特許 6285852 建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6285852

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28日

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/00 20160101AFI20180215BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20180215BHJP

   B60K 6/485 20071001ALI20180215BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20180215BHJP

   B60W 10/30 20060101ALI20180215BHJP

   B60W 10/26 20060101ALI20180215BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20180215BHJP

   F02D 29/00 20060101ALI20180215BHJP

   F02D 29/04 20060101ALI20180215BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20180215BHJP

   F02D 29/06 20060101ALI20180215BHJP

   B60L 11/14 20060101ALI20180215BHJP

【ＦＩ】

   B60W20/00

   B60W10/06 900

   B60K6/485ZHV

   B60W10/08 900

   B60W10/30 900

   B60W10/26 900

   E02F9/20 Z

   F02D29/00 B

   F02D29/04 G

   F02D29/02 321B

   F02D29/06 A

   B60L11/14

【請求項の数】3

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2014-244881(P2014-244881)

(22)【出願日】2014年12月3日

(65)【公開番号】特開2016-107700(P2016-107700A)

(43)【公開日】2016年6月20日

【審査請求日】2016年10月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002457

【氏名又は名称】特許業務法人広和特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100079441

【弁理士】

【氏名又は名称】広瀬 和彦

(72)【発明者】

【氏名】宇治 克将

(72)【発明者】

【氏名】守田 雄一朗

(72)【発明者】

【氏名】柴田 浩一

【審査官】 山村 秀政

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２４１３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３５９９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５７０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１６２６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２０７３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０４１０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５１７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０８８８２７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ ２０／００

Ｂ６０Ｋ ６／４８５

Ｂ６０Ｌ １１／１４

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｗ １０／２６

Ｂ６０Ｗ １０／３０

Ｅ０２Ｆ ９／２０

Ｆ０２Ｄ ２９／００

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

Ｆ０２Ｄ ２９／０４

Ｆ０２Ｄ ２９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、
前記エンジンに機械的に接続された電動機と、
前記エンジンに機械的に接続された油圧ポンプと、
前記電動機に電気的に接続された蓄電装置と、
前記蓄電装置の電力残量を検出する電力残量検出手段と、
前記電動機を用いて前記エンジンを始動するときに、前記蓄電装置の充放電範囲の下限値を下げるエンジン始動制御装置と、
を備えた建設機械において、
前記エンジン始動制御装置は、
通常の充放電範囲の下限値である第１の下限値と、少なくとも一度は前記エンジンを始動することができる電力量分だけ前記第１の下限値より小さい値である第２の下限値と、を有し、
前記蓄電装置の充放電が可能な電力残量の範囲を前記蓄電装置の充放電範囲として定める充放電範囲設定手段と、オペレータに通知するためのエンジン停止禁止情報を出力する情報出力手段と、を備え、
前記電力残量検出手段により検出される電力残量が前記第１の下限値を下回るときにオペレータに通知するための充電促進情報を出力し、
前記エンジンが始動中か否かを判定し、前記エンジンが始動中であると判定したときに、前記蓄電装置の充放電範囲の下限値を前記第２の下限値に設定し、
前記電力残量検出手段により検出される電力残量が前記第２の下限値を下回るときに、前記エンジンを停止してエンジン始動中止情報を出力し、
前記電力残量検出手段により検出される電力残量が前記第２の下限値を上回るときに、前記エンジンの始動を完了したか否かを判定し、前記エンジンの始動が完了したと判定したときに、前記蓄電装置の充放電範囲の下限値を前記第１の下限値に設定し、
前記電力残量検出手段により検出される電力残量が前記第１の下限値を下回るときであって、前記電力残量検出手段により検出される電力残量が次回エンジン始動に必要な電力残量に対して不十分と判定したときは、前記エンジン停止禁止情報を出力することを特徴とする建設機械。

【請求項2】

前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動する油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータへの駆動指令の有効と無効とを切り換えるロック装置と、をさらに備え、
前記情報出力手段は、前記駆動指令が有効なときは前記エンジン停止禁止情報を出力しない請求項１に記載の建設機械。

【請求項3】

前記油圧アクチュエータへの駆動指令を出力する操作装置をさらに備え、
前記情報出力手段は、前記操作装置が操作されているときは前記エンジン停止禁止情報を出力しない請求項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、エンジン（内燃機関）と電動機とを用いて油圧ポンプを駆動可能な建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、油圧ショベルのような建設機械は、ガソリン、軽油等を燃料とするエンジンと、エンジンによって駆動する油圧ポンプと、油圧ポンプから吐出した圧油によって駆動する油圧モータ、油圧シリンダ等の油圧アクチュエータとを備えている。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】

また、エンジンと発電電動機とを併用したハイブリッド式の油圧ショベルも知られている（特許文献１参照）。このようなハイブリッド式の油圧ショベルは、例えば、エンジンの出力軸に発電電動機と油圧ポンプとを取付けると共に、発電電動機には蓄電装置が電気的に接続して設けられている。発電電動機は、エンジンの駆動力によって発電した電力を蓄電装置に充電する発電機作用と、蓄電装置の電力を用いて力行することによってエンジンをアシストする電動機作用とを有している。

【0004】

また、ハイブリッド式の油圧ショベルとして、蓄電装置の放電により、エンジン始動時に発電電動機の電動機作用に基づいてエンジンの始動をアシストし、エンジンの始動性を向上させるものが知られている。特許文献２には、例えば低温化などの要因により、エンジンを始動させる意思があるのにエンジンが始動しない場合に、発電電動機をバッテリ駆動し、エンジン始動をアシストするよう構成されたハイブリッド型油圧ショベルが記載されている。

【0005】

また、特許文献３には、エンジン停止指令があったときに、蓄電装置の蓄電率のような蓄電状態（ＳＯＣ：State of Charge）が次回のエンジン始動に必要な下限値を下回る場合に、エンジンの運転を継続させて蓄電装置の充電を行わせるようにしたハイブリッド型油圧ショベルが記載されている。このハイブリッド型油圧ショベルは、エンジン停止時点でのＳＯＣを次のエンジン始動に必要な値に保って、次回の確実なエンジン始動を可能としている。

【0006】

さらに、特許文献４には、エンジンが始動中である場合には、放電電力制限手段によって蓄電装置の放電の制限を抑制することで、始動に必要な電力を確保して、エンジンを始動できる頻度を高くした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】特許第３６４７３１９号公報

【特許文献2】特開２０１２−６６７８６号公報

【特許文献3】特開２０１２−２４１３３９号公報

【特許文献4】特開２００４−１６６３６７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、バッテリや電気二重層キャパシタ等のような蓄電装置は、過放電または過充電による劣化防止や、蓄電装置に蓄えられた電力の有効利用などを目的として、ＳＯＣの監視や推定を行い、その結果に基づいて蓄電装置の充放電を制御することが求められる。例えば蓄電装置に各種の電動アクチュエータが電気的に接続して設けられたときには、電動アクチュエータからの回生電力を蓄電装置が受け入れることができ、かつ、要求に応じて発電電動機や電動アクチュエータに対して蓄電装置から電力を供給することができるようにする必要がある。このため、蓄電装置の充電率は、フル充電の状態（ＳＯＣ：１００％）と全く充電されていない状態（ＳＯＣ：０％）との中間付近（例えば、ＳＯＣ：５０〜６０％）に制御されている。

【0009】

また、蓄電装置は、過放電または過充電により性能が劣化し、寿命が短くなる虞れがある。したがって、ＳＯＣを中間付近に維持する制御に加えて、ＳＯＣが、過度に高くなったり、過度に低くなったりすることを防止するため、ＳＯＣの使用範囲（充放電範囲）に所定の上限値と下限値とを設け、この使用範囲内で充放電制御を行うことで、過剰な充放電を抑制する必要がある。

【0010】

しかしながら、特許文献２に記載された構成では、蓄電装置のＳＯＣが使用範囲の下限値付近の場合、発電電動機を駆動させることができず、エンジン始動をアシストできないという問題がある。

【0011】

一方、特許文献３に記載された構成では、エンジンを停止したい場合に停止できず、例えば緊急時においてエンジンを即座に停止できない可能性がある。これに加えて、充電のためにエンジンの運転を継続させる必要があるため、燃料の消費量が増加すると共に、余分な排気ガスを排出する虞れもある。

【0012】

また、特許文献４に記載された構成では、エンジン始動直後にエンジンを停止するなど、蓄電装置の十分な充電を行わずに電動機を駆動した場合は、放電電力制限を抑制して蓄電装置の使用範囲を拡大しても、蓄電装置の残量が不足し、エンジンを始動できないという問題がある。

【0013】

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、次回のエンジン始動に必要な電力を考慮しつつ、今回のエンジン始動を行う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】

【0014】

上述した課題を解決するために、本発明は、エンジンと、前記エンジンに機械的に接続された電動機と、前記エンジンに機械的に接続された油圧ポンプと、前記電動機に電気的に接続された蓄電装置と、前記蓄電装置の電力残量を検出する電力残量検出手段と、前記電動機を用いて前記エンジンを始動するときに、前記蓄電装置の充放電範囲の下限値を下げるエンジン始動制御装置と、を備えた建設機械に適用される。

【0015】

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記エンジン始動制御装置は、通常の充放電範囲の下限値である第１の下限値と、少なくとも一度は前記エンジンを始動することができる電力量分だけ前記第１の下限値より小さい値である第２の下限値と、を有し、前記蓄電装置の充放電が可能な電力残量の範囲を前記蓄電装置の充放電範囲として定める充放電範囲設定手段と、オペレータに通知するためのエンジン停止禁止情報を出力する情報出力手段と、を備え、前記電力残量検出手段により検出される電力残量が前記第１の下限値を下回るときにオペレータに通知するための充電促進情報を出力し、前記エンジンが始動中か否かを判定し、前記エンジンが始動中であると判定したときに、前記蓄電装置の充放電範囲の下限値を前記第２の下限値に設定し、前記電力残量検出手段により検出される電力残量が前記第２の下限値を下回るときに、前記エンジンを停止してエンジン始動中止情報を出力し、前記電力残量検出手段により検出される電力残量が前記第２の下限値を上回るときに、前記エンジンの始動を完了したか否かを判定し、前記エンジンの始動が完了したと判定したときに、前記蓄電装置の充放電範囲の下限値を前記第１の下限値に設定し、前記電力残量検出手段により検出される電力残量が前記第１の下限値を下回るときであって、前記電力残量検出手段により検出される電力残量が次回エンジン始動に必要な電力残量に対して不十分と判定したときは、前記エンジン停止禁止情報を出力することにある。

【0018】

請求項２の発明は、前記建設機械は、前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータへの駆動指令の有効と無効とを切り換えるロック装置と、をさらに備え、前記情報出力手段は、前記駆動指令が有効なときは前記エンジン停止禁止情報を出力しない構成としたことにある。

【0019】

請求項３の発明は、前記建設機械は、前記油圧アクチュエータへの駆動指令を出力する操作装置をさらに備え、前記情報出力手段は、前記操作装置が操作されているときは前記エンジン停止禁止情報を出力しない構成としたことにある。

【発明の効果】

【0020】

請求項１の発明によれば、エンジン始動制御装置は、エンジンを始動するときに、蓄電装置の充放電範囲の下限値を第１の下限値から第２の下限値に下げる。これにより、例えばエンジンを始動するときに蓄電装置の充電量が第１の下限値付近になっているときでも、蓄電装置から電動機に電力を供給することができ、電動機を用いてエンジンを始動することができる。このため、エンジン始動時に蓄電装置の充放電範囲の下限値を下げない建設機械に比べて、エンジンの始動性を高めることができる。

【0021】

また、エンジン始動制御装置は、電力残量検出手段により検出される電力残量が第１の下限値を下回るときにオペレータに通知するための充電促進情報を出力する。エンジン始動制御装置は、エンジンが始動中か否かを判定し、エンジンが始動中であると判定したときに、蓄電装置の充放電範囲の下限値を第２の下限値に設定し、電力残量検出手段により検出される電力残量が第２の下限値を下回るときに、エンジンを停止してエンジン始動中止情報を出力する。エンジン始動制御装置は、電力残量検出手段により検出される電力残量が第２の下限値を上回るときに、エンジンの始動を完了したか否かを判定し、エンジンの始動が完了したと判定したときに、蓄電装置の充放電範囲の下限値を第１の下限値に設定する。エンジン始動制御装置は、電力残量検出手段により検出される電力残量が第１の下限値を下回るときであって、蓄電装置の電力残量が次回のエンジン始動に必要な電力残量に対して不十分と判定したときは、オペレータに通知するためのエンジン停止禁止情報を出力する。このとき、オペレータは、エンジン停止禁止情報によって、蓄電装置の電力残量が次回のエンジン始動に対して不足状態であることを把握することができるから、オペレータによる不用意なエンジンの停止を抑制して、蓄電装置の充電を促すことができ、蓄電装置が次回のエンジン始動に必要な電力を確保することができる。また、エンジンを始動するときに次回のエンジン始動に必要な電力残量を確保するので、エンジンを停止するときに蓄電装置を充電する必要が無くなる。このため、エンジン停止が必要な場合は、即座にエンジンを停止することができる。

【0025】

請求項２の発明によれば、情報出力手段は、ロック装置によって油圧アクチュエータへの駆動指令が有効なときは、エンジン停止禁止情報を出力しない。ここで、ロック装置によって油圧アクチュエータへの駆動指令が有効なときは、オペレータが油圧アクチュエータを駆動させるときであるから、直ぐにエンジンを停止させることはなく、蓄電装置の充電が継続されるものと考えられる。このため、ロック装置によって油圧アクチュエータへの駆動指令が有効なときは、蓄電装置の電力残量が次回エンジン始動に必要な電力残量に対して不十分なときでも、情報出力手段はエンジン停止禁止情報を出力しない。この結果、オペレータへのエンジン停止禁止情報の通知を最小限に抑えることができる。

【0026】

請求項３の発明によれば、情報出力手段は、操作装置が操作されているときは、エンジン停止禁止情報を出力しない。ここで、操作装置が操作されているときは、オペレータによって油圧アクチュエータが駆動中であるから、直ぐにエンジンを停止させることはなく、蓄電装置の充電が継続されるものと考えられる。このため、操作装置が操作されているときは、蓄電装置の電力残量が次回エンジン始動に必要な電力残量に対して不十分なときでも、情報出力手段はエンジン停止禁止情報を出力しない。この結果、オペレータへのエンジン停止禁止情報の通知を最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】第１ないし第４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３中のメインコントローラによるエンジン始動制御処理を示す流れ図である。

【図4】第１の実施の形態において、エンジン状態、ＳＯＣ、充電促進情報、エンジン始動中止情報、エンジン停止禁止情報の時間変化の一例を示す特性線図である。

【図5】第２の実施の形態のメインコントローラによるエンジン始動制御処理を示す流れ図である。

【図6】第２の実施の形態において、エンジン状態、ＳＯＣ、エンジン停止禁止情報の時間変化の一例を示す特性線図である。

【図7】第３の実施の形態のメインコントローラによるエンジン始動制御処理を示す流れ図である。

【図8】第４の実施の形態のメインコントローラによるエンジン始動制御処理を示す流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

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。

【0029】

図１ないし図４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。

【0030】

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、油圧アクチュエータとしての左，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。

【0031】

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。

【0032】

上部旋回体４は、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１９、旋回装置２０、電力変換装置２３等が設けられている。

【0033】

キャブ７は、旋回フレーム６の左前側に設けられ、キャブ７内にはオペレータが着座する運転席（図示せず）が設けられている。運転席の周囲には、後述の操作装置１４、キースイッチ２９、表示装置３０等が配設されている。

【0034】

カウンタウエイト８は、旋回フレーム６の後端側に取付けられ、作業装置５との重量バランスをとるものである。

【0035】

エンジン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上に設けられている。このエンジン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が機械的に接続されている。

【0036】

ここで、エンジン９の作動はエンジンコントロールユニット９Ａ（以下、ＥＣＵ９Ａという）によって制御され、例えば、燃料の供給量が燃料噴射装置（図示せず）により可変に制御される。即ち、ＥＣＵ９Ａは、後述のメインコントローラ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、ＥＣＵ９Ａは、後述するキースイッチ２９の停止操作がされると、メインコントローラ２８の指令により燃料噴射装置の燃料噴射を停止し、エンジン９を停止させる。

【0037】

アシスト発電モータ１０は、エンジン９と油圧ポンプ１１との間に機械的に接続され、発電電動機として設けられている。この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作用（発電機作用）と、後述の電力変換装置２３を介して電力供給されることにより電動機としてエンジン９の駆動を補助する作用（電動機作用）とを有するものである。

【0038】

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２４を介して、第２のインバータ２５およびチョッパ２６に供給され、旋回電動モータ２２の駆動、蓄電装置１９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１９に充電された電力（ないし旋回電動モータ２２の回生電力）により駆動される。

【0039】

油圧ポンプ１１は、アシスト発電モータ１０とパイロットポンプ１２との間に位置して、アシスト発電モータ１０を介してエンジン９に機械的に接続されている。この油圧ポンプ１１は、パイロットポンプ１２、作動油タンク１３と共に油圧源を構成している。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等のような各種の油圧ポンプによって構成され、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、走行油圧モータ２Ｅ，２Ｆ、シリンダ５Ｄ〜５Ｆ、後述の旋回油圧モータ２１等を駆動するための動力源として、作動油タンク１３内の作動油を昇圧して後述のコントロールバルブ１６に向けて吐出する。

【0040】

パイロットポンプ１２は、油圧ポンプ１１に連なって設けられている。このパイロットポンプ１２は、後述する操作装置１４を操作したときに油圧信号としてコントロールバルブ１６に供給されるパイロット用の圧油（パイロット圧）を吐出するものである。

【0041】

操作装置１４は、キャブ７内に位置して、流量制御弁１５に接続されている。操作装置１４は、走行用の操作レバー・ペダルや作業用の操作レバー等（いずれも図示せず）により構成されている。この操作装置１４を用いて流量制御弁１５を操作することにより、パイロットポンプ１２から吐出する圧油の流量と方向を制御し、パイロット圧をコントロールバルブ１６に供給する。これにより、コントロールバルブ１６は、油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆに対する圧油の方向が切り換え制御される。即ち、操作装置１４は、油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆへの駆動指令として、コントロールバルブ１６に対するパイロット圧を出力するものである。

【0042】

コントロールバルブ１６は、旋回フレーム６上に設けられ、油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆを制御する複数個の方向制御弁を含んで構成されている。コントロールバルブ１６は、油圧ポンプ１１から供給される圧油の供給と排出を、操作装置１４の操作に基づく駆動指令（パイロット圧）に応じて切り換える（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１６に供給された圧油は、それぞれの油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆに適宜分配され、油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆを駆動（回転、伸長、縮小）する。

【0043】

ゲートロックレバー１７は、ロック装置を構成し、キャブ７内に位置して、パイロットカット弁１８に接続されている。このゲートロックレバー１７は、流量制御弁１５に付加されるパイロット圧を遮断することで操作装置１４による油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆへの駆動指令の有効と無効とを切り換えるものである。ゲートロックレバー１７がロック位置（上げ位置）に移動されると、パイロットカット弁１８がパイロットポンプ１２から流量制御弁１５への圧油を遮断し、操作装置１４を介しての油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆの操作が不能となる。一方、ゲートロックレバー１７がロック解除位置（下げ位置）に移動されると、パイロットカット弁１８がパイロットポンプ１２からの圧油を連通し、操作装置１４による油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆの操作が可能になる。また、ゲートロックレバー１７がロック解除状態のときは、スタータカットリレー（図示せず）が作動し、スタータとして機能するアシスト発電モータ１０への電力供給が遮断され、エンジン９が始動されないように構成されている。なお、ロック装置は、上，下方向に回動するレバー式のゲートロックレバー１７に限らず、例えば各種のスイッチ、ペダル等によって構成してもよい。

【0044】

蓄電装置１９は、旋回フレーム６上に設けられ、後述するチョッパ２６、第１のインバータ２４、第２のインバータ２５を介して、アシスト発電モータ１０、旋回電動モータ２２に電気的に接続されている。蓄電装置１９は、電力を蓄えるものであり、例えば、リチウムイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリ等の二次電池、または、電気二重層のキャパシタを用いて構成されている。即ち、蓄電装置１９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２２による旋回減速時の発電電力（回生電力）によって充電（蓄電）され、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２２に放電（給電）するものである。

【0045】

ここで、蓄電装置１９には、バッテリコントロールユニット１９Ａ（以下、ＢＣＵ１９Ａという）が設けられ、該ＢＣＵ１９Ａにより充電動作や放電動作が制御される。また、ＢＣＵ１９Ａは、電力残量検出手段を構成し、蓄電装置１９の電力残量としての蓄電率（ＳＯＣ）を検出して後述のメインコントローラ２８に出力する。

【0046】

旋回装置２０は、上部旋回体４（旋回フレーム６）に設けられ、減速機（図示せず）、旋回油圧モータ２１、旋回電動モータ２２等によって構成されている。旋回装置２０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２０は、旋回油圧モータ２１と旋回電動モータ２２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。

【0047】

旋回電動モータ２２は、旋回油圧モータ２１と一緒に、減速機の上部側に取付けられている。旋回電動モータ２２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１９の電力により駆動される。さらに、旋回電動モータ２２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２２は、後述の電力変換装置２３を介して電力が供給されることにより旋回油圧モータ２１を補助（アシスト）して上部旋回体４を旋回させる作用（旋回アシスト作用）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）する作用（旋回回生作用）とを有するものである。旋回電動モータ２２の発電電力（回生電力）は、後述する第２のインバータ２５および直流母線２７Ａ，２７Ｂを介して、後述する第１のインバータ２４およびチョッパ２６に供給され、アシスト発電モータ１０の駆動、蓄電装置１９の充電（蓄電）が行われる。

【0048】

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。

【0049】

図２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１９、旋回電動モータ２２に加えて、後述する第１のインバータ２４、モータジェネレータコントロールユニット２４Ａ（以下、ＭＧＣＵ２４Ａという）、第２のインバータ２５、旋回電動モータコントロールユニット２５Ａ（以下、ＲＭＣＵ２５Ａという）、チョッパ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２４とＭＧＣＵ２４Ａと第２のインバータ２５とＲＭＣＵ２５Ａとチョッパ２６とは、電力変換装置（ＰＣＵ：パワーコントロールユニット）２３を構成し、電力変換装置２３は上部旋回体４に搭載されている。

【0050】

第１のインバータ２４は、アシスト発電モータ１０に電気的に接続され、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２４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、一対の直流母線２７Ａ，２７Ｂに接続されている。第１のインバータ２４のスイッチング素子は、その開・閉がＭＧＣＵ２４Ａから出力される三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）ＰＷＭ信号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２４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２７Ａ，２７Ｂ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２４は、直流母線２７Ａ，２７Ｂの直流電力から三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。

【0051】

第２のインバータ２５は、旋回電動モータ２２に電気的に接続され、旋回電動モータ２２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２５は、第１のインバータ２４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、一対の直流母線２７Ａ，２７Ｂに接続されている。第２のインバータ２５のスイッチング素子は、その開・閉がＲＭＣＵ２５Ａから出力される三相ＰＷＭ信号によって制御される。旋回電動モータ２２の旋回駆動時には、第２のインバータ２５は、直流母線２７Ａ，２７Ｂの直流電力から三相の交流電力を生成し、旋回電動モータ２２に供給する。一方、旋回電動モータ２２の旋回減速時（回生時）には、第２のインバータ２５は、旋回電動モータ２２による回生電力を直流電力に変換して直流母線２７Ａ，２７Ｂに供給する。

【0052】

チョッパ２６は、一端が蓄電装置１９に接続され、他端が直流母線２７Ａ，２７Ｂに接続されている。チョッパ２６と第１，第２のインバータ２４，２５は、一対の直流母線２７Ａ，２７Ｂを介して互いに電気的に接続されている。チョッパ２６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２６は、チョッパコントロールユニット２６Ａ（以下、ＣＣＵ２６Ａという）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１９の充電時には、チョッパ２６は、降圧回路（降圧チョッパ）として機能し、例えば直流母線２７Ａ，２７Ｂから供給される直流電圧を降圧して蓄電装置１９に供給する。一方、蓄電装置１９の放電時には、チョッパ２６は、昇圧回路（昇圧チョッパ）として機能し、蓄電装置１９から供給される直流電圧を昇圧して例えば直流母線２７Ａ，２７Ｂに供給する。

【0053】

第１，第２のインバータ２４，２５およびチョッパ２６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２７Ａ，２７Ｂを通じて相互に接続されている。直流母線２７Ａ，２７Ｂには、該直流母線２７Ａ，２７Ｂの電圧を安定させるために、平滑用のコンデンサ（図示せず）が接続されている。直流母線２７Ａ，２７Ｂには、例えば数百Ｖ程度の所定の直流電圧が印加される。

【0054】

メインコントローラ２８は、例えばキャブ７内に設けられ、ＥＣＵ９Ａ、ＢＣＵ１９Ａ、ＭＧＣＵ２４Ａ、ＲＭＣＵ２５Ａ、ＣＣＵ２６Ａ等に接続されている。このメインコントローラ２８は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、不調監視・不調処理制御部２８Ａ、エネルギマネジメント制御部２８Ｂ等を備えている。メインコントローラ２８は、ＥＣＵ９Ａ、ＢＣＵ１９Ａ、ＭＧＣＵ２４Ａ、ＲＭＣＵ２５Ａ、ＣＣＵ２６Ａ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２２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。

【0055】

また、メインコントローラ２８は、図３に示すエンジン始動制御処理のプログラム等を格納する記憶部（図示せず）を備えている。これにより、メインコントローラ２８は、エンジン９を始動するときに、ＢＣＵ１９Ａ、ＭＧＣＵ２４Ａ、ＣＣＵ２６Ａ等の制御を行い、アシスト発電モータ１０によりエンジン９を始動するエンジン始動制御装置を構成する。

【0056】

不調監視・不調処理制御部２８Ａは、アシスト発電モータ１０、蓄電装置１９、旋回電動モータ２２、電力変換装置２３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する。そして、不調監視・不調処理制御部２８Ａは、不調が発生したと判定した場合に、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、ＭＧＣＵ２４Ａ等に出力する。

【0057】

エネルギマネジメント制御部２８Ｂは、例えば、旋回電動モータ２２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１９のＳＯＣ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充放電範囲（例えば、ＳＯＣが３０％〜７０％程度の範囲）に保つ制御を行う。即ち、エネルギマネジメント制御部２８Ｂは、蓄電装置１９の充放電が可能なＳＯＣの使用範囲を充放電範囲として定める充放電範囲設定手段を構成する。

【0058】

この場合、エネルギマネジメント制御部２８Ｂは、蓄電装置１９においてＳＯＣが過度に上昇や低下するのを防止するために、蓄電装置１９の充放電範囲に所定の上限値と下限値を設けている。エネルギマネジメント制御部２８Ｂは、この上限値と下限値との範囲内で蓄電装置１９の充放電制御を行うことで、蓄電装置１９の過剰な充放電を抑制する。

【0059】

このとき、充放電範囲の下限値（ＳＯＣ下限値）は、通常の充放電範囲の下限値である第１の下限値ｍｉｎ１（例えばｍｉｎ１＝ＳＯＣ：３０％）と、エンジン始動時にアシスト発電モータ１０によりエンジン９を始動するために引き下げられる充放電範囲の第２の下限値ｍｉｎ２（例えばｍｉｎ２＝ＳＯＣ：２０％）とを有する。ここで、第１の下限値ｍｉｎ１は、直ちに蓄電装置１９の劣化や寿命の低下につながる限界値に対して、一定のマージンが設けられた値である。また、第２の下限値ｍｉｎ２は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１付近であっても、少なくとも一度はアシスト発電モータ１０によりエンジン９を始動することができる電力量分だけ第１の下限値ｍｉｎ１より小さい値（低い値）をとり、かつ、直ちに蓄電装置１９の劣化や寿命の低下につながる限界値よりも大きい値（高い値）をとっている。この場合、エンジン始動にかかる短い時間に充放電範囲の第２の下限値をｍｉｎ２に引き下げても、エンジン９の始動にかかる時間は比較的短い。このため、エンジン始動時に第２の下限値ｍｉｎ２に引き下げても、直ちに蓄電装置１９の劣化や寿命の低下につながる可能性は低くなっている。

【0060】

キースイッチ２９は、キャブ７内の運転席付近に設けられている。このキースイッチ２９は、メインコントローラ２８に接続され、エンジン９の始動と停止とを切り換えるためのスイッチを構成している。キースイッチ２９が例えばＳＴＡＲＴ位置に操作されると、メインコントローラ２８は、ＥＣＵ９Ａ、ＭＧＣＵ２４Ａ、ＣＣＵ２６Ａ、ＢＣＵ１９Ａ等にエンジン始動用の制御指令を出力し、スタータとなるアシスト発電モータ１０を用いてエンジン９を始動する。また、キースイッチ２９が停止操作されると、メインコントローラ２８は、ＥＣＵ９Ａ等に停止信号を出力し、エンジン９を停止させる。

【0061】

表示装置３０は、キャブ７内で運転席の前方に設けられ、メインコントローラ２８に接続されている。この表示装置３０は、例えば液晶モニタにより構成され、燃料の残量、エンジン冷却水の水温、稼動時間、車内温度等のように車体に関する各種の情報を表示する。これに加え、表示装置３０は、エンジン９の始動中や始動後に、後述の充電促進情報、エンジン始動中止情報、エンジン停止禁止情報を表示するものである。

【0062】

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。

【0063】

まず、オペレータは、キャブ７に搭乗して運転席に着座し、ゲートロックレバー１７をロック位置に固定した状態で、キースイッチ２９をＳＴＡＲＴ位置に回動させる。これにより、アシスト発電モータ１０が回転駆動すると共に、エンジン９に燃料が供給され、エンジン９を始動する。そして、エンジン回転数が所定の回転数（例えば、アイドル回転数）以上となり、エンジン始動完了状態になったら、オペレータは、ゲートロックレバー１７をロック位置からロック解除位置に切り換える。この状態で、オペレータが操作装置１４の走行用操作レバー・ペダルを操作すると、コントロールバルブ１６を通じて油圧ポンプ１１からの圧油が下部走行体２の走行用油圧モータ２Ｅ，２Ｆに供給され、油圧ショベル１は前進、後退等のような走行動作を行う。また、オペレータが操作装置１４の作業用操作レバーを操作すると、コントロールバルブ１６を通じて油圧ポンプ１１からの圧油が旋回油圧モータ２１やシリンダ５Ｄ〜５Ｆに供給され、油圧ショベル１は旋回動作や作業装置５の俯仰動による掘削動作等を行う。

【0064】

次に、図３および図４を用いて、メインコントローラ２８により実行されるエンジン始動制御処理について説明する。

【0065】

まず、ステップ１では、ＢＣＵ１９Ａによって検出される蓄電装置１９のＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上か否かを判定する。

【0066】

ステップ１で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１よりも低下しているので、ステップ２に進む。ステップ２では、メインコントローラ２８から表示装置３０に充電促進情報を表示する指令を出力する。ここで、充電促進情報とは、エンジン９を始動して蓄電装置１９の充電を促す情報をいう。なお、例えば、燃料切れやエンジン９に異常がある場合のように、アシスト発電モータ１０を駆動してもエンジン９が始動しない状況では、充電促進情報を出力しない構成としてもよい。

【0067】

一方、ステップ１で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上であるので、ステップ３に進む。ステップ３では、エンジン９が始動中か否かを判定する。ここで、エンジン始動中とは、例えば、キースイッチ２９がＳＴＡＲＴ位置に操作され、かつ、エンジン９の回転数が所定の回転数（例えば、アイドル回転数）よりも低い状態をいう。

【0068】

ステップ３で「ＮＯ」と判定した場合は、例えば、キースイッチ２９がＯＦＦ位置にあってエンジン９が停止している状態のように、エンジン９が始動中ではない。このため、エンジン始動制御処理を終了する。

【0069】

一方、ステップ３で「ＹＥＳ」と判定した場合は、エンジン９が始動中であるので、ステップ４に進む。ステップ４では、メインコントローラ２８の指令により、エネルギマネジメント制御部２８Ｂが蓄電装置１９の充放電範囲の下限値を第１の下限値ｍｉｎ１よりも一時的に低下させ、ＳＯＣ下限値を第２の下限値ｍｉｎ２に設定する。

【0070】

ステップ５では、蓄電装置１９に充電された電力を用いてアシスト発電モータ１０を駆動し、エンジン９を始動する。この場合、エンジン始動中は、ＳＯＣの下限値を第１の下限値ｍｉｎ１から第２の下限値ｍｉｎ２へと低下させるので、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以下でもアシスト発電モータ１０を駆動することができる。

【0071】

ステップ６では、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２以上か否かを判定する。ステップ６で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２よりも低下しているので、ステップ７に進む。ステップ７では、ＳＯＣ不足によりアシスト発電モータ１０を駆動できないので、アシスト発電モータ１０の動作を停止する。そして、ステップ８では、メインコントローラ２８から表示装置３０にエンジン始動中止情報を表示する指令を出力する。ここで、エンジン始動中止情報とは、エンジン９の始動を中止し、例えばサポートセンタ等に蓄電装置１９の交換やメンテナンスを連絡する旨の情報をいう。

【0072】

一方、ステップ６で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２以上であるので、ステップ９に進む。ステップ９では、エンジン９が始動完了したか否かを判定する。即ち、エンジン回転数が所定の回転数（例えば、アイドル回転数）以上であるか否かを判定する。

【0073】

ステップ９で「ＮＯ」と判定した場合は、エンジン９が始動完了していないので、ステップ６の処理に戻る。そして、エンジン９が始動完了するまで、待機する。

【0074】

一方、ステップ９で「ＹＥＳ」と判定した場合は、エンジン９が始動完了したので、ステップ１０に進む。そして、ステップ１０では、メインコントローラ２８の指令により、エネルギマネジメント制御部２８Ｂが蓄電装置１９の充放電範囲の下限値を第２の下限値ｍｉｎ２から上昇させ、ＳＯＣ下限値を第１の下限値ｍｉｎ１に設定する。

【0075】

続くステップ１１では、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上か否かを判定する。即ち、メインコントローラ２８は、ＢＣＵ１９Ａにより検出されるＳＯＣが次回エンジン始動に必要なＳＯＣに対して十分か否かを判定する。ステップ１１で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上であるので、次回エンジン始動の際に、アシスト発電モータ１０でエンジン９が始動可能なＳＯＣが確保されていると判断し、エンジン始動制御処理を終了する。

【0076】

一方、ステップ１１で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１よりも低下している。この場合、ＢＣＵ１９Ａにより検出されるＳＯＣが、蓄電装置１９の充放電範囲の第１の下限値ｍｉｎ１を下回っているので、次回エンジン始動に必要なＳＯＣに対して不十分であると判定する。このため、ステップ１１で「ＮＯ」と判定した場合は、ステップ１２に移行する。

【0077】

ステップ１２では、メインコントローラ２８から表示装置３０にエンジン停止禁止情報を表示する指令を出力する。ここで、エンジン停止禁止情報とは、このエンジン停止禁止情報が消えるまではエンジン９を停止させずに、蓄電装置１９の充電を推奨する旨の情報をいう。そして、ステップ１２が終了すると、ステップ１１の処理に戻り、ステップ１１以降の処理を繰り返す。一方、エンジン停止禁止情報が表示された状態で、ステップ１１で、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上であると判定した場合には、エンジン始動制御処理を終了すると共に、表示装置３０によるエンジン停止禁止情報の表示を停止する。

【0078】

なお、エンジン停止禁止情報を出力する際に、次回エンジン始動のためのＳＯＣが充電される時間を演算し、演算結果を表示装置３０に出力する構成としてもよい。この場合、充電時間演算方法は、例えば、充電によって増加するＳＯＣと充電時間の関係を表すマップを予め用意し、現在のＳＯＣと第１の下限値ｍｉｎ１までのＳＯＣの差分を算出し、対応する充電時間をマップから読み出すようにすればよい。また、充電時間演算方法は、マップに限らず、現在のＳＯＣと第１の下限値ｍｉｎ１までのＳＯＣの差分とに基づいて、各種の演算処理によってＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１に到達するまでの残り時間を算出してもよい。

【0079】

次に、図４に示す特性線図を用いて、充電促進情報、エンジン始動中止情報、エンジン停止禁止情報の出力タイミングについて説明する。

【0080】

まず、図４中の期間Ｉについて説明する。期間Ｉにおいて、エンジン９が始動中である場合は、エネルギマネジメント制御部２８ＢがＳＯＣ下限値を第２の下限値ｍｉｎ２に設定する。そして、メインコントローラ２８は、ＥＣＵ９Ａ、ＢＣＵ１９Ａ、ＭＧＣＵ２４Ａ、ＣＣＵ２６Ａ等の制御を行い、アシスト発電モータ１０を駆動して、エンジン９を始動する。

【0081】

エンジン９がアイドル回転数以上となり、エンジン始動完了状態になったら、エネルギマネジメント制御部２８Ｂは、ＳＯＣ下限値を第１の下限値ｍｉｎ１に設定する。このとき、期間Ｉでは、エンジン始動完了状態になった直後はＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１を下回っているので、メインコントローラ２８は、エンジン停止禁止情報を表示装置３０に表示する。これにより、次回のエンジン９の始動に必要なＳＯＣが充電されるまでの間は、オペレータがエンジン９を停止しないように促し、次回のエンジン９の始動を確実に行えるようにする。

【0082】

次に、図４中の期間IIについて説明する。期間IIでは、事前のエンジン始動動作がエンジン９の始動完了前に中止された状態を想定している。このため、エンジン９の始動前の段階でＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１よりも低下している。

【0083】

期間IIにおいて、エンジン９が停止した状態でＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１を下回っているので、メインコントローラ２８は、充電促進情報を表示装置３０に表示する。これにより、エンジン９を始動して蓄電装置１９を充電するようオペレータを促し、そのまま長時間に亘って停車状態となり、ＳＯＣが低下してエンジン９を始動できなくなる事態を回避する。そして、オペレータがエンジン９を始動中に切り換えると、エネルギマネジメント制御部２８Ｂは、ＳＯＣ下限値を第２の下限値ｍｉｎ２に設定し、メインコントローラ２８は、アシスト発電モータ１０を駆動して、エンジン９を始動する。

【0084】

その後、エンジン９が始動完了した場合は、エネルギマネジメント制御部２８Ｂは、ＳＯＣ下限値を第１の下限値ｍｉｎ１に設定する。この場合、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１を下回っているので、メインコントローラ２８は、エンジン停止禁止情報を表示装置３０に表示する。なお、エンジン９が始動中でも充電促進情報を表示する構成としたが、エンジン９が始動中の場合は、既にエンジン９の始動動作が開始されているため、充電促進情報を表示しない構成としてもよい。

【0085】

次に、図４中の期間IIIについて説明する。期間IIIにおいて、エンジン９が始動中である場合は、エネルギマネジメント制御部２８Ｂは、ＳＯＣ下限値を第２の下限値ｍｉｎ２に設定する。そして、メインコントローラ２８は、アシスト発電モータ１０を駆動して、エンジン９を始動する。この場合、何らかの要因でエンジン９が始動完了せず、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２を下回ると、メインコントローラ２８は、エンジン始動中止情報を表示装置３０に表示する。これにより、オペレータに対して、ＳＯＣ不足によりエンジン９の始動が不能であること、およびサポートセンタ等に連絡することを通知する。

【0086】

かくして、第１の実施の形態では、エンジン９を始動するときに蓄電装置１９の充放電範囲の下限値を第１の下限値ｍｉｎ１から第２の下限値ｍｉｎ２に下げる。これにより、例えばエンジン９を始動するときに蓄電装置１９のＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１付近になっているときでも、蓄電装置１９からアシスト発電モータ１０に電力を供給することができ、アシスト発電モータ１０を用いてエンジン９を始動することができる。このため、エンジン始動時に蓄電装置１９の充放電範囲の下限値を下げない建設機械に比べて、エンジン９の始動性を高めることができる。

【0087】

また、メインコントローラ２８は、エンジン９を始動したときであって、次回のエンジン始動に必要なＳＯＣが不十分と判定したときは、エンジン停止禁止情報を表示装置３０に表示する。このとき、オペレータは、エンジン停止禁止情報によって、蓄電装置１９のＳＯＣが次回のエンジン始動に対して不足状態であることを把握することができるから、オペレータによる不用意なエンジン９の停止を抑制して、蓄電装置１９の充電を促すことができ、次回のエンジン始動に必要な電力を蓄電装置１９に確保することができる。また、エンジン９を始動するときに次回のエンジン始動に必要な蓄電装置１９のＳＯＣを確保するので、エンジン９を停止するときには、蓄電装置１９を充電するために継続運転する必要がなくなる。このため、エンジン停止が必要な場合は、即座にエンジン９を停止することができると共に、燃料消費量の増大や排ガスによる環境汚染を抑えることができる。

【0088】

また、メインコントローラ２８は、エンジン９を始動したときであって、蓄電装置１９のＳＯＣが、次回のエンジン始動に必要な値として充放電範囲の第１の下限値ｍｉｎ１を下回るときは、エンジン停止禁止情報を出力する。このとき、オペレータは、エンジン停止禁止情報によって、蓄電装置１９のＳＯＣが充放電範囲の第１の下限値ｍｉｎ１を下回ることを把握することができるから、オペレータによる不用意なエンジン９の停止を抑制して、次回のエンジン始動に必要な電力として、第１の下限値ｍｉｎ１を上回る電力を蓄電装置１９に確保することができる。

【0089】

また、メインコントローラ２８は、エンジン９を始動するときに蓄電装置１９の充放電範囲の下限値を第１の下限値ｍｉｎ１から第２の下限値ｍｉｎ２に下げ、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２よりも低下しているときは、エンジン始動中止情報を出力する。これにより、蓄電装置１９のＳＯＣが不足していることをオペレータに速やかに通知することができ、蓄電装置１９の交換やメンテナンスを促して、エンジン９の始動不能な期間を短くすることができる。

【0090】

次に、図１、図２、図５、図６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、蓄電装置の電力残量が蓄電装置の充放電範囲の下限値より低く設定された閾値を下回るときは、エンジン停止禁止情報を出力す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。

【0091】

第２の実施の形態によるハイブリッド式油圧ショベル３１は、第１の実施の形態によるハイブリッド式油圧ショベル１とほぼ同様に、下部走行体２、上部旋回体４、作業装置５、エンジン９、蓄電装置１９、メインコントローラ３２等を含んで構成されている。

【0092】

メインコントローラ３２は、第１の実施の形態によるメインコントローラ２８とほぼ同様に構成され、例えばキャブ７内に設けられ、ＥＣＵ９Ａ、ＢＣＵ１９Ａ、ＭＧＣＵ２４Ａ、ＲＭＣＵ２５Ａ、ＣＣＵ２６Ａ等に接続されている。このメインコントローラ３２は、図５に示すエンジン始動制御処理のプログラム等を格納する記憶部（図示せず）を含んで構成されている。そして、メインコントローラ３２は、この制御プログラムを所定の制御周期毎に実行することによって、エンジン９の始動を制御する。

【0093】

次に、メインコントローラ３２が制御周期毎に実行するエンジン始動制御処理について図５を用いて説明する。なお、ステップ２１ないし３１，３３の処理については、上述した第１の実施の形態によるステップ１ないし１２とそれぞれ同様であるので、簡略に説明する。

【0094】

まず、ステップ２１では、ＢＣＵ１９Ａにて検出される蓄電装置１９のＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上か否かを判定する。

【0095】

ステップ２１で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１より低下しているので、ステップ２２に進む。ステップ２２では、メインコントローラ３２から表示装置３０に充電促進情報を表示する指令を出力する。

【0096】

一方、ステップ２１で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上であるので、ステップ２３に進む。ステップ２３では、エンジン９が始動中か否かを判定する。

【0097】

ステップ２３で「ＮＯ」と判定した場合は、エンジン９が始動中ではないので、エンジン始動制御処理を終了する。

【0098】

一方、ステップ２３で「ＹＥＳ」と判定した場合は、エンジン９が始動中であるので、ステップ２４に進む。ステップ２４では、メインコントローラ３２の指令により、エネルギマネジメント制御部２８Ｂが蓄電装置１９の充放電範囲の下限値を第１の下限値ｍｉｎ１よりも一時的に低下させ、ＳＯＣ下限値を第２の下限値ｍｉｎ２に設定する。

【0099】

ステップ２５では、蓄電装置１９に充電された電力を用いてアシスト発電モータ１０を駆動し、エンジン９を始動する。

【0100】

ステップ２６では、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２以上か否かを判定する。ステップ６で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２よりも低下しているので、ステップ２７に進む。ステップ２７では、ＳＯＣ不足によりアシスト発電モータ１０を駆動できないので、アシスト発電モータ１０の動作を停止する。そして、ステップ２８では、メインコントローラ３２から表示装置３０にエンジン始動中止情報を表示する指令を出力する。

【0101】

一方、ステップ２６で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２以上であるので、ステップ２９に進む。ステップ２９では、エンジン９が始動完了したか否かを判定する。

【0102】

ステップ２９で「ＮＯ」と判定した場合は、エンジン９が始動完了していないので、ステップ２６の処理に戻る。

【0103】

ステップ２９で「ＹＥＳ」と判定した場合は、エンジン９が始動完了したので、ステップ３０に進む。そして、ステップ３０では、メインコントローラ３２の指令により、エネルギマネジメント制御部２８Ｂが蓄電装置１９の充放電範囲の下限値を第２の下限値ｍｉｎ２から上昇させ、ＳＯＣ下限値を第１の下限値ｍｉｎ１に設定する。

【0104】

続くステップ３１では、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上か否かを判定する。ステップ３１で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上であるので、次回エンジン始動の際に、アシスト発電モータ１０でエンジン９が始動可能なＳＯＣが十分に確保されていると判断し、エンジン始動制御処理を終了する。

【0105】

一方、ステップ３１で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１より低下しているので、ステップ３２に進む。ステップ３２では、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１より低い閾値ｍｉｎ０以上か否かを判定する。

【0106】

このとき、閾値ｍｉｎ０は、第１の下限値ｍｉｎ１と第２の下限値ｍｉｎ２との間の値（ｍｉｎ２＜ｍｉｎ０＜ｍｉｎ１）であり、第１の下限値ｍｉｎ１から所定の許容差ΔＳＯＣを減算した値（ｍｉｎ０＝ｍｉｎ１−ΔＳＯＣ）に設定されている。即ち、ステップ３１では、第１の下限値ｍｉｎ１よりも低いＳＯＣと第１の下限値ｍｉｎ１との差が、許容差ΔＳＯＣ（例えば、ΔＳＯＣが数％以下）の範囲内か否かを判定する。

【0107】

ここで、許容差ΔＳＯＣは、蓄電装置１９の充電時間に応じて変更可能であり、例えば、エンジン始動後に第１の下限値ｍｉｎ１よりも低いＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１を上回るまでに必要な時間が数秒以内（例えば１０秒以内）となるようなＳＯＣの差に設定する。例えば、エンジン始動後にＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１を上回るまでの時間が５秒以内程度となるようにするために、許容差ΔＳＯＣは２％程度の値に設定される。このとき、第１の下限値ｍｉｎ１が３０％（ＳＯＣ：３０％）とすると、閾値ｍｉｎ０は２８％（ＳＯＣ：２８％）に設定される。

【0108】

ステップ３２で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが閾値ｍｉｎ０以上であるので、数秒程度の短時間でＳＯＣがアシスト発電モータ１０で次回のエンジン始動ができる値に達すると判断し、エンジン始動制御処理を終了する。具体的に説明すると、例えば図６に示すように、タイミングＴ１において、エンジン状態が始動中から始動完了となるので、エネルギマネジメント制御部２８Ｂは、ＳＯＣ下限値を第２の下限値ｍｉｎ２から第１の下限値ｍｉｎ１に変更する。このとき、ＳＯＣは第１の下限値ｍｉｎ１を下回っているが、閾値ｍｉｎ０を下回っていないので、メインコントローラ３２はエンジン停止禁止情報を出力しないこととなる。

【0109】

一方、ステップ３２で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが閾値ｍｉｎ０を下回っているので、ステップ３３に進む。この場合、ＢＣＵ１９Ａにより検出されるＳＯＣが、蓄電装置１９の充放電範囲の第１の下限値ｍｉｎ１より低く設定された閾値ｍｉｎ０よりも低下しているので、次回エンジン始動に必要なＳＯＣに対して不十分と判定する。

【0110】

そこで、続くステップ３３では、メインコントローラ３２から表示装置３０にエンジン停止禁止情報を表示する指令を出力する。そして、ステップ３３が終了すると、ステップ３１の処理に戻り、ステップ３１以降の処理を繰り返す。また、エンジン停止禁止情報が表示された状態で、ステップ３１，３２で「ＹＥＳ」と判定した場合は、エンジン始動制御処理を終了すると共に、表示装置３０によるエンジン停止禁止情報の表示を停止する。

【0111】

かくして、第２の実施の形態では、メインコントローラ３２は、エンジン９を始動したときであって、蓄電装置１９のＳＯＣが充放電範囲の第１の下限値ｍｉｎ１よりも低く設定された閾値ｍｉｎ０を下回るときは、エンジン停止禁止情報を出力する。このとき、オペレータは、エンジン停止禁止情報によって、蓄電装置１９のＳＯＣが閾値ｍｉｎ０を下回ることを把握することができるから、オペレータによる不用意なエンジン９の停止を抑制して、次回のエンジン始動に必要な電力として、閾値ｍｉｎ０を上回る電力を蓄電装置１９に確保することができる。

【0112】

また、蓄電装置１９のＳＯＣが充放電範囲の第１の下限値ｍｉｎ１より低い場合でも、ＳＯＣが閾値ｍｉｎ０を下回らないときは、ＳＯＣの不足分が十分に小さく、ＳＯＣの不足分を短時間の充電で補うことができる。そこで、ＳＯＣが閾値ｍｉｎ０を下回らないときは、メインコントローラ３２はエンジン停止禁止情報を出力しない。このため、オペレータへのエンジン停止禁止情報の通知を最小限に抑えることができる。

【0113】

次に、図１、図２、図７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、油圧アクチュエータへの駆動指令が有効なときは、エンジン停止禁止情報を出力しない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。

【0114】

第３の実施の形態によるハイブリッド式油圧ショベル４１は、第１の実施の形態によるハイブリッド式油圧ショベル１とほぼ同様に、下部走行体２、上部旋回体４、作業装置５、エンジン９、蓄電装置１９、メインコントローラ４２等を含んで構成されている。

【0115】

メインコントローラ４２は、第１の実施の形態によるメインコントローラ２８とほぼ同様に構成され、例えばキャブ７内に設けられ、ＥＣＵ９Ａ、ＢＣＵ１９Ａ、ＭＧＣＵ２４Ａ、ＲＭＣＵ２５Ａ、ＣＣＵ２６Ａ等に接続されている。このメインコントローラ４２は、図７に示すエンジン始動制御処理のプログラム等を格納する記憶部（図示せず）を含んで構成されている。そして、メインコントローラ４２は、この制御プログラムを所定の制御周期毎に実行することによって、エンジン９の始動を制御する。

【0116】

次に、メインコントローラ４２が制御周期毎に実行するエンジン始動制御処理について図７を用いて説明する。なお、ステップ４１ないし５２，５４の処理については、上述した第１，第２の実施の形態によるステップ１ないし１２，３２とそれぞれ同様であるので、簡略に説明する。

【0117】

まず、ステップ４１では、ＢＣＵ１９Ａにて検出されるＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上か否かを判定する。

【0118】

ステップ４１で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１より低下しているので、ステップ４２に進む。ステップ４２では、メインコントローラ４２から表示装置３０に充電促進情報を表示する指令を出力する。

【0119】

一方、ステップ４１で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上であるので、ステップ４３に進む。ステップ４３では、エンジン９が始動中か否かを判定する。

【0120】

ステップ４３で「ＮＯ」と判定した場合は、エンジン９が始動中ではないので、エンジン始動制御処理を終了する。

【0121】

一方、ステップ４３で「ＹＥＳ」と判定した場合は、エンジン９が始動中であるので、ステップ４４に進む。ステップ４４では、メインコントローラ４２の指令により、エネルギマネジメント制御部２８Ｂが蓄電装置１９の充放電範囲の下限値を第１の下限値ｍｉｎ１よりも一時的に低下させ、ＳＯＣ下限値を第２の下限値ｍｉｎ２に設定する。

【0122】

ステップ４５では、蓄電装置１９に充電された電力を用いてアシスト発電モータ１０を駆動し、エンジン９を始動する。

【0123】

ステップ４６では、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２以上か否かを判定する。ステップ４６で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２より低下しているので、ステップ４７に進む。ステップ４７では、ＳＯＣ不足によりアシスト発電モータ１０を駆動できないので、アシスト発電モータ１０の動作を停止する。そして、ステップ４８では、メインコントローラ４２から表示装置３０にエンジン始動中止情報を表示する指令を出力する。

【0124】

一方、ステップ４６で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２以上であるので、ステップ４９に進む。ステップ４９では、エンジン９が始動完了したか否かを判定する。

【0125】

ステップ４９で「ＮＯ」と判定した場合は、エンジン９が始動完了していないので、ステップ４６の処理に戻る。

【0126】

ステップ４９で「ＹＥＳ」と判定した場合は、エンジン９が始動完了したので、ステップ５０に進む。そして、ステップ５０では、メインコントローラ４２の指令により、エネルギマネジメント制御部２８Ｂが蓄電装置１９の充放電範囲の下限値を第２の下限値ｍｉｎ２から上昇させ、ＳＯＣ下限値を第１の下限値ｍｉｎ１に設定する。

【0127】

続くステップ５１では、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上か否かを判定する。ステップ５１で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上であるので、次回エンジン始動の際に、アシスト発電モータ１０でエンジン９が始動可能なＳＯＣが十分に確保されていると判断し、エンジン始動制御処理を終了する。

【0128】

一方、ステップ５１で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１より低下しているので、ステップ５２に進む。ステップ５２では、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１より低い閾値ｍｉｎ０以上か否かを判定する。

【0129】

ステップ５２で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが閾値ｍｉｎ０以上であるので、数秒程度の短時間で、ＳＯＣがアシスト発電モータ１０で次回のエンジン始動ができる値に達すると判断し、エンジン始動制御処理を終了する。

【0130】

一方、ステップ５２で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが閾値ｍｉｎ０を下回っているので、ステップ５３に進む。

【0131】

次に、ステップ５３では、ゲートロックレバー１７がロック解除状態か否かを判定する。ステップ５３で「ＹＥＳ」と判定したときには、ゲートロックレバー１７がロック解除位置にあり、油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆに対する駆動指令が有効であるので、ステップ５１の処理に戻り、ステップ５１以降の処理を繰り返す。このとき、ロック解除状態となるのは、エンジン９の始動後にオペレータがゲートロックレバー１７をロック位置からロック解除位置に操作したときであり、オペレータによる作業開始の意思があるものと考えられる。このため、エンジン９が即座に停止されることはなく、蓄電装置１９の充電が継続されると判定し、メインコントローラ４２はエンジン停止禁止情報を出力しない。

【0132】

一方、ステップ５３で「ＮＯ」と判定したときには、ゲートロックレバー１７がロック位置にあり、ロック状態になっているので、ステップ５４に進む。ステップ５４では、メインコントローラ４２から表示装置３０にエンジン停止禁止情報を表示する指令を出力する。そして、ステップ５４が終了すると、ステップ５１の処理に戻り、ステップ５１以降の処理を繰り返す。ステップ５１，５２で「ＹＥＳ」と判定した場合は、エンジン始動制御処理を終了すると共に、表示装置３０によるエンジン停止禁止情報の表示を停止する。

【0133】

かくして、第３の実施の形態では、メインコントローラ４２は、ゲートロックレバー１７によって油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆへの駆動指令が有効なときは、エンジン停止禁止情報を出力しない。ここで、ゲートロックレバー１７によって油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆへの駆動指令が有効なときは、オペレータが油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆを駆動させるときであるから、直ぐにエンジン９を停止させることはなく、蓄電装置１９の充電が継続されるものと考えられる。このため、ゲートロックレバー１７によって油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆへの駆動指令が有効なときは、蓄電装置１９のＳＯＣが次回エンジン始動に必要なＳＯＣに対して不十分なときでも、メインコントローラ４２はエンジン停止禁止情報を出力しない。この結果、オペレータへのエンジン停止禁止情報の通知を最小限に抑えることができる。

【0134】

なお、第３の実施の形態では、メインコントローラ４２が制御周期毎に実行するエンジン始動制御処理のステップ５２において、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１より低い閾値ｍｉｎ０以上か否かを判定する構成とした。しかし、本発明はこれに限るものではなく、ステップ５２を省いて、ステップ５１の後にステップ５３のゲートロックレバーを解除したか否かを判定する構成としてもよい。

【0135】

次に、図１、図２、図８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、操作装置が操作されているときは、エンジン停止禁止情報を出力しない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。

【0136】

第４の実施の形態によるハイブリッド式油圧ショベル５１は、第１の実施の形態によるハイブリッド式油圧ショベル１とほぼ同様に、下部走行体２、上部旋回体４、作業装置５、エンジン９、蓄電装置１９、メインコントローラ５２等を含んで構成されている。

【0137】

メインコントローラ５２は、第１の実施の形態によるメインコントローラ２８とほぼ同様に構成され、例えばキャブ７内に設けられ、ＥＣＵ９Ａ、ＢＣＵ１９Ａ、ＭＧＣＵ２４Ａ、ＲＭＣＵ２５Ａ、ＣＣＵ２６Ａ等に接続されている。このメインコントローラ５２は、図８に示すエンジン始動制御処理のプログラム等を格納する記憶部（図示せず）を含んで構成されている。そして、メインコントローラ５２は、この制御プログラムを所定の制御周期毎に実行することによって、エンジン９の始動を制御する。

【0138】

次に、メインコントローラ５２が制御周期毎に実行するエンジン始動制御処理について図８を用いて説明する。なお、ステップ６１ないし７３，７５の処理については、上述した第１，第２，第３の実施の形態によるステップ１ないし１２，３２，５３とそれぞれ同様であるので、簡略に説明する。

【0139】

まず、ステップ６１では、ＢＣＵ１９Ａにて検出されるＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上か否かを判定する。

【0140】

ステップ６１で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１より低下しているので、ステップ６２に進む。ステップ６２では、メインコントローラ５２から表示装置３０に充電促進情報を表示する指令を出力する。

【0141】

一方、ステップ６１で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上であるので、ステップ６３に進む。ステップ６３では、エンジン９が始動中か否かを判定する。

【0142】

ステップ６３で「ＮＯ」と判定した場合は、エンジン９が始動中ではないので、エンジン始動制御処理を終了する。

【0143】

一方、ステップ６３で「ＹＥＳ」と判定した場合は、エンジン９が始動中であるので、ステップ６４に進む。ステップ６４では、メインコントローラ５２の指令により、エネルギマネジメント制御部２８Ｂが蓄電装置１９の充放電範囲の下限値を第１の下限値ｍｉｎ１よりも一時的に低下させ、ＳＯＣ下限値を第２の下限値ｍｉｎ２に設定する。

【0144】

ステップ６５では、蓄電装置１９に充電された電力を用いてアシスト発電モータ１０を駆動し、エンジン９を始動する。

【0145】

ステップ６６では、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２以上か否かを判定する。ステップ６６で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２よりも低下しているので、ステップ６７に進む。ステップ６７では、ＳＯＣ不足によりアシスト発電モータ１０を駆動できないので、アシスト発電モータ１０の動作を停止する。そして、ステップ６８では、メインコントローラ５２から表示装置３０にエンジン始動中止情報を表示する指令を出力する。

【0146】

一方、ステップ６６で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが第２の下限値ｍｉｎ２以上であるので、ステップ６９に進む。ステップ６９では、エンジン９が始動完了したか否かを判定する。

【0147】

ステップ６９で「ＮＯ」と判定した場合は、エンジン９が始動完了していないので、ステップ６６の処理に戻る。

【0148】

ステップ６９で「ＹＥＳ」と判定した場合は、エンジン９が始動完了したので、ステップ７０に進む。そして、ステップ７０では、メインコントローラ５２の指令により、エネルギマネジメント制御部２８Ｂが蓄電装置１９の充放電範囲の下限値を第２の下限値ｍｉｎ２から上昇させ、ＳＯＣ下限値を第１の下限値ｍｉｎ１に設定する。

【0149】

続くステップ７１では、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上か否かを判定する。ステップ７１で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１以上であるので、次回エンジン始動の際に、アシスト発電モータ１０でエンジン９が始動可能なＳＯＣが十分に確保されていると判断し、エンジン始動制御処理を終了する。

【0150】

一方、ステップ７１で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１より低下しているので、ステップ７２に進む。ステップ７２では、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１より低い閾値ｍｉｎ０以上か否かを判定する。

【0151】

ステップ７２で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ＳＯＣが閾値ｍｉｎ０以上であるので、数秒程度の短時間で、ＳＯＣがアシスト発電モータ１０で次回のエンジン始動ができる値に達すると判断し、エンジン始動制御処理を終了する。

【0152】

一方、ステップ７２で「ＮＯ」と判定した場合は、ＳＯＣが閾値ｍｉｎ０を下回っているので、ステップ７３に進む。

【0153】

次に、ステップ７３では、ゲートロックレバー１７がロック解除状態か否かを判定する。ステップ７３で「ＮＯ」と判定したときには、ゲートロックレバー１７がロック位置にあり、ロック状態になっているので、ステップ７５に進む。ステップ７５では、メインコントローラ５２から表示装置３０にエンジン停止禁止情報を表示する指令を出力する。そして、ステップ７１の処理に戻り、ステップ７１以降の処理を繰り返す。

【0154】

一方、ステップ７３で「ＹＥＳ」と判定したときには、ゲートロックレバー１７がロック解除位置にあり、油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆに対する駆動指令が有効であるので、ステップ７４に進む。続くステップ７４では、操作装置１４が操作中か否かを判定する。ステップ７４で「ＹＥＳ」と判定したときには、操作装置１４が操作中であり、油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆに対する駆動指令が出力中であるので、ステップ７１の処理に戻り、ステップ７１以降の処理を繰り返す。ここで、操作装置１４が操作されるときは、オペレータによる旋回動作や掘削動作の途中である為、エンジン９が即座に停止されることはなく、蓄電装置１９の充電が継続されると判定し、メインコントローラ５２はエンジン停止禁止情報を出力しない。

【0155】

一方、ステップ７４で「ＮＯ」と判定したときは、操作装置１４が操作されていないので、ステップ７５に進む。続くステップ７５では、メインコントローラ５２から表示装置３０にエンジン停止禁止情報を表示する指令を出力する。そして、ステップ７１の処理に戻り、ステップ７１以降の処理を繰り返す。ステップ７１，７２で「ＹＥＳ」と判定した場合は、エンジン始動制御処理を終了すると共に、表示装置３０によるエンジン停止禁止情報の表示を停止する。

【0156】

かくして、第４の実施の形態では、メインコントローラ５２は、操作装置１４が操作されているときは、エンジン停止禁止情報を出力しない。ここで、操作装置１４が操作されているときは、オペレータによって油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆが駆動中であるから、直ぐにエンジン９を停止させることはなく、蓄電装置１９の充電が継続されるものと考えられる。このため、操作装置１４が操作されているときは、蓄電装置１９のＳＯＣが次回エンジン始動に必要なＳＯＣに対して不十分なときでも、メインコントローラ５２はエンジン停止禁止情報を出力しない。この結果、オペレータへのエンジン停止禁止情報の通知を最小限に抑えることができる。

【0157】

また、メインコントローラ５２は、ゲートロックレバー１７が解除されたか否かを判定するのに加えて、操作装置１４が操作中か否かを判定している。これにより、ゲートロックレバー１７がロック解除状態か否かを判定する場合に比べて、オペレータが油圧モータ２Ｅ，２Ｆ，２１、シリンダ５Ｄ〜５Ｆの操作を行っているかを確実に判定でき、蓄電装置１９への充電が継続されるか否かを正確に判断できる。

【0158】

なお、第４の実施の形態では、メインコントローラ５２が制御周期毎に実行するエンジン始動制御処理のステップ７２において、ＳＯＣが第１の下限値ｍｉｎ１より低い閾値ｍｉｎ０以上か否かを判定する構成とした。しかし、本発明はこれに限るものではなく、ステップ７２を省いて、ステップ７１の後にステップ７３のゲートロックレバーを解除したか否かを判定する構成としてもよい。

【0159】

ここで、第１ないし第４の実施の形態では、図３中のステップ９〜１２、図５中のステップ２９〜３３、図７中のステップ４９〜５４、図８中のステップ６９〜７５が情報出力手段の具体例を示している。

【0160】

第１ないし第４の実施の形態では、エンジン９を始動したときとして、エンジン９の始動を完了したとき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３中のステップ３で「ＹＥＳ」と判定したときのように、エンジン９の始動を開始したときを、エンジンを始動したときとしてもよい。これにより、エンジン９の始動中にＳＯＣが次回のエンジン始動に必要な値よりも不足するときには、その旨をオペレータに通知することができる。

【0161】

第１ないし第４の実施の形態では、アシスト発電モータ１０によってエンジン９を始動する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、アシスト発電モータに加えてエンジンを始動するためのスタータモータを設け、スタータモータとアシスト発電モータとによってエンジンを始動してもよい。この場合、アシスト発電モータは、スタータモータによるエンジンの始動をアシストするものである。

【0162】

第１ないし第４の実施の形態では、旋回装置２０を、旋回油圧モータ２１と旋回電動モータ２２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、旋回油圧モータ単独で構成した油圧型の旋回装置としてもよいし、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。

【0163】

第１ないし第４の実施の形態では、表示装置３０に、充電促進情報、エンジン始動中止情報、エンジン停止禁止情報を表示する構成とした。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば音声やブザーを用いて各情報をオペレータに通知する構成としてもよい。

【0164】

なお、蓄電装置１９を二次電池によって構成する場合には、チョッパ２６を省いて、蓄電装置１９を直流母線２７Ａ，２７Ｂに接続してもよい。

【0165】

第１ないし第４の実施の形態では、建設機械として、自走可能なクローラ式の油圧ショベル１，３１，４１，５１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、自走可能なホイール式油圧ショベル、移動式クレーン、さらには、走行しない基体上に旋回可能に旋回体が搭載された設置式のショベル、クレーン等に適用してもよい。また、建設機械として、例えばホイールローダ、フォークリフト等のように、旋回体を備えない各種の作業車両、作業機械等にも広く適用することができるものである。

【符号の説明】

【0166】

１，３１，４１，５１ 油圧ショベル（建設機械）
２Ｅ 走行用油圧モータ（油圧アクチュエータ）
２Ｆ 走行用油圧モータ（油圧アクチュエータ）
５Ｄ ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
５Ｅ アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
５Ｆ バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
９ エンジン
１０ アシスト発電モータ（電動機）
１１ 油圧ポンプ
１４ 操作装置
１７ ゲートロックレバー（ロック装置）
１９ 蓄電装置
１９Ａ ＢＣＵ（電力残量検出手段）
２１ 旋回油圧モータ（油圧アクチュエータ）
２８，３２，４２，５２ メインコントローラ（始動制御装置）
２８Ｂ エネルギマネジメント制御部（充放電範囲設定手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】