特許 6894814 ハイブリッド式作業機械

(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】6894814

(24)【登録日】2021年6月8日

(45)【発行日】2021年6月30日

(54)【発明の名称】ハイブリッド式作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/20 20060101AFI20210621BHJP

   E02F 9/00 20060101ALI20210621BHJP

   B60K 6/485 20071001ALI20210621BHJP

   B60W 10/30 20060101ALI20210621BHJP

   B60W 20/15 20160101ALI20210621BHJP

【ＦＩ】

   E02F9/20 Z

   E02F9/00 M

   B60K6/485ZHV

   B60W10/30 900

   B60W20/15

【請求項の数】3

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-181143(P2017-181143)

(22)【出願日】2017年9月21日

(65)【公開番号】特開2019-56236(P2019-56236A)

(43)【公開日】2019年4月11日

【審査請求日】2020年1月21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

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 明

(72)【発明者】

【氏名】竹内 健

(72)【発明者】

【氏名】尾坂 忠史

【審査官】 深田 高義

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０３７００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１６０８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３１３４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１３１０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１６７１６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−２２６５５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ９／００−９／２０

Ｂ６０Ｋ ６／４８５

Ｂ６０Ｗ １０／３０

Ｂ６０Ｗ ２０／１５−２０／１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業装置が取付けられる自走可能な車体と、
前記車体に搭載されたエンジンと、
前記エンジン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前記エンジンの駆動を補助する電動機と、
前記電動機による発電電力を蓄電し、または、蓄電された電力を前記電動機に供給する蓄電装置と、
前記エンジン、エンジン補機および前記電動機を冷却するエンジン用伝熱媒体が流通するエンジン冷却管路と、
前記エンジン用伝熱媒体を前記エンジン冷却管路に供給するエンジン冷却用ポンプと、
前記エンジン冷却管路を介して前記エンジン、前記エンジン補機および前記電動機と接続され、前記エンジン用伝熱媒体の放熱を行うエンジン用ラジエータと、
前記蓄電装置を冷却する蓄電装置用伝熱媒体が流通する蓄電装置冷却管路と、
前記蓄電装置用伝熱媒体を前記蓄電装置冷却管路に供給する蓄電装置冷却用ポンプと、
前記蓄電装置冷却管路を介して前記蓄電装置と接続され、前記蓄電装置用伝熱媒体の放熱を行う蓄電装置用ラジエータとを備えたハイブリッド式作業機械において、
前記蓄電装置用ラジエータは、前記蓄電装置のみを冷却するものであり、
前記エンジン、前記エンジン冷却管路、前記エンジン冷却用ポンプおよび前記エンジン用ラジエータを含むエンジン冷却システムと、前記蓄電装置、前記蓄電装置冷却管路、前記蓄電装置冷却用ポンプおよび前記蓄電装置用ラジエータを含む蓄電装置冷却システムとは、それぞれ別々の伝熱媒体が流通する異なる冷却システムとして構成されており、
前記エンジン用伝熱媒体と前記蓄電装置用伝熱媒体との間で熱交換を行う伝熱媒体熱交換器が備えられており、
前記蓄電装置冷却管路は、前記蓄電装置冷却用ポンプ、前記蓄電装置および前記蓄電装置用ラジエータを接続するラジエータ管路と、前記蓄電装置冷却用ポンプ、前記蓄電装置および前記伝熱媒体熱交換器を接続する熱交換器管路とを有していることを特徴とするハイブリッド式作業機械。

【請求項2】

前記蓄電装置冷却システムは、前記蓄電装置の温度に基づいて、前記蓄電装置用伝熱媒体を前記ラジエータ管路と前記熱交換器管路とのうちのいずれに流通させるかを切換える切換弁を有することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド式作業機械。

【請求項3】

前記エンジン冷却システムは、前記エンジン用ラジエータに対する前記エンジン用伝熱媒体の流量を制御する制御弁を有し、
前記伝熱媒体熱交換器には、前記制御弁の状態に拘わらず、前記エンジン用伝熱媒体が供給されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド式作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、エンジン、電動機、蓄電装置が搭載された油圧ショベル、油圧クレーン、ホイールローダ等のハイブリッド式作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ハイブリッドショベル等のハイブリッド式作業機械は、蓄電装置に蓄電された電力を動力源として稼働する。このようなハイブリッド式作業機械は、蓄電装置を構成するリチウムイオン電池等の蓄電池が充放電によって発熱するため、蓄電池を冷却するための冷却装置を備えている。即ち、蓄電池の使用上限温度が仮に５０℃である場合、蓄電池は、使用上限温度を超えないように冷却装置により冷却を行いつつ使用される。しかし、冷却が追い付かずに使用上限温度近くまで温度が上昇した場合には、蓄電池の充放電量を制限することにより、蓄電池の保護を行う。使用上限温度を超えた状態が継続すると、蓄電池の劣化が進行し、寿命の低下を招くおそれがあるため、好ましくない。

【0003】

一方、蓄電池は、低温となると性能が低下するため、低温環境下でも十分な動力源を得るためには、蓄電池を暖めて使用する必要がある。ここで、自動車は、車内居住スペース内の空気を用いて蓄電池の暖機（加温）を行うことができる。これに対して、作業機械は、「キャブ内で必ずしもエアコン（空調機）を用いていないこと」、「工事現場で動作する場合が多く空気に粉塵を多く含むこと」等の理由から、キャブ内の空気を暖機に利用できない場合が多い。このため、作業機械の蓄電池の暖機に、エンジン冷却水を用いることが考えられている（特許文献１）。

【0004】

特許文献１に記載されたハイブリッド建設機械は、エンジン冷却システムの流路に暖機切換弁が設けられている。この場合、暖機切換弁は、エンジン冷却水を蓄電装置に供給する切換位置を有しており、この位置に暖機切換弁を切換えることにより、エンジン冷却水によって蓄電池を暖めることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−１５４０９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の技術によれば、エンジン冷却システムから直接分岐する経路を通じて、蓄電装置にエンジン冷却水を供給する。即ち、特許文献１の技術の場合、エンジンと蓄電装置は共通の冷却水循環システムを使用している。このため、例えば、蓄電装置で冷却水漏れが発生した場合、この蓄電装置に供給するエンジン冷却水がなくなるだけでなく、エンジンやエンジン冷却水を使用する他の機器の冷却ができなくなる可能性がある。

【0007】

ここで、実際の作業機械の車体のレイアウトを考えた場合、蓄電装置は必ずしもエンジンの近傍にないことから、エンジンと蓄電装置との間を長い経路の冷却管路で配策する必要がある。例えば、エンジンを車体の後側の中央部に搭載し、エンジン用ラジエータを車体の左後側に搭載し、蓄電装置を車体の右前側に搭載し、かつ、車体の左前側に搭載されたキャブ内にヒータコアを設けたレイアウトを考える。この場合、エンジン冷却水の管路は、これら４つの機器の全てを接続する配策となる。

【0008】

具体的には、エンジン内を通過してエンジンから流れ出たエンジン冷却水の冷却管路は、車体後側の中央部から３方向に分岐することになる。この場合、一つ目の分岐によるエンジン冷却水の経路は、車体右前側の蓄電装置に向けて流れ、蓄電装置を通過してから、エンジンの上流側に戻る経路となる。二つ目の分岐によるエンジン冷却水の経路は、車体左前側のキャブ内のヒータコアに向けて流れ、ヒータコアを通過してから、エンジンの上流側に戻る経路となる。三つ目の分岐によるエンジン冷却水の経路は、車体左後側のエンジン用ラジエータに向けて流れ、このラジエータを通過してから、エンジンの上流側に戻る経路となる。このように、従来技術によれば、実際の車体に適用することを考えると、長い経路の冷却管路が必要になり、冷却管路での冷却水漏れの発生の可能性が高くなるおそれがある。

【0009】

また、従来技術によれば、エンジン冷却水が蓄電装置に直接流れ込む構成となっている。ここで、エンジン冷却水の温度は、例えば８０℃から９９℃程度である。これに対して、蓄電装置がリチウムイオン電池の場合、使用上限温度は、例えば５０℃から６０℃程度である。このため、エンジン冷却水を蓄電装置の暖機に直接用いる構成の場合、蓄電装置の使用上限温度を超えないように、エンジン冷却水を蓄電装置側に供給する暖機切換弁を精密に制御する必要がある。

【0010】

本発明の目的は、伝熱媒体（冷媒、熱媒）の漏れのリスクを低くでき、かつ、蓄電装置を暖機するための伝熱媒体の温度の調整を容易に行うことができるハイブリッド式作業機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のハイブリッド式作業機械は、作業装置が取付けられる自走可能な車体と、前記車体に搭載されたエンジンと、前記エンジン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前記エンジンの駆動を補助する電動機と、前記電動機による発電電力を蓄電し、または、蓄電された電力を前記電動機に供給する蓄電装置と、前記エンジン、エンジン補機および前記電動機を冷却するエンジン用伝熱媒体が流通するエンジン冷却管路と、前記エンジン用伝熱媒体を前記エンジン冷却管路に供給するエンジン冷却用ポンプと、前記エンジン冷却管路を介して前記エンジン、前記エンジン補機および前記電動機と接続され、前記エンジン用伝熱媒体の放熱を行うエンジン用ラジエータと、前記蓄電装置を冷却する蓄電装置用伝熱媒体が流通する蓄電装置冷却管路と、前記蓄電装置用伝熱媒体を前記蓄電装置冷却管路に供給する蓄電装置冷却用ポンプと、前記蓄電装置冷却管路を介して前記蓄電装置と接続され、前記蓄電装置用伝熱媒体の放熱を行う蓄電装置用ラジエータとを備えたハイブリッド式作業機械において、前記蓄電装置用ラジエータは、前記蓄電装置のみを冷却するものであり、前記エンジン、前記エンジン冷却管路、前記エンジン冷却用ポンプおよび前記エンジン用ラジエータを含むエンジン冷却システムと、前記蓄電装置、前記蓄電装置冷却管路、前記蓄電装置冷却用ポンプおよび前記蓄電装置用ラジエータを含む蓄電装置冷却システムとは、それぞれ別々の伝熱媒体が流通する異なる冷却システムとして構成されており、前記エンジン用伝熱媒体と前記蓄電装置用伝熱媒体との間で熱交換を行う伝熱媒体熱交換器が備えられており、前記蓄電装置冷却管路は、前記蓄電装置冷却用ポンプ、前記蓄電装置および前記蓄電装置用ラジエータを接続するラジエータ管路と、前記蓄電装置冷却用ポンプ、前記蓄電装置および前記伝熱媒体熱交換器を接続する熱交換器管路とを有している。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、伝熱媒体（冷媒、熱媒）の漏れのリスクを低くでき、かつ、蓄電装置を暖機するための伝熱媒体の温度の調整を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態によるハイブリッド油圧ショベルを示す正面図である。

【図2】図１中のハイブリッド油圧ショベルに適用する油圧システムと電動システムを示すブロック図である。

【図3】旋回フレーム上に搭載されたエンジン、アシスト発電モータ、蓄電装置、エンジン用ラジエータ、蓄電装置用ラジエータ、加温熱交換器等を示す平面図である。

【図4】エンジン等と共にエンジン冷却管路を示す図３と同様位置の平面図である。

【図5】蓄電装置等と共に蓄電装置冷却管路を示す図３と同様位置の平面図である。

【図6】エンジン冷却システム、蓄電装置冷却システム、および、加温熱交換器を示す冷却水回路図（伝熱媒体回路図）である。

【図7】図６中の制御装置による制御内容を示す流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明のハイブリッド式作業機械の実施の形態を、ハイブリッド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。なお、図７に示す流れ図の各ステップは、それぞれ「Ｓ」という表記を用いる（例えば、ステップ１＝「Ｓ１」とする）。

【0015】

図１において、ハイブリッド式作業機械の代表例であるハイブリッド油圧ショベル１（以下、油圧ショベル１という）は、後述のエンジン１１と、電動機としてのアシスト発電モータ１５（図２〜６参照）と、蓄電装置１９（図２〜６参照）とを備えている。即ち、油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に設けられた旋回装置３と、下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、上部旋回体４の前側に設けられ掘削作業等を行う多関節構造の作業装置５とを含んで構成されている。この場合、下部走行体２と上部旋回体４は、油圧ショベル１の車体を構成している。

【0016】

下部走行体２は、例えば、履帯２Ａと、該履帯２Ａを周回駆動させることにより油圧ショベル１を走行させる左，右の走行用油圧モータ２Ｂ，２Ｃ（図２参照）とを含んで構成されている。下部走行体２は、後述の油圧ポンプ１２（図２〜５参照）からの圧油の供給に基づいて、油圧モータ（油圧アクチュエータ）である走行用油圧モータ２Ｂ，２Ｃが回転することにより、上部旋回体４および作業装置５と共に走行する。

【0017】

作業機またはフロントとも呼ばれる作業装置５は、上部旋回体４の旋回フレーム６に取付けられている。作業装置５は、例えば、ブーム５Ａ、アーム５Ｂ、作業具としてのバケット５Ｃと、これらを駆動する油圧アクチュエータ（液圧アクチュエータ）としてのブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ（作業具シリンダ）５Ｆとを含んで構成されている。作業装置５は、油圧ポンプ１２からの圧油の供給に基づいて、油圧シリンダであるシリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆが伸長または縮小することにより、俯仰動（揺動）する。

【0018】

上部旋回体４は、旋回軸受、減速機構、旋回用油圧モータ３Ａ（図２〜５参照）、後述の旋回電動モータ２０（図２〜５参照）等を含んで構成される旋回装置３を介して、下部走行体２上に搭載されている。油圧モータ（油圧アクチュエータ）である旋回用油圧モータ３Ａは、油圧ポンプ１２からの圧油の供給に基づいて回転する。旋回電動モータ２０は、蓄電装置１９からの電力の供給に基づいて回転する。上部旋回体４は、旋回用油圧モータ３Ａおよび／または旋回電動モータ２０が回転することにより、作業装置５と共に下部走行体２上で旋回する。

【0019】

上部旋回体４は、上部旋回体４の支持構造体（ベースフレーム）となる旋回フレーム６と、旋回フレーム６上に搭載されたキャブ７、カウンタウエイト８等とを含んで構成されている。この場合、旋回フレーム６上には、図２に示すエンジン１１、油圧ポンプ１２、作動油タンク１３、制御弁装置（Ｃ／Ｖ）１４、アシスト発電モータ１５、蓄電装置１９等が搭載されている。旋回フレーム６は、旋回装置３を介して下部走行体２に取付けられている。旋回フレーム６の前部左側には、内部が運転室となったキャブ７が設けられている。旋回フレーム６の後端側には、作業装置５との重量バランスをとるためのカウンタウエイト８が設けられている。

【0020】

そして、図３ないし図５に示すように、エンジン１１、アシスト発電モータ１５および油圧ポンプ１２は、カウンタウエイト８よりも前側に位置して旋回フレーム６上に設けられている。また、後述のエンジン用ラジエータ２５および蓄電装置用ラジエータ３１は、エンジン１１の左側（換言すれば、キャブ７の後側）に位置して旋回フレーム６上に設けられている。一方、後述の蓄電装置１９は、上部旋回体４の右前側、即ち、作業装置５（のブーム５Ａ）を挟んでキャブ７とは反対側に位置にして旋回フレーム６上に設けられている。また、後述の加温熱交換器３２は、エンジン１１よりも前側に位置して旋回フレーム６上に設けられている。

【0021】

キャブ７内には、オペレータが着席する運転席（図示せず）が設けられている。運転席の周囲には、油圧ショベル１を操作するための操作装置（具体的には、走行用レバー・ペダル操作装置および作業用レバー操作装置）が設けられている。操作装置は、オペレータの操作（レバー操作、ペダル操作）に応じたパイロット信号（パイロット圧）を、制御弁装置１４に出力する。これにより、オペレータは、走行用油圧モータ２Ｂ，２Ｃ、作業装置５のシリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ、旋回装置３の旋回用油圧モータ３Ａを動作（駆動）させることができる。

【0022】

さらに、キャブ７内には、ヒータコア９（図３ないし図６参照）が設けられている。ヒータコア９は、エアコンと呼ばれる空調装置（図示せず）の熱源、即ち、空調装置（暖房装置）から吹き出す空気（送風空気）を暖めるための熱源となるものである。後述するように、ヒータコア９は、エンジン１１を冷却するための冷媒（伝熱媒体）であるエンジン冷却水によって暖められる（加温される）。これにより、キャブ７内を暖めることができる。

【0023】

図２に示すように、油圧ショベル１は、アシスト発電モータ１５等を制御する電動システムと、作業装置５等の動作を制御する油圧システムとを搭載している。そこで、油圧ショベル１のシステム構成について、図１に加え図２も参照しつつ説明する。

【0024】

エンジン１１は、旋回フレーム６に搭載されており、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関によって構成されている。エンジン１１の出力側には、後述の油圧ポンプ１２とアシスト発電モータ１５とが機械的に直列接続して取付けられている。これら油圧ポンプ１２とアシスト発電モータ１５は、エンジン１１によって回転駆動される。エンジン１１は、ＥＣＵと呼ばれるエンジンコントロールユニット（図示せず）によって制御される。

【0025】

ここで、エンジン１１は、例えば、燃料噴射装置（インジェクタ）等のエンジン１１に組み込まれたエンジン補機１１Ａ（図６参照）、過給機であるターボチャージャ１１Ｂ（図６参照）、排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置１１Ｃ（図６参照）等を含んで構成されている。排気ガス浄化装置１１Ｃは、例えば、排気ガス中に含まれる一酸化窒素（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する酸化触媒（ＤＯＣ）と、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集して除去する粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）とを備えている。また、排気ガス浄化装置１１Ｃは、例えば、排気ガスに向けて尿素水溶液を噴射する尿素水噴射装置と、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を尿素水溶液から生成されたアンモニアによって選択的に還元反応させて窒素と水に分解する選択還元触媒とを備えている。後述するように、エンジン補機１１Ａ、ターボチャージャ１１Ｂ、排気ガス浄化装置１１Ｃは、エンジン１１を冷却するための冷媒（伝熱媒体）であるエンジン冷却水によって冷却される。

【0026】

油圧ポンプ１２は、エンジン１１に機械的に（即ち、動力伝達可能に）接続されている。油圧ポンプ１２は、エンジン１１の単独のトルクによって駆動可能である。また、油圧ポンプ１２は、エンジン１１のトルクにアシスト発電モータ１５のアシストトルクを加えた複合トルク（合計トルク）によっても駆動可能である。油圧ポンプ１２は、例えば、可変容量型の油圧ポンプ、より具体的には、可変容量型の斜板式、斜軸式またはラジアルピストン式油圧ポンプによって構成されている。油圧ポンプ１２は、作動油タンク１３内に貯溜された作動油を加圧し、走行用油圧モータ２Ｂ，２Ｃ、旋回用油圧モータ３Ａ、作業装置５のシリンダ５Ｄ〜５Ｆ等に圧油として吐出する。

【0027】

油圧ポンプ１２は、制御弁装置１４を介して走行用油圧モータ２Ｂ，２Ｃ、旋回用油圧モータ３Ａ、作業装置５のシリンダ５Ｄ〜５Ｆに接続されている。これら走行用油圧モータ２Ｂ，２Ｃ、旋回用油圧モータ３Ａ、作業装置５のシリンダ５Ｄ〜５Ｆは、油圧ポンプ１２からの圧油によって駆動する。制御弁装置１４は、複数の方向制御弁からなる制御弁群である。制御弁装置１４は、油圧ポンプ１２から吐出された圧油を、操作装置（走行用レバー・ペダル操作装置、作業用レバー操作装置）の操作に応じて、走行用油圧モータ２Ｂ，２Ｃ、旋回用油圧モータ３Ａ、作業装置５のシリンダ５Ｄ〜５Ｆに供給または排出する。

【0028】

発電電動機（モータジェネレータ）であるアシスト発電モータ１５は、エンジン１１に機械的に接続されている。アシスト発電モータ１５は、例えば同期電動機等によって構成されている。アシスト発電モータ１５は、エンジン１１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１１の駆動を補助する。即ち、アシスト発電モータ１５は、エンジン１１を動力源に発電機として働き蓄電装置１９や旋回電動モータ２０への電力供給を行う発電と、蓄電装置１９や旋回電動モータ２０からの電力を動力源にモータとして働きエンジン１１の駆動をアシストする力行との２通りの役割を果たす。従って、エンジン１１のトルクには、状況に応じてアシスト発電モータ１５のアシストトルクが追加され、これらのトルクによって油圧ポンプ１２は駆動する。

【0029】

アシスト発電モータ１５は、第１のインバータ１６を介して一対の直流母線１７Ａ，１７Ｂに接続されている。第１のインバータ１６は、後述の第２のインバータ２１と共にインバータユニット１８を構成している。図３ないし図５に示すように、インバータユニット１８は、キャブ７よりも後側で、かつ、蓄電装置用ラジエータ３１よりも前側に配置されている。

【0030】

第１のインバータ１６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）等からなる複数のスイッチング素子を用いて構成されている。第１のインバータ１６は、ＭＧＣＵと呼ばれるモータジェネレータコントロールユニット（図示せず）によって、各スイッチング素子のオン／オフが制御される。これにより、アシスト発電モータ１５の発電時の発電電力（回生電力）、力行時の駆動電力が制御される。

【0031】

直流母線１７Ａ，１７Ｂは、正極側と負極側とで対をなし、例えば数百Ｖ程度の直流電圧が印加されている。アシスト発電モータ１５の発電時には、第１のインバータ１６は、アシスト発電モータ１５からの交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１９や旋回電動モータ２０に供給する。アシスト発電モータ１５の力行時には、第１のインバータ１６は、直流母線１７Ａ，１７Ｂの直流電力を交流電力に変換してアシスト発電モータ１５に供給する。

【0032】

蓄電装置１９は、直流母線１７Ａ，１７Ｂに接続されている。即ち、蓄電装置１９は、直流母線１７Ａ，１７Ｂを介してアシスト発電モータ１５、旋回電動モータ２０に電気的に接続されている。蓄電装置１９は、例えば、複数のリチウムイオン電池のセル（図示せず）を電気的に直列および／または並列に接続してなる組電池（リチウムイオン電池ユニット）によって構成されている。蓄電装置１９は、アシスト発電モータ１５による発電電力を蓄電し、または、蓄電された電力をアシスト発電モータ１５に供給する。

【0033】

即ち、蓄電装置１９は、アシスト発電モータ１５の発電時にはアシスト発電モータ１５から供給される電力を充電し、アシスト発電モータ１５の力行時（アシスト駆動時）にはアシスト発電モータ１５に向けて駆動電力を供給する。また、蓄電装置１９は、旋回電動モータ２０の回生時には旋回電動モータ２０から供給される回生電力を充電し、旋回電動モータ２０の力行時には旋回電動モータ２０に向けて駆動電力を供給する。

【0034】

このように、蓄電装置１９は、アシスト発電モータ１５によって発電された電力と、油圧ショベル１の旋回制動時に旋回電動モータ２０が発生した回生電力を蓄電する。この場合、蓄電装置１９は、ＢＣＵとよばれるバッテリコントロールユニット（図示せず）によって制御される。また、蓄電装置１９には、蓄電装置１９の温度を検出する温度測定装置、即ち、温度センサ１９Ａ（図６参照）が設けられている。温度センサ１９Ａは、後述の制御装置３４に接続されている。温度センサ１９Ａは、検出した蓄電装置１９の温度に対応する信号を制御装置３４に出力する。

【0035】

旋回電動モータ２０（旋回電動機）は、アシスト発電モータ１５または蓄電装置１９からの電力によって駆動される。旋回電動モータ２０は、例えば三相誘導電動機によって構成され、旋回用油圧モータ３Ａと共に旋回フレーム６に設けられている。旋回電動モータ２０は、旋回用油圧モータ３Ａと協働して旋回装置３を駆動する。即ち、旋回装置３は、旋回用油圧モータ３Ａと旋回電動モータ２０の複合トルクによって駆動し、上部旋回体４を旋回駆動する。

【0036】

旋回電動モータ２０は、第２のインバータ２１を介して直流母線１７Ａ，１７Ｂに接続されている。旋回電動モータ２０は、蓄電装置１９やアシスト発電モータ１５からの電力を受けて回転駆動する力行と、旋回制動時の余分なトルクで発電して蓄電装置１９を蓄電する回生との２通りの役割を果たす。このため、力行時の旋回電動モータ２０には、アシスト発電モータ１５等からの電力が直流母線１７Ａ，１７Ｂを介して供給される。これにより、旋回電動モータ２０は、オペレータによる操作装置の操作に応じて回転トルクを発生させて、旋回用油圧モータ３Ａの駆動をアシストすることにより、上部旋回体４を旋回動作させる。

【0037】

第２のインバータ２１は、第１のインバータ１６と同様に、複数のスイッチング素子を用いて構成されている。第２のインバータ２１は、ＲＭＣＵと呼ばれる旋回電動モータコントロールユニット（図示せず）によって各スイッチング素子のオン／オフが制御される。旋回電動モータ２０の力行時には、第２のインバータ２１は、直流母線１７Ａ，１７Ｂの直流電力を交流電力に変換して旋回電動モータ２０に供給する。旋回電動モータ２０の回生時には、第２のインバータ２１は、旋回電動モータ２０からの交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１９等に供給する。

【0038】

次に、エンジン１１の冷却システムおよび蓄電装置１９の冷却システムについて、図１および図２に加え図３ないし図７も参照しつつ説明する。この場合、図４は、エンジン冷却システム２２（エンジン冷却管路２３）のレイアウトを示している。図５は、蓄電装置冷却システム２７（蓄電装置冷却管路２８）のレイアウトを示している。油圧ショベル１の上部旋回体４には、図６に示すようなエンジン冷却システム２２と蓄電装置冷却システム２７とが一まとめに搭載されている。

【0039】

即ち、上部旋回体４は、第１の伝熱媒体循環システムとしてのエンジン冷却システム２２と、エンジン冷却システム２２とは別に設けられた第２の伝熱媒体循環システムとしての蓄電装置冷却システム２７とを備えている。エンジン冷却システム２２は、エンジン用伝熱媒体（第１の伝熱媒体）としてのエンジン冷却水（冷媒）が循環する冷却システムである。蓄電装置冷却システム２７は、蓄電装置用伝熱媒体（第２の伝熱媒体）としての蓄電装置冷却水（冷媒）が循環する冷却システムである。実施の形態では、エンジン冷却システム２２と蓄電装置冷却システム２７とは、それぞれ別々の伝熱媒体（エンジン冷却水、蓄電装置冷却水）が流通する異なる冷却システムとして構成されている。

【0040】

なお、エンジン冷却水は、エンジン１１等を冷却するだけでなく、ヒータコア９を加温するもの（熱媒）でもある。しかし、エンジン冷却水は、エンジン１１を冷却する冷媒としての役割を有しているため、以下の説明では、単に「エンジン冷却水」という。また、蓄電装置冷却水は、蓄電装置１９の温度が上限温度を超えないように冷却するだけでなく、蓄電装置１９の温度が下限温度を下回らないように加温するもの（熱媒）でもある。しかし、蓄電装置冷却水は、蓄電装置１９を冷却する冷媒としての機能を備えているため、以下の説明では、単に「蓄電装置冷却水」という。換言すれば、本明細書では、「冷却」と「加温」との両方の意味を含んで「冷却」の言葉を用いる場合がある。

【0041】

図６に示すように、エンジン冷却システム２２は、エンジン冷却水を循環させることにより、エンジン補機１１Ａ、ターボチャージャ１１Ｂ、排気ガス浄化装置１１Ｃ等を含むエンジン１１に加えて、アシスト発電モータ１５、ヒータコア９の冷却（または加温）を行う温度調整装置である。エンジン冷却システム２２は、エンジン１１、アシスト発電モータ１５、エンジン冷却管路２３、エンジン冷却用ポンプ（第１のポンプ）としてのエンジン用ウォータポンプ２４、第１のラジエータとなるエンジン用ラジエータ２５、制御弁（第１の弁）としてのサーモスタット２６を含んで構成されている。

【0042】

エンジン冷却管路２３は、エンジン１１を冷却する冷媒となるエンジン冷却水が流通する。エンジン冷却管路２３は、エンジン用ウォータポンプ２４の吐出口側に接続され、エンジン１１を通過するエンジン通過管路２３Ａを有している。エンジン通過管路２３Ａは、例えば、エンジン１１のウォータジャケット、ホース等により構成されている。エンジン通過管路２３Ａは、エンジン１１内で補機用管路２３Ｂと分岐している。補機用管路２３Ｂは、エンジン補機１１Ａを経由してエンジン通過管路２３Ａの下流側（エンジン１１よりも下流側）に接続されている。補機用管路２３Ｂは、エンジン１１内で電動機管路２３Ｃと分岐している。電動機管路２３Ｃは、アシスト発電モータ１５を経由してエンジン通過管路２３Ａの下流側（エンジン１１よりも下流側）に接続されている。エンジン通過管路２３Ａの下流側は、２つの管路、即ち、ラジエータ管路２３Ｄおよび熱交換器管路２３Ｅに分岐している。

【0043】

ラジエータ管路２３Ｄは、エンジン用ラジエータ２５およびサーモスタット２６を介してエンジン用ウォータポンプ２４の吸込み口側に接続されている。熱交換器管路２３Ｅは、後述の加温熱交換器３２を介してエンジン用ウォータポンプ２４の吸込み口側に接続されている。この場合、熱交換器管路２３Ｅは、加温熱交換器３２よりも上流側で３つの分岐管路、即ち、上流側から順に過給機分岐管路２３Ｆ、ＤＰＦ分岐管路２３Ｇ、ヒータコア分岐管路２３Ｈに分岐している。

【0044】

過給機分岐管路２３Ｆは、ターボチャージャ１１Ｂを経由して、熱交換器管路２３Ｅの下流側（加温熱交換器３２よりも下流側）に接続されている。ＤＰＦ分岐管路２３Ｇは、排気ガス浄化装置１１Ｃ（のＤＰＦ）を経由して、熱交換器管路２３Ｅの下流側（加温熱交換器３２よりも下流側）に接続されている。ヒータコア分岐管路２３Ｈは、ヒータコア９を経由して、熱交換器管路２３Ｅの下流側（加温熱交換器３２よりも下流側）に接続されている。

【0045】

エンジン用ウォータポンプ２４は、エンジン冷却水をエンジン冷却管路２３に供給（吐出）する。即ち、エンジン用ウォータポンプ２４は、エンジン１１とエンジン用ラジエータ２５および／または加温熱交換器３２との間でエンジン冷却水を循環させる。エンジン用ウォータポンプ２４は、例えば、エンジン１１のクランクシャフトの回転に基づいて回転することにより、ラジエータ管路２３Ｄおよび／または熱交換器管路２３Ｅのエンジン冷却水を吸込む。そして、エンジン用ウォータポンプ２４は、吸込んだエンジン冷却水をエンジン通過管路２３Ａに向けて吐出する。

【0046】

エンジン用ウォータポンプ２４から吐出したエンジン冷却水は、エンジン１１、エンジン補機１１Ａ、アシスト発電モータ１５、ターボチャージャ１１Ｂ、排気ガス浄化装置１１Ｃ（のＤＰＦ）、ヒータコア９、加温熱交換器３２を通過してから、エンジン用ウォータポンプ２４の吸込み口側に戻る。また、サーモスタット２６が開のときは、エンジン用ウォータポンプ２４から吐出したエンジン冷却水は、エンジン用ラジエータ２５を通過してから、エンジン用ウォータポンプ２４の吸込み口側に戻る。

【0047】

エンジン用ラジエータ２５は、エンジン冷却管路２３（より具体的には、ラジエータ管路２３Ｄ）を介してエンジン１１（のエンジン通過管路２３Ａ）と接続されている。エンジン用ラジエータ２５は、エンジン冷却水の放熱を行う。即ち、エンジン用ラジエータ２５は、エンジン室内の冷却ファンによって吸込まれた外気（冷却風）を受けることにより、エンジン用ラジエータ２５を通過するエンジン冷却水の冷却を行う。エンジン用ラジエータ２５で冷却されたエンジン冷却水は、サーモスタット２６を介してエンジン用ウォータポンプ２４の吸込み口側に流れる。

【0048】

サーモスタット２６は、エンジン用ウォータポンプ２４の吸込み口とエンジン用ラジエータ２５との間に設けられている。サーモスタット２６は、エンジン用ラジエータ２５に対するエンジン冷却水の流量を制御する制御弁となるものである。即ち、サーモスタット２６は、エンジン冷却水の温度に応じて開閉する開閉弁であり、エンジン冷却水の温度が低いときに閉弁し、エンジン冷却水の温度が高いときに開弁する。より具体的には、サーモスタット２６は、所定の温度（例えば、８０℃〜８５℃程度）になると開弁することにより、エンジン冷却水がエンジン用ラジエータ２５側に流れるようにする。これにより、エンジン冷却水の温度を適温（例えば、８０℃程度）に維持することができる。

【0049】

なお、加温熱交換器３２にエンジン冷却水を流通させるための熱交換器管路２３Ｅは、エンジン用ラジエータ２５の上流側から分岐し、加温熱交換器３２を介してエンジン用ウォータポンプ２４の吸込み口に接続されている。このため、加温熱交換器３２には、サーモスタット２６の状態（開弁状態）に拘わらず、即ち、サーモスタット２６が開弁していても閉弁していても、エンジン１１等を通過して暖められたエンジン冷却水が供給される。

【0050】

エンジン冷却システム２２は、エンジン用ウォータポンプ２４によってエンジン冷却水が循環することにより、エンジン１１、アシスト発電モータ１５等を冷却することができる。エンジン１１、アシスト発電モータ１５等からの熱によってエンジン冷却水が高温になると、サーモスタット２６が開状態となる。これにより、高温となったエンジン冷却水は、エンジン用ラジエータ２５で冷却される。

【0051】

ここで、エンジン用ウォータポンプ２４から吐出したエンジン冷却水は、エンジン用ウォータポンプ２４の下流側で分岐し、エンジン補機１１Ａまたはアシスト発電モータ１５を冷却してから、エンジン１１の下流側で合流する。さらに、合流したエンジン冷却水は、エンジン用ラジエータ２５の上流側で分岐し、ターボチャージャ１１Ｂ、排気ガス浄化装置１１Ｃを冷却してから、または、ヒータコア９、加温熱交換器３２を加温してから、サーモスタット２６の下流側で合流する。

【0052】

蓄電装置冷却システム２７は、蓄電装置冷却水を循環させることにより、蓄電装置１９の冷却（または加温）を行う温度調整装置である。蓄電装置冷却システム２７は、蓄電装置１９、蓄電装置冷却管路２８、蓄電装置冷却用ポンプ（第２のポンプ）としての蓄電装置用ウォータポンプ２９、第２のラジエータとなる蓄電装置用ラジエータ３１を含んで構成されている。さらに、蓄電装置冷却システム２７は、伝熱媒体熱交換器としての加温熱交換器３２と、第２の弁となる切換弁３３と、制御装置３４とを備えている。

【0053】

蓄電装置冷却管路２８は、蓄電装置１９（のリチウムイオン電池）を冷却する冷媒となる蓄電装置冷却水が流通する。蓄電装置冷却管路２８は、蓄電装置用ウォータポンプ２９の吐出口側に接続され、蓄電装置１９を通過する蓄電装置通過管路２８Ａを有している。蓄電装置通過管路２８Ａの下流側は、切換弁３３に接続されている。即ち、蓄電装置通過管路２８Ａは、切換弁３３を介して、２つの管路、即ち、ラジエータ管路２８Ｂと熱交換器管路２８Ｃとに分岐している。

【0054】

ラジエータ管路２８Ｂは、切換弁３３、蓄電装置用ラジエータ３１を介して蓄電装置用ウォータポンプ２９の吸込み口側に接続されている。熱交換器管路２８Ｃは、切換弁３３、加温熱交換器３２を介して蓄電装置用ウォータポンプ２９の吸込み口側に接続されている。このように、蓄電装置冷却管路２８は、蓄電装置用ウォータポンプ２９、蓄電装置１９および蓄電装置用ラジエータ３１を接続するラジエータ管路２８Ｂと、蓄電装置用ウォータポンプ２９、蓄電装置１９および加温熱交換器３２を接続する熱交換器管路２８Ｃとを有している。

【0055】

蓄電装置用ウォータポンプ２９は、蓄電装置冷却水を蓄電装置冷却管路２８に供給（吐出）する。即ち、蓄電装置用ウォータポンプ２９は、蓄電装置１９と蓄電装置用ラジエータ３１および／または加温熱交換器３２との間で蓄電装置冷却水を循環させる。蓄電装置用ウォータポンプ２９は、例えば、制御装置３４からの指令（電力供給）に基づいて回転、停止が制御されるポンプ用電動モータ３０によって回転駆動される。即ち、蓄電装置用ウォータポンプ２９は、電動ポンプとして構成されている。

【0056】

蓄電装置用ウォータポンプ２９は、ポンプ用電動モータ３０によって回転することにより、ラジエータ管路２８Ｂまたは熱交換器管路２８Ｃの蓄電装置冷却水を吸込む。そして、蓄電装置用ウォータポンプ２９は、吸込んだ蓄電装置冷却水を蓄電装置通過管路２８Ａに向けて吐出する。蓄電装置用ウォータポンプ２９から吐出した蓄電装置冷却水は、切換弁３３の切換位置に応じて、蓄電装置１９と蓄電装置用ラジエータ３１とを通過してから、または、蓄電装置１９と加温熱交換器３２とを通過してから、蓄電装置用ウォータポンプ２９の吸込み口側に戻る。

【0057】

蓄電装置用ラジエータ３１は、蓄電装置冷却管路２８（より具体的には、ラジエータ管路２８Ｂ）を介して蓄電装置１９（の蓄電装置通過管路２８Ａを）と接続されている。蓄電装置用ラジエータ３１は、蓄電装置冷却水の放熱を行う。即ち、蓄電装置用ラジエータ３１は、エンジン室内の冷却ファンによって吸込まれた外気（冷却風）を受けることにより、蓄電装置用ラジエータ３１を通過する蓄電装置冷却水の冷却を行う。蓄電装置用ラジエータ３１で冷却された蓄電装置冷却水は、蓄電装置用ウォータポンプ２９の吸込み口側に流れる。

【0058】

さらに、実施の形態では、エンジン冷却水と蓄電装置冷却水との間で熱交換を行う加温熱交換器３２を備えている。この場合、加温熱交換器３２は、エンジン冷却システム２２のエンジン冷却管路２３の途中（より具体的には、熱交換器管路２３Ｅの途中）で、かつ、蓄電装置冷却システム２７の蓄電装置冷却管路２８の途中（より具体的には、熱交換器管路２８Ｃの途中）に設けられている。これにより、加温熱交換器３２は、エンジン冷却システム２２を構成し、かつ、蓄電装置冷却システム２７を構成している。

【0059】

加温熱交換器３２は、例えば、プレート式熱交換器、二重管式熱交換器等の熱交換器、即ち、液体と液体との間で熱交換を行う熱交換器により構成することができる。加温熱交換器３２は、熱交換器管路２３Ｅを流れるエンジン冷却水の熱を用いて熱交換器管路２８Ｅを流れる蓄電装置冷却水を暖める。この場合、例えば、蓄電装置１９がリチウムイオン電池により構成されている場合、蓄電装置冷却水の温度は２０℃〜３０℃程度であることが望ましい。これに対して、エンジン冷却水の温度は、８０℃〜９９℃程度になる。そこで、加温熱交換器３２は、エンジン冷却水によって蓄電装置冷却水の温度が２０℃〜３０℃となるように、その選定および熱設計を行う。このように加温熱交換器３２を設定することにより、蓄電装置１９の加温に使用する蓄電装置冷却水の温度上昇率を所望（適正）にできる。

【0060】

切換弁３３は、蓄電装置１９よりも下流側、即ち、蓄電装置通過管路２８Ａの下流側に設けられている。換言すれば、切換弁３３は、蓄電装置１９と蓄電装置用ラジエータ３１との間で、かつ、蓄電装置１９と加温熱交換器３２との間に設けられている。切換弁３３は、蓄電装置１９の温度に基づいて、蓄電装置冷却水をラジエータ管路２８Ｂと熱交換器管路２８Ｃとのうちのいずれに流通させるかを切換えるものである。

【0061】

切換弁３３は、電動式の切換弁、例えば、ソレノイド等を有する電磁弁（電磁切換弁）により構成され、制御装置３４によって切換位置が切換えられる。切換弁３３は、蓄電装置通過管路２８Ａを蓄電装置用ラジエータ３１側に接続させる切換位置（Ａ）と、蓄電装置通過管路２８Ａを加温熱交換器３２側に接続させる切換位置（Ｂ）とのいずれかに切換えられる。この場合、切換弁３３は、蓄電装置冷却水の温度が高いとき（例えば、蓄電装置１９の温度が３０℃よりも高いとき）に切換位置（Ａ）に切換えられる。一方、切換弁３３は、蓄電装置冷却水の温度が低いとき（例えば、蓄電装置１９の温度が２０℃よりも低いとき）に切換位置（Ｂ）に切換えられる。

【0062】

制御装置３４は、切換弁３３を切換位置（Ａ）と切換位置（Ｂ）とのいずれかに切換えるコントロールユニットであり、かつ、蓄電装置用ウォータポンプ２９（ポンプ用電動モータ３０）の駆動、停止を行うコントロールユニットである。制御装置３４は、例えばマイクロコンピュータ、駆動回路、電源回路を含んで構成されている。マイクロコンピュータは、例えば、演算装置（ＣＰＵ）に加え、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなるメモリ（いずれも図示せず）を有している。メモリには、例えば、後述の図７に示す処理フローを実行するための処理プログラム（即ち、切換弁３３およびポンプ用電動モータ３０の制御処理に用いる処理プログラム）が格納されている。

【0063】

制御装置３４の入力側は、蓄電装置１９の温度センサ１９Ａに接続されている。制御装置３４の出力側は、切換弁３３とポンプ用電動モータ３０に接続されている。制御装置３４は、温度センサ１９Ａにより検出される蓄電装置１９の温度（リチウムイオン電池の温度）に基づいて、切換弁３３の切換位置の切換えと、ポンプ用電動モータ３０の駆動、停止を行う。なお、制御装置３４で行われる図７の制御処理については、後で詳述する。

【0064】

蓄電装置冷却システム２７は、蓄電装置用ウォータポンプ２９によって蓄電装置冷却水が循環することにより、蓄電装置１９を冷却することができる。このとき、切換弁３３は、切換位置（Ａ）に切換えられている。このため、蓄電装置１９の熱によって温度上昇した蓄電装置冷却水は、蓄電装置用ラジエータ３１で冷却される。また、蓄電装置冷却システム２７は、蓄電装置用ウォータポンプ２９によって蓄電装置冷却水が循環することにより、蓄電装置１９を加温することもできる。このとき、切換弁３３は、切換位置（Ｂ）に切換えられている。このため、蓄電装置冷却水は、加温熱交換器３２でエンジン冷却システム２２のエンジン冷却水と熱交換することにより暖められる。

【0065】

そして、加温熱交換器３２で暖められた蓄電装置冷却水が、蓄電装置用ウォータポンプ２９を介して蓄電装置１９に流れることにより、蓄電装置１９を暖めることができる。このように、切換弁３３を切換位置（Ａ）に切換えることで蓄電装置１９を冷却し、切換位置（Ｂ）に切換えることで蓄電装置１９を加温することにより、蓄電装置１９の温度制御を行うことができる。これにより、蓄電装置冷却水の温度を適温（例えば、２０℃〜３０℃程度）に維持することができる。

【0066】

即ち、実施の形態では、低温環境下において性能が低下する蓄電装置１９をエンジン１１の排熱を利用して暖めることができる。この場合、実施の形態では、エンジン冷却システム２２と蓄電装置冷却システム２７とが別々に設けられており、かつ、エンジン冷却システム２２のエンジン冷却水と蓄電装置冷却システム２７の蓄電装置冷却水との間で熱交換を行う加温熱交換器３２を備えている。換言すれば、エンジン冷却システム２２（エンジン冷却管路２３）は、蓄電装置１９から離れて設けられており、エンジン冷却システム２２のエンジン冷却水は、蓄電装置１９を通過しない。即ち、蓄電装置１９は、エンジン冷却システム２２のエンジン冷却水によって直接的に暖められるものではない。蓄電装置１９は、加温熱交換器３２でエンジン冷却水によって暖められた蓄電装置冷却水によって暖められる。

【0067】

なお、図示は省略するが、上部旋回体４は、エンジン冷却システム２２と蓄電装置冷却システム２７とは別に、第３の伝熱媒体循環システムとなるインバータ冷却システムも備えている。インバータ冷却システムは、第１のインバータ１６、第２のインバータ２１、必要に応じて旋回電動モータ２０の冷却を行う温度調整装置である。インバータ冷却システムは、例えば、インバータ１６，２１と、インバータ冷却水（インバータ用冷媒伝熱媒体）が流通するインバータ冷却管路と、インバータ冷却水をインバータ冷却管路に供給するインバータ冷却用ポンプと、インバータ冷却水の放熱を行うインバータ用ラジエータとを含んで構成される。インバータ冷却システムは、インバータ冷却用ポンプによってインバータ冷却水を循環させることにより、第１のインバータ１６、第２のインバータ２１、必要に応じて旋回電動モータ２０を冷却することができる。

【0068】

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。

【0069】

キャブ７に搭乗したオペレータがエンジン１１を起動させると、エンジン１１によって油圧ポンプ１２とアシスト発電モータ１５が駆動される。これにより、油圧ポンプ１２から吐出した圧油は、キャブ７内に設けられた操作装置（走行用レバー・ペダル操作装置、作業用レバー操作装置）のレバー操作、ペダル操作に応じて、走行用油圧モータ２Ｂ，２Ｃ、旋回用油圧モータ３Ａ、作業装置５のブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆに向けて吐出する。これにより、油圧ショベル１は、下部走行体２による走行動作、上部旋回体４の旋回動作、作業装置５による掘削作業等を行うことができる。

【0070】

ここで、例えば、油圧ショベル１の作動時にエンジン１１の出力トルクが油圧ポンプ１２の駆動トルクよりも大きいときには、余剰トルクによってアシスト発電モータ１５が発電機として駆動される。これにより、アシスト発電モータ１５は交流電力を発生し、この交流電力は、第１のインバータ１６により直流電力に変換され、蓄電装置１９に蓄えられる。一方、エンジン１１の出力トルクが油圧ポンプ１２の駆動トルクよりも小さいときには、アシスト発電モータ１５は、蓄電装置１９からの電力によって電動機として駆動され、エンジン１１の駆動を補助（アシスト）する。

【0071】

このとき、エンジン冷却システム２２は、エンジン用ウォータポンプ２４によってエンジン冷却水がエンジン冷却システム２２内を循環することにより、エンジン１１、エンジン補機１１Ａ，ターボチャージャ１１Ｂ、排気ガス浄化装置１１Ｃ、アシスト発電モータ１５を冷却する。エンジン冷却水の温度が低いときは、サーモスタット２６は閉弁状態となるため、エンジン冷却水はエンジン用ラジエータ２５側に流れない。エンジン冷却水の温度が所定の温度を超えると、サーモスタット２６が閉弁し始め、エンジン冷却水がエンジン用ラジエータ２５側に流れることにより、エンジン冷却水が冷却される。

【0072】

これにより、エンジン冷却水の温度は、例えば８０℃〜９９℃に維持される。また、エンジン冷却水は、ヒータコア９に供給される。キャブ７内の空調装置は、ヒータコア９を流れるエンジン冷却水を熱源としてキャブ７内を暖めることができる。さらに、エンジン冷却水は、サーモスタット２６の状態に拘わらず、加温熱交換器３２に供給される。加温熱交換器３２では、エンジン冷却水によって蓄電装置冷却水が暖められる。

【0073】

一方、蓄電装置冷却システム２７は、蓄電装置用ウォータポンプ２９によって蓄電装置冷却水が蓄電装置冷却システム２７内を循環する。例えば、制御装置３４によって切換弁３３が切換位置（Ａ）に切換えられており、かつ、ポンプ用電動モータ３０が駆動しているときは、蓄電装置冷却水は、蓄電装置１９から蓄電装置用ラジエータ３１側に流れる。これにより、蓄電装置用ラジエータ３１で冷却された蓄電装置冷却水が蓄電装置１９に供給され、蓄電装置１９を冷却することができる。一方、制御装置３４によって切換弁３３が切換位置（Ｂ）に切換えられており、かつ、ポンプ用電動モータ３０が駆動しているときは、蓄電装置冷却水は、蓄電装置１９から加温熱交換器３２側に流れる。これにより、加温熱交換器３２で暖められた蓄電装置冷却水が蓄電装置１９に供給され、蓄電装置１９を加温することができる。

【0074】

次に、制御装置３４により行われる切換弁３３の切換え制御と蓄電装置用ウォータポンプ２９（ポンプ用電動モータ３０）の駆動、停止制御の処理について、図７の流れ図を用いて説明する。なお、図７の処理は、例えば、制御装置３４に通電している間、所定の制御時間毎に（所定のサンプリング周波数で）繰り返し実行される。

【0075】

アクセサリＯＮ、または、エンジン１１の始動（イグニッションＯＮ）により、制御装置３４に通電が開始され、図７の処理動作がスタートすると、Ｓ１では、蓄電装置１９の温度センサ１９Ａによって検出された温度（検出温度）が予め設定した第１の閾値Ｔ１よりも高いか否かを判定する。即ち、Ｓ１では、蓄電装置１９の冷却が必要か否かを判定する。第１の閾値Ｔ１は、例えば、蓄電装置１９の冷却を開始すべき温度として設定することができる。第１の閾値Ｔ１は、蓄電装置１９の仕様、蓄電装置１９の上限温度、下限温度等に応じて設定される値である。例えば、蓄電装置１９がリチウムイオン電池により構成されている場合、その特性上蓄電装置１９は常温（例えば、２０℃〜３０℃）で使用することが望ましい。この場合、第１の閾値Ｔ１は、例えば、３０℃として設定することができる。

【0076】

Ｓ１で「ＹＥＳ」、即ち、検出温度が第１の閾値Ｔ１よりも高い場合は、Ｓ２に進む。この場合は、蓄電装置１９の冷却が必要と考えられる。そこで、Ｓ２では、切換弁３３を蓄電装置用ラジエータ３１側に切換える。即ち、Ｓ２では、切換弁３３を切換位置（Ａ）に切換える。そして、続くＳ３に進み、蓄電装置用ウォータポンプ２９を駆動する。即ち、Ｓ３では、ポンプ用電動モータ３０を駆動する。Ｓ３で蓄電装置用ウォータポンプ２９を駆動したら、リターンする。即ち、リターンを介してスタートに戻り、Ｓ１以降の処理を繰り返す。

【0077】

一方、Ｓ１「ＮＯ」、即ち、検出温度が第１の閾値Ｔ１以下の場合は、Ｓ４に進む。Ｓ４では、検出温度が予め設定した第２の閾値Ｔ２よりも低いか否かを判定する。即ち、Ｓ４では、蓄電装置１９の加温（暖機）が必要か否かを判定する。第２の閾値Ｔ２は、例えば、蓄電装置１９の加温を開始すべき温度として設定することができる。第２の閾値Ｔ２も、第１の閾値Ｔ１と同様に、蓄電装置１９の仕様、蓄電装置１９の上限温度、下限温度等に応じて設定される値である。例えば、蓄電装置１９がリチウムイオン電池により構成されている場合、第２の閾値Ｔ２は、例えば、２０℃として設定することができる。

【0078】

Ｓ４で「ＹＥＳ」、即ち、検出温度が第２の閾値Ｔ２よりも低い場合は、Ｓ５に進む。この場合は、蓄電装置１９の加温が必要と考えられる。そこで、Ｓ５では、切換弁３３を加温熱交換器３２側に切換える。即ち、Ｓ５では、切換弁３３を切換位置（Ｂ）に切換える。そして、続くＳ３に進み、蓄電装置用ウォータポンプ２９（ポンプ用電動モータ３０）を駆動し、リターンする。これに対して、Ｓ４で「ＮＯ」、即ち、検出温度が第２の閾値Ｔ２以上の場合は、Ｓ６に進む。この場合は、蓄電装置１９の冷却も加温も必要ないと考えられる。そこで、Ｓ６では、蓄電装置用ウォータポンプ２９（ポンプ用電動モータ３０）を停止し、リターンする。

【0079】

このように、実施の形態では、蓄電装置１９の温度が第１の閾値Ｔ１より高い場合は、冷却が必要と判断し、切換弁３３を切換位置（Ａ）に切換えると共に蓄電装置用ウォータポンプ２９を駆動する。この場合、蓄電装置用ウォータポンプ２９から吐出した蓄電装置冷却水は、蓄電装置１９、切換弁３３、蓄電装置用ラジエータ３１を通過し、蓄電装置用ウォータポンプ２９に戻る。これにより、蓄電装置１９の冷却を行うことができる。

【0080】

一方、蓄電装置１９の温度が第２の閾値Ｔ２より低い場合は、暖機が必要と判断し、切換弁３３を切換位置（Ｂ）に切換えると共に蓄電装置用ウォータポンプ２９を駆動する。この場合、蓄電装置用ウォータポンプ２９から吐出した蓄電装置冷却水は、蓄電装置１９、切換弁３３、加温熱交換器３２を通過し、蓄電装置用ウォータポンプ２９に戻る。加温熱交換器３２には、常時エンジン冷却水が供給されており、エンジン冷却システム２２のエンジン冷却水により、蓄電装置冷却システム２７の蓄電装置冷却水が暖められる。これにより、蓄電装置１９を暖めることができる。

【0081】

蓄電装置１９の温度が第１の閾値Ｔ１以下で、かつ、第２の閾値Ｔ２以上の場合は、冷却も暖機も不要な状態と判断し、蓄電装置用ウォータポンプ２９を停止する。この場合は、蓄電装置冷却水が蓄電装置冷却システム２７内を循環しない。

【0082】

以上のように、実施の形態によれば、エンジン冷却システム２２と蓄電装置冷却システム２７とをそれぞれ別々の伝熱媒体（エンジン冷却水、蓄電装置冷却水）が流通する異なる冷却システムとして構成している。即ち、エンジン冷却システム２２と蓄電装置冷却システム２７とを、それぞれ別々の循環システムとして切離している。このため、それぞれの冷却システムをシンプルに構成することができる。例えば、図４および図５に管路レイアウトを示すように、それぞれの冷却システムの経路（管路の長さ）を短くできるため、それぞれの伝熱媒体（エンジン冷却水、蓄電装置冷却水）の漏れのリスクを低くできる。

【0083】

この場合、例えば、蓄電装置冷却システム２７で伝熱媒体（蓄電装置冷却水）の漏れが発生したとしても、エンジン冷却システム２２が連鎖的に冷却できなくなることを防止できる。これにより、エンジン冷却システム２２で冷却される各種機器（エンジン１１、エンジン補機１１Ａ、ターボチャージャ１１Ｂ、排気ガス浄化装置１１Ｃ等）の故障の可能性を低減することができる。

【0084】

さらに、エンジン用伝熱媒体（エンジン冷却水）と蓄電装置用伝熱媒体（蓄電装置冷却水）との間で熱交換を行う伝熱媒体熱交換器（加温熱交換器３２）が備えられているため、蓄電装置１９を暖機するための伝熱媒体（蓄電装置冷却水）の温度の調整を容易に行うことができる。即ち、伝熱媒体熱交換器（加温熱交換器３２）を用いることで、蓄電装置１９の暖機に使用する伝熱媒体（蓄電装置冷却水）の温度上昇率が高すぎる状態になることを抑制できる。

【0085】

実施の形態によれば、蓄電装置冷却システム２７は、蓄電装置１９の温度に基づいて、蓄電装置用伝熱媒体（蓄電装置冷却水）をラジエータ管路２８Ｂと熱交換器管路２８Ｃとのうちのいずれに流通させるかを切換える切換弁３３を有している。このため、蓄電装置１９の温度に基づいて切換弁３３を切換位置（Ａ）または切換位置（Ｂ）に切換えることにより、蓄電装置１９の冷却と加温（暖機）とを切換えることができる。

【0086】

実施の形態によれば、伝熱媒体熱交換器（加温熱交換器３２）には、エンジン冷却システム２２のエンジン用伝熱媒体（エンジン冷却水）の流量を制御する制御弁（サーモスタット２６）の状態に拘わらず、エンジン用伝熱媒体（エンジン冷却水）が供給される。このため、伝熱媒体熱交換器（加温熱交換器３２）には、エンジン１１によって暖められたエンジン用伝熱媒体（エンジン冷却水）を常時供給することができる。これにより、エンジン冷却システム２２の制御弁（サーモスタット２６）の状態（開閉状態）に拘わらず、伝熱媒体熱交換器（加温熱交換器３２）で蓄電装置用伝熱媒体（蓄電装置冷却水）の加温を行うことができる。

【0087】

なお、実施の形態では、蓄電装置１９の温度を温度センサ１９Ａにより検出する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、蓄電装置の温度を検出するためのセンサとして、蓄電装置冷却水の温度を検出する冷却水温度センサを設ける構成としてもよい。即ち、蓄電装置の温度は、蓄電装置の温度を直接検出（測定）してもよいし、蓄電装置の温度と相関関係を有する状態量（例えば、蓄電装置冷却水の温度、蓄電装置の抵抗）等を検出ないし推定してもよい。この場合、蓄電装置の温度と相関関係を有する状態量を、蓄電装置の温度（に対応する状態量）としてそのまま用いてもよい。

【0088】

実施の形態では、蓄電装置１９をリチウムイオン電池により構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等、必要な電力を供給可能な各種の二次電池により蓄電装置を構成することができる。また、蓄電装置と直流母線との間にＤＣ−ＤＣコンバータ等の昇降圧装置を設けてもよい。

【0089】

実施の形態では、上部旋回体４を旋回させる旋回装置として旋回用油圧モータ３Ａと旋回電動モータ２０とを備えた構成を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、旋回装置の駆動源を油圧モータのみ、または、電動モータのみにより構成してもよい。

【0090】

実施の形態では、ハイブリッド式作業機械としてクローラ式のハイブリッド油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、ホイール式の油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械、ホイールローダ、フォークリフト、ダンプトラック等の作業車両等、各種の作業機械に広く適用することができる。

【符号の説明】

【0091】

１ 油圧ショベル（ハイブリッド式作業機械）
２ 下部走行体（車体）
４ 上部旋回体（車体）
５ 作業装置
１１ エンジン
１５ アシスト発電モータ（電動機）
１９ 蓄電装置
２２ エンジン冷却システム
２３ エンジン冷却管路
２４ エンジン用ウォータポンプ（エンジン冷却用ポンプ）
２５ エンジン用ラジエータ
２６ サーモスタット（制御弁）
２７ 蓄電装置冷却システム
２８ 蓄電装置冷却管路
２８Ｂ ラジエータ管路
２８Ｃ 熱交換器管路
２９ 蓄電装置用ウォータポンプ（蓄電装置冷却用ポンプ）
３１ 蓄電装置用ラジエータ
３２ 加温熱交換器（伝熱媒体熱交換器）
３３ 切換弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】