(57)【要約】【課題】バッテリの蓄電容量又はエンジンの回転数によって、回転電機によるエンジンへの補助（アシスト）の動作と、回転電機による発電（充電）の動作とを適切に行うことができるようにする。【解決手段】作業機は、エンジンと、電力によりモータとして作動する第１動作とエンジンの動力によりジェネレータとして作動する第２動作とを行うことが可能なモータ・ジェネレータと、エンジンの動力及び／又はモータ・ジェネレータの動力によって作動可能な駆動装置と、第２動作によって発電した電力を蓄電可能なバッテリと、バッテリの蓄電容量を検出可能な蓄電測定装置と、モータ・ジェネレータの作動を制御する制御装置であって、蓄電容量に基づいて第１動作又は第２動作の設定を行う制御装置と、を備えている。【選択図】図７
2017226284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
電力によりモータとして作動する第１動作と前記エンジンの動力によりジェネレータとして作動する第２動作とを行うことが可能なモータ・ジェネレータと、
前記エンジンの動力及び／又は前記モータ・ジェネレータの動力によって作動可能な駆動装置と、
前記モータ・ジェネレータの前記第２動作によって発電した電力を蓄電可能なバッテリと、
前記バッテリの蓄電容量を検出可能な蓄電測定装置と、
前記モータ・ジェネレータの作動を制御する制御装置であって、前記蓄電容量に基づいて前記第１動作又は前記第２動作の設定を行う制御装置と、
を備えた作業機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記蓄電容量が予め定められた蓄電閾値以上である場合に、前記第１動作の設定を行い、前記閾値未満である場合に、前記第２動作の設定を行う請求項１に記載の作業機。
【請求項３】
前記バッテリの温度を検出可能な温度測定装置を備え、
前記制御装置は、前記蓄電容量が予め定められた蓄電閾値以上で且つ前記温度測定装置で検出された前記バッテリの温度が予め定められた温度範囲内である場合に、前記第１動作の設定を行う請求項２に記載の作業機。
【請求項４】
前記制御装置は、前記温度測定装置で検出された前記バッテリの温度が温度範囲外である場合に、前記第１動作及び第２動作を停止する請求項３に記載の作業機。
【請求項５】
前記蓄電閾値を設定する蓄電設定スイッチを備えている請求項１〜４のいずれかに記載の作業機。
【請求項６】
エンジンと、
電力によりモータとして作動する第１動作と前記エンジンの動力によりジェネレータとして作動する第２動作とを行うことが可能なモータ・ジェネレータと、
前記エンジンの動力及び／又は前記モータ・ジェネレータの動力によって作動可能な駆動装置と、
前記モータ・ジェネレータの前記第２動作によって発電した電力を蓄電可能なバッテリと、
前記モータ・ジェネレータの作動を制御する制御装置であって、前記エンジンの回転数に基づいて前記第１動作又は前記第２動作の設定を行う制御装置と、
を備えた作業機。
【請求項７】
前記エンジンの回転数を設定する回転数設定スイッチと、
前記エンジンの実際の回転数である実回転数を検出する実回転測定装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記実回転数が前記回転数設定スイッチで設定した設定値以下である場合に、前記第１動作の設定を行い、前記設定値を超えた場合に、前記第２動作の設定を行う請求項６に記載の作業機。
【請求項８】
前記エンジンの回転数を設定する回転数設定スイッチと、
前記エンジンの実際の回転数である実回転数を検出する実回転測定装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記実回転数と前記回転数設定スイッチで設定した設定値との差が所定値以上である場合に、前記第１動作の設定を行い、前記実回転数と前記設定値との差が所定値未満である場合に、前記第２動作の設定を行う請求項６に記載の作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンパクトトラックローダ、スキッドステアローダ等の作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンパクトトラックローダ等の作業機として、特許文献１が知られている。
特許文献１の作業機は、機体と、機体に設けられたエンジンと、エンジンの動力により駆動する油圧ポンプと、機体に設けられ且つ油圧ポンプの作動油によって作動させることができる作業装置とを備えている。近年、特許文献２に示すように、油圧ポンプを作動させる動力源としてエンジンの他に、電動機（モータ）を備えたハイブリッド式の作業機が開発されてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５９７３４号公報
【特許文献２】特開２０１５−２０６１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハイブリッド式の作業機では、少なくとも電動機（モータ）と、電動機の電力を制御するインバータと、電力を蓄電するバッテリが備えられている。作業機は、自動車とは異なり作業を行うことから、電動機、インバータ、バッテリ等の設置を様々な観点から考慮する必要があり、新たな開発が求められてきている。
本発明は、このような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、バッテリの蓄電容量又はエンジンの回転数によって、回転電機によるエンジンへの補助（アシスト）の動作と、回転電機による発電（充電）の動作とを適切に行うことができる作業機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために以下の技術的手段を講じた。
作業機は、エンジンと、電力によりモータとして作動する第１動作と前記エンジンの動力によりジェネレータとして作動する第２動作とを行うことが可能なモータ・ジェネレータと、前記エンジンの動力及び／又は前記モータ・ジェネレータの動力によって作動可能な駆動装置と、前記モータ・ジェネレータの前記第２動作によって発電した電力を蓄電可能なバッテリと、前記バッテリの蓄電容量を検出可能な蓄電測定装置と、前記モータ・ジェネレータの作動を制御する制御装置であって、前記蓄電容量に基づいて前記第１動作又は前記第２動作の設定を行う制御装置と、を備えた。
【０００６】
前記制御装置は、前記蓄電容量が予め定められた蓄電閾値以上である場合に、前記第１動作の設定を行い、前記閾値未満である場合に、前記第２動作の設定を行う。
作業機は、前記バッテリの温度を検出可能な温度測定装置を備え、前記制御装置は、前記蓄電容量が予め定められた蓄電閾値以上で且つ前記温度測定装置で測定された前記バッテリの温度が予め定められた温度範囲内である場合に、前記第１動作の設定を行う。
【０００７】
前記制御装置は、前記温度測定装置で検出された前記バッテリの温度が温度範囲外である場合に、前記第１動作及び第２動作を停止する。
作業機は、蓄電閾値を設定する蓄電設定スイッチを備えている。
作業機は、エンジンと、電力によりモータとして作動する第１動作と前記エンジンの動力によりジェネレータとして作動する第２動作とを行うことが可能なモータ・ジェネレータと、前記エンジンの動力及び／又は前記モータ・ジェネレータの動力によって作動可能な駆動装置と、前記モータ・ジェネレータの前記第２動作によって発電した電力を蓄電可能なバッテリと、前記モータ・ジェネレータの作動を制御する制御装置であって、前記エンジンの回転数に基づいて前記第１動作又は前記第２動作の設定を行う制御装置と、を備えた。
【０００８】
作業機は、前記エンジンの回転数を設定する回転数設定スイッチと、前記エンジンの実際の回転数である実回転数を検出する実回転測定装置と、を備え、前記制御装置は、前記実回転数が前記回転数設定スイッチで設定した設定値以下である場合に、前記第１動作の設定を行い、前記設定値を超えた場合に、前記第２動作の設定を行う。
作業機は、前記エンジンの回転数を設定する回転数設定スイッチと、前記エンジンの実際の回転数である実回転数を検出する実回転測定装置と、を備え、前記制御装置は、前記実回転数と前記回転数設定スイッチで設定した設定値との差が所定値以上である場合に、前記第１動作の設定を行い、前記実回転数と前記設定値との差が所定値未満である場合に、前記第２動作の設定を行う。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、バッテリの蓄電容量又はエンジンの回転数によって、回転電機によるエンジンへの補助（アシスト）の動作と、回転電機による発電（充電）の動作とを適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】機体の斜視図である。
【図２】機器（装置）の配置を示す斜視図である。
【図３】機体の内部を右側面から見た図である。
【図４】回転電機の内部の断面図である。
【図５】回転電機の制御ブロック図である。
【図６】第２実施形態における回転電機の制御ブロック図である。
【図７】エンジン回転数、第１動作（可変アシスト）、第２動作（可変充電）、第１設定値、第２設定値の関係を示す図である。
【図８】エンジン回転数、第１動作（可変アシスト）、第２動作（可変充電）、第１設定値の関係を示す図である。
【図９】第３実施形態における回転電機の制御ブロック図である。
【図１０】作業機の全体側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る作業機の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１０は、本発明に係る作業機１の側面図を示している。図１０では、作業機の一例として、コンパクトトラックローダを示している。但し、本発明に係る作業機はコンパクトトラックローダに限定されず、例えば、スキッドステアローダ等の他の種類のローダ作業機であってもよい。また、ローダ作業機以外の作業機であってもよい。
【００１２】
作業機１は、機体２と、この機体２に装着した作業装置３と、機体２を支持する走行装置４とを備えている。尚、本発明において、作業機の運転席に着座した運転者の前側（図１０の左側）を前方、運転者の後側（図１０の右側）を後方、運転者の左側（図１０の手前側）を左方、運転者の右側（図１０の奥側）を右方として説明する。機体の前及び後に直交する方向を機体幅方向（幅方向）として説明することがある。
【００１３】
機体２の上部であって前部には、キャビン５が搭載されている。キャビン５の後部は、機体２のブラケット１１に支持軸１２回りに揺動自在に支持されている。キャビン５の前部は、機体２の前部に載置可能となっている。
キャビン５内には運転席１３が設けられている。運転席１３の一側（例えば、左側）には、走行装置４を操作するための走行用操作装置が配置されている。
【００１４】
走行装置４は、クローラ式走行装置により構成されている。走行装置４は、機体２の左の及び機体２の右に設けられている。走行装置４は、油圧駆動で作動する第１走行部２１Ｌと、第２走行部２１Ｒとを有し、第１走行部２１Ｌ及び第２走行部２１Ｒによって走行可能である。
作業装置３は、ブーム２２Ｌと、ブーム２２Ｒと、ブーム２２Ｌ、２２Ｒの先端に装着したバケット２３（作業具）とを備える。ブーム２２Ｌは、機体２の左に配置されている。ブーム２２Ｒは、機体２の右に配置されている。ブーム２２Ｌとブーム２２Ｒとは、連結体によって相互に連結されている。ブーム２２Ｌ及びブーム２２Ｒは、第１リフトリンク２４及び第２リフトリンク２５に支持されている。ブーム２２Ｌ及びブーム２２Ｒの基部側と機体２の後下部との間には、複動式の油圧シリンダからなるリフトシリンダ２６が設けられている。リフトシリンダ２６を同時に伸縮させることによりブーム２２Ｌ及びブーム２２Ｒが上下に揺動する。ブーム２２Ｌ及びブーム２２Ｒの先端側には、それぞれ装着ブラケット２７が横軸回りに回動自在に枢支され、左及び右に設けられた装着ブラケット２７にバケット２３の背面側が取り付けられている。
【００１５】
また、装着ブラケット２７とブーム２２Ｌ及びブーム２２Ｒの先端側中途部との間には、複動式の油圧シリンダからなるチルトシリンダ２８が介装されている。チルトシリンダ２８の伸縮によってバケット２３が揺動（スクイ・ダンプ動作）する。
バケット２３は、装着ブラケット２７に対して着脱自在とされている。バケット２３を取り外して装着ブラケット２７に各種のアタッチメント（後述する油圧アクチュエータを有する油圧駆動式の作業具）を取り付けることで、掘削以外の各種の作業（又は他の掘削作業）を行えるように構成されている。
【００１６】
次に、機体について説明する。
図１に示すように、機体２は、右枠部３０と、左枠部３１と、前枠部３２と、底枠部３３と、上枠部３４とを有する。
右枠部３０は、機体２の右部を構成する。左枠部３１は、機体２の左部を構成する。前枠部３２は、機体２の前部を構成し、右枠部３０と左枠部３１の前部同士を連結している。底枠部３３は、機体２の底部を構成し、右枠部３０と左枠部３１の下部同士を連結している。上枠部３４は、機体２の後部寄りの上部を構成し、右枠部３０と左枠部３１の後部寄りの上部同士を連結している。
【００１７】
右枠部３０及び左枠部３１は、それぞれメインフレーム４０と、トラックフレーム４１と、モータ取付部４２と、フレーム４３とを有している。トラックフレーム４１は、メインフレーム４０の外側面の下部に取付部材４４を介して取り付けられている。モータ取付部４２は、メインフレーム４０の外側面の後部寄りの上部に設けられている。フレーム４３は、メインフレーム４０の後部に取り付けられている。
【００１８】
フレーム４３は、ブーム２２Ｌ、２２Ｒ等を揺動自在に支持する。フレーム４３は、内壁４３ａと、外壁４３ｂと、前壁４３ｃと、後壁４３ｄとを有している。内壁４３ａと外壁４３ｂは、機体幅方向で間隔をおいて対向して設けられている。外壁４３ｂは、内壁４３ａの機体外方に位置している。前壁４３ｃは、メインフレーム４０の機体幅方向の中途部に設けられることで、当該メインフレーム４０の機体内方だけでなく、機体外方にも突出している。前壁４３ｃの機体外方に突出する部分が、走行装置５の後部を覆うフェンダを構成している。前壁４３ｃは、内壁４３ａの前部と外壁４３ｂの前部とを連結している。後壁４３ｄは、内壁４３ａの後部と外壁４３ｂの後部とを連結している。
【００１９】
上枠部３４は、第１板材３４ａと、第２板材３４ｂとを有している。第１板材３４ａは、右側の内壁４３ａの上部と左側の内壁４３ａの上部とを連結する。第１板材３４ａは、開口部３５を形成する環状の縁部を有しており、キャビン３の後方に設けられている。開口部３５を形成する環状の縁部は、略長方形状である。
第２板材３４ｂは、第１板材３４ａの左側の後端及び右側の後端から後方に延びる板材である。左側の第２板材３４ｂは、左側の内壁４３ａに沿って後方に延びていて、機体外方が左側の内壁４３ａに連結している。右側の第２板材３４ｂは、右側の内壁４３ａに沿って後方に延びていて、機体外方が右側の内壁４３ａに連結している。左側の第２板材３４ｂ及び右側の第２板材３４ｂは、後方に向かうにつれて下がるように下向きに傾斜している。上枠部３４は、第３板材３４ｃを有している。第３板材３４ｃは、第１板材３４ａの前端から下方に延びる部材である。
【００２０】
図２、３に示すように、機体２には、ディーゼルエンジン（エンジン）５０、粒子除去装置５１、冷却ファン５２、ラジエータ５３、回転電機５４、駆動装置５５、バッテリ５６が設けられている。
粒子除去装置５１は、エンジン５０からの排気（排出ガス）中の有害物質を含む微粒子を捕捉する装置であって、例えば、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）である。粒子除去装置５１は、エンジン５０の前上部に配置されていて、エンジン５０のブラケットにより支持されている。粒子除去装置５１は微粒子を燃焼して除去可能であって、燃焼時には少なくとも内部の温度は、６００℃以上になる。冷却ファン５２は、エンジン５０の駆動により回転する装置である。冷却ファン５２は、回転することによって、当該冷却ファン５２の前方から後方に向けて気流を発生させ、エンジン５０を空冷することが可能である。第２ラジエータ５３は、冷却ファン５２の後方に設けられ、エンジン５０の冷却水を冷却する。
【００２１】
回転電機５４は、電動発電機（モータ・ジェネレータ）である。回転電機５４は、エンジン５０の前方に設けられている。
駆動装置５５は、エンジン５０及び／又は回転電機５４によって駆動する装置で、主に作業のための動力を出力する。具体的には、駆動装置５５は、油圧装置である。油圧装置５５は、作業機に搭載された油圧機器に作動油を供給するための複数のポンプを含んでいる。油圧装置５５は、回転電機５４の前方に設けられている。油圧装置５５は、例えば、複数の油圧ポンプは、第１ポンプ５５ａと、第２ポンプ５５ｂと、第３ポンプ５５ｃと、第４ポンプ５５ｄである。
【００２２】
第１ポンプ５５ａは、ＨＳＴ（静油圧無段変速機）の一部を構成する油圧ポンプである。第２〜４ポンプ５５ｂ，５５ｃ，５５ｄは、定容量型のギヤポンプによって構成されている。第２ポンプ５５ｂは、作業装置３に装備された油圧アクチュエータや作業装置３に取り付けられる油圧アタッチメントの油圧アクチュエータを駆動するための油圧ポンプである。第３ポンプ５５ｃは、油圧アクチュエータに供給する作動油を増量するための油圧ポンプである。第４ポンプ５５ｄは、パイロット油を供給するため、及びＨＳＴの油圧回路に作動油を補充するための油圧ポンプである。
【００２３】
バッテリ５６は、電力の充電又は放電が可能な蓄電機であって、ニッケル水素充電池である。具体的には、回転電機５４で発電した電力を充電したり、充電した電力を回転電機５４等に供給する。バッテリ５６は、エンジン５０の左側方、右側方、上方、下方、後方等であってエンジン５０から発生した熱を受けることができる周囲に設けられる。この実施形態では、バッテリ５６は、エンジン５０の直上に設けられている。バッテリ５６は、リチウムイオン充電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。
【００２４】
さて、作業機１は、エンジン５０の動力で油圧装置５５を駆動したり、エンジン５０及び回転電機５４の両方で油圧装置５５を駆動したり、エンジンン５０の動力で回転電機５４を作動させて発電することが可能である。即ち、作業機の動力の伝達は、パラレルハイブリッド式である。エンジン５０及び回転電機５４の動力伝達構造について説明する。
図４に示すように、エンジン５０の前部には、略円板状のフライホイール５０ａを収容するフライホイールハウジング５０ｂが設けられている。フライホイールハウジング５０ｂは、フライホイール５０ａの外周を覆う外周部５０ｂ１と、フライホイール５０ａの後部を覆い且つエンジン５０に固定された側壁５０ｂ２とを有している。側壁５０ｂ２の反対側（前部）には、ハウジング５４ａが位置し、当該ハウジング５４ａが外周部５０ｂ１に取り付けられている。フライホイール５０ａの後部には、エンジン５０のクランク軸５０ｃが連結されている。
【００２５】
回転電機５４は、モータ・ジェネレータであって、駆動式として、永久磁石埋込式の三相交流同期モータが採用されている。
回転電機５４は、ハウジング５４ａと、フライホイール５０ａに連結する連結部５４ｂと、連結部５４ｂに固定されたロータ５４ｃ、ロータ５４ｃに設けられた固定子５４ｄと、固定子５４ｄの外側に設けられたウォータジャケット５４ｅとを有している。
【００２６】
連結部５４ｂは、筒状に形成されていて後端がフライホイール５０ａに取り付けられている。連結部５４ｂの内部には、中間軸６３が設けられている。中間軸６３の後端には、カップリング６４が設けられ、カップリング６４の外側は、フライホイール５０ａに接続されている。また、中間軸６３の前端は、油圧装置５５の駆動軸５５ｅが接続されている。
【００２７】
したがって、エンジン５０を駆動した場合、エンジン５０のクランク軸５０ｃの回転動力は、フライホイール５０ａに伝達され、フライホイール５０ａを回転させる。図４の矢印Ｐ１に示すように、フライホイール５０ａの回転動力は、カップリング６４から中間軸６３に伝達された後、中間軸６３から油圧装置５５の駆動軸５５ｅに伝達して、当該油圧装置５５を駆動することができる。
【００２８】
また、図４の矢印Ｐ２に示すように、フライホイール５０ａの回転動力は、連結部５４ｂを介してロータ５４ｃに伝達される。したがって、エンジン５０の回転動力をロータ５４ｃ（連結部５４ｂ）に伝達することによって、回転電機５４を発電機（ジェネレータ）として作動させることができる。一方、バッテリ５６に蓄電した電力を、固定子５４ｄに供給することによって、ロータ５４ｃを回転させることができる。図４の矢印Ｐ３に示すように、ロータ５４ｃの回転動力は、連結部５４ｂを介してフライホイール５０ａに伝達することができる。したがって、回転電機５４を電動機（モータ）として作動させ、エンジン５０の補助をすることができる。
【００２９】
次に、回転電機（モータ・ジェネレータ）５４の制御について説明する。
図５に示すように、回転電機５４は、電力制御装置（制御装置）５７に接続されている。電力制御装置５７は、回転電機５４の作動を制御する装置である。例えば、電力制御装置５７は、上述したように回転電機５４をモータとして作動させたり、回転電機５４をジェネレータとして作動させる。以降、説明の便宜上、回転電機５４がモータとして作動する動作を「第１動作」、回転電機５４がジェネレータとして作動する動作を「第２動作」という。この実施形態では、電力制御装置５７は、バッテリ５６の蓄電容量に基づいて、第１動作又は第２動作の設定を行う。
【００３０】
以下、電力制御装置（制御装置）５７の構成及び制御について詳しく説明する。
制御装置５７は、インバータ５９と、制御部６０とを有している。制御装置５７には、バッテリ５６の蓄電容量、即ち、バッテリ５６に蓄電した残容量を検出可能な蓄電測定装置２０１が接続されている。インバータ５９は、例えば、複数のスイッチング素子を有し、スイッチング素子の切換等によって、直流を交流に変換する。インバータ５９は、回転電機５４及びバッテリ５６に接続されている。
【００３１】
制御部６０は、電気電子部品、ＣＰＵ等から構成されている。制御部６０は、インバータ５９を制御することで、第１作動、第２作動の設定を行う。具体的には、制御部６０（制御装置５７）は、蓄電測定装置２０１で検出された蓄電容量が予め定められた蓄電閾値以上である場合は、第１動作の設定を行う。ここで、蓄電閾値は、バッテリ５６の劣化を抑制することを考慮して、高充電域で設定されており、例えば、バッテリ５６の最大の蓄電容量（最大容量という）に対して９０％を蓄電閾値に設定している。また、充電閾値は、制御部６０に記憶されている。
【００３２】
例えば、エンジン５０を駆動して、作業機１を駆動させている状態において、蓄電容量がバッテリの最大容量に対して９０％以上である場合は、制御部６０は、第１動作の設定を行い、回転電機５４をモータとして作動させ、エンジン５０の補助（アシスト）を行う。即ち、蓄電容量が最大容量に対して９０％以上である場合には、エンジン５０と回転電機５４との両方の動力で油圧装置５５を駆動することができる。一方で、蓄電測定装置２０１で検出された蓄電容量が蓄電閾値未満（９０％未満）である場合は、制御部６０は、第２動作の設定を行い、回転電機５４をジェネレータとして作動させ、発電を行う。即ち、蓄電容量が最大容量に対して９０％未満である場合には、エンジン５０の動力で油圧装置５５を駆動しつつ、回転電機５４によって発電して発電した電力をバッテリ５６に蓄電することができる。
【００３３】
以上のように、制御装置５７（制御部６０）は、バッテリ５６の蓄電容量が予め定められた蓄電閾値以上である場合に、第１動作の設定を行い、閾値未満である場合に、第２動作の設定を行う。そのため、回転電機５４をモータとして作動している状況下でも、バッテリ５６の蓄電容量を高充電領域に留め、当該高充電領域でバッテリ５６の充放電を繰り返すことができる。これにより、エンジン５０のアシスト及び発電（充電）が行える、パラレルハイブリッドでありながら、バッテリ５６が劣化するのを抑制することができる。
【００３４】
なお、上述した実施形態では、蓄電閾値は、予め定められているものとして説明したが、蓄電閾値は変更できるようにしてもよい。制御部６０には、蓄電閾値を設定する蓄電設定スイッチ２０２が設定されている。蓄電設定スイッチ２０２は、運転席１３の近傍に設けられており、運転席１３に着座した作業者が操作可能である。
したがって、蓄電設定スイッチ２０２によって蓄電閾値を変更することにより、回転電機５４によるアシストと、回転電機５４による発電（充電）との領域を変更することができる。例えば、蓄電容量が低い場合にはバッテリ５６への充電を積極的に行ったり、蓄電容量が高い場合には回転電機５４によるアシストを積極的に行うことができる。また、作業機１の作業に応じて作業者が蓄電設定スイッチ２０２の設定を行うことで、作業機１の作業に応じて回転電機５４によるアシストのタイミング等を任意に設定することができ、作業機１の作業性を向上させることができる。
【００３５】
上述した実施形態では、制御装置５７（制御部６０）は、バッテリ５６の蓄電容量に基づいて第１動作又は第２動作の設定をしていたが、これに加えて、バッテリの温度に基づいて第１動作又は第２動作の設定を行ってもよい。制御装置５７（制御部６０）には、バッテリ５６の温度（バッテリ温度）を検出可能な温度測定装置２０５が接続されている。
制御部６０は、蓄電閾値以上で且つ温度測定装置２０５で検出されたバッテリ温度が予め定められた温度範囲内である場合に、第１動作の設定を行う。また、制御部６０は、作業機１が第１動作又は第２動作のいずれかを行っている状況で、バッテリ温度が温度範囲外である場合に、第１動作も第２動作も行わない第３動作に設定する。
【００３６】
具体的には、蓄電容量が最大容量に対して９０％以上で、且つ、バッテリ温度が−１０℃以上５５℃未満であって温度範囲内である場合に、制御部６０は第１動作の設定を行う。即ち、制御部６０は、蓄電容量が蓄電閾値以上で且つバッテリ温度が温度範囲内である場合、回転電機５４をモータとして作動させ、エンジン５０の補助を行う。
一方、バッテリ温度が−１０℃未満、又は、５５℃以上であって、温度範囲外である場合に、制御部６０は第３動作の設定を行い、油圧装置５５はエンジン５０の動力のみで作動する。制御部６０は、バッテリ温度が回転電機５４をジェネレータとして作動させ、発電を行う。したがって、バッテリ５６が能力を発揮する温度範囲では、回転電機５４に対して電力を供給してモータとして作動させているため、エンジン５０を十分に補助（アシスト）することができる。また、バッテリ温度が温度範囲外である場合は、放電も充電も行っていないため、温度変化によるバッテリ５６の劣化を防止でき、バッテリ５６の寿命を向上させることができる。
［第２実施形態］
図６は、第２実施形態の制御ブロック図を示している。なお、第１実施形態と同様の構成の説明は省略する。
【００３７】
図６に示すように、回転電機５４は、電力制御装置（制御装置）６１に接続されている。電力制御装置６１は、電力制御装置５７と同様に、回転電機５４の作動を制御する装置である。例えば、電力制御装置６１は、回転電機５４を第１動作させたり、第２動作させる。この実施形態では、電力制御装置６１は、エンジンの回転数に基づいて、第１動作又は第２動作の設定を行う。制御装置６１は、インバータ５９と、制御部６２とを有している。インバータ５９は上述した実施形態と同様である。
【００３８】
制御装置６１には、エンジンの実際の回転数である実回転数を検出する実回転測定装置２０３が接続されている。制御部６２は、電気電子部品、ＣＰＵ等から構成されている。制御部６２は、インバータ５９を制御することで、第１作動、第２作動の設定を行う。
図７は、エンジン回転数、第１動作、第２動作、第１設定値、第２設定値の関係を示した図である。なお、図７の横軸において、左側のエンジン回転数は小さく、右側のエンジン回転数は大きく、左から右に行くにしたがってエンジン回転数は次第に大きい。図７の矢印Ａ１は、後述するように第１動作（可変アシスト）、第２動作（可変充電）の変更を示している。
【００３９】
図７に示すように、制御部６２（制御装置６１）は、実回転測定装置２０３で検出された実回転数が予め定められた設定値（第１設定値）Ｓ１以下である場合には、第１動作の設定を行う。また、制御部６２は、実回転数が予め定められた設定値（第１設定値）Ｓ１を超えた場合、即ち、第１設定値Ｓ１とは別に定められた第２設定値Ｓ２以上の場合には、第２動作の設定を行う。第１設定値Ｓ１及び第２設定値Ｓ２は、制御部６２に記憶されている。
【００４０】
例えば、第１設定値Ｓ１が２３００ｒｐｍ、第２設定値が２３５０ｒｐｍである場合、制御部６２は、実回転数が２３００ｒｐｍ以下となった時点で、第１動作の設定を行い、回転電機５４をモータとして作動させ、エンジン５０の補助を行う。一方で、実回転数が２３００ｒｐｍを超え且つ２３５０ｒｐｍ以上になった時点で、制御部６２は、第２動作の設定を行い、回転電機５４をジェネレータとして作動させ、発電を行う。
【００４１】
以上のように、制御装置６１（制御部６２）は、実回転数が第１設定値Ｓ１以下であるときは、第１動作の設定を行い、第２設定値Ｓ２以上になったときは、第２動作の設定を行う。なお、実回転数が第１設定値Ｓ１を超え、第２設定値Ｓ２未満である場合（Ｓ１＜Ｒ＜Ｓ２  Ｒ：実回転数）、制御部６２は、第１動作も第２動作も行わない第３動作に設定する。
【００４２】
そのため、作業機の作業時において当該作業機に負荷が掛かってエンジン５０の実回転数が低下した場合等に回転電機５４をモータとして作動させることができ、エンジン５０の補助を行うことができる。また、エンジン５０の実回転数を低く設定した場合で作業を行う場合においても、エンジン５０の補助を行うことができる。また、作業機の作業時において当該作業機に負荷が掛かっていない状態では、回転電機５４をジェネレータとして作動させることができ、電力をバッテリ５６に充電することができる。このように、エンジン回転数に基づいて、アシスト及び発電（充電）を行っているため、パラレルハイブリッドシステムを作業機に採用した場合であっても、作業機１の油圧装置５５等による操作性（作業性）を損なうことなく、アシスト及び発電（充電）の切換を行うことができる。
【００４３】
なお、上述した実施形態では、設定値（第１設定値Ｓ１、第２設定値Ｓ２）は、予め定められているものとして説明したが、設定値（第１設定値Ｓ１、第２設定値Ｓ２）は変更できるようにしてもよい。即ち、第１設定値Ｓ１、第２設定値Ｓ２を変更することによって、第１動作の領域、第２動作の領域を変更してもよい。即ち、制御装置６１（制御部６２）は、第１動作の領域の変更によって可変アシスト、第２動作の領域の変更によって可変充電を行うことができる。
【００４４】
図６に示すように、制御装置６１（制御部６２）には、エンジンの回転数、即ち、第１設定値Ｓ１、第２設定値Ｓ２をそれぞれ設定する回転数設定スイッチ２０４が接続されている。回転数設定スイッチ２０４は、運転席１３の近傍に設けられており、運転席１３に着座した作業者が操作可能である。回転数設定スイッチ２０４は、例えば、２つのダイヤルで構成されている。ダイヤルを回すことで、第１設定値Ｓ１、第２設定値Ｓ２を設定することができる。なお、回転数設定スイッチ２０４は、ダイヤルに限定されない。
【００４５】
図７の矢印Ａ１に示すように、回転数設定スイッチ２０４によって第１設定値Ｓ１、第２設定値Ｓ２を任意に変更することにより、回転電機５４によるアシスト（可変アシスト）と、回転電機５４による発電（可変充電）との領域を変更することができる。例えば、第１設定値Ｓ１、第２設定値Ｓ２をそれぞれ任意に設定することによって、エンジン回転数が低い場合には回転電機５４によるアシストを積極的に行うようにしたり、エンジン回転数が高い場合にはバッテリ５６への充電を積極的に行うようにすることができる。
【００４６】
なお、回転数設定スイッチ２０４によって、第１設定値Ｓ１を設定すると自動的に第２設定値Ｓ２を設定できるようにしてもよい。即ち、第１設定値Ｓ１と第２設定値Ｓ２との差を予め固定しておくことで、第１設定値Ｓ１と同時に第２設定値Ｓ２を設定することができる。或いは、回転数設定スイッチ２０４によって、第２設定値Ｓ２を設定すると自動的に第１設定値Ｓ１を設定できるようにしてもよい。このようにすれば、回転数設定スイッチ２０４を１つのダイヤル等で構成したとしても、２つの設定値を変更することができる。
【００４７】
上述した実施形態では、回転数設定スイッチ２０４が２つの設定値（第１設定値Ｓ１、第２設定値Ｓ２）を設定できるようにしていたが、これに代え、１つの設定値を変更できるようにしてもよい。例えば、図８に示すように、制御部６２（制御装置６１）は、実回転数が第１設定値Ｓ１以下である場合には、第１動作の設定行い、実回転数が第１設定値Ｓ１を超えた場合には、第２動作の設定を行う。したがって、回転数設定スイッチ２０４によって、第１設定値Ｓ１を任意に変更することにより、回転電機５４によるアシストと、回転電機５４による発電（充電）との領域を変更することができる。
［第３実施形態］
図９は、第３実施形態の制御ブロック図を示している。なお、第１実施形態又は第２実施形態と同様の構成の説明は省略する。
【００４８】
図９に示すように、作業機は、エンジンの回転数を設定する回転数設定スイッチ２０４が接続されている。回転数設定スイッチ２０４で設定された設定値は、エンジンの回転数の目標値である。即ち、第３実施形態では、回転数設定スイッチ２０４によって目標エンジン回転数が設定可能である。
回転数設定スイッチ２０４によって設定された目標エンジン回転数は、エンジン５０を制御するエンジン制御装置６８に入力されると共に、制御装置６１（制御部６２）に入力される。また、実回転測定装置２０３で検出された実回転数は、エンジン制御装置６８に入力される。エンジン制御装置６８は、エンジンの実回転数が回転数設定スイッチ２０４で設定された目標回転数に一致するように、エンジン５０の回転数を制御する。
【００４９】
制御装置６１（制御部６２）は、実回転測定装置２０３で検出された実回転数と、回転数設定スイッチ２０４で設定された目標回転数との差を監視する。そして、制御部６２は、実回転数と目標回転数との差が所定値以上である場合は、第１動作の設定を行う。一方、制御部６２は、実回転数と目標回転数との差が所定値未満である場合は、第２動作の設定を行う。例えば、実回転数と目標回転数との差が５００ｒｐｍ以上である場合は、制御部６２は、第１動作に設定することでエンジン５０の補助（アシスト）を行う。また、実回転数と目標回転数との差が５００ｒｐｍ未満である場合は、制御部６２は、第２動作に設定することで発電（充電）を行う。このように、実回転数と目標回転数との差に基づいて、アシスト領域を変更しているため、作業機の作業時にエンジン５０に余力があり、回転数と目標回転数との差が小さい場合には充電を行う一方で、作業機の作業時にエンジン５０に負荷が掛かり、回転数と目標回転数との差が大きくなった場合には補助を行うことで、エンジン５０及び回転電機５４の動力によって作業を行うことができる。
【００５０】
以上本発明について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
上述した制御部６０、６２は、アシスト重視のモード（パワーモード）と、充電重視のモード（エコモード）とを備えていてもよい。パワーモード及びエコモードは、制御部６０，６２に格納されたプログラム等から構成されている。また、制御部６０、６２には、パワーモード、エコモードに切り替えるスイッチ等が接続されている。作業者がスイッチを操作することによって、制御部６０、６２をパワーモード、エコモードのいずれかに設定することができる。
【００５１】
例えば、パワーモードを制御部６０に設けた場合、パワーモードにおける蓄電閾値は９０％に設定され、エコモードを制御部６０に設けた場合、エコモードにおける蓄電閾値は５０％に設定される。このように、制御部６０にパワーモード、エコモードを設けた場合は、スイッチの切換により、蓄電閾値を設定することができ、パワーモードにおいては、回転電機５４によるアシストを積極的に行うことができ、エコモードにおいては、回転電機５４による充電を積極的に行うことができる。なお、パワーモード及びエコモードにおける蓄電閾値の値は上述した値に限定されない。
【００５２】
或いは、パワーモードを制御部６２に設けた場合、パワーモードにおける第１設定値は、最大エンジン回転数の８０％に設定され、エコモードを制御部６２に設けた場合、エコモードにおけるパワーモードにおける第１設定値は、最大エンジン回転数の５０％に設定される。このように、制御部６２にパワーモード、エコモードを設けた場合は、スイッチの切換により、設定値（第１設定値）を設定することができ、パワーモードにおいては、回転電機５４によるアシストを積極的に行うことができ、エコモードにおいては、回転電機５４による充電を積極的に行うことができる。なお、パワーモード及びエコモードにおける設定値の値は上述した値に限定されない。
【符号の説明】
【００５３】
１  作業機
２  機体
５４  モータ・ジェネレータ
５５  駆動装置（油圧装置）
５６  バッテリ
５７  電力制御装置（制御装置）
６１  電力制御装置（制御装置）
２０１  蓄電測定装置
２０２  蓄電設定スイッチ
２０３  実回転測定装置
２０４  回転数設定スイッチ
２０５  温度測定装置
【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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