特許 7314979 建設機械におけるファン駆動制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-18

(45)【発行日】2023-07-26

(54)【発明の名称】建設機械におけるファン駆動制御装置

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20230719BHJP

   E02F 9/00 20060101ALI20230719BHJP

【ＦＩ】

E02F9/22 B

E02F9/00 M

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021158303

(22)【出願日】2021-09-28

(65)【公開番号】P2023048790

(43)【公開日】2023-04-07

【審査請求日】2022-07-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100214961

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 洋三

(72)【発明者】

【氏名】柳橋 康輔

(72)【発明者】

【氏名】上田 浩司

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】特開平９－２５０３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５４０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－６８１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第４９００６２５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】中国特許出願公開第１１１５７７７１４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２２

Ｅ０２Ｆ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと冷却ファンを備える建設機械におけるファン駆動制御装置であって、
前記エンジンにより駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプであるメインポンプと、
第１モータポート及び第２モータポートを有する油圧モータであるファンモータと、
前記メインポンプと前記ファンモータとの間に介在し、前記第１モータポートにつながる第１モータライン及び前記第２モータポートにつながる第２モータラインに接続されたモータ制御弁であって、前記メインポンプから吐出された作動油が前記第１モータラインを通じて前記ファンモータに供給されて当該ファンモータから前記第２モータラインに吐出されることを許容して前記冷却ファンを正回転させる正回転位置と前記第１モータライン及び前記第２モータラインのうち前記ファンモータから作動油が吐出される吐出側モータラインにおいて前記ファンモータの回転速度を低下させるような制動圧を発生させながら前記第１モータラインと前記第２モータラインとを連通するモータライン連通路を形成する連通制動位置との間で切り換わることが可能なモータ制御弁と、
前記エンジンを停止させるための指令である停止指令を出力する停止指令出力器と、
前記停止指令が出力された場合に前記モータ制御弁を前記連通制動位置に切り換える弁制御部と、を備えるファン駆動制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のファン駆動制御装置であって、
前記モータ制御弁は、前記メインポンプから吐出された作動油が前記第２モータラインを通じて前記ファンモータに供給されて当該ファンモータから第１モータラインに吐出されることを許容して前記冷却ファンを逆回転させる逆回転位置をさらに有する、ファン駆動制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載のファン駆動制御装置であって、
前記モータライン連通路は、前記吐出側モータラインにおいて前記制動圧を発生させる第１の絞りと第２の絞りとを有し、前記第１の絞り及び前記第２の絞りは直列に並ぶように設けられている、ファン駆動制御装置。

【請求項4】

請求項３に記載のファン駆動制御装置であって、
前記モータ制御弁は、前記メインポンプの吐出口につながる吐出ラインに接続されたポートであるプレッシャーポートを有し、
前記モータ制御弁が前記連通制動位置に切り換えられた状態において、前記プレッシャーポートは、前記モータライン連通路のうちの前記第１の絞りと前記第２の絞りとの間の中間部に接続される、ファン駆動制御装置。

【請求項5】

請求項１又は２に記載のファン駆動制御装置であって、
前記モータライン連通路は、前記吐出側モータラインにおいて前記制動圧を発生させる第１の絞りと第２の絞りとを有し、前記第１の絞り及び前記第２の絞りは直列に並ぶように設けられ、
前記モータ制御弁は、前記メインポンプの吐出口につながる吐出ラインに接続されたポートであるプレッシャーポートを有し、
前記モータ制御弁が前記連通制動位置に切り換えられた状態において、前記プレッシャーポートは、前記モータライン連通路のうちの前記第１の絞りと前記第２の絞りとの間の中間部に接続され、
前記ファン駆動制御装置は、
前記吐出ラインから分岐するバイパスラインであって、前記モータ制御弁が前記連通制動位置に切り換えられた状態において前記メインポンプから吐出された作動油がタンクに流れることを許容するバイパスラインと、
前記吐出ラインのうち前記バイパスラインが分岐する部分と前記モータ制御弁との間の部位に配置され、作動油が前記モータ制御弁から前記メインポンプに向かうことを阻止するチェック弁と、をさらに備える、ファン駆動制御装置。

【請求項6】

請求項５に記載のファン駆動制御装置であって、
前記停止指令出力器から前記停止指令が出力された場合に、予め設定された条件が満たされるまでの間、前記エンジンの回転数が、前記停止指令が出力された時点の回転数よりも小さくならないように、又は予め設定された回転数設定値若しくは回転数範囲内に維持されるように、前記エンジンの動作を制御するエンジン制御部をさらに備えるファン駆動制御装置。

【請求項7】

請求項１～５の何れか１項に記載のファン駆動制御装置であって、
前記停止指令出力器から前記停止指令が出力された場合に、予め設定された条件が満たされるまでの間、前記エンジンの回転数が、前記停止指令が出力された時点の回転数よりも小さくならないように、又は予め設定された回転数設定値若しくは回転数範囲内に維持されるように、前記エンジンの動作を制御するエンジン制御部と、
前記エンジンにより駆動されるパイロットポンプと、をさらに備え、
前記モータ制御弁は、前記パイロットポンプによるパイロット圧が与えられるパイロットポートを有し、前記パイロットポートにパイロット圧が与えられていないときに前記正回転位置に保持され、前記パイロットポートに予め設定された大きさのパイロット圧が与えられたときに前記連通制動位置に切り換わるように構成される、ファン駆動制御装置。

【請求項8】

請求項１～４の何れか１項に記載のファン駆動制御装置であって、
前記メインポンプは、可変容量形の油圧ポンプであり、
前記ファン駆動制御装置は、
前記モータ制御弁が前記連通制動位置に切り換えられた状態において、前記第１モータライン及び前記第２モータラインのうち、作動油が前記ファンモータに吸入される吸入側モータラインに対して前記メインポンプから吐出される作動油の少なくとも一部が補給されることを許容する少なくとも一つの補給機構と、
前記停止指令出力器から前記停止指令が出力された場合に、予め設定された条件が満たされるまでの間、前記メインポンプの容量が、前記停止指令が出力された時点の容量よりも小さくならないように、又は予め設定された容量設定値若しくは容量範囲内に維持されるように、前記メインポンプの容量を制御するポンプ制御部と、をさらに備えるファン駆動制御装置。

【請求項9】

請求項８に記載のファン駆動制御装置であって、
前記モータ制御弁は、前記連通制動位置に切り換えられた状態において、前記メインポンプから吐出された作動油がタンクラインを介してタンクに流れることを許容するように構成され、
前記少なくとも一つの補給機構は、
前記第１モータラインと前記タンクラインとを接続する第１アンチキャビテーションラインに配置され、作動油が前記第１モータラインから前記タンクラインに向かうことを阻止する第１チェック弁であって、前記吸入側モータラインが前記第１モータラインである場合に、前記タンクラインを流れる作動油の少なくとも一部が前記第１アンチキャビテーションラインを介して前記第１モータラインに供給されることを許容するように開弁する第１チェック弁と、
前記第２モータラインと前記タンクラインとを接続する第２アンチキャビテーションラインに配置され、作動油が前記第２モータラインから前記タンクラインに向かうことを阻止する第２チェック弁であって、前記吸入側モータラインが前記第２モータラインである場合に、前記タンクラインを流れる作動油の少なくとも一部が前記第２アンチキャビテーションラインを介して前記第２モータラインに供給されることを許容するように開弁する第２チェック弁と、を含む、ファン駆動制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、建設機械において冷却ファンの動作を制御するためのファン駆動制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、冷却ファンを正回転から逆回転に又は逆回転から正回転に切り換える回転切換時においてキャビテーションを防止するために、エンジンを稼働させた状態で切換弁を停止位置にして冷却ファンの回転を停止させる技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４９００６２５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、エンジンの作動中にオペレータがエンジンを停止させるための操作、具体的には例えばエンジンキーのオフ操作を行うと、エンジンの回転数は次第に減少し、その後エンジンは停止する。ファンモータの吸入側ポート、当該吸入側ポートに接続される油路である吸入側モータラインなどのファンモータの吸入側におけるキャビテーションは、エンジンの回転数が次第に減少してエンジンが停止する過程であるエンジン停止過程においても発生することがある。しかし、特許文献１では、エンジン停止過程におけるキャビテーションについては何ら考慮されていない。

【0005】

本開示は、上記のような問題を踏まえてなされたものであり、エンジン停止過程におけるキャビテーションの発生を抑制することができるファン駆動制御装置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】

【0006】

提供されるのは、エンジンと冷却ファンを備える建設機械におけるファン駆動制御装置であって、前記エンジンにより駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプであるメインポンプと、第１モータポート及び第２モータポートを有する油圧モータであるファンモータと、前記メインポンプと前記ファンモータとの間に介在し、前記第１モータポートにつながる第１モータライン及び前記第２モータポートにつながる第２モータラインに接続されたモータ制御弁であって、前記メインポンプから吐出された作動油が前記第１モータラインを通じて前記ファンモータに供給されて当該ファンモータから前記第２モータラインに吐出されることを許容して前記冷却ファンを正回転させる正回転位置と前記第１モータライン及び前記第２モータラインのうち前記ファンモータから作動油が吐出される吐出側モータラインにおいて前記ファンモータの回転速度を低下させるような制動圧を発生させながら前記第１モータラインと前記第２モータラインとを連通するモータライン連通路を形成する連通制動位置との間で切り換わることが可能なモータ制御弁と、前記エンジンを停止させるための指令である停止指令を出力する停止指令出力器と、前記停止指令が出力された場合に前記モータ制御弁を前記連通制動位置に切り換える弁制御部と、を備える。

【0007】

このファン駆動制御装置では、停止指令出力器から停止指令が出力されてモータ制御弁が例えば正回転位置から連通制動位置に切り換わると、モータライン連通路は、慣性により回転を続けるファンモータから吐出側モータライン（例えば第２モータライン）に吐出された作動油を吸入側モータライン（例えば第１モータライン）に導くことができるので、エンジンを停止させるための停止指令が出力された後においても吸入側モータラインに対する作動油の供給量が確保される。しかも、モータライン連通路は、吐出側モータラインにおいて制動圧を発生させるので、停止指令の出力からファンモータが停止するまでの時間を短くすることができる。すなわち、このファン駆動制御装置は、エンジンを停止させるための停止指令が出力されると、吸入側モータラインに対する作動油の供給量を確保しながらファンモータを比較的短い時間で停止させることができるので、エンジン停止過程においてキャビテーションの発生を抑制することができる。

【0008】

前記モータ制御弁は、前記メインポンプから吐出された作動油が前記第２モータラインを通じて前記ファンモータに供給されて当該ファンモータから第１モータラインに吐出されることを許容して前記冷却ファンを逆回転させる逆回転位置をさらに有することが好ましい。この構成では、モータ制御弁が逆回転位置に保持された状態で停止指令出力器から停止指令が出力された場合においても、弁制御部は、モータ制御弁を逆回転位置から連通制動位置に切り換える。従って、冷却ファンが正回転している状態及び逆回転している状態の何れの状態からのエンジン停止過程においてもキャビテーションの発生を抑制することができる。

【0009】

前記モータライン連通路は、前記吐出側モータラインにおいて前記制動圧を発生させる第１の絞りと第２の絞りとを有し、前記第１の絞り及び前記第２の絞りは直列に並ぶように設けられていることが好ましい。この構成のように直列に並ぶ２つの絞りが前記制動圧を発生させる場合と例えば単一の絞りが同じ大きさの制動圧を発生させる場合とを比較すると、２つの絞りのそれぞれの流路では、単一の絞りの流路に比べて、断面積を大きくすることができる。このことは、断面積の小さい単一の絞りを形成する場合に比べて、２つの絞りを形成するときに生じる製造上のばらつきが大きくなることを抑制できる。

【0010】

前記モータ制御弁は、前記メインポンプの吐出口につながる吐出ラインに接続されたポートであるプレッシャーポートを有し、前記モータ制御弁が前記連通制動位置に切り換えられた状態において、前記プレッシャーポートは、前記モータライン連通路のうちの前記第１の絞りと前記第２の絞りとの間の中間部に接続されることが好ましい。この構成では、メインポンプから吐出された作動油が吐出ライン、プレッシャーポート及びモータライン連通路をこの順に通過して吸入側モータラインに供給される場合、当該作動油は、モータライン連通路における第１の絞り及び第２の絞りの何れか一方を通過して吸入側モータラインに供給される。この構成では、直列に並ぶ第１の絞り及び第２の絞りの両方を作動油が通過して吸入側モータラインに供給される場合に比べて、作動油が吸入側モータラインに供給されるときの抵抗が大きくなることを抑制できる。すなわち、この構成では、モータライン連通路全体としては、直列に並ぶ第１の絞り及び第２の絞りの両方によって吐出側モータラインにおいて十分な大きさの制動圧が確保される。その一方で、モータライン連通路が吸入側モータラインへの補給路の一部として機能するときには、メインポンプから吐出された作動油が第１の絞り及び第２の絞りの何れか一方を通って吸入側モータライン（第１モータライン又は第２モータライン）に補給される。これにより、冷却ファンが正回転している状態及び逆回転している状態の何れの状態からのエンジン停止過程においても、メインポンプから吐出された作動油がモータライン連通路を通じて吸入側モータラインに補給されるときの抵抗を比較的小さくすることが可能になる。

【0011】

前記モータライン連通路は、前記吐出側モータラインにおいて前記制動圧を発生させる第１の絞りと第２の絞りとを有し、前記第１の絞り及び前記第２の絞りは直列に並ぶように設けられ、前記モータ制御弁は、前記メインポンプの吐出口につながる吐出ラインに接続されたポートであるプレッシャーポートを有し、前記モータ制御弁が前記連通制動位置に切り換えられた状態において、前記プレッシャーポートは、前記モータライン連通路のうちの前記第１の絞りと前記第２の絞りとの間の中間部に接続され、前記ファン駆動制御装置は、前記吐出ラインから分岐するバイパスラインであって、前記モータ制御弁が前記連通制動位置に切り換えられた状態において前記メインポンプから吐出された作動油がタンクに流れることを許容するバイパスラインと、前記吐出ラインのうち前記バイパスラインが分岐する部分と前記モータ制御弁との間の部位に配置され、作動油が前記モータ制御弁から前記メインポンプに向かうことを阻止するチェック弁と、をさらに備えることが好ましい。この構成では、モータ制御弁は、連通制動位置に切り換えられた状態において、メインポンプから吐出された作動油がバイパスラインを通じてタンクに流れることを許容する。この状態において、ファンモータの吸入側における圧力が低くなると、第１モータライン及び第２モータラインのうちの吸入側モータラインに対してメインポンプから吐出される作動油の少なくとも一部がチェック弁及びモータライン連通路を介して補給されるので、キャビテーションの発生がより効果的に抑制される。また、この構成では、停止指令出力器から停止指令が出力されてモータ制御弁が正回転位置又は逆回転位置から連通制動位置に切り換わると、メインポンプから吐出された作動油は吐出ラインから分岐するバイパスラインを通ってタンクに流れるのでバイパスラインにおける圧力は低くなり、その一方で、モータ連通路の中間部における圧力は、吐出側モータラインにおける圧力と吸入側モータラインにおける圧力の間の中間的な圧力になる。チェック弁は、モータ制御弁が連通制動位置に切り換えられた状態において、モータ連通路の中間部における作動油が吐出ラインに逆流するのを防止するとともに、吐出側モータラインにおいて十分な制動圧を発生させることができる。

【0012】

前記ファン駆動制御装置は、前記停止指令出力器から前記停止指令が出力された場合に、予め設定された条件が満たされるまでの間、前記エンジンの回転数が、前記停止指令が出力された時点の回転数よりも小さくならないように、又は予め設定された回転数設定値若しくは回転数範囲内に維持されるように、前記エンジンの動作を制御するエンジン制御部をさらに備えることが好ましい。この構成では、エンジンを停止させるための停止指令が出力された後においても、エンジンの回転数がある程度の大きさに維持されるので、吸入側モータラインに補給される作動油の量、具体的には、エンジンにより駆動されるメインポンプから吐出されてチェック弁を介して吸入側モータラインに補給される作動油の量を確保することができる。これにより、キャビテーションの発生がより効果的に抑制される。

【0013】

前記ファン駆動制御装置は、前記停止指令出力器から前記停止指令が出力された場合に、予め設定された条件が満たされるまでの間、前記エンジンの回転数が、前記停止指令が出力された時点の回転数よりも小さくならないように、又は予め設定された回転数設定値若しくは回転数範囲内に維持されるように、前記エンジンの動作を制御するエンジン制御部と、前記エンジンにより駆動されるパイロットポンプと、をさらに備え、前記モータ制御弁は、前記パイロットポンプによるパイロット圧が与えられるパイロットポートを有し、前記パイロットポートにパイロット圧が与えられていないときに前記正回転位置に保持され、前記パイロットポートに予め設定された大きさのパイロット圧が与えられたときに前記連通制動位置に切り換わるように構成されることが好ましい。この構成では、エンジンを停止させるための停止指令が出力された後においても、エンジンの回転数がある程度の大きさに維持されるので、モータ制御弁を連通制動位置に保持するためのパイロット圧を確保することができる。

【0014】

前記メインポンプは、可変容量形の油圧ポンプであり、前記ファン駆動制御装置は、前記モータ制御弁が前記連通制動位置に切り換えられた状態において、前記第１モータライン及び前記第２モータラインのうち、作動油が前記ファンモータに吸入される吸入側モータラインに対して前記メインポンプから吐出される作動油の少なくとも一部が補給されることを許容する少なくとも一つの補給機構と、前記停止指令出力器から前記停止指令が出力された場合に、予め設定された条件が満たされるまでの間、前記メインポンプの容量が、前記停止指令が出力された時点の容量よりも小さくならないように、又は予め設定された容量設定値若しくは容量範囲内に維持されるように、前記メインポンプの容量を制御するポンプ制御部と、をさらに備えることが好ましい。この構成では、エンジンを停止させるための停止指令が出力された後においても、メインポンプの容量がある程度の大きさに維持されるので、メインポンプから吐出されて補給機構を介して吸入側モータラインに補給される作動油の量を確保することができる。これにより、キャビテーションの発生がより効果的に抑制される。

【0015】

前記モータ制御弁は、前記連通制動位置に切り換えられた状態において、前記メインポンプから吐出された作動油がタンクラインを介してタンクに流れることを許容するように構成され、前記少なくとも一つの補給機構は、前記第１モータラインと前記タンクラインとを接続する第１アンチキャビテーションラインに配置され、作動油が前記第１モータラインから前記タンクラインに向かうことを阻止する第１チェック弁であって、前記吸入側モータラインが前記第１モータラインである場合に、前記タンクラインを流れる作動油の少なくとも一部が前記第１アンチキャビテーションラインを介して前記第１モータラインに供給されることを許容するように開弁する第１チェック弁と、前記第２モータラインと前記タンクラインとを接続する第２アンチキャビテーションラインに配置され、作動油が前記第２モータラインから前記タンクラインに向かうことを阻止する第２チェック弁であって、前記吸入側モータラインが前記第２モータラインである場合に、前記タンクラインを流れる作動油の少なくとも一部が前記第２アンチキャビテーションラインを介して前記第２モータラインに供給されることを許容するように開弁する第２チェック弁と、を含むことが好ましい。この構成では、エンジンを停止させるための停止指令が出力された後においても、メインポンプの容量がある程度の大きさに維持されるので、タンクラインを流れる作動油の流量を確保することができる。これにより、タンクラインから第１アンチキャビテーションラインを介して第１モータラインに供給される作動油の流量（補給量）及びタンクラインから第２アンチキャビテーションラインを介して第２モータラインに供給される作動油の流量（補給量）を確保することができる。これにより、キャビテーションの発生がより効果的に抑制される。

【発明の効果】

【0016】

本開示によれば、エンジン停止過程におけるキャビテーションの発生を抑制することができるファン駆動制御装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示の実施形態に係るファン駆動制御装置を備える建設機械を示す側面図である。

【図2】前記建設機械の油圧回路の一部であり、冷却ファンの動作の制御に関係する部分を示す図である。

【図3】前記建設機械の油圧回路の一部であり、冷却ファンの動作の制御に関係する部分を示す図である。

【図4】前記ファン駆動制御装置のモータ制御弁の一例を示す図である。

【図5】前記ファン駆動制御装置のコントローラの演算制御動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本開示の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係るファン駆動制御装置を備える油圧ショベル１００を示す側面図である。油圧ショベル１００は、建設機械の一例である。

【0019】

図１に示すように、油圧ショベル１００は、地盤上を走行可能な下部走行体１と、上下方向に向く旋回中心軸Ｘの回りに旋回可能に下部走行体１に支持された上部旋回体２と、上部旋回体２に支持された作業装置３と、を備える。下部走行体１及び上部旋回体２は機体の一例である。

【0020】

下部走行体１は、一対のクローラ走行装置と、これらの走行装置をつなぐ下部フレームと、を備える。上部旋回体２は、下部フレームに旋回可能に支持された上部フレームと、上部フレームの前部に支持されたキャビンと、上部フレームの後部に支持されたカウンタウエイトと、を備える。上部旋回体２は、例えばキャビンの後方に形成された機械室１０を有する。

【0021】

作業装置３は、ブーム４と、アーム５と、バケット６と、を備える。ブーム４は、上部旋回体２の上部フレームに対して起伏可能となるように上部フレームに支持されている。アーム５は、ブーム４に対して回動可能となるようにブーム４に支持されている。バケット６は、アーム５に対して回動可能となるようにアーム５に支持されている。

【0022】

油圧ショベル１００は、作業装置３を動作させるための複数の作業アクチュエータをさらに備える。複数の作業アクチュエータは、ブームシリンダ７と、アームシリンダ８と、バケットシリンダ９と、を含む。ブームシリンダ７は、ブーム４を上部旋回体２に対して起伏させるための油圧シリンダである。アームシリンダ８は、アーム５をブーム４に対して回動させるための油圧シリンダである。バケットシリンダ９は、バケット６をアーム５に対して回動させるための油圧シリンダである。

【0023】

油圧ショベル１００は、エンジン１１と、冷却ファン１４と、冷却装置１５と、をさらに備え、これらは機械室１０内に配置されている。冷却ファン１４は、機械室１０内に空気を取り込み、当該空気を冷却装置１５に送る。冷却装置１５は、例えば、エンジン１１を冷却するためのラジエータ液を冷却するラジエータと油圧ショベル１００を作動させるための作動油を冷却するオイルクーラとの少なくとも一方を含んでいてもよい。冷却装置１５は、当該冷却装置１５のラジエータを通過する空気とラジエータ液との間で熱交換を行わせることによりラジエータ液を冷却し、冷却装置１５のオイルクーラを通過する空気と作動油との間で熱交換を行わせることにより作動油を冷却する。冷却装置１５を通過した空気は、機械室１０から排出される。

【0024】

油圧ショベル１００は、本実施形態に係るファン駆動制御装置１０１をさらに備える。ファン駆動制御装置１０１は、冷却ファン１４の動作を制御するための装置である。図２は、油圧ショベル１００の油圧回路のうち、冷却ファン１４の動作の制御に関係する部分を示す図である。

【0025】

ファン駆動制御装置１０１は、メインポンプ１２と、レギュレータ１２Ａと、ファンモータ１３と、モータ制御弁１６と、パイロットポンプ２１と、第１チェック弁３１と、第２チェック弁３２と、第３チェック弁３３と、リリーフ弁４１と、モータ比例弁２２と、停止指令出力器２３と、コントローラ５０と、タンク４０と、を備える。タンク４０は、作動油を貯留する。

【0026】

メインポンプ１２は、作動油を吐出する可変容量形の油圧ポンプである。メインポンプ１２は、エンジン１１により駆動される。

【0027】

レギュレータ１２Ａは、コントローラ５０からのポンプ容量指令に応じてメインポンプ１２の斜板の傾転角を変えるように作動し、これにより、メインポンプ１２の容量は、ポンプ容量指令に応じて調節される。

【0028】

パイロットポンプ２１は、パイロット油を吐出することによりパイロット圧を発生させるための油圧ポンプである。パイロットポンプ２１は、エンジン１１により駆動される。

【0029】

ファンモータ１３は、第１モータポート１３ａと、第２モータポート１３ｂと、を有する油圧モータである。ファンモータ１３は、作動油が第１モータポート１３ａに供給されて第２モータポート１３ｂから吐出されることにより正回転方向に回転して冷却ファン１４を正回転させる。ファンモータ１３は、作動油が第２モータポート１３ｂに供給されて第１モータポート１３ａから吐出されることにより逆回転方向に回転して冷却ファン１４を逆回転させる。

【0030】

モータ制御弁１６は、メインポンプ１２とファンモータ１３との間に介在し、第１モータポート１３ａにつながる第１モータライン６５及び第２モータポート１３ｂにつながる第２モータライン６６に接続されている。モータ制御弁１６は、図２及び図４に示すように、複数のバルブポートと、一つのパイロットポート１６Ｐと、を有する。モータ制御弁１６は、正回転位置１６ａと、連通制動位置１６ｂと、逆回転位置１６ｃと、を有する３位置型の切換弁である。モータ制御弁１６は、パイロットライン７３を介してパイロットポンプ２１によってパイロットポート１６Ｐに与えられるパイロット圧に応じて、正回転位置１６ａと、連通制動位置１６ｂと、逆回転位置１６ｃと、の何れかに切り換えられることが可能なように構成される。具体的には、モータ制御弁１６は、図略のスプールと、当該スプールが摺動可能なようにスプールを支持するバルブ本体と、を備える。モータ制御弁１６のスプールの位置は、前記パイロット圧に応じて、正回転位置１６ａと、連通制動位置１６ｂと、逆回転位置１６ｃと、の何れかに切り換わることが可能である。

【0031】

具体的には、モータ制御弁１６は、パイロット圧がパイロットポート１６Ｐに与えられないときには正回転位置１６ａに保持される。モータ制御弁１６は、連通制動位置１６ｂに切り換わるような大きさのパイロット圧がパイロットライン７３を通じてパイロットポート１６Ｐに与えられたときには連通制動位置１６ｂに切り換わる。モータ制御弁１６は、逆回転位置１６ｃに切り換わるような大きさのパイロット圧がパイロットライン７３を通じてパイロットポート１６Ｐに与えられたときには逆回転位置１６ｃに切り換わる。このような構造のモータ制御弁１６が採用されることで、モータ制御弁１６を動作させるための制御機構において例えば断線などの不具合が発生した場合であっても、モータ制御弁１６は正回転位置１６ａに保持されるので、引き続き冷却ファン１４による冷却が可能である。

【0032】

モータ制御弁１６の複数のバルブポートは、プレッシャーポート（Ｐポート）と、タンクポート（Ｔポート）と、第１ポート（Ａポート）と、第２ポート（Ｂポート）と、バイパス入口ポートと、バイパス出口ポートと、を含む。

【0033】

Ｐポートは、メインポンプ１２の吐出口に吐出ライン６１及び吐出ライン６４を含むラインであるポンプ吐出ラインを介して接続されるポートである。Ｔポートは、タンク４０にタンクライン６７を介して接続されるポートである。Ａポートは、ファンモータ１３の第１モータポート１３ａに第１モータライン６５を介して接続されるポートである。Ｂポートは、ファンモータ１３の第２モータポート１３ｂに第２モータライン６６を介して接続されるポートである。バイパス入口ポートは、メインポンプ１２の吐出口に吐出ライン６１及びセンターバイパスライン６２の上流側部分を介して接続されるポートである。バイパス出口ポートは、タンクライン６７にセンターバイパスライン６２の下流側部分を介して接続されるポートである。吐出ライン６４とセンターバイパスライン６２の上流側部分は、吐出ライン６１から分岐するように配置されている。センターバイパスライン６２は、バイパスラインの一例である。

【0034】

正回転位置１６ａは、メインポンプ１２から吐出された作動油が第１モータライン６５を通じてファンモータ１３に供給されて当該ファンモータ１３から第２モータライン６６に吐出されることを許容して冷却ファン１４を正回転させるような位置である。この場合、第１モータライン６５は、作動油がファンモータ１３に吸入される吸入側モータラインであり、第２モータライン６６は、ファンモータ１３から作動油が吐出される吐出側モータラインである。図２及び図４に示すように、正回転位置１６ａでは、ＰポートとＡポートとが連通する連通路ＰＡと、ＢポートとＴポートとが連通する連通路ＢＴと、が形成され、バイパス入口ポートとバイパス出口ポートとの間の油路は遮断される。

【0035】

逆回転位置１６ｃは、メインポンプ１２から吐出された作動油が第２モータライン６６を通じてファンモータ１３に供給されて当該ファンモータ１３から第１モータライン６５に吐出されることを許容して冷却ファン１４を逆回転させるような位置である。この場合、第２モータライン６６は、作動油がファンモータ１３に吸入される吸入側モータラインであり、第１モータライン６５は、ファンモータ１３から作動油が吐出される吐出側モータラインである。図４に示すように逆回転位置１６ｃでは、ＰポートとＢポートとが連通する連通路ＰＢと、ＡポートとＴポートとが連通する連通路ＡＴと、が形成され、バイパス入口ポートとバイパス出口ポートとの間の油路は遮断される。

【0036】

連通制動位置１６ｂは、第１モータライン６５及び第２モータライン６６のうちファンモータ１３から作動油が吐出される吐出側モータラインにおいてファンモータ１３の回転速度を低下させるような制動圧を発生させながら第１モータライン６５と第２モータライン６６とを連通するモータライン連通路１６Ｒを形成するような位置である。図３及び図４に示すように、連通制動位置１６ｂでは、ＰポートとＡポートとＢポートとが連通し、バイパス入口ポートとバイパス出口ポートとが連通する。具体的には、連通制動位置１６ｂでは、ＡポートとＢポートとが連通する連通路であるモータライン連通路１６Ｒと、このモータライン連通路１６ＲとＰポートとが連通する連通路１６ＰＲと、が形成される。モータライン連通路１６Ｒは、２つの絞り（第１の絞りＴＨ１及び第２の絞りＴＨ２）を有する。第１の絞りＴＨ１及び第２の絞りＴＨ２は、モータライン連通路１６Ｒにおいて直列に並ぶように設けられている。Ｐポートは、モータライン連通路１６Ｒのうちの第１の絞りＴＨ１と第２の絞りＴＨ２の間の部分である中間部に連通路１６ＰＲを介して接続されている。第１の絞りＴＨ１は、モータライン連通路１６Ｒの中間部とＡポートとの間に設けられ、第２の絞りＴＨ２は、モータライン連通路１６Ｒの中間部とＢポートとの間に設けられている。

【0037】

第１の絞りＴＨ１及び第２の絞りＴＨ２のそれぞれの流路の断面積は、正回転位置１６ａにおける連通路ＰＡの流路の断面積及び連通路ＢＴの流路の断面積よりも小さくてもよい。第１の絞りＴＨ１及び第２の絞りＴＨ２のそれぞれの流路の断面積は、逆回転位置１６ｃにおける連通路ＰＢの流路の断面積及び連通路ＡＴの流路の断面積よりも小さくてもよい。第１の絞りＴＨ１及び第２の絞りＴＨ２のそれぞれの流路の断面積は、第１モータライン６５の流路の断面積及び第２モータライン６６の流路の断面積よりも小さくてもよい。

【0038】

停止指令出力器２３は、例えばエンジン１１を停止するためにオペレータが行う操作である停止指令操作に応じて停止指令をコントローラ５０に出力するように構成されている。停止指令操作は、例えばキャビン内に配置された図略の操作入力装置にオペレータによって与えられる操作であってもよい。操作入力装置は、例えばオペレータが停止指令操作を与えることが可能なスイッチであってもよく、この場合、停止指令操作はスイッチ操作である。また、操作入力装置は、例えばオペレータが停止指令操作を与えることが可能なキー操作入力装置であってもよく、この場合、停止指令操作は、キーをオフ位置に切り換える操作であるキーオフ操作である。また、停止指令出力器２３は、例えばエンジン１１を制御する装置としてのエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）に含まれていてもよい。

【0039】

コントローラ５０は、停止指令出力器２３から停止指令を受けると、モータ制御弁１６を正回転位置１６ａ又は逆回転位置１６ｃから連通制動位置１６ｂに切り換えることを含む制御であるアンチキャビテーション制御を実行する。アンチキャビテーション制御は、コントローラ５０が停止指令の入力を受けてからエンジン１１を停止させるまでの間にファンモータ１３の吸入側においてキャビテーションが発生することを抑制するための制御である。アンチキャビテーション制御においてモータ制御弁１６が連通制動位置１６ｂに切り換えられると、メインポンプ１２から吐出された作動油は、センターバイパスライン６２を通じてタンク４０に流れる。モータ制御弁１６が連通制動位置１６ｂに切り換わった後、ファンモータ１３は、すぐには停止せずにしばらくの間、慣性により正回転又は逆回転を続ける。

【0040】

具体的には、モータ制御弁１６が例えば正回転位置１６ａから連通制動位置１６ｂに切り換わると、ファンモータ１３の第２モータポート１３ｂから吐出された作動油は、第２モータライン６６を通じてモータ制御弁１６に到達し、モータ制御弁１６においてモータライン連通路１６Ｒを通過して第１モータライン６５に流入し、第１モータライン６５を通じてファンモータ１３に戻る。すなわち、ファンモータ１３、第２モータライン６６、モータ制御弁１６のモータライン連通路１６Ｒ、及び第１モータライン６５を含む回路である吸入側戻し回路にある作動油がこの順に流れる。従って、ファンモータ１３から吐出側モータラインである第２モータライン６６に吐出された作動油は、モータライン連通路１６Ｒを介して、吸入側モータラインである第１モータライン６５に導かれる。これにより、ファンモータ１３の吸入側ポートである第１モータポート１３ａへの作動油の供給量が確保されやすくなる。しかも、モータ制御弁１６のモータライン連通路１６Ｒの第１の絞りＴＨ１及び第２の絞りＴＨ２は、ファンモータ１３から作動油が吐出される吐出側モータラインである第２モータライン６６においてファンモータ１３の回転速度を低下させるような圧力である制動圧を発生させる。従って、アンチキャビテーション制御は、コントローラ５０が停止指令の入力を受けてからファンモータ１３が停止するまでの時間を短くすることができる。

【0041】

同様に、モータ制御弁１６が例えば逆回転位置１６ｃから連通制動位置１６ｂに切り換わると、ファンモータ１３の第１モータポート１３ａから吐出された作動油は、第１モータライン６５を通じてモータ制御弁１６に到達し、モータ制御弁１６においてモータライン連通路１６Ｒを通過して第２モータライン６６に流入し、第２モータライン６６を通じてファンモータ１３に戻る。すなわち、ファンモータ１３、第１モータライン６５、モータ制御弁１６のモータライン連通路１６Ｒ、及び第２モータライン６６を含む回路である吸入側戻し回路にある作動油がこの順に流れて吸入側モータラインである第２モータライン６６に導かれる。これにより、ファンモータ１３の吸入側ポートである第２モータポート１３ｂへの作動油の供給量が確保されやすくなる。しかも、モータ制御弁１６のモータライン連通路１６Ｒの第１の絞りＴＨ１及び第２の絞りＴＨ２は、ファンモータ１３から作動油が吐出される吐出側モータラインである第１モータライン６５においてファンモータ１３の回転速度を低下させるような圧力である制動圧を発生させる。従って、アンチキャビテーション制御は、コントローラ５０が停止指令の入力を受けてからファンモータ１３が停止するまでの時間を短くすることができる。

【0042】

以上のように、アンチキャビテーション制御では、ファンモータ１３の吸入側ポートへの作動油の供給量が確保されやすく、ファンモータ１３が停止するまでの時間を短くすることができるので、コントローラ５０が停止指令を受けてからエンジン１１を停止させるまでの間にファンモータ１３においてキャビテーションが発生することを抑制できる。具体的には、従来の建設機械では、エンジンの回転数が次第に減少してエンジンが停止するエンジン停止過程においては、回転数の減少に伴ってメインポンプの作動油の吐出量（流量）が減少するため、キャビテーションの発生を抑制するためにファンモータの吸入側に補給できる油量も減少する。このため、エンジン停止過程においてキャビテーションが発生しやすい。一方、本実施形態に係るファン駆動制御装置を備える油圧ショベル１００では、アンチキャビテーション制御が実行されることによりエンジン停止過程においてキャビテーションの発生を抑制することができる。

【0043】

ところで、モータ制御弁１６の内部では、スプールとバルブ本体との間にわずかな隙間があるため、バルブポート間において多少の油漏れ（内部リーク）が生じる。具体的には、モータ制御弁１６の内部では、例えば、ＰポートからＡポート又はＢポートへの油漏れが生じたり、Ａポート又はＢポートからＴポートへの油漏れが生じたりすることがある。アンチキャビテーション制御では、作動油が前記吸入側戻し回路を循環している間に作動油の循環量が次第に少なくなってファンモータ１３の吸入側に接続された吸入側モータラインが負圧になる場合がある。この場合であっても、本実施形態では、第１チェック弁３１、第２チェック弁３２及び第３チェック弁３３のそれぞれは、吸入側モータラインに作動油が補給されることを許容するように作動する。これらのチェック弁３１，３２，３３のそれぞれは、補給機構の一例である。

【0044】

第１チェック弁３１は、第１アンチキャビテーションライン６９に配置されている。第１アンチキャビテーションライン６９は、第１モータライン６５とタンクライン６７とを接続する。第１チェック弁３１は、第１モータライン６５からタンクライン６７に向かう作動油の流れを阻止する一方で、タンクライン６７から第１モータライン６５に向かう作動油の流れを許容する。従って、第１チェック弁３１は、アンチキャビテーション制御においてファンモータ１３が正回転している場合にファンモータ１３の吸入側に接続された油路である第１モータライン６５に対し、第１アンチキャビテーションライン６９を介してタンクライン６７から作動油を補給することを可能にする。すなわち、第１チェック弁３１は、キャビテーションの発生を抑制するためのアンチキャビテーションチェック弁として機能する。

【0045】

第２チェック弁３２は、第２アンチキャビテーションライン７０に配置されている。第２アンチキャビテーションライン７０は、第２モータライン６６とタンクライン６７とを接続する。第２チェック弁３２は、第２モータライン６６からタンクライン６７に向かう作動油の流れを阻止する一方で、タンクライン６７から第２モータライン６６に向かう作動油の流れを許容する。従って、第２チェック弁３２は、アンチキャビテーション制御においてファンモータ１３が逆回転している場合にファンモータ１３の吸入側に接続された油路である第２モータライン６６に対し、第２アンチキャビテーションライン７０を介してタンクライン６７から作動油を補給することを可能にする。すなわち、第２チェック弁３２は、キャビテーションの発生を抑制するためのアンチキャビテーションチェック弁として機能する。

【0046】

第３チェック弁３３は、吐出ライン６４に配置されている。具体的には、第３チェック弁３３は、吐出ライン６１，６４を含むポンプ吐出ラインのうち、センターバイパスライン６２が分岐する部分とモータ制御弁１６のＰポートとの間の部位に配置されている。第３チェック弁３３は、作動油がモータ制御弁１６のＰポートからメインポンプ１２に向かうことを阻止する一方で、メインポンプ１２からモータ制御弁１６のＰポートに向かう作動油の流れを許容する。従って、第３チェック弁３３は、モータ制御弁１６が連通制動位置１６ｂに保持されるアンチキャビテーション制御において、ファンモータ１３が正回転している場合に吸入側モータラインである第１モータライン６５に対し、メインポンプ１２が吐出する作動油を吐出ライン６１，６４及びモータ制御弁１６を介して補給することを可能にする。同様に、第３チェック弁３３は、アンチキャビテーション制御において、ファンモータ１３が逆回転している場合に吸入側モータラインである第２モータライン６６に対し、メインポンプ１２が吐出する作動油を吐出ライン６１，６４及びモータ制御弁１６を介して補給することを可能にする。すなわち、第３チェック弁３３は、キャビテーションの発生を抑制するためのアンチキャビテーションチェック弁として機能する。

【0047】

本実施形態では、停止指令出力器２３から停止指令が出力されてモータ制御弁１６が正回転位置１６ａ又は逆回転位置１６ｃから連通制動位置１６ｂに切り換わると、メインポンプ１２から吐出された作動油は吐出ライン６１から分岐するセンターバイパスライン６２を通ってタンク４０に流れるのでバイパスライン６２における圧力は低くなる。その一方で、モータ連通路１６Ｒの中間部における圧力は、吐出側モータラインにおける圧力と吸入側モータラインにおける圧力の間の中間的な圧力になる。第３チェック弁３３は、モータ制御弁１６が連通制動位置１６ｂに切り換えられた状態において、モータ連通路１６Ｒの中間部における作動油が吐出ライン６４に逆流するのを防止するとともに、吐出側モータラインにおいて十分な制動圧を発生させることができる。

【0048】

また、本実施形態のように第１の絞りＴＨ１及び第２の絞りＴＨ２が発生させることが可能な吐出側モータラインにおける制動圧と同じ大きさの制動圧を、上記の第１のケース及び第２のケースのように単一の絞りだけで発生させる場合には、当該単一の絞りの流路の断面積を、第１の絞りＴＨ１及び第２の絞りＴＨ２のそれぞれの流路の断面積よりも小さくする必要がある。流路の断面積を小さくする場合、製造上のばらつきが大きくなりやすい。このようなばらつきに起因して単一の絞りの断面積が想定よりも小さくなった場合、吐出側モータラインに発生する制動圧が想定よりも大きくなることがある。本実施形態では、このような製造上のばらつきが大きくなることを抑制できる。

【0049】

リリーフ弁４１は、メインポンプ１２とタンク４０との間に介在し、メインポンプ１２とモータ制御弁１６との間の吐出ライン６１の圧力が設定圧に上昇するまでは閉弁し、前記設定圧に達したときに開弁することにより吐出ライン６１の圧力を前記設定圧以下に制限する。リリーフ弁４１は、吐出ライン６１とタンクライン６７とをつなぐリリーフライン６８に配置されている。

【0050】

モータ比例弁２２は、電磁比例弁により構成され、コントローラ５０からの指令に応じてモータ制御弁１６のパイロットポート１６Ｐに与えられるパイロット圧を調整することが可能なように構成される。

【0051】

タンクライン６７には、図略の背圧弁が配置されていてもよい。この背圧弁は、タンクライン６７に予め設定された圧力（背圧）を発生させるバルブである。背圧弁は、タンクライン６７が所定圧以上になると開いてタンクライン６７の作動油がタンク４０に流入する。

【0052】

コントローラ５０は、ＣＰＵ、メモリなどを含む。コントローラ５０は、判定部５１と、指令部５２と、エンジン制御部５３と、ポンプ制御部５４と、を備える。判定部５１、指令部５２、エンジン制御部５３及びポンプ制御部５４は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより実現される。

【0053】

判定部５１は、停止指令出力器２３からの停止指令がコントローラ５０に入力されたか否かを判定する。

【0054】

指令部５２は、冷却ファン１４の運転モードに応じた指令をモータ比例弁２２に出力する。冷却ファン１４の運転モードは、冷却ファン１４を正回転させる正回転モードと、冷却ファン１４を逆回転させる逆回転モードと、を含む。通常運転中には運転モードは正回転モードに設定される。この場合、指令部５２は、モータ制御弁１６が正回転位置１６ａに保持されるような指令である正回転指令をモータ比例弁２２に出力する。一方、例えばラジエータの目詰まりを解消するための運転などのように通常運転とは異なる運転が行われる場合には、運転モードは逆回転モードに設定される。この場合、指令部５２は、モータ制御弁１６が逆回転位置１６ｃに保持されるような指令である逆回転指令をモータ比例弁２２に出力する。

【0055】

指令部５２は、停止指令出力器２３から停止指令がコントローラ５０に入力されると、モータ制御弁１６を正回転位置１６ａ又は逆回転位置１６ｃから連通制動位置１６ｂに切り換えるための指令である停止位置切換指令をモータ比例弁２２に出力する。モータ比例弁２２及び指令部５２は、前記停止指令が出力された場合にモータ制御弁１６を連通制動位置１６ｂに切り換えるように構成された弁制御部の一例である。

【0056】

エンジン制御部５３は、停止指令出力器２３から停止指令がコントローラ５０に入力されると、ファンモータ１３の吸入側におけるキャビテーションの発生を抑制するために予め設定された条件であるアンチキャビテーション条件（第１のアンチキャビテーション条件）が満たされるまでの間、エンジン１１の回転数が、停止指令が出力された時点（停止指令がコントローラ５０に入力された時点）の回転数よりも小さくならないように、又は予め設定された回転数設定値若しくは回転数範囲内に維持されるように、エンジン１１の動作を制御する。前記回転数設定値は、停止指令が出力された時点のエンジン１１の回転数よりも小さい値であってもよく、停止指令が出力された時点のエンジン１１の回転数以上の値であってもよい。前記回転数範囲は、下限と当該下限よりも大きい上限とを含む範囲である。回転数範囲の上限は、停止指令が出力された時点のエンジン１１の回転数よりも小さい値であってもよく、停止指令が出力された時点のエンジン１１の回転数以上の値であってもよい。

【0057】

具体的には、例えば、エンジン制御部５３は、停止指令出力器２３から停止指令がコントローラ５０に入力されると、アンチキャビテーション条件が満たされるまでの間、エンジン１１の回転数が、停止指令がコントローラ５０に入力された時点のエンジン１１の回転数に維持されるように、エンジン１１の動作を制御するための指令である回転数指令を出力する。これにより、エンジン１１の回転数は、アンチキャビテーション条件が満たされるまで、停止指令がコントローラ５０に入力された時点のエンジン１１の回転数に維持される。

【0058】

アンチキャビテーション条件は、例えば冷却ファン１４又はファンモータ１３が停止することであってもよく、冷却ファン１４又はファンモータ１３の回転数が予め設定された閾値である回転数閾値以下になることであってもよい。回転数閾値は、例えば、ファンモータ１３の吸入側においてキャビテーションが発生するリスクが低くなるようなファンモータ１３の回転数に設定されてもよい。この場合、油圧ショベル１００は、冷却ファン１４又はファンモータ１３の回転数を検出することが可能なセンサである回転センサ８０を備えていてもよい。回転センサ８０は、検出結果に対応する検出信号をコントローラ５０に入力する。回転センサ８０としては、エンコーダを例示できるが、回転センサ８０は、エンコーダに限られず、回転数を検出可能な種々の回転センサを採用可能である。

【0059】

アンチキャビテーション条件は、停止指令がコントローラ５０に入力された時点からの経過時間が予め設定された閾値である時間閾値に達することであってもよい。この場合、油圧ショベル１００は、前記経過時間を計測することが可能なタイマーを備えていてもよい。

【0060】

ポンプ制御部５４は、停止指令出力器２３から停止指令がコントローラ５０に入力されると、ファンモータ１３の吸入側におけるキャビテーションの発生を抑制するために予め設定された条件である第２のアンチキャビテーション条件が満たされるまでの間、メインポンプ１２の容量が、停止指令が出力された時点（停止指令がコントローラ５０に入力された時点）の容量よりも小さくならないように、又は予め設定された容量設定値若しくは容量範囲内に維持されるように、メインポンプ１２の容量を制御する。前記容量設定値は、メインポンプ１２の最小の容量よりも大きい値である。前記容量設定値は、停止指令が出力された時点の容量よりも小さい値であってもよく、停止指令が出力された時点の容量以上の値であってもよい。前記容量範囲は、メインポンプ１２の最小の容量よりも大きい下限と当該下限よりも大きい上限とを含む範囲である。容量範囲の上限は、停止指令が出力された時点の容量よりも小さい値であってもよく、停止指令が出力された時点の容量以上の値であってもよい。

【0061】

具体的には、例えば、ポンプ制御部５４は、停止指令出力器２３から停止指令がコントローラ５０に入力されると、第２のアンチキャビテーション条件が満たされるまでの間、メインポンプ１２の容量が、停止指令がコントローラ５０に入力された時点のメインポンプ１２の容量に維持されるように、メインポンプ１２の容量を制御するための指令であるポンプ容量指令をレギュレータ１２Ａに出力する。これにより、メインポンプ１２の容量は、アンチキャビテーション条件が満たされるまで、停止指令がコントローラ５０に入力された時点のメインポンプ１２の容量に維持される。本実施形態では、第２のアンチキャビテーション条件は、次に説明する図５のフローチャートに示すように第１のアンチキャビテーション条件と同じ内容に設定されているが、第１のアンチキャビテーション条件とは異なる内容に設定されていてもよい。

【0062】

図５は、ファン駆動制御装置１０１のコントローラ５０の演算制御動作を示すフローチャートである。

【0063】

オペレータは、油圧ショベル１００を用いて作業現場において掘削作業などの種々の作業を行う場合、エンジン１１を始動させるためにキーをオン位置に切り換える操作であるキーオン操作をキー操作入力装置に対して行う。このキーオン操作が行われると、エンジン１１が始動し、当該エンジン１１によりメインポンプ１２及びパイロットポンプ２１が駆動され、メインポンプ１２は、作動油を吐出する。コントローラ５０の指令部５２は、図２に示すようにモータ制御弁１６を正回転位置１６ａに保持するための指令である正回転指令をモータ比例弁２２に出力する。これにより、ファンモータ１３は、第１モータポート１３ａが作動油の供給を受け、第２モータポート１３ｂから作動油を吐出する。これにより、ファンモータ１３は正回転方向に回転して冷却ファン１４を正回転させる。冷却ファン１４は、冷却装置１５に送風し、エンジン１１の冷却及び作動油の冷却を行う。

【0064】

コントローラ５０の判定部５１は、停止指令がコントローラ５０に入力されたか否かを判定する（ステップＳ１）。例えばキャビン内において油圧ショベル１００を操縦するオペレータが、エンジン１１を停止させるためのキーオフ操作をキー操作入力装置に対して行うと、停止指令出力器２３は、エンジン１１を停止させるための指令である停止指令を出力し、当該停止指令は、コントローラ５０に入力される。この停止指令がコントローラ５０に入力されると（ステップＳ１においてＹＥＳ）、コントローラ５０は、ステップＳ２～Ｓ６に示すようなアンチキャビテーション制御を行う。アンチキャビテーション制御は、コントローラ５０が停止指令を受けてからエンジン１１を停止させるまでの間にファンモータ１３においてキャビテーションが発生することを抑制するための制御である。

【0065】

停止指令がコントローラ５０に入力されると（ステップＳ１においてＹＥＳ）、コントローラ５０の指令部５２は、図３に示すようにモータ制御弁１６が正回転位置１６ａから連通制動位置１６ｂに切り換わって当該連通制動位置１６ｂに保持されるように、モータ比例弁２２に停止位置切換指令を出力する（ステップＳ２）。モータ比例弁２２は、停止位置切換指令の入力を受けると、モータ制御弁１６が連通制動位置１６ｂに保持されるようなパイロット圧がモータ制御弁１６のパイロットポート１６Ｐに対して与えられるように作動する。これにより、モータ制御弁１６は、正回転位置１６ａから連通制動位置１６ｂに切り換わって当該連通制動位置１６ｂに保持される。

【0066】

モータ制御弁１６が連通制動位置１６ｂに切り換わると、メインポンプ１２から吐出された作動油は、センターバイパスライン６２を通じてタンク４０に流れる。モータ制御弁１６が連通制動位置１６ｂに切り換わると、ファンモータ１３の第２モータポート１３ｂから吐出された作動油は、第２モータライン６６を通じてモータ制御弁１６に到達し、モータ制御弁１６においてモータライン連通路１６Ｒを通過して第１モータライン６５に流入し、第１モータライン６５を通じてファンモータ１３に戻る。従って、アンチキャビテーション制御において、ファンモータ１３の吸入側ポート（図３の場合、第１モータポート１３ａ）への作動油の供給量が確保されやすくなる。これにより、コントローラ５０が停止指令を受けてからエンジン１１を停止させるまでの間にファンモータ１３においてキャビテーションが発生するリスクを低減することができる。

【0067】

モータ制御弁１６のモータライン連通路１６Ｒの第１の絞りＴＨ１及び第２の絞りＴＨ２は、ファンモータ１３から作動油が吐出されるラインである第２モータライン６６に制動圧を発生させる。これにより、アンチキャビテーション制御では、コントローラ５０が停止指令の入力を受けてからファンモータ１３が停止するまでの時間を短くすることができるので、ファンモータ１３においてキャビテーションが発生するリスクをさらに低減することができる。

【0068】

モータ制御弁１６の内部では、上述したようにある程度の油漏れ（内部リーク）が避けられないので、前記吸入側戻し回路において作動油が循環する間に作動油の循環量が次第に少なくなる場合がある。作動油の循環量が少なくなって第１モータライン６５が負圧になると、第３チェック弁３３は、メインポンプ１２が吐出する作動油が第１モータライン６５に供給されることを許容するように作動する。これにより、メインポンプ１２が吐出する作動油の少なくとも一部が吐出ライン６４からＰポートを通じてモータ制御弁１６に流入し、モータライン連通路１６Ｒを通過して第１モータライン６５に補給される。このことは、アンチキャビテーション制御において、ファンモータ１３においてキャビテーションが発生するリスクをさらに低減することを可能にする。

【0069】

コントローラ５０のエンジン制御部５３は、前記アンチキャビテーション条件が満たされたか否かを回転センサ８０からの検出信号に基づいて判定する（ステップＳ３）。アンチキャビテーション条件が満たされていない場合、具体的には、例えば冷却ファン１４又はファンモータ１３の回転数が予め設定された回転数閾値より大きい場合（ステップＳ３においてＮＯ）、エンジン制御部５３は、停止指令がコントローラ５０に入力された時点のエンジン回転数にエンジン１１の回転数が維持されるように、エンジン１１の動作を制御するための指令を出力する（ステップＳ４）。これにより、エンジン１１の回転数は、停止指令がコントローラ５０に入力された時点のエンジン回転数に維持される。

【0070】

コントローラ５０のポンプ制御部５４は、停止指令がコントローラ５０に入力された時点のメインポンプ１２の容量にメインポンプ１２の容量が維持されるように、メインポンプ１２の容量を制御するための指令であるポンプ容量指令をレギュレータ１２Ａに出力する（ステップＳ５）。これにより、メインポンプ１２の容量は、停止指令がコントローラ５０に入力された時点の容量に維持される。

【0071】

一方、アンチキャビテーション条件が満たされた場合、具体的には、例えば冷却ファン１４又はファンモータ１３の回転数が前記回転数閾値以下になった場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、エンジン制御部５３は、エンジン１１が実際に停止するようにエンジン１１の動作を制御するための指令である最終停止指令を出力する（ステップＳ６）。これにより、エンジン１１の回転数は次第に減少し、その後エンジン１１は停止する。以上説明したように、本実施形態に係るファン駆動制御装置１０１は、エンジン１１の回転数が次第に減少してエンジン１１が停止する過程であるエンジン停止過程において、ファンモータ１３の吸入側におけるキャビテーションが発生することを効果的に抑制することができる。

【0072】

なお、冷却ファン１４が逆回転しているときに停止指令がコントローラ５０に入力された場合にも、コントローラ５０は、図５のフローチャートに示す演算制御動作と同様の演算制御動作を行う。

【0073】

［変形例］
以上、本開示の実施形態に係る建設機械について説明したが、本開示は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例を含む。

【0074】

（Ａ）建設機械について
前記実施形態では、建設機械は、油圧ショベル１００であるが、例えばクレーン、ブルドーザなどの他の建設機械であってもよい。

【0075】

（Ｂ）モータ制御弁について
前記実施形態では、モータ制御弁は、正回転位置と、連通制動位置と、逆回転位置と、の間で切り換わることが可能な３位置の切換弁であるが、モータ制御弁は、例えば、正回転位置と、連通制動位置と、の間で切り換わることが可能な２位置の切換弁であってもよい。

【0076】

また、前記実施形態では、モータ制御弁は、一つのパイロットポートのみを有し、当該パイロットポートにパイロット圧が与えられていないときに正回転位置に保持され、前記パイロットポートに予め設定されたパイロット圧が与えられたときに連通制動位置に切り換わるように構成されるが、このような構成に限られない。モータ制御弁は、例えば、２つのパイロットポートを有し、何れのパイロットポートにもパイロット圧が与えられていないときに連通制動位置に保持され、一方のパイロットポートに予め設定されたパイロット圧が与えられたときに正回転位置に切り換わり、他方のパイロットポートに予め設定されたパイロット圧が与えられたときに逆回転位置に切り換わるように構成されていてもよい。

【0077】

（Ｃ）モータライン連通路について
前記実施形態では、モータ制御弁におけるモータライン連通路は、２つの絞りを有するが、一つの絞りのみを有していてもよい。モータライン連通路が１つの絞りのみを有する変形例として、次の第１の変形例と第２の変形例を挙げることができる。

【0078】

第１の変形例では、図３及び図４に示すモータ制御弁１６において、モータライン連通路１６Ｒが第１の絞りＴＨ１を有し、第２の絞りＴＨ２を有しておらず、かつ、Ｂポートと第１の絞りＴＨ１との間の部分にＰポートが連通路１６ＰＲを介して接続されている。

【0079】

第２の変形例では、図３及び図４に示すモータ制御弁１６において、モータライン連通路１６Ｒが第２の絞りＴＨ２を有し、第１の絞りＴＨ１を有しておらず、かつ、第２の絞りＴＨ２とＡポートとの間の部分にＰポートが連通路１６ＰＲを介して接続されている。

【0080】

（Ｄ）チェック弁について
第１チェック弁、第２チェック弁及び第３のチェック弁の少なくとも一つは省略可能である。

【0081】

（Ｅ）コントローラについて
エンジン制御部及びポンプ制御部の少なくとも一方は省略可能である。

【0082】

（Ｆ）バイパスラインについて
図３に示す前記実施形態では、油圧回路がバイパスライン６２を備えているが、バイパスライン６２は省略可能である。バイパスライン６２が省略される場合の具体的な形態として、例えば次のような変形例を挙げることができる。すなわち、この変形例では、第１モータライン６５及び第２モータライン６６のそれぞれには、図略のリリーフ弁（モータラインリリーフ弁）が配置される。これらのモータラインリリーフ弁のそれぞれの設定圧は、リリーフ弁４１の設定圧よりも小さい。この変形例では、停止指令出力器２３から停止指令が出力されてモータ制御弁１６が正回転位置１６ａ又は逆回転位置１６ｃから連通制動位置１６ｂに切り換わると、モータライン連通路Ｒは、慣性により回転を続けるファンモータ１３から吐出側モータラインに吐出された作動油を吸入側モータラインに導くことができるので、エンジン１１を停止させるための停止指令が出力された後においても吸入側モータラインに対する作動油の供給量が確保される。また、モータラインリリーフ弁の設定圧がリリーフ弁４１の設定圧よりも小さいので、モータ制御弁１６が連通制動位置１６ｂに保持されるアンチキャビテーション制御において、吐出ライン６４における圧力は、モータ連通路Ｒの中間部における圧力よりも高くなりやすい。従って、アンチキャビテーション制御において、メインポンプ１２からの作動油がチェック弁３３及びモータ連通路Ｒを介して吸入側モータラインに補給される。

【符号の説明】

【0083】

１１ ：エンジン
１２ ：メインポンプ
１３ ：ファンモータ
１３ａ ：第１モータポート
１３ｂ ：第２モータポート
１４ ：冷却ファン
１６ ：モータ制御弁
１６Ｐ ：パイロットポート
１６Ｒ ：モータライン連通路
１６ａ ：正回転位置
１６ｂ ：連通制動位置
１６ｃ ：逆回転位置
２１ ：パイロットポンプ
２２ ：モータ比例弁
２３ ：停止指令出力器
３１ ：第１チェック弁（補給機構）
３２ ：第２チェック弁（補給機構）
３３ ：第３チェック弁（補給機構）
５０ ：コントローラ
５１ ：判定部
５２ ：指令部
５３ ：エンジン制御部
５４ ：ポンプ制御部
６１，６４ ：吐出ライン
６２ ：センターバイパスライン（バイパスライン）
６５ ：第１モータライン
６６ ：第２モータライン
６７ ：タンクライン
６９ ：第１アンチキャビテーションライン
７０ ：第２アンチキャビテーションライン
１００ ：油圧ショベル（建設機械）
１０１ ：ファン駆動制御装置
Ｐ ：プレッシャーポート（Ｐポート）
ＴＨ１ ：第１の絞り
ＴＨ２ ：第２の絞り

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】