JP2016160843A - ハイブリッド式建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の目的は、蓄電装置を迅速に暖機すると共に、蓄電装置の寿命を向上させることができるハイブリッド式建設機械を提供することにある。
【解決手段】
原動機１と、原動機１の動力の補助及び発電を行う電動機と、前記電動機との間で電力の授受を行う蓄電装置８と、原動機１または前記電動機の排熱またはヒータ４０により暖められた加温媒体を蓄電装置８の近傍に循環する暖機回路２５と、蓄電装置８の充放電と暖機回路２５の加温媒体の循環を制御する制御装置と、外気温度を計測する外気温度計測装置とを備え、前記制御装置は、前記加温媒体による機運転を行うと共に、前記外気温度計測装置で計測する外気温度に応じて、暖機運転のための蓄電装置８の充放電を行うか否かを判定し、蓄電装置８の充放電による暖機運転を併用した暖機運転を実行する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、モータ及びインバータ等の電動機に電力を供給する蓄電装置を備えたハイブリッド式建設機械に関する。

近年、自動車においては、省エネの観点からハイブリッド式や電気式のものが普及しており、建設機械においてもハイブリッド化が進められている。一般に、油圧システムにより駆動する油圧ショベル等の建設機械は、軽負荷作業から重負荷作業までの全ての作業に対応できるように、最大負荷の作業を可能とする油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動する大型のエンジンとを備えている。

しかし、建設機械における土砂の掘削・積み込みを頻繁に行う重掘削作業等の重負荷作業は作業全体の一部であり、地面を均すための水平引き等の軽負荷作業時には、エンジンの能力が余ってしまう。このことは、油圧ショベルの燃料消費量（以下、燃費と略すことがある）の低減を難しくする要因の１つである。この点に鑑みて、燃費を低減するためにエンジンを小型化すると共に、エンジンの小型化に伴う出力不足を蓄電装置と電動機とによる出力で補助（アシスト）するハイブリッド式建設機械が知られている。このハイブリッド式建設機械を構成する蓄電装置や電動機等の電気機器は、駆動回路の熱的保護や高効率運転のために適切な温度調節を必要とする。

特に、蓄電装置は、電流制限なく使用できる上限温度がある一方で、低温時に蓄電装置の出力が低下する。このような蓄電装置の出力低下を招くことなく、蓄電装置を使用するためには、蓄電装置を所定の温度以上に暖める必要がある。例えば、特開２０１０−１２７２７１号公報（特許文献１）には、バッテリ（蓄電装置）の温度が予め設定された温度より低いときにエンジンを作動させて暖機運転を行うと共に、アシストモータ（電動発電機）を作動させて蓄電装置を充放電させることにより、蓄電装置の内部発熱を利用して蓄電装置の温度を上昇させるハイブリッド式建設機械の暖機方法が提案されている（要約参照）。また、特開２００８−２９０６３６号公報（特許文献２）には、車両を走行させる水冷エンジン及びモータと、このモータに電力を供給する組電池（蓄電装置）と、水冷エンジンの冷却水路に連結されて水冷エンジンとの間で冷媒液を循環させるエンジンラジエータと、水冷エンジンの冷却水路にバイパス弁を介して連結されて、水冷エンジンに循環される冷媒液で蓄電装置を暖機する熱交換器とを備え、エンジンの排熱を利用して蓄電装置を暖機するハイブリッドカーが記載されている（要約参照）。

特開２０１０−１２７２７１号公報 特開２００８−２９０６３６号公報

特許文献１の暖機方法では、蓄電装置の充放電による内部発熱を利用して蓄電装置を暖めているので、蓄電装置に流す電流が小さければ、蓄電装置が所定の温度に達するまでに時間がかかる。そのため、その間は建設機械を動作させるのに必要とする出力を確保できない可能性があるので、建設機械による作業を即座に開始できないことが懸念される。

一方、蓄電装置に流す電流が大きければ、蓄電装置の暖機運転に要する時間を短縮することができる。しかし、蓄電装置に流れる電流の増加に伴って蓄電装置の負荷が高まるので、蓄電装置が劣化し易くなる。これにより、蓄電装置の交換頻度が増加する等の不都合が生じるおそれがある。

また、特許文献２の暖機方法では、エンジン冷却水を蓄電装置に循環することにより暖機するが、エンジン冷却水を蓄電装置から防水シートで隔離して熱交換を行うようにしている。エンジン冷却水が、構造上、蓄電装置の一部にしか接触できない場合には、蓄電装置の一部のみ暖機することになる。このような場合には、蓄電装置を構成する複数の電池セルの内部に温度ばらつきが生じる。電池セル内の温度ばらつきは、電池セルの内部抵抗にばらつきを生じさせ、電流の流れやすい部分と流れにくい部分とができ、電池の劣化を早めるおそれがある。

本発明の目的は、蓄電装置を迅速に暖機すると共に、蓄電装置の寿命を向上させることができるハイブリッド式建設機械を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明のハイブリッド式建設機械は、原動機と、前記原動機の動力の補助及び発電を行う電動機と、前記電動機との間で電力の授受を行う蓄電装置と、前記原動機または前記電動機の排熱またはヒータにより暖められた加温媒体を前記蓄電装置の近傍に循環する暖機回路と、前記蓄電装置の充放電と前記暖機回路の加温媒体の循環を制御する制御装置と、外気温度を計測する外気温度計測装置とを備え、前記制御装置は、前記加温媒体による暖機運転を行うと共に、前記外気温度計測装置で計測する外気温度に応じて、暖機運転のための前記蓄電装置の充放電を行うか否かを判定し、前記蓄電装置の充放電による暖機運転を併用した暖機運転を実行する。

本発明のハイブリッド式建設機械によれば、蓄電装置を迅速に暖機すると共に、蓄電装置の寿命を向上させることができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係るハイブリッド式建設機械の一実施形態として挙げたハイブリッド式油圧ショベルの構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るハイブリッド式油圧ショベルの要部の構成を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るハイブリッド式油圧ショベルの運転室内の操作レバー及び表示装置の構成を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るハイブリッド式油圧ショベルの蓄電装置の充電率（ＳＯＣ）と許容出力との関係を蓄電装置の温度毎に示す図である。 本発明の一実施形態に係る温調装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る温調装置の冷却運転の動作を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る温調装置の暖機運転の動作を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る温調装置の暖機運転の制御弁のＯＮ／ＯＦＦ制御の動作を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係り、外気温度による電池セルの内部温度ばらつきと暖機時間の関係と、外気温度に応じた暖機方法の切替えを説明する図である。 本発明の一実施形態に係り、エンジン回転数設定による電池セル３０の内部温度ばらつきと暖機時間の関係と、エンジン回転数設定に応じた暖機方法の切替えを説明する図である。 本発明の一実施形態に係り、出力モード設定による電池セル３０の内部温度ばらつきと暖機時間の関係と、出力モード設定に応じた暖機方法の切替えを説明する図である。 本発明の一実施形態に係り、レバー操作の有無による電池セル３０の内部温度ばらつきと暖機時間の関係と、レバー操作の有無に応じた暖機方法の切替えを説明する図である。 本発明の一実施形態に係り、ゲートロックレバーの位置による電池セル３０の内部温度ばらつきと暖機時間の関係と、ゲートロックレバーの位置に応じた暖機方法の切替えを説明する図である。 本実施形態に係る外気温度とエンジン回転数設定とに応じた暖機方法を説明する図である。 本実施形態に係る外気温度と出力モード設定とに応じた暖機方法、または、外気温度とレバー操作とに応じた暖機方法、または、外気温度とゲートロックレバー位置とに応じた暖機方法を説明する図である。 外気温度に基づいて暖機方法を切り替える場合と電池温度に基づいて暖機方法を切り替える場合とについて、暖機運転の状態を示す図である。

以下、本発明に係るハイブリッド式建設機械を実施するための形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係るハイブリッド式建設機械の一実施形態として挙げたハイブリッド式油圧ショベルの構成を示す図である。図２は本実施形態に係るハイブリッド式油圧ショベルの要部の構成を説明する図である。

本発明に係るハイブリッド式建設機械の一実施形態は、例えば図１に示すようにハイブリッド式油圧ショベル（以下、便宜的に油圧ショベルと呼ぶ）に適用される。この油圧ショベルは、走行体１００と、この走行体１００上に旋回フレーム１１１を介して旋回可能に設けられた旋回体１１０と、この旋回体１１０の前方に取り付けられ、上下方向に回動して掘削等の作業を行うフロント作業機７０とを備えている。

フロント作業機７０は、基端が旋回フレーム１１１に回動可能に取り付けられて上下方向に回動するブーム７１と、このブーム７１の先端に回動可能に取り付けられたアーム７３と、このアーム７３の先端に回動可能に取り付けられたバケット７５とを有している。また、フロント作業機７０は、旋回体１１０とブーム７１とを接続し、伸縮することによってブーム７１を回動させるブームシリンダ７２と、ブーム７１とアーム７３とを接続し、伸縮することによってアーム７３を回動させるアームシリンダ７４と、アーム７３とバケット７５とを接続し、伸縮することによってバケット７５を回動させるバケットシリンダ７６とを有している。

旋回体１１０は、図１及び図２に示すように旋回フレーム１１１上の前部に設けられた運転室（キャビン）３と、旋回フレーム１１１上の後部の原動機室１１２内に設けられた原動機としてのエンジン１と、このエンジン１の燃料噴射量を調整するガバナ７と、エンジン１の実回転数を検出する回転数センサ１ａと、エンジン１のトルクを検出するエンジントルクセンサ１ｂと、エンジン１の動力の補助及び発電を行う電動機としてのアシスト発電モータ２とを備えている。このアシスト発電モータ２は、エンジン１の駆動軸上に配置され、エンジン１との間でトルクの伝達を行う。

また、旋回体１１０は、アシスト発電モータ２の回転数を制御するインバータ装置９と、このインバータ装置９を介してアシスト発電モータ２との間で電力の授受を行う蓄電装置８と、上述したブームシリンダ７２、アームシリンダ７４及びバケットシリンダ７６等の油圧アクチュエータへ供給する圧油の流量及び方向を制御するバルブ装置１２とを備えている。

旋回体１１０の原動機室１１２内には、油圧アクチュエータ７２，７４，７６を駆動するための油圧システム９０が配置されている。この油圧システム９０は、油圧を発生する油圧源となる油圧ポンプ５と、パイロット圧油を発生するパイロット油圧ポンプ６と、バルブ装置１２の操作部にパイロット管路Ｐを介して接続され、各油圧アクチュエータ７２，７４，７６の所望の動作を可能とする操作装置４とを含んでいる。この操作装置４は、運転室３内に設けられており、操作者が把持して操作する操作レバー１７を有している。

さらに、旋回体１１０は、油圧ポンプ５の容量を調整するポンプ容量調節装置１０と、ガバナ７を調整してエンジン１の回転数を制御すると共に、インバータ装置９を制御してアシスト発電モータ２のトルクを制御する制御装置としてのコントローラ１１とを備えている。なお、油圧ポンプ５、油圧アクチュエータ７２，７４，７６，及びバルブ装置１２によって油圧回路が構成されており、上述の回転数センサ１ａによって検出されたエンジン１の実回転数、エンジントルクセンサ１ｂによって検出されたエンジン１のトルク及び操作レバー１７の操作量等はコントローラ１１に入力される。

そして、油圧ポンプ５はアシスト発電モータ２を介してエンジン１に接続されており、油圧ポンプ５及びパイロット油圧ポンプ６はエンジン１及びアシスト発電モータ２の駆動力で動作することにより、油圧ポンプ５から吐出された圧油はバルブ装置１２に供給され、パイロット油圧ポンプ６から吐出されたパイロット圧油は操作装置４に供給される。

このとき、運転室３内の操作者が操作レバー１７を操作すると、操作装置４は、操作レバー１７の操作量に応じたパイロット圧油をパイロット管路Ｐを介してバルブ装置１２の操作部へ供給することにより、バルブ装置１２内のスプールの位置がパイロット圧油によって切換えられ、油圧ポンプ５からバルブ装置１２を流通した圧油が油圧アクチュエータ７２，７４，７６へ供給される。これにより、油圧アクチュエータ７２，７４，７６が油圧ポンプ５からバルブ装置１２を介して供給された圧油によって駆動する。

油圧ポンプ５は，可変容量機構として例えば斜板（図示せず）を有し、この斜板の傾斜角を調整することによって圧油の吐出流量を制御している。以下、油圧ポンプ５を斜板ポンプとして説明するが、圧油の吐出流量を制御する機能を有するものであれば、油圧ポンプ５は斜軸ポンプ等であっても良い。なお、油圧ポンプ５には図示されないが、油圧ポンプ５の吐出圧を検出する吐出圧センサ、油圧ポンプ５の吐出流量を検出する吐出流量センサ及び斜板の傾斜角を計測する傾斜角センサが設けられている。コントローラ１１は、これらの各センサから得られた油圧ポンプ５の吐出圧、吐出流量及び斜板の傾斜角を入力して油圧ポンプ５の負荷を演算する。

ポンプ容量調節装置１０は、コントローラ１１から出力される操作信号に基づいて油圧ポンプ５の容量（押しのけ容積）を調節するものである。具体的には、ポンプ容量調節装置１０は、斜板を傾転可能に支持するレギュレータ１３と、コントローラ１１の指令値に応じてレギュレータ１３に制御圧を加える電磁比例弁１４とを有する。レギュレータ１３は、電磁比例弁１４から制御圧を受けると、この制御圧によって斜板の傾斜角を変更することにより、油圧ポンプ５の容量（押しのけ容積）が調節され、油圧ポンプ５の吸収トルク（入力トルク）を制御することができる。

また、エンジン１の排気通路には、エンジン１から排出された排気ガスを浄化する排気ガス浄化システムが設けられている。この排気ガス浄化システムは、還元剤としての尿素から生成されたアンモニアによる排気ガス中の窒素酸化物の還元反応を促進する選択的接触還元触媒（ＳＣＲ触媒）８０と、尿素をエンジン１の排気通路内に添加する還元剤添加装置８１と、この還元剤添加装置８１へ供給する尿素を蓄える尿素タンク８２と、エンジン１の排気音を消音するマフラ（消音機）８３とを備えている。従って、エンジン１の排気ガスは、選択的接触還元触媒８０で排気ガス中の窒素酸化物を無害な水と窒素に浄化してからマフラ８３を介して大気へ放出される。

上述したエンジン１、アシスト発電モータ２、インバータ装置９及び蓄電装置８は使用され続けることによって発熱するので、これらの機器の温度上昇を抑えるために、冷却装置を旋回体１１０内に備えている。

図３は運転室３内の操作レバー１７ａ〜１７ｄ及び表示装置１５の構成を詳細に示す図である。

図３に示すように、操作レバー１７ａ〜１７ｄは、例えば、運転席１８に着座した操作者が把持して車体の動作を手動で操作するものである。これらの各操作レバー１７ａ〜１７ｄの操作信号はコントローラ１１へ送信される。

操作レバー１７ａは、運転席１８の前方左側に配置され、前方向（矢印Ａ方向）に操作されることにより、走行体１００の左側の履帯１００ａを前方向へ走行させる（左履帯前進）。操作レバー１７ａは後方向（矢印Ｂ方向）に操作されることにより、走行体１００の左側の履帯１００ａを後方向へ走行させる（左履帯後退）。

操作レバー１７ｂは、運転席１８の前方右側に配置され、前方向（矢印Ｃ方向）に操作されることにより、走行体１００の右側の履帯１００ａを前方向へ走行させる（右履帯前進）。操作レバー１７ｂは、後方向（矢印Ｄ方向）に操作されることにより、走行体１００の右側の履帯１００ａを後方向へ走行させる（右履帯後退）。

操作レバー１７ｃは、運転席１８の左側方に配置され、前方向（矢印Ｅ方向）に操作されることにより、旋回装置１１０ａを左に旋回させ（左旋回）、後方向（矢印Ｆ方向）に操作されることにより、旋回装置１１０ａを右に旋回させる（右旋回）。また、操作レバー１７ｃは、左方向（矢印Ｇ方向）に操作されることにより、アーム７３を上方向に回動させ（アーム伸ばし）、右方向（矢印Ｈ方向）に操作されることにより、アーム７３を下方向に回動させる（アーム曲げ）。

操作レバー１７ｄは、運転席１８の右側方に配置され、前方向（矢印Ｉ方向）に操作されることにより、ブーム７１を下方向に回動させ（ブーム下げ）、後方向（矢印Ｊ方向）に操作されることにより、ブーム７１を上方向に回動させる（ブーム上げ）。また、操作レバー１７ｄは、左方向（矢印Ｋ方向）に操作されることにより、バケット７５を下方向に回動させ（バケット掘削）、右方向（矢印Ｌ方向）に操作されることにより、バケット７５を上方向に回動させる（バケット開放）。

なお、運転室３には、操作レバー１７ａ〜１７ｄの操作状態、すなわち操作レバー１７ａ〜１７ｄの位置を検出する操作レバー状態検出部１９（図２参照）が設けられている。

表示装置１５は、コントローラ１１から受信した情報を映し出すモニタ１５ａと、このモニタ１５ａの電源をＯＮ状態又はＯＦＦ状態に切替える電源スイッチ及びこの電源スイッチがＯＮ状態のときにモニタ１５ａに映し出される映像を切替える切替スイッチ等の操作スイッチ１５ｂとから構成されている。

運転席１８の左側に配置されたゲートロックレバー５０は、油圧ショベルの動作の可否を切り替えるレバーである。ゲートロックレバー５０を前方に倒すことによりＯＮとなり、操作レバー１７を操作しても履帯１００ａ、旋回装置１１０ａ、ブーム７１、アーム７３及びバケット７５が動作しない状態となる。このゲートロックレバー５０は油圧ショベルの安全装置である。油圧ショベルを動作させるためには、ゲートロックレバー５０を後方に倒してＯＦＦとし、操作レバー１７を操作する。なお、運転室３には、ゲートロックレバー５０の操作状態、すなわちゲートロックレバー５０の位置を検出するゲートロックレバー状態検出部５１（図２参照）が設けられている。

また、運転室３には、油圧ショベルの動作出力を設定する出力設定部１６が設けられている。この出力設定部１６は、例えばエンジン回転数を調整して油圧ショベルの動作出力を設定するエンジン回転数調整ダイヤル１６ａや、エコノミーモードやパワーモードを設定する出力モード設定スイッチ１６ｂから成っている。エンジン回転数調整ダイヤル１６ａや出力モード設定スイッチ１６ｂは、運転室３内の操作者が作業内容に応じて、車体の動作出力の設定を「小出力」（軽負荷作業を行うのに適した設定）又は「大出力」（高負荷作業を行うのに適した設定）に選択するようになっている。この出力設定部１６の状態は、出力設定検出部１６Ａ（図２参照）で検出され、コントローラ１１に入力される。

ここで、蓄電装置８には電流制限がなく使用できる上限温度があるので、蓄電装置８の温度が過度に高くならないように冷却する必要がある。また、蓄電装置８は低温時に許容出力が低下する。図４は蓄電装置８の充電率（ＳＯＣ）と許容出力との関係を蓄電装置８の温度（低温度，中温度，高温度）毎に示す図である。図４に示すように蓄電装置８は、低温時に許容出力が低下する。従って、許容出力を低下させることなく蓄電装置８を使用するためには、蓄電装置８を所定の温度以上に暖める必要がある。すなわち、蓄電装置８を暖機することにより、蓄電装置８を適切な温度範囲に保つ必要がある。特に、外気の温度が低い冬季における油圧ショベルの始動時等では、蓄電装置８の許容出力を高めるために作業が開始される前に蓄電装置８を予め暖機しておくと良い場合がある。

図５は、蓄電装置８を冷却又は暖機し、適切な温度範囲に保つ温調装置２０の構成を示す図である。

図５に示すように、温調装置２０は、冷却水等の冷却媒体を蓄電装置８の近傍（熱の授受が可能な位置）に循環させて蓄電装置８を冷却する冷却回路２１と、エンジン冷却水等の加温媒体を蓄電装置８の近傍（熱の授受が可能な位置）に循環させて蓄電装置８を暖機する暖機回路２５を含む。

冷却回路２１は、冷却媒体が内部を流通する液配管２２と、この液配管２２内で冷却媒体を循環させるポンプ２３と、蓄電装置８と冷却媒体との間で熱交換を行う熱交換部材としてのウォータジャケット２４と、冷却媒体と外気との間で熱交換を行うバッテリラジエータ２６とから構成されており、これらの各機器は液配管２２によって順に環状に接続されている。なお，バッテリラジエータ２６には、外気を旋回体１１０内へ取り込んで冷却媒体等を冷却する送風用のファン２７が取り付けられている。

暖機回路２５は、エンジン１を冷却することによって暖められた加温媒体（エンジン冷却水）が内部を流通する液配管３７と、この液配管３７内で加温媒体を循環させるポンプ３８と、蓄電装置８と加温媒体との間で熱交換を行う熱交換部材としてのウォータジャケット２４と、ウォータジャケット２４に加温媒体を流すか否かを切り替える制御弁３５とから構成されており、これらの各機器は液配管３７によって順に環状に接続されている。暖機回路２５と並列に暖房回路４１とエンジン冷却回路４２を備えており、暖房回路４１にあるヒータコア４０に加温媒体を循環することにより、運転室３内を暖めることができる。エンジン冷却回路４２には、加温媒体（エンジン冷却水）と外気との間で熱交換を行うエンジンラジエータ２８と、加温媒体（エンジン冷却水）が所定温度以上になった場合に加温媒体をエンジン冷却回路４２に循環するサーモスタット３９とが設けられている。なお、エンジンラジエータ２８には、外気を旋回体１１０内へ取り込んで加温媒体（エンジン冷却水）を冷却する送風用のファン２９が取り付けられている。

蓄電装置８は、塵埃や水等の異物が混入して破損することを防ぐために、保護カバー等で覆われるのが好ましい。

冷却回路２１にあるポンプ２３は電動ポンプであり、コントローラ１１によりＯＮ/ＯＦＦ制御される。一方、暖機回路２５にあるポンプ３８は、エンジン１に直結したポンプでありエンジン１の駆動とともに常に動作している。

制御弁３５は、ＯＮ時に開となるノーマルクローズ弁としており、コントローラ１１によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。制御弁３５は、ＯＦＦ時には閉となり加温媒体がウォータジャケット２４に循環せず、蓄電装置８の暖機は行われない。制御弁３５は、ＯＮ時に開となり加温媒体がウォータジャケット２４に循環し、蓄電装置８を暖機する。

蓄電装置８は、例えばウォータジャケット２４に沿って直列に配置された複数の電池セル３０から構成されている。これらの電池セル３０は、熱伝導シート３６を介してウォータジャケット２４に熱結合状態で固定されている。各電池セル３０は、角形形状のリチウムイオン二次電池から成っている。ただし、各電池セル３０は、リチウムイオン二次電池の代わりに、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の他の電池やキャパシタであっても良い。

また、蓄電装置８に流れる電流を計測する電流計測部としての電流センサ３１、各電池セル３０の電圧を計測する電圧計測部としての電圧センサ３２、各電池セル３０の上部温度を計測する上部温度計測部としての上部温度センサ３３及び各電池セル３０の下部温度を計測する下部温度計測部としての下部温度センサ３４がそれぞれ取り付けられている。複数のセンサから得られる電圧及び温度はコントローラ１１で演算され、各電池セル３０の電圧及び温度の計測値から蓄電装置８における電圧及び温度の平均値、最大値及び最小値が算出される。そして、コントローラ１１は、電流センサ３１によって計測された電流、電圧センサ３２によって計測された電圧、上部温度センサ３３によって計測された温度及び下部温度センサ３４によって計測された温度等に基づいて蓄電装置８の蓄電量を演算することにより、蓄電装置８の蓄電量を管理している。また、コントローラ１１は、例えば演算した蓄電装置８の蓄電量から充電率（ＳＯＣ）を算出するようにしている。

なお、電圧センサ３２、上部温度センサ３３及び下部温度センサ３４は、図５に示すように電池セル３０の全てに設置しなくてもよく、代表的な点を測定できればよい。また、下部温度センサ３４は、電池セル３０の下部の温度を測定するために備えるが、設置上の制約から電池セル３０近傍のウォータジャケット２４に設置してもよい。さらに、下部温度センサ３４は、後述するように電池セル３０の上下の温度差を求めるのに使用するため、上部温度センサ３３を設置した電池セル３０に下部温度センサ３４を設置することが望ましい。

図５では、ファン２７及びファン２９を別のものとして記載しているが、１つのファンによりバッテリラジエータ２６及びエンジンラジエータ２８に送風するものであっても良い。また、ファン２７，２９は、エンジン１により直接駆動するようにしている。

ウォータジャケット２４は、薄板状の金属部材により形成されており、冷却媒体と加温媒体を循環させる流路を有する。ウォータジャケット２４には、図示されないが、冷却媒体が内部へ流入する冷却媒体入口と、内部に形成され、この冷却媒体入口から流入した冷却媒体を循環させる溝と、この溝を循環した冷却媒体が外部へ流出する冷却媒体出口と、加温媒体が内部へ流入する加温媒体入口と、内部に形成され、この加温媒体入口から流入した加温媒体を循環させる溝と、この溝を循環した加温媒体が外部へ流出する加温媒体出口とを備えている。ウォータジャケット２４の内部を循環する冷却媒体と加温媒体は、熱伝導シート３６を介して各電池セル３０と熱の授受を行っている。

また、ウォータジャケット２４は、上述したように金属部材であることから隣接する各電池セル３０との間で電位差が存在する。そのため、電池セル３０をウォータジャケット２４に直接接触させると、大きなショート電流が流れる。電池セル３０とウォータジャケット２４との間に介在する熱伝導シート３６は、このようなショート電流を回避する機能を有している。すなわち、熱伝導シート３６は、電池セル３０とウォータジャケット２４とを絶縁し、かつ、電池セル３０とウォータジャケット２４との間で熱交換を効率良く行うものである。なお、熱伝導シート３６は弾性体から成り、この弾性体として、例えばシリコン樹脂シート、熱伝導の優れたフィラーが充填されているプラスチックシート或いはマイカ等を用いるが、同様の機能を有するものであれば、他のものを用いても良い。

上記では、加温媒体としてエンジン１を冷却することによって暖められたエンジン冷却水を用いたが、同様の効果が得られれば他のものであってもよく、ヒータやアシスト発電モータ２或いはインバータ装置９等の車載機器で暖められたものであってもよい。

図２に示すコントローラ１１は、蓄電装置８を冷却又は暖機し、適切な温度範囲に保つ温調装置２０の制御装置としての機能を有している。また、コントローラ１１は、暖機のため蓄電装置８を強制的に充放電して蓄電装置８の内部抵抗（ＤＣＲ）で発熱させる機能も有している。このように本実施形態に係る蓄電装置８の暖機運転は、加温媒体と蓄電装置８の充放電といった複数の方法により行うことにしている。

次に、本実施形態に係る温調装置２０の運転動作について図６、図７及び図８を参照して説明する。図６は、本実施形態に係る温調装置の冷却運転の動作を説明するフローチャートである。図７は、本実施形態に係る温調装置の暖機運転の動作を説明するフローチャートである。図８は、本実施形態に係る温調装置の暖機運転の制御弁のＯＮ／ＯＦＦ制御の動作を説明するフローチャートである。

蓄電装置８の温度調整は、蓄電装置８の熱が伝達された冷却媒体をバッテリラジエータ２６により冷却する場合（冷却運転）、およびエンジン排熱に暖められた加温媒体と蓄電装置８の充放電とにより暖機する場合（暖機運転）がある。温調装置２０の動作は蓄電装置８の温度に応じて変化する。図６、図７及び図８の動作は、所定の時間毎に温度、電圧及び電流を計測して、繰り返して行われる。

まず、本実施形態に係るコントローラ１１による蓄電装置８の冷却運転の動作について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。冷却運転は、複数ある上部温度センサ３３によって計測された蓄電装置８の最高温度が所定の温度Ｔ１より高い場合に行われる。

Ｓ２０１において、制御弁３５をＯＦＦとし、加温媒体をウォータジャケット２４に循環させないようにする。これにより加温媒体の熱が蓄電装置８に伝わらないようになる。次にＳ２０２において、ポンプ２３をＯＮとし、冷却媒体をウォータジャケット２４に循環させる。このとき、蓄電装置８で発生した熱は、ウォータジャケット２４内を流通する冷却媒体に伝わる。ウォータジャケット２４内で暖められた冷却媒体は、バッテリラジエータ２６に供給されて冷却される。なお、蓄電装置８の温度を制御するためには、ポンプ２３から吐出される冷却媒体の流量又はファン２７によって送風される外気の風量を調整すれば良い。

具体的には、上部温度センサ３３によって計測された蓄電装置８の温度が高い場合には、ポンプ２３から吐出される冷却媒体の流量を増加させたり、あるいはファン２７によって送風される外気の風量を増加させたりすれば良い。一方、上部温度センサ３３によって計測された蓄電装置８の温度が低い場合には、ポンプ２３から吐出される冷却媒体の流量を減少させたり、あるいはファン２７によって送風される外気の風量を減少させたりすれば良い。

次に、本実施形態に係るコントローラ１１による蓄電装置８の暖機運転の動作について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。暖機運転は、複数ある上部温度センサ３３によって計測された蓄電装置８の最低温度が所定の温度Ｔ２より低い場合に行われる。

Ｓ３０１において、ポンプ２３をＯＦＦにし、冷却媒体をウォータジャケット２４に循環させないようにする。これにより、蓄電装置８の熱がウォータジャケット２４から冷却媒体へ逃げるのを防ぐことができる。次にＳ３０２において、制御弁３５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。なお、制御弁３５の制御の詳細は後述する。

そして、Ｓ３０３において、油圧ショベルが起動直後の運転か否かを判定する。起動直後の場合にはＳ３０４において暖機運転用の蓄電装置８の充放電を行う。起動直後は蓄電装置８の最低温度と温度Ｔ２との温度差が大きく、加温媒体による暖機運転と蓄電装置８の充放電による暖機運転とを併用して速やかに蓄電装置８を暖機するためである。この場合、加温媒体による暖機運転では、必要に応じて、アシスト発電モータ２及び油圧ポンプ５等の機器を駆動して、エンジン１の負荷を高めるように制御し、加温媒体の温度を上げて暖機運転の効果を高めるようにするとよい。Ｓ３０３において、油圧ショベルが起動直後の運転ではなく、上部温度センサ３３によって計測された蓄電装置８の最低温度が、一度、所定温度Ｔ２以上に到達した後に低下した場合には、暖機のための蓄電装置８の充放電は行わない。蓄電装置８の充放電を行わないのは、蓄電装置８の最低温度と温度Ｔ２との差が小さく、加温媒体による暖機により速やかに蓄電装置８の温度上昇が可能であるからである。また、蓄電装置８の充放電回数を減らすことにより、蓄電装置８の劣化を抑制でき、かつ、油圧ショベルの消費エネルギを低減することができるからである。なお、油圧ショベルの動作に必要な蓄電装置８の充放電は行う。

以上のようにして、温調装置２０を運転し、蓄電装置８を冷却又は暖機して適切な温度範囲に保つが、上部温度センサ３３の最低温度がＴ２以上、かつ、最高温度がＴ１以下の場合には、冷却運転も暖機運転も行わないことにしている。

次に、Ｓ３０２に示す制御弁３５のＯＮ／ＯＦＦ制御について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。この制御は、加温媒体をウォータジャケット２４に循環するか否かを切り替えるものである。

Ｓ４０１において、下部温度センサ３４の温度が予め設定された所定温度Ｔ３より高いか否かを判定する。Ｓ４０１において電池セル３０の下部温度がＴ３より高いと判定された場合には、Ｓ４０３において制御弁３５をＯＦＦとし、加温媒体による暖機運転を停止する。これは、電池セル３０の下部が高温になるのを防止するためである。Ｓ４０１において電池セル３０の下部温度が所定温度Ｔ３以下である場合には、Ｓ４０２において電池セル３０の上部と下部の温度差が予め設定された所定温度Ｔ４以上か否かを判定する。Ｓ４０２において電池セル３０の上部と下部の温度差が所定温度Ｔ４以上の場合には、Ｓ４０４において制御弁をＯＦＦとし、加温媒体による暖機運転を停止する。これは、電池セル３０の内部の温度ばらつきを抑えるためである。電池セル３０内の温度ばらつきは、電池セル３０の内部抵抗のばらつきを生じ、電流の流れやすい部分と流れにくい部分に分かれ、電池の劣化を早めるおそれがあるからである。Ｓ４０２において電池セル３０の上部と下部の温度差が所定温度Ｔ４より小さい場合には、Ｓ４０５において制御弁３５をＯＮとし、加温媒体による暖機運転を行う。

なお、Ｓ４０１の判定に用いる電池セル３０の下部温度は、全ての下部温度センサ３４の中での最高温度としても良いし、予め最も下部温度が高い点がわかっているのであれば、その点でもよい。また、Ｓ４０２の判定に用いる電池セル３０の上部と下部の温度差は、全ての計測箇所の中での最大温度差としても良いし、予め最も温度差が大きい箇所がわかっているのであれば、その点でもよい。

以上のようにして、制御弁３５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、電池セル３０の下部が高温になるのを防止し、かつ、電池セル３０内部の温度ばらつきを抑制するようにしている。

ここで、加温媒体による暖機運転により電池セル３０内に温度ばらつきが生じやすいのは、図５に示すように低温の電池セル３０の下面を加温媒体により暖めるからである。電池セル３０の側面や上面も加温媒体により暖めることができればよいが、蓄電装置８の構造上の制約により困難である。そのため、電池セル３０の下部の温度が上部の温度より高くなる。

次に、Ｓ３０４に示す暖機運転のための蓄電装置８の充放電電流の算出について説明する。

暖機運転のための充放電電流は、例えば電圧センサ３２によって計測された電圧、蓄電装置８の充放電の状態及び蓄電装置８の電圧の所定の上下限値Ｖｍａｘ，Ｖｍｉｎに基づいて演算される。ここで、蓄電装置８に負荷を接続した状態における１個の電池セル３０の端子間電圧である閉路電圧（ＣＣＶ）をＶ１、蓄電装置８に負荷を接続していない状態における１個の端子間電圧である開路電圧（ＯＣＶ）をＶ２、蓄電装置８の内部抵抗（ＤＣＲ）をｒ、蓄電装置８に流れる電流をＩとすると、次の数式（数１）が成り立つ。
Ｖ１＝Ｖ２＋ｒ・Ｉ （数１）
なお、蓄電装置８の電圧の所定の上下限値は、電池セル３０の電圧上限値Ｖｍａｘ及び電圧下限値Ｖｍｉｎとして、電池セル仕様又は油圧ショベルのシステム仕様により予め定められている。

蓄電装置８の各電池セル３０の電圧は、電圧上限値Ｖｍａｘと電圧下限値Ｖｍｉｎの範囲に設定される必要があるので、充電時の電流Ｉを正の値とすると、閉路電圧（ＣＣＶ）Ｖ１が電圧上限値Ｖｍａｘより小さくなる電流Ｉに設定する必要がある。一方、放電時の電流Ｉを負の値とすると、閉路電圧（ＣＣＶ）Ｖ１が電圧下限値Ｖｍｉｎより大きくなる電流Ｉに設定する必要がある。

上述の数１に示される開路電圧（ＯＣＶ）Ｖ２は、電池セル３０の温度と充電率（ＳＯＣ）により変化し、内部抵抗（ＤＣＲ）ｒも電池セル３０の温度と充電率（ＳＯＣ）により変化する。特に、内部抵抗（ＤＣＲ）ｒは、低温時に大きくなるので、閉路電圧（ＣＣＶ）Ｖ１を電圧上限値Ｖｍａｘより小さく、電圧下限値Ｖｍｉｎより大きくする電流Ｉは小さくなる。すなわち、電流Ｉは、低温ほど小さく、高温ほど大きくなる。なお、蓄電装置８の充放電の状態（充電または放電）によって蓄電装置８に流す電流は異なり、充放電の状態は、蓄電装置８の充電率（ＳＯＣ）に応じてコントローラ１１で判定する。

暖機運転中の蓄電装置８の放電は、油圧回路を構成する油圧ポンプ５、油圧アクチュエータ７２，７４，７６及びバルブ装置１２の少なくとも一つを動作するようにしている。エンジン１及び油圧ポンプ５はアシスト発電モータ２に機械的に接続されているので、これらのエンジン１及び油圧ポンプ５がアシスト発電モータ２の電気的な負荷となる。また、暖機運転中の蓄電装置８の充電は、アシスト発電モータ２を発電させて行われる。

なお、上記で算出された電流の絶対値は、油圧ショベルでの制限により小さくしてもよい。また、本実施形態では油圧ショベルの動作を優先して蓄電装置８の充放電を行うようにしている。

以上のように油圧ショベルが起動直後の暖機運転では、加温媒体と蓄電装置８の充放電を併用する。加温媒体だけでなく、蓄電装置８の充放電を行うのは、暖機時間（暖機運転に要する時間）を短くするだけでなく、蓄電装置８を内部から暖め、蓄電装置８内の温度ばらつきを抑えるためである。すなわち、加温媒体による暖機運転と蓄電装置８の充放電による暖機運転とを併用することにより、加温媒体による暖機運転により蓄電装置８を外部から温め、蓄電装置８の充放電により蓄電装置８を内部から温めることにができる。これにより、蓄電装置８を効率良く、かつ、均一に温めることができる。しかし、蓄電装置８の劣化や、油圧ショベルの消費エネルギ低減を考慮すると、蓄電装置８の充放電は可能な限り行わない方が望ましい。

そこで、外気温度や油圧ショベルの状態により、暖機運転のための蓄電装置８の充放電を行わないことにしている。油圧ショベルの状態は、車体状態検出部（車体状態検出手段）で検出する。本実施例では、車体状態検出部は、エンジン回転数設定、出力モード設定、操作レバー状態、ゲートロックレバー状態を検出するように構成している。エンジン回転数設定と出力モード設定は、エンジン調整ダイヤル１６ａと出力モード設定スイッチ１６ｂからなる出力設定部１６の設定を出力設定検出部１６Ａで検出する。操作レバー状態とゲートロックレバー状態は、それぞれ操作レバー状態検出部１９とゲートロックレバー状態検出部５１で検出する。すなわち、本実施例では、車体状態検出部は、出力設定検出部１６Ａ、操作レバー状態検出部１９及びゲートロックレバー状態検出部５１で構成される。なお、外気温度は、外気温度計測手段（外気温度計測装置）で検出するが、例えば上部温度センサ３３の初期温度は外気温度に等しいので、この初期温度を外気温度として用いることができる。外気温度を検出できれば他のものであっても構わない。例えば、外気温度計測手段として、エンジンの吸入空気温度センサやエアコンの温度センサを用いてもよい。

次に、外気温度や油圧ショベルの状態と電池セル３０の内部温度ばらつき及び暖機時間の関係と、暖機方法の切替えについて説明する。

図９は、外気温度による電池セルの内部温度ばらつきと暖機時間の関係と、外気温度に応じた暖機方法の切替えを説明する図である。

図９に示すように、外気温度が低い場合には、電池セル３０の初期温度が低いため、加温冷媒で暖機する際に電池セル３０の内部温度ばらつきが大きくなりやすい。また、電池セル３０の初期温度が低く、電池セル３０やウォータジャケット２４等からの放熱量が大きいため、暖機時間（暖機に要する時間）が長くなる。したがって、外気温度が低い場合には、加温媒体と蓄電装置の充放電とによる暖機運転が必要である。また、外気温度が高い場合には、電池セル３０の内部温度ばらつきが小さく、暖機時間が短いため、加温媒体のみの暖機運転で十分である。

図１０は、エンジン回転数設定による電池セル３０の内部温度ばらつきと暖機時間の関係と、エンジン回転数設定に応じた暖機方法の切替えを説明する図である。

図１０に示すように、エンジン回転数設定が小さい場合には、エンジン出力が小さくエンジン１の排熱が小さくなるため加温媒体の温度が低くなるので電池セル３０の内部温度ばらつきが小さくなる。また、エンジン回転数設定が小さいということは、操作者が油圧ショベルに大出力を要求していないことを意味するため、暖機時間（暖機に要する時間）は長くてもよい。これは、図４からもわかるように、出力を小さくしても良い場合には、蓄電装置８の温度を低くてもよいからである。したがって、エンジン回転数設定が小さい場合には、加温媒体のみの暖機運転で十分である。また、エンジン回転数設定が大きい場合には、電池セル３０の内部温度ばらつきが大きくなり、操作者は暖機時間を短かくしたいため、加温媒体と蓄電装置の充放電による暖機運転が必要である。

図１１は、出力モード設定による電池セル３０の内部温度ばらつきと暖機時間の関係と、出力モード設定に応じた暖機方法の切替えを説明する図である。

図１１に示すように、出力モード設定がエコモードの場合には、エンジン出力が小さくエンジン１の排熱が小さくなるため加温媒体の温度が低くなるので、電池セル３０の内部温度ばらつきが小さくなる。また、操作者が油圧ショベルに大出力を要求していないことを意味するため、上記のように暖機時間（暖機に要する時間）は長くてもよい。したがって、出力モード設定がエコモードの場合には、加温媒体のみの暖機運転で十分である。また、出力モード設定がパワーモードの場合には、電池セル３０の内部温度ばらつきが大きくなり、操作者は暖機時間を短かくしたいため、加温媒体と蓄電装置の充放電による暖機運転が必要である。

図１２は、レバー操作の有無による電池セル３０の内部温度ばらつきと暖機時間の関係と、レバー操作の有無に応じた暖機方法の切替えを説明する図である。

図１２に示すように、操作者が操作レバー１７を動かさず、フロント作業機７０の暖機運転をしていない場合には、エンジン出力が小さくエンジン１の排熱が小さくなるため加温媒体の温度が低くなるので、電池セル３０の内部温度ばらつきが小さくなる。また、操作者が油圧ショベルを早く操作しなくてもよいことを意味するため、暖機時間（暖機に要する時間）は長くてもよい。したがって、レバー操作が無い場合には、加温媒体のみの暖機運転で十分である。また、レバー操作が有る場合には、電池セル３０の内部温度ばらつきが大きくなり、操作者は暖機時間を短かくしたいため、加温媒体と蓄電装置の充放電による暖機運転が必要である。

図１３は，ゲートロックレバーの位置による電池セル３０の内部温度ばらつきと暖機時間の関係と、ゲートロックレバーの位置に応じた暖機方法の切替えを説明する図である。

図１３に示すように、ゲートロックレバーがＯＮであり、フロント作業機７０の暖機運転をしていない場合には、エンジン出力が小さくエンジン１の排熱が小さくなるため加温媒体の温度が低くなるので、電池セル３０の内部温度ばらつきが小さくなる。また、操作者が油圧ショベルを早く操作しなくてもよいことを意味するため、暖機時間（暖機に要する時間）は長くてもよい。したがって、ゲートロックレバーがＯＮの場合には、加温媒体のみの暖機運転で十分である。また、ゲートロックレバーがＯＦＦの場合には、電池セル３０の内部温度ばらつきが大きくなり、操作者は暖機時間を短かくしたいため、加温媒体と蓄電装置の充放電による暖機運転が必要である。

以上のように、外気温度や油圧ショベルの状態により暖機方法を切り替えることにしている。これにより、暖機運転のための蓄電装置８の充放電を減らすことができる。したがって、電池セル３０内の温度ばらつきを抑え、かつ、暖機時間の要求を損なうことなく、蓄電装置８の長寿命化と油圧ショベルの消費エネルギ低減を図ることができる。なお、上述の暖機運転においては、主として加温媒体による暖機運転（温調装置２０による暖機運転）を行い、必要に応じて蓄電装置８の充放電による暖機運転を加温媒体による暖機運転に組み合わせて行う。このような暖機運転は、加温媒体による暖機運転を行いつつ、外気温度や油圧ショベルの状態に応じて蓄電装置８の充放電による暖機運転をＯＮ／ＯＦＦして実行される。

また、図９〜図１３では外気温度や油圧ショベルの状態の一つずつに対して暖機方法を切り替える例を示したが、図１４に示すように外気温度とエンジン回転数設定により暖機方法（暖機運転のための蓄電装置８の充放電の有無）を切り替えてもよい。図１４は、外気温度とエンジン回転数設定とに応じた暖機方法を説明する図である。図１４では、例えばエンジン回転数を大、中、小と設定できるものとし、エンジン回転数と外気温度とから、暖機運転のための蓄電装置８の充放電の有無を切り替えている。エンジン回転数設定が大きく，外気温度が低いほど蓄電装置８の充放電を行うことにしている。すなわち、エンジン回転数が大きい場合は、エンジン回転数が小さい場合と比べて、高い外気温度で蓄電装置８の充放電が有りから無しに切り替わるようにしている。これは、電池セル３０の内部温度ばらつきが大きくなりやすく、暖機時間を短縮する必要があるからである。

図１５は、外気温度と出力モード設定とに応じた暖機方法、または、外気温度とレバー操作とに応じた暖機方法、または、外気温度とゲートロックレバー位置とに応じた暖機方法を説明する図である。図１５に示すように、外気温度と出力モード設定、または、外気温度とレバー操作、または、外気温度とゲートロックレバー位置により暖機方法（暖機運転のための蓄電装置８の充放電の有無）を切り替えてもよい。図１５では、出力モード設定が「パワー」の場合に「エコ」と比較して、レバー操作が「有り」の場合に「無し」の場合と比較して、またゲートロックレバー位置がＯＮの場合にＯＦＦの場合と比較して、高い外気温度で蓄電装置８の充放電が有りから無しに切り替わるようにしている。

運転室３内に備えた表示装置１５のモニタ１５ａには、温調装置２０の運転モード（冷却、暖機）、暖機運転のための蓄電装置８の充放電の有無を表示する。また、暖機時間を早めるための出力設定部１６の設定や操作レバー１７やゲートロックレバー５０の操作をモニタ１５ａに表示することにしている。操作者は、モニタ１５ａを見て設定や操作を変更することにより、暖機時間を短くすることが可能となる。

次に、本実施形態のように外気温度に基づいて暖機方法を切り替える場合と、本実施形態との比較例として電池温度に基づいて暖機方法を切り替える場合との差異について説明する。図１６は、外気温度に基づいて暖機方法を切り替える場合と電池温度に基づいて暖機方法を切り替える場合とについて、暖機運転の状態を示す図である。図１６において、上部には、縦軸はバッテリ温度（蓄電装置温度）Ｔ、横軸は時間であり、暖機運転に伴うバッテリ温度Ｔの時間変化を示している。また、図１６の下部に、バッテリ温度Ｔの時間変化に対する暖機運転の切替えについて、本実施形態の場合と比較例の場合とについて示している。なお、本実施形態は外気温度に応じて蓄電装置８の充放電による暖機運転Ｗ２の開始および停止を制御するのに対して、比較例では蓄電装置８或いは電池セル３０の温度（以下、バッテリ温度という）に基づいて充放電による暖機運転Ｗ２の開始および停止を制御している。

バッテリ温度Ｔについて、４つの温度が設定されている。温度Ｔａは初期温度であり、この点Ｐ１における蓄電装置８の温度と外気温度とは同じ（Ｔａ）である。温度Ｔｂは暖機運転を切り替える温度であり、温度Ｔｂでは、加温媒体による暖機運転Ｗ１と蓄電装置８の充放電による暖機運転Ｗ２とを併用する暖機運転から、加温媒体による単独の暖機運転Ｗ１に切り替える。温度Ｔｃは暖機運転Ｗ１，Ｗ２を終了する温度である。

初期温度Ｔａの点Ｐ１では、本実施形態と比較例との間に差異はなく、加温媒体による暖機運転Ｗ１と蓄電装置８の充放電による暖機運転Ｗ２とを併用した暖機運転が開始される。暖機運転Ｗ１，Ｗ２によりバッテリ温度が上昇して温度Ｔｂに達すると、比較例では点Ｐ２で蓄電装置８の充放電による暖機運転Ｗ２を停止し、以後、加温媒体による単独の暖機運転Ｗ１に移行する。一方、本実施形態では、バッテリ温度が上昇しても、外気温度が上昇しなければ暖機運転の切替えは行われないので、加温媒体による暖機運転Ｗ１と蓄電装置８の充放電による暖機運転Ｗ２とを併用する暖機運転が継続される。そして、バッテリ温度が温度Ｔｃに達すると、本実施形態と比較例とはともに暖機運転を停止する。

外気温度が低い場合は放熱量が多いため、暖機運転中に暖機方法を変化させないことが好ましい。比較例のようにバッテリ温度に基づいて暖機方法を切り替えると、外気温度が低い状態において暖機方法が切り替わることになる。これに対し、本実施形態では、外気温度が低い状態では暖機方法が切り替わらないので、安定した暖機運転を実施できる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、本実施形態に係るハイブリッド式建設機械はハイブリッド式油圧ショベルから成る場合について説明したが、この場合に限らず、ハイブリッド式ホイールローダ等の建設機械であっても良い。

１：エンジン（原動機）、２：アシスト発電モータ（電動機）、４：操作装置、８：蓄電装置、１１：コントローラ、１５：表示装置、１５ａ：モニタ、１５ｂ：操作スイッチ、１６：出力設定部、１６ａ：エンジン回転数調整ダイヤル（出力設定部）、１６ｂ：出力モード設定スイッチ、１７：操作レバー、１９：操作レバー状態検出部、２０：温調装置、２２：液配管、２３：ポンプ、２４：ウォータジャケット、２５：暖機回路、３０：電池セル、３３：上部温度センサ、３４：下部温度センサ、３５：制御弁、３６：熱伝導シート、４０：ヒータコア、４１：暖房回路、４２：エンジン冷却回路、５０：ゲートロックレバー、５１：ゲートロックレバー状態検出部。

Claims (6)

1. 原動機と、前記原動機の動力の補助及び発電を行う電動機と、前記電動機との間で電力の授受を行う蓄電装置と、前記原動機または前記電動機の排熱またはヒータにより暖められた加温媒体を前記蓄電装置の近傍に循環する暖機回路と、前記蓄電装置の充放電と前記暖機回路の加温媒体の循環を制御する制御装置と、外気温度を計測する外気温度計測装置とを備え、前記制御装置は、前記加温媒体による暖機運転を行うと共に、前記外気温度計測装置で計測する外気温度に応じて、暖機運転のための前記蓄電装置の充放電を行うか否かを判定し、前記蓄電装置の充放電による暖機運転を併用した暖機運転を実行することを特徴とするハイブリッド式建設機械。
2. 請求項１に記載のハイブリッド式建設機械において、
   前記蓄電装置の温度を検出する温度センサを備え、
   前記制御装置は、前記外気温度が予め設定された温度よりも低い場合に、前記加温媒体による暖機運転を行いつつ、前記蓄電装置の充放電による暖機運転を実行し、前記蓄電装置の温度を検出する前記温度センサで検出される温度が予め設定された温度に達した場合に、前記蓄電装置の充放電による暖機運転を停止することを特徴とするハイブリッド式建設機械。
3. 請求項１に記載のハイブリッド式建設機械において、
   ハイブリッド式建設機械の設定または操作状態の少なくともいずれか一方を検出する車体状態検出部を備え、
   前記制御装置は、前記車体状態検出部での検出結果に応じて、暖機運転のための前記蓄電装置の充放電を行うか否かを判定することを特徴とするハイブリッド式建設機械。
4. 請求項３に記載のハイブリッド式建設機械において、
   前記車体状態検出部で検出するハイブリッド式建設機械の設定または操作状態は、ハイブリッド式建設機械の動作出力設定を検出する出力設定検出部と、ハイブリッド式建設機械を操作する操作レバーの状態を検出する操作レバー状態検出部と、ハイブリッド式建設機械の動作の可否を切り替えるゲートロックレバーの状態を検出するゲートロックレバー状態検出部とのうち、少なくともいずれか一つで検出される設定または操作状態であることを特徴とするハイブリッド式建設機械。
5. 請求項１に記載のハイブリッド式建設機械において、
   前記蓄電装置は複数の電池セルで構成され、
   前記電池セルは下部の温度を検出する下部温度センサを備え、
   前記制御装置は、下部温度センサによって検出される温度が予め設定された温度よりも高い場合に、前記加温媒体による暖機運転を停止することを特徴とするハイブリッド式建設機械。
6. 請求項１に記載のハイブリッド式建設機械において、
   前記制御装置によって選択した暖機方法を表示し、かつ、暖機時間を短縮するハイブリッド式建設機械の設定または操作を表示する表示装置を備えたことを特徴とするハイブリッド式建設機械。

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