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CN102209655B - 混合式施工机械 - Google Patents

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CN102209655B
CN102209655B CN200980144769.8A CN200980144769A CN102209655B CN 102209655 B CN102209655 B CN 102209655B CN 200980144769 A CN200980144769 A CN 200980144769A CN 102209655 B CN102209655 B CN 102209655B
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神林英明
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

混合式施工机械，包含：电动发电系统，与内燃机连接，进行电动发电运行；蓄电系统，与电动发电系统连接；负载驱动系统，与蓄电系统连接，进行电驱动；异常检测部，设置于电动发电系统、蓄电系统及负载驱动系统；以及主控制部，根据异常检测部的检测值进行是否发生异常的判定。若异常判定部判定发生了异常，则主控制部停止负载驱动系统中检测出异常的驱动系统的驱动。

Description

混合式施工机械
技术领域
本发明涉及混合式施工机械，进行对负载的电力供给的控制和对由负载所得到的再生电力的蓄电器的供给的控制。
背景技术
近年来，提出了对驱动机构的一部分进行电动化的混合式施工机械。这样的施工机械大多具备用于液压驱动动臂、斗杆及铲斗等工作要件的液压泵。液压泵通常由发动机来驱动。并且，通过减速机在用于驱动液压泵的发动机上连接电动发电机。电动发电机辅助发动机的驱动，同时将通过发电运行电动发电机而得到的电力充电至蓄电器。
提出有如下施工机械：作为用于回转上部回转体的回转机构的动力源，除了液压马达之外还具备电动机，在回转机构加速时用电动机来辅助液压马达的驱动，在回转机构减速时用电动机来进行再生运行并将被发电的电力充电至电池(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-103112号公报
发明的概要
发明要解决的课题
在以往的混合式施工机械中，不特别进行充放电的控制，并且也不特别进行对电动发电机或电动机的供给电压的控制。因此，有对辅助用电动发电机、回转用电动机等电动工作要件的供给电压不稳定的可能。并且，若在辅助用电动发电机、回转用电动机等电动工作要件、或驱动这些的逆变器等驱动控制系统中发生故障，则无法适当地进行辅助用电动发电机的电动运行和发电运行、或回转用电动机的动力运行和再生运行的控制。最坏时有完全无法进行电动发电机或电动机的控制的可能。
这样的问题在辅助用电动发电机、回转用电动机以外的电动工作要件或驱动该电动工作要件的逆变器等驱动控制系统中即使发生异常时也同样会发生。
并且，以往的混合式施工机械中，如上述在电动发电机或逆变器等驱动控制系统中发生异常时，若通过辅助用电动发电机的发电运行或回转用电动机的再生运行生成巨大的电力，则有损坏未发生异常的正常的逆变器的可能。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种混合式施工机械，实现对电动发电机或电动工作要件的供给电压的稳定化，另外，在电动发电机、回转用电动机等电动工作要件或驱动这些的驱动控制系统中即使发生异常的情况下，也能够在一定程度的期间内进行电动发电机或回转用电动机等电动工作要件的驱动控制，从而实现了可靠性的提高。
用于解决问题的手段
根据本发明提供一种混合式施工机械，其特征在于，具备：
电动发电系统，与内燃机连接且进行电动发电运行；蓄电系统，与电动发电系统连接；负载驱动系统，与所述蓄电系统连接且进行电驱动；异常检测部，设置于电动发电系统、蓄电系统、及负载驱动系统；以及主控制部，根据异常检测部的检测值进行是否发生了异常的判定，其中，若异常判定部判定为发生了异常，则主控制部停止负载驱动系统中检测出异常的驱动系统的驱动。
发明的效果
根据本发明，在辅助用电动发电机、回转用电动机等电动工作要件及驱动这些的驱动控制系统中即使发生了异常的情况下，也能够在一定程度的期间内进行电动发电机或回转用电动机等电动工作要件的驱动控制。由此能够提供提高了可靠性的混合式施工机械。
附图说明
图1是基于本发明的第1实施例的混合式施工机械的一例即液压挖掘机的侧视图。
图2是表示液压挖掘机的结构的块图。
图3是液压挖掘机的蓄电系统的电路图。
图4是表示检测出逆变器的异常时通过控制器将DC总线的电压值保持为恒定时的DC总线电压值和电池电压值的时间推移的图表。
图5是作为比较例在以往的混合式施工机械中表示检测出逆变器的异常时的电池电压值的时间推移的图表。
图6是基于本发明的第2实施例的混合式施工机械的一例即起重磁铁式施工机械的侧视图。
图7是表示基于本发明的第2实施例的起重磁铁式混合式施工机械的结构的块图。
图8是表示基于本发明的第3实施例的混合式施工机械的结构的块图。
图9是表示基于本发明的第4实施例的混合式施工机械的结构的块图。
图10A是表示在基于本发明的第5实施例的液压挖掘机中，负载进行再生运行时蓄电系统发生了异常时的DC总线电压值及电池电压值的推移的图表。
图10B是表示在基于本发明的第5实施例的液压挖掘机中，负载的运行状态从动力运行切换至再生运行时蓄电系统发生了异常时的DC总线电压值及电池电压值的推移的图表。
图11是表示基于本发明的第6实施例的混合式施工机械的一例即液压挖掘机的结构的块图。
图12是表示基于本发明的第7实施例的混合式施工机械的一例即液压挖掘机的结构的块图。
图13A是表示在以往的混合式施工机械中，当负载进行了再生运行时电动发电机或逆变器发生了异常时的DC总线电压值及电池电压值的推移的图表。
图13B是表示在以往的混合式施工机械中，当负载进行了动力运行时电动发电机或逆变器发生了异常时的DC总线电压值及电池电压值的推移的图表。
图14是表示在基于本发明的第8实施例的混合式施工机械中，电动发电机或逆变器发生了异常时的DC总线电压值及电池电压值的推移的图表。
图15是表示基于本发明的第9实施例的混合式施工机械的一例即液压挖掘机的结构的块图。
图16是表示基于本发明的第10实施例的混合式施工机械的一例即液压挖掘机的结构的块图。
图17是概括表示基于本发明的第11实施例的起重磁铁式混合式施工机械在异常发生前后的起重磁铁的驱动控制的模式的时间图。
图18A是表示在基于本发明的第11实施例的混合式施工机械中，当升降压转换器发生了异常时的各电压的推移的图表。
图18B是表示在基于本发明的第11实施例的混合式施工机械中，当升降压转换器发生了异常时的升降压转换器的驱动状态、起重磁铁的驱动状态及基于驾驶员的起重磁铁操作内容的推移的图表。
图19A是表示在基于本发明的第11实施例的混合式施工机械中，当逆变器中发生异常时的各部分的电压的推移的图表。
图19B是表示在基于本发明的第11实施例的混合式施工机械中，当逆变器中发生异常时的电动发电机的驱动状态、起重磁铁的驱动状态及基于操作员的起重磁铁的操作内容的推移的图表。
图20是表示基于本发明的第12实施例的混合式施工机械的结构的块图。
图21是表示基于本发明的第13实施例的混合式施工机械的结构的块图。
图22是表示基于本发明的第14实施例的混合式施工机械的结构的块图。
图23A是表示在基于本发明的第14实施例的混合式施工机械中，当电动发电机或逆变器中发生异常时，在异常检测的前后的发动机的输出、主泵的输出、发动机及电动发电机的总计输出的图表。
图23B是表示在基于本发明的第14实施例的混合式施工机械中，当电动发电机或逆变器中发生异常时被输入至泵控制阀的控制指令产生变化时的主泵的吐出压力与输出的关系的图表。
图24A是在基于本发明的第15实施例的混合式施工机械中当电动发电机或逆变器中发生异常时相对机关转速标绘使发动机的机关转速下降时的发动机的输出上限值、主泵的输出上限值的图表。
图24B是表示在基于本发明的第15实施例的混合式施工机械中，当电动发电机或逆变器中发生异常时在异常检测的前后使发动机的机关转速下降时的发动机的输出上限值、主泵的输出、电动发电机的输出上限值、发动机及电动发电机的总计输出上限值的图表。
图25A是在基于本发明的第16实施例的混合式施工机械中，当电动发电机或逆变器中发生异常时相对机关转速标绘使发动机的机关转速下降时的发动机的输出上限值、主泵的输出上限值的图表。
图25B是表示在基于本发明的第16实施例的混合式施工机械中，当电动发电机或逆变器中发生异常时在异常检测的前后使发动机的机关转速下降时的发动机的输出上限值、主泵的输出、电动发电机的输出上限值、发动机及电动发电机的总计输出上限值的图表。
图26是表示基于本发明的第17实施例的起重磁铁式混合式施工机械的结构的块图。
图27A是表示基于本发明的第17实施例的混合式施工机械的发动机的冷却系统的图。
图27B是表示基于本发明的第17实施例的混合式施工机械的电动发电机、减速机及回转用电动机以及这些的驱动控制系统的冷却路径的图。
图28是表示基于本发明的第18实施例的混合式施工机械中的冷却系统的异常判定处理及输出限制处理的顺序的图。
图29是表示基于本发明的第19实施例的混合式施工机械中的蓄电系统的内部结构的图。
图30是表示控制器所具有的功能的块图。
图31是在控制器中进行的处理的流程图。
图32是图31的步骤S4的处理的流程图。
图33是图31的步骤S5的处理的流程图。
图34是概略表示在液压系统中检测出异常时在控制器中进行的主泵的输出上限值的变更的图表。
图35是图31的步骤S6的处理的流程图。
图36是表示电池充电率(SOC)与电池输出的关系的图。
图37是图31的步骤S7的处理的流程图。
图38是表示电动发电机的辅助输出的计算模式的图。
图39是概略表示在液压系统中检测出异常时在控制器中进行的电动发电机的辅助输出的上限值的变更的图表。
图40是表示基于本发明的第20实施例的混合式施工机械的结构的块图。
图41A是表示图30所示的控制器的方块中的映像表或转换表的图。
图41B是表示图30所示的控制器的其它方块中的映像表或转换表的图。
图42是表示在本发明的第20实施例中，蓄电系统发生了异常的时刻的前后的发动机输出及电池输出的变化的情况的一例的图表。
图43A是表示图30所示的控制器的方块中的映像表或转换表的图。
图43B是表示图30所示的控制器的其它方块中的映像表或转换表的图。
图44是表示在基于本发明的第20实施例的混合式施工机械中，发动机发生异常的时刻的前后的发动机输出及电池输出的变化的情况的一例的图表。
图45是设于基于本发明的第21实施例的混合式施工机械中的升降压转换器的电路图。
图46是与升降压转换器的动作一同表示通过升降压转换器的驱动控制装置执行的驱动控制处理的图。
图47是将通过升降压转换器的驱动控制装置执行的其它驱动控制处理与升降压转换器的动作一同表示的图。
图48是通过转换器的驱动控制装置执行的驱动控制处理的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对基于本发明的各种实施例的混合式施工机械进行说明。
图1是基于本发明的第1实施例的混合式施工机械的一例即液压挖掘机的侧视图。
液压挖掘机的下部行驶体1上通过回转机构2搭载有上部回转体3。上部回转体3上搭载有动臂4、斗杆5、及铲斗6和用于液压驱动这些的动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9。并且，下部行驶体上搭载有具有驾驶席及操纵装置的驾驶室10及发动机等的动力源。
图2是表示液压挖掘机的结构的块图。图2中，分别用双重线表示机械动力系统，用粗实线表示高压液压管路，用虚线表示先导管路，用实线表示电驱动或控制系统。
作为机械式驱动部的发动机11和作为辅助驱动部的电动发电机12均连接于作为增力器的减速机13的输入轴。减速机13的输出轴上连接有作为液压泵的主泵14及先导泵15。主泵14上通过高压液压管路16连接有控制阀17。
控制阀17为进行第1实施例的施工机械中的液压系统的控制的控制装置。控制阀17通过高压液压管路连接有下部行驶体1用的液压马达1A(右用)及1B(左用)、动臂缸7、斗杆缸8以及铲斗缸9。
电动发电机12通过逆变器18及作为蓄电控制部的升降压转换器100连接有作为蓄电器的电池19。逆变器18与升降压转换器100之间由DC总线110连接。
回转用电动机21的旋转轴21A连接有分解器22、机械制动器23及回转减速机24。先导泵15通过先导管路25连接有操作装置26。由回转用电动机21、逆变器20、分解器22及回转用减速机24构成负载驱动系统。
操作装置26包含操纵杆26A、操纵杆26B及踏板26C。操纵杆26A、操纵杆26B、及踏板26C通过液压管路27及28分别连接有控制阀17及压力传感器29。压力传感器29连接有进行液压挖掘机的电力系统的驱动控制的控制器30。
基于本发明的第1实施例的液压挖掘机为将发动机11、电动发电机12及回转用电动机21作为动力源的混合式施工机械。这些动力源搭载于图1所示的上部回转体3。以下，对液压挖掘机的各部分进行说明。
发动机11为例如由柴油发动机构成的内燃机，其输出轴连接于减速机13的一方的输入轴。该发动机11在施工机械的运行中始终运行。
电动发电机12为可进行电动(辅助)运行及发电运行双方的电动机即可。本实施例中，使用通过逆变器20而被交流驱动的电动发电机作为电动发电机12。例如可使用在转子内部埋入磁铁的IPM(Interior PermanentMagnet)马达作为电动发电机12。电动发电机12的旋转轴连接于减速机13的另一方的输入轴。并且，电动发电机12设有作为电动发电系统的异常检测部的温度传感器12A。若对电动发电机12加载负载则温度传感器12A的温度检测值上升。由此，若温度传感器12A的温度检测值过高，则能够掌握电动发电机12为超负载状态的情况。
减速机13具有2个输入轴和1个输出轴。2个输入轴的各自上连接有发动机11的驱动轴和电动发电机12的驱动轴。输出轴上连接有主泵14的驱动轴。发动机11的负载较大时，电动发电机12进行电动(辅助)运行，电动发电机12的驱动力经过减速机13的输出轴传递至主泵14。由此，辅助发动机11的驱动。另一方面，发动机11的负载较小时，发动机11的驱动力经过减速机13传递至电动发电机12，由此电动发电机12进行基于发电运行的发电。电动发电机12的动力运行和发电运行的切换通过控制器30根据发动机11的负载等进行。在此，减速机13使发动机的旋转增速而传递至电动发电机12，并对电动发电机12的旋转减速来辅助发动机的旋转。
主泵14为产生用于供给至控制阀17的液压的液压泵。为了驱动液压马达1A、1B、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9的各个而通过控制阀17供给由主泵产生的液压。
先导泵15为产生液压操作系统所需的先导压力的液压泵。关于液压操作系统的结构后述。
控制阀17为进行液压驱动控制的液压控制装置，按照驾驶员的操作输入来控制供给至通过高压液压管路连接的下部行驶体1用的液压马达1A、1B、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9的各自的液压。
逆变器18是如上述设置于电动发电机12与升降压转换器100之间，根据来自控制器30的控制指令进行转换，进行电动发电机12的运行控制的电动发电机12的驱动控制部。由此，逆变器18在对电动发电机12进行电动运行时，将所需的电力由电池19和升降压转换器100通过DC总线110供给至电动发电机12。并且，对电动发电机12进行发电运行时，将由电动发电机12发出的电力通过DC总线110及升降压转换器100充电至电池19。以电动发电机12和逆变器18构成电动发电系统。并且，逆变器18中配设有温度传感器、电流检测器及电压检测器(未图示)作为电动发电系统的异常检测部。温度传感器检测逆变器18的转换元件的温度，能够通过电流检测器检测电动发电机12的电流。例如，在逆变器18与电动发电机12之间发生断线时，由电流检测器检测出的电流值急剧下降，所以能够检测出发生了异常的情况。
逆变器20是如上述，设置于回转用电动机21与升降压转换器100之间，根据来自控制器30的控制指令进行转换，对回转用电动机21进行运行控制的回转用电动机21的驱动控制部。由此，逆变器在运行控制回转用电动机21的动力时，将所需的电力通过升降压转换器100从电池19供给至回转用电动机21。并且，回转用电动机21在进行再生运行时，将由回转用发电机21发出的电力通过升降压转换器100充电至电池19。图2中示出包含回转电动机(1台)及逆变器(1台)的实施例，但也可以作为其他磁铁机构或回转机构部以外的驱动部而设置，从而使多个电动机及多个逆变器连接于DC总线110。回转用电动机21上配设有温度传感器(未图示)作为电动工作要件的异常检测部。若对回转用电动机21加载负载则温度传感器的温度检测值上升。由此，若温度传感器的温度检测值过高，则能够掌握回转用电动机21为超负载状态的情况。另外，逆变器18设有温度传感器、电流检测器及电压检测器(未图示)作为负载驱动系统的异常检测部。温度传感器检测逆变器20的转换元件的温度，能够通过电流检测器检测回转用电动机21的电流。例如，在逆变器20与回转用电动机21之间发生断线时，由电流检测器检测出的电流值急剧下降，从而能够检测发生了异常的情况。
回转用电动机21为可进行动力运行及再生运行双方的电动机即可，并且是为了驱动上部回转体3的回转机构2而设置的电动工作要件。动力运行时由减速机24放大回转用电动机21的旋转驱动力的旋转力，上部回转体3被加减速控制且进行旋转运动。并且，通过上部回转体3的惯性旋转而由减速机24增加转速传递至回转用电动机21，且能够产生再生电力。在此，作为回转用电动机21示出根据PWM(Pulse Width Modulation)控制信号由逆变器20交流驱动的电动机。回转用电动机21例如可以由磁铁埋入型IPM马达构成。由此，能够使之产生更大的感应电动势，所以再生时能够使由回转用电动机21发出的电力增大。
分解器22为检测回转用电动机21的旋转轴21A的旋转位置及旋转角度的传感器。分解器22通过与回转用电动机21机械连结从而检测回转用电动机21的旋转前的旋转轴21A的旋转位置与进行左旋转或右旋转之后的旋转位置之差，由此检测旋转轴21A的旋转角度及旋转方向。通过检测回转用电动机21的旋转轴21A的旋转角度，导出回转机构2的旋转角度及旋转方向。并且，图2中示出安装分解器22的方式，但是也可以使用不具有电动机的旋转传感器的逆变器控制方式。
机械制动器23为产生机械制动力的制动装置，使回转用电动机21的旋转轴21A机械停止。机械制动器23通过电磁式开关切换制动/解除。该切换通过控制器30进行。
回转减速机24对回转用电动机21的旋转轴21A的转速进行减速而机械传递至回转机构2。进行动力运行时回转减速机24使回转用电动机21的旋转力增大，能够作为更大的旋转力传递至回转体。与此相对，进行再生运行时回转减速机24使由回转体产生的转速增加，能够使更多的旋转动作在回转用电动机21中产生。
回转机构2能够在解除了回转用电动机21的机械制动器23的状态下回转，由此，上部回转体3向左方向或右方向回转。
操作装置26为用于操作回转用电动机21、下部行驶体1、动臂4、斗杆5及铲斗6的装置。操作装置26由混合式施工机械的驾驶员来操作。操作装置26将通过先导管路25供给的液压(1次侧的液压)转换为根据驾驶员的操作量的液压(2次侧的液压)而输出。从操作装置26输出的2次侧的液压通过液压管路27供给至控制阀17的同时，被压力传感器29检测。
若操作操作装置26，则通过液压管路27驱动控制阀17。由此，控制液压马达1A、1B、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9内的液压，并驱动下部行驶体1、动臂4、斗杆5及铲斗6。另外，液压管路27将液压马达1A及1B、动臂缸7、斗杆缸8以及铲斗缸的驱动所需的液压供给至控制阀。
在作为回转用操作检测部的压力传感器29中，若对操作装置26输入用于使回转机构2回转的操作，则检测该操作量作为液压管路28内的液压变化。压力传感器29输出表示液压管路28内的液压的电信号。由此，能够确切地掌握输入至操作装置26的用于使回转机构2回转的操作量。该电信号输入至控制器30且使用于回转用电动机21的驱动控制。并且，第1实施例中，对使用作为操纵杆操作检测部的压力传感器的方式进行说明，但也可以使用直接由电信号读取输入至操作装置26的用于使回转机构2回转的操作量的传感器。
控制器30是作为进行液压挖掘机的驱动控制的主控制部的控制装置，由包含CPU(Central Processing Unit)及内部存储器的运算)处理装置构成。控制器30是通过CPU执行存储于内部存储器中的驱动控制用的程序来实现的装置。
控制器30将从压力传感器29输入的信号(表示输入至操作装置26的用于使回转机构2回转的操作量的信号)转换为速度指令，并进行回转用电动机21的驱动控制。
控制器30进行电动发电机12的运行控制(电动(辅助)运行或发电运行的切换)的同时，进行基于作为升降压控制部而驱动控制升降压转换器100的电池19的充放电控制。控制器30根据电池19的充电状态、电动发电机12的运行状态(电动(辅助)运行或发电运行)及回转用电动机21的运行状态(动力运行或再生运行)进行升降压转换器100的升压动作和降压动作的切换控制，由此进行电池19的充放电控制。
升降压转换器100的升压动作和降压动作的切换控制根据通过DC总线电压检测部111检测出的DC总线电压值、通过电池电压检测部112检测出的电池电压值及通过电池电流检测部113检测出的电池电流值来进行。
并且，控制器30中以如下方式构成：输入表示电动发电机12的温度、在电动发电机12中流通的电流值、外加于电动发电机12的电压值、回转用电动机21的温度、在回转用电动机21中流通的电流值、外加于回转用电动机21的电压值、包含于逆变器18、20的转换元件的温度、供给至逆变器18、20的电压值及供给至逆变器18、20的电流值的信号。
控制器30根据这些温度等，与对应于各自的异常检测部而预先设定的阈值进行比较，从而进行电动发电机12、逆变器18、20及回转用电动机21的异常判定。因此，控制器30还担负作为检测电动发电机12、逆变器18、20及回转用电动机21的异常的异常判定部的功能。另外，电动发电机12或回转用电动机21的异常是指例如在电动发电机12或回转用电动机21发生断线的情况、或温度异常上升的状态。并且，逆变器18或20的异常是指例如转换元件的温度、电压值或电流值由于断线或故障超过各自的阈值，而产生过热状态、过电压状态或过电流状态的情况。
图3为液压挖掘机的蓄电系统的电路图。升降压转换器100具备电抗器101、升压用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)102A、降压用IGBT102B、用于连接电池19的电源连接端子104、用于连接逆变器105的输出端子106及并列插入于一对输出端子106的平滑用电容器107。升降压转换器100的输出端子106与逆变器105之间通过DC总线110连接。另外，逆变器105相当于逆变器18A、20。
DC总线110通过逆变器20连接有作为电动工作要件的回转用电动机21。回转用电动机21为电动工作要件，作为工作用电动机发挥作用。DC总线110为了在电池19、电动发电机12及回转用电动机21之间进行电力授受而设置。DC总线110设有用于检测DC总线110的电压值(以下，称为DC总线电压值)的DC总线电压检测部111。通过DC总线电压检测部111检测出的DC总线电压值被输入至控制器30。
电池19设有用于检测电池电压值的电池电压检测部112和用于检测电池电流值的电池电流检测部113。通过这些被检测出的电池电压值和电池电流值被输入至控制器30。另外，电池19、DC总线110及升降压转换器100构成在电动发电机12及回转用电动机21之间进行电力授受的蓄电系统。
电池19通过升降压转换器100连接于逆变器18及逆变器20。由此，进行电动发电机12的电动(辅助)运行和回转用电动机21的动力运行中的至少任一方时，作为电源的电池19供给电动(辅助)运行或动力运行所需的电力。并且，进行电动发电机12的发电运行和回转用电动机21的再生运行中的至少任一方时，电池19蓄积通过发电运行或再生运行产生的电力作为电能。电池19设有温度传感器(未图示)作为蓄电系统异常检测部。若过电流继续流入电池19则温度传感器的温度检测值上升，所以检测温度传感器的温度检测值，从而能够掌握电池19是否为超负载状态，并能够检测蓄电系统的异常。并且，由电池19和升降压转换器100构成蓄电系统。电池19和升降压转换器100设有温度传感器(未图示)作为蓄电系统异常检测部。即，升降压转换器100的温度传感器检测转换元件或电抗器的温度，电池(蓄电器)19的温度传感器对电池19的发热进行测定。
电池19的充放电控制根据电池19的充电状态、电动发电机12的运行状态(电动(辅助)运行或发电运行)、回转用电动机21的运行状态(动力运行或再生运行)由升降压转换器100进行。升降压转换器100的升压动作和降压动作的切换控制根据通过DC总线电压检测部111检测出的DC总线电压值、通过电池电压检测部112检测出的电池电压值及通过电池电流检测部113检测出的电池电流值由控制器30进行。
升降压转换器100的一侧通过DC总线110连接于电动发电机12及回转用电动机21的同时，另一侧连接于电池19。升降压转换器100进行切换升压或降压的控制，以使DC总线电压值容纳在恒定的范围内。电动发电机12进行电动(辅助)运行时，需要通过逆变器18将电力供给至电动发电机12，所以需要对DC总线电压值进行升压。另一方面，电动发电机12进行发电运行时，需要通过逆变器18将所发出的电力充电至电池19，所以需要对DC总线电压值进行降压。这在回转用电动机21的动力运行和再生运行中也相同。并且，电动发电机12根据发动机11的负载状态切换运行状态，回转用电动机21根据上部回转体3的回转动作切换运行状态，所以，电动发电机12和回转用电动机21中会发生如下状况，即任意一方进行电动(辅助)运行或动力运行，另一方进行发电运行或再生运行。因此，升降压转换器100基于电动发电机12和回转用电动机21的运行状态进行切换升压动作和降压动作的控制，以使将DC总线电压值容纳在恒定的范围内。
DC总线110配设于2个逆变器18及20与升降压转换器之间，构成为能够在电池19、电动发电机12及回转用电动机21之间进行电力授受。
DC总线电压检测部111为用于检测DC总线电压值的电压检测部。被检测出的DC总线电压值输入至控制器30，为了进行用于使该DC总线电压值容纳在恒定的范围内的升压动作和降压动作的切换控制而使用，。
电池电压检测部112为用于检测电池19的电压值的电压检测部，为了检测电池的充电状态而使用。被检测出的电池电压值输入至控制器30，为了进行升降压转换器100的升压动作和降压动作的切换控制而使用。若在升降压转换器100与电池19之间发生异常，则DC总线电压检测部111和电池电压检测部112比较电池电压检测部112与DC总线电压检测部111的电压值，从而也作为可以进行蓄电系统中的异常的发生和异常发生部位的特别指定的蓄电系统异常检测部发挥作用。并且，若来自蓄电系统异常检测部的检测值超过异常判断的阈值，则控制器30判断在蓄电系统中发生了异常，并停止蓄电系统。
电池电流检测部113为用于检测电池19的电流值的电流检测部。电池电流值将从电池19流入升降压转换器100的电流设为正值而被检测。被检测出的电池电流值输入至控制器30，为了进行升降压转换器100的升压动作和降压动作的切换控制而使用。并且，电池电流检测部113掌握在电池电流检测部113中检测出的电流值，从而也作为蓄电系统异常检测部发挥作用。
电抗器101的一端连接于升压用IGBT 102A及降压用IGBT 102B的中间点的同时，另一端连接于电源连接端子104。电抗器101为了将伴随升压用IGBT 102A的开/闭而产生的感应电动势供给至DC总线110而设置。
升压用IGBT 102A及降压用IGBT 102B由将MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor)编入栅极部的双极晶体管构成，是可进行大电力的高速转换的半导体元件。升压用IGBT 102A及降压用IGBT102B由控制器30通过在栅极端子外加PWM电压而被驱动。在升压用IGBT102A及降压用IGBT 102B中并联连接作为整流元件的二极管102a及102b。
电池19为可以以通过升降压转换器100在与DC总线110之间进行电力授受的方式进行充放电的蓄电器。另外，图3中示出电池19作为蓄电器，但也可使用电容器、可充放电的二次电池或可进行电力授受的另一种电源来代替电池19。
电源连接端子104及输出端子106为可连接电池19及逆变器105的端子即可。在一对电源连接端子104之间连接有检测电池电压的电池电压检测部112。在一对输出端子106之间连接有检测DC总线电压的DC总线电压检测部111。电池电压检测部112检测电池19的电压值(vbat_det)。DC总线电压检测部111检测DC总线110的电压(以下，DC总线电压：vdc_det)。
平滑用电容器107插入于输出端子106的正极端子与负极端子之间，为一种能够使DC总线电压平滑化的蓄电元件。电池电流检测部113为可检测在电池19中流通的电流值的检测机构，且包含电流检测用电阻器。电抗器电流检测部108检测在电池19中流通的电流值(ibat_det)。
在上述升降压转换器100中，对DC总线110进行升压时，对升压用IGBT 102A的栅极端子外加PWM电压，通过并联连接于降压用IGBT 102B的二极管102b将伴随升压用IGBT 102A的开/闭在电抗器101产生的感应电动势供给至DC总线110。由此，DC总线110被升压。另一方面，对DC总线110进行降压时，对降压用IGBT 102B的栅极端子外加PWM电压，将通过降压用IGBT 102B、逆变器105供给的再生电力从DC总线110供给至电池19。由此，蓄积在DC总线110的电力充电至电池19，且DC总线110被降压。
另外，实际上在控制器120与升压用IGBT 102A及降压用IGBT 102B之间存在生成驱动升压用IGBT 102A及降压用IGBT 102B的PWM信号的驱动部，但在图3中省略。这样的驱动部在电子电路或运算处理装置中均可实现。
图4为表示检测出逆变器18的异常时DC总线110的电压值通过控制器30保持为恒定时的DC总线电压值和电池电压值的时间推移的图表。其中，V1是可对DC总线电压值进行升压的电池电压值的下限值，V2是电池使用范围的下限值，V3是电动发电机12及回转用电动机21的额定电压值的下限值，V4是电池使用范围的上限值，V5是DC总线电压值的目标值，VDC是DC总线电压值，VBAT是电池电压值。
可升压的电池电压值的下限值V1是为了进行DC总线电压值的升压而电池19所需的电压值的下限值，若电池19的电压值低于该下限值，则无法进行DC总线110的升压。电池使用范围是指在液压挖掘机中使用电池19时的电池电压值的范围，并由下限值V2和上限值V4来规定。若脱离由下限值V2和上限值V4规定的范围，则停止回转用电动机21的控制。
电动发电机12及回转用电动机21的额定电压值的下限值V3为电动发电机12及回转用电动机21的额定电压值的下限值。若供给至电动发电机12及回转用电动机21的电压低于该下限值，则无法进行电动发电机12的电动运行及回转用电动机21的动力运行。
液压挖掘机继续工作，电动发电机12的负载成超负载，若基于电动发电机12的温度传感器12A的检测值达到预先设定的温度，则控制器30判定为电动发电机12处于超负载状态。这时，控制器30判定在电动发电系统发生了异常(时刻t＝0)。因此，为了降低电动发电机12的负载，向逆变器18发送控制指令，以使停止电动发电机12的驱动。
另一方面，控制器30对升降压转换器100发送控制指令，以使在电动发电系统发生异常的前后继续将DC总线电压Vdc恒定为V1。这样，即使在电动发电系统中发生异常，在其前后升降压转换器100也继续进行充放电控制，以使将DC总线保持为恒定电压。其结果，在时刻t＝0逆变器18发生异常时，放电状态继续进行时电池电压值继续降低。这样，在发生异常的前后DC总线电压值通过升降压转换器100保持为恒定，所以逆变器20及回转用电动机21能够进行稳定的控制。
在时刻t＝t2时低于电池使用范围的下限值V2，控制器30停止回转用电动机21的控制。这样，放电状态继续进行时，在时刻t＝t2电池电压值低于使用范围的下限值，所以未控制DC总线电压值时，时刻t2以后无法适当地进行电动发电机12的驱动控制。
然而，本实施例中，即使逆变器20发生异常时，升降压转换器100也将DC总线电压值控制为目标值V5，所以DC总线电压值在过了时刻t＝t2之后也保持为目标值V5。因此，能够适当地进行电动发电机12的驱动控制。
在时刻t＝t3时，电池电压值低于可对DC总线电压值进行升压的电池电压值的下限值V1，所以DC总线电压值开始降低。但是，DC总线电压值高于电动发电机12的额定电压值的下限值V3，所以可以进行电动发电机12的驱动控制。
在时刻t＝t4时，DC总线电压值低于下限值V3。因此，时刻t＝t4以后无法进行回转用电动机21的驱动控制。
如以上，根据本实施例，在逆变器18发生了异常之后，也继续进行升降压转换器100的驱动控制，所以在以往的混合式施工机械无法进行驱动控制的时刻t＝t2以后，至时刻t＝t4为止也能够进行电动发电机12的驱动控制。
即，根据基于第1实施例的混合式施工机械，逆变器18发生异常时，控制器30也继续进行升降压转换器100的升降压控制，所以电池电压值脱离使用范围之后，DC总线电压值也暂时保持为恒定，即使DC总线电压值开始降低，在作为回转用电动机21的额定电压值的下限值V3以上的期间(至时刻t＝t4为止)能够正确地驱动控制回转用电动机21。
因此，根据本实施例，即使在逆变器18发生异常，也能够暂时正确地驱动控制回转用电动机21，所以在逆变器20发生异常之后能够比以往的混合式施工机械长时间驱动控制回转用电动机21，能够提供提高了紧急时的可靠性的混合式施工机械。
并且，如上述，能够在逆变器18发生异常之后在一定程度时间驱动控制回转用电动机21，所以DC总线110的电力被消耗。因此，即使在DC总线110中蓄积有剩余的电力的状态下发生异常，也能够避免电池19受损。
并且，如上述，在逆变器18发生异常时，控制器30也可以使发动机11的运行继续进行。由于发动机11驱动主泵14，所以逆变器18发生异常时，使发动机11的运行继续进行且继续驱动主泵14，从而能够确保由液压驱动的工作要件(下部行驶体1、动臂4、斗杆5、铲斗6)的驱动。
逆变器18发生异常之后，控制器30也可以使作为冷却辅助设备的回转用电动机21、逆变器18、逆变器20、控制器30及升降压转换器100的冷却系统的驱动继续进行。这时，由于继续运行升降压转换器100，所以即使电抗器发热也通过冷却系统的继续运行而继续冷却。因此，能够稳定DC总线110而保持为恒定电压。
另外，图4中，对在逆变器18发生异常时的动作进行了说明，但在逆变器20发生异常时，也同样通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，并能够进行电动发电机12的驱动控制。并且，在回转用电动机21发生异常(例如断线异常)时，也同样通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，且能够进行电动发电机12的驱动控制。这时，控制器30向逆变器20发送控制指令，以使停止发生了异常的回转用电动机21的驱动。另外，电动发电机12发生异常时，也同样通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，并能够进行回转用电动机21的驱动控制。
图5是在作为比较例的以往的混合式施工机械中表示检测出逆变器20的异常时的电池电压值的时间推移的图表。
比较例的混合式施工机械为以往的混合式施工机械，所以不具备升降压转换器。因此，供给至电动发电机12及回转用电动机21的电压接受电池电压值的变动，无法如基于第1实施例的混合式施工机械那样保持为恒定。并且，在时刻t＝0逆变器18发生异常时，继续维持放电状态时电池电压值继续下降。电池电压值在时刻t＝t2时低于电池使用范围的下限值V2，回转用电动机21的控制被停止。这样，比较例的混合式施工机械中，时刻t＝t1或t2以后无法进行电动发电机12的驱动控制。
接着，对本发明的第2实施例进行说明。
图6是基于本发明的第2实施例的混合式施工机械的一例即起重磁铁式施工机械的侧视图。起重磁铁式施工机械具备起重磁铁200来代替基于第1实施例的液压挖掘机的铲斗6。起重磁铁200为用于通过电磁吸附力吸引金属物的装置，为电动工作要件之一。因此，驱动控制系统的结构也与基于第1实施例的混合式施工机械不同。
图7是表示基于第2实施例的混合式施工机械的结构的块图。如上述，基于第2实施例的混合式施工机械具备起重磁铁200。因此，用符号18A标记用于驱动电动发电机12的逆变器。该逆变器18A与基于第1实施例的逆变器18相同。其它的构成要件与图2所示的构成要件相同，所以在相同的构成要件上附加相同符号，并省略其说明。
起重磁铁200为通过逆变器18B与DC总线110连接的电动工作要件，作为吸附装置而构成。起重磁铁200包含产生用于磁性吸引金属物的磁性吸引力的电磁铁，从DC总线110通过逆变器18B供给电力。起重磁铁200的驱动控制通过控制器30进行，通过操作装置26的按钮开关26D进行励磁(吸引)或消磁(释放)的切换操作。
逆变器18B设置于起重磁铁200与升降压转换器100之间，根据来自控制器30的控制指令开通电磁铁时，从DC总线110向起重磁铁200供给所要求的电力。另一方面，关闭电磁铁时，逆变器18B向DC总线110供给再生的电力。由起重磁铁200和逆变器18B构成负载驱动系统。
电池19通过升降压转换器100连接于逆变器18A、逆变器18B及逆变器20。由此，进行电动发电机12的电动(辅助)运行和回转用电动机21的动力运行中的至少一方时，或励磁(开通)起重磁铁200时，电池19供给需要的电力。并且，进行电动发电机12的发电运行和回转用电动机21的再生运行中的至少一方时，或当消磁(关闭)起重磁铁200时而产生再生电力时，电池19蓄积通过发电运行或再生运行产生的电力作为电能。
另外，DC总线110通过逆变器18A、18B及20连接有电动发电机12、起重磁铁200以及回转用电动机21。因此，存在如下情况：由电动发电机12发出的电力被直接供给至起重磁铁200或回转用电动机21；由起重磁铁200再生的电力被供给至电动发电机12或回转用电动机21；另外由回转用电动机21再生的电力被供给至电动发电机12或起重磁铁200。
该电池19的充放电控制根据电池19的充电状态、电动发电机12的运行状态(电动(辅助)运行或发电运行)、起重磁铁200的驱动状态、回转用电动机21的运行状态(动力运行或再生运行)通过升降压转换器100进行。
升降压转换器100其一侧通过DC总线110连接于电动发电机12、起重磁铁200及回转用电动机21的同时，另一侧连接于电池19，并进行切换升压或降压的控制，以使DC总线电压值容纳于恒定的范围内。升降压转换器100与电动发电机12的电动运行和发电运行及回转用电动机21的动力运行和再生运行时相同，起重磁铁200被励磁(吸引)时，需要通过逆变器18B向起重磁铁200供给电力，所以需要对DC总线电压值进行升压。另一方面，起重磁铁200被消磁(释放)时，需要通过逆变器18B将所发出的电力充电至电池19，所以需要对DC总线电压值进行降压。
因此，在电动发电机12、起重磁铁200及回转用电动机21中会发生如下状况：通过DC总线110对任一个进行电力供给，并从任意一个向DC总线110进行电力供给。因此，升降压转换器100根据电动发电机12、起重磁铁200及回转用电动机21的运行状态进行切换升压动作和降压动作的控制，以使DC总线电压值容纳于恒定的范围内。
DC总线110配设于3个逆变器18A、18B及20与升降压转换器100之间，并在电池19、电动发电机12、起重磁铁200及回转用电动机21之间进行电力授受。
按钮开关26D为用于进行起重磁铁200的操作(励磁(吸附)或消磁(释放)的切换操作)的开关。在此，为了便于说明，在图7的块图中独立地表示按钮开关26D和操作装置26，但该按钮开关26D为配设于位于操作者的右侧的操纵杆26A的顶部的按压式按钮开关，并构成为驾驶员可用右手拇指容易地进行切换操作。
操作装置26将表示输入至按钮开关26D的起重磁铁200的操作内容(励磁(吸引)或消磁(释放))的电信号传递至控制器30。若操作按钮开关26D，则切换起重磁铁200的驱动状态(励磁(吸引)或消磁(释放))。
另外，可以分别设置励磁用和消磁用开关，在处于操作者左前方的操纵杆26B上设置励磁用开关，也可以在处于操作者右前方的操纵杆26A上设置励磁用开关。基于本实施例的混合式施工机械具备起重磁铁200，由此控制器30的控制处理内容与基于第1实施例的混合式施工机械不同。
控制器30为用于进行电动发电机12的运行控制(电动(辅助)运行或发电运行的切换)、起重磁铁200的驱动控制(励磁(开)和消磁(闭)的切换)及基于驱动控制升降压转换器100的电池19的充放电控制的控制装置。控制器30根据电池19的充电状态、电动发电机12的运行状态(电动(辅助)运行或发电运行)、起重磁铁200的驱动状态(励磁(开)和消磁(闭))及回转用电动机21的运行状态(动力运行或再生运行)进行升降压转换器100的升压动作和降压动作的切换控制，并由此进行电池19的充放电控制。
其他的控制内容与基于第1实施例的混合式施工机械的控制器30相同，所以省略说明。
在基于本实施例的混合式施工机械中，在逆变器20发生异常时，与基于第1实施例的混合式施工机械相同地通过升降压转换器100进行DC总线110的升降压控制。因此，至图4所示的时刻t＝t4为止能够进行电动发电机12及起重磁铁200的驱动控制。
如以上，根据基于第2实施例的混合式施工机械，即使在逆变器20中发生异常时，也能够暂时适当地驱动控制电动发电机12及起重磁铁200。因此，在逆变器20发生异常之后能够比以往的混合式施工机械长时间驱动控制电动发电机12及起重磁铁200，能够提供提高了紧急时的可靠性的混合式施工机械。
另外，本实施例中，对在逆变器20中发生了异常时的动作进行了说明，但在逆变器18A中发生异常时，也同样通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，并能够进行回转用电动机21及起重磁铁200的驱动控制。并且，在逆变器18B中发生异常时，也同样通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，并能够进行电动发电机12及回转用电动机21的驱动控制。另外，电动发电机12发生异常时，也同样通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，并能够进行回转用电动机21及起重磁铁200的驱动控制。而且，回转用电动机21发生异常时，也同样通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，并能够进行电动发电机12及起重磁铁200的驱动控制。
接着对基于本发明的第3实施例的混合式施工机械进行说明。
图8是表示基于本发明的第3实施例的混合式施工机械的结构的块图。基于第3实施例的混合式施工机械与基于第2实施例的混合式施工机械的不同之处在于：在DC总线110通过逆变器18C连接有作为电动工作要件的发电机250。
基于第3实施例的混合式施工机械中，动臂缸7连接有液压马达260，发电机250的旋转轴由液压马达260驱动。图8中，为了便于说明，分离液压马达260和发电机250，但实际上，发电机250的旋转轴机械连接于液压马达260的旋转轴。
如上述，发电机250为由液压马达260驱动且当动臂4随着重力下降时将位能转换为电能的电动工作要件，并作为工作用电动机而构成。
液压马达260以动臂4下降时通过从动臂缸7吐出的油旋转的方式构成，用于将动臂4随着重力下降时的能量转换为旋转力而设置。液压马达260设置于控制阀17与动臂缸7之间的液压管7A，所以能够安装于上部回转体3内的适当的部位。
用发电机250发电出的电力经由逆变器18C作为再生能供给至DC总线110。由发电机250和逆变器18C构成负载驱动系统。因此，在电动发电机12、起重磁铁200及回转用电动机21中会发生通过DC总线110对任意一个进行电力供给的状况。并且，在电动发电机12、起重磁铁200、发电机250及回转用电动机21中会发生从任意一个向DC总线110进行电力供给的状况。
本实施例中，升降压转换器100根据电动发电机12、起重磁铁200、发电机250及回转用电动机21的运行状态进行切换升压动作和降压动作的控制，以使DC总线电压值容纳于恒定的范围内。DC总线110配设于逆变器18A、18B、18C及20与升降压转换器之间，在电池19、电动发电机12、起重磁铁200、发电机250及回转用电动机21之间进行电力授受。
在本实施例中，在逆变器18C发生异常时，与基于第1及第2实施例的混合式施工机械同样地通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，并能够进行电动发电机12、回转用电动机21、起重磁铁200的驱动控制。并且，发电机250发生异常时也同样地通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，并能够进行回转用电动机21、起重磁铁200及电动发电机12的驱动控制。此时，发电机250发生异常(例如，断线异常)时，控制器30向逆变器18C发送控制指令，以使停止发生了异常的发电机250的驱动。
另外，本实施例中，对发电机250通过液压马达260将动臂4的位能转换为电能的方式进行了说明，但是发电机250也可以以如下方式构成，即连接于动臂4的动臂轴并且在动臂4下降的情况下由液压来驱动时进行发电。动臂4的上升和下降的辨别只要以如下方式进行即可：例如在用于进行动臂4的操作的操纵杆26A的2次侧设置压力传感器，控制器30根据该压力传感器的输出进行辨别。
接着，对基于本发明的第4实施例的混合式施工机械进行说明。
图9是表示基于本发明的第4实施例的混合式施工机械的结构的块图。基于第4实施例的混合式施工机械与基于第1实施例的混合式施工机械的不同之处在于其以如下方式构成：主泵14的驱动通过泵用电动机400来进行，电动发电机12进行因通过发动机11被驱动而发出的电力的回收(发电运行)。其他的结构与基于第1实施例的混合式施工机械相同，对相同的构成要件上附加相同的符号，并省略其说明。并且，电动发电机12在此仅具备作为只进行发电运行的发电机的功能，所述发电运行基于通过发动机11而驱动。
泵用电动机400以只进行用于驱动主泵14的动力运行的方式构成，通过逆变器410连接于DC总线110。泵用电动机400以由控制器30驱动的方式构成。若操作操纵杆26A～26B、踏板26C中的任意一个，则通过逆变器410从DC总线110对泵用电动机400供给电力，由此进行动力运行，泵14被驱动而吐出压力油。在此，泵用电动机400的额定电压值的下限值设为与电动发电机12及回转用电动机21的额定电压值的下限值V3相同的值来进行说明。因此，在电动发电机12、泵用电动机400及回转用电动机21中会发生通过DC总线110对任一个进行电力供给的状况。并且，在电动发电机12及回转用电动机21中会发生从任一个向DC总线110进行电力供给的状况。另外，回转用电动机21的驱动通过设置于控制器30的回转驱动控制装置40控制。
本实施例中，升降压转换器100根据电动发电机12、泵用电动机400及回转用电动机21的运行状态进行切换升压动作和降压动作的控制，以使将DC总线电压值容纳于恒定的范围内。DC总线110配设于逆变器18、410及20与升降压转换器100之间，并在电池19、泵用电动机400及回转用电动机21之间进行电力授受。
基于如以上的第4实施例的混合式施工机械中，与基于第1实施例的混合式施工机械同样逆变器20发生异常时，控制器30也继续进行升降压转换器100的升降压控制。因此，在电池电压值脱离了使用范围之后，DC总线电压值也暂时保持为恒定，即使DC总线电压值开始下降，在下限值V3以上的期间(时刻t＝t4)也能够适当地驱动控制电动发电机12。
这样，即使在逆变器20发生了异常也能够暂时正确地驱动控制电动发电机12及泵用电动机400，所以在逆变器20发生异常之后也能比以往的混合式施工机械长时间驱动控制电动发电机12及泵用电动机400。因此，能够提供提高了紧急时的可靠性的混合式施工机械。
另外，在以上对逆变器20中发生异常时的动作进行了说明，但在逆变器18发生异常时也同样地通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，并能够进行回转用电动机21及泵用电动机400的驱动控制。并且，在逆变器410中发生异常时也同样地通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，并能够进行电动发电机12及回转用电动机21的驱动控制。另外，电动发电机12发生异常时也同样地通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，并能够进行回转用电动机21及泵用电动机400的驱动控制。并且，回转用电动机21发生异常时也同样地通过控制器30执行升降压转换器100的升降压控制，并能够进行电动发电机12及泵用电动机400的驱动控制。另外，在泵用电动机400中发生异常(例如，断线异常)时也同样地通过控制器30执行升降压控制。这时，控制器30向逆变器410发送控制指令，以使停止发生了异常的泵用电动机400的驱动。而且，在起重磁铁200中发生异常(例如，断线异常)时也同样地通过控制器30执行升降压控制。这时，控制器30向逆变器18B发送控制指令，以使停止发生了异常的起重磁铁200的驱动。
以上，在第1实施例至第4实施例中，对各种结构的混合式施工机械进行了说明，但本发明的混合式施工机械能够任意地组合基于第1实施例至第4实施例的结构。
在此，基于第4实施例的混合式施工机械中，主泵14通过泵用电动机400驱动，发动机11的动力未传递至主泵14。因此，在逆变器18、20或410中发生了异常之后，无法通过驱动发动机11来驱动主泵14，但是在第1至第3实施例中公开的其它结构也均能够组合到基于第4实施例的混合式施工机械中。
如以上，根据上述实施例，在蓄电系统或者电驱动系统中发生如不对运行造成重大障碍或者无造成重大障碍的可能那样的轻故障引起的异常时，通过对发生了该异常的部位限制输出的同时继续运行，从而不像发生因基于重故障引起的异常时那样立即停止运行，而是能够有效地使用混合式施工机械。
然而，以往的混合式施工机械中，在蓄电系统中发生异常时，对蓄电系统的充电无法进行。这时，与蓄电系统连接的电路电压上升，且有损坏连接于电路的逆变器的可能。因此，以下的实施例中，在蓄电系统中发生异常时，通过使逆变器的驱动停止来防止逆变器的损坏。
以下例举图1所示的液压挖掘机，对基于本发明的第5实施例至第7实施例的混合式施工机械进行说明。
基于本发明的第5实施例的液压挖掘机的机械驱动系统及电驱动系统与基于图1及图2所示的第1实施例的液压挖掘机的结构相同，省略其说明。
如上述，在液压挖掘机的蓄电系统中发生异常时，即在升降压转换器100中发生异常而不正常动作时，或在电池19中发生了异常时，对逆变器18或20供给过大的电力，有时逆变器18或20受损。
因此，基于本发明的第5实施例的液压挖掘机中，在蓄电系统中发生了异常时，驱动控制部120使逆变器18及20的驱动停止。参照图10A及图10B对此时的动作特性进行说明。
图10A是在基于本发明的第5实施例的液压挖掘机中表示负载进行再生运行时蓄电系统发生异常时的DC总线电压值及电池电压值的推移的块图。图10B是在基于本发明的第5实施例的液压挖掘机中表示负载的运行状态从动力运行切换为再生运行时蓄电系统发生异常时的DC总线电压值及电池电压值的推移的图表。
在图10A及图10B中，纵轴表示电压值，V1表示DC总线电压值的目标值，V2表示DC总线电压值的上限值，VDC表示DC总线电压值，VBAT表示电池电压值。DC总线电压值的上限值V2是用于判定DC总线电压值是否为过电压的电压值。在图10A及图10B中，实线表示基于第5实施例的混合式施工机械的特性，虚线表示以往的混合式施工机械的特性。另外，图10A及图10B中示出有在蓄电系统中的升降压转换器100中发生了异常时的特性。
如图10A所示，时刻t＝0时成为DC总线电压值VDC高于电池电压值VBAT的状态。在t＝0时的升降压转换器100中发生了异常的时刻，若回转用电动机21进行再生运行，而电动发电机12进行发电运行，则无法进行对电池19的充电运行，所以DC总线电压值Vdc上升。之后，若继续进行再生运行，则继而DC总线电压值Vdc也继续上升并达到上限值V2，成为过电压状态。这时，若进行电动发电机12的电动运行或回转用电动机21的动力运行，则向逆变器18或20供给巨大的电力而受损。另外，这在回转用电动机21进行再生运行时在升降压转换器100中发生了异常时也相同。
对此，基于第5实施例的混合式施工机械中，在时刻t＝0时例如配置于升降压转换器100的温度传感器的温度检测值因电抗器的过电压而成为预先设定的阈值以上时，控制器30判定为发生了异常。这时，控制器30对升降压转换器100发送控制指令，以使停止充放电控制。其结果，因DC总线110的内部电阻从而电力慢慢被消耗，DC总线电压值Vdc逐渐下降。在时刻t＝t1时成为与电池电压值VBAT相同的值。
这样，若在蓄电系统发生异常，则使回转用电动机21的驱动停止，从而能够禁止在回转用电动机21中产生再生电力。由此，能够防止异常发生后的DC总线电压值Vdc的上升。其结果，即使蓄电系统中发生异常也能够防止逆变器18及20的损坏。
另外，若控制器30判定蓄电系统发生异常，则可以对逆变器18发送控制指令，以使停止电动发电机12的驱动控制。这时，能够防止电动发电机12的发电运行，所以能够防止因发电电力引起的DC总线电压值Vdc的上升。这时，能够确实地防止DC总线成为过电压，并能够防止逆变器18、20的损坏。
这样，在基于第1实施例的混合式施工机械中，即使在蓄电系统中发生异常，但DC总线电压值VDC下降，所以能够防止逆变器18及20的损坏。
并且，如在图10B中用虚线所示，以往的混合式施工机械中，即使升降压转换器100中发生异常，逆变器18及20的驱动控制也不被停止。
若在时刻t＝0时的升降压转换器100中发生异常，则无法通过来自电池19的放电控制将DC总线电压值维持成恒定值。此时，若从控制器30对逆变器20发出进行回转用电动机21的动力运行的控制指令，则DC总线110的电压被供给至回转用电动机21。因此，DC总线电压无法保持V1且与因DC总线110的内部电阻的消耗引起的电压下降相比急剧下降。
时刻t＝t2时若DC总线电压值VDC与电池电压值VBAT成为相同值，则之后也继续进行电动发电机12的电动运行，从而DC总线电压值VDC及电池电压值VBAT以相同值的状态一同下降。
时刻t＝t3时若回转用电动机21被切换为再生运行，则DC总线电压值VDC开始上升，时间t＝t4时达到上限值V2而成为过电压状态。这时，若进行回转用电动机21的再生运行，则对于逆变器18及20也成为过电压状态，逆变器18及20受损。
另外，上述问题在时刻t＝t3以后电动发电机12进行发电运行时也同样产生。
对此，基于本实施例的混合式施工机械中，在时刻t＝0时例如配置于升降压转换器100的温度传感器的温度检测值因电抗器的过电压而成为预先设定的阈值以上时，控制器30判定为发生了异常的判定。此时，与图10A的处理相同，控制器30对升降压转换器100发送控制指令，以使停止充放电控制。而且，控制器30还对逆变器20发送控制指令，以使停止回转用电动机21的驱动控制。其结果，因DC总线110的内部电阻从而电力慢慢被消耗，DC总线电压值Vdc逐渐下降。
如此，若在蓄电系统中发生异常，则停止回转用电动机21的驱动，从而能够禁止回转用电动机21中的再生电力的产生。由此，能够防止异常产生后的DC总线电压值Vdc的上升。其结果，即使蓄电系统中发生异常也能够防止逆变器18及20的损坏。
另外，若控制器30判定蓄电系统发生异常，则可以对逆变器18发送控制指令，以使停止电动发电机12的驱动控制。这时，能够防止电动发电机12的发电运行，所以能够防止因发电电力引起的DC总线电压值Vdc的上升。此时，能够确实地防止DC总线110成为过电压，并能够防止逆变器18、20的损坏。
如以上，基于本实施例的混合式施工机械中，即使蓄电系统中发生异常，但DC总线电压值VDC下降，所以能够防止逆变器18及20的损坏。另外，本实施例中，对蓄电系统中的升降压转换器100中发生异常的情况进行了说明，但电池19中发生异常时，也通过驱动控制部120停止逆变器18及20的驱动控制。
例如，当通过电池19所具备的温度传感器判定为电池19为过热状态时，控制器30停止升降压转换器100的充放电控制。而且，通过停止回转用电动机21的运行，从而能够禁止回转用电动机21的再生运行。由此，能够防止因再生电力引起的DC总线成为过电压状态，并能够防止逆变器18、20的损坏。对电动发电机12的发电运行也相同。因此，电池19中发生了异常时也与上述情况相同，能够防止逆变器18及20的损坏。
以上，对电池19或升降压转换器100中发生异常时停止逆变器20的驱动控制的方式进行了说明，但也可以是控制器30限制(降低)主泵14的吐出量。由此，当因电池19或升降压转换器100中发生异常而电动发电机12的输出下降时，发动机11能够降低驱动主泵14时的负载。因此，当电池19或升降压转换器100中发生异常时，主泵14的负载较大时也能够抑制发动机11熄火。
接着，对基于本发明的第6实施例的混合式施工机械进行说明。
图11是表示基于本发明的第6实施例的混合式施工机械的一例即液压挖掘机的结构的块图。基于本发明的第6实施例的混合式施工机械与基于第5实施例的混合式施工机械的不同之处在于：在DC总线110通过作为驱动控制系统的逆变器18B连接有作为电动工作要件的动臂再生用发电机250。由逆变器18B和动臂再生用发电机250构成负载驱动系统。
本实施例中，动臂缸7连接有液压马达260，动臂再生用发电机250的旋转轴由液压马达260驱动。另外，图11中，为了便于说明，分离液压马达260和动臂再生用发电机250，但实际上，动臂再生用发电机250的旋转轴机械连接于液压马达260的旋转轴。
如上述，动臂再生用发电机250为由液压马达260驱动且当动臂4伴随重力下降时将位能转换为电能的电动工作要件。液压马达260以动臂4下降时通过从动臂缸7吐出的油旋转的方式构成，用于将动臂4伴随重力降低时的能量转换为旋转力而设置。液压马达260设置于控制阀17与动臂缸7之间的液压管7A，所以能够安装于上部回转体3内的适当的部位。
由动臂再生用发电机250发出的电力经过逆变器18B作为再生能供给至DC总线110。因此，在电动发电机12及回转用电动机21中会发生通过DC总线110对任一个进行电力供给的状况。并且在电动发电机12、动臂再生用发电机250及回转用电动机21中会发生从任一个向DC总线110进行电力供给的状况。
因此，本实施例中，升降压转换器100根据电动发电机12、动臂再生用发电机250及回转用电动机21的运行状态进行切换升压动作和降压动作的控制，以使DC总线电压值容纳于恒定的范围内。DC总线110配设于逆变器18A、18B及20与升降压转换器之间，并在电池19、电动发电机12、动臂再生用发电机250及回转用电动机21之间进行电力授受。
在本实施例中，当蓄电系统的升降压转换器100或电池19中发生异常时，通过驱动控制部120停止逆变器18A、18B及20的驱动控制。由此，蓄电系统中发生异常时，能够防止从逆变器18B向DC总线110供给再生能。
如以上，根据本实施例，在包含将动臂4的位能转换为电能的动臂再生用发电机250的混合式施工机械中，也与基于第5实施例的混合式施工机械相同，当蓄电系统的升降压转换器100或电池19中发生异常时，通过驱动控制部120停止逆变器18A、18B及20的驱动控制。由此，能够防止逆变器18A、18B及20的损坏。
另外，在以上的实施例中，对动臂再生用发电机250通过液压马达260将动臂4的位能转换为电能的方式进行了说明，但是动臂再生用发电机250也可以以如下方式构成，即连接于动臂4的动臂轴并且在动臂4下降的情况下由液压来驱动时进行发电。动臂4的上升和下降的辨别能够以如下方式进行：例如在用于进行动臂4的操作的操纵杆26A的2次侧设置压力传感器，驱动控制部120根据该压力传感器的输出进行。
接着，对基于本发明的第7实施例的混合式施工机械进行说明。
图12是表示基于本发明的第7实施例的混合式施工机械的一例即液压挖掘机的结构的块图。基于第7实施例的混合式施工机械与基于第5实施例的混合式施工机械的不同之处在于，其是以如下方式构成：主泵14的驱动通过泵用电动机400来进行，电动发电机12进行基于由发动机11驱动的电力的回收(发电运行)。其它的结构与基于第5实施例的混合式施工机械相同，所以对相同的构成要件附加相同符号，并省略其说明。并且，电动发电机12在此时仅具备作为如下的发电机的功能，即只进行基于由发动机11驱动的发电运行。
泵用电动机400以只进行用于驱动主泵14的动力运行的方式构成，并通过逆变器410连接于DC总线110。泵用电动机400以通过驱动控制部120驱动的方式构成。若操作操纵杆26A～26B、踏板26C中的任一个，则通过逆变器410从DC总线110对泵用电动机400供给电力，由此进行动力运行，泵14被驱动而吐出压力油。因此，在电动发电机12、泵用电动机400及回转用电动机21中会发生通过DC总线110对任一个进行电力供给的状况。并且，在电动发电机12及回转用电动机21中会发生从任一个向DC总线110进行电力供给的状况。
本实施例中，升降压转换器100根据电动发电机12、泵用电动机400及回转用电动机21的运行状态进行切换升压动作和降压动作的控制，以使DC总线电压值容纳于恒定的范围内。DC总线110配设于逆变器18、410及20与升降压转换器100之间，在电池19、泵用电动机400及回转用电动机21之间进行电力授受。
在如以上结构的混合式施工机械中，与基于第5实施例的混合式施工机械相同，当蓄电系统的升降压转换器100或电池19中发生异常时，通过驱动控制部120停止逆变器18、20及410的驱动控制。由此，能够防止逆变器18、20及410的损坏。
第5至第7实施例中，对各种结构的混合式施工机械进行了说明，但基于本发明的混合式施工机械能够任意地组合第5至第7实施例的结构。并且第5至第7实施例中示出了设置了升降压转换器100的混合式施工机械，但在不具备升降压转换器100时，也能够应用于因电池19的异常引起的蓄电系统的异常处理。
然而，以往的混合式施工机械中，当辅助用电动发电机或电动发电机的驱动控制系统中发生异常时，无法进行对发动机的电动运行，所以产生无法用蓄电系统回收回转用电动机中产生的再生电力的可能。并且，相反当回转用电动机或回转用电动机的驱动控制系统中发生异常时，产生无法用蓄电系统回收由电动发电机发出的电力的可能。这时，有蓄电系统的电压成为过电压而损坏蓄电系统的可能。
因此，以下的实施例中，当电动发电机或所述电动发电机的驱动控制系统发生异常时，通过使电动工作要件的驱动控制系统的驱动停止来实现可靠性的提高。
以下，例举图1所示的液压挖掘机，对基于本发明的第8实施例至第10实施例的混合式施工机械进行说明。
基于本发明的第8实施例的液压挖掘机的机械驱动系统及电驱动系统，与基于图1及图2所示的第1实施例的液压挖掘机的结构相同，省略其说明。
如上述，当电动发电机12或逆变器18中发生异常时，对逆变器20供给过大的电力，有逆变器20受损的可能。因此，基于第8实施例的混合式施工机械中，当电动发电机12或逆变器18中发生了异常时，驱动控制部120使逆变器20的驱动停止。参照图13A、图13B及图14对此时的动作特性进行说明。
图13A是表示在以往的混合式施工机械中负载进行了再生运行时电动发电机12或逆变器18发生异常时的DC总线电压值及电池电压值的推移的图表。图13B是表示在以往的混合式施工机械中负载进行了动力运行时电动发电机12或逆变器18发生异常时的DC总线电压值及电池电压值的推移的图表。图14是表示在基于第8实施例的混合式施工机械中电动发电机12或逆变器18发生异常时的DC总线电压值及电池电压值的推移的图表。
在图13A、图13B及图14中，纵轴表示电压值，V1表示DC总线电压值的目标值，V2表示DC总线电压值的上限值，V4表示电池使用范围的下限值，VDC表示DC总线电压值，VBAT表示电池电压值。DC总线电压值的上限值V2是用于判定DC总线电压值是否为过电压的电压值。并且，电池使用范围是指在混合式施工机械中使用电池19时的电池电压值的范围，在图13B中仅示出下限值V4。另外，图13A、图13B中示出逆变器18中发生异常时的特性，在时刻t＝0以前，图13A中设为进行回转用电动机21的再生运行，图13B中设为进行动力运行。
如图13A所示，时刻t＝0时，成为DC总线电压值VDC高于电池电压值VBAT的状态。以往的混合式施工机械中，即使在时刻t＝0时逆变器18中发生异常，作为电动工作要件的回转用电动机21的驱动控制也不被停止，所以通过回转用电动机21再生的电力被供给至DC总线110。由此，控制器30为了将DC总线电压值VDC保持为恒定对升降压转换器100进行降压动作，所以电池电压值VBAT上升。
时刻t＝t2时，电池电压值Vbat达到DC总线电压值Vdc。之后，若继续进行来自回转用电动机21的再生，则电池电压值Vbat和DC总线电压值Vdc同时上升。另外，时刻t＝t3时，达到至DC总线电压值的上限值。此时，对于逆变器20也成为过电压状态，有受损的可能。并且，如图13B所示，时刻t＝0时，成为DC总线电压值VDC高于电池电压值VBAT的状态。
如此，以往的混合式施工机械中，即使在时刻t＝0时逆变器18中发生异常，作为电动工作要件的回转用电动机21的驱动控制也不被停止，所以通过回转用电动机21来消耗DC总线110的电力。由此，驱动控制部120为了将DC总线电压值VDC保持为恒定而对升降压转换器100进行升压动作，所以电池电压值VBAT下降。通过继续进行回转用电动机21的电动运行，在时刻t＝t4时电池电压值VBAT低于电池使用范围的下限值V4。若电池电压值VBAT低于下限值V4，则由于电池19的输出减小，所以无法进行正常的动作。
与此相对，本实施例中，即使逆变器18中发生异常，也可以如以下防止逆变器20的损坏。
图14示出有第8实施例中的逆变器18、20中发生了异常后的电池电压值和DC总线电压值的时间推移。
混合式施工机械继续工作，加载于电动发电机12的负载过重，基于配置于电动发电机12的温度传感器12A的检测值若到达预先设定的温度，则控制器30判定电动发电机12处于过负载状态(时刻t＝0)。这时，控制器30判定电动发电系统中发生了异常。而且，为了进行异常处理需向逆变器18发送控制指令，以使停止电动发电机12的驱动。另外，控制器30向逆变器20发送控制指令，以使停止回转用电动机21的驱动控制。由此，能够禁止在回转用电动机21中产生再生电力，另外，禁止因动力运行引起的电力消耗。另一方面，控制器30对升降压转换器100发送控制指令，以使在电动发电系统发生异常的前后继续将DC总线电压Vdc恒定维持为V1。
由此，在时刻t＝0之后，如图14所示，DC总线电压值VDC和电池电压值VBAT被保持为恒定值。因此，不发生逆变器20受损的情况。另外，不是逆变器18而是电动发电机12发生异常时，也同样通过驱动控制部120停止逆变器20的驱动控制，DC总线电压值VDC和电池电压值VBAT被保持为恒定值。因此，不发生逆变器20受损的情况。
这样，本实施方式中，若电动发电机12或作为其驱动控制系统的逆变器18中发生异常，则通过驱动控制部120停止逆变器20的驱动控制。因此，能够防止逆变器20的损坏。另外，停止逆变器18及20的驱动控制之后，DC总线电压值VDC和电池电压值VBAT被保持为恒定值。因此，修复逆变器18A之后，能够迅速地进行通常状态下的运行。并且，电动发电机12或逆变器18中发生异常时，可以设为控制器30限制(降低)主泵14的吐出量。由此，当电动发电机12或逆变器18中发生异常而由此电动发电机12的输出下降时，发动机11也能够降低驱动主泵14时的负载。因此，当电动发电机12或逆变器18中发生异常时，通过限制吐出量，从而能够抑制发动机11熄火。
接着，对基于本发明的第9实施例的混合式施工机械进行说明。
图15是表示基于本发明的第9实施例的混合式施工机械的一例即液压挖掘机的结构的块图。基于本发明的第9实施例的混合式施工机械与基于第8实施例的混合式施工机械的不同之处在于：在DC总线110通过作为驱动控制系统的逆变器18B连接有作为电动工作要件的动臂再生用发电机250。由逆变器18B和动臂再生用发电机250构成负载驱动系统。
基于第9实施例的混合式施工机械中，动臂缸7连接有液压马达260，动臂再生用发电机250的旋转轴通过液压马达260驱动。另外，图15中为了便于说明，分离液压马达260与动臂再生用发电机250，但实际上，动臂再生用发电机250的旋转轴机械连接于液压马达260的旋转轴。
如上述，动臂再生用发电机250为由液压马达260驱动且当动臂4伴随重力下降时将位能转换为电能的电动工作要件。液压马达260以动臂4下降时通过从动臂缸7吐出的油旋转的方式构成，用于将动臂4伴随重力下降时的能量转换为旋转力而设置。液压马达260设置于控制阀17与动臂缸7之间的液压管7A，所以能够安装于上部回转体3内的适当的部位。由动臂再生用发电机250发出的电力经过逆变器18B作为再生能供给至DC总线110。
因此，在电动发电机12及回转用电动机21中会发生通过DC总线110对任一个进行电力供给的状况。并且，在电动发电机12、动臂再生用发电机250及回转用电动机21中会发生从任一个向DC总线110进行电力供给的状况。
本实施例中，升降压转换器100根据电动发电机12、动臂再生用发电机250及回转用电动机21的运行状态进行切换升压动作和降压动作的控制，以使DC总线电压值容纳于恒定的范围内。DC总线110配设于逆变器18A、18B、20与升降压转换器之间，并在电池19、电动发电机12、动臂再生用发电机250及回转用电动机21之间进行电力授受。
在本实施例中，若时刻t＝0时逆变器18A中发生异常，则驱动控制部120停止逆变器18B及20的驱动控制，且停止动臂再生用发电机250及回转用电动机21的驱动控制。由此，电动发电系统中发生异常时，能够防止从逆变器18B向DC总线110供给再生能。由此，DC总线电压值VDC和电池电压值VBAT被保持为恒定值。因此，不产生逆变器18B及20受损的情况。不是逆变器18A而是电动发电机12中发生异常时也同样，DC总线电压值VDC和电池电压值VBAT被保持为恒定值。因此，逆变器18B及逆变器20不会受损。
这样，基于本实施例的混合式施工机械中，若电动发电机12或其作为驱动控制系统的逆变器18产生异常，则通过驱动控制部120停止逆变器18B及20的驱动控制。因此，能够防止逆变器18B及逆变器20的损坏。另外，停止逆变器18B及逆变器20的驱动控制之后，DC总线电压值VDC和电池电压值VBAT被保持为恒定值。因此，修复逆变器18A之后，能够迅速地进行通常状态下的运行。
另外，在以上，对动臂再生用发电机250通过液压马达260将动臂4的位能转换为电能的例子进行了说明，但是动臂再生用发电机250也可以以如下方式构成，即连接于动臂4的动臂轴，并且在动臂4下降时的情况下由液压来驱动时进行发电。动臂4的上升和下降的辨别只要以如下方式进行即可：例如在用于进行动臂4的操作的操纵杆26A的2次侧设置压力传感器，驱动控制部120根据该压力传感器的输出进行。
接着，对基于本发明的第10实施例的混合式施工机械进行说明。
图16是表示基于本发明的第10实施例的混合式施工机械的一例即液压挖掘机的结构的块图。基于本发明的第10实施例的混合式施工机械与基于第8实施例的混合式施工机械的不同之处在于，其以如下方式构成：主泵14的驱动通过泵用电动机400来进行，电动发电机12进行基于由发动机11驱动的电力的回收(发电运行)。其它的结构与基于第8实施例的混合式施工机械相同，所以对相同的构成要件附加相同符号，并省略其说明。并且，电动发电机12在此时仅具备作为如下发电机的功能，即只进行基于由发动机11驱动的发电运行。
泵用电动机400以只进行用于驱动主泵14的动力运行的方式构成，并通过作为驱动控制系统的逆变器410连接于DC总线110。泵用电动机400以通过驱动控制部120驱动的方式构成。若操作操纵杆26A～26B、踏板26C中的任一个，则通过逆变器410从DC总线110对泵用电动机400供给电力，由此进行动力运行，泵14被驱动而吐出压力油。因此，在电动发电机12、泵用电动机400及回转用电动机21中会发生通过DC总线110对任一个进行电力供给的状况。并且，在电动发电机12及回转用电动机21中会发生从任一个向DC总线110进行电力供给的状况。
本实施例中，升降压转换器100根据电动发电机12、泵用电动机400及回转用电动机21的运行状态进行切换升压动作和降压动作的控制，以使DC总线电压值容纳于恒定的范围内。DC总线110配设于逆变器18、逆变器410及逆变器20与升降压转换器100之间，并在电池19、泵用电动机400及回转用电动机21之间进行电力授受。
在基于如以上的结构的本实施例的混合式施工机械中，时刻t＝0时若在逆变器18中发生异常，则驱动控制部120停止逆变器20及逆变器410的驱动控制，且停止回转用电动机21及泵用电动机400的驱动控制。由此，DC总线电压值VDC和电池电压值VBAT保持为恒定值。因此，逆变器20及410不受损。不是逆变器18而是电动发电机12中发生异常时也同样，DC总线电压值VDC和电池电压值VBAT被保持为恒定值。因此，逆变器20及逆变器410不受损。
如以上，基于第10实施例的混合式施工机械中，若电动发电机12或其作为驱动控制系统的逆变器18中发生异常，则通过驱动控制部120停止逆变器20及逆变器410的驱动控制。因此，能够防止逆变器20及逆变器410的损坏。另外，停止逆变器20及逆变器410的驱动控制之后，DC总线电压值VDC和电池电压值VBAT被保持为恒定值。因此，修复逆变器18之后，能够迅速地进行通常状态下的运行。
第8至第10实施例中，对各种结构的混合式施工机械进行了说明，但基于本发明的混合式施工机械能够任意地组合第8至第10实施例的结构。并且，第8至第10实施例中对设置了升降压转换器100的混合式施工机械进行了说明，但不具备升降压转换器100时也能够应用本异常处理。
然而，以往的起重磁铁式混合式施工机械中，当辅助用电动发电机或电动发电机的驱动控制系统中发生异常时若使整个控制停止，则无法进行对起重磁铁的电力供给。这与蓄电系统的蓄电器或升降压转换器中发生异常时也相同。这样，发生异常时，若每次使运行停止则工作效率明显下降。
因此，在以下进行说明的实施例中，当电动发电机、所述电动发电机的驱动控制系统、蓄电系统的蓄电器或升降压转换器中发生异常时，通过可驱动起重磁铁来实现工作效率的提高。
以下，例举图7所示的起重磁铁式混合式施工机械，对基于本发明的第11实施例至第13实施例的混合式施工机械进行说明。
基于本发明的第11实施例的起重磁铁式混合式施工机械的机械驱动系统及电驱动系统，与基于图6及图7所示的第2实施例的起重磁铁式混合式施工机械的结构相同，省略其说明。
图17是概念地表示基于第11实施例的起重磁铁式混合式施工机械的异常发生前后的起重磁铁200的驱动控制的模式的时间图。
如图17所示，设时刻t＝t1时电动发电机12、逆变器18、电池19或升降压转换器100中的任一个发生了异常。当时刻t＝t1之前起重磁铁200被励磁(吸引)时(L1、L2)，在时刻t＝t1之后也维持励磁(吸引)状态。这时，如用实线所示，也能够维持励磁(吸引)状态(L1)，如用虚线所示，有消磁(释放)操作时，起重磁铁200被消磁(释放)(L2)。
另一方面，当在时刻t＝t1之前起重磁铁200被消磁(释放)时(L3、L4)，在时刻t＝t1之后也未进行励磁(吸引)操作时，如用实线所示，继续维持消磁(释放)状态(L4)。并且，在时刻t＝t1之后，有励磁(吸引)的操作时，如用虚线所示，对起重磁铁200的励磁(吸引)的操作切换被禁止(L3)。
这样，在本实施例中，发生异常后无法将起重磁铁200切换为励磁(吸引)状态。
图18A是表示在基于本实施例的混合式施工机械中升降压转换器100发生异常时的电压的推移的图表。图18B是表示升降压转换器100发生异常时的升降压转换器100的驱动状态、起重磁铁200的驱动状态及基于操作者的起重磁铁200的操作内容的推移的图表。在图18A中，横轴表示时间t，纵轴表示电压值。纵轴上的V1表示DC总线电压值的目标值，V2表示时刻t＝0时的电池电压值(初始值)，V3表示电动发电机12的励磁状态下的发电电压。并且，将DC总线电压值表示为VDC，电池电压值表示为VBAT、电动发电机12的输出电压值表示为VASM。
如图18B所示，时刻t＝0时升降压转换器100进行升降压控制，基于操作者的起重磁铁200的操作为励磁(吸引)，起重磁铁200处于励磁(吸引)状态。并且，电动发电机12处于励磁状态下的发电状态。
在此，如图18A所示，依次按输出电压值VASM、电池电压值VBAT、DC总线电压值VDC的顺序增高。
由于起重磁铁200处于励磁(吸引)状态，所以时刻t＝0之后从DC总线110向起重磁铁200供给电力，但是由于升降压转换器100进行升压动作，所以DC总线电压值VDC被保持为目标值V1，而电池电压值VBAT下降。另外，电动发电机12由发动机11驱动，从而以励磁状态进行发电，电动发电机12的输出电压值VASM依旧是V3。
而且，由电池19继续进行升压动作，电抗器成为过热状态，异常判定部比较由电抗器的温度传感器检测出的温度检测值与阈值，若温度检测值为阈值以上则判定为发生异常，控制器30停止升降压转换器100的动作(时刻t＝t1)。控制器30如下进行控制，即在升降压转换器100的发生异常的前后继续进行起重磁铁200的运行。因此，DC总线电压虽向起重磁铁200消耗电力，但升降压转换器100停止动作，所以DC总线电压无法保持V1而慢慢地下降。在此，即使升降压转换器100中发生异常，由于电池19与升降压转换器100处于电连接的状态，所以从电池19向DC总线110供给电力。其结果，电池19的电压Vbat也只下降至相当于向DC总线电压110供给的电力量。
另一方面，控制器30对逆变器18A进行控制，以使维持预先设定的电力的发电状态。这样，电动发电机12的逆变器18A在异常发生的前后也继续进行控制，所以能够保持异常发生前的电压值V3。
时刻t＝t2时，DC总线电压值VDC下降至与电池电压值VBAT值相同，之后，DC总线电压值VDC与电池电压值VBAT一同下降。此时，起重磁铁200被保持为励磁(吸引)状态。时刻t＝t3时，DC总线电压值VDC和电池电压值VBAT成为与电动发电机12的输出电压值VASM值相同。之后，为了以V3保持电动发电机12的输出电压值VASM，所以通过逆变器18B、DC总线110及逆变器18A从电动发电机12对起重磁铁200供给电力，所以起重磁铁200保持为励磁(吸引)状态。时刻t＝t4时，由操作者输入用于使起重磁铁200消磁(释放)的操作指令，所以起重磁铁200通过控制器30被消磁(释放)。
这样，根据基于本实施例的混合式施工机械，升降压转换器100中发生异常而无法进行升降压控制之后，也能够在电动发电机12的励磁状态下通过被发出的电力继续进行起重磁铁200的励磁(吸引)动作。另外，当电池19中发生异常时，也与升降压转换器100中发生异常时相同，能够在电动发电机12的励磁状态下通过被发出的电力继续进行起重磁铁200的励磁(吸引)动作。
图19A是表示在基于第11实施例的混合式施工机械中逆变器18A中发生异常时的各部分电压的推移的图表。图19B是表示在基于第11实施例的混合式施工机械中逆变器18A中发生异常时的电动发电机12的驱动状态、起重磁铁200的驱动状态及基于操作者的起重磁铁200的操作内容的推移的图表。在图19A中，横轴表示时间t、纵轴表示电压值。纵轴上的V1表示DC总线电压值的目标值，V2表示时刻t＝0时的电池电压值(初始值)，V3表示电动发电机12的励磁状态下的发电电压。V4表示电动发电机12的无励磁状态下的发电电压。并且，将DC总线电压值表示为VDC、电池电压值表示为VBAT、电动发电机12的输出电压值表示为VASM。
如图19B所示，时刻t＝0时，电动发电机12处于励磁状态下的发电状态，基于操作者的起重磁铁200的操作为励磁(吸引)，起重磁铁200处于励磁(吸引)状态。
在此，如图19A所示，依次按输出电压值VASM、电池电压值VBAT、DC总线电压值VDC的顺序增高。
由于起重磁铁200处于励磁(吸引)状态，所以时刻t＝0之后从DC总线110向起重磁铁200供给电力，但是由于升降压转换器100进行升压动作，所以DC总线电压值VDC被保持为目标值V1，而电池电压值VBAT下降。另外，电动发电机12由发动机11驱动，从而以无励磁状态进行发电，电动发电机12的输出电压值VASM依旧是V3。
并且，逆变器18A成为过热状态，异常判定部比较来自逆变器18A的温度传感器的温度检测值，若温度检测值为阈值以上，判定为发生异常，则控制器30停止逆变器18A的温度传感器的动作(t＝t1)。因此，时刻t＝t1时若逆变器18A中发生异常，则通过电动发电机12的无负载状态发出的电力无法供给至DC总线110，所以电动发电机12的输出电压值VASM下降至无励磁状态的电压V4。
然而，控制器30以如下方式进行控制，即在逆变器18A的异常发生的前后继续进行从电池19向DC总线110的升压动作及起重磁铁200的运行。因此，向起重磁铁200消耗电力，升降压转换器100继续进行升压动作，所以DC总线电压VDC被保持为目标值V1。电池电压值VBAT伴随其继续下降。
时刻t＝t5时，通过操作者输入用于使起重磁铁200消磁(释放)的操作指令，所以起重磁铁200通过控制器30被消磁(释放)。
这样，根据基于本实施例的混合式施工机械，在逆变器18A中发生异常且电动发电机12成为无励磁状态之后，通过控制器30使升降压转换器100的升压动作继续进行，从而向起重磁铁200供给电力，所以能够继续进行起重磁铁200的励磁(吸引)动作。
另外，电动发电机12中发生异常时也与逆变器18A中发生异常时相同，通过控制器30使升降压转换器100的升压动作继续进行从而向起重磁铁200供给电力，所以能够继续进行起重磁铁200的励磁(吸引)动作。另外，发动机11具备异常检测部，也可以使检测部检测发动机11的异常。此时，例如失速时无法进行基于电动发电机12的发电运行，但在异常判定之后，控制器30继续对升降压转换器100输出控制指令，从而能够用基于电池19的放电运行的电力继续进行起重磁铁200的驱动控制。
以上，根据本实施例，在电动发电机12、逆变器18A、电池19或升降压转换器100中发生异常之后，也能够继续进行起重磁铁200的励磁(吸引)动作。
接着，对基于本发明的第12实施例的混合式施工机械进行说明。
图20是表示基于本发明的第12实施例的混合式施工机械的结构的块图。基于第12实施例的混合式施工机械与基于第11实施例的混合式施工机械的不同之处在于：在DC总线110通过作为驱动控制系统的逆变器18C连接有作为电动工作要件的发电机250。
基于本实施例的混合式施工机械中，动臂缸7连接有液压马达260，发电机250的旋转轴由液压马达260驱动。另外，图20中，为了便于说明，分离液压马达260与发电机250，但实际上，发电机250的旋转轴机械连接于液压马达260的旋转轴。如上述，发电机250为由液压马达260驱动并且当动臂4伴随重力下降时将位能转换为电能的电动工作要件。液压马达260以动臂4下降时通过从动臂缸7吐出的油来旋转的方式构成，用于将动臂4伴随重力下降时的能量转换为旋转力而设置。液压马达260设置于控制阀17与动臂缸7之间的液压管7A，所以能够安装于上部回转体3内的适当的部位。用发电机250发出的电力经过逆变器18C作为再生能被供给至DC总线110。
因此，在电动发电机12、起重磁铁200及回转用电动机21中会发生通过DC总线110对任一个进行电力供给的状况。并且，在电动发电机12、起重磁铁200、发电机250及回转用电动机21中会发生从任一个向DC总线110进行电力供给的状况。
本实施例中，升降压转换器100根据电动发电机12、起重磁铁200、发电机250及回转用电动机21的运行状态进行切换升压动作和降压动作的控制，以使DC总线电压值容纳于恒定的范围内。DC总线110配设于逆变器18A、18B、18C及20与升降压转换器之间，并在电池19、电动发电机12、起重磁铁200、发电机250及回转用电动机21之间进行电力授受。
在基于以上那样的结构的本实施例的混合式施工机械中，即使电动发电系统中发生异常，也继续进行由动臂缸7产生的再生能向DC总线110的供给，所以控制器30在异常发生的前后继续进行起重磁铁200的控制，从而能够进行电力供给。同样，在蓄电系统中发生异常且无法从电池19进行电力供给的状态下，也继续进行由动臂缸7产生的再生能向DC总线110的供给，所以控制器30在异常发生的前后继续进行起重磁铁200的控制，从而能够进行电力供给。
另外，以上对发电机250通过液压马达260将动臂4的位能转换为电能的方式进行了说明，但是发电机250也可以以如下方式构成，即连接于动臂4的动臂轴并且在动臂4下降的情况下由液压来驱动时进行发电。动臂4的上升和下降的辨别只要以如下方式进行即可：例如在用于进行动臂4的操作的操纵杆26A的2次侧设置压力传感器，控制器30根据该压力传感器的输出进行。
接着，对基于本发明的第13实施例的混合式施工机械进行说明。
图21是表示基于本发明的第13实施例的混合式施工机械的结构的块图。基于第13实施例的混合式施工机械与基于图20所示的第12实施例的混合式施工机械的不同之处在于，其以如下方式构成：主泵14的驱动通过泵用电动机400来进行，电动发电机12进行因由发动机11驱动发出的电力的回收(发电运行)。其它的结构与基于第12实施例的混合式施工机械相同，所以对相同构成要件附加相同符号，并省略其说明。并且，电动发电机12在这里仅具备作为如下的发电机的功能，即只进行基于由发动机11驱动的发电运行。
泵用电动机400以只进行用于驱动主泵14的动力运行的方式构成，并通过作为驱动控制系统的逆变器410连接于DC总线110。泵用电动机400为工作用电动机。泵用电动机400以由控制器30驱动的方式构成。若操作操纵杆26A～26B、踏板26C中的任一个，则通过逆变器410从DC总线110对泵用电动机400供给电力，由此进行动力运行，泵14被驱动而吐出压力油。
因此，在电动发电机12、泵用电动机400及回转用电动机21中会发生通过DC总线110对任一个进行电力供给的状况。并且，在电动发电机12及回转用电动机21中会发生从任一个向DC总线110进行电力供给的状况。
本实施例中，升降压转换器100根据电动发电机12、泵用电动机400及回转用电动机21的运行状态进行切换升压动作和降压动作的控制，以使DC总线电压值容纳于恒定的范围内。DC总线110配设于逆变器18、410及20与升降压转换器100之间，并在电池19、泵用电动机400及回转用电动机21之间进行电力授受。
在基于这样的本实施例的混合式施工机械中，即使电动发电系统中发生异常，也通过升降压转换器100从电池19向DC总线110供给电力，所以控制器30在异常产生的前后继续进行起重磁铁200的控制，从而能够进行电力供给。同样，在蓄电系统中发生异常时也可进行来自电动发电机12的电力供给，所以控制器30在异常发生的前后继续进行起重磁铁200的控制，从而能够进行电力供给。
另外，电动发电机12中发生异常时也与逆变器18A中产生异常时相同，通过继续进行升降压转换器100的升压动作而向起重磁铁200供给电力，所以能够继续进行起重磁铁200的励磁(吸引)动作。此时，通过发电机250发出的电力被供给至DC总线110，所以较第11实施例时更减轻了升降压转换器100的负担。并且，电池电压值VBAT也不会较第11实施例时下降，能够以更长时间将起重磁铁200保持为励磁(吸引)状态。
如以上，根据本实施例提供如下混合式施工机械：在电动发电机12、逆变器18A、电池19或升降压转换器100中发生了异常之后，也能够继续进行起重磁铁200的励磁(吸引)动作。
第11至第13实施例中，对各种结构的混合式施工机械进行了说明，但基于本发明的混合式施工机械能够任意地组合第11至第13实施例的结构。
然而，辅助液压泵的驱动的电动发电机或进行电动发电机的驱动控制的逆变器中发生异常，或者电池或升降压转换器中发生异常，且无法得到辅助时，有驱动液压泵的输出不足的可能。当无法得到电动发电机的辅助时，若发动机的输出相对于液压马达的输出不足，则有无法确保适当的运行状态的可能。
因此，以下进行说明的第14实施例至第16实施例用于提供如下混合式施工机械，即在得不到电动发电机的辅助时也能够继续进行适当的运行状态。
图22是表示基于本发明的第14实施例的混合式施工机械的结构的块图。基于本发明的第14实施例的混合式施工机械具有与基于图2所示的第1实施例的混合式施工机械基本相同的结构，但是追加有以下说明的结构。图22中，在与图2所示的构成组件同等的组件附加相同符号，并省略其说明。
本实施例中，作为液压泵的主泵14上设有控制主泵14的倾斜角的泵控制阀14A。泵控制阀14A通过控制器30电驱动并且进行主泵14的倾斜角的控制。
接着，利用图3说明蓄电系统的详细情况。包含DC总线110的蓄电系统连接有DC总线电压检测部111。DC总线电压检测部111检测DC总线110的电压，将DC总线电压值供给至控制器30。DC总线电压检测部111相当于用于检测DC总线电压值的电压检测部。由DC总线电压检测部111检测出的DC总线电压值被输入至控制器30，并且为了进行用于将该DC总线电压值容纳于恒定的范围内的升压动作和降压动作的切换控制而使用。
并且，电池电压检测部112与电池电流检测部113连接于蓄电系统。电池电压检测部112检测电池19的电压并将电池电压值供给至控制器30。电池电流检测部检测流入电池19与升降压转换器100之间的电流并将电池电流值供给至控制器30。升降压转换器100的升压动作和降压动作的切换控制根据通过DC总线电压检测部111检测出的DC总线电压值、通过电池电压检测部112检测出的电池电压值及通过电池电流检测部113检测出的电池电流值，通过来自控制器30的控制指令进行。
电池电压检测部112相当于用于检测电池19的电压值的电压检测部，为了检测电池的充电状态而使用。通过电池电压检测部112检测出的电池电压值被输入至控制器30，并且为了进行升降压转换器100的升压动作和降压动作的切换控制而使用。并且，若在转换器100与电池19之间发生断线异常，则DC总线电压检测部111和电池电压检测部112比较电池电压检测部112与DC总线电压检测部111的电压值，从而也作为能够进行异常的发生和异常发生部位的特别指定的异常检测部而发挥作用。
电池电流检测部113相当于用于检测电池19的电流值的电流检测部。电池电流值是将从电池19流入升降压转换器100的电流设为正值而被检测。通过电池电流检测部113检测出的电池电流值被输入至控制器30，并且为了进行升降压转换器100的升压动作和降压动作的切换控制而使用。并且，若在升降压转换器100与电池19之间发生断线异常，则电池电流检测部113检测到由电池电流检测部113检测出的电流值急剧下降，从而也作为蓄电系统的异常检测部发挥作用。
控制器30具备辅助异常判定部50，在辅助异常判定部50中以如下方式构成输入有表示由异常检测部检测出的电动发电机12的温度、在电动发电机12中流通的电流值、外加于电动发电机12的电压值、包含于逆变器18的转换元件的温度、供给至逆变器18的电压值及供给至逆变器18的电流值的信号。同样还以如下方式构成：输入有表示由异常检测部检测出的电池19的温度、在电池19或升降压转换器100中流通的电流值、外加于电池19或升降压转换器100的电压值及升降压转换器100的转换元件的温度的信号。
而且，若输入由异常检测部检测出的检测值，若超过对应于各种类的检测值而设定的阈值则辅助异常判定部50判定为发生了辅助异常。
并且，控制器30具备失速防止部32。若由辅助异常判定部50判断为发生了辅助异常，则失速防止部32执行失速防止处理。在第14实施例中失速防止部32通过驱动控制泵控制阀14A来执行缩小主泵14的倾斜角的失速防止处理，以使液压泵14的输出下降至发动机输出上限值以下。
在此，蓄电系统的异常是指例如电动发电机12或者升降压转换器100或电池19中发生断线时、或温度异常上升的状态。并且，逆变器18的异常是指例如因断线或故障而转换元件的温度、电压值或电流值超过各自的阈值而产生过热状态、过电压状态或过电流状态。
图23A是表示在基于第14实施例的混合式施工机械中电动发电机12或逆变器18中发生异常时在异常检测的前后的发动机11的输出、主泵14的输出、发动机11及电动发电机12的总计输出的图表。图23B是表示在基于第14实施例的混合式施工机械中电动发电机12或逆变器18发生异常时被输入至泵控制阀14A的控制指令产生变化时的主泵14的吐出压力与输出的关系的图表。主泵14的吐出压力根据动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9、液压马达1A、1B所受的负载状况来决定。因此，当负载较轻时，主泵14的输出低于发动机11的输出上限值，而负载较大时变得高于发动机11的输出上限值。在此，主泵14的输出高于发动机11的输出上限值时，通过电动发电机12来辅助发动机11。
图23A中，WEng表示发动机11的输出上限值、WPmpn表示主泵14的输出值、WASM表示电动发电机12的输出上限值、WEng+WASM表示发动机11(WEng)及电动发电机12(WASM)的总计输出值、WPmp0表示进行了基于控制器30的失速控制部32的失速防止处理之后的主泵14的输出。
时刻t＝t0时，电动发电机12或逆变器18未发生异常。并且，在这时候由于操作员的操纵杆操作而对液压缸要求高输出。伴随此，主泵14的输出WPmpn成为高于发动机11的输出上限值WEng的输出。因此，为了防止发动机11的失速，控制器30向逆变器18发送指令，以使通过电动发电机12辅助发动机11。由此，即使通过主泵14要求高于发动机11的输出上限值WEng的输出，也不会失速就能够进行工作。在此，电动发电机12的输出上限值WASM如下设定，即与发动机11的输出上限值WEng相加则高于主泵14的输出WPmpn。
然而，过于对电动发电机12加载负载，基于温度传感器12A的检测值达到预先设定的温度，则控制器30的辅助异常判定部50判断为电动发电机12处于过负载状态。这时，控制器30的辅助异常判定部50判断电动发电机中发生了异常，并向逆变器18送出指令，以使停止来自电动发电机12的输出使得通过进行辅助异常处理来降低电动发电机12的负载。由此，来自电动发电机12的输出消失，所以成为主泵14的输出WPmpn高于发动机的输出上限值WEng的状态。在此，本实施例中，时刻t＝t1时电动发电机12若发生异常，则控制器30的失速防止部32检测电动发电机12的异常，并变更用于驱动控制泵控制阀14A的驱动指令而来缩小倾斜角。由此，主泵14的输出从WPmpn下降至小于发动机11的输出上限值WEng的WPmp0。
在此，用于驱动控制泵控制阀14A的驱动指令是用于控制主泵14的斜板的倾斜角的泵电流I。因此，如图23B所示，在将主泵14的吐出压力以Pi设定为一定的状态下，若将泵电流I从In降低至I0(In＞I0)，则根据泵电流值控制倾斜角，主泵14的输出从WPmpn降低至WPmp0。
如图23B所示，例如即使吐出输出Pi任意地变动也如下设定电流I0：主泵14的输出不超过发动机11的输出上限值WEng。具体而言，如下设定电流I0：主泵14的输出的最大值WPmpnmax不超过发动机11的输出上限值WEng。因此，在没有基于电动发电机12的辅助力的状态下，也能够仅用发动机11的输出WEng驱动主泵14。这样，即使主泵14的输出WPmpn因吐出压力Pi变动，发动机11的输出WEng也能够满足WEng＞WPmp0的条件。
如以上，根据基于本实施例的混合式施工机械，当电动发电机12或逆变器18中发生异常时，主泵14的倾斜角通过控制器30缩小至预定的角度，由此，被控制成主泵14的输出WPmp0变得低于发动机11的输出WEng。因此，即使电动发电机12或逆变器18中发生异常而基于电动发电机12的辅助力消失，也能够通过降低主泵14的输出来仅用发动机11的输出WEng驱动主泵14，所以在得不到电动发电机12的辅助时，也能够继续维持运行状态。
本实施例中，对电动发电机12中发生温度异常时的处理进行了说明，但辅助异常判定部50也可以根据电动发电系统的异常检测部即逆变器18的电流检测器或电压检测器的检测值来判断电动发电系统的异常。此时，除此之外还可以通过失速防止部32进行降低主泵14的输出的处理。并且，蓄电系统产生异常时，辅助异常判定部50也可以与上述情况同样通过来自由电池19和升降压转换器100构成的蓄电系统中所具备的异常检测部的检测值来判断电动发电系统的异常。此时，无法进行从电池19向电动发电机12的电力供给，所以在辅助异常判定部50判断无法进行辅助，并进行停止电动发电机12的电动运行及发电运行的辅助异常判定处理。因此，即使蓄电系统中发生异常，也与电动发电系统中发生异常时相同，只要以通过失速防止部32进行降低主泵14的输出的处理的方式构成即可。
接着，对基于本发明的第15实施例的混合式施工机械进行说明。
图24A是在基于本发明的第15实施例的混合式施工机械中，当电动发电机12或逆变器18中发生异常时相对机关转速标绘使发动机11的机关转速下降时的发动机11的输出上限值、主泵14的输出上限值的图表。图24B是表示在基于本发明的第15实施例的混合式施工机械中，当电动发电机12或逆变器18中发生异常时在异常检测的前后使发动机11的机关转速下降时的发动机11的输出上限值、主泵14的输出、电动发电机12的输出上限值、发动机11及电动发电机12的总计输出上限值的图表。
基于第15实施例的混合式施工机械与基于第14实施例的混合式施工机械的不同之处在于：当电动发电机12或逆变器18中发生异常时，不降低主泵14的输出，而根据发动机11的输出特性与主泵14的输出特性的关系，通过调整发动机11的机关转速而使发动机11的输出高于主泵14的输出的运行区域。
另外，图24A所示的主泵14的输出特性为倾斜角最大时的输出特性。因此，在倾斜角设定为小于最大值的状态下，主泵14的输出的值成为低于图24A所示的值。
如图24A所示，主泵14的输出具有根据机关转速的上升而几乎线性地增大的特性。与此相对，发动机11的输出上限值WEng具有如下特性：随着机关转速的上升2次曲线性地增大而达到最大输出，且在机关转速r较高的区域中稍微下降。
因此，如图24A所示，在机关转速为r1的状态下，主泵14的输出WPmp1大于发动机11的输出WEng1。该状态继续进行到机关转速上升至r2。即，机关转速为r2以下的区域是为了驱动主泵14而需要基于电动发电机12的辅助的区域。
若机关转速成为r2，则主泵14的输出WPmp1与发动机11的输出WEng1相等。发动机11的输出上限值WEng当机关转速为r3时成为最大输出WEng3，之后慢慢下降，而在机关转速r4时，主泵14的输出WPmp1与发动机11的输出WEng1再次相等。即，机关转速在r2至r4之间的区域是如下区域：由于发动机11的输出上限值WEng大于主泵14的输出WPmp，所以在没有基于电动发电机12的辅助的状态下也能够驱动液压泵14。
若机关转速高于r4，则与机关转速为r2以下的区域相同，主泵14的输出WPmp1变得大于发动机11的输出WEng1，为了驱动液压泵14需要基于电动发电机12的辅助。
基于第15实施例的混合式施工机械中，以正常时的机关转速为不足r2的r1的转速来使用时，电动发电机12或逆变器18中发生异常时，控制器30将发动机11的机关转速控制在r2至r4的范围内。由此，在得不到电动发电机12的辅助的状态下，也可仅以发动机11的输出上限值WEng驱动主泵14，所以能够继续维持运行状态。
如图24B所示，时刻t＝0时电动发电机12及逆变器18正常动作，发动机11的机关转速成为正常时的r1。而且，在该时刻，由于操作者的操纵杆操作而液压缸中要求高输出。在此，主泵14中所要求的输出要求有与转速r1时的主泵14的输出上限值WPmp1相同的值。而且，对主泵14的输出WPmp1成为高于发动机11的输出上限值WEng的输出值。因此，控制器30为了防止发动机11的失速向逆变器18发送指令，以使通过电动发电机12辅助发动机11。由此，即使在主泵14中需要高于发动机11的输出上限值WEng的输出的状况下，也不会失速而能够进行工作。在此，相加电动发电机12的输出上限值WASM与发动机11的输出上限值WEng计算的总计的输出上限值设定为高于主泵14的输出WPmp1。
然而，过于对电动发电机12加载继续的负载，若基于温度传感器12A的检测值达到预先设定的温度，则控制器30的辅助异常判定部50判定电动发电机12处于过负载状态。此时，控制器30的辅助异常判定部50判断电动发电系统中发生了异常，并向逆变器18发送指令，以使停止来自电动发电机12的输出使得通过进行辅助异常处理来降低电动发电机12的负载。由此，由于没有来自电动发电机12的输出，所以成为主泵14的输出WPmp1高于发动机11的输出上限值WEng1的状态。在此，本实施例中，时刻t＝t1时若电动发电机12中发生异常，则控制器30的失速防止部32检测异常并将发动机11的机关转速控制为r3。在此，主泵14的输出上限值WPmp1也伴随转速的增加稍微上升成为WPmp3。在机关转速为r3时，即使主泵14以实施方式2的混合式施工机械可输出的能力界限值运行，主泵14的输出上限值WPmp3也变得高于发动机11的输出上限值WEng3。因此，由于异常的发生，电动发电机12的输出WASM成为零，但发动机11的输出成为WEng3，超过主泵14的输出WPmp3，所以能够仅以发动机11的输出WEng3继续进行主泵14的运行。
另外，以上为了便于说明，对时刻t＝t1时电动发电机12中发生异常时将发动机11的机关转速控制为产生最大输出r3的例子进行了说明，但机关转速不限于r3，为r2至r4之间即可。这是因为若机关转速为r2至r4之间的运行区域，则发动机11的输出成为超过主泵14的输出的运行区域。
如以上，根据基于第15实施例的混合式施工机械，电动发电机12或逆变器18中发生异常时，发动机11的输出通过控制器30被设定为超过主泵14的输出的运行区域，所以即使基于电动发电机12的辅助力消失，也能够仅以发动机11的输出上限值WEng驱动主泵14，且能够继续维持运行状态。
并且，以上使用发动机11的机关转速作为机关转速进行了说明，但也可以使用与发动机11机械结合的电动发电机12的转速作为机关转速。
接着，对基于本发明的第16实施例的混合式施工机械进行说明。
图25A是在基于本发明的第16实施例的混合式施工机械中，当电动发电机12或逆变器18中发生异常时相对机关转速标绘使发动机11的机关转速下降时的发动机11的输出上限值、主泵14的输出上限值的图表。图25B是表示在基于本发明的第16实施例的混合式施工机械中，为电动发电机12或逆变器18中发生异常时在异常检测的前后使发动机11的机关转速下降时的发动机11的输出上限值，主泵14的输出、电动发电机12的输出上限值、发动机11及电动发电机12的总计的输出上限值的图表。
图25A所示的发动机11的输出特性和主泵14的输出特性，与图24A所示的第15实施例的特性相同。
基于第16实施例的混合式施工机械与基于第15实施例的混合式施工机械的不同之处在于：正常时的机关转速在以高于r4的r5的机关转速运行的情况下，电动发电机12或逆变器18中发生异常时，将发动机11的机关转速设定在r2至r4之间的运行区域。
在时间t＝0时，电动发电机12及逆变器18正常动作，发动机11的机关转速成为正常时的r5。而且，在该时刻，由于操作员的操纵杆操作，液压缸中要求高输出。在此，主泵14中所要求的输出要求有与机关转速为r5时的主泵14的输出上限值WPmp5相同的值。而且，主泵14的输出WPmp5成为高于发动机11的输出上限值WEng5的输出值。所以，通过电动发电机12执行辅助的动作。因此，相加电动发电机12的输出上限值WASM与发动机11的输出上限值WEng5的总计的输出上限值也可设定为高于主泵14的输出WPmp5。
然而，若过于向电动发电机12继续加载负载，而基于温度传感器12A的检测值达到预先设定的温度，则控制器30的辅助异常判定部50判定为电动发电机12处于过负载状态。此时，控制器30的辅助异常判定部50判定为电动发电系统中发生了异常，并向逆变器18送出指令，以使停止来自电动发电机12的输出使得通过辅助异常处理来降低电动发电机12的负载。由此，由于来自电动发电机12的输出消失，所以成为主泵14的输出WPmp5高于发动机11的输出上限值WEng5的状态。在此，实施方式2中，时刻t＝t1时若电动发电机12中发生异常，则控制器30的失速防止部32检测出异常，并将发动机11的机关转速控制为r3。
在此，主泵14的输出上限值WPmp5也伴随转速的减少下降至WPmp3。在机关转速为r3的状态下，即使主泵14以基于第16实施例的混合式施工机械可输出的能力界限值运行，主泵14的输出上限值WPmp3也变得高于发动机11的输出上限值WEng3。因此，由于异常的发生，电动发电机12的输出WASM成为零，但发动机11的输出成为WEng3，超过主泵14的输出WPmp3，所以能够仅以发动机11的输出WEng3继续进行主泵14的运行。
另外，以上为了便于说明，对时刻t＝t1时电动发电机12中发生异常时将发动机11的机关转速控制为产生最大输出r3的方式进行了说明，但机关转速不限于r3，为r2至r4之间即可。这是因为若机关转速为r2至r4之间的运行区域，则发动机11的输出成为超过主泵14的输出的运行区域。
如以上，根据基于第16实施例的混合式施工机械，当电动发电机12或逆变器18中发生异常时，发动机11的输出通过控制器30被设定为超过主泵14的输出的运行区域，所以即使基于电动发电机12的辅助力消失，也能够仅以发动机11的输出上限值WEng驱动主泵14，且能够继续维持运行状态。
并且，以上使用发动机11的机关转速作为机关转速进行了说明，但也可以使用与发动机11机械结合的电动发电机12的转速作为机关转速。
并且，第15实施例及第16实施例中，说明了电动发电机12中发生温度异常时的处理，但也可以以如下方式构成：根据电动发电系统的异常检测部即逆变器18的电流检测器或电压检测器的检测值，辅助异常判定部50判定电动发电系统的异常。此时，通过由失速防止部32使机关转速比正常时的转速增加或减少，从而进行处理，以使在发动机11的输出上限值高于主泵14的输出上限值的转速区域中进行驱动。
另外，通过来自由电池19和升降压转换器100构成的蓄电系统中所具备的异常检测部的检测值从而蓄电系统中发生异常的情况也相同。此时，无法进行从电池19至电动发电机12的电力供给，所以在辅助异常判定部50判定为无法辅助，并进行使电动发电机12的电动运行及发电运行停止的辅助异常判定处理。因此，蓄电系统中发生异常时，也与电动发电系统中发生异常时相同地通过失速防止部32变更发动机11的机关转速，以使在发动机11的输出上限值高于主泵14的输出上限的转速区域中进行驱动。
并且，第14实施例至第16实施例中，对具备铲斗6的混合式施工机械进行了说明，但也可具备起重磁铁来代替铲斗6。起重磁铁是通过电磁吸附力吸引或释放金属物的电动工作要件。并且，第14至第16实施例中对设置了升降压转换器100的混合式施工机械进行了说明，但在不具备升降压转换器时，也可以应用本异常处理。
但是，多个混合式施工机械中设有冷却电动发电机、回转用电动机及逆变器等的冷却系统。上述的专利文献1公开有在液压驱动装置中通过泵马达的工作油进行电动发电机的冷却的技术。
然而，若继续进行工作则导致工作油的温度上升，所以基于工作油的冷却能力明显下降。此时，电动发电机成为过热状态且有损坏的可能。
因此，以下的第17实施例及第18实施例中提供如下混合式施工机械：设置与液压驱动部独立的冷却装置，当冷却装置中发生异常时也能够继续维持运行状态。
图26是表示基于本发明的第17实施例的混合式施工机械的结构的块图。基于本发明的第17实施例的混合式施工机械是起重磁铁式混合式施工机械，具有与基于图7所示的第2实施例的起重磁铁式混合式施工机械基本相同的结构，但追加有在以下进行说明的构成要件。另外，图26中，对与图7所示的构成组件相同的组件附加相同符号，并省略其说明。
基于本发明的第17实施例的混合式施工机械是起重磁铁式混合式施工机械，所以操作装置26设置有用于切换起重磁铁200的励磁(开通：吸附)或消磁(关闭：释放)的按钮开关26D。若通过驾驶员按压按钮开关26D，则通过控制器30切换起重磁铁200的励磁(开通：吸附)或消磁(关闭：释放)。
并且，在电力系统中DC总线电压检测部111连接于蓄电系统。DC总线电压检测部111检测DC总线110的电压，并将DC总线电压值供给至控制器30。DC总线电压检测部111相当于用于检测DC总线电压值的电压检测部。通过DC总线电压检测部111检测出的DC总线电压值被输入至控制器30，并且为了进行用于使该DC总线电压值容纳于恒定的范围内的升压动作和降压动作的切换控制而使用。
并且，电池电压检测部112与电池电流检测部113连接于蓄电系统。电池电压检测部112检测电池19的电压并将电池电压值供给至控制器30。电池电流检测部检测流入电池19与升降压转换器100之间的电流并将电池电流值供给至控制器30。升降压转换器100的升压动作和降压动作的切换控制，根据通过DC总线电压检测部111检测出的DC总线电压值、通过电池电压检测部112检测出的电池电压值及通过电池电流检测部113检测出的电池电流值，通过来自控制器30的控制指令进行。
电池电压检测部112相当于用于检测电池19的电压值的电压检测部，为了检测电池的充电状态而使用。通过电池电压检测部112检测出的电池电压值被输入至控制器30，并且为了进行升降压转换器100的升压动作与降压动作的切换控制而使用。而且，若在转换器100与电池19之间发生断线，则DC总线电压检测部111与电池电压检测部112比较电池电压检测部112与DC总线电压检测部111的电压值，从而作为可进行异常的发生和异常发生部位的特别指定的异常检测部发挥作用。
电池电流检测部113相当于用于检测电池19的电流值的电流检测部。电池电流值其将从电池19流入升降压转换器100的电流设为正值而被检测。通过电池电流检测部113检测出的电池电流值输入至控制器30，并且为了进行升降压转换器100的升压动作与降压动作的切换控制而使用。而且，若在升降压转换器100与电池19之间发生断线异常，则电池电流检测部113检测到由电池电流检测部113检测出的电流值急剧下降，从而也作为蓄电系统的异常检测部发挥作用。
在本实施例中，控制器30包括冷却功能异常判定部130，其根据来自配设于后述的冷却系统中的第1异常检测部310A、320A、330A、340B的检测值，判定有无冷却系统的异常。若检测出后述的冷却系统的异常，则控制器30进行用于能够继续进行起重磁铁200、电动发电机12及回转用电动机21的运行的处理。关于该处理进行后述。
并且，控制器30具备驱动部异常判定部60，在驱动部异常判定部60中以如下方式构成：输入有表示由第2异常检测部检测出的电动发电机12的温度、包含于逆变器18的转换元件的温度的信号。
图27A是表示基于本发明的第17实施例的混合式施工机械的发动机11的冷却系统的图。图27B是表示基于本发明的第17实施例的混合式施工机械的电动发电机12、减速机13及回转用电动机21以及这些驱动控制系统的冷却路径的图。在图27A及图27B中，示出有冷却水流通至各构成要件的顺序，箭头表示冷却水的流通方向。
如图27A所示，发动机11的冷却系统以冷却水依次按照罐300、第1泵301、散热器302、发动机11的顺序进行循环的方式构成。穿过发动机11的冷却水路的冷却水返回到罐300。第1泵301通过风扇皮带机械连接于发动机11的输出轴，并由发动机11驱动。第1泵301并不限于由发动机11驱动，也以由电动机驱动。从DC总线110向该电动机供给电力即可。此时，若驱动第1泵301，则罐300内的冷却水被第1泵301吸引，并通过配管L-a1、L-a2供给至散热器302。用散热器302进行热交换之后，通过配管L-a3供给至发动机11并冷却发动机11。之后，使因发动机11的热被加热的冷却水通过配管L-a4向罐300循环，因此构成发动机11的冷却系统。
并且，基于第17实施例的混合式施工机械除了发动机11的冷却系统还另外具有用于冷却电动发电机12、减速机13及回转用电动机21的冷却系统。
如图27B所示，构成该冷却系统的冷却装置以冷却水依次按照罐310、泵用逆变器322、第2泵320、散热器330、控制器30、电源系统340、回转用电动机21、电动发电机12、减速机13的顺序进行循环的方式构成。另外，第2泵320由泵用马达321驱动。
电源系统340包含逆变器18A、18B、20、泵用逆变器322、升降压转换器100及电池19。并且起重磁铁200本身为气冷式，所以不包含于该冷却系统中，只有进行起重磁铁200的驱动控制的逆变器18B包含于冷却系统中。
泵用马达321通过泵用逆变器322由控制器30进行驱动控制。并且，电动发电机12、减速机13、回转用电动机21、控制器30、泵用马达321及电源系统340中配设有热敏电阻12A、13A、21B、340A。
另外，图27B中一体表示电源系统340的热敏电阻340A来作为第2异常检测机构，但实际上，以可个别检测逆变器18A、18B、20、升降压转换器100及电池19的各自温度的方式构成。并且，作为第1异常检测机构配设有泵用逆变器322的温度传感器即热敏电阻340B。
若冷却装置根据来自泵用逆变器322的信号驱动第2泵320，则罐310内的冷却水由被第2泵301吸引，并通过配管L-b1、L-b2供给至散热器330。由散热器330进行了热交换之后，通过配管L-b3直接供给至控制器30。这是因为，设置于控制器30的CPU的耐热温度最低，所以需要使用最低温状态的冷却水。而且，因控制器30被加热的冷却水由配管L-b4供给至电源系统340。吸收发出热的电源系统的热，进一步被加热的冷却水通过L-b5、L-b6供给至回转用电动机21及电动发电机12。因此，进一步成为高温之后，供给至成为最高温的减速机13并冷却减速机13。这样，在电力系统的冷却系统中可以如下构成：最初冷却耐热温度最低的控制器30，最后冷却耐热温度最高的减速机13。由此，能够以一个冷却系统有效地冷却多个发热体。
另外，在电力系统的冷却系统中，从作为第1异常检测部的第2泵吐出的配管L-b2中配设有压力计320A、配管L-b3中配设有水温计330A及罐310中配设有水表310A。而且，用压力计320A、水温计330A及水表310A检测出的检测值被输入至控制器30，分别与对应于检测值的阈值进行比较并判定有无异常产生。例如，水温计330A在因散热器330的配管的堵塞等导致冷却能力下降时，水温计的检测值明显上升。此时，若达到判断为水温异常的被预先设定的阈值，则控制器30判断冷却功能发生了异常。同样地，配管穿孔时冷却水的量减少，所以水表的检测值下降并达到阈值从而判断有无异常产生。
表示用第1异常检测部即泵用逆变器322的热敏电阻340B、第2异常检测部即热敏电阻12A、13A、21B、340A检测出的温度的电信号均被输入至控制器30。
控制器30中的冷却功能异常判定部130中，若输入由第1异常检测部检测出的检测值，则与对应各种类的检测值而预先设定的阈值进行比较，若超过阈值则判定为冷却功能中发生了异常。
同样，在控制器30的驱动部异常判定部60中，输入表示由第2异常检测部检测的电池19的温度、在电池19或升降压转换器100中流通的电流值、外加于电池19或升降压转换器100的电压值、升降压转换器100的转换元件的温度或电动发电机12、回转用电动机21的温度、在逆变器18A、18B、20中流通的电流值、电压值、逆变器18A、18B、20的转换元件的温度的信号，若超过对应于各种类检测值而预先设定的阈值，则判定为驱动功能发生了异常。
例如在散热器330损坏而热交换能力降低时，控制器30其排出到配管L-b3的冷却水的温度上升。由此，若水温计330A的温度逐渐上升且达到预先设定的阈值，则在冷却功能异常判定部130判定为冷却功能发生了异常。然而，在冷却异常的判定前后，控制器30继续使电动发电机12、回转用电动机21等的驱动部继续运行。这是因为，即使冷却功能发生了异常，也未必一定是驱动部的温度发生异常。因此，水温计330A的温度达到预先设定的阈值时，电动发电机12、回转用电动机21等也继续运行。
同样，根据第1异常检测部即热敏电阻340B的检测值，用冷却功能异常判定部130判定泵用逆变器322的转换元件为过热状态时，控制器30继续使电动发电机12、回转用电动机21等的驱动系统继续运行。
在混合式施工机械中，驱动系统的运行是否存在余力其很大程度的依赖于周围环境或使用方式。因此，当驱动系统的运行存在余力时，即使冷却功能损坏也能够无任何问题使驱动系统继续运行，所以能够使施工机械继续运行。由此，能够提高挖掘等的工作效率。
并且，基于第17实施例的冷却装置使用对控制器30、电源系统340、回转用电动机21、电动发电机12、减速机13和有发热的可能性的部位都进行冷却的结构进行了说明，但作为混合式施工机械中的冷却装置也可以设为至少冷却电动发电机12或电动发电机12的逆变器18A。
接着，对基于本发明的第18实施例的混合式施工机械进行说明。
基于本发明的第18实施例的混合式施工机械中，在冷却功能异常判定部130中发生异常时，控制器30继续运行驱动部，另外，在每个驱动部附加基于驱动部异常判定部60的驱动部的异常判定功能。
控制器30的驱动部异常判定部60中，根据由第2异常检测部的各个检测出的检测值，若超过各自的预先设定的阈值，则判定为驱动功能上产生了异常。此时，个别判定电动发电机12、减速机13、回转用电动机21、控制器30及电源系统340的各个温度，按照各自的温度进行电动发电机12、减速机13、回转用电动机21、控制器30各个的输出限制。
图28是表示基于第18实施例的混合式施工机械中的冷却系统的异常判定处理及输出限制处理的顺序的图。该处理通过控制器30执行。
控制器30在冷却功能异常判定部130中比较来自第1异常检测部的检测值和阈值来判定是否发生了异常(步骤S1)。具体而言，根据配置于配管L-b3上的水温计等的检测值进行判定。反复执行步骤S1。该阶段中，在由冷却功能异常判定部130的异常判定的前后，控制器30不中止各驱动部的运行而继续使其进行。
控制器30进行了冷却系统的异常判定(步骤S1)之后，判定由配设于电动发电机12、减速机13、回转用电动机21、控制器30或电源系统340的各温度传感器检测出的温度是否为作为与各自的温度传感器对应而预先设定的低阈值的第1阈值以上(步骤S2)。
控制器30对电动发电机12、减速机13、回转用电动机21、控制器30或电源系统340中温度不是第1阈值以上的构成要件(步骤S2中为NO)不进行输出的限制而允许通常运行(步骤S3)。
另一方面，控制器30在步骤S2中，当判定为由配置于电动发电机12、减速机13、回转用电动机21、控制器30或电源系统340的各温度传感器检测出的温度超过与各自的温度传感器对应而预先设定的第1阈值时(步骤S2中为YES)，限制电动发电机12、减速机13、回转用电动机21、控制器30或电源系统340中温度为第1阈值以上的构成要件的输出(步骤S4)。在此，在减速机13中产生温度异常时，限制发动机11的输出。
在此，电动发电机12、减速机13、回转用电动机21、控制器30或电源系统340中，作为工作要件进行运行的是电动发电机12、减速机13或回转用电动机21。并且，有作为通过电源系统340中的逆变器18B驱动的工作要件的起重磁铁200。
并且，即使在电动发电机12、减速机13、回转用电动机21及控制器30的所有的温度不超过第1阈值的状态下，也判定为由配置于电源系统340中所包含的逆变器18A、18B或20的各个的各温度传感器检测出的温度为第1阈值以上时，在步骤S4中，限制与温度超过第1阈值的逆变器(18A、18B或20中的任一个)对应的构成要件(起重磁铁200、电动发电机12或回转用电动机21中的任一个)的输出。这是因为起重磁铁200、电动发电机12或回转用电动机21通过逆变器18A、18B或20进行驱动控制。这样通过设置第1阈值(低阈值)并限制超过低阈值的驱动部的输出，从而能够继续使施工机械进行运行，且能够提高挖掘等的工作效率。
控制器30对电动发电机12、减速机13、回转用电动机21、控制器30或电源系统340中在步骤S4中进行输出控制的构成要件判定其温度是否为高于第1阈值的第2阈值(高阈值)以上(步骤5)。在此，若判定为未成为第2阈值以上时，再次与第1阈值进行比较(步骤S2)。
控制器30使在电动发电机12、减速机13、回转用电动机21、控制器30或电源系统340中温度为第2阈值以上的构成要件的运行停止(步骤S6)。由此，温度成为第2阈值以上的构成要件(电动发电机12、减速机13、回转用电动机21、控制器30或电源系统340中的任一个)的运行被禁止。这样，成为第2阈值以上的驱动部通过迅速停止运行能够防止因加热引起的驱动部的损坏。
这样，根据基于第18实施例的混合式施工机械即使在冷却系统中发生异常时，只要各构成要件的温度小于第1阈值则允许通常运行，即使为第1阈值以上但只要小于第2阈值，则在限制了输出的状态下允许运行。因此，可提供如下混合式施工机械：即使冷却系统中发生异常，也不是一律成为无法运行的状态，而可以对温度不过度上升的构成要件继续进行运行。
上述的第17实施例及第18实施例中，对具备起重磁铁200的混合式施工机械进行了说明，但也可以是具备以铲斗来代替起重磁铁200的混合式施工机械。并且，上述的第17实施例及第18实施例中，对使用水冷式冷却装置的方式进行了说明，但也可使用油冷式来代替水冷式。
然而，在混合施工机械中，液压泵中发生异常时，若照旧继续进行运行，若要使液压驱动部正常动作，有对液压泵的要求输出变得过剩的情况。这时，若要提高液压泵的输出，要进一步加大对发动机的电动发电机的辅助输出，则导致在电动发电机中消耗较多的电力。
因此，在以下进行说明的第19实施例中提供如下混合式施工机械：即使在液压系统中发生了异常的情况也能够控制向液压泵的多余输出的产生。
基于本发明的第19实施例的混合式施工机械具有与图1及图2所示的混合式施工机械相同的机械系统及电机系统的结构，省略各部的结构的说明。
本实施例中的升降压转换器100采用转换控制方式，如图29所示，具有相互串联的晶体管100a及100b、连接于这些连接点与电池19的正侧端子之间的电抗器101、相对于晶体管100a向反方向并联的二极管100c、以及相对于晶体管100b向反方向并联的二极管100d。晶体管100a及100b例如由IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)构成。将直流电流从电池19供给至DC总线110时，通过来自控制器30的指令对晶体管100a的栅极外加PWM电压。而且，伴随晶体管100a的开/闭而电抗器101中产生的感应电动势通过二极管100d传递，该电力通过DC总线110的电容器110a被平滑化。并且将直流电力从DC总线110供给至电池19时，通过来自控制器30的指令对晶体管100b的栅极外加PWM电压，并且从晶体管100b输出的电流通过电抗器101被平滑化。
并且，本实施例中的控制器30构成用于检测包含主泵14及控制阀17的液压系统的异常的液压系统异常检测部。例如，假设由于主泵14的倾斜板的生锈或泵控制阀14A的损坏等而无法控制主泵14的倾斜角。这时，从控制器30供给至泵控制阀14A的驱动电流欲使主泵14的倾斜角按要求来动作而增加。由于这样的现象而驱动电流脱离预定的电流范围时，控制器30判断为包含主泵14的液压系统中发生了异常。控制器30当检测这样的液压系统的异常时控制这些异常，以使抑制成主泵14的输出上限值及电动发电机12的辅助输出的上限值分别低于正常时。
在此，对本实施例中的控制器30的功能进行了详细说明。图30是表示控制器30的功能的块图。如图30所示，控制器30包含计算相当于向发动机11及电池19的输出依赖度的输出上下限值的输出条件计算部39和动力分配部38。输出条件计算部39由功能方块31～37构成。
首先，作为表示发动机11的实际转速的信号的发动机实转速Nact被输入至输出条件计算部39的方块31。方块31根据发动机实转速Nact决定发动机输出转矩的上限值PEngMax及下限值PEngMin，并将这些值提供至动力分配部38。方块31在发动机11的转速与输出转矩的关系中具有表示上限值和下限值的映像表或转换表，根据该映像表或转换表决定发动机输出转矩的上限值PEngMax及下限值PEngMin。映像表或转换表预先存储于控制器30的存储器中。另外，也可以不使用映像表或转换表将发动机实转速Nact代入表示上限值和下限值的式中求出上限值PEngMax和下限值PEngMin。
动力分配部38输入有表示液压负载要求输出PHydReq的信号及表示电负载要求输出PElcReq的信号。液压负载要求输出PHydReq是表示液压负载(由液压驱动的构成组件、动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9及液压马达1A、1B等)所需的动力的变量，例如相当于驾驶员操作液压负载时的操纵杆的操作量。电负载要求输出PElcReq是表示电负载(如电动马达或电动执行器用电驱动的构成组件、回转用电动机21等)所需的电力的变量，例如相当于驾驶员操作电负载时的操纵杆的操作量。
输出条件计算部39的方块32输入有电池电压Vact。电池电压Vact是表示电池19的输出电压的变量。为电容器式蓄电池时，其充电量与电容器的端子间电压的平方成比例，从而能够通过电池电压Vact得知电池19的充电率。方块32根据电池电压Vact求出电池19的当前的充电率SOCact并供给至方块33、34及37。
输出条件计算部39的方块33存储有表示根据充电率SOC用于以最大电流进行充电的输出[kW]和用于以最大电流进行放电的输出[kW]的映像表或转换表。方块33根据该映像表或转换表和由方块32提供的电池19的充电率SOCact求出最大放电量即电池输出上限值PBatMax11及最大充电量即电池输出下限值PBatMin11。方块33将电池输出上限值PBatMax11提供至方块35，将电池输出下限值PBatMin11供给至方块36。
例如，方块33的映像表表示在某充电率SOC中使通过转换器或电容器的能力限制的充放电最大电流流过时决定的电力(充放电最大电流×电容器电压)。充电率SOC与充放电电压(电容器电压)的平方成比例，所以最大充电电力及最大放点电力相对充电率SOC描绘抛物线。方块33参照该映像表或转换表求出在当前充电率SOCact中在恒定电流下容许的最大充电电力(电池输出上限值PBatMax11)及最大放电电力(电池输出下限值PBatMin11)。
方块34存储有表示用于以预定时间使充电率SOC成为SOC下限值为止的能量进行放电的输出[kW]和用于以预定时间使充电率SOC成为SOC上限值为止的能量进行充电的输出[kW]的映像表或转换表。方块34根据该映像表或转换图表和由方块32提供的电池19的充电率SOCact求出最大放电量即电池输出上限值PBatMax12及最大充电量即电池输出下限值PBatMin12。方块34将电池输出上限值PBatMax12供给至方块35，并将电池输出下限值PBatMin12供给至方块36。
例如，方块34所示的映像表表示某充电率SOC中的适当的充放电电力。方块34所示的映像表中，下限值是为了具有剩余而设定的充电率SOC以使充电率不成为零。若充电率SOC减少至零或成为接近零的值，则有放电要求时无法立即进行放电，所以优选维持成某种程度上被充了电的状态。所以，对充电率SOC设置下限值(例如30％)，充电率SOC为该下限值以下时控制为不进行放电。因此，最大放电电力(可进行放电的最大电力)在充电率SOC的下限值中为零(即不使之放电)，随着充电率SOC增大而可进行放电的电力中产生剩余，所以加大最大放电电力。图中的方块34的映像表中，最大放电电力从充电率SOC的上限值直线增加，但不限于直线地增加，也可以描绘抛物线而使之增加，也可以设定成以任意的模式增加。
另一方面，当充电率SOC为100％时，例如由电负载产生再生电力时，无法用电池19直接吸收再生电力，所以以充电率SOC不成为100％的方式设置上限值(例如90％)，并以充电率SOC为该上限值以上时不进行充电的方式进行控制。因此，最大充电电力(可进行充电的最大电力)在充电率SOC的上限值中为零(即不使之进行充电)，随着充电率SOC减小而可进行充电的电力中产生剩余，所以加大最大充电电力。图中的方块34的映像表中，最大充电电力从充电率SOC的上限值直线增加，但并不限于直线地增加，也可以描绘抛物线而使之增加，也可以设定为以任意的模式增加。
这样，方块34参照该映像表或转换表求出在当前的充电率SOCact中所容许的最大放电电力(电池输出上限值PBatMax12)及最大充电电力(电池输出下限值PBatMin12)。
方块35将由方块33提供的电池输出上限值PBatMax11与由方块34提供的电池输出上限值PBatMax12中较小的一方作为电池输出上限值PBatMax1提供至动力分配部38。并且，方块36将由方块33提供的电池输出下限值PBatMin11与由方块34提供的电池输出下限值PBatMin12中较大的一方(通常，由于电池输出下限值成为表示充电状态的负值，所以换言之，可以说是绝对值小的一方)作为电池输出下限值PBatMin1提供至动力分配部38。
方块37中预先存储有表示电池19的当前的充电率SOCact与用于使充电率SOCact接近预定的SOC目标值的电池目标输出PBatTgt的相互关系的映像表或转换表。方块37根据该映像表或转换表和由方块32提供的电池19的当前的充电率SOCact求出电池目标输出PBatTgt，并将该值提供至动力分配部38。
动力分配部38根据发动机输出上限值PEngMax、发动机输出下限值PEngMin、电池输出上限值PBatMax1、电池输出下限值PBatMin1及电池目标输出PBatTgt决定液压负载实输出PHydOut、电负载实输出PElcOut及辅助马达输出指令PAsmRef，并输出至控制器30的各部。
液压负载实输出PHydOut是对液压负载要求输出PHydReq而实际是向液压负载供给的动力。若对液压负载要求输出PHydReq供给通常所要求的动力，则无法满足同时被驱动的电负载的要求，且无法将电池19的充电率SOC维持在适当的范围内。因此，存在必需某种程度上控制实际供给至液压负载的动力的情况。另外，本实施例中，当控制器30检测出液压系统的异常时，较低地限制供给至液压负载的动力，
电负载实输出PElcOut是对电负载要求输出PElcReq而实际是向电负载供给的电力。若对电负载要求输出PElcReq供给通常所要求的电力，则无法满足同时被驱动的液压负载的要求，且无法将电池19的充电率SOC维持在适当的范围内。因此，存在必需某种程度上限制实际供给至电负载的电力的情况。
辅助马达输出指令PAsmRef是指示电动发电机12的输出的值。通过辅助马达输出指令PAsmRef指示电动发电机12是作为电动机发挥作用，或是作为发电机发挥作用。另外，本实施例中，当控制器30检测出液压系统的异常时，较低地限制电动发电机12作为电动机发挥作用时的输出。
在此，控制器30中对用于决定液压负载实输出PHydOut、电负载实输出PElcOut及辅助马达输出指令PAsmRef的处理进行说明。图31是在控制器30中所进行的处理的流程图。
首先，在方块31中，根据表示发动机11的当前的转速的发动机实转速Nact决定发动机11的发动机输出上限值PEngMax及发动机输出下限值PEngMin(步骤S11)。另外，即使控制器30检测出液压系统的异常时，在其前后发动机11的发动机输出上限值PEngMax也被设为恒定(不变)。接着，在方块32～36中，根据当前的电池电压Vact决定电池输出上限值PBatMax1及电池输出下限值PBatMin1(步骤S12)。
接着，在方块37中，由当前的充电率SOCact决定电池目标输出PBatTgt(步骤S13)。之后，在动力分配部38中根据发动机11及电池19的要求输出的界限值决定电负载实输出PElcOut(步骤S14)的同时，根据发动机11及电池19的要求输出的界限值决定液压负载实输出PHydOut(步骤S15)。并且，在动力分配部38中根据发动机11、电负载及电池19的被计算出的输出决定电池19的充放电量的指令值即电池输出PBatOut(步骤S16)。而且，在动力分配部38中根据电负载实输出PElcOut与电池输出PBatOut的比较来决定辅助马达输出指令PAsmRef(步骤S17)。
在此，对上述的步骤S4～S7中的处理进行详细说明。
参照图32，在步骤S4中，首先计算可供给至电负载的最大电力即电负载输出上限值PElcMax的同时，计算可蓄积在电池19的电力即电负载输出下限值PElcMin(步骤S41)。在此，电负载输出上限值PElcMax是发动机输出上限值PEngMax与电池输出上限值PBatMax1之和。即，可供给至电负载的最大电力是由发动机11的最大输出获得的基于电动发电机12的发电量与电池19的最大放电量之和。并且，从相加发动机输出下限值PEngMin及电池输出下限值PBatMin1的值中减去液压负载输出要求PHydReq而求出电负载输出下限值PElcMin。
接着，判定电负载要求输出PElcReq是否为电负载输出上限值PElcMax以下且电负载输出下限值PElcMin以上(步骤S42)。在步骤S42中，当电负载要求输出PElcReq大于电负载输出上限值PElcMax时(步骤S42：No)，将电负载实输出PElcOut的值设为与电负载输出上限值PElcMax的值相等(步骤S43)。即，电负载要求的电力大于由电动发电机12和电池19可供给的最大电力时，将该最大电力供给至电负载。并且，当电负载要求输出PElcReq小于电负载输出下限值PElcMin时(步骤S42：NO)，将电负载实输出PElcOut的值设为与电负载输出下限值PElcMin的值相等(步骤S43)。即，由电负载被再生的电力大于相加由电动发电机12可消耗的最大电力与在电池19中可储蓄的最大电力的电力时，避免电负载的再生电力大于该电力。
另外，当电负载要求输出PElcReq为电负载输出上限值PElcMax以下且电负载输出下限值PElcMin以上时(步骤S42：YES)，将电负载实输出PElcOut的值设为与电负载要求PElcReq的值相等，并将电负载要求的电力直接进行供给(步骤S44)。
并且，参照图33，在步骤S5中，首先进行可供给至液压负载的最大动力即液压负载输出上限值PHydMax的设定(步骤S51)。通常，从相加发动机输出上限值PEngMax与电池输出上限值PBatMax的值中减去电负载实输出PElcOut而计算液压负载输出上限值PHyeMax。并且，当检测出主泵14这种液压系统的异常时设定为低于该计算值的值。
接着，判定液压负载要求输出PHydReq是否为液压负载输出上限值PHydMax以下(步骤S52)。当液压负载要求输出PHydReq大于液压负载输出上限值PHydMax时(步骤S52：NO)，将液压负载输出PHydOut的值设为与液压负载输出上限值PHydMax相等(步骤S53)。另一方面，当液压负载要求输出PHydReq为液压负载输出上限值PHydMax以下时(步骤S52：YES)，将液压负载输出PHydOut的值设为与液压负载要求输出PHydReq的值相等，并将液压负载要求的动力直接进行供给(步骤S54)。
在此，图34是表示本实施方式中的液压负载要求输出PHydReq与液压负载输出PHydOut的关系的图表。通常，假设液压负载输出上限值PHydMax是被设定为图中所示的PHydMax1(＝PEngMax+PBatMax-PElcOut)的值。这时，如点划线G1所示，直到液压负载要求输出PHydReq达到PHydMax1为止与液压负载要求输出PHydReq相等地设定液压负载输出PHydOut。而且，当液压负载要求输出PHydReq超过PHydMax1时，与PHydMax1相等地设定液压负载输出PHydOut。
与此相对，当检测出主泵14这种液压系统的异常时，液压负载输出上限值PHydMax被设定为低于PHydMax1的PHydMax2(＜PHydMax1)。这时，如实线G2表示，直到液压负载要求输出PHydReq达到PHydMax2为止与液压负载要求输出PHydReq相等地设定液压负载输出PHydOut。而且，当液压负载要求输出PHydReq超过PHydMax2时，与PHydMax2相等地设定液压负载输出PHydOut。另外，也可在PHydMax1乘上系数而计算该PHydMax2，也可以为预先设定的值。
并且，参照图35，在步骤S6中，首先计算电池控制输出上限值PBatMax2及电池控制输出下限值PBatMin2(步骤S61)。电池控制输出上限值PBatMax2是由电负载可消耗的电力与可由电动发电机12辅助液压系统而消耗的电力之和，从相加电负载实输出PElcOut与液压负载输出PHydOut的值中减去发动机输出下限值PEngMin而计算。并且，电池控制输出下限值PBatMin2是电负载的再生电力与由电动发电机12发出的电力之和，从相加电负载实输出PElcOut与液压负载输出PHydOut的值中减去发动机输出上限值PEngMax而计算。
接着，比较电池控制输出上限值PBatMax2与电池输出上限值PBatMax1，并且比较电池控制输出下限值PBatMin2与电池输出下限值PBatMin1(步骤S62)。在该步骤中的比较是对电池输出上限值PBatMax1及电池输出下限值PBatMin1的每一个进行。并且，当电池控制输出上限值PBatMax2为电池输出上限值PBatMax1以上(步骤S62：YES)时，将电池输出上限值PBatMax的值设为与电池输出上限值PBatMax1的值相等(步骤S63)。并且，当电池控制输出下限值PBatMin2为电池输出下限值PBatMin1以下(步骤S62：YES)时，将电池输出下限值PBatMin的值设为与电池输出下限值PBatMin1的值相等(步骤S63)。
另一方面，当电池控制输出上限值PBatMax2小于电池输出上限值PBatMax1时(步骤S62：NO)，将电池输出上限值PBatMax的值设为与电池输出上限值PBatMax2的值相等(步骤S64)。并且，当电池控制输出下限值PBatMin2大于电池输出下限值PBatMin1(步骤S62：NO)时，将电池输出下限值PBatMin的值设为与电池控制输出下限值PBatMin2的值相等(步骤S64)。
接着，比较电池目标输出PBatTgt与电池输出上限值PBatMax，并且比较电池目标输出PBatTgt与电池输出下限值PBatMin(步骤S65)。在该步骤中的比较是对电池输出上限值PBatMax及电池输出下限值PBatMin的每一个进行。当电池目标输出PBatTgt大于电池输出上限值PBatMax(步骤S65：NO)时，将电池输出PBatOut的值设为与电池输出上限值PBatMax的值相等(步骤S66)。并且，当电池目标输出PBatTgt小于电池输出下限值PBatMin(步骤S65：NO)时，将电池输出PBatOut的值设为与电池输出下限值PBatMin的值相等(步骤S66)。
另一方面，当电池目标输出PBatTgt为电池输出上限值PBatMax以下且电池输出下限值PBatMin以上(步骤S65：YES)时，将电池输出PBatOut的值设为与电池目标输出PBatTgt的值相等(步骤S67)。
在此，图36是表示电池充电率(SOC)与电池输出的关系的图。图36的图表中示出有电池输出上限值PBatMsx11(图中的较细的虚线)及PBatMax12(图中的较粗的虚线)以及电池输出上限值PBatMax1(图中的双点划线)。电池输出上限值PBatMax11是电池输出上限值PBatMax11及PBatMax12中的较小的一方的值。同样地，在图35的图表中示出有电池输出下限值PBatMin11(图中的较细的点划线)及PBatMin12(图中的较粗的点划线)以及电池输出下限值PBatMin1(图中的双点划线)。电池输出下限值PBatMin1是电池输出下限值PBatMin11及PBatMin12中的较大的一方的值。在该图中，实际的电池输出PBatOut被如下决定：在表示放电的正侧进入小于电池输出上限值PBatMax1的区域，在表示充电的负侧进入大于电池输出下限值PBatMin1的区域。
并且，图36所示的图表还示出有电池目标输出PBatTgt。本实施例中，除了电池输出上限值PBatMax1及电池输出下限值PBatMin1之外还考虑电池19的当前的充电率SOCact而决定电池19的实际的放电量或充电量作为电池输出PBatOut。
作为一例对电池19的充电率SOCact为图36所示的值(当前值)的情况进行说明。此时，如图36所示，若电池控制输出上限值PBatMax2小于电池输出上限值PBatMax1，则与电池控制输出上限值PBatMax2相等地设定电池输出上限值PBatMax(图35的步骤S64)。另外，当该充电率SOCact中的电池目标输出PBatTgt大于电池输出上限值PBatMax时，与电池输出上限值PBatMax相等地设定电池输出PBatOut(图35的步骤S66)。
并且，参照图37，在步骤S7中，首先在步骤S71中计算指示辅助马达52的运行的辅助马达输出指令PAsmRef。辅助马达输出指令PAsmRef从电池输出PBatOut中减去电负载实输出PElcOut来计算。
在此，图38是表示辅助马达输出指令PAsmRef的计算模式的图。图38中，当电负载56实际上消耗电力时，若从电池19进行放电的电力中减去由电负载56被消耗的电力即电负载输出(在电负载56中电力被再生时成为负值)的值为正，则其电力被供给至电动发电机12，而电动发电机12辅助发动机11的驱动力。另一方面，若从电池19进行放电的电力减去由电负载56被消耗的电力即电负载输出的值为负，则来自发动机11的动力被供给至电动发电机12，而电动发电机12进行发电。即，电动发电机12的辅助输出相当于从由电池19进行放电的电力中减去由电负载56中被消耗的电力而得到的电力，所以辅助马达输出指令PAsmRef能够从电池输出PBatOut中减去电负载实输出PElcOut来计算。
再次参照图37，在步骤S72中(或者也可以在步骤S71之前)，继续进行辅助马达输出指令PAsmRef的上限值即辅助马达输出上限值PAsmMax的设定。通常，辅助马达输出上限值PAsmMax被设定为预定的值。并且，当检测出主泵14这种液压系统的异常时，设定为低于该预定值的值。
而且，判定辅助马达输出指令PAsmRef是否为辅助马达输出上限值PAsmMax以下(步骤S73)。当辅助马达输出指令PAsmRef大于辅助马达输出上限值PAsmMax时(步骤S73：NO)，将辅助马达输出指令PAsmRef的值设为与辅助马达输出上限值PAsmMax相等(步骤S74)。另一方面，当辅助马达输出指令PAsmRef为辅助马达输出上限值PAsmMax以下时(步骤S73：YES)，直接输出辅助马达输出指令PAsmRef。
在此，图39是表示本实施例中的辅助马达输出指令PAsmRef与辅助输出[W]的关系的图表。通常，假设辅助马达输出上限值PAsmMax被设定为图中所示的PAsmMax1。此时，如点划线G3所示，直到辅助马达输出指令PAsmRef达到PAsmMax1为止与辅助马达输出指令PAsmRef相等地设定辅助输出。而且，当辅助马达输出指令PAsmRef超过PAsmMax1时，与PAsmMax1相等地设定辅助输出。
与此相对，当控制器30检测出主泵14这种液压系统的异常时，辅助马达输出上限值PAsmMax被设定为低于PAsmMax1的PAsmMax2(其中，0≤PAsmMax2＜PAsmMax1)。另外，当PAsmMax2为零时，意味着辅助马达输出指令PAsmRef必然成为零以下且电动发电机12不进行辅助动作。辅助马达输出上限值PAsmMax被设定为PAsmMax2时，如实线G4所示，直到辅助马达输出指令PAsmRef达到PAsmMax2为止按照辅助马达输出指令PAsmRet控制辅助输出。并且，当辅助马达输出指令PAsmRef超过PAsmMax2时，按照PAsmMax2的值控制辅助输出。
另外，决定上述的液压系统异常时的辅助马达输出上限值PAsmMax2时，例如为了维持主泵14的旋转将最低限度需要的输出值设为辅助马达输出上限值PAsmMax2即可。这是因为通过维持主泵14的旋转能够使发动机11的转速稳定，并且当来自回转用电动机21的再生电力或电池19的充电率高时，可通过电动发电机12使这些能量向液压系统放出。
对基于以上进行说明的基于本实施例的混合式施工机械(液压挖掘机)的效果进行了说明。如已叙述，液压挖掘机具备控制主泵14的输出和电动发电机12的发电电力及辅助输出的控制器30，当检测出主泵14这种液压系统的异常时，控制器30将主泵14的输出上限值(液压负载输出上限值PHydMax)及电动发电机12的辅助输出的上限值(辅助马达输出上限值PAsmMax)分别设定为低于正常时。在此，关于发电输出的上限值在发生液压系统的异常的前后不进行变更。
因此，即使因液压系统的异常导致对主泵14的液压负载要求输出PHydReq变得过剩，主泵14的实际的输出PHydOut也被较低地抑制，所以无需增大对发动机11的电动发电机12的辅助输出，并且，电动发电机12的实际的辅助输出也被较低地抑制，所以能够抑制向液压泵的多余的输出的发生。并且，能够控制电池19的充电率过度下降。即，即使液压系统中发生异常时，也能够更长时间地继续运行。并且，能够抑制电池19的寿命降低。
并且，如本实施例，优选在液压系统的异常产生的前后发动机11的输出上限值PEngMax为恒定。由此，液压系统发生了异常时有电负载的输出要求的情况下，电动发电机12的发电输出的上限值不进行变更，所以可进行充分的发电运行。由此，不降低电负载的输出就能够继续进行工作。
基于本实施例的混合式施工机械不限于上述的实施方式，可进行其它的种种变形。例如，在上述实施例中作为混合式施工机械举例说明了液压挖掘机，但也可将本实施例应用于其它的混合式施工机械(例如，起重磁铁车辆或轮式装载机、起重机等)。
并且，上述实施例中，作为液压系统的异常举例说明了液压泵的倾斜板的粘连或泵控制阀的故障，但作为液压系统的异常除此之外还有妨碍所希望的压力油的产生的各种异常。并且，作为检测这样的异常的机构，在上述实施例中，举例说明了控制部检测用于驱动泵控制阀的电流值的异常的结构，但控制部也可以通过其它的方法检测液压系统的异常，或者也可以除了控制部还另外设置液压系统异常检测部，而控制部也接收来自该液压系统异常检测部的信号。
然而，在混合式施工机械中，当驱动液压泵的发动机中发生异常时，若照旧继续进行运行，则有负载相对于发动机的驱动能力变得过剩而导致发动机的自然停止的可能。并且，当向电动发电机等供给电力的电池中发生异常时，若照旧继续进行运行，则有电池的充电率过度下降且难以继续进行运行的可能。
因此，在以下进行说明的第20实施例的目的在于提供如下混合式施工机械：即使发动机或电池中发生了异常时也能够更长时间地继续进行运行。
图40是表示基于本发明的第20实施例的混合式施工机械的结构的块图。基于本发明的第20实施例的混合式施工机械具有与图1及图2所示的混合式施工机械相同的机械系统及电机系统的结构，省略各部分的结构的说明。
如图40所示，基于本实施例的混合式施工机械具备增压器41及发动机控制单元(Engine Control Unit：ECU)42。增压器41是用于向发动机11供给压缩空气的装置。增压器41利用从发动机11排出的废气的压力使涡轮高速旋转，并使直接连结于该涡轮的压缩机旋转而压缩吸气并将其供给至发动机11。由此，增加发动机11的吸入空气量。
ECU42是用于控制发动机11的动作(发动机11的燃料喷射定时等)的单元。本实施例的ECU42构成用于检测发动机11的异常的发动机系统异常检测部。即，ECU42向控制器30输出由安装于发动机11的喷嘴传感器43提供的与不完全燃烧有关的异常信号、与增压器41的升高压力的异常有关的异常信号及与用于检测冷却发动机11的冷却水的温度的水温传感器的故障等有关的异常信号。
基于本实施例的混合式施工机械的控制器30，除了与基于上述第19实施例的控制器30相同的功能之外还具有在以下进行说明的功能。
当包含电池19及升降压转换器100的蓄电系统中检测出异常时(具体而言，由温度传感器44提供的电池温度信号中所示出的电池19的温度超过预定值时)，基于本实施例的混合式施工机械的控制器30与对蓄电系统的输出依赖度进行比较而相对地提高对发动机11的输出依赖度。并且，当发动机11中检测出异常时(具体而言，由ECU42供给的异常信号表示了发动机11的不完全燃烧、增压器41的升高压力的异常或水温传感器的故障等时)，与对发动机11的输出依赖度进行比较而相对地提高对蓄电系统的输出依赖度。
包含电池19及升降压转换器100的蓄电系统中检测出异常时，控制器30与蓄电系统进行比较而进行用于相对地提高对发动机11的输出依赖度的处理。图41A是表示控制器30的方块31(参照图30)中的映像表或转换表的图。图41B是表示控制器30的方块33(参照图30)中的映像表或转换表的图。
当蓄电系统中检测出异常时，在控制器30的方块31及33中进行如以下所述的映像表或转换表的变更。如图41A所示，在方块31中表示发动机转速与发动机输出上限值的相互关系的函数从图41A中的点划线G1向实线G2变更。即，较高地设定各发动机转速中的发动机输出上限值。例如，若假设与平常时的发动机实转速Nact对应的发动机输出上限值为PEngMax(1)，则当蓄电系统中检测出异常时，对应于发动机实转速Nact的发动机输出上限值被设定变更为大于PEngMax(1)的PEngMax(2)。这样通过提高发动机11的输出从而能够与蓄电系统进行比较而相对地提高对发动机11的输出依赖度。
另一方面，如图41B所示，方块33中，表示电池19的充电率SOC与电池输出上限值的相互关系的函数从图41B中的点划线G3向实线G4变更，并且，表示电池19的充电率SOC与电池输出下限值的相互关系的函数从图41B中的点划线G5向实线G6变更。即，较低地设定各充电率SOC中的电池输出上限值，且较高地设定各充电率SOC中的电池输出下限值。例如，若与平常时的当前的充电率SOCact对应的电池输出上限值及电池输出下限值分别为PBatMax11(1)及PBatMin11(1)，则蓄电系统中检测出异常时，与当前的充电率SOCact对应的电池输出上限值被设定变更为小于PBatMax11(1)的PBatMax11(2)，而电池输出下限值被设定变更为大于PBatMin11(1)的PBatMin11(2)。这样通过抑制电池19的放电量及充电量即输出界限值，从而能够与蓄电系统进行比较而相对地提高对发动机11的输出依赖度。
另外，当蓄电系统中检测出异常时控制器30也可以仅进行方块31中的设定变更(图41A)及方块33中的设定变更(图41B)中的一方，也可以双方同时进行。
图42是表示在本实施例中蓄电系统发生异常(电池19的过热)时刻t1的前后的发动机输出PEng及电池输出PBat的变化的情况的一例的图表。另外，图42中PElc是电负载所需的电力。
在图42中，时刻t0时蓄电系统中未发生异常。而且，在该时刻通过操作员的操纵杆操作，对电负载要求高输出。控制器30设定发动机输出上限值PEngMax、电池输出上限值PBatMax11及电池输出下限值PBatMin11，以使相加发动机输出PEng与电池输出PBat的值(PEng+PBat)变得大于电负载的所需电力PElc。由此，发动机11的输出PEng为PEng(1)时稳定，电池19的输出PBat为PBat(1)时稳定。
在此，通过安装于电池19的温度传感器44检测出的温度超过预定值时，控制器30与蓄电系统进行比较而相对地提高对发动机11的输出依赖度。即，控制器30较高地设定各发动机转速中的发动机输出上限值(参照图41A)，并且，较低地设定各充电率SOC中的电池输出上限值，且较高地设定电池输出下限值(参照图41B)。由此，发动机11的输出PEng过渡到高于PEng(1)的PEng(2)，电池19的输出PBat过渡到低于PBat(1)的PBat(2)。此时，维持相加发动机输出PEng与电池输出PBat的值，能够满足电负载所需的电力PElc。
并且，当发动机11中检测出异常时，基于本实施例的混合式施工机械的控制器30与发动机11进行比较而执行用于相对地提高对蓄电系统的输出依赖度的处理。图43A是表示控制器30的方块31中的映像表或转换表的图。图43B是表示控制器30的方块33中的映像表或转换表的图。
当发动机11中检测出异常时，控制器30的方块31及33中进行如以下所述的映像表或转换表的变更。如图43A所示，在方块31中表示发动机转速与发动机输出上限值的相互关系的函数从图43A中的点划线G1向实线G7变更。即，较低地设定各发动机转速中的发动机输出上限值。例如，若与平常时的发动机实转速Nact对应的发动机输出上限值为PEngMax(1)，则当发动机11中检测出异常时，与发动机实转速Nact对应的发动机输出上限值被设定变更为小于PEngMax(1)的PEngMax(3)。这样通过抑制发动机11的输出，从而能够与发动机11进行比较而相对地提高对蓄电系统的输出依赖度。
另一方面，如图43B所示，方块33中表示电池19的充电率SOC与电池输出上限值的相互关系的函数从图43B中的点划线G3向实线G8变更，并且，表示电池19的充电率SOC与电池输出下限值的相互关系的函数从图43B中的点划线G5向实线G9变更。即，较高地设定各充电率SOC中的电池输出上限值，且较低地设定各充电率SOC中的电池输出下限值。例如，若与平常时的当前的充电率SOCact对应的电池输出上限值及电池输出下限值分别为PBatMax11(1)及PBatMin11(1)，则当发动机11中检测出异常时，与当前的充电率SOCact对应的电池输出上限值被设定变更为大于PBatMax11(1)的PBatMax11(3)，而电池输出下限值被设定变更为小于PBatMin11(1)的PBatMin11(3)。这样通过提高电池19的放电量及充电量即输出界限值，从而能够与发动机11进行比较而相对地提高对蓄电系统的输出依赖度。
另外，当发动机11中检测出异常时控制器30也可以仅进行方块31中的设定变更(图43A)及方块33中的设定变更(图43B)中的一方，也可以双方同时进行。
图44是表示在基于本实施例的混合式施工机械(动力挖掘机)中发生发动机11的异常(发动机11的不完全燃烧、增压器41的升高压力的异常或水温传感器的故障等)的时刻t1的前后的发动机输出PEng及电池输出PBat的变化的情况的一例的图表。
在图44中，时刻t1为止的控制器30的动作与前述的图42所示的动作相同。在此，从ECU42发送与上述的发动机11的异常有关的信号时，控制器30与发动机11进行比较而相对地提高对蓄电系统的输出依赖度。即，控制器30较低地设定各发动机转速中的发动机输出上限值(参照图43A)，并且，较高地设定各充电率SOC中的电池输出上限值，且较低地设定电池输出下限值(参照图43B)。由此，发动机11的输出PEng过渡到低于PEng(1)的PEng(3)，电池19的输出PBat过渡到高于PBat(1)的PBat(3)。此时，也维持相加发动机输出PEng与电池输出PBat的值，能够满足电负载所需的电力PElc。
对基于在以上进行说明的基于本实施例的混合式施工机械的效果进行了说明。如已叙述，基于本实施例的混合式施工机械例如具备检测电池19的温度的温度传感器44这种蓄电系统异常检测部，当检测出蓄电系统的异常时，控制器30与蓄电系统进行比较而相对地提高对发动机11的输出依赖性。由此，即使是电池19等蓄电系统中发生异常时也能够防止电池的充电率过度下降，且能够继续进行动力挖掘机1的运行。并且，动力挖掘机1具备检测发动机11的异常的ECU42这种发动机系统异常检测部，当检测出发动机11的异常时，控制器30与对发动机11的输出依赖度进行比较而相对地提高对蓄电系统的输出依赖度。由此，即使是发动机11中发生异常时也能够防止负载相对于发动机11的驱动能力过剩，且可避免发动机11的自然停止。
因此，根据基于本实施例的混合施工机械，即使发动机11或电池19等中发生了异常时也能够长时间地继续进行混合式施工机械的运行。
本实施例中作为混合式施工机械举例说明了动力挖掘机，但也可以将本实施例应用于其它的混合式施工机械(例如，起重磁铁车辆或轮式装载机、起重机等)。
并且，上述实施例中，作为蓄电系统异常检测部举例说明了检测电池的温度的温度传感器，但只要是检测包含蓄电池及直流电压转换器的蓄电系统的故障的装置，就可以将其它各种装置应用于蓄电系统异常检测部。并且，上述实施例中，作为发动机系统异常检测部举例说明了检测内燃机的不完全燃烧、增压器的升高压力异常及水温传感器的故障等的ECU，但只要是检测内燃机及其周边装置的故障的装置，就可以将其它各种装置应用于发动机系统异常检测部。
然而，在混合式施工机械中，对负载的供给电力变大时或来自负载的再生电力变大时，有时过大的电流在升降压转换器中流通。这种过大的电流牵涉到升降压转换器的内部元件(例如，电抗器或IGBT(Insulated GateBipolar Transistor)等)的损坏，所以当产生过电流时一般停止(关闭)升降压转换器的工作。
然而，负载需要巨大的电力时或产生巨大的再生电力时，若产生过电流则有导致升降压转换器被停止而无法充分进行对负载的电力供给或者无法用蓄电器充分回收将来自负载的再生电力的可能。
因此，在以下进行说明的第21实施例中提供如下升降压转换器的驱动控制装置及驱动控制方法：负载需要巨大的电力时或产生巨大的再生电力时，不损坏升降压转换器而能够进行对负载的充分的电力供给及来自负载的充分的再生电力的回收。
图45是概略表示设置于基于本发明的第21实施例的混合式施工机械的升降压转换器的电路结构的图。基于本发明的第21实施例的混合式施工机械的结构与图1及图2所示的基于第1实施例的混合式施工机械相同，省略其说明。并且，基于图45所示的本实施例的升降压转换器的电路结构也与图3所示的升降压转换器100的电路结构相同，所以对相同的组件附加相同的符号并省略其说明。
在图45中，连接于输出端子106的负载即马达115为可以进行动力运行及再生运行双方的电动机即可，例如，可以由磁铁埋入转子内部的IPM(Interior Permanent Magnetic)马达构成。图45中表示直流驱动用的马达115，但也可以为通过逆变器被交流驱动的马达。马达115例如是图2所示的电动发电机12或回转用电动机21。
在图45所示的升降压转换器100中，对DC总线110进行升压时，对升压用IGBT 102A的栅极端子外加PWM电压，通过并联降压用IGBT 102B的二极管102b将伴随升压用IGBT 102A的开/闭而产生于电抗器101的感应电动势供给至DC总线110。由此，电抗器101中流通正方向的电流，DC总线110被升压。
并且，对DC总线110进行降压时，对降压用IGBT 102B的栅极端子外加PWM电压，通过降压用IGBT 102B将由马达115产生的再生电力从DC总线110供给至电池19。由此，电抗器101中流通负方向的电流，蓄积于DC总线110的电力充电至电池19且DC总线110被降压。
进行实际的马达115的动力运行及再生运行时，动力运行中所需的电力从DC总线110供给至马达115的同时，通过再生运行获得的电力从马达115供给至DC总线110。因此，DC总线110的电压值变动，但DC总线110的电压值通过使用了DC总线电压值的目标值的升降压控制被容纳于某恒定的范围内。
在此，马达115需要巨大的电力时或产生巨大的再生电力时，有时超过额定电流的过大的电流在升降压转换器100流通。当马达115的额定电流值较大时尤其容易产生这种过电流。因此，一般为了保护升降压转换器的内部元件(例如，电抗器或IGBT等)而不受过电流的影响，产生过电流时进行停止(关闭)升降压转换器的工作。
然而，若要停止升降压转换器100则发生无法向马达115进行充分的电力供给或者无法充分回收马达115的再生电力的情况。
但是，若是瞬间，则在升降压转换器100中流通过电流，电抗器101或IGBT 102A、102B等也不会受损。
因此，基于本实施例的升降压转换器的驱动控制装置中，在马达115需要巨大的电力时或产生巨大的再生电力时产生过电流的情况下，暂时停止升降压转换器100。而且，仅停止很短的时间之后重新开始(重新起动)升降压转换器100的升降压控制，电流值再次上升而再度成为过电流时，再度暂时停止升降压转换器100。另外，在暂时停止之后重新起动升降压转换器100。
这样，若产生过电流时暂时停止升降压转换器100并在短时间之后使之重新启动，则容许瞬间的过电流，但如上述，若是瞬间，则不会因过电流对电抗器101或IGBT 102A、102B等带来损坏。
基于本实施例的升降压转换器的驱动控制装置中，通过反复这样的瞬间的过电流的容许，能够进行大电力的供给或回收。本实施例中，瞬间的过电流判定为轻异常，若小于预定次数则容许瞬间的过电流并进行大电力的供给或回收。
并且，反复进行了预订次数以上升降压转换器100的重新起动时，反复容许预定次数以上瞬间的过电流，所以在较短时间内多次容许瞬间的过电流，由于过电流升降压转换器100所承受的负担增大。因此，在这样的情况下为了保护升降压转换器100使其不受损，判定发生了因过电流引起的重异常，且使升降压转换器100完全停止，设为不允许重新启动的状态。
以上，即使在马达115需要巨大的电力时或产生巨大的电力时产生过电流，不立即使升降压转换器100完全停止也能够进行大电力的供给或回收，并且，由于过电流升降压转换器100所承受的负担增大时能够预防升降压转换器100的损坏，所以能够使马达115的有效驱动的确保和安全性的确保并存。以下，参照图46至图48对升降压转换器100的动作的详细情况进行说明。
图46是与升降压转换器100的动作一同表示通过基于本实施例的升降压转换器的驱动控制装置执行的驱动控制处理的图，(a)表示通过电抗器电流检测部113检测的电流值，(b)表示升降压转换器100的启动状态，(c)表示重试次数，(d)表示报警状态。这些全部作为同一的时间轴上的时间变化特性而示出。
如图46-(a)所示，由电抗器电流检测部113检测出的电流值中设定有过电流判定值和重试开始电流值。过电流判定值是用于判定在电抗器101中流通的电流是否为过电流的阈值(第1阈值)，例如被设定为升降压转换器100的最大电流值。由电抗器电流检测部113检测出的电流值若超过过电流判定值，则控制器30使升降压转换器100停止。
重试开始电流值是用于判定如下情况的阈值(第2阈值)：由电抗器电流检测部113检测的电流值超过过电流判定值，由控制器30停止升降压转换器100之后，是否由控制器30重新开始升降压转换器100的升降压控制(重新启动升降压转换器100)。停止升降压转换器100之后，由电抗器电流检测部113检测出的电流值若下降至重试开始电流值，则重新启动升降压转换器100。作为该第2阈值的重试开始电流值是低于作为第1阈值的过电流判定值的阈值，例如被设定为额定电流值。
图46-(b)的启动状态表示升降压转换器100的升降压控制为开通(ON)或关闭(OFF)中的任一个。由电抗器电流检测部113检测出的电流值若超过过电流判定值，则由控制器30关闭升降压转换器100，若电流值下降至重试开始电流值，则由控制器30重新启动升降压转换器，成为开通。
图46-(c)的重试次数表示由控制器30进行升降压转换器100的升降压控制的重新起动的次数。该重试次数的累计通过作为控制器30的计数器的功能来执行。在此，控制器30通过升降压转换器的动作时间是否达到重试复位时间来判定增加累计次数还是进行复位。具体而言，控制器30在动作时间未达到重试复位时间时增加累计值，且动作时间达到重试复位时间时对累计值进行复位。
在此，“动作时间”是指使升降压转换器100继续动作的时间。即，重新启动升降压转换器100时表示从被重新启动至再次停止的动作时间。图46-(c)中，由电抗器电流检测部113检测的电流值超过过电流判定值，由控制器30停止升降压转换器100之后，由电抗器电流检测部113检测出的电流值下降至重试开始电流值而重新启动升降压转换器100之后，电流值再度超过过电流判定值，成为停止升降压转换器100为止的时间。
并且，“重试复位时间”是指用于判定是否对控制器30的重新启动的次数(重试次数)的累计值(累计次数)进行复位的阈值。基于本实施例的升降压转换器的驱动控制装置中，若累计次数达到预定次数(N次(N为2以上的整数))，则判定发生了因过电流引起的异常，控制器30不允许升降压转换器100的重新启动而使之完全停止。
累计次数表示动作时间未达到重试复位时间就进行重新启动的次数，累计次数较多是表示在较短时间内允许瞬间的过电流的次数较多。当累计次数达到预定次数(N次)时，成为升降压转换器100由过电流而承受的负担较大的状况。因此，为了预防升降压转换器100的损坏，设为不允许重新启动升降压转换器100而使之完全停止。
另一方面，动作时间经过重试复位时间后进行重新起动时，从上次的重新启动经过较长的时间后进行重新启动。由于瞬间的过电流的流通升降压转换器100所承受的负载较小且损坏的可能性低，所以对用于判定是否完全停止的累计次数进行复位。
如以上，重试复位时间需为如下时间，即在重试复位时间经过之后在比较短的预定时间内，即使N-1次地瞬间的过电流流通，升降压转换器100也不会受损的程度的恢复升降压转换器100的驱动状态而充分的时间。
图46-(d)的报警状态表示是否激活了警告或警铃。当激活了警告或警铃时报警标志被设定为“1”，警告或警铃均未被激活时报警标志被设定为“0”。警告是指检测过电流且停止升降压转换器100的情况而重试次数未达到N次时控制器30所激活的基于轻异常的报警。警铃是指升降压转换器100的重试次数达到N次时控制器30所激活的基于重异常的报警。即，警告其异常程度比警铃轻，是通知无需立即完全停止升降压转换器100的轻异常的报警。
另外，警铃可设定为其激活程度强于警告即可，例如能够以如下方式构成，即警告时在马达115的操作盘点燃警告灯，而警铃时除了警告灯还激活报警音。
控制器30根据升降压转换器100的重试次数判定轻异常或重异常的产生，且进行报警标志的设定。控制器30在激活警告或警铃时将报警标志设定为“1”，警告或警铃均未被激活时将报警标志设定为“0”。
在此，概括说明图46-(a)～(d)所示的动作。
时刻t＝0时关闭升降压转换器100，若由控制器30进行升压动作，则通过电抗器电流检测部113检测正方向的电流值。
若时刻t＝t1时电流值超过过电流判定值，则由控制器30关闭升降压转换器100(参照图46-(b))，暂时停止升降压控制。若关闭升降压转换器100，则无法驱动升压用IGBT 102A，所以正方向的电流逐渐开始减少(参照图46-(a))。
并且，时刻t＝t1时电流值超过过电流判定值而检测出过电流，从而图46-(d)所示的报警标志被设定为1，通过控制器30激活警告。
接着，成为时刻t＝t2，则通过电抗器电流检测部113检测出的电流值下降至重试开始电流值(参照图46-(a))，由控制器30再次开通升降压转换器100(参照图46-(b))。这样通过重新启动升降压转换器100重新开始升压动作，从电抗器101向DC总线110进行电力的供给，所以由电抗器电流检测部113检测的电流值再次开始上升(参照图46-(a))。
并且，若时刻t＝t2时重新起动升降压转换器100，则控制器30增加计数器，重试次数成为“1”(参照图46-(c))。
另外，若在时刻t＝t2时重新启动升降压转换器100，控制器30则开始测量升降压转换器100的动作时间。
接着，若成为时刻t＝t3，则由电抗器电流检测部113检测出的电流值再次超过过电流判定值(参照图46-(a))，所以控制器30关闭升降压转换器100(参照图46-(b))，暂时停止升降压控制。若被关闭则无法进行升压动作，所以由电抗器电流检测部113检测出的电流值下降(参照图46-(a))。
此时，由控制器30测量出的动作时间短于重试复位时间(参照图46-(b))，所以控制器30不对计数器进行复位而继续进行处理。另外，报警标志被保持为“1”。
接着，若成为时刻t＝t4，则由电抗器电流检测部113检测出的电流值下降至重试开始电流值，所以控制器30重新启动升降压转换器100(参照图46-(b))。由此，重新开始升压动作，电流值再次开始上升(参照图46-(a))。
并且，若时刻t＝t4时重新启动升降压转换器100，则控制器30增加计数器，重试次数成为“2”(参照图46-(c))。
接着，若成为时刻t＝t5，则由电抗器电流检测部113检测出的电流值再次超过过电流判定值，所以控制器30关闭升降压转换器100(参照图46-(b))，且暂时停止升降压控制。若关闭升降压转换器100，则不进行升压动作，所以由电抗器电流检测部113检测出的电流值下降(参照图46-(a))。
此时，由控制器30测量出的动作时间短于重试复位时间(参照图46-(b))，所以控制器30不对计数器进行复位而继续进行处理。另外，报警标志被保持为“1”。
接着，若成为时刻t＝t6，则由电抗器电流检测部113检测出的电流值下降至重试开始电流值，所以控制器30重新启动升降压转换器100(参照图46-(b))。由此，重新开始升压动作，电流值再次开始上升(参照图46-(a))。
并且，若时刻t＝t6时重新启动升降压转换器100，则控制器30增加计数器，重试次数成为“3”(参照46-(c))。
反复进行该状态的结果，若成为时刻t＝tk(k为7以上的整数)，则由电抗器电流检测部113检测出的电流值再次超过过电流判定值，所以控制器30关闭升降压转换器100(参照图46-(b))，暂时停止升降压控制。若关闭升降压转换器100则无法进行升压动作，所以由电抗器电流检测部113检测出的电流值下降(参照图46-(a))。
此时，由控制器30测量出的动作时间短于重试复位时间(参照图46-(b))，所以控制器30不对计数器进行复位而继续进行处理。另外，报警标志被保持为“1”。
接着，若成为时刻t＝tk+1，则由电抗器电流检测部113检测出的电流值下降至重试开始电流值，所以控制器30重新启动升降压转换器100(参照图46-(b))。由此，重新开始升压动作，电流值再次开始上升(参照图46-(a))。
并且，若时刻t＝tk+1时重新启动升降压转换器100，则控制器30增加计数器，重试次数成为“N”(参照图46-(c))。
这样，若重试次数成为被预先设定的次数“N”，则为了保护升降压转换器100不受损，控制器30使升降压转换器100完全停止。即，即使由电抗器电流检测部113检测出的电流值下降至重试开始电流值，控制器30也不允许升降压转换器100的重新启动。
并且，此时控制器30为了通知由于重试次数达到作为预定次数的N次而发生了因过电流引起的重异常而激活警铃。
以上，图46所示的处理及动作结束。
图47是与升降压转换器的动作一同表示通过基于本实施例的升降压转换器的驱动控制装置被执行的其它的驱动控制处理的图，(a)是表示由电抗器电流检测部113检测出的电流值的图，(b)是表示升降压转换器100的启动状态的图，(c)是表示重试次数的图，(d)是表示警报状态的图。这些全部作为相同时间轴上的时间变化特性而示出。图47与图46所示的动作的不同之处在于，重试次数被复位，至时刻t＝t6为止与图46所示的动作相同。因此，省略关于时刻t＝0～t6的说明。
经过时刻t＝t6，由电抗器电流检测部113检测出的电流值再次开始上升。
若成为时刻t＝t7，则动作时间在达到预先设定的次数“N”之前超过重试复位时间，所以控制器30为了将重试次数设为“0”而对计数器进行复位。并且，随之控制器30将报警标志设定为“0”，并且解除警告的激活。
若成为时刻t＝t8，则由电抗器电流检测部113检测出的电流值超过过电流判定值，所以控制器30关闭升降压转换器100(参照图47-(b))。若被关闭则无法进行升压动作，所以由电抗器电流检测部113检测出的电流值下降(参照图47-(a))。
接着，若成为时刻t＝t9，则由电抗器电流检测部113检测出的电流值下降至重试开始电流值，所以控制器30重新启动升降压转换器100(参照图47-(b))。由此，重新开始升降压动作，电流值再次开始上升(参照图47-(a))。
并且，若时刻t＝t9时重新启动升降压转换器100，则控制器30增加计数器，重试次数成为“1”(参照图47-(c))。
以上，图3所示的动作结束。
另外，图46及图47所示的例子是进行升压动作时发生了过电流的情况，但进行降压动作时产生过电流的情况的处理内容仅是电流值的符号不同，与进行升压动作时的处理内容相同。因此，省略关于降压动作时的动作例的说明。
图48是表示通过基于本实施例的转换器的驱动控制装置执行的驱动控制处理的处理顺序的图。该驱动控制处理是由控制器30执行的处理，使图46及图47所示的动作一般化，还包括其它的处理模式。另外，图48所示的处理例如为每隔10毫秒反复执行的处理。因此，成为重试次数的阈值的N次例如可以为数次程度。
若控制器30开始进行驱动控制处理，则首先开通升降压转换器100(步骤S21)。是为了开始进行升降压控制。
接着，控制器30开始测量升降压转换器100的动作时间，及开始监视由电抗器电流检测部113检测出的电流值(步骤S22)。是为了进行动作时间与重试复位时间的比较，及被检测出的电流值与过电流判定值的比较。
另外，控制器30继续测量动作时间(步骤S23)。
接着，控制器30判定由电抗器电流检测部113检测出的电流值是否超过了过电流判定值(步骤S24)。这是因为产生过电流时为了保护升降压转换器100不受损坏需要立即使之停止。
控制器30判定电流值超过了过电流判定值时(步骤S24：YES)，立即停止升降压转换器100(步骤S25)。该步骤S25是作为基于本实施例的升降压转换器的驱动控制方法中的第1工序而进行的处理，为了预防升降压转换器100的损坏而执行。
接着，控制器30判定警告是否被激活(步骤S26)。这是为了如下而进行的，即作为轻异常的警告未被激活的情况是最初产生过电流的情况，所以为了通知该状态而判定是否需要激活警告。
控制器30在判定了警告被激活时(步骤S26：YES)，判定动作时间是否达到重试复位时间(步骤S27)。是为了判定是否进行重试次数的复位。
控制器30在判定动作时间未达到重试复位时间时(步骤S27：YES)增加计数器(步骤S28)。由此重试次数被增加1次。
接着，控制器30判定重试次数是否达到阈值即N次(步骤S29)。是因为达到N次时需完全停止升降压转换器100。
控制器30判定了重试次数未达到N次时(步骤S29：NO)，判定由电抗器电流检测部113检测出的电流值是否下降至重试开始电流值(步骤S30)。是为了当下降至重试开始电流值时重新启动升降压转换器100进行开通。另外，该步骤S30之后在步骤S21中进行的升降压转换器100的重新启动是作为基于本实施例的升降压转换器的驱动控制方法中的第2工序而进行的处理。
控制器30，在步骤S24中判定为由电抗器电流检测部113检测出的电流值未超过过电流判定值时，判定警告是否被激活(步骤S31)。是为了判定当电流值未超过过电流判定值时是否为警告被激发的状态。
控制器30在判定为警告被激活时(步骤S11中为YES)，判定动作时间是否达到重试复位时间(步骤S12)。这是为了如下而进行的，即达到重试复位时间时为了解除警告而所需的，所以对此进行判定。
控制器30在判定为动作时间达到重试复位时间时(步骤S32：YES)解除警告，为了使重试次数为零，对计数器进行复位(步骤S33)。若控制器30结束步骤S33的处理，则将处理返回到步骤S23。
并且，控制器30在步骤S26中判定为警告未被激活时(步骤S26：NO)激活警告(步骤S34)。是为了产生过电流时激活作为轻异常的警告。
若控制器30结束步骤S34的处理，则使流程进入至步骤S100。
并且，控制器30在步骤S27中判定为动作时间未达到重试复位时间时(步骤S27：NO)解除警告，为了使重试次数为零对计数器进行复位(步骤S35)。
若控制器30结束步骤S35的处理，则将处理返回至步骤S30。
并且，控制器30在步骤S29中判定为重试次数达到N次时(步骤S29：YES)完全停止升降压转换器100并激活警铃(步骤S36)。这是因为若进一步继续进行升降压转换器100的驱动控制，则很可能会对升降压转换器100带来损坏。另外，步骤S36是作为基于本实施例的升降压转换器的驱动控制方法中的第3工序而进行的处理。
若步骤S36结束，则控制器30结束所有的驱动控制处理。
如以上，根据基于本实施例的升降压转换器的驱动控制装置，马达115需要巨大的电力时或产生巨大的再生电力时产生过电流的情况下，使升降压转换器100仅停止很短时间而容许瞬间的过电流，能够通过反复此操作可进行大电力的供给或回收。
由此，与如以往般过电流瞬间只产生1次而完全关闭升降压转换器100时相比，能够有效地驱动马达115。
并且，容许瞬间的过电流反复预定次数以上时，使升降压转换器100完全停止，所以预防升降压转换器100的损坏且能够安全地进行驱动控制。
以上，过电流的产生次数(即，重试次数)为小于N次时，认为发生了轻异常而激活警告，过电流的产生次数达到N次时，判定为产生了重异常而使升降压转换器100完全停止的同时激活警铃。但是，警告的激活未必一定需要，也可以以如下方式构成：至过电流的产生次数达到N次为止不激活报警，而过电流的产生次数达到N次时，激活警铃作为显示异常的报警。
并且，以上，重试次数超过预定数N时使升降压转换器100完全停止。但是，也可以设为如下：若由电抗器电流检测部113检测出的电流值超过作为第1阈值的过电流判定值，则使所述升降压转换器的驱动停止，若由电抗器电流检测部113检测出的电流值下降至低于第1阈值的第2阈值即重试开始电流值，则重新开始升降压转换器100的驱动，当重新开始升降压转换器100的驱动之后，由电抗器电流检测部113检测出的电流值再次超过第1阈值为止的经过时间为预定时间以下时，判定产生了因过电流引起的异常。即，在上述实施例中，也可以设为如下：假设最初产生了轻异常而使升降压转换器100停止的时刻看做发生了异常而控制器30不允许重新开始升降压转换器100的驱动。此时，预定时间能够根据升降压转换器100所应用的机器的性能或额定值等来设定。
并且，以上的实施例中，对将直流驱动的马达115直接连接于输出端子106的方式进行了说明，但取而代之，也可以将通过逆变器被交流驱动的马达连接于输出端子106。
另外，基于本实施例的升降压转换器的驱动控制装置的控制部能够由电子电路或运算处理装置中的任一个来实现。
如以上进行的说明，本说明书公开以下事项。
(附记1)
一种混合式施工机械，其特征在于，具备：
电动发电系统，与内燃机连接且进行电动发电运行；
蓄电系统，与所述电动发电系统连接；
负载驱动系统，与所述蓄电系统连接且进行电驱动；
异常检测部，设置于所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统中；以及
主控制部，根据所述异常检测部的检测值进行是否发生了异常的判定，其中，
若所述异常判定部判定发生了异常，则所述主控制部停止所述负载驱动系统中检测出异常的驱动系统的驱动。
(附记2)
如附记1所述的混合式施工机械，其中，
当在所述负载驱动系统中检测出异常时，所述主控制部继续进行所述电动发电系统及所述蓄电系统的驱动。
(附记3)
如附记2所述的混合式施工机械，其中，
具备连接所述蓄电系统、所述负载驱动系统及所述电动发电系统的DC总线，
由所述异常检测部判定所述电动发电系统或所述负载驱动系统的异常之后，所述主控制部进行所述蓄电系统的控制，以使所述DC总线的电压值成为预先设定的目标值。
(附记4)
如附记2或3所述的混合式施工机械，其中，
所述蓄电系统中具备蓄电系统异常检测部，
若所述蓄电系统异常检测部的检测值超过预先设定的阈值，则所述主控制部使所述蓄电系统停止。
(附记5)
如附记2至4中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
还具备包含于所述蓄电系统的蓄电器和检测所述蓄电器的充电电压值的充电电压值检测部，
若每次判定所述负载驱动系统的异常时，由所述充电电压值检测部检测出的充电电压值脱离预先设定的范围，则所述主控制部使所述电动发电系统的驱动停止。
(附记6)
如附记1所述的混合式施工机械，其中，
还包含通过由内燃机或电动发电机的驱动力产生的液压来驱动的工作要件、和被电动驱动的电动工作要件，
当由所述异常检测部检测出所述蓄电系统的异常时，所述主控制部停止所述电动工作要件的驱动。
(附记7)
如附记6所述的混合式施工机械，其中，
通过所述异常检测部检测出所述蓄电系统的异常时，所述主控制部进一步使所述电动发电机的驱动控制系统的驱动停止。
(附记8)
如附记6或7所述的混合式施工机械，其中，
所述主控制部以控制产生所述液压的液压泵的输出的方式构成，且由所述异常检测部检测出所述蓄电系统的异常时，进一步限制所述液压泵的输出。
(附记9)
如附记6至8中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
所述蓄电系统包含连接所述电动发电机与所述电动工作要件之间的DC总线及配设于所述DC总线与蓄电器之间的升降压转换器。
(附记10)
如附记1所述的混合式施工机械，其中，
当所述电动发电系统或所述蓄电系统中检测出异常时，所述主控制部使所述负载驱动系统的驱动停止。
(附记11)
如附记10所述的混合式施工机械，其中，
所述主控制部在异常判定的前后继续进行所述蓄电系统的充放电控制。
(附记12)
如附记10或11所述的混合式施工机械，其中，
所述负载驱动系统包含回转用电动机，
若判定为发生了异常则所述主控制部使所述回转用电动机的驱动停止。
(附记13)
如附记10至12中的任一项所述的混合式施工机械，其中
所述主控制部进一步以进行产生液压的液压泵的驱动控制的方式构成，由所述异常检测部检测出所述电动发电机或所述电动发电机的驱动控制系统的异常时，限制所述液压泵的吐出量。
(附记14)
如附记10至13中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
所述负载驱动系统包含动臂再生用发电机，
若判定为发生了异常，则所述主控制部使所述动臂再生用发电机的驱动停止。
(附记15)
如附记1所述的混合式施工机械，其中，
所述负载驱动系统是与所述蓄电系统连接的吸附系统，
所述主控制部在异常判定的前后继续进行所述吸附系统的驱动。
(附记16)
如附记15所述的混合式施工机械，其中，当由所述异常检测部检测出异常之后励磁所述吸附系统时，若为了使所述吸附系统消磁而输入操作指令，则所述主控制部使所述吸附系统消磁。
(附记17)
如附记15或16所述的混合式施工机械，其中，
若判定为所述蓄电系统发生了异常，则所述主控制部能够通过所述电动发电系统的发电运行继续进行所述吸附系统的驱动控制。
(附记18)
如附记15或16所述的混合式施工机械，其中，
若判定为所述电动发电系统发生了异常，则所述主控制部能够通过所述蓄电系统的放电运行继续进行所述吸附系统的驱动控制。
(附记19)
如附记15至18中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
若判定为所述内燃机发生了异常，则所述主控制部能够通过所述蓄电系统的放电运行继续进行所述吸附系统的驱动控制。
(附记20)
如附记1所述的混合式施工机械，其中，
还具有通过所述内燃机驱动的液压泵，
所述主控制部包含：辅助异常判定部，根据所述异常检测部的检测值判定为辅助异常；及失速防止部，若由所述辅助异常判定部判定为辅助异常则维持成所述内燃机的输出上限值高于所述液压泵的输出值的状态。
(附记21)
如附记20所述的混合式施工机械，其中，
所述失速防止部使所述液压泵的输出值下降至所述内燃机的输出上限值以下。
(附记22)
如附记20或21所述的混合式施工机械，其中，
还具有控制所述液压泵的输出的泵输出控制部，
所述泵输出控制部通过控制所述液压泵的倾斜角来控制所述液压泵的输出。
(附记23)
如附记20或21所述的混合式施工机械，其中，
所述失速防止部使所述内燃机的输出上限值增大至所述液压泵的输出上限值以上。
(附记24)
如附记23所述的混合式施工机械，其中，
还具备检测所述内燃机的机关转速的机关转速检测部，
由所述机关转速检测部检测出的机关转速高于最大输出产生转速时，所述失速防止部通过使机关转速下降来增大所述内燃机的输出。
(附记25)
如附记23所述的混合式施工机械，其中，
还具有检测所述内燃机的机关转速的机关转速检测部，
由所述机关转速检测部检测出的机关转速低于最大输出产生转速时，所述失速防止部通过使机关转速上升来增大所述内燃机的输出。
(附记26)
如附记23至25中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
还具有泵输出控制部，控制所述液压泵的输出以使所述液压泵的输出成为所述内燃机的输出以下。
(附记27)
如附记23至26中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
所述液压泵的输出根据用于对通过所述液压驱动的工作要件进行操作的操作部的操作量来运算。
(附记28)
如附记1所述的混合式施工机械，其中，还具有：
冷却装置，对包含于所述电动发电系统的电动发电机或所述电动发电机的驱动控制部进行冷却；以及
冷却异常检测部，配设于所述冷却装置且检测所述冷却装置的异常，
所述主控制装置根据所述冷却异常检测部的检测结果进行所述冷却装置的异常判定，并在异常判定的前后使所述电动发电系统及所述蓄电系统的控制继续进行。
(附记29)
如附记28所述的混合式施工机械，其中，
所述主控制部比较所述异常检测部的检测值与第1阈值，对于第1阈值以上的要件限制输出。
(附记30)
如附记28或29所述的混合式施工机械，其中，
还具有在所述电动发电机的驱动控制部或所述负载驱动系统的驱动控制部中设置的驱动控制异常检测部，
所述控制器比较所述驱动控制异常检测部的检测值与第1阈值，对第1阈值以上的要件限制输出。
(附记31)
如附记28至30中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
所述主控制部比较所述驱动控制异常检测部的检测值与第2阈值，禁止第2阈值以上的要件的继续运行。
(附记32)
如附记28至31中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
所述冷却装置冷却所述电动负载系统的电动工作要件或所述电动工作要件的驱动控制部。
(附记33)
如附记28所述的混合式施工机械，其中，
所述冷却装置冷却所述电动负载系统的电动工作要件的驱动控制部之后，冷却所述电动工作要件。
(附记34)
如附记28至30中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
所述冷却装置冷却所述电动发电机或所述电动负载系统的电动工作要件之后冷却减速机。
(附记35)
如附记28至31中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
所述冷却装置包含散热器，由所述散热器冷却的冷却水直接供给至所述主控制部。
(附记36)
如附记1所述的混合式施工机械，其中，
还具有通过所述内燃机驱动的液压泵，
所述主控制部出液压系统的异常时，将所述液压泵的输出上限值设定为低于正常时。
(附记37)
如附记36所述的混合式施工机械，其中，
所述主控制部检测出所述液压系统的异常时，将包含于所述电动发电系统的电动发电机的辅助输出的上限值设定为低于正常时。
(附记38)
如附记36或37所述的混合式施工机械，其中，
在所述液压系统的异常发生的前后所述内燃机的输出上限值为恒定。
(附记39)
如附记1所述的混合式施工机械，其中，
还具有检测包含直流电压转换器及蓄电器的蓄电系统的异常的蓄电系统异常检测部和检测所述内燃机的异常的发动机系统异常检测部中的任一方，
所述主控制部通过控制所述逆变电路及所述直流电压转换器，从而在所述蓄电系统异常检测部中检测出所述蓄电系统的异常时，与对所述蓄电系统的输出依赖度进行比较而相对提高对所述内燃机的输出依赖度，在所述发动机系统异常检测部中检测出所述内燃机的异常时，与对所述内燃机的输出依赖度进行比较相对提高对所述蓄电系统的输出依赖度。
(附记40)
如附记39所述的混合式施工机械，其中，
所述主控制部在所述蓄电系统异常检测部中检测出所述蓄电系统的异常时降低所述蓄电器的输出界限值。
(附记41)
如附记39或40所述的混合式施工机械，其中，
所述主控制部在所述蓄电系统异常检测部中检测出所述蓄电系统的异常时提高所述内燃机的输出上限值。
(附记42)
如附记39至41中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
所述主控制部在所述发动机系统异常检测部中检测出所述内燃机的异常时，降低所述内燃机的输出上限值。
(附记43)
如附记39至42中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
所述主控制部在所述发动机系统异常检测部中检测出所述内燃机发动机的异常时，提高所述蓄电器的输出界限值。
(附记44)
如附记1所述的混合式施工机械，其中，还具有：
升降压转换器的驱动控制装置，连接于所述蓄电系统与进行动力运行及再生运行双方的负载之间；以及
电流检测部，检测在所述升降压转换器中流通的电流，
所述主控制部驱动所述升降压转换器，以使所述负载与所述升降压转换器之间的DC总线的电压值追随目标电压值，
若由所述电流检测部检测出的电流值超过第1阈值，则所述主控制部使所述升降压转换器的驱动停止，若由所述电流检测部检测出的电流值下降至低于所述第1阈值的第2阈值，则所述主控制部重新开始所述升降压转换器的驱动，若由所述电流检测部检测出的电流值超过第1阈值的次数为预定次数以上，则判定为发生了因过电流引起的异常。
(附记45)
如附记44所述的混合式施工机械，其中，
还包含累计由所述电流检测部检测出的电流值超过第1阈值的次数的计数器，
所述主控制部经过预定时间未增加所述计数器时对所述计数器的累计值进行复位。
(附记46)
如附记44或45所述的混合式施工机械，其中，
所述主控制部在重新开始所述升降压转换器的驱动后，到由所述电流检测部检测出的电流值再次超过第1阈值为止的经过时间为预定时间以下时，判定为发生了因过电流引起的异常。
(附记47)
如附记44至46中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
所述主控制部为若判定为发生了因所述过电流引起的异常，则停止所述升降压转换器，不允许重新开始驱动的混合式施工机械。
(附记48)
如附记44至47中的任一项所述的混合式施工机械，其中，
所述主控制部在由所述电流检测部检测出的电流值超过第1阈值时，判定所述升降压转换器为水平轻于所述异常的轻异常。
(附记49)
一种升降压转换器的驱动控制方法，所述升降压转换器连接于蓄电系统与进行动力运行及再生运行双方的负载之间，
若由所述电流检测部检测出的电流值超过第1阈值，则使所述升降压转换器的驱动停止，
若根据所述第1工序而由所述电流检测部检测出的电流值下降至低于所述第1阈值的第2阈值，则重新开始所述升降压转换器的驱动，
若由所述电流检测部检测出的电流值超过第1阈值的次数为预定次数以上，则判定所述升降压转换器中发生了异常。
本发明不限于上述具体公开的实施例，在不脱离本发明的范围内可以是各种变形例、改良例。
本申请基于2008年10月28日申请的日本专利申请第2008-277224、2008年10月30日申请的日本专利申请第2008-279985号、2008年11月10日申请的日本专利申请第2008-288191号、2008年11月10日申请的日本专利申请第2008-288192号、2008年11月10日申请的日本专利申请第2008-288193号、2008年11月10日申请的日本专利申请第2008-288194号、2009年4月9日申请的日本专利申请第2009-094860号、2009年4月13日申请的日本专利申请第2009-097250号及2008年9月2日申请的日本专利申请第2008-225252号的申请，其全部内容援用于本说明书中。
产业上的可利用性
本发明能够应用于如下混合式施工机械：使用了进行对负载的电力供给的控制和由负载得到的再生电力向蓄电器的供给的控制的升降压转换器。
符号说明
1-下部行驶体，1A、1B-行驶机构，2-回转机构，3-上部回转体，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂缸，7A-液压管，8-斗杆缸，9-铲斗缸，10-驾驶室，11-发动机，12-电动发电机(辅助马达)，12A-温度传感器，13-减速机，14-主泵，14A-泵控制阀，15-先导泵，16-高压液压管路，17-控制阀，18、18A、18B、18C-逆变器，19-蓄电部，20-逆变器，21-回转用电动机，23-机械制动器，24-回转减速机，25-先导管路，26-操作装置，26A、26B-操纵杆，26C-踏板，26D-按钮开关，27-液压管路，28-液压管路，29-压力传感器，30-控制器，32-失速防止部，40-回转驱动控制装置，41-增压器，42-ECU，43-喷射喷嘴传感器，44-温度传感器，50-辅助异常判定部，60-驱动部异常判定部，100-升降压转换器，101-电抗器，102A-升压用IGBT，102B-降压用IGBT，104-电源连接端子，105-逆变器，106-输出端子，107-电容器，110-DC总线，111-DC总线电压检测部，112-电池电压检测部，113-电池电流检测部，115-马达，120-驱动控制部，130-冷却功能异常判定部，200-起重磁铁，250-发电机，260-液压马达，300-罐，301-第1泵，302-散热器，400-泵用电动机，410-逆变器。

Claims (13)

1.一种混合式施工机械，其特征在于，具备：
电动发电系统，与内燃机连接，进行电动发电运行；
蓄电系统，与所述电动发电系统连接；
负载驱动系统，与所述蓄电系统连接，进行电驱动；
DC总线，连接所述蓄电系统、所述负载驱动系统及所述电动发电系统；
异常检测部，设置于所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统；以及
主控制部，根据所述异常检测部的检测值进行是否发生了异常的判定，若所述异常判定部判定为发生了异常，则所述主控制部停止所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统中检测出异常的系统的驱动，
在所述负载驱动系统中检测出异常时，所述主控制部继续进行所述电动发电系统及所述蓄电系统的驱动，
由所述异常检测部在所述电动发电系统或所述负载驱动系统检测出异常时，在判定所述电动发电系统或所述负载驱动系统的异常之后，所述主控制部进行所述蓄电系统的控制，以使所述DC总线的电压值成为预先设定的目标值。
2.如权利要求1所述的混合式施工机械，其中，
还包含通过由内燃机或电动发电机的驱动力产生的液压来驱动的工作要件和被电动驱动的电动工作要件，
在由所述异常检测部检测出所述蓄电系统的异常时，所述主控制部停止所述电动工作要件的驱动。
3.如权利要求1或2所述的混合式施工机械，其中，
在所述电动发电系统或所述蓄电系统中检测出异常时，所述主控制部使所述负载驱动系统的驱动停止。
4.一种混合式施工机械，其特征在于，具备：
电动发电系统，与内燃机连接，进行电动发电运行；
蓄电系统，与所述电动发电系统连接；
负载驱动系统，与所述蓄电系统连接，进行电驱动；
异常检测部，设置于所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统；以及
主控制部，根据所述异常检测部的检测值进行是否发生了异常的判定，若所述异常判定部判定为发生了异常，则所述主控制部停止所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统中检测出异常的系统的驱动，
在所述电动发电系统中检测出异常时，所述主控制部继续运行所述蓄电系统的驱动。
5.一种混合式施工机械，其特征在于，具备：
电动发电系统，与内燃机连接，进行电动发电运行；
蓄电系统，与所述电动发电系统连接；
负载驱动系统，与所述蓄电系统连接，进行电驱动；
异常检测部，设置于所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统；以及
主控制部，根据所述异常检测部的检测值进行是否发生了异常的判定，若所述异常判定部判定为发生了异常，则所述主控制部停止所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统中检测出异常的系统的驱动，
在所述负载驱动系统中检测出异常时，所述主控制部继续进行所述电动发电系统及所述蓄电系统的驱动，
若设置于所述蓄电系统的所述异常检测部的检测值超过预先设定的阈值，则所述主控制部使所述蓄电系统停止。
6.一种混合式施工机械，
其特征在于，具备：
电动发电系统，与内燃机连接，进行电动发电运行；
蓄电系统，与所述电动发电系统连接；
负载驱动系统，与所述蓄电系统连接，进行电驱动；
异常检测部，设置于所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统；以及
主控制部，根据所述异常检测部的检测值进行是否发生了异常的判定，若所述异常判定部判定为发生了异常，则所述主控制部停止所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统中检测出异常的系统的驱动，
所述负载驱动系统为与所述蓄电系统连接的吸附系统，
所述主控制部在异常判定的前后继续进行所述吸附系统的驱动。
7.一种混合式施工机械，其特征在于，具备：
电动发电系统，与内燃机连接，进行电动发电运行；
蓄电系统，与所述电动发电系统连接；
负载驱动系统，与所述蓄电系统连接，进行电驱动；
异常检测部，设置于所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统；
主控制部，根据所述异常检测部的检测值进行是否发生了异常的判定，若所述异常判定部判定为发生了异常，则所述主控制部停止所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统中检测出异常的系统的驱动；
冷却装置，对包含于所述电动发电系统中的电动发电机或所述电动发电机的驱动控制部进行冷却；及
冷却异常检测部，设置于所述冷却装置，检测所述冷却装置的异常，
所述主控制部根据所述冷却异常检测部的检测结果进行所述冷却装置的异常判定，在异常判定的前后使所述电动发电系统及所述蓄电系统的控制继续进行。
8.如权利要求4-7中任意一项所述的混合式施工机械，其中，
具备连接所述蓄电系统、所述负载驱动系统及所述电动发电系统的DC总线，
由所述异常检测部判定所述电动发电系统或所述负载驱动系统的异常之后，所述主控制部进行所述蓄电系统的控制，以使所述DC总线的电压值成为预先设定的目标值。
9.如权利要求4-7中任意一项所述的混合式施工机械，其中，
还包含通过由内燃机或电动发电机的驱动力产生的液压来驱动的工作要件和被电动驱动的电动工作要件，
在由所述异常检测部检测出所述蓄电系统的异常时，所述主控制部停止所述电动工作要件的驱动。
10.如权利要求4-7中任意一项所述的混合式施工机械，其中，
在所述电动发电系统或所述蓄电系统中检测出异常时，所述主控制部使所述负载驱动系统的驱动停止。
11.如权利要求4-7中任意一项所述的混合式施工机械，其中，
在所述负载驱动系统中检测出异常时，所述主控制部继续进行所述电动发电系统及所述蓄电系统的驱动。
12.一种混合式施工机械，其特征在于，具备：
电动发电系统，与内燃机连接，进行电动发电运行；
蓄电系统，与所述电动发电系统连接；
负载驱动系统，与所述蓄电系统连接，进行电驱动；
异常检测部，设置于所述电动发电系统及所述负载驱动系统；
主控制部，根据所述异常检测部的检测值进行是否发生了异常的判定，若所述异常判定部判定为发生了异常，则所述主控制部停止所述电动发电系统及所述负载驱动系统中检测出异常的系统的驱动；
蓄电系统异常检测部，检测包含直流电压转换器及蓄电器的蓄电系统的异常；和
发动机系统异常检测部，检测所述内燃机的异常，
所述主控制部通过控制逆变电路及所述直流电压转换器，在所述蓄电系统异常检测部中检测出所述蓄电系统的异常时，与对所述蓄电系统的输出依赖度进行比较而相对地提高对所述内燃机的输出依赖度，而在所述发动机系统异常检测部中检测出所述内燃机的异常时，与对所述内燃机的输出依赖度进行比较而相对地提高对所述蓄电系统的输出依赖度。
13.一种混合式施工机械，其特征在于，具备：
电动发电系统，与内燃机连接，进行电动发电运行；
蓄电系统，与所述电动发电系统连接；
负载驱动系统，与所述蓄电系统连接，进行电驱动；
异常检测部，设置于所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统；以及
主控制部，根据所述异常检测部的检测值进行是否发生了异常的判定，若所述异常判定部判定为发生了异常，则所述主控制部停止所述电动发电系统、所述蓄电系统及所述负载驱动系统中检测出异常的系统的驱动，
还具有：
升降压转换器的驱动控制装置，连接于所述蓄电系统与进行动力运行及再生运行双方的负载之间；以及
电流检测部，检测在所述升降压转换器中流通的电流，
所述主控制部驱动所述升降压转换器，以使所述负载与所述升降压转换器之间的DC总线的电压值追随目标电压值，
若由所述电流检测部检测出的电流值超过第1阈值，则所述主控制部使所述升降压转换器的驱动停止，若由所述电流检测部检测出的电流值下降至低于所述第1阈值的第2阈值，则所述主控制部重新开始所述升降压转换器的驱动，若由所述电流检测部检测出的电流值超过第1阈值的次数为预定次数以上，则所述主控制部判定为发生了因过电流引起的异常。
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