JP5351918B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、ホイールローダや油圧ショベル等の建設機械に関する。

ホイールローダや油圧ショベル等の建設機械の多くは、エンジンで駆動する油圧ポンプからの作動油で作業用の油圧アクチュエータを駆動する。この種の建設機械には、エンジン室内のラジエータや作動油クーラ等といった冷却対象物に冷却風を送るファンを逆転駆動することで、ファンの正転中に冷却対象物や除塵用のフィルタに付着した塵埃を逆流風で除去し、エンジン室の清掃負担を軽減する機能を持ったものがある（特許文献１等参照）。

特開２００７−１８２７１０号公報

ところで、上記のファンを持つ建設機械では、運転室のエアコン用の冷媒を冷却するコンデンサをラジエータや作動油クーラ等の風上に置き、ファンによる冷却風を利用してエアコンの冷媒を冷却する場合がある。このような構成で上記のようにファンを逆転駆動する場合、コンデンサがラジエータ等の他の冷却対象物の風下になることからコンデンサに当たる風が昇温しエアコンの効きが悪くなってしまう。

本発明はこうした事情に鑑みなされたもので、エンジン室の清掃負担を軽減しつつも、エアコンの冷却効果の低下を抑制することができる建設機械を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、エアコン用の冷媒を冷却するコンデンサと、正転駆動時に誘起する順方向の冷却風で前記コンデンサを冷却するファンと、前記コンデンサに対して前記順方向の冷却風の風下に配置した他の冷却対象物と、前記コンデンサを流れる冷媒の圧力を検出する冷媒圧力検出器と、前記ファンの逆転駆動時に前記冷媒圧力検出器による前記冷媒の検出圧力が予め設定された正転復帰圧力に達したら、前記ファンを正転駆動に復帰させる逆転中止処理を実行するコントローラとを備えたことを特徴とする。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記コントローラは、前記逆転中止処理を実行する前に、前記ファンの逆転開始後、予め定めた強制逆転時間が経過するまでは、前記冷媒の検出圧力に関わらず前記ファンの逆転駆動を継続する強制逆転処理を実行することを特徴とする。

（３）上記（２）において、好ましくは、一定時間置きに予め設定された逆転駆動時間だけ前記ファンを逆転駆動させる自動逆転処理を実行する機能を有していて、この自動逆転処理を実行中、前記強制逆転処理、前記逆転中止処理を順次実行し、前記ファンが逆転駆動したまま前記逆転駆動時間が経過したら前記ファンを正転駆動に復帰させることを特徴とする。

（４）上記（２）又は（３）において、好ましくは、前記強制逆転時間を設定する強制時間設定器又は当該強制時間設定器を接続する接続部を備えていることを特徴とする。

（５）上記（２）−（４）のいずれかにおいて、好ましくは、前記逆転中止処理の有効無効を切り換える切換手段を備えていることを特徴とする。

（６）上記（２）−（５）のいずれかにおいて、好ましくは、エンジンと、このエンジンで駆動する油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される作動油で駆動する油圧アクチュエータと、前記作動油の温度を検出する作動油温度検出器と、車速を変速するトランスミッションと、このトランスミッションに前記エンジンの駆動力を伝えるトルクコンバータと、このトルクコンバータの動力伝達媒体であるトルコンオイルの温度を検出するトルコンオイル温度検出器と、前記エンジンの冷却水を冷却する前記他の冷却対象物としてのラジエータと、前記エンジンを制御及び監視するエンジン制御装置とを備え、前記コントローラは、前記ファンの逆転駆動時、前記作動油温度検出器若しくは前記トルコンオイル温度検出器の検出値のいずれかがそれぞれの設定値に達した場合、又は前記エンジンのオーバーヒートを警告する信号が前記エンジン制御装置から入力された場合には、前記ファンの逆転開始後の経過時間及び前記冷媒の検出圧力に関わらず前記ファンを正転駆動に復帰させることを特徴とする。

本発明によれば、エンジン室の清掃負担を軽減しつつも、エアコンの冷却効果の低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る建設機械の一例であるホイールローダの側面図である。 本発明の一実施形態に係る建設機械の一例であるホイールローダに備えられた駆動システムの概略構成を示したブロック図である。 本発明の一実施形態に係る建設機械の一例であるホイールローダに備えられたエンジン室内の収容物の配置を模式的に示した平面図である。 本発明の一実施形態に係る建設機械の一例であるホイールローダの典型的な動作の一例として土砂或いは砂利等の被掘削物をダンプ等に積み込む際の被掘削物のすくい込み作業の様子を表した模式図である。 本発明の一実施形態に係る建設機械の一例であるホイールローダに備えられたコントローラによるファンの駆動制御の手順を表したフローチャートである。

以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る建設機械の一例であるホイールローダの側面図である。

図１に示したホイールローダ１００は、車体１１０と、この車体１０１の前部に取り付けた作業機１２０とを備えている。

車体１１０は、前部車体１１１と後部車体１１２とを備えている。これら前部車体１１１及び後部車体１１２は、それぞれ前輪（タイヤ）１１３及び後輪（タイヤ）１１４を備えており、鉛直方向に延びるセンタピン１１５を介して互いに屈曲可能に連結されている。図示していないが、前部車体１１１と後部車体１１２とにはステアリングシリンダが連結されており、このステアリングシリンダの伸縮駆動に伴って後部車体１１２に対して前部車体１１１が左右に屈曲する。また、後部車体１１２上には、前部に運転室１１６、後部にエンジン室１１７が搭載されている。エンジン室１１７には、後述する原動機としてのエンジン１３１、このエンジン１３１により駆動される油圧ポンプ１３４、この油圧ポンプ１３４から吐出された作動油の方向及び流量を制御するコントロールバルブ１３５等が収容されている。

作業機１２０は、アーム１２１及びバケット１２２、並びにこれらアーム１２１及びバケット１２２を駆動するアームシリンダ１２３及びバケットシリンダ１２４を有する。アーム１２１はアームシリンダ１２３の伸縮駆動に伴って上下方向に回動（俯仰動）し、バケット１２２はバケットシリンダ１２４の伸縮駆動に伴って上下方向に回動（ダンプ動作又はクラウド動作）する。

図２はホイールローダ１００の駆動システムの概略構成を示したブロック図である。

図２に示したように、ホイールローダ１００の駆動システム１３０は、エンジン１３１、トルクコンバータ１３２、トランスミッション１３３、油圧ポンプ１３４、コントロールバルブ１３５、コントローラ１３６、エンジン制御装置１３７、トランスミッション制御装置１３８等を備えている。

エンジン１３１の出力軸にはトルクコンバータ１３２の入力軸が連結され、トルクコンバータ１３２の出力軸はトランスミッション１３３に連結されている。トルクコンバータ１３２は周知のインペラ、タービン、ステータからなる流体クラッチであり、エンジン１３１の回転はトルクコンバータ１３２を介してトランスミッション１３３に伝達される。トランスミッション１３３は、その速度段を変速する液圧クラッチを有し、トルクコンバータ１３２の出力軸の回転はトランスミッション１３３で変速される。変速後の回転は、プロペラシャフト１４１及びアクスル１４２を介して前輪１１３及び後輪１１４に伝達され、これによってホイールローダ１００が走行する。

油圧ポンプ１３４は可変容量型のものであって、エンジン１３１により駆動されて作動油タンク２３に貯留された作動油を吸い込んで吐出する。油圧ポンプ１３４のポンプ容量はレギュレータ（不図示）により変更される。レギュレータはポンプ吐出圧に応じてポンプ容量を変更し、例えば作業トルクが一定となるような定トルク制御を行う。なお、油圧ポンプ１３４にギヤポンプ等の固定容量型ポンプを用いることもできる。

コントロールバルブ１３５は、模式的に図示してあるが実際には複数のコントロールバルブを含んでおり、それぞれ対応するコントロールバルブによって、アームシリンダ１２３、バケットシリンダ１２４、ファン駆動モータ２２等の各油圧アクチュエータに対して油圧ポンプ１３４から供給される作動油の方向及び流量を制御するものである。このコントロールバルブ１３５は、運転室１１６内のアーム操作レバー１１やバケット操作レバー１２からの操作信号やコントローラ１３６からの指令信号により駆動し、例えばアーム操作レバー１１及びバケット操作レバー１２からの操作信号に応じてアームシリンダ１２３及びバケットシリンダ１２４への作動油の流れを制御したり、コントローラ１３６からの指令信号に応じてファン駆動モータ２２への作動油の流れを制御したりする。

上記のファン駆動モータ２２は、ファン２１を駆動するものである。ファン２１は、運転室１１６の空調装置であるエアコン用の冷媒を冷却するコンデンサ２４、エンジン１３１の冷却水を冷却するラジエータ２５、作動油を冷却する作動油クーラ３４（図３参照）、エンジン１３１の過給機で圧縮されて昇温した空気を冷却するインタークーラ３５（図３参照）等の冷却対象物を冷却する冷却風を誘起するものである。これらコンデンサ２４、ラジエータ２５、作動油クーラ３４、インタークーラ３５は、図３の平面図に模式的に示したように、エンジン室１１７内においてエンジン１３１とファン２１の間に配置されており、コンデンサ２４及びインタークーラ３５がエンジン１３１側に、作動油クーラ３４及びラジエータ２５がファン２１側にある。ファン２１の正転駆動時の順方向の冷却風は同図中に矢印で示したように誘起され、エンジン室１１７の側部から取り入れられて、コンデンサ２４及びインタークーラ３５側から作動油クーラ３４及びラジエータ２５に吹く。つまり、順方向の冷却風下では、作動油クーラ３４及びラジエータ２５は、コンデンサ２４及びインタークーラ３５等の他の冷却対象物に対して風下に位置する。

図２に戻り、コントローラ１３６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他の周辺回路等を有する演算処理装置を含んで構成される。コントローラ１３６には、アクセルペダル１３の操作量を検出するアクセル操作量検出器１４３、トランスミッション１３３の出力軸（又はプロペラシャフト１４１）の回転速度を車速として検出する車速検出器１４４、トルクコンバータ１３２の入力軸の回転速度Ｎｉを検出する回転速度検出器１４５、トルクコンバータ１３２の出力軸の回転速度Ｎｔを検出する回転速度検出器１４６、ホイールローダ１００の前進（Ｆ）・後進（Ｒ）・ニュートラル（Ｎ）を切り換える前後進切換スイッチ１４、１速−４速の間で速度段の上限を指令する速度段スイッチ１５、変速段の低速側への切換を指令するキックダウンスイッチ１６、作業性を重視したパワーモード（以下「Ｐモード」という）又は燃費を重視したエコノミーモード（以下「Ｅモード」という）のいずれかの走行モードを選択するメインのモード切換スイッチ１８（以下「メインスイッチ１８」という）、同じくＰモード又はＥモードのいずれかの走行モードを選択するサブのモード切換スイッチ１９（以下「サブスイッチ１９」という）、作動油タンク２３の作動油の温度を検出する作動油温度検出器２６、コンデンサ２４を流れる冷媒の圧力を検出する冷媒圧力検出器２７、トルクコンバータ１３２の動力伝達媒体であるトルコンオイルの温度を検出するトルコンオイル温度検出器２９、パーキングブレーキ装置（不図示）を作動させるパーキングブレーキ操作器３０、ファン駆動モード（後述）を切り換えるファン駆動モード切換スイッチ３１、ファン２１の強制逆転時間（後述）の長さを設定する強制時間設定器３２、ファン２１の逆転中止処理（後述）の有効無効を切り換える切換スイッチ３６、及び上記エンジン制御装置１３７等からの信号がそれぞれ入力される。

ファン駆動モード切換スイッチ３１は、「自動」「手動」「ＯＦＦ」の３つのポジションを有しており、このファン駆動モード切換スイッチ３１のポジションを「自動」、「手動」又は「ＯＦＦ」にすることで、ファン駆動モードがそれぞれ自動モード、手動モード又はＯＦＦに切り換わる。ここで、「自動モード」とは、ファン２１の逆転駆動を一定時間置きに自動的に実行するファン駆動モードをいい、「手動モード」とは、ファン駆動モード切換スイッチ３１を「手動」に入れているときにファン２１を逆転駆動させるファン駆動モードである。また、ポジションを「ＯＦＦ」に入れているときには、ファン２１が逆転駆動することはない。また、３つのポジションのうちファン駆動モード切換スイッチ３１のポジションを「自動」又は「ＯＦＦ」にしている場合、ファン駆動モード切換スイッチ３１から操作者が手を離しても当該ファンモード切換スイッチ３１はそのポジションで保持されるが、ポジションを「手動」側に操作する場合、ファン駆動モード切換スイッチ３１は「ＯＦＦ」側に付勢され、ファン駆動モード切換スイッチ３１から操作者が手を離したら当該ファンモード切換スイッチ３１のポジションは「ＯＦＦ」に復帰する。また、強制時間設定器３２については、それ自体をホイールローダ１００に備える構成と、この強制時間設定器３２を接続する接続部をコントローラ１３６に備え、例えばパーソナルコンピュータ等の別途の装置を強制時間設定器３２としてコントローラ１３６に接続する構成があり得る。

トルクコンバータ１３２は入力トルクに対し出力トルクを増大させる機能、つまりトルク比を１以上とする機能を有する。トルク比は、トルクコンバータ１３２の入力軸と出力軸の回転速度の比であるトルクコンバータ速度比ｅ（出力回転速度Ｎｔ／入力回転速度Ｎｉ）の増加に伴い小さくなる。例えばエンジン回転速度が一定状態で走行中に走行負荷が大きくなると、トルクコンバータ１３２の出力回転速度Ｎｔつまり車速が減少し、トルクコンバータ速度比ｅが小さくなる。このとき、トルク比は増加するため、より大きな走行駆動力（牽引力）で車両走行が可能となる。すなわち車速が遅いと走行駆動力は大きく（低速高トルク）、車速が速いと走行駆動力は小さくなる（高速低トルク）。

トランスミッション１３３は、１速−４速の各速度段に対応したクラッチ及びソレノイド弁（不図示）を有する自動変速機である。これらソレノイド弁は、コントローラ１３６からトランスミッション制御装置１３８へ出力される制御信号によって駆動され、対応するクラッチに圧油を作用させてクラッチを切り換える。コントローラ１３６には、予めシフトアップの基準となるトルクコンバータ速度比ｅ１と、シフトダウンの基準となるトルクコンバータ速度比ｅ２とが記憶されている。自動変速モードにおいて、コントローラ１３６は、回転速度検出器１４５，１４６からの信号によりトルクコンバータ速度比ｅを算出し、算出した速度比ｅが基準速度比ｅ１より大きくなるとシフトアップ信号を、基準速度比ｅ２より小さくなるとシフトダウン信号を、それぞれトランスミッション制御装置１３８に出力する。これによりトランスミッション１３３の速度段がトルクコンバータ速度比ｅに応じて１速−４速の間で自動的に変更される。

この際、速度段は、速度段スイッチ１５により選択された速度段を上限として自動変速される。例えば、速度段スイッチ１５により２速が選択されている場合、速度段は速度比ｅに応じて１速又は２速となり、１速が選択されている場合、速度段は１速に固定される。なお、特に図示していないが、こうした自動変速モードから手動変速モードに切り換えられる機能を設け、手動変速モードにおいては速度段スイッチ１５又は別途設けたスイッチの手動操作によって任意の速度段に変速できるようにすることも考えられる。

また、キックダウンスイッチ１６は速度段を強制的にシフトダウンさせるためのスイッチであり、コントローラ１３６は、キックダウンスイッチ１６が１回操作される度にトランスミッション制御装置１３８にシフトダウン信号を出力し、その際の速度比ｅによらず速度段を強制的に１段ずつシフトダウンさせる。自動変速モードにおいては、例えば車速が低速度のときにキックダウンスイッチ１６を操作することにより、速度段を強制的にシフトダウンすることができる。

以上では、トルクコンバータ速度比ｅが所定値ｅ１又はｅ２を跨ぐと変速するようにしたが、車速が所定値に達した場合に変速する構成とすることもできる。その場合、例えば、車速検出器１４４からの信号に応じてトランスミッション制御装置１３８にシフトアップ信号又はシフトダウン信号を出力する構成とすることで実現できる。

また、コントローラ１３６は、アクセルペダル１３の操作量に応じた目標エンジン速度にエンジン回転速度を制御する。すなわちアクセルペダル１３の踏み込み量が大きくなると目標エンジン速度が大きくなり、コントローラ１３６はこの目標エンジン速度に対応した制御信号をエンジン制御装置１３７に出力し、エンジン回転速度を制御する。一方、エンジン制御装置１３７は、エンジン１３１を制御するのみならず、エンジン１３１の状態を監視する機能も果たす。具体的には、ラジエータ２５を流れるエンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度検出器２８やエンジン排気温度を検出する排気温度検出器（不図示）からの検出信号を入力し、それら検出値の一方又は双方が予め設定されたそれぞれの設定値に達しエンジン１３１がオーバーヒートした状態又はその危険性がある状態にあると判断したらオーバーヒート警告信号をコントローラ１３６に出力する。

このとき、コントローラ１３６は、ファン２１の逆転駆動時に冷媒圧力検出器２７によるエアコン冷媒の検出圧力Ｐが予め設定された正転復帰圧力Ｐ１に達したら、ファン２１を正転駆動に復帰させる逆転中止処理を実行する機能を有している。この逆転中止処理は、ファン２１の逆転駆動に関するファン駆動モード（言い換えれば、前掲のファン駆動モード切換スイッチ３１の切り換えポジション）が「自動」か「手動」かに関わらず機能し得るが、手動モード時には機能しないようにしても良い。但し、本実施形態において、この逆転中止処理は、ファン駆動モード（ファン駆動モード切換スイッチ３１のポジション）が「ＯＦＦ」になっていてファン２１が逆転駆動しない場合、又は切換スイッチ３６で当該逆転中止処理が無効にされているときには、実行されない。

また、本実施形態において、ファン２１の逆転駆動中は、逆転中止処理を実行する前に、コントローラ１３６によって強制逆転処理が実行されるようにしてある。この強制逆転処理とは、ファン２１の逆転開始後、予め定めた強制逆転時間ｔ１が経過するまでは、冷媒の検出圧力Ｐの値に関わらずファン２１の逆転駆動を継続させる処理をいう。つまり、ファン駆動モード切換スイッチ３１のポジションが「ＯＦＦ」になっていない限り、一旦ファン２１が逆転駆動し出したら、冷媒の検出圧力Ｐが正転復帰圧力Ｐ１に達しても、強制逆転時間ｔ１の経過前であればファン２１が逆転駆動を継続する。

なお、ファン駆動モードとして自動モードを選択した場合には自動逆転処理が実行される。この自動逆転処理とは、一定時間（例えば６０分又は９０分程度）置きに予め設定された逆転駆動時間ｔ２（＞強制逆転時間ｔ１）だけファン２１を逆転駆動させる処理を言い、本実施形態において、コントローラ１３６は、この自動逆転処理の実行中、強制逆転処理、逆転中止処理を順次実行しつつ、逆転開始後、両処理を実行してもなおファン２１が逆転駆動したまま逆転駆動時間ｔ２が経過したら、ファン２１を正転駆動に復帰させる。

さらには、本実施形態において、ファン駆動モードが自動モードのときには、強制逆転処理、逆転中止処理と並行して、作動油温度検出器２６、トルコンオイル温度検出器２９、エンジン制御装置１３７からの入力信号を基にファン２１を正転駆動に復帰させる処理を実行する。具体的には、ファン２１の逆転駆動時、コントローラ１３６は、作動油温度検出器２６若しくはトルコン油温度検出器２９の検出値Ｔａ，Ｔｂのいずれかがそれぞれの設定値Ｔａ１，Ｔｂ２に達した場合、又はエンジン１３１のオーバーヒート警告信号がエンジン制御装置１３７から入力された場合には、ファン２１の逆転開始後の経過時間ｔ及びエアコン冷媒の検出圧力Ｐの値に関わらず（強制逆転時間ｔ１の経過前であろうがエアコン冷媒の検出圧力Ｐが正転復帰圧力Ｐ１以下であろうが）ファン２１を正転駆動に強制的に復帰させるようにしてある。

次に上記構成のホイールローダの動作について説明する。

１．基本動作
図４はホイールローダ１００の典型的な動作の一例として土砂或いは砂利等の被掘削物をダンプ等に積み込む際の被掘削物のすくい込み作業の様子を表した模式図である。

図４に示したように、被掘削物をすくい込む際、典型的には、まず被掘削物の山Ｐ（以下単に「山Ｐ」という）に向かって例えば２速度段程度で前進し、山Ｐに近付く。その際、メインスイッチ１８で走行モードをＥモードにしておく。続いて、アーム操作レバー１１及びバケット操作レバー１２を操作してアーム１２１を下げてバケット１２２の開口を前方に向けるとともに、山Ｐに突入する直前でキックダウンスイッチ１６を押下して２速から１速にキックダウンする。１速にキックダウンするのは被掘削物をバケット１２２に積み込むに当たって大きな走行駆動力を必要とするためである。

山Ｐに突入したら、次にアーム操作レバー１１のデテント機構（不図示）を使用してアーム上げ動作を保持する。これでアーム１２１は操作者がアーム操作レバー１１から手を離してもアーム上げ動作が継続される。また、アーム上げ動作中、バケット操作レバー１２を動作してバケット１２２をクラウド動作させることで被掘削物をバケット１２２内にすくい込む。この被掘削物をすくい込む際はアクセルペダル１３の踏み込み加減で走行駆動力（牽引力）を調整する。このとき、被掘削物のすくい込み作業で被掘削物の性状や路面の状態によって必要以上に走行駆動力が上がらない方が良い場合とより大きな走行駆動力が要求される場合があるので、操作者は状況判断でＥモードとＰモードを適時に切り換え、スリップによって路面が抉れるのを回避しつつバケット１２２に被掘削物をすくい込む。こうしてバケット１２２に被掘削物を積み込んだら、前後進切換スイッチ１４を操作して走行方向を後方に切り換え後進して山Ｐから離れ、再び走行方向を前方に切り換えてダンプトラック（不図示）の近くへ移動し、アーム操作レバー１１及びバケット操作レバー１２を操作してダンプトラックの荷台等に被掘削物を投入する。

２．ファン制御動作
図５はコントローラ１３６によるファン２１の前述した駆動制御の手順を表したフローチャートである。

（１）ファン駆動モード判定
コントローラ１３６は、エンジン１３１の駆動中、ファン駆動モードとして「ＯＦＦ」「自動」「手動」のどのポジションが選択されているかを判定する（Ｓ１０１）。ファン駆動モード切換スイッチ３１が「ＯＦＦ」のポジションにあってファン２１の逆転中止処理が無効にされている場合には、コントローラ１３６は次の手順に移行することなく、Ｓ１０１の処理を繰り返し実行する（待機状態）。一方、コントローラ１３６は、ファン駆動モード切換スイッチ３１が「自動」のポジションにあって自動モードが選択されている場合には手順をＳ２０１に移し、ファン駆動モード切換スイッチ３１が「手動」のポジションにあって手動モードが選択されている場合には手順をＳ３０１に移す。

（２）自動モード
（Ｓ２０１，Ｓ２０２）
自動モードに移行したら、コントローラ１３６は、まず自動モードに移行してから（又は自動モードに以降後、前回の自動逆転駆動から）予め設定された設定時間（６０分、９０分等）が経過して逆転開始時刻ｔ０が到来したか否かを判定する（Ｓ２０１）。逆転開始時刻ｔ０が到来していない間はＳ２０１の処理を繰り返し、逆転開始時刻ｔ０が到来したら手順をＳ２０２に移す。Ｓ２０２では、コントロールバルブ１３５にファン２１の逆転を指示する指令信号を出力することにより、ファン駆動モータ２２を正転駆動から逆転駆動に切り換える。これによって、ファン２１が正転駆動から逆転駆動に切り換わる。ファン２１が逆転駆動すると、図３に示した冷却風の風向きが変わり（逆流し）、コンデンサ２４及びインタークーラ３５がラジエータ２５及び作動油クーラ３４の風下に変わる。

（Ｓ２０３−Ｓ２０６）
Ｓ２０３−Ｓ２０６の処理は強制逆転処理である。まずＳ２０３では、作動油温度検出器２６により検出された作動油温度Ｔａが、この作動油温度Ｔａに対して予め設定した設定値Ｔａ１（正常温度範囲の上限値又はそれよりも所定の余裕値だけ低い値）以下であるかどうかを判定し、設定値Ｔａ１以下であればＳ２０４に移る。同じように、Ｓ２０４では、トルコンオイル温度検出器２９により検出されたトルコン油温度Ｔｂが、このトルコンオイル温度Ｔｂに対して予め設定した設定値Ｔｂ１（正常温度範囲の上限値又はそれよりも所定の余裕値だけ低い値）以下であるかどうかを判定し、設定値Ｔｂ１以下であればＳ２０５に移る。Ｓ２０５では、エンジン制御装置１３７から前述のオーバーヒート警告信号が入力されたか否かを判定し、オーバーヒート警告信号の入力がなければＳ２０６に移る。Ｓ２０６では、ファン２１の逆転開始後（つまり逆転開始時刻ｔ０から）強制逆転時間ｔ１が経過したか否かを判定する。強制逆転時間ｔ１の経過前であれば手順をＳ２０３に戻し、強制逆転時間ｔ１が経過したら手順をＳ２０７に移す。Ｓ２０３−Ｓ２０６の間、エアコンの冷媒圧力Ｐを判定しないので、Ｓ２０３−Ｓ２０５の判定が満たされてさえいれば、強制駆動時間ｔ１中は冷媒圧力Ｐの値に関わらずファン２１が逆転駆動し続ける。

一方、強制逆転時間ｔ１の経過前に、Ｓ２０３−Ｓ２０５の判定のいずれかが満たされなくなった場合、コントローラ１３６は、いずれかの判定が満たされなかった時点で手順をＳ１０２に移し、Ｓ１０２の処理を経て図５の手順を終了する。Ｓ１０２では、コントロールバルブ１３５にファン２１の正転を指示する指令信号を出力することにより、ファン駆動モータ２２を逆転駆動から正転駆動に切り換える。これによって、ファン２１が正転駆動に復帰する。

なお、Ｓ２０３−Ｓ２０５の処理は順不同で良い。

（Ｓ２０７−Ｓ２１１）
Ｓ２０７−Ｓ２１１の処理は逆転中止処理である。このうちのＳ２０７−Ｓ２０９の処理は、Ｓ２０３−Ｓ２０５と同じであり、Ｓ２０７−Ｓ２０９のいずれかの判定が満たされなければ、コントローラ１３６は手順をＳ１０２に移して図５の手順を終了し、Ｓ２０７−Ｓ２０９の判定が全て満たされれば、コントローラ１３６は、手順をＳ２１０に移す。Ｓ２１０では、冷媒圧力検出器２７により検出された冷媒圧力Ｐが、この冷媒圧力Ｐに対して予め設定した設定値である正転復帰圧力Ｐ１（正常圧力範囲の上限値又はそれよりも所定の余裕値だけ低い値）以下であるかどうかを判定し、正転復帰圧力Ｐ１より大きければ、コントローラ１３６は手順をＳ１０２に移して図５の手順を終了し、正転復帰圧力Ｐ１以下であればＳ２１１に移る。Ｓ２１１では、ファン２１の逆転開始後（つまり逆転開始時刻ｔ０から）逆転駆動時間ｔ２（＞強制逆転時間ｔ１）が経過したか否かを判定する。逆転駆動時間ｔ２の経過前であれば手順をＳ２０７に戻し、逆転駆動時間ｔ２が経過したら手順をＳ１０２に移してファン２１を正転駆動に復帰させて図５の手順を終了する。

先の強制逆転時間ｔ１の経過前のＳ２０３−Ｓ２０６の処理（強制逆転処理）と異なり、Ｓ２０７−Ｓ２１１の処理（逆転中止処理）では、エアコンの冷媒圧力Ｐを判定するので、Ｓ２０７−Ｓ２０９の判定が満たされていても、冷媒圧力Ｐが正転復帰圧力Ｐ１に達した時点でファン２１が正転駆動に復帰する。

なお、Ｓ２０７−Ｓ２１０の処理も順不同で良い。

（３）手動モード
（Ｓ３０１−Ｓ３０２）
Ｓ１０１でファン駆動モードを手動モードと判定した場合（ファン駆動モード切換スイッチ３１が「手動」のポジションにされている場合）、コントローラ１３６は、手順をＳ３０１に移してＳ２０２と同じようにファン２１を正転駆動から逆転駆動に切り換える。続くＳ３０２では、パーキングブレーキ操作器３０の信号を基にパーキングブレーキ装置が作動しているか否かを判定し、パーキング作動中であれば手順をＳ３０３に移し、パーキングブレーキ装置の非作動中であれば手順をＳ３５１に移す。

（Ｓ３０３，Ｓ３０４）
パーキングブレーキ装置が作動している場合、コントローラ１３６は、ファン駆動モード切換スイッチ３１のポジションが「手動」から切り換わっていないか否か（手動逆転の指示が解除されていないか否か）を判定する（Ｓ３０３）。ポジションが「手動」のままで手動逆転指示が継続されているようであれば手順をＳ３０４に移し、ポジションが「ＯＦＦ」又は「自動」に切り換わって手動逆転指示が解除されていれば、手順をＳ１０２に移してファン２１を正転駆動に復帰させて図５の手順を終了する。Ｓ３０４では、冷媒圧力検出器２７により検出された冷媒圧力Ｐが正転復帰圧力Ｐ１よりも大きいかどうかを判定し、正転復帰圧力Ｐ１以下であればファン２１の逆転駆動を継続したまま手順をＳ３０２に戻す。一方、冷媒圧力Ｐが正転復帰圧力Ｐ１よりも大きい場合、コントローラ１３６は、Ｓ１０２に移りファン２１を正転駆動に復帰させて図５の処理を終了する。

（Ｓ３５１，Ｓ３５２）
パーキングブレーキ装置が作動していない場合、コントローラ１３６は、手順をＳ３０２からＳ３５１に移し、強制逆転処理を実行後、一定時間（本例では逆転駆動時間ｔ２を設定しているが強制逆転時間ｔ１よりも長い時間であれば異なる時間でも良い）が経過したらファン２１を正転駆動に復帰させる。Ｓ３５１，Ｓ３５２はそのうちの強制逆転処理に当たる。

まずＳ３５１では、コントローラ１３６は、ファン駆動モード切換スイッチ３１のポジションが「手動」から切り換わっていないか否か（手動逆転の指示が解除されていないか否か）を判定する。ポジションが「ＯＦＦ」又は「自動」に切り換わって手動逆転指示が解除されていれば、手順をＳ１０２に移してファン２１を正転駆動に復帰させて図５の手順を終了する。一方、ポジションが「手動」のままで手動逆転指示が継続されているようであれば手順をＳ３５２に移し、ファン２１の逆転開始後（つまりファン駆動モード切換スイッチ３１のポジションが「手動」に入った時刻から）強制逆転時間ｔ１が経過したか否かを判定する。強制逆転時間ｔ１の経過前であれば手順をＳ３０２に戻し、強制逆転時間ｔ１が経過したら手順をＳ３５３に移す。したがって、パーキングブレーキ装置の非作動中は、手動逆転を開始してから強制逆転時間ｔ１が経過するまでは、ファン駆動モード切換スイッチ３１のポジションが「手動」のままである限りファン２１が逆転駆動を継続する。

（Ｓ３５３−Ｓ３５６）
Ｓ３５３では、引き続きパーキングブレーキ装置が非作動状態にあるか否かを判定し、パーキング作動に切り換わっていれば手順を先のＳ３０３に移し、引き続きパーキングブレーキ装置の非作動中であれば手順をＳ３５４に移す。Ｓ３５４では、コントローラ１３６は、ファン駆動モード切換スイッチ３１のポジションが「手動」から切り換わっていないか否か（手動逆転の指示が解除されていないか否か）を判定する。ポジションが「ＯＦＦ」又は「自動」に切り換わって手動逆転指示が解除されていれば手順をＳ１０２に移しファン２１を正転駆動に復帰させて図５の手順を終了し、継続して逆転が指示されていれば手順をＳ３５５に移す。Ｓ３５５では、コントローラ１３６は、冷媒圧力検出器２７により検出された冷媒圧力Ｐが正転復帰圧力Ｐ１以下であるかどうかを判定する。冷媒圧力Ｐが正転復帰圧力Ｐ１よりも大きければ手順をＳ１０２に移しファン２１を正転駆動に復帰させて図５の処理を終了し、正転復帰圧力Ｐ１以下であればＳ３５６に手順を移す。Ｓ３５６では、コントローラ１３６は、ファン２１の逆転を開始してから逆転駆動時間ｔ２（＞強制逆転時間ｔ１）が経過したか否かを判定する。逆転駆動時間ｔ２の経過前であれば手順をＳ３５３に戻し、逆転駆動時間ｔ２が経過したら手順をＳ１０２に移しファン２１を正転駆動に復帰させて図５の手順を終了する。

コントローラ１３６は、エンジン１３１の駆動中、以上の図５の手順を繰り返し実行し、ファン駆動モードに応じてファン２１の動作を制御する。

なお、前述したように、ファン２１の逆転中止処理は、切換スイッチ３６によって無効にする（ＯＦＦにする）ことができる。図の煩雑防止のため図５では図示しなかったが、切換スイッチ３６によって逆転中止処理が無効にされている場合は、例えば次のように処理を実行するようにすれば良い。（ａ）自動モードの場合、例えばＳ２０２の手順でファン２１の逆転駆動を開始した後、逆転中止処理の有効無効を判定し、逆転中止処理が無効である場合には、Ｓ２０７−Ｓ２０９、Ｓ２１１に相当する手順をコントローラ１３６に順次実行させ、作動油温度Ｔａ、トルコンオイル温度Ｔｂ、オーバーヒート警告信号をモニタしながら逆転駆動時間ｔ２だけファン２１が逆転駆動するようにすれば良い（Ｓ２０３−Ｓ２０６，Ｓ２１０に相当する処理は省略）。また、（ｂ）手動モードの場合、Ｓ３０２，Ｓ３０３に相当する手順、又はＳ３０２，Ｓ３５１，Ｓ３５６に相当する手順（但し、逆転駆動時間ｔ２の経過前においてＳ３５６→Ｓ３０２）を順次実行するようにすれば良い。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。

（１）清掃性とエアコンの冷却効果の両立
ファン２１を逆転駆動させた場合、正転駆動時に順方向の冷却風によってラジエータ２５や作動油クーラ３４、コンデンサ２４、或いは図示しない除塵用のフィルタ等の冷却対象物に付着した塵埃を逆方向の冷却風によって吹き飛ばすことでエンジン室１１７内の清掃の負担を軽減することができる。その反面、前述したようにエアコン用の冷媒を冷却するコンデンサ２４がラジエータ２５や作動油クーラ３４等の他の冷却対象物の風下になることから、コンデンサ２４に当たる風が昇温し、その結果エアコンの効きが悪化し得る。

そこで本実施形態では、ファン２１の逆転駆動は実行しつつも、逆転駆動によって仮に急激にエアコンの冷媒圧力Ｐが正転復帰圧力Ｐ１まで上がった場合、逆転駆動時間ｔ２の経過前、或いは手動で逆転駆動を終了させる前であっても、ファン２１を強制的に正転駆動に復帰させる。したがって、エンジン室１１７の清掃負担を軽減しつつも、エアコンの冷却効果の低下を抑制することができる。

特に、図５のように強制逆転時間ｔ２が経過するまでは冷媒圧力Ｐに関わらずファン２１を逆転させるようにした場合には、清掃負担を軽減する効果を得る上で最低限のファン２１の逆転動作を確保し易いので、エアコン性能を過度に重視した運用に偏らないようにすることができる。

（２）エアコンの断続運転の抑制
エアコンには、冷媒圧力がある一定の値（ここでは第１の値という）以上になると停止する保護回路が備わっている場合がある。この場合、エアコン側の設定で、エンジンを一旦止めて再始動しないとエアコンが動かない場合があり、エアコンを再起動するためには作業を中断しなければならないことがある。これを回避するには、上記の保護回路が働く値よりも低い値（ここでは第２の値という）を建設機械側で設定し、冷媒圧力が第２の値に達したら建設機械側でエアコンを一時停止させ、冷媒圧力が下がるのを待ってエアコンを動作させる（又は動作を許可する）機能を組み込むことが考えられる。このような場合、仮にファン２１の逆転駆動時に冷媒圧力を判断しない構成であると、冷媒圧力が上昇し易いファン２１の逆転駆動中に上記のエアコンを停止させる機能が作動し易く、稼動現場の気温等の環境によってはエアコンの動作が間欠的になってしまう恐れがある。

それに対し、本実施形態の場合、冷媒圧力Ｐが正転復帰圧力Ｐ１を超えたらファン２１を正転駆動に復帰させてコンデンサ２４を冷却するので、正転復帰圧力Ｐ１の設定を適正にすれば、エアコンの間欠運転を抑制することができる。

また、作業運転中は作動油クーラ３４やラジエータ２５が昇温するので、非作業運転時に比べて、ファン２１の逆転駆動によってコンデンサ２４の温度はより上昇し易い。そのため、稼動現場で想定される温度環境等によっては作業運転中にファン２１を逆転させること自体が難しい場合がある。それに対し、本実施形態では、冷媒圧力Ｐの過度な上昇を抑制することができるので、作業運転中においてもファン２１を逆転駆動させ易い。

（３）設定の柔軟性の確保
上記の強制逆転時間ｔ１は、強制時間設定器３２によって調整することができる。したがって、稼動現場の温度環境等に応じて強制逆転時間ｔ１の設定を柔軟に調整することができ、清掃性とエアコンの冷却効果のバランスを考慮して柔軟に対応することができる。

（４）操作者による選択自由度の確保
ファン２１の逆転中止処理の有効無効は、切換スイッチ３６により切り換えることができる。したがって、例えば多少エアコンの効きが悪くなっても清掃性が良いことを望む操作者は切換スイッチ３６で逆転中止処理を無効にすることで、冷媒圧力Ｐが上昇してもファン２１の逆転動作の時間を十分に確保し易く、メンテナンス性重視の運用を選択することができる。一方、清掃性よりも運転室１１６内の快適性を重視する場合には、切換スイッチ３６で逆転中止処理を有効にすることで、冷媒圧力Ｐが上昇したらファン２１を正転復帰させてエアコンの冷却効果の低下を抑制する快適性重視の運用を選択することができる。更に、手動モードに切り換えればファン２１の逆転動作の時間をより長く確保し易い。

なお、以上に例示した実施形態では、逆転中止処理の前に強制逆転処理を実行する場合を例に挙げて説明したが、場合によっては強制逆転処理のプログラムは省略しても良い。また、強制逆転時間ｔ１を０（ゼロ）に設定することでも、強制逆転処理のプログラムを省略する場合と同様の動作を実行し得る。

また、図５の手順において、手動モード時に作動油温度Ｔａやトルコンオイル温度Ｔｂを判定しない場合を例示したが、例えばＳ３０３及びＳ３０４の処理の間、Ｓ３５１及びＳ３５２の処理の間、Ｓ３５４及びＳ３５５の処理の間に、Ｓ２０３−Ｓ２０５に相当する処理を実行するようにしても良い。また、パーキング作動の入り切りで、Ｓ３０３−Ｓ３０４の手順かＳ３５１−Ｓ３５６の手順に分かれるようにしたが、パーキング作動の入り切りを考慮しない場合、Ｓ３０２−Ｓ３０４の手順を省略し、Ｓ３０１からＳ３５１に手順を移行するようにしても良い。又は、Ｓ３０２，Ｓ３５１−Ｓ３５６の手順を省略し、Ｓ３０１からＳ３０３に手順を移行するようにしても良い。パーキング作動の入り切りで制御を区別したのは、パーキング非作動時は作業運転が行われ得る（ファン２１が逆転すればコンデンサ２４が昇温し易い）状況であることから、強制逆転時間ｔ１や逆転駆動時間ｔ２の制御思想を取り入れることが好ましく、反対にパーキング作動時は作業運転が行われない（ファン２１が逆転してもコンデンサ２４が昇温し難い）状況であることから、強制逆転時間ｔ１や逆転駆動時間ｔ２でファン２１の逆転時間を制限せず、操作者の裁量に任せることができるようにすることが好ましい、との考えに基づいている。

また、上記実施形態では、ファン駆動モード切換スイッチ３１を「手動」に入れることでファン２１の逆転駆動を支持することとし、モード選択で逆転指示を兼ねる構成としたが、両者を分ける構成とすることもできる。例えば、ファン駆動モード切換スイッチ３１は「手動」でもポジションが維持されるように構成し、ファン駆動モード切換スイッチ３１を「手動」に切り換えること自体は手動モードの選択操作に止め、手動モード選択時に別途設けた手動逆転指示用のスイッチを操作することでファン２１の逆転駆動を指示できるようにする。すなわち、ファン駆動モードを手動モードにすることで、手動逆転指示用のスイッチの操作を有効化する構成である。このような構成であっても良い。

また、上記実施形態において、作動油温度検出器２６を作動油タンク２３に設けた場合を例示したが、作動油温度検出器２６は作動油の流路中の別の箇所に設置しても良い。冷媒圧力検出器２７についても、コンデンサ２４に設置する場合に限らず、エアコン冷媒の流路中の別の場所に設置しても良い。また、ファン２１を油圧駆動としたが、ファン２１を電動とした場合にも本発明は適用可能である。更には、本発明をホイールローダに適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明は油圧ショベル等の他の建設機械にも適用可能である。

２１ ファン
２４ コンデンサ
２５ ラジエータ（他の冷却対象物）
２６ 作動油温度検出器
２７ 冷媒圧力検出器
２９ トルコンオイル温度検出器
３２ 強制時間設定器
３４ 作動油クーラ（他の冷却対象物）
３６ 切換スイッチ（切換手段）
１００ ホイールローダ（建設機械）
１２３ アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
１２４ バケットシリンダ
１３１ エンジン
１３２ トルクコンバータ
１３４ 油圧ポンプ
１３６ コントローラ
１３７ エンジン制御装置
１４１ トランスミッション
Ｐ 検出圧力
Ｐ１ 正転復帰圧力
ｔ１ 強制逆転時間
ｔ２ 逆転駆動時間
Ｔａ 作動油温度
Ｔａ１ 設定値
Ｔｂ トルコンオイル温度
Ｔｂ１ 設定値

Claims (6)

1. エアコン用の冷媒を冷却するコンデンサと、
   正転駆動時に誘起する順方向の冷却風で前記コンデンサを冷却するファンと、
   前記コンデンサに対して前記順方向の冷却風の風下に配置した他の冷却対象物と、
   前記コンデンサを流れる冷媒の圧力を検出する冷媒圧力検出器と、
   前記ファンの逆転駆動時に前記冷媒圧力検出器による前記冷媒の検出圧力が予め設定された正転復帰圧力に達したら、前記ファンを正転駆動に復帰させる逆転中止処理を実行するコントローラと
   を備えたことを特徴とする建設機械。
2. 請求項１の建設機械において、前記コントローラは、前記逆転中止処理を実行する前に、前記ファンの逆転開始後、予め定めた強制逆転時間が経過するまでは、前記冷媒の検出圧力に関わらず前記ファンの逆転駆動を継続する強制逆転処理を実行することを特徴とする建設機械。
3. 請求項２の建設機械において、一定時間置きに予め設定された逆転駆動時間だけ前記ファンを逆転駆動させる自動逆転処理を実行する機能を有していて、この自動逆転処理を実行中、前記強制逆転処理、前記逆転中止処理を順次実行し、前記ファンが逆転駆動したまま前記逆転駆動時間が経過したら前記ファンを正転駆動に復帰させることを特徴とする建設機械。
4. 請求項２又は３の建設機械において、前記強制逆転時間を設定する強制時間設定器又は当該強制時間設定器を接続する接続部を備えていることを特徴とする建設機械。
5. 請求項２−４のいずれかの建設機械において、前記逆転中止処理の有効無効を切り換える切換手段を備えていることを特徴とする建設機械。
6. 請求項２−５のいずれかの建設機械において、
   エンジンと、
   このエンジンで駆動する油圧ポンプと、
   この油圧ポンプから吐出される作動油で駆動する油圧アクチュエータと、
   前記作動油の温度を検出する作動油温度検出器と、
   車速を変速するトランスミッションと、
   このトランスミッションに前記エンジンの駆動力を伝えるトルクコンバータと、
   このトルクコンバータの動力伝達媒体であるトルコンオイルの温度を検出するトルコンオイル温度検出器と、
   前記エンジンの冷却水を冷却する前記他の冷却対象物としてのラジエータと、
   前記エンジンを制御及び監視するエンジン制御装置とを備え、
   前記コントローラは、前記ファンの逆転駆動時、前記作動油温度検出器若しくは前記トルコンオイル温度検出器の検出値のいずれかがそれぞれの設定値に達した場合、又は前記エンジンのオーバーヒートを警告する信号が前記エンジン制御装置から入力された場合には、前記ファンの逆転開始後の経過時間及び前記冷媒の検出圧力に関わらず前記ファンを正転駆動に復帰させることを特徴とする建設機械。

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