JP2010213417A - ハイブリッド型作業機械及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャパシタの劣化を抑止する。
【解決手段】 駆動力を発生するエンジンと、エンジンから駆動力が伝達され、発電動作を行う発電機と、直列に接続された複数の単位キャパシタを含んで構成され、発電機で発電された電力により充電されるキャパシタと、単位キャパシタの各々の端子間に接続され、単位キャパシタの端子間の電圧が第１の電圧値よりも大きくなったときに、端子間電圧を第１の電圧値に近づけることのできるバランス回路と、キャパシタの充放電電流を制御するキャパシタ充放電回路と、キャパシタ充放電回路を制御する制御回路とを有するハイブリッド型作業機械であって、制御回路は、キャパシタの充放電が行われずに所定時間が経過したことを検知すると、複数の単位キャパシタの端子間の電圧が第１の電圧値以上となるように、キャパシタ充放電回路を制御するハイブリッド型作業機械を提供する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、バッテリ（蓄電装置）に蓄電し、蓄電された電気エネルギを利用して駆動系を駆動するハイブリッド型作業機械、及びその制御方法に関する。

旋回、ブームの昇降など、力行（駆動）と回生（制動発電）とを繰り返す建設用作業機械においては、回生エネルギをバッテリに蓄えることで、エネルギ効率の増大が図られている。バッテリは、短時間ではあるが、２０ｋＷ以上の電力で充電や放電を行う。バッテリとしては、たとえば電気二重層キャパシタを多数、直列に接続したものが使用される。直列接続された各々の電気二重層キャパシタはセルと呼ばれる。

図６（Ａ）に、バッテリの構成例を示す。バッテリは、たとえば１４４個の電気二重層キャパシタ（セル）Ｃ_１〜Ｃ_１４４を含んで構成される。セルＣ_１〜Ｃ_１４４の定格電圧は、それぞれ２．５Ｖである。この例においては、バッテリの定格電圧は３６０Ｖとなる。

各セルＣ_１〜Ｃ_１４４の両端電圧は均等とはならない。リーク電流の多いセルの電圧は相対的に低くなり、少ないセルの電圧は相対的に高くなる。高い電圧が印加されるセルは劣化しやすい。したがって、バッテリ電圧が定格以下であっても、セルの電圧は定格を超えることがあり、セルに定格以上の電圧が印加されると劣化が進みやすくなる。劣化の進んだセルは内部抵抗が増えるため熱しやすく、その結果、劣化は一層進行しやすくなる。更に、劣化したセルの影響で、バッテリ全体としての寿命が短くなる。

各セルの端子間電圧を均等化する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１には、昇降圧チョッパまたは定電流制御回路を用いた電流制限制御を行うことで、各セルの充電量を均等化する発明の記載がある。

図６（Ｂ）に、バランス回路を備えたバッテリの概略図を示す。バランス回路は、セルごとに設けられ、セルの端子間電圧が、バランス回路を機能させる予め設定されたバランス回路動作電圧を超えると、セルの端子間に電流を流すことで、セルの端子間電圧を所定値以下に保つ機能を有する。本図においては、バランス回路の動作時にセルＣ_ｍに流れる電流をｉ_ｍ、セルＣ_ｎに流れる電流をｉ_ｎと表示した。電流ｉ_ｍ及びｉ_ｎは、たとえば１００ｍＡである。

直列に接続された１４４個のセルのうちの２つであるセルＣ_ｍ及びＣ_ｎの端子間電圧は、セルの通常使用電圧近傍の電圧範囲をほぼ同様に変化する。

しかしながら、バランス回路動作電圧が高い電圧に設定されていると、セルＣ_ｍ、Ｃ_ｎの端子間電圧がバランス回路動作電圧よりも高くなりにくい。このため、電流ｉ_ｍ、ｉ_ｎの通電が生じなくなるのでエネルギロスは小さくなるが、バランス回路が機能しにくいため、均等化が促進されなくなる。一方、バランス回路動作電圧を低くすれば、電流ｉ_ｍ、ｉ_ｎの通電が生じやすく、このため均等化も促進されるが、多くの電流がバランス回路を流れてしまうので、エネルギロスが大きくなってしまう。

図７に、セルＣ_ｍ及びＣ_ｎの端子間電圧の一例を示す。セルＣ_ｍはリーク電流の小さいセル、セルＣ_ｎはリーク電流の大きいセルを表す。図の横軸は時間を、縦軸は電圧を、それぞれ「任意単位」で示す。図には、電圧測定開始時刻をｔ_０、作業機械の動作中断時刻をｔ_１、動作再開時刻をｔ_２、動作終了時刻をｔ_３で表した。ｔ_０を朝の作業開始時、ｔ_１を夜の作業終了時、ｔ_２を翌朝の作業開始時、ｔ_３を翌日夜の作業終了時と考えることが可能である。

時刻ｔ_０におけるセルＣ_ｍの端子間電圧とセルＣ_ｎの端子間電圧との差ΔＶ_０と、時刻ｔ_１における両者の差ΔＶ_１の大小は、セルＣ_ｍとセルＣ_ｎのリーク電流の差、及び、バランス回路動作電圧の設定値によって変化する。両セルＣ_ｍ、Ｃ_ｎのリーク電流の差が大きい場合は、ΔＶ_０＜ΔＶ_１となる。

同様に、時刻ｔ_２におけるセルＣ_ｍの端子間電圧とセルＣ_ｎの端子間電圧との差ΔＶ_２と、時刻ｔ_３における両者の差ΔＶ_３との間には、ΔＶ_２＜ΔＶ_３の関係がある。このように、セルＣ_ｍとセルＣ_ｎの端子間電圧の差は時間の経過とともに大きくなる。これによりセルの劣化が促進される。

なお、前述のように、セルＣ_ｍ、Ｃ_ｎの放電電流ｉ_ｍ、ｉ_ｎは、たとえば１００ｍＡと小さいため、バランス回路によるセルＣ_ｍ、Ｃ_ｎの端子間電圧の低下はわずかである。このため、作業機械の動作中にバランス回路によって、複数のセルの端子間電圧を均等化するのは困難である。

特開２００５−２６９８２５号公報

本発明の目的は、バッテリ（キャパシタ）の劣化を抑止することのできる、ハイブリッド型作業機械及びその制御方法を提供することである。

本発明の一観点によれば、駆動力を発生するエンジンと、前記エンジンから駆動力が伝達され、発電動作を行う発電機と、直列に接続された複数の単位キャパシタを含んで構成され、前記発電機で発電された電力により充電されるキャパシタと、前記単位キャパシタの各々の端子間に接続され、前記単位キャパシタの端子間の電圧が第１の電圧値よりも大きくなったときに、該端子間電圧を前記第１の電圧値に近づけることのできるバランス回路と、前記キャパシタの充放電電流を制御するキャパシタ充放電回路と、前記キャパシタ充放電回路を制御する制御回路とを有するハイブリッド型作業機械であって、前記制御回路は、前記キャパシタの充放電が行われずに所定時間が経過したことを検知すると、前記複数の単位キャパシタの端子間の電圧が前記第１の電圧値以上となるように、前記キャパシタ充放電回路を制御するハイブリッド型作業機械が提供される。

また、本発明の他の観点によれば、駆動力を発生するエンジンと、前記エンジンから駆動力が伝達され、発電動作を行う発電機と、直列に接続された複数の単位キャパシタを含んで構成され、前記発電機で発電された電力により充電されるキャパシタと、前記単位キャパシタの各々の端子間に接続され、前記単位キャパシタの端子間の電圧が第１の電圧値よりも大きくなったときに、該端子間電圧を前記第１の電圧値に近づけることのできるバランス回路と、前記キャパシタの充放電電流を制御するキャパシタ充放電回路と、前記キャパシタ充放電回路を制御する制御回路とを有するハイブリッド型作業機械の制御方法であって、（ａ）前記キャパシタの充放電が行われずに所定時間が経過したか否かを判定する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）で、所定時間が経過したと判定された場合、前記単位キャパシタの各々の端子間の電圧を前記第１の電圧値以上とする工程とを有するハイブリッド型作業機械の制御方法が提供される。

本発明によれば、バッテリ（キャパシタ）の劣化を抑止可能な、ハイブリッド型作業機械及びその制御方法を提供することができる。

実施例によるハイブリッド型作業機械の側面図である。 ハイブリッド型作業機械のブロック図である。 蓄電回路１２０の等価回路図である。 キャパシタ１９の概略図である。 実施例によるハイブリッド型作業機械の制御方法について説明するための図である。 （Ａ）はバッテリの構成例を示し、（Ｂ）はバランス回路を備えたバッテリの概略図を示す。 セルＣ_ｍ及びＣ_ｎの端子間電圧の一例を示す。

図１に、実施例によるハイブリッド型作業機械の側面図を示す。下部走行体（基体）１に、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。旋回機構２は、電動機（モータ）を含み、上部旋回体３を時計回り、または反時計周りに旋回させる。上部旋回体３に、ブーム４が取り付けられている。ブーム４は、油圧駆動されるブームシリンダ７により、上部旋回体３に対して上下方向に揺動する。ブーム４の先端に、アーム５が取り付けられている。アーム５は、油圧駆動されるアームシリンダ８により、ブーム３に対して前後方向に揺動する。アーム５の先端にバケット６が取り付けられている。バケット６は、油圧駆動されるバケットシリンダ９により、アーム５に対して上下方向に揺動する。上部旋回体３には、さらに運転者を収容するキャビン１０が搭載されている。

図２に、ハイブリッド型作業機械のブロック図を示す。図２において、機械的動力系を二重線で表し、高圧油圧ラインを太い実線で表し、電気系統を細い実線で表し、パイロットラインを破線で表す。

エンジン１１の駆動軸が減速機１３の入力軸に連結されている。エンジン１１には、電気以外の燃料によって駆動力を発生するエンジン、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関が用いられる。エンジン１１は、作業機械の運転中は、常時駆動されている。

電動発電機１２の駆動軸が、減速機１３の他の入力軸に連結されている。電動発電機１２は、電動（アシスト）運転と、発電運転との双方の運転動作を行うことができる。電動発電機１２には、例えば磁石がロータ内部に埋め込まれた内部磁石埋込型（ＩＭＰ）モータが用いられる。

減速機１３は、２つの入力軸と１つの出力軸とを有する。この出力軸には、メインポンプ１４の駆動軸が連結されている。

エンジン１１に加わる負荷が大きい場合には、電動発電機１２がアシスト運転を行い、電動発電機１２の駆動力が減速機１３を介してメインポンプ１４に伝達される。これにより、エンジン１１に加わる負荷が軽減される。一方、エンジン１１に加わる負荷が小さい場合には、エンジン１１の駆動力が減速機１３を介して電動発電機１２に伝達されることにより、電動発電機１２が発電運転される。電動発電機１２のアシスト運転と発電運転との切り替えは、電動発電機１２に接続されたインバータ１８により行われる。インバータ１８は、制御装置３０により制御される。

制御装置３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）３０Ａ及び内部メモリ３０Ｂを含む。ＣＰＵ３０Ａは、内部メモリ３０Ｂに格納されている駆動制御用プログラムを実行する。制御装置３０は、表示装置３５に、各種装置の劣化状態等を表示することにより、運転者の注意を喚起する。

メインポンプ１４は、高圧油圧ライン１６を介して、コントロールバルブ１７に油圧を供給する。コントロールバルブ１７は、運転者からの指令により、油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びパケットシリンダ９に油圧を分配する。油圧モータ１Ａ及び１Ｂは、それぞれ図１に示した旋回機構２を時計回り、及び反時計回りに旋回させる回転力を発生する。

電動発電機１２の電気系統の入出力端子が、インバータ１８を介して蓄電回路１２０のＤＣバスラインに接続されている。また、蓄電回路１２０のＤＣバスラインは、他のインバータ２０を介して旋回用電動機２１に接続されている。

温度検出器３６が、蓄電回路１２０に含まれるキャパシタの温度を検出する。検出された温度データは、制御装置３０に入力される。

旋回用電動機２１は、インバータ２０からのパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号により交流駆動され、力行動作及び回生動作の双方の運転を行うことができる。旋回用電動機２１には、例えばＩＭＰモータが用いられる。ＩＭＰモータは、回生時に大きな誘導起電力を発生する。

旋回用電動機２１の力行動作中は、旋回用電動機２１の回転力が減速機２４を介して、図１に示した旋回機構２に伝達される。この際、減速機２４は、回転速度を遅くする。これにより、旋回用電動機２１で発生した回転力が増大して、旋回機構２に伝達される。また、回生運転時には、上部旋回体３の回転運動が、減速機２４を介して旋回用電動機２１に伝達されることにより、旋回用電動機２１が回生電力を発生する。この際、減速機２４は、力行運転の時とは逆に、回転速度を速める。これにより、旋回用電動機２１の回転数を上昇させることができる。

レゾルバ２２が、旋回用電動機２１の回転軸の回転方向の位置を検出する。検出結果は、制御装置３０に入力される。旋回用電動機２１の運転前と運転後における回転軸の回転方向の位置を検出することにより、旋回角度及び旋回方向が導出される。

メカニカルブレーキ２３が、旋回用電動機２１の回転軸に連結されており、機械的な制動力を発生する。メカニカルブレーキ２３の制動状態と解除状態とは、制御装置３０からの制御を受け、電磁的スイッチにより切り替えられる。

パイロットポンプ１５が、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生する。発生したパイロット圧は、パイロットライン２５を介して操作装置２６に供給される。操作装置２６は、レバーやペダルを含み、運転者によって操作される。操作装置２６は、パイロットライン２５から供給される１次側の油圧を、運転者の操作に応じて、２次側の油圧に変換する。２次側の油圧は、油圧ライン２７を介してコントロールバルブ１７に伝達されると共に、他の油圧ライン２８を介して圧力センサ２９に伝達される。

圧力センサ２９で検出された圧力の検出結果が、制御装置３０に入力される。これにより、制御装置３０は、下部走行体１、旋回機構２、ブーム４、アーム５、及びバケット６の操作の状況を検知することができる。特に、実施例によるハイブリッド型作業機械では、油圧モータ１Ａ、１Ｂのみならず、旋回用電動機２１も旋回機構２を駆動する。このため、旋回機構２を制御するためのレバーの操作量を高精度に検出することが望まれる。制御装置３０は、圧力センサ２９を介して、このレバーの操作量を高精度に検出することができる。

図３に、蓄電回路１２０の等価回路図を示す。蓄電回路１２０は、コンバータ１００、ＤＣバスライン１１０、及びキャパシタ１９を含んで構成される。コンバータ１００は、キャパシタ１９の充放電電流を制御する。ＤＣバスライン１１０は、平滑用コンデンサ１０５を含む。

コンバータ１００の一対の電源接続端子１０３Ａ、１０３Ｂにキャパシタ１９が接続されており、一対の出力端子１０４Ａ、１０４ＢにＤＣバスライン１１０の平滑用コンデンサ１０５が接続されている。一方の電源接続端子１０３Ｂ、及び一方の出力端子１０４Ｂは接地されている。

ＤＣバスライン１１０は、インバータ１８、２０を介して、電動発電機１２及び旋回用電動機２１に接続されている。

電動発電機１２が発電運転されている期間は、電動発電機１２によって発電された電力が、インバータ１８を介してキャパシタ１９に供給され、キャパシタ１９が充電される。電動発電機１２がアシスト運転されている期間は、必要な電力が、キャパシタ１９からインバータ１８を介して電動発電機１２に供給される。

旋回用電動機２１には、キャパシタ１９から電力が供給される。また、旋回用電動機２１で発生した回生電力は、キャパシタ１９に蓄電される。

平滑用コンデンサ１０５の両端に発生している電圧が、電圧計１１１により測定され、測定結果が制御装置３０に入力される。

なお、制御装置３０は、下部走行体１、旋回機構２、ブーム４、アーム５、及びバケット６のいずれも動作しておらず、キャパシタ１９の充電及び放電のいずれも行われていない状態（非運転状態）を検出することができる。

昇圧用の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）１０２Ａのコレクタと、降圧用のＩＧＢＴ１０２Ｂのエミッタとが相互に接続された直列回路が、出力端子１０４Ａと１０４Ｂとの間に接続されている。昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａのエミッタが接地され、降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂのコレクタが、高圧側の出力端子１０４Ａに接続されている。昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａと降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂの相互接続点が、リアクトル１０１を介して、高圧側の電源接続端子１０３Ａに接続されている。

昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂに、それぞれダイオード１０２ａ、１０２ｂが、エミッタからコレクタに向かう向きが順方向になる向きで並列接続されている。

電源接続端子１０３Ａと１０３Ｂとの間に接続された電圧計１０６が、キャパシタ１９の端子間電圧を測定する。リアクトル１０１に直列に挿入された電流計１０７が、キャパシタ１９の充放電電流を測定する。電圧及び電流の測定結果は、制御装置３０に入力される。

制御装置３０が、昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂのゲート電極に、制御用のパルス幅変調（ＰＷＭ）電圧を印加する。

以下、昇圧動作（放電動作）について説明する。昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａのゲート電極にＰＷＭ電圧を印加する。昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａのオフ時に、リアクトル１０１に、高圧側の電源接続端子１０３Ａから昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａのコレクタに向かって電流を流す向きの誘導起電力が発生する。この起電力が、ダイオード１０２ｂを介してＤＣバスライン１１０に印加される。これにより、ＤＣバスライン１１０が昇圧される。

次に、降圧動作（充電動作）について説明する。降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂのゲート電極に、ＰＷＭ電圧を印加する。降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂのオフ時に、リアクトル１０１に、降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂのエミッタから高圧側の電源接続端子１０３Ａに向かって電流を流す向きの誘導起電力が発生する。この誘導起電力により、キャパシタ１９が充電される。コンバータ１００の仕様値は、一例として下記の通りである。なお、キャパシタ１９を放電する向きの電流を正とし、充電する向きの電流を負とする。

図４に、キャパシタ１９の概略図を示す。キャパシタ１９は、例えば直列接続された１４４個の電気二重層コンデンサ（セル）を含んで構成され、セルごとに同機能のバランス回路１９ａが設けられている。バランス回路１９ａは、比較器１９ｂとトランジスタとを備える。比較器１９ｂは、セルの端子間電圧と、所定値たとえば２．３Ｖとを比較し、セルの端子間電圧が２．３Ｖを超えると、トランジスタをオンしてセルを放電させる。本図においては、バランス回路１９ａの動作時にセルＣ_１、Ｃ_ｍ、Ｃ_ｎ、及びＣ_１４４流れる電流を、それぞれｉ_１、ｉ_ｍ、ｉ_ｎ、及びｉ_１４４と表示した。電流ｉ_１、ｉ_ｍ、ｉ_ｎ、及びｉ_１４４は、たとえば１００ｍＡ以下である。

図５を参照して、実施例によるハイブリッド型作業機械の制御方法について説明する。本図には、１４４個のセルＣ_１〜Ｃ_１４４を代表する２つのセル（リーク電流の相対的に小さいセルＣ_ｍ、及びリーク電流の相対的に大きいセルＣ_ｎ）の端子間電圧を示した。図の横軸は時間を、縦軸は電圧を、それぞれ「任意単位」で表す。図には、電圧測定開始時刻をＴ_０、作業機械の動作中断時刻をＴ_１、動作再開時刻をＴ_２で表した。たとえば、Ｔ_０は朝の作業開始時、Ｔ_１は夜の作業終了時、Ｔ_２は翌朝の作業開始時である。

セルＣ_ｍ及びＣ_ｎの端子間電圧は、セルの通常使用電圧（たとえば２．１Ｖ）近傍の電圧範囲をほぼ同様に変化する。バランス回路１９ａ動作電圧は、たとえば２．３Ｖであり、セルＣ_ｍ、Ｃ_ｎの端子間電圧がこれを超えると、バランス回路１９ａに電流ｉ_ｍ、ｉ_ｎが流れる。朝の作業開始時刻Ｔ_０にΔＶ_０であった、セルＣ_ｍの端子間電圧とセルＣ_ｎの端子間電圧との差は、両セルＣ_ｍ、Ｃ_ｎのリーク電流の差に起因して、夜の作業終了時刻Ｔ_１には、ΔＶ_０より大きいΔＶ_１となる。なお、バランス回路１９ａの動作によって、セルＣ_ｍ、Ｃ_ｎの端子間電圧の差は小さくなるが、その値はわずかである。

作業機械の運転者は、夜の作業終了時刻Ｔ_１において、作業状況や周囲状況を確認した後、作業機械の運転を停止するエンジンキーをオフにする。確認には通常、数分から数十分を要する。

制御装置３０は、運転者による操作装置２６への入力の有無（非運転状態か否か）を判定し、入力が所定時間、たとえば３秒間なかった場合（非運転状態が３秒間継続したことを検知した場合）には、コンバータ１００を制御して、キャパシタ１９に含まれる全てのセルＣ_１〜Ｃ_１４４の端子間電圧が、バランス回路１９ａ動作電圧以上となるように、キャパシタ１９を充電する。充電に必要な時間は、たとえば１０秒である。

この制御により、運転者がエンジンキーをオフにする前後で、全てのセルＣ_１〜Ｃ_１４４の端子間電圧がバランス回路１９ａ動作電圧に近づいていく均等化が行われ、翌朝の作業開始時刻Ｔ_２において、全てのセルＣ_１〜Ｃ_１４４の端子間電圧をバランス回路１９ａ動作電圧と等しくすることができる。朝の作業開始時刻Ｔ_２で、全てのセルＣ_１〜Ｃ_１４４の端子間電圧が等しい場合、その日、リーク電流がばらついてもセルの端子間電圧のばらつきは小さくなる。このため、特定のセルに過大な電圧が印加されることが防止され、キャパシタ１９の劣化を抑止することが可能となる。

また、実施例によるハイブリッド型作業機械の制御方法によれば、待機時間（アイドリング期間）にセル電圧の均等化を進行させることができる。これによっても、キャパシタ１９の劣化が抑止される。

以上、実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

たとえば実施例においては、非運転状態が３秒間継続した場合に、セルの端子間電圧がバランス回路の動作電圧以上となるようにキャパシタを充電したが、キャパシタの充放電が行われずに所定時間が経過した場合に、セルの端子間電圧がバランス回路の動作電圧以上となるようにキャパシタを充電してもよい。また、操作者の指令によりキャパシタが充電される構成を採用することもできる。

その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。

ハイブリッド型作業機械一般に利用可能である。

１ 下部走行体（基体）
１Ａ、１Ｂ 油圧モータ
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
７ ブームシリンダ
８ アームシリンダ
９ バケットシリンダ
１０ キャビン
１１ エンジン
１２ 電動発電機（発電機）
１３ 減速機
１４ メインポンプ
１５ パイロットポンプ
１６ 高圧油圧ライン
１７ コントロールバルブ
１８ インバータ
１９ キャパシタ
１９ａ バランス回路
１９ｂ 比較器
２０ インバータ
２１ 旋回用電動機（電動機）
２２ レゾルバ
２３ メカニカルブレーキ
２４ 減速機
２５ パイロットライン
２６ 操作装置
２７、２８ 油圧ライン
２９ 圧力センサ
３０ 制御装置
３５ 表示装置
３６ 温度検出器
１００ コンバータ（キャパシタ充放電回路）
１０１ リアクトル
１０２Ａ 昇圧用ＩＧＢＴ
１０２Ｂ 降圧用ＩＧＢＴ
１０２ａ、１０２ｂ ダイオード
１０３Ａ、１０３Ｂ 電源接続端子
１０４Ａ、１０４Ｂ 出力端子
１０５ 平滑用コンデンサ
１０６ 電圧計
１０７ 電流計
１１０ ＤＣバスライン
１１１ 電圧計
１２０ 蓄電回路
Ｃ_１〜Ｃ_１４４、Ｃ_ｍ、Ｃ_ｎ セル（単位キャパシタ）

Claims (5)

1. 駆動力を発生するエンジンと、
   前記エンジンから駆動力が伝達され、発電動作を行う発電機と、
   直列に接続された複数の単位キャパシタを含んで構成され、前記発電機で発電された電力により充電されるキャパシタと、
   前記単位キャパシタの各々の端子間に接続され、前記単位キャパシタの端子間の電圧が第１の電圧値よりも大きくなったときに、該端子間電圧を前記第１の電圧値に近づけることのできるバランス回路と、
   前記キャパシタの充放電電流を制御するキャパシタ充放電回路と、
   前記キャパシタ充放電回路を制御する制御回路と
   を有するハイブリッド型作業機械であって、
   前記制御回路は、前記キャパシタの充放電が行われずに所定時間が経過したことを検知すると、前記複数の単位キャパシタの端子間の電圧が前記第１の電圧値以上となるように、前記キャパシタ充放電回路を制御するハイブリッド型作業機械。
2. 前記制御回路は、更に該ハイブリッド型作業機械の運転が行われずに所定時間が経過したことを検知し、かつ、前記キャパシタの充放電が行われずに所定時間が経過したことを検知すると、前記複数の単位キャパシタの端子間の電圧が前記第１の電圧値以上となるように、前記キャパシタ充放電回路を制御する請求項１に記載のハイブリッド型作業機械。
3. 更に、電力の供給によって駆動される力行動作、及び電力を発生する回生動作を行う電動機を含み、
   前記キャパシタは、前記電動機に電力を供給し、また、前記電動機からの回生電力を蓄電する請求項１または２に記載のハイブリッド型作業機械。
4. さらに、
   基体と、
   前記基体に対して旋回可能に取り付けられた旋回体と
   を有し、
   前記電動機は、前記旋回体を旋回させる回転駆動力を発生する請求項３に記載のハイブリッド型作業機械。
5. 駆動力を発生するエンジンと、前記エンジンから駆動力が伝達され、発電動作を行う発電機と、直列に接続された複数の単位キャパシタを含んで構成され、前記発電機で発電された電力により充電されるキャパシタと、前記単位キャパシタの各々の端子間に接続され、前記単位キャパシタの端子間の電圧が第１の電圧値よりも大きくなったときに、該端子間電圧を前記第１の電圧値に近づけることのできるバランス回路と、前記キャパシタの充放電電流を制御するキャパシタ充放電回路と、前記キャパシタ充放電回路を制御する制御回路とを有するハイブリッド型作業機械の制御方法であって、
   （ａ）前記キャパシタの充放電が行われずに所定時間が経過したか否かを判定する工程と、
   （ｂ）前記工程（ａ）で、所定時間が経過したと判定された場合、前記単位キャパシタの各々の端子間の電圧を前記第１の電圧値以上とする工程と
   を有するハイブリッド型作業機械の制御方法。

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