JP4204137B2 - 冷却用ファンの駆動制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷却用ファンを駆動する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械などの油圧駆動機械ではエンジンによって油圧ポンプが駆動され、油圧ポンプから吐出された作動圧油が操作弁を介して油圧シリンダなどの油圧アクチュエータに供給される。これにより作業機が作動することになる。
【０００３】
エンジンや作動油には冷却が必要である。
【０００４】
エンジンの冷却には主として水冷式の冷却装置が用いられる。すなわちエンジン本体に設けられたウオータジェケットにクーラント（冷却水）を循環させることで冷却が行われる。ウオータジャケット内で熱くなったクーラントはラジエタに導かれて冷却され、冷やされたクーラントは再びウオータジャケットに戻される。
【０００５】
作動圧油の冷却は作動圧油をオイルクーラに導くことで行われる。油圧回路内のエネルギー損失は熱として作動圧油に伝導する。クーラントと同様に作動圧油はオイルクーラへ導かれて冷却され、冷やされた作動圧油は再び油圧回路に戻される。
【０００６】
ラジエータとオイルクーラは共に、冷却用ファンによって発生する風によって冷やされる。大抵の場合冷却用ファンの発生する風の通路にオイルクーラ、ラジエータが順に設置される。その具体的配置は常に冷却効率が考慮される。
【０００７】
この冷却用ファンはエンジンの駆動軸に取り付けられている。このため冷却用ファンの回転数はエンジン回転数に応じたものになる。
【０００８】
エンジンと冷却用ファンは設置スペースの問題から自由にレイアウトしたいとの要請がある。このため冷却用ファンをエンジンから独立させるという対策がとられる。このことは特開平６−５８１４５号公報に示されている。
【０００９】
この公報には、エンジンとは別体のファン駆動用の可変容量型油圧ポンプとファン駆動用の固定容量型油圧モータを配設しファン駆動用の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油をファン駆動用の固定容量型油圧モータに供給して冷却用ファンを駆動する発明が記載されている。
【００１０】
この場合可変容量型油圧ポンプの斜板を制御するファン駆動専用の電磁制御弁が設けられる。そしてクーラントの温度が３段階の温度範囲のうちのいずれかの温度範囲に属しているかに応じて、上記電磁制御弁の電磁ソレノイドに対して制御信号が加えられ、冷却用ファンの回転数が３段階に切り換えられる。
【００１１】
また特開昭６３−１２４８２０号公報にみられる技術が採用されている。
【００１２】
この公報には、エンジンとは別体のファン駆動用の固定容量型油圧ポンプとファン駆動用の固定容量型油圧モータとを設け、ファン駆動用の固定容量型油圧ポンプから吐出される圧油を、流量制御弁を介してファン駆動用の固定容量型油圧モータに供給して冷却用ファンを駆動する発明が記載されている。
【００１３】
この場合固定容量型油圧ポンプはエンジンの回転数の大きさに応じた流量の圧油を吐出する。そして流量制御弁の開度を制御することによって固定容量型油圧ポンプから固定容量型油圧モータへ供給される圧油の流量が制御され、冷却用ファンの回転数が制御される。
【００１４】
また近年建設機械では騒音低減のためにファン回転数を下げたい、エネルギーロスを低減させたいという要請がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報記載の発明はいずれも、エンジンとは別体の油圧ポンプを駆動源として冷却用ファンを駆動している。このため冷却用ファン、ラジエータ、オイルクーラその他機器の配置の自由度が増しエンジンの遮蔽と冷却用ファンによる冷却が両立する。しかし次のような問題点を有している。
【００１６】
すなわち上記特開平６−５８１４５号公報記載の発明の制御は、クーラントの温度が３段階の温度範囲のいすれかに属しているかに応じて、冷却用ファンの回転数を３段階に制御するものでしかない。このためクーラントは最適なエネルギー効率で冷却されるとは限らない。また冷却用ファン自体で発生する音が必要以上に大きくなる。すなわち冷却用ファンの回転数を３段階に変化させているので、冷却に必要十分な回転数以上で冷却用ファンが回転している場合もある。このため冷却に必要十分な回転数に対し増加した回転数分だけエネルギーロスが生じる。またその回転数増加分だけ冷却用ファンで騒音が発生する。
【００１７】
また上記特開昭６３−１２４８２０号公報記載の発明の制御は、固定容量型油圧ポンプから固定容量型油圧モータへ供給される圧油を、流量制御弁の開度を制御することによって制御するものでしかない。このため圧油を流量制御弁からタンクへ環流することによりエネルギーロスが生じる。
【００１８】
すなわち固定容量型油圧ポンプから吐出される圧油の流量はエンジンの回転数の上昇に応じて大きくなるため、エンジン回転数が大きいときには多量の圧油が流量制御弁で制限されタンクへ環流される。このようにエンジン回転数が高いときにはタンクへの環流量が大きくなり、エネルギーロスが生じる。
【００１９】
そこで本発明は、油圧源で冷却用ファンを駆動する場合に、最適なエネルギー効率で駆動でき、騒音を最小にする制御をなし得ることを解決課題とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段および効果】
そこで本発明の第１発明では、
駆動源（１）で発生する熱量が作業モード毎に異なる油圧駆動機械に設けられ、前記駆動源（１）によって駆動される油圧ポンプ（２）と、前記駆動源（１）の冷却水を冷却する冷却用ファン（８）と、前記油圧ポンプ（２）から吐出された圧油によって作動され前記冷却用ファン（８）を回転させる油圧モータ（７）とを備えた冷却用ファンの駆動制御装置において、
前記冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段（２３）と、
前記作業モードの中から何れかを選択する作業モード選択スイッチ（５５）と、
前記冷却水温度検出手段（２３）で検出された温度及び前記作業モード選択スイッチ（５５）で選択された作業モードに対応する目標ファン回転数を設定し、さらに所定時間間隔毎に略最大回転数を目標ファン回転数として設定する目標ファン回転数設定手段（５０）と、
前記冷却用ファン（８）のファン回転数が前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数になるように、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を制御する容量制御手段（４７、４０）と
を備えたことを特徴とする。
【００２１】
第１発明を図１、図２を参照して説明する。
【００２２】
第１発明によれば、冷却水温度検出手段２３で検出された温度Ｔcに対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが設定される。そして容量制御手段（コントローラ４７、ＥＰＣ弁４０）によって、冷却用ファン８のファン回転数Ｎが上記目標ファン回転数ＦＡＮ RPMになるように、油圧ポンプ２（または油圧モータ７）の容量２ａが制御される。
【００２３】
第１発明によれば、現在の冷却水の温度Ｔcから冷却に必要十分な目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが定められ、冷却用ファン８がこの目標ファン回転数ＦＡＮ RPMで回転される。
【００２４】
このため冷却水は最適なエネルギー効率で冷却される。また冷却用ファン自体で発生する音が必要以上に大きくなることもない。すなわち冷却用ファンの回転数は冷却に必要十分な回転数になるように無段階に変化するので、冷却に必要十分な回転数以上で冷却用ファンが回転することはない。このため冷却に必要十分な回転数以上に回転数が増加することなくエネルギーロスが生じない。また冷却用ファンで騒音が発生することもない。さらに流量制御弁で流量を制限しタンクへ環流することもないので、余剰流量によるエネルギーロスも生じない。
【００２５】
このように第１発明によれば、油圧源で冷却用ファンを駆動する場合に、最適なエネルギー効率で駆動でき、騒音を最小にする制御をなし得る。
さらに第１発明によれば、冷却用ファン８が、所定時間間隔毎に、略最大回転数まで上昇する。このため冷却用ファン８が格納された室内（エンジンルーム内）の熱気を排出でき、ハーネス、ホース等比較的熱的耐久性の低い部品の長寿命化を図ることができる。
【００２６】
また第２発明では、
駆動源（１）で発生する熱量が作業モード毎に異なる油圧駆動機械に設けられ、前記駆動源（１）によって駆動される油圧ポンプ（２）と、前記駆動源（１）によって作動する機器（４３）の作動油を冷却する冷却用ファン（８）と、前記油圧ポンプ（２）から吐出された圧油によって作動され前記冷却用ファン（８）を回転させる油圧モータ（７）とを備えた冷却用ファンの駆動制御装置において、
前記作動油の温度を検出する作動油温度検出手段（４５）と、
前記作業モードの中から何れかを選択する作業モード選択スイッチ（５５）と、
前記作動油温度検出手段（４５）で検出された温度及び前記作業モード選択スイッチ（５５）で選択された作業モードに対応する目標ファン回転数を設定し、さらに所定時間間隔毎に略最大回転数を目標ファン回転数として設定する目標ファン回転数設定手段（５０）と、
前記冷却用ファン（８）のファン回転数が前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数になるように、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を制御する容量制御手段（４７、４０）と
を備えたことを特徴とする。
【００２７】
第２発明は、第１発明の冷却水を冷却する冷却用ファン８を、作動油を冷却する冷却用ファン８に置き換えたものである。
【００２８】
第２発明によれば、第１発明と同様の効果が得られる。
【００２９】
また第３発明では、第１発明または第２発明において、
前記目標ファン回転数設定手段（５０）は、前記作動油温度検出手段（４５）で検出された温度に対応する第１の目標ファン回転数を、前記作業モード選択スイッチ（５５）で選択された作業モードに対応する所定回転数で補正して第２の目標ファン回転数を求め、この第２の目標ファン回転数を前記目標ファン回転数として設定すること
特徴とする。
【００３０】
第３発明は、第１発明と第２発明の目標ファン回転数の求め方を限定するものである。
【００３６】
また第４発明では、第１発明または第２発明または第３発明において、
前記冷却用ファン（８）の回転数を検出するファン回転数検出手段（３６）を備え、
前記容量制御手段（４７、４０）は、前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数と、前記ファン回転数検出手段（３６）で検出されたファン回転数との偏差に応じて、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を制御すること
を特徴とする。
【００３７】
第４発明を図１を参照して説明する。
【００３８】
第４発明によれば、第１発明、第２発明、第３発明と同様の効果が得られる。
【００３９】
さらに第４発明によれば、目標ファン回転数と、ファン回転数検出手段３６で検出されたファン回転数との偏差がなくなるように、油圧ポンプ２（または油圧モータ７）の容量２ａが制御されるので、ファン回転数をファン目標回転数ＦＡＮ RPMに精度よく一致させることができる。よってエネルギー効率が更に向上する。また油圧ポンプ２、油圧モータ７といった油圧機器の効率が作動油温等に応じて変化することによって、制御対象の冷却用ファン８の回転数の変動が生じるということもなくなる。
【００４９】
また第５発明では、第１発明、第２発明、第３発明において、
前記容量制御手段（４７、４０）は、前記冷却用ファン（８）のファン回転数が前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数に達するまでに前記冷却用ファン（８）のファン回転数を徐々に変化させる制御を行うこと
を特徴とする。
【００５０】
第５発明を図１を参照して説明する。
【００５１】
第５発明によれば、第１発明、第２発明、第３発明と同様の効果が得られる。
【００５２】
さらに第５発明によれば、冷却用ファン８のファン回転数が目標ファン回転数ＦＡＮ RPMに達するまでに冷却用ファン８のファン回転数が徐々に変化する。
【００５３】
このためファン回転数の急激な変動が防止され、油圧機器とりわけ油圧モータ７の損傷を防止することができる。
【００５４】
また第６発明では、第１発明、第２発明、第３発明、第５発明において、
前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数が所定の制限回転数以上である場合には、目標ファン回転数を当該制限回転数に補正する補正手段（４６）を備え、
前記容量制御手段（４７、４０）は、前記冷却用ファン（８）のファン回転数と前記補正手段（４６）によって補正された補正目標ファン回転数との差に応じて、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を制御すること
を特徴とする。
【００５５】
第６発明を図１、図２を参照して説明する。
【００５６】
第６発明によれば、第１発明、第２発明、第３発明、第５発明と同様の効果が得られる。
【００５７】
さらに第６発明によれば、目標ファン回転数設定手段５０で設定された目標ファン回転数（たとえば１７５０ｒｐｍ）が所定の制限回転数（たとえば１２２５ｒｐｍ）以上である場合には、目標ファン回転数が当該制限回転数（１２２５ｒｐｍ）に補正され、この補正目標ファン回転数（１２２５ｒｐｍ）で、冷却用ファン８が回転される。
【００５８】
このように所定の制限回転数以下で冷却用ファン８が回転するので、騒音が法規制等により制限されている場合に騒音を一定レベル以下に抑制でき更なる騒音低減が図れる。
【００５９】
また第７発明では、第１発明〜第６発明において、
前記冷却用ファン（８）を、所定の時刻または所定時間間隔毎に、前記冷却水または前記作動油を冷却する際の回転方向とは逆の回転方向に回転させる制御を行うこと
を特徴とする。
【００６０】
第７発明を図１を参照して説明する。
【００６１】
第７発明によれば、第１発明〜第６発明と同様の効果が得られる。
【００６２】
さらに第７発明によれば、冷却水または作動油の熱を放熱する放熱器５７に対向して設けられた冷却用ファン８が、所定の時刻または所定時間間隔毎に、冷却水または作動油を冷却する際の回転方向とは逆の回転方向に回転する。このため放熱器５７に吸い込まれた枯葉、埃等が定期的に吐き出される。よって枯葉や埃などが多い作業雰囲気であっても、放熱器５７が格納された室内（エンジンルーム内）を清浄に保つことができる。
【００６３】
また第８発明では、第１発明〜第７発明において、
前記容量制御手段（４７、４０）は、前記駆動源（１）が始動された際には、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を最小の容量にする制御を行うこと
を特徴とする。
【００６４】
第８発明を図１を参照して説明する。
【００６５】
第８発明によれば、第１発明〜第７発明と同様の効果が得られる。
【００６６】
さらに第８発明によれば、駆動源（エンジン）１が始動された際には、油圧ポンプ２（または油圧モータ７）の容量２ａが最小の容量にされ、油圧管路４２内の急激な油圧の上昇が抑えられる。このためエンジン始動時における急激な負荷増大が抑制され、油圧機器の損傷が防止される。またエンジン１への負荷が減少するため、エンジン１の始動性が向上する。
【００７１】
また、第９発明では、第１発明〜第８発明において、
前記目標ファン回転数を指示する指示手段（５５）を備え、
前記目標ファン回転数設定手段（５０）は、前記指示手段（５５）で指示された目標ファン回転数の指示内容に対応する目標ファン回転数を設定すること
を特徴とする。
【００７２】
第９発明を図１を参照して説明する。
【００７３】
第９発明によれば、第１発明〜第８発明と同様の効果が得られる。
【００７４】
さらに第９発明によれば、冷却水温度、作動油温度だけではなく、指示手段５５で指示された目標ファン回転数の指示内容が考慮されて、目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが設定される。このため、よりきめの細かい回転数の制御が実現され、たとえば現在の作業モードに適合した目標回転数で冷却用ファン８を回転させることができる。これによりエネルギー効率を更に向上させることができる。
【００７５】
また第１０発明では、第１発明〜第９発明において、
前記油圧ポンプ（２）から吐出された作動圧油が操作弁（３）を介して供給されることによって作動する油圧アクチュエータ（４）と、 前記油圧ポンプ（２）の吐出圧と前記油圧アクチュエータ（４）の負荷圧との差圧が所望の設定差圧になるように前記油圧ポンプ（２）の容量（２ａ）を変化させるポンプ容量制御弁（２０）とを備えていること
を特徴とする。
【００７６】
第１０発明を図１０を参照して説明する。
【００７７】
第１０発明によれば、第１発明〜第９発明と同様の効果が得られる。
【００７８】
さらに第１０発明の油圧ポンプ２は油圧アクチュエータ４とファン駆動用油圧モータ７の共通の油圧駆動源である。
【００７９】
ポンプ容量制御弁２０では、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐと油圧アクチュエータ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧との差圧を所望の設定差圧にするロードセンシング制御が行われる。さらに油圧モータ７の容量７ｃを制御する容量制御手段１３、２４によって
、冷却用ファン８が冷却水または作動油を冷却するに必要十分な目標ファン回転数で回転される。あるいは冷却水または作動油の温度が目標温度に一致しエンジン１または油圧シリンダ４の効率が最大（最適）となる。
【００８０】
こうしたロードセンシング制御と冷却用ファン回転数制御（または温度制御）とが同時になされることにより、油圧アクチュエータ４とファン駆動用油圧モータ７両方のアクチュエータのエネルギー効率を全体として高めることができる。
【００８１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明に係る冷却用ファンの駆動装置の実施形態について説明する。
同図１（ａ）は実施形態のブロック図を示す。
【００８２】
同図１（ａ）に示す油圧回路、コントローラはたとえば油圧ショベルなどの建設機械に搭載される。適用対象が建設機械の場合同図１（ａ）に示す可変容量型の油圧ポンプ２は、特に図示しないがたとえばブームを作動させる油圧シリンダに圧油を供給する圧油供給源でもある。
【００８３】
可変容量型油圧ポンプ２は冷却用ファン８の駆動油圧源である。
【００８４】
可変容量型油圧ポンプ２は駆動源としてのエンジン１によって駆動される。エンジン１にはエンジン１の回転数Ｎeつまり油圧ポンプ２の入力回転数Ｎeを検出するエンジン回転数センサ４４が設けられている。回転数センサ４４はたとえばパルスピックアップを使用することができる。ここでエンジン１によって固定容量型の油圧ポンプが同時に駆動される油圧システムの場合には、回転数センサ４４に代えて固定容量型油圧ポンプの吐出管路に固定絞りを設け、この固定絞りの前後差圧を検出することによってエンジン１の回転数を検出してもよい。
【００８５】
油圧ポンプ２はたとえば斜板式ピストンポンプで構成される。油圧ポンプ２の斜板２ａが変化することによって油圧ポンプ２の押し退け容積（容量）Ｑccrev（ｃｃ/ｒｅｖ）が変化する。
【００８６】
油圧ポンプ２の押し退け容積（容量）はサーボピストン２１が作動されることによって変化される。
【００８７】
油圧ポンプ２はタンク９内の圧油を吸い込み圧油吐出口から圧油を吐出する。
【００８８】
油圧ポンプ２の吐出圧油は管路４２を介してファン駆動用油圧モータ７の流入ポートに供給される。油圧モータ７は固定容量型の油圧モータである。
【００８９】
油圧モータ７の出力軸には冷却用ファン８が取り付けられている。油圧モータ７の上記出力軸には冷却用ファン８の回転数Ｎを検出するファン回転数センサを配設することができる。たとえば図１０に示すようなファン回転数センサ３６が設けられる。
【００９０】
油圧モータ７は、油圧ポンプ２から吐出された圧油が流入ポートから流入されることによって回転作動され冷却用ファン８を回転させる。油圧モータ７の流出ポートから流出された圧油は管路４２ａを通過してタンク９に戻される。
【００９１】
本実施形態では、油圧モータ７の回転方向を切り換える切換弁６５が管路４２、４２ａ上に設けられている。この切換弁６５は操作レバー６６が操作されることにより、または後述する油圧駆動ファンコントローラ４７から出力される信号に応じて切り換えられる。切換弁６５が図１における切換位置から切り換えられると冷却用ファン８は正回転し、図１における切換位置にあるときに冷却用ファン８は逆回転する。すなわち切換弁６５が下方に切り換えられると、油圧モータ７に対する圧油流入方向が切り換えられ、油圧モータ７が正方向に回転する。これによって冷却用ファン８が正方向に回転する。
【００９２】
なお図１（ｂ）に示すように油圧回路を構成して、冷却用ファン８の回転方向を変えてもよい。
【００９３】
同図１（ｂ）に示す油圧回路では油圧ポンプ２の代わりに、２方向流れ可能な油圧ポンプ２ｂが用いられる。油圧ポンプ２ｂは斜板式であり斜板が変化されることによって圧油を吐出する吐出口が切り換えられ、油圧モータ７に対する圧油流入方向が切り換えられる。これにより冷却用ファン８の回転方向がＡ1方向または逆のＡ2方向に切り換えられる。なお油圧ポンプ２ｂは斜軸式とすることもできる。
【００９４】
エンジン１の冷却媒体であるクーラント（冷却水）は、放熱器としてのラジエータ５７へ導かれる。ラジエータ５７ではクーラントのもつ熱が放熱される。冷却用ファン８はラジエータ５７に対向して設けられている。
【００９５】
よって冷却用ファン８が回転することによりクーラントが冷却される。ラジエータ５７には、クーラント５７の温度Ｔｃを検出する温度センサ２３が設けられている。
【００９６】
トルクコンバータ４３はエンジン１によって作動される。トルクコンバータ４３には、トルクコンバータ４３の作動油の温度つまりトルコン（Ｔ/Ｃ）油温Ｔtcを検出する温度センサ４５が設けられている。
【００９７】
図示しない油圧シリンダには、油圧ポンプ２から吐出される圧油が、供給される。この圧油により油圧シリンダが作動する。上記温度センサ４５を油圧シリンダの圧油の温度を検出するセンサとして用いてもよい。トルクコンバータ４３の油温を検出する代わりに油圧シリンダの油温を検出することができる。
【００９８】
こうしたトルクコンバータまたは油圧シリンダ内の圧油はオイルクーラへ導かれる。
【００９９】
図１４、図１５は冷却用ファン８とラジエータ５７とオイルクーラ６０との配置関係を示している。
【０１００】
オイルクーラ６０はラジエータ５７と同様に冷却用ファン８に対向して設けられている。このため作動油は、冷却用ファン８が回転されることによって発生する風によって冷やされる。
【０１０１】
図１４では、ラジエータ５７、オイルクーラ６０の放熱面に、冷却用ファン８で発生した風を遮断するシャッタ６２、６１がそれぞれ設けられる。
【０１０２】
また図１５では、ラジエータ５７、オイルクーラ６０の放熱面に、冷却用ファン８で発生しラジエータ５７、オイルクーラ６０の放熱面に導かれる風の量を調整する風量調整板６３が設けられる。風量調整板６３は矢印Ｂに示すように傾斜することができる。風量調整板６３が位置Ｃまで傾斜されると、オイルクーラ６０の放熱面へ向かう風がほぼ遮断されラジエータ５７のみが冷却される。また風量調整板６３が位置Ｄまで傾斜されると、ラジエータ５７の放熱面へ向かう風がほぼ遮断されオイルクーラ６０のみが冷却される。
【０１０３】
本実施形態で想定している建設機械が油圧ショベルなどである場合、運転室内の操作盤には油圧ショベルが行う各種作業種類つまり各作業モードのうちからいずれかの作業モードＭを選択する作業モード選択スイッチ５５が設けられている。この実施形態では作業モード選択スイッチ５５によって重負荷作業を行うときに重負荷モードが選択され、軽負荷作業を行うときに軽負荷モードが選択されるものとする。重負荷モードでは、軽負荷モードと比較してエンジン１で発生する熱量が大きく、冷却用ファン８で発生する風量を大きくする必要がある。
【０１０４】
作業モード選択スイッチ５５で選択された作業モードＭを示す信号ＳMは車両制御コントローラ５６に入力される。車両制御コントローラ５６は、エンジン１の回転数、エンジン１のトルクがそれぞれ、作業モードＭに対応する目標エンジン回転数、目標エンジントルクとなるようにエンジン１の回転数、燃料噴射量を制御するなどの各種制御を行う車両制御コントローラである。車両制御コントローラ５６で行われる制御内容は本発明の趣旨と直接関係しないので、説明は省略する。
【０１０５】
車両制御コントローラ５６には車両内の他のコントローラとの間でデータを送受信するために、通信インタフェース５６ａが設けられている。
【０１０６】
一方油圧駆動ファンコントローラ４７（以下コントローラ４７という）は、上述したように油圧駆動の冷却用ファン８で発生する風の風量を制御するために設けられている。コントローラ４７にも、同様の通信インタフェース４７ａが設けられている。両通信インタフェース５６ａ、４７ａとの間は信号線６４によって接続されている。そして信号線６４を介してコントローラ５６、４７との間で所定データ量のデータが所定のプロトコルでフレーム信号としてシリアル伝送される。したがって作業モード選択スイッチ５５で選択された作業モードＭが記述されたフレーム信号が信号線６４を介してコントローラ４７に入力される。
【０１０７】
コントローラ４７には、冷却用ファン８の回転数を最大回転数の７０％に制限するときに操作される回転数制限スイッチ４６が設けられている。回転数制限スイッチ４６が操作されると、冷却用ファン８の回転数を最大回転数の７０％に制限するための回転数制限信号Ｓ70がコントローラ４７に入力される。
【０１０８】
コントローラ４７には、温度センサ２３の検出クーラント温度Ｔc、温度センサ４５の検出トルコン油温Ｔtc、エンジン回転数センサ４４の検出エンジン回転数Ｎe、作業モード選択スイッチ５５で選択された作業モードＭを示す作業モード選択信号ＳM、回転数制限スイッチ４６が操作されたことを示す回転数制限信号Ｓ70が入力される。またファン回転数センサ３６（図１０）の検出ファン回転数Ｎが入力される。
【０１０９】
コントローラ４７は、これら入力された信号に基づき電流指令ｉを生成しこの電流指令ｉを、電磁比例制御弁４０（以下ＥＰＣ弁４０という）の電磁ソレノイド４０ａに加えることによって当該ＥＰＣ弁４０の弁位置を変化させて、油圧ポンプ２の斜板２ａ（容量）を駆動制御する。
【０１１０】
サーボピストン２１は油圧ポンプ２の斜板２ａを駆動し斜板角を変化させる容量制御部材である。斜板２ａの傾転角つまり油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevに応じた位置に、サーボピストン２１は移動する。
【０１１１】
ＥＰＣ弁４０は、入力された電気指令ｉに応じて、サーボピストン２１の大径側に圧油（油圧ポンプ２の吐出圧油）を供給する弁位置またはサーボピストン２１の大径側から圧油をタンク９に排出する弁位置に切り換えられる弁である。
【０１１２】
ＥＰＣ弁４０はコントローラ４７から出力された電流指令ｉが電磁ソレノイド４０ａに加えられることによって弁位置が変化され電流値ｉに対応する出力圧をサーボピストン２１の大径側の油圧室に加える制御弁である。
【０１１３】
図８（ｂ）は実施形態における指令電流値ｉとポンプ押し退け容積Ｑccrev、ＥＰＣ弁４０の出力圧との関係を示している。
【０１１４】
同図８（ｂ）に示すようにＥＰＣ弁４０に加えられる指令電流値ｉが大きくなるに伴ってＥＰＣ弁４０からサーボピストン２１の大径側に出力される油圧は破線で示すように大きくなる。またＥＰＣ弁４０に加えられる指令電流値ｉが大きくなるに伴って油圧ポンプ２の押し退け容積（容量）Ｑccrevは実線で示すように小さくなる。
【０１１５】
このようにコントローラ４７から油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevに対応する電流指令ｉをＥＰＣ弁４０に対して出力することによって、油圧ポンプ２から吐出される１回転当たりの流量Ｑccrevが制御される。これに応じて油圧モータ７に供給する圧油の流量が制御され冷却用ファン８の回転数が制御される。
【０１１６】
つぎに図１に示すコントローラ４７で行われる処理について図３〜図９に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１１７】
コントローラ４７で行われる全体の処理内容は図３に示される。
【０１１８】
初期処理（ステップ１０１）がなされた後、入力処理（ステップ１０２）に移行され、図４に示すステップ２０１〜２０３の入力処理が実行される。入力処理（ステップ１０２）が終了すると制御計算（ステップ１０３）に移行され、図５に示すステップ３０１〜３０５の制御計算処理が実行される。制御計算（ステップ１０３）が終了するとＥＰＣ弁出力処理（ステップ１０４）に移行され、図６に示すステップ４０１〜４０２のＥＰＣ弁出力処理が実行される。ＥＰＣ弁出力処理（ステップ１０４）が終了すると、処理中にエラーが発生したか否かの判定がなされ（ステップ１０５）、エラーが発生した場合には、エラーが発生したことをＬＥＤにて表示する（ステップ１０６）。上記ステップ１０２〜１０６の処理は、たとえば１０ｍｓｅｃの周期で繰り返し実行される。
【０１１９】
入力処理（ステップ１０２）が開始されると図４に示すように、回転数制限スイッチ４６が操作されることによりコントローラ４７内に入力された回転数制限信号Ｓ70が、目標ファン回転数計算部５０に入力される。また作業モード選択スイッチ５５で選択された作業モードＭを示す作業モード選択信号ＳMが通信インタフェース４７ａを介して目標ファン回転数計算部５０に入力される（ステップ２０１）。
【０１２０】
つぎにコントローラ４７のＡ/Ｄ変換部５１で、クーラント温度検出信号Ｔc、トルコン油温検出信号Ｔtcがアナログ信号からディジタル信号に変換され、制御温度変換部５２に入力される（ステップ２０２）。
【０１２１】
つぎにエンジン回転数検出信号Ｎeを示すパルスがパルスカウンタ４８でカウントされ、エンジン回転数変換部４９でカウント値の大きさに応じた値のエンジン回転数ＥＮＧ RPMに工学単位変換され、目標ファン回転数計算部５０に入力される（ステップ２０３）。
【０１２２】
制御計算（ステップ１０３）が開始されると、制御温度換算の処理が実行される（ステップ３０１）。制御温度換算は図７に示す手順で制御温度変換部５２で実行される。
【０１２３】
所定のサンプリング時間毎に検出されるクーラント検出温度Ｔcに対してフィードフォワード処理による補正を施した上で、現在のクーラント温度Ｔcとして算出する（ステップ５０１）。
【０１２４】
ステップ５０１では、サンプリング時間前に検出されたクーラント検出温度Ｔc-と現在検出されているクーラント検出温度Ｔc+との差分ｄＴをとることにより、クーラント温度Ｔcが上昇しているか否かが判断される。この結果クーラント温度Ｔcが上昇していると判断された場合には、温度上昇を示すフラグが設定される。
【０１２５】
温度Ｔc+を検出してからサンプリング時間が経過すると、Ｔc-の内容がＴc+の内容によって更新され、Ｔc-の内容が消去される。
【０１２６】
そこで上記温度上昇を示すフラグが設定されている場合には、以下の演算式（１）によって現在のクーラント温度Ｔcが算出される。
【０１２７】
Ｔc＝Ｔc+＋ｄＴ …（１）
（ステップ５０１）
なおフィードフォワード処理を実行しないで現在のクーラント温度を求めてもよい。
【０１２８】
つぎに制御温度変換部５２では、上記（１）式で求められたクーラント温度Ｔcと、トルコン検出油温Ｔtcとに基づいて下記（２）式の演算が実行され、クーラント温度Ｔcと、トルコン検出油温Ｔtcから２５゜Ｃを減算した温度とのうちで大きい方の温度が制御温度Ｔとして求められる。
【０１２９】
Ｔ＝ＭＡＸ（Ｔc、Ｔtc−２５゜） …（２）
上記（２）式は、クーラントの温度とトルコン油温との間には２５゜Ｃのヒートバランスによる差があることを考慮したものである。上記差の２５゜の数値は例示であり、本発明はこの数値に限定されるわけではない。上述したようにして求められた制御温度Ｔは目標ファン回転数計算部５０に入力される（ステップ５０２）。
【０１３０】
上記制御温度換算の処理（ステップ３０１）が終了すると、つぎに目標ファン回転数計算の処理以下の一連の計算処理が実行される（ステップ３０２〜ステップ３０５）。この目標ファン回転数計算以下一連の計算処理は図８（ａ）に示す手順で目標ファン回転数計算部５０で実行される。
【０１３１】
図２は制御温度Ｔから目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを求めるグラフを示している。また図２は目標ファン回転数ＦＡＮ RPMから油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevを求めるグラフを示している。
【０１３２】
すなわち図２に示すようにグラフの縦軸には、制御温度Ｔ（＝ＭＡＸ（Ｔc、Ｔtc−２５゜））に対応づけられて目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが設定されている。グラフの横軸には、エンジン回転数ＥＮＧ RPMが設定されている。横軸のエンジン回転数ＥＮＧ RPMの値と、縦軸の目標ファン回転数ＦＡＮ RPMの値に応じて、油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevが定まる。なお図２における縦軸、横軸の数値は例示であり、本発明はこの数値に限定されるわけではない。
【０１３３】
図２においてラインＥは油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevが最小容積（最小容量）（６．２ｃｃ/ｒｅｖ）となるラインである。またラインＦは油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevが最大容積（最大容量）（３０ｃｃ/ｒｅｖ）となるラインである。なお上記最小容積、最大容積の数値は例示であり、本発明はこの数値に限定されるわけではない。
【０１３４】
図２のグラフの内容は、演算式としてあるいは記憶テーブルの形式として所定のメモリに記憶されている。記憶テーブルの形式でデータを記憶する場合には、記憶されていないデータは補間演算処理により算出することができる。
【０１３５】
図８（ａ）のステップ６０１では、まず上記（２）式で求められた制御温度Ｔが８０゜Ｃ未満であるか否かが判断される。制御温度Ｔが８０゜Ｃ未満である場合には、エンジン１の冷却（トルクコンバータ４３の冷却）が十分になされているものとして、冷却用ファン８の回転数の制御目標値ＦＡＮ RPMは設定されない。つまり冷却用ファン８の回転数についての制御は「制御無し」と判断され、油圧ポンプ２の斜板２ａを最小の傾転角にすべくＥに示す最小容積（最小容量）（６．２ｃｃ/ｒｅｖ）のラインが選択される（図２参照）。
【０１３６】
このため図８（ｂ）のグラフより、油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevを最小容量とするべく指令電流値ｉが１（Ａ（アンペア））に定められる。なお図８（ｂ）における縦軸、横軸の数値は例示であり、本発明はこの数値に限定されるわけではない。
【０１３７】
これに対して制御温度Ｔが８０゜Ｃ以上である場合には、制御温度Ｔ（＝ＭＡＸ（Ｔc、Ｔtc−２５゜））に対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが図２に示すグラフにしたがい求められる（ステップ６０１）。
【０１３８】
つぎに回転数制限スイッチ４６が操作されることにより回転数制限信号Ｓ70が入力されているか否かが、つまり冷却用ファン８の回転数を最大回転数（１７５０ｒｐｍ）の７０％の回転数（１２２５ｒｐｍ）にすべきか否かが判断される（ステップ６０２）。
【０１３９】
この結果回転数制限信号Ｓ70が入力されていると判断された場合には、つぎの（３）式により目標ファン回転数ＦＡＮが最終的に定められる。
【０１４０】
ＦＡＮ＝ＭＩＮ（ＦＡＮ RPM、１２２５） …（３）
上記（３）式に示すように制御温度Ｔに対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPMと、ファンの最大回転数（１７５０ｒｐｍ）の７０％の回転数１２２５ｒｐｍとのうちで小さい方の回転数が、最終的な目標ファン回転数ＦＡＮとされる。すなわち図２のグラフにおいて回転数制限信号Ｓ70が入力されていれば最終的な目標回転数ＦＡＮ RPMはラインＧ以下の回転数に強制的に下げられる（ステップ６０３）。
【０１４１】
一方回転数制限信号Ｓ70が入力されていないと判断された場合には、つぎの（４）式により目標ファン回転数ＦＡＮが最終的に定められる。
ＦＡＮ＝ＦＡＮ RPM …（４）
上記（４）式に示すように制御温度Ｔに対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが、最終的な目標ファン回転数ＦＡＮとされる（ステップ６０４）。
【０１４２】
たとえば図２において制御温度Ｔに対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが１３００ｒｐｍである場合に回転数制限信号Ｓ70が入力されていれば、最終的な目標ファン回転数ＦＡＮは１２２５ｒｐｍに設定される。しかし制御温度Ｔに対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが１０００ｒｐｍであった場合には、回転数制限信号Ｓ70の入力の有無にかかわらず最終的な目標ファン回転数ＦＡＮはその回転数ＦＡＮ RPM（＝１０００ｒｐｍ）のままにされる。
【０１４３】
制御温度Ｔに対応する目標ファン回転数ＦＡＮの設定の仕方には種々の変形が可能である。
【０１４４】
油圧機器は油温に応じて効率が変化する。例えば油圧ポンプ２を駆動源として油圧シリンダが作動している場合には、油圧シリンダの駆動により油温が上昇することが想定される。このとき油温上昇により油圧ポンプ２、油圧モータ７の効率が落ち、結果として冷却用ファン８の実際の回転数が目標回転数よりも落ちてしまう。そこで、この実際のファン回転数の低下を防ぐために、油圧シリンダの作動油の温度を検出する作動油温検出センサを設け、この作動油温検出センサで検出された作動油温が大きくなるに応じて目標ファン回転数ＦＡＮを予め高めに設定してもよい。作動油温検出センサの検出値によって補正された目標ファン回転数ＦＡＮが設定されることによって油圧機器の効率の低下があったとしても冷却用ファン８の実際の回転数を適正な回転数に保持することができる。なおトルクコンバータを独立に別途冷却してもよい。
【０１４５】
また冷却用ファン８に図１０に示すファン回転数センサ３６が設けられている場合には、ファン回転数センサ３６で検出された実際のファン回転数Ｎをフィードバック信号として、目標ファン回転数ＦＡＮとファン回転数センサ３６で検出されたファン回転数Ｎとの偏差を求め、この偏差がなくなくように油圧ポンプ２の斜板２ａを制御してもよい。このようにフィードバック制御がなされることにより冷却用ファン８の実際のファン回転数Ｎを目標ファン回転数ＦＡＮに精度よく一致させることができる。このように制御対象の冷却用ファン８の回転数をフィードバック制御しているので、油圧ポンプ２、油圧モータ７といった油圧機器の効率の低下により制御対象の冷却用ファン８の回転数の変動が生じるという事態を回避することができる。
【０１４６】
また本実施形態では、回転数制限スイッチ４６から回転数制限信号Ｓ70が入力されている場合には一律に最大回転数の７０％以下の回転数に目標ファン回転数ＦＡＮを設定している。これにより低騒音運転が実現される。しかし実際のクーラント検出温度Ｔcがヒートバランスの危険域の温度まで上昇している場合には、冷却不足の状態である。そこでクーラント温度に所定のしきい値を設定しておき実際のクーラント温度がこのしきい値に達した時点で上記低騒音運転を強制的に解除し（回転数制限信号Ｓ70オフ）、実際のクーラント検出温度Ｔc（制御温度Ｔ）に対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPM（たとえば１３００ｒｐｍ）をそのまま最終的な目標ファン回転数ＦＡＮとして設定することができる。
【０１４７】
また上述した本実施形態では、図２に示すグラフより、制御温度Ｔのみから一義的に目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを求めている。
【０１４８】
ここでエンジン１の回転数が高くなるに伴ってエンジン１の騒音が大きくなる。エンジン１の騒音が大きくなると、冷却用ファン８の回転数が少々高くなったとしても、オペレータ等にとって官能的に冷却用ファン８の騒音は耳障りではなくなる。またエンジン１の回転数が高くなるに伴い冷却用ファン８の回転数を高くすることは、冷却能力が向上しヒートバランスの改善にもなる。
【０１４９】
そこで制御温度Ｔのみから一義的に定めた目標ファン回転数ＦＡＮ RPMに対して、さらにエンジン１の回転数が大きくなるにつれて回転数を増加させるような補正を加えて目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを設定してもよい。たとえば図２においてクーラント温度Ｔc（制御温度Ｔ）が８０゜〜８８゜Ｃの場合であってエンジン１の回転数ＥＮＧ RPMが７５０ｒｐｍのときは目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを１０００ｒｐｍとする。これに対しエンジン１の回転数ＥＮＧ RPMが２４００ｒｐｍのときは目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを１００ｒｐｍ高くする補正を加えた１１００ｒｐｍとすることが考えられる。
【０１５０】
また作業モード選択スイッチ５５で選択された作業モードＭを示す作業モード選択信号ＳMに応じて目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを補正してもよい。
【０１５１】
作業モードＭが重負荷モードである場合にはエンジン１で発生する熱量が大きい場合なので、制御温度Ｔから得られた目標ファン回転数ＦＡＮ RPMに対し所定回転数分だけ増加させる補正を加えて目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを設定することができる。また作業モードＭが軽負荷モードである場合にはエンジン１で発生する熱量が小さい場合なので、制御温度Ｔから得られた目標ファン回転数ＦＡＮ RPMより所定回転数分だけ減少させる補正を加えて目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを設定することができる。
【０１５２】
たとえば図２においてクーラント温度Ｔc（制御温度Ｔ）が９０゜Ｃの場合であって重負荷モードが選択されているときは目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを通常の１３００ｒｐｍに対して２００ｒｐｍだけ増加させた１５００ｒｐｍとする。これに対し軽負荷モードが選択されているときは目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを通常の１３００ｒｐｍから２００ｒｐｍだけ減少させた１１００ｒｐｍとすることが考えられる。
【０１５３】
以上のように目標ファン回転数ＦＡＮが定められると、油圧ポンプ２の目標斜板傾転角つまり一回転当たりの目標流量Ｑccrevを求める処理が、ポンプ斜板角計算部５３で実行される。具体的には下記（５）式によって油圧ポンプ２の目標流量Ｑccrevが算出される。
【０１５４】
Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM …（５）
上記（５）式に示すように目標ファン回転数ＦＡＮと、油圧モータ７の固定容量値Ｍccrevとエンジン１の回転数ＥＮＧ RPMとに基づいて、油圧ポンプ２の目標流量Ｑccrevが求められる。
【０１５５】
そして図８（ｂ）に示す対応関係に基づいて、上記（５）式から得られた目標流量Ｑccrevに対応する指令電流値ｉが求められる。
【０１５６】
図２のグラフは油圧モータ７の固定容量値Ｍccrevが既知の値のときの特性を示している。たとえば目標ファン回転数ＦＡＮが１３００ｒｐｍで、エンジン１の回転数ＥＮＧ RPMが１５００ｒｐｍのときには、Ｈに示すラインが選択され、このラインＨに対応する容量ＱHが油圧ポンプ２の目標流量Ｑccrevとして求められる（ステップ６０５）。
【０１５７】
ところで本実施形態では、油圧ポンプ２を可変容量型とし油圧モータ７を固定容量型としているが、油圧ポンプ２を固定容量型とし油圧モータ７を可変容量型とした場合にも、同様にして油圧モータ７の斜板（容量）を変化させることにより冷却用ファン８の風量を制御することができる。
【０１５８】
この場合にはステップ６０３の処理が終了された後にステップ６０７の処理に移行される。
【０１５９】
そして下記（６）式によって可変容量型油圧モータ７の１回転当たりの目標流量Ｍccrevが算出される。
【０１６０】
Ｍccrev＝Ｑccrev・ＥＮＧ RPM/ＦＡＮ …（６）
上記（６）式により目標ファン回転数ＦＡＮと、固定容量型油圧ポンプ２の固定容量値Ｑccrevとエンジン１の回転数ＥＮＧ RPMとに基づいて、油圧モータ７の目標流量Ｍccrevが求められる。
【０１６１】
そして図８（ｂ）に示す対応関係に基づいて、上記（６）式から得られた目標流量Ｍccrevに対応する指令電流値ｉが求められる（ステップ６０７）。
【０１６２】
以上が制御計算（ステップ１０３）の処理の内容である。上記制御計算の処理（ステップ１０３）が終了すると、つぎにＥＰＣ弁出力処理が実行される（ステップ１０４）。ＥＰＣ弁出力処理は図６に示す手順でＥＰＣ弁出力変換部５４で実行される。
【０１６３】
まずモジュレーション処理が実行され（ステップ４０１）、ＥＰＣ弁電流出力処理が実行される（ステップ４０２）。これらモジュレーション処理、ＥＰＣ弁電流出力処理の内容は図９（ａ）に示される。
【０１６４】
すなわち図９（ａ）のステップ７０１に示すように、ＥＰＣ弁４０に加えるべき電流値ｉを徐々に増加または減少させていくモジュレーション処理が実行される。ＥＰＣ弁４０に対してはサンプリング時間毎に指令電流ｉが加えられる。ここでサンプリング時間前にＥＰＣ弁４０に加えられた指令電流値ｉをＥＰＣk-1とする。そして今回ＥＰＣ弁４０に加えるべき指令電流値ｉをＥＰＣkとする。
【０１６５】
そしてＥＰＣkとＥＰＣk-1との差分が求められ、この差分がモジュレーション定数Ｍｏｄxよりも大きいか否かが判断される。
【０１６６】
ここでＥＰＣkとＥＰＣk-1との差分値がモジュレーション定数Ｍｏｄx以下である場合には、図８（ｂ）のグラフから求められた指令電流値ｉがそのまま今回の指令電流値ＥＰＣkとされる。
【０１６７】
これに対してＥＰＣkとＥＰＣk-1との差分値がモジュレーション定数Ｍｏｄxよりも大きい場合には、下記（７）式により今回の指令電流値ＥＰＣkが算出される。
【０１６８】
ＥＰＣk＝ＥＰＣk-1＋Ｍｏｄx …（７）
ここで上記モジュレーション定数Ｍｏｄxの値は、下記に示す現在の各ステータス（１）、（２）、（３）に応じて異なる。
【０１６９】
（１）電流出力増加
（２）電流出力減少
（３）エンジン始動時および制御温度以下
すなわちＥＰＣkとＥＰＣk-1との差分値が正の極性でありＥＰＣ弁４０に対する指令電流値ｉが増加しているステータス（１）の電流出力増加の場合には、図９（ｂ）に示す示すように電流増加の時定数ｔ1が小さくなるように（ｔ1＝１ｓｅｃ）、モジュレーション定数Ｍｏｄxが定められる。油圧ポンプ２のキャビテーションを防止する等のためである。
【０１７０】
またＥＰＣkとＥＰＣk-1との差分値が負の極性でありＥＰＣ弁４０に対する指令電流値ｉが減少しているステータス（２）の場合には、図９（ｃ）に示すように電流減少の時定数ｔ2が大きくなるように（ｔ2＝２ｓｅｃ）、モジュレーション定数Ｍｏｄxが定められる。油圧モータ７のオーバランを防止する等のためである。
【０１７１】
また現在エンジン１が始動された直後であって現在のクーラント温度Ｔcが制御温度８０゜Ｃ以下であるステータス（３）の場合には、図９（ｃ）に示すように電流変化の時定数ｔ3が特に大きくなるように（ｔ3＝３ｓｅｃ）、モジュレーション定数Ｍｏｄxが定められる。油温低下時に油圧管路内でピーク圧が発生することを防止する等のためである（ステップ７０２）。
【０１７２】
つぎに上述したようにして求められた今回の指令電流値ＥＰＣkをディジタル信号からアナログ信号に変換した上で、ＥＰＣ弁４０に対して指令電流ｉとして出力される（ステップ７０２）。
【０１７３】
以上がＥＰＣ弁出力処理（ステップ１０４）の内容である。
【０１７４】
この結果ＥＰＣ弁４０の出力圧が変化され、これに応じて油圧ポンプ２の斜板２ａが変化され、冷却用ファン８のファン回転数Ｎが目標ファン回転数ＦＡＮに一致する。
【０１７５】
このように本実施形態によれば、現在のクーラントの検出温度Ｔcから冷却に必要十分な目標ファン回転数ＦＡＮが定められ、冷却用ファン８がこの目標ファン回転数ＦＡＮで回転される。
【０１７６】
このためクーラントは最適なエネルギー効率で冷却される。また冷却用ファン８自体で発生する音が必要以上に大きくなることもない。すなわち冷却用ファン８の回転数は冷却に必要十分な回転数ＦＡＮになるように無段階に変化するので、冷却に必要十分な回転数以上で冷却用ファン８が回転することはない。このため冷却に必要十分な回転数以上に回転数が増加することなくエネルギーロスが生じない。また冷却用ファン８で騒音が発生することもない。さらに従来技術のように流量制御弁で流量を制限しタンクへ環流することもないので、余剰流量によるエネルギーロスも生じない。
【０１７７】
このように本実施形態によれば、油圧モータ７を油圧源として冷却用ファン８を駆動する場合に、最適なエネルギー効率で駆動でき、騒音を最小にする制御ができる。
【０１７８】
また別の実施形態によれば、図１４、図１５に示すように冷却用ファン８に、ラジエータ５７以外にオイルクーラ６０を対向させて設けるようにしている、これによりクーラントのみならずトルクコンバータ４３の作動油または油圧シリンダ内の圧油を効率よく冷却することができる。
【０１７９】
図１４におけるシャッタ６１、６２はクーラントおよび作動油が最適の効率で冷却されるようにコントローラ４７により駆動制御される。
【０１８０】
たとえばシャッタ６１を適宜作動させ、作動油温が下がり過ぎた時にラジエータ５７の放熱面のみに向けて冷却用ファン８で発生した風を導入させることができる。またシャッタ６２を適宜作動させ、クーラントの温度が下がり過ぎた時にオイルクーラ６０の放熱面のみを向けて冷却用ファン８で発生した風を導入させることができる。
【０１８１】
また図１５における風量調節板６３はクーラントおよび作動油が最適の効率で冷却されるようにコントローラ４７により駆動制御される。
【０１８２】
たとえば風量調整板６３の傾斜位置をＣ位置の方向へ適宜変化させて、作動油の過冷却状態時に、過冷却のオイルクーラ６０に向かう冷却風を減少させることができる。また風量調整板６３の傾斜位置をＤ位置の方向へ適宜変化させて、クーラントの過冷却状態時に、過冷却のラジエータ５７に向かう冷却風を減少させることができる。
【０１８３】
なお場合によっては、ラジエータ５７、オイルクーラ６０のいずれか一方のみを冷却用ファン８に対向して設けるようにして、冷却用ファン８によってクーラントのみを冷却してもよく、また作動油のみを冷却してもよい。
【０１８４】
また本実施形態によれば、上記（２）式（Ｔ＝ＭＡＸ（Ｔc、Ｔtc−２５゜））に示すように、クーラント検出温度Ｔcと、トルコン検出油温Ｔtcから２５゜Ｃを減算した温度とのうちで大きい方の温度を制御温度Ｔとして求め、この制御温度Ｔに対応する目標ファン回転数が定められる。すなわちクーラント検出温度Ｔcに対応する目標ファン回転数と、トルコン検出油温Ｔtcから２５゜Ｃを減算した温度Ｔtc−２５゜Ｃに対応する目標ファン回転数のうちで高い方の回転数が目標ファン回転数として定められる。そして冷却用ファン８の回転数がこの目標ファン回転数になるように油圧ポンプ２の斜板２ａが制御される。
【０１８５】
このように本実施形態によれば、現在のクーラントの検出温度Ｔc、作動油の検出油温Ｔtcから冷却に必要十分な目標ファン回転数ＦＡＮが定められ、冷却用ファン８がこの目標ファン回転数ＦＡＮ RPMで回転される。
【０１８６】
このためクーラントおよび作動油を最適なエネルギー効率で冷却することができる。さらに本実施形態によれば、上記（２）式（Ｔ＝ＭＡＸ（Ｔc、Ｔtc−２５゜） ）に示すように、クーラント検出温度Ｔcと、トルコン検出油温Ｔtcから２５゜Ｃを減算した温度とのうちで大きい方の温度を制御温度Ｔとして求めるようにしているので、クーラントと作動油のうちで冷却が不足している方の冷却媒体に合わせた冷却がなされ、冷却用ファン８でクーラントと作動油の両方を冷却する場合でもいずれか一方の冷却が不足する事態を回避することができる。
【０１８７】
また本実施形態では上記（７）式（ＥＰＣk＝ＥＰＣk-1＋Ｍｏｄx）により今回の指令電流値ＥＰＣkを算出してＥＰＣ弁４０に逐次出力しているので、冷却用ファン８の実際のファン回転数が目標ファン回転数ＦＡＮに達するまでに回転数が徐々に変化する。このためファン回転数の急激な変動が防止され、油圧機器とりわけ油圧モータ７の損傷を防止することができる。
【０１８８】
また本実施形態によれば、回転数制限スイッチ４６が操作されているときには、目標ファン回転数ＦＡＮを最大回転数（１７５０ｒｐｍ）の７０％（１２２５ｒｐｍ）以下になるように制限されるので、騒音が法規制等により制限されている場合に騒音を一定レベル以下に抑制することができる。
【０１８９】
また本実施形態によれば、作業モード選択スイッチ５５で選択指示された作業モードＭに応じて目標ファン回転数ＦＡＮが設定される。このため建設機械で現在行われている作業モードに適合した目標回転数で冷却用ファン８を回転させることができ作業に合わせて最適なエネルギー効率で運転を行うことができる。
【０１９０】
以上説明した実施形態については種々の変形が可能である。以下種々の変形例について説明する。
【０１９１】
本発明を建設機械に適用した場合、建設機械の作業環境では、ラジエータ５７あるいはオイルクーラ６０の放熱面（コア）に、枯葉、埃等が吸い込まれることがある。枯葉等が吸い込まれるとラジエータ５７、オイルクーラ６０の冷却効率が低下する。従ってこれらを除去する必要がある。
【０１９２】
このために次のような操作を行う。操作レバー６６により切換弁６５の弁位置が逆方向の位置に切り換えられる。これにより油圧モータ７に対する圧油流入方向が切り換えられ、油圧モータ７が逆方向に回転される。このため冷却用ファン８がクーラント（あるいは作動油）冷却時とは逆の方向に回転される。この結果ラジエータ５７あるいはオイルクーラ６０に吸い込まれた枯葉、埃等が吐き出される。
【０１９３】
またコントローラ４７によって、この切り換え制御を自動的に行わせることができる。
【０１９４】
コントローラ４７は定期的に冷却用ファン８の回転方向を切り換える制御をつぎのようにして実行する。
【０１９５】
すなわちコントローラ４７ではエンジン回転数センサ４４の検出信号に基づきエンジン１が始動されたか否かが判断される。この結果エンジン始動時であると判断された場合には、切換弁６５の電磁ソレノイドに対して指令電流が出力され、切換弁６５の弁位置が逆方向の位置に切り換えられる。これにより油圧モータ７に対する圧油流入方向が切り換えられ、油圧モータ７が逆方向に回転される。このため冷却用ファン８がクーラント（あるいは作動油）冷却時とは逆の方向に回転される。このときの冷却用ファン８の目標ファン回転数は、最大回転数に設定することができる。この結果ラジエータ５７あるいはオイルクーラ６０に吸い込まれた枯葉、埃等がエンジン１が始動される毎に最大の風量で定期的に吐き出される。
【０１９６】
またコントローラ４７内にタイマを備えておき、エンジン１が稼働中の一定時間毎に（たとえば３０分毎に）冷却用ファン８の回転を逆回転させてもよい。枯葉等の多い作業環境では一定時間毎に放熱面に吸い込まれた枯葉等を吐き出させることが望ましい。
【０１９７】
また図１（ｂ）に示す２方向流れ可能なポンプを備えた油圧回路を採用した場合には、コントローラ４７によって油圧ポンプ２ｂの斜板が制御され、圧油吐出口が冷却時の吐出口と吸入口とが逆に切り換えられる。これにより油圧モータ７に対する圧油流入方向が切り換えられる。このため冷却用ファン８の回転方向が冷却時のＡ1方向とは逆のＡ2方向に切り換えられ、枯葉、埃等がラジエータ５７あるいはオイルクーラ６０から吐き出される。
【０１９８】
このようにラジエータ５７あるいはオイルクーラ６０に吸い込まれた枯葉、埃等が定期的に吐き出されるので、枯葉や埃などが多い作業雰囲気であっても、エンジンルーム内を清浄に保つことができる。また枯葉、埃等の詰まりによってラジエータ５７あるいはオイルクーラ６０の冷却効率が低下することを防止できる。
【０１９９】
ところで上述した実施形態ではエンジン始動時であってもクーラント検出温度Ｔcが高い値を示していれば、つぎのような問題を生じるおそれがある。すなわちコントローラ４７からＥＰＣ弁４０に対して指令電流ｉが出力され、この高い温度に応じた高圧の圧油が油圧管路４２内に流れるようにる。すると始動前には圧力がゼロであったところ始動直後に管路４２内にピーク圧が立ち、管路４２に過大な負荷がかかるおそれがある。
【０２００】
そこでコントローラ４７でエンジン始動時にはクーラント検出温度Ｔcの大きさ如何にかかわらずに以下の制御を行うことができる。
【０２０１】
すなわちコントローラ４７ではエンジン回転数センサ４４の検出信号に基づきエンジン１が始動されたか否かが判断される。この結果エンジン始動時であると判断された場合には、ＥＰＣ弁４０の電磁ソレノイド４０ａに対して油圧ポンプ２の斜板２ａの傾転角を最小に（容量を最小に）するための指令電流ｉが出力される。
【０２０２】
これによりエンジン１の始動時には低圧の圧油が油圧管路４２内に流れることになり管路４２内にピーク圧が立つことはない。このためエンジン１の始動時に既にクーラント検出温度Ｔcが高い値を示していたとしても管路４２にピーク圧はかからなくなり、油圧機器の損傷が防止される。またポンプ２の容量が最小であるためポンプ２の吸収トルクは最小となっている。従ってエンジン１への負荷が減少するため、エンジン１の始動性が向上する。
【０２０３】
またエンジン１が始動されてから一定の時間だけ上記制御を行うようにしてもよい。図１２はエンジン１が始動されてから一定の時間（２０ｓｅｃ）だけ上記制御を行う場合の処理手順を示している。
【０２０４】
すなわち電源がオンされると（ステップ８０２）、 ｉの内容が１．０Ａとされ（ステップ８０３）、エンジン１が始動されたことが検出されるとソフトウエアタイマの計時時間ｔは０にリセットされる（ステップ８０４）。
【０２０５】
そしてサンプリング時間ｔsamplが経過する毎に上記ソフトウエアタイマの計時時間ｔの内容は、
ｔ＝ｔ＋ｔsampl
と更新されていく。ｔの内容が２０ｓｅｃ以下である限りｉの内容が１．０Ａのままにされる。そして、この１．０Ａの指令電流ｉがＥＰＣ弁４０に出力される。このためエンジン１が始動されてから２０ｓｅｃ間だけ強制的に油圧ポンプ２の斜板２ａの傾転角が最小に（容量が最小に）される（ステップ８０５）。
【０２０６】
なお油圧モータ７が可変容量型である場合には、油圧ポンプ２の代わりに油圧モータ７の容量が最小となるように上記制御を行うようにしてもよい。
【０２０７】
ところで冷却用ファン８が格納されたエンジンルーム内にはハーネス、ホース等比較的熱的耐久性の低い部品が設けられている。
【０２０８】
そこでコントローラ４７の制御によって定期的にエンジンルーム内の熱気を排出し、上記ハーネス、ホース等比較的熱的耐久性の低い部品の長寿命化を図るようにしてもよい。
【０２０９】
すなわちコントローラ４７にはタイマが設けられている。コントローラ４７では、タイマがリセット時から一定時間（たとえば１０分）を計時したか否かが判断される。タイマによって一定時間の計時がされたことが判断されると、冷却用ファン８の現在の目標回転数如何にかかわらずに強制的に最大回転数が目標ファン回転数ＦＡＮとして設定される。そして最大回転数が得られる指令電流ｉがＥＰＣ弁４０に対して短時間だけ出力される。このため冷却用ファン８は短時間だけ最大回転数で回転される。最大回転数で回転している短時間経過後にはタイマはリセットされ、上述した処理が繰り返し実行される。
【０２１０】
このように、たとえエンジン１がアイドル回転数であってクーラント検出温度Ｔcが低温の状態であったとしても、冷却用ファン８の回転数は強制的に最大回転数まで上昇される。このため冷却用ファン８が格納されたエンジンルーム内の熱気を定期的に排出でき、ハーネス、ホース等比較的熱的耐久性の低い部品の長寿命化を図ることができる。なお冷却用ファン８の上昇時の回転数としては必ずしも最大回転数である必要はなく最大回転数に近い高回転であればよい。
【０２１１】
上述した実施形態では、図２に示すように各制御温度Ｔ（クーラント検出温度Ｔc、作動油温Ｔtc）毎に目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを対応づけておくようにしている。以下このような対応づけが不要な実施形態について説明する。
【０２１２】
図１１はこの実施形態の制御ブロック図を示している。図１のコントローラ４７に対応する要素が図１１の制御部５８である。
【０２１３】
この実施形態ではクーラントの目標温度Ｔrefとしてエンジン１の効率が最適となる温度が設定される。そしてこの目標温度Ｔrefと温度センサ２３で検出された実際のクーラント検出温度Ｔcとの偏差Ｔerrが算出され、制御部５８に加えられる。
【０２１４】
制御部５８では下記（８）式に従って指令電流値ｉが求められる。
【０２１５】
ｉ＝ｉ0＋Ｔerr・Ｇain …（８）
上記（８）式において固定電流値ｉ0、ゲインＧainはそれぞれ既知の値である。
【０２１６】
上記（８）式で得られた指令電流値ｉがＥＰＣ弁（電磁比例制御弁）４０に対して出力される。
【０２１７】
この結果クーラントの実際の温度Ｔcが目標温度Ｔrefに精度よく一致しエンジン１の効率が最大となる。また図１１に示す実施形態によれば、図２に示すように各クーラント温度Ｔc毎に目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを対応づけておく必要がないので、演算式の設定や記憶テーブルの設定の作業を容易に行うことができる。
【０２１８】
なお図１１に示す制御ブロック図において、クーラントの目標温度の代わりに作動油（トルクコンバータ４３または油圧シリンダの作動油）の目標温度を設定することができる。このときクーラントの温度を検出する温度センサ２３の代わりに作動油（トルクコンバータ４３または油圧シリンダの作動油）の油温を検出する温度センサとして、作動油の実際の温度を目標温度に一致させるように構成することができる。これによりトルクコンバータ４３または油圧シリンダを最適の効率で作動させることができる。
【０２１９】
つぎにクーラントの温度を最適値に一致させると同時に冷却用ファン８で発生する騒音を低減させることができる実施形態について同じ図１１の制御ブロック図を参照して説明する。
【０２２０】
この実施形態ではクーラントの目標温度Ｔrefとしてエンジン１の効率が最適となる温度たとえば９０゜Ｃが設定される。また冷却用ファン８の許容回転数Ｆminとして１２００ｒｐｍが設定されるものとする。この許容回転数１２００ｒｐｍで冷却用ファン８が回転しているときの騒音のレベルは８５ｄＢである。そして上記目標温度Ｔrefと温度センサ２３で検出された実際のクーラント検出温度Ｔcとの偏差Ｔerrが算出され、制御部５８に加えられる。なお許容回転数Ｆminの数値は例示であり、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０２２１】
制御部５８では以下（ａ）〜（ｆ）の手順にて指令電流値ｉが出力される。
【０２２２】
（ａ）初期状態では指令電流値ｉが１．０Ａに設定される。
【０２２３】
（ｂ）現在の指令電流値ｉから下記（９）式を用いて現在の目標ファン回転数ＦＡＮを求める。
【０２２４】
ＦＡＮ＝ｆ（ｉ） …（９）
上記関数式ｆは上記（５）式（Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM）に示す目標ファン回転数ＦＡＮとポンプ目標流量Ｑccrevとの対応関係および図８（ｂ）に示す目標流量Ｑccrevと指令電流値ｉとの対応関係から取得することができる。
【０２２５】
（ｃ）上記（９）式の演算の結果目標ファン回転数ＦＡＮが許容回転数Ｆmin（１２００ｒｐｍ）以下であるか否かが判断される。
【０２２６】
（ｄ）目標ファン回転数ＦＡＮが許容回転数Ｆmin（１２００ｒｐｍ）以下である場合には、前述した下記（８）式により指令電流値ｉが演算され、ＥＰＣ弁４０に対して出力される。
【０２２７】
ｉ＝ｉ0＋Ｔerr・Ｇain …（８）
（ｅ）目標ファン回転数ＦＡＮが許容回転数Ｆmin（１２００ｒｐｍ）よりも大きい場合には、下記（１０）式により指令電流値ｉが演算され、ＥＰＣ弁４０に対して出力される。
【０２２８】
ｉ＝ｉ0＋Ｔerr・Ｇain−（ＦＡＮ−Ｆmin）・Ｇfan …（１０）
上記ゲインＧfanは冷却用ファン８の回転数を許容回転数Ｆmin以下にもっていくために設定される騒音低減用のゲインである。一方ゲインＧainはクーラントの温度を目標温度Ｔrefに一致させるために設定される温度制御用のゲインである。騒音低減の制御を重視するときには騒音低減用ゲインＧfanは温度制御用ゲインＧainに対して相対的に大きい値に設定される。また温度制御を重視するときには騒音低減用ゲインＧfanは温度制御用ゲインＧainに対して相対的に小さい値に設定される。すなわちＧfan、Ｇainの設定の仕方によって騒音低減制御と温度制御の重み付けが定まる。
【０２２９】
（ｆ）上記（ｂ）に戻り同様の処理を繰り返す。
【０２３０】
このように本実施形態では、上記（ｄ）に示すように冷却用ファン８の回転数が許容回転数Ｆmin以下である限りは、騒音は許容レベル（８５ｄＢ）以下にあるものとして（８）式によりクーラントの実際の温度Ｔcを目標温度Ｔrefに一致させる温度制御がなされる。また上記（ｅ）に示すように冷却用ファン８の回転数が許容回転数Ｆminよりも大きくなった場合には、騒音は許容レベル（８５ｄＢ）よりも大きいレベルにあるので騒音を低減させるべく（１０）式に従い所定の重み付けをもってクーラントの実際の温度Ｔcを目標温度Ｔrefに一致させる温度制御が行われるとともに冷却用ファン８の実際の回転数を許容回転数Ｆmin以下にもっていく騒音低減制御が行われる。
【０２３１】
このため本実施形態によれば、クーラントの温度を最適値に一致させることができると同時に冷却用ファン８で発生する騒音をも低減させることができる。
【０２３２】
上述した温度制御は一例であり、つぎのような手順（ｇ）〜（ｋ）で制御を行うことができる。
【０２３３】
（ｇ）目標温度Ｔref（９０゜Ｃ）に対応する回転数ＦＡＮ1（１２００ｒｐｍ）が設定される。この回転数ＦＡＮ1（１２００ｒｐｍ）で冷却用ファン８が回転しているときの騒音のレベルは８５ｄＢであり許容レベル以下である。そしてまたエンジン１の効率として許容できる許容クーラント温度Ｔu（９３゜Ｃ）が設定される。この許容クーラント温度Ｔu（９３゜Ｃ）に対応する回転数ＦＡＮ2（１３００ｒｐｍ）が設定される。この回転数ＦＡＮ2（１３００ｒｐｍ）で冷却用ファン８が回転しているときの騒音のレベルは９０ｄＢである。
【０２３４】
（ｈ）温度センサ２３によってクーラントの実際の温度Ｔcが上記許容クーラント温度Ｔu以下であるか否かが判断される。
【０２３５】
（ｉ）クーラントの実際の温度Ｔcが上記許容クーラント温度Ｔu以下である場合には、上記（５）式（Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM）の目標ファン回転数ＦＡＮの内容を回転数ＦＡＮ1（１２００ｒｐｍ）として目標流量Ｑccrevが演算される。そしてこの演算された目標流量Ｑccrevと図８（ｂ）に示す対応関係から指令電流値ｉが求められる。そしてこの指令電流値ｉがＥＰＣ弁４０に対して出力される。
【０２３６】
（ｊ）クーラントの実際の温度Ｔcが上記許容クーラント温度Ｔuを超えた場合には、上記（５）式（Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM）の目標ファン回転数ＦＡＮの内容を回転数ＦＡＮ2（１３００ｒｐｍ）として、目標流量Ｑccrevが演算される。そしてこの演算された目標流量Ｑccrevと図８（ｂ）に示す対応関係から指令電流値ｉが求められる。そしてこの指令電流値ｉがＥＰＣ弁４０に対して出力される。これによりクーラントの実際の温度を許容クーラント温度Ｔu以下にもっていくことができる。
【０２３７】
（ｋ）上記（ｈ）に戻り同様の処理を繰り返す。
【０２３８】
このように本実施形態では、上記（ｉ）、（ｊ）に示すようにクーラントの実際の温度Ｔcが許容クーラント温度Ｔu以下である限りは、騒音は許容レベル（８５ｄＢ）に抑制され、クーラントの実際の温度Ｔcが許容クーラント温度Ｔuを超えた場合のみに、冷却用ファン８の回転数を上昇させクーラントの実際の温度を許容クーラント温度Ｔu以下にもっていくようにしている。
【０２３９】
このため本実施形態においても、クーラントの温度を最適値に制御できると同時に冷却用ファン８で発生する騒音を低減させることができる。
【０２４０】
またつぎのような手順（ｌ）〜（ｑ）で制御を行うことができる。
【０２４１】
（ｌ）目標温度Ｔref（９０゜Ｃ）に対応する目標回転数ＦＡＮ1（１２００ｒｐｍ）が設定される。この回転数ＦＡＮ1（１２００ｒｐｍ）で冷却用ファン８が回転しているときの騒音のレベルは８５ｄＢであり許容レベル以下である。またクーラントの温度の高温側のしきい値（９３゜Ｃ）が設定される。またクーラントの温度の低温側のしきい値（８０゜Ｃ）が設定される。
【０２４２】
（ｍ）温度センサ２３によってクーラントの実際の温度Ｔcが上記高温側しきい値を超えたか、低温側しきい値よりも下回っているかが判断される。
【０２４３】
（ｎ）クーラントの実際の温度Ｔcが上記高温側しきい値と低温側しきい値との間に入っている場合には、上記（５）式（Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM）の目標ファン回転数ＦＡＮの内容を目標回転数ＦＡＮ1（１２００ｒｐｍ）として目標流量Ｑccrevが演算される。そしてこの演算された目標流量Ｑccrevと図８（ｂ）に示す対応関係から指令電流値ｉが求められる。そしてこの指令電流値ｉがＥＰＣ弁４０に対して出力される。
【０２４４】
（ｏ）クーラントの実際の温度Ｔcが上記高温側しきい値を超えている場合には、上記（５）式（Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM）の目標ファン回転数ＦＡＮの内容を最大回転数（１７５０ｒｐｍ）として目標流量Ｑccrevが演算される。そしてこの演算された目標流量Ｑccrevと図８（ｂ）に示す対応関係から指令電流値ｉが求められる。そしてこの指令電流値ｉがＥＰＣ弁４０に対して出力される。
【０２４５】
（ｐ）クーラントの実際の温度Ｔcが上記低温側しきい値を下回っている場合には、上記（５）式（Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM）の目標ファン回転数ＦＡＮの内容を最小回転数（６４７ｒｐｍ）として、目標流量Ｑccrevが演算される。そしてこの演算された目標流量Ｑccrevと図８（ｂ）に示す対応関係から指令電流値ｉが求められる。
【０２４６】
（ｑ）上記（ｍ）に戻り同様の処理を繰り返す。
【０２４７】
また上述した温度制御と騒音低減制御とを組み合わせた実施形態は、クーラントの温度を制御する場合だけではなく、作動油（トルクコンバータ４３または油圧シリンダの作動油）の油温を制御する場合にも適用することができる。
上述した実施形態では、油圧ポンプ２および油圧モータ７のいずれか一方が可変容量型であり他方が固定容量型である場合を想定して説明した。つぎに図１０を参照して油圧ポンプ２および油圧モータ７の両方が可変容量型である場合の実施形態について説明する。
【０２４８】
図１０に示す油圧回路はたとえば油圧ショベルなどの建設機械に搭載される。適用対象が建設機械の場合同図１０に示す可変容量型の油圧ポンプ２はたとえばブームを作動させる油圧シリンダ４に圧油を供給する圧油供給源となる。
【０２４９】
油圧ポンプ２は駆動源としてのエンジン１によって駆動される。油圧ポンプ２はたとえば斜板式ピストンポンプで構成される。油圧ポンプ２の斜板２ａが変化することによって油圧ポンプ２の押し退け容積（容量）（ｃｃ/ｒｅｖ）が変化される。
【０２５０】
油圧ポンプ２の押し退け容積（容量）は斜板駆動機構部５が作動されることによって変化される。
【０２５１】
油圧ポンプ２はタンク９内の圧油を吸い込み圧油吐出口２ｂから吐出圧Ｐの圧油を吐出する。油圧ポンプ２の吐出圧油は管路１１を介して操作弁３に供給される。
【０２５２】
操作弁３は、操作レバー１４の操作量に応じて開口面積が変化されることによって油圧ポンプ２から吐出された圧油の流量が制御される。油圧ポンプ２の吐出圧油は操作弁３を介して油圧シリンダ４に供給される。油圧シリンダ４に圧油が供給されることによってこの油圧シリンダ４が駆動される。油圧シリンダ４が駆動されることによって図示せぬ作業機（ブーム）が作動される。
【０２５３】
つぎに斜板駆動機構部５の構成について説明する。
【０２５４】
斜板駆動機構部５には、管路１２から分岐されたＬＳ圧管路１６が接続されているとともに管路１１から分岐された管路２２が接続されている。
【０２５５】
斜板駆動機構部５は、流入される圧油の流量に応じて油圧ポンプ２の斜板２ａを駆動してポンプ容量を変化させるサーボピストン２１を備える。またパイロットポート２０ｂに加えられた油圧ポンプ２の吐出圧Ｐ、油圧シリンダ４の負荷圧に応じた信号圧ＰLSをサーボピストン２１に流入させるＬＳ弁２０とから構成されている。
【０２５６】
ＬＳ弁２０は、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐと油圧シリンダ４の負荷圧に応じた信号圧ＰLSとの差圧ΔＰ（＝Ｐ−ＰLS）を第１の設定差圧ΔＰLSに保持する制御を行う。この制御はロードセンシング制御といわれる。第１の設定差圧ΔＰLSはＬＳ弁２０に付与されるバネ２０ａのバネ力およびＬＳ弁２０のパイロットポート２０ｂ、２０ｃの受圧面積に応じて定まる。
【０２５７】
すなわちＬＳ弁２０のパイロットポート２０ｂには管路２２を介してポンプ吐出圧Ｐが加えられる。一方上記パイロットポート２０ｂに対向するようにバネ２０ａと同じ側に設けられたパイロットポート２０ｃにはＬＳ圧管路１６を介して負荷圧ＰLSに応じた信号圧が加えられる。
【０２５８】
したがって差圧Ｐ−ＰLSが第１の設定差圧ΔＰLSよりも大きいときにはＬＳ弁２０は図中左側の弁位置に移動される。このためＬＳ弁２０からサーボピストン２１に対してポンプ吐出圧油が流入される。したがって油圧ポンプ２の斜板２ａが最小容量ＭＩＮ側に移動される。このため油圧ポンプ２から吐出される流量が減らされ油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが小さくなる。この結果差圧Ｐ−ＰLSが小さくなり第１の設定差圧ΔＰLSに一致される。逆に差圧Ｐ−ＰLSが第１の設定差圧ΔＰLSよりも小さくなったときにはＬＳ弁２０は右側の弁位置に移動される。このためサーボピストン２１からＬＳ弁２０を介して圧油がタンク９に流出され、油圧ポンプ２の斜板２ａが最大容量ＭＡＸ側に移動される。このため油圧ポンプ２から吐出される流量が増加され油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが大きくなる。この結果差圧Ｐ−ＰLSが大きくなり第１の設定差圧ΔＰLSに一致される。以上のようにしてＬＳ弁２０によって常に差圧Ｐ−ＰLSが第１の設定差圧ΔＰLSに保持される。
【０２５９】
本実施形態では作業機駆動用として備えられている上記油圧ポンプ２が冷却用ファン８の油圧駆動源として利用され、冷却用ファン８が駆動される。図１０の油圧回路において二点鎖線で囲まれた部分が冷却用ファン駆動部１０である。この冷却用ファン駆動部１０は一体のもの（モータアッセンブリ）として構築することができる。
【０２６０】
油圧ポンプ２のポンプ吐出圧管路１１は分岐管路１７に接続されており、この分岐管路１７は上記冷却用ファン駆動部１０に接続されている。
【０２６１】
また油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧を検出するＬＳ圧管路１６は分岐管路１８に接続されており、この分岐管路１８は上記冷却用ファン駆動部１０に接続されている。
【０２６２】
上記管路１７はファン駆動用油圧モータ７の流入ポート７ａに連通している。ファン駆動用油圧モータ７の出力軸には冷却用ファン８が取り付けられている。このため油圧ポンプ２から吐出された圧油は管路１１、１７を介してファン駆動用油圧モータ７に供給されこれに応じて冷却用ファン８が回転される。
【０２６３】
ファン駆動用油圧モータ７は可変容量型の油圧モータである。
【０２６４】
ファン駆動用油圧モータ７の容量Ｄ（ｃｃ/ｒｅｖ）は斜板駆動機構部６が作動されることによって変化される。
【０２６５】
ファン駆動用油圧モータ７は油圧ポンプ２の吐出圧油を流入ポート７ａから流入させて出力軸を出力回転数Ｎで回転させ冷却用ファン８を回転させる。そしてファン駆動用油圧モータ７の流出ポート７ｂから流出された圧油は管路２７を通過してタンク９に戻される。ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力は油圧ポンプ２の吐出圧Ｐである。ファン駆動用油圧モータ７の出力回転数つまり冷却用ファン８の回転数Ｎはファン回転数センサ３６によって検出される。
【０２６６】
ここでファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrと、冷却用ファン８の回転数Ｎとの間には、ｋ1を冷却用ファン８により定まる定数として次式（１１）の関係が成立する。なお＾2は２乗を意味する（以下同様である）。
【０２６７】
Ｔr＝ｋ1・Ｎ＾2 …（１１）
またファン駆動用油圧モータ７の１回転当たりの容量Ｄと駆動圧力Ｐ（ｋｇ/ｃｍ2）と、冷却用ファン８の回転数Ｎとの間には、ｋ2を定数として次式（１２）の関係が成立する。
【０２６８】
Ｐ・Ｄ・ｋ2＝ｋ1・Ｎ＾2 …（１２）
またファン駆動用油圧モータ７の１回転当たりの容量Ｄと、ファン駆動用油圧モータ７に供給される圧油の流量をＱm（ｌ/ｍｉｎ）との間には、ｋ3を定数として次式（１３）の関係が成立する。
【０２６９】
Ｑm＝Ｎ・Ｄ …（１３）
したがって上記（１１）、（１２）、（１３）式から明らかなように、ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐ、流量Ｑmが大きくなると冷却用ファン８の回転数Ｎは大きくなる。そして冷却用ファン８の回転数Ｎの増加に伴いファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrが大きくなる。
【０２７０】
図１６はファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐと容量Ｄと吸収トルクＴrの関係を示している。図１６においてカーブＡ1は値の大きな設定吸収トルクＴra1が得られる駆動圧力Ｐと容量Ｄの関係を示している。カーブＡ1上では設定吸収トルクＴra1の値は一定となる。またカーブＡ2は中程度の大きさの設定吸収トルクＴra2が得られる駆動圧力Ｐと容量Ｄの関係を示している。カーブＡ2上では設定吸収トルクＴra2の値は一定となる。またカーブＡ3は値の小さい設定吸収トルクＴra3が得られる駆動圧力Ｐと容量Ｄの関係を示している。カーブＡ3上では設定吸収トルクＴra3の値は一定となる。ここで設定吸収トルクＴra1を最大トルク値とする。なお図１６の各カーブ毎に吸収トルクは一定である。
【０２７１】
温度センサ４５ａではタンク９内の作動油の温度Ｔｔが検出される。
【０２７２】
コントローラ１３は上記温度センサ４５ａの検出温度Ｔｔを示す信号、上記ファン回転数センサ３６の検出ファン回転数Ｎを示す信号を入力して設定吸収トルク値Ｔraを変化させるための電流指令ｉを生成する。さらにこの電流指令ｉを冷却用ファン駆動部１０に対して出力する。
【０２７３】
冷却用ファン駆動部１０の電磁比例制御弁２４はコントローラ１３から出力された電流指令ｉが電磁ソレノイド２４ａに入力されることによって弁位置が変化する。電流値ｉに対応する大きさのパイロット圧Ｐpを後述するＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｃに加える弁である。
【０２７４】
斜板駆動機構部６は、流入される圧油の流量に応じてファン駆動用油圧モータ７の斜板７ｃを駆動して容量Ｄを変化させるサーボピストン２６と、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐ（ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐ）、電磁比例制御弁２４から出力されたパイロット圧Ｐpに応じて圧油の流量を制御し制御された圧油をサーボピストン２６に流入させるＴＣ弁２５（トルク制御弁２５）とを中心に構成されている。
【０２７５】
ＴＣ弁２５は、ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐと容量Ｄの積つまり吸収トルクＴrを設定吸収トルク値Ｔraに保持する制御を行う弁である。すなわちＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｂには管路１７、２９、２９ａを介してポンプ吐出圧Ｐが加えられる。また上記パイロットポート２５ｂと同じ側に設けられたパイロットポート２５ｃには電磁比例制御弁２４を介してパイロット圧Ｐpが加えられる。ＴＣ弁２５にはパイロットポート２５ｂ、２５ｃに対向する側にバネ２５ａが配設されている。設定吸収トルク値ＴraはＴＣ弁２５に付与されるバネ２５ａのバネ力、受圧面積に応じて定まる。バネ２５ａによって最大吸収トルク値Ｔra1が設定されるとする。また設定吸収トルク値Ｔraは、ＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｃに加えられるパイロット圧Ｐpに応じて変化される。
【０２７６】
サーボピストン２６とＴＣ弁２５は管路３５によって接続されている。管路３５内の圧油は油圧モータ７の流出ポート７ｂから流出された圧油である。この管路３５を介してＴＣ弁２５から圧油がサーボピストン２６に流入出される。
【０２７７】
管路１７は管路２９、３２を介してＴＣ弁２５の流入ポートに連通されている。ＴＣ弁２５の流入ポートには管路１７、２９、３２を介して油圧ポンプ２のポンプ吐出圧油が流入される。
【０２７８】
管路１８はチェック弁１９を介して管路３３に接続されている。管路３３はＴＣ弁２５に接続されている。管路３３上には固定絞り３４が配設されている。チェック弁１９はＴＣ弁２５、固定絞り３４を通過した圧油のみを管路１８側に流出させる弁である。チェック弁１９の流出側つまり管路１８側の圧力は負荷圧ＰLSに応じた信号圧である。一方チェック弁１９の流入側つまり管路３３側の圧力をＰmLSとする。
【０２７９】
タンク９は管路２８、管路３１、管路１７を介してファン駆動用油圧モータ７の流入ポート７ａに連通されている。管路２８上にはタンク９内の圧油をファン駆動用油圧モータ７の流入ポート７ａ側のみに導通させるチェック弁３０が設けられている。
【０２８０】
つぎに図１０に示すコントローラ１３で行われる処理を中心に図１０の油圧回路で行われる動作について説明する。
【０２８１】
・トルク制御
コントローラ１３は、ファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrが一定の吸収トルク値Ｔraになるトルク一定制御を行う。ここでトルク一定制御を行う理由について説明する。
【０２８２】
従来技術では、作業機を駆動する油圧ポンプと別に設けられたファン駆動専用の油圧ポンプによってファン駆動用油圧モータが駆動される。このためファン駆動用油圧モータの吸収トルクは作業機にかかる負荷、操作弁の開口面積の変動の影響を受けない。したがってファン駆動用油圧モータの吸収トルクは比較的安定しており一定値を維持している。したがって冷却用ファンのファン回転数の変動が抑制されて回転を安定させることができる。
【０２８３】
これに対して図１０に示す実施形態の場合には作業機を駆動する油圧ポンプ２がファン駆動用の油圧ポンプとしてファン駆動用油圧モータ７を駆動する。このため作業機にかかる負荷、操作弁３の開口面積の変動の影響を受けてファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクは安定しない。したがって冷却用ファン８のファン回転数が変動してしまい回転が安定しないことになる。
【０２８４】
そこで冷却用ファン８のファン回転数の変動を抑制して回転を安定させるべくファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrを一定値Ｔraに維持する制御を行うものである。
【０２８５】
コントローラ１３には、冷却用ファン８で必要なファン目標回転数Ｎaが記憶されている。ファン目標回転数Ｎaはタンク９の各温度Ｔｔに対応づけられている。ファン目標回転数Ｎaで冷却用ファン８を回転させると、最適に作動油が冷却される。これら温度Ｔｔとファン目標回転数Ｎaの対応関係は、シミュレーション、実験などにより求められる。
【０２８６】
なお図１０の実施形態では冷却用ファン８によって油圧シリンダ４などを作動させる作動油の温度を冷却する場合を想定しているが、もちろん作動油とエンジン１（クーラント）の両方を冷却する場合にも適用することができる。この場合のラジエータ５７、オイルクーラ６０の配置構成は前述した図１４、図１５に示すものを採用することができる。
【０２８７】
この場合エンジン１はウオータジャケットを循環するクーラントによって冷却される。エンジン１を冷却することで温度が上がったクーラントはラジエータ５７に供給され上記冷却用ファン８で発生する風によって冷却される。そしてエンジン１のウオータジャケットに戻される。またエンジン１が強制空冷エンジンの場合には冷却用ファン８で発生した風によってエンジン１を直接冷却してもよい。
【０２８８】
また冷却用ファン８によって作動油を冷却しないでエンジン１のみを冷却する場合にも本発明を適用することができる。
【０２８９】
冷却用ファン８によってエンジン１と作動油の両方を冷却する場合には、検出温度としてタンク９の温度Ｔt以外にクーラントの温度（水温）Ｔcが温度センサ４５ａと同様の温度センサ２３（図１参照）によって検出される。
【０２９０】
この場合の冷却に必要なクーラント温度Ｔc、タンク温度Ｔｔとファン目標回転数Ｎaの対応関係を図１７に示す。
【０２９１】
すなわち同図１７に示すように予めクーラント温度Ｔcとファン目標回転数Ｎaの対応関係が設定されるとともにタンク温度Ｔｔとファン目標回転数Ｎaの対応関係が設定される。そこで現在のクーラント温度Ｔc1に対応するファン目標回転数Ｎa1が求められる。また現在のタンク温度Ｔｔ2に対応するファン目標回転数Ｎa2が求められる。そしてこれら求められたファン目標回転数Ｎa1、Ｎa2のうちで最も高い回転数ＭＡＸ（Ｎa1、Ｎa2）が最終的なファン目標回転数Ｎaとされる。なお上記クーラント、タンク以外の対象を冷却してもよい。この場合の冷却に必要なファン目標回転数Ｎaは、各冷却対象ごとに求められるファン目標回転数をＮa1、Ｎa2、Ｎa3、…とした場合Ｎa＝ＭＡＸ（Ｎ1a、Ｎa2、Ｎa3、…）によって求めることができる。
【０２９２】
以上のようにしてコントローラ１３では温度センサ４５ａで検出された温度Ｔｔ（たとえば作動油温度Ｔｔ2）に対応する目標ファン回転数Ｎaが求められると、この目標ファン回転数Ｎaに対応する目標吸収トルクＴraが上記（１１）式（Ｔr＝ｋ1・Ｎ^2）にしたがい求められる。そして上記求められた吸収トルクＴraをＴＣ弁２５で設定するために必要な電流指令ｉが電磁比例制御弁２４に対して出力される。
【０２９３】
いま電流指令ｉが最大吸収トルク値Ｔra1を設定する指令であるとすると、電磁比例制御弁２４からＴＣ弁２５に対して加えられるパイロット圧Ｐpは遮断される。このときのＴＣ弁２５の動作について説明する。
【０２９４】
いまＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｂに加えられる油圧モータ７の駆動圧力Ｐ（ポンプ吐出圧Ｐ）がバネ２５ａによるバネ力よりも大きくなると、ＴＣ弁２５は図中右側に押され図中左側の弁位置に位置される。これによりＴＣ弁２５から管路３５を介して圧油がサーボピストン２６に流入される。このためサーボピストン２６は最小容量ＭＩＮ側に移動されファン駆動用油圧モータ７の斜板７ｃを最小容量側に駆動する。この結果ファン駆動用油圧モータ７の容量Ｄが減少される。
【０２９５】
一方、ＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｂに加えられる油圧モータ７の駆動圧力Ｐ（ポンプ吐出圧Ｐ）がバネ２５ａによるバネ力よりも小さくなると、ＴＣ弁２５は図中左側に押され図中右側の弁位置に位置される。これによりサーボピストン２６から管路３５、ＴＣ弁２５を介して圧油がタンク９に排出される。このためサーボピストン２６は最大容量ＭＡＸ側に移動されファン駆動用油圧モータ７の斜板７ｃを最大容量側に駆動する。この結果ファン駆動用油圧モータ７の容量Ｄが増加される。
【０２９６】
またＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｂに加えられる油圧モータ７の駆動圧力Ｐ（ポンプ吐出圧Ｐ）とバネ２５ａによるバネ力とが釣り合うと、ＴＣ弁２５は中央の弁位置に位置される。この中央の弁位置に位置されるときには油圧ポンプ２の吐出圧油が管路３２を介してＴＣ弁２５内の絞りを通過する。さらに管路３３上の固定絞り３３を通過する。この結果油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが圧力ＰmLSまで減圧された上でチェック弁１９に流入されることになる。
【０２９７】
このようにして図１６のカーブＡ1上でファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐ、容量Ｄの値が変化され、ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐと容量Ｄの積が設定吸収トルクＴra1に一致される。
【０２９８】
また目標ファン回転数Ｎaがより低い回転数に決定されると、より低い設定吸収トルクＴra2またはさらにより低い吸収トルクＴra3にするための電流指令ｉがコントローラ１３から電磁比例制御弁２４に対して出力される。このため電磁比例制御弁２４からＴＣ弁２５に対して加えられるパイロット圧Ｐpは増加される。
【０２９９】
このときＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｃに加えられるパイロット圧Ｐpが増加するのでパイロットポート２５ｃに対向して設けられたバネ２５ａによるバネ力が強められる。したがってＴＣ弁２５でより低い吸収トルク値Ｔra2またはさらにより低い吸収トルク値Ｔra3が設定される。
【０３００】
よって設定吸収トルクＴra2にするための電流指令ｉがコントローラ１３から出力された場合には図１６のカーブＡ2上でファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐ、容量Ｄの値が変化され、ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐと容量Ｄの積が設定吸収トルクＴra2に一致される。また設定吸収トルクＴra3にするための電流指令ｉがコントローラ１３から出力された場合には図１６のカーブＡ3上でファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐ、容量Ｄの値が変化され、ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐと容量Ｄの積が設定吸収トルクＴra3に一致される。
【０３０１】
以上のようにしてファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrは一定の設定吸収トルク値Ｔra1またはＴra2またはＴra3に保持される。この結果冷却用ファン８のファン回転数Ｎの変動が抑制され回転が安定する。
【０３０２】
ところでファン駆動用油圧モータ７の流入ポート７ａには、油圧ポンプ２から吐出された圧油とともに、タンク９から圧油が管路２８、３１、２９、１７上をチェック弁３０を通過して導入されている。したがって油圧ポンプ２の吐出流量が急激に低下した場合など、キャビテーションの発生を防止することができる。
【０３０３】
なおコントローラ１３において上述したような冷却用ファン８の回転数の制御（吸収トルクの制御）を行うに際して、ファン回転数センサ３６で検出された冷却用ファン８の実際のファン回転数Ｎをフィードバック信号として、目標ファン回転数Ｎaと実際のファン回転数Ｎとの偏差が零となるようなフィードバック制御を行うようにしてもよい。
【０３０４】
図１３はこの実施形態の制御ブロック図を示している。図１０のコントローラ１３に対応する要素が図１３の制御部５９である。冷却用ファン８の目標回転数Ｎaとファン回転数センサ３６で検出された実際のファン回転数Ｎとの偏差Ｎerrが算出され、制御部５９に加えられる。そして制御部５９では偏差Ｎerrを零にするとともに吸収トルクＴraをＴＣ弁２５で設定するために必要な電流指令ｉが生成され電磁比例制御弁２４に対して出力される。
【０３０５】
もちろんファン回転数センサ３６で検出された冷却用ファン８の実際のファン回転数Ｎを制御に使用しないオープンループ制御でファン回転数を制御してもよい。
【０３０６】
つぎに作業機の作動状況に応じた動作（ｒ）、（ｓ）、（ｔ）について説明する。なお以下の説明では設定吸収トルクＴrとしてＴra1が設定されているものとする。
【０３０７】
冷却用ファンと作業機が複合動作していて作業機の負荷が小さい場合
いま冷却用ファン８と油圧シリンダ４により作動される作業機が複合動作していて作業機の負荷が小さい場合を考える。
【０３０８】
油圧ポンプ２側のＬＳ弁２０では、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐと油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧との差圧ΔＰを第１の設定差圧にするロードセンシング制御が行われている。ここで油圧ポンプ２は油圧シリンダ４とファン駆動用油圧モータ７の共通の油圧駆動源である。このためつぎのような問題が生じる。
【０３０９】
いま油圧シリンダ４の負荷（作業機の負荷）が軽い状況下であるとすると油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧は低くなる。したがってＬＳ弁２０でロードセンシング制御が行われると油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧の低下に伴い油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが低くなる。したがって油圧ポンプ２からファン駆動用油圧モータ７に供給される流量が不足する。このためファン駆動用油圧モータ７を回転させるに必要な最低限のトルクが確保できなくなる。
【０３１０】
そこで本実施形態では、つぎのようにしてファン駆動用油圧モータ７を回転させるに必要な最低限のトルクを確保している。
【０３１１】
すなわちいまチェック弁１９の流出側の圧力は油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧でありチェック弁１９の流入側の圧力はＰmLSである。この圧力ＰmLSは油圧ポンプ２の吐出圧（ファン駆動用油圧モータ７の負荷圧）Ｐにほぼ一致する圧力である。
【０３１２】
油圧シリンダ４の負荷（作業機の負荷）が軽い状況下では、負荷圧ＰLSに応じた信号圧よりも圧力ＰmLSの方が高いのでチェック１９から圧力ＰmLSを示す圧油が管路１８に流出され、管路１８、ＬＳ圧管路１６を介してＬＳ弁２０のパイロットポート２０ｃに加えられる。なおチェック弁１９と同様に、負荷圧ＰLSに応じた信号圧、圧力ＰmLSのうちで大きい方の圧力を選択してＬＳ弁２０に導くことができる部材であれば、チェック弁１９の代わりに使用することができる。
【０３１３】
このためＬＳ弁２０では、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐと上記選択された圧力ＰmLSとの差圧を第１の設定差圧にするロードセンシング制御が行われる。選択された圧力ＰmLSは油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧よりも高いのでこれに伴い油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが高くなる。したがってファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐが増加していく。つまり図１６に示すようにファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力ＰはＰcまで増加される。ＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｂに加えられる油圧モータ７の駆動圧力Ｐcとバネ２５ａによるバネ力とが釣り合うと、ＴＣ弁２５は中央の弁位置に位置される。この中央の弁位置に位置されるときには油圧ポンプ２の吐出圧油がＴＣ弁２５内の絞り、固定絞り３３を通過する。この結果油圧ポンプ２の吐出圧Ｐcが圧力ＰmLSまで減圧された上でチェック弁１９から流出されＬＳ弁２０のパイロットポート２０ｃに加えられる。
【０３１４】
このようにしてファン駆動用油圧モータ７は圧力Ｐcで吸収トルクが設定吸収トルクに一致し、ファン駆動用油圧モータ７を回転させるために必要な最低限のトルクが確保される。一方油圧ポンプ２側のＬＳ弁２０では油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧よりも高い圧力ＰmLSを用いてロードセンシング制御が行われる。
【０３１５】
（ｓ）冷却用ファンが単独動作している場合
いま冷却用ファン８のみが動作しており油圧シリンダ４により作動される作業機が動作していない場合を考える。この場合も複合動作の場合と同様にして、ファン駆動用油圧モータ７は圧力Ｐcでマッチングし、ファン駆動用油圧モータ７を回転させるに必要な最低限のトルクが確保される。一方油圧ポンプ２側のＬＳ弁２０のパイロットポート２０ｃには油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧よりも高い圧力ＰmLSが加えられた状態になっている。
【０３１６】
（ｔ）冷却用ファンと作業機が複合動作していて作業機の負荷が大きい場合
いま冷却用ファン８と油圧シリンダ４により作動される作業機が複合動作していて作業機の負荷が大きい場合を考える。
【０３１７】
油圧ポンプ２側のＬＳ弁２０では、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐと油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧との差圧ΔＰを第１の設定差圧にするロードセンシング制御が行われている。
【０３１８】
いま油圧シリンダ４の負荷（作業機の負荷）が大きい状況下であるとすると油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧は高くなる。したがってＬＳ弁２０でロードセンシング制御が行われると油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧の増大に伴い油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが高くなる。したがってファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐが増加していく。つまり図１６に示すようにファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力ＰはＰaまで増加される。これに伴いファン駆動用油圧モータ７の容量ＤはＤaまで低下される。ＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｂに加えられる油圧モータ７の駆動圧力Ｐaとバネ２５ａによるバネ力とが釣り合うと、ＴＣ弁２５は中央の弁位置に位置される。このときファン駆動用油圧モータ７の容量ＤはＤaに設定される。ＴＣ弁２５が中央の弁位置に位置されるときには油圧ポンプ２の吐出圧油がＴＣ弁２５内の絞り、固定絞り３３を通過する。チェック弁１９の流出側の圧力は油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧でありチェック弁１９の流入側の圧力はＰmLSである。
【０３１９】
油圧シリンダ４の負荷（作業機の負荷）が大きい状況下では、負荷圧ＰLSに応じた信号圧の方が圧力ＰmLSよりも高いのでチェック１９から圧力ＰmLSを示す圧油は管路１８に流出されない。このためＬＳ弁２０では、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐと油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧との差圧ΔＰを第１の設定差圧にするロードセンシング制御が行われる。
【０３２０】
このようにしてファン駆動用油圧モータ７は圧力Ｐaで設定吸収トルクに一致し、ファン駆動用油圧モータ７が一定吸収トルクＴra1で駆動される。一方油圧ポンプ２側のＬＳ弁２０では油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧を用いてロードセンシング制御が行われる。
【０３２１】
以上のように図１０に示す実施形態によれば、ファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrを設定吸収トルク値Ｔraにするための指令ｉに応じてトルク制御弁２５が駆動制御される。この結果ファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrが変動する状況下であっても吸収トルクＴrが一定の設定トルク値Ｔraに保持される。この結果冷却用ファン８のファン回転数Ｎの変動が抑制され回転が安定する。
【０３２２】
さらに本実施形態では、ロードセンシング制御と冷却用ファン回転数の制御（または温度制御）とが同時になされることにより、油圧アクチュエータ４とファン駆動用油圧モータ７両方のエネルギー効率を全体として高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は実施形態のブロック図であり図１（ｂ）は図１（ａ）の一部の構成の変形例を示す図である。
【図２】図２は目標ファン回転数を求めるグラフである。
【図３】図３は図１のコントローラで行われる制御の全体の処理手順を示す図である。
【図４】図４は図３の入力処理の手順を示す図である。
【図５】図５は図３の制御計算の手順を示す図である。
【図６】図６は図３のＥＰＣ弁出力処理の手順を示す図である。
【図７】図５の制御温度換算の処理の手順を示す図である。
【図８】図８（ａ）は図５の目標ファン回転数計算の処理の手順を示す図で、図８（ｂ）はポンプ目標流量から指令電流値を求めるグラフである。
【図９】図９（ａ）は図６のＥＰＣ弁出力処理の手順を示す図であり図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各ステータス毎に異なるモジュレーション処理の内容を説明する図である。
【図１０】図１は本発明に係る冷却用ファンの駆動装置の実施形態を示す油圧回路図である。
【図１１】図１１は実施形態の制御ブロック図である。
【図１２】図１２はエンジン始動直後の制御の処理の手順を示す図である。
【図１３】図１３は実施形態の制御ブロック図である。
【図１４】図１４は実施形態のラジエータとオイルクーラと冷却用ファンの配置関係を示す図である。
【図１５】図１５は実施形態のラジエータとオイルクーラと冷却用ファンの配置関係を示す図である。
【図１６】図１６はファン駆動用油圧モータの圧力と容量の関係を示す図である。
【図１７】図１７は対象物の温度とファン目標回転数との関係を説明する図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 油圧ポンプ
３ 操作弁
４ 油圧シリンダ
５、６ 斜板駆動機構部
７ ファン駆動用油圧モータ
８ 冷却用ファン
９ タンク
１３、４７ コントローラ
２０ ＬＳ弁
２５ ＴＣ弁
２４、４０ 電磁比例制御弁（ＥＰＣ弁）
４３ トルクコンバータ
４６ 回転数制御スイッチ
５５ 作業モード選択スイッチ
５７ ラジエータ
６０ オイルクーラ
【発明の属する技術分野】
本発明は冷却用ファンを駆動する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械などの油圧駆動機械ではエンジンによって油圧ポンプが駆動され、油圧ポンプから吐出された作動圧油が操作弁を介して油圧シリンダなどの油圧アクチュエータに供給される。これにより作業機が作動することになる。
【０００３】
エンジンや作動油には冷却が必要である。
【０００４】
エンジンの冷却には主として水冷式の冷却装置が用いられる。すなわちエンジン本体に設けられたウオータジェケットにクーラント（冷却水）を循環させることで冷却が行われる。ウオータジャケット内で熱くなったクーラントはラジエタに導かれて冷却され、冷やされたクーラントは再びウオータジャケットに戻される。
【０００５】
作動圧油の冷却は作動圧油をオイルクーラに導くことで行われる。油圧回路内のエネルギー損失は熱として作動圧油に伝導する。クーラントと同様に作動圧油はオイルクーラへ導かれて冷却され、冷やされた作動圧油は再び油圧回路に戻される。
【０００６】
ラジエータとオイルクーラは共に、冷却用ファンによって発生する風によって冷やされる。大抵の場合冷却用ファンの発生する風の通路にオイルクーラ、ラジエータが順に設置される。その具体的配置は常に冷却効率が考慮される。
【０００７】
この冷却用ファンはエンジンの駆動軸に取り付けられている。このため冷却用ファンの回転数はエンジン回転数に応じたものになる。
【０００８】
エンジンと冷却用ファンは設置スペースの問題から自由にレイアウトしたいとの要請がある。このため冷却用ファンをエンジンから独立させるという対策がとられる。このことは特開平６−５８１４５号公報に示されている。
【０００９】
この公報には、エンジンとは別体のファン駆動用の可変容量型油圧ポンプとファン駆動用の固定容量型油圧モータを配設しファン駆動用の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油をファン駆動用の固定容量型油圧モータに供給して冷却用ファンを駆動する発明が記載されている。
【００１０】
この場合可変容量型油圧ポンプの斜板を制御するファン駆動専用の電磁制御弁が設けられる。そしてクーラントの温度が３段階の温度範囲のうちのいずれかの温度範囲に属しているかに応じて、上記電磁制御弁の電磁ソレノイドに対して制御信号が加えられ、冷却用ファンの回転数が３段階に切り換えられる。
【００１１】
また特開昭６３−１２４８２０号公報にみられる技術が採用されている。
【００１２】
この公報には、エンジンとは別体のファン駆動用の固定容量型油圧ポンプとファン駆動用の固定容量型油圧モータとを設け、ファン駆動用の固定容量型油圧ポンプから吐出される圧油を、流量制御弁を介してファン駆動用の固定容量型油圧モータに供給して冷却用ファンを駆動する発明が記載されている。
【００１３】
この場合固定容量型油圧ポンプはエンジンの回転数の大きさに応じた流量の圧油を吐出する。そして流量制御弁の開度を制御することによって固定容量型油圧ポンプから固定容量型油圧モータへ供給される圧油の流量が制御され、冷却用ファンの回転数が制御される。
【００１４】
また近年建設機械では騒音低減のためにファン回転数を下げたい、エネルギーロスを低減させたいという要請がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報記載の発明はいずれも、エンジンとは別体の油圧ポンプを駆動源として冷却用ファンを駆動している。このため冷却用ファン、ラジエータ、オイルクーラその他機器の配置の自由度が増しエンジンの遮蔽と冷却用ファンによる冷却が両立する。しかし次のような問題点を有している。
【００１６】
すなわち上記特開平６−５８１４５号公報記載の発明の制御は、クーラントの温度が３段階の温度範囲のいすれかに属しているかに応じて、冷却用ファンの回転数を３段階に制御するものでしかない。このためクーラントは最適なエネルギー効率で冷却されるとは限らない。また冷却用ファン自体で発生する音が必要以上に大きくなる。すなわち冷却用ファンの回転数を３段階に変化させているので、冷却に必要十分な回転数以上で冷却用ファンが回転している場合もある。このため冷却に必要十分な回転数に対し増加した回転数分だけエネルギーロスが生じる。またその回転数増加分だけ冷却用ファンで騒音が発生する。
【００１７】
また上記特開昭６３−１２４８２０号公報記載の発明の制御は、固定容量型油圧ポンプから固定容量型油圧モータへ供給される圧油を、流量制御弁の開度を制御することによって制御するものでしかない。このため圧油を流量制御弁からタンクへ環流することによりエネルギーロスが生じる。
【００１８】
すなわち固定容量型油圧ポンプから吐出される圧油の流量はエンジンの回転数の上昇に応じて大きくなるため、エンジン回転数が大きいときには多量の圧油が流量制御弁で制限されタンクへ環流される。このようにエンジン回転数が高いときにはタンクへの環流量が大きくなり、エネルギーロスが生じる。
【００１９】
そこで本発明は、油圧源で冷却用ファンを駆動する場合に、最適なエネルギー効率で駆動でき、騒音を最小にする制御をなし得ることを解決課題とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段および効果】
そこで本発明の第１発明では、
駆動源（１）で発生する熱量が作業モード毎に異なる油圧駆動機械に設けられ、前記駆動源（１）によって駆動される油圧ポンプ（２）と、前記駆動源（１）の冷却水を冷却する冷却用ファン（８）と、前記油圧ポンプ（２）から吐出された圧油によって作動され前記冷却用ファン（８）を回転させる油圧モータ（７）とを備えた冷却用ファンの駆動制御装置において、
前記冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段（２３）と、
前記作業モードの中から何れかを選択する作業モード選択スイッチ（５５）と、
前記冷却水温度検出手段（２３）で検出された温度及び前記作業モード選択スイッチ（５５）で選択された作業モードに対応する目標ファン回転数を設定し、さらに所定時間間隔毎に略最大回転数を目標ファン回転数として設定する目標ファン回転数設定手段（５０）と、
前記冷却用ファン（８）のファン回転数が前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数になるように、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を制御する容量制御手段（４７、４０）と
を備えたことを特徴とする。
【００２１】
第１発明を図１、図２を参照して説明する。
【００２２】
第１発明によれば、冷却水温度検出手段２３で検出された温度Ｔcに対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが設定される。そして容量制御手段（コントローラ４７、ＥＰＣ弁４０）によって、冷却用ファン８のファン回転数Ｎが上記目標ファン回転数ＦＡＮ RPMになるように、油圧ポンプ２（または油圧モータ７）の容量２ａが制御される。
【００２３】
第１発明によれば、現在の冷却水の温度Ｔcから冷却に必要十分な目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが定められ、冷却用ファン８がこの目標ファン回転数ＦＡＮ RPMで回転される。
【００２４】
このため冷却水は最適なエネルギー効率で冷却される。また冷却用ファン自体で発生する音が必要以上に大きくなることもない。すなわち冷却用ファンの回転数は冷却に必要十分な回転数になるように無段階に変化するので、冷却に必要十分な回転数以上で冷却用ファンが回転することはない。このため冷却に必要十分な回転数以上に回転数が増加することなくエネルギーロスが生じない。また冷却用ファンで騒音が発生することもない。さらに流量制御弁で流量を制限しタンクへ環流することもないので、余剰流量によるエネルギーロスも生じない。
【００２５】
このように第１発明によれば、油圧源で冷却用ファンを駆動する場合に、最適なエネルギー効率で駆動でき、騒音を最小にする制御をなし得る。
さらに第１発明によれば、冷却用ファン８が、所定時間間隔毎に、略最大回転数まで上昇する。このため冷却用ファン８が格納された室内（エンジンルーム内）の熱気を排出でき、ハーネス、ホース等比較的熱的耐久性の低い部品の長寿命化を図ることができる。
【００２６】
また第２発明では、
駆動源（１）で発生する熱量が作業モード毎に異なる油圧駆動機械に設けられ、前記駆動源（１）によって駆動される油圧ポンプ（２）と、前記駆動源（１）によって作動する機器（４３）の作動油を冷却する冷却用ファン（８）と、前記油圧ポンプ（２）から吐出された圧油によって作動され前記冷却用ファン（８）を回転させる油圧モータ（７）とを備えた冷却用ファンの駆動制御装置において、
前記作動油の温度を検出する作動油温度検出手段（４５）と、
前記作業モードの中から何れかを選択する作業モード選択スイッチ（５５）と、
前記作動油温度検出手段（４５）で検出された温度及び前記作業モード選択スイッチ（５５）で選択された作業モードに対応する目標ファン回転数を設定し、さらに所定時間間隔毎に略最大回転数を目標ファン回転数として設定する目標ファン回転数設定手段（５０）と、
前記冷却用ファン（８）のファン回転数が前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数になるように、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を制御する容量制御手段（４７、４０）と
を備えたことを特徴とする。
【００２７】
第２発明は、第１発明の冷却水を冷却する冷却用ファン８を、作動油を冷却する冷却用ファン８に置き換えたものである。
【００２８】
第２発明によれば、第１発明と同様の効果が得られる。
【００２９】
また第３発明では、第１発明または第２発明において、
前記目標ファン回転数設定手段（５０）は、前記作動油温度検出手段（４５）で検出された温度に対応する第１の目標ファン回転数を、前記作業モード選択スイッチ（５５）で選択された作業モードに対応する所定回転数で補正して第２の目標ファン回転数を求め、この第２の目標ファン回転数を前記目標ファン回転数として設定すること
特徴とする。
【００３０】
第３発明は、第１発明と第２発明の目標ファン回転数の求め方を限定するものである。
【００３６】
また第４発明では、第１発明または第２発明または第３発明において、
前記冷却用ファン（８）の回転数を検出するファン回転数検出手段（３６）を備え、
前記容量制御手段（４７、４０）は、前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数と、前記ファン回転数検出手段（３６）で検出されたファン回転数との偏差に応じて、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を制御すること
を特徴とする。
【００３７】
第４発明を図１を参照して説明する。
【００３８】
第４発明によれば、第１発明、第２発明、第３発明と同様の効果が得られる。
【００３９】
さらに第４発明によれば、目標ファン回転数と、ファン回転数検出手段３６で検出されたファン回転数との偏差がなくなるように、油圧ポンプ２（または油圧モータ７）の容量２ａが制御されるので、ファン回転数をファン目標回転数ＦＡＮ RPMに精度よく一致させることができる。よってエネルギー効率が更に向上する。また油圧ポンプ２、油圧モータ７といった油圧機器の効率が作動油温等に応じて変化することによって、制御対象の冷却用ファン８の回転数の変動が生じるということもなくなる。
【００４９】
また第５発明では、第１発明、第２発明、第３発明において、
前記容量制御手段（４７、４０）は、前記冷却用ファン（８）のファン回転数が前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数に達するまでに前記冷却用ファン（８）のファン回転数を徐々に変化させる制御を行うこと
を特徴とする。
【００５０】
第５発明を図１を参照して説明する。
【００５１】
第５発明によれば、第１発明、第２発明、第３発明と同様の効果が得られる。
【００５２】
さらに第５発明によれば、冷却用ファン８のファン回転数が目標ファン回転数ＦＡＮ RPMに達するまでに冷却用ファン８のファン回転数が徐々に変化する。
【００５３】
このためファン回転数の急激な変動が防止され、油圧機器とりわけ油圧モータ７の損傷を防止することができる。
【００５４】
また第６発明では、第１発明、第２発明、第３発明、第５発明において、
前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数が所定の制限回転数以上である場合には、目標ファン回転数を当該制限回転数に補正する補正手段（４６）を備え、
前記容量制御手段（４７、４０）は、前記冷却用ファン（８）のファン回転数と前記補正手段（４６）によって補正された補正目標ファン回転数との差に応じて、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を制御すること
を特徴とする。
【００５５】
第６発明を図１、図２を参照して説明する。
【００５６】
第６発明によれば、第１発明、第２発明、第３発明、第５発明と同様の効果が得られる。
【００５７】
さらに第６発明によれば、目標ファン回転数設定手段５０で設定された目標ファン回転数（たとえば１７５０ｒｐｍ）が所定の制限回転数（たとえば１２２５ｒｐｍ）以上である場合には、目標ファン回転数が当該制限回転数（１２２５ｒｐｍ）に補正され、この補正目標ファン回転数（１２２５ｒｐｍ）で、冷却用ファン８が回転される。
【００５８】
このように所定の制限回転数以下で冷却用ファン８が回転するので、騒音が法規制等により制限されている場合に騒音を一定レベル以下に抑制でき更なる騒音低減が図れる。
【００５９】
また第７発明では、第１発明〜第６発明において、
前記冷却用ファン（８）を、所定の時刻または所定時間間隔毎に、前記冷却水または前記作動油を冷却する際の回転方向とは逆の回転方向に回転させる制御を行うこと
を特徴とする。
【００６０】
第７発明を図１を参照して説明する。
【００６１】
第７発明によれば、第１発明〜第６発明と同様の効果が得られる。
【００６２】
さらに第７発明によれば、冷却水または作動油の熱を放熱する放熱器５７に対向して設けられた冷却用ファン８が、所定の時刻または所定時間間隔毎に、冷却水または作動油を冷却する際の回転方向とは逆の回転方向に回転する。このため放熱器５７に吸い込まれた枯葉、埃等が定期的に吐き出される。よって枯葉や埃などが多い作業雰囲気であっても、放熱器５７が格納された室内（エンジンルーム内）を清浄に保つことができる。
【００６３】
また第８発明では、第１発明〜第７発明において、
前記容量制御手段（４７、４０）は、前記駆動源（１）が始動された際には、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を最小の容量にする制御を行うこと
を特徴とする。
【００６４】
第８発明を図１を参照して説明する。
【００６５】
第８発明によれば、第１発明〜第７発明と同様の効果が得られる。
【００６６】
さらに第８発明によれば、駆動源（エンジン）１が始動された際には、油圧ポンプ２（または油圧モータ７）の容量２ａが最小の容量にされ、油圧管路４２内の急激な油圧の上昇が抑えられる。このためエンジン始動時における急激な負荷増大が抑制され、油圧機器の損傷が防止される。またエンジン１への負荷が減少するため、エンジン１の始動性が向上する。
【００７１】
また、第９発明では、第１発明〜第８発明において、
前記目標ファン回転数を指示する指示手段（５５）を備え、
前記目標ファン回転数設定手段（５０）は、前記指示手段（５５）で指示された目標ファン回転数の指示内容に対応する目標ファン回転数を設定すること
を特徴とする。
【００７２】
第９発明を図１を参照して説明する。
【００７３】
第９発明によれば、第１発明〜第８発明と同様の効果が得られる。
【００７４】
さらに第９発明によれば、冷却水温度、作動油温度だけではなく、指示手段５５で指示された目標ファン回転数の指示内容が考慮されて、目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが設定される。このため、よりきめの細かい回転数の制御が実現され、たとえば現在の作業モードに適合した目標回転数で冷却用ファン８を回転させることができる。これによりエネルギー効率を更に向上させることができる。
【００７５】
また第１０発明では、第１発明〜第９発明において、
前記油圧ポンプ（２）から吐出された作動圧油が操作弁（３）を介して供給されることによって作動する油圧アクチュエータ（４）と、 前記油圧ポンプ（２）の吐出圧と前記油圧アクチュエータ（４）の負荷圧との差圧が所望の設定差圧になるように前記油圧ポンプ（２）の容量（２ａ）を変化させるポンプ容量制御弁（２０）とを備えていること
を特徴とする。
【００７６】
第１０発明を図１０を参照して説明する。
【００７７】
第１０発明によれば、第１発明〜第９発明と同様の効果が得られる。
【００７８】
さらに第１０発明の油圧ポンプ２は油圧アクチュエータ４とファン駆動用油圧モータ７の共通の油圧駆動源である。
【００７９】
ポンプ容量制御弁２０では、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐと油圧アクチュエータ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧との差圧を所望の設定差圧にするロードセンシング制御が行われる。さらに油圧モータ７の容量７ｃを制御する容量制御手段１３、２４によって
、冷却用ファン８が冷却水または作動油を冷却するに必要十分な目標ファン回転数で回転される。あるいは冷却水または作動油の温度が目標温度に一致しエンジン１または油圧シリンダ４の効率が最大（最適）となる。
【００８０】
こうしたロードセンシング制御と冷却用ファン回転数制御（または温度制御）とが同時になされることにより、油圧アクチュエータ４とファン駆動用油圧モータ７両方のアクチュエータのエネルギー効率を全体として高めることができる。
【００８１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明に係る冷却用ファンの駆動装置の実施形態について説明する。
同図１（ａ）は実施形態のブロック図を示す。
【００８２】
同図１（ａ）に示す油圧回路、コントローラはたとえば油圧ショベルなどの建設機械に搭載される。適用対象が建設機械の場合同図１（ａ）に示す可変容量型の油圧ポンプ２は、特に図示しないがたとえばブームを作動させる油圧シリンダに圧油を供給する圧油供給源でもある。
【００８３】
可変容量型油圧ポンプ２は冷却用ファン８の駆動油圧源である。
【００８４】
可変容量型油圧ポンプ２は駆動源としてのエンジン１によって駆動される。エンジン１にはエンジン１の回転数Ｎeつまり油圧ポンプ２の入力回転数Ｎeを検出するエンジン回転数センサ４４が設けられている。回転数センサ４４はたとえばパルスピックアップを使用することができる。ここでエンジン１によって固定容量型の油圧ポンプが同時に駆動される油圧システムの場合には、回転数センサ４４に代えて固定容量型油圧ポンプの吐出管路に固定絞りを設け、この固定絞りの前後差圧を検出することによってエンジン１の回転数を検出してもよい。
【００８５】
油圧ポンプ２はたとえば斜板式ピストンポンプで構成される。油圧ポンプ２の斜板２ａが変化することによって油圧ポンプ２の押し退け容積（容量）Ｑccrev（ｃｃ/ｒｅｖ）が変化する。
【００８６】
油圧ポンプ２の押し退け容積（容量）はサーボピストン２１が作動されることによって変化される。
【００８７】
油圧ポンプ２はタンク９内の圧油を吸い込み圧油吐出口から圧油を吐出する。
【００８８】
油圧ポンプ２の吐出圧油は管路４２を介してファン駆動用油圧モータ７の流入ポートに供給される。油圧モータ７は固定容量型の油圧モータである。
【００８９】
油圧モータ７の出力軸には冷却用ファン８が取り付けられている。油圧モータ７の上記出力軸には冷却用ファン８の回転数Ｎを検出するファン回転数センサを配設することができる。たとえば図１０に示すようなファン回転数センサ３６が設けられる。
【００９０】
油圧モータ７は、油圧ポンプ２から吐出された圧油が流入ポートから流入されることによって回転作動され冷却用ファン８を回転させる。油圧モータ７の流出ポートから流出された圧油は管路４２ａを通過してタンク９に戻される。
【００９１】
本実施形態では、油圧モータ７の回転方向を切り換える切換弁６５が管路４２、４２ａ上に設けられている。この切換弁６５は操作レバー６６が操作されることにより、または後述する油圧駆動ファンコントローラ４７から出力される信号に応じて切り換えられる。切換弁６５が図１における切換位置から切り換えられると冷却用ファン８は正回転し、図１における切換位置にあるときに冷却用ファン８は逆回転する。すなわち切換弁６５が下方に切り換えられると、油圧モータ７に対する圧油流入方向が切り換えられ、油圧モータ７が正方向に回転する。これによって冷却用ファン８が正方向に回転する。
【００９２】
なお図１（ｂ）に示すように油圧回路を構成して、冷却用ファン８の回転方向を変えてもよい。
【００９３】
同図１（ｂ）に示す油圧回路では油圧ポンプ２の代わりに、２方向流れ可能な油圧ポンプ２ｂが用いられる。油圧ポンプ２ｂは斜板式であり斜板が変化されることによって圧油を吐出する吐出口が切り換えられ、油圧モータ７に対する圧油流入方向が切り換えられる。これにより冷却用ファン８の回転方向がＡ1方向または逆のＡ2方向に切り換えられる。なお油圧ポンプ２ｂは斜軸式とすることもできる。
【００９４】
エンジン１の冷却媒体であるクーラント（冷却水）は、放熱器としてのラジエータ５７へ導かれる。ラジエータ５７ではクーラントのもつ熱が放熱される。冷却用ファン８はラジエータ５７に対向して設けられている。
【００９５】
よって冷却用ファン８が回転することによりクーラントが冷却される。ラジエータ５７には、クーラント５７の温度Ｔｃを検出する温度センサ２３が設けられている。
【００９６】
トルクコンバータ４３はエンジン１によって作動される。トルクコンバータ４３には、トルクコンバータ４３の作動油の温度つまりトルコン（Ｔ/Ｃ）油温Ｔtcを検出する温度センサ４５が設けられている。
【００９７】
図示しない油圧シリンダには、油圧ポンプ２から吐出される圧油が、供給される。この圧油により油圧シリンダが作動する。上記温度センサ４５を油圧シリンダの圧油の温度を検出するセンサとして用いてもよい。トルクコンバータ４３の油温を検出する代わりに油圧シリンダの油温を検出することができる。
【００９８】
こうしたトルクコンバータまたは油圧シリンダ内の圧油はオイルクーラへ導かれる。
【００９９】
図１４、図１５は冷却用ファン８とラジエータ５７とオイルクーラ６０との配置関係を示している。
【０１００】
オイルクーラ６０はラジエータ５７と同様に冷却用ファン８に対向して設けられている。このため作動油は、冷却用ファン８が回転されることによって発生する風によって冷やされる。
【０１０１】
図１４では、ラジエータ５７、オイルクーラ６０の放熱面に、冷却用ファン８で発生した風を遮断するシャッタ６２、６１がそれぞれ設けられる。
【０１０２】
また図１５では、ラジエータ５７、オイルクーラ６０の放熱面に、冷却用ファン８で発生しラジエータ５７、オイルクーラ６０の放熱面に導かれる風の量を調整する風量調整板６３が設けられる。風量調整板６３は矢印Ｂに示すように傾斜することができる。風量調整板６３が位置Ｃまで傾斜されると、オイルクーラ６０の放熱面へ向かう風がほぼ遮断されラジエータ５７のみが冷却される。また風量調整板６３が位置Ｄまで傾斜されると、ラジエータ５７の放熱面へ向かう風がほぼ遮断されオイルクーラ６０のみが冷却される。
【０１０３】
本実施形態で想定している建設機械が油圧ショベルなどである場合、運転室内の操作盤には油圧ショベルが行う各種作業種類つまり各作業モードのうちからいずれかの作業モードＭを選択する作業モード選択スイッチ５５が設けられている。この実施形態では作業モード選択スイッチ５５によって重負荷作業を行うときに重負荷モードが選択され、軽負荷作業を行うときに軽負荷モードが選択されるものとする。重負荷モードでは、軽負荷モードと比較してエンジン１で発生する熱量が大きく、冷却用ファン８で発生する風量を大きくする必要がある。
【０１０４】
作業モード選択スイッチ５５で選択された作業モードＭを示す信号ＳMは車両制御コントローラ５６に入力される。車両制御コントローラ５６は、エンジン１の回転数、エンジン１のトルクがそれぞれ、作業モードＭに対応する目標エンジン回転数、目標エンジントルクとなるようにエンジン１の回転数、燃料噴射量を制御するなどの各種制御を行う車両制御コントローラである。車両制御コントローラ５６で行われる制御内容は本発明の趣旨と直接関係しないので、説明は省略する。
【０１０５】
車両制御コントローラ５６には車両内の他のコントローラとの間でデータを送受信するために、通信インタフェース５６ａが設けられている。
【０１０６】
一方油圧駆動ファンコントローラ４７（以下コントローラ４７という）は、上述したように油圧駆動の冷却用ファン８で発生する風の風量を制御するために設けられている。コントローラ４７にも、同様の通信インタフェース４７ａが設けられている。両通信インタフェース５６ａ、４７ａとの間は信号線６４によって接続されている。そして信号線６４を介してコントローラ５６、４７との間で所定データ量のデータが所定のプロトコルでフレーム信号としてシリアル伝送される。したがって作業モード選択スイッチ５５で選択された作業モードＭが記述されたフレーム信号が信号線６４を介してコントローラ４７に入力される。
【０１０７】
コントローラ４７には、冷却用ファン８の回転数を最大回転数の７０％に制限するときに操作される回転数制限スイッチ４６が設けられている。回転数制限スイッチ４６が操作されると、冷却用ファン８の回転数を最大回転数の７０％に制限するための回転数制限信号Ｓ70がコントローラ４７に入力される。
【０１０８】
コントローラ４７には、温度センサ２３の検出クーラント温度Ｔc、温度センサ４５の検出トルコン油温Ｔtc、エンジン回転数センサ４４の検出エンジン回転数Ｎe、作業モード選択スイッチ５５で選択された作業モードＭを示す作業モード選択信号ＳM、回転数制限スイッチ４６が操作されたことを示す回転数制限信号Ｓ70が入力される。またファン回転数センサ３６（図１０）の検出ファン回転数Ｎが入力される。
【０１０９】
コントローラ４７は、これら入力された信号に基づき電流指令ｉを生成しこの電流指令ｉを、電磁比例制御弁４０（以下ＥＰＣ弁４０という）の電磁ソレノイド４０ａに加えることによって当該ＥＰＣ弁４０の弁位置を変化させて、油圧ポンプ２の斜板２ａ（容量）を駆動制御する。
【０１１０】
サーボピストン２１は油圧ポンプ２の斜板２ａを駆動し斜板角を変化させる容量制御部材である。斜板２ａの傾転角つまり油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevに応じた位置に、サーボピストン２１は移動する。
【０１１１】
ＥＰＣ弁４０は、入力された電気指令ｉに応じて、サーボピストン２１の大径側に圧油（油圧ポンプ２の吐出圧油）を供給する弁位置またはサーボピストン２１の大径側から圧油をタンク９に排出する弁位置に切り換えられる弁である。
【０１１２】
ＥＰＣ弁４０はコントローラ４７から出力された電流指令ｉが電磁ソレノイド４０ａに加えられることによって弁位置が変化され電流値ｉに対応する出力圧をサーボピストン２１の大径側の油圧室に加える制御弁である。
【０１１３】
図８（ｂ）は実施形態における指令電流値ｉとポンプ押し退け容積Ｑccrev、ＥＰＣ弁４０の出力圧との関係を示している。
【０１１４】
同図８（ｂ）に示すようにＥＰＣ弁４０に加えられる指令電流値ｉが大きくなるに伴ってＥＰＣ弁４０からサーボピストン２１の大径側に出力される油圧は破線で示すように大きくなる。またＥＰＣ弁４０に加えられる指令電流値ｉが大きくなるに伴って油圧ポンプ２の押し退け容積（容量）Ｑccrevは実線で示すように小さくなる。
【０１１５】
このようにコントローラ４７から油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevに対応する電流指令ｉをＥＰＣ弁４０に対して出力することによって、油圧ポンプ２から吐出される１回転当たりの流量Ｑccrevが制御される。これに応じて油圧モータ７に供給する圧油の流量が制御され冷却用ファン８の回転数が制御される。
【０１１６】
つぎに図１に示すコントローラ４７で行われる処理について図３〜図９に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１１７】
コントローラ４７で行われる全体の処理内容は図３に示される。
【０１１８】
初期処理（ステップ１０１）がなされた後、入力処理（ステップ１０２）に移行され、図４に示すステップ２０１〜２０３の入力処理が実行される。入力処理（ステップ１０２）が終了すると制御計算（ステップ１０３）に移行され、図５に示すステップ３０１〜３０５の制御計算処理が実行される。制御計算（ステップ１０３）が終了するとＥＰＣ弁出力処理（ステップ１０４）に移行され、図６に示すステップ４０１〜４０２のＥＰＣ弁出力処理が実行される。ＥＰＣ弁出力処理（ステップ１０４）が終了すると、処理中にエラーが発生したか否かの判定がなされ（ステップ１０５）、エラーが発生した場合には、エラーが発生したことをＬＥＤにて表示する（ステップ１０６）。上記ステップ１０２〜１０６の処理は、たとえば１０ｍｓｅｃの周期で繰り返し実行される。
【０１１９】
入力処理（ステップ１０２）が開始されると図４に示すように、回転数制限スイッチ４６が操作されることによりコントローラ４７内に入力された回転数制限信号Ｓ70が、目標ファン回転数計算部５０に入力される。また作業モード選択スイッチ５５で選択された作業モードＭを示す作業モード選択信号ＳMが通信インタフェース４７ａを介して目標ファン回転数計算部５０に入力される（ステップ２０１）。
【０１２０】
つぎにコントローラ４７のＡ/Ｄ変換部５１で、クーラント温度検出信号Ｔc、トルコン油温検出信号Ｔtcがアナログ信号からディジタル信号に変換され、制御温度変換部５２に入力される（ステップ２０２）。
【０１２１】
つぎにエンジン回転数検出信号Ｎeを示すパルスがパルスカウンタ４８でカウントされ、エンジン回転数変換部４９でカウント値の大きさに応じた値のエンジン回転数ＥＮＧ RPMに工学単位変換され、目標ファン回転数計算部５０に入力される（ステップ２０３）。
【０１２２】
制御計算（ステップ１０３）が開始されると、制御温度換算の処理が実行される（ステップ３０１）。制御温度換算は図７に示す手順で制御温度変換部５２で実行される。
【０１２３】
所定のサンプリング時間毎に検出されるクーラント検出温度Ｔcに対してフィードフォワード処理による補正を施した上で、現在のクーラント温度Ｔcとして算出する（ステップ５０１）。
【０１２４】
ステップ５０１では、サンプリング時間前に検出されたクーラント検出温度Ｔc-と現在検出されているクーラント検出温度Ｔc+との差分ｄＴをとることにより、クーラント温度Ｔcが上昇しているか否かが判断される。この結果クーラント温度Ｔcが上昇していると判断された場合には、温度上昇を示すフラグが設定される。
【０１２５】
温度Ｔc+を検出してからサンプリング時間が経過すると、Ｔc-の内容がＴc+の内容によって更新され、Ｔc-の内容が消去される。
【０１２６】
そこで上記温度上昇を示すフラグが設定されている場合には、以下の演算式（１）によって現在のクーラント温度Ｔcが算出される。
【０１２７】
Ｔc＝Ｔc+＋ｄＴ …（１）
（ステップ５０１）
なおフィードフォワード処理を実行しないで現在のクーラント温度を求めてもよい。
【０１２８】
つぎに制御温度変換部５２では、上記（１）式で求められたクーラント温度Ｔcと、トルコン検出油温Ｔtcとに基づいて下記（２）式の演算が実行され、クーラント温度Ｔcと、トルコン検出油温Ｔtcから２５゜Ｃを減算した温度とのうちで大きい方の温度が制御温度Ｔとして求められる。
【０１２９】
Ｔ＝ＭＡＸ（Ｔc、Ｔtc−２５゜） …（２）
上記（２）式は、クーラントの温度とトルコン油温との間には２５゜Ｃのヒートバランスによる差があることを考慮したものである。上記差の２５゜の数値は例示であり、本発明はこの数値に限定されるわけではない。上述したようにして求められた制御温度Ｔは目標ファン回転数計算部５０に入力される（ステップ５０２）。
【０１３０】
上記制御温度換算の処理（ステップ３０１）が終了すると、つぎに目標ファン回転数計算の処理以下の一連の計算処理が実行される（ステップ３０２〜ステップ３０５）。この目標ファン回転数計算以下一連の計算処理は図８（ａ）に示す手順で目標ファン回転数計算部５０で実行される。
【０１３１】
図２は制御温度Ｔから目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを求めるグラフを示している。また図２は目標ファン回転数ＦＡＮ RPMから油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevを求めるグラフを示している。
【０１３２】
すなわち図２に示すようにグラフの縦軸には、制御温度Ｔ（＝ＭＡＸ（Ｔc、Ｔtc−２５゜））に対応づけられて目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが設定されている。グラフの横軸には、エンジン回転数ＥＮＧ RPMが設定されている。横軸のエンジン回転数ＥＮＧ RPMの値と、縦軸の目標ファン回転数ＦＡＮ RPMの値に応じて、油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevが定まる。なお図２における縦軸、横軸の数値は例示であり、本発明はこの数値に限定されるわけではない。
【０１３３】
図２においてラインＥは油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevが最小容積（最小容量）（６．２ｃｃ/ｒｅｖ）となるラインである。またラインＦは油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevが最大容積（最大容量）（３０ｃｃ/ｒｅｖ）となるラインである。なお上記最小容積、最大容積の数値は例示であり、本発明はこの数値に限定されるわけではない。
【０１３４】
図２のグラフの内容は、演算式としてあるいは記憶テーブルの形式として所定のメモリに記憶されている。記憶テーブルの形式でデータを記憶する場合には、記憶されていないデータは補間演算処理により算出することができる。
【０１３５】
図８（ａ）のステップ６０１では、まず上記（２）式で求められた制御温度Ｔが８０゜Ｃ未満であるか否かが判断される。制御温度Ｔが８０゜Ｃ未満である場合には、エンジン１の冷却（トルクコンバータ４３の冷却）が十分になされているものとして、冷却用ファン８の回転数の制御目標値ＦＡＮ RPMは設定されない。つまり冷却用ファン８の回転数についての制御は「制御無し」と判断され、油圧ポンプ２の斜板２ａを最小の傾転角にすべくＥに示す最小容積（最小容量）（６．２ｃｃ/ｒｅｖ）のラインが選択される（図２参照）。
【０１３６】
このため図８（ｂ）のグラフより、油圧ポンプ２の押し退け容積Ｑccrevを最小容量とするべく指令電流値ｉが１（Ａ（アンペア））に定められる。なお図８（ｂ）における縦軸、横軸の数値は例示であり、本発明はこの数値に限定されるわけではない。
【０１３７】
これに対して制御温度Ｔが８０゜Ｃ以上である場合には、制御温度Ｔ（＝ＭＡＸ（Ｔc、Ｔtc−２５゜））に対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが図２に示すグラフにしたがい求められる（ステップ６０１）。
【０１３８】
つぎに回転数制限スイッチ４６が操作されることにより回転数制限信号Ｓ70が入力されているか否かが、つまり冷却用ファン８の回転数を最大回転数（１７５０ｒｐｍ）の７０％の回転数（１２２５ｒｐｍ）にすべきか否かが判断される（ステップ６０２）。
【０１３９】
この結果回転数制限信号Ｓ70が入力されていると判断された場合には、つぎの（３）式により目標ファン回転数ＦＡＮが最終的に定められる。
【０１４０】
ＦＡＮ＝ＭＩＮ（ＦＡＮ RPM、１２２５） …（３）
上記（３）式に示すように制御温度Ｔに対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPMと、ファンの最大回転数（１７５０ｒｐｍ）の７０％の回転数１２２５ｒｐｍとのうちで小さい方の回転数が、最終的な目標ファン回転数ＦＡＮとされる。すなわち図２のグラフにおいて回転数制限信号Ｓ70が入力されていれば最終的な目標回転数ＦＡＮ RPMはラインＧ以下の回転数に強制的に下げられる（ステップ６０３）。
【０１４１】
一方回転数制限信号Ｓ70が入力されていないと判断された場合には、つぎの（４）式により目標ファン回転数ＦＡＮが最終的に定められる。
ＦＡＮ＝ＦＡＮ RPM …（４）
上記（４）式に示すように制御温度Ｔに対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが、最終的な目標ファン回転数ＦＡＮとされる（ステップ６０４）。
【０１４２】
たとえば図２において制御温度Ｔに対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが１３００ｒｐｍである場合に回転数制限信号Ｓ70が入力されていれば、最終的な目標ファン回転数ＦＡＮは１２２５ｒｐｍに設定される。しかし制御温度Ｔに対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPMが１０００ｒｐｍであった場合には、回転数制限信号Ｓ70の入力の有無にかかわらず最終的な目標ファン回転数ＦＡＮはその回転数ＦＡＮ RPM（＝１０００ｒｐｍ）のままにされる。
【０１４３】
制御温度Ｔに対応する目標ファン回転数ＦＡＮの設定の仕方には種々の変形が可能である。
【０１４４】
油圧機器は油温に応じて効率が変化する。例えば油圧ポンプ２を駆動源として油圧シリンダが作動している場合には、油圧シリンダの駆動により油温が上昇することが想定される。このとき油温上昇により油圧ポンプ２、油圧モータ７の効率が落ち、結果として冷却用ファン８の実際の回転数が目標回転数よりも落ちてしまう。そこで、この実際のファン回転数の低下を防ぐために、油圧シリンダの作動油の温度を検出する作動油温検出センサを設け、この作動油温検出センサで検出された作動油温が大きくなるに応じて目標ファン回転数ＦＡＮを予め高めに設定してもよい。作動油温検出センサの検出値によって補正された目標ファン回転数ＦＡＮが設定されることによって油圧機器の効率の低下があったとしても冷却用ファン８の実際の回転数を適正な回転数に保持することができる。なおトルクコンバータを独立に別途冷却してもよい。
【０１４５】
また冷却用ファン８に図１０に示すファン回転数センサ３６が設けられている場合には、ファン回転数センサ３６で検出された実際のファン回転数Ｎをフィードバック信号として、目標ファン回転数ＦＡＮとファン回転数センサ３６で検出されたファン回転数Ｎとの偏差を求め、この偏差がなくなくように油圧ポンプ２の斜板２ａを制御してもよい。このようにフィードバック制御がなされることにより冷却用ファン８の実際のファン回転数Ｎを目標ファン回転数ＦＡＮに精度よく一致させることができる。このように制御対象の冷却用ファン８の回転数をフィードバック制御しているので、油圧ポンプ２、油圧モータ７といった油圧機器の効率の低下により制御対象の冷却用ファン８の回転数の変動が生じるという事態を回避することができる。
【０１４６】
また本実施形態では、回転数制限スイッチ４６から回転数制限信号Ｓ70が入力されている場合には一律に最大回転数の７０％以下の回転数に目標ファン回転数ＦＡＮを設定している。これにより低騒音運転が実現される。しかし実際のクーラント検出温度Ｔcがヒートバランスの危険域の温度まで上昇している場合には、冷却不足の状態である。そこでクーラント温度に所定のしきい値を設定しておき実際のクーラント温度がこのしきい値に達した時点で上記低騒音運転を強制的に解除し（回転数制限信号Ｓ70オフ）、実際のクーラント検出温度Ｔc（制御温度Ｔ）に対応する目標ファン回転数ＦＡＮ RPM（たとえば１３００ｒｐｍ）をそのまま最終的な目標ファン回転数ＦＡＮとして設定することができる。
【０１４７】
また上述した本実施形態では、図２に示すグラフより、制御温度Ｔのみから一義的に目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを求めている。
【０１４８】
ここでエンジン１の回転数が高くなるに伴ってエンジン１の騒音が大きくなる。エンジン１の騒音が大きくなると、冷却用ファン８の回転数が少々高くなったとしても、オペレータ等にとって官能的に冷却用ファン８の騒音は耳障りではなくなる。またエンジン１の回転数が高くなるに伴い冷却用ファン８の回転数を高くすることは、冷却能力が向上しヒートバランスの改善にもなる。
【０１４９】
そこで制御温度Ｔのみから一義的に定めた目標ファン回転数ＦＡＮ RPMに対して、さらにエンジン１の回転数が大きくなるにつれて回転数を増加させるような補正を加えて目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを設定してもよい。たとえば図２においてクーラント温度Ｔc（制御温度Ｔ）が８０゜〜８８゜Ｃの場合であってエンジン１の回転数ＥＮＧ RPMが７５０ｒｐｍのときは目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを１０００ｒｐｍとする。これに対しエンジン１の回転数ＥＮＧ RPMが２４００ｒｐｍのときは目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを１００ｒｐｍ高くする補正を加えた１１００ｒｐｍとすることが考えられる。
【０１５０】
また作業モード選択スイッチ５５で選択された作業モードＭを示す作業モード選択信号ＳMに応じて目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを補正してもよい。
【０１５１】
作業モードＭが重負荷モードである場合にはエンジン１で発生する熱量が大きい場合なので、制御温度Ｔから得られた目標ファン回転数ＦＡＮ RPMに対し所定回転数分だけ増加させる補正を加えて目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを設定することができる。また作業モードＭが軽負荷モードである場合にはエンジン１で発生する熱量が小さい場合なので、制御温度Ｔから得られた目標ファン回転数ＦＡＮ RPMより所定回転数分だけ減少させる補正を加えて目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを設定することができる。
【０１５２】
たとえば図２においてクーラント温度Ｔc（制御温度Ｔ）が９０゜Ｃの場合であって重負荷モードが選択されているときは目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを通常の１３００ｒｐｍに対して２００ｒｐｍだけ増加させた１５００ｒｐｍとする。これに対し軽負荷モードが選択されているときは目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを通常の１３００ｒｐｍから２００ｒｐｍだけ減少させた１１００ｒｐｍとすることが考えられる。
【０１５３】
以上のように目標ファン回転数ＦＡＮが定められると、油圧ポンプ２の目標斜板傾転角つまり一回転当たりの目標流量Ｑccrevを求める処理が、ポンプ斜板角計算部５３で実行される。具体的には下記（５）式によって油圧ポンプ２の目標流量Ｑccrevが算出される。
【０１５４】
Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM …（５）
上記（５）式に示すように目標ファン回転数ＦＡＮと、油圧モータ７の固定容量値Ｍccrevとエンジン１の回転数ＥＮＧ RPMとに基づいて、油圧ポンプ２の目標流量Ｑccrevが求められる。
【０１５５】
そして図８（ｂ）に示す対応関係に基づいて、上記（５）式から得られた目標流量Ｑccrevに対応する指令電流値ｉが求められる。
【０１５６】
図２のグラフは油圧モータ７の固定容量値Ｍccrevが既知の値のときの特性を示している。たとえば目標ファン回転数ＦＡＮが１３００ｒｐｍで、エンジン１の回転数ＥＮＧ RPMが１５００ｒｐｍのときには、Ｈに示すラインが選択され、このラインＨに対応する容量ＱHが油圧ポンプ２の目標流量Ｑccrevとして求められる（ステップ６０５）。
【０１５７】
ところで本実施形態では、油圧ポンプ２を可変容量型とし油圧モータ７を固定容量型としているが、油圧ポンプ２を固定容量型とし油圧モータ７を可変容量型とした場合にも、同様にして油圧モータ７の斜板（容量）を変化させることにより冷却用ファン８の風量を制御することができる。
【０１５８】
この場合にはステップ６０３の処理が終了された後にステップ６０７の処理に移行される。
【０１５９】
そして下記（６）式によって可変容量型油圧モータ７の１回転当たりの目標流量Ｍccrevが算出される。
【０１６０】
Ｍccrev＝Ｑccrev・ＥＮＧ RPM/ＦＡＮ …（６）
上記（６）式により目標ファン回転数ＦＡＮと、固定容量型油圧ポンプ２の固定容量値Ｑccrevとエンジン１の回転数ＥＮＧ RPMとに基づいて、油圧モータ７の目標流量Ｍccrevが求められる。
【０１６１】
そして図８（ｂ）に示す対応関係に基づいて、上記（６）式から得られた目標流量Ｍccrevに対応する指令電流値ｉが求められる（ステップ６０７）。
【０１６２】
以上が制御計算（ステップ１０３）の処理の内容である。上記制御計算の処理（ステップ１０３）が終了すると、つぎにＥＰＣ弁出力処理が実行される（ステップ１０４）。ＥＰＣ弁出力処理は図６に示す手順でＥＰＣ弁出力変換部５４で実行される。
【０１６３】
まずモジュレーション処理が実行され（ステップ４０１）、ＥＰＣ弁電流出力処理が実行される（ステップ４０２）。これらモジュレーション処理、ＥＰＣ弁電流出力処理の内容は図９（ａ）に示される。
【０１６４】
すなわち図９（ａ）のステップ７０１に示すように、ＥＰＣ弁４０に加えるべき電流値ｉを徐々に増加または減少させていくモジュレーション処理が実行される。ＥＰＣ弁４０に対してはサンプリング時間毎に指令電流ｉが加えられる。ここでサンプリング時間前にＥＰＣ弁４０に加えられた指令電流値ｉをＥＰＣk-1とする。そして今回ＥＰＣ弁４０に加えるべき指令電流値ｉをＥＰＣkとする。
【０１６５】
そしてＥＰＣkとＥＰＣk-1との差分が求められ、この差分がモジュレーション定数Ｍｏｄxよりも大きいか否かが判断される。
【０１６６】
ここでＥＰＣkとＥＰＣk-1との差分値がモジュレーション定数Ｍｏｄx以下である場合には、図８（ｂ）のグラフから求められた指令電流値ｉがそのまま今回の指令電流値ＥＰＣkとされる。
【０１６７】
これに対してＥＰＣkとＥＰＣk-1との差分値がモジュレーション定数Ｍｏｄxよりも大きい場合には、下記（７）式により今回の指令電流値ＥＰＣkが算出される。
【０１６８】
ＥＰＣk＝ＥＰＣk-1＋Ｍｏｄx …（７）
ここで上記モジュレーション定数Ｍｏｄxの値は、下記に示す現在の各ステータス（１）、（２）、（３）に応じて異なる。
【０１６９】
（１）電流出力増加
（２）電流出力減少
（３）エンジン始動時および制御温度以下
すなわちＥＰＣkとＥＰＣk-1との差分値が正の極性でありＥＰＣ弁４０に対する指令電流値ｉが増加しているステータス（１）の電流出力増加の場合には、図９（ｂ）に示す示すように電流増加の時定数ｔ1が小さくなるように（ｔ1＝１ｓｅｃ）、モジュレーション定数Ｍｏｄxが定められる。油圧ポンプ２のキャビテーションを防止する等のためである。
【０１７０】
またＥＰＣkとＥＰＣk-1との差分値が負の極性でありＥＰＣ弁４０に対する指令電流値ｉが減少しているステータス（２）の場合には、図９（ｃ）に示すように電流減少の時定数ｔ2が大きくなるように（ｔ2＝２ｓｅｃ）、モジュレーション定数Ｍｏｄxが定められる。油圧モータ７のオーバランを防止する等のためである。
【０１７１】
また現在エンジン１が始動された直後であって現在のクーラント温度Ｔcが制御温度８０゜Ｃ以下であるステータス（３）の場合には、図９（ｃ）に示すように電流変化の時定数ｔ3が特に大きくなるように（ｔ3＝３ｓｅｃ）、モジュレーション定数Ｍｏｄxが定められる。油温低下時に油圧管路内でピーク圧が発生することを防止する等のためである（ステップ７０２）。
【０１７２】
つぎに上述したようにして求められた今回の指令電流値ＥＰＣkをディジタル信号からアナログ信号に変換した上で、ＥＰＣ弁４０に対して指令電流ｉとして出力される（ステップ７０２）。
【０１７３】
以上がＥＰＣ弁出力処理（ステップ１０４）の内容である。
【０１７４】
この結果ＥＰＣ弁４０の出力圧が変化され、これに応じて油圧ポンプ２の斜板２ａが変化され、冷却用ファン８のファン回転数Ｎが目標ファン回転数ＦＡＮに一致する。
【０１７５】
このように本実施形態によれば、現在のクーラントの検出温度Ｔcから冷却に必要十分な目標ファン回転数ＦＡＮが定められ、冷却用ファン８がこの目標ファン回転数ＦＡＮで回転される。
【０１７６】
このためクーラントは最適なエネルギー効率で冷却される。また冷却用ファン８自体で発生する音が必要以上に大きくなることもない。すなわち冷却用ファン８の回転数は冷却に必要十分な回転数ＦＡＮになるように無段階に変化するので、冷却に必要十分な回転数以上で冷却用ファン８が回転することはない。このため冷却に必要十分な回転数以上に回転数が増加することなくエネルギーロスが生じない。また冷却用ファン８で騒音が発生することもない。さらに従来技術のように流量制御弁で流量を制限しタンクへ環流することもないので、余剰流量によるエネルギーロスも生じない。
【０１７７】
このように本実施形態によれば、油圧モータ７を油圧源として冷却用ファン８を駆動する場合に、最適なエネルギー効率で駆動でき、騒音を最小にする制御ができる。
【０１７８】
また別の実施形態によれば、図１４、図１５に示すように冷却用ファン８に、ラジエータ５７以外にオイルクーラ６０を対向させて設けるようにしている、これによりクーラントのみならずトルクコンバータ４３の作動油または油圧シリンダ内の圧油を効率よく冷却することができる。
【０１７９】
図１４におけるシャッタ６１、６２はクーラントおよび作動油が最適の効率で冷却されるようにコントローラ４７により駆動制御される。
【０１８０】
たとえばシャッタ６１を適宜作動させ、作動油温が下がり過ぎた時にラジエータ５７の放熱面のみに向けて冷却用ファン８で発生した風を導入させることができる。またシャッタ６２を適宜作動させ、クーラントの温度が下がり過ぎた時にオイルクーラ６０の放熱面のみを向けて冷却用ファン８で発生した風を導入させることができる。
【０１８１】
また図１５における風量調節板６３はクーラントおよび作動油が最適の効率で冷却されるようにコントローラ４７により駆動制御される。
【０１８２】
たとえば風量調整板６３の傾斜位置をＣ位置の方向へ適宜変化させて、作動油の過冷却状態時に、過冷却のオイルクーラ６０に向かう冷却風を減少させることができる。また風量調整板６３の傾斜位置をＤ位置の方向へ適宜変化させて、クーラントの過冷却状態時に、過冷却のラジエータ５７に向かう冷却風を減少させることができる。
【０１８３】
なお場合によっては、ラジエータ５７、オイルクーラ６０のいずれか一方のみを冷却用ファン８に対向して設けるようにして、冷却用ファン８によってクーラントのみを冷却してもよく、また作動油のみを冷却してもよい。
【０１８４】
また本実施形態によれば、上記（２）式（Ｔ＝ＭＡＸ（Ｔc、Ｔtc−２５゜））に示すように、クーラント検出温度Ｔcと、トルコン検出油温Ｔtcから２５゜Ｃを減算した温度とのうちで大きい方の温度を制御温度Ｔとして求め、この制御温度Ｔに対応する目標ファン回転数が定められる。すなわちクーラント検出温度Ｔcに対応する目標ファン回転数と、トルコン検出油温Ｔtcから２５゜Ｃを減算した温度Ｔtc−２５゜Ｃに対応する目標ファン回転数のうちで高い方の回転数が目標ファン回転数として定められる。そして冷却用ファン８の回転数がこの目標ファン回転数になるように油圧ポンプ２の斜板２ａが制御される。
【０１８５】
このように本実施形態によれば、現在のクーラントの検出温度Ｔc、作動油の検出油温Ｔtcから冷却に必要十分な目標ファン回転数ＦＡＮが定められ、冷却用ファン８がこの目標ファン回転数ＦＡＮ RPMで回転される。
【０１８６】
このためクーラントおよび作動油を最適なエネルギー効率で冷却することができる。さらに本実施形態によれば、上記（２）式（Ｔ＝ＭＡＸ（Ｔc、Ｔtc−２５゜） ）に示すように、クーラント検出温度Ｔcと、トルコン検出油温Ｔtcから２５゜Ｃを減算した温度とのうちで大きい方の温度を制御温度Ｔとして求めるようにしているので、クーラントと作動油のうちで冷却が不足している方の冷却媒体に合わせた冷却がなされ、冷却用ファン８でクーラントと作動油の両方を冷却する場合でもいずれか一方の冷却が不足する事態を回避することができる。
【０１８７】
また本実施形態では上記（７）式（ＥＰＣk＝ＥＰＣk-1＋Ｍｏｄx）により今回の指令電流値ＥＰＣkを算出してＥＰＣ弁４０に逐次出力しているので、冷却用ファン８の実際のファン回転数が目標ファン回転数ＦＡＮに達するまでに回転数が徐々に変化する。このためファン回転数の急激な変動が防止され、油圧機器とりわけ油圧モータ７の損傷を防止することができる。
【０１８８】
また本実施形態によれば、回転数制限スイッチ４６が操作されているときには、目標ファン回転数ＦＡＮを最大回転数（１７５０ｒｐｍ）の７０％（１２２５ｒｐｍ）以下になるように制限されるので、騒音が法規制等により制限されている場合に騒音を一定レベル以下に抑制することができる。
【０１８９】
また本実施形態によれば、作業モード選択スイッチ５５で選択指示された作業モードＭに応じて目標ファン回転数ＦＡＮが設定される。このため建設機械で現在行われている作業モードに適合した目標回転数で冷却用ファン８を回転させることができ作業に合わせて最適なエネルギー効率で運転を行うことができる。
【０１９０】
以上説明した実施形態については種々の変形が可能である。以下種々の変形例について説明する。
【０１９１】
本発明を建設機械に適用した場合、建設機械の作業環境では、ラジエータ５７あるいはオイルクーラ６０の放熱面（コア）に、枯葉、埃等が吸い込まれることがある。枯葉等が吸い込まれるとラジエータ５７、オイルクーラ６０の冷却効率が低下する。従ってこれらを除去する必要がある。
【０１９２】
このために次のような操作を行う。操作レバー６６により切換弁６５の弁位置が逆方向の位置に切り換えられる。これにより油圧モータ７に対する圧油流入方向が切り換えられ、油圧モータ７が逆方向に回転される。このため冷却用ファン８がクーラント（あるいは作動油）冷却時とは逆の方向に回転される。この結果ラジエータ５７あるいはオイルクーラ６０に吸い込まれた枯葉、埃等が吐き出される。
【０１９３】
またコントローラ４７によって、この切り換え制御を自動的に行わせることができる。
【０１９４】
コントローラ４７は定期的に冷却用ファン８の回転方向を切り換える制御をつぎのようにして実行する。
【０１９５】
すなわちコントローラ４７ではエンジン回転数センサ４４の検出信号に基づきエンジン１が始動されたか否かが判断される。この結果エンジン始動時であると判断された場合には、切換弁６５の電磁ソレノイドに対して指令電流が出力され、切換弁６５の弁位置が逆方向の位置に切り換えられる。これにより油圧モータ７に対する圧油流入方向が切り換えられ、油圧モータ７が逆方向に回転される。このため冷却用ファン８がクーラント（あるいは作動油）冷却時とは逆の方向に回転される。このときの冷却用ファン８の目標ファン回転数は、最大回転数に設定することができる。この結果ラジエータ５７あるいはオイルクーラ６０に吸い込まれた枯葉、埃等がエンジン１が始動される毎に最大の風量で定期的に吐き出される。
【０１９６】
またコントローラ４７内にタイマを備えておき、エンジン１が稼働中の一定時間毎に（たとえば３０分毎に）冷却用ファン８の回転を逆回転させてもよい。枯葉等の多い作業環境では一定時間毎に放熱面に吸い込まれた枯葉等を吐き出させることが望ましい。
【０１９７】
また図１（ｂ）に示す２方向流れ可能なポンプを備えた油圧回路を採用した場合には、コントローラ４７によって油圧ポンプ２ｂの斜板が制御され、圧油吐出口が冷却時の吐出口と吸入口とが逆に切り換えられる。これにより油圧モータ７に対する圧油流入方向が切り換えられる。このため冷却用ファン８の回転方向が冷却時のＡ1方向とは逆のＡ2方向に切り換えられ、枯葉、埃等がラジエータ５７あるいはオイルクーラ６０から吐き出される。
【０１９８】
このようにラジエータ５７あるいはオイルクーラ６０に吸い込まれた枯葉、埃等が定期的に吐き出されるので、枯葉や埃などが多い作業雰囲気であっても、エンジンルーム内を清浄に保つことができる。また枯葉、埃等の詰まりによってラジエータ５７あるいはオイルクーラ６０の冷却効率が低下することを防止できる。
【０１９９】
ところで上述した実施形態ではエンジン始動時であってもクーラント検出温度Ｔcが高い値を示していれば、つぎのような問題を生じるおそれがある。すなわちコントローラ４７からＥＰＣ弁４０に対して指令電流ｉが出力され、この高い温度に応じた高圧の圧油が油圧管路４２内に流れるようにる。すると始動前には圧力がゼロであったところ始動直後に管路４２内にピーク圧が立ち、管路４２に過大な負荷がかかるおそれがある。
【０２００】
そこでコントローラ４７でエンジン始動時にはクーラント検出温度Ｔcの大きさ如何にかかわらずに以下の制御を行うことができる。
【０２０１】
すなわちコントローラ４７ではエンジン回転数センサ４４の検出信号に基づきエンジン１が始動されたか否かが判断される。この結果エンジン始動時であると判断された場合には、ＥＰＣ弁４０の電磁ソレノイド４０ａに対して油圧ポンプ２の斜板２ａの傾転角を最小に（容量を最小に）するための指令電流ｉが出力される。
【０２０２】
これによりエンジン１の始動時には低圧の圧油が油圧管路４２内に流れることになり管路４２内にピーク圧が立つことはない。このためエンジン１の始動時に既にクーラント検出温度Ｔcが高い値を示していたとしても管路４２にピーク圧はかからなくなり、油圧機器の損傷が防止される。またポンプ２の容量が最小であるためポンプ２の吸収トルクは最小となっている。従ってエンジン１への負荷が減少するため、エンジン１の始動性が向上する。
【０２０３】
またエンジン１が始動されてから一定の時間だけ上記制御を行うようにしてもよい。図１２はエンジン１が始動されてから一定の時間（２０ｓｅｃ）だけ上記制御を行う場合の処理手順を示している。
【０２０４】
すなわち電源がオンされると（ステップ８０２）、 ｉの内容が１．０Ａとされ（ステップ８０３）、エンジン１が始動されたことが検出されるとソフトウエアタイマの計時時間ｔは０にリセットされる（ステップ８０４）。
【０２０５】
そしてサンプリング時間ｔsamplが経過する毎に上記ソフトウエアタイマの計時時間ｔの内容は、
ｔ＝ｔ＋ｔsampl
と更新されていく。ｔの内容が２０ｓｅｃ以下である限りｉの内容が１．０Ａのままにされる。そして、この１．０Ａの指令電流ｉがＥＰＣ弁４０に出力される。このためエンジン１が始動されてから２０ｓｅｃ間だけ強制的に油圧ポンプ２の斜板２ａの傾転角が最小に（容量が最小に）される（ステップ８０５）。
【０２０６】
なお油圧モータ７が可変容量型である場合には、油圧ポンプ２の代わりに油圧モータ７の容量が最小となるように上記制御を行うようにしてもよい。
【０２０７】
ところで冷却用ファン８が格納されたエンジンルーム内にはハーネス、ホース等比較的熱的耐久性の低い部品が設けられている。
【０２０８】
そこでコントローラ４７の制御によって定期的にエンジンルーム内の熱気を排出し、上記ハーネス、ホース等比較的熱的耐久性の低い部品の長寿命化を図るようにしてもよい。
【０２０９】
すなわちコントローラ４７にはタイマが設けられている。コントローラ４７では、タイマがリセット時から一定時間（たとえば１０分）を計時したか否かが判断される。タイマによって一定時間の計時がされたことが判断されると、冷却用ファン８の現在の目標回転数如何にかかわらずに強制的に最大回転数が目標ファン回転数ＦＡＮとして設定される。そして最大回転数が得られる指令電流ｉがＥＰＣ弁４０に対して短時間だけ出力される。このため冷却用ファン８は短時間だけ最大回転数で回転される。最大回転数で回転している短時間経過後にはタイマはリセットされ、上述した処理が繰り返し実行される。
【０２１０】
このように、たとえエンジン１がアイドル回転数であってクーラント検出温度Ｔcが低温の状態であったとしても、冷却用ファン８の回転数は強制的に最大回転数まで上昇される。このため冷却用ファン８が格納されたエンジンルーム内の熱気を定期的に排出でき、ハーネス、ホース等比較的熱的耐久性の低い部品の長寿命化を図ることができる。なお冷却用ファン８の上昇時の回転数としては必ずしも最大回転数である必要はなく最大回転数に近い高回転であればよい。
【０２１１】
上述した実施形態では、図２に示すように各制御温度Ｔ（クーラント検出温度Ｔc、作動油温Ｔtc）毎に目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを対応づけておくようにしている。以下このような対応づけが不要な実施形態について説明する。
【０２１２】
図１１はこの実施形態の制御ブロック図を示している。図１のコントローラ４７に対応する要素が図１１の制御部５８である。
【０２１３】
この実施形態ではクーラントの目標温度Ｔrefとしてエンジン１の効率が最適となる温度が設定される。そしてこの目標温度Ｔrefと温度センサ２３で検出された実際のクーラント検出温度Ｔcとの偏差Ｔerrが算出され、制御部５８に加えられる。
【０２１４】
制御部５８では下記（８）式に従って指令電流値ｉが求められる。
【０２１５】
ｉ＝ｉ0＋Ｔerr・Ｇain …（８）
上記（８）式において固定電流値ｉ0、ゲインＧainはそれぞれ既知の値である。
【０２１６】
上記（８）式で得られた指令電流値ｉがＥＰＣ弁（電磁比例制御弁）４０に対して出力される。
【０２１７】
この結果クーラントの実際の温度Ｔcが目標温度Ｔrefに精度よく一致しエンジン１の効率が最大となる。また図１１に示す実施形態によれば、図２に示すように各クーラント温度Ｔc毎に目標ファン回転数ＦＡＮ RPMを対応づけておく必要がないので、演算式の設定や記憶テーブルの設定の作業を容易に行うことができる。
【０２１８】
なお図１１に示す制御ブロック図において、クーラントの目標温度の代わりに作動油（トルクコンバータ４３または油圧シリンダの作動油）の目標温度を設定することができる。このときクーラントの温度を検出する温度センサ２３の代わりに作動油（トルクコンバータ４３または油圧シリンダの作動油）の油温を検出する温度センサとして、作動油の実際の温度を目標温度に一致させるように構成することができる。これによりトルクコンバータ４３または油圧シリンダを最適の効率で作動させることができる。
【０２１９】
つぎにクーラントの温度を最適値に一致させると同時に冷却用ファン８で発生する騒音を低減させることができる実施形態について同じ図１１の制御ブロック図を参照して説明する。
【０２２０】
この実施形態ではクーラントの目標温度Ｔrefとしてエンジン１の効率が最適となる温度たとえば９０゜Ｃが設定される。また冷却用ファン８の許容回転数Ｆminとして１２００ｒｐｍが設定されるものとする。この許容回転数１２００ｒｐｍで冷却用ファン８が回転しているときの騒音のレベルは８５ｄＢである。そして上記目標温度Ｔrefと温度センサ２３で検出された実際のクーラント検出温度Ｔcとの偏差Ｔerrが算出され、制御部５８に加えられる。なお許容回転数Ｆminの数値は例示であり、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０２２１】
制御部５８では以下（ａ）〜（ｆ）の手順にて指令電流値ｉが出力される。
【０２２２】
（ａ）初期状態では指令電流値ｉが１．０Ａに設定される。
【０２２３】
（ｂ）現在の指令電流値ｉから下記（９）式を用いて現在の目標ファン回転数ＦＡＮを求める。
【０２２４】
ＦＡＮ＝ｆ（ｉ） …（９）
上記関数式ｆは上記（５）式（Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM）に示す目標ファン回転数ＦＡＮとポンプ目標流量Ｑccrevとの対応関係および図８（ｂ）に示す目標流量Ｑccrevと指令電流値ｉとの対応関係から取得することができる。
【０２２５】
（ｃ）上記（９）式の演算の結果目標ファン回転数ＦＡＮが許容回転数Ｆmin（１２００ｒｐｍ）以下であるか否かが判断される。
【０２２６】
（ｄ）目標ファン回転数ＦＡＮが許容回転数Ｆmin（１２００ｒｐｍ）以下である場合には、前述した下記（８）式により指令電流値ｉが演算され、ＥＰＣ弁４０に対して出力される。
【０２２７】
ｉ＝ｉ0＋Ｔerr・Ｇain …（８）
（ｅ）目標ファン回転数ＦＡＮが許容回転数Ｆmin（１２００ｒｐｍ）よりも大きい場合には、下記（１０）式により指令電流値ｉが演算され、ＥＰＣ弁４０に対して出力される。
【０２２８】
ｉ＝ｉ0＋Ｔerr・Ｇain−（ＦＡＮ−Ｆmin）・Ｇfan …（１０）
上記ゲインＧfanは冷却用ファン８の回転数を許容回転数Ｆmin以下にもっていくために設定される騒音低減用のゲインである。一方ゲインＧainはクーラントの温度を目標温度Ｔrefに一致させるために設定される温度制御用のゲインである。騒音低減の制御を重視するときには騒音低減用ゲインＧfanは温度制御用ゲインＧainに対して相対的に大きい値に設定される。また温度制御を重視するときには騒音低減用ゲインＧfanは温度制御用ゲインＧainに対して相対的に小さい値に設定される。すなわちＧfan、Ｇainの設定の仕方によって騒音低減制御と温度制御の重み付けが定まる。
【０２２９】
（ｆ）上記（ｂ）に戻り同様の処理を繰り返す。
【０２３０】
このように本実施形態では、上記（ｄ）に示すように冷却用ファン８の回転数が許容回転数Ｆmin以下である限りは、騒音は許容レベル（８５ｄＢ）以下にあるものとして（８）式によりクーラントの実際の温度Ｔcを目標温度Ｔrefに一致させる温度制御がなされる。また上記（ｅ）に示すように冷却用ファン８の回転数が許容回転数Ｆminよりも大きくなった場合には、騒音は許容レベル（８５ｄＢ）よりも大きいレベルにあるので騒音を低減させるべく（１０）式に従い所定の重み付けをもってクーラントの実際の温度Ｔcを目標温度Ｔrefに一致させる温度制御が行われるとともに冷却用ファン８の実際の回転数を許容回転数Ｆmin以下にもっていく騒音低減制御が行われる。
【０２３１】
このため本実施形態によれば、クーラントの温度を最適値に一致させることができると同時に冷却用ファン８で発生する騒音をも低減させることができる。
【０２３２】
上述した温度制御は一例であり、つぎのような手順（ｇ）〜（ｋ）で制御を行うことができる。
【０２３３】
（ｇ）目標温度Ｔref（９０゜Ｃ）に対応する回転数ＦＡＮ1（１２００ｒｐｍ）が設定される。この回転数ＦＡＮ1（１２００ｒｐｍ）で冷却用ファン８が回転しているときの騒音のレベルは８５ｄＢであり許容レベル以下である。そしてまたエンジン１の効率として許容できる許容クーラント温度Ｔu（９３゜Ｃ）が設定される。この許容クーラント温度Ｔu（９３゜Ｃ）に対応する回転数ＦＡＮ2（１３００ｒｐｍ）が設定される。この回転数ＦＡＮ2（１３００ｒｐｍ）で冷却用ファン８が回転しているときの騒音のレベルは９０ｄＢである。
【０２３４】
（ｈ）温度センサ２３によってクーラントの実際の温度Ｔcが上記許容クーラント温度Ｔu以下であるか否かが判断される。
【０２３５】
（ｉ）クーラントの実際の温度Ｔcが上記許容クーラント温度Ｔu以下である場合には、上記（５）式（Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM）の目標ファン回転数ＦＡＮの内容を回転数ＦＡＮ1（１２００ｒｐｍ）として目標流量Ｑccrevが演算される。そしてこの演算された目標流量Ｑccrevと図８（ｂ）に示す対応関係から指令電流値ｉが求められる。そしてこの指令電流値ｉがＥＰＣ弁４０に対して出力される。
【０２３６】
（ｊ）クーラントの実際の温度Ｔcが上記許容クーラント温度Ｔuを超えた場合には、上記（５）式（Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM）の目標ファン回転数ＦＡＮの内容を回転数ＦＡＮ2（１３００ｒｐｍ）として、目標流量Ｑccrevが演算される。そしてこの演算された目標流量Ｑccrevと図８（ｂ）に示す対応関係から指令電流値ｉが求められる。そしてこの指令電流値ｉがＥＰＣ弁４０に対して出力される。これによりクーラントの実際の温度を許容クーラント温度Ｔu以下にもっていくことができる。
【０２３７】
（ｋ）上記（ｈ）に戻り同様の処理を繰り返す。
【０２３８】
このように本実施形態では、上記（ｉ）、（ｊ）に示すようにクーラントの実際の温度Ｔcが許容クーラント温度Ｔu以下である限りは、騒音は許容レベル（８５ｄＢ）に抑制され、クーラントの実際の温度Ｔcが許容クーラント温度Ｔuを超えた場合のみに、冷却用ファン８の回転数を上昇させクーラントの実際の温度を許容クーラント温度Ｔu以下にもっていくようにしている。
【０２３９】
このため本実施形態においても、クーラントの温度を最適値に制御できると同時に冷却用ファン８で発生する騒音を低減させることができる。
【０２４０】
またつぎのような手順（ｌ）〜（ｑ）で制御を行うことができる。
【０２４１】
（ｌ）目標温度Ｔref（９０゜Ｃ）に対応する目標回転数ＦＡＮ1（１２００ｒｐｍ）が設定される。この回転数ＦＡＮ1（１２００ｒｐｍ）で冷却用ファン８が回転しているときの騒音のレベルは８５ｄＢであり許容レベル以下である。またクーラントの温度の高温側のしきい値（９３゜Ｃ）が設定される。またクーラントの温度の低温側のしきい値（８０゜Ｃ）が設定される。
【０２４２】
（ｍ）温度センサ２３によってクーラントの実際の温度Ｔcが上記高温側しきい値を超えたか、低温側しきい値よりも下回っているかが判断される。
【０２４３】
（ｎ）クーラントの実際の温度Ｔcが上記高温側しきい値と低温側しきい値との間に入っている場合には、上記（５）式（Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM）の目標ファン回転数ＦＡＮの内容を目標回転数ＦＡＮ1（１２００ｒｐｍ）として目標流量Ｑccrevが演算される。そしてこの演算された目標流量Ｑccrevと図８（ｂ）に示す対応関係から指令電流値ｉが求められる。そしてこの指令電流値ｉがＥＰＣ弁４０に対して出力される。
【０２４４】
（ｏ）クーラントの実際の温度Ｔcが上記高温側しきい値を超えている場合には、上記（５）式（Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM）の目標ファン回転数ＦＡＮの内容を最大回転数（１７５０ｒｐｍ）として目標流量Ｑccrevが演算される。そしてこの演算された目標流量Ｑccrevと図８（ｂ）に示す対応関係から指令電流値ｉが求められる。そしてこの指令電流値ｉがＥＰＣ弁４０に対して出力される。
【０２４５】
（ｐ）クーラントの実際の温度Ｔcが上記低温側しきい値を下回っている場合には、上記（５）式（Ｑccrev＝ＦＡＮ・Ｍccrev/ＥＮＧ RPM）の目標ファン回転数ＦＡＮの内容を最小回転数（６４７ｒｐｍ）として、目標流量Ｑccrevが演算される。そしてこの演算された目標流量Ｑccrevと図８（ｂ）に示す対応関係から指令電流値ｉが求められる。
【０２４６】
（ｑ）上記（ｍ）に戻り同様の処理を繰り返す。
【０２４７】
また上述した温度制御と騒音低減制御とを組み合わせた実施形態は、クーラントの温度を制御する場合だけではなく、作動油（トルクコンバータ４３または油圧シリンダの作動油）の油温を制御する場合にも適用することができる。
上述した実施形態では、油圧ポンプ２および油圧モータ７のいずれか一方が可変容量型であり他方が固定容量型である場合を想定して説明した。つぎに図１０を参照して油圧ポンプ２および油圧モータ７の両方が可変容量型である場合の実施形態について説明する。
【０２４８】
図１０に示す油圧回路はたとえば油圧ショベルなどの建設機械に搭載される。適用対象が建設機械の場合同図１０に示す可変容量型の油圧ポンプ２はたとえばブームを作動させる油圧シリンダ４に圧油を供給する圧油供給源となる。
【０２４９】
油圧ポンプ２は駆動源としてのエンジン１によって駆動される。油圧ポンプ２はたとえば斜板式ピストンポンプで構成される。油圧ポンプ２の斜板２ａが変化することによって油圧ポンプ２の押し退け容積（容量）（ｃｃ/ｒｅｖ）が変化される。
【０２５０】
油圧ポンプ２の押し退け容積（容量）は斜板駆動機構部５が作動されることによって変化される。
【０２５１】
油圧ポンプ２はタンク９内の圧油を吸い込み圧油吐出口２ｂから吐出圧Ｐの圧油を吐出する。油圧ポンプ２の吐出圧油は管路１１を介して操作弁３に供給される。
【０２５２】
操作弁３は、操作レバー１４の操作量に応じて開口面積が変化されることによって油圧ポンプ２から吐出された圧油の流量が制御される。油圧ポンプ２の吐出圧油は操作弁３を介して油圧シリンダ４に供給される。油圧シリンダ４に圧油が供給されることによってこの油圧シリンダ４が駆動される。油圧シリンダ４が駆動されることによって図示せぬ作業機（ブーム）が作動される。
【０２５３】
つぎに斜板駆動機構部５の構成について説明する。
【０２５４】
斜板駆動機構部５には、管路１２から分岐されたＬＳ圧管路１６が接続されているとともに管路１１から分岐された管路２２が接続されている。
【０２５５】
斜板駆動機構部５は、流入される圧油の流量に応じて油圧ポンプ２の斜板２ａを駆動してポンプ容量を変化させるサーボピストン２１を備える。またパイロットポート２０ｂに加えられた油圧ポンプ２の吐出圧Ｐ、油圧シリンダ４の負荷圧に応じた信号圧ＰLSをサーボピストン２１に流入させるＬＳ弁２０とから構成されている。
【０２５６】
ＬＳ弁２０は、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐと油圧シリンダ４の負荷圧に応じた信号圧ＰLSとの差圧ΔＰ（＝Ｐ−ＰLS）を第１の設定差圧ΔＰLSに保持する制御を行う。この制御はロードセンシング制御といわれる。第１の設定差圧ΔＰLSはＬＳ弁２０に付与されるバネ２０ａのバネ力およびＬＳ弁２０のパイロットポート２０ｂ、２０ｃの受圧面積に応じて定まる。
【０２５７】
すなわちＬＳ弁２０のパイロットポート２０ｂには管路２２を介してポンプ吐出圧Ｐが加えられる。一方上記パイロットポート２０ｂに対向するようにバネ２０ａと同じ側に設けられたパイロットポート２０ｃにはＬＳ圧管路１６を介して負荷圧ＰLSに応じた信号圧が加えられる。
【０２５８】
したがって差圧Ｐ−ＰLSが第１の設定差圧ΔＰLSよりも大きいときにはＬＳ弁２０は図中左側の弁位置に移動される。このためＬＳ弁２０からサーボピストン２１に対してポンプ吐出圧油が流入される。したがって油圧ポンプ２の斜板２ａが最小容量ＭＩＮ側に移動される。このため油圧ポンプ２から吐出される流量が減らされ油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが小さくなる。この結果差圧Ｐ−ＰLSが小さくなり第１の設定差圧ΔＰLSに一致される。逆に差圧Ｐ−ＰLSが第１の設定差圧ΔＰLSよりも小さくなったときにはＬＳ弁２０は右側の弁位置に移動される。このためサーボピストン２１からＬＳ弁２０を介して圧油がタンク９に流出され、油圧ポンプ２の斜板２ａが最大容量ＭＡＸ側に移動される。このため油圧ポンプ２から吐出される流量が増加され油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが大きくなる。この結果差圧Ｐ−ＰLSが大きくなり第１の設定差圧ΔＰLSに一致される。以上のようにしてＬＳ弁２０によって常に差圧Ｐ−ＰLSが第１の設定差圧ΔＰLSに保持される。
【０２５９】
本実施形態では作業機駆動用として備えられている上記油圧ポンプ２が冷却用ファン８の油圧駆動源として利用され、冷却用ファン８が駆動される。図１０の油圧回路において二点鎖線で囲まれた部分が冷却用ファン駆動部１０である。この冷却用ファン駆動部１０は一体のもの（モータアッセンブリ）として構築することができる。
【０２６０】
油圧ポンプ２のポンプ吐出圧管路１１は分岐管路１７に接続されており、この分岐管路１７は上記冷却用ファン駆動部１０に接続されている。
【０２６１】
また油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧を検出するＬＳ圧管路１６は分岐管路１８に接続されており、この分岐管路１８は上記冷却用ファン駆動部１０に接続されている。
【０２６２】
上記管路１７はファン駆動用油圧モータ７の流入ポート７ａに連通している。ファン駆動用油圧モータ７の出力軸には冷却用ファン８が取り付けられている。このため油圧ポンプ２から吐出された圧油は管路１１、１７を介してファン駆動用油圧モータ７に供給されこれに応じて冷却用ファン８が回転される。
【０２６３】
ファン駆動用油圧モータ７は可変容量型の油圧モータである。
【０２６４】
ファン駆動用油圧モータ７の容量Ｄ（ｃｃ/ｒｅｖ）は斜板駆動機構部６が作動されることによって変化される。
【０２６５】
ファン駆動用油圧モータ７は油圧ポンプ２の吐出圧油を流入ポート７ａから流入させて出力軸を出力回転数Ｎで回転させ冷却用ファン８を回転させる。そしてファン駆動用油圧モータ７の流出ポート７ｂから流出された圧油は管路２７を通過してタンク９に戻される。ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力は油圧ポンプ２の吐出圧Ｐである。ファン駆動用油圧モータ７の出力回転数つまり冷却用ファン８の回転数Ｎはファン回転数センサ３６によって検出される。
【０２６６】
ここでファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrと、冷却用ファン８の回転数Ｎとの間には、ｋ1を冷却用ファン８により定まる定数として次式（１１）の関係が成立する。なお＾2は２乗を意味する（以下同様である）。
【０２６７】
Ｔr＝ｋ1・Ｎ＾2 …（１１）
またファン駆動用油圧モータ７の１回転当たりの容量Ｄと駆動圧力Ｐ（ｋｇ/ｃｍ2）と、冷却用ファン８の回転数Ｎとの間には、ｋ2を定数として次式（１２）の関係が成立する。
【０２６８】
Ｐ・Ｄ・ｋ2＝ｋ1・Ｎ＾2 …（１２）
またファン駆動用油圧モータ７の１回転当たりの容量Ｄと、ファン駆動用油圧モータ７に供給される圧油の流量をＱm（ｌ/ｍｉｎ）との間には、ｋ3を定数として次式（１３）の関係が成立する。
【０２６９】
Ｑm＝Ｎ・Ｄ …（１３）
したがって上記（１１）、（１２）、（１３）式から明らかなように、ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐ、流量Ｑmが大きくなると冷却用ファン８の回転数Ｎは大きくなる。そして冷却用ファン８の回転数Ｎの増加に伴いファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrが大きくなる。
【０２７０】
図１６はファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐと容量Ｄと吸収トルクＴrの関係を示している。図１６においてカーブＡ1は値の大きな設定吸収トルクＴra1が得られる駆動圧力Ｐと容量Ｄの関係を示している。カーブＡ1上では設定吸収トルクＴra1の値は一定となる。またカーブＡ2は中程度の大きさの設定吸収トルクＴra2が得られる駆動圧力Ｐと容量Ｄの関係を示している。カーブＡ2上では設定吸収トルクＴra2の値は一定となる。またカーブＡ3は値の小さい設定吸収トルクＴra3が得られる駆動圧力Ｐと容量Ｄの関係を示している。カーブＡ3上では設定吸収トルクＴra3の値は一定となる。ここで設定吸収トルクＴra1を最大トルク値とする。なお図１６の各カーブ毎に吸収トルクは一定である。
【０２７１】
温度センサ４５ａではタンク９内の作動油の温度Ｔｔが検出される。
【０２７２】
コントローラ１３は上記温度センサ４５ａの検出温度Ｔｔを示す信号、上記ファン回転数センサ３６の検出ファン回転数Ｎを示す信号を入力して設定吸収トルク値Ｔraを変化させるための電流指令ｉを生成する。さらにこの電流指令ｉを冷却用ファン駆動部１０に対して出力する。
【０２７３】
冷却用ファン駆動部１０の電磁比例制御弁２４はコントローラ１３から出力された電流指令ｉが電磁ソレノイド２４ａに入力されることによって弁位置が変化する。電流値ｉに対応する大きさのパイロット圧Ｐpを後述するＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｃに加える弁である。
【０２７４】
斜板駆動機構部６は、流入される圧油の流量に応じてファン駆動用油圧モータ７の斜板７ｃを駆動して容量Ｄを変化させるサーボピストン２６と、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐ（ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐ）、電磁比例制御弁２４から出力されたパイロット圧Ｐpに応じて圧油の流量を制御し制御された圧油をサーボピストン２６に流入させるＴＣ弁２５（トルク制御弁２５）とを中心に構成されている。
【０２７５】
ＴＣ弁２５は、ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐと容量Ｄの積つまり吸収トルクＴrを設定吸収トルク値Ｔraに保持する制御を行う弁である。すなわちＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｂには管路１７、２９、２９ａを介してポンプ吐出圧Ｐが加えられる。また上記パイロットポート２５ｂと同じ側に設けられたパイロットポート２５ｃには電磁比例制御弁２４を介してパイロット圧Ｐpが加えられる。ＴＣ弁２５にはパイロットポート２５ｂ、２５ｃに対向する側にバネ２５ａが配設されている。設定吸収トルク値ＴraはＴＣ弁２５に付与されるバネ２５ａのバネ力、受圧面積に応じて定まる。バネ２５ａによって最大吸収トルク値Ｔra1が設定されるとする。また設定吸収トルク値Ｔraは、ＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｃに加えられるパイロット圧Ｐpに応じて変化される。
【０２７６】
サーボピストン２６とＴＣ弁２５は管路３５によって接続されている。管路３５内の圧油は油圧モータ７の流出ポート７ｂから流出された圧油である。この管路３５を介してＴＣ弁２５から圧油がサーボピストン２６に流入出される。
【０２７７】
管路１７は管路２９、３２を介してＴＣ弁２５の流入ポートに連通されている。ＴＣ弁２５の流入ポートには管路１７、２９、３２を介して油圧ポンプ２のポンプ吐出圧油が流入される。
【０２７８】
管路１８はチェック弁１９を介して管路３３に接続されている。管路３３はＴＣ弁２５に接続されている。管路３３上には固定絞り３４が配設されている。チェック弁１９はＴＣ弁２５、固定絞り３４を通過した圧油のみを管路１８側に流出させる弁である。チェック弁１９の流出側つまり管路１８側の圧力は負荷圧ＰLSに応じた信号圧である。一方チェック弁１９の流入側つまり管路３３側の圧力をＰmLSとする。
【０２７９】
タンク９は管路２８、管路３１、管路１７を介してファン駆動用油圧モータ７の流入ポート７ａに連通されている。管路２８上にはタンク９内の圧油をファン駆動用油圧モータ７の流入ポート７ａ側のみに導通させるチェック弁３０が設けられている。
【０２８０】
つぎに図１０に示すコントローラ１３で行われる処理を中心に図１０の油圧回路で行われる動作について説明する。
【０２８１】
・トルク制御
コントローラ１３は、ファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrが一定の吸収トルク値Ｔraになるトルク一定制御を行う。ここでトルク一定制御を行う理由について説明する。
【０２８２】
従来技術では、作業機を駆動する油圧ポンプと別に設けられたファン駆動専用の油圧ポンプによってファン駆動用油圧モータが駆動される。このためファン駆動用油圧モータの吸収トルクは作業機にかかる負荷、操作弁の開口面積の変動の影響を受けない。したがってファン駆動用油圧モータの吸収トルクは比較的安定しており一定値を維持している。したがって冷却用ファンのファン回転数の変動が抑制されて回転を安定させることができる。
【０２８３】
これに対して図１０に示す実施形態の場合には作業機を駆動する油圧ポンプ２がファン駆動用の油圧ポンプとしてファン駆動用油圧モータ７を駆動する。このため作業機にかかる負荷、操作弁３の開口面積の変動の影響を受けてファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクは安定しない。したがって冷却用ファン８のファン回転数が変動してしまい回転が安定しないことになる。
【０２８４】
そこで冷却用ファン８のファン回転数の変動を抑制して回転を安定させるべくファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrを一定値Ｔraに維持する制御を行うものである。
【０２８５】
コントローラ１３には、冷却用ファン８で必要なファン目標回転数Ｎaが記憶されている。ファン目標回転数Ｎaはタンク９の各温度Ｔｔに対応づけられている。ファン目標回転数Ｎaで冷却用ファン８を回転させると、最適に作動油が冷却される。これら温度Ｔｔとファン目標回転数Ｎaの対応関係は、シミュレーション、実験などにより求められる。
【０２８６】
なお図１０の実施形態では冷却用ファン８によって油圧シリンダ４などを作動させる作動油の温度を冷却する場合を想定しているが、もちろん作動油とエンジン１（クーラント）の両方を冷却する場合にも適用することができる。この場合のラジエータ５７、オイルクーラ６０の配置構成は前述した図１４、図１５に示すものを採用することができる。
【０２８７】
この場合エンジン１はウオータジャケットを循環するクーラントによって冷却される。エンジン１を冷却することで温度が上がったクーラントはラジエータ５７に供給され上記冷却用ファン８で発生する風によって冷却される。そしてエンジン１のウオータジャケットに戻される。またエンジン１が強制空冷エンジンの場合には冷却用ファン８で発生した風によってエンジン１を直接冷却してもよい。
【０２８８】
また冷却用ファン８によって作動油を冷却しないでエンジン１のみを冷却する場合にも本発明を適用することができる。
【０２８９】
冷却用ファン８によってエンジン１と作動油の両方を冷却する場合には、検出温度としてタンク９の温度Ｔt以外にクーラントの温度（水温）Ｔcが温度センサ４５ａと同様の温度センサ２３（図１参照）によって検出される。
【０２９０】
この場合の冷却に必要なクーラント温度Ｔc、タンク温度Ｔｔとファン目標回転数Ｎaの対応関係を図１７に示す。
【０２９１】
すなわち同図１７に示すように予めクーラント温度Ｔcとファン目標回転数Ｎaの対応関係が設定されるとともにタンク温度Ｔｔとファン目標回転数Ｎaの対応関係が設定される。そこで現在のクーラント温度Ｔc1に対応するファン目標回転数Ｎa1が求められる。また現在のタンク温度Ｔｔ2に対応するファン目標回転数Ｎa2が求められる。そしてこれら求められたファン目標回転数Ｎa1、Ｎa2のうちで最も高い回転数ＭＡＸ（Ｎa1、Ｎa2）が最終的なファン目標回転数Ｎaとされる。なお上記クーラント、タンク以外の対象を冷却してもよい。この場合の冷却に必要なファン目標回転数Ｎaは、各冷却対象ごとに求められるファン目標回転数をＮa1、Ｎa2、Ｎa3、…とした場合Ｎa＝ＭＡＸ（Ｎ1a、Ｎa2、Ｎa3、…）によって求めることができる。
【０２９２】
以上のようにしてコントローラ１３では温度センサ４５ａで検出された温度Ｔｔ（たとえば作動油温度Ｔｔ2）に対応する目標ファン回転数Ｎaが求められると、この目標ファン回転数Ｎaに対応する目標吸収トルクＴraが上記（１１）式（Ｔr＝ｋ1・Ｎ^2）にしたがい求められる。そして上記求められた吸収トルクＴraをＴＣ弁２５で設定するために必要な電流指令ｉが電磁比例制御弁２４に対して出力される。
【０２９３】
いま電流指令ｉが最大吸収トルク値Ｔra1を設定する指令であるとすると、電磁比例制御弁２４からＴＣ弁２５に対して加えられるパイロット圧Ｐpは遮断される。このときのＴＣ弁２５の動作について説明する。
【０２９４】
いまＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｂに加えられる油圧モータ７の駆動圧力Ｐ（ポンプ吐出圧Ｐ）がバネ２５ａによるバネ力よりも大きくなると、ＴＣ弁２５は図中右側に押され図中左側の弁位置に位置される。これによりＴＣ弁２５から管路３５を介して圧油がサーボピストン２６に流入される。このためサーボピストン２６は最小容量ＭＩＮ側に移動されファン駆動用油圧モータ７の斜板７ｃを最小容量側に駆動する。この結果ファン駆動用油圧モータ７の容量Ｄが減少される。
【０２９５】
一方、ＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｂに加えられる油圧モータ７の駆動圧力Ｐ（ポンプ吐出圧Ｐ）がバネ２５ａによるバネ力よりも小さくなると、ＴＣ弁２５は図中左側に押され図中右側の弁位置に位置される。これによりサーボピストン２６から管路３５、ＴＣ弁２５を介して圧油がタンク９に排出される。このためサーボピストン２６は最大容量ＭＡＸ側に移動されファン駆動用油圧モータ７の斜板７ｃを最大容量側に駆動する。この結果ファン駆動用油圧モータ７の容量Ｄが増加される。
【０２９６】
またＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｂに加えられる油圧モータ７の駆動圧力Ｐ（ポンプ吐出圧Ｐ）とバネ２５ａによるバネ力とが釣り合うと、ＴＣ弁２５は中央の弁位置に位置される。この中央の弁位置に位置されるときには油圧ポンプ２の吐出圧油が管路３２を介してＴＣ弁２５内の絞りを通過する。さらに管路３３上の固定絞り３３を通過する。この結果油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが圧力ＰmLSまで減圧された上でチェック弁１９に流入されることになる。
【０２９７】
このようにして図１６のカーブＡ1上でファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐ、容量Ｄの値が変化され、ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐと容量Ｄの積が設定吸収トルクＴra1に一致される。
【０２９８】
また目標ファン回転数Ｎaがより低い回転数に決定されると、より低い設定吸収トルクＴra2またはさらにより低い吸収トルクＴra3にするための電流指令ｉがコントローラ１３から電磁比例制御弁２４に対して出力される。このため電磁比例制御弁２４からＴＣ弁２５に対して加えられるパイロット圧Ｐpは増加される。
【０２９９】
このときＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｃに加えられるパイロット圧Ｐpが増加するのでパイロットポート２５ｃに対向して設けられたバネ２５ａによるバネ力が強められる。したがってＴＣ弁２５でより低い吸収トルク値Ｔra2またはさらにより低い吸収トルク値Ｔra3が設定される。
【０３００】
よって設定吸収トルクＴra2にするための電流指令ｉがコントローラ１３から出力された場合には図１６のカーブＡ2上でファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐ、容量Ｄの値が変化され、ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐと容量Ｄの積が設定吸収トルクＴra2に一致される。また設定吸収トルクＴra3にするための電流指令ｉがコントローラ１３から出力された場合には図１６のカーブＡ3上でファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐ、容量Ｄの値が変化され、ファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐと容量Ｄの積が設定吸収トルクＴra3に一致される。
【０３０１】
以上のようにしてファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrは一定の設定吸収トルク値Ｔra1またはＴra2またはＴra3に保持される。この結果冷却用ファン８のファン回転数Ｎの変動が抑制され回転が安定する。
【０３０２】
ところでファン駆動用油圧モータ７の流入ポート７ａには、油圧ポンプ２から吐出された圧油とともに、タンク９から圧油が管路２８、３１、２９、１７上をチェック弁３０を通過して導入されている。したがって油圧ポンプ２の吐出流量が急激に低下した場合など、キャビテーションの発生を防止することができる。
【０３０３】
なおコントローラ１３において上述したような冷却用ファン８の回転数の制御（吸収トルクの制御）を行うに際して、ファン回転数センサ３６で検出された冷却用ファン８の実際のファン回転数Ｎをフィードバック信号として、目標ファン回転数Ｎaと実際のファン回転数Ｎとの偏差が零となるようなフィードバック制御を行うようにしてもよい。
【０３０４】
図１３はこの実施形態の制御ブロック図を示している。図１０のコントローラ１３に対応する要素が図１３の制御部５９である。冷却用ファン８の目標回転数Ｎaとファン回転数センサ３６で検出された実際のファン回転数Ｎとの偏差Ｎerrが算出され、制御部５９に加えられる。そして制御部５９では偏差Ｎerrを零にするとともに吸収トルクＴraをＴＣ弁２５で設定するために必要な電流指令ｉが生成され電磁比例制御弁２４に対して出力される。
【０３０５】
もちろんファン回転数センサ３６で検出された冷却用ファン８の実際のファン回転数Ｎを制御に使用しないオープンループ制御でファン回転数を制御してもよい。
【０３０６】
つぎに作業機の作動状況に応じた動作（ｒ）、（ｓ）、（ｔ）について説明する。なお以下の説明では設定吸収トルクＴrとしてＴra1が設定されているものとする。
【０３０７】
冷却用ファンと作業機が複合動作していて作業機の負荷が小さい場合
いま冷却用ファン８と油圧シリンダ４により作動される作業機が複合動作していて作業機の負荷が小さい場合を考える。
【０３０８】
油圧ポンプ２側のＬＳ弁２０では、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐと油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧との差圧ΔＰを第１の設定差圧にするロードセンシング制御が行われている。ここで油圧ポンプ２は油圧シリンダ４とファン駆動用油圧モータ７の共通の油圧駆動源である。このためつぎのような問題が生じる。
【０３０９】
いま油圧シリンダ４の負荷（作業機の負荷）が軽い状況下であるとすると油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧は低くなる。したがってＬＳ弁２０でロードセンシング制御が行われると油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧の低下に伴い油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが低くなる。したがって油圧ポンプ２からファン駆動用油圧モータ７に供給される流量が不足する。このためファン駆動用油圧モータ７を回転させるに必要な最低限のトルクが確保できなくなる。
【０３１０】
そこで本実施形態では、つぎのようにしてファン駆動用油圧モータ７を回転させるに必要な最低限のトルクを確保している。
【０３１１】
すなわちいまチェック弁１９の流出側の圧力は油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧でありチェック弁１９の流入側の圧力はＰmLSである。この圧力ＰmLSは油圧ポンプ２の吐出圧（ファン駆動用油圧モータ７の負荷圧）Ｐにほぼ一致する圧力である。
【０３１２】
油圧シリンダ４の負荷（作業機の負荷）が軽い状況下では、負荷圧ＰLSに応じた信号圧よりも圧力ＰmLSの方が高いのでチェック１９から圧力ＰmLSを示す圧油が管路１８に流出され、管路１８、ＬＳ圧管路１６を介してＬＳ弁２０のパイロットポート２０ｃに加えられる。なおチェック弁１９と同様に、負荷圧ＰLSに応じた信号圧、圧力ＰmLSのうちで大きい方の圧力を選択してＬＳ弁２０に導くことができる部材であれば、チェック弁１９の代わりに使用することができる。
【０３１３】
このためＬＳ弁２０では、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐと上記選択された圧力ＰmLSとの差圧を第１の設定差圧にするロードセンシング制御が行われる。選択された圧力ＰmLSは油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧よりも高いのでこれに伴い油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが高くなる。したがってファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐが増加していく。つまり図１６に示すようにファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力ＰはＰcまで増加される。ＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｂに加えられる油圧モータ７の駆動圧力Ｐcとバネ２５ａによるバネ力とが釣り合うと、ＴＣ弁２５は中央の弁位置に位置される。この中央の弁位置に位置されるときには油圧ポンプ２の吐出圧油がＴＣ弁２５内の絞り、固定絞り３３を通過する。この結果油圧ポンプ２の吐出圧Ｐcが圧力ＰmLSまで減圧された上でチェック弁１９から流出されＬＳ弁２０のパイロットポート２０ｃに加えられる。
【０３１４】
このようにしてファン駆動用油圧モータ７は圧力Ｐcで吸収トルクが設定吸収トルクに一致し、ファン駆動用油圧モータ７を回転させるために必要な最低限のトルクが確保される。一方油圧ポンプ２側のＬＳ弁２０では油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧よりも高い圧力ＰmLSを用いてロードセンシング制御が行われる。
【０３１５】
（ｓ）冷却用ファンが単独動作している場合
いま冷却用ファン８のみが動作しており油圧シリンダ４により作動される作業機が動作していない場合を考える。この場合も複合動作の場合と同様にして、ファン駆動用油圧モータ７は圧力Ｐcでマッチングし、ファン駆動用油圧モータ７を回転させるに必要な最低限のトルクが確保される。一方油圧ポンプ２側のＬＳ弁２０のパイロットポート２０ｃには油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧よりも高い圧力ＰmLSが加えられた状態になっている。
【０３１６】
（ｔ）冷却用ファンと作業機が複合動作していて作業機の負荷が大きい場合
いま冷却用ファン８と油圧シリンダ４により作動される作業機が複合動作していて作業機の負荷が大きい場合を考える。
【０３１７】
油圧ポンプ２側のＬＳ弁２０では、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐと油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧との差圧ΔＰを第１の設定差圧にするロードセンシング制御が行われている。
【０３１８】
いま油圧シリンダ４の負荷（作業機の負荷）が大きい状況下であるとすると油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧は高くなる。したがってＬＳ弁２０でロードセンシング制御が行われると油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧の増大に伴い油圧ポンプ２の吐出圧Ｐが高くなる。したがってファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力Ｐが増加していく。つまり図１６に示すようにファン駆動用油圧モータ７の駆動圧力ＰはＰaまで増加される。これに伴いファン駆動用油圧モータ７の容量ＤはＤaまで低下される。ＴＣ弁２５のパイロットポート２５ｂに加えられる油圧モータ７の駆動圧力Ｐaとバネ２５ａによるバネ力とが釣り合うと、ＴＣ弁２５は中央の弁位置に位置される。このときファン駆動用油圧モータ７の容量ＤはＤaに設定される。ＴＣ弁２５が中央の弁位置に位置されるときには油圧ポンプ２の吐出圧油がＴＣ弁２５内の絞り、固定絞り３３を通過する。チェック弁１９の流出側の圧力は油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧でありチェック弁１９の流入側の圧力はＰmLSである。
【０３１９】
油圧シリンダ４の負荷（作業機の負荷）が大きい状況下では、負荷圧ＰLSに応じた信号圧の方が圧力ＰmLSよりも高いのでチェック１９から圧力ＰmLSを示す圧油は管路１８に流出されない。このためＬＳ弁２０では、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐと油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧との差圧ΔＰを第１の設定差圧にするロードセンシング制御が行われる。
【０３２０】
このようにしてファン駆動用油圧モータ７は圧力Ｐaで設定吸収トルクに一致し、ファン駆動用油圧モータ７が一定吸収トルクＴra1で駆動される。一方油圧ポンプ２側のＬＳ弁２０では油圧シリンダ４の負荷圧ＰLSに応じた信号圧を用いてロードセンシング制御が行われる。
【０３２１】
以上のように図１０に示す実施形態によれば、ファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrを設定吸収トルク値Ｔraにするための指令ｉに応じてトルク制御弁２５が駆動制御される。この結果ファン駆動用油圧モータ７の吸収トルクＴrが変動する状況下であっても吸収トルクＴrが一定の設定トルク値Ｔraに保持される。この結果冷却用ファン８のファン回転数Ｎの変動が抑制され回転が安定する。
【０３２２】
さらに本実施形態では、ロードセンシング制御と冷却用ファン回転数の制御（または温度制御）とが同時になされることにより、油圧アクチュエータ４とファン駆動用油圧モータ７両方のエネルギー効率を全体として高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は実施形態のブロック図であり図１（ｂ）は図１（ａ）の一部の構成の変形例を示す図である。
【図２】図２は目標ファン回転数を求めるグラフである。
【図３】図３は図１のコントローラで行われる制御の全体の処理手順を示す図である。
【図４】図４は図３の入力処理の手順を示す図である。
【図５】図５は図３の制御計算の手順を示す図である。
【図６】図６は図３のＥＰＣ弁出力処理の手順を示す図である。
【図７】図５の制御温度換算の処理の手順を示す図である。
【図８】図８（ａ）は図５の目標ファン回転数計算の処理の手順を示す図で、図８（ｂ）はポンプ目標流量から指令電流値を求めるグラフである。
【図９】図９（ａ）は図６のＥＰＣ弁出力処理の手順を示す図であり図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各ステータス毎に異なるモジュレーション処理の内容を説明する図である。
【図１０】図１は本発明に係る冷却用ファンの駆動装置の実施形態を示す油圧回路図である。
【図１１】図１１は実施形態の制御ブロック図である。
【図１２】図１２はエンジン始動直後の制御の処理の手順を示す図である。
【図１３】図１３は実施形態の制御ブロック図である。
【図１４】図１４は実施形態のラジエータとオイルクーラと冷却用ファンの配置関係を示す図である。
【図１５】図１５は実施形態のラジエータとオイルクーラと冷却用ファンの配置関係を示す図である。
【図１６】図１６はファン駆動用油圧モータの圧力と容量の関係を示す図である。
【図１７】図１７は対象物の温度とファン目標回転数との関係を説明する図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 油圧ポンプ
３ 操作弁
４ 油圧シリンダ
５、６ 斜板駆動機構部
７ ファン駆動用油圧モータ
８ 冷却用ファン
９ タンク
１３、４７ コントローラ
２０ ＬＳ弁
２５ ＴＣ弁
２４、４０ 電磁比例制御弁（ＥＰＣ弁）
４３ トルクコンバータ
４６ 回転数制御スイッチ
５５ 作業モード選択スイッチ
５７ ラジエータ
６０ オイルクーラ
Claims (10)
- 駆動源（１）で発生する熱量が作業モード毎に異なる油圧駆動機械に設けられ、前記駆動源（１）によって駆動される油圧ポンプ（２）と、前記駆動源（１）の冷却水を冷却する冷却用ファン（８）と、前記油圧ポンプ（２）から吐出された圧油によって作動され前記冷却用ファン（８）を回転させる油圧モータ（７）とを備えた冷却用ファンの駆動制御装置において、
前記冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段（２３）と、
前記作業モードの中から何れかを選択する作業モード選択スイッチ（５５）と、
前記冷却水温度検出手段（２３）で検出された温度及び前記作業モード選択スイッチ（５５）で選択された作業モードに対応する目標ファン回転数を設定し、さらに所定時間間隔毎に略最大回転数を目標ファン回転数として設定する目標ファン回転数設定手段（５０）と、
前記冷却用ファン（８）のファン回転数が前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数になるように、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を制御する容量制御手段（４７、４０）と
を備えたことを特徴とする冷却用ファンの駆動制御装置。 - 駆動源（１）で発生する熱量が作業モード毎に異なる油圧駆動機械に設けられ、前記駆動源（１）によって駆動される油圧ポンプ（２）と、前記駆動源（１）によって作動する機器（４３）の作動油を冷却する冷却用ファン（８）と、前記油圧ポンプ（２）から吐出された圧油によって作動され前記冷却用ファン（８）を回転させる油圧モータ（７）とを備えた冷却用ファンの駆動制御装置において、
前記作動油の温度を検出する作動油温度検出手段（４５）と、
前記作業モードの中から何れかを選択する作業モード選択スイッチ（５５）と、
前記作動油温度検出手段（４５）で検出された温度及び前記作業モード選択スイッチ（５５）で選択された作業モードに対応する目標ファン回転数を設定し、さらに所定時間間隔毎に略最大回転数を目標ファン回転数として設定する目標ファン回転数設定手段（５０）と、
前記冷却用ファン（８）のファン回転数が前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数になるように、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を制御する容量制御手段（４７、４０）と
を備えたことを特徴とする冷却用ファンの駆動制御装置。 - 前記目標ファン回転数設定手段（５０）は、前記作動油温度検出手段（４５）で検出された温度に対応する第１の目標ファン回転数を、前記作業モード選択スイッチ（５５）で選択された作業モードに対応する所定回転数で補正して第２の目標ファン回転数を求め、この第２の目標ファン回転数を前記目標ファン回転数として設定すること
特徴とする請求項１または２記載の冷却用ファンの駆動制御装置。 - 前記冷却用ファン（８）の回転数を検出するファン回転数検出手段（３６）を備え、
前記容量制御手段（４７、４０）は、前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数と、前記ファン回転数検出手段（３６）で検出されたファン回転数との偏差に応じて、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を制御すること
を特徴とする請求項１または２または３記載の冷却用ファンの駆動制御装置。 - 前記容量制御手段（４７、４０）は、前記冷却用ファン（８）のファン回転数が前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数に達するまでに前記冷却用ファン（８）のファン回転数を徐々に変化させる制御を行うこと
を特徴とする請求項１または２または３記載の冷却用ファンの駆動制御装置。 - 前記目標ファン回転数設定手段（５０）で設定された目標ファン回転数が所定の制限回転数以上である場合には、目標ファン回転数を当該制限回転数に補正する補正手段（４６）を備え、
前記容量制御手段（４７、４０）は、前記冷却用ファン（８）のファン回転数と前記補正手段（４６）によって補正された補正目標ファン回転数との差に応じて、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を制御すること
を特徴とする請求項１または２または３または５記載の冷却用ファンの駆動制御装置。 - 前記冷却用ファン（８）を、所定の時刻または所定時間間隔毎に、前記冷却水または前記作動油を冷却する際の回転方向とは逆の回転方向に回転させる制御を行うこと
を特徴とする請求項１または２または３または４または５または６記載の冷却用ファンの駆動制御装置。 - 前記容量制御手段（４７、４０）は、前記駆動源（１）が始動された際には、前記油圧ポンプ（２）または油圧モータ（７）の容量（２ａ）を最小の容量にする制御を行うこと
を特徴とする請求項１または２または３または４または５または６または７記載の冷却用ファンの駆動制御装置。 - 前記目標ファン回転数を指示する指示手段（５５）を備え、
前記目標ファン回転数設定手段（５０）は、前記指示手段（５５）で指示された目標ファン回転数の指示内容に対応する目標ファン回転数を設定すること
を特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の冷却用ファンの駆動制御装置。 - 前記油圧ポンプ（２）から吐出された作動圧油が操作弁（３）を介して供給されることによって作動する油圧アクチュエータ（４）と、
前記油圧ポンプ（２）の吐出圧と前記油圧アクチュエータ（４）の負荷圧との差圧が所望の設定差圧になるように前記油圧ポンプ（２）の容量（２ａ）を変化させるポンプ容量制御弁（２０）とを備えていること
を特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の冷却用ファンの駆動制御装置。
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