JP6126994B2 - ハイブリッド作業機械およびハイブリッド作業機械のエンジン自動停止制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、キャパシタを備えたハイブリッド作業機械およびハイブリッド作業機械のエンジン自動停止制御方法に関する。

作業機械として、エンジンによって発電電動機と油圧ポンプとを駆動するとともに、発電電動機で発電された電力により、キャブ等が設けられた上部旋回体用の電動モータを駆動し、また、油圧ポンプからの圧油によって作業機の油圧アクチュエータや走行装置の油圧モータを駆動するパワーショベルなどのハイブリッド作業機械が知られている。発電電動機で発電された電力は、蓄電装置としてのキャパシタに充電され、キャパシタからインバータを介して電動モータに出力される。すなわち、ハイブリッドの自動車は、エネルギー密度の高い二次電池を蓄電装置として用いるのに対し、ハイブリッド作業機械では、掘削作業等で、エンジン回転数が短時間で頻繁に変動するため、エネルギーの回収や蓄電を短時間で行えるキャパシタを蓄電装置として用いていた。

このようなハイブリッド作業機械において、燃料消費量を更に低減するため、機械の非作動時にエンジンを停止するオートアイドルストップ機構が採用したものがある。ハイブリッド作業機械では、蓄電器の電圧が所定電圧以下の時、オートアイドルストップを禁止するものがある（特許文献１）。
また、ハイブリッド自動車における鉛蓄電池、リチウムイオン電池等のバッテリの電池温度を検出し、電池温度が高い場合にはアイドルストップを禁止するものもある（特許文献２）。特許文献２は、バッテリの温度が高いと実充電容量が低めに算出され、アイドルストップを実行すると、エンジンを再始動させるために必要な電力をバッテリが出力できるか不明となるため、バッテリの温度が高い場合にはアイドルストップを禁止している。また、アイドルストップを禁止すると、エンジンが回転し続けてバッテリも充電されるため、充電モードを抑制充電モードに切り替えてバッテリの温度上昇を抑制している。

特開２００８−２５５８３９号公報 特開２００４−６０５２６号公報

ところで、オートアイドルストップ作動時は、エンジンが停止するため冷却機能も低下し、車両搭載機器の動作温度が上昇し、適正な動作温度範囲を超えてしまう可能性がある。特に、ハイブリッド作業機械で用いるキャパシタは、高温になると、容量（キャパシタンス）が低下し、キャパシタの充放電能力も低下する。また、キャパシタは、高温時に稼動すると、容量劣化量が大きくなり、キャパシタの寿命が短くなる。

しかしながら、特許文献１では、電圧が低くなるとオートアイドルストップを実施しないことが開示されているのみであり、キャパシタを冷却する冷却装置に関しては何ら記載されていない。
また、特許文献２においても、バッテリの冷却装置に関しては何ら記載されていない。すなわち、特許文献２は、バッテリの温度が高い場合にアイドルストップを禁止してエンジンの運転を継続し、この際、バッテリへの充電電流値や充電電圧値を低下させることで、バッテリの温度上昇を抑えることが記載されているのみであり、キャパシタを冷却する冷却装置に関しては何ら記載されていない。

このため、特許文献１，２では、オートアイドルストップ機構を有するハイブリッド作業機械において、キャパシタを冷却する冷却装置を設けた場合に、その冷却能力が低下してキャパシタの温度を迅速に適正な範囲に制御できないといった問題は考慮されていない。
本発明の目的は、オートアイドルストップ機構の作動を制御してキャパシタの冷却装置の冷却能力が低下することを防止できるハイブリッド作業機械およびハイブリッド作業機械のエンジン自動停止制御方法を提供することにある。

本発明のハイブリッド作業機械は、エンジンと、発電電動機と、前記発電電動機で発電された電力を蓄積するキャパシタと、前記キャパシタを通して冷却媒体を循環させる循環機構、および、前記エンジンの出力を用いて前記冷却媒体を冷却する冷却器を備え、前記キャパシタを冷却する冷却装置と、前記キャパシタがオーバーヒート状態であるかを判定し、前記エンジンの自動停止動作を制御するコントローラとを有し、前記コントローラは、前記キャパシタがオーバーヒート状態と判定された場合は、前記エンジンの自動停止動作を禁止することを特徴とする。

本発明では、前記コントローラは、キャパシタがオーバーヒート状態と判定された場合は、前記エンジンの自動停止動作を禁止する。なお、キャパシタのオーバーヒート状態の判定は、キャパシタに温度センサを設けてキャパシタの温度を直接測定して判定してもよいし、キャパシタのケースの温度や冷却水の温度を測定してキャパシタの温度を推定して判定してもよい。さらに、キャパシタの特性によってオーバーヒート状態を判定できる場合には、キャパシタの特性（電流値、電圧値、抵抗値等）を測定してオーバーヒート状態を判定してもよい。
そして、キャパシタのオーバーヒート時にエンジンの自動停止動作を禁止することで、エンジンを作動し続けることができる。従って、エンジンの出力を用いた冷却器を備える冷却装置の冷却性能を維持でき、この冷却装置によるキャパシタを冷却する能力が低下することを防止できる。このため、キャパシタがオーバーヒート状態で使用されることを防止でき、キャパシタの容量低下や充放電能力の低下を防止できる。また、キャパシタを高温状態で稼動し続けることがなくなるため、容量劣化量を小さくでき、キャパシタの寿命も長くできる。

本発明のハイブリッド作業機械において、前記キャパシタの温度を測定するキャパシタ用温度センサを備え、前記コントローラは、前記キャパシタ用温度センサで測定した前記キャパシタの温度が、オーバーヒート状態を判定する閾値以上である場合は、前記エンジンの自動停止動作を禁止することが望ましい。

本発明では、前記コントローラは、キャパシタの温度をキャパシタ用温度センサで測定し、キャパシタがオーバーヒートで高温状態になった場合に、エンジンの自動停止動作を禁止する。このため、前記冷却装置の冷却性能が低下することを防止でき、キャパシタがオーバーヒート状態で使用されることを防止できる。従って、キャパシタの容量低下や充放電能力の低下を防止でき、キャパシタの寿命も長くできる。

本発明のハイブリッド作業機械において、前記発電電動機および前記キャパシタを少なくとも備えるハイブリッド機器と、前記ハイブリッド機器の温度を測定する温度センサを備え、前記コントローラは、前記ハイブリッド機器のいずれかの装置の温度が、その装置のオーバーヒート状態を判定する閾値以上である場合は、前記エンジンの自動停止動作を禁止することが望ましい。

本発明では、前記コントローラは、発電電動機やキャパシタを備えるハイブリッド機器の温度を温度センサで測定し、ハイブリッド機器のいずれかの装置がオーバーヒートで高温状態になった場合に、エンジンの自動停止動作を禁止する。このため、ハイブリッド機器を前記エンジンの出力を利用した冷却装置で冷却する場合に、その冷却性能が低下することを防止でき、ハイブリッド機器がオーバーヒート状態で使用されることを防止できる。従って、ハイブリッド機器の性能や寿命や低下することを防止できる。

本発明のハイブリッド作業機械において、走行体と、前記走行体に対して旋回用発電電動機によって旋回可能に設けられた旋回体と、前記発電電動機および前記旋回用発電電動機の少なくとも一方で発電した電力を前記キャパシタに蓄電し、前記キャパシタに蓄電された電力で前記発電電動機および前記旋回用発電電動機の少なくとも一方を駆動する電力変換装置と、前記発電電動機の温度を測定する発電電動機用温度センサ、前記電力変換装置の温度を測定する電力変換装置用温度センサ、前記旋回用発電電動機の温度を測定する旋回発電電動機用温度センサの内の少なくともいずれか一つの温度センサとをさらに備え、前記コントローラは、前記温度センサで測定されるいずれかの装置の温度が、その装置のオーバーヒート状態を判定する閾値以上である場合は、前記エンジンの自動停止動作を禁止することが望ましい。

本発明によれば、ハイブリッド機器として、発電電動機、キャパシタに加えて、電力変換装置および旋回用発電電動機を備える。従って、走行体および旋回体を有するハイブリッド油圧ショベルを実現できる。そして、ハイブリッド機器の温度を検出する温度センサを設けたので、ハイブリッド機器の温度状態を検出できる。そして、これらのハイブリッド機器のいずれかの装置がオーバーヒートで高温状態になった場合に、エンジンの自動停止動作を禁止する。このため、ハイブリッド機器を前記エンジンの出力を利用した冷却装置で冷却する場合に、その冷却性能が低下することを防止でき、ハイブリッド機器がオーバーヒート状態で使用されることを防止できる。従って、ハイブリッド機器の性能や寿命や低下することを防止できる。

本発明のハイブリッド作業機械において、前記キャパシタは、キャパシタセルと、前記キャパシタセルを冷却する冷却ベースと、前記キャパシタセルの電極に導通する導体配線とを備え、前記キャパシタの温度を測定するキャパシタ用温度センサとして、前記冷却ベースの温度を測定する第１温度センサと、前記導体配線の温度を測定する第２温度センサとを備え、前記コントローラは、前記第１温度センサおよび第２温度センサで測定された温度に基づいて前記キャパシタの温度を算出することが望ましい。

本発明によれば、第１温度センサは、キャパシタセルにおいて最も低温となる部分の温度を測定でき、第２温度センサは、キャパシタセルにおいて最も高温となる部分の温度を測定できる。従って、直接測定できないキャパシタセルの中心部の温度を、各温度センサの測定値から算出できる。このため、キャパシタがオーバーヒート状態であるかを精度良く検出できる。

本発明のハイブリッド作業機械において、前記コントローラは、前記温度センサで測定された装置の温度がその装置のオーバーヒート状態を判定する閾値未満であり、かつ、前記装置の温度条件以外で設定されている前記エンジンの自動停止動作禁止条件に該当しない場合は、前記エンジンの自動停止動作条件が成立したと判定し、この判定時から予め設定された時間が経過するまで前記エンジンの自動停止動作条件が成立したままであった場合は、エンジンの停止制御を行うことが望ましい。

本発明によれば、ハイブリッド機器の温度が閾値未満でオーバーヒート状態ではなく、かつ、ハイブリッド機器の温度条件以外の自動停止動作禁止条件に該当しない場合に、エンジンの自動停止動作条件が成立したと判定し、自動停止動作を実行する。この際、前記判定時に直ちに自動停止動作を実行するのではなく、予め設定された時間が経過してからエンジンの停止制御を行う。このため、前記設定時間が経過するまでに、オペレータが作業の再開操作を行った場合には、自動停止動作条件が非成立に変更し、エンジンの自動停止制御は実行されないため、作業を直ちに再開できる。

本発明は、エンジンと、発電電動機と、前記発電電動機で発電された電力を蓄積するキャパシタと、前記キャパシタを通して冷却媒体を循環させる循環機構、および、前記エンジンの出力を用いて前記冷却媒体を冷却する冷却器を備え、前記キャパシタを冷却する冷却装置と、を有するハイブリッド作業機械のエンジン自動停止制御方法であって、前記キャパシタがオーバーヒート状態と判定された場合は、前記エンジンの自動停止動作を禁止することを特徴とする。

本発明においても、キャパシタがオーバーヒート状態と判定された場合は、前記エンジンの自動停止動作を禁止する。従って、エンジンを作動し続けることができ、エンジンの出力を用いた冷却器を備える冷却装置の冷却性能を維持できる。よって、冷却装置によるキャパシタを冷却する機能が低下することを防止できる。このため、キャパシタがオーバーヒート状態で使用されることを防止でき、キャパシタの容量低下や充放電能力の低下を防止できる。また、キャパシタを高温状態で稼動し続けることがなくなるため、容量劣化量を小さくでき、キャパシタの寿命も長くできる。

本発明のハイブリッド作業機械のエンジン自動停止制御方法において、前記ハイブリッド作業機械は、キャパシタの温度を測定するキャパシタ用温度センサを有し、前記キャパシタ用温度センサで測定された温度が前記キャパシタのオーバーヒート状態を判定する閾値未満であり、かつ、前記キャパシタの温度条件以外で設定されている前記エンジンの自動停止動作禁止条件に該当しない場合は、前記エンジンの自動停止動作条件が成立したと判定し、この判定時から予め設定された時間が経過するまでに前記エンジンの自動停止動作条件が成立したままであった場合は、エンジンの停止制御を行うことが好ましい。

本発明においても、キャパシタの温度が閾値未満でオーバーヒート状態ではなく、かつ、キャパシタの温度条件以外の自動停止動作禁止条件に該当しない場合に、エンジンの自動停止動作条件が成立したと判定し、自動停止動作を実行する。この際、前記判定時に直ちに自動停止動作を実行するのではなく、予め設定された時間が経過してからエンジンの停止制御を行う。このため、前記設定時間が経過するまでに、オペレータが作業の再開操作を行った場合には、自動停止動作条件が非成立に変更し、エンジンの自動停止制御は実行されないため、作業を直ちに再開できる。

本発明の一実施形態に係るハイブリッド油圧ショベルを示す斜視図。 ハイブリッド油圧ショベルの駆動系の全体構成を示す図。 ハイブリッド油圧ショベルの制御システムの構成を示すブロック図。 ハイブリッド油圧ショベルのハイブリッド機器の回路構成を示す図。 キャパシタの構成を示す図。 ＡＩＳ状態を示す遷移図。 ＡＩＳ作動許可フラグ判定処理を示すフローチャート。 ＡＩＳ作動制御処理を示すフローチャート。 ＡＩＳ作動制御時のエンジン回転数の変化を示すグラフ。 ＡＩＳ残り時間の画面表示を示す図。 ＡＩＳ実施中の画面表示を示す図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［油圧ショベル全体の説明］
図１には、本実施形態に係るハイブリッド作業機械としてのハイブリッド油圧ショベル１が示されている。このハイブリッド油圧ショベル１は、車両本体２と作業機３とを備えている。

［車両本体］
車両本体２は、走行体２１と、走行体２１上に旋回可能に設けられた旋回体２２とを備えている。走行体２１は、一対の走行装置２１１を備えている。各走行装置２１１は、履帯２１２を備え、後述する油圧モータ２１３Ｌ，２１３Ｒで履帯２１２を駆動することによってハイブリッド油圧ショベル１を走行させる。

［旋回体］
旋回体２２は、キャブ２３、カウンタウェイト２４、およびエンジンルーム２５を備えている。カウンタウェイト２４は、作業機３との重量バランス用に設けられ、内部に重量物が充填されている。エンジンルーム２５を覆うエンジンフード２６には、格子状の開口部２６１が設けられ、外部からの冷却空気が開口部２６１を通してエンジンルーム２５内に取り込まれる。

［作業機］
作業機３は、旋回体２２の前部中央位置に取り付けられており、ブーム３１、アーム３２、バケット３３、ブームシリンダ３４、アームシリンダ３５、およびバケットシリンダ３６を備えている。ブーム３１、アーム３２、バケット３３、旋回体２２は、運転席の左右に設置された左右の作業機レバーの傾倒操作に応じて駆動する。ブーム３１の基端部は、旋回体２２に回転可能に連結されている。また、ブーム３１の先端部は、アーム３２の基端部に回転可能に連結されている。アーム３２の先端部は、バケット３３に回転可能に連結されている。

ブームシリンダ３４、アームシリンダ３５、およびバケットシリンダ３６は、油圧ポンプ６から吐出された作動油によって駆動される油圧シリンダである。そして、ブームシリンダ３４はブーム３１を動作させ、アームシリンダ３５はアーム３２を動作させる。バケットシリンダ３６は、バケット３３を動作させる。

［ハイブリッド油圧ショベルの駆動系の構成］
図２には、ハイブリッド油圧ショベル１の駆動系の全体構成が示されている。
図２において、ハイブリッド油圧ショベル１は、駆動源としてエンジン４を備えている。エンジン４の出力軸には、発電電動機５および一対の油圧ポンプ６，６が直列に連結され、それぞれエンジン４によって駆動される。エンジン４と発電電動機５はＰＴＯを介して接続されてもよい。
また、エンジン４の他の出力軸４Ａにはファン１３が取り付けられている。さらに、エンジン４の出力軸４Ａにはベルト１４を介してオルタネータ１５が連結されている。オルタネータ１５で発電された電力はバッテリ１６に充電される。バッテリ１６は、エンジン４のスタータ（図示略）を作動する。従って、図示略のキースイッチをオンすると、バッテリ１６によってスタータが作動し、エンジン４が起動する。

油圧ポンプ６から圧送された作動油は、コントロールバルブ７を介して作業機３に供給され、作業機３が油圧によって動作する。また、走行体２１は、左右のクローラ（履帯２１２）に噛合するスプロケットを駆動するための油圧モータ２１３Ｌ、２１３Ｒを有している。そして、キャブ２３内に備えられた図示しない走行レバーの操作に応じて、油圧ポンプ６からの作動油は、コントロールバルブ７を介して前記油圧モータ２１３Ｌ、２１３Ｒに供給される。

［ハイブリッド機器の構成］
発電電動機５は、発電作用と電動作用を行うものであり、例えばＳＲ（Switched Reluctance）モータ等で構成されている。この発電電動機５にはパワーケーブル８が接続されている。発電電動機５で発電された電力は、パワーケーブル８を介して電力変換装置１０に送電される。
電力変換装置１０には別のパワーケーブル９の一端が接続されており、パワーケーブル９の他端が、旋回体２２を駆動するための旋回用発電電動機１１に接続されている。旋回用発電電動機１１は、たとえばＰＭ（Permanent Magnet）モータ等で構成されている。

また、電力変換装置１０にはキャパシタ１２が接続されており、発電電動機５で発電された電力は、電力変換装置１０を通してキャパシタ１２に蓄電される。キャパシタ１２に充電された電力は、旋回操作時にキャパシタ１２から電力変換装置１０を通して旋回用発電電動機１１に供給される。
旋回用発電電動機１１は、遊星歯車機構等を有した減速機１１Ａを介して、走行体２１の上部に旋回自在に設置された旋回体２２を駆動する。また、旋回用発電電動機１１を減速した場合に発生する回生エネルギーも、前記電力変換装置１０を介してキャパシタ１２に蓄電される。
さらに、キャパシタ１２の電力は、エンジン４の起動時に出力を補助する場合など、必要に応じて発電電動機５に供給される。これにより、発電電動機５は、電動機として使用され、エンジン４を補助する。

以上のとおり、ハイブリッド油圧ショベル１は、一般的な油圧ショベルに対して、前記発電電動機５、電力変換装置１０、旋回用発電電動機１１、キャパシタ１２等のハイブリット機器を追加したものである。
なお、本実施形態では、旋回体２２を駆動する旋回モータとしては、旋回用発電電動機１１のみを設けていたが、旋回用発電電動機１１に加えて旋回用の油圧モータを設けてもよい。
さらに、ハイブリッド機器としては、少なくとも、発電電動機５、電力変換装置１０、キャパシタ１２を備えていればよい。すなわち、キャパシタ１２に蓄電された電力で駆動されるアクチュエータは、旋回用発電電動機１１に限らず、ハイブリッド作業機械の種類などに応じたアクチュエータを用いればよい。

［ハイブリッド機器の冷却装置］
ハイブリッド油圧ショベル１には、図２に示すように、前記ハイブリッド機器を冷却する冷却装置８０が設けられている。
冷却装置８０は、冷却媒体としての冷却水を循環させる循環機構８１と、冷却水を冷却する冷却器８５とを備える。循環機構８１は、バッテリ１６で駆動される冷却ポンプ８２と、冷却ポンプ８２の吸入口および吐出口に連結された流路８３とを備える。
また、冷却器８５は、流路８３で冷却ポンプ８２に繋がったラジエータ８６と、ラジエータ８６に対向して配置された前記ファン１３とを備える。
流路８３は、冷却ポンプ８２およびキャパシタ１２間に配置される流路８３１と、キャパシタ１２および電力変換装置１０間に配置される流路８３２と、電力変換装置１０および旋回用発電電動機１１間に配置される流路８３３と、旋回用発電電動機１１およびラジエータ８６間に配置される流路８３４と、ラジエータ８６および冷却ポンプ８２間に配置される流路８３５とを備える。

このような冷却装置８０では、ファン１３が回転することで、外気（冷却空気）をラジエータ８６を通して吸い込み、ラジエータ８６を流れる冷却水と熱交換することで、冷却水が冷却される。そして、ラジエータ８６で冷却された冷却水は、冷却ポンプ８２によって流路８３内を循環し、キャパシタ１２、電力変換装置１０、旋回用発電電動機１１に設けられた冷却流路を順次流れてこれらのハイブリッド機器を冷却する。ハイブリッド機器を冷却して温度が上昇した冷却水は、再度ラジエータ８６で冷却される。
そして、前記ファン１３はエンジン４の出力軸４Ａで回転するため、エンジン４が停止するとファン１３の回転も停止する。この場合、ファン１３によってラジエータ８６に外気が吸い込まれないため、ラジエータ８６で熱交換できず、冷却水を効率的に冷却することができない。従って、冷却水の温度が上昇して冷却能力が低下し、キャパシタ１２等のハイブリッド機器を十分に冷却できない可能性がある。ここでファン１３はエンジン４の動力で直接動作しているが、油圧ポンプ６の動力によって駆動してもよい。

［制御システムの構成］
次に、ハイブリッド油圧ショベル１の制御を行う制御システム４０について、図３を参照して説明する。
制御システム４０は、図３に示すように、主として、車体コントローラ４１、エンジンコントローラ４２、モニタコントローラ４３、ハイブリッドコントローラ４４、車両情報管理コントローラ４５を備えている。各コントローラ４１〜４５は、車載ネットワーク（ＣＡＮ）によってデータ通信可能に接続されている。

［車体コントローラ］
車体コントローラ４１は、ポンプコントローラとも呼ばれ、車体内における駆動部、たとえばエンジン４によって駆動される油圧ポンプ６の斜板の傾斜角度等を制御するコントローラであり、他のコントローラ４２〜４５と車載ネットワークを介して通信可能に構成されている。
車体コントローラ４１は、ＡＩＳ（Auto Idle Stop：オートアイドルストップ）状態判定手段４１１と、アイドルストップタイマー４１２と、ＡＩＳ残り時間算出手段４１３と、減筒指令発行手段４１４と、ＡＩＳ作動情報送信手段４１５とを備える。各手段の具体的な機能は後述する。
車体コントローラ４１には、キャブ２３に設けられたＰＰＣロックレバー（Pressure Proportional Control Lock lever）５１からＰＰＣロック信号が入力され、前記作動油の温度を検出する作動油温センサ５２から作動油温のデータが入力される。
運転席の左右に設けられる作業機レバー５３Ｒ，５３Ｌをオペレータが傾倒操作すると、作業機レバー５３Ｒ，５３Ｌに設けられたＰＰＣバルブは、前記傾倒操作に基づくパイロット圧を生成し、パイロット圧に応じた操作信号を車体コントローラ４１、ハイブリッドコントローラ４４へ送信する。作業機レバー５３Ｒの前後左右の操作により、車体コントローラ４１は、ブーム３１の上下の駆動、バケット３３の掘削・ダンプ操作の指令を行う。作業機レバー５３Ｌの前後左右の操作により、車体コントローラ４１は、アーム３２の掘削・ダンプ操作を行い、ハイブリッドコントローラ４４は、旋回用発電電動機１１の左右旋回を指令する。

［エンジンコントローラ］
エンジンコントローラ４２は、アクセル開度センサやエンジン回転数センサで検出されるデータ等に基づいてエンジン４を制御するコントローラである。エンジンコントローラ４２は、エンジン稼働状態である、エンジン回転数、エンジン水温、ディーゼルパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter）の再生状態等を車体コントローラ４１に送信する。
また、車体コントローラ４１の減筒指令発行手段４１４から後述する減筒指令が出されると、エンジン４を停止してアイドルストップを実行する。従って、車体コントローラ４１の減筒指令発行手段４１４は、エンジン４の自動停止動作を制御する自動停止動作制御部として機能する。

［モニタコントローラ］
モニタコントローラ４３は、キャブ２３に設けられるオペレータ用のモニタ４６の動作を制御する。モニタ４６は、エンジン水温、燃料量等の車両状態を表示する通常画面の他、電荷抜きを行うサービス画面、ＡＩＳ動作の設定等を行う作業や車体の状態などによって用意されている画面を切り替えて表示してもよい。また、サービス画面、標準画面等の画面モード設定などを入力するスイッチ部も設けられている。モニタコントローラ４３とモニタ４６は一体の筐体に収められてもよい。
モニタコントローラ４３は、サービスモードフラグと、ＡＩＳ設定時間とを車体コントローラ４１に送信する。ここで、サービスモードフラグは、サービスマンが車体をメンテナンスする時サービスモードがスイッチ部の操作で選択された場合に「１：サービスモード中」となる。
ＡＩＳ設定時間は、ＡＩＳ作動条件（エンジン４の自動停止動作条件）が成立してから、後述するＡＩＳ状態が指示中に遷移するまでの時間である。このＡＩＳ設定時間は、オペレータがモニタ４６のスイッチ部で設定でき、例えば１分（６０秒）から１０分（６００秒）の範囲で設定できる。

［ＡＩＳ状態判定手段とＡＩＳ残り時間算出手段］
また、車体コントローラ４１のＡＩＳ状態判定手段４１１およびＡＩＳ残り時間算出手段４１３は、モニタコントローラ４３に対して、ＡＩＳ状態とＡＩＳ残り時間とを送信する。ＡＩＳ残り時間は、ＡＩＳ作動条件が成立してからＡＩＳ状態が指示中になるまでの時間である。従って、ＡＩＳ残り時間算出手段４１３は、ＡＩＳ作動条件が成立した時点でアイドルストップタイマー４１２のカウントを開始し、このカウント値をＡＩＳ設定時間から減算することで、ＡＩＳ残り時間を求める。なお、ＡＩＳ残り時間算出手段４１３は、減算の結果、ＡＩＳ残り時間が０以下になった場合は、ＡＩＳ残り時間を「０」にする。

［ハイブリッドコントローラ］
ハイブリッドコントローラ４４は、後述するように発電電動機５、旋回用発電電動機１１、キャパシタ１２の電力の授受を可能とするドライバ１０１、インバータ１０４、昇圧器１０５の駆動つまり電力変換装置１０の駆動を制御するものである。
車体コントローラ４１のＡＩＳ状態判定手段４１１は、ハイブリッドコントローラ４４にＡＩＳ状態を通知する。
ハイブリッドコントローラ４４は、キャパシタ１２等のハイブリッド機器がオーバーヒート状態であるかを判定するオーバーヒート判定部４４１を備える。そして、ハイブリッドコントローラ４４は、後述するように、オーバーヒート判定部４４１の判定結果に基づき、車体コントローラ４１にＡＩＳ作動許可フラグを通知する。

［車両情報管理コントローラ］
車両情報管理コントローラ４５は、ハイブリッド油圧ショベル１の各種状態を定期的にまたは不定期に収集して管理センタに送信する装置である。車両情報管理コントローラ４５は、通信衛星や移動体通信網等の無線通信ネットワークを介して、管理センタと相互通信可能に接続されている。また、車両情報管理コントローラ４５は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより現在位置を把握し、現在位置情報も管理センタに通信可能とされている。
車体コントローラ４１のＡＩＳ作動情報送信手段４１５は、ＡＩＳ停止回数とＡＩＳ停止時間を車両情報管理コントローラ４５に送信する。例えば、１日に１回の定時通信時に１日分のＡＩＳ停止回数と、ＡＩＳ停止時間とを車両情報管理コントローラ４５に送信する。車両情報管理コントローラ４５は、その情報を管理センタに送信する。

［電力変換装置の構成］
図４には、電力変換装置１０およびキャパシタ１２の内部構成が示されている。
電力変換装置１０は、インバータ１０４を介した旋回用発電電動機１１若しくはキャパシタ１２からの直流電流を交流電流に変換し発電電動機５へ供給し発電電動機５を駆動するドライバ１０１と、発電電動機５の発電を開始する為コイルを励磁する電流を供給する励磁電源１０２と、波形整形用のコンデンサ１０３と、発電電動機５若しくはキャパシタ１２からの直流電流を交流電流に変換し旋回用発電電動機１１へ供給し旋回用発電電動機１１を駆動するインバータ１０４と、キャパシタ１２の端子間電圧を昇圧するためにインバータ１０４、ドライバ１０１からの直流電流を変圧する昇圧器１０５と、キャパシタ１２と昇圧器１０５との間に設けられたコンタクタ１０６と、キャパシタ１２の電流を検出する電流計１０７と、キャパシタ１２の電圧を検出する電圧計１０８と、ドライバ１０１、励磁電源１０２、昇圧器１０５を制御するハイブリッドコントローラ４４とを備えている。
蓄電装置であるキャパシタ１２は、複数のキャパシタセル１２１を備え、昇圧器１０５との直流電流の授受により充・放電を行う。複数のキャパシタセル１２１は電気的に直列または並列に接続している。

［ハイブリッド機器の温度センサ］
図４に示すように、ハイブリッド機器の各装置の温度を測定する温度センサが設けられている。具体的には、発電電動機５の温度を測定する発電電動機用温度センサ１３１と、旋回用発電電動機１１の温度を測定する旋回発電電動機用温度センサ１３２と、電力変換装置１０の温度を測定する電力変換装置用温度センサと、キャパシタ１２の温度を測定するキャパシタ用温度センサ１３６、１３７とを備える。
電力変換装置用温度センサは、ドライバ１０１用の温度センサ１４１と、インバータ１０４用の温度センサ１４２と、昇圧器１０５用の温度センサ１４３とを備える。
これらの各温度センサ１３１，１３２，１３６，１３７，１４１，１４２，１４３で計測された温度データは、ハイブリッドコントローラ４４に送信される。

［キャパシタの構造］
キャパシタ１２は、図５にも示すように、複数のキャパシタセル１２１と、アルミなどの金属製とされて内部に冷却水用の流路１２６が形成された水冷ベース１２５と、水冷ベース１２５に接触して設けられたアルミなどの金属製のヒートシンク１２７と、バスバーと呼ばれる導体配線１２８とを備えている。
キャパシタセル１２１は、図示略の樹脂成形ケースで保持されている。また、導体配線１２８は、前記樹脂成形ケースにインサートされている。そして、隣接する２つのキャパシタセル１２１の一方のマイナスの電極と、他方のプラスの電極とは前記導体配線１２８で導通されている。

［キャパシタの冷却構造］
水冷ベース１２５の流路１２６は、キャパシタ１２への冷却水流入用の流路８３１およびキャパシタ１２からの流出用の流路８３２に接続し、各流路８３１，８３２は外部の冷却水循環用の冷却ポンプ８２に接続する。これにより、冷却水は、冷却ポンプ８２で循環して前記流路８３を介して前記流路１２６を流れ、水冷ベース１２５を冷却する。ヒートシンク１２７は、前記水冷ベース１２５に接触しているため、水冷ベース１２５と同等の温度に冷却される。
ヒートシンク１２７は、キャパシタセル１２１の側面に接触している。このため、キャパシタセル１２１の充放電により生じた熱は、ヒートシンク１２７に伝達し、水冷ベース１２５を介して冷却水で回収される。従って、キャパシタ１２は所定温度に維持される。
なお、前記冷却ポンプ８２は、前記ハイブリッド機器とは異なる電装系であるバッテリ１６で駆動される。この電装系のバッテリ１６もエンジン４の駆動に伴いオルタネータ１５で充電されるため、エンジン４の停止中は冷却ポンプ８２を駆動しないように制御している。

［キャパシタの温度測定］
キャパシタ１２には、サーミスタで構成された温度センサ１３６、１３７が設けられている。一方の温度センサ（第１温度センサ）１３６は、ヒートシンク１２７部分に設けられ、水冷ベース１２５でのキャパシタベース温度を測定する。他方の温度センサ（第２温度センサ）１３７は、導体配線１２８部分に設けられ、導体配線（バスバー）１２８でのキャパシタバスバー温度を測定する。
ここで、キャパシタセル１２１における温度分布は、キャパシタベース温度が最も低く、キャパシタバスバー温度が最も高くなる。キャパシタセル１２１の中心温度は、温度センサ１３６、１３７で測定した各温度間の値となる。従って、温度センサで直接測定することが困難であるキャパシタセル１２１の中心温度を推定できる。具体的には、キャパシタセル１２１の中心温度は、キャパシタベース温度に、キャパシタ１２の充放電に関する温度上昇分を加えることで計算できる。キャパシタ１２の充放電に関する温度上昇分は、キャパシタ電流値等の計測値と、内部抵抗値などのパラメータ値とで求めることができる。
このため、ハイブリッドコントローラ４４は、温度センサ１３６、１３７の測定値からキャパシタセル１２１の中心温度を計算でき、その温度が閾値、例えば６０度以上に上昇していてオーバーヒート状態であるか、あるいは閾値未満でオーバーヒート状態ではないかを判断できる。
ここでキャパシタ１２の温度推定は、キャパシタセル１２１のケース温度を測定してもよく、また冷却水の温度等から推定してもよい。

［キャパシタの温度特性］
キャパシタセル１２１は、例えば電気二重層コンデンサなどで構成されている。キャパシタセル１２１は二次電池に比べて温度依存性が小さいため、比較的広い温度範囲で使用できる。
ただし、一般的には、例えば６０度以上の高温になると、キャパシタセル１２１においても、容量（キャパシタンス）が低下し、内部抵抗も低下する。容量の低下は、キャパシタ１２の充放電能力の低下となる。
また、キャパシタ１２は、高温での運転によって機器寿命が短くなる。一般に、コンデンサ寿命は、アレニウス法則による１０℃２倍則に従い、運転時の温度が１０℃高くなると寿命は１／２に短くなる。キャパシタ１２においても同様に、運転時の温度が高くなると、容量劣化が大きくなり、機器寿命が大幅に短くなる。
以上のことから、運転時にキャパシタ１２の温度が６０度以上の高温とならないように、つまりオーバーヒートとならないように冷却制御することが望ましい。そして、前述のとおり、キャパシタ１２の冷却は、エンジン４の停止中は機能しないため、以下に説明するように、キャパシタ１２が高温状態の場合はＡＩＳ動作を禁止するように制御する必要がある。

［ＡＩＳ動作制御］
次に、ハイブリッド油圧ショベル１におけるＡＩＳ（オートアイドルストップ）の動作制御に関して説明する。まず、図６に基づいて、ＡＩＳに関する動作状態（ＡＩＳ状態）の遷移について説明する。

［ＡＩＳ動作状態の遷移］
車体コントローラ４１がモニタコントローラ４３やハイブリッドコントローラ４４に通知するＡＩＳ状態としては、「０：通常状態」、「１：ＩＳカウントアップ中」、「２：ＩＳ指示中」、「３：ＩＳ作動中」の４つの状態がある。すなわち、ＡＩＳ状態判定手段４１１は、オートアイドルストップ状態を示す変数AISStateを、０〜３のいずれかの数値に設定する。

〔ＡＩＳ状態＝０：通常状態（初期状態）〕
ＡＩＳ状態が「通常状態」とは、エンジン４は通常動作状態であり、かつ、後述するＡＩＳ作動条件が成立していない状態である。
〔ＡＩＳ状態＝１：ＩＳカウントアップ中〕
ＡＩＳ状態が「ＩＳ（アイドルストップ）カウントアップ中」とは、ＡＩＳ作動条件が成立し、アイドルストップタイマー４１２がカウントアップしている状態である。この際、エンジン４は通常動作を継続中である。
〔ＡＩＳ状態＝２：ＩＳ指示中〕
ＡＩＳ状態が「ＩＳ指示中」とは、アイドルストップタイマー４１２のカウント値が前記ＡＩＳ設定時間を過ぎてタイムアップとなった後、減筒指令発行手段４１４がエンジンコントローラ４２に対して減筒指令を送信してエンジン停止を指示している状態である。
〔ＡＩＳ状態＝３：ＩＳ作動中〕
ＡＩＳ状態が「ＩＳ作動中」とは、前記減筒指令によってエンジン４が停止した状態である。そして、キーの再スタートによるエンジン再始動が始まると、ＡＩＳ状態は通常状態に戻る。

［ＡＩＳ作動条件］
次に、ＡＩＳ状態を通常状態からＩＳカウントアップ中に遷移させるＡＩＳ作動条件について説明する。なお、ＡＩＳ作動条件の具体的な内容は、制御対象となるハイブリッド作業機械の種類に応じて設定される。従って、以下に説明する条件は、ハイブリッド油圧ショベル１におけるＡＩＳ作動条件の一例であり、ハイブリッド油圧ショベル１の構成等に応じて一部の条件を削除したり、追加することがある。本実施形態では、以下の（１）〜（１４）までの条件を設定している。

［ＡＩＳ作動条件の具体的な説明］
（１）エンジン状態が「運転」状態であること。エンジン４が停止中であればＡＩＳを作動させる必要が無いためである。
（２）ディーゼルパティキュレートフィルタが再生中ではないこと。ディーゼルパティキュレートフィルタの再生は、煤を燃焼させるため、エンジン４を作動させる必要があるためである。
（３）作業モードが「リフティングモード（Ｌモード）」や「アームクレーンモード」ではないこと。作業モードが吊り作業を行うモードの場合、エンジン４を停止させると、吊り作業の途中で作業機３が停止してしまうなど、不都合な場合があるためである。
（４）モニタコントローラ４３から送信されるサービスモードフラグが「１：サービスモード中」ではないこと。サービスモード中は、メンテナンス担当者がモニタ４６等に表示される各種情報を参照して作業するため、エンジン４を停止するとメンテナンス作業を実行できなくなるためである。

（５）モニタコントローラ４３からＡＩＳ設定時間の再設定信号が入力されていないこと。すなわち、前述のとおり、ＡＩＳ作動条件が成立してＡＩＳ状態が「１：ＩＳカウントアップ中」になると、アイドルストップタイマー４１２がカウントを開始し、モニタ４６にＡＩＳ残り時間がカウントダウンで表示される。この表示を見たオペレータが、モニタ４６から再度入力してＡＩＳ設定時間を変更する可能性がある。例えば、ＡＩＳ設定時間が１分（６０秒）に設定され、６０秒から１秒毎にカウントダウン表示が行われている場合に、オペレータがＡＩＳ設定時間を５分（３００秒）に再設定したとする。この場合、設定前のＡＩＳ設定時間（前記の例では６０秒）のままでＡＩＳを作動させると、ＡＩＳ設定時間を更新したオペレータの意図に沿わないことになる。そこで、車体コントローラ４１は、モニタコントローラ４３から再設定信号が入力された場合には、一旦、ＡＩＳ作動条件を非成立として「０：通常状態」に戻る。車体コントローラ４１は、その状態で、再度、ＡＩＳ作動条件が成立するかを判定する。
（６）オプションとして、バケット、ブレーカ、クラッシャ等の各種のアタッチメントを容易に交換して装着できるようにするクイックカプラ（マルチカプラ）が設けられている場合に、クイックカプラの操作中でないこと。すなわち、アタッチメントの交換作業中にエンジン４を停止すると、交換作業を継続できなくなるためである。

（７）ハイブリッドコントローラ４４から送信されるＡＩＳ作動許可フラグが「１：ＡＩＳ作動許可状態」であること。ＡＩＳ作動許可フラグに関しては後述するが、ＡＩＳ作動許可フラグが「０：ＡＩＳ作動不可状態」の場合には、ハイブリッド機器においてオーバーヒートになっていたり、温度センサが正常でないため、エンジン４を作動して冷却動作を継続する必要があるためである。

（８）エンジン水温センサが正常であること。エンジン水温センサに断線や短絡などで異常が発生している場合、エンジン水温を正しく測定できず、エンジン４がオーバーヒート状態であるかも判定できない。このため、エンジン４の冷却動作を継続する必要があり、エンジン４を停止できないためである。
（９）エンジン水温がオーバーヒートではないこと。この場合、エンジン４の冷却動作を継続する必要があり、エンジン４を停止できないためである。なお、車体コントローラ４１は、エンジンコントローラ４２から送信されるエンジン水温が所定の閾値を超えていてオーバーヒート状態であると判定すると、モニタコントローラ４３にオーバーヒートコーションの表示を指示する。このため、モニタ４６にオーバーヒートコーションが表示され、オペレータはエンジン水温のオーバーヒートが原因でＡＩＳが作動しないことも把握できる。
（１０）エンジン自動暖機中ではないこと。寒冷地などで外気温が低い場合にエンジン４を始動すると、エンジン自動暖機運転が実行される。この場合、エンジン４を停止すると、再始動時に再度暖機運転を実行しなければならず、不都合となる。

（１１）作動油温センサ５２が正常であること。作動油温センサ５２に断線や短絡などで異常が発生している場合、作動油の温度を正しく測定できない。このため、作動油の冷却動作を継続する必要があり、エンジン４を停止できないためである。
（１２）作動油温がオーバーヒートではないこと。この場合、エンジン４の冷却動作を継続する必要があり、エンジン４を停止できないためである。なお、車体コントローラ４１は、作動油温センサ５２から送信される作動油温が所定の閾値を超えていてオーバーヒート状態であると判定すると、モニタコントローラ４３にオーバーヒートコーションの表示を指示する。このため、モニタ４６にオーバーヒートコーションが表示され、オペレータは作動油温のオーバーヒートが原因でＡＩＳが作動しないことも把握できる。

（１３）車載ネットワークが正常に動作していること。車載ネットワークに通信エラーが発生している場合など、車載ネットワークが正常に動作していないと、各種情報が車体コントローラ４１等に伝わらず、ＡＩＳ作動条件を正しく判定できないためである。
（１４）ＰＰＣロックレバー５１が「ロック」状態であること。ＰＰＣロックレバー５１がロック状態では無い場合は、作業レバーを操作して作業が再開される可能性があり、エンジン４を停止できないためである。

［ＡＩＳ作動許可フラグ判定処理］
前述のＡＩＳ判定条件（７）に示すように、本実施形態では、少なくとも、ハイブリッドコントローラ４４から送信されるＡＩＳ作動許可フラグ（ＨＹＢ）が「１：ＡＩＳ作動許可」となっていなければ、ＡＩＳ作動条件は成立しない。
そこで、ハイブリッドコントローラ４４におけるＡＩＳ作動許可フラグの判定処理に関して、図７のフローチャートを参照して説明する。

ハイブリッドコントローラ４４は、まず、キャパシタ用温度センサ（キャパシタ温度センサ）１３６、１３７が正常であるか、つまり各温度センサ１３６，１３７に短絡や断線などのエラーが発生していないかを判定する（ステップＳ１１）。
ステップＳ１１でＹｅｓと判定した場合、ハイブリッドコントローラ４４は、ハイブリッド機器における他の温度センサ１３１，１３２，１４１，１４２，１４３が正常であるかを判定する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１１，Ｓ１２で温度センサが正常であるかを判定するのは、正常でなければ正しい温度を測定できないためである。

ステップＳ１２でＹｅｓと判定した場合、ハイブリッドコントローラ４４のオーバーヒート判定部４４１は、キャパシタ用温度センサ１３６、１３７の測定温度に基づいて、キャパシタ１２の温度（キャパシタセル１２１の中心温度）を算出し、このキャパシタ１２の温度が所定の閾値（例えば６０℃）以上でオーバーヒート状態となっているかを判定する（ステップＳ１３）。
ステップＳ１３でＮｏと判定した場合、ハイブリッドコントローラ４４のオーバーヒート判定部４４１は、他の温度センサ１３１，１３２，１４１，１４２，１４３の測定温度に基づいて、キャパシタ１２以外のハイブリッド機器、具体的には、発電電動機５、旋回用発電電動機１１、電力変換装置１０のドライバ１０１、インバータ１０４、昇圧器１０５が、それらの装置に応じて設定された閾値以上でオーバーヒート状態となっているかを判定する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４でＮｏと判定した場合、ハイブリッドコントローラ４４は、ＡＩＳ作動許可フラグを「１：ＡＩＳ作動許可」に設定する（ステップＳ１５）。
一方、ステップＳ１１やＳ１２でＮｏと判定した場合と、ステップＳ１３やＳ１４でＹｅｓと判定した場合、ハイブリッドコントローラ４４は、ＡＩＳ作動許可フラグを「０：ＡＩＳ作動不可」に設定する（ステップＳ１６）。
そして、ハイブリッドコントローラ４４は、ステップＳ１５やＳ１６で設定したＡＩＳ作動許可フラグを、車体コントローラ４１に送信する（ステップＳ１７）。

すなわち、ハイブリッドコントローラ４４は、すべての温度センサ１３１，１３２，１３６，１３７，１４１，１４２，１４３が正常であり、かつ、これらの温度センサで温度が測定される全てのハイブリッド機器にオーバーヒート状態となっているものが無い場合は、ＡＩＳ作動許可フラグを「１：ＡＩＳ作動許可」に設定し、それ以外の場合は「０：ＡＩＳ作動不可」に設定している。
すなわち、ハイブリッド機器を冷却する必要が無い場合のみＡＩＳ作動許可フラグを「１：ＡＩＳ作動許可」に設定する。

なお、ハイブリッドコントローラ４４は、図７に示すＡＩＳ作動許可フラグ判定処理を所定のサイクルタイムで繰り返し実行する。従って、車体コントローラ４１は、所定の時間間隔でＡＩＳ作動許可フラグを取得でき、ハイブリッド機器にオーバーヒートや温度センサの異常などのエラーが発生した場合にも、その情報を即座に取得できる。

［ＡＩＳ作動制御］
次に、車体コントローラ４１によるＡＩＳ作動制御について、図８のフローチャートおよび図９のグラフを参照して説明する。なお、図９は、エンジン４の始動からＡＩＳ動作でエンジン４が停止するまでのエンジン回転数の変化を表している。

［ＡＩＳ状態＝０：通常での制御］
図９の時間Ｔ１でエンジン４を始動すると、エンジンコントローラ４２は、エンジン回転数を増加し、所定のアイドル回転数Ｎ１に達すると一定に維持する。また、車体コントローラ４１は、図８に示すＡＩＳ作動制御を開始する。エンジン４の始動直後では、ＡＩＳ作動条件が成立していないので、車体コントローラ４１のＡＩＳ状態判定手段４１１は、ＡＩＳ状態を「０：通常」に設定する（ステップＳ２１）。

次に、車体コントローラ４１は、ハイブリッドコントローラ４４から送信されるＡＩＳ作動許可フラグが「１」であるか、つまり「作業許可」のフラグであるかを判定する（ステップＳ２２）。すなわち、車体コントローラ４１は、前記ＡＩＳ作動条件（７）に該当するかを判定する。
ステップＳ２１でＹｅｓと判定した場合、車体コントローラ４１は、前述した他のＡＩＳ作動条件（１）〜（６）、（８）〜（１４）に該当するかをさらに判定する（ステップＳ２３）。

そして、車体コントローラ４１は、ステップＳ２２でＮｏと判定した場合、つまりハイブリッド機器の温度センサに異常があったり、オーバーヒート状態のハイブリッド機器が存在する場合、Ｓ２１に戻って処理を継続する。従って、少なくともキャパシタ１２がオーバーヒート状態にあるときにはＡＩＳ作動が禁止されるため、キャパシタ１２の冷却機能を維持できる。このため、高温状態によるキャパシタ１２の容量低下や、寿命短縮を防止できる。
さらに、キャパシタ１２以外のハイブリッド機器、例えば、発電電動機５、電力変換装置１０、旋回用発電電動機１１等がオーバーヒート状態にある場合もＡＩＳ作動が禁止され、ハイブリッド機器の冷却機能を維持できる。このため、これらのハイブリッド機器の性能低下や寿命短縮を防止できる。
その上、ＡＩＳ作動許可フラグは、ハイブリッド機器の温度センサに異常がある場合も「０（不許可）」に設定されるため、ハイブリッド機器の温度を正確に測定できない可能性がある場合もＡＩＳ作動が禁止され、ハイブリッド機器の冷却機能を維持できる。

また、車体コントローラ４１は、ステップＳ２３でＮｏと判定した場合、つまり他のＡＩＳ作動条件に該当しない場合も、Ｓ２１に戻って処理を継続する。従って、ハイブリッド機器のオーバーヒートや温度センサ異常以外でＡＩＳ作動条件に該当しない場合、つまりエンジン４の自動停止動作禁止条件に該当する場合もＡＩＳ作動が禁止されるため、ＡＩＳが作動することによる不都合を回避できる。
なお、ＡＩＳ作動条件（１４）により、オペレータがＰＰＣロックレバー５１をロック状態にしない限り、つまり作業中はステップＳ２３でＹｅｓと判定されることはない。このため、オペレータの意図に反してＡＩＳ作動制御が実行されることがなく、ハイブリッド油圧ショベル１の操作性を低下させることがない。

［作業開始から作業終了までのエンジン回転数の変化］
オペレータが作業レバーを操作して作業を行うと、図９に示すように、エンジンコントローラ４２はエンジン回転数をＮ１からＮ３まで増加する。なお、作業時のエンジン回転数Ｎ３は、負荷に応じて変化する。
次に、時間Ｔ２において、オペレータが作業レバーをオフ位置（ニュートラル位置）に戻すと、エンジンコントローラ４２は、エンジン回転数を低下させる。図９では、オートデセル機能をオンに設定しているため、エンジンコントローラ４２は、エンジン回転数を予め設定されているデセル回転数Ｎ２まで低下して一定に維持する。さらに、時間Ｔ２から予め設定された時間（例えば４秒）が経過して時間Ｔ３になると、エンジンコントローラ４２はエンジン回転数をアイドル回転数Ｎ１まで低下する。

［ＡＩＳ状態＝１：ＩＳカウントアップ中での制御］
図９のグラフにおいて、時間Ｔ４でＡＩＳ作動条件（１）〜（１４）のすべてが成立したとする。この場合、ステップＳ２３でＹｅｓと判定され、車体コントローラ４１のＡＩＳ状態判定手段４１１は、ＡＩＳ状態を「１：ＩＳカウントアップ中」に変更する（ステップＳ２４）。
なお、通常は、作業が終了すれば、前記ＡＩＳ条件（１４）以外は成立している可能性が高いので、オペレータがＰＰＣロックレバー５１をロック状態に操作した際に、ＡＩＳ作動条件が成立する可能性が高い。

［アイドルストップタイマーのカウントアップ］
時間Ｔ４でＡＩＳ作動条件が成立すると、車体コントローラ４１はアイドルストップタイマー４１２のカウントアップを開始する（ステップＳ２５）。なお、アイドルストップタイマー４１２は、ＡＩＳ状態がＩＳカウントアップ中以外の場合は、タイマーカウントをクリアして初期状態に維持される。
同時に、ＡＩＳ残り時間算出手段４１３は、ＡＩＳ設定時間とアイドルストップタイマー４１２のカウンタ値とを用いてＡＩＳ残り時間を算出する（ステップＳ２５）。

［ＡＩＳ残り時間の算出方法］
ＡＩＳ残り時間算出手段４１３は、ＡＩＳ状態が「通常」、「ＩＳカウントアップ中」の場合、「ＡＩＳ設定時間−アイドルストップタイマーカウント」でＡＩＳ残り時間を求める。
例えば、ＡＩＳ設定時間が３００秒（５分）であり、ＡＩＳ状態が「通常」の場合、アイドルストップタイマー４１２はカウントを開始しないため、そのカウント値は「０」である。従って、ＡＩＳ状態が通常の場合、ＡＩＳ残り時間は３００秒のまま維持される。
一方、図９の時間Ｔ４でＡＩＳ状態が「ＩＳカウントアップ中」になると、アイドルストップタイマー４１２はカウントを開始するため、ＡＩＳ残り時間はカウント値が増えるにしたがって、３００秒からダウンカウントする。例えば、アイドルストップタイマー４１２のカウント値が６０秒（１分）になるとＡＩＳ残り時間は２４０秒（４分）となり、カウント値が１２０秒であればＡＩＳ残り時間は１８０秒となり、カウント値が２７０秒であればＡＩＳ残り時間は３０秒となる。なお、アイドルストップタイマー４１２のカウント値がＡＩＳ設定時間よりも大きくなった場合、ＡＩＳ残り時間は０秒に維持される。
また、後述するＡＩＳ状態が「ＩＳ指示中」、「ＩＳ作動中」の場合、ＡＩＳ残り時間算出手段４１３は、ＡＩＳ残り時間を「０」時間とする。

［ＡＩＳ設定時間経過判定］
車体コントローラ４１は、アイドルストップタイマー４１２のカウント値がＡＩＳ設定時間を経過したかを判定する（ステップＳ２６）。
車体コントローラ４１は、ステップＳ２６でＮｏと判定した場合、ＡＩＳ作動条件が非成立に変更したかを判定する（ステップＳ２７）。
車体コントローラ４１は、ステップＳ２７でＮｏと判定した場合、ステップＳ２６に戻る。このため、ＡＩＳ残り時間算出手段４１３は、ＡＩＳ残り時間の算出を継続する。また、車体コントローラ４１は、算出したＡＩＳ残り時間をモニタコントローラ４３に送信する。

［ＡＩＳ残り時間表示］
モニタコントローラ４３は、ＡＩＳ残り時間をモニタ４６に表示することなどで、オペレータにＡＩＳ作動までの残り時間を知らせる。具体的には、モニタコントローラ４３は、ＡＩＳ残り時間が３０秒付近の期間になった時ブザーを鳴らす。これにより、オペレータの注意を喚起する。
そして、モニタコントローラ４３は、図９の時間Ｔ５のタイミングでＡＩＳ残り時間が３０秒になると、ＡＩＳ状態が「ＩＳ指示中」になるまで、図１０に示すように、モニタ４６の通常画面の上にＡＩＳ残り時間をポップアップ画面６１で表示する（ステップＳ２５）。ポップアップ画面６１では、ＡＩＳ残り時間を「３０」から「０」まで１秒毎にダウンカウントで表示する。

［ＡＩＳ状態＝１から０への遷移］
図１０に示す画面表示を見たオペレータは、例えば再度作業を実行する場合などでＡＩＳ作動を解除したい場合には、ＰＰＣロックレバー５１をロック位置からフリー位置に戻す。このようにＡＩＳ設定時間が経過する前に、ＡＩＳ作動条件が非成立に変化すると、車体コントローラ４１はステップＳ２７でＹｅｓと判定する。
すると、車体コントローラ４１のＡＩＳ状態判定手段４１１は、ステップＳ２１の処理に戻り、ＡＩＳ状態を「０：通常」に戻す。その後、ステップＳ２２からＡＩＳ作動制御処理を再開する。

［ＡＩＳ状態＝２：ＩＳ指示中での制御］
一方、車体コントローラ４１がステップＳ２６でＹｅｓと判定すると、ＡＩＳ状態判定手段４１１は、ＡＩＳ状態を「２：ＩＳ指示中」に変更する（ステップＳ２８）。図９では、時間Ｔ６のタイミングでＡＩＳ状態が「ＩＳ指示中」になる。

［減筒指令］
すると、車体コントローラ４１の減筒指令発行手段４１４は、エンジンコントローラ４２に対して全気筒の減筒指令を出力する（ステップＳ２９）。エンジンコントローラ４２は、減筒指令に基づいてエンジン４を停止する。
また、モニタコントローラ４３は、図１１に示すように、モニタ４６の通常画面の上にＡＩＳが実施中であり、不要な電力の消費を告知する為例えばエアコン等の装置類を停止する旨を促すことを含むポップアップ画面６２で表示する。

次に、車体コントローラ４１はエンジン４が停止したかを確認する（ステップＳ３０）。すなわち、エンジンコントローラ４２は、エンジン４の停止を確認すると、エンジン停止状態としてＴＲＵＥを車体コントローラ４１に送信する。このため、車体コントローラ４１は、エンジンコントローラ４２からエンジン停止状態＝ＴＲＵＥを受信するまでは、ステップＳ３０でＮｏと判定し、ステップＳ２８，Ｓ２９の処理を継続する。

［ＡＩＳ状態＝３：ＩＳ作動中での制御］
一方、図９の時間Ｔ７のタイミングでエンジン４が停止し、エンジンコントローラ４２からエンジン停止状態＝ＴＲＵＥを受信すると、車体コントローラ４１は、ステップＳ３０でＹｅｓと判定する。すると、ＡＩＳ状態判定手段４１１はＡＩＳ状態を「３：ＩＳ作動中」に変更する（ステップＳ３１）。
モニタコントローラ４３は、図９の時間Ｔ７のタイミングでエンジン４が停止した後も、図１１のＩＳ作動中の表示をモニタ４６に継続して表示する。

［エンジン再スタート］
次に、車体コントローラ４１は、ＩＳ作動中において、オペレータがキーオン操作でエンジン４を再稼働したかを判定する（ステップＳ３２）。
エンジンコントローラ４２は、エンジン４が再稼働した場合、エンジン停止状態としてＦＡＬＳＥを車体コントローラ４１に送信する。車体コントローラ４１は、エンジン停止状態がＦＡＬＳＥになると、ステップＳ３２でＹｅｓと判定する。そして、ステップＳ２１に戻り、ＡＩＳ状態判定手段４１１はＡＩＳ状態を「０：通常状態」に変更し、ＡＩＳ作動制御を継続する。

［ＡＩＳ作動制御の終了判定］
車体コントローラ４１は、エンジン停止状態でキーが抜かれた場合など、ＡＩＳ作動制御を終了する条件となったかを判定する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３でＮｏと判定した場合、車体コントローラ４１はステップＳ３１に戻ってＡＩＳ作動制御を継続する。
一方、ステップＳ３３でＹｅｓと判定した場合、車体コントローラ４１はＡＩＳ作動制御を終了する。その後、再度キーオン操作が行われると、車体コントローラ４１はステップＳ２１から処理を再開する。

車体コントローラ４１は、エンジン再始動後も以上の処理Ｓ２１〜Ｓ３３を繰り返すことで、ＡＩＳ作動制御を実行する。
以上の通り、図９に示す制御が行われた場合におけるＡＩＳ状態の期間を整理すると、時間Ｔ１〜Ｔ４が「０：通常状態」、時間Ｔ４〜Ｔ６が「１：ＩＳカウントアップ中」、時間Ｔ６〜Ｔ７が「２：ＩＳ指示中」、時間Ｔ７〜Ｔ８が「３：ＩＳ作動中」、時間Ｔ８以降は「０：通常状態」である。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、ＡＩＳ作動条件が成立後、ＡＩＳ状態をＩＳカウントアップ中に遷移させてＡＩＳ設定時間経過するまで、減筒指令の発行を保留していたが、ＡＩＳ作動条件が成立した直後に減筒指令の発行を指示してもよい。すなわち、ＡＩＳ状態としては、「ＩＳカウントアップ中」を無くし、「通常状態」から「ＩＳ指示中」に直接遷移するように設定してもよい。

また、ＡＩＳ作動許可フラグの判定は、少なくともキャパシタ１２の温度が閾値以上であれば作動不可に設定すればよく、他のハイブリッド機器のすべての温度が閾値未満であるかを判定しなくてもよい。すなわち、前記実施形態では、発電電動機５、旋回用発電電動機１１、電力変換装置１０の温度の１つが閾値を超えた場合もＡＩＳ作動許可フラグを作動不可に設定していたが、例えば、電力変換装置１０の温度のみを測定して判定し、発電電動機５や旋回用発電電動機１１の温度は判定対象としないこともできる。
さらに、キャパシタ１２や他のハイブリッド機器がオーバーヒート状態であるかを温度以外の特性、例えば、電流値、電圧値、抵抗値などで判定できる場合には、それらの特性値を測定してオーバーヒート状態を判定してもよい。

前記実施形態では、ハイブリッド機器のオーバーヒート状態や温度センサ異常によるＡＩＳ作動許可フラグの判定処理を行うオーバーヒート判定部４４１をハイブリッドコントローラ４４に設けていたが、車体コントローラ４１等に設けてもよい。すなわち、オーバーヒート判定部４４１および減筒指令発行手段（エンジン４の自動停止動作制御部）４１４は、ハイブリッドコントローラ４４および車体コントローラ４１の異なるコントローラに設けてもよいし、車体コントローラ４１等の１つのコントローラに設けてもよい。
また、ＡＩＳ状態判定手段４１１、アイドルストップタイマー４１２、ＡＩＳ残り時間算出手段４１３、減筒指令発行手段４１４等は車体コントローラ４１に設けていたが、例えば、エンジンコントローラ４２等他のコントローラに設けてもよい。さらに、車体コントローラ４１、エンジンコントローラ４２、ハイブリッドコントローラ４４の機能を１つのコントローラで実現してもよい。すなわち、ＡＩＳ作動制御を行うコントローラは、前記実施形態の構成に限定されない。

本発明は、ハイブリッド油圧ショベルやハイブリッドホイールローダ等のエンジンおよび油圧機構に加えて発電電動機や蓄電装置等のハイブリッド機器を備えるハイブリッド作業機械に利用できる。

１…ハイブリッド作業機械であるハイブリッド油圧ショベル、２…車両本体、３…作業機、４…エンジン、６…油圧ポンプ、１０…電力変換装置、１１…旋回用発電電動機、１２…キャパシタ、１３…ファン、１６…バッテリ、２１…走行体、２２…旋回体、４０…制御システム、４１…車体コントローラ、４２…エンジンコントローラ、４３…モニタコントローラ、４４…ハイブリッドコントローラ、４５…車両情報管理コントローラ、４６…モニタ、５１…ＰＰＣロックレバー、５２…作動油温センサ、６１，６２…ポップアップ画面、８０…冷却装置、８１…循環機構、８２…冷却ポンプ、８３…流路、８５…冷却器、８６…ラジエータ、１０１…ドライバ、１０２…励磁電源、１０３…コンデンサ、１０４…インバータ、１０５…昇圧器、１２１…キャパシタセル、１２５…水冷ベース、１２７…ヒートシンク、１２８…導体配線、１３１…発電電動機用温度センサ、１３２…旋回発電電動機用温度センサ、１３６，１３７…キャパシタ用温度センサ、１４１，１４２，１４３…温度センサ、４１１…ＡＩＳ状態判定手段、４１２…アイドルストップタイマー、４１３…ＡＩＳ残り時間算出手段、４１４…減筒指令発行手段、４１５…ＡＩＳ作動情報送信手段。

Claims (9)

1. 作業機と、
   エンジンと、
   発電電動機と、
   前記発電電動機で発電された電力を蓄積するキャパシタと、
   前記キャパシタを通して冷却媒体を循環させる循環機構、および、前記エンジンの出力軸に接続されて前記エンジンの出力を用いて前記冷却媒体を冷却する冷却器を備え、前記キャパシタを冷却する冷却装置と、
   前記エンジンの自動停止動作を制御するコントローラとを有し、
   前記コントローラは、ＰＰＣロックレバーがロック状態ではないと判定された場合に、前記エンジンの自動停止動作を禁止するとともに、前記キャパシタがオーバーヒート状態であると判定された場合にも、前記エンジンの自動停止動作を禁止する
   ことを特徴とするハイブリッド作業機械。
2. 請求項１に記載のハイブリッド作業機械において、
   前記キャパシタの温度を測定するキャパシタ用温度センサを備え、
   前記コントローラは、前記キャパシタ用温度センサで測定した前記キャパシタの温度が、オーバーヒート状態を判定する閾値以上である場合は、前記エンジンの自動停止動作を禁止する
   ことを特徴とするハイブリッド作業機械。
3. 請求項１または請求項２に記載のハイブリッド作業機械において、
   前記発電電動機および前記キャパシタを少なくとも備えるハイブリッド機器と、
   前記ハイブリッド機器の温度を測定する温度センサを備え、
   前記コントローラは、前記ハイブリッド機器のいずれかの装置の温度が、その装置のオーバーヒート状態を判定する閾値以上である場合は、前記エンジンの自動停止動作を禁止する
   ことを特徴とするハイブリッド作業機械。
4. 請求項１または請求項２に記載のハイブリッド作業機械において、
   走行体と、
   前記走行体に対して旋回用発電電動機によって旋回可能に設けられた旋回体と、
   前記発電電動機および前記旋回用発電電動機の少なくとも一方で発電した電力を前記キャパシタに蓄電し、前記キャパシタに蓄電された電力で前記発電電動機および前記旋回用発電電動機の少なくとも一方を駆動する電力変換装置と、
   前記発電電動機の温度を測定する発電電動機用温度センサ、前記電力変換装置の温度を測定する電力変換装置用温度センサ、前記旋回用発電電動機の温度を測定する旋回発電電動機用温度センサの内の少なくともいずれか一つの温度センサとをさらに備え、
   前記コントローラは、前記温度センサで測定されるいずれかの装置の温度が、その装置のオーバーヒート状態を判定する閾値以上である場合は、前記エンジンの自動停止動作を禁止する
   ことを特徴とするハイブリッド作業機械。
5. 請求項４に記載のハイブリッド作業機械において、
   前記コントローラは、
   前記キャパシタがオーバーヒート状態であるかを判定するとともに、前記発電電動機と前記旋回用発電電動機と前記電力変換装置とのいずれかの装置がオーバーヒート状態であるかを判定し、
   前記キャパシタがオーバーヒート状態であると判定された場合は、前記エンジンの自動停止動作を禁止し、
   前記キャパシタがオーバーヒート状態ではないと判定され、かつ、前記発電電動機と前記旋回用発電電動機と前記電力変換装置とのいずれかの装置がオーバーヒート状態であると判定された場合にも、エンジンの自動停止動作を禁止する
   ことを特徴とするハイブリッド作業機械。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のハイブリッド作業機械において、
   前記キャパシタは、キャパシタセルと、前記キャパシタセルを冷却する冷却ベースと、前記キャパシタセルの電極に導通する導体配線とを備え、
   前記キャパシタの温度を測定するキャパシタ用温度センサとして、前記冷却ベースの温度を測定する第１温度センサと、前記導体配線の温度を測定する第２温度センサとを備え、
   前記コントローラは、前記第１温度センサおよび第２温度センサで測定された温度に基づいて前記キャパシタの温度を算出する
   ことを特徴とするハイブリッド作業機械。
7. 請求項２から請求項６のいずれか一項に記載のハイブリッド作業機械において、
   前記コントローラは、前記温度センサで測定された装置の温度がその装置のオーバーヒート状態を判定する閾値未満であり、かつ、前記装置の温度条件以外で設定されている前記エンジンの自動停止動作禁止条件に該当しない場合は、前記エンジンの自動停止動作条件が成立したと判定し、この判定時から予め設定された時間が経過するまでに前記エンジンの自動停止動作条件が成立したままであった場合は、前記エンジンの停止制御を行う
   ことを特徴とするハイブリッド作業機械。
8. 作業機と、
   エンジンと、
   発電電動機と、
   前記発電電動機で発電された電力を蓄積するキャパシタと、
   前記キャパシタを通して冷却媒体を循環させる循環機構、および、前記エンジンの出力軸に接続されて前記エンジンの出力を用いて前記冷却媒体を冷却する冷却器を備え、前記キャパシタを冷却する冷却装置と、を有するハイブリッド作業機械のエンジン自動停止制御方法であって、
   ＰＰＣロックレバーがロック状態ではないと判定された場合に、前記エンジンの自動停止動作を禁止するとともに、前記キャパシタがオーバーヒート状態であると判定された場合にも、前記エンジンの自動停止動作を禁止する
   ことを特徴とするハイブリッド作業機械のエンジン自動停止制御方法。
9. 請求項８に記載のハイブリッド作業機械のエンジン自動停止制御方法において、
   前記ハイブリッド作業機械は、前記キャパシタの温度を測定するキャパシタ用温度センサを有し、
   前記キャパシタ用温度センサで測定された温度が前記キャパシタのオーバーヒート状態を判定する閾値未満であり、かつ、前記キャパシタの温度条件以外で設定されている前記エンジンの自動停止動作禁止条件に該当しない場合は、前記エンジンの自動停止動作条件が成立したと判定し、この判定時から予め設定された時間が経過するまでに前記エンジンの自動停止動作条件が成立したままであった場合は、前記エンジンの停止制御を行う
   ことを特徴とするハイブリッド作業機械のエンジン自動停止制御方法。

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