JP5307692B2 - リフティングマグネット式自走機械 - Google Patents

Description

本発明は、昇圧用スイッチング素子及び降圧用スイッチング素子を有し、負荷への電力供給の制御と、負荷より得られる回生電力の蓄電器への供給の制御とを行う昇降圧コンバータを用いたリフティングマグネット式自走機械に関する。

従来より、駆動機構の一部を電動化したハイブリッド型建設機械が提案されている。このような建設機械は、ブーム、アーム、及びバケット等の作業要素を油圧駆動するための油圧ポンプを備え、この油圧ポンプを駆動するためのエンジンに減速機を介して電動発電機を接続し、電動発電機でエンジンの駆動をアシストするとともに、発電によって得る電力を蓄電器に充電している。

また、作業要素としてリフティングマグネットを含み、蓄電器から供給される電力でリフティングマグネットを駆動するハイブリッド型建設機械もあった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−３８５０３号公報

ところで、従来のリフティングマグネットを含むハイブリッド型建設機械では、アシスト用の電動発電機又は電動発電機の駆動制御系に異常が発生した場合に全ての制御を停止させてしまうと、リフティングマグネットへの電力供給が行われなくなってしまう。

これは、蓄電器又は昇降圧コンバータに異常が発生した場合にも同様である。このように、異常発生時に、その都度、運転を停止させるようにすると作業効率が著しく低下してしまう。

そこで、本発明は、電動発電機、前記電動発電機の駆動制御系、蓄電器、又は昇降圧コンバータに異常が発生した場合に、リフティングマグネットを駆動可能にすることにより、作業効率の向上を図ったリフティングマグネット式自走機械を提供することを目的とする。

本発明の一局面のハイブリッド型建設機械は、下部走行体と、前記下部走行体の上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に配置されたキャビンと、前記上部旋回体に配置された内燃機関と、前記内燃機関に接続され、電動発電運転する電動発電系と、 前記電動発電系と接続される蓄電系と、前記蓄電系と接続される吸着系と、前記電動発電系及び前記蓄電系のそれぞれに備えられる異常検出部と、前記異常検出部の検出値に基づいて異常判定を行うコントローラとを含み、前記コントローラは、前記電動発電系及び前記蓄電系における一方の異常判定の前後において、前記電動発電系及び前記蓄電系における他方の駆動を継続することで前記吸着系の駆動を継続する。

また、前記コントローラは、前記異常検出部によって異常が検出された後に前記吸着系を励磁している場合に、前記吸着系を消磁させるため操作指令が入力されると、前記吸着系を消磁させてもよい。

また、前記コントローラは、前記蓄電系の異常が発生したと判定すると、前記電動発電系の発電運転により前記吸着系の駆動制御を継続可能にしてもよい。

また、前記コントローラは、前記電動発電系の異常が発生したと判定すると、前記蓄電系の放電運転により前記吸着系の駆動制御を継続可能にしてもよい。

また、前記内燃機関に備えられる異常検出部をさらに含み、前記コントローラは、前記内燃機関の異常が発生したと判定すると、前記蓄電系の放電運転により前記吸着系の駆動制御を継続可能にしてもよい。

本発明によれば、電動発電機、前記電動発電機の駆動制御系、蓄電器、又は昇降圧コンバータに異常が発生した場合に、リフティングマグネットを駆動可能にすることにより、作業効率の向上を図ったリフティングマグネット式自走機械を提供できるという特有の効果が得られる。

実施の形態１のハイブリッド型建設機械を含む建設機械を示す側面図である。 実施の形態１のハイブリッド型建設機械の構成を表すブロック図である。 実施の形態１のハイブリッド型建設機械に用いる蓄電系の詳細図である。 実施の形態１のハイブリッド型建設機械の異常発生前後におけるリフティングマグネット２００の駆動制御のパターンを概念的に示すタイムチャートである。 実施の形態１のハイブリッド型建設機械の動作例を示す図であり、（ａ）は昇降圧コンバータ１００の異常が発生した場合におけるリフティングマグネット２００の動作例を示す図、（ｂ）は昇降圧コンバータ１００の駆動状態、リフティングマグネット２００の駆動状態、及び操作者によるリフティングマグネット２００の操作内容を示す図である。 実施の形態１のハイブリッド型建設機械において、インバータ１８Ａに異常が発生した場合の動作例を示す図であり、（ａ）はインバータ１８Ａの異常が発生した場合におけるリフティングマグネット２００の動作例を示す図、（ｂ）は電動発電機１２の駆動状態、リフティングマグネット２００の駆動状態、及び操作者によるリフティングマグネット２００の操作内容を示す図である。 実施の形態２のハイブリッド型建設機械の構成を表すブロック図である。 実施の形態３のハイブリッド型建設機械の構成を示すブロック図である。

以下、本発明を適用したリフティングマグネット式自走機械の一例としてハイブリッド型建設機械を用いた実施の形態について説明する。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１のハイブリッド型建設機械を示す側面図である。

このハイブリッド型建設機械の下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。また、上部旋回体３には、ブーム４、アーム５、及びリフティングマグネット２００と、これらを油圧駆動するためのブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９に加えて、キャビン１０及び動力源が搭載される。

「全体構成」
図２は、実施の形態１のハイブリッド型建設機械の構成を表すブロック図である。この図２では、機械的動力系を二重線、高圧油圧ラインを太実線、パイロットラインを破線、電気駆動・制御系を細実線でそれぞれ示す。

機械式駆動部としてのエンジン１１と、発電用電動機及びアシスト用電動機としての電動発電機１２は、ともに増力機としての減速機１３の入力軸に接続されている。また、この減速機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が接続されている。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が接続されている。

コントロールバルブ１７は、実施の形態１の建設機械における油圧系の制御を行う制御装置であり、このコントロールバルブ１７には、下部走行体１用の油圧モータ１Ａ（右用）及び１Ｂ（左用）、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が高圧油圧ラインを介して接続される。

また、電動発電機１２には、インバータ１８Ａ及び蓄電制御部としての昇降圧コンバータ１００を介して蓄電器としてのバッテリ１９が接続される。このインバータ１８Ａと昇降圧コンバータ１００との間は、ＤＣバス１１０によって接続されている。

また、このＤＣバス１１０には、インバータ１８Ｂを介してリフティングマグネット２００が接続されている。リフティングマグネット２００は、吸着機である。リフティングマグネット２００は、金属物を磁気的に吸引するための磁気吸引力を発生する電磁石を含んでおり、インバータ１８Ｂを介してＤＣバス１１０から電力が供給される。

また、ＤＣバス１１０には、インバータ２０を介して作業用電動機としての旋回用電動機２１が接続されている。旋回用電動機２１は、旋回機構２の動力源であり、上部旋回体３を右方向又は左方向に回転させるための駆動制御が行われる。

ＤＣバス１１０は、バッテリ１９、リフティングマグネット２００、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間で電力の授受を行うために配設されている。

このＤＣバス１１０には、ＤＣバス１１０の電圧値（以下、実施の形態１においてＤＣバス電圧値と称す）を検出するためのＤＣバス電圧検出部１１１が配設されている。検出されるＤＣバス電圧値は、コントローラ３０に入力される。

また、バッテリ１９には、バッテリ電圧値を検出するためのバッテリ電圧検出部１１２と、バッテリ電流値を検出するためのバッテリ電流検出部１１３が配設されている。これらによって検出されるバッテリ電圧値とバッテリ電流値は、コントローラ３０に入力される。なお、バッテリ１９、ＤＣバス１１０と昇降圧コンバータ１００は、電動発電機１２及び旋回用電動機２１の間で電力の授受を行う蓄電系を構成する。

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。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。旋回用電動機２１、インバータ２０、レゾルバ２２、及び旋回用減速機２４とで負荷駆動系を構成する。

操作装置２６は、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃ、及びボタンスイッチ２６Ｄを含み、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、及びペダル２６Ｃには、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がそれぞれ接続される。この圧力センサ２９には、実施の形態１の建設機械の電気系の駆動制御を行うコントローラ３０が接続されている。

また、説明の便宜上、図２のブロック図ではボタンスイッチ２６Ｄを操作装置２６とは独立して示すが、このボタンスイッチ２６Ｄは操作者の右側に位置するレバー２６Ａの頂部に配設される押ボタンスイッチであり、コントローラ３０に電気的に接続される。このボタンスイッチ２６Ｄはリフティングマグネット２００の操作（励磁（吸引）又は消磁（釈放）の切替操作）を行うためのボタンスイッチである。また、励磁用と消磁用のスイッチは別々にされていてもよく、操作者の左前方にあるレバー２６Ｂに励磁用スイッチを設置し、操作者の右前方にあるレバー２６Ａに励磁用のスイッチを設置してもよい。

このような実施の形態１の建設機械は、エンジン１１、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１を動力源とするハイブリッド型建設機械である。これらの動力源は、図１に示す上部旋回体３に搭載される。以下、各部について説明する。

「各部の構成」
エンジン１１は、例えば、ディーゼルエンジンで構成される内燃機関であり、その出力軸は減速機１３の一方の入力軸に接続される。このエンジン１１は、建設機械の運転中は常時運転される。

電動発電機１２は、電動（アシスト）運転及び発電運転の双方が可能な電動機であればよい。ここでは、電動発電機１２として、インバータ２０によって交流駆動される電動発電機を示す。この電動発電機１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭ(Interior Permanent Magnetic)モータで構成することができる。電動発電機１２の回転軸は減速機１３の他方の入力軸に接続される。そして、電動発電機１２には、電動発電系の異常検出部としての温度センサ１２Ａが配設されている。電動発電機１２に負荷がかかると温度センサ１２Ａの温度検出値が上昇する。これにより、温度センサ１２Ａの温度検出値が高すぎると、電動発電機１２が過負荷状態であることを把握することができる。

減速機１３は、２つの入力軸と１つの出力軸を有する。２つの入力軸の各々には、エンジン１１の駆動軸と電動発電機１２の駆動軸が接続される。また、出力軸にはメインポンプ１４の駆動軸が接続される。エンジン１１の負荷が大きい場合には、電動発電機１２が電動（アシスト）運転を行い、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。これによりエンジン１１の駆動がアシストされる。一方、エンジン１１の負荷が小さい場合は、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が発電運転による発電を行う。電動発電機１２の力行運転と発電運転の切り替えは、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。

メインポンプ１４は、コントロールバルブ１７に供給するための油圧を発生するポンプである。この油圧は、コントロールバルブ１７を介して油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の各々を駆動するために供給される。

パイロットポンプ１５は、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生するポンプである。この油圧操作系の構成については後述する。

コントロールバルブ１７は、高圧油圧ラインを介して接続される下部走行体１用の油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の各々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とにより、これらを油圧駆動制御する油圧制御装置である。

インバータ１８Ａは、電動発電機１２と昇降圧コンバータ１００との間に設けられ、コントローラ３０からの制御指令に基づき、電動発電機１２の運転制御を行う電動発電機１２の駆動制御部である。これにより、インバータ１８Ａが電動発電機１２を電動運転している際には、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を発電運転している際には、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。電動発電機１２とインバータ１８とで電動発電系を構成している。そして、インバータ１８Ａには、電動発電系の異常検出部としての図示しない温度センサ、電流検出器、及び電圧検出器が配設されている。温度センサでは、インバータ１８Ａのスイッチング素子の温度を検出し、電流検出器によって電動発電機１２の電流を検出することができる。例えば、インバータ１８Ａと電動発電機１２との間で断線が発生した場合には、電流検出器で検出される電流値が急激に低下することで、異常が発生したことを検出することができる。

インバータ１８Ｂは、リフティングマグネット２００と昇降圧コンバータ１００との間に設けられ、コントローラ３０からの制御指令に基づき、電磁石をオンにする際には、リフティングマグネット２００へ要求された電力をＤＣバス１１０より供給するリフティングマグネット２００の駆動制御部である。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１００に供給する。インバータ１８Ｂとリフティングマグネット２００とにより吸着系を構成する。

バッテリ１９は、昇降圧コンバータ１００を介してインバータ１８Ａ、インバータ１８Ｂ、及びインバータ２０に接続されている蓄電器である。これにより、バッテリ１９は、電動発電機１２の電動（アシスト）運転と旋回用電動機２１の力行運転との少なくともどちらか一方が行われている際、又は、リフティングマグネット２００を励磁する（オンにする）際には、必要な電力を供給する。また、バッテリ１９は、電動発電機１２の発電運転と旋回用電動機２１の回生運転の少なくともどちらか一方が行われている際、又は、リフティングマグネット２００を消磁する（オフにする）ときに回生電力が発生している際には、発電運転又は回生運転によって発生した電力を電気エネルギとして蓄積する。そして、バッテリ１９には、蓄電系の異常検出部としての図示しない温度センサが配設されている。バッテリ１９に過電流が流れ続けると温度センサの温度検出値が上昇するので、温度センサの温度検出値を検出することで、バッテリ１９が過負荷状態であるかを把握することができ、蓄電系の異常を検出することができる。

なお、ＤＣバス１１０には、インバータ１８Ａ、１８Ｂ、及び２０を介して、電動発電機１２、リフティングマグネット２００、及び旋回用電動機２１が接続されているため、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２００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２００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２００に供給される場合もある。そして、バッテリ１９と昇降圧コンバータ１００とで蓄電系を構成している。そして、バッテリ１９と昇降圧コンバータ１００には、異常検出部としての図示しない温度センサが設けられている。これにより、昇降圧コンバータ１００の温度センサでは、スイッチング素子やリアクトルの温度を検出し、バッテリ１９の温度センサではバッテリ１９の発熱を計測する。

このバッテリ１９の充放電制御は、バッテリ１９の充電状態、電動発電機１２の運転状態（電動（アシスト）運転又は発電運転）、リフティングマグネット２００の駆動状態、旋回用電動機２１の運転状態（力行運転又は回生運転）に基づき、昇降圧コンバータ１００によって行われる。この昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、ＤＣバス電圧検出部１１１によって検出されるＤＣバス電圧値、バッテリ電圧検出部１１２によって検出されるバッテリ電圧値、及びバッテリ電流検出部１１３によって検出される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。

インバータ２０は、旋回用電動機２１と昇降圧コンバータ１００との間に設けられ、コントローラ３０からの制御指令に基づき、旋回用電動機２１に対して運転制御を行う旋回用電動機２１の駆動制御部である。これにより、インバータが旋回用電動機２１の力行を運転制御している際には、必要な電力をバッテリ１９から昇降圧コンバータ１００を介して旋回用電動機２１に供給する。また、旋回用電動機２１が回生運転をしている際には、旋回用電動機２１により発電された電力を昇降圧コンバータ１００を介してバッテリ１９へ充電する。

昇降圧コンバータ１００は、一側がＤＣバス１１０を介して電動発電機１２、リフティングマグネット２００、及び旋回用電動機２１に接続されるとともに、他側がバッテリ１９に接続されており、ＤＣバス電圧値が一定の範囲内に収まるように昇圧又は降圧を切り替える制御を行う。

電動発電機１２が電動（アシスト）運転を行う場合には、インバータ１８Ａを介して電動発電機１２に電力を供給する必要があるため、ＤＣバス電圧値を昇圧する必要がある。一方、電動発電機１２が発電運転を行う場合には、発電された電力をインバータ１８Ａを介してバッテリ１９に充電する必要があるため、ＤＣバス電圧値を降圧する必要がある。

これは、リフティングマグネット２００の励磁（オン）と消磁（オフ）、及び旋回用電動機２１の力行運転と回生運転においても同様である。電動発電機１２はエンジン１１の負荷状態に応じて運転状態が切り替えられ、リフティングマグネット２００は作業状態において駆動状態（励磁と消磁）が切り替えられ、さらに、旋回用電動機２１は上部旋回体３の旋回動作に応じて運転状態が切り替えられる。

このため、電動発電機１２、リフティングマグネット２００、及び旋回用電動機２１には、いずれかにＤＣバス１１０を介して電力供給が行われ、いずれかからＤＣバス１１０に電力供給が行う状況が生じうる。

このため、昇降圧コンバータ１００は、電動発電機１２、リフティングマグネット２００、及び旋回用電動機２１の運転状態に応じて、ＤＣバス電圧値を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、３つのインバータ１８Ａ、１８Ｂ、及び２０と昇降圧コンバータとの間に配設されており、バッテリ１９、電動発電機１２、リフティングマグネット２００、及び旋回用電動機２１の間で電力の授受を行う。

ＤＣバス電圧検出部１１１は、ＤＣバス電圧値を検出するための電圧検出部である。検出されるＤＣバス電圧値はコントローラ３０に入力され、このＤＣバス電圧値を一定の範囲内に収めるための昇圧動作と降圧動作の切替制御を行うために用いられる。

バッテリ電圧検出部１１２は、バッテリ１９の電圧値を検出するための電圧検出部であり、バッテリの充電状態を検出するために用いられる。検出されるバッテリ電圧値は、コントローラ３０に入力され、昇降圧コンバータ１００の昇降圧制御の応答性が向上するように昇圧動作と降圧動作の切替制御を行うために用いられる。そして、ＤＣバス電圧検出部１１１とバッテリ電圧検出部１１２とは、昇降圧コンバータ１００とバッテリ１９との間で断線異常が発生すると、バッテリ電圧検出部１１２とＤＣバス電圧検出部１１１との電圧値を比較することで、異常の発生と異常発生箇所の特定を行うことができる異常検出部としても機能する。

バッテリ電流検出部１１３は、バッテリ１９の電流値を検出するための電流検出部である。バッテリ電流値は、バッテリ１９から昇降圧コンバータ１００に流れる電流を正の値として検出される。検出されるバッテリ電流値は、コントローラ３０に入力され、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うために用いられる。そして、バッテリ電流検出部１１３は、蓄電系の異常検出部としても機能する。

旋回用電動機２１は、力行運転及び回生運転の双方が可能な電動作業要素としての電動機であればよく、上部旋回体３の旋回機構２を駆動するために設けられている。力行運転の際には、旋回用電動機２１の回転駆動力の回転力が減速機２４にて増幅され、上部旋回体３が加減速制御され回転運動を行う。また、上部旋回体３の慣性回転により、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ことができる。ここでは、旋回用電動機２１として、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御信号によりインバータ２０によって交流駆動される電動機を示す。この旋回用電動機２１は、例えば、磁石埋込型のＩＰＭモータで構成することができる。これにより、より大きな誘導起電力を発生させることができるので、回生時に旋回用電動機２１にて発電される電力を増大させることができる。

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旋回用電動機２１の回転前の回転軸２１Ａの回転位置と、左回転又は右回転した後の回転位置との差を検出することにより、回転軸２１Ａの回転角度及び回転方向を検出するように構成されている。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転角度を検出することにより、旋回機構２の回転角度及び回転方向が導出される。また、図２にはレゾルバ２２を取り付けた形態を示すが、電動機の回転センサを有しないインバータ制御方式を用いてもよい。

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、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａを機械的に停止させる。このメカニカルブレーキ２３は、電磁式スイッチにより制動／解除が切り替えられる。この切り替えは、コントローラ３０によって行われる。

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２に機械的に伝達する減速機である。これにより、力行運転の際には、旋回用電動機２１の回転力を増力させ、より大きな回転力として旋回体へ伝達することができる。これとは逆に、回生運転の際には、旋回体で発生した回転数を増加させ、より多くの回転動作を旋回用電動機２１に発生させることができる。

旋回機構２は、旋回用電動機２１のメカニカルブレーキ２３が解除された状態で旋回可能となり、これにより、上部旋回体３が左方向又は右方向に旋回される。

操作装置２６は、旋回用電動機２１、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６を操作するための操作装置であり、レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃ、及びボタンスイッチ２６Ｄを含む。レバー２６Ａ、レバー２６Ｂ、ペダル２６Ｃ、及びボタンスイッチ２６Ｄは、キャビン１０内の運転席の前方に配設されている。

レバー２６Ａは、旋回用電動機２１及びアーム５を操作するためのレバーであり、レバー２６Ｂは、ブーム４及びバケット６を操作するためのレバーである。また、ペダル２６Ｃは、下部走行体１を操作するための一対のペダルであり、運転席の足下に設けられる。

また、ボタンスイッチ２６Ｄは、リフティングマグネット２００の操作（励磁（吸引）又は消磁（釈放）の切替操作）を行うためのスイッチであり、レバー２６Ａの頂部に配設され、運転者が右手親指で容易に切替操作を行えるように構成されている。

この操作装置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）をレバー２６Ａ、２６Ｂ、及びペダル２６Ｃ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。

また、操作装置２６は、ボタンスイッチ２６Ｄに入力されるリフティングマグネット２００の操作内容（励磁（吸引）又は消磁（釈放））を表す電気信号をコントローラ３０に伝達する。

レバー２６Ａ及び２６Ｂとペダル２６Ｃの各々が操作されると、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７が駆動され、これにより、油圧モータ１Ａ、１Ｂ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９内の油圧が制御されることによって、下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６が駆動される。

また、ボタンスイッチ２６Ｄが操作されると、リフティングマグネット２００の駆動状態（励磁（吸引）又は消磁（釈放））が切り替えられる。

なお、油圧ライン２７は、油圧モータ１Ａ及び１Ｂ、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の駆動に必要な油圧をコントロールバルブに供給する。

旋回用操作検出部としての圧力センサ２９では、操作装置２６に対して旋回機構２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。これにより、操作装置２６に入力される旋回機構２を旋回させるための操作量を的確に把握することができる。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。また、実施の形態１では、レバー操作検出部としての圧力センサを用いる形態について説明するが、操作装置２６に入力される旋回機構２を旋回させるための操作量をそのまま電気信号で読み取るセンサを用いてもよい。

「コントローラ３０」
コントローラ３０は、実施の形態１のハイブリッド型建設機械の駆動制御を行う制御装置であり、ＣＰＵ(Central Processing Unit)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る駆動制御用のプログラムを実行することにより実現される装置である。

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２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２１の駆動制御を行う。

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）、リフティングマグネット２００の駆動制御（励磁（オン）と消磁（オフ）の切り替え）、及び、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ための制御装置である。コントローラ３０は、バッテリ１９の充電状態、電動発電機１２の運転状態（電動（アシスト）運転又は発電運転）、リフティングマグネット２００の駆動状態（励磁（オン）と消磁（オフ））、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、これによりバッテリ１９の充放電制御を行う。

この昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、ＤＣバス電圧検出部１１１によって検出されるＤＣバス電圧値、バッテリ電圧検出部１１２によって検出されるバッテリ電圧値、及びバッテリ電流検出部１１３によって検出されるバッテリ電流値に基づいて行われる。

また、コントローラ３０は、異常検出部で検出される電動発電機１２、インバータ１８Ａ、バッテリ１９、及び昇降圧コンバータ１００の異常検出部からの検出値と、それぞれの異常検出部に対応して予め設定された閾値とを比較することで異常判定を行う機能を備える。

ここで、電動発電機１２の異常とは、例えば、電動発電機１２に断線が生じている場合や、温度が異常に上昇している状態をいう。

また、インバータ１８Ａの異常とは、例えば、断線や故障により、スイッチング素子の温度、電圧値、又は電流値がそれぞれの閾値を超えて、過熱状態、過電圧状態、又は過電流状態が生じていることをいう。

バッテリ１９及び昇降圧コンバータ１００の異常とは、例えば、断線や故障により、リアクトル１０１の温度、ＩＧＢＴ１０２Ａ、１０２Ｂの温度、バッテリ１９の温度、バッテリ１９のＳＯＣがそれぞれの閾値を超えて、過熱状態、過電圧状態、又は過電流状態が生じていることをいう。

図３は、実施の形態１のハイブリッド型建設機械に用いる蓄電系の詳細図である。この昇降圧コンバータ１００は、リアクトル１０１、昇圧用ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）１０２Ａ、降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂ、バッテリ１９を接続するための電源接続端子１０４、インバータ１０５を接続するための出力端子１０６、及び、一対の出力端子１０６に並列に挿入される平滑用のコンデンサ１０７を備える。コンバータ１００の出力端子１０６とインバータ１０５との間は、ＤＣバス１１０によって接続される。インバータ１０５は、インバータ１８Ａ、１８Ｂ、２０に相当する。また、昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２ＢをＰＷＭ駆動するコントローラ３０を省略する。

リアクトル１０１は、一端が昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂの中間点に接続されるとともに、他端が電源接続端子１０４に接続されており、昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａのオン／オフに伴って生じる誘導起電力をＤＣバス１１０に供給するために設けられている。

昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂは、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）をゲート部に組み込んだバイポーラトランジスタで構成され、大電力の高速スイッチングが可能な半導体素子である。昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂは、後述する昇降圧コンバータの駆動制御装置からゲート端子にＰＷＭ電圧が印加されることによって駆動される。昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂには、整流素子であるダイオード１０２ａ及び１０２ｂが並列接続される。

バッテリ１９は、昇降圧コンバータ１００を介してＤＣバス１１０との間で電力の授受が行えるように、充放電可能な蓄電器であればよい。なお、図３には、蓄電器としてバッテリ１９を示すが、バッテリ１９の代わりに、コンデンサ、充放電可能な二次電池、又は、電力の授受が可能なその他の形態の電源を蓄電器として用いてもよい。

電源接続端子１０４及び出力端子１０６は、バッテリ１９及びインバータ１０５が接続可能な端子であればよい。一対の電源接続端子１０４の間には、バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出部１１２が接続される。一対の出力端子１０６の間には、ＤＣバス電圧を検出するＤＣバス電圧検出部１１１が接続される。

バッテリ電圧検出部１１２は、バッテリ１９の電圧値(vbat_det)を検出し、ＤＣバス電圧検出部１１１は、ＤＣバス１１０の電圧（以下、ＤＣバス電圧：vdc_det）を検出する。

平滑用のコンデンサ１０７は、出力端子１０６の正極端子と負極端子との間に挿入され、ＤＣバス電圧を平滑化できる蓄電素子であればよい。

バッテリ電流検出部１１３は、バッテリ１９に通流する電流の値を検出可能な検出手段であればよく、電流検出用の抵抗器を含む。このリアクトル電流検出部１０８は、バッテリ１９に通流する電流値(ibat_det)を検出する。

「昇降圧動作」
このような昇降圧コンバータ１００において、ＤＣバス１１０を昇圧する際には、昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａのゲート端子にＰＷＭ電圧を印加し、降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂに並列に接続されたダイオード１０２ｂを介して、昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ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をＤＣバス１１０に供給する。これにより、ＤＣバス１１０が昇圧される。

また、ＤＣバス１１０を降圧する際には、降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂのゲート端子にＰＷＭ電圧を印加し、降圧用ＩＧＢＴ１０２Ｂ、インバータ１０５を介して供給される回生電力をＤＣバス１１０からバッテリ１９に供給する。これにより、ＤＣバス１１０に蓄積された電力がバッテリ１９に充電され、ＤＣバス１１０が降圧される。

なお、この図３では、昇圧用ＩＧＢＴ１０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ１０２ＢをＰＷＭ駆動するコントローラ３０を省略したが、コントローラ３０は、電子回路又は演算処理装置のいずれでも実現することができる。

図４は、実施の形態１のハイブリッド型建設機械の異常発生前後におけるリフティングマグネット２００の駆動制御のパターンを概念的に示すタイムチャートである。

図４に示すように、時刻ｔ＝ｔ１で、電動発電機１２、インバータ１８、バッテリ１９、又は昇降圧コンバータ１００のいずれかに異常が発生したとする。

時刻ｔ＝ｔ１以前にリフティングマグネット２００が励磁（吸引）されていた場合は（Ｌ１，Ｌ２）、時刻ｔ＝ｔ１以後も励磁（吸引）状態が維持される。この場合、実線で示すように、励磁（吸引）状態を維持することも可能であり（Ｌ１）、破線で示すように、消磁（釈放）の操作があった場合は、リフティングマグネット２００は消磁（釈放）される（Ｌ２）。

一方、時刻ｔ＝ｔ１以前にリフティングマグネット２００が消磁（釈放）されていた場合（Ｌ３，Ｌ４）において、時刻ｔ＝ｔ１以後も励磁（吸引）の操作がない場合は、実線で示すように、消磁（釈放）状態が継続される（Ｌ４）。また、時刻ｔ＝ｔ１以後に、励磁（吸引）の操作があった場合は、破線で示すように、リフティングマグネット２００への励磁（吸引）の操作切り替えは禁止される（Ｌ３）。

このように、実施の形態１のハイブリッド型建設機械においては、異常後にリフティングマグネット２００を励磁（吸引）状態に切り替えることはできない。

図５は、実施の形態１のハイブリッド型建設機械の動作例を示す図であり、（ａ）は昇降圧コンバータ１００の異常が発生した場合におけるリフティングマグネット２００の動作例を示す図、（ｂ）は昇降圧コンバータ１００の駆動状態、リフティングマグネット２００の駆動状態、及び操作者によるリフティングマグネット２００の操作内容を示す図である。

なお、図５（ａ）において、横軸は時間ｔ、縦軸は電圧値を示す。縦軸におけるＶ１はＤＣバス電圧値の目標値、Ｖ２は時刻ｔ＝０におけるバッテリ電圧値（初期値）、Ｖ３は電動発電機１２の励磁状態での発電電圧を表す。また、ＤＣバス電圧値をＶ_ＤＣ、バッテリ電圧値をＶ_ＢＡＴ、電動発電機１２の出力電圧値をＶ_ＡＳＭと表す。

時刻ｔ＝０では、図５（ｂ）に示すように、昇降圧コンバータ１００は昇降圧制御を行っており、操作者によるリフティングマグネット２００の操作は励磁（吸引）であり、リフティングマグネット２００は励磁（吸引）状態にある。また、電動発電機１２は、励磁状態での発電状態にある。

ここでは、図５（ａ）に示すように、出力電圧値Ｖ_ＡＳＭ、バッテリ電圧値Ｖ_ＢＡＴ、ＤＣバス電圧値Ｖ_ＤＣの順に高くなっている。

リフティングマグネット２００が励磁（吸引）状態にあるため、時刻ｔ＝０の後は、ＤＣバス１１０からリフティングマグネット２００に電力が供給されるが、昇降圧コンバータ１００が昇圧動作を行っているため、ＤＣバス電圧値Ｖ_ＤＣは目標値Ｖ１に保持され、バッテリ電圧値Ｖ_ＢＡＴは低下する。なお、電動発電機１２は、エンジン１１によって駆動されることにより、励磁状態で発電を行っており、電動発電機１２の出力電圧値Ｖ_ＡＳＭは、Ｖ３のままである。

そして、バッテリ１９から継続的に昇圧動作が行われ、リアクトルが過熱状態となり、異常判定部は、リアクトルの温度センサで検出される温度検出値と閾値とを比較して、温度検出値が閾値異常であると異常発生と判定し、コントローラ３０は昇降圧コンバータ１００の動作を停止する（時刻ｔ＝ｔ１）。コントローラ３０は、昇降圧コンバータ１００の異常発生の前後において、リフティングマグネット２００の運転を継続するように制御する。このため、ＤＣバス電圧はリフティングマグネット２００へ電力が消費されるが、昇降圧コンバータ１００は動作を停止するため、ＤＣバス電圧はＶ１を保てなくなり徐々に低下してしまう。ここで、昇降圧コンバータ１００に異常が発生しても、バッテリ１９と昇降圧コンバータ１００とは電気的に接続された状態にあるため、バッテリ１９からＤＣバス１１０への電力は供給される。その結果、バッテリ１０の電圧ＶｂａｔもＤＣバス１１０への電力供給分だけ低下していく。

一方、インバータ１８Ａに対してコントローラ３０は、予め定めた電力の発電状態を維持するように制御を行う。このように、電動発電機１２のインバータ１８Ａは、異常発生の前後においても制御が継続されるため、異常発生前の電圧値Ｖ３を保つことができる。

時刻ｔ＝ｔ２では、ＤＣバス電圧値Ｖ_ＤＣがバッテリ電圧値Ｖ_ＢＡＴと同一値まで低下し、その後は、ＤＣバス電圧値Ｖ_ＤＣとバッテリ電圧値Ｖ_ＢＡＴはともに低下する。このとき、リフティングマグネット２００は励磁（吸引）状態に保持される。

時刻ｔ＝ｔ３では、ＤＣバス電圧値Ｖ_ＤＣとバッテリ電圧値Ｖ_ＢＡＴは、電動発電機１２の出力電圧値Ｖ_ＡＳＭと同一値となる。以後も、電動発電機１２の出力電圧値Ｖ_ＡＳＭがＶ３で保持されるため、リフティングマグネット２００には、インバータ１８Ｂ、ＤＣバス１１０、及びインバータ１８Ａを介して電動発電機１２から電力が供給されるため、リフティングマグネット２００は励磁（吸引）状態に保持される。

時刻ｔ＝ｔ４では、操作者によってリフティングマグネット２００を消磁（釈放）させるための操作指令が入力されるため、コントローラ３０によってリフティングマグネット２００が消磁（釈放）される。

このように、実施の形態１のハイブリッド型建設機械によれば、昇降圧コンバータ１００に異常が発生して昇降圧制御が行われなくなった後も、電動発電機１２の励磁状態において発電される電力によってリフティングマグネット２００の励磁（吸引）動作を継続することができる。

なお、バッテリ１９に異常が生じた場合においても、昇降圧コンバータ１００に異常が生じた場合と同様に、電動発電機１２の励磁状態において発電される電力によってリフティングマグネット２００の励磁（吸引）動作を継続することができる。

図６は、実施の形態１のハイブリッド型建設機械において、インバータ１８Ａに異常が発生した場合の動作例を示す図であり、（ａ）はインバータ１８Ａの異常が発生した場合におけるリフティングマグネット２００の動作例を示す図、（ｂ）は電動発電機１２の駆動状態、リフティングマグネット２００の駆動状態、及び操作者によるリフティングマグネット２００の操作内容を示す図である。

なお、図６（ａ）において、横軸は時間ｔ、縦軸は電圧値を示す。縦軸におけるＶ１はＤＣバス電圧値の目標値、Ｖ２は時刻ｔ＝０におけるバッテリ電圧値（初期値）、Ｖ３は電動発電機１２の励磁状態での発電電圧を表す。Ｖ４は、電動発電機１２の無励磁状態での発電電圧を表す。また、ＤＣバス電圧値をＶ_ＤＣ、バッテリ電圧値をＶ_ＢＡＴ、電動発電機１２の出力電圧値をＶ_ＡＳＭと表す。

時刻ｔ＝０では、図６（ｂ）に示すように、電動発電機１２は励磁状態での発電状態にあり、操作者によるリフティングマグネット２００の操作は励磁（吸引）であり、リフティングマグネット２００は励磁（吸引）状態にある。

ここでは、図６（ａ）に示すように、出力電圧値Ｖ_ＡＳＭ、バッテリ電圧値Ｖ_ＢＡＴ、ＤＣバス電圧値Ｖ_ＤＣの順に高くなっている。

リフティングマグネット２００が励磁（吸引）状態にあるため、時刻ｔ＝０の後は、ＤＣバス１１０からリフティングマグネット２００に電力が供給されるが、昇降圧コンバータ１００が昇圧動作を行っているため、ＤＣバス電圧値Ｖ_ＤＣは目標値Ｖ１に保持され、バッテリ電圧値Ｖ_ＢＡＴは低下する。なお、電動発電機１２は、エンジン１１によって駆動されることにより、無励磁状態で発電を行っており、電動発電機１２の出力電圧値Ｖ_ＡＳＭは、Ｖ３のままである。

そして、インバータ１８Ａが過熱状態となり、異常判定部は、インバータ１８Ａの温度センサからの温度検出値とを比較して、温度検出値が閾値異常であり、異常発生であると判定すると、コントローラ３０は、インバータ１８Ａの温度センサの動作を停止する（ｔ＝ｔ１）。このため、時刻ｔ＝ｔ１で、インバータ１８Ａに異常が発生すると、電動発電機１２の無負荷状態によって発電される電力がＤＣバス１１０に供給されなくなるため、電動発電機１２の出力電圧値Ｖ_ＡＳＭは無励磁状態の電圧Ｖ４まで低下してしまう。

しかしながら、コントローラ３０は、インバータ１８Ａの異常発生の前後において、バッテリ１９からＤＣバス１１０への昇圧動作、及び、リフティングマグネット２００の運転を継続するように制御を行う。このため、ＤＣバス電圧は、リフティングマグネット２００へ電力が消費され、昇降圧コンバータ１００は昇圧動作を継続するため、ＤＣバス電圧値Ｖ_ＤＣは目標値Ｖ１に保持される。それにともない、バッテリ電圧値Ｖ_ＢＡＴは低下し続ける。

時刻ｔ＝ｔ５では、操作者によってリフティングマグネット２００を消磁（釈放）させるための操作指令が入力されるため、コントローラ３０によってリフティングマグネット２００が消磁（釈放）される。

このように、実施の形態１のハイブリッド型建設機械によれば、インバータ１８Ａに異常が発生して電動発電機１２が無励磁状態になった後も、コントローラ３０が昇降圧コンバータ１００の昇圧動作を継続させることによってリフティングマグネット２００に電力が供給されるため、リフティングマグネット２００の励磁（吸引）動作を継続することができる。

なお、電動発電機１２に異常が生じた場合においても、インバータ１８Ａに異常が生じた場合と同様に、コントローラ３０が昇降圧コンバータ１００の昇圧動作を継続させることによってリフティングマグネット２００に電力が供給されるため、リフティングマグネット２００の励磁（吸引）動作を継続することができる。さらに、異常検出部をエンジン１１に備え、エンジン１１の異常を検出するようにしてもよい。この場合、例えば、エンストした場合には、電動発電機１２による発電運転ができなくなってしまうが、異常判定後において、コントローラ３０が昇降圧コンバータ１００へ継続して制御指令を出力することで、バッテリ１９の放電運転による電力でリフティングマグネット２００の駆動制御を継続可能にすることができる。

以上、実施の形態１によれば、電動発電機１２、インバータ１８Ａ、バッテリ１９、又は昇降圧コンバータ１００に異常が発生した後も、リフティングマグネット２００の励磁（吸引）動作を継続することができるハイブリッド型建設機械を提供することができる。

［実施の形態２］
図７は、実施の形態２のハイブリッド型建設機械の構成を表すブロック図である。実施の形態２のハイブリッド型建設機械は、ＤＣバス１１０に駆動制御系としてのインバータ１８Ｃを介して電動作業要素としての発電機３００が接続されている点が実施の形態２のハイブリッド型建設機械と異なる。

実施の形態２のハイブリッド型建設機械では、ブームシリンダ７に油圧モータ３１０が接続されており、発電機３００の回転軸は、油圧モータ３１０によって駆動される。なお、図７では、説明の便宜上、油圧モータ３１０と発電機３００は離れているが、実際には、発電機３００の回転軸は、油圧モータ３１０の回転軸に機械的に接続されている。

発電機３００は、上述のように、油圧モータ３１０によって駆動され、ブーム４が重力に従って下げられるときに、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３１０は、ブーム４が下げられるときにブームシリンダ７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４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３１０は、コントロールバルブ１７とブームシリンダ７の間の油圧管７Ａに設けられているため、上部旋回体３内の適当な場所に取り付けることができる。

発電機３００で発電された電力は、回生エネルギとしてインバータ１８Ｃを経てＤＣバス１１０に供給される。

このため、電動発電機１２、リフティングマグネット２００、及び旋回用電動機２１には、いずれかにＤＣバス１１０を介して電力供給が行われる状況が生じうる。また、電動発電機１２、リフティングマグネット２００、発電機３００、及び旋回用電動機２１には、いずれかからＤＣバス１１０に電力供給が行う状況が生じうる。

実施の形態２では、昇降圧コンバータ１００は、電動発電機１２、リフティングマグネット２００、発電機３００、及び旋回用電動機２１の運転状態に応じて、ＤＣバス電圧値を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１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、及び２０と昇降圧コンバータとの間に配設されており、バッテリ１９、電動発電機１２、リフティングマグネット２００、発電機３００、及び旋回用電動機２１の間で電力の授受を行う。

このような実施の形態２のハイブリッド型建設機械において、電動発電系に異常が発生しても、ブームシリンダ９による回生エネルギのＤＣバス１１０への供給は継続されるので、コントローラ３０は、異常発生の前後において、リフティングマグネット２００の制御を継続することで、電力供給を行うことができる。

同様に、蓄電系に異常が発生し、バッテリ１９から電力供給ができない状態でも、ブームシリンダ９による回生エネルギのＤＣバス１００への供給は継続されるので、コントローラ３０は、異常発生の前後において、リフティングマグネット２００の制御を継続することで、電力供給を行うことができる。

なお、以上では、発電機３００が油圧モータ３１０を介してブーム４の位置エネルギを電気エネルギに変換する形態について説明したが、発電機３００は、ブーム４のブーム軸に接続されており、ブーム４が下げられるときに油圧で駆動される際に発電を行うように構成してもよい。ブーム４の上昇と下降の判別は、例えば、ブーム４の操作を行うための操作レバー２６Ａの２次側に圧力センサを設け、この圧力センサの出力に基づいてコントローラ３０が行うようにすればよい。

［実施の形態３］
図８は、実施の形態３のハイブリッド型建設機械の構成を示すブロック図である。実施の形態３のハイブリッド型建設機械は、メインポンプ１４の駆動がポンプ用電動機４００によって行われ、電動発電機１２はエンジン１１によって駆動されることによる電力の回収（発電運転）を行うように構成されている点が実施の形態２のハイブリッド型建設機械と異なる。その他の構成は実施の形態１のハイブリッド型建設機械と同一であるため、同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。また、電動発電機１２は、本実施の形態ではエンジン１１によって駆動させることによる発電運転のみを行なう発電機としての機能を備えている。

ポンプ用電動機４００は、メインポンプ１４を駆動するための力行運転だけを行うように構成されており、駆動制御系としてのインバータ４１０を介してＤＣバス１１０に接続されている。ポンプ用電動機３００は、作業用電動機である。

このポンプ用電動機４００は、コントローラ３０によって駆動されるように構成されている。レバー２６Ａ〜２６Ｃのいずれかが操作されると、ポンプ用電動機４００には、ＤＣバス１１０からインバータ４１０を介して電力が供給され、これによって力行運転が行われ、ポンプ１４が駆動されて圧油が吐出される。

このため、電動発電機１２、ポンプ用電動機４００、及び旋回用電動機２１には、いずれかにＤＣバス１１０を介して電力供給が行われる状況が生じうる。また、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１には、いずれかからＤＣバス１１０に電力供給が行う状況が生じうる。

実施の形態３では、昇降圧コンバータ１００は、電動発電機１２、ポンプ用電動機４００、及び旋回用電動機２１の運転状態に応じて、ＤＣバス電圧値を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、４１０、及び２０と昇降圧コンバータ１００との間に配設されており、バッテリ１９、ポンプ用電動機４００、及び旋回用電動機２１の間で電力の授受を行う。

このような実施の形態３のハイブリッド型建設機械において、電動発電系に異常が発生しても、バッテリ１９から昇降圧コンバータ１００を介してＤＣバス１００への電力を供給するため、コントローラ３０は、異常発生の前後において、リフティングマグネット２００の制御を継続することで、電力供給を行うことができる。

同様に、蓄電系に異常が発生した場合も。電動発電機１２からの電力供給が可能であるので、コントローラ３０は、異常発生の前後において、リフティングマグネット２００の制御を継続することで、電力供給を行うことができる。

なお、電動発電機１２に異常が生じた場合においても、インバータ１８Ａに異常が生じた場合と同様に、昇降圧コンバータ１００の昇圧動作が継続されることによってリフティングマグネット２００に電力が供給されるため、リフティングマグネット２００の励磁（吸引）動作を継続することができる。

この場合も、発電機３００によって発電される電力がＤＣバス１１０に供給されるため、実施の形態１の場合よりも昇降圧コンバータ１００の負担は軽減される。また、バッテリ電圧値Ｖ_ＢＡＴも実施の形態１の場合よりも低下せずに済み、より長時間にわたってリフティングマグネット２００を励磁（吸引）状態に保持することができる。

以上、実施の形態３によれば、電動発電機１２、インバータ１８Ａ、バッテリ１９、又は昇降圧コンバータ１００に異常が発生した後も、リフティングマグネット２００の励磁（吸引）動作を継続することができるハイブリッド型建設機械を提供することができる。

以上、実施の形態１乃至３では、種々の構成のハイブリッド型建設機械について説明したが、本発明のハイブリッド型建設機械は、実施の形態１乃至３に示した構成を任意に組み合わせることができる。

以上、本発明の例示的な実施の形態のハイブリッド型建設機械について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

１ 下部走行体
１Ａ、１Ｂ 走行機構
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
４ ブーム
５ アーム
７ ブームシリンダ
７Ａ 油圧管
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
１２Ａ 温度センサ
１３ 減速機
１４ メインポンプ
１５ パイロットポンプ
１６ 高圧油圧ライン
１７ コントロールバルブ
１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、２０、４１０ インバータ
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
２６Ａ、２６Ｂ レバー
２６Ｃ ペダル
２６Ｄ ボタンスイッチ
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
１００ 昇降圧コンバータ
１０１ リアクトル
１０２Ａ 昇圧用ＩＧＢＴ
１０２Ｂ 降圧用ＩＧＢＴ
１０３ バッテリ
１０４ 電源接続端子
１０５ モータ
１０６ 出力端子
１０７ コンデンサ
１１０ ＤＣバス
１１１ ＤＣバス電圧検出部
１１２ バッテリ電圧検出部
１１３ バッテリ電流検出部
２００ リフティングマグネット
３００ 発電機
３１０ 油圧モータ
４００ ポンプ用電動機

Claims (5)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体の上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、
   前記上部旋回体に配置されたキャビンと、
   前記上部旋回体に配置された内燃機関と、
   前記内燃機関に接続され、電動発電運転する電動発電系と、
   前記電動発電系と接続される蓄電系と、
   前記蓄電系と接続される吸着系と、
   前記電動発電系及び前記蓄電系のそれぞれに備えられる異常検出部と、
   前記異常検出部の検出値に基づいて異常判定を行うコントローラと
   を含み、前記コントローラは、前記電動発電系及び前記蓄電系における一方の異常判定の前後において、前記電動発電系及び前記蓄電系における他方の駆動を継続することで前記吸着系の駆動を継続する、リフティングマグネット式自走機械。
2. 前記コントローラは、前記異常検出部によって異常が検出された後に前記吸着系を励磁している場合に、前記吸着系を消磁させるため操作指令が入力されると、前記吸着系を消磁させる、請求項１に記載のリフティングマグネット式自走機械。
3. 前記コントローラは、前記蓄電系の異常が発生したと判定すると、前記電動発電系の発電運転により前記吸着系の駆動制御を継続可能にする、請求項１又は２に記載のリフティングマグネット式自走機械。
4. 前記コントローラは、前記電動発電系の異常が発生したと判定すると、前記蓄電系の放電運転により前記吸着系の駆動制御を継続可能にする、請求項１又は２に記載のリフティングマグネット式自走機械。
5. 前記内燃機関に備えられる異常検出部をさらに含み、
   前記コントローラは、前記内燃機関の異常が発生したと判定すると、前記蓄電系の放電運転により前記吸着系の駆動制御を継続可能にする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のリフティングマグネット式自走機械。

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