CN107407073A - 混合动力工程机械 - Google Patents

Abstract

HCU(36)的输出指令运算部(40)基于蓄电装置(31)的蓄电池蓄电率(SOC)和电流平方乘积比率(Risc)来限制来自蓄电装置(31)的蓄电池放电电力。由此，HCU(36)从通常模式(NMODE)转移到速度降低模式(LSMODE)并使液压执行机构的动作速度降低。HCU(36)的监视器显示量运算部(50)基于来自输出指令运算部(40)的蓄电池放电电力限制值(Plim0)和发动机输出上限值(Pemax)而算出最大速度降低率(DRs)。监视装置(39)基于最大速度降低率(DRs)来显示速度降低模式(LSMODE)下的液压执行机构的动作速度的降低率。

Description

混合动力工程机械

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工程机械。

背景技术

已知有一种混合动力工程机械，其通常具备发动机、机械结合于液压泵的发电电动机以及锂离子电池、电容器等蓄电装置(例如参照专利文献1、2)。在这样的混合动力工程机械中，发电电动机承担将通过发动机的驱动力所发的电力充电给蓄电装置、或者通过使用蓄电装置的电力进行牵引由此对发动机进行辅助这样的作用。另外，在众多混合动力工程机械中，具备有别于发电电动机的电动马达，由该电动马达代行或者辅助液压执行机构的动作。例如在通过电动马达来进行回转动作时，通过对电动马达的电力供给来进行上部回转体的回转动作和/或辅助，并且对回转停止时的制动能量进行再生而进行蓄电装置的充电。

在这样的混合动力工程机械中，通过使发电电动机和/或回转电动马达的输出变大，能提高耗油量降低的效果。但是，当使发电电动机等的输出变大时，有时由于蓄电装置的放电能力、容量、温度等的限制而无法供给足够的电力。在该情况下，若持续进行来自蓄电装置的电力供给，则导致蓄电装置的疲劳使用，会提早蓄电装置的劣化。

已知有考虑了这样的问题的结构。例如在专利文献1中公开了下述构成：为了防止蓄电装置的劣化加剧，响应于蓄电率(SOC：State of Charge)的低下而使车辆的动作速度降低来防止蓄电装置的过度使用。

另外，通常成为蓄电装置的劣化指标的参数有多个，难以同时监视该多个参数。因此，在专利文献2中公开了将主要与温度相关的多个参数变换成规定的共用标尺而将其代表值显示于监视器的构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特许第3941951号公报

专利文献2:日本特许第5271300号公报

发明内容

在专利文献1记载的混合动力工程机械中，为了防止蓄电装置的疲劳使用，响应于蓄电率的低下而使车辆的动作速度降低。此时，需要将动作速度处于降低状态的情况报告给操作员。在不报告的情况下，操作员可能将动作速度的降低判断为故障，而且操作员也有可能感受到操作不适感。因此，蓄电装置的状况需要显示于例如监视器等。但是，如专利文献2记载的那样，仅通过将蓄电装置的状况显示于监视器，蓄电装置与动作速度的关系仍然不明确。因此，操作员恐无法充分把握在当前时刻动作速度是否正在降低。而且，存在在持续进行了现状的作业时也无法充分把握速度要降低等这样的将来的动作状况之类的问题。

本发明是鉴于上述的现有技术的问题而完成的，本发明的目的在于提供操作员能容易地把握蓄电装置的状况与速度降低模式的关系的混合动力工程机械。

为了解决上述课题，本发明是一种混合动力工程机械，其具备：发动机；机械连接于所述发动机的发电电动机；电连接于所述发电电动机的蓄电装置；通过所述发动机和/或所述发电电动机的扭矩来驱动的液压泵；由来自所述液压泵的液压油驱动的多个液压执行机构；对所述蓄电装置的输出进行控制的控制器；以及连接于所述控制器的监视装置，其特征在于，所述控制器具备：蓄电装置状态检测部，其对表示所述蓄电装置的状态的多个状态量进行检测；速度降低模式执行部，其在由所述蓄电装置状态检测部检测出的多个状态量的任一状态量超过了规定的阈值时，执行根据该超过程度来将降低所述液压执行机构的动作速度的速度降低模式；以及速度降低程度运算部，其计算所述速度降低模式下的所述液压执行机构的速度的降低程度，所述监视装置还具备显示所述液压执行机构的速度的降低程度的速度降低程度显示部。

根据本发明，通过目视监视装置，操作员能容易地把握蓄电装置的状况与速度降低模式的关系。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的混合动力液压挖掘机的主视图。

图2是示出适用于图1中的混合动力液压挖掘机的液压系统和电动系统的框图。

图3是示出图2中的混合动力控制单元和监视装置的框图。

图4是示出图3中的输出指令运算部的框图。

图5是示出图4中的蓄电池放电限制值运算部的框图。

图6是输出根据蓄电池蓄电率求出第一蓄电池放电电力限制值的表的说明图。

图7是示出根据电流平方乘积比率求出第二蓄电池放电电力限制值的表的说明图。

图8是示出图4中的总输出上限值运算部的框图。

图9是示出图3中的监视器显示量运算部的说明图。

图10是示出图9中的最大速度降低率运算部的框图。

图11是示出图9中的共用标尺(scale)换算最小值运算部的框图。

图12是示出图9中的速度降低模式到达预测时间运算部的框图。

图13是示出图9中的预测最大速度降低率运算部的框图。

图14是示出图1中的舱室内的要部立体图。

图15是示出监视装置所显示的显示画面的一例的说明图。

图16是示出监视装置的速度降低程度显示部、共用标尺显示部、速度降低模式到达时间显示部、速度降低程度预测值显示部的说明图。

图17是在蓄电装置开始使用前的状态下、示出蓄电装置的状况和监视装置的显示内容的说明图。

图18是在蓄电池蓄电率在通常模式的范围内降低了的情况下、示出显示蓄电装置的状况和监视装置的显示内容的说明图。

图19是在电流平方乘积比率在通常模式的范围内上升了情况下、示出蓄电装置的状况和监视装置的显示内容的说明图。

图20是在蓄电池蓄电率在速度降低模式的范围内降低了的情况下、示出蓄电装置的状况和监视装置的显示内容的说明图。

图21是在电流平方乘积比率在速度降低模式的范围内上升了的情况下、示出蓄电装置的状况和监视装置的显示内容的说明图。

具体实施方式

以下，作为本发明的实施方式的混合动力工程机械，举出混合动力液压挖掘机为例，按照附图进行说明。

图1到图21示出了本发明的实施方式。混合动力液压挖掘机1(以下称为液压挖掘机1)具备后述的发动机21和发电电动机27。该液压挖掘机1由下述部件构成：能自行的履带式的下部行驶体2；设置在下部行驶体2上的回转装置3；经由回转装置3能回转地大致在下部行驶体2上的上部回转体4；以及设置在上部回转体4的前侧并进行挖掘作业等的多关节构造的作业装置12。此时，下部行驶体2和上部回转体4构成液压挖掘机1的车身。

上部回转体4具备：设置在回转框架5上并收置有发动机21等的建筑物外罩(building cover)6和供操作员搭乘的舱室7。如图14所示，在舱室7内设置有供操作员着座的驾驶座8，并且在驾驶座8的周围设置有由操作杆、操作踏板等构成的行驶操作装置9、由操作杆等构成的回转操作装置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例如设置在驾驶座8的前侧。另外，回转操作装置10属于例如设置在驾驶座8的左侧的操作杆中的前后方向的操作部分。进一步，作业操作装置11属于配置于驾驶座8的左侧的操作杆中的左右方向的操作部分(斗杆操作)和配置在驾驶座8的右侧的操作杆中的前后方向的操作部分(动臂操作)和左右方向の操作部分(铲斗操作)。此外，操作杆的操作方向与回转动作和/或作业动作的关系，不限于前述的关系，可根据液压挖掘机1的规格等而适当地设定。

在此，在操作装置9～11分别设置有对这些操作量(杆操作量OA)进行检测的操作量传感器9A～11A。这些操作量传感器9A～11A构成例如对下部行驶体2的行驶操作、上部回转体4的回转操作、作业装置12的俯仰动作操作(掘削操作)等之类的车身的操作状态进行检测的车身操作状态检测装置。另外，在舱室7内设置有后述的发动机控制盘38和监视装置39。

如图1所示，作业装置12例如由动臂12A、斗杆12B、铲斗12C以及分别对动臂12A、斗杆12B和铲斗12C进行驱动的动臂油缸12D、斗杆油缸12E和铲斗油缸12F构成。动臂12A、斗杆12B、铲斗12C相互销结合。作业装置12安装于回转框架5，通过使油缸12D～12F伸长或者缩小从而进行俯仰动作。

在此，液压挖掘机1搭载有对发电电动机27等进行控制的电动系统和对作业装置12等的动作进行控制的液压系统。而且，液压挖掘机1还具备显示蓄电装置31的状态的监视装置39。以下，参照图2到图16对液压挖掘机1的系统构成进行说明。

发动机21搭载于回转框架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，在机械方面串联连接地安装有后述的液压泵23和发电电动机27，该液压泵23和该发电电动机27由发动机21来驱动。在此，发动机21的工作由发动机控制单元22(以下称为ECU22)来控制，ECU22基于来自HCU36的发动机输出指令Pe对发动机21的输出扭矩、旋转速度(发动机转速)等进行控制。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机械连接于发动机21。该液压泵23能由发动机21单独的扭矩来驱动。另外，液压泵23也可以由发动机21的扭矩加上发电电动机27的辅助扭矩而得的复合扭矩(合计扭矩)来驱动。该液压泵23对油箱(未图示)内所贮存的工作油进行加压，将其作为液压油喷出到行驶液压马达25、回转液压马达26、作业装置12的油缸12D～12F等。

液压泵23经由控制阀24连接于作为液压执行机构的行驶液压马达25、回转液压马达26、油缸12D～12F。这些液压马达25、26、油缸12D～12F由来自液压泵的液压油来驱动。控制阀24，响应于对行驶操作装置9、回转操作装置10、作业操作装置11的操作，将被从液压泵23喷出的液压供给到或排出到行驶液压马达25、回转液压马达26、油缸12D～12F。

具体而言，响应于行驶操作装置9的操作，液压油从液压泵23被供给到行驶液压马达25。由此，行驶液压马达25使下部行驶体2行驶驱动。响应于回转操作装置10的操作，液压油从液压泵23被供给到回转液压马达26。由此，回转液压马达26使上部回转体4回转动作。响应于作业操作装置11的操作，液压油从液压泵23被供给到油缸12D～12F。由此，油缸12D～12F使作业装置12俯仰动作。

发电电动机27(motor generator)以机械方式连接于发动机21。该发电电动机27例如由同步电动机等构成。发电电动机27起到发电和牵引这二项作用，所述发电是以发动机21为动力源使发电电动机27作为发电机发挥功能并对蓄电装置31和/或回转电动马达33进行电力供给，所述牵引是以来自蓄电装置31和/或回转电动马达33的电力为动力源使发电电动机27作为马达来挥发功能并对发动机21和液压泵23的驱动进行辅助。因此，根据状况对发动机21的扭矩追加发电电动机27的辅助扭矩，液压泵23通过该扭矩进行驱动。通过被从该液压泵23喷出的液压油，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经由第一逆变器28连接于一对直流总线29A、29B。第一逆变器28使用例如由晶体管、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等构成的多个开关元件而构成，由马达发电机控制单元30(以下称为MGCU30)来控制各开关元件的接通/断开。直流总线29A、29B为正极侧和负极侧且成对，被施加例如数百V左右的直流电压。

在发电电动机27发电时，第一逆变器28将来自发电电动机27的交流电力变换成直流电力而供给到蓄电装置31和/或回转电动马达33。在发电电动机27进行牵引时，第一逆变器28将来自直流总线29A、29B的直流电力变换成交流电力而供给到发电电动机27。而且，MGCU30基于来自HCU36的发电电动机牵引输出指令Pmg等，来控制第一逆变器28的各开关元件的接通/断开。由此，MGCU30对发电电动机27发电时的发电电力和进行牵引时的驱动电力进行控制。

蓄电装置31电连接于发电电动机27。该蓄电装置31由例如由锂离子电池构成的多个单元(未图示)构成，连接于直流总线29A、29B。

蓄电装置31在发电电动机27发电时将从发电电动机27供给的电力充电，在发电电动机27进行牵引时(辅助驱动时)朝向发电电动机27供给驱动电力。另外，蓄电装置31，在回转电动马达33再生时充电从回转电动马达33供给的再生电力，在回转电动马达33进行牵引时朝向回转电动马达33供给驱动电力。这样，蓄电装置31，除了对发电电动机27所发电力进行蓄电外，还吸收在液压挖掘机1回转制动时回转电动马达33所发出的再生电力，将直流总线29A、29B的电压保持一定。

蓄电装置31由蓄电池控制单元32(以下称为BCU32)来控制充电动作和放电动作。BCU32构成蓄电装置状态检测部。该BCU32检测例如蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc而作为蓄电装置31的多个状态量。而且，BCU32检测对于蓄电装置31的电力电力而作为蓄电池电力值Pc，并且基于例如单元电压和/或硬件的电流上限值而算出蓄电池允许放电电力Pbmax。蓄电池允许放电电力Pbmax表示当前的蓄电装置31能放电的电力。BCU32将蓄电池允许放电电力Pbmax、蓄电池电力值Pc、蓄电池蓄电率SOC和电流平方乘积比率Risc等朝向HCU36输出。

另外，BCU32对蓄电装置31的充放电进行控制，使得回转电动马达33、发电电动机27按照来自HCU36的电动回转输出指令Per、发电电动机牵引输出指令Pmg进行驱动。此时，蓄电池蓄电率SOC变为与蓄电装置31的蓄电量对应的值。

此外，在本实施方式中，设为，在蓄电装置31中使用例如电压350V、放电电容5Ah、蓄电池蓄电率SOC(蓄电率)的适当使用范围为例如30～70％、适当使用单位温度设定为60℃以下的锂离子电池。蓄电池蓄电率SOC的适当使用范围等不限于上述的值，可以根据蓄电装置31的规格等而适当地设定。

在此，发动机21的最大输出比最大泵吸收动力小。在该情况下，与发动机21具有相对于最大泵吸收动力充分大的输出时相比，车身动作时有发电电动机27的牵引所产生的发动机辅助的贡献比例大。因此，蓄电装置31反复剧烈地充电和放电。

蓄电装置31，一般而言若进行过度的充电和/或放电则劣化加速、输出降低。蓄电装置31的劣化速度因进行充电和/或放电时蓄电池蓄电率SOC、充电和/或放电本身的强度而不同。例如，锂离子电池等蓄电装置31被制造商确定了相对于蓄电率和/或单元温度而言适当的使用范围(例如、蓄电率为30％～70％、单位温度为60℃以下)。若超过该范围而使用蓄电装置31，则劣化速度大大增加。

同样地，还根据充电和/或放电的强度预先确定蓄电装置31的适当使用范围。一般而言，充电和/或放电的强度的指标使用电流平方乘积值。这是通过将电流的平方与T时间相乘来表示从当前时刻起追溯的过去的一定时间T内有多大量的电流的输入和输出的指标。此时，时间T多是设定有多个。该指标根据蓄电装置31的规格等而适当地设定。因此，如果超过电流平方乘积值的上限值而使用蓄电装置31，则蓄电装置31的劣化加速。因此，蓄电装置31以尽可能不超过电流平方乘积值的上限值的方式使用。

以下，作为一例举出时间T设定为100秒的情况为例进行说明。即，设为过去100秒的电流平方乘积值的上限值已被预先确定。因此，通过将电流平方乘积值的当前值与上限值的比率设为电流平方乘积比率Risc，从而控制蓄电装置31的使用使得电流平方乘积比率Risc不会超过100％。因此，电流平方乘积比率Risc的适当使用范围为0～100％。此时，BCU32具备例如检测蓄电装置31的充电和/或放电的电流的电流传感器(未图示)，基于检测出的电流而算出电流平方乘积比率Risc。电流平方乘积比率Risc不限于由BCU32所进行的算出，例如也可以，检测利用BCU32来检测充电时和放电时的蓄电装置31的电流，基于该电流的检测值来由HCU36算出。同样地，蓄电池电力值Pc也可以基于蓄电装置31的电流的检测值由HCU36算出。

回转电动马达33(回转电动机)由来自发电电动机27或蓄电装置31的电力来驱动。该回转电动马达33例如由三相感应电动机构成，和回转液压马达26一起设置于回转框架5。回转电动马达33与回转液压马达26协动工作而驱动回转装置3。因此，回转装置3由回转液压马达26和回转电动马达33的复合扭矩来驱动，对上部回转体4进行回转驱动。

如图2所示，回转电动马达33经由第二逆变器34连接于直流总线29A、29B。回转电动马达33起到接收来自蓄电装置31和/或发电电动机27的电力而进行旋转驱动的牵引和通过回转制动时的多余的扭矩来发电并使蓄电装置31蓄电的再生这二项作用。因此，来自发电电动机27等的电力经由直流总线29A、29B被供给到牵引时的回转电动马达33。由此，回转电动马达33响应于回转操作装置10的操作而产生旋转扭矩，对回转液压马达26的驱动进行辅助，并且对回转装置3进行驱动而使上部回转体4回转动作。

第二逆变器34与第一逆变器28同样地使用多个开关元件而构成。第二逆变器34通过回转电动马达控制单元35(以下称为RMCU35)来控制各开关元件的接通/断开。在回转电动马达33进行牵引时，第二逆变器34将直流总线29A、29B的直流电力变换成交流电力而供给到回转电动马达33。在回转电动马达33再生时，第二逆变器34将来自回转电动马达33的交流电力变换成直流电力而供给到蓄电装置31等。

RMCU35基于来自HCU36的电动回转输出指令Per等来控制第二逆变器34的各开关元件的接通/断开。由此，RMCU35对回转电动马达33再生时的再生电力和/或牵引时的驱动电力进行控制。

混合动力控制单元36(以下称为HCU36)和BCU32一起构成控制器并控制蓄电装置31的输出。该HCU36例如由微型计算机构成，并且使用CAN37(Controller Area Network，控制器区域网络)等而电连接于ECU22、MGCU30、RMCU35、BCU32。HCU36一边与ECU22、MGCU30、RMCU35、BCU32进行通信，一边对发动机21、发电电动机27、回转电动马达33、蓄电装置31进行控制。

经过CAN37等对HCU36输入蓄电池允许放电电力Pbmax、蓄电池电力值Pc、蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc、其他的车身信息VI、泵载荷、模式信息等。另外，在HCU36连接有对操作装置9～11的杆操作量OA进行检测的操作量传感器9A～11A。由此，对HCU36输入杆操作量OA。进一步，在HCU36连接有发动机控制盘38，通过发动机控制盘38设定的发动机目标转速ωe被输入HCU36。

HCU36具有通常模式NMODE和速度降低模式LSMODE。HCU36选择通常模式NMODE和速度降低模式LSMODE中的任一方的模式并执行。在此，在速度降低模式LSMODE下，例如在需要超过发动机21的实际输出的输出时，回转装置3、作业装置12的动作速度降低。另一方面，在通常模式NMODE下，解除速度降低模式LSMODE对动作速度的降低。

发动机控制盘38由能旋转的盘构成，根据盘的旋转位置来设定发动机21的目标转速ωe。该发动机控制盘38位于舱室7内，由操作员旋转操作并输出与目标转速ωe相应的指令信号。

监视装置39连接于HCU36并显示与车身有关的各种信息。如图14和图15所示，监视装置39配置在舱室7内，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。而且，监视装置39还具备速度降低程度显示部39A、共用标尺显示部39B、速度降低模式到达时间显示部39C以及速度降低程度预测值显示部39D。

如图15和图16所示，速度降低程度显示部39A显示最大速度降低率DRs来作为速度降低模式LSMODE下的液压执行机构(液压马达25、26、油缸12D～12F)的速度的降低程度。速度降低程度显示部39A由例如在纵向上伸缩的进程条(bar)构成，最大速度降低率DRs的最小值位于下端、最大速度降低率DRs的最大值位于上端。速度降低程度显示部39A的最大值部分与共用标尺显示部39B的最小值部分连续。此时，最大速度降低率DRs的最大值例如为100％，最大速度降低率DRs的最小值例如为最大速度降低率最小值DRsmin(例如70％)。

在HCU36执行通常模式NMODE时，最大速度降低率DRs为最大值。因此，速度降低程度显示部39A的进程条变为最大伸长的状态。另一方面，在HCU36执行速度降低模式LSMODE时，最大速度降低率DRs为最大值与最小值之间的值。因此，速度降低程度显示部39A的进程条变为比最大伸长缩小且与最大速度降低率DRs相应的长度尺寸。

共用标尺显示部39B显示共用标尺换算最小值Emin。共用标尺换算最小值Emin表示在将蓄电装置31的多个状态量(蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc)各自的当前值变换成了共用标尺的值时、包括这些值中的任一值的代表值。具体而言，共用标尺换算最小值Emin表示将蓄电池蓄电率SOC换算成共用标尺而得的第一换算值Eb和将电流平方乘积比率Risc换算成共用标尺而成的第二换算值Er中的最小的值。

共用标尺显示部39B由例如在纵向上伸缩的进程条构成。共用标尺显示部39B的进程条为了与速度降低程度显示部39A的进程条区别开，例如用不同的色来显示。共用标尺显示部39B的共用标尺换算最小值Emin的最小值位于下端、共用标尺换算最小值Emin的最大值位于上端。

此时，共用标尺换算最小值Emin为与从通常模式NMODE向速度降低模式LSMODE转移为止的余裕相应的值。因此，共用标尺显示部39B，通过进程条与共用标尺换算最小值Emin相应地缩小，从而报告接近向速度降低模式LSMODE转移这一情况。另外，共用标尺显示部39B的最小值部分与速度降低程度显示部39A的最大值部分连续。因此，若共用标尺换算最小值Emin减低而转移到速度降低模式LSMODE，则共用标尺显示部39B的进程条缩小，与速度降低程度显示部39A的进程条的伸缩连续地切换。因此，操作员能连续地把握通常模式NMODE下的余裕部分和速度降低模式LSMODE下的速度降低程度。

速度降低模式到达时间显示部39C表示到达到速度降低模式LSMODE为止的速度降低模式到达预测时间PT。速度降低模式到达时间显示部39C位于速度降低程度显示部39A和共用标尺显示部39B的近旁，以规定的单位(例如为分钟为单位或以秒为单位)来表示速度降低模式到达预测时间PT的数值。

速度降低程度预测值显示部39D显示预测最大速度降低率PDRs来作为迁移到了速度降低模式LSMODE时液压执行机构(液压马达25、26、油缸12D～12F)的速度的降低程度的预测值。速度降低程度预测值显示部39D由接近速度降低程度显示部39A而设置的指示器构成。速度降低程度预测值显示部39D的指示器显示在当前的动作持续时、预测出达到的速度降低程度显示部39A的进程条的长度位置(高度位置)。

接下来，对HCU36的具体构成进行说明。如图3所示，HCU36具备输出指令运算部40和监视器显示量运算部50。

输出指令运算部40构成速度降低模式执行部。该输出指令运算部40，在由BCU32检测出的多个状态量(蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc)中任一状态量超过了规定的阈值(适当基准值SOC1、适当基准值Risc1)时，执行根据其超过程度来将液压执行机构(液压马达25、26、油缸12D～12F)的动作作速度的速度降低模式LSMODE。

如图4所示，输出指令运算部40具备蓄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以及液压电动输出分配运算部44。该输出指令运算部40例如基于蓄电池允许放电电力Pbmax、蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc、发动机目标转速ωe、杆操作量OA、及其他的车身信息VI，来算出蓄电池放电电力限制值Plim0、发动机输出上限值Pemax、发动机输出指令Pe、电动回转输出指令Per以及发电电动机牵引输出指令Pmg。输出指令运算部40将蓄电池放电电力限制值Plim0和发动机输出上限值Pemax输出到监视器显示量运算部50，将发动机输出指令Pe输出到ECU22，将电动回转输出指令Per输出到RMCU35、将发电电动机牵引输出指令Pmg输出到MGCU30。

如图5所示，蓄电池放电限制值运算部41具备第一蓄电池放电电力限制值运算部41A、第二蓄电池放电电力限制值运算部41B和最小值选择部41C。从BCU32对该蓄电池放电限制值运算部41输入蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc以及蓄电池允许放电电力Pbmax。

第一蓄电池放电电力限制值运算部41A为了基于蓄电池蓄电率SOC来计算第一蓄电池放电电力限制值Plim1，具有例如图6所示那样的表T1。第一蓄电池放电电力限制值运算部41A使用表T1来计算与蓄电池蓄电率SOC相应的第一蓄电池放电电力限制值Plim1。

第二蓄电池放电电力限制值运算部41B为了基于电流平方乘积比率Risc来计算第二蓄电池放电电力限制值Plim2，具有例如图7所示那样的表T2。第二蓄电池放电电力限制值运算部41B使用表T2来计算与电流平方乘积比率Risc相应的第二蓄电池放电电力限制值Plim2。

此时，图6和图7中的蓄电池放电电力限制值Plim1、Plim2的最大值P11、P21设定为接近蓄电装置31为新品且单元温度为常温的典型的蓄电池允许放电电力Pbmax的值。因此，最大值P11和最大值P21例如为同一值。

表T1中，当蓄电池蓄电率SOC比适当使用范围的最低值SOC2低时将蓄电池放电电力限制值Plim1设定为最小值P10(例如P10＝0kW)，当蓄电池蓄电率SOC比变为阈值的适当基准值SOC1高时将蓄电池放电电力限制值Plim1设定为最大值P11。另外，在蓄电池蓄电率SOC变为最低值SOC2与适当基准值SOC1之间的值时，表T1伴随蓄电池蓄电率SOC增加而使蓄电池放电电力限制值Plim1增加。即，当蓄电池蓄电率SOC从适当基准值SOC1以上的值起变得比成为阈值的适当基准值SOC1低时，表T1根据该降低程度，将蓄电池放电电力限制值Plim1设定为最小值P10与最大值P11之间的值。在此，适当基准值SOC1具有根据最低值SOC2而预先确定的余裕而设定为大的值。例如在最低值SOC2变为30％时，适当基准值SOC1设定为35％左右的值。

表T2中，当电流平方乘积比率Risc比适当使用范围的最高值Risc2高时将蓄电池放电电力限制值Plim2设定为最小值P20(例如P20＝0kW)，当电流平方乘积比率Risc比变为阈值的适当基准值Risc1低时将蓄电池放电电力限制值Plim2设定为最大值P21。另外，在电流平方乘积比率Risc变为最高值Risc2与适当基准值Risc1之间的值时，表T2伴随电流平方乘积比率Risc上升而使蓄电池放电电力限制值Plim2降低。即，当电流平方乘积比率Risc从适当基准值Risc1以下的值起上升到高于成为阈值的适当基准值Risc1时，表T2根据该上升程度将蓄电池放电电力限制值Plim2设定为最小值P20与最大值P21之间。在此，适当基准值Risc1设定为具有根据最高值Risc2预先确定的余裕的小的值。例如在最高值Risc2变为100％时，适当基准值Risc1设定为90％程度的值。

最小值选择部41C将由第一、第二蓄电池放电电力限制值运算部41A、41B计算出的蓄电池放电电力限制值Plim1、Plim2、蓄电池允许放电电力Pbmax这3个值进行比较。最小值选择部41C在蓄电池放电电力限制值Plim1、Plim2、蓄电池允许放电电力Pbmax中选择最小值并将其作为蓄电池放电电力限制值Plim0输出。

如图8所示，总输出上限值运算部42具备发电电动机牵引输出上限值运算部42A、发动机输出上限值运算部42B和加法器42C。该总输出上限值运算部42被输入蓄电池放电电力限制值Plim0和由发动机控制盘38的指令等所确定的发动机21的目标转速ωe。

发电电动机牵引输出上限值运算部42A考虑例如发电电动机27的效率等这样的硬件制约来计算发电电动机输出上限值Pmgmax。具体而言，发电电动机牵引输出上限值运算部42A基于发电电动机27进行牵引使的效率增益与蓄电池放电电力限制值Plim0之积而算出发电电动机输出上限值Pmgmax。发电电动机输出上限值Pmgmax表示在蓄电池放电电力限制值Plim0的范围内发电电动机27进行了最大限牵引时的输出。此外，发电电动机牵引输出上限值运算部42A在发电电动机27的效果之外，也可以考虑发电电动机27的温度等而算出发电电动机输出上限值Pmgmax。

发动机输出上限值运算部42B计算能以目标转速ωe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。发动机输出上限值运算部42B具备扭矩图42B1、发动机输出运算部42B2和放大器42B3。

扭矩图(torque map)42B1预先存储有发动机21的转速与输出扭矩Te的关系。因此，扭矩图42B1若被输入了发动机21的目标转速ωe，则算出发动机21以目标转速ωe旋转了时的输出扭矩Te。

发动机输出运算部42B2算出发动机21的目标转速ωe与输出扭矩Te的乘积。放大器42B3利用考虑了发动机21的效率等的增益对目标转速ωe与输出扭矩Te的乘积进行放大。由此，放大器42B3将发动机输出上限值Pemax作为发动机21以目标转速ωe旋转了时的发动机21的输出最大值来输出。

加法器42C计算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(Pmgmax+Pemax)，其中，所述发电电动机输出上限值Pmgmax是由发电电动机牵引输出上限值运算部42A计算出的发电电动机27的牵引输出上限值，所述发动机输出上限值Pemax是由发送机输出上限值运算部42B计算而得的。加法器42C将该合计值作为总输出上限值Ptmax输出。

动作输出分配运算部43基于总输出上限值Ptmax和杆操作量OA，来计算例如行驶、回转、作业装置12的俯仰动作等这样的各种动作输出Pox的分配。该动作输出分配运算部43被输入总输出上限值Ptmax和杆操作量OA。动作输出分配运算部43在动作输出的总和不超过总输出上限值Ptmax的范围内调整各种动作输出Pox的大小和分配，使得车辆根据杆操作量OA来动作。动作输出分配运算部43将调整了大小和分配而得的各动作输出Pox输出到液压电动输出分配运算部44。

液压电动输出分配运算部44被输入蓄电池放电电力限制值Plim0、总输出上限值Ptmax、各动作输出Pox以及其他的车身信息VI。液压电动输出分配运算部44基于输入的信息来计算回转电动马达33、发电电动机27、发动机21所承担的各自的输出，使得能量效率变为最佳、且能进行与杆操作相应的车身动作。液压电动输出分配运算部44作为这些计算的结果而输出电动回转输出指令Per、发电电动机牵引输出指令Pmg以及发动机输出指令Pe。

例如，液压电动输出分配运算部44基于蓄电池放电电力限制值Plim0和回转动作的动作输出Pox，来算出成为回转电动马达33的输出目标值的电动回转输出指令Per。由此，液压电动输出分配运算部44在不超过蓄电池放电电力限制值Plim0的范围内对回转电动马达33的牵引提供尽可能多的电力。

回转动作以外的动作通过从液压泵23吐出的液压油来执行。因此，液压电动输出分配运算部44从动作输出Pox的总和中减去电动回转输出指令Per的部分而算出液压泵23的输出目标值。液压电动输出分配运算部44算出成为为得到该液压泵23的输出目标值所必需的发动机21的输出目标值的发动机输出指令Pe。另外，在发动机21的输出目标值超过了发动机21的输出上限值时，通过发电电动机27的牵引来补偿差分。因此，液压电动输出分配运算部44基于发动机21的输出目标值与输出上限值的差分，而算出成为发电电动机27的输出目标的发电电动机牵引输出指令Pmg。

由此，输出指令运算部40，在蓄电池蓄电率SOC和电流平方乘积比率Risc在规定的阈值的范围内时，执行通常模式NMODE，并输出与杆操作量OA相应的电动回转输出指令Per、发电电动机牵引输出指令Pmg以及发动机输出指令Pe。另一方面，输出指令运算部40，在蓄电池蓄电率SOC低于规定的阈值(适当基准值SOC1)时、或者、在电流平方乘积比率Risc比规定的阈值(适当基准值Risc1)上升了时，执行速度降低模式LSMODE。由此，输出指令运算部40，根据蓄电池蓄电率SOC或电流平方乘积比率Risc超过规定的阈值时的程度，来使电动回转输出指令Per、发电电动机牵引输出指令Pmg以及发动机输出指令Pe降低、并使液压马达25、26、油缸12D～12F的动作速度降低。

此外，液压电动输出分配运算部44，也可以基于总输出上限值Ptmax和其他车身信息VI来适当调整电动回转输出指令Per、发电电动机牵引输出指令Pmg以及发动机输出指令Pe。此时，该其他车身信息VI包括例如车辆速度、冷却水温度、燃料余量等。电动回转输出指令Per、发电电动机牵引输出指令Pmg以及发动机输出指令Pe的算出方法，不限于上述的方法，可在车辆整体的输出不超过总输出上限值Ptmax的范围内根据车辆的规格等适当地进行设定。

HCU36基于由输出指令运算部40算出的电动回转输出指令Per、发电电动机牵引输出指令Pmg以及发动机输出指令Pe，进一步计算回转电动机扭矩指令、发电电动机牵引扭矩指令以及发动机转速指令，并输出到RMCU35、MGCU30、ECU22、BCU32。RMCU35、MGCU30、ECU22、BCU32进行对回转电动马达33、发电电动机27、发动机21、蓄电装置31的控制以使得它们实现各指令，实现与操作员的要求相应的车身动作。

监视器显示量运算部50基于蓄电池放电电力限制值Plim0、发动机输出上限值Pemax、蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc以及蓄电池电力值Pc，来计算最大速度降低率DRs、最大速度降低率最小值DRsmin、共用标尺换算最小值Emin、速度降低模式到达预测时间PT以及预测最大速度降低率PDRs。如图9所示，监视器显示量运算部50具备最大速度降低率运算部51、共用标尺换算最小值运算部52、速度降低模式到达预测时间运算部53以及预测最大速度降低率运算部54。

最大速度降低率运算部51构成速度降低程度运算部。该最大速度降低率运算部51计算速度降低模式LSMODE下的液压执行机构(液压马达25、26、油缸12D～12F)的速度的降低程度。具体而言，最大速度降低率运算部51基于蓄电池放电电力限制值Plim0、发动机输出上限值Pemax来计算最大速度降低率DRs和最大速度降低率最小值DRsmin。如图10所示，最大速度降低率运算部51具备发电电动机最大牵引输出运算部51A、发电电动机牵引输出运算部51B、最小值选择部51C、总输出运算部51D、最大总输出运算部51E、第一、第二比率运算部51F、51G以及百分率变换部51H、51I。

发电电动机最大牵引输出运算部51A将在来自蓄电装置31的蓄电池放电电力未受限制的状态下、通过发电电动机27的牵引而得的最大输出，作为第一发电电动机最大牵引输出Pmgmax1，来进行运算。

发电电动机牵引输出运算部51B构成为例如与发电电动机牵引输出上限值运算部42A大致相同。因此，发电电动机最大牵引输出运算部51A，例如基于发电电动机27进行牵引时的效率增益与蓄电池放电电力限制值Plim0的乘积，而算出第二发电电动机最大牵引输出Pmgmax2。第二发电电动机最大牵引输出Pmgmax2示出在由蓄电池放电电力限制值Plim0对来自蓄电装置31的蓄电池放电电力进行了限制的状态下、通过发电电动机27的牵引能得到的最大输出。第二发电电动机最大牵引输出Pmgmax2为与由发电电动机牵引输出上限值运算部42A计算出的发电电动机输出上限值Pmgmax大致相同的值。

最小值选择部51C将由发电电动机最大牵引输出运算部51A计算出的第一发电电动机最大牵引输出Pmgmax1与由发电电动机牵引输出运算部51B计算出的第二发电电动机最大牵引输出Pmgmax2进行比较。最小值选择部51C在第一发电电动机最大牵引输出Pmgmax1和第二发电电动机最大牵引输出Pmgmax2中选择最小的值，并将其作为发电电动机最大牵引输出Pmgmax0输出。

总输出运算部51D由加法器构成。总输出运算部51D将发电电动机最大牵引输出Pmgmax0与发动机输出上限值Pemax相加，将它们的合计值作为总输出Ptmax0输出。

最大总输出运算部51E由加法器构成。最大总输出运算部51E将发电电动机最大牵引输出Pmgmax1与发动机输出上限值Pemax相加，并将它们的合计值作为最大总输出Ptmax1输出。

第一比率运算部51F用总输出Ptmax0除以最大总输出Ptmax1，算出它们的比率(Ptmax0/Ptmax1)。比率(Ptmax0/Ptmax1)在百分率变换部51H中通过与规定的系数相乘从而变换成百分率的值。由此，百分率变换部51H输出与总输出Ptmax0和最大总输出Ptmax1的比率相应的最大速度降低率DRs。

第二比率运算部51G用发动机输出上限值Pemax除以最大总输出Ptmax1，算出它们的比率(Pemax/Ptmax1)。比率(Pemax/Ptmax1)在百分率变换部51I中通过与规定的系数相乘从而变换成百分率的值。在此，在执行速度降低模式LSMODE而使来自蓄电装置31的电力供给停止了时，通过发动机21的输出来进行各种动作。此时，动作输出的最大值变为与发动机输出上限值Pemax相应的值。因此，比率(Pemax/Ptmax1)与最大速度降低率DRs的最小值对应。由此，百分率变换部51I输出与发动机输出上限值Pemax和最大总输出Ptmax1的比率相应的最大速度降低率最小值DRsmin。

共用标尺换算最小值运算部52构成共用标尺代表值确定部。该共用标尺换算最小值运算部52，对于表示蓄电装置31的状态的多个状态量(蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc)的每个状态量在不向速度降低模式LSMODE迁移的区域向共用标尺变换，从而将多个状态量的每个状态量的当前值变换成共用标尺的值，将这些之中的任意一个值确定为代表值。

具体而言，共用标尺换算最小值运算部52基于蓄电池蓄电率SOC和电流平方乘积比率Risc来计算共用标尺换算最小值Emin。共用标尺换算最小值Emin表示将蓄电池蓄电率SOC和电流平方乘积比率Risc换算成了共用标尺的值时的二个的值中最小值。如图11所示，共用标尺换算最小值运算部52具备蓄电率换算部52A、电流平方乘积比率换算部52B和最小值选择部52C。

蓄电率换算部52A将蓄电池蓄电率SOC变换成预先确定的共用标尺(例如百分率)的第一换算值Eb。如图6所示，蓄电池蓄电率SOC中存在蓄电池放电电力不受限制的范围、即蓄电池放电电力限制值Plim1为100％(Plim1＝P11)的范围。例如在蓄电池蓄电率SOC为30％～70％是适当使用范围时，为了使上限有余裕，例如将60％作为蓄电池蓄电率SOC的目标值来控制蓄电装置31。另外，为了使下限也有余裕，通常控制蓄电装置3使得蓄电池蓄电率SOC变为35％以上。

若电池蓄电率SOC低于35％，则蓄电池放电电力限制值Plim1也降低。即，蓄电池蓄电率SOC与35％相比高到何种，其表示蓄电池蓄电率SOC的余裕。因此，蓄电率换算部52A在蓄电池蓄电率SOC为35％～60％的范围将其变换成百分率的值。由此，在蓄电池蓄电率SOC为作为目标值的60％时，第一换算值Eb变为100％，在蓄电池蓄电率SOC为35％时，第一换算值Eb变为0％。

电流平方乘积比率换算部52B将电流平方乘积比率Risc变换成预先确定的共用标尺(例如百分率)的第二换算值Er。如图7所示，电流平方乘积比率Risc中存在蓄电池放电电力不受限制的范围、即蓄电池放电电力限制值Plim2为100％(Plim2＝P21)的范围。例如控制蓄电装置31使得电流平方乘积比率Risc变为0％～90％的范围内。若电流平方乘积比率Risc高于90％，则蓄电池放电电力限制值Plim2降低。即、电流平方乘积比率Risc与90％相比低到何种程度，其表示电流平方乘积比率Risc的余裕。因此，电流平方乘积比率换算部52B在电流平方乘积比率Risc为0％～90％的范围内将其变换成百分率的值。由此，在电流平方乘积比率Risc为0％时，第二换算值Er变为100％，在电流平方乘积比率Risc为90％时，第二换算值Er变为0％。

最小值选择部52C将由蓄电率换算部52A换算出的第一换算值Eb与由电流平方乘积比率换算部52B换算出的第二换算值Er进行比较。最小值选择部52C在第一换算值Eb和第二换算值Er中选择最小的值，并将其作为共用标尺换算最小值Emin输出。

速度降低模式到达预测时间运算部53构成速度降低模式到达时间预测部。该速度降低模式到达预测时间运算部53基于多个状态量(蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc)的每个状态量的的值的减小速度或增加速度，来预测到达速度降低模式LSMODE为止的速度降低模式到达预测时间PT。具体而言，速度降低模式到达预测时间运算部53基于蓄电池蓄电率SOC和电流平方乘积比率Risc，来计算速度降低模式到达预测时间PT。如图12所示，速度降低模式到达预测时间运算部53具备蓄电率减少速率运算部53A、减法器53B、第一预测时间运算部53C、电流平方乘积比率增加速率运算部53D、减法器53E、第二预测时间运算部53F和最小值运算部53G。

蓄电率减小速率运算部53A基于蓄电池蓄电率SOC，而算出表示蓄电池蓄电率SOC的减少比例的蓄电率减少速率DRsoc。具体而言，蓄电率减小速率运算部53A计测在预先确定的所定时间内的蓄电池蓄电率SOC的变化量，基于该变化量与规定时间的关系而算出蓄电率减小速率DRsoc。作为一般作业的装载动作的循环时间为20秒左右。考虑到这一点，用于算出蓄电率减小速率DRsoc的所定时间，使其相对于装载动作的循环时间多少有些多少余裕、例如设定为30秒左右。

减法器53B从蓄电池蓄电率SOC中减去规定的阈值(适当基准值SOC1)。此时，若蓄电池蓄电率SOC低于适当基准值SOC1，则第一蓄电池放电电力限制值Plim1从100％起降低。因此，减法器53B算出到蓄电池放电电力受限制为止的蓄电池蓄电率SOC的余裕量ΔSOC。

第一预测时间运算部53C，通过用余裕量ΔSOC除以蓄电率减小速率DRsoc，从而基于蓄电池蓄电率SOC算出转移到速度降低模式LSMODE为止的第一到达预测时间PT1。

电流平方乘积比率增加比率运算部53D基于电流平方乘积比率Risc，算出表示电流平方乘积比率Risc的增加比例的电流平方乘积比率增加比率IRrisc。具体而言，电流平方乘积比率增加比率运算部53D计测预先确定的规定时间(例如30秒左右)内的电流平方乘积比率Risc的变化量，基于该变化量与规定时间的关系而算出电流平方乘积比率增加比率IRrisc。

减法器53E从电流平方乘积比率Risc中减去规定的阈值(适当基准值Risc1)。此时，若电流平方乘积比率Risc高于适当基准值Risc1，则第二蓄电池放电电力限制值Plim2从100％起降低。因此，减法器53E算出达到蓄电池放电电力受限制为止的电流平方乘积比率Risc的余裕量ΔRisc。

第二预测时间运算部53F通过用余裕量ΔRisc除以电流平方乘积比率增加比率IRrisc，从而基于电流平方乘积比率Risc算出转移到速度降低模式LSMODE为止的第二到达预测时间PT2。

最小值运算部53G将由第一预测时间运算部53C计算出的第一到达预测时间PT1与由第二预测时间运算部53F计算出的第二到达预测时间PT2进行比较。最小值运算部53G将第一到达预测时间PT1和第二到达预测时间PT2中的最小的值作为速度降低模式到达预测时间PT来输出。

预测最大速度降低率运算部54构成速度降低程度预测值运算部。该预测最大速度降低率运算部54，在基于蓄电装置31的多个状态量的每个状态量的值的增减速度而判定为要迁移到速度降低模式LSMODE时，计测迁移到了速度降低模式LSMODE时的液压执行机构的速度的降低程度的预测值。具体而言，预测最大速度降低率运算部54基于蓄电池电力值Pc和发动机输出上限值Pemax来计算预测最大速度降低率PDRs。如图13所示，预测最大速度降低率运算部54具备平均发电电力运算部54A、第一发电电动机牵引输出运算部54B、第二发电电动机牵引输出运算部54C、加法器54D～54F、第一、第二比率运算部54G、54H、百分率变换部54I、54J以及最小值选择部54K。

平均发电电力运算部54A基于蓄电池电力值Pc，计算预先确定的规定时间内的蓄电装置31的充电电力，并输出平均发电电力Pca。此时，用于算出平均发电电力Pca的规定时间与算出了蓄电池蓄电率SOC的减小速率时的规定时间一致，例如设定为30秒左右。

第一发电电动机牵引输出运算部54B例如构成为与发电电动机最大牵引输出运算部51A相同。因此，第一发电电动机牵引输出运算部54B，计算在来自蓄电装置31的蓄电池放电电力未受限制的状态下通过发电电动机27的牵引能得到的最大输出，将其作为第一发电电动机牵引输出Pmg1。此时，第一发电电动机牵引输出Pmg1变为与第一发电电动机最大牵引输出Pmgmax1大致相同的值。

第二发电电动机牵引输出运算部54C，例如考虑到了电流平方乘积值的上限值的电力换算值和发电电动机27的效果，算出第二发电电动机牵引输出Pmg2。此时，第二发电电动机牵引输出Pmg2是基于电流平方乘积比率Risc的增加、车身速度降低了的时的值，与用对电流平方乘积值的上限值进行电力换算而得的值驱动了蓄电装置31时的发电电动机27的输出相当。

第二发电电动机牵引输出运算部54C，如以下所示，基于蓄电池电力值Pc算出第二发电电动机牵引输出Pmg2。首先，预先求出与图7所示的电流平方乘积比率Risc的适当基准值Risc1相当的适当基准电力Px。该电力Px通过与适当基准值Risc1相应的电流和蓄电装置31的电压的乘积而算出。此时，蓄电装置31的电压例如设为一定值。同样地，预先求出与电流平方乘积比率Risc的最高值Risc2相当的最高电力Py。该电力Py通过与最高值Risc2相应的电流和蓄电装置31的电压的乘积而算出。

另一方面，在从当前起向过去追溯的时间T0的期间，基于电流值来计算实效电力Pnow。实效电力Pnow可以基于蓄电池电力值Pc而算出。此外，时间T0，为了表示当前的蓄电装置31的使用方式，优选为比例如砂石装载动作的循环时间(例如20秒左右)长且比电流平方乘积值的积算时间T(例如T＝100秒)短的时间。因此，时间T0例如设定为30秒左右。

在实效电力Pnow为适当基准电力Px以下时(Pnow≤Px)，即使继续进行当前的动作，电流平方乘积比率Risc也不会超过适当基准值Risc1。在该情况下，不需要限制蓄电池放电电力。

另一方面，在实效电力Pnow比适当基准电力Px大时(Pnow＞Px)，若继续进行当前动作，则电流平方乘积比率Risc在将来会超过适当基准值Risc1。在该情况下，基于电流平方乘积比率Risc对蓄电池放电电力进行限制，因此电流平方乘积比率Risc收敛于适当基准值Risc1与最高值Risc2之间的某个值。关于实效电力Pnow比适当基准电力Px大的区域，将电流平方乘积比率Risc最终收敛的值设为收敛值Risc3，将与收敛值Risc3相应的蓄电池放电电力限制值Plim2设为预测制限值Pend。如图7所示，在该区域中，电流平方乘积比率Risc与蓄电池放电电力限制值Plim2为成比例的关系，因此基于几何学上的相似性，预测限制值Pend中以下的数1的式子所示的关系成立。

[数1]

P21：(Risc2-Risc1)＝Pend：(Risc2-Risc3)

在与收敛值Risc3相应的电力成了预测限制值Pend时，成为两者平衡的状态。因此，若将适当基准值Risc1、最高值Risc2、收敛值Risc3分别置换成相当的电力(适当基准电力Px、最高电力Py、预测限制值Pend)，则预测限制值Pend能用以下的数2的式子来表示。

[数2]

因此，当开始通过电流平方乘积比率Risc来限制输出时，在以比与适当基准值Risc1相当的适当基准电力Px大的电力动作的情况下，不管其大小怎样，最终都会收敛于以数2的式子所示的预测限制值Pend来动作的限制状态。

因此，第二发电电动机牵引输出运算部54C基于蓄电池电力值Pc算出实效电力Pnow，将实效电力Pnow与适当基准电力Px进行比较。在实效电力Pnow为适当基准电力Px以下时，第二发电电动机牵引输出运算部54C将蓄电池放电电力限制值Plim2的最大值P21作为第二发电电动机牵引输出Pmg2来输出。相对于此，在实效电力Pnow比适当基准电力Px大时，第二发电电动机牵引输出运算部54C将通过数2的式子所得的预测限制值Pend作为第二发电电动机牵引输出Pmg2来输出。此外，预测限制值Pend根据适当基准值Risc1、最高值Risc2以及最大值P21的大小而发生变化。因此，预测限制值Pend例如可根据液压挖掘机1、蓄电装置31等的规格而适当地设定。

加法器54D将平均发电电力Pca与发动机输出上限值Pemax相加。加法器54E将第一发电电动机牵引输出Pmg1与发动机输出上限值Pemax相加。加法器54F将第二发电电动机牵引输出Pmg2与发动机输出上限值Pemax相加。

第一比率运算部54G用由加法器54D所得的加法值(Pca+Pemax)除以由加法器54E所得的加法值(Pmg1+Pemax)，算出它们的比率((Pca+Pemax)/(Pmg1+Pemax))。该比率((Pca+Pemax)/(Pmg1+Pemax))通过在百分率变换部54I中与规定的系数相乘从而变换成百分率的值。由此，百分率变换部54I，在基于蓄电池蓄电率SOC的降低而转移到了速度降低模式LSMODE时，输出第一预测最大速度降低率PDRs1来作为此时预测出的最大的速度降低率。

第二比率运算部54H用由加法器54F所得的加法值(Pmg2+Pemax)除以由加法器54E所得的的加法值(Pmg1+Pemax)，算出它们的比率((Pmg2+Pemax)/(Pmg1+Pemax))。该比率((Pmg2+Pemax)/(Pmg1+Pemax))通过在百分率变换部54J中与规定的系数相乘从而变换成百分率的值。由此，百分率变换部54J，在基于电流平方乘积比率Risc的上升而转移到了速度降低模式LSMODE时，输出第二预测最大速度降低率PDRs2来作为此时预测到的最大的速度降低率。

最小值选择部54K将第一、第二预测最大速度降低率PDRs1、PDRs2进行比较。最小值选择部54K选择第一预测最大速度降低率PDRs1和第二预测最大速度降低率PDRs2中的最小的值，并将其作为预测最大速度降低率PDRs输出。

本实施方式的混合动力液压挖掘机具有上述这样的构成，接下来，参照图17到图21对基于蓄电装置31的状态的监视装置39的显示内容进行说明。此外，在图17到图21中，例示了最大速度降低率最小值DRsmin为70％的情况。另外，预测限制值Pend设定为使得第二预测最大速度降低率PDRs2为80％的值。图17到图21，关于最大速度降低率DRs、共用标尺换算最小值Emin、速度降低模式到达预测时间PT、预测最大速度降低率PDRs示出了各自的一例，它们的值可根据液压挖掘机1的规格等适当地变更。

首先，关于蓄电装置31开始使用之前的情况，参照图17对监视装置39的显示内容进行说明。此时，蓄电池蓄电率SOC作为通常的使用范围内的最大值而设为60％。另外，在蓄电装置31开始使用开始之前，因此电流平方乘积比率Risc为0％。

如图17所示，蓄电池蓄电率SOC的第一换算值Eb和电流平方乘积比率Risc的第二换算值Er均为100％。即，处于从通常模式NMODE转移到速度降低模式LSMODE为止的、最有余裕的状态。另外，最大速度降低率DRs没有基于蓄电池蓄电率SOC和电流平方乘积比率Risc中的任一值而降低，为100％。因此，来自蓄电装置31的蓄电池放电电力不受限制，HCU36按通常模式NMODE动作。其结果，速度降低程度显示部39A和共用标尺显示部39B，它们的进程条(bar)以伸得最长的状态来显示。

另外，蓄电装置31未被使用，因此算不出到转移到速度降低模式LSMODE为止的时间。即、算不出根据蓄电池蓄电率SOC确定的第一到达预测时间PT1和根据电流平方乘积比率Risc确定的第二到达预测时间PT2中的任一值。因此，算不出速度降低模式到达预测时间PT，在速度降低模式到达时间显示部39C显示不向速度降低模式LSMODE转移之意。

进一步，没有预测到将向速度降低模式LSMODE移行，因此，根据蓄电池蓄电率SOC确定的第一预测最大速度降低率PDRs1和根据电流平方乘积比率Risc确定的第二预测最大速度降低率PDRs2均为100％。因此，速度降低程度预测值显示部39D的指示器配置在速度降低程度显示部39A的进程条中的最大值(DRs＝100％)的位置。

接下来，关于在通常模式NMODE的范围内蓄电池蓄电率SOC降低了的情况，参照图18对监视装置39的显示内容进行说明。此时，设为蓄电池蓄电率SOC为47.5％、电流平方乘积比率Risc为30％。

如图18所示，蓄电池蓄电率SOC变为作为通常模式NMODE下的适当使用范围的35％～60％的中间值。因此，第一换算值Eb为50％。另一方面，电流平方乘积比率Risc相对于作为通常模式NMODE下的适当使用范围的0％～90％上升了1/3、余裕降低到了2/3。因此，第二换算值Er为66.7％左右。

最大速度降低率DRs没有基于蓄电池蓄电率SOC和电流平方乘积比率Risc中的任一值而降低，为100％。因此，来自蓄电装置31的蓄电池放电电力不受限制，HCU36以通常模式NMODE动作。其结果，速度降低程度显示部39A的进程条以伸地最长的状态来显示。另一方面，共用标尺显示部39B的进程条基于第一换算值Eb，以缩小至一半的状态来显示。

另外，蓄电装置31为使用状态。因此，第一到达预测时间PT1基于蓄电池蓄电率SOC例如算出为2分钟。另一方面，第二到达预测时间PT2基于电流平方乘积比率Risc例如算出为10分钟。此时，与电流平方乘积比率Risc相比，蓄电池蓄电率SOC一方没有余裕。因此，第一到达预测时间PT1一方变为比第二到达预测时间PT2短的时间。其结果，在速度降低模式到达时间显示部39C，显示基于第一到达预测时间PT1的速度降低模式到达预测时间PT(PT＝2分钟)。

进一步，根据蓄电池蓄电率SOC确定的第一预测最大速度降低率PDRs1预测为75％，根据电流平方乘积比率Risc确定的第二预测最大速度降低率PDRs2预测为80％。因此，预测最大速度降低率PDRs选择第一预测最大速度降低率PDRs1的值，速度降低程度预测值显示部39D的指示器配置在速度降低程度显示部39A的进程条中的第一预测最大速度降低率PDRs1的位置(75％的值)。

接下来，对于在通常模式NMODE的范围内电流平方乘积比率Risc上升了的情况下，参照图19对监视装置39的显示内容进行说明。此时，设为蓄电池蓄电率SOC为55％、电流平方乘积比率Risc为30％。

如图19所示，蓄电池蓄电率SOC变为作为通常模式NMODE下的适当使用范围的35％～60％的4/5的值。因此，第一换算值Eb为80％。另一方面，电流平方乘积比率Risc相对于作为通常模式NMODE下的适当使用范围的0％～90％上升了1/3、余裕降低到了2/3。因此，第二换算值Er为66.7％左右。

最大速度降低率DRs不会基于蓄电池蓄电率SOC和电流平方乘积比率Risc中的任一方而降低，为100％。因此，来自蓄电装置31的蓄电池放电电力不受限制，HCU36以通常模式NMODE动作。其结果，速度降低程度显示部39A的进程条以伸得最长的状态来显示。另一方面，共用标尺显示部39B的进程条基于第二换算值Er而以缩小至2/3的状态来显示。

另外，蓄电装置31为使用状态。因此，第一到达预测时间PT1基于蓄电池蓄电率SOC例如算出为10分钟。另一方面，第二到达预测时间PT2基于电流平方乘积比率Risc例如算出为3分钟。此时，与蓄电池蓄电率SOC相比，电流平方乘积比率Risc一方没有余裕。因此，第二到达预测时间PT2一方变为比第一到达预测时间PT1短的时间。其结果，在速度降低模式到达时间显示部39C显示基于第二到达预测时间PT2的速度降低模式到达预测时间PT(PT＝3分钟)。

进一步，根据蓄电池蓄电率SOC确定的第一预测最大速度降低率PDRs1预测为90％，根据电流平方乘积比率Risc确定的第二预测最大速度降低率PDRs2预测为80％。因此，预测最大速度降低率PDRs选择第二预测最大速度降低率PDRs2的值，速度降低程度预测值显示部39Dの指示器配置于速度降低程度显示部39A的进程条中的第二预测最大速度降低率PDRs2的位置(80％的值)。

接下来，关于在速度降低模式LSMODE的范围内蓄电池蓄电率SOC降低了的情况，参照图20对监视装置39的显示内容进行说明。此时，设为蓄电池蓄电率SOC为32.5％、电流平方乘积比率Risc为30％。

如图20所示，蓄电池蓄电率SOC比作为通常模式NMODE下的适当使用范围的下限值(适当基准值SOC1)的35％低。因此，第一换算值Eb为0％。另一方面，电流平方乘积比率Risc相对于作为通常模式NMODE下的适当使用范围的0％～90％上升了1/3、余裕降低到了2/3。因此，第二换算值Er为66.7％左右。

另外，蓄电池蓄电率SOC为作为速度降低模式LSMODE下的范围的30％～35％的中间值。因此，蓄电池蓄电率SOC的最大速度降低率DRs设为70％～100％的中间值、为85％。另一方，最大速度降低率DRs为通常模式NMODE的范围内的值，因此根据电流平方乘积比率Risc确定的最大速度降低率DRs为100％。因此，来自蓄电装置31的蓄电池放电电力基于蓄电池蓄电率SOC而受到限制，HCU36以速度降低模式LSMODE动作。其结果，速度降低程度显示部39A的进程条，基于根据蓄电池蓄电率SOC确定的最大速度降低率DRs，而以缩小至85％的位置(一半的位置)的状态来显示。另一方面，已经转移到了速度降低模式LSMODE，因此不显示共用标尺显示部39B的进程条。

另外，基于蓄电池蓄电率SOC的降低，已转移到了速度降低模式LSMODE。因此，第一到达预测时间PT1被算出、为0分钟。另一方面，没有基于电流平方乘积比率Risc而向速度降低模式LSMODE转移，因此不算出第二到达预测时间PT2。其结果，在速度降低模式到达时间显示部39C显示基于第一到达预测时间PT1的速度降低模式到达预测时间PT(PT＝0分钟)。

进一步，根据蓄电池蓄电率SOC确定的第一预测最大速度降低率PDRs1预测为80％，根据电流平方乘积比率Risc确定的第二预测最大速度降低率PDRs2预测为100％。因此，预测最大速度降低率PDRs选择第一预测最大速度降低率PDRs1的值，速度降低程度预测值显示部39D的指示器配置于速度降低程度显示部39A的进程条中的第一预测最大速度降低率PDRs1的位置(80％的值)。

接下来，关于在速度降低模式LSMODE的范围内电流平方乘积比率Risc上升了的情况，参照图21对监视装置39的显示内容进行说明。此时，设为蓄电池蓄电率SOC为55％、电流平方乘积比率Risc设为96.7％。

如图21所示，蓄电池蓄电率SOC为作为通常模式NMODE下的适当使用范围的35％～60％的4/5的值。因此，第一换算值Eb为80％。另一方面，电流平方乘积比率Risc比作为通常模式NMODE下的适当使用范围的上限值(适当基准值Risc1)的90％高。因此，第二换算值Er为0％。

另外，蓄电池蓄电率SOC为通常模式NMODE下的范围内的值。因此，根据蓄电池蓄电率SOC确定的最大速度降低率DRs为100％。另一方面，最大速度降低率DRs为作为速度降低模式LSMODE下的范围的90％～100％的2/3的值。因此，根据电流平方乘积比率Risc确定的最大速度降低率DRs为在速度降低模式LSMODE下的范围(70％～100％)内上升了1/3而得的值、即成为比最大速度降低率最小值DRsmin上升了10％而得的值，为80％。因此，来自蓄电装置31的蓄电池放电电力基于电流平方乘积比率Risc而受到限制，HCU36以速度降低模式LSMODE动作。其结果，速度降低程度显示部39A的进程条，基于根据电流平方乘积比率Risc确定的最大速度降低率DRs，以缩小至80％的位置的状态来显示。另一方面，已经转移到了速度降低模式LSMODE，因此不显示共用标尺显示部39B的进程条。

另外，不会基于蓄电池蓄电率SOC而向速度降低模式LSMODE转移，因此不算出第一到达预测时间PT1。相对于此，基于电流平方乘积比率Risc的上升，已转移到了速度降低模式LSMODE。因此，第二到达预测时间PT2被算出为0分钟。其结果，在速度降低模式到达时间显示部39C显示基于第二到达预测时间PT2的速度降低模式到达预测时间PT(PT＝0分钟)。

进一步，根据蓄电池蓄电率SOC确定的第一预测最大速度降低率PDRs1预测为100％、根据电流平方乘积比率Risc确定的第二预测最大速度降低率PDRs2预测为80％。因此，预测最大速度降低率PDRs选择第二预测最大速度降低率PDRs2的值，速度降低程度预测值显示部39D的指示器配置于速度降低程度显示部39A的进程条中的第二预测最大速度降低率PDRs2的位置(80％的值)。

这样，根据本实施方式，监视装置39具备速度降低程度显示部39A。因此，能在速度降低程度显示部39A作为液压执行机构(液压马达25、26、油缸12D～12F)的速度的降低程度来显示最大速度降低率DRs。由此，在转移到了速度降低模式LSMODE时，能在监视装置39显示速度的降低程度。因此，操作员通过目视监视装置39，从而能容易地把握是否转移到了速度降低模式LSMODE而使动作速度降低了和动作速度降低了的速度降低的程度。即，操作员通过目视监视装置39，从而能瞬间且直观地理解液压挖掘机1的当前状况。其结果，能催促操作员进行例如作业的持续或停止这样的判断，能进行与蓄电装置31的状态相应的效率良好的作业。

另外，HCU36还具备共用标尺换算最小值运算部52(共用标尺代表值确定部)，该共用标尺换算最小值运算部52通过对于表示蓄电装置31的状态的多个状态量(蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc)中的每个状态量在在不向速度降低模式LSMODE迁移的区域向共用标尺变换，从而将所述多个状态量的每个状态量的当前值变换成共用标尺的值，将这些值中的任意一个值确定为代表值。而且，监视装置39还具备显示作为代表值的共用标尺换算最小值Emin的共用标尺显示部39B。因此，操作员通过目视监视装置39的共用标尺显示部39B，从而能把握当前的液压挖掘机1相对于速度降低模式LSMODE具有何种程度的余裕地进行动作，能进行与当前车身的状态相应的作业。

HCU36还具备速度降低模式到达预测时间运算部53(速度降低模式到达时间预测部)，该速度降低模式到达预测时间运算部53基于多个状态量(蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc)的每个状态量的值的增减速度来预测到达速度降低模式LSMODE为止的速度降低模式到达预测时间PT。而且，监视装置39还具备显示速度降低模式到达预测时间PT的速度降低模式到达时间显示部39C。由此，操作员通过目视监视装置39的速度降低模式到达时间显示部39C，从而能把握在持续进行了当前的作业时到达速度降低模式LSMODE为止的剩余时间。因此，例如能在向速度降低模式LSMODE转移之前将作业停止来抑制向速度降低模式LSMODE的转移，因此能减轻基于动作速度的降低的紧张感。

HCU36还具备预测最大速度降低率运算部54(速度降低程度预测值运算部)，该预测最大速度降低率运算部54，在基于多个状态量(蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc)的每个状态量的值的增减速度而判定为要向速度降低模式LSMODE迁移时，计算预测最大速度降低率PDRs来作为迁移到了速度降低模式LSMODE时的液压执行机构的速度的降低程度的预测值。而且，监视装置39还具备显示预测最大速度降低率PDRs的速度降低程度预测值显示部39D。由此，操作员通过目视监视装置39的速度降低程度预测值显示部39D从而能把握当前的作业载荷的大小。

另外，被输入HCU36的蓄电装置31的多个状态量中包括蓄电装置31的蓄电池蓄电率SOC和蓄电装置31的电流平方乘积比率Risc(电流平方乘积值)。因此，HCU36的输出指令运算部40(速度降低模式执行部)，在蓄电装置31的蓄电池蓄电率SOC或电流平方乘积比率Risc超过了规定的阈值时，能执行速度降低模式LSMODE、能延长蓄电装置31的寿命。

发动机21的最大输出比液压泵23的最大动力小。因此，在通常模式NMODE下，能在以最大动力来驱动液压泵23时，通过发电电动机27的牵引作用对发动机21进行辅助并驱动液压泵23。另外，在速度降低模式LSMODE下，例如能使通过发电电动机27的牵引作用实现的输出降低从而驱动液压泵23。进一步，发动机21的最大输出比液压泵23的最大动力小，因此能使用小型且能实现耗油量降低的发动机21。

此外，在图15到图21中例示了下述情况：通过进程条的伸缩、指示器的位置等，在监视装置39上显示由HCU36算出的最大速度降低率DRs、共用标尺换算最小值Emin、速度降低模式到达预测时间PT、预测最大速度降低率PDRs。但是，本发明不限定于这样的实施方式，能在不脱离发明主旨的范围内适当地变更。

在所述实施方式中，列举作为蓄电装置31的充放电强度指标使用了电流平方乘积值或电流平方乘积比率Risc的情况为例子进行了说明，但是充放电强度指标不限于此。只要具有对加剧蓄电装置的劣化的阈值的了解，充放电强度指标可以使用能与充放电量的大小相对地进行比较的任一指标。因此，充放电强度指标也可以使用例如过去一定时间的电流实效值或电力实效值等。

在所述实施方式中，HCU36设为具备通常模式NMODE和速度降低模式LSMODE这两种模式。但是，本发明不限于此，例如，可以在通常模式NMODE和速度降低模式LSMODE之外追加重载荷模式而设为具备三种模式的结构，也可以设为具备四种以上的模式的成，其中，所述重载荷模式是与重载荷相应地暂时解除蓄电装置31的蓄电池放电电力限制值Plim0的模式。

在所述实施方式中，HCU36设为，基于蓄电池蓄电率SOC、电流平方乘积比率Risc而从通常模式NMODE向速度降低模式LSMODE迁移。但是，本发明不限于此，HCU36也可以基于蓄电装置31的单元温度、发电电动机27的温度、回转电动马达33的温度等而从通常模式NMODE向速度降低模式LSMODE迁移。进一步，模式迁移，在通过HCU36自动地进行迁移之外，也可以通过模式选择开关等手动切换。

在所述实施方式中，使发动机21的最大输出比液压泵23的最大动力小，但是发动机21的最大输出可根据液压挖掘机1的规格等适当地设定。因此，发动机21的最大输出既可以与液压泵23的最大动力同等程度，也可以比液压泵23的最大动力大。

在所述实施方式中，用蓄电装置31使用锂离子电池的例子进行了说明，但是也可以采用能供给必需的电力的二次电池(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总线之间设置DC-DC转换器等升降压装置。

在所述实施方式中，作为混合动力工程机械例举履带式的混合动力液压挖掘机1为例例子进行了说明。本发明不限于此，只要是具备发动机、连结于液压泵的发电电动机以及蓄电装置的混合动力工程机械即可，例如可以适用于轮式的混合动力液压挖掘机、混合动力斗式链轮装货机、升降式装卸车等各种工程机械。

附图标记说明

1 混合动力式液压挖掘机(混合动力工程机械)

2 下部行驶体

4 上部回转体

12 作业装置

12D 动臂油缸(液压执行机构)

12E 斗杆油缸(液压执行机构)

12F 铲斗操作油缸(液压执行机构)

21 发动机

23 液压泵

25 行驶液压马达(液压执行机构)

26 回转液压马达(液压执行机构)

27 发电电动机

31 蓄电装置

32 蓄电池控制单元(蓄电装置状态检测部)

33 回转电动马达(回转电动机)

36 混合动力控制单元(控制器)

39 监视装置

39A 速度降低程度显示部

39B 共用标尺显示部

39C 速度降低模式到达时间显示部

39D 速度降低程度预测值显示部

40 输出指令运算部(速度降低模式执行部)

50 监视器显示量运算部

51 最大速度降低率运算部(速度降低程度运算部)

52 共用标尺换算最小值运算部(共用标尺代表值确定部)

53 速度降低模式到达预测时间运算部(速度降低模式到达时间预测部)

54 预测最大速度降低率运算部(速度降低程度预测值运算部)

Claims (4)

1.一种混合动力工程机械，具备：

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；

通过所述发动机和/或所述发电电动机的扭矩来驱动的液压泵；

由来自所述液压泵的液压油驱动的多个液压执行机构；

对所述蓄电装置的输出进行控制的控制器；以及

连接于所述控制器的监视装置，

所述混合动力工程机械的特征在于，

所述控制器具备：

蓄电装置状态检测部，其对表示所述蓄电装置的状态的多个状态量进行检测；

速度降低模式执行部，其在由所述蓄电装置状态检测部检测出的多个状态量中的任一状态量超过了规定的阈值时，执行根据该超过程度来降低所述液压执行机构的动作速度的速度降低模式；以及

速度降低程度运算部，其计算所述速度降低模式下的所述液压执行机构的速度的降低程度，

所述监视装置具备显示所述液压执行机构的速度的降低程度的速度降低程度显示部。

2.根据权利要求1所述的混合动力工程机械，其中，

所述控制器还具备共用标尺代表值确定部，

所述共用标尺代表值确定部，对于表示所述蓄电装置的状态的所述多个状态量的各个状态量将其不向所述速度降低模式迁移的区域变换为共用标尺，从而将所述多个状态量的各个状态量的当前值变换成所述共用标尺的值，并将这些共用标尺的值中的任一个值确定为代表值，

所述监视装置还具备显示所述代表值的共用标尺显示部。

3.根据权利要求1所述的混合动力工程机械，其中，

所述控制器还具备速度降低模式到达时间预测部，

所述速度降低模式到达时间预测部，基于所述多个状态量的各个状态量的值的增减速度来预测到达所述速度降低模式为止的速度降低模式到达时间，

所述监视装置还具备显示所述速度降低模式到达时间的速度降低模式到达时间显示部。

4.根据权利要求1所述的混合动力工程机械，其中，

所述控制器还具备速度降低程度预测值运算部，

所述速度降低程度预测值运算部，在基于所述多个状态量的各个状态量的值的增减速度判定为要向所述速度降低模式迁移时，计算迁移到了所述速度降低模式时所述液压执行机构的速度的降低程度的预测值，

所述监视装置还具备显示所述液压执行机构的速度的降低程度的预测值的速度降低程度预测值显示部。