(57)【要約】【課題】ファンの回転数を増加又は減少させる場合の振動（衝撃）を抑制することができるようにする。【解決手段】作業機の冷却制御システムは、出力軸を有する原動機と、原動機の出力軸の回転動力によって回転するファンと、ファンの実回転数を検出する検出装置と、ファンの目標回転数及び多項式補間関数に基づいて、ファンの目標回転数に達する補間軌道を設定する補間軌道設定部と、ファンの実回転数がファンの目標回転数に達する間に、補間軌道設定部で設定された補間軌道に基づいて、ファンの実回転数を制御する制御部と、を備えている。【選択図】図４
2018003607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸を有する原動機と、
前記原動機の出力軸の回転動力によって回転するファンと、
前記ファンの実回転数を検出する検出装置と、
前記ファンの目標回転数及び多項式補間関数に基づいて、前記ファンの目標回転数に達する補間軌道を設定する補間軌道設定部と、
前記ファンの実回転数が前記ファンの目標回転数に達する間に、前記補間軌道設定部で設定された前記補間軌道に基づいて、前記ファンの実回転数を制御する制御部と、
を備えている作業機の冷却制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、所定時間における前記補間軌道で得られる前記ファンの回転数と、前記ファンの実回転数との差分に基づいて、前記ファンの実回転数を制御する請求項１に記載の作業機の冷却制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記差分に対して比例制御を行う比例制御部と、前記差分に対して積分制御を行う積分制御部と、前記差分に対して微分制御を行う微分制御部とを含む請求項２に記載の作業機の冷却制御システム。
【請求項４】
前記補間軌道設定部は、前記ファンの回転方向を正転から逆転に変化させる際に、前記補間軌道として正転時のファンの回転数を減少させる減少補間軌道を設定し、
前記制御部は、前記減少補間軌道に基づいて前記ファンの実回転数を制御する請求項１〜３のいずれかに記載の作業機の冷却制御システム。
【請求項５】
前記補間軌道設定部は、前記減少補間軌道に基づいて前記ファンの実回転数を減少後に、前記ファンを逆転させて回転数を増加させる際に、前記補間軌道として逆転時のファンの回転数を増加させる増加補間軌道を設定し、
前記制御部は、前記増加補間軌道に基づいて前記ファンの実回転数を制御する請求項４に記載の作業機の冷却制御システム。
【請求項６】
前記ファンが装着されたハウジングと、
前記原動機の出力軸の回転動力によって回転し、且つ、前記ハウジングとの間に形成されたギャップに導入された流体によって当該ハウジングと共に回転するロータと、
前記ギャップに導入する前記流体の導入量を設定する流体設定部と、
を備えている請求項１〜５のいずれかに記載の作業機の冷却制御システム。
【請求項７】
電動モータと、
前記電動モータの回転動力によって回転するファンと、
前記ファンの実回転数を検出する検出装置と、
前記ファンの目標回転数及び多項式補間関数に基づいて、前記ファンの目標回転数に達する補間軌道を設定する補間軌道設定部と、
前記ファンの実回転数が前記ファンの目標回転数に達する間に、前記補間軌道設定部で設定された前記補間軌道に基づいて、前記ファンの実回転数を制御する制御部と、
を備えている作業機の冷却制御システム。
【請求項８】
前記制御部は、所定時間における前記補間軌道で得られる前記ファンの回転数と、前記ファンの実回転数との差分に基づいて、前記ファンの実回転数を制御する請求項７に記載の作業機の冷却制御システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記差分に対して比例制御を行う比例制御部と、前記差分に対して積分
制御を行う積分制御部と、前記差分に対して微分制御を行う微分制御部とを含むこと請求項８に記載の作業機の冷却制御システム。
【請求項１０】
前記補間軌道設定部は、前記ファンの回転方向を正転から逆転に変化させる際に、前記補間軌道として正転時のファンの回転数を減少させる減少補間軌道を設定し、
前記制御部は、前記減少補間軌道に基づいて前記ファンの実回転数を制御する請求項７〜９のいずれかに記載の作業機の冷却制御システム。
【請求項１１】
前記補間軌道設定部は、前記減少補間軌道に基づいて前記ファンの実回転数を減少後に、前記ファンを逆転させて回転数を増加させる際に、前記補間軌道として逆転時のファンの回転数を増加させる増加補間軌道を設定し、
前記制御部は、前記増加補間軌道に基づいて前記ファンの実回転数を制御する請求項１０に記載の作業機の冷却制御システム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の作業機の冷却制御システムを備えた作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールローダ、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等の作業機の冷却制御システム及び作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作業機の冷却制御システムとして特許文献１の開示された技術が知られている。特許文献１に開示された作業機の冷却制御システムは、冷却流体を冷却するために外気を冷却風として導入する冷却ファンの回転数を制御する制御装置を備え、流体温度を検知する流体温度センサと、外気の温度を検知する外気温センサと、流体温度と外気の温度との差分を計算し、差分の大きさに応じて冷却ファンの目標回転数を設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５５２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、特許文献１で採用している冷却制御システムでは、制御装置によって、流体温度と外気の温度との差分を求め、差分の大きさに応じて冷却ファンの目標回転数を設定することでファンの回転数を制御している。
従来、作業機における冷却ファンの制御において、当該冷却ファンの回転数が変化した場合の作業機の振動（衝撃）を考慮して、適正に冷却ファンの回転数を制御することが無く、より精密な制御が求められている。
【０００５】
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、ファンの回転数を増加又は減少させる場合の振動（衝撃）を抑制することができる作業機の冷却制御システム及び作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下の通りである。
作業機の冷却制御システムは、出力軸を有する原動機と、前記原動機の出力軸の回転動力によって回転するファンと、前記ファンの実回転数を検出する検出装置と、前記ファンの目標回転数及び多項式補間関数に基づいて、前記ファンの目標回転数に達する補間軌道を設定する補間軌道設定部と、前記ファンの実回転数が前記ファンの目標回転数に達する間に、前記補間軌道設定部で設定された前記補間軌道に基づいて、前記ファンの実回転数を制御する制御部と、を備えている。
【０００７】
前記制御部は、所定時間における前記補間軌道で得られる前記ファンの回転数と、前記ファンの実回転数との差分に基づいて、前記ファンの実回転数を制御する。
前記制御部は、前記差分に対して比例制御を行う比例制御部と、前記差分に対して積分制御を行う積分制御部と、前記差分に対して微分制御を行う微分制御部とを含んでいる。
前記補間軌道設定部は、前記ファンの回転方向を正転から逆転に変化させる際に、前記補間軌道として正転時のファンの回転数を減少させる減少補間軌道を設定し、前記制御部は、前記減少補間軌道に基づいて前記ファンの実回転数を制御する。
【０００８】
前記補間軌道設定部は、前記減少補間軌道に基づいて前記ファンの実回転数を減少後に、前記ファンを逆転させて回転数を増加させる際に、前記補間軌道として逆転時のファンの回転数を増加させる増加補間軌道を設定し、前記制御部は、前記増加補間軌道に基づいて前記ファンの実回転数を制御する。
作業機の冷却制御システムは、前記ファンが装着されたハウジングと、前記原動機の出力軸の回転動力によって回転し、且つ、前記ハウジングとの間に形成されたギャップに導入された流体によって当該ハウジングと共に回転するロータと、前記ギャップに導入する前記流体の導入量を設定する流体設定部と、を備えている。
【０００９】
作業機の冷却制御システムは、電動モータと、前記電動モータの回転動力によって回転するファンと、前記ファンの実回転数を検出する検出装置と、前記ファンの目標回転数及
び多項式補間関数に基づいて、前記ファンの目標回転数に達する補間軌道を設定する補間軌道設定部と、前記ファンの実回転数が前記ファンの目標回転数に達する間に、前記補間軌道設定部で設定された前記補間軌道に基づいて、前記ファンの実回転数を制御する制御部と、を備えている。
【００１０】
前記制御部は、所定時間における前記補間軌道で得られる前記ファンの回転数と、前記ファンの実回転数との差分に基づいて、前記ファンの実回転数を制御する。
前記制御部は、前記差分に対して比例制御を行う比例制御部と、前記差分に対して積分制御を行う積分制御部と、前記差分に対して微分制御を行う微分制御部とを含んでいる。
前記補間軌道設定部は、前記ファンの回転方向を正転から逆転に変化させる際に、前記補間軌道として正転時のファンの回転数を減少させる減少補間軌道を設定し、前記制御部は、前記減少補間軌道に基づいて前記ファンの実回転数を制御する。
【００１１】
前記補間軌道設定部は、前記減少補間軌道に基づいて前記ファンの実回転数を減少後に、前記ファンを逆転させて回転数を増加させる際に、前記補間軌道として逆転時のファンの回転数を増加させる増加補間軌道を設定し、前記制御部は、前記増加補間軌道に基づいて前記ファンの実回転数を制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ファンの回転数を増加又は減少させる場合の振動（衝撃）を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における作業機の冷却制御システムを示す図である。
【図２】エンジンと冷却装置との関係を示す図である。
【図３】制御ブロックを示す図である。
【図４】ファンの目標回転数、ファンの実回転数及び補間軌道との関係を示す図である。
【図５】第２実施形態における作業機の冷却制御システムを示す図である。
【図６】冷却装置を作業機に取付けた取り付け部分の概略図である。
【図７】ファンの正転及び逆転におけるファンの目標回転数、ファンの実回転数及び補間軌道との関係を示す図である。
【図８】変形例における作業機の冷却制御システムを示す図である。
【図９】ホイールローダの全体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る作業機の冷却制御システム及びこの冷却制御システムを備えた作業機の好適な実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
図９は、ホイールローダの全体図である。
まず、作業機として、ホイールローダを例にあげて説明する。なお、作業機は、ホイールローダに限定されず、コンパクトトラックローダ、スキッドステアローダ、バックホー等であっても、その他の作業機であってもよい。
【００１５】
図９に示すように、ホイールローダ１は、アーティキュレート式の作業機であり、機体２と、前方で作業が可能な作業装置３とを有している。機体２には前輪５及び後輪６が設けられている。機体２には、支持フレーム４が設けられている。作業装置３は、リフトアーム９とバケット１０とを有する。リフトアーム９は、その基端側が支持フレーム４に幅方向の軸心（横軸）回りに揺動自在に支持されている。リフトアーム９はリフトシリンダ１２の伸縮によって作動される。即ち、リフトシリンダ１２を伸縮すると、リフトアーム９は上下方向に揺動する。バケット１０は、リフトアーム９の先端側に横軸回りに揺動自在に支持されている。バケット１０は、バケットシリンダ１３の伸縮によって上下方向に回動する。なお、バケット１０は着脱自在に設けられていて、バケット１０の代わりに、スイーパー、モアー、ブレーカ等の予備アタッチメントをリフトアーム９の先端側に取り付け可能とされている。
【００１６】
機体２には、運転席１４と、ステアリング１６と、作業装置３を操作する操作装置１７
と、原動機１８とが設けられている。原動機１８は、ディーゼルエンジン（エンジン）である。なお、原動機１８は、電動モータであってもよいし、電動モータとエンジンとの両方から構成されていてもよい。ホイールローダ１には、原動機１８の出力軸１９の回転動力により作動する油圧ポンプが設けられている。油圧ポンプは、ホイールローダ１に装備された油圧アクチュエータ（リフトシリンダ１２、バケットシリンダ１３等）やバケット１０の代わりに装着されるアタッチメントの油圧アクチュエータに作動油を供給可能である。また、ホイールローダ１には、ＨＳＴ（静油圧式トランスミッション）等の走行装置が設けられている。
【００１７】
次に、ホイールローダ１に設けられた作業機の冷却制御システムについて説明する。
図１、２に示すように、作業機の冷却制御システムは、冷却装置２０Ａを備えている。冷却装置２０Ａは、原動機１８を動力源として駆動する装置であって、粘性の流体を用いた粘性式のクラッチファンである。冷却装置２０Ａは、回転軸２１と、ロータ２２と、ハウジング（ケース）２３と、流体設定部（流体設定装置）２４と、ファン２５とを有している。
【００１８】
回転軸２１は、エンジン１８の出力軸１９の回転動力により回転する軸である。例えば、エンジン１８の出力軸１９には、当該出力軸１９と共に回転するプーリ３０が設けられている。また、回転軸２１にも、当該回転軸２１と共に回転するプーリ３１が設けられている。プーリ３０とプーリ３１とには、ベルト（駆動ベルト）３２が掛けられ、プーリ３０の回転動力が駆動ベルト３２を介してプーリ３１に伝達される。即ち、回転軸２１は、エンジン１８の出力軸１９の回転動力によって回転する。
【００１９】
ロータ２２は、回転軸２１に固定されていて、回転軸２１と共に回転する。ロータ２２は、円盤状であって、外面に環状のラビリンス部（溝部）２２ａが形成されている。ロータ２２はハウジング２３に収容されている。
ハウジング２３は、回転軸２１に軸受３３を介して回転自在に支持されている。ハウジング２３の外側には、複数枚の羽根を有するファン２５が装着されている。したがって、ハウジング２３を回転させることによってファン２５を回転させることができる。
【００２０】
ハウジング２３は、ロータ２２のラビリンス部２２ａに近接する壁部２３ａを有している。ハウジング２３の壁部２３ａと、ロータ２２のラビリンス部２２ａとの間には、ギャップ（作動ギャップ）２３ｂが形成されている。ギャップ２３ｂに粘性の流体（例えば、シリコン油）を導入することによって、ロータ２２の回転動力がハウジング２３に伝達される。ハウジング２３はロータ２２の回転動力によって回転する。
【００２１】
ハウジング２３は、貯蔵室２３ｃと、流路２３ｄとを有している。貯蔵室２３ｃは、シリコン油を一時的に貯蔵する室であって、回転軸２１の先端側に設けられている。流路２３ｄは、貯蔵室２３ｃとギャップ２３ｂとを連通する循環型の流路である。即ち、流路２３ｄは、ギャップ２３ｂの出側２３ｂ１と貯蔵室２３ｃとを繋ぎ、ギャップ２３ｂの入側２３ｂ２と貯蔵室２３ｃとを繋ぐ流路である。したがって、ギャップ２３ｂに導入されたシリコン油は、流路２３ｄを通過して貯蔵室２３ｃに入った後、貯蔵室２３ｃから流路２３ｄに入って、ギャップ２３ｂに戻ることが可能である。
【００２２】
流体設定部（流体設定装置）２４は、ギャップ２３ｂに導入するシリコン油の導入量を設定する装置である。流体設定装置２４は、流路２３ｄの中途部を閉鎖可能な電磁弁である。即ち、流体設定装置２４は、コイル（ソレノイド）と、コイルの励磁によって移動可能なピンと、ピンの先端に設けられた弁体とを有している。流体設定装置２４のピン及び弁体は、流路２３ｄ内に設けられ、ビンの移動によって流路２３ｄの内部を開放又は閉鎖可能である。流体設定装置２４を作動させて開度を変更すれば、貯蔵室２３ｃから流体設定装置２４を通過してギャップ２３ｂに導入されるシリコン油の導入量を調整することができる。
【００２３】
ギャップ２３ｂに入ったシリコン油は、流路２３ｄを通過して貯蔵室２３ｃに入る。ここで、流体設定部２４によって流路２３ｄを完全に閉鎖した状態では、シリコン油は、貯蔵室２３からギャップ２３ｂに流入することができない。流体設定部２４の弁体を開けば、貯蔵室２３ｃのシリコン油は、流体設定部２４を通過して、ギャップ２３ｂに流入する
ことができる。ギャップ２３ｂに導入されたシリコン油の導入量によって、ファン２５（ハウジング２３）の回転数を変更することができる。
【００２４】
例えば、ギャップ２３ｂへのシリコン油の導入量を多くすることによって、ファン２５の実際の回転数（実回転数）を、エンジン１８の実際の回転数（実回転数）と略一致するまで上昇させることができる。また、ギャップ２３ｂへのシリコン油の導入量を少なくすることによって、エンジン１８の回転軸１９からロータ２２を介してハウジング２３に伝達するトルクが小さくなる。即ち、ギャップ２３ｂへのシリコン油の導入量を少なくすることによって、エンジン１８の実回転数に対するファン２５の実回転数の比率が減少する。
【００２５】
冷却装置２０Ａの制御は、ＣＰＵ等で構成された制御装置４０で行う。制御装置４０は、流体設定装置２４に制御信号を出力して当該流体設定装置２４の開度を変更することによって、ファン２５の回転数を制御する。即ち、制御装置４０は、ファン２５の目標回転数とファン２５の実回転数とが一致するように、流体設定装置２４を制御する。
制御装置４０は、ファン２５の目標回転数が与えられると、現在のファン２５の実回転数から目標回転数に達するまでの軌跡を設定し、軌跡に基づいてファン２５の実回転数を制御する。
【００２６】
以下、制御装置４０の制御について詳しく説明する。
図１、図３及び図４に示すように、制御装置４０は、補間軌道Ｋを設定する補間軌道設定部４１と、ファン２５の実回転数を制御する制御部４２とを備えている。補間軌道設定部４１及び制御部４２は、制御装置４０を構成する電気・電子部品、当該制御装置４０に組み込まれたプログラム等から構成されている。
【００２７】
図４に示すように、補間軌道Ｋとは、所定時間ｔにおけるファン２５の回転数ｒを示すラインであって、ファン２５の実回転数を滑らかに上昇させて目標回転数に達成させるための軌道である。補間軌道設定部４１は、ファン２５の目標回転数及び多項式補間関数に基づいて、図４に示すような補間軌道Ｋを設定する。多項式補間関数とは、例えば、３次多項式［f(t)=a0+a1t+a2t2+a3t3］、５次多項式［f(t)=a0+a1t+a2t2+a3t3a4t4+a5t5］である。ここで、「a0,a1,a2,a3,a4,a5」は変数であって、例えば、ファン２５の目標回転数に対応して設定される。「t」は時間、「f(t)」はファン２５の回転数である。補間軌道設定部４１は、目標回転数毎に、上述した３次多項式又は５次多項式を記憶している。また、３次多項式又は５次多項式の変数は、ファン２５の回転数の変化によって、軸受、プーリ、ベルト等に生じる振動（衝撃）を所定以下に小さくする値であって、コンピュータシミュレーション、実験等で得られた値である。なお、上述した実施形態では、３次多項式又は５次多項式の変数は、所定のファン２５の目標回転数に対応して設定されているが、これに代え、ファン２５の目標回転数が与えられる直前のファン２５の実回転数と与えられた目標回転数との関係で設定されていてもよい。
【００２８】
制御部４２は、補間軌道設定部４１で設定された補間軌道Ｋに基づいて、ファン２５の実回転数を制御する。まず、図４を用いて、制御装置４０（制御部４２）の制御の概略について説明する。
図４に示すように、ファン２５の目標回転数が与えられる直前のファン２５の実回転数が「Ｒ１」であり、ファン２５の目標回転数が「Ｍ１」であり、補間軌道が「Ｋ」であるとする。制御部４２は、所定時間ｔｎ（ｎ＝1,2,3,4…）時におけるファン２５の実回転数Ｒｎ（ｎ＝1,2,3,4…）と、補間軌道Ｋにおいて所定時間ｔｎにおけるファン２５の回転数ｆ（t）との差分Ｓｎ（ｎ＝1,2,3,4…）を求める。そして、制御部４２は、所定時間ｔｎにおいて、差分Ｓｎが零となるように、ファン２５の実回転数を制御する。
【００２９】
次に、図１及び図２を用いて、ファン２５の制御について詳しく説明する。
図１に示すように、制御装置４０には、第１検出装置４３と、第２検出装置４４とが接続されている。第１検出装置４３は、ファン２５（ハウジング２３）の実回転数を検出する装置である。即ち、ファン２５又はハウジング２３の近傍に設けられ、ファン２５の実回転数を検出する。第２検出装置４４は、作業機の内部の環境温度（原動機１８の温度、エンジンルームの温度等）、或いは、作業機の外部の環境温度を検出する装置である。
【００３０】
制御部４２は、比例制御部４５と、積分制御部４６と、微分制御部４７とを備えている。比例制御部４５、積分制御部４６及び微分制御部４７は、制御装置４０を構成する電気・電子部品、当該制御装置４０に組み込まれたプログラム等から構成されている。
制御装置４０は、第２検出装置４４で検出された温度（環境温度）に基づいて、ファン２５の目標回転数を決定する。なお、ファン２５の目標回転数の設定は、作業機の内部又は外部の温度環境に基づいて設定してもよいが、その他の条件で設定してもよく限定されない。
【００３１】
図３に示すように、ファン２５の目標回転数は補間軌道設定部４１に入力され、補間軌道設定部４１は、ファン２５の目標回転数に基づいて、補間軌道Ｋの設定を行う。制御部４２は、補間軌道設定部４１で設定された補間軌道Ｋのファン２５の回転数f(t)と、ファン２５の実回転数Ｒｎとの差分Ｓｎを求める。比例制御部４５は、補間軌道Ｋにおけるファン２５の回転数f(t)と、ファン２５の実回転数Ｒｎとの差分Ｓｎに対してゲインを掛けて比例制御（Ｐ制御）を行う。したがって、比例制御部４５により、ファン２５の回転数f(t)とファン２５の実回転数Ｒｎとの差分Ｓｎに対してＰ制御を行っているため、ファン２５の実回転数Ｒｎをファン２５の回転数f(t)に素早く変更することができる。
【００３２】
積分制御部４６は、ファン２５の回転数f(t)とファン２５の実回転数Ｒｎとの差分Ｓｎに対してゲインを掛けて積分制御（Ｉ制御）を行う。したがって、積分制御部４６は、ファン２５の回転数f(t)とファン２５の実回転数Ｒｎとの差分Ｓｎに対してＩ制御を行っているため、ファン２５の実回転数Ｓｎをファン２５の回転数f(t)に正確に合わせることができる。
【００３３】
微分制御部４７は、ファン２５の回転数f(t)とファン２５の実回転数Ｒｎとの差分Ｓｎに対してゲインを掛けて微分制御（Ｄ制御）を行う。したがって、微分制御部４７は、ファン２５の回転数f(t)とファン２５の実回転数Ｒｎとの差分Ｓｎに対してＤ制御を行っているため、ファン２５の実回転数をファン２５の目標回転数に対して素早く補正することができる。
【００３４】
したがって、制御部４２は、ＰＩＤ制御によって、所定時間ｔｎにおける制御値（操作量）を決定して、当該制御値に対応する制御信号を流体設定装置２４のコイルに出力することにより、ファン２５の回転を設定する。なお、制御信号は、制御値に応じてデューティ比が設定された信号であって、制御部４２は、ＰＷＭ制御によって、流体設定装置２４の開度を設定する。
【００３５】
そして、制御部４２は、ファン２５の実回転数がファン２５の目標回転数に達するまで、即ち、ファン２５の実回転数がファン２５の目標回転数に達する間、補間軌道Ｋに基づいてファン２５の実回転数の制御を繰り返し行う。
以上、作業機の冷却制御システムは、補間軌道設定部４１と、制御部４２とを備えている。そのため、ファン２５の回転数を増加又は減少させる場合において、現在のファン２５の実回転数とファン２５の目標回転数との差が大きい場合であっても、補間軌道設定部４１によってファン２５の実回転数を徐々に増加又は減少させることができる。即ち、ファン２５の実回転数がファン２５の目標回転数に達する間に、補間軌道設定部４１の補間軌道Ｋによってファン２５の実回転数が補間されるため、ファン２５の回転数を増加又は減少させる場合の振動（衝撃）を抑制することができる。
【００３６】
また、制御部４２は、所定時間ｔｎにおける補間軌道Ｋで得られるファン２５の回転数と、ファン２５の実回転数との差分Ｓｎに基づいて、ファン２５の実回転数を制御している。そのため、ファン２５の回転数を増加又は減少させる場合の振動を可及的に減少させることができる。
制御部４２は、比例制御部４５と、積分制御部４６と、微分制御部４７とを含んでいる。そのため、ファン２５の回転数を増加又は減少させた場合において、オーバシュート等が発生することを抑制することができ、より、スムーズにファン２５の回転数を増加又は減少させることができる。
［第２実施形態］
図５及び図６は、第２実施形態における作業機の一部及び作業機の冷却制御システムを
示している。第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成の説明は省略する。
【００３７】
図６に示すように、冷却装置２０Ａは、作業機に形成された開口部６０の近傍に設けられている。冷却装置２０Ａは、正転時に開口部６０から外気を取り込み、機体２に取り入れることで、機体２内を冷却する。開口部６０には、防塵部材６２が設けられている。
図５に示すように、作業機の冷却制御システムは、冷却装置２０Ａのロータ２２の回転方向を変更可能な切換部５０を備えている。即ち、ファン２５は、切換部５０によって正転又は逆転が可能である。切換部５０は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの接続位置によって、回転軸２１（ロータ２２）の回転方向を変更することが可能である。ファン２５の正転又は逆転（切換部５０の切換）は、例えば、制御装置４０に接続されたスイッチ４８によって行う。スイッチ４８は、ＯＮする（押す）ことによりファン２５の逆転を設定する。また、スイッチ４８は、ＯＮの状態から再度押すことによりファン２５の正転を設定する。なお、スイッチ４８によるファン２５の正転又は逆転の設定は上述した方法に限定されない。
【００３８】
図７は、ファン２５を正転から逆転に変化させる場合のファン２５の回転数の推移を示している。ファン２５が正転である状態からスイッチ４８を押された場合（ファン２５の逆転が設定された場合）、制御装置４０は、まず、ファン２５の実回転数を減少させる。具体的には、スイッチ４８が押された時点（ファン２５の実回転数を減少させる指令があった時点）で、補間軌道設定部４１は、補間軌道Ｋとして正転時のファン２５の回転数を減少させる減少補間軌道Ｋ１を設定する。減少補間軌道Ｋ１を設定する際のファン２５の目標回転数は零である。制御部４２は、減少補間軌道Ｋ１に基づいてファン２５の実回転数を制御する。
【００３９】
ファン２５の実回転数が零又は限りなく零になった時点で、制御装置４０は、切換部５０に指令を出力して、ファン２５の回転を逆転する。そして、制御装置４０は、ファン２５を逆転させた時点で、徐々にファン２５の回転数を上昇させる。具体的には、ファン２５の実回転数が零又は限りなく零になった時点で、補間軌道設定部４１は、補間軌道Ｋとして逆転時のファン２５の回転数を増加させる増加補間軌道Ｋ２を設定する。増加補間軌道Ｋ２を設定する際のファン２５の目標回転数は、制御装置４０（補間軌道設定部４１）に予め設定された値である。制御部４２は、増加補間軌道Ｋ２に基づいてファン２５の実回転数を制御する。なお、制御部４２におけるファン２５の実回転数の制御は、上述した第１実施形態と同様である。
【００４０】
以上、補間軌道設定部４１は、ファン２５の回転方向を正転から逆転に変化させる際に、減少補間軌道Ｋ１を設定し、且つ、ファンを逆転させて回転数を増加させる際に、増加させる増加補間軌道Ｋ２を設定している。そのため、ファン２５の回転方向を正転から逆転する場合の振動（衝撃）を抑制することができる。例えば、作業機１は様々な場所で使用されるため、外気の吸込みを長時間行った場合に、防塵部材６２に草や藁等が絡まることがある。そのため、例えば、作業者はスイッチ４８を押し、ファンを正転から逆転に変更し、ファン２５の逆転時に発生する風によって防塵部材６２に絡まった草や藁等を除去する。このようにファンを正転から逆転に切り換えた場合でも、切換時における衝撃や騒音を低減することができる。
【００４１】
上述した実施形態は、冷却装置２０Ａは、原動機１８を動力源として駆動する粘性式のクラッチファンであったが、これに代え、図８に示すように、冷却装置２０Ｂは、電動モータ７０及び電動モータ７０の回転動力によって回転するファン２５を備えた装置であってもよい。電動モータ７０は、制御装置４０によって制御される。制御装置４０は、制御信号を電動モータ７０に出力することによって、電動モータ７０の回転数を制御する。電動モータ７０は、正転又は逆転可能である。制御装置４０は、補間軌道設定部４１と、制御部４２とを備えている。また、制御部４２は、比例制御部４５と、積分制御部４６と、微分制御部４７とを備えている。なお、補間軌道設定部４１、制御部４２、比例制御部４５、積分制御部４６及び微分制御部４７の動作は、上述した第１実施形態又は第２実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４２】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと
考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４３】
１  作業機
２  機体
１８  原動機
１９  出力軸
２０  冷却装置
２１  回転軸
２２  ロータ
２２ａ  ラビリンス部
２３  ハウジング
２３ａ  壁部
２３ｂ  ギャップ
２３ｃ  貯蔵室
２３ｄ  流路
２４  流体設定部（流体設定装置）
４０  制御装置
４１  補間軌道設定部
４２  制御部
４３  第１検出装置
４４  第２検出装置
４５  比例制御部
４６  積分制御部
４７  微分制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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