特開 2024-140500 建設機械

(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】P2024140500

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/00 20060101AFI20241003BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20241003BHJP

   F01P 5/04 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

E02F9/00 M

B60K11/04 E

F01P5/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023051662

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002457

【氏名又は名称】弁理士法人広和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】除村 直樹

(72)【発明者】

【氏名】儘田 知憲

(72)【発明者】

【氏名】東 祐司

【テーマコード（参考）】

2D015

3D038

【Ｆターム（参考）】

2D015CA02

3D038AB09

3D038AC02

3D038AC03

3D038AC12

3D038AC14

3D038AC20

3D038AC25

(57)【要約】

【課題】 上部旋回体が旋回動作するときに発生するジャイロモーメントを抑えることにより、ファン装置の軸体の耐久性を向上させる。
【解決手段】 油圧ショベル１は、操作装置１１Ｌを操作して上部旋回体４が旋回するときの旋回角速度ωを測定する角速度測定装置１５と、電動モータ１３Ｃ，１４Ｃの回転数を測定する回転数測定装置１６と、冷却対象の流体の温度を測定する流体温度測定装置１７と、外気の温度を測定する外気温度測定装置１８と、を備えている。制御装置１９は、冷却水、作動油の温度が所定の値よりも低く、外気の温度が所定の値よりも低く、モータ回転数Ｎが所定の値以上の状態において、旋回角速度ωが所定の値以上になったときに、モータ回転数Ｎを所定の値よりも低いモータ回転数Ｎ２にすることにより、軸体１３Ｂ，１４Ｂに作用するジャイロモーメントを抑制する制御を行う。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

旋回可能な上部旋回体を有し、
前記上部旋回体には、熱交換器に対して冷却風を送風させる冷却ファンと、前記冷却ファンを回転させる電動モータと、前記電動モータを制御する制御装置と、が設けられた建設機械において、
前記制御装置は、前記電動モータが所定の回転数以上で駆動している状態で、前記上部旋回体の旋回角速度が所定の旋回角速度以上となった場合には、前記電動モータの回転数を前記所定の回転数よりも低くした回転数で前記電動モータを駆動させることを特徴とする建設機械。

【請求項2】

請求項１に記載の建設機械において、
前記熱交換器による冷却対象の流体の温度を測定する温度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記温度センサにより検出された前記流体の温度に基づいて前記電動モータの回転数を設定して駆動させることを特徴とする建設機械。

【請求項3】

請求項２に記載の建設機械において、
前記上部旋回体の旋回動作を指示する操作装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記操作装置の操作量から前記上部旋回体の旋回角速度を推定することを特徴とする建設機械。

【請求項4】

請求項２に記載の建設機械において、
前記制御装置は、前記上部旋回体の旋回角速度の変化に応じて、前記電動モータの回転数を変化させることを特徴とする建設機械。

【請求項5】

請求項２に記載の建設機械において、
前記制御装置は、前記電動モータが所定の回転数以上で駆動している状態で、前記上部旋回体の旋回角速度が所定の旋回角速度以上となった場合であっても、前記温度センサにより検出された前記流体の温度が所定温度未満のときには、前記電動モータの回転数を前記所定の回転数で制御させることを特徴とする建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、熱交換器に冷却風を供給するファン装置を旋回可能な上部旋回体に備えた油圧ショベル等の建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、上部旋回体の前側に回動可能に設けられた作業装置と、を備えている。

【0003】

上部旋回体は、旋回フレームと、旋回フレームの前側に設けられ、オペレータが搭乗するキャブと、キャブ内に設けられ、操作されることにより作業装置を回動させたり、上部旋回体を旋回させたりする操作装置と、旋回フレームに設けられ、原動機の冷却水、作動油等の流体を冷却する熱交換器と、熱交換器に冷却風を供給する冷却ファンと、を備えている。

【0004】

冷却ファンは、エンジン等の原動機の出力軸にベルトやビスカスクラッチを介して連結されることで、原動機によって駆動される。また、冷却ファンは、油圧モータによって駆動される。しかし、原動機によって冷却ファンを駆動する構造では、原動機の負荷が増大する。また、油圧モータによって冷却ファンを駆動する場合でも、原動機によって駆動される油圧ポンプからの作動油を利用するので、原動機の負荷が増大する。

【0005】

そこで、油圧ショベルには、原動機の負荷が増大しないように、電動式のファン装置を備えたものがある。ファン装置は、熱交換器に対面した冷却ファンと、冷却ファンの回転中心に接続された軸体と、軸体を回転駆動する電動モータと、により構成されている（特許文献１）。電動式のファン装置は、例えば、冷却水の熱交換器、作動油の熱交換器等に対し、それぞれ専用に設けられている。また、ファン装置を備えた油圧ショベルは、ファン装置の電動モータを制御する制御装置を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７－１９８１３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、特許文献１のように、冷却水の熱交換器、作動油の熱交換器等に対し、それぞれ専用のファン装置が設けられる構成では、１個の熱交換器だけに冷却風を供給できればよいから、ファン装置が小型化する。

【0008】

ここで、上部旋回体は、下部走行体上で旋回動作し、ファン装置は、電動モータによって冷却ファンを高速で回転させている。従って、電動モータによって冷却ファンを高速で回転させている状態で、上部旋回体が旋回動作すると、ジャイロモーメントが発生する場合がある。ジャイロモーメントは、回転している物体に外部から自転軸を回すようにモーメントが加えられるとき、モーメント軸および自転軸の両方と直交する軸方向に作用する力(モーメント)である。

【0009】

特許文献１では、ファン装置を小型化したことにより、電動モータと冷却ファンとを接続する軸体も小径になるから、軸体がジャイロモーメントを受けることで耐久性が低下する虞があるという問題がある。

【0010】

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ファン装置の耐久性を向上できるようにした建設機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、旋回可能な上部旋回体を有し、前記上部旋回体には、熱交換器に対して冷却風を送風させる冷却ファンと、前記冷却ファンを回転させる電動モータと、前記電動モータを制御する制御装置と、が設けられた建設機械において、前記制御装置は、前記電動モータが所定の回転数以上で駆動している状態で、前記上部旋回体の旋回角速度が所定の旋回角速度以上となった場合には、前記電動モータの回転数を前記所定の回転数よりも低くした回転数で前記電動モータを駆動させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、建設機械は、ファン装置の耐久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る油圧ショベルの左側面図である。

【図2】上部旋回体を簡略化して示す平面図である。

【図3】ジャイロモーメントの発生状況を示す説明図である。

【図4】冷却ファンの制御システムを示す構成図である。

【図5】冷却ファンの制御装置の処理を示すフローチャートである。

【図6】旋回角速度とモータ回転数との関係を示す特性線図である。

【図7】本発明の第２の実施形態による冷却ファンの制御システムを示す構成図である。

【図8】第２の実施形態による冷却ファンの制御装置の処理を示すフローチャートである。

【図9】変形例による旋回角速度とモータ回転数との関係を示す特性線図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態に係る建設機械として、クローラ式の油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

【0015】

図１ないし図６は第１の実施形態を示している。図１において、建設機械としての油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に設けられた上部旋回体４と、上部旋回体４の前側に回動可能に設けられた作業装置５と、により構成されている。作業装置５は、回動することで土砂の掘削作業等を行う。

【0016】

下部走行体２は、トラックフレーム２Ａの左右両側に駆動輪、遊動輪および履帯からなる走行装置２Ｂ（左側のみ図示）を備えている。走行装置２Ｂは、駆動輪を走行油圧モータで回転させることによって履帯を周回動作させて前進走行、後進走行する。また、左右の走行装置２Ｂに速度差を持たせたり、履帯の周回方向を逆にしたりすることにより、左右に曲がったり、その場で旋回したりすることができる。

【0017】

旋回装置３は、中心点Ｏ１（旋回軸線Ｏ１－Ｏ１）を中心にして下部走行体２上で上部旋回体４を矢示Ａ方向または矢示Ｂ方向（図２参照）に旋回させる。旋回装置３は、下部走行体２のトラックフレーム２Ａと上部旋回体４の旋回フレーム６との間に設けられ、中心点Ｏ１（旋回軸線Ｏ１－Ｏ１）を中心とする円環状の軸受からなる旋回輪３Ａと、旋回輪３Ａの内輪に噛合して上部旋回体４を旋回させる旋回油圧モータ（図示せず）と、を備えている。

【0018】

上部旋回体４は、旋回フレーム６と、旋回フレーム６の左前側に搭載され、内部に運転室を形成するキャブ７と、旋回フレーム６の後部に取付けられ、作業装置５との重量バランスをとるカウンタウエイト８と、キャブ７とカウンタウエイト８との間に位置して旋回フレーム６に搭載されたエンジンと、エンジンによって駆動され、油圧アクチュエータに圧油（作動油）を供給する油圧ポンプ（いずれも図示せず）と、流体を冷却する熱交換器９と、後述のファン装置１３，１４、制御装置１９と、を含んで構成されている。なお、エンジンに代えて、電動モータやエンジンと電動モータとを組み合わせたハイブリッドエンジンを用いることもできる。

【0019】

キャブ７内には、オペレータが座る運転席１０が設けられている。また、運転席１０の前側には、下部走行体２を走行させる走行用の操作装置（図示せず）が設けられている。運転席１０の左右には、レバーを前後、左右に傾転させることにより、作業装置５を回動させたり、上部旋回体４を旋回させたりする作業用の操作装置１１Ｌ，１１Ｒが設けられている。

【0020】

熱交換器９は、エンジン、電動モータ等の原動機を冷やす流体としての冷却水を冷却するラジエータ、流体としての作動油を冷却するオイルクーラ、エンジンに設けられた過給機（図示せず）で圧縮された流体としての空気（吸気）を冷却するインタクーラ、空調装置に用いる流体としての冷媒を冷却するコンデンサ、エンジンに供給する流体としての燃料を冷却する燃料クーラ等がある。例えば、本実施形態では、ラジエータ９Ａとオイルクーラ９Ｂとを前後方向に並んで配置した場合を例示している。そして、前側のラジエータ９Ａには、ファン装置１３が配置され、後側のオイルクーラ９Ｂには、ファン装置１４が配置されている。

【0021】

センタジョイント１２は、下部走行体２のトラックフレーム２Ａと上部旋回体４の旋回フレーム６との間に設けられている。センタジョイント１２は、旋回装置３の旋回輪３Ａの中心点Ｏ１（旋回軸線Ｏ１－Ｏ１）に配置されている。センタジョイント１２は、上部旋回体４の旋回動作を許しつつ、下部走行体２と上部旋回体４との間で作動油や電気を流通させる。

【0022】

前側のファン装置１３は、ラジエータ９Ａに対面した軸流式の冷却ファン１３Ａと、冷却ファン１３Ａの回転中心に接続された軸体１３Ｂと、軸体１３Ｂを回転駆動する電動モータ１３Ｃと、により構成されている。ファン装置１３は、電動モータ１３Ｃによって軸体１３Ｂの中心を通る軸線Ｏ２－Ｏ２を中心にして軸体１３Ｂと一緒に冷却ファン１３Ａを回転することにより、冷却ファン１３Ａで発生した冷却風をラジエータ９Ａに供給する。ファン装置１３は、制御装置１９によって電動モータ１３Ｃ（冷却ファン１３Ａ）の回転数が制御される。

【0023】

後側のファン装置１４は、オイルクーラ９Ｂに対面した軸流式の冷却ファン１４Ａと、冷却ファン１４Ａの回転中心に接続された軸体１４Ｂと、軸体１４Ｂを回転駆動する電動モータ１４Ｃと、により構成されている。ファン装置１４は、電動モータ１４Ｃによって軸体１４Ｂの中心を通る軸線Ｏ３－Ｏ３を中心にして軸体１４Ｂと一緒に冷却ファン１４Ａを回転することにより、冷却ファン１４Ａで発生した冷却風をオイルクーラ９Ｂに供給する。ファン装置１４は、制御装置１９によって電動モータ１４Ｃ（冷却ファン１４Ａ）の回転数が制御される。

【0024】

角速度測定装置１５は、旋回装置３または旋回装置３の近傍に設けられている（図２参照）。角速度測定装置１５は、操作装置１１Ｌのレバーまたは操作装置１１Ｒのレバーを操作して上部旋回体４が矢示Ａ方向または矢示Ｂ方向に旋回するときの旋回角速度を測定する。図４に示すように、角速度測定装置１５は、制御装置１９に電気的に接続されている。そして、角速度測定装置１５が測定したデータは、制御装置１９に出力される。

【0025】

回転数測定装置１６は、ファン装置１３，１４にそれぞれ設けられている。回転数測定装置１６は、電動モータ１３Ｃ，１４Ｃの回転数（冷却ファン１３Ａ，１４Ａの回転数）を測定する。そして、回転数測定装置１６が測定したデータは、制御装置１９に出力され、フィードバック制御に利用される。

【0026】

流体温度測定装置１７は、熱交換器９による冷却対象の流体の温度を測定する温度センサである。具体的には、流体温度測定装置１７は、ラジエータ９Ａ内を流れる冷却水の温度、オイルクーラ９Ｂ内を流れる作動油の温度を測定する。そして、流体温度測定装置１７が測定した温度のデータは、制御装置１９に出力される。流体温度測定装置１７が測定した流体の温度は、ファン装置１３，１４の電動モータ１３Ｃ，１４Ｃの目標回転数の決定に利用される他、オーバヒートになるか否かの判断に利用される。

【0027】

外気温度測定装置１８は、外気の温度を測定する。そして、外気温度測定装置１８が測定した温度のデータは、制御装置１９に出力される。外気温度測定装置１８が測定した外気の温度は、ファン装置１３，１４の電動モータ１３Ｃ，１４Ｃの目標回転数の決定に利用される他、オーバヒートになるか否かの判断に利用される。なお、外気温度測定装置１８は、省略することもできる。

【0028】

制御装置１９は、上部旋回体４に設けられている。制御装置１９は、ファン装置１３，１４の電動モータ１３Ｃ，１４Ｃを制御する。制御装置１９の入力側には、角速度測定装置１５、回転数測定装置１６、流体温度測定装置１７、外気温度測定装置１８が接続されている。制御装置１９の出力側には、ファン装置１３，１４の電動モータ１３Ｃ，１４Ｃが接続されている。

【0029】

制御装置１９は、冷却対象の流体、例えば、エンジンの冷却水の温度が所定の値よりも低く、電動モータ１３Ｃのモータ回転数Ｎ１が所定のモータ回転数よりも高い状態において、上部旋回体４の旋回角速度ωが所定の旋回角速度ω１よりも高くなったときに、電動モータ１３Ｃのモータ回転数Ｎ１をモータ回転数Ｎ２まで低くする。この制御を行うことにより、上部旋回体４の旋回動作時に軸体１３Ｂに作用するジャイロモーメントを抑制することができる。

【0030】

図３に示すように、ファン装置１３の冷却ファン１３Ａが矢示Ｃ方向に回転した状態で、上部旋回体４が軸線Ｏ１－Ｏ１を中心にして矢示Ａ方向に旋回動作したときに、電動モータ１３Ｃのモータ回転数Ｎが所定のモータ回転数よりも高く、旋回角速度ωが所定の旋回角速度ω１よりも高くなっていると、回転しているファン装置１３の軸体１３Ｂには、矢示Ｄ方向にジャイロモーメントが作用する。

【0031】

なお、本実施形態では、電動モータ１３Ｃのモータ回転数Ｎの制御に用いる所定のモータ回転数には、幅を持たせている。

【0032】

次に、ファン装置１３の冷却ファン１３Ａを回転させつつ、上部旋回体４を旋回動作させたときに軸体１３Ｂに作用するジャイロモーメントを抑制する制御装置１９の処理について、図５のフローチャートを参照して説明する。なお、図５のフローチャートでは、処理の流れを示すステップを「Ｓ」と表示している。ファン装置１４の制御に関する処理は、ファン装置１３と同様であるために省略する。

【0033】

図５のステップ１では、流体温度測定装置１７によって測定した冷却水の温度Ｔ１を取得し、外気温度測定装置１８によって測定した外気の温度Ｔ２を取得する。続いて、ステップ２では、ステップ１で取得した冷却水の温度Ｔ１、外気の温度Ｔ２に基づいて、冷却ファン１３Ａ（電動モータ１３Ｃ）のモータ回転数Ｎ１を算出する。本実施形態では、制御装置１９は、例えば予め定められたデータテーブル（ＭＡＰ）を用いて、モータ回転数Ｎ１を算出する。

【0034】

ステップ３では、角速度測定装置１５が測定した上部旋回体４が旋回動作したときの旋回角速度ωを取得する。続くステップ４では、上部旋回体４が旋回動作したときの旋回角速度ωが図６に示す所定の旋回角速度ω１以上か否かを判定する。このステップ４で、上部旋回体４の旋回角速度ωが旋回角速度ω１に満たない、即ち、ＮＯと判定されたら、上部旋回体４を旋回動作させたときにジャイロモーメントが発生する虞がない。従って、ステップ５に移って、電動モータ１３Ｃ（冷却ファン１３Ａ）をモータ回転数Ｎ１で制御する。

【0035】

一方、ステップ４で、上部旋回体４の旋回角速度ωが旋回角速度ω１以上、即ち、ＹＥＳと判定されたら、上部旋回体４を旋回動作させたときにジャイロモーメントが発生する虞があるからステップ６に移る。

【0036】

ステップ６では、冷却水の温度Ｔ１が所定の流体温度Ｔａ未満か否かを判定する。この所定の流体温度Ｔａは、以降のステップで電動モータ１３Ｃをモータ回転数Ｎ１よりも低いモータ回転数で制御したとしても、オーバヒートが発生しない（発生したとしても軽度で済む）温度である。そして、ステップ６で、冷却水の温度Ｔ１が所定の流体温度Ｔａ未満ではない、即ち、ＮＯと判定されたら、電動モータ１３Ｃをモータ回転数Ｎ１よりも低いモータ回転数で制御した場合、オーバヒートが発生する虞がある。従って、ステップ５に移って、電動モータ１３Ｃ（冷却ファン１３Ａ）をモータ回転数Ｎ１で制御する。

【0037】

一方、ステップ６で、冷却水の温度Ｔ１が所定の流体温度Ｔａ未満、即ち、ＹＥＳと判定されたら、電動モータ１３Ｃをモータ回転数Ｎ１よりも低いモータ回転数で制御しても、オーバヒートが発生しない、または発生したとしても軽度で済むことからステップ７に移る。

【0038】

ステップ７では、旋回角速度ωに応じ、電動モータ１３Ｃのモータ回転数Ｎ１よりも低いモータ回転数Ｎ２を算出する。続いて、ステップ８に移って、電動モータ１３Ｃ（冷却ファン１３Ａ）をモータ回転数Ｎ２で制御する。本実施形態では、制御装置１９は、例えば予め定められたデータテーブル（ＭＡＰ）を用いて、モータ回転数Ｎ２を算出する。

【0039】

本実施形態に適用された油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

【0040】

オペレータは、キャブ７に搭乗して運転席１０に座り、走行用の操作装置のレバーを操作することにより、下部走行体２を走行させることができる。また、作業用の操作装置１１Ｌ，１１Ｒのレバーを操作することにより、旋回装置３で上部旋回体４を旋回させたり、作業装置５を回動させたりして土砂の掘削作業等を行うことができる。

【0041】

かくして、本実施形態によれば、電動モータ１３Ｃ，１４Ｃを制御する制御装置１９は、電動モータ１３Ｃ，１４Ｃが所定の回転数以上で駆動している状態で、上部旋回体４の旋回角速度ωが所定の旋回角速度ω１以上となった場合には、電動モータ１３Ｃ，１４Ｃの回転数を所定の回転数よりも低くした回転数Ｎ１で電動モータ１３Ｃ，１４Ｃを駆動させる制御を行う。

【0042】

従って、上部旋回体４が旋回動作するときに発生するジャイロモーメントを抑えることができる。この結果、ファン装置１３，１４の小型化によって軸体１３Ｂ，１４Ｂが小径になった場合でも、軸体１３Ｂ，１４Ｂの耐久性を向上することができる。

【0043】

また、実施形態では、ラジエータ９Ａ内を流れる冷却水の温度、オイルクーラ９Ｂ内を流れる作動油の温度を測定する温度センサとしての流体温度測定装置１７をさらに備えている。制御装置１９は、流体温度測定装置１７により検出された冷却水、作動油の温度に基づいて電動モータ１３Ｃ，１４Ｃの回転数を設定して駆動させることができる。

【0044】

次に、図７および図８は本発明の第２の実施形態を示している。第２の実施形態の特徴は、操作装置を操作したときの操作量を測定する操作量測定装置を備えることにより、操作装置を操作したときの操作量から上部旋回体の旋回角速度を予測して制御を行うことにある。なお、第２の実施形態では、前述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【0045】

図７において、第１の実施形態の角速度測定装置１５に代えて設けられた操作量測定装置２１は、操作装置１１Ｌ，１１Ｒのうち、上部旋回体４の旋回操作を行う操作装置、例えば、左側の操作装置１１Ｌに設けられている。操作量測定装置２１は、操作装置１１Ｌのレバーを操作したときの操作量を測定する。そして、操作量測定装置２１が測定したデータは、制御装置２２に出力される。

【0046】

この場合、操作装置１１Ｌのレバーは、大きく傾転させるほど、上部旋回体４の旋回角速度ωが高くなるから、操作量測定装置２１が測定した操作装置１１Ｌの操作量は、ファン装置１３，１４の制御に利用することができる。なお、右側の操作装置１１Ｒによって旋回操作が行われる場合には、操作量測定装置２１は、操作装置１１Ｒに設けられる。

【0047】

第２の実施形態による制御装置２２は、第１の実施形態の制御装置１９と同様に、上部旋回体４に設けられ、ファン装置１３，１４の電動モータ１３Ｃ，１４Ｃを制御する。制御装置２２の入力側には、角速度測定装置１５に代えて操作量測定装置２１が接続されている。

【0048】

制御装置２２は、操作量測定装置２１からレバーを操作したときの操作量が入力されると、この操作量から上部旋回体４の旋回角速度ωを予測する。そして、予測した旋回角速度ωを所定の旋回角速度ω１と比較する。この制御でも、上部旋回体４の旋回動作時に軸体１３Ｂに作用するジャイロモーメントを抑制することができる。

【0049】

次に、制御装置２２の処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。なお、図８のフローチャートは、ステップ１１～１８で構成されるが、ステップ１１，１２，１５～１８は、図５のフローチャートのステップ１，２，５～８と同様であるために、説明を省略する。また、処理の流れを示すステップを「Ｓ」と表示している。ファン装置１４の制御に関する処理は、ファン装置１３と同様であるために省略する。

【0050】

図８のステップ１３では、操作量測定装置２１が測定した操作装置１１Ｌのレバーの操作量（例えば、レバーの傾転角度）から上部旋回体４が旋回動作するときの旋回角速度ωを予測する。続くステップ１４では、ステップ１３で予測した旋回角速度ωが所定の旋回角速度ω１以上か否かを判定する。このステップ１４で、予測した上部旋回体４の旋回角速度ωが所定の旋回角速度ω１以上、即ち、ＹＥＳと判定されたら、上部旋回体４を旋回動作させたときにジャイロモーメントが発生する虞があるからステップ１５に移る。

【0051】

一方、ステップ１４で、予測した上部旋回体４の旋回角速度ωが所定の旋回角速度ω１に満たない、即ち、ＮＯと判定されたら、上部旋回体４を旋回動作させたときにジャイロモーメントが発生する虞がない。従って、ステップ１６に移る。

【0052】

かくして、このように構成された第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。特に、第２の実施形態では、操作量測定装置２１が測定した操作装置１１Ｌの操作量から制御装置２２で上部旋回体４の旋回角速度ωを予測し、この予測した旋回角速度ωを電動モータ１３Ｃ，１４Ｃの制御に利用している。

【0053】

この場合、冷却ファン１３Ａ，１４Ａは、回転数を急激に増減できるものではない。これに対し、制御装置２２は、上部旋回体４の旋回動作を予測することにより、電動モータ１３Ｃ，１４Ｃのモータ回転数Ｎの制御タイミングを上部旋回体４の旋回動作に合わせることができる。

【0054】

なお、第１の実施形態では、図６に示したように、制御装置１９は、上部旋回体４の旋回角速度ωが所定の旋回角速度ω１以上になったときに、電動モータ１３Ｃ，１４Ｃのモータ回転数Ｎ１をモータ回転数Ｎ２に減速させる制御を行った場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、図９に示す特性線図のように制御してもよい。具体的には、制御装置は、上部旋回体４の旋回角速度ωの変化に応じて、電動モータ１３Ｃ，１４Ｃのモータ回転数Ｎを変化させるように制御してもよい。換言すると、上部旋回体４の旋回角速度ωが高くなるに従って電動モータ１３Ｃ，１４Ｃのモータ回転数Ｎを徐々に低くするように制御してもよい。この制御方法でも、ジャイロモーメントの発生を抑制することができる。この制御方法は、第２の実施形態にも同様に適用することができる。

【0055】

第１の実施形態では、角速度測定装置１５によって測定した上部旋回体４の旋回角速度ωを制御に用い、第２の実施形態では、操作量測定装置２１によって測定した操作装置１１Ｌの操作量から上部旋回体４の旋回角速度ωを予測し、予測した旋回角速度ωを制御に用いた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、角速度測定装置１５で測定した旋回角速度ωと予測した旋回角速度ωとを組み合せて制御するようにしてもよい。

【0056】

各実施形態では、建設機械としてクローラ式の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、建設機械としてホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。さらに、例えば油圧クレーン等の旋回機構を備えた建設機械にも広く適用できるものである。

【符号の説明】

【0057】

１ 油圧ショベル（建設機械）
３ 旋回装置
４ 上部旋回体
６ 旋回フレーム
７ キャブ
９ 熱交換器
９Ａ ラジエータ
９Ｂ オイルクーラ
１１Ｌ，１１Ｒ 操作装置
１３，１４ ファン装置
１３Ａ，１４Ａ 冷却ファン
１３Ｂ，１４Ｂ 軸体
１３Ｃ，１４Ｃ 電動モータ
１５ 角速度測定装置
１６ 回転数測定装置
１７ 流体温度測定装置（温度センサ）
１８ 外気温度測定装置
１９，２２ 制御装置
２１ 操作量測定装置
Ｎ（Ｎ１，Ｎ２） モータ回転数
ω 旋回角速度
ω１ 所定の旋回角速度
Ｔ１ 流体の温度
Ｔ２ 外気の温度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】