混合式施工机械

摘要

本发明的课题在于提供一种混合式施工机械，其进行在对蓄电器进行初始充电时不会流过过大充电电流那样的充电控制。该混合式施工机械具有通过引擎(11)的驱动力发电的发电机(12)。发电机(12)由逆变器(18A)控制。发电机(12)所发电的电力蓄积在蓄电器(19)。转换器(100)控制设置于发电机(12)与蓄电器(19)之间的DC母线(110)的电压。在对蓄电器(19)进行初始充电时，停止发电机(12)的逆变控制，并且将DC母线(110)的电压指令值设定成小于发电机(12)的感应电压的值。

权利要求

1.一种混合式施工机械，其具有：

通过引擎的驱动力发电的发电机；

控制该发电机的逆变器；

蓄积所述发电机所发电的电力的蓄电器；

设置于所述发电机与所述蓄电器之间、具有电容器的DC母线；

配置在该DC母线与所述蓄电器之间、控制该DC母线的电压的转换器；及控制该转换器的控制装置，该混合式施工机械的特征在于，

对所述蓄电器进行初始充电时，该控制装置停止所述发电机的逆变控制，并且将基于所述转换器的所述DC母线的电压指令值设定成小于所述发电机的感应电压的值。

2.如权利要求1所述的混合式施工机械，其特征在于，对应所述蓄电器的电压的上升来提高所述DC母线的所述电压指令值。

3.如权利要求2所述的混合式施工机械，其特征在于，若所述蓄电器的电压成为预先设定的阈值以上，则将所述DC母线的所述电压指令值设定成高于所述感应电压的值。

4.如权利要求3所述的混合式施工机械，其特征在于，若所述引擎的转速达到预定的值，则将所述DC母线的所述电压指令值设定成低于所述感应电压的值。

5.如权利要求1至4中任一项所述的混合式施工机械，其特征在于，若所述蓄电器的电压成为预先设定的阈值以上，则开始所述发电机的逆变控制。

6.如权利要求1至4中任一项所述的混合式施工机械，其特征在于，若流过所述蓄电器的电流成为预定值以上，则提高所述DC母线的所述电压指令值。

说明书

混合式施工机械

技术领域

[0001] 本申请主张基于2011年01月25日申请的日本专利申请第2011-013225号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

[0002] 本发明涉及一种将驱动对引擎进行辅助的电动发电机而得到的电力供给至蓄电装置的混合式施工机械。

背景技术

[0003] 在具有对引擎进行辅助的电动发电机(辅助马达)的混合式施工机械中，设置有包含用于蓄电驱动电动发电机而得到的电力的蓄电器或蓄电池等的蓄电装置(例如参考专利文献1)。辅助马达由来自蓄电装置的电力驱动来辅助引擎。并且，辅助马达由引擎的动力驱动来进行发电，并将发电的电力蓄电在蓄电装置的蓄电器或蓄电池中。

[0004] 专利文献1：日本特开2009-261096号公报

[0005] 在具有如上述的蓄电装置的混合式施工机械中，在最初组装蓄电装置时或者因故障等而交换蓄电器或蓄电池时，蓄电器或蓄电池未被充电的情况较多。尤其利用电容器等蓄电器时，重新组装的蓄电器并未完全充电，蓄电器的输出端子电压为OV。因此，当最初组装蓄电装置时或者交换蓄电器时，需要对蓄电器进行初始充电。

发明内容

[0006] 根据本发明，提供一种混合式施工机械，其具有：通过引擎的驱动力发电的发电机；控制该发电机的逆变器；蓄积所述发电机所发电的电力的蓄电器；设置于所述发电机与所述蓄电器之间的DC母线；及控制该DC母线的电压的转换器，其特征在于，当对所述蓄电器进行初始充电时，停止所述发电机的逆变控制，并且将所述DC母线的电压指令值设定成小于所述发电机的感应电压的值。

[0007] 在上述混合式施工机械中，优选对应所述蓄电器的电压的上升来提高所述DC母线的所述电压指令值。若所述蓄电器的电压成为预先设定的阈值以上，则可将所述DC母线的所述电压指令值设定成高于所述感应电压的值。若所述引擎的转速达到预定的值，则可以将所述DC母线的所述电压指令值设定成低于所述感应电压的值。若所述蓄电器的电压成为预先设定的阈值以上，则可以开始所述发电机的逆变控制。若流过所述蓄电器的电流成为预定值以上，则可以提高所述DC母线的所述电压指令值。

[0008] 发明效果

[0009] 根据上述发明，在蓄电器的电压极低的状态下开始充电时，能够将充电电流抑制成不会流过过大的充电电流。

附图说明

[0010] 图1是作为应用本发明的混合式工作机械的一例的混合式液压挖土机的侧视图。

[0011] 图2是表示图1所示的混合式液压挖土机的驱动系统的结构的块图。

[0012] 图3是表示蓄电系统的结构的块图。

[0013] 图4是蓄电系统的电路图。

[0014] 图5是表示对电容器进行初始充电时的引擎转速、DC母线电压、电容器电压、充电电流的推移的曲线图。

[0015] 图6是表示若电容器电压超过阈值则迅速对电容器进行充电时的引擎转速、DC母线电压、电容器电压、电动发电机的发电电力的推移的曲线图。

[0016] 图7是以图6所示的充电方法进行电容器的充电的处理的流程图。

[0017] 图8是表示变更DC母线电压指令值来降低充电电流时的引擎转速、DC母线电压、电容器电压、充电电流的推移的曲线图。

[0018] 图9是表示由回转液压马达驱动回转机构的结构的混合式挖土机的驱动系统的结构的块图。

[0019] 图10是表示串联方式的混合式挖土机的驱动系统的结构的块图。

[0020] 图中：1-下部行走体，1A、1B-液压马达，2-回转机构，2A-回转液压马达，3-上部回转体，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂缸，7A-液压配管，8-斗杆缸，9-铲斗缸，10-驾驶室，11-引擎，12-电动发电机，13-变速器，14-主泵，15-先导泵，16-高压液压管路，17-控制阀，18A、18C、20-逆变器，19-电容器，21-回转用电动机，22-分解器，23-机械制动器，24-回转变速器，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，100-升降压转换器，110-DC母线，111-DC母线电压检测部，112-电容器电压检测部，113-电容器电流检测部，120-蓄电系统，300-发电机，310-液压马达，400-泵用电动机。

具体实施方式

[0021] 接着，参考附图对实施方式进行说明。

[0022] 图1是作为应用本发明的混合式工作机械的一例的混合式挖土机的侧视图。作为应用本发明的混合式工作机械，不限于混合式挖土机，只要从蓄电装置向电力负载供给电力，则也能够应用于其他混合式工作机械中。

[0023] 图1所示的混合式挖土机的下部行走体1上通过回转机构2搭载有上部回转体3。上部回转体3上安装有动臂4。在动臂4的前端安装有斗杆5，在斗杆5的前端安装有铲斗
6。动臂4、斗杆5及铲斗6分别通过动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9液压驱动。上部回转体
3上设置驾驶室10，并且搭载引擎等动力源。

[0024] 图2是表示图1所示的混合式液压挖土机的驱动系统的结构的块图。在图2中，分别用双重线表示机械动力系统，用实线表示高压液压管路，用虚线表示先导管路，用实线表示电力驱动或控制系统。

[0025] 作为机械式驱动部的引擎11及作为辅助驱动部的电动发电机12分别连接于变速器13的2个输入轴。变速器13的输出轴上作为液压泵连接有主泵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。液压泵14为可变容量式液压泵，能够通过控制斜板的角度(偏转角)来调整活塞的冲程长并控制吐出流量。以下，有时将可变容量式液压泵14简单称为液压泵14。

[0026] 控制阀17为进行混合式挖土机中的液压系统的控制的控制装置。下部行走体1用的液压马达1A(右用)及1B(左用)、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9通过高压液压管路与控制阀17连接。并且用于驱动回转机构2的回转用液压马达2A也与控制阀17连接。

[0027] 电动发电机12上通过逆变器18A连接有包含蓄电器的蓄电系统(蓄电装置)120。并且，先导泵15上通过先导管路25连接有操作装置26。操作装置26包含操纵杆26A、操纵杆26B、踏板26C。操纵杆26A、操纵杆26B及踏板26C通过液压管路27及28分别与控制阀17及压力传感器29连接。压力传感器29连接于进行电力系统的驱动控制的控制器
30。

[0028] 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)，并且通过驱动控制作为升降压控制部的升降压转换器来进行蓄电器(电容器)的充放电控制。控制器30根据蓄电器(电容器)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)进行升降压转换器的升压动作与降压动作的切换控制，由此进行蓄电器(电容器)的充放电控制。

[0029] 根据通过设置于DC母线的DC母线电压检测部检测的DC母线电压值、通过蓄电器电压检测部检测的蓄电器电压值及通过蓄电器电流检测部检测的蓄电器电流值进行该升降压转换器的升压动作与降压动作的切换控制。

[0030] 另外，根据通过蓄电器电压检测部检测的蓄电器电压值，计算蓄电器(电容器)的SOC。

[0031] 图2所示的混合式挖土机将回转机构设为电动式，因此为了驱动回转机构2设置有回转用电动机21。作为电动工作要件的回转用发电机21通过逆变器20与蓄电系统120连接。回转用电动机21的旋转轴21A上连接有分解器22、机械制动器23及回转变速器24。由回转用电动机21、逆变器20、分解器22、机械制动器23及回转变速器24构成负载驱动系统。

[0032] 图3是表示蓄电系统120的结构的块图。蓄电系统120包含作为蓄电器的电容器19、升降压转换器及DC母线110。DC母线110控制电容器19、电动发电机12及回转用电动机21之间的电力授受。电容器19上设置有用于检测电容器电压值的电容器电压检测部
112和用于检测电容器电流值的电容器电流检测部113。通过电容器电压检测部112和电容器电流检测部113检测的电容器电压值和电容器电流值被供给至控制器30。

[0033] 升降压转换器100按照电动发电机12及回转用电动机21的运行状态，进行切换升压动作与降压动作的控制，以便将DC母线电压值限制在恒定范围内。DC母线110配设在逆变器18A、20与升降压转换器100之间，进行电容器19、电动发电机12及回转用电动机21之间的电力授受。

[0034] 返回到图2，控制器30为作为驱动控制混合式挖土机的主控制部的控制装置。控制器30由包含CPU(Central Processing Unit)及内部存储器的运算处理装置构成，是通过由CPU执行储存在内部存储器中的驱动控制用程序来实现的装置。

[0035] 控制器30将从压力传感器29供给的信号转换成速度指令，进行回转用电动机21的驱动控制。从压力传感器29供给的信号相当于表示为了使回转机构2回转而对操作装置26进行操作时的操作量的信号。

[0036] 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)，并且通过驱动控制作为升降压控制部的升降压转换器100来进行电容器19的充放电控制。控制器30根据电容器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的升压动作与降压动作的切换控制，由此进行电容器19的充放电控制。

[0037] 根据通过DC母线电压检测部111检测的DC母线电压值、通过电容器电压检测部112检测的电容器电压值及通过电容器电流检测部113检测的电容器电流值进行该升降压转换器100的升压动作与降压动作的切换控制。

[0038] 在如以上的结构中，作为辅助马达的电动发电机12所发电的电力通过逆变器18A供给至蓄电系统120的DC母线110，通过升降压转换器100供给至电容器19。回转用电动机21再生运行而生成的再生电力通过逆变器20供给至蓄电系统120的DC母线110，通过升降压转换器100供给至电容器19。

[0039] 图4是蓄电系统120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、用于连接电容器19的电源连接端子104、用于连接逆变器18A、18C、20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18A、20之间通过DC母线110连接。

[0040] 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，另一端连接于电源连接端子104。电抗器101是为了将随着升压用IGBT 102A的开/关而产生的感应电动势供给至DC母线110而设置的。

[0041] 升压用IGBT 102A及降压用IGBT 102B由将MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor)组装到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(转换元件)。升压用IGBT 102A及降压用IGBT 102B由控制器30通过对栅极端子外加PWM电压来驱动。在升压用IGBT 102A及降压用IGBT 102B上并联连接作为整流元件的二极管102a及102b。

[0042] 电容器19为能够按能够通过升降压转换器100在与DC母线110之间进行电力授受的方式可充放电的蓄电器即可。另外，图4中作为蓄电器示出电容器19，但也可以使用锂离子电池等可充放电的二次电池、锂离子电容器或可进行电力授受的其他形式的电源来代替电容器19。

[0043] 电源连接端子104及输出端子106为可以连接电容器19及逆变器18A、18C、20的端子即可。在一对电源连接端子104之间连接检测电容器电压的电容器电压检测部112。在一对输出端子106之间连接检测DC母线电压的DC母线电压检测部111。

[0044] 电容器电压检测部112检测电容器19的电压值Vcap。DC母线电压检测部111检测DC母线110的电压值Vdc。平滑用电容器107被插入在输出端子106的正极端子与负极端子之间，是用于使DC母线电压平滑化的蓄电元件。

[0045] 电容器电流检测部113为检测在电容器19的正极端子(P端子)侧流向电容器19的电流的值的检测构件，包含电流检测用电阻器。即，电容器电流检测部113检测流向电容器19的正极端子的电流值I1。另一方面，电容器电流检测部117为检测在电容器的负极端子(N端子)侧流向电容器19的电流的值的检测构件，包含电流检测用电阻器。即，电容器电流检测部117检测流向电容器19的负极端子的电流值I2。

[0046] 在升降压转换器100中，对DC母线110进行升压时，对升压用IGBT102A的栅极端子外加PWM电压，随着升压用IGBT 102A的开/关在电抗器101中产生的感应电动势通过并联连接于降压用IGBT 102B的二极管102b被供给至DC母线110。由此，DC母线110被升压。

[0047] 对DC母线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、逆变器18A、18C、20所供给的再生电力从DC母线110被供给至电容器19。由此，蓄积在DC母线110中的电力充电至电容器19，DC母线110被降压。

[0048] 另外，在控制器30与升压用IGBT 102A及降压用IGBT 102B之间实际上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4中省略。这样的驱动部能通过电子电路或运算处理装置中的任一个实现。

[0049] 蓄电器的初始充电例如通过将发电运行辅助马达而得到的电力供给至蓄电装置来进行。在蓄电装置中，蓄电器通过转换器连接于DC母线，从辅助马达向DC母线供给电力来提高DC母线电压，由此通过转换器从DC母线向蓄电器供给电力。

[0050] 如上述从蓄电器未被充电的状态(输出端子电压为0V)进行初始充电时，由于在蓄电器未被充电的状态下蓄电器的内部电阻极小而大致为零，因此即使供给至DC母线的电力小(DC母线电压较低)，流向蓄电器的充电电流也较大。

[0051] 通常，将通过发电运行辅助马达而得到的电力供给至DC母线，由此进行蓄电器的初始充电。即，发出发电指令，以便辅助马达发电预定电力，将通过辅助马达得到的电力供给至DC母线使DC母线电压上升，由此使充电电流从DC母线流向蓄电器。初始充电时的辅助马达的发电指令为通常的蓄电装置控制下的控制，并控制成DC母线电压也成为通常控制下的目标电压。

[0052] 在此，辅助马达发电的电力有时根据引擎的转速的变动或发电指令值的误差等而较大地变动。当辅助马达发电的电力变得大于发电指令值时，供给至DC母线的电力变大，因此流向蓄电器的充电电流也与电力成比例而变大。当蓄电器被充电某种程度且蓄电器的内部电阻变大时，即使供给至DC母线的电力变大，也不会使充电电流大幅增大而将充电电流抑制在容许值以下。但是，如上述在初始充电中蓄电器的内部电阻极小时，若供给至DC母线的电力变大，则有可能使充电电流大幅增大，导致充电电流超过容许值。

[0053] 若具体说明，当蓄电器被充电某种程度且蓄电器的端子电压为例如10V时，若将100W的电力供给至DC母线，则100W÷10V＝10A的充电电流流向蓄电器。这时，假设供给至DC母线的电力增大至200W，则200W÷10V＝20A的充电电流流向蓄电器。这时的充电电流的增大量为10A，若将蓄电器的充电电流的容许值设为150A，则在容许范围内。另一方面，初始充电时蓄电器的端子电压例如只有1V时，若将100W的电力供给至DC母线，则
100W÷1V＝100A的充电电流流向蓄电器。这时，假设供给至DC母线的电力增大至200W，则200W÷1V＝200A的充电电流流向蓄电器。这时的充电电流的增大量为100A，充电电流远远超过容许值150A。

[0054] 若蓄电器的充电电流超过容许值，则有可能保护功能工作而蓄电装置的工作停止，并且，蓄电器或蓄电装置有可能因过电流而损坏。

[0055] 优选对蓄电装置进行初始充电时适当地控制充电。

[0056] 本实施方式中，在如上述结构的混合式挖土机中，对电容器19进行初始充电时，并不是通过通常的DC母线电压充电，而是通过低于通常的DC母线电压开始充电，由此抑制开始充电时在电容器19流过过电流。以下，对这样的充电方法进行说明。

[0057] 首先，在本实施方式中，对电容器19进行初始充电时，不进行电动发电机12的发电控制(不发出发电指令)，代替此将空转电动发电机12而得到的感应电压引导至DC母线110，由此使充电电流流入到电容器19来进行充电。这时，不将DC母线110的电压指令值设为通常的电压指令值，而是设定为低于感应电压的值，由此相当于供给至DC母线110的感应电压与DC母线110的电压指令值之差的电力被供给至电容器19并充电电容器19。在此，初始充电不限于最初对电容器19进行充电，也指从电容器19的电压极低且电容器19为空或接近空的状态开始进行充电。

[0058] 图5是表示在本实施方式中对电容器19进行初始充电时的引擎转速、DC母线110的电压、电容器19的电压、流向电容器19的充电电流的推移的曲线图。

[0059] 对电容器19进行初始充电时，停止电动发电机12的逆变控制，并且在停止基于转换器100的DC母线110的电压控制的状态下，以预定转速驱动引擎11。如图5(a)所示，若引擎11起动，则引擎11的转速上升，在预定转速下成为恒定。随引擎11的旋转，机械地连接于引擎11的电动发电机12旋转，电动发电机12产生与其转速相应的感应电压。由于向DC母线110供给电动发电机12产生的感应电压，因此DC母线110的电压(称为DC母线电压)若如图5(b)的实线所示与引擎11的转速相同地上升，电动发电机12的转速恒定，则变得等于与其转速相应的恒定感应电压。

[0060] 进行初始充电时，DC母线110的电压指令值不设定为通常控制下的电压指令值，而是设定成低于在电动发电机12成为恒定转速时产生的感应电压的值。由此，如图5(b)的单点划线所示，随引擎11起动而引擎转速上升，DC母线电压变得高于DC母线电压指令值，之后成为恒定的值。另外，在图5(b)中，用实线表示电动发电机12的感应电压，用单点划线表示DC母线电压。开始转换器100的电压控制(转换器电压控制)之前，DC母线电压与感应电压相等，因此实际上重叠，但为了方便图示，开始转换器电压控制之前的期间用沿感应电压的下侧的单点划线表示DC母线电压。

[0061] 若DC母线电压变得高于DC母线电压指令值而成为恒定的值，则开始转换器100的电压控制。这样，为了使DC母线电压与DC母线电压指令值相等，转换器100使电流从DC母线110流向电容器19。如图5(d)所示该电流成为电容器19的充电电流并充电电容器19。通过充电电流流入电容器19，电容器电压如图5(c)所示上升。

[0062] 如以上，由于电容器19的充电电流成为与电动发电机12的感应电压与DC母线电压指令值的电压差相应的电流值，因此能够通过以电动发电机12的感应电压与DC母线电压指令值之间的电压差相差不大的方式设定DC母线电压指令值来抑制电容器19的充电电流。电动发电机12的感应电压与DC母线电压指令值之差设为例如10V之类的较小的电压差。因此，能够通过将DC母线电压指令值设定为低于电动发电机12的感应电压的适当的值来抑制成流向电容器19的充电电流不会成为过电流。另外，由于电动发电机12的感应电压与其转速成比例，因此DC母线电压指令值也可作为与电动发电机12的转速成比例的值而预先作为图表信息设定。通过参考图表信息，能够求出应在当前的电动发电机12的转速时设定的DC母线电压指令值。

[0063] 上述电容器充电方法中，充电电流抑制得较低，导致将电容器19充电至可使用的充电率SOC时花费时间。因此，若电容器19的充电进行到某种程度而电容器电压变高，则还能够返回到通常的DC母线电压控制来使电动发电机12发电并迅速对电容器19进行充电。

[0064] 图6是表示若电容器电压超过阈值则使电动发电机12发电来迅速对电容器19进行充电时的引擎转速、DC母线电压、电容器电压、电动发电机12的发电电力的推移的曲线图。从起动引擎11开始至由相当于感应电压与DC母线电压指令值之差的充电电流充电电容器19为止，与上述的充电方法相同。在此，本充电方法中，开始对电容器19进行充电之后监控电容器电压，若电容器电压超过电压阈值，则切换成基于通常控制的充电。基于通常控制的充电是指，将DC母线电压指令值从较低的电压指令值(Vdcref1)变更为通常运用时的较高的DC母线电压指令值(Vdcref2)，并且通过发电运行电动发电机12而将电力供给至DC母线110，从而对电容器19进行充电。

[0065] 具体而言，如图6(c)的实线所示，若电容器电压超过电压阈值，则如图6(b)所示将DC母线电压指令值从较低的电压指令值(Vdcref1)切换成通常运用时的较高的电压指令值(Vdcref2)。与此同时，开始已停止的电动发电机12的逆变控制。由此，如图6(d)所示，电动发电机12进行发电运行将较大的电力供给至DC母线110，以使实际的DC母线电压接近通常运用时的较高的电压指令值(Vdcref2)。由此，流向电容器19的充电电流变大，如图6(c)的单点划线所示能够迅速增大电容器19的充电率SOC。

[0066] 图7是以图6所示的充电方法进行电容器19的充电的处理的流程图。

[0067] 首先，在步骤S1中，起动引擎11并开始引擎11的运行。接着，在步骤S2中，判定引擎转速是否小于转速阈值。若引擎转速在转速阈值以下，则判断为引擎转速在上升中，通过重新回到步骤S2并重复进行步骤S2的判定，从而等待引擎转速稳定。另外，有关步骤S2中的处理的部分，没有在图6(a)中示出。

[0068] 在步骤S2中，若判定为引擎转速大于转速阈值，则处理进入步骤S3，判定电容器电压是否小于电压阈值。若判定为电容器电压小于电压阈值，则判断为电容器的充电率SOC为零(电容器未被充电)或接近零的状态，处理进入步骤S4。步骤S4中，参考上述图表信息，将比由当前的电动发电机12的转速产生的感应电压仅低预定电压的电压设定成DC母线电压指令值(Vdcref1)。

[0069] 接着，处理进入步骤S6，开始基于转换器100的DC母线电压控制。由于DC母线电压指令值Vdcref1设定成比供给至当前DC母线110的感应电压仅低预定电压的电压值，因此相当于感应电压与DC母线电压指令值(Vdcref1)的差量的充电电流流入电容器。由于电动发电机12产生的感应电压取决于引擎11的转速，引擎11被控制成恒定转速，因此感应电压的变动较小。并且，将感应电压与DC母线电压指令值(Vdcref1)的差量设定成较小的电压，由此即使电容器19的电压为零或接近于零的值，也不会成为较大的充电电流，能够使小于最大容许充电电流的稳定的充电电流流向电容器19。

[0070] 另一方面，在步骤S3中，若判定为电容器电压在电压阈值以上，则电容器的充电率SOC呈某种程度较高的状态，判断为即便通过通常的充电控制使充电电流流动也无妨，处理进入步骤S5。步骤S5中，将在通常的充电控制下使用的DC母线电压指令值(Vdcref2)设定成DC母线电压指令值。DC母线电压指令值(Vdcref2)为高于DC母线电压指令值(Vdcref1)的电压值。换言之，电容器19的电压较低时设定的DC母线电压指令值(Vdcref1)为低于在通常的充电控制下使用的DC母线电压指令值(Vdcref2)的电压值(Vdcref1＜Vdcref2)

[0071] 接着，处理进入步骤S6，开始基于转换器100的DC母线电压控制。接着，在步骤S7中，判定电容器电压是否成为上述电压阈值以上。若电容器电压在上述电压阈值以上，则判断为由于电容器19被充电某种程度而可以返回到通常的充电控制，处理进入步骤S8。步骤S8中，代替目前为止设定的DC母线电压指令值(Vdcref1)，将在通常的充电控制下使用的DC母线电压指令值(Vdcref2)设定成DC母线电压指令值。另外，当在步骤S5中设定有DC母线电压指令值(Vdcref2)时，在步骤S8中维持DC母线电压指令值(Vdcref2)。并且，在步骤S9中，开始基于逆变器的电动发电机12的发电控制(逆变控制)，将发电运行电动发电机12而得到的电力供给至DC母线110。因此，电动发电机12发电的电力被充电至电容器19，能够迅速对电容器19进行充电。

[0072] 在此，在图5所示的充电方法中，流向电容器的充电电流有可能成为过电流时，也可根据充电电流调节DC母线电压指令值(Vdcref1)。具体而言，如图8(d)所示，开始基于感应电压的电容器19的充电后，充电电流上升并超过电流阈值时，判断为充电电流有可能超过最大容许充电电流，如图8(b)所示将DC母线电压指令值从DC母线电压指令值(Vdcref1)变更为DC母线电压指令值(Vdcref3)。由此，供给至DC母线110的感应电压与DC母线电压指令值之差变小，并降低充电电流。若感应电压与最初设定的DC母线电压指令值(Vdcref1)之差例如为10V，则DC母线电压指令值(Vdcref3)与DC母线电压指令值(Vdcref1)之差预先设定成比其小的值即可，例如5V。

[0073] 另外，上述实施方式中回转机构2为电动式，但回转机构2有时为非电动而为液压驱动。图9是表示将图2所示的混合式挖土机的回转机构设为液压驱动式时的驱动系统的结构的块图。图9所示的混合式液压挖土机中，回转液压马达2A代替回转用电动机21而与控制阀17连接，回转机构2通过回转液压马达2A驱动。这样，即使为混合式挖土机，也能够如上述那样进行抑制电容器19的初始充电时的充电电流来防止过充电电流流过。

[0074] 并且，上述实施方式中，对在将引擎11和电动发电机12与作为液压泵的主泵14连接来驱动主泵的所谓并联型混合式挖土机中应用本发明的例子进行了说明。还能够在如图10所示由引擎11驱动电动发电机12并将电动发电机12所生成的电力蓄积在蓄电系统120之后仅通过蓄积的电力驱动泵用电动机400来驱动主泵14的所谓串联型混合式挖土机中应用本发明。这时，电动发电机12具备作为发电机的功能，所述发电机在本实施方式中通过引擎11的驱动只进行发电运行。

[0075] 另外，在图10所示的混合式挖土机中，利用来自动臂缸7的返回液压进行液压再生。即，在来自动臂缸7的返回液压用液压配管7A设置动臂再生液压马达310，通过动臂再生液压马达驱动发电机300并产生再生电力。通过发电机300产生的电力通过逆变器18C供给至蓄电系统120。