(57)【要約】【課題】油圧アクチュエータの損傷を防止できるとともに、配管および油圧機器の配置の自由度を向上できる油圧アクチュエータ制御装置を提供すること。【解決手段】第１の油圧アクチュエータ３２の作動油タンク２にドレン管路４３１を介して接続された第２の油圧アクチュエータ４３の駆動を制御するにあたり、油圧アクチュエータ駆動制御装置１００は、第１油圧アクチュエータ３２の動作に伴って作動油タンク２内の圧力が変動する状況にあるかを判定する圧力変動状況判定手段と、第２油圧アクチュエータ４３に流入する作動油の流量を調節する流量調節手段４２１，４２２と、圧力変動状況判定手段の判定結果に基づいて、第２油圧アクチュエータ４３の制御を切り換える制御切換手段と、制御切換手段で切り換えられた制御に基づいて、流量調節手段４２１，４２２への制御指令の生成を行う制御指令生成手段とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の油圧アクチュエータの駆動用の油圧回路における作動油タンクにドレン管路を介して接続された第２の油圧アクチュエータの駆動を制御する油圧アクチュエータ駆動制御装置であって、
前記第１油圧アクチュエータの動作に伴って前記作動油タンク内の圧力が変動する状況にあるか否かを判定する圧力変動状況判定手段と、
前記第２油圧アクチュエータを流れる作動油の流量を調節する流量調節手段と、
前記圧力変動状況判定手段の判定結果に基づいて、前記第２油圧アクチュエータの制御を切り換える制御切換手段と、
前記制御切換手段で切り換えられた制御に基づいて、前記流量調節手段への制御指令の生成および出力を行う制御指令生成手段とを備えている
ことを特徴とする油圧アクチュエータ駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧アクチュエータ駆動制御装置において、
前記第２油圧アクチュエータは、ファンを回転駆動する油圧モータであり、
前記制御切換手段は、前記圧力変動状況判定手段の判定結果に基づいて、前記油圧モータの目標回転数の設定を切り換え、
前記制御指令生成手段は、前記制御切換手段で切り換えられた前記油圧モータの前記目標回転数に基づいて、前記流量調節手段への制御指令の生成および出力を行う
ことを特徴とする油圧アクチュエータ駆動制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の油圧アクチュエータ駆動制御装置において、
前記第２油圧アクチュエータは、ファンを回転駆動する油圧モータおよびこの油圧モータに圧油を供給する油圧ポンプであり、
前記流量調節手段は、前記油圧ポンプから吐出される作動油の流量を調節し、
前記制御切換手段は、前記圧力変動状況判定手段の判定結果に基づいて、前記油圧モータの目標回転数の設定を切り換え、
前記制御指令生成手段は、前記制御切換手段で切り換えられた前記油圧モータの前記目標回転数に基づいて、前記流量調節手段への制御指令の生成および出力を行う
ことを特徴とする油圧アクチュエータ駆動制御装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の油圧アクチュエータ駆動制御装置において、
前記油圧モータの第１目標回転数を設定する第１目標値設定手段と、
前記第１目標回転数よりも値の小さい第２目標回転数を設定する第２目標値設定手段とを備え、
前記制御切換手段は、前記圧力変動状況判定手段にて前記作動油タンク内の圧力が変動する状況にあると判定された場合に、前記油圧モータの前記目標回転数を前記第１目標回転数から前記第２目標回転数に切り換える
ことを特徴とする油圧アクチュエータ駆動制御装置。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の油圧アクチュエータ駆動制御装置において、
前記制御切換手段は、前記圧力変動状況判定手段にて前記作動油タンク内の圧力が変動する状況にあると判定された場合に、前記油圧モータの前記目標回転数を最低回転数に切り換える
ことを特徴とする油圧アクチュエータ駆動制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の油圧アクチュエータ駆動制御装置において、
前記圧力変動状況判定手段は、前記第１油圧アクチュエータの動作状況または前記第１油圧アクチュエータにより駆動される駆動体の動作状況に基づいて、前記作動油タンク内の圧力が変動する状況にあるか否かを判定する
ことを特徴とする油圧アクチュエータ駆動制御装置。
【請求項７】
油圧アクチュエータの駆動用の油圧回路における作動油タンクにドレン管路を介して接続された油圧モータの駆動を制御して、前記油圧モータに接続されたファンの駆動を制御するファン駆動制御装置であって、
前記油圧アクチュエータの動作に伴って前記作動油タンク内の圧力が変動する状況にあるか否かを判定する圧力変動状況判定手段と、
前記油圧モータに流入する作動油の流量を調節する流量調節手段と、
前記圧力変動状況判定手段の判定結果に基づいて、前記油圧モータの目標回転数の設定を切り換える制御切換手段と、
前記制御切換手段で切り換えられた前記油圧モータの前記目標回転数に基づいて、前記流量調節手段への制御指令の生成および出力を行う制御指令生成手段とを備えている
ことを特徴とするファン駆動制御装置。
【請求項８】
建設機械であって、
第１の油圧アクチュエータと、
前記第１の油圧アクチュエータの駆動用の油圧回路における作動油タンクにドレン管路を介して接続された第２の油圧アクチュエータと、
請求項１ないし請求項６の何れかに記載の油圧アクチュエータ駆動制御装置とを備えている
ことを特徴とする建設機械。
【請求項９】
建設機械であって、
油圧アクチュエータと、
ドレン管路を介して前記油圧アクチュエータの作動油タンクに接続された油圧モータと、
前記油圧モータに接続されたファンと、
請求項７に記載のファン駆動制御装置とを備えている
ことを特徴とする建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧アクチュエータの駆動を制御する油圧アクチュエータ駆動制御装置、油圧モータの駆動を制御してファンの駆動を制御するファン駆動制御装置、および油圧アクチュエータ駆動制御装置を備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建設機械においては、ダンプトラックのボディなどの作業機を動作させる油圧シリンダの他に、ラジエータやオイルクーラの冷却ファンを油圧駆動することが一般的である。このような建設機械は、作業機駆動用の油圧回路と冷却ファン駆動用の油圧回路とを有していることが多く、それぞれの油圧回路上に油圧ポンプや油圧モータ等の油圧アクチュエータが設けられた構成となっている（例えば、特許文献１参照）。このような構成により、用途や特性が異なる複数の油圧アクチュエータをそれぞれ適切に駆動している。
【０００３】
油圧アクチュエータの中には、例えば、可変容量型のピストンモータやピストンポンプのように、作動油を内部リークさせてモータやポンプの摺動部の潤滑油として利用するものがあり、このような油圧アクチュエータには、内部リークした作動油を排出するためのドレンポートが設けられている。ドレンポートは、作動油タンクに繋がるドレン管路と接続され、ドレンポートから排出された作動油はドレン管路を通って作動油タンクに戻される。すなわち、作動油タンクは、ドレン管路を介して油圧アクチュエータのケース内と連通しており、油圧アクチュエータのケース内には、作動油タンク内の圧力とドレン管路の通路圧損とを加算した圧力が作用することになる。
【０００４】
ここで、特に建設機械の場合には、作業機用のシリンダの駆動に必要とされる作動油量が多いため、作業機を動作させた場合には、油圧シリンダから作動油タンクに多量の作動油が戻されることになる。また、作業機は重量が重いため、作業機の動作時には、車体に大きなショックが生じたりする。このような場合、作動油タンクには、タンク内の圧力が瞬間的に大きく上昇するいわゆるピーク圧が発生することがある。作動油タンク内のピーク圧の発生は、ドレン管路を介して作動油タンクに接続されている別の油圧アクチュエータのケース内の圧力を大きく上昇させるため、この油圧アクチュエータを損傷させるおそれがある。
そこで、従来は、ドレン管路の配管サイズを大きくすることで、油圧ポンプや油圧モータ等の油圧アクチュエータのケース内に作用する圧力のうちのドレン管路の通路圧損を低減して、作動油タンク内のピーク圧の発生に伴う油圧アクチュエータの損傷を防いでいた。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−５８２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ドレン管路の配管サイズを大きくした場合には、ドレン管路の配管スペースが大きくなるため、配管のレイアウト設計が煩雑となり、配管および油圧機器の配置の自由度が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、油圧アクチュエータの損傷を防止できるとともに、配管および油圧機器の配置の自由度を向上できる油圧アクチュエータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明に係る油圧アクチュエータ駆動制御装置は、第１の油圧アクチュエータの駆動用の油圧回路における作動油タンクにドレン管路を介して接続された第２の油圧アクチュエータの駆動を制御する油圧アクチュエータ駆動制御装置であって、前記第１油圧アクチュエータの動作に伴って前記作動油タンク内の圧力が変動する状況にあるか否かを判定する圧力変動状況判定手段と、前記第２油圧アクチュエータを流れる作動油の流量を調節する流量調節手段と、前記圧力変動状況判定手段の判定結果に基づいて、前記第２油圧アクチュエータの制御を切り換える制御切換手段と、前記制御切換手段で切り換えられた制御に基づいて、前記流量調節手段への制御指令の生成および出力を行う制御指令生成手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
第２発明に係る油圧アクチュエータ駆動制御装置は、第１発明において、前記第２油圧アクチュエータは、ファンを回転駆動する油圧モータであり、前記制御切換手段は、前記圧力変動状況判定手段の判定結果に基づいて、前記油圧モータの目標回転数の設定を切り換え、前記制御指令生成手段は、前記制御切換手段で切り換えられた前記油圧モータの前記目標回転数に基づいて、前記流量調節手段への制御指令の生成および出力を行うことを特徴とする。
【００１０】
第３発明に係る油圧アクチュエータ駆動制御装置は、第１発明において、前記第２油圧アクチュエータは、ファンを回転駆動する油圧モータおよびこの油圧モータに圧油を供給する油圧ポンプであり、前記流量調節手段は、前記油圧ポンプから吐出される作動油の流量を調節し、前記制御切換手段は、前記圧力変動状況判定手段の判定結果に基づいて、前記油圧モータの目標回転数の設定を切り換え、前記制御指令生成手段は、前記制御切換手段で切り換えられた前記油圧モータの前記目標回転数に基づいて、前記流量調節手段への制御指令の生成および出力を行うことを特徴とする。
【００１１】
第４発明に係る油圧アクチュエータ駆動制御装置は、第２発明または第３発明において、前記油圧モータの第１目標回転数を設定する第１目標値設定手段と、前記第１目標回転数よりも値の小さい第２目標回転数を設定する第２目標値設定手段とを備え、前記制御切換手段は、前記圧力変動状況判定手段にて前記作動油タンク内の圧力が変動する状況にあると判定された場合に、前記油圧モータの前記目標回転数を前記第１目標回転数から前記第２目標回転数に切り換えることを特徴とする。
【００１２】
第５発明に係る油圧アクチュエータ駆動制御装置は、第２発明または第３発明において、前記制御切換手段は、前記圧力変動状況判定手段にて前記作動油タンク内の圧力が変動する状況にあると判定された場合に、前記油圧モータの前記目標回転数を最低回転数に切り換えることを特徴とする。
【００１３】
第６発明に係る油圧アクチュエータ駆動制御装置は、第１発明ないし第５発明のいずれかにおいて、前記圧力変動状況判定手段は、前記第１油圧アクチュエータの動作状況または前記第１油圧アクチュエータにより駆動される駆動体の動作状況に基づいて、前記作動油タンク内の圧力が変動する状況にあるか否かを判定することを特徴とする。
【００１４】
第７発明に係るファン駆動制御装置は、油圧アクチュエータの駆動用の油圧回路における作動油タンクにドレン管路を介して接続された油圧モータの駆動を制御して、前記油圧モータに接続されたファンの駆動を制御するファン駆動制御装置であって、前記油圧アクチュエータの動作に伴って前記作動油タンク内の圧力が変動する状況にあるか否かを判定する圧力変動状況判定手段と、前記油圧モータに流入する作動油の流量を調節する流量調節手段と、前記圧力変動状況判定手段の判定結果に基づいて、前記油圧モータの目標回転数の設定を切り換える制御切換手段と、前記制御切換手段で切り換えられた前記油圧モータの前記目標回転数に基づいて、前記流量調節手段への制御指令の生成および出力を行う制御指令生成手段とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
第８発明に係る建設機械は、第１の油圧アクチュエータと、前記第１の油圧アクチュエータの駆動用の油圧回路における作動油タンクにドレン管路を介して接続された第２の油圧アクチュエータと、第１発明ないし第６発明の何れかの油圧アクチュエータ駆動制御装置とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
第９発明に係る建設機械は、油圧アクチュエータと、ドレン管路を介して前記油圧アクチュエータの作動油タンクに接続された油圧モータと、前記油圧モータに接続されたファンと、第７発明のファン駆動制御装置とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の油圧アクチュエータ駆動制御装置によれば、第１の油圧アクチュエータの駆動用の油圧回路における作動油タンクにドレン管路を介して接続された第２の油圧アクチュエータの駆動制御を、第１油圧アクチュエータの動作に伴って作動油タンク内の圧力が変動する状況にあるか否かを判定した上で切り換える。これによれば、第１の油圧アクチュエータの動作に伴って作動油タンク内に圧力変動が生じる場合には、第２の油圧アクチュエータの負荷を低減できる。このため、第２の油圧アクチュエータにおけるドレン油の発生を抑制することができ、ドレン油によるドレン管路の通路圧損を低減できる。従って、作動油タンク内の圧力変動に伴ってドレン管路内の圧力が上昇する場合でも、第２の油圧アクチュエータ内の圧力上昇を防ぐことができ、第２の油圧アクチュエータが損傷するのを防止できる。
【００１８】
また、第１の油圧アクチュエータの動作に伴って作動油タンク内に圧力変動が生じる場合でも、第２の油圧アクチュエータにおけるドレン油の発生を抑制できるため、ドレン管路の配管サイズを大きくする必要がない。従って、ドレン管路の配管スペースが増加するのを防止でき、配管および油圧機器の配置の自由度を向上することができる。
さらに、本発明によれば、上述した各発明の効果を奏し得る建設機械を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の各実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、後述する第２実施形態以降において、次説する第１実施形態と同一の構成部分には同じ符合を付すとともに、その説明を省略する。
【００２０】
〔第１実施形態〕
〔１−１〕ダンプトラック１の全体構成
本発明の第１実施形態に係るダンプトラック（建設機械）１を模式的に示す図１において、ダンプトラック１は、作動油タンク２、作業機３、ファン駆動部４、およびコントローラ５を備えている。
作動油タンク２は、作業機３およびファン駆動部４に供給する作動油を収容しており、作業機３の油圧回路とファン駆動部４の油圧回路とが、この作動油タンク２を共用する回路構成となっている。
【００２１】
作業機３は、土砂の荷降ろし等の作業用に構成され、ボディ（駆動体）３１およびホイストシリンダ（第１の油圧アクチュエータ）３２を備えている。この作業機３は、ホイストバルブ３３を介して供給される作業機用ポンプ３４からの作動油で駆動される。
ボディ３１は、土砂等を積み込むための荷台であり、ダンプトラック１の図示しない車体フレームに対して起伏自在に支承されている。ボディ３１および車体フレーム間はホイストシリンダ３２で連結され、ホイストシリンダ３２の両端部分がボディ３１および車体フレームにそれぞれ回動自在に支持されている。ホイストシリンダ３２は、作動油タンク２から作業機３への作動油の供給および作動油タンク２への作動油の戻しを行うための油圧回路上に設けられており、この油圧回路上の作動油タンク２側の位置に設けられたホイストバルブ３３および作業機用ポンプ３４の駆動により、ホイストシリンダ３２が伸縮駆動される。ホイストシリンダ３２の伸縮に伴って、ボディ３１は車体フレームに対して起伏動作し、支承軸Ｐ部分に設けられたポテンショメータ等の角度検出器３５Ａが、支承軸Ｐ回りのボディ３１の回転角度の検出および出力を行う。
【００２２】
ファン駆動部４は、図示しないラジエータやオイルクーラを冷却するための冷却ファン（ファン）４１を駆動する部分であり、油圧式のファンポンプ（第２の油圧アクチュエータ）４２および油圧駆動式のファンモータ（第２の油圧アクチュエータ）４３を備えている。
【００２３】
ファンポンプ４２は、図示しないエンジンを動力源として駆動される可変容量式のピストンポンプであり、ポンプ容量を変化させる斜板等の容量可変部４２１と、容量可変部４２１を駆動する電磁弁等のレギュレータ部４２２とを備えている。ファンポンプ４２の吐出量は、コントローラ５からの制御指令によりレギュレータ部４２２が容量可変部４２１を駆動し、容量可変部４２１がポンプ容量を変えることで変化する。これら容量可変部４２１およびレギュレータ部４２２により、本実施形態における流量調節手段が構成される。
このようなファンポンプ４２は、作動油を内部リークさせて摺動部の潤滑油として利用しており、ファンポンプ４２には、内部リークした作動油を排出するためのドレンポートが設けられている。ドレンポートはドレン管路４２３に接続されており、ファンポンプ４２は、ドレン管路４２３を介して作動油タンク２に接続されている。
【００２４】
ファンモータ４３は、正逆両方向に回転可能なピストンモータであり、ファンポンプ４２と同様に、作動油を内部リークさせて摺動部の潤滑油として利用している。このため、ファンモータ４３はドレンポートを有しており、ファンモータ４３は、ドレン管路４３１を介して作動油タンク２に接続されている。また、ファンモータ４３は、ファン駆動用の油圧回路上で作動油タンク２およびファンポンプ４２に接続され、ファンポンプ４２の吐出量に応じてファンモータ４３の回転数が変化する。ファンモータ４３の出力軸には冷却ファン４１が設けられ、ファンモータ４３の駆動により冷却ファン４１が回転駆動される。
【００２５】
コントローラ５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備え、冷却ファン４１の駆動制御を行う制御手段として構成されている。具体的に、コントローラ５は、エンジン冷却水や作動油の温度を検出する温度センサ５Ａおよび角度検出器３５Ａと電気的に接続されており、ボディ３１の回転角度信号や温度センサ５Ａからの温度信号に基づいて、ファンポンプ４２に対する制御指令の生成および出力を行う。本実施形態のファン駆動制御装置（油圧アクチュエータ駆動制御装置）１００は、このコントローラ５およびファンポンプ４２を備えて構成される。
【００２６】
以上のような構成のダンプトラック１では、ホイストシリンダ３２は、作業機３の油圧回路、作動油タンク２、およびファンポンプ４２のドレン管路４２３を介して、ファンポンプ４２の内部と連通している。また、ホイストシリンダ３２は、作業機３の油圧回路、作動油タンク２、およびファンモータ４３のドレン管路４３１を介して、ファンモータ４３の内部と連通している。
【００２７】
ここで、ホイストシリンダ３２を動作させた場合には、ホイストシリンダ３２から作動油タンク２に多量の作動油が戻されることになり、作動油タンク２内にピーク圧が発生する。発生したピーク圧はドレン管路４３１内に伝わるため、冷却ファン４１の高回転時にファンモータ４３にドレン油が生じた場合は、ドレン管路４３１における圧力損失と作動油タンク２内の圧力との和が、ファンモータ４３のケース内に作用することになる。同様に、ファンポンプ４２のケース内には、ドレン管路４２３における圧力損失と作動油タンク２内の圧力との和が作用することになる。
【００２８】
一方、ファン駆動制御装置１００において、ファンポンプ４２では、コントローラ５からの制御指令に従って容量可変部４２１が駆動され、ポンプ吐出量が変化する。ファンポンプ４２の出力側にはファンモータ４３が接続されており、ファンモータ４３への流入量は、ファンポンプ４２からの吐出量に応じて変化する。このため、ファンモータ４３の回転数は、ファンポンプ４２からの吐出量に応じて変化することになる。すなわち、ファン駆動制御装置１００において、コントローラ５がファンポンプ４２に対する制御指令を変更することで、ファンモータ４３の回転数を制御することができる。
【００２９】
ここで、ファンモータ４３のドレン油量は、ファンモータ回路におけるファンモータ４３の駆動圧に依存する。一般的に、ファンモータ４３の回転数が高いとファンモータ４３の駆動圧は高くなるため、ファンモータ４３のドレン油量は、ファンモータ４３の回転数に依存することになる。このため、ファンモータ４３の回転数を低くすることで、ファンモータ４３のドレン油の発生が抑制できる。従って、コントローラ５により冷却ファン４１の回転数、つまりファンモータ４３の回転数を制御することでドレン管路４３１における圧力損失を低減でき、ホイストシリンダ３２の動作時のファンモータ４３の損傷を防止することができる。
【００３０】
また、ファンモータ４３は、ファンポンプ４２の吐出量に応じて回転するため、ファンモータ４３の回転数が高い場合は、ファンポンプ４２の吐出量も増加している。この際、ファンポンプ４２におけるファンポンプ回路の回路圧は、ファンモータ４３の回転数の上昇、すなわちファンポンプ４２の吐出量の増加に伴って上昇するため、ファンポンプ４２の内部リーク量が増加する。従って、ファンモータ４３の場合と同様に、コントローラ５によりファンモータ４３の回転数を制御することでドレン管路４２３における圧力損失を低減でき、ホイストシリンダ３２の動作時のファンポンプ４２の損傷を防止することができる。
【００３１】
〔１−２〕コントローラ５の制御構造
次に、図２を参照して、コントローラ５によるファン駆動制御の制御構造について説明する。
コントローラ５は、図２に示すように、記憶手段５１、圧力変動状況判定手段５２、制御切換手段５３、第１目標値設定手段５４、第２目標値設定手段５５、および制御指令生成手段５６を備えている。
記憶手段５１は、冷却ファン４１の所定の目標回転数の値と、ファンポンプ４２に対する制御指令マップとを記憶している。この制御指令マップは、冷却ファン４１の目標回転数とファンポンプ４２への制御指令とを関連付けるマップであり、ファンポンプ４２への制御指令が冷却ファン４１の目標回転数ごとに記憶されている。
【００３２】
圧力変動状況判定手段５２は、作動油タンク２内の圧力が変動する状況にあるか否かを判定する。本実施形態において、圧力変動状況判定手段５２は、角度検出器３５Ａで検出されるボディ３１の回転角度に基づいて、作業機３におけるボディ３１の動作状況、より具体的にはボディ３１が着座位置にあるか否かについて判定を行うことで、作動油タンク２内の圧力が変動する状況にあるか否かを判定する。
【００３３】
制御切換手段５３は、圧力変動状況判定手段５２の判定結果に基づいて、冷却ファン４１の駆動制御における目標値の設定処理を、第１目標値設定手段５４および第２目標値設定手段５５間で切り換える。
第１目標値設定手段５４は、冷却ファン４１の駆動制御における通常時の制御目標値を設定する。すなわち、第１目標値設定手段５４は、温度センサ５Ａにより検出されるエンジン冷却水や作動油の温度に基づいて冷却ファン４１の目標回転数を第１目標回転数として設定する。
第２目標値設定手段５５は、主にボディ３１が動作中の冷却ファン４１の制御目標値を設定する。つまり、第２目標値設定手段５５は、記憶手段５１に予め記憶されている所定の回転数を冷却ファン４１の第２目標回転数として設定する。ここで、第２目標回転数は、第１目標回転数よりも値が小さく設定されている。
【００３４】
制御指令生成手段５６は、第１目標値設定手段５４または第２目標値設定手段５５で設定された目標回転数に応じて、ファンポンプ４２に対する制御指令の生成および出力を行う。すなわち、制御指令生成手段５６は、記憶手段５１に記憶されている制御マップを用いて、設定された目標回転数に対応する制御指令を生成し、ファンポンプ４２へ出力する。
【００３５】
〔１−３〕コントローラ５の作用
次に、図３に示されるフローチャートに基づき、コントローラ５の作用について説明する。
先ず、コントローラ５は、角度検出器３５Ａや温度センサ５Ａ等の各種センサの測定値を読み込む（ステップＳ１１）。
すると、圧力変動状況判定手段５２は、ボディ３１の回転角度に基づいて、ボディ３１が着座位置にあるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００３６】
ここで、ボディ３１はホイストシリンダ３２により駆動されるため、ボディ３１の動作はホイストシリンダ３２の伸長とリンクする。また、作動油タンク２内の圧力の変動は、ホイストシリンダ３２の伸長によってもたらされる。つまり、作動油タンク２内の圧力が変動する状況にあるか否かは、ホイストシリンダ３２の伸長状況またはホイストシリンダ３２により駆動されるボディ３１の動作状況から判定できる。これによれば、比較的取得が困難な作動油タンク２内の圧力値を得ることなく、簡易な構成で作動油タンク２内の圧力が変動する状況にあることを認識できる。
【００３７】
圧力変動状況判定手段５２にてボディ３１が着座位置にあると判定された場合に、制御切換手段５３は、冷却ファン４１の駆動制御における目標値の設定処理を第１目標値設定手段５４で行うように切り換える。すると、第１目標値設定手段５４は、エンジン冷却水や作動油等の温度に基づいて冷却ファン４１の目標回転数を設定する（ステップＳ１３）。
【００３８】
一方、ステップＳ１２において、ボディ３１が着座位置になく動作中であると判定された場合に、制御切換手段５３は、冷却ファン４１の駆動制御における目標値の設定処理を第２目標値設定手段５５で行うように切り換える。そして、第２目標値設定手段５５は、冷却ファン４１の目標回転数をコントローラ５に予め記憶されている回転数に設定する（ステップＳ１４）。
【００３９】
すなわち、制御切換手段５３は、圧力変動状況判定手段５２の判定結果に基づいて、冷却ファン４１の目標回転数の設定を切り換えるため、作動油タンク２内の圧力の変動状況に応じてファンモータ４３の回転を制御することができる。従って、通常時のファンモータ４３の駆動に影響を与えることなく、ファンモータ４３の駆動を状況に応じて適切に制御することができる。
【００４０】
また、制御切換手段５３は、圧力変動状況判定手段５２にて作動油タンク２内の圧力が変動する状況にあると判定された場合に、冷却ファン４１の目標回転数を第１目標回転数よりも値の小さい第２目標回転数に切り換えるため、ファンポンプ回路の回路圧およびファンモータ４３の駆動圧を低減することができる。なお、冷却ファン４１の目標回転数を最低回転数に切り換えるようにすれば、ファンポンプ回路の回路圧およびファンモータ４３の駆動圧をより効果的に低減できる。
【００４１】
その後、制御指令生成手段５６は、第１目標値設定手段５４または第２目標値設定手段５５で設定された目標回転数に応じて、ファンポンプ４２に対する制御指令の生成および出力を行う（ステップＳ１５）。
ファンポンプ４２は、制御指令生成手段５６からの制御指令に従って吐出量を変化させるため、ファンポンプ４２と接続されているファンモータ４３への流入量が変化し、ファンモータ４３の回転数が制御される。
【００４２】
このように、本実施形態のファン駆動制御装置１００によれば、作動油タンク２内の圧力が変動する状況にあると判定された場合は、冷却ファン４１の目標回転数を第１目標回転数よりも値の小さい第２目標回転数に切り換えるので、ファンポンプ回路の回路圧およびファンモータ４３の駆動圧を低減することができる。これにより、ファンポンプ４２およびファンモータ４３におけるドレン油の発生が抑制できるので、ドレン管路４２３，４３１の通路圧損を低減することができる。従って、ホイストシリンダ３２が伸長されて作動油タンク２内の圧力が変動する状況下でのファンポンプ４２およびファンモータ４３のケース内の圧力上昇を抑制するので、ファンポンプ４２およびファンモータ４３の損傷を防止することができる。
【００４３】
〔第２実施形態〕
次に、図４〜図６に基づき、本発明の第２実施形態について説明する。
前述した第１実施形態では、ドレンポートが設けられた可変容量型のファンポンプが用いられ、ファンポンプの吐出量を調節することで、冷却ファン４１の回転数を制御していた。
これに対し、第２実施形態では、図４に示すように、固定容量型のポンプがファンポンプ４５に用いられ、流量可変式のフローコントロールバルブ４４でファンモータ４３への流量を調節して冷却ファン４１の回転数を制御する点が相違する。
【００４４】
図４において、本実施形態のファンポンプ４５には、固定容量型のギヤポンプが用いられている。このファンポンプ４５はドレンポートを有していないため、ファンポンプ４５および作動油タンク２間にはドレン管路が設けられていない。
【００４５】
フローコントロールバルブ４４は、ファンモータ４３の吸込側と排出側とをバイパスする位置に設けられている。フローコントロールバルブ４４を切り換えるためのパイロットラインには比例電磁弁４４１が設けられており、比例電磁弁４４１がコントローラ５からの制御指令に従ってリニア駆動することで、フローコントロールバルブ４４の流量が変化する。これらフローコントロールバルブ４４および比例電磁弁４４１により、本実施形態における流量調節手段が構成される。
【００４６】
コントローラ５には、図５に示すように、出力側に比例電磁弁４４１が電気的に接続され、第２目標値設定手段５５の代わりに第３目標値設定手段５７が設けられている。
第３目標値設定手段５７は、第１目標値設定手段５４と同様な方法で、温度センサ５Ａにより検出されるエンジン冷却水や作動油の温度に基づいて、目標回転数の暫定値を設定する。その上で、第３目標値設定手段５７は、この暫定値に所定割合を掛けた値を目標回転数として設定する。このため、記憶手段５１には、目標回転数の暫定値に掛ける所定割合の値が記憶されている。
【００４７】
このようなコントローラ５の作用を、図６に示されるフローチャートに基づいて説明する。
先ず、ステップＳ２１〜Ｓ２３において、第１実施形態のステップＳ１１〜Ｓ１３と同様の処理が行われる。
そして、ステップＳ２２において、ボディ３１が着座位置にないと判定された場合に、制御切換手段５３は、冷却ファン４１の駆動制御における目標値の設定処理を第３目標値設定手段５７で行うように切り換える。
【００４８】
第３目標値設定手段５７は、温度センサ５Ａで検出されるエンジン冷却水や作動油の温度に基づいて、目標回転数の暫定値を設定し（ステップＳ２４）、この目標回転数に所定割合を掛けた値を最終的な目標回転数として設定する（ステップＳ２５）。
その後、制御指令生成手段５６は、第１目標値設定手段５４または第３目標値設定手段５７で設定された目標回転数に応じて、比例電磁弁４４１に対する制御指令の生成および出力を行う（ステップＳ２６）。
【００４９】
以上のような構成のダンプトラック１において、ファン駆動制御装置１００は、コントローラ５およびフローコントロールバルブ４４を備えて構成される。本実施形態のファン駆動制御装置１００においても、コントローラ５が比例電磁弁４４１に対する制御指令を変更することで、フローコントロールバルブ４４の流量が調節され、ファンモータ４３の回転数を制御することができる。従って、本実施形態のファン駆動制御装置１００によっても、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００５０】
〔第３実施形態〕
次に、図７に基づき、本発明の第３実施形態について説明する。
前述の第１実施形態では、作業機３においてボディ３１の起伏動作を行い、ボディ３１の動作状況に対する判定結果に基づいて、コントローラ５が冷却ファン４１の駆動制御を行っていた。
これに対し、第３実施形態では、図７に示すように、作業機３はステアリング機構を駆動し、コントローラ５が、ステアリングの動作状況に対する判定結果に基づいて冷却ファン４１の駆動制御を行う点が相違する。
【００５１】
図７において作業機３は、図示しないステアリング機構を駆動するステアリングシリンダ（第１の油圧アクチュエータ）３６およびステアリングバルブ３７を備えている。この作業機３は、ステアリングバルブ３７を介して供給される作業機用ポンプ３４からの作動油で駆動される。
ステアリングシリンダ３６は、作動油タンク２から作業機３への作動油の供給および作動油タンク２への作動油の戻しを行うための油圧回路上に設けられており、この油圧回路上の作動油タンク２側の位置に設けられた作業機用ポンプ３４およびステアリングバルブ３７の駆動により駆動される。ステアリングバルブ３７には、例えば３位置切換弁が用いられ、角度検出器３５Ｂにより検出されたステアリングハンドル３８の回転角度や回転速度に応じて弁位置が切り換えられる。
【００５２】
このような構成のダンプトラック１において、ステアリングシリンダ３６は、作業機３の油圧回路、作動油タンク２、およびファンポンプ４２のドレン管路４２３を介して、ファンポンプ４２の内部と連通している。また、ステアリングシリンダ３６は、作業機３の油圧回路、作動油タンク２、およびファンモータ４３のドレン管路４３１を介して、ファンモータ４３の内部と連通している。このため、ステアリングシリンダ３６を動作させた場合には、ステアリングシリンダ３６から作動油タンク２に作動油が戻され、作動油タンク２内にピーク圧が発生して各ドレン管路４２３，４３１の内部に伝わることになる。このため、冷却ファン４１の高回転時にファンポンプ４２およびファンモータ４３にドレン油が生じた場合は、ファンポンプ４２のケース内には、ドレン管路４２３における圧力損失と作動油タンク２内の圧力との和が作用し、ファンモータ４３のケース内には、ドレン管路４３１における圧力損失と作動油タンク２内の圧力との和が作用する。従って、ホイストシリンダ３２の動作時は、ファンポンプ４２やファンモータ４３の損傷を防止するために、ファンモータ４３の回転数を低くしてファンポンプ４２およびファンモータ４３のドレン油の発生を抑制する必要がある。
【００５３】
コントローラ５は、入力側に角度検出器３５Ｂが電気的に接続されている点が第１実施形態と異なる。また、コントローラ５の圧力変動状況判定手段５２は、角度検出器３５Ｂで検出されるステアリングハンドル３８の回転角度や回転速度に基づいて、作業機３におけるステアリングシリンダ３６の動作状況について判定を行い、作動油タンク２内の圧力が変動する状況にあるか否かを判定する。すなわち、圧力変動状況判定手段５２は、ステアリングハンドル３８の回転角度や回転速度が所定値以上である場合に、作動油タンク２内の圧力が変動する状況にあると判定する。
【００５４】
以上のような構成のダンプトラック１において、ファン駆動制御装置１００は、コントローラ５およびファンポンプ４２を備えて構成される。本実施形態のファン駆動制御装置１００においても、コントローラ５がファンポンプ４２に対する制御指令を変更することで、ファンポンプ４２の吐出量が調節され、ファンモータ４３の回転数を制御することができる。従って、本実施形態のファン駆動制御装置１００によっても、前述した第１および第２実施形態と同様の効果が得られる。
【００５５】
〔実施形態の変形〕
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。
前記第１実施形態〜第３実施形態では、ファンモータ４３の駆動制御を行っていたがこれに限られず、他の油圧アクチュエータと作動油タンク２を共用するとともに、作動油タンク２へのドレン管路が設けられている油圧ポンプや油圧モータ等の油圧アクチュエータの駆動制御を行うものであれば、本発明に該当する。
【００５６】
前記第１実施形態〜第３実施形態では、圧力変動状況判定手段５２において、ボディ３１やステアリングハンドル３８の動作状況から作動油タンク２内の圧力が変動する状況にあるか否かを判定していたがこれに限られず、例えば、作動油タンク２に圧力センサを設け、この圧力センサにより検出された作動油タンク２内の圧力値を用いて判定を行ってもよい。また、ホイストバルブ３３を介してボディ３１の駆動を操作するためのボディ操作レバー（図示せず）の操作位置を検出して、作動油タンク２内の圧力が変動する状況にあるか否かを判定するようにしてもよい。
【００５７】
前記第１実施形態〜第３実施形態では、作動油タンク２内の圧力が変動する状況にあるか否かの判定により冷却ファン４１の目標回転数を切り換え、この目標回転数に対応する制御指令を生成していたがこれに限られず、例えば、ステアリングハンドル３８の回転速度、ホイストシリンダ３２の伸縮速度、およびボディ３１の回転速度等についての変化量に基づいて目標回転数を算出し、これに対応する制御指令を生成してもよい。
【００５８】
前記第１実施形態〜第３実施形態では、制御指令生成手段５６は、記憶手段５１に記憶されている制御マップを用いて目標回転数を設定し、設定した目標回転数に対応する制御指令を生成していたがこれに限られない。例えば、単位流入量当たりのファンモータ４３の回転数を予め記憶手段５１に記憶しておき、この記憶値、冷却ファン４１の目標回転数、およびファンポンプ４２，４５の回転数から、制御指令生成手段５６に制御指令を演算させるようにしてもよい。
【００５９】
また、制御指令生成手段５６として、制御指令の生成方法が異なる第１制御指令生成手段および第２制御指令生成手段を設け、第１目標値設定手段５４で設定された目標回転数に応じた制御指令を第１制御指令生成手段に生成させ、第２目標値設定手段５５で設定された目標回転数に応じた制御指令を第２制御指令生成手段に生成させるようにしてもよい。具体的には、例えば、第１制御指令生成手段では目標回転数と実際の回転数との偏差に基づくクローズド制御（フィードバック制御）を実施して制御指令を生成し、第２制御指令生成手段では目標回転数に基づくオープンループ制御（フィードフォワード制御）を実施して制御指令を生成してもよい。この場合には、ファンポンプ４２，４５の実際の回転数を得る必要があるが、ファンポンプ４２，４５の実回転数は、エンジン回転数やエンジンおよびファンポンプ４２，４５間の減速比から容易に求めることができる。
【００６０】
前記第１実施形態および第２実施形態では、ボディ３１が着座位置にあるか否かの判定を、角度検出器３５Ａから出力されるボディ３１の回転角度信号に基づいて行っていたがこれに限られず、例えば、ホイストシリンダ３２のストロークを検出するストローク計をホイストシリンダ３２に設け、ストローク計からの出力信号に基づいて、ボディ３１が着座位置にあるか否かの判定をしてもよい。また、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ等の着座センサを車体フレームに設け、この着座センサからの出力信号に基づいて、ボディ３１が着座位置にあるか否かの判定をしてもよい。
【００６１】
前記第２実施形態では、第３目標値設定手段５７において、暫定値に所定割合を掛けた値を目標回転数として設定していたがこれに限られず、例えば、状況に応じて可変の割合の値を暫定値に掛けて目標回転数を設定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、冷却ファンを駆動する油圧モータの駆動制御装置に用いられる他、複数の油圧アクチュエータ間で作動油タンクを共用する油圧アクチュエータの駆動制御に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る油圧アクチュエータ駆動制御装置を備えた建設機械を示す模式図。
【図２】前記第１実施形態に係るコントローラの制御ブロック図。
【図３】前記第１実施形態の制御フローを示すフローチャート。
【図４】本発明の第２実施形態に係る油圧アクチュエータ駆動制御装置を備えた建設機械を示す模式図。
【図５】前記第２実施形態に係るコントローラの制御ブロック図。
【図６】前記第２実施形態の制御フローを示すフローチャート。
【図７】本発明の第３実施形態に係る油圧アクチュエータ駆動制御装置を備えた建設機械を示す模式図。
【符号の説明】
【００６４】
１…ダンプトラック（建設機械）、２…作動油タンク、５…コントローラ、３２…ホイストシリンダ（第１の油圧アクチュエータ）、３１…ボディ（駆動体）、３６…ステアリングシリンダ（第１の油圧アクチュエータ）、４１…冷却ファン（ファン）、４２…ファンポンプ（第２の油圧アクチュエータ）、４３…ファンモータ（第２の油圧アクチュエータ）、４４…フローコントロールバルブ（流量調節手段）、５２…圧力変動状況判定手段、５３…制御切換手段、５４…第１目標値設定手段、５５…第２目標値設定手段、１００…ファン駆動制御装置（油圧アクチュエータ駆動制御装置）、４２１…容量可変部、４２２…レギュレータ部、４４１…比例電磁弁。
【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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