CN107208400B - 混合动力式工程机械 - Google Patents

Abstract

发电电动机(27)与发动机(21)及液压泵(23)机械连结。液压泵(23)向作业装置(12)的液压缸(12D)～(12F)、行驶液压马达(25)及旋转液压马达(26)供给液压油。旋转液压马达(26)与旋转电动马达(33)协动来驱动旋转装置(3)。HCU(36)当在速度降低模式(LSMODE)下进行旋转动作与动臂抬升动作的复合动作时，以将上部旋转体(4)的旋转速度与抬升动臂(12A)的动作速度的比率保持为通常模式(NMODE)下的比率的方式使旋转电动马达(33)、旋转液压马达(26)、动臂液压缸(12D)等的输出降低。

Description

混合动力式工程机械

技术领域

本发明涉及搭载有发动机和发电电动机的混合动力式工程机械。

背景技术

通常，已知具有与发动机和液压泵机械结合的发电电动机、和锂离子电池或电容器等蓄电装置的混合动力式工程机械(例如参照专利文献1)。在这样的混合动力式工程机械中，发电电动机发挥如下作用：将通过发动机的驱动力发电产生的电力充电至蓄电装置、或者通过利用蓄电装置的电力进行动力运行来辅助发动机。另外，在很多混合动力式工程机械中，与发电电动机分开地具有电动马达，并通过该电动马达代行或辅助液压执行机构的动作。例如在通过电动马达进行旋转动作时，通过向电动马达的电力供给来进行上部旋转体的旋转动作和辅助，并且将旋转停止时的制动能量再生来进行蓄电装置的充电。

在此，专利文献1中公开了如下结构：在具有发电电动机、旋转电动马达、行驶用电动机、起重电磁铁等多个电动执行机构的混合动力式工程机械中，当这多个电动执行机构同时要求大电力、且其合计值高于蓄电装置的电力供给极限时，按照预先决定的电动执行机构的优先度来分配电力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-248870号公报

发明内容

在专利文献1记载的混合动力式工程机械中，即使在蓄电装置的电力供给量不够时，也能够确保优先度高的电动执行机构的动作性能，但对于多个电动执行机构同时驱动时的动作平衡却未做考虑。

例如，在通过挖掘机向自卸车上装载砂石或沙土时，频繁进行一边旋转一边抬升动臂的被称为旋转动臂抬升的动作。在这样的动作中，优选包括动臂在内的前部(作业装置)相对于相同的杆操作量总是描画相同的轨迹。然而，在专利文献1记载的混合动力式工程机械中，当蓄电装置的电力供给量不足时，由于按照电动执行机构的优先度分配电力，所以对旋转电动马达和与液压泵连结的发电电动机的电力供给的比率有可能根据蓄电装置的电力供给量发生变化。该情况下，基于旋转电动马达进行的旋转动作与基于液压泵进行的动臂抬升动作的比率发生变化，前部描画与通常时不同的轨迹。

另外，即使蓄电装置的电力供给量足够，也存在例如由于温度上升等原因导致旋转电动马达和/或发电电动机无法产生足够输出的情况。即使在该情况下，也与前述同样地会产生前部描画的轨迹发生变化的问题。

当前部描画的轨迹像这样根据各种状况发生变化时，会将与平常操作不同的操作强加于操作员。因此，会产生操作不适感，有对操作员造成额外压力之虞。

本发明是鉴于上述现有技术的问题完成的，本发明的目的在于，提供一种即使在蓄电装置的电力供给量和/或电动机的输出不够的情况下，也能抑制操作员的操作不适感的混合动力式工程机械。

(1)为了解决上述课题，本发明的混合动力式工程机械具有：具备旋转体的车身；设在上述旋转体上的作业装置；设在上述车身上的发动机；与上述发动机机械连接的发电电动机；与上述发电电动机电连接的蓄电装置；与上述发动机机械连接的液压泵；驱动上述车身或上述作业装置的多个执行机构；根据操作量使上述多个执行机构进行驱动的执行机构操作装置；以及控制上述发电电动机的输出的控制器，该混合动力式工程机械的特征在于，上述控制器具有：速度降低模式，其根据上述发电电动机、上述蓄电装置的状态降低上述多个执行机构的动作速度；和通常模式，其解除了上述多个执行机构的动作速度的降低，并具有如下功能：当在上述速度降低模式下进行使上述多个执行机构中的两个以上执行机构同时动作的复合动作时，以将上述多个执行机构的动作速度的比率保持为上述通常模式下的比率的方式降低上述多个执行机构的输出。

根据该结构，控制器具有速度降低模式和通常模式，并具有如下功能：当进行使两个以上执行机构同时动作的复合动作时，以将多个执行机构的动作速度的比率保持为通常模式下的比率的方式降低多个执行机构的输出。由此，即使是在速度降低模式下执行机构的动作速度降低了时，也能够将同时驱动的多个执行机构的动作速度的比率保持为与通常模式下的比率接近的状态。因此，即使是速度降低模式，也能够以接近通常模式的速度比率进行多个执行机构的复合动作，从而能够抑制操作员的操作不适感。

(2)在本发明中，上述多个执行机构中的一个执行机构是由来自上述液压泵的液压油驱动的旋转液压马达，在上述车身上，设有与上述发电电动机及上述蓄电装置电连接、并通过与上述旋转液压马达的复合转矩使上述旋转体旋转动作的旋转电动机，上述控制器具有控制上述旋转电动机的输出的功能，当在上述速度降低模式下进行上述复合动作时、且是上述旋转电动机和上述发电电动机同时发挥动力运行作用时，使上述发电电动机的输出的减少值比上述旋转电动机的输出的减少值大。

根据该结构，控制器当在速度降低模式下进行复合动作时、且是旋转电动机和发电电动机同时发挥动力运行作用时，使发电电动机的输出的减少值比旋转电动机的输出的减少值大。通常，与由发电电动机的动力运行作用驱动的液压泵相比，旋转电动机的能量效率更高。因此，在包括旋转的复合动作中，能够在能量效率高的状态下降低旋转速度和执行机构的动作速度。

(3)在本发明中，还具有根据操作量使上述旋转体旋转动作的旋转操作装置，上述控制器基于上述旋转操作装置的操作量和上述执行机构操作装置的操作量来确定上述旋转体的旋转速度与上述多个执行机构中的除上述旋转液压马达以外的执行机构的动作速度之间的比率。

根据该结构，控制器基于旋转操作装置的操作量和执行机构操作装置的操作量来确定旋转体的旋转速度与执行机构的动作速度的比率。因此，即使是速度降低模式，若将旋转操作装置和执行机构操作装置的操作量设定为与通常模式相同的程度，则也能够以接近通常模式的速度比率来进行复合动作，从而能够抑制操作员的操作不适感。

(4)在本发明中，上述控制器构成为根据上述蓄电装置的蓄电量、上述蓄电装置的温度、上述发电电动机的温度、上述旋转电动机的温度中的至少一个条件从上述通常模式转变成上述速度降低模式。

根据该结构，控制器根据蓄电装置的蓄电量、蓄电装置的温度、发电电动机的温度、旋转电动机的温度中的至少一个条件从通常模式转变成速度降低模式。由此，由于控制器根据蓄电装置、发电电动机、旋转电动机的状态自动转变成速度降低模式，所以能够使蓄电装置、发电电动机、旋转电动机尽可能在合理使用范围内动作，从而能够抑制这些装置的劣化。

(5)在本发明中，还具有能够选择上述通常模式和上述速度降低模式中的某一方的模式选择开关，上述控制器根据由上述模式选择开关选择的模式来设定上述执行机构的动作速度。

根据该结构，由于还具有能够选择通常模式和速度降低模式中的某一方的模式选择开关，所以操作员能够主动选择是否节约电力。

(6)在本发明中，上述发动机的最大输出比上述液压泵的最大动力小。

根据该结构，发动机的最大输出比液压泵的最大动力小。因此，在通常模式下，当以最大动力驱动液压泵时，能够使发电电动机发挥动力运行作用来驱动液压泵。另外，在速度降低模式下，能够使例如基于发电电动机的动力运行作用的输出降低并驱动液压泵。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的混合动力式液压挖掘机的主视图。

图2是表示适用于图1中的混合动力式液压挖掘机的液压系统和电动系统的框图。

图3是表示图2中的混合动力控制单元的框图。

图4是表示图3中的电池放电限制值运算部的框图。

图5是表示根据电池蓄电率求出第一电池放电电力限制值的表的说明图。

图6是表示根据电池单元(cell)温度求出第二电池放电电力限制值的表的说明图。

图7是表示图3中的总输出上限值运算部的框图。

图8是表示根据发电电动机温度求出发电电动机输出上限值的表的说明图。

图9是表示图3中的动作输出分配运算部的框图。

图10是表示图3中的液压电动输出分配运算部的框图。

图11是表示根据旋转电动马达温度求出旋转电动马达动力运行上限值的表的说明图。

图12是表示图1的驾驶室内的主要部分立体图。

图13是表示通常模式下的输出分配的说明图。

图14是表示基于模式选择开关而转变成速度降低模式时的输出分配的说明图。

图15是表示基于发电电动机温度而转变成速度降低模式时的输出分配的说明图。

图16是表示基于旋转电动马达温度而转变成速度降低模式时的输出分配的说明图。

具体实施方式

以下，根据附图列举混合动力式液压挖掘机为例对本发明的实施方式的混合动力式工程机械进行说明。

图1至图16示出本发明的实施方式。在图1中，混合动力式液压挖掘机1(以下称为液压挖掘机1)具有后述的发动机21和发电电动机27。该液压挖掘机1由能够自行驶的履带式的下部行驶体2、设在下部行驶体2上的旋转装置3、经由旋转装置3能够旋转地搭载在下部行驶体2上的上部旋转体4、和设在上部旋转体4的前侧且进行挖掘作业等的多关节构造的作业装置12构成。此时，下部行驶体2和上部旋转体4构成了液压挖掘机1的车身。

上部旋转体4具有设在旋转架5上且收纳有后述的发动机21等的构造罩6、和供操作员搭乘的驾驶室7。如图12所示，在驾驶室7内设有供操作员落座的驾驶席8，并且在驾驶席8的周围设有由操作杆和操作踏板等构成的行驶操作装置9、由操作杆等构成的旋转操作装置10、以及由操作杆等构成的作业操作装置11。

行驶操作装置9例如配置在驾驶席8的前侧。另外，例如配置在驾驶席8左侧的操作杆中的前后方向的操作部分相当于旋转操作装置10。而且，配置在驾驶席8左侧的操作杆中的左右方向的操作部分(斗杆操作)、和配置在驾驶席8右侧的操作杆中的前后方向的操作部分(动臂操作)及左右方向的操作部分(铲斗操作)相当于作业操作装置11。此时，将右侧的操作杆沿前后方向拉到身前(后侧)的操作成为与动臂抬升动作对应的操作。需要说明的是，操作杆的操作方向与旋转动作和作业动作之间的关系并不限于前述的情况，根据液压挖掘机1的规格等适当进行设定。

在此，在操作装置9～11上分别设有检测这些装置的操作量(杆操作量OAr、OAbu、OAx)的操作量传感器9A～11A。这些操作量传感器9A～11A构成了检测例如下部行驶体2的行驶操作、上部旋转体4的旋转操作、作业装置12的俯仰运动操作(挖掘操作)等这样的车身操作状态的车身操作状态检测装置。另外，在驾驶室7内设有后述的模式选择开关38、发动机控制刻度盘39、车载监控器40等。

如图1所示，作业装置12由例如动臂12A、斗杆12B、铲斗12C、和驱动这些部件的动臂液压缸12D、斗杆液压缸12E、铲斗液压缸12F构成。动臂12A、斗杆12B、铲斗12C彼此由销结合。作业装置12安装在旋转架5上，并通过使液压缸12D～12F伸长或缩短来进行俯仰运动。

在此，液压挖掘机1搭载有控制发电电动机27等的电动系统、和控制作业装置12等的动作的液压系统。以下，参照图2至图12对液压挖掘机1的系统结构进行说明。

发动机21搭载于旋转架5。该发动机21例如由柴油发动机等内燃机构成。如图2所示，在发动机21的输出侧以机械式串联连接地安装有后述的液压泵23和发电电动机27，这些液压泵23和发电电动机27由发动机21驱动。在此，发动机21的动作由发动机控制单元22(以下称为ECU22)控制，ECU22基于来自HCU36的发动机输出指令Pe控制发动机21的输出转矩、旋转速度(发动机转速)等。另外，在发动机21上设有检测发动机实际输出P0e的传感器(未图示)，发动机实际输出P0e经由后述的CAN37输入至HCU36。此外，发动机21的最大输出例如比液压泵23的最大动力小。

液压泵23由发动机21驱动。该液压泵23对蓄存在油箱(未图示)内的工作油加压，并将其作为液压油(压力油)向行驶液压马达25、旋转液压马达26、作业装置12的液压缸12D～12F等排出。

液压泵23经由控制阀24与作为液压执行机构(执行机构)的行驶液压马达25、旋转液压马达26、液压缸12D～12F连接。控制阀24根据针对行驶操作装置9、旋转操作装置10、作业操作装置11的操作而将从液压泵23排出的液压油向行驶液压马达25、旋转液压马达26、液压缸12D～12F供给或排出。

具体地，根据行驶操作装置9的操作从液压泵23向行驶液压马达25供给液压油。由此，行驶液压马达25使下部行驶体2行驶驱动。根据旋转操作装置10的操作从液压泵23向旋转液压马达26供给液压油。由此，旋转液压马达26使上部旋转体4旋转动作。根据作业操作装置11的操作从液压泵23向液压缸12D～12F供给液压油。由此，液压缸12D～12F使作业装置12俯仰运动。

发电电动机27(电动发电机)由发动机21驱动。该发电电动机27由例如同步电动机等构成。发电电动机27发挥发电和动力运行这两种作用，当发电时，以发动机21为动力源并作为发电机而动作，进行向蓄电装置31和/或旋转电动马达33的电力供给；当动力运行时，以来自蓄电装置31和/或旋转电动马达33的电力为动力源并作为马达而动作，辅助发动机21及液压泵23的驱动。因此，对于发动机21的转矩，根据状况追加发电电动机27的辅助转矩，并通过这些转矩来驱动液压泵23。通过从该液压泵23排出的液压油来进行作业装置12的动作和/或车辆的行驶等。

如图2所示，发电电动机27经由第一换流器28与一对直流母线29A、29B连接。第一换流器28例如使用由晶体管、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等构成的多个开关元件构成，并通过电动发电机控制单元30(以下称为MGCU30)来控制各开关元件的开/关。直流母线29A、29B在正极侧和负极侧成对，并被施加例如几百V程度的直流电压。

在发电电动机27的发电时，第一换流器28将来自发电电动机27的交流电力转换成直流电力并将其向蓄电装置31和/或旋转电动马达33供给。在发电电动机27的动力运行时，第一换流器28将直流母线29A、29B的直流电力转换成交流电力并将其向发电电动机27供给。而且，MGCU30基于来自HCU36的发电电动机动力运行输出指令Pmg等来控制第一换流器28的各开关元件的开/关。由此，MGCU30对发电电动机27的发电时的发电电力和动力运行时的驱动电力进行控制。另外，MGCU30具有检测发电电动机27的温度(发电电动机温度Tmg)的温度传感器(未图示)，并将发电电动机温度Tmg向HCU36输出。

蓄电装置31与发电电动机27电连接。该蓄电装置31例如通过由锂离子电池构成的多个电池单元(未图示)构成，并与直流母线29A、29B连接。

蓄电装置31在发电电动机27发电时充入从发电电动机27供给的电力，并在发电电动机27动力运行时(辅助驱动时)向发电电动机27供给驱动电力。另外，蓄电装置31在旋转电动马达33再生时充入从旋转电动马达33供给的再生电力，并在旋转电动马达33动力运行时向旋转电动马达33供给驱动电力。像这样，蓄电装置31在蓄积由发电电动机27发电产生的电力的基础上，吸收旋转电动马达33在液压挖掘机1旋转制动时产生的再生电力，并将直流母线29A、29B的电压保持为固定。

蓄电装置31通过电池控制单元32(以下称为BCU32)来控制充电动作和放电动作。BCU32检测电池容许放电电力Pbmax、电池蓄电率SOC、电池单元温度Tcell并将其向HCU36输出。另一方面，BCU32以旋转电动马达33、发电电动机27根据来自HCU36的电动旋转输出指令Per、发电电动机动力运行输出指令Pmg进行驱动的方式控制蓄电装置31的充放电。此时，电池蓄电率SOC成为与蓄电装置31的蓄电量对应的值。

此外，在本实施方式中，对于蓄电装置31，使用例如电压350V、放电容量5Ah左右、且电池蓄电率SOC(蓄电率)的合理使用范围设定为30～70％左右的锂离子电池。电池蓄电率SOC的合理使用范围等并不限于上述值，根据蓄电装置31的规格等适当进行设定。

旋转电动马达33(旋转电动机)由来自发电电动机27或蓄电装置31的电力驱动。该旋转电动马达33由例如三相感应电动机构成，并与旋转液压马达26一同设在旋转架5上。旋转电动马达33与旋转液压马达26协动来驱动旋转装置3。因此，旋转装置3由旋转液压马达26与旋转电动马达33的复合转矩来驱动，从而对上部旋转体4进行旋转驱动。

如图2所示，旋转电动马达33经由第二换流器34与直流母线29A、29B连接。旋转电动马达33发挥动力运行和再生这两种作用，当动力运行时，旋转电动马达33接受来自蓄电装置31和/或发电电动机27的电力进行旋转驱动；当再生时，旋转电动马达33通过旋转制动时的多余转矩发电来使蓄电装置31蓄电。因此，对于动力运行时的旋转电动马达33，经由直流母线29A、29B供给来自发电电动机27或蓄电装置31的电力。由此，旋转电动马达33根据旋转操作装置10的操作产生旋转转矩，辅助旋转液压马达26的驱动，并驱动旋转装置3来使上部旋转体4旋转动作。

第二换流器34与第一换流器28同样地使用多个开关元件构成。第二换流器34通过旋转电动马达控制单元35(以下称为RMCU35)来控制各开关元件的开/关。在旋转电动马达33动力运行时，第二换流器34将直流母线29A、29B的直流电力转换成交流电力并将其向旋转电动马达33供给。在旋转电动马达33再生时，第二换流器34将来自旋转电动马达33的交流电力转换成直流电力并将其向蓄电装置31等供给。

RMCU35基于来自HCU36的电动旋转输出指令Per等来控制第二换流器34的各开关元件的开/关。由此，RMCU35对旋转电动马达33的再生时的再生电力和动力运行时的驱动电力进行控制。另外，RMCU35具有检测旋转电动马达33的温度(旋转电动马达温度Trm)的温度传感器(未图示)，并将旋转电动马达温度Trm向HCU36输出。

混合动力控制单元36(以下称为HCU36)构成了控制器。该HCU36由例如微型计算机构成，并且利用CAN37(Controller Area Network：控制器局域网络)等与ECU22、MGCU30、RMCU35、BCU32电连接。HCU36与ECU22、MGCU30、RMCU35、BCU32进行通信，同时分别控制发动机21、发电电动机27、旋转电动马达33、蓄电装置31。

通过CAN37等向HCU36输入电池容许放电电力Pbmax、电池蓄电率SOC、电池单元温度Tcell、发电电动机温度Tmg、发动机实际输出P0e、旋转电动马达温度Trm等。另外，在HCU36上连接有检测操作装置9～11的杆操作量OAr、OAbu、OAx的操作量传感器9A～11A。而且，在HCU36上连接有模式选择开关38、发动机控制刻度盘39等。由此，向HCU36输入杆操作量OAr、OAbu、OAx和速度降低模式选择开关信息Smode、发动机目标转速ωe。

模式选择开关38选择通常模式NMODE和速度降低模式LSMODE中的某一种。在此，在速度降低模式LSMODE下，例如当需要高于发动机21的实际输出P0e的输出时，降低旋转装置3和作业装置12的动作速度。另一方面，在通常模式NMODE下，解除基于速度降低模式LSMODE进行的动作速度的降低。

模式选择开关38例如由切换开(ON)和关(OFF)的开关构成，并由操作员进行切换操作。另外，模式选择开关38配置在驾驶室7内，并且其输出侧与HCU36连接。HCU36例如在模式选择开关38成为ON时选择速度降低模式LSMODE，在模式选择开关38成为OFF时选择通常模式NMODE。因此，向HCU36输入与模式选择开关38的ON和OFF对应的速度降低模式选择开关信息Smode。

发动机控制刻度盘39由能够旋转的刻度盘构成，并根据刻度盘的旋转位置来设定发动机21的目标转速ωe。该发动机控制刻度盘39位于驾驶室7内，并由操作员进行旋转操作而输出与目标转速ωe相应的指令信号。

车载监控器40配置在驾驶室7内，并显示例如燃料的剩余量、发动机冷却水的水温、运转时间、车内温度等这样的与车身有关的各种信息。在此基础上，车载监控器40与HCU36连接，并且显示通常模式NMODE和速度降低模式LSMODE中的当前正在动作的模式。

HCU36根据从通常模式NMODE和速度降低模式LSMODE中选择的模式而分别控制发动机21、发电电动机27、旋转电动马达33的输出。于是，接下来参照图3至图11对HCU36的具体结构进行说明。

如图3所示，HCU36具有电池放电限制值运算部41、总输出上限值运算部42、动作输出分配运算部43、和液压电动输出分配运算部44。该HCU36例如输入电池容许放电电力Pbmax、电池蓄电率SOC、电池单元温度Tcell、发动机目标转速ωe、发电电动机温度Tmg、速度降低模式选择开关信息Smode、旋转杆操作量OAr、动臂抬升杆操作量OAbu、其他杆操作量OAx、发动机实际输出P0e、旋转电动马达温度Trm。而且，HCU36基于这些输入来输出发动机输出指令Pe、电动旋转输出指令Per、发电电动机动力运行输出指令Pmg。

如图4所示，电池放电限制值运算部41具有第一电池放电电力限制值运算部41A、第二电池放电电力限制值运算部41B、和最小值选择部41C。从BCU32向该电池放电限制值运算部41输入电池蓄电率SOC、电池单元温度Tcell、和电池容许放电电力Pbmax。此时，电池容许放电电力Pbmax表示当前蓄电装置31能够放电的电力，例如根据蓄电装置31的电池单元电压和硬性的电流上限值来计算。

第一电池放电电力限制值运算部41A为了基于电池蓄电率SOC运算第一电池放电电力限制值Plim1，而具有例如图5所示那样的表T1。第一电池放电电力限制值运算部41A利用表T1来运算与电池蓄电率SOC相应的第一电池放电电力限制值Plim1。

第二电池放电电力限制值运算部41B为了基于电池单元温度Tcell运算第二电池放电电力限制值Plim2，而具有例如图6所示那样的表T2。第二电池放电电力限制值运算部41B利用表T2来运算与电池单元温度Tcell相应的第二电池放电电力限制值Plim2。

此时，图5及图6中的电池放电电力限制值Plim1、Plim2的最大值P11、P21设定为与在蓄电装置31是全新的、且电池单元温度Tcell为常温的情况下的典型的电池容许放电电力Pbmax接近的值。

表T1中，当电池蓄电率SOC降低到比合理使用范围的最低值SOC2低时，将电池放电电力限制值Plim1设定为最小值P10(例如P10＝0kW)，当电池蓄电率SOC上升到比作为阈值的合理基准值SOC1高时，将电池放电电力限制值Plim1设定为最大值P11。另外，当电池蓄电率SOC成为最低值SOC2与合理基准值SOC1之间的值时，表T1中，使电池放电电力限制值Plim1随着电池蓄电率SOC增加而增加。在此，合理基准值SOC1相对于最低值SOC2略有余裕地设定为较大的值。例如当最低值SOC2为30％时，合理基准值SOC1设定为35％左右的值。

表T2中，当电池单元温度Tcell上升到比合理使用范围的最高值Tcell2高时，将电池放电电力限制值Plim2设定为最小值P20(例如P20＝0kW)。另一方面，表T2中，当电池单元温度Tcell降低到比作为阈值的合理基准值Tcell1低时，将电池放电电力限制值Plim2设定为最大值P21。另外，当电池单元温度Tcell成为最高值Tcell2与合理基准值Tcell1之间的值时，表T2中，使电池放电电力限制值Plim2随着电池单元温度Tcell上升而降低。在此，合理基准值Tcell1相对于最高值Tcell2略减余裕地设定为较小的值。例如当最高值Tcell2为60℃时，合理基准值Tcell1设定为50℃左右的值。

最小值选择部41C将由第一、第二电池放电电力限制值运算部41A、41B运算得到的电池放电电力限制值Plim1、Plim2和电池容许放电电力Pbmax这三个值进行比较，并选择其中的最小值作为电池放电电力限制值Plim0输出。

如图7所示，总输出上限值运算部42具有发电电动机动力运行输出上限值运算部42A、发动机输出上限值运算部42B、和总输出上限值运算部42C。向该总输出上限值运算部42输入电池放电电力限制值Plim0、根据发动机控制刻度盘39的指令等确定的发动机21的目标转速ωe、发电电动机温度Tmg、和速度降低模式选择开关信息Smode。

发电电动机动力运行输出上限值运算部42A运算在电池放电电力限制值Plim0的范围内发电电动机27进行最大限度动力运行时的输出，并将其作为发电电动机输出上限值Pmgmax输出。此时，发电电动机动力运行输出上限值运算部42A考虑了例如发电电动机27的温度Tmg、效率等这样的硬性制约来运算发电电动机输出上限值Pmgmax。

具体地，发电电动机动力运行输出上限值运算部42A具有例如图8所示那样的表T3。发电电动机动力运行输出上限值运算部42A利用表T3来运算与发电电动机温度Tmg相应的发电电动机输出上限值Pmgmax。

表T3中，当发电电动机温度Tmg上升到比合理使用范围的最高值Tmg2高时，将发电电动机输出上限值Pmgmax设定为最小值P30。另一方面，表T3中，当发电电动机温度Tmg下降到比作为阈值的合理基准值Tmg1低时，将发电电动机输出上限值Pmgmax设定为最大值P31。另外，当发电电动机温度Tmg成为最高值Tmg2与合理基准值Tmg1之间的值时，表T3中，使发电电动机输出上限值Pmgmax随着发电电动机温度Tmg上升而降低。在此，合理基准值Tmg1相对于最高值Tmg2略减余裕地设定为较小的值。

发动机输出上限值运算部42B运算以目标转速ωe能够输出的发动机21的输出最大值，并将其作为发动机输出上限值Pemax输出。

总输出上限值运算部42C首先计算作为由发电电动机动力运行输出上限值运算部42A运算得到的发电电动机27的动力运行输出上限值的发电电动机输出上限值Pmgmax、与由发动机输出上限值运算部42B运算得到的发动机输出上限值Pemax的合计值(Pmgmax+Pemax)。

另外，总输出上限值运算部42C具有模式输出上限值Pmodemax。该模式输出上限值Pmodemax是在各模式(速度降低模式LSMODE和通常模式NMODE)下能够从发电电动机27及发动机21供给的输出的上限值。因此，模式输出上限值Pmodemax在模式选择开关38为ON和OFF的情况下分别设定为不同的值。

例如，当模式选择开关38为ON时，选择速度降低模式LSMODE。此时，速度降低模式LSMODE的模式输出上限值Pmodemax与模式选择开关38成为OFF而选择通常模式NMODE时相比设定为较小的值。

于是，总输出上限值运算部42C基于速度降低模式选择开关信息Smode掌握由模式选择开关38选择的模式，并设定与所选择的模式相应的模式输出上限值Pmodemax。在此基础上，总输出上限值运算部42C将模式输出上限值Pmodemax与发电电动机输出上限值Pmgmax及发动机输出上限值Pemax的合计值进行比较，并将其中值较小的一方作为总输出上限值Ptmax输出。

如图9所示，动作输出分配运算部43具有旋转基本要求输出运算部43A、动臂抬升基本要求输出运算部43B、其他基本要求输出运算部43C、旋转动臂抬升输出分配运算部43D、旋转动臂抬升要求输出运算部43E、和其他要求输出运算部43F。向该动作输出分配运算部43输入总输出上限值Ptmax、旋转杆操作量OAr、动臂抬升杆操作量OAbu、和其他杆操作量OAx。此外，在图9中，其他杆操作量OAx统一记载为一个，但例如像斗杆杆操作量、铲斗杆操作量等那样实际上包括多种杆操作量。

旋转基本要求输出运算部43A运算相对于旋转杆操作量OAr单调增加那样的旋转基本要求输出Pr0。该旋转基本要求输出Pr0的值被调整为能够充分进行旋转单独动作的程度。

动臂抬升基本要求输出运算部43B运算相对于动臂抬升杆操作量OAbu单调增加那样的动臂抬升基本要求输出Pbu0。该动臂抬升基本要求输出Pbu0的值被调整为能够充分进行抬升动臂12A的动臂抬升单独动作的程度。

与旋转基本要求输出运算部43A和动臂抬升基本要求输出运算部43B同样地，其他基本要求输出运算部43C运算相对于其他杆操作量OAx中包含的各个杆操作量单调增加那样的其他基本要求输出Px0。其他基本要求输出Px0的值被调整为能够分别充分进行单独动作的程度的值。

旋转动臂抬升输出分配运算部43D基于旋转杆操作量OAr、动臂抬升杆操作量OAbu及其他杆操作量OAx来判断将总输出上限值Ptmax中的何种程度的输出分配给旋转动臂抬升动作，并运算旋转动臂抬升要求输出Prbu1。此时，旋转动臂抬升动作是将旋转动作与动臂抬升动作一同进行的复合动作。

例如，即使仅是旋转动臂抬升的动作，在由于电池蓄电率SOC的减少或电池单元温度Tcell的上升而导致蓄电装置31变得无法充分供给电力的情况下，总输出上限值Ptmax也会如上述那样变小。该情况下，旋转动臂抬升输出分配运算部43D根据总输出上限值Ptmax，将分配给旋转动臂抬升动作的值、即旋转动臂抬升要求输出Prbu1的值减小。另外，例如即使像行驶动作那样，在同时要求与旋转动臂抬升动作相比优先度更高的其他动作的情况下，旋转动臂抬升输出分配运算部43D也会减小旋转动臂抬升要求输出Prbu1的值。

旋转动臂抬升要求输出运算部43E运算旋转基本要求输出Pr0与动臂抬升基本要求输出Pbu0的比率。旋转动臂抬升要求输出运算部43E根据该比率将旋转动臂抬升要求输出Prbu1分配给旋转动作和动臂抬升动作，运算并输出与旋转动作相应的旋转要求输出Pr1、和与动臂抬升动作对应的动臂抬升要求输出Pbu1。

其他要求输出运算部43F运算总输出上限值Ptmax与旋转动臂抬升要求输出Prbu1之差。其他要求输出运算部43F将该差根据其他基本要求输出Px0适当地分配，并输出其他要求输出Px1。

在此，列举将旋转动作与动臂抬升动作这两个动作复合而成的旋转动臂抬升动作为例，关于该旋转动臂抬升动作进行输出分配。但是，本发明并不限于此，对于将作为其他汇总的多个动作中的一个动作增加到旋转动作和动臂抬升动作中并将这三个动作复合而成的复合动作，也能通过扩展旋转动臂抬升输出分配运算部43D来适用。

例如，在除旋转动臂抬升动作以外也同时进行将斗杆12B拉近的斗杆牵引动作的情况下，将旋转动臂抬升输出分配运算部43D扩展为旋转动臂抬升斗杆牵引输出分配运算部。此时，旋转动臂抬升斗杆牵引输出分配运算部根据总输出上限值Ptmax来确保将旋转动臂抬升动作与斗杆牵引动作相加后的合计输出，并与前述同样地以不改变动臂抬升和斗杆牵引的相对于旋转速度的速度比率的方式来分配输出即可。通过进行同样的扩展，还能够对旋转动臂抬升动作追加铲斗动作。

如图10所示，液压电动输出分配运算部44具有液压电动旋转输出分配运算部44A、推定总泵输出运算部44B、和发动机发电电动机输出分配运算部44C。向液压电动输出分配运算部44输入电池放电电力限制值Plim0、旋转要求输出Pr1、旋转电动马达温度Trm、动臂抬升要求输出Pbu1、其他要求输出Px1、发动机输出上限值Pemax、和发动机实际输出P0e。

液压电动旋转输出分配运算部44A将在电池放电电力限制值Plim0的范围内旋转电动马达33进行最大限度动力运行时的输出作为旋转电动马达动力运行上限值Prmmax来运算。此时，液压电动旋转输出分配运算部44A考虑了例如旋转电动马达33的温度Trm、效率等这样的硬性制约来运算旋转电动马达动力运行上限值Prmmax。

具体地，液压电动旋转输出分配运算部44A具有例如图11所示那样的表T4。液压电动旋转输出分配运算部44A利用表T4来运算与旋转电动马达温度Trm相应的旋转电动马达动力运行上限值Prmmax。

表T4中，当旋转电动马达温度Trm上升到比合理使用范围的最高值Trm2高时，将旋转电动马达动力运行上限值Prmmax设定为最小值P40。另一方面，表T4中，当旋转电动马达温度Trm下降到比作为阈值的合理基准值Trm1低时，将旋转电动马达动力运行上限值Prmmax设定为最大值P41。另外，当旋转电动马达温度Trm成为最高值Trm2与合理基准值Trm1之间的值时，表T4中，使旋转电动马达动力运行上限值Prmmax随着旋转电动马达温度Trm上升而降低。在此，合理基准值Trm1相对于最高值Trm2略减余裕地设定为较小的值。

液压电动旋转输出分配运算部44A将旋转电动马达动力运行上限值Prmmax与旋转要求输出Pr1进行比较，并将较小的一方作为电动旋转输出指令Per输出。当与旋转电动马达动力运行上限值Prmmax相比旋转要求输出Pr1的值较大时，由于电动旋转输出指令Per变成旋转电动马达动力运行上限值Prmmax，所以液压电动旋转输出分配运算部44A将电动旋转输出指令Per与旋转要求输出Pr1之差(Pr1－Per)作为液压旋转输出指令Phr输出。另一方面，当与旋转要求输出Pr1的值相比旋转电动马达动力运行上限值Prmmax较大时，由于旋转动作仅由旋转电动马达33进行，所以液压电动旋转输出分配运算部44A将液压旋转输出指令Phr设定为0(Phr＝0kW)输出。

推定总泵输出运算部44B计算液压旋转输出指令Phr与动臂抬升要求输出Pbu1和其他要求输出Px1的合计值。推定总泵输出运算部44B根据该合计值，考虑了泵效率来运算推定总泵输出Pp，并将推定总泵输出Pp输出。

发动机发电电动机输出分配运算部44C在推定总泵输出Pp比发动机实际输出P0e大的情况下，将它们的差分作为发电电动机动力运行输出指令Pmg输出，并将发动机输出上限值Pemax作为发动机输出指令Pe输出。反之，在发动机实际输出P0e比推定总泵输出Pp大的情况下，将发电电动机动力运行输出指令Pmg设定为0(Pmg＝0kW)并输出，将推定总泵输出Pp作为发动机输出指令Pe输出。

通过使用如以上那样构成的液压电动输出分配运算部44，能够使用的电池放电电力尽可能地分配给旋转电动马达33，而剩余的电力分配给仅靠发动机21的输出无法确保液压负荷的情况下的发电电动机27的动力运行作用。因此，在蓄电装置31的放电电力受到其蓄电量(电池蓄电率SOC)和/或电池单元温度Tcell的限制的情况下，与旋转电动马达33相比发电电动机27的电力供给优先降低。

通常，与液压泵23的效率相比，蓄电装置31、换流器28、34、旋转电动马达33的复合效率更好。即，在旋转动作中，与驱动液压泵23进行液压旋转相比，使用蓄电装置31的电池电力进行电动旋转的能量效率更高。考虑到这点，液压电动输出分配运算部44与发电电动机27相比优先向旋转电动马达33分配电池放电电力。

本实施方式的混合动力式液压挖掘机具有上述那样的结构，接下来，参照图13至图16来说明在通常模式NMODE和速度降低模式LSMODE下进行旋转动臂抬升复合动作时的输出分配。此外，图13至图16示出只进行旋转动臂抬升动作的情况下的输出分配的一例。另外，图13至图16中所示的值表示输出的一例，根据液压挖掘机1的规格等适当进行变更。

首先，对通常模式NMODE下的输出分配进行说明。如图13所示，在通常模式NMODE下，HCU36将通常模式NMODE的模式输出上限值Pmodemax设定为例如100kW，并根据发动机目标转速ωe等将发动机输出上限值Pemax设定为例如60kW。此时，总输出上限值Ptmax根据模式输出上限值Pmodemax设定为100kW。另外，总输出上限值Ptmax是能够通过发动机21和蓄电装置31供给的动力，且在考虑了蓄电装置31的状态的情况下成为发电电动机27能够动力运行的动力与发动机21能够输出的动力(发动机输出上限值Pemax)的合计值。

另一方面，HCU36基于旋转杆操作量OAr和动臂抬升杆操作量OAbu来确定旋转要求输出Pr1与动臂抬升要求输出Pbu1的比率。此时，由于挖掘机只进行旋转动臂抬升动作而不进行其他动作，所以总输出上限值Ptmax分配给旋转动作和动臂抬升动作这两个动作。假如基于旋转杆操作量OAr和动臂抬升杆操作量OAbu将旋转动作的输出与动臂抬升动作的输出设为相同比例的话，则HCU36将总输出上限值Ptmax分成两半，并分别分配给旋转动作和动臂抬升动作。因此，旋转输出和动臂抬升输出均成为例如50kW。

在此，旋转电动马达动力运行上限值Prmmax设为例如20kW。此时，旋转电动马达动力运行上限值Prmmax成为比旋转输出的50kW小的值。因此，旋转输出的50kW中的与旋转电动马达动力运行上限值Prmmax相应的20kW分配给旋转电动马达33，而剩余的30kW分配给旋转液压马达26。其结果是，在从蓄电装置31供给的电力中，20kW分配给旋转电动马达33，20kW分配给发电电动机27的动力运行作用。此时，100kW的旋转动臂抬升动作中的20kW成为电动系统供给动力，80kW成为液压系统供给动力。

接下来，对速度降低模式LSMODE下的输出分配进行说明。在此，虽然通过速度降低模式LSMODE限制了总输出上限值Ptmax，但关于发动机目标转速ωe、旋转杆操作量OAr、动臂抬升杆操作量OAbu等这样的其他条件，均设为与图13所示的通常模式NMODE相同。

如图14所示，当例如通过模式选择开关38选择速度降低模式LSMODE时，HCU36将速度降低模式LSMODE的模式输出上限值Pmodemax设定为例如90kW。另一方面，由于发动机目标转速ωe与通常模式NMODE相同，所以发动机输出上限值Pemax设定为与通常模式NMODE相同的例如60kW。此时，总输出上限值Ptmax与通常模式NMODE相比降低，并根据模式输出上限值Pmodemax设定为90kW。该总输出上限值Ptmax是能够通过发动机21和蓄电装置31供给的动力，且成为发电电动机27能够动力运行的动力与发动机21能够输出的动力的合计值。

另一方面，HCU36基于旋转杆操作量OAr和动臂抬升杆操作量OAbu来确定旋转要求输出Pr1与动臂抬升要求输出Pbu1的比率。由于旋转杆操作量OAr及动臂抬升杆操作量OAbu均与通常模式NMODE相同，所以旋转动作的输出与动臂抬升动作的输出的比率也成为与通常模式NMODE相同的值。因此，由于旋转动作的输出与动臂抬升动作的输出为相同的比例，所以HCU36将总输出上限值Ptmax分成两半，并分别分配给旋转动作和动臂抬升动作。因此，旋转输出与动臂抬升输出均成为例如45kW。

此时，作为旋转电动马达动力运行上限值Prmmax的20kW成为比旋转输出的45kW小的值。因此，在从蓄电装置31供给的电力中，20kW分配给旋转电动马达33，10kW分配给发电电动机27的动力运行作用。此时，90kW的旋转动臂抬升动作中的20kW成为电动系统供给动力，70kW成为液压系统供给动力。

如以上那样，能够使用的电池放电电力尽可能地分配给旋转电动马达33，而剩余的电力分配给仅靠发动机21的输出无法确保液压负荷的情况下的发电电动机27的动力运行作用。因此，在总输出上限值Ptmax根据模式输出上限值Pmodemax降低、且蓄电装置31的放电电力受到限制的情况下，与旋转电动马达33相比发电电动机27的电力供给优先降低。

此外，图14列举通过由模式选择开关38选择速度降低模式LSMODE而使总输出上限值Ptmax降低的情况为例进行了说明。另一方面，即使在根据电池蓄电率SOC和/或电池单元温度Tcell而限制了蓄电装置31的放电电力的情况下，总输出上限值Ptmax也会降低。因此，当电池蓄电率SOC下降到比作为阈值的合理基准值SOC1低时，或者当电池单元温度Tcell上升到比作为阈值的合理基准值Tcell1高时，HCU36自动转变成总输出上限值Ptmax降低了的速度降低模式LSMODE。

另外，图15示出根据发电电动机温度Tmg限制了发电电动机27的输出(发电电力)的情况。在此，关于发动机目标转速ωe、旋转杆操作量OAr、动臂抬升杆操作量OAbu等这样的其他条件，均设为与图13所示的通常模式NMODE相同。

该情况下，发电电动机温度Tmg上升到比作为阈值的合理基准值Tmg1高，发电电动机输出上限值Pmgmax降低为例如10kW。因此，总输出上限值Ptmax随着发电电动机输出上限值Pmgmax降低，并作为发电电动机输出上限值Pmgmax与发动机输出上限值Pemax的合计值而设定为70kW。其结果是，由于能够用于旋转动臂抬升动作的输出的合计值降低为70kW，所以HCU36将该70kW分成两半，并分别分配给旋转动作和动臂抬升动作。由此，旋转输出与动臂抬升输出均成为例如35kW。

在此，由于旋转电动马达动力运行上限值Prmmax为20kW，所以从蓄电装置31供给的电力有20kW分配给旋转电动马达33。由于总输出上限值Ptmax中剩余的50kW能够全部由发动机21供给，所以HCU36将发动机21的输出设定为50kW。另一方面，为了使发电电动机27成为无负荷状态，HCU36将发电电动机27设为发电和动力运行均不进行的状态。其结果是，70kW的旋转动臂抬升动作中的20kW成为电动系统供给动力，50kW成为液压系统供给动力。

像这样，即使在根据发电电动机温度Tmg限制了发电电动机27的输出的情况下，能够用于旋转动臂抬升动作的输出的合计值(总输出上限值Ptmax)也会降低。因此，当发电电动机温度Tmg上升到比作为阈值的合理基准值Tmg1高时，HCU36自动转变成能够用于旋转动臂抬升动作等的输出降低了的速度降低模式LSMODE。

另外，图16示出根据旋转电动马达温度Trm限制了旋转电动马达33的输出的情况。在此，关于发动机目标转速ωe、旋转杆操作量OAr、动臂抬升杆操作量OAbu等这样的其他条件，均设为与图13所示的通常模式NMODE相同。

该情况下，总输出上限值Ptmax与通常模式NMODE同样地成为100kW。因此，HCU36将该100kW分成两半，并分别分配给旋转动作和动臂抬升动作。由此，旋转输出和动臂抬升输出均成为例如50kW。

但是，旋转电动马达温度Trm上升到比作为阈值的合理基准值Trm1高，旋转电动马达动力运行上限值Prmmax降低为例如10kW。因此，在从蓄电装置31供给的电力中，10kW分配给旋转电动马达33，30kW分配给发电电动机27的动力运行作用。其结果是，100kW的旋转动臂抬升动作中的10kW成为电动系统供给动力，90kW成为液压系统供给动力。

像这样，在根据旋转电动马达温度Trm限制了旋转电动马达33的输出的情况下，电动系统供给动力与液压系统供给动力的比率发生变化。因此，电动系统供给动力降低，液压系统供给动力上升。与之相对，旋转输出和动臂抬升输出均变成与通常模式NMODE相同的50kW。因此，由操作员进行的旋转动臂抬升的操作性维持为与通常模式NMODE相同的状态。

此外，图16中例示了即使在根据旋转电动马达温度Trm限制了旋转电动马达33的输出的情况下，也将能够用于旋转动臂抬升动作的输出的合计值(总输出上限值Ptmax)保持为与通常模式NMODE相同的值时的情况。但是，本发明并不限于此，也可以在限制了旋转电动马达33的输出的情况下使能够用于旋转动臂抬升动作的输出的合计值降低。该情况下，当旋转电动马达温度Trm上升到比作为阈值的合理基准值Trm1高时，HCU36自动转变成能够用于旋转动臂抬升动作等的输出降低了的速度降低模式LSMODE。

于是，根据本实施方式，HCU36具有速度降低模式LSMODE和通常模式NMODE。HCU36具有如下功能：当在速度降低模式LSMODE下进行旋转动作与动臂抬升动作的复合动作时，以将上部旋转体4的旋转速度与抬升动臂12A的动作速度的比率保持为通常模式NMODE下的比率的方式降低旋转电动马达33、旋转液压马达26、动臂液压缸12D等的输出。由此，即使是在速度降低模式LSMODE下动臂液压缸12D的动作速度降低了时，也能够将上部旋转体4的旋转速度与动臂液压缸12D的动作速度的比率保持为与通常模式NMODE下的比率接近的状态。

另外，HCU36根据基于旋转操作装置10进行的旋转动作的杆操作量OAr和基于作业操作装置11进行的动臂抬升动作的杆操作量OAbu来确定上部旋转体4的旋转速度与动臂抬升的动作速度的比率。因此，即使是速度降低模式LSMODE，若将旋转操作装置10的杆操作量OAr和作业操作装置11的杆操作量OAbu设定为与通常模式NMODE相同的程度，则也能够以接近通常模式NMODE的速度比率来进行旋转动臂抬升的复合动作，从而能够抑制操作员的操作不适感。

而且，HCU36当在速度降低模式LSMODE下进行复合动作时、且是旋转电动马达33与发电电动机27同时发挥动力运行作用时，使发电电动机27的输出的减少值与旋转电动马达33的输出的减少值相比变大。因此，在旋转动作与动臂抬升动作的复合动作中，能够相对于能量效率高的旋转电动马达33优先供给电力，并能够在能量效率高的状态下降低旋转速度和动臂抬升动作速度。

另外，HCU36根据蓄电装置31的电池蓄电率SOC、电池单元温度Tcell、发电电动机温度Tmg、旋转电动马达温度Trm中的至少一个条件从通常模式NMODE转变成速度降低模式LSMODE。由此，HCU36由于根据蓄电装置31、发电电动机27、旋转电动马达33的状态自动转变成速度降低模式LSMODE，所以能够使蓄电装置31、发电电动机27、旋转电动马达33尽可能在合理使用范围内动作，从而能够抑制这些装置的劣化。

除此之外，HCU36构成为根据蓄电装置31的电池蓄电率SOC的降低程度、或者电池单元温度Tcell、发电电动机温度Tmg、旋转电动马达温度Trm的上升程度来增大旋转电动马达33、旋转液压马达26、动臂液压缸12D等的速度降低的程度。由此，与速度降低的程度为固定的情况相比，能够使蓄电装置31、发电电动机27、旋转电动马达33脱离合理使用范围的可能性降低，从而能够提高这些装置的劣化抑制的效果。

另外，由于还具有能够选择通常模式NMODE和速度降低模式LSMODE中的某一方的模式选择开关38，所以操作员能够主动选择是否节约电力。

发动机21的最大输出比液压泵的最大动力小。因此，在通常模式NMODE下，当以最大动力驱动液压泵23时，能够通过发电电动机27的动力运行作用来辅助发动机21并驱动液压泵23。另外，在速度降低模式LSMODE下，能够使例如基于发电电动机27的动力运行作用的输出降低并驱动液压泵23。而且，由于发动机21的最大输出比液压泵23的最大动力小，所以能够使用小型且耗油量能够降低的发动机21。

此外，在上述实施方式中，HCU36设为具有通常模式NMODE和速度降低模式LSMODE这两种模式。但是，本发明并不限于此，例如也可以在通常模式NMODE和速度降低模式LSMODE的基础上追加根据重负荷暂时解除蓄电装置31的电池放电电力限制值Plim0的重负荷模式，从而设为具有三种模式的结构，还可以设为具有四种以上模式的结构。

在上述实施方式中，设为通过模式选择开关38切换是否为速度降低模式LSMODE，但也可以构成为通过刻度盘、杆等来进行模式的选择和切换。

在上述实施方式中，HCU36设为当在速度降低模式LSMODE下进行旋转动臂抬升的复合动作时，使发电电动机27的输出的减少值比旋转电动马达33的输出的减少值大，但也可以使旋转电动马达33的输出的减少值比发电电动机27的输出的减少值大，还可以将两者的减少值设为相同程度。

在上述实施方式中，HCU36设为根据作为与蓄电装置31的蓄电量对应的值的电池蓄电率SOC从通常模式NMODE转变成速度降低模式LSMODE，但也可以利用蓄电装置31的蓄电量其自身从通常模式NMODE转变成速度降低模式LSMODE。

在上述实施方式中，HCU36设为基于电池蓄电率SOC、电池单元温度Tcell、发电电动机温度Tmg、旋转电动马达温度Trm从通常模式NMODE转变成速度降低模式LSMODE。但是，HCU36无需基于所有这些值来进行模式转变，只要根据电池蓄电率SOC、电池单元温度Tcell、发电电动机温度Tmg、旋转电动马达温度Trm中的至少一个条件从通常模式NMODE转变成速度降低模式LSMODE即可。而且，模式转变还可以设为仅由模式选择开关38进行而省略了自动的模式转变的结构。

在上述实施方式中，使发动机21的最大输出比液压泵23的最大动力小，但发动机21的最大输出根据液压挖掘机1的规格等适当设定。因此，发动机21的最大输出既可以与液压泵23的最大动力为相同程度，也可以比液压泵23的最大动力小。

在上述实施方式中，通过对于蓄电装置31使用锂离子电池的例子进行了说明，但也可以采用能够供给必要电力的二次电池(例如镍镉电池、镍氢电池)和电容器。另外，也可以在蓄电装置与直流母线之间设置DC-DC转换器等升压-降压装置。

在上述实施方式中，作为使两个以上执行机构同时动作的复合动作，列举同时进行旋转动作和动臂抬升动作的旋转动臂抬升动作为例进行了说明。但是，本发明并不限于此，也可以适用于例如同时进行斗杆动作和动臂动作的复合动作、同时进行旋转动作和斗杆动作的复合动作、同时进行行驶动作和作业装置的动作的复合动作等，还可以并不限于两个执行机构而是适用于使三个以上执行机构同时动作的复合动作。

在上述实施方式中，作为混合动力式工程机械列举履带式的混合动力式液压挖掘机1为例进行了说明，但本发明并不限于此，只要是具有与发动机和液压泵连结的发电电动机、和蓄电装置的混合动力式工程机械即可，例如能够适用于轮式的混合动力式液压挖掘机、混合动力轮式装载机、升降运送车(lift truck)等各种工程机械。

附图标记说明

1 混合动力式液压挖掘机

2 下部行驶体(车身)

4 上部旋转体(车身)

9 行驶操作装置

10 旋转操作装置

11 作业操作装置

12 作业装置

12D 动臂液压缸(执行机构)

12E 斗杆液压缸(执行机构)

12F 铲斗液压缸(执行机构)

21 发动机

23 液压泵

25 行驶液压马达(执行机构)

26 旋转液压马达(执行机构)

27 发电电动机

31 蓄电装置

33 旋转电动马达(旋转电动机)

36 混合动力控制单元(控制器)

38 模式选择开关

Claims (5)

1.一种混合动力式工程机械，具有：

具备旋转体的车身；

设在所述旋转体上的作业装置；

设在所述车身上的发动机；

与所述发动机机械连接的发电电动机；

与所述发电电动机电连接的蓄电装置；

与所述发动机机械连接的液压泵；

驱动所述车身或所述作业装置的多个执行机构；

根据操作量使所述多个执行机构进行驱动的执行机构操作装置；以及

控制所述发电电动机的输出的控制器，

该混合动力式工程机械的特征在于，

所述多个执行机构中的一个执行机构是由来自所述液压泵的液压油驱动的旋转液压马达，

在所述车身上，设有与所述发电电动机及所述蓄电装置电连接、并通过与所述旋转液压马达的复合转矩使所述旋转体旋转动作的旋转电动机，

所述控制器具有：速度降低模式，其根据所述发电电动机、所述蓄电装置的状态降低所述多个执行机构的动作速度；和通常模式，其解除了所述多个执行机构的动作速度的降低，

并具有控制所述旋转电动机的输出的功能和如下功能：当在所述速度降低模式下进行旋转动作与所述作业装置的动臂抬升动作的复合动作时，以使所述旋转动作的输出与所述动臂抬升动作的输出的比率成为与所述通常模式下的比率相同的值的方式，降低所述多个执行机构的输出，

当在所述速度降低模式下进行所述复合动作时、且是所述旋转电动机和所述发电电动机同时发挥动力运行作用时，使所述发电电动机的输出的减少值比所述旋转电动机的输出的减少值大。

2.根据权利要求1所述的混合动力式工程机械，其特征在于，

还具有根据操作量使所述旋转体旋转动作的旋转操作装置，

所述控制器基于所述旋转操作装置的操作量和所述执行机构操作装置的对所述动臂抬升动作的操作量来确定所述旋转动作的输出与所述动臂抬升动作的输出的比率。

3.根据权利要求1所述的混合动力式工程机械，其特征在于，

所述控制器根据所述蓄电装置的蓄电量、所述蓄电装置的温度、所述发电电动机的温度、所述旋转电动机的温度中的至少一个条件从所述通常模式转变成所述速度降低模式。

4.根据权利要求1所述的混合动力式工程机械，其特征在于，

还具有能够选择所述通常模式和所述速度降低模式中的某一方的模式选择开关，

所述控制器根据由所述模式选择开关选择的模式来设定所述执行机构的输出及所述旋转电动机的输出。

5.根据权利要求1所述的混合动力式工程机械，其特征在于，

所述发动机的最大输出比所述液压泵的最大动力小。