電制限線ＵＬ（０℃）はキャパシタ温度が０℃の場合の放電制限値の推移を表す。同様に、実線で示す放電制限線ＵＬ（−１０℃）は、キャパシタ温度が−１０℃の場合の放電制限値の推移を表し、実線で示す放電制限線ＵＬ（−２０℃）は、キャパシタ温度が−２０℃の場合の放電制限値の推移を表す。
【０１２５】
また、図１２の実線で示す充電制限線ＢＬ（２０℃）は、キャパシタ温度が２０℃の場合の充電制限値の推移を表す。充電制限値は、キャパシタ１９が充電可能な電力の最大値を意味し、キャパシタ１９の過充電を防止するために用いられる。具体的には、キャパシタ１９の端子電圧が所定の上限電圧を上回らないようにキャパシタ１９の充電電力を制限する際に用いられる。図１２ではＳＯＣが５５［％］の場合にキャパシタ１９の充電電力が値Ｃ１０で制限され、仮にキャパシタ１９の充電電力が値Ｃ１０を上回ると端子電圧が上限電圧を上回るおそれがあることを表す。また、実線で示す充電制限線ＢＬ（０℃）はキャパシタ温度が０℃の場合の充電制限値の推移を表す。同様に、実線で示す充電制限線ＢＬ（−１０℃）は、キャパシタ温度が−１０℃の場合の充電制限値の推移を表し、実線で示す充電制限線ＢＬ（−２０℃）は、キャパシタ温度が−２０℃の場合の充電制限値の推移を表す。
【０１２６】
次に、キャパシタ温度に応じて採用すべき放電要求線を変更することの効果について説明する。
【０１２７】
図１２の例では、放電要求線ＤＬ（２０℃）は、ＳＯＣが６０［％］以下の場合に値ゼロとなり、ＳＯＣが６０［％］を超えて１００［％］に至るまで変化率αで増加する。また、放電要求線ＤＬ（０℃）は、ＳＯＣが４８［％］以下の場合に値ゼロとなり、ＳＯＣが４８［％］を超えて１００［％］に至るまで変化率αで増加する。また、放電要求線ＤＬ（−１０℃）は、ＳＯＣが４０［％］以下の場合に値ゼロとなり、ＳＯＣが４０［％］を超えて放電制限線に至るまで変化率αで増加し、放電制限線ＵＬ（−１０℃）のレベルに達した後は放電制限線ＵＬ（−１０℃）に沿って増加する。また、放電要求線ＤＬ（−２０℃）は、ＳＯＣが２５［％］以下の場合に値ゼロとなり、ＳＯＣが２５［％］を超えて１００［％］に至るまで放電制限線ＵＬ（−２０℃）に沿って増加する。なお、放電要求線ＤＬ（２０℃）、放電要求線ＤＬ（０℃）、及び放電要求線ＤＬ（−１０℃）のＳＯＣに対する変化率αは、対応する放電制限線以下の領域で等しい。
【０１２８】
このように、キャパシタ温度が低下するにつれて、放電要求値が値ゼロより大きくなるときのＳＯＣ（放電開始充電率：放電開始ＳＯＣ）を低くすることで、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の力行運転及び回生運転が行われる際のＳＯＣを低減させることができる。具体的には、キャパシタ温度が例えば２０℃の場合、キャパシタ１９のＳＯＣは、放電要求線ＤＬ（２０℃）が採用されることで力行運転及び回生運転が行われる際に６０［％］〜８０［％］の範囲を推移する。一方で、キャパシタ温度が例えば−２０℃の場合、キャパシタ１９のＳＯＣは、放電要求線ＤＬ（−２０℃）が採用されることで力行運転及び回生運転が行われる際に２５［％］〜４５［％］の範囲を推移する。そのため、コントローラ３０は、旋回回生時に旋回用電動機２１が生成する回生電力である充電電力が充電制限線を超えるのを抑制できる。具体的には、図１２に示すように、回生運転が行われる際のＳＯＣが５５［％］の場合、キャパシタ温度が２０℃であれば、キャパシタ１９は、端子電圧が上限電圧を上回るのを防止しながら、値Ｃ１０の充電電力を受け入れることができる。しかしながら、キャパシタ温度が０℃であれば、キャパシタ１９は、端子電圧が上限電圧を上回るのを防止するため、値Ｃ１１より大きい充電電力を受け入れることができない。さらに、キャパシタ温度が−１０℃であれば、値Ｃ１２より大きい充電電力を受け入れることができず、キャパシタ温度が−２０℃であれば、値Ｃ１３より大きい充電電力を受け入れることができない。このように、キャパシタ１９が受け入れ可能な充電電力（受け入れ可能充電電力）は、キャパシタ温度が低い程小さくなる。一方で、受け入れ可能充電電力はＳＯＣが小さい程大きくなる。この関係から、コントローラ３０は、キャパシタ温度が低い程、放電開始ＳＯＣを低くして旋回用電動機２１の力行運転及び回生運転が行われる際のＳＯＣを低減させることで、旋回回生時の回生電力（充電電力）が充電制限線を超えるのを抑制できる。
【０１２９】
また、キャパシタ１９の内部抵抗Ｒはキャパシタ温度が低い程大きい。さらに、コントローラ３０は、キャパシタ温度が低い程、放電開始ＳＯＣを低くするため、充放電時のキャパシタ１９の端子電圧も低くする。そのため、同じ放電電力を得るために流れる放電電流は大きくなり、また、同じ充電電力を得るために流れる充電電流は大きくなる。したがって、キャパシタ１９の発熱量は、キャパシタ温度が低い程、内部抵抗Ｒの増大及び充放電電流の増大に起因して大きくなる。その結果、キャパシタ１９の暖機を促進できる。なお、キャパシタ１９の暖機は、キャパシタ温度が所定温度以下の場合に、キャパシタ１９を充放電させることでキャパシタ温度を強制的に上昇させる処理である。本実施例では、ショベルが無操作状態であればエンジン１１がアイドリング中であっても電動発電機１２等を用いてキャパシタ１９を充放電させることで実現される。
【０１３０】
反対に、キャパシタ１９の内部抵抗Ｒはキャパシタ温度が高い程小さい。さらに、コントローラ３０は、キャパシタ温度が高い程、放電開始ＳＯＣを高くするため、充放電時のキャパシタ１９の端子電圧も高くする。そのため、同じ放電電力を得るために流れる放電電流は小さくなり、また、同じ充電電力を得るために流れる充電電流は小さくなる。したがって、キャパシタ１９の発熱量は、キャパシタ温度が高い程、内部抵抗Ｒの低下及び充放電電流の低下に応じて小さくなる。その結果、熱損失を減らし、キャパシタ１９を高効率で利用できる。
【０１３１】
また、コントローラ３０は、放電制限線以下の領域において、放電要求線ＤＬ（２０℃）、放電要求線ＤＬ（０℃）、及び放電要求線ＤＬ（−１０℃）のそれぞれのＳＯＣに対する変化率αを等しくする。これは、キャパシタ温度にかかわらず、ショベルの操作感を維持できるという効果を有する。具体的には、変化率αが小さい程、旋回力行時の旋回用電動機２１の所要出力が放電要求値を超えやすくなり、電動発電機１２による発電がより早期に開始され、メインポンプ１４のポンプ最大出力がより早期に制限される。例えば、ブーム上げ旋回が行われる場合、旋回力行時のより早い段階でブーム４の上昇速度が低下する。そのため、キャパシタ温度にかかわらず変化率αを維持することは、ブーム４の上昇速度が低下するタイミングを変えないようにすることを意味する。なお、変化率αは、キャパシタ温度にかかわらず、特にＳＯＣが比較的高い領域では比較的大きくなるように設定されてもよい。旋回力行時にできるだけ放電電力を大きくしてその後の旋回回生時における過充電を防止するためである。一方で、変化率αは、キャパシタ１９を保護するために、放電制限線の制限を受ける。例えば、キャパシタ温度が−２０℃のときの放電要求線ＤＬ（−２０℃）において変化率を大きくすると、放電開始ＳＯＣのところで放電電力が放電制限線ＵＬ（−２０℃）を超えてしまい、過放電を引き起こしてしまうためである。そのため、変化率αは、放電制限線を考慮して適切に設定される必要がある。
【０１３２】
なお、図１２では、放電要求線ＤＬは直線を描くように設定されるが、曲線を描くように設定されてもよく、折れ線を描くように設定されてもよい。
【０１３３】
また、図１２では、キャパシタ温度が２０℃、０℃、−１０℃、及び−２０℃のときの放電要求線ＤＬ、放電制限線ＵＬ、及び充電制限線ＢＬを示すが、実際には、所定温度刻みで放電要求線ＤＬ、放電制限線ＵＬ、及び充電制限線ＢＬが存在する。
【０１３４】
図１３は、キャパシタ温度が−１０℃のときの放電要求線の別の例を示す図である。なお、図１３は、明瞭化のため、キャパシタ温度が−１０℃のときの放電制限線ＵＬ（−１０℃）及び放電要求線ＤＬａ（−１０℃）、ＤＬｂ（−１０℃）のみを示し、他の温度のときの放電制限線及び放電要求線並びに充電要求線を省略する。
【０１３５】
点線で示す放電要求線ＤＬａ（−１０℃）は、折れ線を描くように設定される推移の例であり、ＳＯＣが３０［％］から４７［％］に至るまで比較的小さい変化率で増加する。そして、その後にＳＯＣが５５［％］に至るまで比較的大きい変化率で増加し、その後にＳＯＣが１００［％］に至るまで比較的小さい変化率で増加する。このような推移を採用することにより、コントローラ３０は、ＳＯＣが４７［％］から５５［％］のときに、比較的大きな放電電力でキャパシタ１９を放電させることで、その後の旋回回生時にキャパシタ１９の端子電圧が上限電圧を上回るのを防止できる。
【０１３６】
一点鎖線で示す放電要求線ＤＬｂ（−１０℃）は、放電制限線ＵＬ（−１０℃）の制限を受けることなく直線を描くように設定される推移の例であり、ＳＯＣが３０［％］から１００［％］に至るまで変化率が不変である。このような推移を採用することにより、コントローラ３０は、折れ線を描くように推移が設定される場合のように旋回力行中に放電要求値が急激に変化することがないため、ショベルの操作感が急変するのを防止できる。
【０１３７】
次に、図１４を参照し、キャパシタ１９のＳＯＣが大きくなるにつれて且つキャパシタ温度が低下するにつれて減少する受け入れ可能充電電力に対処するために、コントローラ３０が旋回力行時の旋回速度を制限する処理について説明する。なお、図１４は、キャパシタ１９のＳＯＣと旋回速度制限値との関係を示す図であり、横軸がＳＯＣ［％］に対応し、縦軸が旋回速度制限値［ｒｐｍ］に対応する。
【０１３８】
具体的には、キャパシタ１９の受け入れ可能充電電力は、旋回開始時のキャパシタ１９のＳＯＣ及びキャパシタ温度に応じて決まる。例えば、図１２に示すように、キャパシタ温度が０℃で且つＳＯＣが５５［％］であれば、充電制限線ＢＬ（０℃）を参照すると、受け入れ可能充電電力は値Ｃ１１となる。そして、受け入れ可能充電電力が決まれば、その受け入れ可能充電電力の範囲内で実現可能な最大制動トルクが決まり、その最大制動トルクが必要となるときの最大旋回速度（旋回速度制限値）が決まる。
【０１３９】
本実施例では、旋回速度制限値Ｎｃｌは、充電制限値をＷｃｌとし、最大制動トルクをＴｍａｘとし、アシスト制限値に相当する電力をＷａとすると、
【０１４０】
【数２】
0006490668.tif 000003
で表される。なお、ξ１、ξ２は効率を表す。また、旋回開始時は、例えば、旋回操作レバーの操作量が所定値を超えた時点、旋回速度が所定速度に達した時点等を意味する。また、コントローラ３０は、旋回開始時毎に旋回速度制限値を決定する。
【０１４１】
図１４は、上述のようにして決定される旋回速度制限値のＳＯＣに対する推移を示す。具体的には、点線で示す旋回速度制限線ＴＬ（２０℃）は、キャパシタ温度が２０℃のときの旋回速度制限値の推移を表し、点線で示す旋回速度制限線ＴＬ（０℃）は、キャパシタ温度が０℃のときの旋回速度制限値の推移を表す。また、点線で示す旋回速度制限線ＴＬ（−１０℃）は、キャパシタ温度が−１０℃のときの旋回速度制限値の推移を表し、点線で示す旋回速度制限線ＴＬ（−２０℃）は、キャパシタ温度が−２０℃のときの旋回速度制限値の推移を表す。
【０１４２】
また、本実施例では、旋回速度は上限Ｒｍａｘで電気的に或いは機械的に制限される。また、旋回開始時のＳＯＣが５５［％］以下であり且つキャパシタ温度が０℃以下の場合には、ＳＯＣが５５［％］のときの旋回速度制限値が採用される。旋回操作が行われる度に旋回速度制限値が変化して実際の最大旋回速度が変化するのを防止するためである。具体的には、旋回開始時のＳＯＣが５５［％］以下であり且つキャパシタ温度が−１０℃の場合には、旋回速度制限値は値Ｒｂに設定される。また、旋回開始時のＳＯＣが５５［％］以下であり且つキャパシタ温度が−２０℃の場合には、旋回速度制限値は値Ｒａに設定される。なお、図１２に示すようなＳＯＣ・要求値対応テーブルを採用すれば、キャパシタ温度が０℃以下の場合、ＳＯＣが５５［％］以下の範囲で旋回操作が行われるのが通常である。そのため、ＳＯＣが５５［％］より大きい範囲で旋回速度制限値が旋回速度制限線に沿って変化するようにしたとしても、旋回操作が行われる度に実際の最大旋回速度が変化することはない。
【０１４３】
このようにして、コントローラ３０は、キャパシタ温度に応じて最大旋回速度を制限する。また、コントローラ３０は、キャパシタ温度が上昇するにつれて最大旋回速度の制限を徐々に解除する。
【０１４４】
次に、図１５Ａ及び図１５Ｂを参照し、コントローラ３０が最大旋回速度の制限に合わせて旋回力行時の最大旋回トルク及びメインポンプ１４のポンプ最大出力を制限する処理について説明する。なお、図１５Ａは、旋回速度制限値と旋回トルク制限値との関係を示す図であり、横軸が旋回速度制限値［ｒｐｍ］に対応し、縦軸が旋回トルク制限値［％］に対応する。また、図１５Ｂは、旋回速度制限値とポンプ電流制限値との関係を示す図であり、横軸が旋回速度制限値［ｒｐｍ］に対応し、縦軸がポンプ電流制限値［ｍＡ］に対応する。
【０１４５】
例えば、コントローラ３０は、旋回開始時のＳＯＣが５５［％］以下であり且つキャパシタ温度が−１０℃の場合には、旋回速度制限値を値Ｒｂに制限する。この場合、コントローラ３０は、図１５Ａに示すような対応テーブルを参照し、旋回トルク制限値として値Ｓｂを導き出す。また、コントローラ３０は、図１５Ｂに示すような対応テーブルを参照し、ポンプ電流制限値として値Ｐｂを導き出す。
【０１４６】
同様に、コントローラ３０は、旋回開始時のＳＯＣが５５［％］以下であり且つキャパシタ温度が−２０℃の場合には、旋回速度制限値を値Ｒａ（＜Ｒｂ）に制限する。この場合、コントローラ３０は、旋回トルク制限値として値Ｓａ（＜Ｓｂ）を導き出し、ポンプ電流制限値として値Ｐａ（＜Ｐｂ）を導き出す。
【０１４７】
なお、コントローラ３０は、旋回速度制限値と同様、旋回開始時毎に旋回トルク制限値及びポンプ電流制限値を決定する。
【０１４８】
旋回力行時の旋回トルクの制限は上部旋回体３の加速度の制限をもたらし、ポンプ電流の制限は油圧アクチュエータの動作速度の制限をもたらす。また、その後のキャパシタ温度の上昇による旋回トルクの制限の緩和は上部旋回体３の加速度の制限の緩和をもたらし、ポンプ電流の制限の緩和は油圧アクチュエータの動作速度の制限の緩和をもたらす。そのため、旋回速度制限値が最大値Ｒｍａｘ未満に制限されている場合にブーム上げ旋回が行われると、旋回速度の制限に合わせてブーム４の上昇速度も制限される。また、その後のキャパシタ温度の上昇により旋回速度制限値が最大値Ｒｍａｘに向かって増大するにつれて旋回速度の制限が緩和され、その旋回速度の制限の緩和に合わせてブーム４の上昇速度の制限も緩和される。その結果、コントローラ３０は、旋回速度に合った油圧アクチュエータの動作速度を操作者に提供でき、操作感が損なわれるのを防止できる。
【０１４９】
なお、コントローラ３０は、旋回速度制限値として最大値Ｒｍａｘを採用した場合には、旋回トルク制限値として値Ｓｍａｘを導き出し、ポンプ電流制限値として値Ｐｍａｘを導き出す。すなわち、コントローラ３０は、最大旋回速度を制限しない場合には、最大旋回トルク及びポンプ最大出力を制限しない。
【０１５０】
以上の構成により、コントローラ３０は、キャパシタ温度の低下に応じて充電制限値及び放電制限値を低減させ且つ放電要求値を変化させる。本実施例では、ＳＯＣの変化に対する充電制限値及び放電制限値のそれぞれの変化を低減させ、且つ、ＳＯＣの変化に対する放電要求値の変化を低減させる。具体的には、キャパシタ温度の低下に応じて放電制限線ＵＬ及び充電制限線ＢＬのそれぞれの制限値を小さくする。また、キャパシタ温度の低下に応じて旋回力行時の放電要求線ＤＬの傾きを小さくする。そのため、コントローラ３０は、キャパシタ温度が低い状態で旋回用電動機２１を駆動させた場合であっても、キャパシタ１９の過充電及び過放電を防止できる。その結果、コントローラ３０は、キャパシタ１９の暖機が完了する前であっても、キャパシタ１９に悪影響を与えることなく、旋回用電動機２１を駆動させることができる。
【０１５１】
また、コントローラ３０は、キャパシタ温度の低下に応じて、放電要求値を値ゼロより大きい値にするキャパシタ１９の充電率の下限を低減させる。本実施例では、コントローラ３０は、キャパシタ温度の低下に応じて放電開始ＳＯＣを低減させる。そのため、コントローラ３０は、キャパシタ温度が低い程、キャパシタ１９のＳＯＣがより低い範囲で推移するように、旋回力行時及び旋回回生時のキャパシタ１９の充放電を制御できる。その結果、キャパシタ温度が低い程、より発熱し易い条件でキャパシタ１９を充放電させてキャパシタ１９の暖機を促進できる。また、キャパシタ温度が低い程、旋回回生開始時のＳＯＣを低めに誘導するため、旋回回生中にキャパシタ１９の端子電圧が上限電圧に達するのを防止でき、キャパシタ１９の過充電を防止できる。
【０１５２】
なお、上述の実施例では、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合にキャパシタ温度に応じてＳＯＣ・要求値対応テーブルの内容を調整する。しかしながら、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に限ってＳＯＣ・要求値対応テーブルの内容を調整するのではなく、旋回用電動機２１が回生運転状態及び停止状態の場合にもキャパシタ温度に応じてＳＯＣ・要求値対応テーブルの内容を調整してもよい。
【０１５３】
図１６は、ＳＯＣ・要求値対応テーブルのさらに別の例を示す図であり、図６及び図１２に対応する。具体的には、図１６は、キャパシタ１９のＳＯＣと旋回用電動機２１が回生運転状態の場合に採用される放電要求値及び充電要求値との関係を示すグラフである。
【０１５４】
図１６に示すように、コントローラ３０は、旋回力行時用のＳＯＣ・要求値対応テーブルばかりでなく、旋回回生時用のＳＯＣ・要求値対応テーブルを有する。そして、コントローラ３０は、旋回力行時と同様、キャパシタ温度が低い程、キャパシタ１９のＳＯＣがより低い範囲で推移するように、旋回回生時のキャパシタ１９の充放電を制御する。
【０１５５】
なお、図示は省略するが、コントローラ３０は、旋回停止時用のＳＯＣ・要求値対応テーブルを有し、旋回力行時及び旋回回生時と同様、キャパシタ温度が低い程、キャパシタ１９のＳＯＣがより低い範囲で推移するように、旋回停止時のキャパシタ１９の充放電を制御する。
【０１５６】
次に、図１７を参照し、ショベルに対して所定の複合操作が入力された場合にコントローラ３０が放電要求値を超えてキャパシタ１９を放電させる処理（以下、「パワーブースト処理」とする。）について説明する。なお、図１７は、パワーブースト処理の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、キャパシタ１９のＳＯＣが所定範囲内にある場合に、所定の制御周期で繰り返しこのパワーブースト処理を実行する。本実施例では、コントローラ３０は、キャパシタ１９のＳＯＣが５０％以上７０％以下の場合に、所定の制御周期で繰り返しこのパワーブースト処理を実行する。なお、コントローラ３０は、旋回力行時処理を実行している場合であっても、パワーブースト処理を優先的に実行する。
【０１５７】
最初に、コントローラ３０は、ブーム上げ旋回操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ４１）。本実施例では、コントローラ３０は、圧力センサ２９の出力を監視することで、ブーム操作レバー及び旋回操作レバーの操作内容を監視する。そして、コントローラ３０は、ブーム操作レバーが上げ方向に操作され、且つ、旋回操作レバーが左回転方向又は右回転方向の何れかに操作されたことを検出した場合に、複合操作としてのブーム上げ旋回操作が行われたと判定する。
【０１５８】
ブーム上げ旋回操作が行われたと判定した場合（ステップＳ４１のＹＥＳ）、コントローラ３０は、ブーム操作レバーに対する操作がフルレバー操作であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。
【０１５９】
「フルレバー操作」とは、所定のレバー操作量以上のレバー操作であり、本実施例では、８０％以上のレバー操作量でブーム操作レバーを上げ方向に傾斜させることを意味する。なお、レバー操作量は、ブーム操作レバーが中立位置のときに０％を示し、最大傾斜位置のときに１００％を示す。
【０１６０】
フルレバー操作であると判定した場合（ステップＳ４２のＹＥＳ）、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる（ステップＳ４３）。ブーム上げ旋回操作中のブーム４の上昇速度の低下を防止するためである。具体的には、旋回力行開始時にＳＯＣが低い場合（例えば、旋回押し付け作業の際に回生電力が十分に得られなかった場合、又は、電動発電機１２によるアシスト運転のためのキャパシタ１９の放電が多かった場合）、パワーブースト処理を実行しなければ、キャパシタ１９から旋回用電動機２１への電力供給量が制限されるので、電動発電機１２から旋回用電動機２１への電力供給量が増える。そのため、通常の旋回力行時処理（図７Ｂ参照。）に比べ、電動発電機１２はエンジン１１の発電負荷を増大させ、メインポンプ１４が消費できるエンジン１１の出力は減少する。そのため、メインポンプ１４は吐出量が制限され、ブームシリンダ７のボトム側油室に流入する作動油の量も制限される。その結果、ブーム４の上昇速度が低下する。パワーブースト処理は、このブーム４の上昇速度の低下を防止する。
【０１６１】
その後、コントローラ３０は、放電電力量が所定電力量に達したか否かを判定する（ステップＳ４４）。本実施例では、コントローラ３０は、ブーム上げ旋回操作の際にキャパシタ１９が旋回用電動機２１に向けて放電した電力［ｋＷ］の累積量すなわち放電電力量［ｋＪ］を監視し、その放電電力量［ｋＪ］が所定電力量［ｋＪ］に達したか否かを判定する。
【０１６２】
その後、コントローラ３０は、放電電力量［ｋＪ］が所定電力量［ｋＪ］に達するまでキャパシタ１９が放電する電力のみで旋回用電動機２１を駆動させ続ける。
【０１６３】
そして、放電電力量［ｋＪ］が所定電力量［ｋＪ］に達したと判定した場合（ステップＳ４４のＹＥＳ）、コントローラ３０は、パワーブースト処理を終了させる。本実施例では、ブーム４が所定角度だけ上昇したところでコントローラ３０がパワーブースト処理を終了できるように所定電力量［ｋＪ］が設定される。パワーブースト処理終了後は、旋回回生が開始されるまでは、コントローラ３０は、変化率αで旋回力行時の放電要求値を低下させる。そして、旋回用電動機２１の所要出力がその放電要求値に相当する電力を超える場合には、その差分を電動発電機１２から供給させる。旋回回生が開始された後は、旋回回生時処理を実行し、充電要求値及び放電要求値に基づいてキャパシタ１９の充放電を制御する。なお、変化率αは、図６の破線で示す放電要求線ＤＬ１の傾きに相当する変化率であってもよい。
【０１６４】
なお、ブーム操作レバーに対する操作がフルレバー操作でないと判定した場合（ステップＳ４２のＮＯ）、コントローラ３０は、パワーブースト処理では、キャパシタ１９が放電する電力のみで旋回用電動機２１を駆動させることはない。ブーム４を迅速に上昇させる意思を操作者が有しておらず、ブーム４の上昇速度の低下を防止する必要はないと判断できるためである。この場合、コントローラ３０は、ブーム上げ旋回操作（厳密には旋回操作）が完了するまでは旋回用電動機２１の状態に応じて旋回力行時処理又は旋回回生時処理を実行する。そのため、キャパシタ１９が放電する電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる場合もある。但し、コントローラ３０は、ブーム操作レバーの操作がフルレバー操作でない場合であってもパワーブースト処理を実行してもよい。
【０１６５】
次に、図１８及び図１９を参照し、パワーブースト処理及びポンプ最大出力増減処理が実行される場合の各種パラメータの時間的推移について説明する。なお、図１８は、旋回用電動機２１の所要電力、電動発電機１２の発電電力、及びメインポンプ１４のポンプ最大出力の時間的推移を示す図である。また、図１９は、キャパシタ１９のＳＯＣと放電要求値との関係を示す図であり、図６の上半分に対応する。なお、破線で示す放電要求線ＤＬ１は、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に採用される放電要求値のＳＯＣに対する推移を表す。また、実線で示す推移ＲＬ１は、旋回用電動機２１の所要電力の時刻ｔ１から時刻ｔ４までの時間的推移を表す。また、図１８の所要電力の推移図における粗いハッチング領域は所要電力に占める電動発電機１２の発電電力を表し、細かいハッチング領域は所要電力に占めるキャパシタ１９の放電電力を表す。また、図１８の発電電力の推移図における粗いハッチング領域は発電電力の累積量を表し、所要電力の推移図における粗いハッチング領域に対応する。同様に、図１９の粗いハッチング領域は所要電力に占める電動発電機１２の発電電力を表し、細かいハッチング領域は所要電力に占めるキャパシタ１９の放電電力を表す。
【０１６６】
図１８に示すように、時刻ｔ１において、旋回操作レバーがフルレバー操作されると、旋回用電動機２１の所要電力は増大し始める。このとき、コントローラ３０は、パワーブースト処理により、キャパシタ１９が放電する電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる。なお、図１９に示すように、時刻ｔ１においてキャパシタ１９のＳＯＣは所定範囲内（例えば５０［％］以上７０［％］以下の約６７［％］）のレベルにあり、所要電力はＲ１（＝値ゼロ）のレベルにある。
【０１６７】
その後、図１８及び図１９に示すように、時刻ｔ２において所要電力が放電要求線ＤＬ１上の放電要求値に達しても、コントローラ３０は、パワーブースト処理により、キャパシタ１９が放電する電力のみで旋回用電動機２１の駆動を継続させる。なお、放電要求値は、図１８の破線で示すように、キャパシタ１９の放電が継続するのにしたがって、すなわちＳＯＣが低下するのにしたがって減少する。また、図１９に示すように、時刻ｔ２においてキャパシタ１９のＳＯＣは約６５［％］のレベルにあり、所要電力はＲ２のレベルにある。
【０１６８】
その後、図１８に示すように、時刻ｔ３において、キャパシタ１９が旋回用電動機２１に向けて放電した電力の累積量である放電電力量が所定電力量に達すると、コントローラ３０は、パワーブースト処理を終了させて旋回力行時処理を開始する。なお、図１９に示すように、時刻ｔ３においてキャパシタ１９のＳＯＣは約６０［％］のレベルにあり、所要電力はＲ３のレベルにある。このとき、コントローラ３０は、図１９の一点鎖線で示す放電要求線ＤＬ１ａをパワーブースト処理終了後の過渡的放電要求値の推移として採用する。なお、放電要求線ＤＬ１ａの傾きに相当する変化率αは放電要求線ＤＬ１の変化率αに等しい。そのため、放電要求線ＤＬ１ａに基づく過渡的放電要求値は、放電要求線ＤＬ１に基づく放電要求値と同様、図１８の一点鎖線で示すように、キャパシタ１９の放電が継続するのにしたがって、すなわちＳＯＣが低下するのにしたがって減少する。
【０１６９】
また、時刻ｔ３を過ぎて所要電力が過渡的放電要求値を上回ると、コントローラ３０は、旋回力行時処理にしたがって電動発電機１２の発電機としての駆動を開始させる。所要電力とキャパシタ１９の放電電力との差を電動発電機１２の発電電力で補うためである。その結果、コントローラ３０は、旋回力行時処理により、キャパシタ１９が放電する電力と電動発電機１２が発電する電力とで旋回用電動機２１の駆動を継続させる。このとき、電動発電機１２は、エンジン１１の回転トルクを利用する発電機として機能し、発電した電力を旋回用電動機２１に供給する。また、旋回用電動機２１は、キャパシタ１９が放電する電力に加え、電動発電機１２が発電する電力を用いて上部旋回体３を旋回させる。
【０１７０】
電動発電機１２が発電を開始すると、エンジン１１の回転トルクが電動発電機１２によって吸収（消費）されるため、コントローラ３０は、ポンプ最大出力増減処理によってメインポンプ１４のポンプ最大出力を低減させる。
【０１７１】
その後、図１９に示すように、コントローラ３０は、時刻ｔ４に達するまで、キャパシタ１９のＳＯＣが低下するにつれて過渡的放電要求値を放電要求線ＤＬ１ａに沿って低下させる。そのため、図１８に示すように、キャパシタ１９の放電電力は、時間の経過と共に低減される。また、コントローラ３０は、所要電力とキャパシタ１９の放電電力との差が大きくなるにつれて電動発電機１２の発電電力を増大させる。また、コントローラ３０は、ポンプ最大出力増減処理により、発電電力を増大させるにつれてメインポンプ１４のポンプ最大出力を低減させる。なお、図１９に示すように、時刻ｔ４の直前においてキャパシタ１９のＳＯＣは約５７［％］のレベルにあり、所要電力はＲ４のレベルにある。
【０１７２】
その後、時刻ｔ４において、旋回操作レバーが中立位置に戻されると、旋回用電動機２１の所要電力は値ゼロとなる。このとき、コントローラ３０は、電動発電機１２による発電を停止させ、メインポンプ１４のポンプ最大出力を元のレベルに復帰させる。
【０１７３】
その後、コントローラ３０は、旋回回生時処理を実行し、旋回用電動機２１からの回生電力をキャパシタ１９に充電させ、必要に応じて旋回用電動機２１からの回生電力で電動発電機１２を電動機として機能させる。
【０１７４】
以上の構成により、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する放電電力で旋回用電動機２１を駆動させ、その後、電動発電機１２が発電する発電電力で旋回用電動機２１を駆動させる。そのため、旋回操作と油圧アクチュエータの操作とを含む複合操作が行われた場合であっても、少なくとも複合動作の初期段階では電動発電機１２を発電機として機能させないようにし、メインポンプ１４の吐出量が制限されるのを防止する。その結果、少なくとも複合動作の初期段階では、旋回速度の低下を防止しながら、油圧アクチュエータの動作速度の低下を防止できる。
【０１７５】
具体的には、コントローラ３０は、旋回操作が行われた場合、キャパシタ１９が放電する放電電力が所定電力（例えば放電要求値に相当する電力）に達するまでは、放電電力で旋回用電動機２１を駆動させる。
【０１７６】
なお、コントローラ３０は、旋回操作が行われた後で所定時間が経過するまで放電電力で旋回用電動機２１を駆動させるようにしてもよい。また、コントローラ３０は、旋回操作が行われた後でキャパシタ１９から流れた電流の累積量が所定電流量に達するまで放電電力で旋回用電動機２１を駆動させるようにしてもよい。また、コントローラ３０は、旋回操作が行われた後で旋回用電動機２１に流れた電流の累積量が所定電流量に達するまで、或いは、旋回操作が行われた後で旋回用電動機２１の消費電力の累積量が所定電力量に達するまで、放電電力で旋回用電動機２１を駆動させるようにしてもよい。また、コントローラ３０は、旋回操作が行われた後で旋回用電動機２１の回転速度が所定速度に達するまで、或いは、旋回操作が行われた後で上部旋回体３の旋回速度が所定速度に達するまで、放電電力で旋回用電動機２１を駆動させるようにしてもよい。
【０１７７】
また、コントローラ３０は、旋回操作を含む複合操作が行われた場合、キャパシタ１９が放電する放電電力の累積量が所定量に達するまでは、所要電力が放電要求値に相当する電力を上回ったとしても、放電電力で旋回用電動機２１を駆動させる。すなわち、パワーブースト処理を継続させる。そのため、ブーム上げ旋回操作が行われた場合であっても、少なくともブーム上げ旋回動作の初期段階では電動発電機１２を発電機として機能させないようにし、メインポンプ１４の吐出量が制限されるのを防止する。その結果、少なくともブーム上げ旋回動作の初期段階では、旋回速度の低下を防止しながら、ブーム４の上昇速度の低下を防止できる。なお、ブーム上げ旋回動作の初期段階は、例えば、ブーム４が所定角度だけ上昇するまでの段階である。
【０１７８】
なお、コントローラ３０は、旋回操作が行われた後で所定時間が経過するまでパワーブースト処理を継続させるようにしてもよい。また、コントローラ３０は、旋回操作が行われた後でキャパシタ１９から流れた電流の累積量が所定電流量に達するまでパワーブースト処理を継続させるようにしてもよい。また、コントローラ３０は、旋回操作が行われた後で旋回用電動機２１に流れた電流の累積量が所定電流量に達するまで、或いは、旋回操作が行われた後で旋回用電動機２１の消費電力の累積量が所定電力量に達するまで、パワーブースト処理を継続させるようにしてもよい。また、コントローラ３０は、旋回操作が行われた後で旋回用電動機２１の回転速度が所定速度に達するまで、或いは、旋回操作が行われた後で上部旋回体３の旋回速度が所定速度に達するまで、パワーブースト処理を継続させるようにしてもよい。
【０１７９】
また、コントローラ３０は、累積量が所定量に達した後は、電動発電機１２が発電する電力を旋回用電動機２１の駆動に利用できるようにする。そのため、キャパシタ１９の過放電を防止しながら、ブーム上げ旋回動作の残りの部分を確実に継続させることができる。この場合、電動発電機１２が発電を開始することでメインポンプ１４の吐出量が制限されてブーム４の上昇速度が低下するが、ブーム４が既に十分に上昇しているため、操作者が煩わしさを感じることはない。
【０１８０】
また、コントローラ３０は、旋回操作が行われた場合、キャパシタ１９のＳＯＣが所定値より大きいときには、電動発電機１２が発電する発電電力よりもキャパシタ１９が放電する放電電力を優先的に用いて旋回用電動機２１を駆動させる。また、キャパシタ１９のＳＯＣが所定値以下のときには、電動発電機１２が発電する発電電力で旋回用電動機２１を駆動させる。そのため、キャパシタ１９のＳＯＣを適切なレベルに維持しながら旋回用電動機２１を駆動できる。
【０１８１】
また、コントローラ３０は、ブーム上げ旋回操作が行われた場合、キャパシタ１９のＳＯＣが所定値以下であっても、パワーブースト処理により、キャパシタ１９が放電する放電電力を優先的に用いて旋回用電動機２１を駆動させてもよい。この構成により、少なくともブーム上げ旋回動作の初期段階では、旋回速度の低下を防止しながら、ブーム４の上昇速度の低下を防止できる。
【０１８２】
また、コントローラ３０は、ブーム上げ旋回操作が行われた場合、キャパシタ１９のＳＯＣが所定範囲内にあるときには、パワーブースト処理により、キャパシタ１９が放電する放電電力の累積量が所定量に達するまでは、放電電力で旋回用電動機２１を駆動させてもよい。この構成により、キャパシタ１９の過放電を防止しながら、少なくともブーム上げ旋回動作の初期段階では、旋回速度の低下を防止し、且つ、ブーム４の上昇速度の低下を防止できる。
【０１８３】
また、コントローラ３０は、旋回操作とフルレバー操作によるブーム上げ操作とを含むブーム上げ旋回操作が行われた場合、パワーブースト処理により、キャパシタ１９が放電する放電電力の累積量が所定量に達するまでは、放電電力で旋回用電動機２１を駆動させてもよい。この構成により、ブーム４を迅速に上昇させる意思を操作者が有していると判断できる場合には、少なくともブーム上げ旋回動作の初期段階では、旋回速度の低下を防止し、且つ、ブーム４の上昇速度の低下を防止できる。
【０１８４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１８５】
例えば、上述の実施例では、コントローラ３０は、ブーム上げ旋回操作のためのパワーブースト処理を実行するが、アーム開き旋回操作等、旋回操作を含む他の複合操作のためにパワーブースト処理を実行してもよい。
【０１８６】
また、ＳＯＣ・要求値対応テーブルは、温度毎に複数用意されてもよい。具体的には、気温が所定値より低い場合に採用される低温時テーブルと、気温が所定値以上の場合に採用される常温時テーブルとが用意されてもよい。
【０１８７】
また、本願は、２０１４年３月３１日に出願した日本国特許出願２０１４−０７４５２２号及び日本国特許出願２０１４−０７４５２６号のそれぞれに基づく優先権を主張するものであり、これらの日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
【符号の説明】
【０１８８】
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・・・バケット  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・・・変速機  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  １８、２０・・・インバータ  １９・・・キャパシタ  ２１・・・旋回用電動機  ２２・・・レゾルバ  ２３・・・メカニカルブレーキ  ２４・・・旋回変速機  ２５・・・パイロットライン  ２６・・・操作装置  ２６Ａ、２６Ｂ・・・レバー  ２６Ｃ・・・ペダル  ２７・・・油圧ライン  ２８・・・油圧ライン  ２９・・・圧力センサ  ３０・・・コントローラ  １００・・・昇降圧コンバータ  １１０・・・ＤＣバス  １１１・・・ＤＣバス電圧検出部  １１２・・・キャパシタ電圧検出部  １１３・・・キャパシタ電流検出部  １２０・・・蓄電系  Ｍ２、Ｍ３・・・温度センサ
【図１】
0006490668.tif 000004
【図２】
0006490668.tif 000005
【図３】
0006490668.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
0006490668.tif 000010
【図７Ｂ】
0006490668.tif 000011
【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】
0006490668.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
0006490668.tif 000018
【図１５Ａ】
0006490668.tif 000019
【図１５Ｂ】
0006490668.tif 000020
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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