JP6367027B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は蓄電装置を備える建設機械に関する。

キャパシタユニットの劣化に起因する問題の発生を防止するためにキャパシタユニットが所定の劣化度を超えて劣化したことを操作者に報知する装置が知られている（特許文献１参照。）。

特開２００７−１５５５８６号公報

しかしながら、特許文献１の装置は、キャパシタユニットの劣化度が所定の劣化度に達した場合にその旨を報知することを開示するのみであり、劣化したキャパシタユニットを用いる場合のショベルの作業性の低下を防止する技術については言及していない。

上述に鑑み、蓄電装置が劣化した場合であっても作業性の低下を防止できる建設機械を提供することが望ましい。

本発明の実施例に係る建設機械は、エンジン、電動発電機、蓄電装置、及び制御装置を備える建設機械であって、前記制御装置は、前記蓄電装置が劣化した場合には、前記建設機械の暖機中において、前記蓄電装置の暖機に関する温度が劣化前と比べて相対的に高くなるように前記蓄電装置を充放電させる。

上述の手段により、蓄電装置が劣化した場合であっても作業性の低下を防止できる建設機械を提供できる。

ハイブリッド式ショベルの側面図である。 図１のハイブリッド式ショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。 蓄電系の構成を示すブロック図である。 要求値導出処理の流れを示すフローチャートである。 ＳＯＣ・要求値対応テーブルの一例を説明する図である。 旋回力行時処理の流れを示すフローチャートである。 旋回回生時処理の流れを示すフローチャートである。 旋回停止時処理の流れを示すフローチャートである。 ＳＯＣ・要求値対応テーブルの別の例を示す図である。 キャパシタのＳＯＣと旋回速度制限値との関係を示す図である。 旋回速度制限値と旋回トルク制限値及びポンプ電流制限値との関係を示す図である。 キャパシタの温度と内部抵抗との対応関係を示す図である。 キャパシタ及びキャパシタに関連する機器の動作条件の例を示す図である。

図１は、本発明の実施例に係る建設機械の一例であるハイブリッド式ショベルを示す側面図である。ハイブリッド式ショベルの下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載される。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられる。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはバケット６が取り付けられる。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３にはキャビン１０が設けられ且つエンジン１１等の動力源が搭載される。

図２は、図１のハイブリッド式ショベルの駆動系の構成例を示すブロック図である。図２において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は細実線でそれぞれ示される。

エンジン１１と電動発電機１２は変速機１３の２つの入力軸にそれぞれ接続される。変速機１３の出力軸には油圧ポンプとしてのメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続される。メインポンプ１４には高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続される。

コントロールバルブ１７は、ハイブリッド式ショベルにおける油圧系の制御を行う制御装置である。右側走行用油圧モータ１Ａ、左側走行用油圧モータ１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９等の油圧アクチュエータは、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ１７に接続される。なお、油圧系は、右側走行用油圧モータ１Ａ、左側走行用油圧モータ１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、メインポンプ１４、及びコントロールバルブ１７を含む。

電動発電機１２にはインバータ１８を介して蓄電装置としてのキャパシタ１９を含む蓄電系１２０が接続される。なお、蓄電装置としては電気的エネルギを蓄える手段であればどのような手段が採用されてもよい。また、蓄電系１２０にはインバータ２０を介して旋回用電動機２１が接続される。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａには、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、及び旋回変速機２４が接続される。また、パイロットポンプ１５にはパイロットライン２５を介して操作装置２６が接続される。

操作装置２６は、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃを含む。レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃは、油圧ライン２７及び２８を介して、コントロールバルブ１７及び圧力センサ２９にそれぞれ接続される。圧力センサ２９は電気系の駆動制御を行うコントローラ３０に接続されている。

図３は蓄電系１２０の構成を示すブロック図である。蓄電系１２０は、キャパシタ１９と、昇降圧コンバータ１００と、ＤＣバス１１０とを含む。キャパシタ１９は、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、リチウムイオン電池等を含む。なお、本実施例では、キャパシタ１９はリチウムイオンキャパシタである。また、ＤＣバス１１０は、キャパシタ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間での電力の授受を制御する。キャパシタ１９には、キャパシタ電圧値を検出するためのキャパシタ電圧検出部１１２と、キャパシタ電流値を検出するためのキャパシタ電流検出部１１３が設けられる。キャパシタ電圧検出部１１２とキャパシタ電流検出部１１３によって検出されるキャパシタ電圧値とキャパシタ電流値はコントローラ３０に供給される。

具体的には、キャパシタ電圧値は、キャパシタ１９の端子電圧に相当する。そして、キャパシタ１９の開放電圧をＶｃ［Ｖ］とし、キャパシタ１９の内部抵抗をＲ［Ω］とし、キャパシタ１９から昇降圧コンバータ１００に流れる放電電流の大きさをＩｄ［Ａ］とすると、キャパシタ１９の放電時の端子電圧Ｖ１は、Ｖ１＝Ｖｃ−Ｒ×Ｉｄで表され、キャパシタ１９の放電電力Ｗ１は、Ｗ１＝Ｖ１×Ｉｄで表される。また、昇降圧コンバータ１００からキャパシタ１９に流れる充電電流の大きさをＩｃとすると、キャパシタ１９の充電時の端子電圧Ｖ２は、Ｖ２＝Ｖｃ＋Ｒ×Ｉｃで表され、キャパシタ１９の充電電力Ｗ２は、Ｗ２＝Ｖ２×Ｉｃで表される。

また、キャパシタ１９の放電時の発熱量Ｑ１はＩｄ^２×Ｒで表され、充電時の発熱量Ｑ２はＩｃ^２×Ｒで表される。

また、キャパシタ１９の充電率（ＳＯＣ）は、キャパシタ１９の最小電圧をＶｍｉｎとし、最大電圧をＶｍａｘとすると、以下の式で表される。

以上の関係から、キャパシタ１９のＳＯＣが高いことは開放電圧Ｖｃが高いことを意味し、所定の放電電力Ｗ１を実現する場合の放電電流Ｉｄが小さくて済み、放電時の発熱量Ｑ１も小さくなるため、放電効率が高いことが分かる。同様に、所定の充電電力Ｗ２を実現する場合の充電電流Ｉｃが小さくて済み、充電時の発熱量Ｑ２も小さくなるため、充電効率が高いことが分かる。

また、キャパシタ１９には、キャパシタ１９の温度（キャパシタ温度）を検出するための温度検出部としての温度センサＭ２が設けられている。また、昇降圧コンバータ１００にも、昇降圧コンバータ１００の温度を検出するための温度検出部としての温度センサＭ３が設けられている。なお、温度センサＭ２及び温度センサＭ３は、例えばサーミスタで構成され、各検出値をコントローラ３０に対して出力する。また、キャパシタ温度は、キャパシタ１９の冷却に用いられる冷却水の温度を検出することで間接的に検出されてもよい。また、キャパシタ温度は、キャパシタ１９を搭載する筐体の温度、又は、筐体内部若しくは筐体外部の雰囲気温度等から間接的に検出されてもよい。

昇降圧コンバータ１００は、電動発電機１２及び旋回用電動機２１の運転状態に応じて、ＤＣバス電圧値が一定の範囲内に収まるように昇圧動作と降圧動作を切り替える制御を行う。ＤＣバス１１０は、インバータ１８及び２０と昇降圧コンバータ１００との間に配設されており、キャパシタ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間での電力の授受を行う。

コントローラ３０は、ハイブリッド式ショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。本実施例では、コントローラ３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、ＣＰＵが内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムを実行することにより各種機能が実現される。各種機能は、コントローラ３０が備える機能要素としての劣化度取得部３１、動作条件変更部３２、及び動作制御部３３のそれぞれに対応する機能を含む。なお、劣化度取得部３１、動作条件変更部３２、及び動作制御部３３の詳細については後述する。

また、コントローラ３０は、圧力センサ２９から供給される信号を速度指令に変換し、旋回用電動機２１の駆動制御を行う。圧力センサ２９から供給される信号は、旋回機構２を旋回させるために操作装置２６を操作した場合の操作量を表す信号に相当する。

また、コントローラ３０は、電動発電機１２の運転制御（電動（アシスト）運転又は発電運転の切り替え）を行うとともに、昇降圧コンバータ１００を駆動制御することによるキャパシタ１９の充放電制御を行う。また、コントローラ３０は、キャパシタ１９の充電状態、電動発電機１２の運転状態（アシスト運転又は発電運転）、及び旋回用電動機２１の運転状態（力行運転又は回生運転）に基づいて、昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御を行い、これによりキャパシタ１９の充放電制御を行う。

この昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切り替え制御は、ＤＣバス電圧検出部１１１によって検出されるＤＣバス電圧値、キャパシタ電圧検出部１１２によって検出されるキャパシタ電圧値、及びキャパシタ電流検出部１１３によって検出されるキャパシタ電流値に基づいて行われる。この場合、コントローラ３０は、昇降圧コンバータ１００によってＤＣバス電圧値を所定範囲内に制御する電圧制御を実行してもよい。具体的には、電動発電機１２のアシスト運転若しくは発電運転又は旋回用電動機２１の力行運転若しくは回生運転によるＤＣバス電圧値の変動を吸収するようにキャパシタ１９を充放電させてもよい。また、昇降圧コンバータ１００は、コントローラ３０以外の他のコントローラと通信を介して協調し、電動発電機１２のアシスト運転若しくは発電運転又は旋回用電動機２１の力行運転若しくは回生運転に応じてキャパシタ１９を充放電させてもよい。

以上のような構成において、電動発電機１２が発電した電力は、インバータ１８を介して蓄電系１２０のＤＣバス１１０に供給された後、昇降圧コンバータ１００を介してキャパシタ１９に供給され、或いは、インバータ２０を介して旋回用電動機２１に供給される。また、旋回用電動機２１が回生運転して生成した回生電力は、インバータ２０を介して蓄電系１２０のＤＣバス１１０に供給された後、昇降圧コンバータ１００を介してキャパシタ１９に供給され、或いは、インバータ１８を介して電動発電機１２に供給される。また、キャパシタ１９に蓄積された電力は、昇降圧コンバータ１００及びＤＣバス１１０を介して電動発電機１２及び旋回用電動機２１の少なくとも一方に供給される。なお、本実施例では、旋回用電動機２１は、キャパシタ１９に蓄積された電力を優先的に使用し、電動発電機１２が発電した電力を補助的に使用する。

上述のような構成のハイブリッド式ショベルにおいて、コントローラ３０は、キャパシタ１９が所定の充電率（ＳＯＣ）を維持できるようにキャパシタ１９を充放電させる。

コントローラ３０は、キャパシタ１９のＳＯＣの現在値に基づいて充電要求値（充電量に相当する。）及び放電要求値（放電量に相当する。）を決定し、キャパシタ１９の充放電を制御する。なお、本実施例では、充電要求値は、キャパシタ１９が受け入れる発電電力の最大値を意味する。また、放電要求値は、キャパシタ１９が旋回用電動機２１に供給する電力の最大値を意味する。コントローラ３０は、充電要求値をゼロ以外の負値（本実施例では、充電電力を負値とし、放電電力を正値とする。）とした場合、電動発電機１２を発電機として機能させる。そして、電動発電機１２に充電要求値に相当する電力以上の出力で発電させ、充電要求値に相当する電力でキャパシタ１９を充電させる。また、コントローラ３０は、充電要求値を値ゼロとした場合、キャパシタ１９を充電させない。そのため、キャパシタ１９の充電のみのために電動発電機１２を発電機として機能させることはない。但し、他の目的のために電動発電機１２を発電機として機能させることを禁止することはない。

また、コントローラ３０は、放電要求値をゼロ以外の正値とした場合、電動発電機１２を電動機として機能させる。そして、電動発電機１２に放電要求値に相当する電力以上の出力でアシスト運転させ、放電要求値に相当する電力でキャパシタ１９を放電させる。なお、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が力行運転している場合には、放電要求値に相当する電力でキャパシタ１９の電力を旋回用電動機２１に向けて放電させる。この場合、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の駆動に要する出力［ｋＷ］が放電要求値に相当する電力より大きければ、電動発電機１２を電動機としてではなく発電機として機能させる。電動発電機１２が発電する電力とキャパシタ１９が放電する電力とで旋回用電動機２１を駆動させるためである。また、コントローラ３０は、放電要求値を値ゼロとした場合、キャパシタ１９を放電させない。そのため、キャパシタ１９の放電のみのために電動発電機１２を電動機として機能させることはなく、キャパシタ１９の電力を旋回用電動機２１に向けて放電させることもない。

ここで、図４を参照し、コントローラ３０がキャパシタ１９のＳＯＣに基づいて充電要求値及び放電要求値を導き出す処理（以下、「要求値導出処理」とする。）について説明する。なお、図４は、要求値導出処理の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、所定の制御周期で繰り返しこの要求値導出処理を実行する。

最初に、コントローラ３０は、キャパシタ１９のＳＯＣを取得する（ステップＳ１）。本実施例では、コントローラ３０は、キャパシタ電圧検出部１１２が検出するキャパシタ電圧値、及び、キャパシタ電流検出部１１３が検出するキャパシタ電流値に基づいてＳＯＣを算出する。

また、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の状態を検出する（ステップＳ２）。本実施例では、コントローラ３０は、レゾルバ２２の出力に基づいて算出される旋回速度から旋回用電動機２１の運転状態と停止状態とを判別する。また、コントローラ３０は、インバータ２０を流れる電流に基づいて算出される旋回トルクと旋回速度から旋回用電動機２１の力行運転状態と回生運転状態とを判別する。

また、ステップＳ１及びステップＳ２は順不同であり、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の状態を検出した後でキャパシタ１９のＳＯＣを取得してもよく、２つの処理を同時に実行してもよい。

その後、コントローラ３０は、キャパシタ１９のＳＯＣ及び旋回用電動機２１の状態に基づいて充電要求値を導き出す（ステップＳ３）。本実施例では、コントローラ３０は、内部メモリに格納されたＳＯＣ・要求値対応テーブルを参照し、現在のＳＯＣ及び現在の旋回用電動機２１の状態に基づいて充電要求値を導き出す。

また、コントローラ３０は、キャパシタ１９のＳＯＣ及び旋回用電動機２１の状態に基づいて放電要求値を導き出す（ステップＳ４）。本実施例では、コントローラ３０は、充電要求値を導出する場合に用いたＳＯＣ・要求値対応テーブルを参照し、現在のＳＯＣ及び現在の旋回用電動機２１の状態に基づいて放電要求値を導き出す。

図５は、ＳＯＣ・要求値対応テーブルの一例を説明する図である。具体的には、図５は、キャパシタ１９のＳＯＣと放電要求値及び充電要求値との関係を示すグラフであり、横軸がＳＯＣ［％］に対応し、縦軸が要求値に対応する。なお、図５では、放電要求値を正値とし、充電要求値を負値とする。また、図５の充電要求値は、キャパシタ１９の充電のために電動発電機１２を発電機として機能させるためのものであり、旋回用電動機２１の回生電力による充電を要求するものではない。旋回用電動機２１の回生電力は、充電要求値に応じた電動発電機１２の発電電力による充電とは別にキャパシタ１９に充電される。

また、図５の破線で示す充電要求線ＣＬ１は、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に採用される充電要求値の推移を表し、図５の一点鎖線で示す充電要求線ＣＬ２は、旋回用電動機２１が回生運転状態の場合に採用される充電要求値の推移を表し、二点鎖線で示す充電要求線ＣＬ３は、旋回用電動機２１が停止状態の場合に採用される充電要求値の推移を表す。

また、図５の破線で示す放電要求線ＤＬ１は、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に採用される放電要求値の推移を表し、図５の一点鎖線で示す放電要求線ＤＬ２は、旋回用電動機２１が回生運転状態の場合に採用される放電要求値の推移を表し、二点鎖線で示す放電要求線ＤＬ３は、旋回用電動機２１が停止状態の場合に採用される放電要求値の推移を表す。

具体的には、充電要求線ＣＬ１は、ＳＯＣが４０［％］以下の場合に充電要求値が値Ｃ１となり、ＳＯＣが４０［％］を超えて４５［％］に至るまで徐々に値ゼロに近づき、ＳＯＣが４５［％］以上の場合に値ゼロとなることを表す。充電要求線ＣＬ１を採用することにより、コントローラ３０は、旋回力行時にキャパシタ１９の端子電圧が上限電圧を上回らないようにしながら４５［％］未満のＳＯＣが４５［％］となるようにキャパシタ１９を充電させる。充電要求線ＣＬ２、充電要求線ＣＬ３についても同様である。

また、放電要求線ＤＬ１は、ＳＯＣが６０［％］以下の場合に放電要求値が値ゼロとなり、ＳＯＣが６０［％］を超えて１００［％］に至るまで一定の割合で増加し、ＳＯＣが１００［％］に達した場合に値Ｄ１となることを表す。放電要求線ＤＬ１を採用することにより、コントローラ３０は、旋回力行時にキャパシタ１９の端子電圧が下限電圧を下回らないようにしながら６０［％］以上のＳＯＣが６０［％］となるようにキャパシタ１９を放電させる。放電要求線ＤＬ２、放電要求線ＤＬ３についても同様である。

次に、図６を参照し、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に、コントローラ３０が充電要求値及び放電要求値を利用してキャパシタ１９の充放電を制御する処理（以下、「旋回力行時処理」とする。）について説明する。なお、図６は、旋回力行時処理の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に、所定の制御周期で繰り返しこの旋回力行時処理を実行する。なお、コントローラ３０は、旋回力行開始時に一度だけこの旋回力行時処理を実行してもよい。

最初に、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の旋回駆動に必要な出力（以下、「所要出力」とする。）が放電要求値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。本実施例では、コントローラ３０は、レゾルバ２２の出力に基づいて算出される旋回速度と、インバータ２０を流れる電流に基づいて算出される旋回トルクの積から所要出力を導き出す。そして、コントローラ３０は、その所要出力と要求値導出処理で導き出した放電要求値とを比較する。

所要出力が放電要求値以下であると判定した場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する電力（放電電力）のみで旋回用電動機２１を駆動させる（ステップＳ１２）。具体的には、力行運転の初期段階のように所要出力が低いときには、コントローラ３０は、放電電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる。

一方、所要出力が放電要求値より大きいと判定した場合（ステップＳ１１のＮＯ）、コントローラ３０は、充電要求値が値ゼロであるか否かを判定する（ステップＳ１３）。本実施例では、要求値導出処理で導き出した充電要求値を参照して充電要求値が値ゼロであるか否かを判定する。なお、値ゼロの充電要求値は、キャパシタ１９の充電が停止されることを意味する。

充電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、コントローラ３０は、所要出力が放電要求値と発電制限値の合計以下であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。なお、発電制限値は、電動発電機１２が発電可能な電力の最大値を意味する。

所要出力が放電要求値と発電制限値の合計以下であると判定した場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、コントローラ３０は、放電要求値が値ゼロであるか否かを判定する（ステップＳ１５）。なお、値ゼロの放電要求値は、キャパシタ１９の放電が停止されることを意味する。

放電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止している場合、コントローラ３０は、電動発電機１２が発電する電力（発電電力）のみで旋回用電動機２１を駆動させる（ステップＳ１６）。

また、放電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ１５のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止していない場合、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する放電電力と電動発電機１２が発電する発電電力で旋回用電動機２１を駆動する（ステップＳ１７）。

具体的には、コントローラ３０は、ＳＯＣが低下するにつれて放電電力を抑制する一方で発電電力を増大させる。そのため、コントローラ３０は、ＳＯＣを高い状態に維持させることで比較的高い端子電圧と比較的低い放電電流を実現して高効率化を図ることができる。

また、所要出力が放電要求値と発電制限値の合計より大きいと判定した場合（ステップＳ１４のＮＯ）、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する放電要求値相当の放電電力より大きい放電電力と、電動発電機１２が発電する発電制限値相当の発電電力で旋回用電動機２１を駆動させる（ステップＳ１９）。発電制限値相当の発電電力と放電要求値相当の放電電力とでは旋回用電動機２１が必要とする所要出力を供給できないためである。

また、充電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ１３のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の充電を停止していない場合、コントローラ３０は、所要出力が発電制限値から充電要求値を差し引いた値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。

所要出力が発電制限値から充電要求値を差し引いた値以上であると判定した場合（ステップＳ１８のＹＥＳ）、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する放電要求値相当の放電電力より大きい放電電力と、電動発電機１２が発電する発電制限値相当の発電電力とで旋回用電動機２１を駆動させる（ステップＳ１９）。電動発電機１２が発電する充電要求値相当の発電電力でキャパシタ１９を充電させた場合、キャパシタ１９は放電できず、電動発電機１２だけでは旋回用電動機２１が必要とする所要出力を供給できないためである。

一方、所要出力が発電制限値から充電要求値を差し引いた値未満であると判定した場合（ステップＳ１８のＮＯ）、コントローラ３０は、電動発電機１２が発電する発電電力のみで旋回用電動機２１を駆動させ、且つ、電動発電機１２が発電する充電要求値相当の発電電力でキャパシタ１９を充電させる（ステップＳ２０）。すなわち、電動発電機１２は、所要出力に相当する電力の発電、及び、充電要求値に相当する電力の発電を行う。

上述の旋回力行時処理を繰り返し実行することにより、コントローラ３０は、図５の放電要求線ＤＬ１で示すように、値ゼロでない放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば６０％より大きい値）をキャパシタ１９が示す場合、所要出力が放電要求値以下であれば、キャパシタ１９が放電する放電電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる。また、値ゼロでない放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば６０％より大きい値）をキャパシタ１９が示す場合、所要出力が放電要求値より大きければ、キャパシタ１９が放電する放電要求値相当の放電電力と電動発電機１２が発電する発電電力とで旋回用電動機２１を駆動させる。このようにして、コントローラ３０は、旋回力行時に積極的にキャパシタ１９を放電させることで、その後の旋回回生時に発生する回生電力を確実にキャパシタ１９に充電できるようにする。

また、値ゼロの放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば６０％以下の値）をキャパシタ１９が示す場合、電動発電機１２が発電する発電電力のみで旋回用電動機２１を駆動させる。また、値ゼロの放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば４５％以下の値）をキャパシタ１９が示す場合、コントローラ３０は、電動発電機１２が発電する発電電力のみで旋回用電動機２１を駆動させ、さらに、充電要求値相当の発電電力を電動発電機１２に発電させ、その発電電力をキャパシタ１９に充電させる。このようにして、コントローラ３０は、例えば、エンジン１１の負荷を一定にすべく電動発電機１２を電動機として機能させるためのキャパシタ１９の放電が増えてキャパシタ１９のＳＯＣが低い状態にある場合には、旋回力行時であってもキャパシタ１９を充電させることで、キャパシタ１９の過放電を防止する。

次に、図７を参照し、旋回用電動機２１が回生運転状態の場合に、コントローラ３０が充電要求値及び放電要求値を利用してキャパシタ１９の充放電を制御する処理（以下、「旋回回生時処理」とする。）について説明する。なお、図７は、旋回回生時処理の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が回生運転状態の場合に、所定の制御周期で繰り返しこの旋回回生時処理を実行する。

最初に、コントローラ３０は、放電要求値が値ゼロであるか否かを判定する（ステップＳ２１）。

放電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止している場合、コントローラ３０は、充電要求値が値ゼロでないか否かを判定する（ステップＳ２２）。

充電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）、すなわち、キャパシタ１９の充電を停止していない場合、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が回生する回生電力の全てと充電要求値に相当する電力をキャパシタ１９に充電させる（ステップＳ２３）。

なお、充電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ２２のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の充電を停止している場合、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が回生する回生電力の全てをキャパシタ１９に充電させる（ステップＳ２４）。

また、放電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ２１のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止していない場合、コントローラ３０は、回生電力が放電要求値より大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。なお、本実施例では、回生電力は負値で表され、放電要求値は正値で表される。そのため、厳密には、コントローラ３０は、回生電力の絶対値が放電要求値より大きいか否かを判定する。

回生電力が放電要求値より大きいと判断した場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）、コントローラ３０は、回生電力と放電要求値に相当する電力の差の分だけ、キャパシタ１９に充電させる（ステップＳ２６）。本実施例では、コントローラ３０は、放電要求値に相当する回生電力の一部を旋回用電動機２１から電動発電機１２に供給して電動発電機１２を電動機として機能させ、回生電力の残りの部分をキャパシタ１９に充電させる。

一方、回生電力が放電要求値以下であると判断した場合（ステップＳ２５のＮＯ）、コントローラ３０は、回生電力と放電要求値に相当する電力との和を電動発電機１２に向かわせる（ステップＳ２７）。本実施例では、コントローラ３０は、回生電力の全てを旋回用電動機２１から電動発電機１２に供給し、且つ、放電要求値に相当する電力をキャパシタ１９から電動発電機１２に供給して電動発電機１２を電動機として機能させる。

なお、本実施例では、電動機として機能する電動発電機１２が受け入れ可能な電力は、所定のアシスト制限値によって制限される。この場合、アシスト制限値は、電動機として機能する電動発電機１２が受け入れ可能な電力の最大値を意味する。アシスト出力が大きくなり過ぎてエンジン１１が吹き上がってしまうのを防止するためである。したがって、回生電力と放電要求値に相当する電力との和がアシスト制限値に相当する電力を上回る場合、コントローラ３０は、放電要求値に相当する電力を低減させることで、すなわちキャパシタ１９から放電される電力を低減させることで電動発電機１２に供給される電力がアシスト制限値に相当する電力と等しくなるようにする。

上述の旋回回生時処理を繰り返し実行することにより、コントローラ３０は、図５の充電要求線ＣＬ２で示すように、値ゼロの放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば３０％）をキャパシタ１９が示す場合、回生電力の全てをキャパシタ１９に供給してキャパシタ１９を充電させ、且つ、充電要求値に相当する電力を電動発電機１２で発電させ、その発電電力でキャパシタ１９を充電させる。このようにして、コントローラ３０は、キャパシタ１９のＳＯＣが低い状態にある場合には、旋回回生時であっても電動発電機１２に発電させてキャパシタ１９を充電させることで、ＳＯＣを高い状態に戻す。

また、図５の放電要求線ＤＬ２で示すように、値ゼロでない放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば７０％より大きい値）をキャパシタ１９が示す場合、回生電力の大きさが放電要求値の大きさより大きければ、その差分電力でキャパシタ１９を充電させながら、放電要求値に相当する電力を旋回用電動機２１から電動発電機１２に供給して電動発電機１２を電動機として機能させる。このようにして、コントローラ３０は、１８０度旋回等で大きな回生電力が発生する場合であっても、その回生電力の一部を電動発電機１２で消費させることで、キャパシタ１９の過充電を防止する。

また、値ゼロでない放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば７０％より大きい値）をキャパシタ１９が示す場合、回生電力の大きさが放電要求値の大きさ以下であれば、値ゼロの放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば７０％）に達するまでは、回生電力と放電要求値に相当する電力との和を電動発電機１２に向かわせ、電動発電機１２を電動機として機能させる。このようにして、コントローラ３０は、キャパシタ１９の過充電を防止する。

次に、図８を参照し、旋回用電動機２１が停止状態の場合に、コントローラ３０が充電要求値及び放電要求値を利用してキャパシタ１９の充放電を制御する処理（以下、「旋回停止時処理」とする。）について説明する。なお、図８は、旋回停止時処理の流れを示すフローチャートであり、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が停止状態の場合に、所定の制御周期で繰り返しこの旋回停止時処理を実行する。

最初に、コントローラ３０は、放電要求値が値ゼロであるか否かを判定する（ステップＳ３１）。

放電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止している場合、コントローラ３０は、充電要求値が値ゼロでないか否かを判定する（ステップＳ３２）。

充電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）、すなわち、キャパシタ１９の充電を停止していない場合、コントローラ３０は、電動発電機１２を発電機として機能させ、電動発電機１２が発電する発電電力でキャパシタ１９を充電させる（ステップＳ３３）。

なお、充電要求値が値ゼロであると判定した場合（ステップＳ３２のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の充電を停止している場合、コントローラ３０は、キャパシタ１９を充電させない。そのため、キャパシタ１９の充電のみのために電動発電機１２を発電機として機能させることはない。但し、他の目的のために電動発電機１２を発電機として機能させることを禁止することはない。

一方、放電要求値が値ゼロでないと判定した場合（ステップＳ３１のＮＯ）、すなわち、キャパシタ１９の放電を停止していない場合、コントローラ３０は、キャパシタ１９が放電する電力で電動発電機１２を駆動させる（ステップＳ３４）。

上述の旋回停止時処理を繰り返し実行することにより、コントローラ３０は、図５の充電要求線ＣＬ３で示すように、値ゼロでない充電要求値に対応するＳＯＣ（例えば３０％）を示すキャパシタ１９を、値ゼロの充電要求値に対応するＳＯＣ（例えば６０％）まで充電させる。このようにして、コントローラ３０は、例えば、エンジン１１の負荷を一定にすべく電動発電機１２を電動機として機能させるためのキャパシタ１９の放電が増えてキャパシタ１９のＳＯＣが低い状態にある場合には、旋回停止時であってもキャパシタ１９を充電させることで、キャパシタ１９の過放電を防止する。

また、コントローラ３０は、図５の放電要求線ＤＬ３で示すように、値ゼロでない放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば９０％）を示すキャパシタ１９を、値ゼロの放電要求値に対応するＳＯＣ（例えば７０％）まで放電させる。このようにして、コントローラ３０は、例えば、エンジン１１に意図的に負荷を掛けるために電動発電機１２を発電機として機能させ、或いは、エンジン１１の負荷を一定にすべく電動発電機１２を電動機として機能させる機会が増えることでキャパシタ１９が頻繁に充電される場合であっても、キャパシタ１９のＳＯＣが過度に高くなるのを防止できる。

また、コントローラ３０は、充電要求値及び放電要求値が何れも値ゼロとなるＳＯＣ（例えば６０％以上７０％以下）をキャパシタ１９が示す場合、キャパシタ１９を充放電させないようにする。

以上の構成により、コントローラ３０は、キャパシタ１９の現在のＳＯＣに対応する充電要求値及び放電要求値に基づいてキャパシタ１９の充放電を制御する。そのため、キャパシタ１９の充放電をより適切に制御できる。

また、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の状態に応じて充電要求値及び放電要求値を変化させる。そのため、キャパシタ１９の充放電をより適切に制御できる。

次に、図９を参照し、キャパシタ温度に応じてコントローラ３０がＳＯＣ・要求値対応テーブルの内容を調整する処理について説明する。なお、図９は、ＳＯＣ・要求値対応テーブルの別の例を示す図であり、図５に対応する。具体的には、図９は、キャパシタ１９のＳＯＣと旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に採用される放電要求値及び充電要求値との関係を示すグラフであり、横軸がＳＯＣ［％］に対応し、縦軸が出力［ｋＷ］に対応する。

また、図９の破線で示す第１放電要求線ＤＬａは、旋回用電動機２１が力行運転状態で且つキャパシタ温度が第１温度範囲内（例えば５℃以上）の場合に採用される放電要求値の推移を表し、図５の放電要求線ＤＬ１に相当する。また、破線で示す第２放電要求線ＤＬｂはキャパシタ温度が第２温度範囲内（例えば−５℃以上５℃未満）の場合に採用される放電要求値の推移を表す。同様に、破線で示す第３放電要求線ＤＬｃはキャパシタ温度が第３温度範囲内（例えば−１５℃以上−５℃未満）の場合に採用される放電要求値の推移を表し、破線で示す第４放電要求線ＤＬｄは、キャパシタ温度が第４温度範囲内（例えば−１５℃未満）の場合に採用される放電要求値の推移を表す。

また、図９の点線で示す第１充電要求線ＣＬａは、旋回用電動機２１が力行運転状態で且つキャパシタ温度が第１温度範囲内の場合に採用される充電要求値の推移を表し、図５の充電要求線ＣＬ１に対応する。また、点線で示す第２充電要求線ＣＬｂはキャパシタ温度が第２温度範囲内の場合に採用される充電要求値の推移を表す。同様に、点線で示す第３充電要求線ＣＬｃはキャパシタ温度が第３温度範囲内の場合に採用される充電要求値の推移を表し、点線で示す第４充電要求線ＣＬｄは、キャパシタ温度が第４温度範囲内の場合に採用される充電要求値の推移を表す。

また、図９の実線で示す第１放電制限線ＵＬａは、キャパシタ温度が第１温度範囲内の場合の放電制限値の推移を表す。放電制限値は、キャパシタ１９が放電可能な電力の最大値を意味し、キャパシタ１９の過放電を防止するために用いられる。具体的には、キャパシタ１９の端子電圧が所定の下限電圧を下回らないようにキャパシタ１９の放電電力を制限する際に用いられる。図９ではＳＯＣが３０［％］の場合にキャパシタ１９の放電電力が値Ｄ１０で制限され、仮にキャパシタ１９の放電電力が値Ｄ１０を上回ると端子電圧が下限電圧を下回るおそれがあることを表す。また、実線で示す第２放電制限線ＵＬｂはキャパシタ温度が第２温度範囲内の場合の放電制限値の推移を表す。同様に、実線で示す第３放電制限線ＵＬｃは、キャパシタ温度が第３温度範囲内の場合の放電制限値の推移を表し、実線で示す第４放電制限線ＵＬｄは、キャパシタ温度が第４温度範囲内の場合の放電制限値の推移を表す。

また、図９の実線で示す第１充電制限線ＢＬａは、キャパシタ温度が第１温度範囲内の場合の充電制限値の推移を表す。充電制限値は、キャパシタ１９が充電可能な電力の最大値を意味し、キャパシタ１９の過充電を防止するために用いられる。具体的には、キャパシタ１９の端子電圧が所定の上限電圧を上回らないようにキャパシタ１９の充電電力を制限する際に用いられる。図９ではＳＯＣが５５［％］の場合にキャパシタ１９の充電電力が値Ｃ１０で制限され、仮にキャパシタ１９の充電電力が値Ｃ１０を上回ると端子電圧が上限電圧を上回るおそれがあることを表す。また、実線で示す第２充電制限線ＢＬｂはキャパシタ温度が第２温度範囲内の場合の充電制限値の推移を表す。同様に、実線で示す第３充電制限線ＢＬｃは、キャパシタ温度が第３温度範囲内の場合の充電制限値の推移を表し、実線で示す第４充電制限線ＢＬｄは、キャパシタ温度が第４温度範囲内の場合の充電制限値の推移を表す。

次に、キャパシタ温度に応じて採用すべき放電要求線を変更することの効果について説明する。

図９の例では、第１放電要求線ＤＬａは、ＳＯＣが６０［％］以下の場合に値ゼロとなり、ＳＯＣが６０［％］を超えて１００［％］に至るまで変化率αで増加する。また、第２放電要求線ＤＬｂは、ＳＯＣが４８［％］以下の場合に値ゼロとなり、ＳＯＣが４８［％］を超えて１００［％］に至るまで変化率αで増加する。また、第３放電要求線ＤＬｃは、ＳＯＣが４０［％］以下の場合に値ゼロとなり、ＳＯＣが４０［％］を超えて放電制限線に至るまで変化率αで増加し、第３放電制限線ＵＬｃのレベルに達した後は第３放電制限線ＵＬｃに沿って増加する。また、第４放電要求線ＤＬｄは、ＳＯＣが２５［％］以下の場合に値ゼロとなり、ＳＯＣが２５［％］を超えて１００［％］に至るまで第４放電制限線ＵＬｄに沿って増加する。なお、第１放電要求線ＤＬａ、第２放電要求線ＤＬｂ、及び第３放電要求線ＤＬｃのＳＯＣに対する変化率αは、対応する放電制限線以下の領域で等しい。

このように、キャパシタ温度が低下するにつれて、放電要求値が値ゼロより大きくなるときのＳＯＣ（放電開始充電率：放電開始ＳＯＣ）を低くすることで、コントローラ３０は、旋回用電動機２１の力行運転及び回生運転が行われる際のＳＯＣを低減させることができる。具体的には、キャパシタ温度が例えば第１温度範囲内の場合、キャパシタ１９のＳＯＣは、第１放電要求線ＤＬａが採用されることで力行運転及び回生運転が行われる際に６０［％］〜８０［％］の範囲を推移する。一方で、キャパシタ温度が例えば第４温度範囲内の場合、キャパシタ１９のＳＯＣは、第４放電要求線ＤＬｄが採用されることで力行運転及び回生運転が行われる際に２５［％］〜４５［％］の範囲を推移する。そのため、コントローラ３０は、旋回回生時に旋回用電動機２１が生成する回生電力である充電電力が充電制限線を超えるのを抑制できる。具体的には、図９に示すように、回生運転が行われる際のＳＯＣが５５［％］の場合、キャパシタ温度が第１温度範囲内であれば、キャパシタ１９は、端子電圧が上限電圧を上回るのを防止しながら、値Ｃ１０の充電電力を受け入れることができる。しかしながら、キャパシタ温度が第２温度範囲内であれば、キャパシタ１９は、端子電圧が上限電圧を上回るのを防止するため、値Ｃ１１より大きい充電電力を受け入れることができない。さらに、キャパシタ温度が第３温度範囲内であれば、値Ｃ１２より大きい充電電力を受け入れることができず、キャパシタ温度が第４温度範囲内であれば、値Ｃ１３より大きい充電電力を受け入れることができない。このように、キャパシタ１９が受け入れ可能な充電電力（受け入れ可能充電電力）は、キャパシタ温度が低い程小さくなる。一方で、受け入れ可能充電電力はＳＯＣが小さい程大きくなる。この関係から、コントローラ３０は、キャパシタ温度が低い程、放電開始ＳＯＣを低くして旋回用電動機２１の力行運転及び回生運転が行われる際のＳＯＣを低減させることで、旋回回生時の回生電力（充電電力）が充電制限線を超えるのを抑制できる。

また、キャパシタ１９の内部抵抗Ｒはキャパシタ温度が低い程大きい。さらに、コントローラ３０は、キャパシタ温度が低い程、放電開始ＳＯＣを低くするため、充放電時のキャパシタ１９の端子電圧も低くする。そのため、同じ放電電力を得るために流れる放電電流は大きくなり、また、同じ充電電力を得るために流れる充電電流は大きくなる。したがって、キャパシタ１９の発熱量は、キャパシタ温度が低い程、内部抵抗Ｒの増大及び充放電電流の増大に起因して大きくなる。その結果、キャパシタ１９の暖機を促進できる。なお、キャパシタ１９の暖機は、キャパシタ温度が所定温度以下の場合に、キャパシタ１９を充放電させることでキャパシタ温度を強制的に上昇させる処理である。本実施例では、ショベルが無操作状態であればエンジン１１がアイドリング中であっても電動発電機１２等を用いてキャパシタ１９を充放電させることで実現される。

反対に、キャパシタ１９の内部抵抗Ｒはキャパシタ温度が高い程小さい。さらに、コントローラ３０は、キャパシタ温度が高い程、放電開始ＳＯＣを高くするため、充放電時のキャパシタ１９の端子電圧も高くする。そのため、同じ放電電力を得るために流れる放電電流は小さくなり、また、同じ充電電力を得るために流れる充電電流は小さくなる。したがって、キャパシタ１９の発熱量は、キャパシタ温度が高い程、内部抵抗Ｒの低下及び充放電電流の低下に応じて小さくなる。その結果、熱損失を減らし、キャパシタ１９を高効率で利用できる。

なお、図９では、放電要求線は直線を描くように設定されるが、曲線を描くように設定されてもよく、折れ線を描くように設定されてもよい。

また、図９では、キャパシタ温度が第１温度範囲内（例えば５℃以上）、第２温度範囲内（例えば−５℃以上５℃未満）、第３温度範囲内（例えば−１５℃以上−５℃未満）、及び第４温度範囲内（例えば−１５℃未満）のときの放電要求線、放電制限線、充電要求線、及び充電制限線を示すが、他の温度刻みで放電要求線、放電制限線、充電要求線、及び充電制限線が存在してもよい。

次に、図１０を参照し、キャパシタ１９のＳＯＣが大きくなるにつれて且つキャパシタ温度が低下するにつれて減少する受け入れ可能充電電力に対処するために、コントローラ３０が旋回力行時の旋回速度を制限する処理について説明する。なお、図１０は、キャパシタ１９のＳＯＣと旋回速度制限値との関係を示す図であり、横軸がＳＯＣ［％］に対応し、縦軸が旋回速度制限値［ｒｐｍ］に対応する。

具体的には、キャパシタ１９の受け入れ可能充電電力は、旋回開始時のキャパシタ１９のＳＯＣ及びキャパシタ温度に応じて決まる。例えば、図９に示すように、キャパシタ温度が第２温度範囲内で且つＳＯＣが５５［％］であれば、第２充電制限線ＢＬｂを参照すると、受け入れ可能充電電力は値Ｃ１１となる。そして、受け入れ可能充電電力が決まれば、その受け入れ可能充電電力の範囲内で実現可能な最大制動トルクが決まり、その最大制動トルクが必要となるときの最大旋回速度（旋回速度制限値）が決まる。

本実施例では、旋回速度制限値Ｎｃｌは、充電制限値をＷｃｌとし、最大制動トルクをＴｍａｘとし、アシスト制限値に相当する電力をＷａとすると、

で表される。なお、ξ１、ξ２は効率を表す。また、旋回開始時は、例えば、旋回操作レバーの操作量が所定値を超えた時点、旋回速度が所定速度に達した時点等を意味する。また、コントローラ３０は、旋回開始時毎に旋回速度制限値を決定する。

図１０は、上述のようにして決定される旋回速度制限値のＳＯＣに対する推移を示す。具体的には、点線で示す旋回速度制限線ＴＬ（２０℃）は、キャパシタ温度が２０℃のときの旋回速度制限値の推移を表し、点線で示す旋回速度制限線ＴＬ（−７℃）は、キャパシタ温度が−７℃のときの旋回速度制限値の推移を表す。また、点線で示す旋回速度制限線ＴＬ（−１０℃）は、キャパシタ温度が−１０℃のときの旋回速度制限値の推移を表し、点線で示す旋回速度制限線ＴＬ（−２０℃）は、キャパシタ温度が−２０℃のときの旋回速度制限値の推移を表す。

また、本実施例では、旋回速度は最大値Ｒｍａｘで電気的に或いは機械的に制限される。また、旋回開始時のＳＯＣが５５［％］以下であり且つキャパシタ温度が−７℃以下の場合には、ＳＯＣが５５［％］のときの旋回速度制限値が採用される。旋回操作が行われる度に旋回速度制限値が変化して実際の最大旋回速度が変化するのを防止するためである。具体的には、旋回開始時のＳＯＣが５５［％］以下であり且つキャパシタ温度が−１０℃の場合には、旋回速度制限値は値Ｒｂに設定される。また、旋回開始時のＳＯＣが５５［％］以下であり且つキャパシタ温度が−２０℃の場合には、旋回速度制限値は値Ｒａに設定される。なお、図９に示すようなＳＯＣ・要求値対応テーブルを採用すれば、キャパシタ温度が−７℃以下の場合、ＳＯＣが５５［％］以下の範囲で旋回操作が行われるのが通常である。そのため、ＳＯＣが５５［％］より大きい範囲で旋回速度制限値が旋回速度制限線に沿って変化するようにしたとしても、旋回操作が行われる度に実際の最大旋回速度が変化することはない。

このようにして、コントローラ３０は、キャパシタ温度に応じて最大旋回速度を制限する。また、コントローラ３０は、キャパシタ温度が上昇するにつれて最大旋回速度の制限を徐々に解除する。

次に、図１１を参照し、コントローラ３０が最大旋回速度の制限に合わせて旋回力行時の最大旋回トルク及びメインポンプ１４のポンプ最大出力を制限する処理について説明する。なお、図１１上図は、旋回速度制限値と旋回トルク制限値との関係を示す図であり、横軸が旋回速度制限値［ｒｐｍ］に対応し、縦軸が旋回トルク制限値［％］に対応する。また、図１１下図は、旋回速度制限値とポンプ電流制限値との関係を示す図であり、横軸が旋回速度制限値［ｒｐｍ］に対応し、縦軸がポンプ電流制限値［ｍＡ］に対応する。

例えば、コントローラ３０は、旋回開始時のＳＯＣが５５［％］以下であり且つキャパシタ温度が−１０℃の場合には、旋回速度制限値を値Ｒｂに制限する。この場合、コントローラ３０は、図１１上図に示すような対応テーブルを参照し、旋回トルク制限値として値Ｓｂを導き出す。また、コントローラ３０は、図１１下図に示すような対応テーブルを参照し、ポンプ電流制限値として値Ｐｂを導き出す。

同様に、コントローラ３０は、旋回開始時のＳＯＣが５５［％］以下であり且つキャパシタ温度が−２０℃の場合には、旋回速度制限値を値Ｒａ（＜Ｒｂ）に制限する。この場合、コントローラ３０は、旋回トルク制限値として値Ｓａ（＜Ｓｂ）を導き出し、ポンプ電流制限値として値Ｐａ（＜Ｐｂ）を導き出す。

なお、コントローラ３０は、旋回速度制限値と同様、旋回開始時毎に旋回トルク制限値及びポンプ電流制限値を決定する。

旋回力行時の旋回トルクの制限は上部旋回体３の加速度の制限をもたらし、ポンプ電流の制限は油圧アクチュエータの動作速度の制限をもたらす。また、その後のキャパシタ温度の上昇による旋回トルクの制限の緩和は上部旋回体３の加速度の制限の緩和をもたらし、ポンプ電流の制限の緩和は油圧アクチュエータの動作速度の制限の緩和をもたらす。そのため、旋回速度制限値が最大値Ｒｍａｘ未満に制限されている場合にブーム上げ旋回が行われると、旋回速度の制限に合わせてブーム４の上昇速度も制限される。また、その後のキャパシタ温度の上昇により旋回速度制限値が最大値Ｒｍａｘに向かって増大するにつれて旋回速度の制限が緩和され、その旋回速度の制限の緩和に合わせてブーム４の上昇速度の制限も緩和される。その結果、コントローラ３０は、旋回速度に合った油圧アクチュエータの動作速度を操作者に提供でき、操作感が損なわれるのを防止できる。

なお、コントローラ３０は、旋回速度制限値として最大値Ｒｍａｘを採用した場合には、旋回トルク制限値として値Ｓｍａｘを導き出し、ポンプ電流制限値として値Ｐｍａｘを導き出す。すなわち、コントローラ３０は、最大旋回速度を制限しない場合には、最大旋回トルク及びポンプ最大出力を制限しない。

以上の構成により、コントローラ３０は、キャパシタ温度の低下に応じて充電制限値及び放電制限値を低減させ且つ放電要求値を変化させる。本実施例では、ＳＯＣの変化に対する充電制限値及び放電制限値のそれぞれの変化を低減させ、且つ、ＳＯＣの変化に対する放電要求値の変化を低減させる。具体的には、キャパシタ温度の低下に応じて放電制限線及び充電制限線のそれぞれの制限値を小さくする。また、キャパシタ温度の低下に応じて旋回力行時の放電要求線の傾きを小さくする。そのため、コントローラ３０は、キャパシタ温度が低い状態で旋回用電動機２１を駆動させた場合であっても、キャパシタ１９の過充電及び過放電を防止できる。その結果、コントローラ３０は、キャパシタ１９の暖機が完了する前であっても、キャパシタ１９に悪影響を与えることなく、旋回用電動機２１を駆動させることができる。

また、コントローラ３０は、キャパシタ温度の低下に応じて、放電要求値を値ゼロより大きい値にするキャパシタ１９の充電率の下限を低減させる。本実施例では、コントローラ３０は、キャパシタ温度の低下に応じて放電開始ＳＯＣを低減させる。そのため、コントローラ３０は、キャパシタ温度が低い程、キャパシタ１９のＳＯＣがより低い範囲で推移するように、旋回力行時及び旋回回生時のキャパシタ１９の充放電を制御できる。その結果、キャパシタ温度が低い程、より発熱し易い条件でキャパシタ１９を充放電させてキャパシタ１９の暖機を促進できる。また、キャパシタ温度が低い程、旋回回生開始時のＳＯＣを低めに誘導するため、旋回回生中にキャパシタ１９の端子電圧が上限電圧に達するのを防止でき、キャパシタ１９の過充電を防止できる。

なお、上述の実施例では、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合にキャパシタ温度に応じてＳＯＣ・要求値対応テーブルの内容を調整する。しかしながら、コントローラ３０は、旋回用電動機２１が力行運転状態の場合に限ってＳＯＣ・要求値対応テーブルの内容を調整するのではなく、旋回用電動機２１が回生運転状態及び停止状態の場合にもキャパシタ温度に応じてＳＯＣ・要求値対応テーブルの内容を調整してもよい。

以上の構成により、コントローラ３０は、キャパシタ温度に応じて充放電に関する各種設定を変更することで、キャパシタ温度が低い場合であっても、キャパシタ１９の過充電及び過放電を防止しながらショベルを適切に機能させることができる。

しかしながら、キャパシタ１９の温度特性はキャパシタ１９の劣化に伴って変化する。そのため、コントローラ３０は、充放電に関する各種設定が例えば新品時のキャパシタ１９にとって最適となるように固定されている場合には、劣化したキャパシタ１９の過充電及び過放電を適切に防止できないおそれがある。その結果、コントローラ３０は、ショベルを適切に動作させることができず、ショベルの作業性を低下させてしまうおそれがある。また、ショベルの操作者は、劣化したキャパシタ１９の新品への早期の交換を余儀なくされるおそれがある。

そこで、コントローラ３０は、キャパシタ１９の劣化の進行に応じて充放電に関する各種設定を変更する処理（以下、「劣化時設定変更処理」とする。）を実行する。例えば、コントローラ３０は、キャパシタ１９の劣化度合いを把握し、その劣化度合いに応じてキャパシタ１９の動作温度を制御する。具体的には、コントローラ３０は、キャパシタ１９の劣化が進むにつれてキャパシタ１９の動作温度を上昇させる。キャパシタ１９の内部抵抗をキャパシタ新品時の内部抵抗に近づけるためである。また、キャパシタ１９の内部抵抗はキャパシタ温度が低いほど大きく、且つ、キャパシタ１９の劣化が進むにつれて大きくなるためである。なお、キャパシタ１９の動作温度は、ショベルの作動中におけるキャパシタ１９の温度を意味する。

このようにして、コントローラ３０は、キャパシタ１９が劣化した場合であっても、例えば内部抵抗の観点から見たときには、劣化したキャパシタ１９をあたかも新品時のように機能させる。そして、新品時に適した制御概念がそのまま利用されたとしても、キャパシタ１９の過充電及び過放電を防止しながらショベルを適切に機能させるようにする。なお、制御概念は、例えばキャパシタ温度が所定温度未満のときには充電を制限するといった概略的な制御内容を意味する。この場合、コントローラ３０は、キャパシタ１９の劣化の進行に応じてその所定温度の設定内容を自動的に変更することで、キャパシタ１９の劣化による制御概念に対する影響を緩和し或いは無くすことができる。その結果、コントローラ３０は、キャパシタ１９が劣化した場合であっても、ショベルの作業性の低下を防止できる。

なお、以下では、上述の劣化時設定変更処理を実現するコントローラ３０の各種機能要素（劣化度取得部３１、動作条件変更部３２、及び動作制御部３３）の詳細にについて説明する。

劣化度取得部３１は、蓄電装置の劣化度を取得する機能要素であり、例えば蓄電装置の静電容量、内部抵抗、劣化状態（ＳＯＨ（State of Health））等に基づいて蓄電装置の劣化度を取得する。蓄電装置の劣化度は蓄電装置の劣化度合いを表す指標であり、例えば、劣化度が決まれば蓄電装置の温度と内部抵抗との対応関係が一意に決まる。本実施例では、劣化度取得部３１は、キャパシタ１９の内部抵抗に基づいてキャパシタ１９の劣化度を取得する。

具体的には、劣化度取得部３１は、所定時間（例えば１０時間）が経過する度に、キャパシタ温度を検出し、且つ、キャパシタ１９の内部抵抗を導き出す。キャパシタ温度は温度センサＭ２によって検出される。また、内部抵抗の導出は、キャパシタ電圧検出部１１２が検出するキャパシタ電圧値とキャパシタ電流検出部１１３が検出するキャパシタ電流値とに基づく。上述のように、キャパシタ１９の開放電圧をＶｃ［Ｖ］とし、内部抵抗をＲ［Ω］とし、充電電流をＩｃ［Ａ］とすると、キャパシタ１９の充電時の端子電圧Ｖ２［Ｖ］はＶ２＝Ｖｃ＋Ｒ×Ｉｃで表されるためであり、端子電圧Ｖ２、開放電圧Ｖｃ、及び充電電流Ｉｃが決まれば内部抵抗Ｒが決まるためである。

より具体的には、劣化度取得部３１は、前回の内部抵抗の導出から所定時間が経過したと判定した場合、キャパシタ１９の充放電が行われていない状態でキャパシタ電圧検出部１１２が検出したキャパシタ電圧値（第１電圧値）を開放電圧Ｖｃ［Ｖ］とする。この場合の第１電圧値はキャパシタ１９の端子電圧Ｖ２［Ｖ］に相当し、且つ、キャパシタ１９の開放電圧Ｖｃ［Ｖ］に相当する。充電電流Ｉｃ［Ａ］が０［Ａ］であることから、端子電圧Ｖ２［Ｖ］が開放電圧Ｖｃ［Ｖ］に等しいためである。

その後、劣化度取得部３１は、電動発電機１２を発電機として機能させ、電動発電機１２が発電した電力を用いて所定の充電電流Ｉｃ［Ａ］（例えば１００［Ａ］）でキャパシタ１９を充電する。

この場合のキャパシタ電圧値（第２電圧値）は、Ｖｃ＋Ｒ×Ｉｃで表されるキャパシタ１９の端子電圧Ｖ２［Ｖ］に相当する。したがって、キャパシタ１９の内部抵抗Ｒは、（Ｖ２−Ｖｃ）／Ｉｃ、すなわち、第２電圧値から第１電圧値を差し引いた値を所定の充電電流Ｉｃの値で除した値として導出される。

その後、劣化度取得部３１は、キャパシタ温度と内部抵抗Ｒとの組み合わせからキャパシタ１９の劣化度を導出する。本実施例では、キャパシタ１９の劣化度は基準内部抵抗値に対する現在の内部抵抗値の比（劣化率）で表され、劣化度が高いほど劣化が進んでいることを示す。なお、基準内部抵抗値はキャパシタ新品時の内部抵抗値を表し、キャパシタ温度毎にＮＶＲＡＭ等に予め設定されている。

そして、劣化度取得部３１は、基準内部抵抗値に対する現在の内部抵抗値の比（劣化率）を劣化度として導出する。なお、劣化率は、キャパシタ新品時に値「１」であり、キャパシタ１９の劣化が進むにつれて増大する。

図１２は、キャパシタ１９の温度と内部抵抗との対応関係の一例を示す図であり、横軸にキャパシタ１９の温度を配し、縦軸にキャパシタ１９の内部抵抗を配する。また、新品時のキャパシタ１９に関する対応関係を実線で示し、キャパシタ１９が劣化したときの対応関係を破線で示す。また、図１２からは、キャパシタ１９の劣化度に関係なく、キャパシタ１９の温度が高いほど内部抵抗が低いという知見が得られる。また、劣化したキャパシタ１９では、ある温度のときに導き出される内部抵抗値は同じ温度におけるキャパシタ新品時の内部抵抗値（すなわち基準内部抵抗値）よりも高いという知見が得られる。これは、言い換えれば、劣化したキャパシタ１９であっても、ある温度のときに導き出される内部抵抗値は、その温度より低い温度におけるキャパシタ新品時の内部抵抗値（基準内部抵抗値）に対応することを意味する。そのため、劣化したキャパシタ１９の温度を制御すれば、キャパシタ新品時と同様の内部抵抗状態を意図的に創出できることが分かる。以下では、このキャパシタ温度の制御について詳述する。

図１２において、点Ｐ１は現在の温度Ｔ１と現在の内部抵抗値Ｒ１との関係を示し、点Ｐ２は現在の温度Ｔ１とその温度Ｔ１における基準内部抵抗値Ｒ２との関係を示す。この場合、キャパシタ１９の劣化率Ｄは内部抵抗値Ｒ１を基準内部抵抗値Ｒ２で除した値Ｄ１（＝Ｒ１／Ｒ２＞１）で表され、破線は各キャパシタ温度での劣化率Ｄ１の点を繋いだ線に相当する。同様に、実線はキャパシタ１９の新品時の各キャパシタ温度での劣化率Ｄ０（＝Ｒｂ／Ｒｂ＝１）を繋いだ線に相当する。したがって、破線上の別の点である点Ｐ３は、劣化率Ｄ１のキャパシタ１９の温度が温度Ｔ２（＞Ｔ１）になったときの内部抵抗が値Ｒ２となることを示す。同様に、実線上の別の点である点Ｐ４は、新品時のキャパシタ１９の温度が温度Ｔ２になったときの内部抵抗（基準内部抵抗値）が値Ｒ３となることを示す。

また、図１２は、劣化率Ｄ１のキャパシタ１９の温度が温度Ｔ２のときの内部抵抗値と新品時のキャパシタ１９の温度が温度Ｔ１のときの内部抵抗値とが同じであることを示す。例えば、劣化率Ｄ１のキャパシタ１９の温度が−１４℃のときの内部抵抗値は、新品時のキャパシタ１９の温度が−２０℃のときの内部抵抗値に等しい。また、劣化率Ｄ１のキャパシタ１９の温度が−４℃、９℃、２９℃のときの内部抵抗値はそれぞれ、新品時のキャパシタ１９の温度が−１０℃、０℃、２０℃のときの内部抵抗値に等しい。これは、特定の温度状態にある劣化したキャパシタ１９の内部抵抗値は、別の特定の温度状態にある新品時のキャパシタ１９の内部抵抗値に１対１で対応することを表す。

したがって、劣化度取得部３１は、温度センサＭ２が検出するキャパシタ１９の現在の温度と劣化度取得部３１が導出する現在の内部抵抗値と図１２に示すような対応関係を示す参照マップとに基づいてキャパシタ１９が任意の温度になったときの内部抵抗値を推定できる。具体的には、劣化度取得部３１は、現在のキャパシタ温度と現在の内部抵抗値とから導き出した劣化率に目的とするキャパシタ温度の基準内部抵抗値を乗ずることでその目的とするキャパシタ温度となったときのキャパシタ１９の内部抵抗値を推定できる。

なお、上述では、何れのキャパシタ温度においても劣化率が等しいことを前提とする。しかしながら、本発明はこの前提に限定されるものではない。例えば、劣化度によって特定されるキャパシタ温度と内部抵抗との対応関係は、各キャパシタ温度における劣化率が異なるように予め設定されていてもよい。この場合、キャパシタ１９の劣化度は劣化率以外の指標を用いて特定される。

また、キャパシタ１９のキャパシタ温度と内部抵抗との対応関係は、ショベルの累積稼働時間と対応付けて予め設定されていてもよい。この場合、劣化度取得部３１は、例えば、ＮＶＲＡＭ等を用いて管理されるショベルの累積稼働時間を劣化度として取得し、その劣化度からキャパシタ１９のキャパシタ温度と内部抵抗との対応関係を特定してもよい。

また、劣化度取得部３１は、ショベル稼働中のキャパシタ１９の温度、充放電電流、充放電電圧の推移等のキャパシタ１９の過去の使用状況に関するデータに基づいて導出した劣化度からキャパシタ１９のキャパシタ温度と内部抵抗との対応関係を特定してもよい。

また、上述では、劣化度取得部３１は、所定時間（例えば１０時間）が経過する度に、キャパシタ温度を検出し、且つ、キャパシタ１９の内部抵抗を導き出す。しかしながら、劣化度取得部３１は、所定時間が経過し、且つ、キャパシタ温度が所定温度以上の場合に限り、キャパシタ１９の内部抵抗を導き出すようにしてもよい。キャパシタ温度が低いほどキャパシタ温度の変動に対する内部抵抗の変動の割合が大きくなり、正確な内部抵抗の導出が難しくなるためである。

動作条件変更部３２は、劣化度取得部３１が導出した蓄電装置の劣化度に応じて蓄電装置及び蓄電装置に関連する機器の少なくとも一方の動作条件を変更する機能要素である。本実施例では、動作条件変更部３２は、劣化度取得部３１が導出したキャパシタ１９の劣化度に応じてキャパシタ１９及びキャパシタ１９に関連する機器の動作条件を変更する。

具体的には、動作条件変更部３２は、キャパシタ１９の劣化度に応じてキャパシタ１９の動作温度である管理温度を増減させる。例えば、動作条件変更部３２は、劣化度の増大に伴ってキャパシタ１９の動作温度である管理温度を増大させる。そのため、動作条件変更部３２は、キャパシタ１９が劣化した場合であっても内部抵抗が比較的低い状態でキャパシタ１９を充放電させることができる。その結果、内部抵抗が比較的高い状態でキャパシタ１９を充放電させる場合に比べ、ショベルの作業性を向上できる。

例えば、動作条件変更部３２は、キャパシタ１９の劣化度によって決まるキャパシタ温度と内部抵抗との対応関係を用いてキャパシタ１９の暖機に関する動作条件を変更してもよい。キャパシタ１９の暖機は、キャパシタ温度が所定温度以下の場合に、充放電手段の一例である電動発電機１２によりキャパシタ１９を充放電させることでキャパシタ温度を強制的に上昇させる処理である。具体的には、動作条件変更部３２は、キャパシタ１９の劣化度が高いほど暖機開始温度（キャパシタ１９の暖機を開始させる際のキャパシタ温度）及び暖機終了温度（キャパシタ１９の暖機を終了させる際のキャパシタ温度）を高くしてもよい。また、動作条件変更部３２は、暖機開始温度及び暖機終了温度の変更に合わせ、キャパシタ１９を冷却するための冷却手段の一例であるウォータポンプの作動開始温度及び作動終了温度を変更してもよい。なお、暖機開始温度及び暖機終了温度は充放電手段の動作条件の一例としての加温条件を構成し、ウォータポンプの作動開始温度及び作動終了温度は冷却手段の動作条件の一例としての冷却条件を構成する。そして、動作条件変更部３２は、加温条件及び冷却条件の少なくとも一方を変更することにより、キャパシタ１９の動作温度である管理温度を増大させてもよい。

また、動作条件変更部３２は、蓄電装置の劣化度に応じて蓄電装置の温度毎に設定される蓄電装置の充電率と充放電要求値及び充放電制限値との対応関係を変更してもよい。具体的には、動作条件変更部３２は、キャパシタ１９の劣化度に応じ、図９に示すようなキャパシタ１９の温度毎に設定されるキャパシタ１９のＳＯＣと充放電要求値及び充放電制限値との対応関係を変更してもよい。なお、充放電要求値は充電要求値及び放電要求値を含み、充放電制限値は充電制限値及び放電制限値を含む。

また、動作条件変更部３２は、蓄電装置の劣化度に応じて蓄電装置の温度毎に設定される蓄電装置の充電率と旋回用電動機の最大旋回速度との対応関係を変更してもよい。具体的には、動作条件変更部３２は、キャパシタ１９の劣化度に応じ、図１０に示すようなキャパシタ１９の温度毎に設定されるキャパシタ１９のＳＯＣと旋回用電動機２１の最大旋回速度との対応関係を変更してもよい。

図１３は、動作条件変更部３２によりキャパシタ１９の劣化度に応じて変更されるキャパシタ１９及びキャパシタ１９に関連する機器の動作条件の具体例を示す。

具体的には、図１３は、キャパシタ１９の劣化度が「低」レベル（例えば１．０（新品時）≦劣化率Ｄ＜１．１）の場合に暖機開始温度、暖機終了温度がそれぞれ−５℃、−１℃に設定され、劣化度が「中」レベル（例えば１．１≦劣化率Ｄ＜１．２）の場合にそれぞれ−２℃、２℃に設定され、且つ、劣化度が「高」レベル（例えば劣化率Ｄ≧１．２）の場合にそれぞれ１℃、５℃に設定されることを示す。

より具体的には、動作条件変更部３２は、図１２に示すような参照マップを参照し、新品時のキャパシタ１９の暖機開始温度（−５℃）における内部抵抗値（すなわち基準内部抵抗値）を導き出す。そして、その基準内部抵抗値と同じ内部抵抗値をもたらすキャパシタ温度を現在の劣化が進んだキャパシタ１９について導き出して新たな暖機開始温度として設定する。暖機終了温度についても同様である。なお、暖機開始温度及び暖機終了温度はキャパシタ１９の劣化が進むにつれて高くなる。すなわち、キャパシタ１９の劣化度合いが高いほど高い。しかしながら、暖機開始温度及び暖機終了温度が高くなったとしても暖機時間が過度に長くなることはない。キャパシタ１９の劣化が進むにつれて内部抵抗が高くなりキャパシタ１９が発熱し易くなるためである。

このように、動作条件変更部３２は、キャパシタ１９の劣化度が高くなるほど暖機開始温度及び暖機終了温度を高くする。すなわち、キャパシタ１９の劣化度が高くなるほどより高いキャパシタ温度までキャパシタ１９を暖機する。そのため、動作条件変更部３２は、キャパシタ１９が劣化した場合であっても内部抵抗が比較的低い状態でキャパシタ１９を充放電させることができる。その結果、内部抵抗が比較的高い状態でキャパシタ１９を充放電させる場合に比べ、ショベルの作業性を向上できる。

また、図１３は、キャパシタ１９の劣化度が「低」レベルの場合に旋回速度制限開始温度が−７℃に設定され、劣化度が「中」レベルの場合に−３℃に設定され、且つ、劣化度が「高」レベルの場合に０℃に設定されることを示す。なお、旋回速度制限開始温度は、旋回速度制限値が最大値Ｒｍａｘ未満に制限される温度の最大値を意味する。例えば、図１０では旋回速度制限開始温度は−７℃であり、キャパシタ温度が−７℃より大きければ、旋回速度制限線ＴＬ（−７℃）で示すように、ＳＯＣが５５％以下のときに旋回速度制限値が最大値Ｒｍａｘに制限されるのみで最大値Ｒｍａｘ未満に制限されることはない。

このように、動作条件変更部３２は、キャパシタ１９の劣化度が高くなるほど旋回速度制限開始温度を高くする。すなわち、キャパシタ１９の劣化度が高くなるほどより高いキャパシタ温度で旋回速度制限値が最大値Ｒｍａｘ未満に制限されるようにする。これは、キャパシタ温度が同じであれば、キャパシタ１９の劣化が進むにつれて旋回用電動機２１の最大旋回速度が低くなることを意味する。すなわち、キャパシタ温度が同じであれば、最大旋回速度は、キャパシタ１９の劣化度合いが高いほど低いことを意味する。そのため、動作条件変更部３２は、キャパシタ１９が劣化した場合であっても、旋回回生時に充放電手段の別の一例である旋回用電動機２１が生成する回生電力である充電電力が充電制限線を超えるのを抑制できる。

また、動作条件変更部３２は、暖機開始温度を変更する場合と同様の方法で、劣化度に応じて旋回速度制限開始温度を変更する。具体的には、図１２に示すような参照マップを参照し、新品時のキャパシタ１９の旋回速度制限開始温度（−７℃）における内部抵抗値（すなわち基準内部抵抗値）を導き出す。そして、その基準内部抵抗値と同じ内部抵抗値をもたらすキャパシタ温度を現在の劣化が進んだキャパシタ１９について導き出して新たな旋回速度制限開始温度として設定する。

また、図１３は、キャパシタ１９の劣化度が「低」レベルの場合、キャパシタ温度が５℃以上のときに第１充（放）電要求線／制限線（第１充電要求線ＣＬａ、第１放電要求線ＤＬａ、第１充電制限線ＢＬａ、及び第１放電制限線ＵＬａ）が採用されることを示す。また、キャパシタ温度が−５℃以上５℃未満のときに第２充（放）電要求線／制限線が採用され、キャパシタ温度が−１５℃以上−５℃未満のときに第３充（放）電要求線／制限線が採用され、キャパシタ温度が−１５℃未満のときに第４充（放）電要求線／制限線が採用されることを示す。また、図１３は、キャパシタ１９の劣化度が「中」レベルの場合、キャパシタ温度が１０℃以上のときに第１充（放）電要求線／制限線が採用され、キャパシタ温度が−２℃以上１０℃未満のときに第２充（放）電要求線／制限線が採用されることを示す。また、キャパシタ温度が−１３℃以上−２℃未満のときに第３充（放）電要求線／制限線が採用され、キャパシタ温度が−１３℃未満のときに第４充（放）電要求線／制限線が採用されることを示す。また、図１３は、キャパシタ１９の劣化度が「高」レベルの場合、キャパシタ温度が１４℃以上のときに第１充（放）電要求線／制限線が採用され、キャパシタ温度が１℃以上１４℃未満のときに第２充（放）電要求線／制限線が採用されることを示す。また、キャパシタ温度が−１２℃以上１℃未満のときに第３充（放）電要求線／制限線が採用され、キャパシタ温度が−１２℃未満のときに第４充（放）電要求線／制限線が採用されることを示す。

このように、動作条件変更部３２は、キャパシタ１９の劣化度が高くなるほど各充（放）電要求線／制限線に対応する温度範囲を高くする。すなわち、キャパシタ１９の劣化度が高くなるほど、充電制限値及び放電制限値のそれぞれが低めに設定され、且つ、放電開始ＳＯＣが小さくなるように充電要求値及び放電要求値のそれぞれが設定されるようにする。これは、キャパシタ温度が同じであれば、キャパシタ１９の劣化が進むにつれ、充電制限値及び放電制限値が小さくなり、且つ、充電要求値及び放電要求値がゼロになるときのキャパシタ１９の充電率（例えば放電開始ＳＯＣ）が小さくなることを意味する。すなわち、キャパシタ温度が同じであれば、充電制限値及び放電制限値、並びに充電要求値及び放電要求値がゼロになるときのキャパシタ１９の充電率（例えば放電開始ＳＯＣ）は、キャパシタ１９の劣化が高いほど小さいことを意味する。そのため、動作条件変更部３２は、キャパシタ１９が劣化した場合であっても、キャパシタ１９の過充電及び過放電が発生するのを抑制できる。

また、動作条件変更部３２は、暖機開始温度及び旋回速度制限開始温度を変更する場合と同様の方法で、劣化度に応じて各充（放）電要求線／制限線に対応する温度範囲を変更する。具体的には、図１２に示すような参照マップを参照し、新品時のキャパシタ１９の各充（放）電要求線／制限線に対応する温度範囲の上限及び下限における内部抵抗値（すなわち基準内部抵抗値）を導き出す。そして、その基準内部抵抗値と同じ内部抵抗値をもたらすキャパシタ温度を現在の劣化が進んだキャパシタ１９について導き出して新たな温度範囲の上限及び下限として設定する。

なお、キャパシタ１９の劣化度は、劣化率に基づいて「低」、「中」、「高」の３段階に分類されるが、２段階に分類されてもよく、４段階以上に分類されてもよい。また、劣化率の値がそのまま劣化度とされてもよい。

動作制御部３３は、動作条件変更部３２が変更した動作条件にしたがって蓄電装置及び蓄電装置に関連する機器の少なくとも一方を動作させる機能要素である。本実施例では、動作条件変更部３２が変更した動作条件にしたがってキャパシタ１９及びキャパシタ１９に関連する機器を動作させる。

例えば、動作制御部３３は、蓄電装置の温度が暖機開始温度未満となった場合に蓄電装置の充放電を開始させ、且つ、蓄電装置の温度が暖機終了温度以上となった場合に蓄電装置の充放電を停止させてもよい。具体的には、動作制御部３３は、キャパシタ温度が暖機開始温度未満となった場合に電動発電機１２によるキャパシタ１９の充放電を開始させ、且つ、キャパシタ温度が暖機終了温度以上となった場合に電動発電機１２によるキャパシタ１９の充放電を停止させてもよい。

また、動作制御部３３は、蓄電装置の温度と充電率で決まる最大旋回速度（旋回速度制限値）以下に旋回用電動機の旋回速度を制限してもよい。具体的には、動作制御部３３は、キャパシタ温度とＳＯＣで決まる最大旋回速度（旋回速度制限値）以下に旋回用電動機２１の旋回速度を制限してもよい。この場合、動作制御部３３は、図１１で示すように、最大旋回速度（旋回速度制限値）に対応する旋回トルク制限値を用いて旋回トルク（旋回加速度）を制限してもよく、最大旋回速度（旋回速度制限値）に対応するポンプ電流制限値を用いてポンプ電流（メインポンプ１４の吐出量）を制限してもよい。

また、動作制御部３３は、蓄電装置の温度と充電率で決まる充放電要求値及び充放電制限値にしたがって蓄電装置の充放電を制御してもよい。具体的には、動作制御部３３は、図９で示すように、キャパシタ温度とＳＯＣで決まる充電要求値、放電要求値、充電制限値、及び放電制限値にしたがってキャパシタ１９の充放電を制御してもよい。

なお、動作制御部３３は、温度センサＭ２の検出値をキャパシタ温度とする。また、キャパシタ電圧検出部１１２が検出するキャパシタ電圧値、及び、キャパシタ電流検出部１１３が検出するキャパシタ電流値に基づいてＳＯＣを算出する。

以上の構成により、コントローラ３０は、キャパシタ１９が劣化した場合には、ショベルの作動中におけるキャパシタ温度が劣化前と比べて相対的に高くなるように制御する。具体的には、コントローラ３０は、キャパシタ１９の劣化度に応じてキャパシタ１９及びキャパシタ１９に関連する機器（電動発電機１２、旋回用電動機２１等）の少なくとも一方の動作条件を変更する。そして、変更した動作条件にしたがってキャパシタ１９及びキャパシタ１９に関連する機器の少なくとも一方を動作させる。したがって、コントローラ３０は、例えば内部抵抗値の観点からすると、新品時のキャパシタ１９と同じ条件で、劣化したキャパシタ１９を動作させることができる。そのため、コントローラ３０を搭載するショベルは、キャパシタ１９が劣化した場合であっても、作業性の低下を防止できる。

また、キャパシタ１９の劣化が進んだ場合であってもショベルの作業性の低下を防止できるため、キャパシタ１９の交換タイミングを遅らせることができる。

また、コントローラ３０は、キャパシタ１９の劣化度に応じて変更した動作条件にしたがってキャパシタ１９及びキャパシタ１９に関連する機器の少なくとも一方を動作させる。そのため、キャパシタ１９の劣化度に応じてキャパシタ１９を適切に動作させることができ、過充電、過放電等の発生を防止できる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、劣化率は、基準内部抵抗値に対する現在の内部抵抗値の比（劣化率）で表される。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、内部抵抗値の代わりに静電容量が導出される場合、劣化率は、基準静電容量に対する現在の静電容量の比として表されてもよい。この場合、基準静電容量はキャパシタ新品時の静電容量を表し、キャパシタ温度毎にＮＶＲＡＭ等に予め設定されている。

１・・・下部走行体 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 １３・・・変速機 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、２０・・・インバータ １９・・・キャパシタ ２０・・・キャパシタ ２１・・・旋回用電動機 ２２・・・レゾルバ ２３・・・メカニカルブレーキ ２４・・・旋回変速機 ２５・・・パイロットライン ２６・・・操作装置 ２６Ａ、２６Ｂ・・・レバー ２６Ｃ・・・ペダル ２７・・・油圧ライン ２８・・・油圧ライン ２９・・・圧力センサ ３０・・・コントローラ ３１・・・劣化度取得部 ３２・・・動作条件変更部 ３３・・・動作制御部 １００・・・昇降圧コンバータ １１０・・・ＤＣバス １１１・・・ＤＣバス電圧検出部 １１２・・・キャパシタ電圧検出部 １１３・・・キャパシタ電流検出部 １２０・・・蓄電系

Claims (10)

1. エンジン、電動発電機、蓄電装置、及び制御装置を備える建設機械であって、
   前記制御装置は、前記蓄電装置が劣化した場合には、前記建設機械の暖機中において、前記蓄電装置の暖機に関する温度が劣化前と比べて相対的に高くなるように前記蓄電装置を充放電させる、
   建設機械。
2. エンジン、電動発電機、蓄電装置、及び制御装置を備える建設機械であって、
   前記制御装置は、
   前記蓄電装置が劣化した場合には、前記建設機械の作動中における前記蓄電装置の温度が劣化前と比べて相対的に高くなるように制御し、
   前記蓄電装置の劣化に応じ、前記蓄電装置の暖機運転の開始条件を定める前記蓄電装置の温度である暖機開始温度を変更し、且つ、前記蓄電装置の暖機運転の終了条件を定める前記蓄電装置の温度である暖機終了温度を変更する、
   建設機械。
3. エンジン、電動発電機、蓄電装置、及び制御装置を備える建設機械であって、
   前記蓄電装置の電力で駆動される旋回用電動機を備え、
   前記制御装置は、
   前記蓄電装置が劣化した場合には、前記建設機械の作動中における前記蓄電装置の温度が劣化前と比べて相対的に高くなるように制御し、
   前記蓄電装置の劣化に応じ、前記蓄電装置の温度に対応する前記旋回用電動機の最大旋回速度を変更する、
   建設機械。
4. エンジン、電動発電機、蓄電装置、及び制御装置を備える建設機械であって、
   前記制御装置は、
   前記蓄電装置が劣化した場合には、前記建設機械の作動中における前記蓄電装置の温度が劣化前と比べて相対的に高くなるように制御し、
   前記蓄電装置の劣化に応じ、前記蓄電装置の温度に対応する充放電要求値及び充放電制限値を変更する、
   建設機械。
5. 前記暖機開始温度及び前記暖機終了温度は、前記蓄電装置の劣化度合いが高いほど高い、
   請求項２に記載の建設機械。
6. 前記制御装置は、前記蓄電装置の劣化に応じ、前記蓄電装置の温度毎に設定される前記蓄電装置の充電率と前記旋回用電動機の最大旋回速度との対応関係を変更する、
   請求項３に記載の建設機械。
7. 前記蓄電装置の温度に対応する前記旋回用電動機の最大旋回速度は、前記蓄電装置の劣化度合いが高いほど低い、
   請求項３に記載の建設機械。
8. 前記蓄電装置の温度に対応する充電制限値及び放電制限値、並びに、前記蓄電装置の温度に対応する充電要求値及び放電要求値がゼロになるときの前記蓄電装置の充電率は、前記蓄電装置の劣化度合いが高いほど小さい、
   請求項４に記載の建設機械。
9. 前記制御装置は、前記蓄電装置を冷却する冷却手段の動作条件である冷却条件、及び、前記蓄電装置を充放電させる充放電手段の動作条件である加温条件の少なくとも一方を変更することにより、前記蓄電装置の動作温度である管理温度を増大させる、
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載の建設機械。
10. 前記制御装置は、
    前記蓄電装置の劣化度を取得する劣化度取得部と、
    前記劣化度取得部が取得した前記蓄電装置の劣化度に応じて前記蓄電装置及び前記蓄電装置に関連する機器の少なくとも一方の動作条件を変更する動作条件変更部と、
    前記動作条件変更部が変更した動作条件にしたがって前記蓄電装置及び前記機器の少なくとも一方を動作させる動作制御部と、を備える、
    請求項１乃至９のいずれか１項に記載の建設機械。

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