WO2010058768A1

WO2010058768A1 - 作業機械

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Publication number: WO2010058768A1
Application number: PCT/JP2009/069485
Authority: WO
Inventors: 祐太杉山; 英昭湯浅; 公則佐野
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2011-05-18
Also published as: CN104264737B; US9108516B2; US20140107881A1; CN102216198B; EP2357150A1; EP2357150A4; EP2357150B1; KR20110084960A; KR101357910B1; KR20130101144A; CN104264737A; US20120130576A1; US8639404B2; KR101482481B1; CN102216198A

Abstract

　信頼性の低下が抑制された構成で直流母線（ＤＣバス）の電圧を低下させ得る作業機械を提供する。　作業機械としてのハイブリッド型建設機械は、インバータ回路を介して旋回用電動機に接続されたＤＣバスと、昇降圧コンバータ及びスイッチを介してＤＣバスに接続されたバッテリと、インバータ回路及び昇降圧コンバータを駆動するコントローラと、ポンプモータを含む冷却液循環システムと、ＤＣバスに接続されポンプモータを駆動するインバータ回路とを備える。コントローラは、ＤＣバスの電圧を低下させるためのモードを有し、該モードにおいて、スイッチを非接続状態としたのちインバータ回路を作動させてポンプモータに電力を消費させる。

Description

作業機械

　本発明は、作業機械に関する。

　従来より、駆動機構の一部を電動化した作業機械が提案されている。このような作業機械は、例えばブーム、アーム、及びバケットといった可動部を油圧駆動するための油圧ポンプを備えており、この油圧ポンプを駆動するための内燃機関発動機（エンジン）に交流電動機（電動発電機）を連結し、該エンジンの駆動力を補助するとともに、発電により得られる電力をインバータを介してＤＣバス（直流母線）へ返還する。

　また、作業機械は、例えば建設機械における上部旋回体といった作業要素を備えていることが多い。このような場合、上記作業機械は、作業要素を駆動するための油圧モータに加え、この油圧モータを補助するための作業用電動機を備えることがある。例えば上部旋回体を旋回させる際、加速旋回時には交流電動機によって油圧モータの駆動を補助し、減速旋回時には交流電動機において回生運転を行い、発電された電力をインバータを介して上記ＤＣバスへ返還する。

　ＤＣバスにはコンバータを介して蓄電池（バッテリ）が接続されており、交流電動機の発電により得られる電力は、バッテリに充電される。或いは、ＤＣバスに接続された交流電動機の相互間で電力が授受される。

　このような作業機械においては、大型の作業要素を駆動するためにＤＣバスの電圧は例えば数百ボルトと高く設定されているが、メンテナンスを行う際には、作業者の安全の為にこのＤＣバス電圧を低下させておくことが望ましい。例えば、特許文献１に記載された装置では、互いに直列に接続された抵抗及びスイッチをＤＣバスのプラス側配線とマイナス側配線との間に接続することにより、ＤＣバス電圧を抵抗により消費できるようにしている。

特開２００５－３３５６９５号公報

　抵抗を用いてＤＣバス電圧を消費させる方式では、ＤＣバス電圧の消費を必要に応じて行うために、特許文献１に記載されているようにスイッチを抵抗と直列に挿入する必要がある。しかしながら、上述したようにＤＣバス電圧は数百ボルトと高く、このような用途で使用されるスイッチには、リレー等の機械的スイッチが採用されることが多い。機械的スイッチは信頼性が低く、また寿命も短いという欠点があり、作業機械自体の信頼性に影響を及ぼすこととなる。

　本発明の課題は、信頼性の低下が抑制された構成で直流母線（ＤＣバス）の電圧を低下させ得る作業機械を提供することである。

　上記課題を解決するために、本発明による作業機械は、操作者の操作により駆動される作業用電動機と、第１のインバータ回路を介して作業用電動機に接続された直流母線と、直流電圧変換器及びスイッチを介して直流母線に接続された蓄電池と、第１のインバータ回路、直流電圧変換器、及びスイッチを制御する制御部と、第１のインバータ回路、直流電圧変換器、及び制御部のうち少なくとも一つを冷却するための冷却用ファン及び／又は冷却液循環用ポンプを駆動する冷却用電動機と、冷却用電動機と直流母線との間に接続され、制御部により制御されて冷却用電動機を駆動する冷却用電動機駆動回路とを備え、制御部は、当該作業機械の運転停止時に直流母線の電圧を低下させるための母線電圧低下モードを有し、該母線電圧低下モードにおいて、スイッチを非接続状態としたのち冷却用電動機駆動回路を作動させて冷却用電動機に電力を消費させることにより直流母線の電圧を低下させる。

　制御部は、母線電圧低下モードにおいて、直流母線の電圧が所定値以下になった場合に冷却用電動機駆動回路の動作を停止させてもよい。

　制御部は、母線電圧低下モード開始時に直流母線の電圧が蓄電池の電圧より高い場合には、スイッチを非接続状態とする前に、直流電圧変換器を駆動して蓄電池を充電させてもよい。

　制御部は、当該作業機械が運転を停止する毎に母線電圧低下モードを開始するか、又は、制御部は、当該作業機械が運転を停止している状態で、作業者からの入力があった場合に母線電圧低下モードを開始してもよい。

　作業機械は、内燃機関発動機と、内燃機関発動機を冷却する第１の熱交換機を含む第１の冷却液循環システムと、第１のインバータ回路および直流電圧変換器を冷却するために第１の冷却液循環システムとは別に設けられた、第２の熱交換機を含む第２の冷却液循環システムとを更に備えてもよい。

　作業機械は、内燃機関発動機に連結され、内燃機関発動機の駆動力により発電を行う電動発電機と、電動発電機の端子に一端が接続された第２のインバータ回路とを更に備え、第２の冷却液循環システムが、電動発電機および第２のインバータ回路を更に冷却してもよい。

　第２の冷却液循環システムには温度センサが備えられ、制御部が、温度センサの検出値に基づいて、電動発電機および作業用電動機のうち少なくとも一方の出力を制限してもよい。

　第２の冷却液循環システムが、作業用電動機を更に冷却してもよい。

　第２の冷却液循環システムにおいて、冷却液が、第２の熱交換機から送出されたのち、第１のインバータ回路、第２のインバータ回路、および直流電圧変換器を通過してから電動発電機および作業用電動機を通過してもよい。

　作業機械は、電動発電機および作業用電動機を冷却するために第１及び第２の冷却液循環システムとは別に設けられた、第３の熱交換機を含む第３の冷却液循環システムを更に備えてもよい。

　電動発電機は、自身の駆動力により内燃機関発動機の駆動力を補助してもよい。

　直流電圧変換器がリアクトルを含んで構成され、第２の冷却液循環システムがリアクトルを冷却してもよい。

　作業機械は、リアクトルの温度を検知するための温度センサを更に備えてもよい。

　第２の冷却液循環システムが冷却用配管と熱伝導プレートとを含み、リアクトルが熱伝導プレート上に配置されてもよい。

　直流電圧変換器が、蓄電池の充放電を制御するインテリジェントパワーモジュールを含み、インテリジェントパワーモジュールは熱伝導プレート上に配置されてもよい。

　直流電圧変換器が密閉されたケースで形成され、熱電導プレートがケースの一面に配置されてもよい。

　作業機械は、インテリジェントパワーモジュールを含む第１のインバータ回路を有するインバータユニット、及びインテリジェントパワーモジュールを含む直流電圧変換器を有する昇降圧コンバータユニットを含む複数のドライバユニットを備え、複数のドライバユニットは、インテリジェントパワーモジュールに内蔵された第１の温度センサとは別に、インテリジェントパワーモジュールの温度を検出するための第２の温度センサをインテリジェントパワーモジュールの外部に有し、制御部が、第２の温度センサによる温度検出結果が、第１の温度センサによってインテリジェントパワーモジュールの過熱保護機能が動作する温度より低い所定の第１の閾値を超えた場合に、当該ドライバユニットがインバータユニットである場合には作業用電動機への最大駆動電流を低下させ、また当該ドライバユニットが昇降圧コンバータユニットである場合には蓄電池からの最大放電電流及び／又は蓄電池への最大充電電流を低下させてもよい。

　制御部は、第２の温度センサによる温度検出結果が、第１の温度センサによってインテリジェントパワーモジュールの過熱保護機能が動作する温度より低く且つ第１の閾値より大きい第２の閾値を超えた場合、当該ユニットがインバータユニットである場合にはインバータ回路の動作を停止させ、また当該ユニットが昇降圧コンバータユニットである場合には直流電圧変換器の動作を停止させてもよい。

　複数のユニットが、インテリジェントパワーモジュールと熱的に結合された放熱面を含む熱伝導プレートを有しており、第２の温度センサが熱伝導プレートの放熱面上に配置されてもよい。

　熱伝導プレートが建設機械の上下方向に沿って延在するよう配置されており、第２の温度センサが、熱伝導プレートの放熱面内においてインテリジェントパワーモジュールの上側に配置されてもよい。

　複数のドライバユニットが、第１のインバータ回路または直流電圧変換器を収容する筐体を各々有し、所定方向に並んで配置されると共に、互いに隣接するドライバユニットの筐体同士が締結具により着脱可能に固定されてもよい。

　作業機械の運転の際に、複数のドライバユニットの内部が密閉空間となってもよい。

　作業機械が、制御部としてのコントロールユニットを備え、コントロールユニットが、複数のドライバユニット上に載置されており、所定方向と交差する方向における複数のドライバユニットの一端において所定方向に沿って設けられた支軸周りに回動可能に取り付けられてもよい。

　コントロールユニットが複数のドライバユニットに対して支軸周りに開いた状態でコントロールユニットを支持具が支持してもよい。

　複数のドライバユニットの各筐体におけるコントロールユニットと対向する面が開口していてもよい。

　作業機械は、複数のドライバユニットが載置される底板と、複数のドライバユニットを所定方向の両側から挟む側板とを有する台座を更に備え、複数のドライバユニットのうち両端に位置するドライバユニットの筐体と、台座の側板とが締結具により着脱可能に固定されてもよい。

　作業機械は、制御部としてのコントロールユニットを更に備え、コントロールユニットが、密閉構造を有する筐体と、筐体内に設けられ、複数のドライバユニットのインバータ回路及び直流電圧変換器を制御する複数のＣＰＵと、複数のＣＰＵと熱的に結合され、筐体の外部から冷却液を導入することにより複数のＣＰＵを冷却する冷却用配管とを有してもよい。

　コントロールユニットが複数のドライバユニット上に載置されており、冷却用配管が、ドライバユニットとＣＰＵとの間に配置されてもよい。

　ＣＰＵと冷却用配管との間に設けられ、ＣＰＵ及び冷却用配管と熱的に結合された熱伝導プレートをコントロールユニットが更に有してもよい。

　作業機械が複数のドライバユニットを有しており、ＣＰＵが、筐体内において複数のドライバユニットのそれぞれに対応して複数設けられており、複数のＣＰＵが一枚の基板上に実装されてもよい。

　冷却用配管が、第１の方向に各々延びており該第１の方向と交差する第２の方向に並設された複数の配管部分がその一端側及び他端側において交互に連結された形状を有し、熱伝導プレートが、第１の方向に延びており第２の方向に並ぶ複数の冷却領域を含み、該複数の冷却領域のそれぞれが、複数の配管部分のうち隣り合う２本の配管部分と熱的に結合されており、複数のＣＰＵが、一つのＣＰＵにつき一つの冷却領域に対して熱的に結合されてもよい。

　作業機械は、弾性材料を含み、ＣＰＵと熱伝導プレートとの間に配設された熱伝導性シートを更に備えてもよい。

　作業機械は、熱交換機を含む冷却液循環システムを更に備え、冷却液循環システムの冷却液のうち少なくとも一部が、熱交換機から送出されたのち、コントロールユニット、ドライバユニット、交流電動機の順にこれらを通過してもよい。

　作業機械は、インバータユニット及び昇降圧コンバータユニットを固定するための筐体を備え、インバータユニットの入力端及び昇降圧コンバータユニットの入力端が、ブスバーからなるＤＣバスに接続されてもよい。

　インバータユニット及び昇降圧コンバータユニットは、直方体状の外観を有すると共に、第１の方向に並べられて固定されており、インバータユニット及び昇降圧コンバータユニットにおける、隣のユニットに隣接する側板に切欠き部が設けられており、ＤＣバスは、第１の方向に沿って切欠き部に設けられてもよい。

　作業機械は、インバータユニット及び昇降圧コンバータユニットのいずれかからなるドライバユニットを三つ以上備え、二つの他のドライバユニットの間に配置される一のユニットにおいて、ＤＣバスが、一のユニットを貫通して設けられてもよい。

　ＤＣバスが、正の極及び負の極から構成されており、正の極及び負の極の一方の極は、他方の極を覆うように構成されてもよい。

　ＤＣバスが、完全密閉状の空間に配置されてもよい。

　ＤＣバスが、各ユニットの枠体と非接触状態であってもよい。

　インバータユニットが平滑コンデンサを備え、ＤＣバスが、平滑コンデンサに直結してもよい。

　好ましくは、作業機械が、第１のインバータ回路を冷却する冷却装置と、冷却装置における冷媒の温度を検出する温度検出手段とを備え、第１のインバータ回路が、該第１のインバータ回路の温度が所定の運転停止温度以上であることを検出した場合に、作業用電動機を駆動するための電流の供給を停止する機構を有し、制御部が、温度検出手段から取得した冷媒の温度が所定の出力抑制温度より大きい場合には、冷媒の温度が出力抑制温度以下の場合と比較して、作業用電動機に供給される電流の上限値を小さくするように第１のインバータ回路を制御し、出力抑制温度が運転停止温度より低い。

　制御部は、作業用電動機に発生させるトルクの上限値を制限することにより、作業用電動機に供給される電流の上限値を小さくするように第１のインバータ回路を制御してもよい。

　作業機械は、内燃機関に接続された電動発電機と、電動発電機を駆動制御する第２のインバータ回路とを更に備え、冷却装置が、第１及び第２のインバータ回路を冷却し、制御部が、第１及び第２のインバータ回路を制御すると共に、温度検出手段から取得した冷媒の温度が所定の出力抑制温度より大きい場合には、冷媒の温度が出力抑制温度以下の場合と比較して、作業用電動機及び電動発電機に供給される電流の上限値を小さくするように第１及び第２のインバータ回路を制御してもよい。

　本発明によれば、信頼性の低下が抑制された構成で直流母線（ＤＣバス）の電圧を低下させることができる。

本発明に係る作業機械の第１の実施の形態として、ハイブリッド型建設機械１の外観を示す斜視図である。第１の実施の形態のハイブリッド型建設機械１の電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。図２における蓄電手段１２０の内部構成を示す図である。（ａ）ハイブリッド型建設機械１における第１の冷却液循環システム１６０について説明するためのブロック図である。（ｂ）ハイブリッド型建設機械１における第２の冷却液循環システム１７０について説明するためのブロック図である。サーボ制御ユニット６０の外観を示す斜視図である。各冷却用配管６２ａ～６６ａを接続した状態を示す斜視図である。（ａ）コントロールユニット６００の平面断面図である。（ｂ）図７（ａ）のＩ－Ｉ線に沿う側断面図である。（ｃ）図７（ａ）のII－II線に沿う側断面図である。（ｄ）図７（ａ）のIII－III線に沿う側断面図である。（ａ）図７（ａ）のIV－IV線に沿う側断面図である。（ｂ）コントロールユニット６００を図８（ａ）と同方向から見た側面図である。（ａ）ヒートシンク６０３及び冷却用配管６０８を示す平面図である。（ｂ）図９（ａ）に示されるＶ－Ｖ線に沿う側断面図である。ヒートシンク６０３及び冷却用配管６０８を覆うように配置されたコントロールカード６０４を示す平面図である。図１０に示されるVI－VI線に沿う断面の一部を示す側断面図である。（ａ）昇降圧コンバータユニット６６の内部構成を示す平面図である。（ｂ）昇降圧コンバータユニット６６の内部構成を示す側面図である。（ａ）インバータユニット６２の内部構成を示す平面図である。（ｂ）インバータユニット６２の内部構成を示す側面図である。ＩＰＭ１０３の内部構成を示す側断面図である。冷却液循環システム１７０による旋回用電動機２１の冷却方式を説明するための図である。ＤＣバス電圧低下モードにおけるハイブリッド型建設機械１の動作を示すフローチャートである。ＤＣバス電圧低下モードにおけるＤＣバス１１０の電圧の推移の一例を示すグラフである。コントローラ３０による昇降圧コンバータ１００，インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂに対する電流制限動作を示すフローチャートである。（ａ）昇降圧コンバータ１００，インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂを構成するＩＰＭの温度の時間変化の一例、および（ｂ）昇降圧コンバータ１００，インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂを流れる電流の時間変化の一例を示すグラフである。（ａ）昇降圧コンバータ１００，インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂを構成するＩＰＭの温度の時間変化の一例、および（ｂ）昇降圧コンバータ１００，インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂを流れる電流の時間変化の一例を示すグラフである。上記実施形態に係る冷却液循環システムの変形例を示す図である。一変形例に係るＤＣバス電圧低下モードでのハイブリッド型建設機械１の動作を示すフローチャートである。別の変形例に係るＤＣバス電圧低下モードでのハイブリッド型建設機械１の動作を示すフローチャートである。（ａ）作業機械としてのフォークリフト１Ａの外観を示す図である。（ｂ）フォークリフト１Ａが備える電気系統の概略構成図である。作業機械としてのブルドーザー１Ｂの外観を示す図である。ブルドーザー１Ｂの電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。本発明に係る作業機械の第２の実施の形態として、ショベル１００１の外観を示す斜視図である。第２の実施の形態のショベル１００１の電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。インバータ１０１８の構成を示す概略構成図である。冷却装置における冷却水の配管の一例を示す図である。コントローラ１０３０の機能的構成を示す概略構成図である。インバータ制御部１０３０Ｃの構成を示すブロック図である。コントローラ１０３０の全体制御部１０３０Ｄにおいて実行されるトルクリミット値の設定処理に関するフローチャートである。（ａ）運転操作によって時間に対して変化するトルクの状態を示したグラフである。（ｂ）旋回体１００４の旋回速度を示したグラフである。（ｃ）旋回用電動機１０２１の回転速度を示したグラフである。ＤＣバス電圧低下モードにおけるショベル１００１の動作を示すフローチャートである。ＤＣバス電圧低下モードにおけるＤＣバスの電圧の推移の一例を示すグラフである。本発明に係る作業機械の第３の実施の形態として、リフティングマグネット車両２００１の外観を示す斜視図である。第３の実施の形態のリフティングマグネット車両２００１の電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。図３８における蓄電手段２１２０の内部構成を示す図である。サーボ制御ユニット２０６０の外観を示す斜視図である。サーボ制御ユニット２０６０の上断面図である。図４１に示すサーボ制御ユニット２０６０のVII－VII線に沿う断面図である。（ａ）インバータユニット２０６５の一部及びインバータユニット２０６６の内部構成を示す平面図である。（ｂ）インバータユニット２０６５の内部構成を示す側面図である。（ａ）昇降圧コンバータユニット２０６２の内部構成を示す平面図である。（ｂ）昇降圧コンバータユニット２０６２の内部構成を示す側面図である。サーボ制御ユニット２０６０のコントロールユニット２０６１を開いた状態を示す斜視図である。ＤＣバス電圧低下モードにおけるリフティングマグネット車両２００１の動作を示すフローチャートである。ＤＣバス電圧低下モードにおけるＤＣバス２１１０の電圧の推移の一例を示すグラフである。第３の実施の形態に係るハイブリッド型建設機械の他の一例として、ホイルローダ２００１Ｂの外観を示す側面図である。ホイルローダ２００１Ｂの電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。

　以下、添付図面を参照しながら本発明による作業機械の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

　（第１の実施の形態）
　図１は、本発明に係る作業機械の一例として、ハイブリッド型建設機械１の外観を示す斜視図である。図１に示すように、ハイブリッド型建設機械１はいわゆるリフティングマグネット車両であり、無限軌道を含む走行機構２と、走行機構２の上部に旋回機構３を介して回動自在に搭載された旋回体４とを備えている。旋回体４には、ブーム５と、ブーム５の先端にリンク接続されたアーム６と、アーム６の先端にリンク接続されたリフティングマグネット７とが取り付けられている。リフティングマグネット７は、鋼材などの吊荷Ｇを磁力により吸着して捕獲するための設備である。ブーム５、アーム６、及びリフティングマグネット７は、それぞれブームシリンダ８、アームシリンダ９、及びバケットシリンダ１０によって油圧駆動される。また、旋回体４には、リフティングマグネット７の位置や励磁動作および釈放動作を操作する操作者を収容するための運転室４ａや、油圧を発生するためのエンジン（内燃機関発動機）１１といった動力源が設けられている。エンジン１１は、例えばディーゼルエンジンで構成される。

　また、ハイブリッド型建設機械１はサーボ制御ユニット６０を備えている。サーボ制御ユニット６０は、旋回機構３やリフティングマグネット７といった作業要素を駆動するための交流電動機や、エンジン１１をアシストするための電動発電機、並びに蓄電装置（バッテリー、キャパシタ等）の充放電を制御する。サーボ制御ユニット６０は、直流電力を交流電力に変換して交流電動機や電動発電機を駆動するためのインバータユニット、バッテリーの充放電を制御する昇降圧コンバータユニットといった複数のドライバユニットと、該複数のドライバユニットを制御するためのコントロールユニットとを備えている。

　図２は、本実施形態のハイブリッド型建設機械１の電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。なお、図２では、機械的に動力を伝達する系統を二重線で、油圧系統を太い実線で、操縦系統を破線で、電気系統を細い実線でそれぞれ示している。また、図３は、図２における蓄電手段（蓄電部）１２０の内部構成を示す図である。

　図２に示すように、ハイブリッド型建設機械１は電動発電機（交流電動機）１２および減速機１３を備えており、エンジン１１及び電動発電機１２の回転軸は、共に減速機１３の入力軸に接続されることにより互いに連結されている。エンジン１１の負荷が大きいときには、電動発電機１２がこのエンジン１１を作業要素として駆動することによりエンジン１１の駆動力を補助（アシスト）し、電動発電機１２の駆動力が減速機１３の出力軸を経てメインポンプ１４に伝達される。一方、エンジン１１の負荷が小さいときには、エンジン１１の駆動力が減速機１３を経て電動発電機１２に伝達されることにより、電動発電機１２が発電を行う。電動発電機１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭ（Interior Permanent Magnetic）モータによって構成される。電動発電機１２の駆動と発電との切り替えは、ハイブリッド型建設機械１における電気系統の駆動制御を行うコントローラ３０により、エンジン１１の負荷等に応じて行われる。

　減速機１３の出力軸にはメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されており、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が接続されている。コントロールバルブ１７は、ハイブリッド型建設機械１における油圧系の制御を行う装置である。コントロールバルブ１７には、図１に示した走行機構２を駆動するための油圧モータ２ａ及び２ｂの他、ブームシリンダ８、アームシリンダ９、及びバケットシリンダ１０が高圧油圧ラインを介して接続されており、コントロールバルブ１７は、これらに供給する油圧を運転者の操作入力に応じて制御する。ここで、減速機１３は、エンジンの回転を増速して電動発電機１２へ伝達し、電動発電機１２の回転を減速してエンジンの回転をアシストする。

　電動発電機１２の電気的な端子には、インバータ回路１８Ａの出力端が接続されている。インバータ回路１８Ａは、本実施形態における第２のインバータ回路である。インバータ回路１８Ａの入力端には、蓄電手段１２０が接続されている。蓄電手段１２０は、図３に示すように、直流母線であるＤＣバス１１０、昇降圧コンバータ（直流電圧変換器）１００及びバッテリ１９を備えている。即ち、インバータ回路１８Ａの入力端は、ＤＣバス１１０を介して昇降圧コンバータ１００の入力端に接続されることとなる。昇降圧コンバータ１００の出力端には、蓄電池としてのバッテリ１９が接続されている。バッテリ１９は、例えばキャパシタ型蓄電池によって構成される。

　インバータ回路１８Ａは、コントローラ３０からの指令に基づき、電動発電機１２の運転制御を行う。すなわち、インバータ回路１８Ａが電動発電機１２を力行運転させる際には、必要な電力をバッテリ１９と昇降圧コンバータ１００からＤＣバス１１０を介して電動発電機１２に供給する。また、電動発電機１２を回生運転させる際には、電動発電機１２により発電された電力をＤＣバス１１０及び昇降圧コンバータ１００を介してバッテリ１９に充電する。なお、昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、ＤＣバス電圧値、バッテリ電圧値、及びバッテリ電流値に基づき、コントローラ３０によって行われる。これにより、ＤＣバス１１０を、予め定められた一定電圧値に蓄電された状態に維持することができる。

　蓄電手段１２０のＤＣバス１１０には、インバータ回路２０Ｂを介してリフティングマグネット７が接続されている。リフティングマグネット７は、金属物を磁気的に吸着させるための磁力を発生する電磁石を含んでおり、インバータ回路２０Ｂを介してＤＣバス１１０から電力が供給される。インバータ回路２０Ｂは、コントローラ３０からの指令に基づき、電磁石をオンにする際には、リフティングマグネット７へ要求された電力をＤＣバス１１０より供給する。また、電磁石をオフにする場合には、回生された電力をＤＣバス１１０に供給する。

　更に、蓄電手段１２０には、インバータ回路２０Ａが接続されている。インバータ回路２０Ａの一端には作業用電動機としての旋回用電動機（交流電動機）２１が接続されており、インバータ回路２０Ａの他端は蓄電手段１２０のＤＣバス１１０に接続されている。旋回用電動機２１は、旋回体４を旋回させる旋回機構３の動力源である。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、及び旋回減速機２４が接続される。なお、インバータ回路２０Ａは、本実施形態における第１のインバータ回路である。

　旋回用電動機２１が力行運転を行う際には、旋回用電動機２１の回転駆動力の回転力が旋回減速機２４にて増幅され、旋回体４が加減速制御され回転運動を行う。また、旋回体４の慣性回転により、旋回減速機２４にて回転数が増加されて旋回用電動機２１に伝達され、回生電力を発生させる。旋回用電動機２１は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号によりインバータ回路２０Ａによって交流駆動される。旋回用電動機２１としては、例えば、磁石埋込型のＩＰＭモータが好適である。

　レゾルバ２２は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転位置及び回転角度を検出するセンサであり、旋回用電動機２１と機械的に連結することで回転軸２１Ａの回転角度及び回転方向を検出する。レゾルバ２２が回転軸２１Ａの回転角度を検出することにより、旋回機構３の回転角度及び回転方向が導出される。メカニカルブレーキ２３は、機械的な制動力を発生させる制動装置であり、コントローラ３０からの指令によって、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａを機械的に停止させる。旋回減速機２４は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転速度を減速して旋回機構３に機械的に伝達する減速機である。

　なお、ＤＣバス１１０には、インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂを介して、電動発電機１２、旋回用電動機２１、及びリフティングマグネット７が接続されているので、電動発電機１２で発電された電力がリフティングマグネット７又は旋回用電動機２１に直接的に供給される場合もあり、リフティングマグネット７で回生された電力が電動発電機１２又は旋回用電動機２１に供給される場合もあり、さらに、旋回用電動機２１で回生された電力が電動発電機１２又はリフティングマグネット７に供給される場合もある。

　インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂは大電力を制御するので、発熱量が極めて大きくなる。また、昇降圧コンバータ１００に含まれるリアクトル１０１（図３を参照）においても発熱量が多大となる。したがって、インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂ、並びに昇降圧コンバータ１００を冷却する必要が生じる。そこで、本実施形態のハイブリッド型建設機械１は、エンジン１１用の冷却液循環システムとは別に、昇降圧コンバータ１００、インバータ回路１８Ａ，２０Ａ，及び２０Ｂを冷却するための冷却液循環システムを備えている。

　図２に示すように、ハイブリッド型建設機械１は、互いに独立した内燃機関発動機用の第１の冷却液循環システム１６０と電気系用の第２の冷却液循環システム１７０とを備えている。第１の冷却液循環システム１６０は、ポンプモータ１６１によって駆動され、エンジン１１を冷却する。第２の冷却液循環システム１７０は、昇降圧コンバータ１００、インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂ等に供給される冷却液を循環させるためのポンプ（冷却液循環用ポンプ）１７２と、このポンプ１７２を駆動するポンプモータ（冷却用電動機）１７１とを有している。ポンプモータ１７１は、インバータ回路２０Ｃを介して蓄電手段１２０に接続されている。インバータ回路２０Ｃは、本実施形態における冷却用電動機駆動回路であって、コントローラ３０からの指令に基づき、昇降圧コンバータ１００を冷却する際にポンプモータ１７１へ要求された電力を供給する。本実施形態の冷却液循環システム１７０は、昇降圧コンバータ１００、インバータ回路１８Ａ，２０Ａ，及び２０Ｂ、並びにコントローラ３０を冷却する。加えて、冷却液循環システム１７０は、電動発電機１２、減速機１３、および旋回用電動機２１を冷却する。

　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が接続されている。操作装置２６は、旋回用電動機２１、走行機構２、ブーム５、アーム６、及びリフティングマグネット７を操作するための操作装置であり、操作者によって操作される。操作装置２６には、油圧ライン２７を介してコントロールバルブ１７が接続され、また、油圧ライン２８を介して圧力センサ２９が接続される。操作装置２６は、パイロットライン２５を通じて供給される油圧（１次側の油圧）を操作者の操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作装置２６から出力される２次側の油圧は、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７に供給されるとともに、圧力センサ２９によって検出される。コントロールバルブ１７内の電磁弁や切替弁が切り替えられることにより、ブームシリンダ８、アームシリンダ９等に送られる作動油が制御される。ここでは、作業用電動機としての旋回用電動機２１を挙げているが、さらに、走行機構２を作業用電動機として電気駆動させても良い。更にフォークリフトに本願発明を適用する場合には、リフティング装置を作業用電動機として電気駆動させても良い。

　圧力センサ２９は、操作装置２６に対して旋回機構３を旋回させるための操作が入力されると、この操作量を油圧ライン２８内の油圧の変化として検出する。圧力センサ２９は、油圧ライン２８内の油圧を表す電気信号を出力する。この電気信号は、コントローラ３０に入力され、旋回用電動機２１の駆動制御に用いられる。

　コントローラ３０は、本実施形態における制御部を構成する。コントローラ３０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）及び内部メモリを含む演算処理装置によって構成され、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。また、コントローラ３０の電源は、バッテリ１９とは別のバッテリ（例えば２４Ｖ車載バッテリ）である。コントローラ３０は、圧力センサ２９から入力される信号のうち、旋回機構３を旋回させるための操作量を表す信号を速度指令に変換し、この速度指令に基づいてインバータ回路２０Ａを駆動することにより旋回用電動機２１の制御を行う。また、コントローラ３０は、インバータ回路１８Ａを駆動することにより電動発電機１２の運転制御（アシスト運転及び発電運転の切り替え）を行い、インバータ回路２０Ｂを駆動することによりリフティングマグネット７の駆動制御（励磁と消磁の切り替え）を行い、昇降圧コンバータ１００を駆動制御することによるバッテリ１９の充放電制御を行う。

　また、本実施形態のコントローラ３０は、ハイブリッド型建設機械１のメンテナンス等を実施するときにＤＣバス１１０の電圧を低下させる（具体的には、ＤＣバス１１０に接続された平滑用コンデンサ等に蓄積された電荷を消費させる）ためのＤＣバス電圧低下モード（母線電圧低下モード）を有している。コントローラ３０は、このＤＣバス電圧低下モードにおいて、インバータ回路１８Ａ，２０Ａおよび２０Ｂ、並びに昇降圧コンバータ１００を全て停止させ、昇降圧コンバータ１００とバッテリ１９との間に設けられたスイッチ（後述）を非接続状態とした後、インバータ回路２０Ｃを駆動してポンプモータ１７１に電力を消費させることによりＤＣバス１１０の電圧を低下させる。ＤＣバス電圧低下モードは、ハイブリッド型建設機械１の運転が停止された際（具体的には、操作者のキー４０の操作によりエンジン１１が停止しようとするとき）、或いは、運転室４ａ（図１参照）内の操作パネルを介して作業者によりＤＣバス電圧低下モードの開始に関する入力が為された際に開始される。

　また、本実施形態のコントローラ３０は、インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂ、並びに昇降圧コンバータ１００を駆動する際に、これらの回路に含まれるＩＰＭの温度に応じて、当該回路を流れる電流の制限を行う。すなわち、ＩＰＭの温度が第１の閾値Ｔ１以下である場合には、通常動作に支障がない程度の最大電流値を設定し、この最大電流値を超えないように当該回路（インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂ、並びに昇降圧コンバータ１００のいずれか）を駆動する。そして、ＩＰＭの温度が第１の閾値Ｔ１を超えた場合（温度異常時）、当該回路の最大電流値を上述した通常時の最大電流値より小さく設定し、この温度異常時の最大電流値を超えないように当該回路を駆動する。なお、コントローラ３０は、このような温度異常を経てＩＰＭの温度が第１の閾値Ｔ１より低い第３の閾値Ｔ３（＜Ｔ１）以下となった場合には、当該回路の最大電流値を通常動作に支障がない程度の最大電流値に戻す。このように、通常動作へ戻る際の温度Ｔ３を温度異常と判定する温度Ｔ１より小さく設定するのは、異常判定にヒステリシスを持たせて安定した制御を行うためである。

　また、コントローラ３０は、ＩＰＭの温度が第１の閾値Ｔ１より高い第２の閾値Ｔ２（＞Ｔ１）を超えた場合には、当該ＩＰＭを含む回路（インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂ、並びに昇降圧コンバータ１００のいずれか）の動作を停止させる。なお、この第２の閾値Ｔ２は、ＩＰＭに内蔵された過熱保護機能が動作する温度より低く設定される。

　ここで、本実施形態における昇降圧コンバータ１００について詳細に説明する。図３に示すように、昇降圧コンバータ１００は、昇降圧型のスイッチング制御方式を備えており、リアクトル１０１、トランジスタ１００Ｂ及び１００Ｃを有する。トランジスタ１００Ｂは昇圧用のスイッチング素子であり、トランジスタ１００Ｃは降圧用のスイッチング素子である。トランジスタ１００Ｂ及び１００Ｃは、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）によって構成され、互いに直列に接続されている。

　具体的には、トランジスタ１００Ｂのコレクタとトランジスタ１００Ｃのエミッタとが相互に接続され、トランジスタ１００Ｂのエミッタはスイッチ１００Ｆを介してバッテリ１９の負側端子およびＤＣバス１１０の負側配線に接続され、トランジスタ１００ＣのコレクタはＤＣバス１１０の正側配線に接続されている。そして、リアクトル１０１は、その一端がトランジスタ１００Ｂのコレクタ及びトランジスタ１００Ｃのエミッタに接続されるとともに、他端がスイッチ１００Ｅを介してバッテリ１９の正側端子に接続されている。トランジスタ１００Ｂ及び１００Ｃのゲートには、コントローラ３０からＰＷＭ電圧が印加される。スイッチ１００Ｅ及び１００Ｆは、コントローラ３０からの指令によりその接続状態が制御される。

　なお、トランジスタ１００Ｂのコレクタとエミッタとの間には、整流素子であるダイオード１００ｂが逆方向に並列接続されている。同様に、トランジスタ１００Ｃのコレクタとエミッタとの間には、ダイオード１００ｃが逆方向に並列接続されている。トランジスタ１００Ｃのコレクタとトランジスタ１００Ｂのエミッタとの間（すなわち、ＤＣバス１１０の正側配線と負側配線との間）には、平滑用のコンデンサ１１０ａが接続され、このコンデンサ１１０ａは、昇降圧コンバータ１００からの出力電圧、電動発電機１２からの発電電圧や旋回用電動機２１からの回生電圧を平滑化する。ＤＣバス１１０の正側配線と負側配線との間には、ＤＣバス１１０の電圧を検出するための電圧センサ１１０ｂが設けられている。電圧センサ１１０ｂによる電圧検出結果は、コントローラ３０へ提供される。

　このような構成を備える昇降圧コンバータ１００において、直流電力をバッテリ１９からＤＣバス１１０へ供給する際には、スイッチ１００Ｅ，１００Ｆが接続された状態で、コントローラ３０からの指令によってトランジスタ１００ＢのゲートにＰＷＭ電圧が印加される。そして、トランジスタ１００Ｂのオン／オフに伴ってリアクトル１０１に発生する誘導起電力がダイオード１００ｃを介して伝達され、この電力がコンデンサ１１０ａにより平滑化される。また、直流電力をＤＣバス１１０からバッテリ１９へ供給する際には、スイッチ１００Ｅ，１００Ｆが接続された状態で、コントローラ３０からの指令によってトランジスタ１００ＣのゲートにＰＷＭ電圧が印加されるとともに、トランジスタ１００Ｃから出力される電流がリアクトル１０１により平滑化される。

　図４は、ハイブリッド型建設機械１における冷却液循環システムについて説明するためのブロック図である。図４（ａ）に示すように、第１の冷却液循環システム１６０は、上述したポンプモータ１６１によって駆動されるポンプ１６２とラジエター１６３とを備えており、ポンプ１６２によって循環された冷却液がラジエター１６３により放熱され、エンジン１１の冷却配管へ供給される。なお、ラジエター１６３は本発明における第１の熱交換機の一例である。

　また、図４（ｂ）に示すように、第２の冷却液循環システム１７０は、上述したポンプモータ１７１によって駆動されるポンプ１７２と、ラジエター１７３と、サーボ制御ユニット６０とを備えている。ポンプ１７２によって循環された冷却液はラジエター１７３により放熱され、サーボ制御ユニット６０へ送られる。サーボ制御ユニット６０は、昇降圧コンバータ１００、インバータ回路１８Ａ，２０Ａ，２０Ｂ、並びにコントローラ３０をそれぞれ構成する複数のモジュールを収容するとともに、これらのモジュールを冷却するための配管を有する構造体である。サーボ制御ユニット６０の配管を通過した冷却液は、旋回用電動機２１、電動発電機１２、および減速機１３をこの順に冷却したのち、ポンプ１７２からラジエター１７３へ戻される。なお、ラジエター１７３は本発明における第２の熱交換機の一例である。また、サーボ制御ユニット６０の入口には、冷却液の温度を検出するための温度センサ１７７が設けられることが好ましい。更に、検出した温度を表示する表示装置を備えると尚良い。これにより、ラジエター１７３が詰まり冷却性能が低下した場合には、検出値に基づいてコントロールユニット６００（後述）内の制御装置が、旋回用電動機２１、若しくは、電動発電機１２の少なくとも一方の出力を制限することができる。その結果、連続的な運転を可能とすることができ、ハイブリッド型建設機械を停止することなく継続的な作業が可能となる。

　次に、図５を用いてサーボ制御ユニット６０について説明する。図５は、サーボ制御ユニット６０の外観を示す斜視図である。サーボ制御ユニット６０は、電動発電機１２、旋回用電動機２１及びバッテリ１９を制御する装置である。サーボ制御ユニット６０は、略直方体状の外観を有しており、コントローラ３０を収容するコントロールユニット６００と、昇降圧コンバータユニット６６と、インバータユニット６２～６５とを備えている。昇降圧コンバータユニット６６及びインバータユニット６２～６５は、本実施形態における複数のドライバユニットを構成している。昇降圧コンバータユニット６６は昇降圧コンバータ１００を収容しており、インバータユニット６２～６５は例えばインバータ回路１８Ａ、２０Ａ、２０Ｂ及びその他のインバータ回路を収容している。

　昇降圧コンバータユニット６６及びインバータユニット６２～６５は、それぞれ奥行き方向に長い直方体状の金属容器を有する。これらのユニット６２～６６は、その長手方向と交差する方向に並んだ状態で、金属製の上面が開いた板状台座６７内に設置され、ボルトにより板状台座６７に各々固定されている。そして、これらのユニット６２～６６の上に、ユニット６２～６６の上面を覆うように上蓋としてのコントロールユニット底板６１が設けられており、コントロールユニット底板６１上にコントロールユニット６００が載置されている。更にコントロールユニット６００の上面には空冷のためのヒートシンク６８が取り付けられている。ユニット６２～６６の上面側は、コントロールユニット底板６１によって密閉されている。

　コントロールユニット６００は、昇降圧コンバータユニット６６及びインバータユニット６２～６５を制御するためのコントローラを収容している。コントローラは、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置や電子回路を有しており、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。

　また、コントロールユニット６００には冷却用配管６０８が内蔵されている。同様に、昇降圧コンバータユニット６６には冷却用配管６６ａが、インバータユニット６２～６５には冷却用配管６２ａ～６５ａが、それぞれ内蔵されている。

　図６は、各冷却用配管６２ａ～６６ａを接続した状態を示す斜視図である。ラジエター１７３（図４参照）から延設された配管９０Ａは、三本の配管９０Ｂ～９０Ｄに分岐される。これらの配管のうち、配管９０Ｂはコントロールユニット６００の冷却用配管６０８の一端に連結され、冷却用配管６０８の他端は、更に別の配管９０Ｅを介してインバータユニット６２の冷却用配管６２ａの一端に連結される。また、配管９０Ｃは昇降圧コンバータユニット６６の冷却用配管６６ａの一端に連結され、冷却用配管６６ａの他端は、配管９０Ｆを介してインバータユニット６４の冷却用配管６４ａの一端に連結される。また、配管９０Ｄはインバータユニット６５の冷却用配管６５ａの一端に連結され、冷却用配管６５ａの他端は、配管９０Ｇを介してインバータユニット６３の冷却用配管６３ａの一端に連結される。

　そして、インバータユニット６２～６４の冷却用配管６２ａ～６４ａの他端には、それぞれ配管９０Ｊ、９０Ｉおよび９０Ｈが連結される。配管９０Ｊ、９０Ｉおよび９０Ｈは一本の配管９０Ｋに連結され、配管９０Ｋが例えば旋回用電動機２１等の他の被冷却要素へ延設される。

　次に、コントロールユニット６００の構成について詳細に説明する。図７（ａ）はコントロールユニット６００の平面断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＩ－Ｉ線に沿う側断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）のII－II線に沿う側断面図であり、図７（ｄ）は図７（ａ）のIII－III線に沿う側断面図である。また、図８（ａ）は図７（ａ）のIV－IV線に沿う側断面図であり、図８（ｂ）はコントロールユニット６００を図８（ａ）と同方向から見た側面図である。

　コントロールユニット６００は、筐体容器６０１ａ及び筐体カバー６０１ｂからなる筐体６０１を有し、コントローラの電子回路等が、この筐体６０１内に収容されている。

　コントロールユニット６００の筐体６０１は、直方体状の外観を有すると共に、複数のドライバユニットである昇降圧コンバータユニット６６及びインバータユニット６２～６５上に設けられている。また、筐体６０１は、略長方形状の平面形状を有する底面上に、略直方体状の内空間を有する。この内空間は外気と遮断されており、コントロールユニット６００の筐体６０１は、密閉構造となっている。なお、ユニット６２～６６が配列された方向は、コントロールユニット６００の短手方向と一致しており、この方向は、図７（ａ）の紙面上下方向に相当する。また、複数のユニット６２～６６が配列された方向と直交する方向は、コントロールユニット６００の長手方向と一致しており、この方向は、図７（ａ）の紙面左右方向に相当する。

　筐体６０１内の底面上には、長方形の平面形状を有するカードプレート６０２が設けられている。カードプレート６０２は、カードプレート６０２の長手方向及び短手方向をそれぞれコントロールユニット６００の長手方向及び短手方向と一致させて配置されている。カードプレート６０２には、略長方形の平面形状の開口が設けられている。

　カードプレート６０２の開口内には、この開口と略同形状の平面形状を有すると共に略直方体状の外観を有するヒートシンク（熱伝導プレート）６０３が筐体６０１内の底面上に設けられている。ヒートシンク６０３は、筐体６０１内に設けられる電子部品を冷却するためのものであり、冷却用配管６０８が、ヒートシンク６０３に対し熱的に結合して（例えば接触して）設けられている。ヒートシンク６０３は、冷却用配管６０８を循環する冷却液により冷却される。この冷却液は、例えば水である。

　ヒートシンク６０３上には、略長方形の平面形状を有する基板としてのコントロールカード６０４が設けられている。コントロールカード６０４は、種々の電子部品が実装される基板であり、その裏面がヒートシンク６０３と対向するように配置されている。コントロールカード６０４の裏面上には、電子部品の一種として複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅが実装されている。複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅは、複数のユニット６２～６６のそれぞれと一対一で対応しており、ユニット６２～６６のうち各々対応するユニットのインバータ回路に含まれるトランジスタのオン／オフを制御する。また、複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅは、ヒートシンク６０３と熱的に結合されている。すなわち、ヒートシンク６０３は、複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅと冷却用配管６０８との間に配置される。

　また、コントロールカード６０４の表面上には、電子部品の一種として複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）６２０が実装されている。複数のＦＥＴ６２０は、ブーム５及びアーム６等の動作を制御するために、コントロールバルブ１７の電磁弁に切替信号を送る。複数のＦＥＴ６２０は、コントロールユニット６００内部の配線を考慮して、コネクタ６０７の近傍に配置されている。各ＦＥＴ６２０の背面にはアルミニウム製の伝熱プレート６２１が接触しており、伝熱プレート６２１の端部は、筐体容器６０１ａの内側面に螺子止めされている。

　カードプレート６０２上には、複数の冷却用ファン６０６ａがコントロールユニット６００の短手方向に配列されている。複数の冷却用ファン６０６ａは、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅで発生した熱により熱せられた空気を攪拌して筐体内の温度勾配を解消するためにＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅのそれぞれに対応して設けられており、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅのそれぞれに向かう気流を発生する。

　筐体６０１内の底面上には、カードプレート６０２と並んで、長方形の平面形状を有するカードプレート６１３が更に設けられている。このカードプレート６１３上には電源カード６０９が設けられている。電源カード６０９上には、２個の電源ＩＣ（電源ユニット）６１０が設けられている。各電源ＩＣ６１０には、電源ＩＣを空冷するためのヒートシンク６１１が設けられている。また、筐体６０１の内側面に接して熱伝導プレート６１４が設けられており、電源ＩＣ６１０及びヒートシンク６１１は、熱伝導プレート６１４と面接触している。このため、電源ＩＣ６１０で発生した熱の一部を放熱することが可能となる。また、カードプレート６１３上には、２個の冷却用ファン６０６ｂが設けられている。これらの冷却用ファン６０６ｂは、電源ＩＣ６１０で発生した熱により熱せられた空気を攪拌して筐体内の温度勾配を解消するために設けられており、電源ＩＣ６１０に向かう気流を発生する。

　コントロールカード６０４に実装された電子部品の入出力部はコネクタ６０７に接続されており、例えばユニット６２～６６を動作させるための命令信号や電子部品からの出力信号等はコネクタ６０７を介して入出力される。コネクタ６０７は、例えばサーボ制御ユニット６０を制御するための制御部（図示せず）と配線接続される。

　コネクタ６０７は、筐体６０１の側面における凹状窪み部分に設けられており、この窪み部分は、パッキン６１６により覆われている。パッキン６１６は、筐体カバー６０１ｂを介してパッキン押さえ部材６１７により覆われている。パッキン６１６により、コネクタ６０７の防水及び防塵が実現される。

　ここで、コントロールユニット６００における水冷構造について更に詳細に説明する。図９～図１１は、冷却構造について示す図である。図９（ａ）はヒートシンク６０３及び冷却用配管６０８を示す平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）に示されるＶ－Ｖ線に沿う側断面図である。また、図１０は、ヒートシンク６０３及び冷却用配管６０８を覆うように配置されたコントロールカード６０４を示す平面図である。また、図１１は、図１０に示されるVI－VI線に沿う断面の一部を示す側断面図である。

　図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、本実施形態における冷却用配管６０８はヘアピンパイプ状に成形されており、ヒートシンク６０３の裏面側に接合されて固定されている。より詳細には、冷却用配管６０８は、複数の配管部分６０８ａを含んで構成されている。これら複数の配管部分６０８ａは、ヒートシンク６０３の短手方向（本実施形態における第１の方向）に各々延びており、且つ該方向と交差するヒートシンク６０３の長手方向（本実施形態における第２の方向）に所定の間隔をおいて並設されている。そして、複数の配管部分６０８ａは、その一端側及び他端側がＵ字状の配管部分６０８ｂによって交互に連結されることにより、全体として単一の配管を構成している。

　ヒートシンク６０３は、ヒートシンク６０３の短手方向（第１の方向）に延びておりヒートシンク６０３の長手方向（第２の方向）に並ぶ複数の矩形状の冷却領域６０３ａ～６０３ｅを含んでいる。複数の冷却領域６０３ａ～６０３ｅのそれぞれは、複数の配管部分６０８ａのうち隣り合う２本の配管部分６０８ａと熱的に結合されている。言い換えれば、複数の冷却領域６０３ａ～６０３ｅは、上方から見てそれぞれが２本の配管部分６０８ａを含むように画定されている。

　また、図１０及び図１１を参照すると、上述したように、コントロールカード６０４の裏面上には複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅが実装され、表面上には電磁弁や切換弁などへの電気信号を生成する電気接点６１８等の電気部品が複数配置されている。そして、複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅは、コントロールカード６０４に形成されたパターン配線によって接続され、通信を行っている。これらのＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅはヒートシンク６０３の長手方向（第２の方向）に並んで配置されており、それぞれヒートシンク６０３の冷却領域６０３ａ～６０３ｅ上に配置されている。そして、ＣＰＵ６０５ａは熱伝導性シート６１２を介してヒートシンク６０３の冷却領域６０３ａと熱的に結合されており、ＣＰＵ６０５ｂは熱伝導性シート６１２を介して冷却領域６０３ｂと熱的に結合されている（図１１を参照）。ＣＰＵ６０５ｃ～６０５ｅも同様に、熱伝導性シートを介して冷却領域６０３ｃ～６０３ｅと熱的に結合されている。すなわち、本実施形態においては、複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅが、一つのＣＰＵにつき一つの冷却領域に対して熱的に結合されている。

　なお、コントロールカード６０４には、例えば図１０に示すようにＣＰＵ６０５ｃ～６０５ｅとは別のＣＰＵ６１５が実装されていることがある。このＣＰＵ６１５は、例えば複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅを統合的に制御するための上位ＣＰＵである。このようなＣＰＵは、インバータ回路等を制御するＣＰＵ６０５ｃ～６０５ｅと比較して発熱量が大きくないため、冷却領域６０３ｃ～６０３ｅとは関係なくコントロールカード６０４上の任意の位置に配置される。

　また、上述したように、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅは、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅとヒートシンク６０３との間に配設された熱伝導性シート６１２を介してヒートシンク６０３と熱的に結合されている。熱伝導性シート６１２は、ヒートシンク６０３からＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅへ伝わる振動を吸収しうる弾性材料を含むことが好ましく、例えばシリコーンゴムからなる。

　続いて、昇降圧コンバータユニット６６及びインバータユニット６２～６５における水冷構造について詳細に説明する。図１２（ａ）は、昇降圧コンバータユニット６６の内部構成を示す平面図である。また、図１２（ｂ）は、昇降圧コンバータユニット６６の内部構成を示す側面図である。なお、これらの図においては、昇降圧コンバータユニット６６の内部構成がわかるようにケースの天板や側板を外した状態を示している。

　昇降圧コンバータユニット６６の内部には、昇降圧コンバータ１００のトランジスタ１００Ｂ及び１００Ｃ（図３参照）を組み込んだインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ：Intelligent Power Module）１０３と、リアクトル１０１と、冷却用配管６６ａとが内蔵されている。ＩＰＭ１０３は、配線基板１０４上に実装されている。冷却用配管６６ａは、昇降圧コンバータユニット６６の側面に沿って二次元状に配設されている。具体的には、冷却用配管６６ａは、昇降圧コンバータユニット６６の内部でなるべく長く配設されるように幾重にも折れ曲がった状態で矩形断面の金属容器６６ｂに収容されており、またこの金属容器６６ｂの内側面に接している。金属容器６６ｂは本実施形態における熱伝導プレートを構成しており、当該ハイブリッド型建設機械１の上下方向に沿って延在するよう配置されている。金属容器６６ｂの外側面には、図１２（ａ）に示すようにリアクトル１０１及びＩＰＭ１０３が接触配置されており、この金属容器６６ｂの外側面は、リアクトル１０１及びＩＰＭ１０３と熱的に結合された放熱面として機能する。すなわち、金属容器６６ｂは、リアクトル１０１及びＩＰＭ１０３からの熱を冷却用配管６６ａへ伝える。これにより、リアクトル１０１及びＩＰＭ１０３が冷却される。ここで、金属容器６６ｂは、リアクトル１０１よりも広い面積を有している。また、ＩＰＭ１０３に対しても広い面積を有している。このように、金属容器６６ｂがリアクトル１０１及びＩＰＭ１０３に対して十分に広い接触面積を有しているので、リアクトル１０１及びＩＰＭ１０３で生じる熱を十分に熱伝達させることができる。

　なお、リアクトル１０１には、リアクトル１０１の温度を検出するための温度センサ１０７が設けられることが好ましい。これにより、リアクトル１０１の温度異常の監視を行うことができる。これにより、リアクトル１０１が過剰に発熱している場合には、バッテリ１９の充放電を制限することができる。その結果、リアクトル１０１の短絡を防止することで、連続的な運転を可能とすることができ、ハイブリッド型建設機械を停止することなく継続的な作業が可能となる。

　また、昇降圧コンバータユニット６６は、ＩＰＭ１０３の温度を検出するための温度センサ１０９を有する。温度センサ１０９は、本実施形態における第２の温度センサであり、ＩＰＭ１０３に内蔵された温度センサ（第１の温度センサ）とは別にＩＰＭ１０３の外部に設けられたものである。温度センサ１０９は、金属容器６６ｂの外側面上においてＩＰＭ１０３の近傍に（好ましくはＩＰＭ１０３に隣接して）配置されており、具体的には金属容器６６ｂの外側面内においてＩＰＭ１０３の上側（すなわち、ＩＰＭ１０３とコントロールユニット６００との間）に位置する領域上に配置されている。

　図１３（ａ）は、インバータユニット６２の内部構成を示す平面図である。また、図１３（ｂ）は、インバータユニット６２の内部構成を示す側面図である。なお、これらの図においては、図１２と同様に、インバータユニット６２の内部構成がわかるようにケースの天板や側板を外した状態を示している。また、インバータユニット６３～６５の内部構成は、内蔵するインバータ回路の構成を除いて、図１３に示すインバータユニット６２の内部構成と同様である。

　インバータユニット６２の内部には、インバータ回路２０Ａのトランジスタを組み込んだＩＰＭ１０５と、冷却用配管６２ａとが内蔵されている。ＩＰＭ１０５は、配線基板１０６上に実装されている。冷却用配管６２ａは、昇降圧コンバータユニット６６における冷却用配管６６ａと同様の形態で配設されている。冷却用配管６２ａは矩形断面の金属容器６２ｂに収容されており、またこの金属容器６２ｂの内側面に接している。金属容器６２ｂは本実施形態における熱伝導プレートを構成しており、当該ハイブリッド型建設機械１の上下方向に沿って延在するよう配置されている。金属容器６２ｂの外側面には、図１３（ａ）に示すようにＩＰＭ１０５が接触配置されており、この金属容器６２ｂの外側面は、ＩＰＭ１０５と熱的に結合された放熱面として機能する。すなわち、金属容器６２ｂは、ＩＰＭ１０５からの熱を冷却用配管６２ａへ伝える。これにより、ＩＰＭ１０５が冷却される。

　また、インバータユニット６２は、ＩＰＭ１０５の温度を検出するための温度センサ１０８を有する。温度センサ１０８は、本実施形態における第２の温度センサであり、ＩＰＭ１０５に内蔵された温度センサ（第１の温度センサ）とは別にＩＰＭ１０５の外部に設けられたものである。温度センサ１０８は、金属容器６２ｂの外側面上においてＩＰＭ１０５の近傍に（好ましくはＩＰＭ１０５に隣接して）配置されており、具体的には金属容器６２ｂの外側面内においてＩＰＭ１０５の上側（すなわち、ＩＰＭ１０５とコントロールユニット６００との間）に位置する領域上に配置されている。

　ここで、ＩＰＭ１０３，１０５といったＩＰＭの内部構成の例について説明する。図１４は、ＩＰＭ１０３の内部構成を示す側断面図である。なお、ＩＰＭ１０５の内部構成はＩＰＭ１０３とほぼ同様であるため詳細な説明を省略する。

　ＩＰＭ１０３は、例えば銅やアルミニウムといった伝熱性が高い金属からなる平板状の金属ベース１３１と、金属ベース１３１の一方の面上に敷設された絶縁基板１３２と、絶縁基板１３２上に実装されたトランジスタ１００Ｂ，１００Ｃとを有する。トランジスタ１００Ｂ，１００Ｃは、絶縁基板１３２上に配設されたパターン配線やボンディングワイヤ１３３によって相互に接続される。また、トランジスタ１００Ｂ，１００Ｃの一部の端子は、トランジスタ１００Ｂ，１００Ｃの上方に配設された配線基板１３４に、ボンディングワイヤ１３５を介して接続される。配線基板１３４上には、トランジスタ１００Ｂ，１００Ｃに接続されるダイオード１００ｂ，１００ｃといった各種電子部品が実装されている。

　絶縁基板１３２、トランジスタ１００Ｂ及び１００Ｃ、配線基板１３４、並びにダイオード１００ｂ，１００ｃ等の電子部品は、パッケージ１３６によって封じられている。そして、金属ベース１３１の他方の面がこのパッケージ１３６から露出しており、当該面が金属容器６６ｂに接触した状態でＩＰＭ１０３が固定される。

　また、絶縁基板１３２上には、トランジスタ１００Ｂ，１００Ｃの温度を検出するための温度センサ１３７が配置されている。この温度センサ１３７は本実施形態における第１の温度センサであり、ＩＰＭ１０３は、自己保護機能としての過熱保護機能において、この温度センサ１３７での温度検出結果に基づいて自己の動作を停止するか否かを判断する。なお、ＩＰＭ１０３の外部に配置される温度センサ１０９（第２の温度センサ）は、例えば図１４に示すように金属ベース１３１に隣接して配置される。

　図１５は、冷却液循環システム１７０による旋回用電動機２１の冷却方式を説明するための図である。なお、電動発電機１２における冷却方式も旋回用電動機２１における方式と同様なので、ここでは旋回用電動機２１についてのみ代表して説明する。

　図１５に示すように、旋回用電動機２１は、駆動部ケース２０１と、駆動部ケース２０１に取り付けられたステータ２０２と、ステータ２０２の径方向内方において回転自在に配設されたロータ２０３と、ロータ２０３を貫通して延在し、駆動部ケース２０１に対してベアリング２０４、２０５によって回転自在に配設された出力軸２０６とを備えている。駆動部ケース２０１は、側板２０７及び２０８と、側板２０７及び２０８の間に取り付けられ、軸方向に延びる筒状のモータフレーム２０９とによって構成され、ベアリング２０４は側板２０７に、ベアリング２０５は側板２０８に、ステータ２０２はモータフレーム２０９に取り付けられている。

　ステータ２０２は図示されないコイルを備えており、該コイルに所定の電流を供給すると、旋回用電動機２１が駆動され、ロータ２０３が電流の大きさに対応する回転速度で回転する。そして、ロータ２０３の回転は、ロータ２０３が取り付けられた出力軸２０６に伝達される。

　旋回用電動機２１の駆動に伴って発生した熱を放熱し、旋回用電動機２１を冷却するために、駆動部ケース２０１の外周にはジャケット２１１が取り付けられている。ジャケット２１１は、冷却液が供給される冷却液供給口２１２、旋回用電動機２１を冷却した後の、温度が高くなった冷却液を排出する冷却液排出口２１３、及び冷却液供給口２１２と冷却液排出口２１３とを連結し、螺旋又は蛇行させて延在する一本の冷却液流路２１４を有する。ポンプ１７２からラジエター１７３及びサーボ制御ユニット６０を通過して冷却液供給口２１２へ供給された冷却液は、冷却液流路２１４内を蛇行しながら流れ、その間に旋回用電動機２１を冷却した後、冷却液排出口２１３から排出される。なお、第２の冷却液循環システムには、図１５に示すように冷却液を補充するための補助タンク７５が設けられることが好ましい。

　ここで、コントローラ３０のＤＣバス電圧低下モードについて更に説明する。前述したように、ＤＣバス電圧低下モードとは、ハイブリッド型建設機械１の運転が停止した状態においてＤＣバス１１０の電圧を低下させるための動作モードであって、インバータ回路１８Ａ，２０Ａおよび２０Ｂ、並びに昇降圧コンバータ１００を全て停止させ、昇降圧コンバータ１００とバッテリ１９との間に設けられたスイッチ１００Ｅ，１００Ｆを非接続状態とした後、インバータ回路２０Ｃを駆動してポンプモータ１７１に電力を消費させることにより、ＤＣバス１１０の電圧を低下させるモードである。

　図１６は、ＤＣバス電圧低下モードにおけるハイブリッド型建設機械１の動作を示すフローチャートである。まず、作業者によって、ハイブリッド型建設機械１の運転を停止する為にイグニッションキー４０が操作される（ステップＳ１１）。本実施形態では、このようにハイブリッド型建設機械１の運転が停止される毎に、コントローラ３０がＤＣバス電圧低下モードを開始する。すなわち、コントローラ３０は、上記キー４０の操作を受けて、インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂの駆動を停止する（ステップＳ１２）。これにより、電動発電機１２、旋回用電動機２１、及びリフティングマグネット７への電力供給が停止する。次に、コントローラ３０は、昇降圧コンバータ１００の駆動を停止する（ステップＳ１３）。そして、コントローラ３０は、昇降圧コンバータ１００とバッテリ１９との間のスイッチ１００Ｅ，１００Ｆ（図３を参照）を非導通状態とする（ステップＳ１４）。これにより、ＤＣバス１１０とバッテリ１９とが電気的に分離される。そして、コントローラ３０は、エンジン１１のＥＣＵ等に指示してエンジン１１を停止させる（ステップＳ１５）。

　このとき、インバータ回路２０Ｃは冷却用電動機であるポンプモータ１７１の駆動を続けており、ポンプモータ１７１によって冷却液循環システム１７０の内部を冷却液が循環し続けている。コントローラ３０は、インバータ回路２０Ｃの駆動を続けて、ポンプモータ１７１の動作を継続させる（ステップＳ１６）。インバータ回路２０Ｃの駆動は、図３に示した電圧センサ１１０ｂによって検出されるＤＣバス１１０の電圧が所定の閾値以下となるまで継続される（ステップＳ１７；Ｎｏ）。

　そして、ＤＣバス１１０の電圧が所定の閾値以下になると（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、コントローラ３０はインバータ回路２０Ｃの駆動を停止する（ステップＳ１８）。これにより、ポンプモータ１７１の動作が停止してＤＣバス電圧低下モードが終了し、ハイブリッド型建設機械１の運転が完全に停止する。

　図１７は、ＤＣバス電圧低下モードにおけるＤＣバス１１０の電圧の推移の一例を示すグラフである。ポンプモータ１７１の駆動が継続されたままスイッチ１００Ｅ，１００Ｆ（図３を参照）が非導通状態になると（図中の時刻Ｔ１）、ＤＣバス１１０の電圧Ｖｄｃは直前の電圧Ｖａｃｔから徐々に低下する。この低下速度はポンプモータ１７１の消費電力に依存する。そして、ＤＣバス１１０の電圧Ｖｄｃが所定の閾値Ｖｔｈを下回ると（図中の時刻Ｔ２）、ポンプモータ１７１の動作が停止するので電圧Ｖｄｃの低下速度は緩くなる。

　本実施形態のハイブリッド型建設機械１によって得られる効果について説明する。上述したように、ハイブリッド型建設機械１は、インバータユニット６２～６５や昇降圧コンバータユニット６６、コントロールユニット６００を冷却するための冷却液循環用のポンプ１７２を備えている。そして、メンテナンスなどの必要に応じてＤＣバス１１０の電圧を低下させる際、ポンプ１７２を駆動するためのポンプモータ１７１をコントローラ３０がＤＣバス１１０の電圧によって駆動させることにより、ＤＣバス１１０の電圧が消費される。本来、ポンプ１７２はインバータユニット６２～６５や昇降圧コンバータユニット６６を冷却するためにハイブリッド型建設機械１に搭載されたものなので、このような方式によれば、ＤＣバス電圧低下モードのためだけに抵抗やスイッチ等の部品を新たに追加する必要はない。従って、本実施形態のハイブリッド型建設機械１によれば、信頼性の低下が抑制された構成でもって、ＤＣバス１１０の電圧を低下させることができる。

　また、ポンプモータ１７１は、例えば油圧ポンプを駆動する電動発電機１２や、旋回体４といった作業要素を駆動する旋回用電動機２１等の作業用電動機とは異なり、可動部や作業要素等に対して駆動力を与えるものではなく、このポンプモータ１７１が駆動しても配管内部を冷却液が循環するだけである。従って、本実施形態のハイブリッド型建設機械１によれば、作業要素等に対して駆動力を与えることなくＤＣバス１１０の電圧を低下させることができるので、ＤＣバス１１０の電圧を安全に低下させることができる。

　また、本実施形態では、コントローラ３０が、ハイブリッド型建設機械１の運転が停止される毎にＤＣバス電圧低下モードを開始している。これにより、ハイブリッド型建設機械１が運転を停止している時には必ずＤＣバス１１０の電圧が低下していることとなり、メンテナンスの際にＤＣバス１１０の電圧を低下させるための作業を省くことができる。

　なお、本実施形態では、ポンプモータ１７１及びポンプ１７２を含む冷却液循環システム１７０が、インバータユニット６２～６５（インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂ）、昇降圧コンバータユニット６６（昇降圧コンバータ１００）、及びコントロールユニット６００（コントローラ３０）を冷却しているが、これらのうち少なくとも一つのユニットを冷却するためのポンプ及びポンプモータであっても、該ポンプモータを駆動することによりＤＣバス１１０の電圧を好適に低下させることができる。

　また、本実施形態では、ポンプモータ１７１を駆動することによってＤＣバス１１０の電圧を低下させているが、図７に示した冷却用ファン６０６ａ，６０６ｂを回転させることによってＤＣバス１１０の電圧を低下させてもよく、これらの方式を併用してもよい。具体的には、冷却用ファン６０６ａ，６０６ｂを駆動するためのモータ（すなわち冷却用電動機）を駆動する回路（冷却用電動機駆動回路）をＤＣバス１１０と該モータとの間に設け、この回路をコントローラ３０が制御する構成とする。そして、ＤＣバス電圧低下モードにおいて、コントローラ３０が上記回路によってモータを回転させることにより、ＤＣバス１１０の電圧が消費される。また、本実施形態ではコントロールユニット６００にのみ冷却用ファンが設けられているが、冷却用ファンは、インバータユニット６２～６５（インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂ）、昇降圧コンバータユニット６６（昇降圧コンバータ１００）、及びコントロールユニット６００（コントローラ３０）のうち少なくとも一つに内蔵されていればよい。

　また、従来のハイブリッド型建設機械においては、電動発電機により得られる交流電力を、蓄電池に充電するため直流電力に変換する必要があった。或いは、電動発電機を駆動するために、蓄電池の直流電力を交流電力に変換する必要があった。したがって、電動発電機の後段にはインバータ回路が接続される。また、蓄電池の充放電を制御するためには、このインバータ回路と蓄電池との間に直流電圧変換器（昇降圧コンバータ）を設ける必要がある。更には、旋回用の電動機の力行動作および回生動作を制御するために、この電動機と電動発電機のインバータ回路との間には更に別のインバータ回路が設けられる。

　これらのインバータ回路や直流電圧変換器は、大電力用のトランジスタをそれぞれ複数有しているため、その発熱が大きくなる。したがって、これらの回路部品を冷却する必要が生じるが、ヒートシンクを使用した空冷方式では十分な冷却能力を確保することが難しい。また、エンジンの冷却水はエンジンの排熱により高温となっているので、この冷却水を利用して回路部品を冷却することは困難であり、またエンジンが停止するとラジエターのファンが停止するので使用できなくなる。

　本実施形態のハイブリッド型建設機械１は、エンジン１１を冷却するための第１の冷却液循環システム１６０とは別に、昇降圧コンバータ１００やインバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂを冷却するための第２の冷却液循環システム１７０を備えている。したがって、空冷方式と比較して十分な冷却性能を確保でき、またエンジン冷却用の冷却液と比較して冷却液を低温にできるので、昇降圧コンバータ１００、インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂを効果的に冷却することができる。また、エンジン１１が停止した場合であっても、ポンプモータ１７１およびラジエター１７３が動作する限りこれらを冷却し続けることができる。

　また、本実施形態においては、第２の冷却液循環システム１７０が、昇降圧コンバータ１００、インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂだけでなく、電動発電機１２および旋回用電動機２１を更に冷却している。本発明においてはこのような形態がより好適であり、これによって電動発電機１２および旋回用電動機２１をも効果的に冷却することができる。また、本実施形態では、第２の冷却液循環システム１７０において、冷却液が、ラジエター１７３から送出されたのち、昇降圧コンバータ１００、インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂを収容するサーボ制御ユニット６０のドライバユニット６２～６６を通過してから電動発電機１２および旋回用電動機２１を通過している。このように、比較的低温のドライバユニット６２～６６を先に冷却し、その後に比較的高温の電動発電機１２および旋回用電動機２１を冷却することで、第２の冷却液循環システム７０の冷却効率を更に高めることができる。

　また、直流電圧変換器がリアクトルを含む場合、蓄電池の充放電を繰り返すとリアクトルが発熱する。そして、リアクトルの温度が高くなり過ぎると、リアクトルの抵抗率が増大し、直流電圧変換器の変換効率が低下してしまう。このため、従来よりヒートシンク等を接触させてリアクトルを空冷していたが、建設機械においてこのような冷却方式ではリアクトルを十分に冷却することは困難である。

　すなわち、建設機械や運搬荷役機械といった作業機械は、熱帯地域から寒帯地域まで様々な気候の土地で使用され、また、砂塵が多い場所でも使用される。したがって、直流電圧変換器といった電気設備は、密閉容器に収容されて外気から遮断されることが好ましい。しかし、このように直流電圧変換器（特にリアクトル）を密閉容器に収容すると、従来の空冷方式ではリアクトルを十分に冷却することは困難となってしまう。

　以上に説明した本実施形態のハイブリッド型建設機械１は、昇降圧コンバータ１００のリアクトル１０１を冷却するための冷却液循環システム１７０を備えている。これにより、リアクトル１０１が昇降圧コンバータユニット６６の密閉されたケース内に収容された場合であっても、リアクトル１０１を効果的に冷却することができ、リアクトル１０１の抵抗率の上昇を抑えて昇降圧コンバータ１００の変換効率を維持することができる。

　また、本実施形態のハイブリッド型建設機械１は、昇降圧コンバータ１００のリアクトル１０１を冷却するための冷却液循環システム１７０を、エンジン１１を冷却するための冷却液循環システム１６０とは別に備えている。したがって、十分な冷却性能を確保でき、またエンジン冷却用の冷却液と比較して冷却液を低温にできるので、リアクトル１０１を効果的に冷却することができる。また、エンジン１１が停止した場合であっても、ポンプモータ１７１およびラジエター１７３が動作する限りリアクトル１０１を冷却し続けることができる。

　また、本実施形態においては、冷却液循環システム１７０が、リアクトル１０１だけでなく、電動発電機１２および旋回用電動機２１を更に冷却している。本発明においてはこのような形態がより好適であり、これによって電動発電機１２および旋回用電動機２１をも効果的に冷却することができる。また、本実施形態では、冷却液循環システム１７０において、冷却液が、ラジエター１７３から送出されたのち、昇降圧コンバータ１００を収容するドライバユニット１７４を通過してから電動発電機１２および旋回用電動機２１を通過している。このように、比較的低温の昇降圧コンバータ１００を先に冷却し、その後に比較的高温の電動発電機１２および旋回用電動機２１を冷却することで、冷却液循環システム１７０の冷却効率を更に高めることができる。

　ここで、本実施形態のハイブリッド型建設機械１の動作のうち、コントローラ３０による昇降圧コンバータ１００及びインバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂに対する電流制限動作について詳細に説明する。図１８は、コントローラ３０による昇降圧コンバータ１００，インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂに対する電流制限動作を示すフローチャートである。また、図１９及び図２０は、（ａ）昇降圧コンバータ１００，インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂを構成するＩＰＭの温度の時間変化の一例、および（ｂ）昇降圧コンバータ１００，インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂを流れる電流の時間変化の一例を示すグラフである。

　まず、コントローラ３０は、昇降圧コンバータ１００及びインバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂを作動させながら、温度センサ１０７，１０８からの温度検出結果をモニタする。そして、温度センサ１０９，１０８からの温度検出結果すなわちＩＰＭ１０３，１０５の温度が第１の閾値Ｔ１を超えているか否かを常に判定し（ステップＳ１）、ＩＰＭ１０３，１０５の温度がＴ１以下である場合には（ステップＳ１；Ｎｏ）、通常動作に支障がない程度の最大電流値Ｉ１を設定し、この最大電流値Ｉ１を超えないように当該回路（インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂ及び昇降圧コンバータ１００）を駆動する（ステップＳ２、図１９及び図２０における時刻ｔ₁まで）。すなわち、インバータ回路２０Ａにおいては旋回用電動機２１への最大駆動電流としてＩ１を設定し、また昇降圧コンバータ１００においてはバッテリ１９からの最大放電電流としてＩ１を設定する。なお、第１の閾値Ｔ１は、温度センサ１３７によってＩＰＭ１０３，１０５の過熱保護機能が動作する温度ＴＡ（例えば１００℃）より低い温度、例えば８０℃に設定される。

　また、コントローラ３０は、ＩＰＭ１０３，１０５の温度が第１の閾値Ｔ１を超えた場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、当該回路（昇降圧コンバータ１００及びインバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂのいずれか）の最大電流値を上述した通常時の最大電流値Ｉ１より小さい値Ｉ２に設定し、この最大電流値Ｉ２を超えないように当該回路を駆動する（ステップＳ３、図１９及び図２０における時刻ｔ₁～ｔ₂）。すなわち、インバータ回路２０Ａにおいては旋回用電動機２１への最大駆動電流をＩ１からＩ２へ低下させ、また昇降圧コンバータ１００においてはバッテリ１９からの最大放電電流をＩ１からＩ２へ低下させる。

　なお、コントローラ３０は、このような温度異常を経てＩＰＭ１０３，１０５の温度が第１の閾値Ｔ１より低い第３の閾値Ｔ３（＜Ｔ１）以下となった場合には、当該回路の最大電流値をＩ１に戻し、この最大電流値Ｉ１を超えないようにインバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂ及び昇降圧コンバータ１００を駆動する（ステップＳ４；Ｙｅｓ、図１９における時刻ｔ₂以降）。

　一方、ＩＰＭ１０３，１０５の温度が第３の閾値Ｔ３以下とならない場合には、コントローラ３０は電流値がＩ２を超えないように当該回路を駆動しつつ、ＩＰＭ１０３，１０５の温度が第１の閾値Ｔ１より高い第２の閾値Ｔ２（＞Ｔ１）を超えているか否かを判定する（ステップＳ５）。そして、ＩＰＭ１０３，１０５の温度が第２の閾値Ｔ２を超えた場合には（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、当該ＩＰＭ１０３（または１０５）を含む回路（インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂ、並びに昇降圧コンバータ１００のいずれか）の動作を停止させる（ステップＳ６、図２０における時刻ｔ₂以降）。なお、この第２の閾値Ｔ２は、ＩＰＭ１０３，１０５に内蔵された過熱保護機能が動作する温度ＴＡより低く設定される。

　建設機械では、作業用電動機の駆動または回生を行うインバータ回路や、バッテリの充放電を行う昇降圧コンバータにおいて、ＩＰＭが用いられることがある。ＩＰＭは、パワーＭＯＳＦＥＴや絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）といったパワーデバイスを含む駆動回路に加え、このパワーデバイスを保護するための自己保護機能（例えば、過熱保護機能、短絡保護機能、過電流保護機能など）が一つのパッケージ内に組み込まれて構成される。

　一般的にＩＰＭは、上述した自己保護機能により異常を検知すると、その動作を停止する。しかしながら、建設機械は、熱帯地域から寒帯地域まで様々な気候の土地で使用されるので、気温の高い地域ではＩＰＭの過熱保護機能が頻繁に働き、ＩＰＭが度々停止することも考えられる。このような状態での使用は、当該建設機械における信頼性の観点から好ましくない。

　この問題点に対し、ハイブリッド型建設機械１では、インバータユニット６２～６５や昇降圧コンバータユニット６６といった各ユニットにおいて、ＩＰＭ１０３，１０５に内蔵された温度センサ１３７とは別に、ＩＰＭ１０３，１０５の温度を検出するための温度センサ１０９，１０８がＩＰＭ１０３，１０５の外部に設けられている。そして、この温度センサ１０９，１０８による温度検出結果が、温度センサ１３７によってＩＰＭ１０３，１０５の過熱保護機能が動作する温度、すなわちＩＰＭ１０３，１０５が自動的に停止する温度ＴＡより低い所定の第１の閾値Ｔ１を超えた場合には、それ以上ＩＰＭ１０３，１０５が過熱して停止することを防ぐため、コントローラ３０は、ＩＰＭ１０３，１０５を流れる電流量の低減を図る。すなわち、そのユニットがインバータユニット６２である場合には旋回用電動機２１への最大駆動電流を低下させ、また昇降圧コンバータユニット６６である場合にはバッテリ１９からの最大放電電流を低下させる。これにより、気温の高い地域や場所であってもＩＰＭ１０３，１０５の過熱保護機能が頻繁に働くことを抑制でき、ハイブリッド型建設機械１の信頼性を向上させることができる。特に、本実施の形態のように、インバータユニット６２～６５や昇降圧コンバータユニット６６が密閉空間を形成している場合には、ＩＰＭ１０３，１０５が高温状態となり易い。このような条件下であっても、上記構成のようにＩＰＭ１０３，１０５の過熱保護機能が働く前に予めＩＰＭ１０３，１０５の出力を低下させることによって、異常の発生を防ぎ、作業を継続させることができる。

　なお、本実施形態では、ユニットが昇降圧コンバータユニット６６である場合にバッテリ１９からの最大放電電流を低下させる方式について説明したが、バッテリ１９への最大充電電流を低下させるようにしても良く、或いは最大放電電流及び最大充電電流の双方を低下させても良い。

　また、本実施形態のように、コントローラ３０は、温度センサ１０９，１０８による温度検出結果が、温度センサ１３７によってＩＰＭ１０３，１０５の過熱保護機能が動作する温度ＴＡより低く且つ第１の閾値Ｔ１より大きい第２の閾値Ｔ２を超えた場合、当該ユニットがインバータユニット６２である場合にはインバータ回路２０Ａの動作を停止させ、また当該ユニットが昇降圧コンバータユニット６６である場合には昇降圧コンバータ１００の動作を停止させることが好ましい。これにより、温度センサ１３７が故障したり温度センサ１３７とコントローラ３０とを繋ぐ配線が断線したような場合であっても、ＩＰＭ１０３，１０５の過熱を確実に検知してＩＰＭ１０３，１０５の動作を停止させることができるので、ハイブリッド型建設機械１の信頼性を更に向上させることができる。

　また、本実施形態のように、インバータユニット６２や昇降圧コンバータユニット６６は、ＩＰＭ１０３，１０５と熱的に結合された放熱面を含む金属容器６２ｂ，６６ｂを有し、温度センサ１０９，１０８が金属容器６２ｂ，６６ｂの放熱面上に配置されていることが好ましい。これにより、ＩＰＭ１０３，１０５の温度をより精度よく検出できる。この場合、本実施形態のように、熱伝導プレートとしての金属容器６２ｂ，６６ｂがサーボ制御ユニット６０の上下方向に沿って延在するよう配置されており、温度センサ１０９，１０８が、金属容器６２ｂ，６６ｂの放熱面内においてＩＰＭ１０３，１０５の上側に配置されていることが尚好ましい。ＩＰＭ１０３，１０５から放出された熱は金属容器６２ｂ，６６ｂを介して上方へ伝わり易いので、温度センサ１０９，１０８がＩＰＭ１０３，１０５の上側に配置されることによって、ＩＰＭ１０３，１０５の温度を更に精度よく検出できる。

　ハイブリッド型建設機械では、交流電動機を駆動するために、バッテリの直流電力を交流電力に変換する必要がある。また、交流電動機における回生発電により得られる電力をバッテリに蓄電するために、交流電力を直流電力に変換する必要がある。従って、ハイブリッド型建設機械には、直流電力と交流電力とを相互に変換するためのインバータ回路を有する複数のドライバユニットを備えたサーボ制御ユニットが設けられる場合がある。

　サーボ制御ユニットの一つの構成として、複数のドライバユニットに内蔵された電力変換回路を、複数のドライバユニットとは別に設けられたコントロールユニットにより制御する方式がある。このようなコントロールユニットには、各ドライバユニットの電力変換回路を個別に制御するため、複数のドライバユニットのそれぞれに対応する複数のＣＰＵが内蔵される場合がある。ＣＰＵは、発熱量が多い一方で動作温度範囲が厳しく、その温度を一定範囲内に制御することが求められる。

　一方、厳しい環境下で使用されることが多い建設機械に搭載されるサーボ制御ユニットにおいては、ＣＰＵ等の内部回路の防水及び防塵のためにコントロールユニットを密閉構造とすることが求められる。コントロールユニットを密閉構造とした場合、コントロールユニット内で発生した熱が外部に放熱され難く、ＣＰＵの温度上昇を抑えることが困難となる。上記のような、複数のドライバユニットのそれぞれに対応する複数のＣＰＵをコントロールユニットが内蔵する場合には、この問題が一層顕著となる。

　このような問題に対し、ハイブリッド型建設機械１においては、密閉構造を有するコントロールユニット６００が冷却用配管６０８を有している。そしてこの冷却用配管６０８は、複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅと熱的に結合され、筐体６０１の外部から冷却液を導入することにより複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅを冷却することができる。本実施形態のハイブリッド型建設機械１によれば、このような構造によって、密閉構造にあっても複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅを効率的に冷却できるので、複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅの温度上昇を効果的に抑えることができる。

　また、本実施形態において、コントロールユニット６００は昇降圧コンバータユニット６６及びインバータユニット６２～６５上に載置されており、コントロールユニット６００内において複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅは冷却用配管６０８上に配置されている。すなわち、冷却用配管６０８は、ユニット６２～６６と複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅとの間に配置されている。

　ユニット６２～６６の各々にはインバータ回路や昇降圧コンバータ回路が内蔵されているが、一般的にこれらの回路の発熱量はＣＰＵ等と比較して大きい。そして、本実施形態のようにコントロールユニット６００がユニット６２～６６上に載置されているような場合、インバータ回路の熱がコントロールユニット６００内のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅへ伝わり易くなる。これに対し、本実施形態では上述したようにユニット６２～６６とＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅとの間に冷却用配管６０８が配置されているので、インバータ回路の熱がＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅへ伝わりにくくなり、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅをより効率的に冷却することが可能となる。

　また、本実施形態のように、コントロールユニット６００は、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅと冷却用配管６０８との間に設けられてＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅ及び冷却用配管６０８と熱的に結合されたヒートシンク６０３を有することが好ましい。これにより、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅからの熱が冷却用配管６０８へ伝わり易くなり、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅを更に効率的に冷却できる。

　また、図９及び図１０に示したように、冷却用配管６０８は、複数の配管部分６０８ａがその一端側及び他端側において交互に連結された形状を有し、ヒートシンク６０３の複数の冷却領域６０３ａ～６０３ｅのそれぞれが、複数の配管部分６０８ａのうち隣り合う２本の配管部分６０８ａと熱的に結合されており、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅは、一つのＣＰＵにつき一つの冷却領域に対して熱的に結合されていることが好ましい。冷却用配管６０８及びＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅをこのような相互関係となるよう配置することにより、ＣＰＵ一つ当たりの冷却用配管６０８の長さを十分に確保して、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅを更に効率的に冷却できる。

　また、本実施形態のように、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅとヒートシンク６０３との間に、弾性材料を含む熱伝導性シート６１２が配設されることが好ましい。これにより、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅからの熱がヒートシンク６０３へ伝わり易くなり、ＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅを更に効率的に冷却できる。

　なお、例えば複数のＣＰＵが互いに別個の基板上に実装され、ケーブル配線によって相互に接続されている場合には、ケーブルの損傷による信頼性の低下が懸念される。しかしながら、本実施形態では、一つのコントロールカード６０４に複数のＣＰＵが備えられ、コントロールカード６０４に形成されたパターン配線によって互いに接続されている。これにより、配線の損傷が少なくなりサーボ制御ユニット６０の信頼性を向上させることができる。

　また、本実施形態のサーボ制御ユニット６０は、インバータユニット６２～６５、昇降圧コンバータユニット６６およびコントロールユニット６００が一体となった構成を備えているが、サーボ制御ユニット６０は必ずしもこのように構成される必要はなく、例えばインバータユニット６２～６５、昇降圧コンバータユニット６６と分離した状態でコントロールユニット６００を配置してもよい。

　また、本実施形態では、コントロールカード６０４とヒートシンク６０３との間に複数のＣＰＵ６０５ａ～６０５ｅを設けた例を示したが、ＣＰＵが一つであっても本実施形態の上記効果を好適に得ることができる。

　また、本実施形態のように、ハイブリッド型建設機械１は、ラジエター１７３を含む冷却液循環システムを備えることが好ましい。そしてこの場合、冷却液循環システムの冷却液のうち少なくとも一部が、ラジエター１７３から送出されたのち、コントロールユニット６００、ユニット６２～６６のうち何れか、及び交流電動機１２（２１）の順にこれらを通過することが好ましい。このように、比較的低温のコントロールユニット６００を先に冷却し、その後に、比較的高温のユニット６２～６６、そして更に高温の交流電動機１２，２１の順に冷却することで、コントロールユニット６００を冷却するための冷却液循環システムの冷却効率を高めることができる。

　（第１変形例）
　図２１は、上記実施形態に係る冷却液循環システムの変形例を示す図である。図２１に示すように、本変形例では、リフティングマグネット車両は図４に示した第１の冷却液循環システム１６０に加えて、第２の冷却液循環システム１７０Ａおよび第３の冷却液循環システム１３０を備えている。第２の冷却液循環システム１７０Ａは、上記実施形態の第２の冷却液循環システム１７０から旋回用電動機２１、電動発電機１２、および減速機１３を省いたものであり、上記実施形態と同様の構成を有するポンプ１７２、ラジエター１７３、およびサーボ制御ユニット６０を備えている。

　第３の冷却液循環システム１３０は、電動発電機１２および旋回用電動機２１を冷却するために第１及び第２の冷却液循環システム１６０及び１７０Ａとは別に設けられた冷却液循環システムである。

　第３の冷却液循環システム１３０は、図示しないポンプモータによって駆動されるポンプ１２２と、ラジエター１２３とを備えている。ポンプ１２２によって循環された冷却液はラジエター１２３により放熱され、旋回用電動機２１へ送られる。旋回用電動機２１では図１５において説明したように冷却液流路２１４を冷却液が流れ、その後、電動発電機１２および減速機１３をこの順に冷却してポンプ１２２へ戻される。なお、ラジエター１２３は、本発明における第３の熱交換機の一例である。

　なお、第２及び第３の冷却液循環システム１７０Ａ，１３０には、図２１に示すように冷却液を補充するための共通の補助タンク１７６が設けられることが好ましい。

　本実施例のように、電動発電機１２および旋回用電動機２１を冷却するために、第１及び第２の冷却液循環システム１６０及び１７０Ａとは別の冷却液循環システム１３０が設けられてもよい。このように、比較的低温のサーボ制御ユニット６０のドライバユニット６２～６６（特にリアクトル１０１）と、比較的高温の電動発電機１２および旋回用電動機２１とをそれぞれ独立して冷却することで、冷却効率を更に高めることができる。

　（第２変形例）
　続いて、上記実施形態におけるＤＣバス電圧低下モードの変形例について説明する。図２２は、一変形例に係るＤＣバス電圧低下モードでのハイブリッド型建設機械１の動作を示すフローチャートである。まず、作業者によって、ハイブリッド型建設機械１の運転を停止する為にイグニッションキー４０が操作される（ステップＳ２１）。なお、本変形例においても、ハイブリッド型建設機械１の運転が停止される毎に、コントローラ３０がＤＣバス電圧低下モードを開始する。すなわち、コントローラ３０は、上記キー４０の操作を受けて、インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂの駆動を停止する（ステップＳ２２）。これにより、電動発電機１２、旋回用電動機２１、及びリフティングマグネット７への電力供給が停止する。

　次に、コントローラ３０は、図３に示した電圧センサ１１０ｂによって検出されるＤＣバス１１０の電圧値と、バッテリ１９の両端電圧とを比較する（ステップＳ２３）。そして、ＤＣバス１１０の電圧値がバッテリ１９の両端電圧より大きい場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、昇降圧コンバータ１００におけるＤＣバス１１０側の目標電圧をバッテリ１９の両端電圧と等しく設定し（ステップＳ２４）、昇降圧コンバータ１００の駆動を継続する（ステップＳ２５）。そして、ＤＣバス１１０の電圧値がバッテリ１９の両端電圧より大きい間は（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、昇降圧コンバータ１００を駆動してバッテリ１９の充電を行う。

　ＤＣバス１１０の電圧値がバッテリ１９の両端電圧以下になると（ステップＳ２６；Ｎｏ、またはステップＳ２３；Ｎｏ）、コントローラ３０は、昇降圧コンバータ１００の駆動を停止する（ステップＳ２７）。そして、コントローラ３０は、昇降圧コンバータ１００とバッテリ１９との間のスイッチ１００Ｅ，１００Ｆ（図３を参照）を非導通状態とする（ステップＳ２８）。これにより、ＤＣバス１１０とバッテリ１９とが電気的に分離される。そして、コントローラ３０は、エンジン１１のＥＣＵ等に指示してエンジン１１を停止させる（ステップＳ２９）。

　このとき、インバータ回路２０Ｃは冷却用電動機であるポンプモータ１７１の駆動を続けており、ポンプモータ１７１によって冷却液循環システム１７０の内部を冷却液が循環し続けている。コントローラ３０は、インバータ回路２０Ｃの駆動を続けて、ポンプモータ１７１の動作を継続させる（ステップＳ３０）。インバータ回路２０Ｃの駆動は、電圧センサ１１０ｂによって検出されるＤＣバス１１０の電圧が所定の閾値以下となるまで継続される（ステップＳ３１；Ｎｏ）。なお、この所定の閾値の好適な値は、上記実施形態と同様である。

　そして、ＤＣバス１１０の電圧が所定の閾値以下になると（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、コントローラ３０はインバータ回路２０Ｃの駆動を停止する（ステップＳ３２）。これにより、ポンプモータ１７１の動作が停止してＤＣバス電圧低下モードが終了し、ハイブリッド型建設機械１の運転が完全に停止する。

　本変形例では、上記実施形態と同様、ＤＣバス電圧低下モードにおいて、コントローラ３０がポンプモータ１７１をＤＣバス１１０の電圧によって駆動させることにより、ＤＣバス１１０の電圧が消費される。従って、ＤＣバス電圧低下モードのためだけに抵抗やスイッチ等の部品を新たに追加する必要がなく、信頼性の低下が抑制された構成でもって、ＤＣバス１１０の電圧を低下させることができる。また、ポンプモータ１７１は可動部や作業要素等に対して駆動力を与えるものではないので、ＤＣバス１１０の電圧を安全に低下させることができる。

　また、本変形例のように、ＤＣバス電圧低下モード開始時にＤＣバス１１０の電圧がバッテリ１９の両端電圧より高い場合には、スイッチ１００Ｅ及び１００Ｆを非接続状態とする前に、昇降圧コンバータ１００を駆動してバッテリ１９を充電させることが好ましい。これにより、ＤＣバス１１０の電圧を少しでもバッテリ１９に蓄え、エネルギー効率をより向上させることができる。

　上記実施形態におけるＤＣバス電圧低下モードの別の変形例について説明する。図２３は、別の変形例に係るＤＣバス電圧低下モードでのハイブリッド型建設機械１の動作を示すフローチャートである。本変形例では、ハイブリッド型建設機械１が運転を停止している状態において、運転室４ａ（図１参照）内の操作パネルを介して作業者によりＤＣバス電圧低下モードの開始に関する入力が為された際に、コントローラ３０がＤＣバス電圧低下モードを開始する。

　まず、作業者によってイグニッションキー４０が操作され、ハイブリッド型建設機械１が通電状態とされる（ステップＳ４１）。なお、このときエンジン１１は停止したままであり、インバータ回路１８Ａ、２０Ａ～２０Ｃも停止した状態である。そして、コントローラ３０は、作業者によるＤＣバス電圧低下モードの開始に関する入力を受けて（ステップＳ４２）、インバータ回路２０Ｃの駆動を開始する（ステップＳ４３）。すなわち、インバータ回路２０Ｃは冷却用電動機であるポンプモータ１７１の駆動を開始し、ポンプモータ１７１によって冷却液循環システム１７０の内部を冷却液が循環し始める。コントローラ３０は、インバータ回路２０Ｃの駆動を続けてポンプモータ１７１の動作を継続させ（ステップＳ４４）、このインバータ回路２０Ｃの駆動は、電圧センサ１１０ｂによって検出されるＤＣバス１１０の電圧が所定の閾値以下となるまで継続される（ステップＳ４５；Ｎｏ）。なお、この所定の閾値の好適な値は、上記実施形態と同様である。

　そして、ＤＣバス１１０の電圧が所定の閾値以下になると（ステップＳ４５；Ｙｅｓ）、コントローラ３０はインバータ回路２０Ｃの駆動を停止する（ステップＳ４６）。これにより、ポンプモータ１７１の動作が停止してＤＣバス電圧低下モードが終了する。

　また、本変形例のように、ハイブリッド型建設機械１が運転を停止している状態で、作業者からの入力があった場合にコントローラ３０がＤＣバス電圧低下モードを開始してもよい。これにより、作業者が必要に応じてＤＣバス１１０の電圧を低下させることができる。

　ここで、上記実施形態では、サーボ制御ユニット６０、旋回用電動機２１、電動発電機１２、減速機１３等の発熱体全てをキーオフ後に冷却する形態について説明したが、本発明に係る作業機械においては、冷却用電動機が少なくともコントロールユニット６００を冷却すればよい。コントロールユニット６００は密閉構造を有するので、コントロールユニット６００内に配置された電子部品は外気によっては冷却されない。このため、キーオフ後に直ちにコントロールユニット６００での冷却液の循環を停止させると、運転により高温となったコントロールユニット６００内の電子部品からヒートシンクを介して熱を奪うことができず、コントロールユニット６００内の電子部品の温度や筐体６０１内の空気の温度が上昇してしまう。これに対して、キ－オフ後にコントロールユニット６００の冷却液の循環を持続させることにより、コントロールユニット６００内の電子部品の寿命を延ばすことができる。

　本発明を他の作業機械に適用した例について説明する。図２４（ａ）は、作業機械としてのフォークリフト１Ａの外観を示す図である。図２４（ａ）に示すように、フォークリフト１Ａは、その車体後方に重りをつけることにより当該車体のバランスをとるように構成された、いわゆるカウンタ式のフォークリフトである。

　フォークリフト１Ａは、運転者が乗り込んで着座するための運転席３１、フォーク３２、車輪３４，３８等を有して構成されている。フォーク３２は、荷物を昇降させるためのものであり、このフォーク３２は、運転席３１より前方側に設けられている。車輪３４，３８は、運転席３１より前方と後方とに２つずつ配置されており、運転席３１よりも後方に配置された車輪３８は、操舵用の車輪である。一方、運転席３１よりも前方に配置された車輪３４は、駆動輪である。

　図２４（ｂ）は、フォークリフト１Ａが備える電気系統の概略構成図である。フォークリフト１Ａは、インバータ回路４２，４３を有しており、インバータ回路４２，４３は、蓄電手段（蓄電部）４１からの直流電力により駆動される。インバータ回路４２は、直流電力を交流電力に変換して荷役モータ３５を駆動する。一方、インバータ回路４３は、走行モータ３６を駆動する。荷役モータ３５は、フォーク３２を昇降させるための作業用電動機であり、走行モータ３６は、車輪３４を駆動するための作業用電動機である。インバータ回路４２，４３は、図示しないコントローラによって駆動される。なお、蓄電手段４１、インバータ回路４２，４３を内蔵するインバータユニット、及びコントローラを内蔵するコントロールユニットの構成は、上述した蓄電手段１２０、インバータユニット６２～６５及びコントロールユニット６００と同様にできる。

　また、フォークリフト１Ａは、インバータ回路４２，４３並びに蓄電手段４１の昇降圧コンバータを冷却するための冷却液循環システムを備えている。すなわち、フォークリフト１Ａは、冷却液を循環させるポンプ７８と、ポンプ７８を駆動するポンプモータ（冷却用電動機）７９と、ポンプモータ７９と蓄電手段４１との間に接続されたインバータ回路４４とを備えている。インバータ回路４４は、インバータ回路４２，４３と同様に図示しないコントローラによって駆動される。

　そして、このコントローラは、蓄電手段４１のＤＣバスの電圧を低下させるためのＤＣバス電圧低下モードを有しており、該ＤＣバス電圧低下モードにおいて、インバータ回路４２，４３を停止させると共に、インバータ回路４４を駆動してポンプモータ７９に電力を消費させることによりＤＣバスの電圧を低下させる。

　また、フォークリフト１Ａは、運転者が乗り込んで着座するための運転席３１、フォーク３２、車輪３４，３８等を有して構成されている。フォーク３２は、荷物を昇降させるためのものであり、このフォーク３２は、運転席３１より前方側に設けられている。車輪３４，３８は、運転席３１より前方と後方とに２つずつ配置されており、運転席３１よりも後方に配置された車輪３８は、操舵用の車輪である。一方、運転席３１よりも前方に配置された車輪３４は、駆動輪である。

　また、図２５は、作業機械としてのブルドーザー１Ｂの外観を示す図である。ブルドーザー１Ｂは、運転者が乗り込んで着座するための運転席９１、リフトシリンダ９２、ブレード９３、チルトシリンダ９４、履帯９５、左駆動輪９６、及び右駆動輪（不図示）等を有して構成されている。

　図２６は、ブルドーザー１Ｂの電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。図２６に示すように、ブルドーザー１Ｂは電動発電機４１２および変速機４１３を備えており、エンジン４１１及び電動発電機４１２の回転軸は、共に変速機４１３の入力軸に接続されることにより互いに連結されている。エンジン４１１の負荷が大きいときには、電動発電機４１２がこのエンジン４１１を作業要素として駆動することによりエンジン４１１の駆動力を補助（アシスト）し、電動発電機４１２の駆動力が変速機４１３の出力軸を経てメインポンプ４１４に伝達される。一方、エンジン４１１の負荷が小さいときには、エンジン４１１の駆動力が変速機４１３を経て電動発電機４１２に伝達されることにより、電動発電機４１２が発電を行う。電動発電機４１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭモータによって構成される。電動発電機４１２の駆動と発電との切り替えは、ブルドーザー１Ｂにおける電気系統の駆動制御を行うコントローラ４３０により、エンジン４１１の負荷等に応じて行われる。

　変速機４１３の出力軸にはメインポンプ４１４及びパイロットポンプ４１５が接続されており、メインポンプ４１４には高圧油圧ライン４１６を介してコントロールバルブ４１７が接続されている。コントロールバルブ４１７は、ブルドーザー１Ｂにおける油圧系の制御を行う装置である。コントロールバルブ４１７には、リフトシリンダ９２及びチルトシリンダ９４が高圧油圧ラインを介して接続されており、コントロールバルブ４１７は、これらに供給する油圧を運転者の操作入力に応じて制御する。

　電動発電機４１２の電気的な端子には、インバータ回路４１８Ａの出力端が接続されている。インバータ回路４１８Ａの入力端には、蓄電手段（蓄電部）５２０が接続されている。蓄電手段５２０の構成は、上記実施形態の蓄電手段１２０と同様である。また、インバータ回路４１８Ａの動作は、上記実施形態のインバータ回路１８Ａと同様である。

　蓄電手段５２０には、二つのインバータ回路４２０Ａが接続されている。各インバータ回路４２０Ａの一端には作業用電動機としての走行用電動機（交流電動機）２２１が接続されており、インバータ回路４２０Ａの他端は蓄電手段５２０に接続されている。走行用電動機４２１は、左駆動輪９６および右駆動輪９７の動力源である。走行用電動機４２１の回転軸４２１Ａには、減速機４２４が接続される。減速機４２４は、走行用電動機４２１の回転軸４２１Ａの回転速度を減速して左駆動輪９６および右駆動輪９７に機械的に伝達する減速機である。なお、走行用電動機４２１の動作は、上述した旋回用電動機２１と同様である。

　ブルドーザー１Ｂは、電気系用の冷却液循環システムを備えている。この冷却液循環システムは、昇降圧コンバータ、インバータ回路４１８Ａ，４２０Ａ等に供給される冷却液を循環させるためのポンプ５７２と、このポンプ５７２を駆動するポンプモータ５７１とを有している。ポンプモータ５７１は、インバータ回路４２０Ｃを介して蓄電手段５２０に接続されている。インバータ回路４２０Ｃは、コントローラ４３０からの指令に基づき、ポンプモータ５７１へ要求された電力を供給する。この冷却液循環システムは、インバータ回路４１８Ａ、２２０Ａ、並びにコントローラ４３０を冷却する。加えて、冷却液循環システムは、電動発電機４１２、変速機４１３、および走行用電動機４２１を冷却する。

　パイロットポンプ４１５には、パイロットライン４２５を介して操作装置４２６が接続されている。操作装置４２６は、走行用電動機４２１、リフトシリンダ９２、チルトシリンダ９４を操作するための操作装置であり、操作者によって操作される。操作装置４２６には、油圧ライン４２７を介してコントロールバルブ４１７が接続され、また、油圧ライン４２８を介して圧力センサ４２９が接続される。操作装置４２６は、パイロットライン４２５を通じて供給される油圧（１次側の油圧）を操作者の操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作装置４２６から出力される２次側の油圧は、油圧ライン４２７を通じてコントロールバルブ４１７に供給されるとともに、圧力センサ４２９によって検出される。

　コントローラ（制御部）２３０の構成および機能は、上述したコントローラ３０と同様である。なお、蓄電手段５２０、インバータ回路４１８Ａ，４２０Ａを内蔵するインバータユニット、及びコントローラ４３０を内蔵するコントロールユニットの構成は、上述した蓄電手段１２０、インバータユニット６２～６５及びコントロールユニット６００と同様にできる。

　そして、コントローラ４３０は、蓄電手段５２０のＤＣバスの電圧を低下させるためのＤＣバス電圧低下モードを有しており、該ＤＣバス電圧低下モードにおいて、インバータ回路４１８Ａ，４２０Ａを停止させると共に、インバータ回路４２０Ｃを駆動してポンプモータ５７１に電力を消費させることによりＤＣバスの電圧を低下させる。

　本発明による作業機械は、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では作業機械としてリフティングマグネット車両並びにフォークリフトの場合を例示して説明したが、他の作業機械（例えば、ショベルやホイルローダ、クレーン）にも本発明を適用してもよい。

　（第２の実施の形態）
　電動発電機及び旋回のための交流電動機並びにこれらの装置を駆動制御する駆動制御装置（インバータ等）は、動作時の電力消費に起因して発熱するため、ハイブリッド型建設機械は、これらの装置を冷却するための冷却機構を備えている。さらに、これらの装置の温度異常による焼損を防止するために、駆動制御装置等は、当該駆動制御装置等が閾値以上の温度となった場合に動作を停止させるための構成を備えている。一方、建設機械が使用される現場においては、作業効率向上のため、連続運転が可能であることが好ましい。温度上昇により駆動制御装置等が停止すると、連続運転が不可能となり、作業効率の低下を招来する。以下、連続運転を実現することにより、作業効率を向上可能なハイブリッド型建設機械について説明する。

　図２７は、本発明に係る作業機械の一例として、ショベル１００１の外観を示す斜視図である。図２７に示すように、ショベル１００１は、無限軌道を含む走行機構１００２と、走行機構１００２の上部に旋回機構１００３を介して回動自在に搭載された旋回体１００４とを備えている。旋回体１００４には、ブーム１００５と、ブーム１００５の先端にリンク接続されたアーム１００６と、アーム１００６の先端にリンク接続されたバケット１０１０とが取り付けられている。バケット１０１０は、鋼材などの吊荷Ｇを磁力により吸着して捕獲するための設備である。ブーム１００５、アーム１００６、及びバケット１０１０は、それぞれブームシリンダ１００７、アームシリンダ１００８、及びバケットシリンダ１００９によって油圧駆動される。また、旋回体１００４には、バケット１０１０の位置や励磁動作および釈放動作を操作する操作者を収容するための運転室１００４ａや、油圧を発生するためのエンジン１０１１といった動力源が設けられている。エンジン１０１１は、例えばディーゼルエンジンで構成される。

　図２８は、本実施形態のショベル１００１の電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。なお、図２８では、機械的に動力を伝達する系統を二重線で、油圧系統を太い実線で、操縦系統を破線で、電気系統を細い実線でそれぞれ示している。

　図２８に示すように、ショベル１００１は電動発電機１０１２および減速機１０１３を備えており、エンジン１０１１及び電動発電機１０１２の回転軸は、共に減速機１０１３の入力軸に接続されることにより互いに連結されている。エンジン１０１１の負荷が大きいときには、電動発電機１０１２が自身の駆動力によりエンジン１０１１の駆動力を補助（アシスト）し、電動発電機１０１２の駆動力が減速機１０１３の出力軸を経てメインポンプ１０１４に伝達される。一方、エンジン１０１１の負荷が小さいときには、エンジン１０１１の駆動力が減速機１０１３を経て電動発電機１０１２に伝達されることにより、電動発電機１０１２が発電を行う。電動発電機１０１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭ（Interior Permanent Magnetic）モータによって構成される。電動発電機１０１２の駆動と発電との切り替えは、ショベル１００１における電気系統の駆動制御を行うコントローラ（制御部）１０３０により、エンジン１０１１の負荷等に応じて行われる。

　減速機１０１３の出力軸にはメインポンプ１０１４及びパイロットポンプ１０１５が接続されており、メインポンプ１０１４には高圧油圧ライン１０１６を介してコントロールバルブ１０１７が接続されている。コントロールバルブ１０１７は、ショベル１００１における油圧系の制御を行う装置である。コントロールバルブ１０１７には、図２７に示した走行機構１００２を駆動するための油圧モータ１００２Ａ及び２Ｂの他、ブームシリンダ１００７、アームシリンダ１００８、及びバケットシリンダ１００９が高圧油圧ラインを介して接続されており、コントロールバルブ１０１７は、これらに供給する油圧を運転者の操作入力に応じて制御する。

　電動発電機１０１２の電気的な端子には、インバータ１０１８Ａ（第２の駆動制御手段）の出力端が接続されている。インバータ１０１８Ａの入力端には、蓄電手段（蓄電部）１１００が接続されている。蓄電手段１１００は、例えば蓄電池であるバッテリと、バッテリの充放電を制御する昇降圧コンバータと、正極及び負極の直流配線からなるＤＣバスとを備えている（図示せず）。ここで、ＤＣバスは一定電圧蓄電部を構成し、バッテリは変動電圧蓄電部を構成する。即ち、インバータ１０１８Ａの入力端は、ＤＣバスを介して昇降圧コンバータの入力端に接続されることとなる。昇降圧コンバータの出力端には、バッテリが接続されている。

　インバータ１０１８Ａは、コントローラ１０３０からの指令に基づき、電動発電機１０１２の運転制御を行う。すなわち、インバータ１０１８Ａが電動発電機１０１２を力行運転させる際には、必要な電力をバッテリ及び昇降圧コンバータからＤＣバスを介して電動発電機に供給する。また、電動発電機１０１２を回生運転させる際には、電動発電機１０１２により発電された電力をＤＣバス及び昇降圧コンバータを介してバッテリに充電する。なお、昇降圧コンバータの昇圧動作と降圧動作の切替制御は、ＤＣバス電圧値、バッテリ電圧値、及びバッテリ電流値に基づき、コントローラ１０３０によって行われる。これにより、ＤＣバスを、予め定められた一定電圧値に蓄電された状態に維持することができる。

　蓄電手段１１００には、インバータ１０１８Ｂを介してブーム回生用発電機１３００が接続されている。ブームシリンダ１００７に油圧モータ１３１０が接続されており、ブーム回生用発電機１３００の回転軸は、油圧モータ１３１０によって駆動される。ブーム回生用発電機１３００は、ブーム１００５が重力の作用により下げられるときに、位置エネルギを電気エネルギに変換する電動作業要素である。

　油圧モータ１３１０は、ブーム１００５が下げられるときにブームシリンダ１００７から吐出される油によって回転されるように構成されており、ブーム１００５が重力に従って下げられるときのエネルギを回転力に変換するために設けられている。油圧モータ１３１０は、コントロールバルブ１０１７とブームシリンダ１００７の間の油圧管１００７Ａに設けられている。ブーム回生用発電機１３００で発電された電力は、回生エネルギとしてインバータ１０１８Ｂを経て蓄電手段１１００に供給される。

　更に、蓄電手段１１００には、インバータ１０１８Ｃ（第１の駆動制御手段）を介して作業用電動機としての旋回用電動機１０２１が接続されている。旋回用電動機１０２１は、旋回体１００４を旋回させる旋回機構１００３の動力源である。旋回用電動機１０２１の回転軸１０２１Ａには、レゾルバ１０２２、メカニカルブレーキ１０２３、及び旋回減速機１０２４が接続される。

　旋回用電動機１０２１が力行運転を行う際には、旋回用電動機１０２１の回転駆動力の回転力が旋回減速機１０２４にて増幅され、旋回体１００４が加減速制御され回転運動を行う。また、旋回体１００４の慣性回転により、旋回減速機１０２４にて回転数が増加されて旋回用電動機１０２１に伝達され、回生電力を発生させる。旋回用電動機１０２１は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号によりインバータ１０１８Ｃによって交流駆動される。旋回用電動機１０２１としては、例えば、磁石埋込型のＩＰＭモータが好適である。

　レゾルバ１０２２は、旋回用電動機１０２１の回転軸１０２１Ａの回転位置及び回転角度を検出するセンサであり、旋回用電動機１０２１と機械的に連結することで回転軸１０２１Ａの回転角度及び回転方向を検出する。レゾルバ１０２２が回転軸１０２１Ａの回転角度を検出することにより、旋回機構１００３の回転角度及び回転方向が導出される。メカニカルブレーキ１０２３は、機械的な制動力を発生させる制動装置であり、コントローラ１０３０からの指令によって、旋回用電動機１０２１の回転軸１０２１Ａを機械的に停止させる。旋回減速機１０２４は、旋回用電動機１０２１の回転軸１０２１Ａの回転速度を減速して旋回機構１００３に機械的に伝達する減速機である。

　パイロットポンプ１０１５には、パイロットライン１０２５を介して操作装置１０２６（操作手段）が接続されている。操作装置１０２６は、旋回用電動機１０２１、走行機構１００２、ブーム１００５、アーム１００６、及びバケット１０１０を操作するための操作装置であり、操作者によって操作される。操作装置１０２６には、油圧ライン１０２７を介してコントロールバルブ１０１７が接続され、また、油圧ライン１０２８を介して圧力センサ１０２９が接続される。操作装置１０２６は、パイロットライン１０２５を通じて供給される油圧（１次側の油圧）を操作者の操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作装置１０２６から出力される２次側の油圧は、油圧ライン１０２７を通じてコントロールバルブ１０１７に供給されるとともに、圧力センサ１０２９によって検出される。

　圧力センサ１０２９は、操作装置１０２６に対して旋回機構１００３を旋回させるための操作が入力されると、この操作量を油圧ライン１０２８内の油圧の変化として検出する。圧力センサ１０２９は、油圧ライン１０２８内の油圧を表す電気信号を出力する。この電気信号は、コントローラ１０３０に入力され、旋回用電動機１０２１の駆動制御に用いられる。

　コントローラ１０３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び内部メモリを含む演算処理装置によって構成され、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。コントローラ１０３０は、各種センサ及び操作装置１０２６等からの操作入力を受けて、インバータ１０１８Ａ，１０１８Ｂ，１０１８Ｃ及び蓄電手段１１００等の駆動制御を行う。

　また、本実施形態のコントローラ１０３０は、ショベル１００１のメンテナンス等を実施するときにＤＣバスの電圧を低下させる（具体的には、ＤＣバスに接続された平滑用コンデンサ等に蓄積された電荷を消費させる）ためのＤＣバス電圧低下モード（母線電圧低下モード）を有している。コントローラ１０３０は、このＤＣバス電圧低下モードにおいて、インバータ回路１０１８Ａ，１０１８Ｂおよび１０１８Ｃ、並びに昇降圧コンバータ１１０２を全て停止させ、昇降圧コンバータ１１０２とバッテリとの間に設けられたスイッチを非接続状態とした後、別のインバータ回路を駆動してポンプモータに電力を消費させることによりＤＣバスの電圧を低下させる。ＤＣバス電圧低下モードは、ショベル１００１の運転が停止された際（具体的には、操作者のキーの操作によりエンジン１０１１が停止しようとするとき）、或いは、運転室１００４ａ内の操作パネルを介して作業者によりＤＣバス電圧低下モードの開始に関する入力が為された際に開始される。

　次に、図２９を参照して、インバータ１０１８について説明する。図２９は、インバータ１０１８の構成を示す概略構成図である。

　インバータ１０１８は、コントローラ１０３０からのＰＷＭ信号により制御され、旋回用電動機１０２１等のモータを駆動するためのモータ駆動信号を生成して出力する。インバータ１０１８の内部には、インバータの回路を構成するトランジスタを組み込んだＩＰＭ１０１８ａが構成されている。ＩＰＭ１０１８ａは、温度センサ等の各種センサ１０１８ｂを搭載している。各種センサ１０１８ｂは、過電流、制御電源電圧低下、出力短絡、温度異常といった事象を検出し、これらの事象を検出した場合には、ＩＰＭエラー信号を出力する。ここで、温度異常の事象は、インバータ１０１８の温度が所定の運転停止温度ＴＩｈ以上になったことを意味する。運転停止温度は、例えば１００℃に設定される。ＩＰＭ１０１８ａは、ＩＰＭエラー信号を検出すると、駆動対象のモータやインバータ１０１８の焼損防止のために、駆動対象のモータを駆動するための電流の供給を停止する。この場合には、ショベル１００１の動作自体も停止され、連続運転が中断される。

　続いて図３０を参照して、ショベル１００１が備える冷却装置について説明する。図３０は、冷却装置における冷却水の配管の一例を示す図である。

　図３０に示すように冷却装置は、タンク１４００、ポンプ１４０１、ポンプモータ１４０２、ラジエター１４０３及び水温計１４０４（温度検出手段）を備える。この冷却装置における冷却水（冷媒）は、タンク１４００に蓄えられており、ポンプモータ１４０２により駆動されるポンプ１４０１によりラジエター１４０３に送られる。ラジエター１４０３で冷却された冷却水は、配管によりコントローラ１０３０を経由して、インバータ１０１８Ａ，１０１８Ｂ，１０１８Ｃ、昇降圧コンバータ１１０２、バッテリ１１０１に送られる。冷却水は、さらに旋回用電動機１０２１、電動発電機１０１２、減速機１０１３を経由してタンク１４００に戻される。水温計１４０４は、ラジエター１４０３から送出された冷却水の温度を検出し、検出した温度に関する情報をコントローラ１０３０に送出する。

　また、コントローラ１０３０への冷却水の配管は、ラジエター１４０３と直結されている。これにより、コントローラ１０３０内のＣＰＵに対する冷却性能を確保することができるので、ショベル１００１の信頼性が確保される。図３０では、コントローラ１０３０の冷却に使用した冷却水がインバータ１０１８Ａ～１０１８Ｃ、昇降圧コンバータ１１０２等の冷却に用いられるように配管が接続されているが、ラジエター１４０３からの配管が、コントローラ１０３０、インバータ１０１８Ａ～１０１８Ｃ、昇降圧コンバータ１１０２等に並列接続されることとしてもよい。

　続いて、図３１を参照して、コントローラ１０３０について説明する。図３１は、コントローラ１０３０の機能的構成を示す概略構成図である。

　図３１に示すようにコントローラ１０３０は、全体制御部１０３０Ｄ、インバータ制御部１０３０Ａ，１０３０Ｂ，１０３０Ｃを含む。全体制御部１０３０Ｄは、ショベル１００１が備える各構成要素の全体的な制御を実施する部分であり、インバータ制御部１０３０Ａ，１０３０Ｂ，１０３０Ｃに対して速度指令、トルクリミット値といった各種情報を送出する。また、全体制御部１０３０Ｄは、水温計１４０４から送出された冷却水の温度に関する情報を取得する。

　全体制御部１０３０Ｄがインバータ制御部１０３０Ａ，１０３０Ｂ，１０３０Ｃに送出するトルクリミット値は、インバータ１０１８Ａ，１０１８Ｂ，１０１８Ｃから、電動発電機１０１２、ブーム回生用発電機１３００、旋回用電動機１０２１に供給される電流の上限値を設定するために用いられる。即ち、全体制御部１０３０Ｄは、水温計１４０４から取得した冷却水の温度Ｔが所定の出力抑制温度Ｔｔｈ以上である場合には、冷却水の温度Ｔが出力抑制温度Ｔｔｈより低い場合と比較して、電動発電機１０１２、ブーム回生用発電機１３００、旋回用電動機１０２１に供給される電流の上限値を小さくするようにインバータ１０１８Ａ，１０１８Ｂ，１０１８Ｃを制御する。ここで、冷却水はコントローラ１０３０内のＣＰＵに対する冷却性能を維持する必要があるため、出力抑制温度Ｔｔｈは、インバータの運転停止温度ＴＩｈより低く設定される。具体的には、出力抑制温度Ｔｔｈは、インバータ１０１８のＩＰＭ１０１８ａにおいて、ＩＰＭエラー信号が出力される事象の１つである温度異常の基準温度である運転停止温度より低く設定される。これにより、インバータ１０１８Ａ，１０１８Ｂ，１０１８Ｃが電動発電機１０１２、ブーム回生用発電機１３００、旋回用電動機１０２１への電流の供給を停止させる機構の動作を開始する前に、供給される電流の上限値を小さくするような制御がコントローラ１０３０により行われる。従って、電動発電機１０１２、ブーム回生用発電機１３００、旋回用電動機１０２１の温度異常による運転停止が防止され、ショベル１００１の連続運転が実現される。ここでコントローラ１０３０により行われる制御の詳細については後述する。

　インバータ制御部１０３０Ａ，１０３０Ｂ，１０３０Ｃはそれぞれ、インバータ１０１８Ａ，１０１８Ｂ，１０１８Ｃを制御する部分である。ここで、図３２を参照して、インバータ制御部１０３０Ａ～１０３０Ｃについて説明する。図３２はインバータ制御部１０３０Ｃの構成を示すブロック図である。なお、インバータ制御部１０３０Ａ，１０３０Ｂは、インバータ制御部１０３０Ｃと同様の構成を有する。

　図３２に示すように、インバータ制御部１０３０Ｃ（１０３０）は、減算器１０３１、ＰＩ制御部１０３２、トルク制限部１０３３、減算器１０３４、ＰＩ制御部１０３５、電流変換部１０３７、旋回動作検出部１０３８及びＰＷＭ信号生成部１０４０を備える。

　減算器１０３１は、旋回用電動機１０２１に駆動される作業要素の旋回速度の速度指令値から、旋回動作検出部１０３８により検出される旋回速度値を減算して偏差を出力する。旋回速度の速度指令値は、例えば操作装置１０２６の操作量に応じた指令値であり（図２８参照）、コントローラ１０３０の全体制御部１０３０Ｄから送出される。

　レゾルバ１０２２は、旋回用電動機１０２１の回転位置の変化を検出する。旋回動作検出部１０３８は、旋回用電動機１０２１の回転位置の変化に基づいて旋回速度値を算出し、減算器１０３１に出力する。

　ＰＩ制御部１０３２は、減算器１０３１から出力された偏差に基づいて、旋回用電動機１０２１の回転速度を速度指令値に近づけて偏差が小さくなるようにＰＩ制御を行い、その制御のためのトルク電流指令値を生成する。ＰＩ制御部１０３２は、トルク電流指令値をトルク制限部１０３３に出力する。

　トルク制限部１０３３は、ＰＩ制御部１０３２から出力されたトルク電流指令値によって旋回用電動機１０２１に生じるトルクが、旋回用電動機１０２１の許容トルク値以下になるように、トルク電流指令値を所定のトルクリミット値（トルクの上限値）の範囲に制限する。このトルクリミット値は、全体制御部１０３０Ｄから送出され、トルク制限部１０３３は、送出されたトルクリミット値を取得する。インバータ１０１８Ｃを制御するインバータ制御部１０３０Ｃでは、通常時には、例えば加速時トルクリミット値ＸＵは駆動対象の旋回用電動機１０２１における定格トルクの１５０％、減速時トルクリミット値ＸＤは定格トルクの２５０％に設定される。

　ここで、図３３のフローチャートを参照して、コントローラ１０３０の全体制御部１０３０Ｄにおいて実行されるトルクリミット値の設定処理を説明する。

　ステップＳ１００１において、全体制御部１０３０Ｄは、水温計１４０４から取得した冷却水の温度Ｔが所定の出力抑制温度Ｔｔｈより大きいか否かを判定する。出力抑制温度Ｔｔｈは、例えば６０℃に設定される。冷却水の温度Ｔが所定の出力抑制温度Ｔｔｈより大きい場合には、処理はステップＳ１００２に進められ、冷却水の温度Ｔが所定の出力抑制温度Ｔｔｈより大きくない場合には、ステップＳ１００１の判定処理が繰り返される。

　ステップＳ１００２において、全体制御部１０３０Ｄは、インバータ制御部１０３０のトルク制限部１０３３のためのトルクリミット値を、加速時トルクリミット値ＸＵ及び減速時トルクリミット値ＸＤから、加速時抑制トルクリミット値ＸＵ＊及び減速時抑制トルクリミット値ＸＤ＊に変更する。加速時抑制トルクリミット値ＸＵ＊は、例えば旋回用電動機１０２１における定格トルクの１００％に設定され、減速時抑制トルクリミット値ＸＤ＊は、例えば旋回用電動機１０２１における定格トルクの１５０％に設定される。これにより、旋回用電動機１０２１に供給される電流の上限値を小さくするようにインバータ１０１８Ｃを制御することができる。なお、設定の基準とする定格トルクは、電動発電機１０１２、ブーム回生用発電機１３００、旋回用電動機１０２１といった駆動対象に応じた値が用いられる。

　ステップＳ１００３において、全体制御部１０３０Ｄは、水温計１４０４から取得した冷却水の温度Ｔが出力抑制温度Ｔｔｈ以下に戻ったか否かを判定する。冷却水の温度Ｔが出力抑制温度Ｔｔｈ以下になった場合には、処理はステップＳ１００４に進められ、冷却水の温度Ｔが出力抑制温度Ｔｔｈ以下でない場合には、ステップＳ１００３の判定処理が繰り返され、トルクリミット値は、加速時抑制トルクリミット値ＸＵ＊及び減速時抑制トルクリミット値ＸＤ＊が設定されたままとなる。

　ステップＳ１００４において、全体制御部１０３０Ｄは、トルク制限部１０３３のためのトルクリミット値を、加速時抑制トルクリミット値ＸＵ＊及び減速時抑制トルクリミット値ＸＤ＊から、加速時トルクリミット値ＸＵ及び減速時トルクリミット値ＸＤに戻す。

　ここで再び図３２を参照して、減算器１０３４は、トルク制限部１０３３から出力されたトルク電流指令値から、電流変換部１０３７からの出力値を減算して偏差を出力する。

　電流変換部１０３７は、旋回用電動機１０２１のモータ駆動信号の電流値を検出し、検出したモータ駆動信号の電流値をトルク電流指令値に相当する値に変換して、減算器１０３４に出力する。

　ＰＩ制御部１０３５は、減算器１０３４から出力された偏差を取得し、この偏差が小さくなるようなＰＩ制御を行い、インバータ１０１８Ｃを駆動するための駆動指令を生成する。ＰＩ制御部１０３５は、駆動指令をＰＷＭ信号生成部１０４０に出力する。

　ＰＷＭ信号生成部１０４０は、ＰＩ制御部１０３５からの駆動指令に基づいて、インバータ１０１８Ｃのトランジスタをスイッチング制御するためのＰＷＭ信号を生成し、インバータ１０１８Ｃに出力する。

　次に、コントローラ１０３０の全体制御部１０３０Ｄによりトルクリミット値の設定が行われたときの、トルク、旋回体１００４の旋回速度及び旋回用電動機１０２１の回転速度を図３４に示す。図３４（ａ）は、運転操作によって時間に対して変化するトルクの状態を示したグラフであり、図３４（ｂ）は、旋回体１００４の旋回速度を示したグラフであり、図３４（ｃ）は、旋回用電動機１０２１の回転速度を示したグラフである。これらのグラフにおいて、通常時は実線で示され、トルクリミット値が変更された場合は破線で示されている。

　図３４（ａ）及び（ｂ）に示すように、通常時には、時刻ｔ０～ｔ１において、旋回用電動機１０２１の定格トルクの１５０％のトルクで旋回体１００４の旋回が加速される。これに対して、トルクリミット値が変更された場合には、時刻ｔ０～ｔ２において、定格トルクの１００％のトルクで旋回体１００４の旋回が加速される。トルクリミット値が変更された場合における加速度は、通常時と比較して小さくなっている。また、トルクリミット値が変更された場合における加速の結果到達する旋回速度は、通常時と比較して遅くなっており、通常時の６０％程度である。

　時刻ｔ３から減速操作を行うと、通常時には、時刻ｔ３～ｔ４において、旋回用電動機１０２１の定格トルクの２５０％のトルクで旋回体１００４の旋回が減速される。一方、トルクリミット値が変更された場合には、時刻ｔ３～ｔ５において、定格トルクの１５０％のトルクで旋回体１００４の旋回が減速される。トルクリミット値が変更された場合における加速度は、通常時と比較して小さくなっている。また、トルクリミット値が変更された場合には、通常時と比較して、停止するための時間が多く要される。

　また、図３４（ｃ）に示すように、エンジン１０１１の回転数が一定であることに起因して、旋回用電動機１０２１の回転速度は、トルクリミット値が変更された場合及び通常時共に一定となる。このため、旋回用電動機１０２１に対する負荷の状況によりトルクが変動することとなり、変動するトルクに対応して、インバータ１０１８Ｃから旋回用電動機１０２１に電流が供給される。従って、トルクリミット値を設定することにより、旋回用電動機１０２１に供給される電流の上限を制御することが可能となる。

　以上説明したように、本実施形態のショベル１００１では、インバータ１０１８を冷却するための冷却水の温度が出力抑制温度Ｔｔｈ以上になった場合には、旋回用電動機１０２１等の交流電動機に供給される電流の上限値が小さくされるので、インバータ１０１８における温度上昇が抑制される。出力抑制温度Ｔｔｈは、ＩＰＭ１０１８ａにおける運転停止温度ＴＩｈより低いので、インバータ１０１８が交流電動機への電流の供給を停止する機構の動作を開始させる前に、インバータ１０１８が交流電動機に供給する電流の上限値を小さくする制御がコントローラにより実施される。このように、インバータ１０１８Ａ内の温度センサの検出値が運転停止温度ＴＩｈ以上になるとショベル１００１の機械を停止させることが可能であるため、冷却水の温度が上昇しても直ちに機械を停止させる必要はない。これにより、インバータ１０１８の温度異常による停止が防止され、ショベル１００１の連続運転が実現される。

　ここで、コントローラ１０３０のＤＣバス電圧低下モードについて更に説明する。前述したように、ＤＣバス電圧低下モードとは、ショベル１００１の運転が停止した状態においてＤＣバスの電圧を低下させるための動作モードであって、インバータ回路１０１８Ａ，１０１８Ｂおよび１０１８Ｃ、並びに昇降圧コンバータ１１０２を全て停止させ、昇降圧コンバータ１１０２とバッテリ１１０１との間に設けられたスイッチ（図３のスイッチ１００Ｅ，１００Ｆと同様のもの）を非接続状態とした後、インバータ回路を駆動してポンプモータ（図２のポンプモータ１７１と同様のもの）に電力を消費させることにより、ＤＣバスの電圧を低下させるモードである。

　図３５は、ＤＣバス電圧低下モードにおけるショベル１００１の動作を示すフローチャートである。まず、作業者によって、ショベル１００１の運転を停止する為にイグニッションキーが操作される（ステップＳ１０１１）。本実施形態では、このようにショベル１００１の運転が停止される毎に、コントローラ１０３０がＤＣバス電圧低下モードを開始する。すなわち、コントローラ１０３０は、上記キーの操作を受けて、インバータ回路１０１８Ａ、１０１８Ｂ及び１０１８Ｃの駆動を停止する（ステップＳ１０１２）。これにより、電動発電機１０１２、旋回用電動機１０２１、及びリフティングマグネット１００７への電力供給が停止する。次に、コントローラ１０３０は、昇降圧コンバータ１１０２の駆動を停止する（ステップＳ１０１３）。そして、コントローラ１０３０は、昇降圧コンバータ１１０２とバッテリ１１０１との間のスイッチ（図３を参照）を非導通状態とする（ステップＳ１０１４）。これにより、ＤＣバスとバッテリ１１０１とが電気的に分離される。そして、コントローラ１０３０は、エンジン１０１１のＥＣＵ等に指示してエンジン１０１１を停止させる（ステップＳ１０１５）。

　このとき、インバータ回路は冷却用電動機であるポンプモータの駆動を続けており、ポンプモータによって冷却液循環システムの内部を冷却液が循環し続けている。コントローラ１０３０は、インバータ回路の駆動を続けて、ポンプモータの動作を継続させる（ステップＳ１０１６）。インバータ回路の駆動は、電圧センサによって検出されるＤＣバスの電圧が所定の閾値以下となるまで継続される（ステップＳ１０１７；Ｎｏ）。なお、この所定の閾値は、例えば「人体が著しく濡れている状態、または金属製の電気機械設備や構造物人体の一部が常時接触している状態」でも安全とされる２５Ｖが好適である（日本電気協会指針・種別第２種）。

　そして、ＤＣバスの電圧が所定の閾値以下になると（ステップＳ１０１７；Ｙｅｓ）、コントローラ１０３０はインバータ回路の駆動を停止する（ステップＳ１０１８）。これにより、ポンプモータの動作が停止してＤＣバス電圧低下モードが終了し、ショベル１００１の運転が完全に停止する。

　図３６は、ＤＣバス電圧低下モードにおけるＤＣバスの電圧の推移の一例を示すグラフである。ポンプモータの駆動が継続されたままスイッチが非導通状態になると（図中の時刻Ｔ１）、ＤＣバスの電圧Ｖｄｃは直前の電圧Ｖａｃｔから徐々に低下する。この低下速度はポンプモータの消費電力に依存する。そして、ＤＣバスの電圧Ｖｄｃが所定の閾値Ｖｔｈを下回ると（図中の時刻Ｔ２）、ポンプモータの動作が停止するので電圧Ｖｄｃの低下速度は緩くなる。

　上述したように、ショベル１００１は、メンテナンスなどの必要に応じてＤＣバスの電圧を低下させる際、ポンプを駆動するためのポンプモータをコントローラ１０３０がＤＣバスの電圧によって駆動させることにより、ＤＣバスの電圧が消費される。本来、ポンプはインバータユニットや昇降圧コンバータユニットを冷却するためにショベル１００１に搭載されたものなので、このような方式によれば、ＤＣバス電圧低下モードのためだけに抵抗やスイッチ等の部品を新たに追加する必要はない。従って、本実施形態のショベル１００１によれば、信頼性の低下が抑制された構成でもって、ＤＣバスの電圧を低下させることができる。

　また、ポンプモータは、例えば油圧ポンプを駆動する電動発電機１０１２や、旋回体１００４といった作業要素を駆動する旋回用電動機１０２１等の作業用電動機とは異なり、可動部や作業要素等に対して駆動力を与えるものではなく、このポンプモータが駆動しても配管内部を冷却液が循環するだけである。従って、本実施形態のショベル１００１によれば、作業要素等に対して駆動力を与えることなくＤＣバスの電圧を低下させることができるので、ＤＣバスの電圧を安全に低下させることができる。

　なお、以上の実施形態では、本発明に係る作業機械の一例として、ショベル１００１を示したが、本発明の作業機械の他の例としては、リフティングマグネット車両、ホイルローダ及びクレーン等が挙げられる。

　（第３の実施の形態）
　一般的に、ハイブリッド型建設機械においては、交流電動機を駆動するためにバッテリの直流電力を交流電力に変換し、また、交流電動機における回生電力をバッテリに蓄電するために交流電力を直流電力に変換する。このため、少なくとも一つのインバータ回路が必要となる。また、バッテリの充放電を制御するために、昇降圧コンバータが必要となる。そして、バッテリの蓄電量に応じてアシスト動作や発電動作等を効率的に行うために、これらインバータ回路および昇降圧コンバータ回路を統合的に制御するサーボ制御システムが設けられることがある。

　しかしながら、建設機械は、過酷な作業環境下で使用されることもある。したがって、建設機械に搭載されるサーボ制御システムには、振動や衝撃に対する信頼性が高いレベルで要求される。特に、建設機械では交流電動機の消費電力が比較的大きいので、サーボ制御システムに搭載されるパワートランジスタの出力やコンデンサの容量などを大きくする必要があり、サーボ制御システムが大型化・重量化してしまうため、耐振性や耐衝撃性を確保するためには十分な構造強度が要求される。

　一方、過酷な環境下で用いられる建設機械には、高いメンテナンス性も要求される。すなわち、或るインバータ回路に異常が発生した場合、その場で検査・修理することは困難なので、別の場所へ持ち運んで修理等を行えることが望ましい。しかし、上述したように、交流電動機の消費電力が大きい機器ではサーボ制御システムが大型化・重量化してしまい、サーボ制御システムを持ち運ぶことが困難となる。

　以下、蓄電池の電力を利用して複数の交流電動機を駆動するサーボ制御システムにおいて高い耐振性や耐衝撃性と高いメンテナンス性とを両立できるハイブリッド型建設機械について説明する。

　図３７は、本発明に係る作業機械の一例として、リフティングマグネット車両２００１の外観を示す斜視図である。図３７に示すように、リフティングマグネット車両２００１は、無限軌道を含む走行機構２００２と、走行機構２００２の上部に旋回機構２００３を介して回動自在に搭載された旋回体２００４とを備えている。旋回体２００４には、ブーム２００５と、ブーム２００５の先端にリンク接続されたアーム２００６と、アーム２００６の先端にリンク接続されたリフティングマグネット２００７とが取り付けられている。リフティングマグネット２００７は、鋼材などの吊荷Ｇを磁力により吸着して捕獲するための設備である。ブーム２００５、アーム２００６、及びリフティングマグネット２００７は、それぞれブームシリンダ２００８、アームシリンダ２００９、及びバケットシリンダ２０１０によって油圧駆動される。また、旋回体２００４には、リフティングマグネット２００７の位置や励磁動作および釈放動作を操作する操作者を収容するための運転室４ａや、油圧を発生するためのエンジン（内燃機関発動機）１１といった動力源が設けられている。エンジン２０１１は、例えばディーゼルエンジンで構成される。

　また、リフティングマグネット車両２００１はサーボ制御ユニット２０６０を備えている。サーボ制御ユニット２０６０は、旋回機構２００３やリフティングマグネット２００７といった作業要素を駆動するための交流電動機や、エンジン２０１１をアシストするための電動発電機、並びに蓄電池（バッテリー）の充放電を制御する。サーボ制御ユニット２０６０は、直流電力を交流電力に変換して交流電動機や電動発電機を駆動するためのインバータユニット、バッテリーの充放電を制御する昇降圧コンバータユニットといった複数のドライバユニットと、該複数のドライバユニットを制御するためのコントロールユニットとを備えている。

　図３８は、本実施形態のリフティングマグネット車両２００１の電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。なお、図３８では、機械的に動力を伝達する系統を二重線で、油圧系統を太い実線で、操縦系統を破線で、電気系統を細い実線でそれぞれ示している。また、図３９は、図３８における蓄電手段（蓄電部）２１２０の内部構成を示す図である。

　図３８に示すように、リフティングマグネット車両２００１は電動発電機２０１２および減速機２０１３を備えており、エンジン２０１１及び電動発電機２０１２の回転軸は、共に減速機２０１３の入力軸に接続されることにより互いに連結されている。エンジン２０１１の負荷が大きいときには、電動発電機２０１２がこのエンジン２０１１を作業要素として駆動することによりエンジン２０１１の駆動力を補助（アシスト）し、電動発電機２０１２の駆動力が減速機２０１３の出力軸を経てメインポンプ２０１４に伝達される。一方、エンジン２０１１の負荷が小さいときには、エンジン２０１１の駆動力が減速機２０１３を経て電動発電機２０１２に伝達されることにより、電動発電機２０１２が発電を行う。電動発電機２０１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭ（Interior Permanent Magnetic）モータによって構成される。電動発電機２０１２の駆動と発電との切り替えは、リフティングマグネット車両２００１における電気系統の駆動制御を行うコントローラ２０３０により、エンジン２０１１の負荷等に応じて行われる。

　減速機２０１３の出力軸にはメインポンプ２０１４及びパイロットポンプ２０１５が接続されており、メインポンプ２０１４には高圧油圧ライン２０１６を介してコントロールバルブ２０１７が接続されている。コントロールバルブ２０１７は、リフティングマグネット車両２００１における油圧系の制御を行う装置である。コントロールバルブ２０１７には、図３７に示した走行機構２００２を駆動するための油圧モータ２ａ及び２ｂの他、ブームシリンダ２００８、アームシリンダ２００９、及びバケットシリンダ２０１０が高圧油圧ラインを介して接続されており、コントロールバルブ２０１７は、これらに供給する油圧を運転者の操作入力に応じて制御する。

　電動発電機２０１２の電気的な端子には、インバータ回路２０１８Ａの出力端が接続されている。インバータ回路２０１８Ａの入力端には、蓄電手段２１２０が接続されている。蓄電手段２１２０は、図３９に示すように、直流母線であるＤＣバス２１１０、昇降圧コンバータ（直流電圧変換器）２１００及びバッテリ２０１９を備えている。即ち、インバータ回路２０１８Ａの入力端は、ＤＣバス２１１０を介して昇降圧コンバータ２１００の入力端に接続されることとなる。昇降圧コンバータ２１００の出力端には、蓄電池としてのバッテリ２０１９が接続されている。バッテリ２０１９は、例えばキャパシタ型蓄電池によって構成される。バッテリ２０１９の大きさの一例としては、電圧２．５Ｖ、容量２４００Ｆのキャパシタが１４４個直列に接続されたもの（すなわち、両端電圧３６０Ｖ）が好適である。

　インバータ回路２０１８Ａは、コントローラ２０３０からの指令に基づき、電動発電機２０１２の運転制御を行う。すなわち、インバータ回路２０１８Ａが電動発電機２０１２を力行運転させる際には、必要な電力をバッテリ２０１９と昇降圧コンバータ２１００からＤＣバス２１１０を介して電動発電機２０１２に供給する。また、電動発電機２０１２を回生運転させる際には、電動発電機２０１２により発電された電力をＤＣバス２１１０及び昇降圧コンバータ２１００を介してバッテリ２０１９に充電する。なお、昇降圧コンバータ２１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、ＤＣバス電圧値、バッテリ電圧値、及びバッテリ電流値に基づき、コントローラ２０３０によって行われる。これにより、ＤＣバス２１１０を、予め定められた一定電圧値に蓄電された状態に維持することができる。

　蓄電手段２１２０のＤＣバス２１１０には、インバータ回路２０２０Ｂを介してリフティングマグネット２００７が接続されている。リフティングマグネット２００７は、金属物を磁気的に吸着させるための磁力を発生する電磁石を含んでおり、インバータ回路２０２０Ｂを介してＤＣバス２１１０から電力が供給される。インバータ回路２０２０Ｂは、コントローラ２０３０からの指令に基づき、電磁石をオンにする際には、リフティングマグネット２００７へ要求された電力をＤＣバス２１１０より供給する。また、電磁石をオフにする場合には、回生された電力をＤＣバス２１１０に供給する。

　更に、蓄電手段２１２０には、インバータ回路２０２０Ａが接続されている。インバータ回路２０２０Ａの一端には作業用電動機としての旋回用電動機（交流電動機）２１が接続されており、インバータ回路２０２０Ａの他端は蓄電手段２１２０のＤＣバス２１１０に接続されている。旋回用電動機２０２１は、旋回体２００４を旋回させる旋回機構２００３の動力源である。旋回用電動機２０２１の回転軸２０２１Ａには、レゾルバ２０２２、メカニカルブレーキ２０２３、及び旋回減速機２０２４が接続される。

　旋回用電動機２０２１が力行運転を行う際には、旋回用電動機２０２１の回転駆動力の回転力が旋回減速機２０２４にて増幅され、旋回体２００４が加減速制御され回転運動を行う。また、旋回体２００４の慣性回転により、旋回減速機２０２４にて回転数が増加されて旋回用電動機２０２１に伝達され、回生電力を発生させる。旋回用電動機２０２１は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号によりインバータ回路２０２０Ａによって交流駆動される。旋回用電動機２０２１としては、例えば、磁石埋込型のＩＰＭモータが好適である。

　レゾルバ２０２２は、旋回用電動機２０２１の回転軸２０２１Ａの回転位置及び回転角度を検出するセンサであり、旋回用電動機２０２１と機械的に連結することで回転軸２０２１Ａの回転角度及び回転方向を検出する。レゾルバ２０２２が回転軸２０２１Ａの回転角度を検出することにより、旋回機構２００３の回転角度及び回転方向が導出される。メカニカルブレーキ２０２３は、機械的な制動力を発生させる制動装置であり、コントローラ２０３０からの指令によって、旋回用電動機２０２１の回転軸２０２１Ａを機械的に停止させる。旋回減速機２０２４は、旋回用電動機２０２１の回転軸２０２１Ａの回転速度を減速して旋回機構２００３に機械的に伝達する減速機である。

　なお、ＤＣバス２１１０には、インバータ回路２０１８Ａ、２０２０Ａ及び２０２０Ｂを介して、電動発電機２０１２、旋回用電動機２０２１、及びリフティングマグネット２００７が接続されているので、電動発電機２０１２で発電された電力がリフティングマグネット２００７又は旋回用電動機２０２１に直接的に供給される場合もあり、リフティングマグネット２００７で回生された電力が電動発電機２０１２又は旋回用電動機２０２１に供給される場合もあり、さらに、旋回用電動機２０２１で回生された電力が電動発電機２０１２又はリフティングマグネット２００７に供給される場合もある。

　インバータ回路２０１８Ａ、２０２０Ａ及び２０２０Ｂは大電力を制御するので、発熱量が極めて大きくなる。また、昇降圧コンバータ２１００に含まれるリアクトル２１０１（図３９を参照）においても発熱量が多大となる。したがって、インバータ回路２０１８Ａ、２０２０Ａ及び２０２０Ｂ、並びに昇降圧コンバータ２１００を冷却する必要が生じる。そこで、本実施形態のリフティングマグネット車両２００１は、エンジン２０１１用の冷却液循環システムとは別に、昇降圧コンバータ２１００、インバータ回路２０１８Ａ，２０２０Ａ，及び２０２０Ｂを冷却するための冷却液循環システムを備えている。

　冷却液循環システムは、昇降圧コンバータ２１００、インバータ回路２０１８Ａ，２０２０Ａ及び２０２０Ｂ等に供給される冷却液を循環させるためのポンプ（冷却液循環用ポンプ）２０７２と、このポンプ２０７２を駆動するポンプモータ（冷却用電動機）２０７１とを有している。ポンプモータ２０７１は、インバータ回路２０２０Ｃを介して蓄電手段２１２０に接続されている。インバータ回路２０２０Ｃは、コントローラ２０３０からの指令に基づき、昇降圧コンバータ２１００を冷却する際にポンプモータ２０７１へ要求された電力を供給する。本実施形態の冷却液循環システムは、昇降圧コンバータ２１００、インバータ回路２０１８Ａ，２０２０Ａ，及び２０２０Ｂ、並びにコントローラ２０３０を冷却する。加えて、冷却液循環システムは、電動発電機２０１２、減速機２０１３、および旋回用電動機２０２１を冷却する。

　パイロットポンプ２０１５には、パイロットライン２０２５を介して操作装置２０２６が接続されている。操作装置２０２６は、旋回用電動機２０２１、走行機構２００２、ブーム２００５、アーム２００６、及びリフティングマグネット２００７を操作するための操作装置であり、操作者によって操作される。操作装置２０２６には、油圧ライン２０２７を介してコントロールバルブ２０１７が接続され、また、油圧ライン２０２８を介して圧力センサ２０２９が接続される。操作装置２０２６は、パイロットライン２０２５を通じて供給される油圧（１次側の油圧）を操作者の操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作装置２０２６から出力される２次側の油圧は、油圧ライン２０２７を通じてコントロールバルブ２０１７に供給されるとともに、圧力センサ２０２９によって検出される。ここでは、作業用電動機としての旋回用電動機２０２１を挙げているが、さらに、走行機構２００２を作業用電動機として電気駆動させても良い。

　圧力センサ２０２９は、操作装置２０２６に対して旋回機構２００３を旋回させるための操作が入力されると、この操作量を油圧ライン２０２８内の油圧の変化として検出する。圧力センサ２０２９は、油圧ライン２０２８内の油圧を表す電気信号を出力する。この電気信号は、コントローラ２０３０に入力され、旋回用電動機２０２１の駆動制御に用いられる。

　コントローラ２０３０は、本実施形態における制御回路を構成する。コントローラ２０３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置によって構成され、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。また、コントローラ２０３０の電源は、バッテリ２０１９とは別のバッテリ（例えば２４Ｖ車載バッテリ）である。コントローラ２０３０は、圧力センサ２０２９から入力される信号のうち、旋回機構２００３を旋回させるための操作量を表す信号を速度指令に変換し、旋回用電動機２０２１の駆動制御を行う。また、コントローラ２０３０は、電動発電機２０１２の運転制御（アシスト運転及び発電運転の切り替え）、リフティングマグネット２００７の駆動制御（励磁と消磁の切り替え）、並びに、昇降圧コンバータ２１００を駆動制御することによるバッテリ２０１９の充放電制御を行う。

　また、本実施形態のコントローラ２０３０は、ハイブリッド型建設機械１のメンテナンス等を実施するときにＤＣバス２１１０の電圧を低下させる（具体的には、ＤＣバス２１１０に接続された平滑用コンデンサ等に蓄積された電荷を消費させる）ためのＤＣバス電圧低下モード（母線電圧低下モード）を有している。コントローラ２０３０は、このＤＣバス電圧低下モードにおいて、インバータ回路２０１８Ａ，２０２０Ａおよび２０２０Ｂ、並びに昇降圧コンバータ２１００を全て停止させ、昇降圧コンバータ２１００とバッテリ２０１９との間に設けられたスイッチ（図３のスイッチ１００Ｅ，１００Ｆと同様のもの）を非接続状態とした後、インバータ回路２０２０Ｃを駆動してポンプモータ２０７１に電力を消費させることによりＤＣバス２１１０の電圧を低下させる。ＤＣバス電圧低下モードは、ハイブリッド型建設機械１の運転が停止された際（具体的には、操作者のキー操作によりエンジン２０１１が停止しようとするとき）、或いは、運転室２００４ａ内の操作パネルを介して作業者によりＤＣバス電圧低下モードの開始に関する入力が為された際に開始される。

　ここで、再び図３９を参照して、本実施形態における昇降圧コンバータ２１００について詳細に説明する。図３９には、昇降圧コンバータ２１００の回路構成が概略的に示されている。昇降圧コンバータ２１００は、リアクトル２１０１、トランジスタ２１００Ｂ及び２１００Ｃ、並びに平滑用のコンデンサ２１００ｄを備えている。トランジスタ２１００Ｂ及び２１００Ｃは、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）によって構成され、互いに直列に接続されている。具体的には、トランジスタ２１００Ｂのコレクタとトランジスタ２１００Ｃのエミッタとが相互に接続され、トランジスタ２１００Ｂのエミッタはバッテリ２０１９の負側端子およびＤＣバス２１１０の負側配線に接続され、トランジスタ２１００ＣのコレクタはＤＣバス２１１０の正側配線に接続されている。そして、リアクトル２１０１は、その一端がトランジスタ２１００Ｂのコレクタ及びとトランジスタ２１００Ｃのエミッタに接続されるとともに、他端がバッテリ２０１９の正側端子に接続されている。トランジスタ２１００Ｂ及び２１００Ｃのゲートには、コントローラ２０３０からＰＷＭ電圧が印加される。なお、トランジスタ２１００Ｂのコレクタとエミッタとの間には、整流素子であるダイオード２１００ｂが逆方向に接続されている。同様に、トランジスタ２１００Ｃのコレクタとエミッタとの間には、ダイオード２１００ｃが逆方向に接続されている。平滑用のコンデンサ２１００ｄは、トランジスタ２１００Ｃのコレクタとトランジスタ２１００Ｂのエミッタとの間に接続され、昇降圧コンバータ２１００からの出力電圧を平滑化する。

　このような構成を備える昇降圧コンバータ２１００において、直流電力をバッテリ２０１９からＤＣバス２１１０へ供給する際には、トランジスタ２１００ＢのゲートにＰＷＭ電圧を印加し、トランジスタ２１００Ｂのオン／オフに伴ってリアクトル２１０１に発生する誘導起電力をダイオード２１００ｃを介して伝達し、この電力をコンデンサ２１００ｄにより平滑化する。また、直流電力をＤＣバス２１１０からバッテリ２０１９へ供給する際には、トランジスタ２１００ＣのゲートにＰＷＭ電圧を印加するとともに、トランジスタ２１００Ｃから出力される電流をリアクトル２１０１により平滑化する。

　ここで、トランジスタ２１００Ｂ及び２１００Ｃは大電力を制御するので、発熱量が極めて大きくなる。また、リアクトル２１０１においても発熱量が多大となる。したがって、トランジスタ２１００Ｂ及び２１００Ｃ、並びにリアクトル２１０１を冷却する必要が生じる。また、インバータ回路２０１８Ａ，２０２０Ａ，及び２０２０Ｂもまた昇降圧コンバータ２１００と同様に大電力用のトランジスタを有するので、冷却する必要がある。そこで、本実施形態のリフティングマグネット車両２００１は、昇降圧コンバータ２１００、インバータ回路２０１８Ａ，２０２０Ａ，及び２０２０Ｂを冷却するための冷却液循環システムを備えている。

　図４０は、サーボ制御ユニット２０６０の外観を示す斜視図である。本実施形態のサーボ制御ユニット２０６０は、蓄電池（バッテリ２０１９）の電力を利用して複数の交流電動機（電動発電機２０１２、旋回用電動機２０２１、ポンプモータ２０７１など）を駆動するための装置である。サーボ制御ユニット２０６０は、略直方体状の外観を有しており、バッテリ２０１９の充放電を行うための昇降圧コンバータ２１００を有する昇降圧コンバータユニット２０６２と、電動発電機２０１２、旋回用電動機２０２１、及びポンプモータ２０７１のうち一の交流電動機、或いはリフティングマグネット２００７を駆動するインバータ回路２０１８Ａ及び２０２０Ａ～２０２０Ｃを各々有する複数のインバータユニット２０６３～２０６６と、昇降圧コンバータユニット２０６２の昇降圧コンバータ２１００、及びインバータユニット２０６３～２０６６の各インバータ回路２０１８Ａ，２０２０Ａ～２０２０Ｃを制御するためのコントローラ２０３０を有するコントロールユニット２０６１とを備えている。なお、昇降圧コンバータユニット２０６２及びインバータユニット２０６３～２０６６は、本実施形態において複数のドライバユニットを構成している。

　昇降圧コンバータユニット２０６２及びインバータユニット２０６３～２０６６は、それぞれ奥行き方向に長い直方体状の外観の金属製の筐体を有する。これらのユニット２０６２～２０６６は、金属製の底板２０６７ａを含む台座２０６７の底板２０６７ａ上に載置されており、互いに所定方向（横方向）に並んで配置されている。なお、台座２０６７は、ユニット２０６２～２０６６を上記所定方向の両側から挟む側板２０６７ｂを更に有する。

　ユニット２０６２～２０６６の上には、これらのユニットの上面を覆うように上蓋としてのコントロールユニット底板２０６１ｂが設けられており、コントロールユニット底板２０６１ｂ上にコントロールユニット２０６１が載置されている。更にコントロールユニット２０６１の上面には、空冷のためのヒートシンク２０６８が取り付けられている。

　また、コントロールユニット２０６１には冷却用配管２０６１ａが内蔵されている。同様に、昇降圧コンバータユニット２０６２には冷却用配管２０６２ａが、インバータユニット２０６３～２０６６には冷却用配管２０６３ａ～２０６６ａが、それぞれ内蔵されている。

　図４１は、サーボ制御ユニット２０６０の上断面図である。また、図４２は、図４１に示すサーボ制御ユニット２０６０のVII－VII線に沿う断面図である。なお、図４１及び図４２においては、図４０で示したヒートシンク２０６８は省略されている。

　昇降圧コンバータユニット２０６２は、略直方体状の外観を有する筐体２０６２ｈの内部に、昇降圧コンバータを構成するためのＩＰＭ及びリアクトルといった電子部品を収容して構成されており、電気的な入力端及び出力端を有する。昇降圧コンバータユニット２０６２の出力端にはバッテリ２０１９（図３９参照）が接続されており、昇降圧コンバータユニット２０６２はバッテリ２０１９の充放電を制御する。

　インバータユニット２０６３～２０６６は、略直方体状の外観を有する筐体２０６３ｈ～２０６６ｈの内部に、インバータ回路２０１８Ａ，２０２０Ａ～２０２０Ｃを構成するためのＩＰＭ及び平滑コンデンサといった電子部品を収容して構成されており、それぞれ電気的な入力端及び出力端を有する。インバータユニット２０６３～２０６６の出力端それぞれには、電動発電機２０１２、旋回用電動機２０２１、リフティングマグネット２００７、及びポンプモータ２０７１それぞれが接続される。これらの交流電動機は、インバータユニット２０６３～２０６６から出力されるＰＷＭ制御信号により交流駆動される。

　各ユニット２０６２～２０６６の筐体２０６２ｈ～２０６６ｈそれぞれの底面は、ボルト２０８０といった締結具によって、台座２０６７の底板２０６７ａに対し着脱可能なように固定されている。また、ユニット２０６２～２０６６の並び方向において両端に位置するユニット２０６２及び２０６６の筐体２０６２ｈ及び２０６６ｈの側面は、ボルト及びナットからなる締結具２０８１によって、台座２０６７の側板２０６７ｂに対し着脱可能なように固定されている。さらに、ユニット２０６２～２０６６のうち互いに隣接するユニットの筐体は、その側面同士が、ボルト及びナットからなる締結具２０８２によって互いに着脱可能なように固定されている。そして、各ユニット２０６２～２０６６の筐体２０６２ｈ～２０６６ｈの上面（すなわち、コントロールユニット２０６１と対向する面）は、締結具２０８１，２０８２等へのアクセスを容易にするため開口しており、コントロールユニット底板２０６１ｂによって閉じられている。

　また、サーボ制御ユニット２０６０は、ＤＣバス２１１０（図３９を参照）を更に備えている。ＤＣバス２１１０は、細長い金属板であるブスバーからなり、各ユニット２０６２～２０６６が並べられた方向（所定方向）に沿って各ユニット２０６２～２０６６を横断するように設けられている。各インバータユニット２０６３～２０６６の入力端、及び昇降圧コンバータユニット２０６２の入力端は各々ＤＣバス２１１０に接続されており、各ユニット２０６２～２０６６間における直流電力の授受は、ＤＣバス２１１０を介して行われる。昇降圧コンバータユニット２０６２は、バッテリ２０１９の充放電の制御を行うことでＤＣバス２１１０の電圧を一定に制御する。

　また、各ユニット２０６２～２０６６は、複数のＣＰＵ２６０５ａ～２６０５ｅを内蔵している。複数のＣＰＵ２６０５ａ～２６０５ｅは、離間して配置された上位ＣＰＵ（図示せず）の指令を受けて、ユニット２０６２～２０６６のうち対応するユニットのインバータ回路に含まれるトランジスタのオン／オフを制御するものである。

　次に、各ユニット２０６２～２０６６の内部構成、及び各ユニット２０６２～２０６６とＤＣバス２１１０との接続構造について詳細に説明する。

　図４３（ａ）は、インバータユニット２０６５の一部及びインバータユニット２０６６の内部構成を示す平面図である。また、図４３（ｂ）は、インバータユニット２０６５の内部構成を示す側面図である。なお、これらの図においては、インバータユニット２０６５、２０６６の内部構成がわかるようにケースの天板や側板を外した状態を示している。また、インバータユニット２０６３、２０６４の内部構成は、内蔵するインバータ回路の構成を除いて、図４１に示すインバータユニット２０６５、２０６６の内部構成と同様である。

　インバータユニット２０６５、２０６６の内部には、インバータ回路を構成するトランジスタを組み込んだＩＰＭ２１０５と、冷却用配管２０６５ａ、２０６６ａとが内蔵されている。ＩＰＭ２１０５は、配線基板２１０６上に実装されている。冷却用配管２０６５ａ、２０６６ａはそれぞれ、インバータユニット２０６５、２０６６の内側面に沿って二次元状に配設されている。具体的には、冷却用配管２０６５ａ、２０６６ａは、インバータユニット２０６５、２０６６の内部でなるべく長く配設されるように幾重にも折れ曲がった状態で矩形断面の金属容器２０６５ｂ、２０６６ｂに収容されており、またこの金属容器２０６５ｂ、２０６６ｂの内側面に接している。金属容器２０６５ｂ、２０６６ｂの外側面には、図４３（ａ）に示すようにＩＰＭ２１０５が接触配置されており、金属容器２０６５ｂ、２０６６ｂはＩＰＭ２１０５からの熱を冷却用配管２０６５ａ、２０６６ａへ伝える。

　インバータユニット２０６５，２０６６の筐体２０６５ｈ，２０６６ｈの側板２０６５ｄ，２０６６ｄの上辺には、ＤＣバス２１１０を配設するための矩形切欠き部２０６５ｅ，２０６６ｅが設けられている。平滑コンデンサ２０７１ａ，２０７１ｂは、筐体２０６５ｈ，２０６６ｈの側板２０６５ｄ，２０６６ｄの内側面に接触配置されており、平滑コンデンサ２０７１ａ，２０７１ｂの正側及び負側の端子は、筐体２０６５ｈ，２０６６ｈの側板上辺の矩形切欠き部２０６５ｅの高さから上方へ突出している。また、他のインバータユニット２０６３，２０６４の筐体２０６３ｈ、２０６４ｈも同様の構造を有しており、ＤＣバス２１１０は、インバータユニット２０６３～２０６６を横断するように配設されている。

　他のインバータユニット２０６３、２０６４における、隣のユニットに隣接する側板の上辺にも、ＤＣバス２１１０を配設するための矩形切欠き部が設けられている（図示せず）。インバータユニット２０６４におけるインバータユニット２０６５に隣接する側板の内側面、及びインバータユニット２０６３におけるインバータユニット２０６４に隣接する側板の内側面には、インバータユニット２０６５、２０６６と同様に、平滑コンデンサが接触配置されている。このようにしてＤＣバス２１１０は、各ユニットの間に挟まれたインバータユニット２０６３～２０６５を貫通するように配設されている。さらに、各ユニットの矩形切欠き部と金属容器内は、上蓋としてのコントロールユニット底板２０６１ｂによって密閉状態を形成している。これにより、各インバータにおいて、防塵及び防水が実現される。

　ＤＣバス２１１０は、板状の正極ブスバー２０７０ａ及び負極ブスバー２０７０ｂから構成されている。正極ブスバー２０７０ａは、横方向（所定方向）に細長い略直方体形状を有する。負極ブスバー２０７０ｂは、正極ブスバー２０７０ａと接することなく、正極ブスバー２０７０ａの上方に配置されており、正極ブスバー２０７０ａの上面側を包み込む形状を有し、正極ブスバー２０７０ａを覆うように構成される。ここで、正極と負極の配置を逆にしてもよい。正極ブスバー２０７０ａ及び負極ブスバー２０７０ｂは、インバータユニット２０６５，２０６６の平滑コンデンサ２０７１ａ、２０７１ｂ、並びにインバータユニット２０６３，２０６４の平滑コンデンサの端子と直結するように、ボルトといった締結具によって着脱可能に固定されている。

　正極ブスバー２０７０ａは、インバータユニット２０６５、２０６６の平滑コンデンサ２０７１ａ、２０７１ｂ及びインバータユニット２０６３、２０６４の平滑コンデンサの正側端子に直結するようにボルトによって固定されている。また、負極ブスバー２０７０ｂは、インバータユニット２０６５、２０６６の平滑コンデンサ２０７１ａ、２０７１ｂ及びインバータユニット２０６３、２０６４の平滑コンデンサの負側端子に直結するようにボルトによって固定されている。このように、ＤＣバス２１１０は、各インバータユニット２０６３～２０６６の金属容器に対して非接触状態で、平滑コンデンサに固定されている。

　ＩＰＭ２１０５の正極端子（入力端）２１０５ａと正極ブスバー２０７０ａとは配線により接続されており、負極端子（入力端）２１０５ｂと負極ブスバー２０７０ｂとは配線により接続されている。また、インバータ回路２０１８Ａの３相出力端子（出力端）２１０５ｃはそれぞれ、端子台２０６６ｃに配線により接続されている。端子台２０６６ｃは、電動発電機２０１２を接続するためのものである。

　図４４（ａ）は、昇降圧コンバータユニット２０６２の内部構成を示す平面図である。また、図４４（ｂ）は、昇降圧コンバータユニット２０６２の内部構成を示す側面図である。なお、図４４（ｂ）においては、昇降圧コンバータユニット２０６２の内部構成がわかるように筐体２０６２ｈの側板を外した状態を示している。

　昇降圧コンバータユニット２０６２の内部には、昇降圧コンバータ２１００を構成するトランジスタ２１００Ｂ，２１００Ｃを組み込んだＩＰＭ２１０３と、リアクトル２１０１と、冷却用配管２０６２ａとが内蔵されている。ＩＰＭ２１０３は、配線基板２１０４上に実装されている。冷却用配管２０６２ａは、昇降圧コンバータユニット２０６２の側面に沿って二次元状に配設されている。具体的には、冷却用配管２０６２ａは、昇降圧コンバータユニット２０６２の内部でなるべく長く配設されるように幾重にも折れ曲がった状態で矩形断面の金属容器２０６２ｂに収容されており、またこの金属容器２０６２ｂの内側面に接している。金属容器２０６２ｂの外側面には、図４４（ａ）に示すようにリアクトル２１０１及びＩＰＭ２１０３が接触配置されており、金属容器２０６２ｂはリアクトル２１０１及びＩＰＭ２１０３からの熱を冷却用配管２０６２ａへ伝える。これにより、リアクトル２１０１及びＩＰＭ２１０３が冷却される。

　昇降圧コンバータユニット２０６２における筐体２０６２ｈの側板上辺には、ＤＣバス２１１０を配設するための矩形切欠き部２０６２ｅが設けられている。この矩形切欠き部２０６２ｅ及び昇降圧コンバータユニット２０６２の金属容器内は、上蓋としてのコントロールユニット底板によって密閉状態を形成している。これにより、昇降圧コンバータにおいて、防塵及び防水が実現される。ＩＰＭ２１０３の正極端子（入力端）２１０３ａと正極ブスバー２０７０ａとは配線により接続されており、負極端子（入力端）２１０３ｂと負極ブスバー２０７０ｂとは配線により接続されている。また、ＩＰＭ２１０３の端子２１０３ｃは、リアクトル２１０１の端子２１０１ａと配線により接続されており、リアクトル２１０１の端子２１０１ｂは、端子台２０６２ｃと配線により接続されており、ＩＰＭ２１０３の端子２１０３ｄは、端子台２０６２ｄと配線により接続されている。端子台２０６２ｃ、２０６２ｄは、バッテリ２０１９を接続するためのものである。

　ここで、図４５は、サーボ制御ユニット２０６０のコントロールユニット２０６１を開いた状態を示す斜視図である。図４５に示すように、コントロールユニット２０６１は、各ユニット２０６２～２０６６が並ぶ方向（所定方向）と交差する方向（本実施形態では各ユニット２０６２～２０６６の長手方向）における各ユニット２０６２～２０６６の後端において上記所定方向に沿って設けられた支軸周りに回動可能に取り付けられている。具体的には、各ユニット２０６２～２０６６の筐体２０６２ｈ～２０６６ｈの背面と接するように台座２０６７の一部が配設されており（例えば図４１を参照）、この台座２０６７の部分に固定された蝶番（支軸）を介してコントロールユニット底板２０６１ｂが台座２０６７に取り付けられている。コントロールユニット２０６１はコントロールユニット底板２０６１ｂに固定されているので、コントロールユニット２０６１はコントロールユニット底板２０６１ｂと共に上記支軸周りに回動（開閉）する。このような機構によって、各ユニット２０６２～２０６６の筐体２０６２ｈ～２０６６ｈの開口が外部に露出し、締結具２０８１，２０８２（図４１参照）等へのアクセスが可能となる。このように、ユニット２０６２～２０６６は、リフティングマグネット車両２００１の運転時にはコントロールユニット２０６１が載置されることによりその内部が密閉空間となり、サーボ制御ユニット２０６０のメンテナンスの際には開口される。

　また、サーボ制御ユニット２０６０は、コントロールユニット２０６１がユニット２０６２～２０６６に対して上記支軸周りに開いた状態でコントロールユニット２０６１を支持する支持具２０９０を更に備えている。支持具２０９０は例えば金属製の棒状の部材からなり、その一端が台座２０６７の側板２０６７ｂ付近に係合され、他端がコントロールユニット底板２０６１ｂに係合される。この支持具２０９０は、コントロールユニット２０６１が閉じた状態ではサーボ制御ユニット２０６０の何れかの箇所に収納される。

　なお、上記の説明では、コントロールユニット底板２０６１ｂをインバータユニット２０６３～２０６６や昇降圧コンバータユニット２０６２の上蓋として用いた例を示したが、インバータユニット２０６３～２０６６や昇降圧コンバータユニット２０６２の上蓋は、必ずしもコントロールユニット２０６１の構成部材でなくともよく、防水機能を有していれば他の部材（例えば鉄板）でもよい。更に、インバータユニット２０６３～２０６６や昇降圧コンバータユニット２０６２をコントロールユニット底板２０６１ｂといった共通の部材で塞ぐ方式に代えて、各ユニット２０６２～２０６６毎に設けられた部材によってこれらを塞ぐようにしてもよい。

　ここで、コントローラ２０３０のＤＣバス電圧低下モードについて更に説明する。前述したように、ＤＣバス電圧低下モードとは、ハイブリッド型建設機械１の運転が停止した状態においてＤＣバス２１１０の電圧を低下させるための動作モードであって、インバータ回路２０１８Ａ，２０２０Ａおよび２０２０Ｂ、並びに昇降圧コンバータ２１００を全て停止させ、昇降圧コンバータ２１００とバッテリ２０１９との間に設けられたスイッチを非接続状態とした後、インバータ回路２０２０Ｃを駆動してポンプモータ２０７１に電力を消費させることにより、ＤＣバス２１１０の電圧を低下させるモードである。

　図４６は、ＤＣバス電圧低下モードにおけるリフティングマグネット車両２００１の動作を示すフローチャートである。まず、作業者によって、リフティングマグネット車両２００１の運転を停止する為にイグニッションキーが操作される（ステップＳ２０１１）。本実施形態では、このようにリフティングマグネット車両２００１の運転が停止される毎に、コントローラ２０３０がＤＣバス電圧低下モードを開始する。すなわち、コントローラ２０３０は、上記キー操作を受けて、インバータ回路２０１８Ａ、２０２０Ａ及び２０２０Ｂの駆動を停止する（ステップＳ２０１２）。これにより、電動発電機２０１２、旋回用電動機２０２１、及びリフティングマグネット２００７への電力供給が停止する。次に、コントローラ２０３０は、昇降圧コンバータ２１００の駆動を停止する（ステップＳ２０１３）。そして、コントローラ２０３０は、昇降圧コンバータ２１００とバッテリ２０１９との間のスイッチを非導通状態とする（ステップＳ２０１４）。これにより、ＤＣバス２１１０とバッテリ２０１９とが電気的に分離される。そして、コントローラ２０３０は、エンジン２０１１のＥＣＵ等に指示してエンジン２０１１を停止させる（ステップＳ２０１５）。

　このとき、インバータ回路２０２０Ｃは冷却用電動機であるポンプモータ２０７１の駆動を続けており、ポンプモータ２０７１によって冷却液循環システムの内部を冷却液が循環し続けている。コントローラ２０３０は、インバータ回路２０２０Ｃの駆動を続けて、ポンプモータ２０７１の動作を継続させる（ステップＳ２０１６）。インバータ回路２０２０Ｃの駆動は、図３に示した電圧センサ１１０ｂと同様の電圧センサによって検出されるＤＣバス２１１０の電圧が所定の閾値以下となるまで継続される（ステップＳ２０１７；Ｎｏ）。

　そして、ＤＣバス２１１０の電圧が所定の閾値以下になると（ステップＳ２０１７；Ｙｅｓ）、コントローラ２０３０はインバータ回路２０２０Ｃの駆動を停止する（ステップＳ２０１８）。これにより、ポンプモータ２０７１の動作が停止してＤＣバス電圧低下モードが終了し、リフティングマグネット車両２００１の運転が完全に停止する。

　図４７は、ＤＣバス電圧低下モードにおけるＤＣバス２１１０の電圧の推移の一例を示すグラフである。ポンプモータ２０７１の駆動が継続されたままスイッチが非導通状態になると（図中の時刻Ｔ１）、ＤＣバス２１１０の電圧Ｖｄｃは直前の電圧Ｖａｃｔから徐々に低下する。この低下速度はポンプモータ２０７１の消費電力に依存する。そして、ＤＣバス２１１０の電圧Ｖｄｃが所定の閾値Ｖｔｈを下回ると（図中の時刻Ｔ２）、ポンプモータ２０７１の動作が停止するので電圧Ｖｄｃの低下速度は緩くなる。

　本実施形態のリフティングマグネット車両２００１によって得られる効果について説明する。上述したように、リフティングマグネット車両２００１は、インバータユニット２０６３～２０６６や昇降圧コンバータユニット２０６２、コントロールユニット２０６００を冷却するための冷却液循環用のポンプ２０７２を備えている。そして、メンテナンスなどの必要に応じてＤＣバス２１１０の電圧を低下させる際、ポンプ２０７２を駆動するためのポンプモータ２０７１をコントローラ２０３０がＤＣバス２１１０の電圧によって駆動させることにより、ＤＣバス２１１０の電圧が消費される。本来、ポンプ２０７２はインバータユニット２０６３～２０６６や昇降圧コンバータユニット２０６２を冷却するためにリフティングマグネット車両２００１に搭載されたものなので、このような方式によれば、ＤＣバス電圧低下モードのためだけに抵抗やスイッチ等の部品を新たに追加する必要はない。従って、本実施形態のリフティングマグネット車両２００１によれば、信頼性の低下が抑制された構成でもって、ＤＣバス２１１０の電圧を低下させることができる。

　また、ポンプモータ２０７１は、例えば油圧ポンプを駆動する電動発電機２０１２や、旋回体２００４といった作業要素を駆動する旋回用電動機２０２１等の作業用電動機とは異なり、可動部や作業要素等に対して駆動力を与えるものではなく、このポンプモータ２０７１が駆動しても配管内部を冷却液が循環するだけである。従って、本実施形態のリフティングマグネット車両２００１によれば、作業要素等に対して駆動力を与えることなくＤＣバス２１１０の電圧を低下させることができるので、ＤＣバス２１１０の電圧を安全に低下させることができる。

　次に、本実施形態のリフティングマグネット車両２００１に関し、特にサーボ制御ユニット２０６０による効果について説明する。サーボ制御ユニット２０６０においては、複数の交流電動機（電動発電機２０１２、旋回用電動機２０２１、ポンプモータ２０７１など）のうち一の交流電動機を駆動するインバータ回路（インバータ回路２０１８Ａ，２０２０Ａ～２０２０Ｃのいずれか）、或いはバッテリ２０１９の充放電を行う昇降圧コンバータ２１００といったドライバ回路毎に筐体２０６２ｈ～２０６６ｈが設けられており、これらの回路と筐体２０６２ｈ～２０６６ｈとが、昇降圧コンバータユニット２０６２及びインバータユニット２０６３～２０６６として各々独立している。そして、これらのユニット２０６２～２０６６の筐体２０６２ｈ～２０６６ｈが、サーボ制御ユニット２０６０において個別に着脱可能なように固定されている。したがって、作業現場等において個々のユニット２０６２～２０６６をサーボ制御ユニット２０６０から取り外すことが容易にできるので、何れかの回路に異常が発生した場合等に高いメンテナンス性を確保できる。

　また、本実施形態のサーボ制御ユニット２０６０においては、各ユニット２０６２～２０６６が所定方向に並んで配置され、これらの筐体２０６２ｈ～２０６６ｈ同士が締結具２０８２によって固定されている。このような構成によって、サーボ制御ユニット２０６０全体の構造強度を効果的に高めることができ、高い耐振性や耐衝撃性を確保できる。

　以上のことから、本実施形態のリフティングマグネット車両２００１によれば、サーボ制御ユニット２０６０の高い耐振性や耐衝撃性と高いメンテナンス性とを両立することが可能となる。

　また、本実施形態のように、ユニット２０６２～２０６６の各回路を制御するためのコントローラ２０３０を有するコントロールユニット２０６１をサーボ制御ユニット２０６０が備え、このコントロールユニット２０６１が複数のユニット２０６２～２０６６上に載置されている場合、コントロールユニット２０６１は、ユニット２０６２～２０６６の一端において所定方向に沿って設けられた支軸周りに回動（開閉）可能に取り付けられていることが好ましい。これにより、ユニット２０６２～２０６６の内部へのアクセスが容易となり、より高いメンテナンス性を確保できる。また、この場合、コントロールユニット２０６１がユニット２０６２～２０６６に対して支軸周りに開いた状態でコントロールユニット２０６１を支持する支持具２０９０をサーボ制御ユニット２０６０が更に備えることにより、ユニット２０６２～２０６６の取り外し作業を更に容易にでき、メンテナンス性を更に高めることができる。

　また、本実施形態のように、コントロールユニット２０６１が回動可能な状態で複数のユニット２０６２～２０６６上に載置されている場合には、ユニット２０６２～２０６６の各筐体２０６２ｈ～２０６６ｈにおけるコントロールユニット２０６１と対向する面が開口していることが好ましい。これにより、ユニット２０６２～２０６６の筐体２０６２ｈ～２０６６ｈ同士を固定する締結具２０８２や、筐体２０６２ｈ～２０６６ｈと台座２０６７とを固定する締結具２０８０，２０８１へのアクセスが容易となり、メンテナンス性を更に高めることができる。

　また、本実施形態のように、サーボ制御ユニット２０６０は、ユニット２０６２～２０６６が載置される底板２０６７ａと、ユニット２０６２～２０６６を所定方向の両側から挟む側板２０６７ｂとを有する台座２０６７を備え、ユニット２０６２～２０６６のうち両端に位置するユニット２０６２，６６の筐体２０６２ｈ，２０６６ｈと、台座２０６７の側板２０６７ｂとが締結具２０８１により着脱可能に固定されていることが好ましい。これにより、メンテナンス性を損なうことなく、サーボ制御ユニット２０６０全体の構造強度を更に増して、耐振性や耐衝撃性をより高めることができる。

　また、本実施形態のリフティングマグネット車両２００１では、昇降圧コンバータユニット２０６２及び複数のインバータユニット２０６３～２０６６の入力端は、共通のＤＣバス２１１０に接続される。このため、ＤＣバス２１１０のためのスペースを削減することが可能となり、さらに、メンテナンス性の向上にも寄与する。また、ＤＣバス２１１０を構成する正極ブスバー２０７０ａ及び負極ブスバー２０７０ｂは、細長い略直方体形状の金属板からなるので、配線接続と比較して、各ユニット２０６２～２０６６の入力端間を、電流経路を短く、且つ大きな断面積で接続することができる。従って、低抵抗に各ユニット２０６２～２０６６を接続することが可能となる。

　また、本実施形態のリフティングマグネット車両２００１では、ＤＣバス（ブスバー）２１１０は、各ユニット２０６２～２０６６が配列された方向に沿って、各ユニット２０６２～２０６６における、隣のユニットに隣接する側板に設けられた矩形状切欠き部に設けられているので、ＤＣバス（ブスバー）２１１０を省スペースに配設することが可能となる。

　続いて、本実施形態に係るハイブリッド型建設機械の他の例について説明する。図４８は、本実施形態に係るハイブリッド型建設機械の他の一例として、ホイルローダ２００１Ｂの外観を示す側面図である。図４８に示すように、ホイルローダ２００１Ｂは、平坦路を走行するための車輪２２０１と、車輪２２０１の車軸に支持された車体２２０２と、車体２２０２の前方に配置されたバケット２２０３とを備えている。バケット２２０３を持ち上げるための機構はリフトアーム２２０４及びリフトシリンダ２２０５により構成され、バケット２２０３を後方に傾けたり土砂等の放出動作をさせるための機構はバケットシリンダ２２０６により構成されている。車体２２０２には、バケット２２０３を操作する操作者を収容するための運転室２２０７や、油圧を発生するためのエンジン（不図示）といった動力源が設けられている。

　図４９は、ホイルローダ２００１Ｂの電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。なお、図４９では、機械的に動力を伝達する系統を二重線で、電気系統を細い実線でそれぞれ示している。

　図４９に示すように、ホイルローダ２００１Ｂはエンジン２３０１を備えており、このエンジン２３０１の回転軸は、トルクスプリッタ２３０１ａを介して電動発電機２３０２及びクラッチ２３０３に連結されている。クラッチ２３０３は車軸２３０４に連結されており、エンジン２３０１の動力を車軸２３０４に伝達する。電動発電機２３０２は、エンジン２３０１の駆動力を補助（アシスト）すると共に、エンジン２３０１の駆動力を利用して発電を行う。電動発電機２３０２によって生じた交流電力は、インバータユニット２３０５が有するインバータ回路によって直流電力に変換され、昇降圧コンバータ付きバッテリ２３０６に蓄えられる。

　また、昇降圧コンバータ付きバッテリ２３０６は、インバータユニット２３０７が有する別のインバータ回路を介して、交流電動機であるポンプモータ２３０８に接続されている。インバータユニット２３０７のインバータ回路は、バッテリ２３０６から出力された直流電力を交流電力に変換して、ポンプモータ２３０８を駆動する。ポンプモータ２３０８の回転軸は油圧ポンプ２３０９に連結されており、この油圧ポンプ２３０９から生じた油圧が、リフトシリンダ２２０５及びバケットシリンダ２２０６（図４９）へ供給される。また、昇降圧コンバータ付きバッテリ２３０６は、インバータユニット２３１０が有する更に別のインバータ回路を介して、交流電動機である冷却用モータ２３１１に接続されている。冷却用モータ２３１１は、インバータユニット２３０５及び２３０７に設けられた水冷用配管（図４３に示した配管２０６５ａ，２０６６ａと同様のもの）に冷却液を供給するためのポンプを駆動する。

　このような構成において、インバータユニット２３０５，２３０７，及び２３１０は、サーボ制御ユニット２０６０Ａを構成することができる。このサーボ制御ユニット２０６０Ａは、上述したサーボ制御ユニット２０６０と同様の構成を備えている。すなわち、インバータユニット２３０５，２３０７，及び２３１０は、図４０～図４５に示したユニット２０６２～２０６６と同様、所定方向に並んで配置されると共に、互いに隣接するインバータユニットの筐体同士が締結具により着脱可能に固定されている。また、サーボ制御ユニット２０６０Ａは、インバータユニット２３０５，２３０７，及び２３１０の各インバータ回路を制御するための制御回路を有するコントロールユニット（不図示）を更に備えており、このコントロールユニットは、インバータユニット２３０５，２３０７，及び２３１０上に載置され、支軸周りに回動（開閉）可能に取り付けられている。更に、サーボ制御ユニット２０６０Ａは、図４０に示した台座２０６７に相当する部材、および図４５に示した支持具２０９０に相当する部材を備えている。

　本発明によるハイブリッド型建設機械は、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態ではハイブリッド型建設機械としてリフティングマグネット車両及びホイルローダを例示して説明したが、他のハイブリッド型建設機械（例えば、ショベルやクレーン等）にも本発明を適用してもよい。

　本発明は、特にハイブリッド型建設機械等の作業機械に利用可能である。

１…ハイブリッド型建設機械、１Ａ…フォークリフト、１Ｂ…ブルドーザー、２…走行機構、２ａ…油圧モータ、３…旋回機構、４…旋回体、５…ブーム、６…アーム、７…リフティングマグネット、８…ブームシリンダ、９…アームシリンダ、１０…バケットシリンダ、１１…エンジン、１２…電動発電機（交流電動機）、１３…減速機、１４…メインポンプ、１５…パイロットポンプ、１６…高圧油圧ライン、１７…コントロールバルブ、１８Ａ，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…インバータ回路、１９…バッテリ、２１…旋回用電動機、２２…レゾルバ、２３…メカニカルブレーキ、２４…旋回減速機、２５…パイロットライン、２６…操作装置、２７，２８…油圧ライン、２９…圧力センサ、３０…コントローラ、３１…運転席、３２…フォーク、３４，３８…車輪、３５…荷役モータ、３６…走行モータ、４０…イグニッションキー、４１…蓄電手段、４２～４４…インバータ回路、６０…サーボ制御ユニット、６１…コントロールユニット底板、６２～６５…インバータユニット、６２ａ～６６ａ…冷却用配管、６２ｂ，６６ｂ…金属容器、６６…昇降圧コンバータユニット、６７…板状台座、６８…ヒートシンク、７０…冷却液循環システム、７５…補助タンク、７８…ポンプ、７９…ポンプモータ、１００…昇降圧コンバータ、１０１…リアクトル、１０３，１０５…ＩＰＭ、１０４，１０６…配線基板、１０７～１０９…温度センサ、１１０…ＤＣバス、１２０…蓄電手段、１６０…第１の冷却液循環システム、１７０…第２の冷却液循環システム、６００…コントロールユニット、６０１…筐体、６０１ａ…筐体容器、６０１ｂ…筐体カバー、６０２…カードプレート、６０３…ヒートシンク、６０３ａ，６０３ｂ…冷却領域、６０４…コントロールカード、６０５ａ，６０５ｂ，６１５…ＣＰＵ、６０６ａ，６０６ｂ…冷却用ファン、６０７…コネクタ、６０８…冷却用配管、６０９…電源カード、６１１…ヒートシンク、６１２…熱伝導性シート、６１３…カードプレート、６１４…熱伝導プレート、１００１…ショベル、１０３０…コントローラ、１０３０Ａ，１０３０Ｂ，１０３０Ｃ…インバータ制御部、１０３０Ｄ…全体制御部、１０３１，１０３４…減算器、１０３２，１０３５…制御部、１０３３…トルク制限部、１０３７…電流変換部、１０３８…旋回動作検出部、１０４０…信号生成部、１１００…蓄電手段、１１０１…バッテリ、１１０２…昇降圧コンバータ、１３００…ブーム回生用発電機、１３１０…油圧モータ、２００１…リフティングマグネット車両、２００１Ｂ…ホイルローダ、２０３０…コントローラ、２０６０…サーボ制御ユニット、２０６１…コントロールユニット、２０６２…昇降圧コンバータユニット、２０６３～２０６６…インバータユニット、２０６８…ヒートシンク、２０７０ａ…正極ブスバー、２０７０ｂ…負極ブスバー、２０８０～２０８２…締結具、２０９０…支持具、Ｇ…吊荷。

Claims

　操作者の操作により駆動される作業用電動機と、
　第１のインバータ回路を介して前記作業用電動機に接続された直流母線と、
　直流電圧変換器及びスイッチを介して前記直流母線に接続された蓄電池と、
　前記第１のインバータ回路、前記直流電圧変換器、及び前記スイッチを制御する制御部と、
　前記第１のインバータ回路、前記直流電圧変換器、及び前記制御部のうち少なくとも一つを冷却するための冷却用ファン及び／又は冷却液循環用ポンプを駆動する冷却用電動機と、
　前記冷却用電動機と前記直流母線との間に接続され、前記制御部により制御されて前記冷却用電動機を駆動する冷却用電動機駆動回路と、
　を備え、
　前記制御部は、当該作業機械の運転停止時に前記直流母線の電圧を低下させるための母線電圧低下モードを有し、該母線電圧低下モードにおいて、前記スイッチを非接続状態としたのち前記冷却用電動機駆動回路を作動させて前記冷却用電動機に電力を消費させることにより前記直流母線の電圧を低下させる、作業機械。
　請求項１に記載の作業機械であって、
　前記制御部は、前記母線電圧低下モードにおいて、前記直流母線の電圧が所定値以下になった場合に前記冷却用電動機駆動回路の動作を停止させる。
　請求項１または２に記載の作業機械であって、
　前記制御部は、前記母線電圧低下モード開始時に前記直流母線の電圧が前記蓄電池の電圧より高い場合には、前記スイッチを非接続状態とする前に、前記直流電圧変換器を駆動して前記蓄電池を充電させる。
　請求項１～３のいずれか一項に記載の作業機械であって、
　前記制御部は、当該作業機械が運転を停止する毎に前記母線電圧低下モードを開始する。
　請求項１～３のいずれか一項に記載の作業機械であって、
　前記制御部は、当該作業機械が運転を停止している状態で、作業者からの入力があった場合に前記母線電圧低下モードを開始する。
　請求項１～５のいずれか一項に記載の作業機械であって、
　内燃機関発動機と、
　前記内燃機関発動機を冷却する第１の熱交換機を含む第１の冷却液循環システムと、
　前記第１のインバータ回路および前記直流電圧変換器を冷却するために前記第１の冷却液循環システムとは別に設けられた、第２の熱交換機を含む第２の冷却液循環システムと
　を更に備える。
　請求項６に記載の作業機械であって、
　前記直流電圧変換器がリアクトルを含んで構成され、
　前記第２の冷却液循環システムは、前記リアクトルを冷却する。
　請求項１～７のいずれか一項に記載の作業機械であって、
　インテリジェントパワーモジュールを含む前記第１のインバータ回路を有するインバータユニット、及びインテリジェントパワーモジュールを含む前記直流電圧変換器を有する昇降圧コンバータユニットを含む複数のドライバユニットを備え、
　前記複数のドライバユニットは、前記インテリジェントパワーモジュールに内蔵された第１の温度センサとは別に、前記インテリジェントパワーモジュールの温度を検出するための第２の温度センサを前記インテリジェントパワーモジュールの外部に有し、
　前記制御部は、前記第２の温度センサによる温度検出結果が、前記第１の温度センサによって前記インテリジェントパワーモジュールの過熱保護機能が動作する温度より低い所定の第１の閾値を超えた場合に、当該ドライバユニットが前記インバータユニットである場合には前記作業用電動機への最大駆動電流を低下させ、また当該ドライバユニットが前記昇降圧コンバータユニットである場合には前記蓄電池からの最大放電電流及び／又は前記蓄電池への最大充電電流を低下させる。
　請求項８に記載の作業機械であって、
　前記複数のドライバユニットは、前記第１のインバータ回路または前記直流電圧変換器を収容する筐体を各々有し、所定方向に並んで配置されると共に、互いに隣接する前記ドライバユニットの前記筐体同士が締結具により着脱可能に固定されている。
　請求項８または９に記載の作業機械であって、
　前記制御部としてのコントロールユニットを更に備え、
　前記コントロールユニットが、密閉構造を有する筐体と、前記筐体内に設けられ、前記複数のドライバユニットの前記インバータ回路及び前記直流電圧変換器を制御する複数のＣＰＵと、前記複数のＣＰＵと熱的に結合され、前記筐体の外部から冷却液を導入することにより前記複数のＣＰＵを冷却する冷却用配管とを有する。
　請求項８～１０のいずれか一項に記載の作業機械であって、
　前記インバータユニット及び前記昇降圧コンバータユニットを固定するための筐体を備え、
　前記インバータユニットの入力端及び前記昇降圧コンバータユニットの入力端は、ブスバーからなるＤＣバスに接続される。
　請求項１に記載の作業機械であって、
　前記第１のインバータ回路を冷却する冷却装置と、
　前記冷却装置における冷媒の温度を検出する温度検出手段と
　を備え、
　前記第１のインバータ回路は、該第１のインバータ回路の温度が所定の運転停止温度以上であることを検出した場合に、前記作業用電動機を駆動するための電流の供給を停止する機構を有し、
　前記制御部は、前記温度検出手段から取得した前記冷媒の温度が所定の出力抑制温度より大きい場合には、前記冷媒の温度が前記出力抑制温度以下の場合と比較して、前記作業用電動機に供給される電流の上限値を小さくするように前記第１のインバータ回路を制御し、
　前記出力抑制温度は、前記運転停止温度より低い。