特開 2024-102578 作業機械および作業機械の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024102578

(43)【公開日】2024-07-31

(54)【発明の名称】作業機械および作業機械の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F01P 7/04 20060101AFI20240724BHJP

   F01P 5/06 20060101ALI20240724BHJP

   E02F 9/00 20060101ALI20240724BHJP

【ＦＩ】

F01P7/04 L

F01P5/06 510

F01P7/04 M

E02F9/00 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023006566

(22)【出願日】2023-01-19

(71)【出願人】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】岡島 一道

【テーマコード（参考）】

2D015

【Ｆターム（参考）】

2D015CA02

(57)【要約】

【課題】より確実に熱交換器の清掃を行うことが可能な作業機械を提供すること。
【解決手段】油圧ショベル１は、エンジン４１と、エンジンキー５１と、熱交換器と、ファン４３と、コントローラ６１と、を備える。エンジンキー５１は、エンジン４１の停止信号ｃ２を出力する。ファン４３は、熱交換器を冷却する。コントローラ６１は、停止信号ｃ２が入力されてからエンジン４１を停止するまでの間に、ファン４３の回転を正回転から逆回転に変更する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、
前記エンジンの停止信号を出力する操作部と、
熱交換器と、
前記熱交換器を冷却するファンと、
前記停止信号が入力されてから前記エンジンを停止するまでの間に、前記ファンの回転を正回転から逆回転に変更するコントローラと、を備えた、
作業機械。

【請求項2】

前記コントローラは、前記停止信号が入力されてから前記エンジンを停止するまでの間、前記エンジンを通常回転よりも低い低回転数で動作させる、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項3】

前記エンジンの駆動によって発電する発電機をさらに備え、
前記ファンは、電動ファンであり、
前記電動ファンは、前記発電機によって発電された電気で駆動する、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項4】

前記エンジンからの排気ガスを処理する後処理装置を更に備え、
前記コントローラは、前記停止信号が入力されてから前記エンジンを停止するまでの間、前記後処理装置を冷却するために前記エンジンを前記低回転数で動作させる、
請求項２に記載の作業機械。

【請求項5】

前記ファン、前記熱交換器、および前記エンジンを収納する車両本体を更に備え、
前記ファンが正回転している場合、前記車両本体の外部から吸引された空気が前記熱交換器を通り、
前記ファンが逆回転している場合、前記車両本体の内部の空気が前記熱交換器を通って外部に排出される、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項6】

前記熱交換器は、前記エンジンの冷却水を冷却するラジエータであり、
前記冷却水の水温を検出する水温センサを更に備え、
前記コントローラは、前記冷却水の温度が所定温度以下の場合、前記ファンの回転を正回転から逆回転に変更し、前記冷却水の温度が所定温度より高い場合、前記ファンの回転を正回転に維持する、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項7】

前記熱交換器は、作動油を冷却するオイルクーラであり、
前記作動油の温度を検出する油温センサを更に備え、
前記コントローラは、前記作動油の温度が所定温度以上の場合、前記ファンの回転を正回転から逆回転に変更し、前記作動油の温度が所定温度より高い場合、前記ファンの回転を正回転に維持する、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項8】

前記後処理装置の温度を検出する温度センサを更に備え、
前記コントローラは、前記後処理装置の温度が所定温度以下の場合、または、前記操作部から前記停止信号が入力されてから所定時間が経過した場合、前記エンジンおよび前記ファンを停止する、
請求項４に記載の作業機械。

【請求項9】

前記車両本体は、前記ファンによって空気が吸引または排出される空気口を有し、
前記空気口、前記熱交換器、前記ファン、および前記エンジンの順に並んで配置されている、
請求項５に記載の作業機械。

【請求項10】

エンジンを停止するための停止信号が入力される停止信号入力ステップと、
前記停止信号が入力されてから前記エンジンを停止するまでの間に、熱交換器を冷却するファンの回転を正回転から逆回転に変更する回転変更ステップと、を備えた、
作業機械の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機械および作業機械の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベル等の作業機械には、各種流体（冷媒等）を冷却するために複数の熱交換器を有する熱交換器ユニットと、熱交換器ユニットに冷却風を供給する冷却ファンが設けられている。熱交換器ユニットには、例えば、エンジンの冷却水が通るラジエータ、油圧アクチュエータを作動させるための作動油が通るオイルクーラ、圧縮された空気が通るアフタークーラ等が配置されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

作業機械が動作する現場では塵等が多量に浮遊しているため、特許文献１に示す作業機械では、冷却ファンの正回転により熱交換器ユニットに運ばれて付着した塵等を、冷却ファンを逆回転させることによって吹き飛ばしている。具体的には、冷却ファンの正転作動時間が第１所定時間に達した場合に、冷却ファンを第２所定時間逆転させている。また、冷却ファンの正転動作時間が第１所定時間に達していない場合でもスイッチの操作によって冷却ファンを第２所定時間逆回転させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－８４５２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、車両稼働中に高負荷となる作業を行っている状態では作動油および冷却水の温度が高くなるため、冷却効率が低下する冷却ファンの逆回転を行うことが出来ず、熱交換器の清掃を行うことが出来ない場合があった。

【0006】

本開示は、より確実に熱交換器の清掃を行うことが可能な作業機械、および作業機械の制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の第１の態様にかかる作業機械は、エンジンと、操作部と、熱交換器と、ファンと、コントローラと、を備える。操作部は、エンジンの停止信号を出力する。ファンは、熱交換器を冷却する。コントローラは、停止信号が入力されてからエンジンを停止するまでの間に、ファンの回転を正回転から逆回転に変更する。

【0008】

本開示の第２の態様にかかる作業機械の制御方法は、停止信号入力ステップと、回転変更ステップと、を備える。停止信号入力ステップは、エンジンを停止するための停止信号が入力される。回転変更ステップは、停止信号が入力されてからエンジンを停止するまでの間に、熱交換器を冷却するファンの回転を正回転から逆回転に変更する

【発明の効果】

【0009】

本開示の態様によれば、より確実に熱交換器の清掃を行うことが可能な作業機械、および作業機械の制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施形態にかかる油圧ショベルを示す斜視図である。

【図2】本開示の実施形態にかかる油圧ショベルの後方から視た斜視図である。

【図3】本開示の実施形態にかかる油圧ショベルのエンジンルーム内の構成を示す平面図である。

【図4】本開示の実施形態にかかる油圧ショベルのエンジンルーム内の構成を示す平面図である。

【図5】本開示の実施形態にかかる油圧ショベルの制御に関する構成を示すブロック図である。

【図6】本開示の実施形態にかかる油圧ショベルの制御方法を示すフロー図である。

【図7】本開示の実施形態にかかる油圧ショベルの制御方法を示すフロー図である。

【図8】本開示の実施形態にかかる油圧ショベルの制御方法を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示にかかる作業機械の一例としての油圧ショベルについて図面を参照しながら以下に説明する。

【0012】

＜構成＞
（油圧ショベル１の概要）
図１は、本実施の形態の油圧ショベル１の構成を示す模式図である。

【0013】

油圧ショベル１（作業機械の一例）は、車両本体２と、作業機３と、を有する。車両本体２は、図１に示すように、走行体１１と、旋回体１２を有している。走行体１１は、一対の走行装置１１ａ、１１ｂを有する。各走行装置１１ａ、１１ｂは、履帯１１ｃ、１１ｄを有している。エンジン４１（後述の図２参照）からの駆動力によって走行モータが回転して履帯１１ｃ、１１ｄが駆動されることによって油圧ショベル１が走行する。

【0014】

旋回体１２は、走行体１１上に載置されている。旋回体１２は、図示しない旋回装置によって上下方向に沿った軸を中心として走行体１１に対して旋回可能に構成されている。旋回体１２の前部左側位置には、オペレータが運転時に着座する運転席としてのキャブ３１が設けられている。キャブ３１の内部には、運転席、作業機３を操作するためのレバー、各種の表示装置等が配置されている。

【0015】

尚、本実施の形態において断りなき場合、前後左右はキャブ３１内の運転席を基準として説明する。運転席が正面に正対する方向を前方向（矢印Ｘｆ参照）とし、前方向に対向する方向を後方向（矢印Ｘｂ参照）とする。運転席が正面に正対したときの側方方向の右側、左側をそれぞれ右方向（矢印Ｙｒ参照）、左方向（矢印Ｙｌ参照）とする。また、本明細書において「高さ方向」、「鉛直方向」および「水平方向」は、特段記載のない限り、車両本体２が傾斜せずに水平な状態での方向を示している。

【0016】

作業機３は、旋回体１２の前部中央位置に取り付けられている。作業機３は、図１に示すように、ブーム２１、アーム２２、掘削バケット２３を有する。ブーム２１の基端部は、旋回体１２に回動可能に連結されている。また、ブーム２１の先端部はアーム２２の基端部に回動可能に連結されている。アーム２２の先端部は、掘削バケット２３に回動可能に連結されている。掘削バケット２３は、その開口が旋回体１２の方向（後方）を向くことができるようにアーム２２に取り付けられている。掘削バケット２３が、このような向きに取り付けられた油圧ショベル１は、バックホウと呼ばれている。

【0017】

ブーム２１、アーム２２および掘削バケット２３のそれぞれに対応するように油圧シリンダ２４～２６（ブームシリンダ２４、アームシリンダ２５およびバケットシリンダ２６）が配置されている。これらの油圧シリンダ２４～２６が駆動されることによって作業機３が駆動される。これにより、掘削等の作業が行われる。

【0018】

旋回体１２のキャブ３１の後側には、エンジンルーム３２が配置されている。図２は、エンジンルーム３２の内部構成を模式的に示す斜視図である。図３は、エンジンルーム３２の内部構成を示す油圧ショベル１の平面模式図である。旋回体１２は、エンジン４１と、熱交換部４２と、複数のファン４３と、後処理装置４４と、を更に有する。

【0019】

図２および図３に示すように、エンジンルーム３２は、エンジン４１、熱交換部４２、複数のファン４３、および排ガスの後処理装置４４を収納する。熱交換部４２、複数のファン４３、およびエンジン４１は、左側から右側に向かって順に並んで配置されている。

【0020】

エンジンは、駆動力を発生する。エンジン４１は、ディーゼルエンジン等の内燃機関である。

【0021】

熱交換部４２の左側におけるエンジンルーム３２の側壁には、空気口３２ａが配置されている。空気口３２ａには、ネットが配置されている。エンジン４１の右側におけるエンジンルーム３２の側壁には、空気口３２ｂが配置されている。空気口３２ｂには、ネットが配置されている。ファン４３が正回転すると、図３の矢印Ａに示すように、空気口３２ａから外部の空気がエンジンルーム３２内に取り込まれる。エンジンルーム３２内に取り込まれた空気は、熱交換部４２およびエンジン４１を順に通過して空気口３２ｂから外部に排出される。

【0022】

（熱交換部４２）
熱交換部４２は、図３に示すように、オイルクーラ４２ａと、アフタークーラ４２ｂと、ラジエータ４２ｃと、を有する。これらオイルクーラ４２ａ、アフタークーラ４２ｂ、およびラジエータ４２ｃの各々は、熱交換器の一例である。熱交換部４２は、少なくとも１つの熱交換器を有していればよい。

【0023】

オイルクーラ４２ａには、油圧シリンダ２４～２６等の油圧アクチュエータを作動させるための作動油が供給される。作動油はオイルクーラ４２ａを通過しながら冷却される。オイルクーラ４２ａは、図３に示すように、熱交換部４２の前部に配置されている。

【0024】

アフタークーラ４２ｂには、図示しない過給機によって外気が取り込まれて圧縮された圧縮空気が供給される。アフタークーラ４２ｂはエンジン４１に接続される。圧縮空気は、アフタークーラ４２ｂを通過しながら冷却され、エンジン４１に送られる。アフタークーラ４２ｂは、オイルクーラ４２ａの後側に配置されている。

【0025】

ラジエータ４２ｃには、エンジン４１の冷却水が供給される。供給された冷却水は、ラジエータ４２ｃを通過しながら冷却され、エンジン４１に向かって排出される。なお、エンジンの冷却水は、後処理装置４４(詳細は後述)にも供給され、後処理装置４４を冷却する役割も果たしている。また、エンジン４１の冷却水は、エンジン４１から駆動力を得て動作する水ポンプ(不図示)によって循環供給される。ラジエータ４２ｃは、アフタークーラ４２ｂの後側に配置されている。

【0026】

オイルクーラ４２ａ、アフタークーラ４２ｂ、およびラジエータ４２ｃは、油圧ショベル１の前側から後側に向かって順に並んで配置されている。

【0027】

（ファン４３）
図２および図３に示すように、複数のファン４３は、左右方向において、エンジン４１と熱交換部４２の間に配置されている。ファン４３は、電動ファンである。

【0028】

図５は、油圧ショベル１の制御に関する構成を示すブロック図である。なお、図５では、信号の入出力は点線で示され、動力の伝達は一点鎖線で示され、電力の伝達は実線で示されている。

【0029】

油圧ショベル１は、オルタネータ４５（発電機の一例）を有する。オルタネータ４５は、エンジン４１で発生した動力により電力を発生する。オルタネータ４５で発生した電力がファン４３に供給される。ファン４３は、オルタネータ４５で発生した電力によって駆動する。本実施形態では、図２に示すように、２つファン４３が上下方向に沿って並んで配置されている。各々のファン４３は、その回転軸が左右方向に平行となるように配置されている。

【0030】

ファン４３が正回転すると、図３の矢印Ａに示すように、外部の空気が空気口３２ａから吸引され、エンジンルーム３２の内部に供給される。空気口３２ａから吸引された空気は、熱交換部４２を通過し、熱交換部４２を通過する際に、各々の熱交換器において冷却対象流体を冷却する。熱交換部４２を通過した空気は、エンジン４１を通過して、空気口３２ｂを通ってエンジンルーム３２から排出される。

【0031】

このようなファン４３の正回転によって、周囲の塵等が空気口３２ａのメッシュに付着し、空気口３２ａを通り抜けた塵等が熱交換部４２に付着する。本実施形態では、空気口３２ａおよび熱交換部４２に付着した塵等を吹き飛ばすために、エンジンディレイシャットダウン（ＥＤＳ）作動時にファン４３を逆回転する。エンジンディレイシャットダウンとは、エンジンキーをオフ操作した後、後処理装置４４が冷却されるまでエンジン４１をローアイドル状態に維持し、その後、自動でエンジン４１をオフする機能である。ここで、ローアイドル状態とは、エンジンを通常の回転数よりも低い低回転数で動作させる状態をいう。ファン４３を逆回転することによって、空気口３２ａおよび熱交換部４２の清掃が行われる。図４において、逆回転した際の空気の流れる方向が、矢印Ｂで示されている。

【0032】

なお、逆回転させる際には、複数のファン４３の全部を同時に逆回転させてもよいし、所定時間ごとに１つずつ順番に逆回転させてもよい。

【0033】

（後処理装置４４）
後処理装置４４は、エンジン４１からの排気ガスを処理する。後処理装置４４は、排気ガスを浄化する。例えば、後処理装置４４は、選択触媒と還元剤とを利用して排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して浄化する尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）システムを含む。後処理装置４４では、還元剤としての尿素水（ＤＥＦ）を選択触媒の上流の排気ガスに噴射し、気化して分解し、アンモニアと二酸化炭素を生成する。生成したアンモニアと選択触媒を組み合わせて、窒素酸化物を窒素と水に変換する。これにより、エンジン４１からの排気ガスの処理が行われる。

【0034】

（油圧ショベル１の制御構成）
次に、本実施の形態の油圧ショベル１の制御に関する構成について説明する。

【0035】

油圧ショベル１は、図５に示すように、エンジンキー５１（操作部の一例）と、油温センサ５２と、水温センサ５３と、後処理装置温度センサ５４と、タイマー５５と、逆転機能オン・オフスイッチ５６と、コントローラ６１と、を更に有する。

【0036】

エンジンキー５１は、キーを回転させることにより、エンジンのＳＴＡＲＴ位置と、ＡＣＣ電源オンの位置と、エンジンのＯＦＦ位置の３つの位置をとる。キーがＳＴＡＲＴ位置に操作された場合、エンジンキー５１は、エンジン４１の始動信号ｃ１をコントローラ６１に送信する。キーがＡＣＣ位置またはＯＦＦ位置に操作された場合、エンジンの停止信号ｃ２をコントローラ６１に送信する。

【0037】

油温センサ５２は、オイルクーラ４２ａを通る作動油の温度を検出し、検出値の情報を含む検出信号ｃ３をコントローラ６１に出力する。油温センサ５２は、例えば、オイルクーラ４２ａの入口における作動油の温度を検出する。なお、これに限らず、油温センサ５２は、オイルクーラ４２ａの出口における作動油の温度を検出してもよく、更に入口と出口の双方における作動油の温度を検出してもよい。

【0038】

水温センサ５３は、ラジエータ４２ｃを通る冷却水の温度を検出し、検出値の情報を含む検出信号ｃ４をコントローラ６１に出力する。水温センサ５３は、例えば、ラジエータ４２ｃの入口における冷却水の温度を検出する。なお、これに限らず、水温センサ５３は、ラジエータ４２ｃの出口における冷却水の温度を検出してもよく、更に入口と出口の双方における冷却水の温度を検出してもよい。

【0039】

後処理装置温度センサ５４は、後処理装置４４の雰囲気温度を検出し、検出値の情報を含む検出信号ｃ５をコントローラ６１に送信する。

【0040】

タイマー５５は、コントローラ６１に時間情報を含む時間信号ｃ６を出力する。例えば、時間信号ｃ６は、ＥＤＳの作動開始からのＥＤＳ時間情報を含む。時間信号ｃ６は、例えば、ファン４３の逆転開始からの逆転時間情報を含む。

【0041】

逆転機能オン・オフスイッチ５６は、オペレータが、ＥＤＳ時のファン４３の逆回転を実行するか否かを選択する際に操作される。逆転機能オン・オフスイッチ５６は、スイッチのオンまたはオフの位置情報を含む位置信号ｃ７をコントローラ６１に出力する。

【0042】

油圧ショベル１は、作業機ロックスイッチ４６と、作業機ロックソレノイド４７と、を更に有する。作業機ロックスイッチ４６は、作業機３をロックする際に用いられる。作業機ロックスイッチ４６は、例えばレバーである。作業機ロックスイッチ４６は、オペレータによって操作される。作業機ロックスイッチ４６は、オペレータによって操作されると、操作信号ｃ８をコントローラ６１に出力する。

【0043】

作業機ロックソレノイド４７は、作業機ロックバルブを動作して作業機３の駆動をロックする。作業機ロックバルブは、例えば、油圧シリンダ２４、２５、２６に作動油を供給するバルブの弁体の位置を切り換えるパイロット油の供給を停止可能である。作業機ロックソレノイド４７を動作し、作業機ロックバルブを動作させてパイロット油を遮断することによって、油圧シリンダ２４、２５、２６の動作が停止し、作業機３の駆動がロックされる。コントローラ６１は、操作信号ｃ８に基づいて、作業機ロックスイッチ４６が操作されたことを検知すると、動作指令信号ｃ９を作業機ロックソレノイド４７に出力する。作業機ロックソレノイド４７は、コントローラ６１からの動作指令信号ｃ９に基づいて、作業機ロックバルブを動作するロック状態と、作業機ロックバルブを動作しない非ロック状態との間で切り替わる。作業機ロックソレノイド４７は、ロック状態と非ロック状態のいずれの状態であるかを示す状態信号ｃ１０をコントローラ６１に出力する。

【0044】

コントローラ６１は、プロセッサおよび記憶装置を含む。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。或いは、プロセッサは、ＣＰＵと異なるプロセッサであってもよい。プロセッサは、停止信号ｃ２が入力されると、入力される信号ｃ３～ｃ８、ｃ１０、ｃ１２に基づいて、プログラムに従って、ＥＤＳを作動し、ファン４３を正回転から逆回転に変更する逆回転制御を実行する。

【0045】

記憶装置は、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリおよび／またはＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含む。記憶装置は、ハードディスク、あるいはＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含んでいてもよい。記憶装置は、非一時的な（non-transitory）コンピュータで読み取り可能な記録媒体の一例である。記憶装置は、ファン４３の逆回転制御に関する第１閾値、第２閾値、第３閾値、ＥＤＳ最大時間、および逆転設定時間を記憶する。第１閾値は、後処理装置温度センサ５４によって検出される後処理装置の温度に対して設定されている。第２閾値は、油温センサ５２によって検出される作動油の温度に対して設定されている。第３閾値は、水温センサ５３によって検出される水温に対して設定されている。ＥＤＳ最大時間および逆転設定時間は、タイマー５５に検出される時間に対して設定されている。

【0046】

コントローラ６１は、エンジンキー５１においてキーがＳＴＡＲＴの位置に操作されて始動信号ｃ１が入力されると、エンジン４１に始動指令信号ｃ２０を出力する。コントローラ６１は、作業機ロックスイッチ４６が操作されて操作信号ｃ８が入力されると、動作指令信号ｃ９を作業機ロックソレノイド４７に出力して作業機３をロック状態にする。コントローラ６１は、エンジンキー５１においてキーがＡＣＣまたはＯＦＦの位置に操作されて停止信号ｃ２が入力されると、信号ｃ５、ｃ６、ｃ１０に基づいてＥＤＳの動作を実行し、ＥＤＳの動作時に、信号ｃ３、ｃ４、ｃ６、ｃ７に基づいてファン４３を正回転から逆回転に変更する逆転制御を実行する。

【0047】

コントローラ６１は、作業機ロックソレノイド４７からの状態信号ｃ１０に基づいて油圧ショベル１がＥＤＳを作動可能な状態であると判定し、検出信号ｃ５より後処理装置４４の温度が第１閾値以上と判定した場合には、ＥＤＳを作動する。

【0048】

コントローラ６１は、作業機ロックソレノイド４７からの状態信号ｃ１０に基づいて、作業機ロックソレノイド４７が作動しているか否かを判定する。コントローラ６１は、状態信号ｃ１０から作業機ロックソレノイド４７が作動していることを検出した場合、作業機３がロック状態であるため、油圧ショベル１がＥＤＳを作動可能な状態であると判定する。なお、コントローラ６１は、状態信号ｃ１０の代わりに作業機ロックスイッチ４６からの操作信号ｃ８に基づいて、作業機３がロック状態であることを判断してもよい。

【0049】

コントローラ６１は、検出信号ｃ５から後処理装置４４の温度が第１閾値以上と判定した場合、後処理装置４４の温度が高く冷却する必要があるため、ＥＤＳを作動する。一方、コントローラ６１は、後処理装置４４の温度が第１閾値未満と判定した場合、後処理装置４４の温度が高くないため、ＥＤＳを作動せずに通常のシャットダウンを行う。通常のシャットダウンでは、コントローラ６１は、ファン４３に停止指令信号ｃ１３を出力してファン４３の回転を停止し、エンジン４１に停止指令信号ｃ１５を出力してエンジン４１を停止する。

【0050】

コントローラ６１は、ＥＤＳを作動する際に、逆転機能オン・オフスイッチ５６からの位置信号ｃ７に基づいて逆転機能がオン状態であると判定した場合には、逆転指令信号ｃ１４を出力し、ファン４３の逆回転を実行する。一方、コントローラ６１は、ＥＤＳを作動する際に、逆転機能オン・オフスイッチ５６からの位置信号ｃ７に基づいて逆転機能がオフ状態であると判定した場合には、ファン４３の逆回転を実行しない。なお、ファン４３の逆回転は、２つ同時に行ってもよいし、１つずつ行ってもよい。１つずつ行う場合は、逆回転させているファン４３以外のファン４３は正回転させる方が好ましい。

【0051】

コントローラ６１は、油温センサ５２からの検出信号ｃ３と水温センサ５３からの検出信号ｃ４に基づいて、作動油の温度が第２閾値以下であり、且つ水温が第３閾値以下の場合に、ファン４３の逆回転を行う。ファン４３の逆回転を実行するとファン４３による冷却効率が下がる。そのため、コントローラ６１は、作動油の温度が第２閾値より大きい場合は、ＥＤＳの作動時にファン４３の逆回転を実行しない。また、コントローラ６１は、水温が第３閾値より大きい場合は、ＥＤＳの作動時にファン４３の逆回転を実行しない。

【0052】

コントローラ６１は、タイマー５５からの時間信号ｃ６に基づいて、ＥＤＳの動作時間がＥＤＳ最大時間に達すると、エンジン４１に停止指令信号ｃ１５を出力し、ファン４３に停止指令信号ｃ１３を出力してＥＤＳの動作を終了する。

【0053】

コントローラ６１は、タイマー５５からの時間信号ｃ６に基づいて、ファン４３の逆回転の時間が逆転設定時間に達すると、ファン４３に正転指令信号ｃ１６を出力してファン４３を正回転させる。

【0054】

＜動作＞
次に、本実施形態の油圧ショベル１の制御動作について説明する。図６、図７、および図８は、本実施形態の油圧ショベル１の制御動作を示すフロー図である。

【0055】

はじめに、ＥＤＳ作動開始の際の動作について説明する。

【0056】

ステップＳ１０において、コントローラ６１は、停止信号ｃ２に基づいて、エンジンキー５１がＯＦＦ位置またはＡＣＣ位置に操作されたことを検出する。

【0057】

次に、ステップＳ１１において、コントローラ６１は、作業機ロックソレノイド４７からの状態信号ｃ１０に基づいて油圧ショベル１がＥＤＳを作動可能な状態であるか否かを判定する。コントローラ６１は、状態信号ｃ１０に基づいて作業機ロックソレノイド４７が作動していることを検出した場合、油圧ショベル１がＥＤＳを作動可能な状態であると判定する。

【0058】

ステップＳ１１において、ＥＤＳを作動可能な状態ではないと判定した場合、ステップＳ１２において、コントローラ６１は、ＥＤＳ作動を行わず、通常のシャットダウンを行う。具体的には、コントローラ６１は、ファン４３に停止指令信号ｃ１３を出力してファン４３の回転を停止し、エンジン４１に停止指令信号ｃ１５を出力してエンジン４１を停止する。

【0059】

ステップＳ１１において、ＥＤＳを作動可能な状態であると判定した場合、ステップＳ１３において、コントローラ６１は、検出信号ｃ５に基づいて後処理装置４４の温度が第１閾値以上であるか否かを判定する。

【0060】

ステップＳ１３において、後処理装置４４の温度が第１閾値未満であると判定した場合、ＥＤＳを作動する必要がないため、制御はステップＳ１２に進み、ＥＤＳを作動せず通常のシャットダウンが行われる。

【0061】

ステップＳ１３において、後処理装置４４の温度が第１閾値以上であると判定した場合、ステップＳ１４において、コントローラ６１は、ＥＤＳを作動する。具体的には、コントローラ６１は、エンジン４１に停止指令信号ｃ１５を出力せず、エンジン４１をローアイドル状態に維持する。

【0062】

次に、ステップＳ１５において、コントローラ６１は、逆転機能オン・オフスイッチ５６からの位置信号ｃ７に基づいて逆転機能がオン状態であるか否かを判定する。ステップＳ１５において、逆転機能がオフ状態であると判定した場合、ステップＳ１６において、コントローラ６１は、ファン４３を正回転状態に維持する。

【0063】

一方、ステップＳ１５において、逆転機能がオン状態ではあると判定した場合、ステップＳ１７において、コントローラ６１は、油温センサ５２からの検出信号ｃ３と水温センサ５３からの検出信号ｃ４に基づいて、作動油の温度が第２閾値以下であり、且つ水温が第３閾値以下であるか否かを判定する。ステップＳ１７において、作動油の温度が第２閾値より高い、若しくは水温が第３閾値より高いと判定した場合、制御はステップＳ１６に移動し、コントローラ６１は、ファン４３を正回転状態に維持する。

【0064】

一方、ステップＳ１７において、作動油の温度が第２閾値以下であり、且つ水温が第３閾値以下であると判定した場合、ステップＳ１８において、コントローラ６１は、ファン４３に逆転指令信号ｃ１４を出力し、ファン４３を逆回転させる。

【0065】

次に、ＥＤＳ作動終了の際の動作について説明する。

【0066】

ステップＳ１８において、ファン４３が逆回転すると、制御はステップＳ１９に進む。

【0067】

ステップＳ１９において、コントローラ６１は、停止信号ｃ２に基づいて、エンジンキー５１におけるキーの位置がＯＦＦまたはＡＣＣに配置されているか否かを判定する。キーの位置がＯＦＦまたはＡＣＣに配置されていないと判定した場合、キーの位置がＳＴＡＲＴ位置に配置されていることから、ステップＳ２０において、コントローラ６１は、ＥＤＳ作動を終了する。具体的には、コントローラ６１は、復帰指令ｃ２１を出力し、エンジン４１をローアイドル状態から復帰させ、ファン４３に正転指令信号ｃ１６を出力してファン４３を正回転に復帰させる。

【0068】

ステップＳ１９において、キーの位置がＯＦＦまたはＡＣＣに配置されていると判定した場合、ステップＳ２１において、コントローラ６１は、作業機ロックソレノイド４７からの状態信号ｃ１０に基づいて油圧ショベル１がＥＤＳを作動可能な状態であるか否かを判定する。ステップＳ２１において、ＥＤＳを作動可能な状態ではないと判定した場合、ステップＳ２２において、コントローラ６１は、ＥＤＳ作動を終了する。具体的には、コントローラ６１は、エンジン４１に停止指令信号ｃ１５を出力してエンジン４１を停止し、ファン４３に停止指令信号ｃ１３を出力してファン４３を停止する。

【0069】

ステップＳ２１において、ＥＤＳを作動可能な状態であると判定した場合、ステップＳ２３において、コントローラ６１は、検出信号ｃ５に基づいて後処理装置４４の温度が第１閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ２３において、後処理装置４４の温度が第１閾値未満であると判定した場合、制御はステップＳ２２に進み、ＥＤＳ動作を終了する。

【0070】

ステップＳ２３において、後処理装置４４の温度が第１閾値以上であると判定した場合、ステップＳ２４において、コントローラ６１は、タイマー５５からの時間信号ｃ６に基づいてＥＤＳの動作時間がＥＤＳ最大時間に達しているか否かを判定する。ステップＳ２４において、ＥＤＳの動作時間がＥＤＳ最大時間に達していると判定された場合、制御は、ステップＳ２２に進み、ＥＤＳ作動を終了する。

【0071】

ステップＳ２４において、ＥＤＳの動作時間がＥＤＳ最大時間に達していないと判定された場合、ステップＳ２５において、コントローラ６１は、ＥＤＳの作動を継続する。

【0072】

次に、ステップＳ２６において、コントローラ６１は、油温センサ５２からの検出信号ｃ３と水温センサ５３からの検出信号ｃ４に基づいて、作動油の温度が第２閾値以下であり、且つ水温が第３閾値以下であるか否かを判定する。ステップＳ２６において、作動油の温度が第２閾値より高い、若しくは水温が第３閾値より高いと判定した場合、冷却効率を上げるために、ステップＳ２７において、コントローラ６１は、ファン４３に正転指令信号ｃ１６を出力し、ファン４３を正回転に復帰させる。

【0073】

ステップＳ２６において、作動油の温度が第２閾値以下であり、且つ水温が第３閾値以下であると判定した場合、ステップＳ２８において、コントローラ６１は、タイマー５５からの時間信号ｃ６に基づいて、ファン４３の逆回転の時間が逆転設定時間に達しているか否かを判定する。ステップＳ２８において、ファン４３の逆回転の時間が逆転設定時間に達していると判定した場合、ステップＳ２７において、コントローラ６１は、ファン４３を正回転させる。

【0074】

ステップＳ２８において、ファン４３の逆回転の時間が逆転設定時間に達していないと判定した場合、ステップＳ２９において、コントローラ６１は、ファン４３の逆回転を継続させる。ステップＳ２９の次は、制御はステップＳ１９に移動する。

【0075】

一方、ステップＳ１６およびステップＳ２７においてファン４３が正回転されている場合、制御は、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０において、コントローラ６１は、停止信号ｃ２に基づいて、エンジンキー５１におけるキーの位置がＯＦＦまたはＡＣＣに配置されているか否かを判定する。キーの位置がＯＦＦまたはＡＣＣに配置されていないと判定した場合、キーの位置がＳＴＡＲＴ位置に配置されていることから、ステップＳ３１において、コントローラ６１は、ＥＤＳ作動を終了する。具体的には、コントローラ６１は、エンジン４１に復帰指令ｃ２１を出力し、エンジン４１をローアイドル状態から復帰させ、ファン４３の正回転を継続する。

【0076】

ステップＳ３０において、キーの位置がＯＦＦまたはＡＣＣに配置されていると判定した場合、ステップＳ３２において、コントローラ６１は、作業機ロックスイッチ４６からの状態信号ｃ１０に基づいて油圧ショベル１がＥＤＳを作動可能な状態であるか否かを判定する。ステップＳ３２において、ＥＤＳを作動可能な状態ではないと判定した場合、ステップＳ３３において、コントローラ６１は、ＥＤＳ作動を終了する。具体的には、コントローラ６１は、エンジン４１に停止指令信号ｃ１５を出力してエンジン４１を停止し、ファン４３に停止指令信号ｃ１３を出力してファン４３を停止する。

【0077】

ステップＳ３２において、ＥＤＳを作動可能な状態であると判定した場合、ステップＳ３４において、コントローラ６１は、検出信号ｃ５から後処理装置４４の温度が第１閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ３４において、後処理装置４４の温度が第１閾値未満であると判定した場合、制御はステップＳ３３に進み、ＥＤＳ動作を終了する。

【0078】

ステップＳ３４において、後処理装置４４の温度が第１閾値以上であると判定した場合、ステップＳ３５において、コントローラ６１は、タイマー５５からの時間信号ｃ６に基づいて、ＥＤＳの作動時間がＥＤＳ最大時間に達しているか否かを判定する。ステップＳ３５において、ＥＤＳの作動時間がＥＤＳ最大時間に達していると判定された場合、制御は、ステップＳ３３に進み、ＥＤＳ作動を終了する。

【0079】

ステップＳ３５において、ＥＤＳの動作時間がＥＤＳ最大時間に達していないと判定された場合、ステップＳ３６において、コントローラ６１は、ＥＤＳの作動を継続する。

【0080】

次に、ステップＳ３７において、コントローラ６１は、油温センサ５２からの検出信号ｃ３と水温センサ５３からの検出信号ｃ４に基づいて、作動油の温度が第２閾値以下であり、且つ水温が第３閾値以下であるか否かを判定する。ステップＳ３７において、作動油の温度が第２閾値より高い、若しくは水温が第３閾値より高いと判定した場合、ステップＳ３８において、コントローラ６１は、ファン４３の正回転を継続する。ステップＳ３８の次に、制御はステップＳ３０に移動する。

【0081】

ステップＳ３７において、作動油の温度が第２閾値以下であり、且つ水温が第３閾値以下であると判定した場合、ステップＳ３９において、コントローラ６１は、逆転指令信号ｃ１４をファン４３に出力し、ファン４３を逆回転させる。ステップＳ３９の次は、制御はステップＳ１９に移動する。

【0082】

以上のように、ステップＳ１４においてＥＤＳを作動すると、ステップＳ２０、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３３においてＥＤＳ作動が終了するまで、図７および図８に示す動作が繰り返される。また、ＥＤＳ動作が継続している間は、作動油の温度が第２閾値以下、且つ水温が第３閾値以下になると、ファン４３を逆転し、作動油の温度が第２閾値より大きく、または水温が第３閾値より大きくなるとファン４３を正回転させるように制御が行われる。

【0083】

＜特徴＞
（１）
本実施形態の油圧ショベル１は、エンジン４１と、エンジンキー５１（操作部の一例）と、熱交換器と、ファン４３と、コントローラ６１と、を備える。エンジンキー５１は、エンジン４１の停止信号ｃ２を出力する。ファン４３は、熱交換器を冷却する。コントローラ６１は、停止信号ｃ２が入力されてからエンジン４１を停止するまでの間に、ファン４３の回転を正回転から逆回転に変更する。

【0084】

これによって、停止信号ｃ２が入力されてからエンジン４１を停止するまでの時間を確保し、その間にファン４３の回転を逆回転し、清掃を行うことができる。このように、油圧ショベル１の稼働が終了し、エンジン４１を停止する際に自動で清掃がおこなわれるため、より確実に熱交換器の清掃を行うことができる。

【0085】

（２）
本実施形態の油圧ショベル１では、コントローラ６１は、停止信号ｃ２が入力されてからエンジン４１を停止するまでの間、エンジン４１を通常回転よりも低い回転で動作させる。

【0086】

これにより、停止信号ｃ２が入力されてからエンジン４１を停止するまでの時間、エンジン４１を例えばローアイドルで動作させることができる。高負荷作業を行っている場合、作動油の温度や水温が高くなるため、冷却効率を下げることになるファン４３の逆回転を行うことが出来ない場合があるが、エンジンキー５１の停止信号ｃ２の入力後は作業を行わず停車した状態でエンジン４１がローアイドルで回転しているだけであるため、負荷がかからず作動油の温度や水温が高くならず、ファン４３をより確実に逆回転させることができる。

【0087】

（３）
本実施形態の油圧ショベル１は、エンジン４１の駆動によって発電するオルタネータ４５を更に備える。ファン４３は、電動ファンである。ファン４３は、オルタネータ４５によって発電された電気で駆動する。

【0088】

このように、エンジン駆動中の発電機の発電によってファン４３が駆動するため、ＥＤＳ中のファン４３の駆動によってバッテリーの充電の減少を抑制することができる。

【0089】

（４）
本実施形態の油圧ショベル１は、後処理装置４４を更に備える。後処理装置は、エンジン４１からの排気ガスを処理する。コントローラ６１は、停止信号ｃ２が入力されてからエンジン４１を停止するまでの間、後処理装置４４を冷却するためにエンジン４１を低回転数で動作させる。

【0090】

これにより、エンジンキー５１から停止信号ｃ２が入力されてから後処理装置４４を冷却するＥＤＳの作動時間においてファン４３を逆回転して熱交換器の清掃を行うことができる。

【0091】

（５）
本実施形態の油圧ショベル１は、ファン４３、熱交換器、およびエンジン４１を収納する車両本体２を更に備える。ファン４３が正回転している場合、車両本体２の外部から吸引された空気が熱交換器を通り、ファン４３が逆回転している場合、車両本体２の内部の空気が熱交換器を通って外部に排出される。

【0092】

これにより、ファン４３の正回転の際に熱交換器に付着した塵等を、ファン４３を逆回転させることによって吹き飛ばして清掃することができる。

【0093】

（６）
本実施形態の油圧ショベル１では、熱交換器は、エンジン４１の冷却水を冷却するラジエータ４２ｃである。油圧ショベル１は、エンジン４１の冷却水の水温を検出する水温センサ５３を更に備える。コントローラ６１は、冷却水の温度が第３閾値以下の場合、ファン４３の回転を正回転から逆回転に変更し、冷却水の温度が第３閾値より高い場合、ファン４３の回転を正回転に維持する。

【0094】

ファン４３を逆回転させると冷却効率が下がるため、冷却水の温度が第３閾値より高い場合には、ファン４３の逆回転による清掃を行わず、ファン４３を正回転に維持する。これにより、冷却水の温度の低下を優先することができる。

【0095】

（７）
本実施形態の油圧ショベル１では、熱交換器は、作動油を冷却するオイルクーラ４２ａである。油圧ショベル１は、作動油の温度を検出する油温センサ５２を更に備える。コントローラ６１は、作動油の温度が第２閾値以下の場合、ファン４３の回転を正回転から逆回転に変更し、作動油の温度が第２閾値より高い場合、ファン４３の回転を正回転に維持する。

【0096】

ファン４３を逆回転させると冷却効率が下がるため、作動油の温度が第２閾値より高い場合には、ファン４３の逆回転による清掃を行わず、ファン４３を正回転に維持する。これにより、作動油の温度の低下を優先することができる。

【0097】

（８）
本実施形態の油圧ショベル１は、後処理装置４４の温度を検出する後処理装置温度センサ５４（温度センサの一例）を更に備える。コントローラ６１は、後処理装置４４の温度が第１閾値（所定温度の一例）以下の場合、または、エンジンキー５１から停止信号ｃ２が入力されてから所定時間が経過した場合、エンジン４１およびファン４３を停止する。

【0098】

これにより、後処理装置４４の温度が第１閾値以下になった場合、若しくは所定時間ＥＤＳを作動させた場合に、ＥＤＳの作動を終了することができる。

【0099】

（９）
本実施形態の油圧ショベル１では、車両本体２は、ファン４３によって空気が吸引または排出される空気口３２ａを有する。空気口３２ａ、熱交換器、ファン４３、およびエンジン４１の順に並んで配置されている。

【0100】

これにより、ファン４３が正回転している場合、空気口３２ａから外部の空気がエンジンルーム３２内に取り込まれる。エンジンルーム３２内に取り込まれた空気は、熱交換器およびエンジン４１を順に通過する。また、ファン４３が逆回転している場合、車両本体２の内部から熱交換器を通って空気口３２ａから空気が排出される。これにより、空気口３２ａおよび熱交換器に付着した塵等を吹き飛ばすことができる。

【0101】

（１０）
本実施形態の油圧ショベル１の制御方法は、ステップＳ１０（停止信号入力ステップの一例）と、ステップＳ１８（回転変更ステップの一例）と、を備える。ステップＳ１０は、エンジン４１を停止するための停止信号ｃ２が入力される。ステップＳ１８は、停止信号ｃ２が入力されてからエンジン４１を停止するまでの間に、熱交換器を冷却するファンの回転を正回転から逆回転に変更する。

【0102】

これによって、エンジンキー５１から停止信号ｃ２が入力されてからエンジン４１を停止するまでの時間を確保し、その間にファン４３の回転を逆回転し、清掃を行うことができる。このように、油圧ショベル１の稼働が終了し、エンジン４１を停止する際に自動で清掃がおこなわれるため、より確実に熱交換器の清掃を行うことができる。

【0103】

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0104】

（Ａ）
上記実施形態では、図２に示すように、２つのファン４３が上下方向に並んで配置されているが、ファン４３の数および配置は、図に示す構成に限らなくてもよい。ファン４３の数は、１つ若しくは３個以上であってもよい。また、ファン４３の配置も上下に限らず車両の前後方向に並んで配置されてもよい。

【0105】

（Ｂ）
上記実施形態では、ラジエータ４２ｃの冷却水の水温と、オイルクーラ４２ａの作動油の油温とを検出して、所定閾値以上であるか否かを検出しているが、これに限らなくてもよい。例えば、アフタークーラ４２ｂを通る空気の温度を検出する温度センサを設け、空気の温度が所定閾値以下の場合に、ファン４３の逆転を実行し、所定閾値より高い場合には、ファン４３の逆転を行わないように制御してもよい。

【0106】

（Ｃ）
上記実施形態の油圧ショベル１にエンジン４１のオイルパンに配置されているエンジンオイルの温度を検出する温度センサを設けてもよい。その場合、エンジンオイルの温度が所定閾値以下の場合に、ファン４３の逆転を実行し、所定閾値より高い場合には、ファン４３の逆転を行わないように制御してもよい。

【0107】

（Ｄ）
上記実施の形態では、作業機械の一例として油圧ショベルを用いて説明したが、これに限らなくてもよく、ブルドーザ、ホイールローダ、ダンプ、フォークリフト等であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0108】

本開示によれば、より確実に熱交換器の清掃を行うことが可能な効果を有し、作業機械等に有用である。

【符号の説明】

【0109】

１ ：油圧ショベル
２ ：車両本体
３２ａ ：空気口
４１ ：エンジン
４２ａ ：オイルクーラ（熱交換器の一例）
４２ｂ ：アフタークーラ
４２ｃ ：ラジエータ（熱交換器の一例）
４３ ：ファン
４４ ：後処理装置
５１ ：エンジンキー（操作部の一例）
５２ ：油温センサ
５３ ：水温センサ
５４ ：後処理装置温度センサ（温度センサの一例）
５５ ：タイマー
６１ ：コントローラ
ｃ２ ：停止信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】