JP6808687B2 - Construction machinery - Google Patents

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Description

本発明は蓄電装置を備える建設機械に関する。 The present invention relates to a construction machine including a power storage device.

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。)。 A device is known that notifies an operator that a capacitor unit has deteriorated beyond a predetermined degree of deterioration in order to prevent the occurrence of a problem caused by the deterioration of the capacitor unit (see Patent Document 1).

特開2007−155586号公報JP-A-2007-155586

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。 However, the apparatus of Patent Document 1 only discloses that when the deterioration degree of the capacitor unit reaches a predetermined deterioration degree, it notifies the fact, and the workability of the excavator when the deteriorated capacitor unit is used. There is no mention of technology to prevent the decline.

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。 In view of the above, it is desirable to provide a construction machine capable of preventing a decrease in workability even when the power storage device deteriorates.

本発明の実施例に係る建設機械は、蓄電装置、前記蓄電装置の電力で駆動される電動機、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高くなるように前記蓄電装置温度の設定値を劣化前と比べて相対的に高くなるように設定し、前記蓄電装置は、前記蓄電装置が劣化した場合には、劣化前と比べて相対的に高い前記設定値の下で動作する
The construction machine according to the embodiment of the present invention is a construction machine including a power storage device, an electric motor driven by the electric power of the power storage device, and a control device, and the control device is used when the power storage device is deteriorated. The set value of the temperature of the power storage device is set to be relatively higher than that before the deterioration so that the temperature of the power storage device becomes high during the operation of the construction machine. When is deteriorated, it operates under the set value which is relatively higher than that before deterioration .

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。 By the above-mentioned means, it is possible to provide a construction machine capable of preventing deterioration of workability even when the power storage device is deteriorated.

ハイブリッド式ショベルの側面図である。It is a side view of a hybrid excavator. 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。It is a block diagram which shows the structure of the drive system of the hybrid excavator of FIG. 蓄電系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a power storage system. 要求値導出処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the required value derivation process. SOC・要求値対応テーブルの一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the SOC / required value correspondence table. 旋回力行時処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the turning force running process. 旋回回生時処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process at the time of turning regeneration. 旋回停止時処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the processing at the time of turning stop. SOC・要求値対応テーブルの別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the SOC / required value correspondence table. 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。It is a figure which shows the relationship between SOC of a capacitor and a turning speed limit value. 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。It is a figure which shows the relationship between the turning speed limit value, the turning torque limit value, and the pump current limit value. 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。It is a figure which shows the correspondence relationship between the temperature of a capacitor and the internal resistance. 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。It is a figure which shows the example of the operation condition of a capacitor and a device related to a capacitor.

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。 FIG. 1 is a side view showing a hybrid excavator which is an example of a construction machine according to an embodiment of the present invention. The upper swivel body 3 is mounted on the lower traveling body 1 of the hybrid excavator via the swivel mechanism 2. A boom 4 is attached to the upper swing body 3. An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5. The boom 4, arm 5, and bucket 6 form an excavation attachment, which is an example of the attachment, and are hydraulically driven by the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9, respectively. The upper swing body 3 is provided with a cabin 10 and is equipped with a power source such as an engine 11.

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。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the drive system of the hybrid excavator of FIG. In FIG. 2, the mechanical power system is shown by a double line, the high-pressure hydraulic line is shown by a thick solid line, the pilot line is shown by a broken line, and the electric drive / control system is shown by a thin solid line.

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。 The engine 11 and the motor generator 12 are connected to the two input shafts of the transmission 13, respectively. A main pump 14 and a pilot pump 15 as hydraulic pumps are connected to the output shaft of the transmission 13. A control valve 17 is connected to the main pump 14 via a high-pressure hydraulic line 16.

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。 The control valve 17 is a control device that controls the hydraulic system in the hybrid excavator. Hydraulic actuators such as the right-side traveling hydraulic motor 1A, the left-side traveling hydraulic motor 1B, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 are connected to the control valve 17 via a high-pressure hydraulic line. The hydraulic system includes a right-side traveling hydraulic motor 1A, a left-side traveling hydraulic motor 1B, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, a bucket cylinder 9, a main pump 14, and a control valve 17.

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。 A power storage system 120 including a capacitor 19 as a power storage device is connected to the motor generator 12 via an inverter 18. As the power storage device, any means may be adopted as long as it is a means for storing electrical energy. Further, the turning electric motor 21 is connected to the power storage system 120 via the inverter 20. A resolver 22, a mechanical brake 23, and a swivel transmission 24 are connected to the rotary shaft 21A of the swivel motor 21. Further, the operating device 26 is connected to the pilot pump 15 via the pilot line 25.

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。 The operating device 26 includes a lever 26A, a lever 26B, and a pedal 26C. The lever 26A, the lever 26B, and the pedal 26C are connected to the control valve 17 and the pressure sensor 29, respectively, via the hydraulic lines 27 and 28. The pressure sensor 29 is connected to a controller 30 that controls the drive of the electrical system.

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。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the power storage system 120. The power storage system 120 includes a capacitor 19, a buck-boost converter 100, and a DC bus 110. The capacitor 19 includes an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor, a lithium ion battery and the like. In this embodiment, the capacitor 19 is a lithium ion capacitor. Further, the DC bus 110 controls the transfer of electric power between the capacitor 19, the motor generator 12, and the turning electric motor 21. The capacitor 19 is provided with a capacitor voltage detection unit 112 for detecting the capacitor voltage value and a capacitor current detection unit 113 for detecting the capacitor current value. The capacitor voltage value and the capacitor current value detected by the capacitor voltage detection unit 112 and the capacitor current detection unit 113 are supplied to the controller 30.

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。 Specifically, the capacitor voltage value corresponds to the terminal voltage of the capacitor 19. Then, assuming that the open circuit voltage of the capacitor 19 is Vc [V], the internal resistance of the capacitor 19 is R [Ω], and the magnitude of the discharge current flowing from the capacitor 19 to the buck-boost converter 100 is Id [A], the capacitor 19 The terminal voltage V1 at the time of discharging is represented by V1 = Vc−R × Id, and the discharge power W1 of the capacitor 19 is represented by W1 = V1 × Id. Further, assuming that the magnitude of the charging current flowing from the buck-boost converter 100 to the capacitor 19 is Ic, the terminal voltage V2 at the time of charging the capacitor 19 is represented by V2 = Vc + R × Ic, and the charging power W2 of the capacitor 19 is W2. = V2 × Ic.

また、キャパシタ19の放電時の発熱量Q1はId×Rで表され、充電時の発熱量Q2はIc×Rで表される。 Further, the calorific value Q1 at the time of discharging the capacitor 19 is represented by Id 2 × R, and the calorific value Q2 at the time of charging is represented by Ic 2 × R.

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。 The charge rate (SOC) of the capacitor 19 is expressed by the following equation, where Vmin is the minimum voltage of the capacitor 19 and Vmax is the maximum voltage.

Figure 0006808687
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。
Figure 0006808687
From the above relationship, a high SOC of the capacitor 19 means a high open circuit voltage Vc, the discharge current Id when the predetermined discharge power W1 is realized can be small, and the calorific value Q1 at the time of discharge is also small. Therefore, it can be seen that the discharge efficiency is high. Similarly, it can be seen that the charging efficiency is high because the charging current Ic when the predetermined charging power W2 is realized is small and the calorific value Q2 at the time of charging is also small.

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。 Further, the capacitor 19 is provided with a temperature sensor M2 as a temperature detection unit for detecting the temperature of the capacitor 19 (capacitor temperature). Further, the buck-boost converter 100 is also provided with a temperature sensor M3 as a temperature detection unit for detecting the temperature of the buck-boost converter 100. The temperature sensor M2 and the temperature sensor M3 are composed of, for example, a thermistor, and output each detected value to the controller 30. Further, the capacitor temperature may be indirectly detected by detecting the temperature of the cooling water used for cooling the capacitor 19. Further, the capacitor temperature may be indirectly detected from the temperature of the housing on which the capacitor 19 is mounted, the ambient temperature inside or outside the housing, and the like.

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。 The buck-boost converter 100 controls to switch between a step-up operation and a step-down operation so that the DC bus voltage value falls within a certain range according to the operating state of the motor generator 12 and the turning electric motor 21. The DC bus 110 is arranged between the inverters 18 and 20 and the buck-boost converter 100, and transfers power between the capacitor 19, the motor generator 12, and the turning electric motor 21.

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。 The controller 30 is a control device as a main control unit that controls the drive of the hybrid excavator. In this embodiment, the controller 30 is composed of a CPU and an arithmetic processing device including an internal memory, and various functions are realized by the CPU executing a drive control program stored in the internal memory. The various functions include functions corresponding to each of the deterioration degree acquisition unit 31, the operation condition changing unit 32, and the operation control unit 33 as functional elements included in the controller 30. The details of the deterioration degree acquisition unit 31, the operation condition changing unit 32, and the operation control unit 33 will be described later.

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。 Further, the controller 30 converts the signal supplied from the pressure sensor 29 into a speed command, and controls the drive of the turning electric motor 21. The signal supplied from the pressure sensor 29 corresponds to a signal representing an operation amount when the operation device 26 is operated to rotate the rotation mechanism 2.

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。 Further, the controller 30 controls the operation of the motor generator 12 (switching between electric (assist) operation and power generation operation), and also controls the charge / discharge of the capacitor 19 by driving and controlling the buck-boost converter 100. Further, the controller 30 uses the buck-boost converter 100 based on the charging state of the capacitor 19, the operating state of the motor generator 12 (assist operation or power generation operation), and the operating state of the turning motor 21 (power running operation or regenerative operation). It controls switching between the step-up operation and the step-down operation, thereby controlling the charging and discharging of the capacitor 19.

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。 The switching control between the step-up operation and the step-down operation of the buck-boost converter 100 is performed by the DC bus voltage value detected by the DC bus voltage detection unit 111, the capacitor voltage value detected by the capacitor voltage detection unit 112, and the capacitor current detection unit 113. It is done based on the capacitor current value detected by. In this case, the controller 30 may execute voltage control for controlling the DC bus voltage value within a predetermined range by the buck-boost converter 100. Specifically, the capacitor 19 may be charged and discharged so as to absorb the fluctuation of the DC bus voltage value due to the assist operation or power generation operation of the motor generator 12 or the power running operation or regenerative operation of the turning motor 21. Further, the buck-boost converter 100 cooperates with a controller other than the controller 30 via communication, and adjusts the capacitor 19 according to the assist operation or power generation operation of the motor generator 12 or the power running operation or regenerative operation of the turning motor 21. It may be charged and discharged.

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。 In the above configuration, the electric power generated by the motor generator 12 is supplied to the DC bus 110 of the power storage system 120 via the inverter 18 and then supplied to the capacitor 19 via the buck-boost converter 100, or It is supplied to the turning motor 21 via the inverter 20. Further, the regenerative power generated by the regenerative operation of the turning motor 21 is supplied to the DC bus 110 of the power storage system 120 via the inverter 20 and then supplied to the capacitor 19 via the buck-boost converter 100, or It is supplied to the motor generator 12 via the inverter 18. Further, the electric power stored in the capacitor 19 is supplied to at least one of the motor generator 12 and the turning electric motor 21 via the buck-boost converter 100 and the DC bus 110. In this embodiment, the turning motor 21 preferentially uses the electric power stored in the capacitor 19, and the electric power generated by the motor generator 12 is used as an auxiliary.

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。 In the hybrid excavator having the above-described configuration, the controller 30 charges and discharges the capacitor 19 so that the capacitor 19 can maintain a predetermined charge rate (SOC).

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。 The controller 30 determines the charge request value (corresponding to the charge amount) and the discharge request value (corresponds to the discharge amount) based on the current value of the SOC of the capacitor 19, and controls the charging / discharging of the capacitor 19. In this embodiment, the charge request value means the maximum value of the generated power received by the capacitor 19. Further, the discharge required value means the maximum value of the electric power supplied by the capacitor 19 to the turning electric motor 21. When the charge request value is a negative value other than zero (in this embodiment, the charge power is a negative value and the discharge power is a positive value), the controller 30 causes the electric generator 12 to function as a generator. Then, the motor generator 12 is made to generate electric power with an output equal to or higher than the electric power corresponding to the charging required value, and the capacitor 19 is charged with the electric power corresponding to the charging required value. Further, the controller 30 does not charge the capacitor 19 when the charge request value is set to zero. Therefore, the motor generator 12 does not function as a generator only for charging the capacitor 19. However, it is not prohibited to make the motor generator 12 function as a generator for other purposes.

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。 Further, when the discharge request value is set to a positive value other than zero, the controller 30 causes the motor generator 12 to function as an electric motor. Then, the motor generator 12 is assisted with an output equal to or higher than the power corresponding to the required discharge value, and the capacitor 19 is discharged with the power corresponding to the required discharge value. When the turning electric motor 21 is in power running operation, the controller 30 discharges the electric power of the capacitor 19 toward the turning electric motor 21 with a power corresponding to the discharge request value. In this case, if the output [kW] required to drive the turning motor 21 is larger than the power corresponding to the discharge request value, the controller 30 causes the motor generator 12 to function as a generator instead of a motor. This is because the turning motor 21 is driven by the power generated by the motor generator 12 and the power discharged by the capacitor 19. Further, the controller 30 does not discharge the capacitor 19 when the discharge request value is set to zero. Therefore, the motor generator 12 does not function as an electric motor only for discharging the capacitor 19, and the electric power of the capacitor 19 is not discharged toward the turning electric motor 21.

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。 Here, with reference to FIG. 4, a process in which the controller 30 derives a charge request value and a discharge request value based on the SOC of the capacitor 19 (hereinafter, referred to as “request value derivation process”) will be described. Note that FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the required value derivation process, and the controller 30 repeatedly executes the required value derivation process at a predetermined control cycle.

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。 First, the controller 30 acquires the SOC of the capacitor 19 (step S1). In this embodiment, the controller 30 calculates the SOC based on the capacitor voltage value detected by the capacitor voltage detection unit 112 and the capacitor current value detected by the capacitor current detection unit 113.

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。 Further, the controller 30 detects the state of the turning electric motor 21 (step S2). In this embodiment, the controller 30 determines the operating state and the stopped state of the turning electric motor 21 from the turning speed calculated based on the output of the resolver 22. Further, the controller 30 determines the power running state and the regenerative operation state of the turning electric motor 21 from the turning torque and the turning speed calculated based on the current flowing through the inverter 20.

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。 Further, steps S1 and S2 are in no particular order, and the controller 30 may acquire the SOC of the capacitor 19 after detecting the state of the swivel motor 21, or may execute the two processes at the same time.

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。 After that, the controller 30 derives a charging request value based on the SOC of the capacitor 19 and the state of the turning electric motor 21 (step S3). In this embodiment, the controller 30 refers to the SOC / request value correspondence table stored in the internal memory, and derives the charge request value based on the current SOC and the current state of the swivel motor 21.

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。 Further, the controller 30 derives a discharge request value based on the SOC of the capacitor 19 and the state of the turning electric motor 21 (step S4). In this embodiment, the controller 30 refers to the SOC / required value correspondence table used when deriving the charging required value, and derives the discharge required value based on the current SOC and the current state of the turning electric motor 21.

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。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a SOC / required value correspondence table. Specifically, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the SOC of the capacitor 19 and the discharge request value and the charge request value. The horizontal axis corresponds to the SOC [%], and the vertical axis corresponds to the required value. In FIG. 5, the discharge request value is a positive value, and the charge request value is a negative value. Further, the charging request value in FIG. 5 is for causing the motor generator 12 to function as a generator for charging the capacitor 19, and does not require charging by the regenerative power of the turning motor 21. The regenerative power of the turning motor 21 is charged to the capacitor 19 separately from the charging by the generated power of the motor generator 12 according to the charging request value.

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。 Further, the charging request line CL1 shown by the broken line in FIG. 5 represents the transition of the charging request value adopted when the turning motor 21 is in the power running state, and the charging request line CL2 shown by the alternate long and short dash line in FIG. 5 is turning. The change in the charge request value adopted when the motor 21 is in the regenerative operation state is shown, and the charge request line CL3 indicated by the alternate long and short dash line is the change in the charge request value adopted when the turning electric motor 21 is in the stopped state. Represents.

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。 Further, the discharge request line DL1 shown by the broken line in FIG. 5 represents the transition of the discharge request value adopted when the turning motor 21 is in the power running state, and the discharge request line DL2 shown by the alternate long and short dash line in FIG. 5 is turning. The discharge request line DL3 shown by the alternate long and short dash line represents the transition of the discharge request value adopted when the motor 21 is in the regenerative operation state, and the discharge request value DL3 adopted when the turning motor 21 is in the stopped state. Represents.

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。 Specifically, the charge request line CL1 has a charge request value of C1 when the SOC is 40 [%] or less, and gradually becomes zero until the SOC exceeds 40 [%] and reaches 45 [%]. It means that the value becomes zero when the SOC approaches 45 [%] or more. By adopting the charge request line CL1, the controller 30 sets the capacitor 19 so that the SOC of less than 45 [%] becomes 45 [%] while preventing the terminal voltage of the capacitor 19 from exceeding the upper limit voltage during turning force running. Let it charge. The same applies to the charging request line CL2 and the charging request line CL3.

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。 Further, the discharge request line DL1 has a discharge request value of zero when the SOC is 60 [%] or less, and increases at a constant rate until the SOC exceeds 60 [%] and reaches 100 [%], and the SOC increases. Indicates that the value D1 is obtained when the value reaches 100 [%]. By adopting the discharge request line DL1, the controller 30 sets the capacitor 19 so that the SOC of 60 [%] or more becomes 60 [%] while preventing the terminal voltage of the capacitor 19 from falling below the lower limit voltage during turning force running. Discharge. The same applies to the discharge request line DL2 and the discharge request line DL3.

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。 Next, referring to FIG. 6, when the turning electric motor 21 is in the power running state, the controller 30 controls the charging / discharging of the capacitor 19 by using the charging required value and the discharging required value (hereinafter, “swinging power running”). Time processing ”) will be described. Note that FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the turning force running process, and the controller 30 repeatedly executes the turning force running process at a predetermined control cycle when the turning electric motor 21 is in the power running state. The controller 30 may execute this turning force running process only once at the start of turning force running.

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。 First, the controller 30 determines whether or not the output required for turning drive of the turning electric motor 21 (hereinafter, referred to as “required output”) is equal to or less than the required discharge value (step S11). In this embodiment, the controller 30 derives the required output from the product of the turning speed calculated based on the output of the resolver 22 and the turning torque calculated based on the current flowing through the inverter 20. Then, the controller 30 compares the required output with the discharge request value derived by the request value derivation process.

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。 When it is determined that the required output is equal to or less than the required discharge value (YES in step S11), the controller 30 drives the turning electric motor 21 only with the electric power (discharge power) that the capacitor 19 discharges (step S12). Specifically, when the required output is low as in the initial stage of power running operation, the controller 30 drives the turning electric motor 21 only with the discharge power.

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。 On the other hand, when it is determined that the required output is larger than the discharge request value (NO in step S11), the controller 30 determines whether or not the charge request value is zero (step S13). In this embodiment, it is determined whether or not the charge request value is zero by referring to the charge request value derived by the request value derivation process. A charging request value of zero means that charging of the capacitor 19 is stopped.

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。 When it is determined that the charge request value is zero (YES in step S13), the controller 30 determines whether or not the required output is equal to or less than the sum of the discharge request value and the power generation limit value (step S14). The power generation limit value means the maximum value of the electric power that the motor generator 12 can generate.

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。 When it is determined that the required output is equal to or less than the sum of the discharge request value and the power generation limit value (YES in step S14), the controller 30 determines whether or not the discharge request value is zero (step S15). A discharge request value of zero means that the discharge of the capacitor 19 is stopped.

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)。 When it is determined that the discharge request value is zero (YES in step S15), that is, when the discharge of the capacitor 19 is stopped, the controller 30 uses only the power generated by the motor generator 12 (generated power). The turning motor 21 is driven (step 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)。 Further, when it is determined that the discharge request value is not zero (NO in step S15), that is, when the discharge of the capacitor 19 is not stopped, the controller 30 determines that the discharge power discharged by the capacitor 19 and the motor generator 12 are used. The turning motor 21 is driven by the generated power (step 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。 Specifically, the controller 30 suppresses the discharge power and increases the generated power as the SOC decreases. Therefore, the controller 30 can realize a relatively high terminal voltage and a relatively low discharge current by maintaining the SOC in a high state, and can achieve high efficiency.

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。 Further, when it is determined that the required output is larger than the sum of the discharge request value and the power generation limit value (NO in step S14), the controller 30 has a discharge power larger than the discharge power corresponding to the discharge request value discharged by the capacitor 19 and an electric motor. The turning motor 21 is driven by the generated power corresponding to the power generation limit value generated by the generator 12 (step S19). This is because the required output required by the swivel motor 21 cannot be supplied by the generated power corresponding to the power generation limit value and the discharge power corresponding to the required discharge value.

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)。 Further, when it is determined that the charge request value is not zero (NO in step S13), that is, when the charging of the capacitor 19 is not stopped, the controller 30 subtracts the charge request value from the power generation limit value for the required output. It is determined whether or not it is equal to or greater than the value (step 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。 When it is determined that the required output is equal to or greater than the value obtained by subtracting the charge request value from the power generation limit value (YES in step S18), the controller 30 determines that the discharge power is larger than the discharge power corresponding to the discharge request value discharged by the capacitor 19. The turning motor 21 is driven by the generated power corresponding to the power generation limit value generated by the motor generator 12 (step S19). When the capacitor 19 is charged with the generated power equivalent to the charging required value generated by the motor generator 12, the capacitor 19 cannot be discharged, and the motor generator 12 alone cannot supply the required output required by the turning motor 21. Is.

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。 On the other hand, when it is determined that the required output is less than the value obtained by subtracting the charge request value from the power generation limit value (NO in step S18), the controller 30 uses only the generated power generated by the motor generator 12 to generate the turning motor 21. The capacitor 19 is charged with the generated power corresponding to the charging required value generated by the motor generator 12 (step S20). That is, the motor generator 12 generates electric power corresponding to the required output and electric power corresponding to the required charging value.

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。 By repeatedly executing the above-mentioned turning force running process, the controller 30 sets the SOC (for example, a value larger than 60%) corresponding to the discharge request value other than zero as the capacitor 19 as shown by the discharge request line DL1 in FIG. In the case of, if the required output is equal to or less than the required discharge value, the turning electric motor 21 is driven only by the discharge power discharged by the capacitor 19. Further, when the capacitor 19 indicates an SOC (for example, a value larger than 60%) corresponding to a discharge request value other than zero, if the required output is larger than the discharge request value, the discharge power corresponding to the discharge request value discharged by the capacitor 19 is obtained. The turning motor 21 is driven by the generated power generated by the motor generator 12. In this way, the controller 30 positively discharges the capacitor 19 during the turning force running, so that the regenerative power generated during the subsequent turning regeneration can be reliably charged to the capacitor 19.

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。 Further, when the capacitor 19 indicates an SOC (for example, a value of 60% or less) corresponding to a discharge request value of zero, the turning motor 21 is driven only by the generated power generated by the motor generator 12. Further, when the capacitor 19 indicates an SOC (for example, a value of 45% or less) corresponding to a discharge request value of zero, the controller 30 drives the turning motor 21 only with the generated power generated by the motor generator 12. Further, the motor generator 12 is made to generate the generated power corresponding to the charging required value, and the generated power is charged into the capacitor 19. In this way, for example, when the discharge of the capacitor 19 for making the motor generator 12 function as an electric motor increases and the SOC of the capacitor 19 is low in order to keep the load of the engine 11 constant. By charging the capacitor 19 even when the turning force is running, over-discharging of the capacitor 19 is prevented.

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。 Next, with reference to FIG. 7, when the turning electric motor 21 is in the regenerative operation state, the controller 30 controls the charging / discharging of the capacitor 19 by using the charge request value and the discharge request value (hereinafter, “swing regeneration”). “Time processing”) will be described. Note that FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the swivel regeneration process, and the controller 30 repeatedly executes the swivel regeneration process at a predetermined control cycle when the swivel motor 21 is in the regenerative operation state.

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)。 First, the controller 30 determines whether or not the discharge request value is zero (step 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)。 When it is determined that the discharge request value is zero (YES in step S21), that is, when the discharge of the capacitor 19 is stopped, the controller 30 determines whether or not the charge request value is not zero (YES). Step 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)。 When it is determined that the charge request value is not zero (YES in step S22), that is, when the charging of the capacitor 19 is not stopped, the controller 30 determines all the regenerative power regenerated by the turning electric motor 21 and the charge request value. The capacitor 19 is charged with the electric power corresponding to (step 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)。 When it is determined that the charge request value is zero (NO in step S22), that is, when the charging of the capacitor 19 is stopped, the controller 30 uses all the regenerative power regenerated by the turning electric motor 21. The capacitor 19 is charged (step 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。 Further, when it is determined that the discharge request value is not zero (NO in step S21), that is, when the discharge of the capacitor 19 is not stopped, the controller 30 determines whether or not the regenerative power is larger than the discharge request value. (Step S25). In this embodiment, the regenerative power is represented by a negative value, and the discharge request value is represented by a positive value. Therefore, strictly speaking, the controller 30 determines whether or not the absolute value of the regenerative power is larger than the discharge request value.

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。 When it is determined that the regenerative power is larger than the discharge request value (YES in step S25), the controller 30 charges the capacitor 19 by the difference between the regenerative power and the power corresponding to the discharge request value (step S26). In this embodiment, the controller 30 supplies a part of the regenerative power corresponding to the discharge request value from the turning motor 21 to the motor generator 12 to make the motor generator 12 function as an electric motor, and the remaining part of the regenerative power. To charge the capacitor 19.

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。 On the other hand, when it is determined that the regenerative power is equal to or less than the discharge request value (NO in step S25), the controller 30 directs the sum of the regenerative power and the power corresponding to the discharge request value to the motor generator 12 (step S27). ). In this embodiment, the controller 30 supplies all of the regenerated electric power from the turning motor 21 to the motor generator 12, and supplies power corresponding to the discharge required value from the capacitor 19 to the motor generator 12 to generate electric power. The machine 12 is made to function as a motor.

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。 In this embodiment, the electric power that can be accepted by the motor generator 12 that functions as an electric motor is limited by a predetermined assist limit value. In this case, the assist limit value means the maximum value of electric power that can be accepted by the motor generator 12 that functions as an electric motor. This is to prevent the engine 11 from blowing up due to the assist output becoming too large. Therefore, when the sum of the regenerative power and the power corresponding to the discharge request value exceeds the power corresponding to the assist limit value, the controller 30 reduces the power corresponding to the discharge request value, that is, is discharged from the capacitor 19. By reducing the power generated, the power supplied to the motor generator 12 is made equal to the power corresponding to the assist limit value.

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。 When the capacitor 19 indicates the SOC (for example, 30%) corresponding to the discharge request value of zero, as shown by the charge request line CL2 in FIG. 5, the controller 30 repeatedly executes the above-mentioned swirl regeneration process. , All of the regenerative power is supplied to the capacitor 19 to charge the capacitor 19, and the electric generator 12 generates power corresponding to the charging required value, and the generated power is used to charge the capacitor 19. In this way, when the SOC of the capacitor 19 is in a low state, the controller 30 causes the motor generator 12 to generate power to charge the capacitor 19 even during regenerative braking, thereby raising the SOC to a high state. return.

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。 Further, as shown by the discharge request line DL2 in FIG. 5, when the capacitor 19 indicates the SOC (for example, a value larger than 70%) corresponding to the discharge request value other than zero, the magnitude of the regenerative power is the magnitude of the discharge request value. If it is larger than that, the capacitor 19 is charged with the differential power, and the power corresponding to the required discharge value is supplied from the turning motor 21 to the motor generator 12 to make the motor generator 12 function as an electric motor. In this way, the controller 30 prevents the capacitor 19 from being overcharged by consuming a part of the regenerative power in the motor generator 12 even when a large regenerative power is generated by turning 180 degrees or the like. To do.

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。 Further, when the capacitor 19 indicates an SOC (for example, a value larger than 70%) corresponding to a discharge request value other than zero, if the magnitude of the regenerative power is equal to or less than the discharge request value, the discharge request value of zero value The sum of the regenerated electric power and the electric power corresponding to the required discharge value is directed to the motor generator 12 until the SOC corresponding to the above (for example, 70%) is reached, and the motor generator 12 functions as an electric motor. In this way, the controller 30 prevents the capacitor 19 from being overcharged.

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。 Next, referring to FIG. 8, a process in which the controller 30 controls charging / discharging of the capacitor 19 by using the charge request value and the discharge request value when the turning electric motor 21 is stopped (hereinafter, “when turning is stopped”). "Processing") will be described. Note that FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the turning stop processing, and the controller 30 repeatedly executes the turning stop processing in a predetermined control cycle when the turning electric motor 21 is in the stopped state.

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)。 First, the controller 30 determines whether or not the discharge request value is zero (step 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)。 When it is determined that the discharge request value is zero (YES in step S31), that is, when the discharge of the capacitor 19 is stopped, the controller 30 determines whether or not the charge request value is not zero (YES). Step 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)。 When it is determined that the charge request value is not zero (YES in step S32), that is, when the charging of the capacitor 19 is not stopped, the controller 30 causes the electric generator 12 to function as a generator, and the electric generator 12 The capacitor 19 is charged with the generated power generated by (step 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。 When it is determined that the charge request value is zero (NO in step S32), that is, when the charging of the capacitor 19 is stopped, the controller 30 does not charge the capacitor 19. Therefore, the motor generator 12 does not function as a generator only for charging the capacitor 19. However, it is not prohibited to make the motor generator 12 function as a generator for other purposes.

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)。 On the other hand, when it is determined that the discharge request value is not zero (NO in step S31), that is, when the discharge of the capacitor 19 is not stopped, the controller 30 drives the motor generator 12 with the electric power discharged by the capacitor 19. (Step 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。 By repeatedly executing the above-mentioned rotation stop processing, the controller 30 uses the capacitor 19 indicating the SOC (for example, 30%) corresponding to the non-zero charge request value as shown by the charge request line CL3 in FIG. It is charged to the SOC (for example, 60%) corresponding to the charge request value of zero value. In this way, the controller 30 is, for example, when the discharge of the capacitor 19 for causing the motor generator 12 to function as an electric motor to keep the load of the engine 11 constant is increased and the SOC of the capacitor 19 is low. By charging the capacitor 19 even when the rotation is stopped, over-discharging of the capacitor 19 is prevented.

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。 Further, as shown by the discharge request line DL3 in FIG. 5, the controller 30 uses the capacitor 19 indicating the SOC (for example, 90%) corresponding to the discharge request value having a non-zero value, and the SOC (SOC) corresponding to the discharge request value having a value of zero. For example, discharge to 70%). In this way, the controller 30 causes, for example, the motor generator 12 to function as a generator in order to intentionally apply a load to the engine 11, or the motor generator 12 to make the load of the engine 11 constant. It is possible to prevent the SOC of the capacitor 19 from becoming excessively high even when the capacitor 19 is frequently charged by increasing the chance of functioning as the capacitor 19.

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。 Further, when the capacitor 19 indicates an SOC (for example, 60% or more and 70% or less) in which both the charge request value and the discharge request value are zero, the controller 30 prevents the capacitor 19 from being charged and discharged.

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。 With the above configuration, the controller 30 controls charging / discharging of the capacitor 19 based on the charging required value and the discharging required value corresponding to the current SOC of the capacitor 19. Therefore, the charging / discharging of the capacitor 19 can be controlled more appropriately.

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。 Further, the controller 30 changes the charge request value and the discharge request value according to the state of the turning electric motor 21. Therefore, the charging / discharging of the capacitor 19 can be controlled more appropriately.

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。 Next, with reference to FIG. 9, a process in which the controller 30 adjusts the contents of the SOC / required value correspondence table according to the capacitor temperature will be described. Note that FIG. 9 is a diagram showing another example of the SOC / required value correspondence table, and corresponds to FIG. Specifically, FIG. 9 is a graph showing the relationship between the SOC of the capacitor 19 and the discharge required value and the charge required value adopted when the turning motor 21 is in the power running state, and the horizontal axis is SOC [%. ], And the vertical axis corresponds to the output [kW].

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。 The first discharge request line DLa shown by the broken line in FIG. 9 is the discharge request value adopted when the swivel motor 21 is in the power running state and the capacitor temperature is within the first temperature range (for example, 5 ° C. or higher). It shows the transition and corresponds to the discharge request line DL1 in FIG. The second discharge request line DLb shown by the broken line represents the transition of the discharge request value adopted when the capacitor temperature is within the second temperature range (for example, −5 ° C. or higher and lower than 5 ° C.). Similarly, the third discharge request line DLc shown by the broken line represents the transition of the discharge required value adopted when the capacitor temperature is within the third temperature range (for example, -15 ° C or more and less than -5 ° C), and is shown by the broken line. 4 The discharge request line DLd represents the transition of the discharge request value adopted when the capacitor temperature is within the fourth temperature range (for example, less than −15 ° C.).

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。 The first charge request line CLa shown by the dotted line in FIG. 9 represents the transition of the charge request value adopted when the swivel motor 21 is in the power running state and the capacitor temperature is within the first temperature range. Corresponds to the charging request line CL1. The second charge request line CLb shown by the dotted line represents the transition of the charge request value adopted when the capacitor temperature is within the second temperature range. Similarly, the third charge request line CLc shown by the dotted line represents the transition of the charge request value adopted when the capacitor temperature is within the third temperature range, and the fourth charge request line CLd shown by the dotted line has the capacitor temperature of the third. 4 Shows the transition of the charge request value adopted when the temperature is within the range.

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。 Further, the first discharge limit line ULa shown by the solid line in FIG. 9 represents the transition of the discharge limit value when the capacitor temperature is within the first temperature range. The discharge limit value means the maximum value of the electric power that the capacitor 19 can discharge, and is used to prevent over-discharge of the capacitor 19. Specifically, it is used to limit the discharge power of the capacitor 19 so that the terminal voltage of the capacitor 19 does not fall below a predetermined lower limit voltage. In FIG. 9, when the SOC is 30 [%], the discharge power of the capacitor 19 is limited by the value D10, and if the discharge power of the capacitor 19 exceeds the value D10, the terminal voltage may fall below the lower limit voltage. The second discharge limit line ULb shown by the solid line represents the transition of the discharge limit value when the capacitor temperature is within the second temperature range. Similarly, the third discharge limit line ULc shown by the solid line represents the transition of the discharge limit value when the capacitor temperature is within the third temperature range, and the fourth discharge limit line ULd shown by the solid line has the capacitor temperature of the fourth temperature. Shows the transition of the discharge limit value when it is within the range.

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。 The first charge limit line BLa shown by the solid line in FIG. 9 represents the transition of the charge limit value when the capacitor temperature is within the first temperature range. The charge limit value means the maximum value of electric power that can be charged by the capacitor 19, and is used to prevent overcharging of the capacitor 19. Specifically, it is used when limiting the charging power of the capacitor 19 so that the terminal voltage of the capacitor 19 does not exceed a predetermined upper limit voltage. In FIG. 9, when the SOC is 55 [%], the charging power of the capacitor 19 is limited by the value C10, and if the charging power of the capacitor 19 exceeds the value C10, the terminal voltage may exceed the upper limit voltage. The second charge limit line BLb shown by the solid line represents the transition of the charge limit value when the capacitor temperature is within the second temperature range. Similarly, the third charge limit line BLc shown by the solid line represents the transition of the charge limit value when the capacitor temperature is within the third temperature range, and the fourth charge limit line BLd shown by the solid line shows that the capacitor temperature is the fourth temperature. Shows the transition of the charge limit value when it is within the range.

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。 Next, the effect of changing the discharge request line to be adopted according to the capacitor temperature will be described.

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。 In the example of FIG. 9, the value of the first discharge request line DLa becomes zero when the SOC is 60 [%] or less, and increases at a rate of change α until the SOC exceeds 60 [%] and reaches 100 [%]. .. Further, the value of the second discharge request line DLb becomes zero when the SOC is 48 [%] or less, and increases at a rate of change α until the SOC exceeds 48 [%] and reaches 100 [%]. Further, the value of the third discharge request line DLc becomes zero when the SOC is 40 [%] or less, and increases at a rate of change α until the SOC exceeds 40 [%] and reaches the discharge limit line, and the third discharge limit is reached. After reaching the level of the line ULc, it increases along the third discharge limit line ULc. Further, the value of the fourth discharge request line DLd becomes zero when the SOC is 25 [%] or less, and increases along the fourth discharge limit line ULd until the SOC exceeds 25 [%] and reaches 100 [%]. To do. The rate of change α of the first discharge request line DLa, the second discharge request line DLb, and the third discharge request line DLc with respect to SOC is equal in the region below the corresponding discharge limit line.

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。 In this way, as the capacitor temperature decreases, the SOC (discharge start charge rate: discharge start SOC) when the discharge request value becomes larger than zero is lowered, so that the controller 30 can perform the regenerative operation of the regenerative motor 21. And the SOC when the regenerative operation is performed can be reduced. Specifically, when the capacitor temperature is within, for example, the first temperature range, the SOC of the capacitor 19 is 60 [%] to 60 [%] when the power running operation and the regenerative operation are performed by adopting the first discharge request line DLa. It changes in the range of 80 [%]. On the other hand, when the capacitor temperature is within, for example, the fourth temperature range, the SOC of the capacitor 19 is 25 [%] to 45 [%] to 45 [%] when the power running operation and the regenerative operation are performed by adopting the fourth discharge request line DLd. %] Changes in the range. Therefore, the controller 30 can prevent the charging power, which is the regenerative power generated by the turning electric motor 21 at the time of turning regeneration, from exceeding the charging limit line. Specifically, as shown in FIG. 9, when the SOC at the time of regenerative operation is 55 [%], if the capacitor temperature is within the first temperature range, the terminal voltage of the capacitor 19 is the upper limit voltage. It is possible to accept the charging power of the value C10 while preventing it from exceeding. However, if the capacitor temperature is within the second temperature range, the capacitor 19 cannot accept charging power larger than the value C11 in order to prevent the terminal voltage from exceeding the upper limit voltage. Further, if the capacitor temperature is within the third temperature range, the charging power larger than the value C12 cannot be accepted, and if the capacitor temperature is within the fourth temperature range, the charging power larger than the value C13 cannot be accepted. .. As described above, the charge power that the capacitor 19 can accept (acceptable charge power) becomes smaller as the capacitor temperature is lower. On the other hand, the acceptable charging power increases as the SOC decreases. From this relationship, the controller 30 lowers the discharge start SOC as the capacitor temperature decreases to reduce the SOC when the power running operation and the regenerative operation of the turning electric motor 21 are performed, so that the regenerative power at the time of turning regeneration ( It is possible to prevent the charging power) from exceeding the charging limit line.

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。 Further, the internal resistance R of the capacitor 19 increases as the capacitor temperature decreases. Further, in the controller 30, the lower the capacitor temperature, the lower the discharge start SOC, so that the terminal voltage of the capacitor 19 at the time of charging / discharging is also lowered. Therefore, the discharge current that flows to obtain the same discharge power becomes large, and the charge current that flows to obtain the same charge power becomes large. Therefore, the calorific value of the capacitor 19 increases as the capacitor temperature decreases due to an increase in the internal resistance R and an increase in the charge / discharge current. As a result, warming up of the capacitor 19 can be promoted. The warm-up of the capacitor 19 is a process of forcibly raising the capacitor temperature by charging / discharging the capacitor 19 when the capacitor temperature is equal to or lower than a predetermined temperature. In this embodiment, if the excavator is not operated, the capacitor 19 is charged and discharged by using the motor generator 12 or the like even when the engine 11 is idling.

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。 On the contrary, the internal resistance R of the capacitor 19 becomes smaller as the capacitor temperature is higher. Further, in the controller 30, the higher the capacitor temperature, the higher the discharge start SOC, so that the terminal voltage of the capacitor 19 at the time of charging and discharging is also increased. Therefore, the discharge current that flows to obtain the same discharge power becomes small, and the charge current that flows to obtain the same charge power becomes small. Therefore, the calorific value of the capacitor 19 decreases as the capacitor temperature increases as the internal resistance R decreases and the charge / discharge current decreases. As a result, heat loss can be reduced and the capacitor 19 can be used with high efficiency.

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。 In FIG. 9, the discharge request line is set to draw a straight line, but it may be set to draw a curved line or a polygonal line.

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。 Further, in FIG. 9, the capacitor temperature is within the first temperature range (for example, 5 ° C. or higher), the second temperature range (for example, −5 ° C. or higher and lower than 5 ° C.), and the third temperature range (for example, −15 ° C. or higher and −5 ° C. The discharge request line, discharge limit line, charge limit line, and charge limit line when the temperature is within the fourth temperature range (for example, less than -15 ° C) are shown, but the discharge request line and discharge are shown in other temperature increments. There may be a limit line, a charge request line, and a charge limit line.

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。 Next, with reference to FIG. 10, regarding a process in which the controller 30 limits the turning speed during turning force running in order to deal with the acceptable charging power that decreases as the SOC of the capacitor 19 increases and as the capacitor temperature decreases. explain. Note that FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the SOC of the capacitor 19 and the turning speed limit value. The horizontal axis corresponds to the SOC [%] and the vertical axis corresponds to the turning speed limit value [rpm].

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。 Specifically, the acceptable charging power of the capacitor 19 is determined according to the SOC of the capacitor 19 and the capacitor temperature at the start of turning. For example, as shown in FIG. 9, if the capacitor temperature is within the second temperature range and the SOC is 55 [%], the acceptable charging power becomes the value C11 with reference to the second charging limit line BLb. Then, once the acceptable charging power is determined, the maximum feasible braking torque is determined within the range of the acceptable charging power, and the maximum turning speed (turning speed limit value) when the maximum braking torque is required is determined.

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、 In this embodiment, the turning speed limit value Ncl has a charge limit value of Wcl, a maximum braking torque of Tmax, and a power corresponding to the assist limit value of Wa.

Figure 0006808687
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。
Figure 0006808687
It is represented by. In addition, ξ1 and ξ2 represent efficiency. Further, the start of turning means, for example, a time when the operating amount of the turning operation lever exceeds a predetermined value, a time when the turning speed reaches a predetermined speed, and the like. Further, the controller 30 determines the turning speed limit value every time the turning starts.

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。 FIG. 10 shows the transition of the turning speed limit value determined as described above with respect to the SOC. Specifically, the turning speed limit line TL (20 ° C.) shown by the dotted line represents the transition of the turning speed limit value when the capacitor temperature is 20 ° C., and the turning speed limit line TL (-7 ° C.) shown by the dotted line is. , Represents the transition of the swirl speed limit value when the capacitor temperature is -7 ° C. The turning speed limit line TL (-10 ° C.) indicated by the dotted line represents the transition of the turning speed limit value when the capacitor temperature is −10 ° C., and the turning speed limit line TL (-20 ° C.) indicated by the dotted line is. It shows the transition of the turning speed limit value when the capacitor temperature is -20 ° C.

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。 Further, in this embodiment, the turning speed is electrically or mechanically limited by the maximum value Rmax. Further, when the SOC at the start of turning is 55 [%] or less and the capacitor temperature is −7 ° C. or less, the turning speed limit value when the SOC is 55 [%] is adopted. This is to prevent the turning speed limit value from changing every time the turning operation is performed and the actual maximum turning speed from changing. Specifically, when the SOC at the start of turning is 55 [%] or less and the capacitor temperature is −10 ° C., the turning speed limit value is set to the value Rb. Further, when the SOC at the start of turning is 55 [%] or less and the capacitor temperature is −20 ° C., the turning speed limit value is set to the value Ra. If the SOC / required value correspondence table as shown in FIG. 9 is adopted, when the capacitor temperature is −7 ° C. or lower, the turning operation is usually performed in the range where the SOC is 55 [%] or less. Therefore, even if the turning speed limit value is changed along the turning speed limit line in the range where the SOC is larger than 55 [%], the actual maximum turning speed does not change every time the turning operation is performed. ..

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。 In this way, the controller 30 limits the maximum swirl speed according to the capacitor temperature. Further, the controller 30 gradually releases the limitation of the maximum turning speed as the capacitor temperature rises.

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。 Next, with reference to FIG. 11, a process in which the controller 30 limits the maximum turning torque during turning force running and the maximum pump output of the main pump 14 according to the limitation of the maximum turning speed will be described. The upper figure of FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the turning speed limit value and the turning torque limit value. The horizontal axis corresponds to the turning speed limit value [rpm], and the vertical axis corresponds to the turning torque limit value [%]. Corresponds to. The lower figure of FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the turning speed limit value and the pump current limit value. The horizontal axis corresponds to the turning speed limit value [rpm], and the vertical axis corresponds to the pump current limit value [mA]. Correspond.

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。 For example, the controller 30 limits the turning speed limit value to the value Rb when the SOC at the start of turning is 55 [%] or less and the capacitor temperature is −10 ° C. In this case, the controller 30 refers to the corresponding table as shown in the upper figure of FIG. 11 and derives the value Sb as the turning torque limit value. Further, the controller 30 refers to the corresponding table as shown in the lower figure of FIG. 11 and derives the value Pb as the pump current limit value.

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。 Similarly, the controller 30 limits the turning speed limit value to the value Ra (<Rb) when the SOC at the start of turning is 55 [%] or less and the capacitor temperature is −20 ° C. In this case, the controller 30 derives the value Sa (<Sb) as the turning torque limit value and the value Pa (<Pb) as the pump current limit value.

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。 As with the turning speed limit value, the controller 30 determines the turning torque limit value and the pump current limit value each time the turning starts.

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。 The limitation of the turning torque during the turning force running brings about the limitation of the acceleration of the upper swing body 3, and the limitation of the pump current brings about the limitation of the operating speed of the hydraulic actuator. Further, the relaxation of the limitation of the swing torque due to the subsequent rise in the capacitor temperature brings about the relaxation of the limitation of the acceleration of the upper swing body 3, and the relaxation of the limitation of the pump current brings about the relaxation of the limitation of the operating speed of the hydraulic actuator. Therefore, if the boom raising turn is performed when the turning speed limit value is limited to less than the maximum value Rmax, the rising speed of the boom 4 is also limited in accordance with the limitation of the turning speed. Further, as the turning speed limit value increases toward the maximum value Rmax due to the subsequent rise in the capacitor temperature, the turning speed limit is relaxed, and the rising speed limit of the boom 4 is also relaxed in accordance with the relaxation of the turning speed limit. Will be done. As a result, the controller 30 can provide the operator with the operating speed of the hydraulic actuator that matches the turning speed, and can prevent the operation feeling from being impaired.

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。 When the maximum value Rmax is adopted as the turning speed limit value, the controller 30 derives the value Smax as the turning torque limit value and the value Pmax as the pump current limit value. That is, the controller 30 does not limit the maximum turning torque and the maximum pump output when the maximum turning speed is not limited.

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。 With the above configuration, the controller 30 reduces the charge limit value and the discharge limit value and changes the discharge request value according to the decrease in the capacitor temperature. In this embodiment, the changes in the charge limit value and the discharge limit value with respect to the change in SOC are reduced, and the change in the discharge request value with respect to the change in SOC is reduced. Specifically, the respective limit values of the discharge limit line and the charge limit line are reduced as the capacitor temperature decreases. In addition, the slope of the discharge request line during turning force running is reduced as the capacitor temperature decreases. Therefore, the controller 30 can prevent overcharging and overdischarging of the capacitor 19 even when the turning electric motor 21 is driven in a state where the capacitor temperature is low. As a result, the controller 30 can drive the turning electric motor 21 without adversely affecting the capacitor 19 even before the warm-up of the capacitor 19 is completed.

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。 Further, the controller 30 reduces the lower limit of the charge rate of the capacitor 19 which makes the discharge request value larger than zero as the capacitor temperature decreases. In this embodiment, the controller 30 reduces the discharge start SOC as the capacitor temperature decreases. Therefore, the controller 30 can control the charge / discharge of the capacitor 19 at the time of turning force running and at the time of turning regeneration so that the SOC of the capacitor 19 changes in a lower range as the capacitor temperature is lowered. As a result, the lower the capacitor temperature, the more the capacitor 19 can be charged and discharged under the condition that heat is more easily generated, and the warm-up of the capacitor 19 can be promoted. Further, as the capacitor temperature is lower, the SOC at the start of swirling regeneration is induced to be lower, so that it is possible to prevent the terminal voltage of the capacitor 19 from reaching the upper limit voltage during swirling regeneration, and it is possible to prevent overcharging of the capacitor 19.

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。 In the above-described embodiment, the controller 30 adjusts the contents of the SOC / required value correspondence table according to the capacitor temperature when the turning electric motor 21 is in the power running operation state. However, the controller 30 does not adjust the contents of the SOC / required value correspondence table only when the turning motor 21 is in the power running state, but is also a capacitor when the turning motor 21 is in the regenerative operation state and the stopped state. The contents of the SOC / required value correspondence table may be adjusted according to the temperature.

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。 With the above configuration, the controller 30 changes various settings related to charging / discharging according to the capacitor temperature, so that the excavator can be appropriately operated while preventing overcharging and overdischarging of the capacitor 19 even when the capacitor temperature is low. Can function.

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。 However, the temperature characteristics of the capacitor 19 change as the capacitor 19 deteriorates. Therefore, the controller 30 may not be able to appropriately prevent overcharging and overdischarging of the deteriorated capacitor 19 when various settings related to charging / discharging are fixed so as to be optimum for the capacitor 19 when it is new, for example. .. As a result, the controller 30 may not be able to operate the excavator properly, which may reduce the workability of the excavator. In addition, the operator of the excavator may be forced to replace the deteriorated capacitor 19 with a new one at an early stage.

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。 Therefore, the controller 30 executes a process of changing various settings related to charge / discharge according to the progress of deterioration of the capacitor 19 (hereinafter, referred to as “deterioration setting change process”). For example, the controller 30 grasps the degree of deterioration of the capacitor 19 and controls the operating temperature of the capacitor 19 according to the degree of deterioration. Specifically, the controller 30 raises the operating temperature of the capacitor 19 as the deterioration of the capacitor 19 progresses. This is to bring the internal resistance of the capacitor 19 close to the internal resistance of a new capacitor. Further, the internal resistance of the capacitor 19 increases as the capacitor temperature decreases, and increases as the deterioration of the capacitor 19 progresses. The operating temperature of the capacitor 19 means the temperature of the capacitor 19 during the operation of the excavator.

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。 In this way, the controller 30 makes the deteriorated capacitor 19 function as if it were new, even when the capacitor 19 is deteriorated, for example, from the viewpoint of internal resistance. Then, even if the control concept suitable for a new product is used as it is, the excavator is made to function properly while preventing overcharging and overdischarging of the capacitor 19. The control concept means a general control content such as limiting charging when the capacitor temperature is lower than a predetermined temperature. In this case, the controller 30 can mitigate or eliminate the influence of the deterioration of the capacitor 19 on the control concept by automatically changing the setting contents of the predetermined temperature according to the progress of the deterioration of the capacitor 19. As a result, the controller 30 can prevent the workability of the excavator from being lowered even when the capacitor 19 is deteriorated.

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。 In the following, various functional elements (deterioration degree acquisition unit 31, operating condition changing unit 32, and operation control unit 33) of the controller 30 that realize the above-mentioned deterioration setting change processing will be described in detail.

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。 The deterioration degree acquisition unit 31 is a functional element for acquiring the deterioration degree of the power storage device. For example, the deterioration degree of the power storage device is based on the capacitance, internal resistance, deterioration state (SOH (State of Health)) of the power storage device, and the like. To get. The degree of deterioration of the power storage device is an index indicating the degree of deterioration of the power storage device. For example, once the degree of deterioration is determined, the correspondence between the temperature of the power storage device and the internal resistance is uniquely determined. In this embodiment, the deterioration degree acquisition unit 31 acquires the deterioration degree of the capacitor 19 based on the internal resistance of the capacitor 19.

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。 Specifically, the deterioration degree acquisition unit 31 detects the capacitor temperature and derives the internal resistance of the capacitor 19 every time a predetermined time (for example, 10 hours) elapses. The capacitor temperature is detected by the temperature sensor M2. Further, the derivation of the internal resistance is based on the capacitor voltage value detected by the capacitor voltage detection unit 112 and the capacitor current value detected by the capacitor current detection unit 113. As described above, assuming that the open circuit voltage of the capacitor 19 is Vc [V], the internal resistance is R [Ω], and the charging current is Ic [A], the terminal voltage V2 [V] at the time of charging the capacitor 19 is V2. This is because it is represented by = Vc + R × Ic, and the internal resistance R is determined if the terminal voltage V2, the open circuit voltage Vc, and the charging current Ic are determined.

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。 More specifically, when the deterioration degree acquisition unit 31 determines that a predetermined time has elapsed from the previous derivation of the internal resistance, the capacitor voltage detection unit 112 detects it in a state where the capacitor 19 is not charged or discharged. Let the capacitor voltage value (first voltage value) be the open circuit voltage Vc [V]. The first voltage value in this case corresponds to the terminal voltage V2 [V] of the capacitor 19 and corresponds to the open circuit voltage Vc [V] of the capacitor 19. This is because the charging current Ic [A] is 0 [A], so that the terminal voltage V2 [V] is equal to the open circuit voltage Vc [V].

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。 After that, the deterioration degree acquisition unit 31 causes the motor generator 12 to function as a generator, and uses the power generated by the motor generator 12 to generate the capacitor 19 with a predetermined charging current Ic [A] (for example, 100 [A]). Charge.

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。 The capacitor voltage value (second voltage value) in this case corresponds to the terminal voltage V2 [V] of the capacitor 19 represented by Vc + R × Ic. Therefore, the internal resistance R of the capacitor 19 is derived as (V2-Vc) / Ic, that is, a value obtained by subtracting the first voltage value from the second voltage value and dividing it by the value of the predetermined charging current Ic.

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。 After that, the deterioration degree acquisition unit 31 derives the deterioration degree of the capacitor 19 from the combination of the capacitor temperature and the internal resistance R. In this embodiment, the degree of deterioration of the capacitor 19 is represented by the ratio of the current internal resistance value to the reference internal resistance value (deterioration rate), and the higher the degree of deterioration, the more the deterioration progresses. The reference internal resistance value represents the internal resistance value when the capacitor is new, and is preset in NVRAM or the like for each capacitor temperature.

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。 Then, the deterioration degree acquisition unit 31 derives the ratio (deterioration rate) of the current internal resistance value to the reference internal resistance value as the deterioration degree. The deterioration rate is a value of "1" when the capacitor is new, and increases as the deterioration of the capacitor 19 progresses.

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。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the correspondence between the temperature of the capacitor 19 and the internal resistance, in which the temperature of the capacitor 19 is arranged on the horizontal axis and the internal resistance of the capacitor 19 is arranged on the vertical axis. Further, the correspondence relationship regarding the capacitor 19 when it is new is shown by a solid line, and the correspondence relationship when the capacitor 19 is deteriorated is shown by a broken line. Further, from FIG. 12, it can be obtained that the higher the temperature of the capacitor 19, the lower the internal resistance, regardless of the degree of deterioration of the capacitor 19. Further, it can be obtained that in the deteriorated capacitor 19, the internal resistance value derived at a certain temperature is higher than the internal resistance value (that is, the reference internal resistance value) when the capacitor is new at the same temperature. In other words, even if the capacitor 19 is deteriorated, the internal resistance value derived at a certain temperature corresponds to the internal resistance value (reference internal resistance value) of a new capacitor at a temperature lower than that temperature. Means. Therefore, it can be seen that if the temperature of the deteriorated capacitor 19 is controlled, the same internal resistance state as when the capacitor is new can be intentionally created. The control of the capacitor temperature will be described in detail below.

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。 In FIG. 12, the point P1 shows the relationship between the current temperature T1 and the current internal resistance value R1, and the point P2 shows the relationship between the current temperature T1 and the reference internal resistance value R2 at the temperature T1. In this case, the deterioration rate D of the capacitor 19 is represented by the value D1 (= R1 / R2> 1) obtained by dividing the internal resistance value R1 by the reference internal resistance value R2, and the broken line indicates the point of the deterioration rate D1 at each capacitor temperature. Corresponds to the connected lines. Similarly, the solid line corresponds to the line connecting the deterioration rates D0 (= Rb / Rb = 1) at each capacitor temperature when the capacitor 19 is new. Therefore, the point P3, which is another point on the broken line, indicates that the internal resistance when the temperature of the capacitor 19 having the deterioration rate D1 reaches the temperature T2 (> T1) becomes the value R2. Similarly, the point P4, which is another point on the solid line, indicates that the internal resistance (reference internal resistance value) when the temperature of the capacitor 19 at the time of new product reaches the temperature T2 becomes the value R3.

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。 Further, FIG. 12 shows that the internal resistance value when the temperature of the capacitor 19 having the deterioration rate D1 is the temperature T2 and the internal resistance value when the temperature of the capacitor 19 when the capacitor 19 is new is the same as the temperature T1. For example, the internal resistance value when the temperature of the capacitor 19 having a deterioration rate D1 is −14 ° C. is equal to the internal resistance value when the temperature of the capacitor 19 when the capacitor 19 is new is −20 ° C. Further, the internal resistance values when the temperature of the capacitor 19 having the deterioration rate D1 is -4 ° C, 9 ° C, and 29 ° C are the internal resistance values when the temperature of the capacitor 19 when new is -10 ° C, 0 ° C, and 20 ° C, respectively. Equal to the resistance value. This means that the internal resistance value of the deteriorated capacitor 19 in a specific temperature state corresponds to the internal resistance value of the new capacitor 19 in another specific temperature state on a one-to-one basis.

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。 Therefore, the deterioration degree acquisition unit 31 uses the current temperature of the capacitor 19 detected by the temperature sensor M2, the current internal resistance value derived by the deterioration degree acquisition unit 31, and the reference map showing the correspondence as shown in FIG. Based on this, the internal resistance value when the capacitor 19 reaches an arbitrary temperature can be estimated. Specifically, the deterioration degree acquisition unit 31 multiplies the deterioration rate derived from the current capacitor temperature and the current internal resistance value by the reference internal resistance value of the target capacitor temperature to obtain the target capacitor temperature. The internal resistance value of the capacitor 19 can be estimated at that time.

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。 In the above description, it is assumed that the deterioration rates are the same at any capacitor temperature. However, the present invention is not limited to this premise. For example, the correspondence between the capacitor temperature specified by the degree of deterioration and the internal resistance may be preset so that the deterioration rate at each capacitor temperature is different. In this case, the degree of deterioration of the capacitor 19 is specified by using an index other than the deterioration rate.

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。 Further, the correspondence relationship between the capacitor temperature of the capacitor 19 and the internal resistance may be preset in association with the cumulative operating time of the excavator. In this case, the deterioration degree acquisition unit 31 acquires, for example, the cumulative operating time of the excavator managed by using NVRAM or the like as the deterioration degree, and specifies the correspondence relationship between the capacitor temperature of the capacitor 19 and the internal resistance from the deterioration degree. You may.

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。 Further, the deterioration degree acquisition unit 31 is a capacitor of the capacitor 19 derived from the deterioration degree derived based on data on the past usage status of the capacitor 19 such as the temperature, charge / discharge current, and charge / discharge voltage transition of the capacitor 19 during excavator operation. The correspondence between the temperature and the internal resistance may be specified.

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。 Further, in the above description, the deterioration degree acquisition unit 31 detects the capacitor temperature and derives the internal resistance of the capacitor 19 every time a predetermined time (for example, 10 hours) elapses. However, the deterioration degree acquisition unit 31 may derive the internal resistance of the capacitor 19 only when the predetermined time has elapsed and the capacitor temperature is equal to or higher than the predetermined temperature. This is because the lower the capacitor temperature, the larger the ratio of the fluctuation of the internal resistance to the fluctuation of the capacitor temperature, and it becomes difficult to derive the accurate internal resistance.

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。 The operating condition changing unit 32 is a functional element that changes at least one operating condition of the power storage device and the device related to the power storage device according to the deterioration degree of the power storage device derived from the deterioration degree acquisition unit 31. In this embodiment, the operating condition changing unit 32 changes the operating conditions of the capacitor 19 and the equipment related to the capacitor 19 according to the deterioration degree of the capacitor 19 derived by the deterioration degree acquisition unit 31.

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。 Specifically, the operating condition changing unit 32 increases or decreases the control temperature, which is the operating temperature of the capacitor 19, according to the degree of deterioration of the capacitor 19. For example, the operating condition changing unit 32 increases the control temperature, which is the operating temperature of the capacitor 19, as the degree of deterioration increases. Therefore, the operating condition changing unit 32 can charge and discharge the capacitor 19 with a relatively low internal resistance even when the capacitor 19 is deteriorated. As a result, the workability of the excavator can be improved as compared with the case where the capacitor 19 is charged and discharged while the internal resistance is relatively high.

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。 For example, the operating condition changing unit 32 may change the operating conditions related to warming up the capacitor 19 by using the correspondence between the capacitor temperature and the internal resistance determined by the degree of deterioration of the capacitor 19. The warm-up of the capacitor 19 is a process of forcibly raising the capacitor temperature by charging / discharging the capacitor 19 with the motor generator 12 which is an example of the charging / discharging means when the capacitor temperature is equal to or lower than a predetermined temperature. Specifically, the operating condition changing unit 32 sets the warm-up start temperature (capacitor temperature when starting the warm-up of the capacitor 19) and the warm-up end temperature (warm-up of the capacitor 19) as the degree of deterioration of the capacitor 19 increases. The capacitor temperature at the time of termination may be increased. Further, the operating condition changing unit 32 changes the operation start temperature and the operation end temperature of the water pump, which is an example of the cooling means for cooling the capacitor 19, in accordance with the change of the warm-up start temperature and the warm-up end temperature. May be good. The warm-up start temperature and warm-up end temperature constitute a heating condition as an example of the operating conditions of the charging / discharging means, and the operating start temperature and the operating end temperature of the water pump are cooling as an example of the operating conditions of the cooling means. Configure the conditions. Then, the operating condition changing unit 32 may increase the control temperature, which is the operating temperature of the capacitor 19, by changing at least one of the heating condition and the cooling condition.

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。 Further, even if the operating condition changing unit 32 changes the correspondence between the charge rate of the power storage device, the charge / discharge request value, and the charge / discharge limit value, which are set for each temperature of the power storage device according to the degree of deterioration of the power storage device. Good. Specifically, the operating condition changing unit 32 sets the SOC of the capacitor 19 and the charge / discharge request value and the charge / discharge limit value set for each temperature of the capacitor 19 as shown in FIG. 9 according to the degree of deterioration of the capacitor 19. You may change the correspondence of. The charge / discharge request value includes a charge request value and a discharge request value, and the charge / discharge limit value includes a charge limit value and a discharge limit value.

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。 Further, the operating condition changing unit 32 may change the correspondence between the charging rate of the power storage device set for each temperature of the power storage device and the maximum turning speed of the turning electric motor according to the degree of deterioration of the power storage device. Specifically, the operating condition changing unit 32 determines the SOC of the capacitor 19 and the maximum turning speed of the turning electric motor 21 which are set for each temperature of the capacitor 19 as shown in FIG. 10 according to the degree of deterioration of the capacitor 19. The correspondence may be changed.

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。 FIG. 13 shows a specific example of the operating conditions of the capacitor 19 and the equipment related to the capacitor 19 which are changed by the operating condition changing unit 32 according to the degree of deterioration of the capacitor 19.

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。 Specifically, FIG. 13 shows that when the degree of deterioration of the capacitor 19 is at a “low” level (for example, 1.0 (when new) ≤ deterioration rate D <1.1), the warm-up start temperature and warm-up end temperature are set. They are set to -5 ° C and -1 ° C, respectively, and when the degree of deterioration is at the "medium" level (for example, 1.1 ≤ deterioration rate D <1.2), they are set to -2 ° C and 2 ° C, respectively, and deteriorate. It is shown that when the degree is a “high” level (for example, deterioration rate D ≧ 1.2), it is set to 1 ° C. and 5 ° C., respectively.

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。 More specifically, the operating condition changing unit 32 refers to the reference map as shown in FIG. 12, and refers to the internal resistance value (that is, the reference internal resistance value) at the warm-up start temperature (-5 ° C.) of the capacitor 19 when it is new. ) Is derived. Then, the capacitor temperature that brings about the same internal resistance value as the reference internal resistance value is derived for the current deteriorated capacitor 19 and set as a new warm-up start temperature. The same applies to the warm-up end temperature. The warm-up start temperature and warm-up end temperature increase as the deterioration of the capacitor 19 progresses. That is, the higher the degree of deterioration of the capacitor 19, the higher the degree of deterioration. However, even if the warm-up start temperature and the warm-up end temperature become high, the warm-up time does not become excessively long. This is because as the deterioration of the capacitor 19 progresses, the internal resistance increases and the capacitor 19 tends to generate heat.

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。 In this way, the operating condition changing unit 32 raises the warm-up start temperature and the warm-up end temperature as the degree of deterioration of the capacitor 19 increases. That is, the higher the degree of deterioration of the capacitor 19, the higher the temperature of the capacitor 19 is. Therefore, the operating condition changing unit 32 can charge and discharge the capacitor 19 with a relatively low internal resistance even when the capacitor 19 is deteriorated. As a result, the workability of the excavator can be improved as compared with the case where the capacitor 19 is charged and discharged while the internal resistance is relatively high.

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。 Further, in FIG. 13, the turning speed limit start temperature is set to −7 ° C. when the degree of deterioration of the capacitor 19 is “low” level, and is set to -3 ° C. when the degree of deterioration is “medium” level. , Indicates that the temperature is set to 0 ° C. when the degree of deterioration is at the "high" level. The turning speed limit start temperature means the maximum value of the temperature at which the turning speed limit value is limited to less than the maximum value Rmax. For example, in FIG. 10, the swirl speed limit start temperature is −7 ° C., and if the capacitor temperature is higher than −7 ° C., as shown by the swirl speed limit line TL (-7 ° C.), when the SOC is 55% or less. The turning speed limit value is limited only to the maximum value Rmax, and is not limited to less than the maximum value Rmax.

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。 In this way, the operating condition changing unit 32 raises the turning speed limit start temperature as the degree of deterioration of the capacitor 19 increases. That is, as the degree of deterioration of the capacitor 19 increases, the swirling speed limit value is limited to less than the maximum value Rmax at a higher capacitor temperature. This means that if the capacitor temperatures are the same, the maximum turning speed of the turning motor 21 decreases as the deterioration of the capacitor 19 progresses. That is, if the capacitor temperatures are the same, it means that the higher the degree of deterioration of the capacitor 19, the lower the maximum turning speed. Therefore, in the operating condition changing unit 32, even when the capacitor 19 is deteriorated, the charging power, which is the regenerative power generated by the turning electric motor 21 which is another example of the charging / discharging means at the time of turning regeneration, sets the charging limit line. It can be suppressed to exceed.

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。 Further, the operating condition changing unit 32 changes the turning speed limit start temperature according to the degree of deterioration in the same manner as when changing the warm-up start temperature. Specifically, the internal resistance value (that is, the reference internal resistance value) at the turning speed limit start temperature (-7 ° C.) of the capacitor 19 when the capacitor 19 is new is derived by referring to the reference map as shown in FIG. Then, the capacitor temperature that brings about the same internal resistance value as the reference internal resistance value is derived for the current deteriorated capacitor 19 and set as a new turning speed limit start temperature.

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。 Further, FIG. 13 shows that when the degree of deterioration of the capacitor 19 is at the “low” level, the first charge (discharge) request line / limit line (first charge request line CLa, first) when the capacitor temperature is 5 ° C. or higher. It shows that the discharge request line DLa, the first charge limit line BLa, and the first discharge limit line ULa) are adopted. In addition, the second charge (discharge) power request line / limit line is adopted when the capacitor temperature is -5 ° C or more and less than 5 ° C, and the third charge (release) is adopted when the capacitor temperature is -15 ° C or more and less than -5 ° C. ) The power request line / limit line is adopted, and the fourth charge (discharge) power request line / limit line is adopted when the capacitor temperature is less than -15 ° C. Further, in FIG. 13, when the degree of deterioration of the capacitor 19 is at the “medium” level, the first charge (discharge) power request line / limit line is adopted when the capacitor temperature is 10 ° C. or higher, and the capacitor temperature is −2 ° C. It is shown that the second charging (discharging) request line / limiting line is adopted when the temperature is lower than 10 ° C. In addition, the third charge (discharge) request line / limit line is adopted when the capacitor temperature is -13 ° C or higher and lower than -2 ° C, and the fourth charge (discharge) request is adopted when the capacitor temperature is lower than -13 ° C. Indicates that the line / limit line is adopted. Further, in FIG. 13, when the degree of deterioration of the capacitor 19 is at the “high” level, the first charge (discharge) power request line / limit line is adopted when the capacitor temperature is 14 ° C. or higher, and the capacitor temperature is 1 ° C. or higher. It is shown that the second charging (discharging) request line / limiting line is adopted when the temperature is lower than 14 ° C. In addition, the third charge (discharge) request line / limit line is adopted when the capacitor temperature is -12 ° C or more and less than 1 ° C, and the fourth charge (discharge) request line is adopted when the capacitor temperature is less than -12 ° C. / Indicates that the limit line is adopted.

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。 In this way, the operating condition changing unit 32 raises the temperature range corresponding to each charge (discharge) request line / limit line as the degree of deterioration of the capacitor 19 increases. That is, as the degree of deterioration of the capacitor 19 increases, each of the charge limit value and the discharge limit value is set lower, and the charge request value and the discharge request value are set so that the discharge start SOC becomes smaller. To. This is because, if the capacitor temperature is the same, as the deterioration of the capacitor 19 progresses, the charge limit value and the discharge limit value become smaller, and the charge rate of the capacitor 19 when the charge request value and the discharge request value become zero. This means that (for example, the discharge start SOC) becomes smaller. That is, if the capacitor temperatures are the same, the charge limit value and the discharge limit value, and the charge rate of the capacitor 19 (for example, the discharge start SOC) when the charge request value and the discharge request value become zero are such that the capacitor 19 deteriorates. The higher it is, the smaller it is. Therefore, the operating condition changing unit 32 can suppress the occurrence of overcharging and overdischarging of the capacitor 19 even when the capacitor 19 is deteriorated.

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。 Further, the operating condition changing unit 32 has a temperature range corresponding to each charge (discharge) request line / limit line according to the degree of deterioration in the same manner as when the warm-up start temperature and the turning speed limit start temperature are changed. To change. Specifically, referring to the reference map as shown in FIG. 12, the internal resistance values (that is, the reference) at the upper and lower limits of the temperature range corresponding to each charge (discharge) request line / limit line of the capacitor 19 when new. Internal resistance value) is derived. Then, the capacitor temperature that brings about the same internal resistance value as the reference internal resistance value is derived for the current deteriorated capacitor 19 and set as the upper limit and the lower limit of the new temperature range.

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。 The degree of deterioration of the capacitor 19 is classified into three stages of "low", "medium", and "high" based on the deterioration rate, but it may be classified into two stages, and it is classified into four or more stages. May be good. Further, the value of the deterioration rate may be used as the degree of deterioration as it is.

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。 The operation control unit 33 is a functional element that operates at least one of the power storage device and the equipment related to the power storage device according to the operation conditions changed by the operation condition changing unit 32. In this embodiment, the operating condition changing unit 32 operates the capacitor 19 and the equipment related to the capacitor 19 according to the changed operating condition.

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。 For example, the operation control unit 33 starts charging / discharging the power storage device when the temperature of the power storage device becomes lower than the warm-up start temperature, and stores electricity when the temperature of the power storage device becomes equal to or higher than the warm-up end temperature. The charging / discharging of the device may be stopped. Specifically, the operation control unit 33 starts charging / discharging of the capacitor 19 by the motor generator 12 when the capacitor temperature becomes lower than the warm-up start temperature, and the capacitor temperature becomes equal to or higher than the warm-up end temperature. In that case, the charging / discharging of the capacitor 19 by the motor generator 12 may be stopped.

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。 Further, the operation control unit 33 may limit the turning speed of the turning electric motor to or less than the maximum turning speed (turning speed limit value) determined by the temperature and the charging rate of the power storage device. Specifically, the operation control unit 33 may limit the turning speed of the turning electric motor 21 to or less than the maximum turning speed (turning speed limit value) determined by the capacitor temperature and the SOC. In this case, as shown in FIG. 11, the operation control unit 33 may limit the turning torque (turning acceleration) by using the turning torque limit value corresponding to the maximum turning speed (turning speed limit value), and the maximum turning The pump current (discharge amount of the main pump 14) may be limited by using the pump current limit value corresponding to the speed (swivel speed limit value).

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。 Further, the operation control unit 33 may control the charge / discharge of the power storage device according to the charge / discharge request value and the charge / discharge limit value determined by the temperature and charge rate of the power storage device. Specifically, as shown in FIG. 9, the operation control unit 33 controls the charge / discharge of the capacitor 19 according to the charge request value, the discharge request value, the charge limit value, and the discharge limit value determined by the capacitor temperature and the SOC. You may.

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。 The operation control unit 33 uses the detection value of the temperature sensor M2 as the capacitor temperature. Further, the SOC is calculated based on the capacitor voltage value detected by the capacitor voltage detection unit 112 and the capacitor current value detected by the capacitor current detection unit 113.

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。 With the above configuration, when the capacitor 19 deteriorates, the controller 30 controls so that the capacitor temperature during the operation of the excavator becomes relatively higher than that before the deterioration. Specifically, the controller 30 changes the operating conditions of at least one of the capacitor 19 and the equipment related to the capacitor 19 (motor generator 12, turning electric motor 21, etc.) according to the degree of deterioration of the capacitor 19. Then, at least one of the capacitor 19 and the device related to the capacitor 19 is operated according to the changed operating conditions. Therefore, the controller 30 can operate the deteriorated capacitor 19 under the same conditions as the capacitor 19 when it is new, for example, from the viewpoint of the internal resistance value. Therefore, the excavator on which the controller 30 is mounted can prevent a decrease in workability even when the capacitor 19 is deteriorated.

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。 Further, even if the deterioration of the capacitor 19 is advanced, the workability of the excavator can be prevented from being lowered, so that the replacement timing of the capacitor 19 can be delayed.

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。 Further, the controller 30 operates at least one of the capacitor 19 and the equipment related to the capacitor 19 according to the operating conditions changed according to the degree of deterioration of the capacitor 19. Therefore, the capacitor 19 can be appropriately operated according to the degree of deterioration of the capacitor 19, and overcharging, overdischarging, and the like can be prevented.

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。 Although the preferred examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and various modifications and substitutions are made to the above-mentioned examples without departing from the scope of the present invention. Can be added.

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。 For example, in the above-described embodiment, the deterioration rate is represented by the ratio of the current internal resistance value to the reference internal resistance value (deterioration rate). However, the present invention is not limited to this configuration. For example, if the capacitance is derived instead of the internal resistance value, the degradation rate may be expressed as the ratio of the current capacitance to the reference capacitance. In this case, the reference capacitance represents the capacitance when the capacitor is new, and is preset in NVRAM or the like for each capacitor temperature.

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 1
11・・・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
1 ... Lower traveling body 1A, 1B ... Hydraulic motor 2 ... Swivel mechanism 3 ... Upper swivel body 4 ... Boom 5 ... Arm 6 ... Bucket 7 ... Boom cylinder 8・ ・ ・ Arm cylinder 9 ・ ・ ・ Bucket cylinder 10 ・ ・ ・ Cabin 11 ・ ・ ・
Engine 12 ・ ・ ・ Motor generator 13 ・ ・ ・ Transmission 14 ・ ・ ・ Main pump 15
・ ・ ・ Pilot pump 16 ・ ・ ・ High-pressure flood control line 17 ・ ・ ・ Control valve
18, 20 ... Inverter 19 ... Capacitor 20 ... Capacitor 21 ...
Swivel motor 22 ・ ・ ・ Resolver 23 ・ ・ ・ Mechanical brake 24 ・ ・ ・ Swivel transmission 25 ・ ・ ・ Pilot line 26 ・ ・ ・ Operating device 26A, 26B ・ ・ ・ Lever 26C ・ ・ ・ Pedal 27 ・ ・ ・Hydraulic line 28 ・ ・ ・ Hydraulic line 29 ・ ・ ・ Pressure sensor 30 ・ ・ ・ Controller 31 ・ ・ ・ Deterioration degree acquisition unit 32 ・ ・ ・ Operating condition change unit 33 ・ ・ ・ Operation control unit 100 ・ ・ ・ Buck-boost converter 110・ ・ ・ DC bus 1
11 ... DC bus voltage detector 112 ... Capacitor voltage detector 113 ... Capacitor current detector 120 ... Storage system

Claims (10)

蓄電装置、前記蓄電装置の電力で駆動される電動機、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高くなるように前記蓄電装置温度の設定値を劣化前と比べて相対的に高くなるように設定し、
前記蓄電装置は、前記蓄電装置が劣化した場合には、劣化前と比べて相対的に高い前記設定値の下で動作する、
建設機械。
A construction machine including a power storage device, an electric motor driven by the electric power of the power storage device, and a control device.
When the power storage device deteriorates, the control device raises the temperature setting value of the power storage device relatively higher than that before the deterioration so that the temperature of the power storage device becomes higher during the operation of the construction machine. Set to
When the power storage device deteriorates, the power storage device operates under the set value that is relatively higher than that before the deterioration.
Construction machinery.
前記蓄電装置温度の設定値は、前記蓄電装置温度範囲の上限および/または下限を含む、
請求項1に記載の建設機械。
The temperature setting value of the power storage device includes an upper limit and / or a lower limit of the temperature range of the power storage device.
The construction machine according to claim 1.
前記蓄電装置を冷却する冷却手段を備え、
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冷却手段の動作条件を変更する、
請求項1または請求項2に記載の建設機械。
A cooling means for cooling the power storage device is provided.
When the power storage device deteriorates, the control device changes the operating conditions of the cooling means during the operation of the construction machine.
The construction machine according to claim 1 or 2.
前記制御装置は、前記蓄電装置が劣化した場合には、前記電動機に関する温度条件を変更する、
請求項1または請求項2に記載の建設機械。
The control device changes the temperature conditions related to the electric motor when the power storage device deteriorates.
The construction machine according to claim 1 or 2.
前記制御装置は、前記蓄電装置の劣化度が高くなるほど、前記蓄電装置温度の設定値を高くする、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の建設機械。
In the control device, the higher the degree of deterioration of the power storage device, the higher the temperature set value of the power storage device.
The construction machine according to any one of claims 1 to 4.
前記制御装置は、前記蓄電装置の劣化度が高くなるほど、前記電動機の回転速度の値が所定の値未満に制限される温度の最大値である回転速度制限開始温度を高くする、
請求項4に記載の建設機械。
The control device increases the rotation speed limit start temperature, which is the maximum value of the temperature at which the rotation speed value of the electric motor is limited to less than a predetermined value, as the degree of deterioration of the power storage device increases.
The construction machine according to claim 4.
前記制御装置は、前記蓄電装置の劣化度が高くなるほど、前記蓄電装置の充電制限値又は放電制限値に関する温度の設定値を高くする、
請求項1または請求項2に記載の建設機械。
The control device increases the temperature setting value related to the charge limit value or the discharge limit value of the power storage device as the degree of deterioration of the power storage device increases.
The construction machine according to claim 1 or 2.
蓄電装置、前記蓄電装置の電力で駆動される電動機、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、前記蓄電装置の劣化度が高くなるほど、前記電動機の回転速度の値が所定の値未満に制限される温度の最大値である回転速度制限開始温度を高くする、
建設機械。
A construction machine including a power storage device, an electric motor driven by the electric power of the power storage device, and a control device.
When the power storage device deteriorates, the control device limits the rotation speed, which is the maximum value of the temperature at which the value of the rotation speed of the electric motor is limited to less than a predetermined value as the degree of deterioration of the power storage device increases. Raise the starting temperature,
Construction machinery.
前記劣化度は、前記蓄電装置の静電容量、内部抵抗、SOH、前記建設機械の累積稼働時間、前記蓄電装置の温度、充放電電流、充放電電圧のうち少なくとも何れか1つに基づいて算出される、
請求項5乃至請求項8のいずれか1項に記載の建設機械。
The degree of deterioration is calculated based on at least one of the capacitance of the power storage device, internal resistance, SOH, cumulative operating time of the construction machine, temperature of the power storage device, charge / discharge current, and charge / discharge voltage. Be done,
The construction machine according to any one of claims 5 to 8.
劣化前の前記蓄電装置における温度と内部抵抗との関係を示す第1のマップと、劣化後の前記蓄電装置における温度と内部抵抗との関係を示す第2のマップと、を備え、
劣化後の前記蓄電装置における温度の設定値は、
劣化前の前記蓄電装置における温度の設定値と前記第1のマップに基づいて導出した内部抵抗と、前記第2のマップと、に基づいて導出される
請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の建設機械。
A first map showing the relationship between the temperature and the internal resistance of the power storage device before deterioration and a second map showing the relationship between the temperature and the internal resistance of the power storage device after deterioration are provided.
The set value of the temperature in the power storage device after deterioration is
Any one of claims 1 to 9 derived based on the set value of the temperature in the power storage device before deterioration, the internal resistance derived based on the first map, and the second map. Construction machinery described in the section.
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