JP7340578B2 - Cooling fan control system, working machine, and cooling fan control method - Google Patents

Cooling fan control system, working machine, and cooling fan control method Download PDF

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Description

本開示は、冷却ファンの制御システム、作業機械、および冷却ファンの制御方法に関する。 The present disclosure relates to a cooling fan control system, a work machine, and a cooling fan control method.

作動流体の冷却のために送風を行う冷却ファンの制御システムは、たとえば、国際公開２００７／０２６６２７号（特許文献１）に記載されている。この文献には、作業機レバーに対する操作状態に基づいて作業機構の休止状態が検出された場合に、冷却ファンの回転数を調整することが開示されている。 A control system for a cooling fan that blows air to cool a working fluid is described, for example, in International Publication No. 2007/026627 (Patent Document 1). This document discloses adjusting the rotation speed of a cooling fan when a rest state of a working mechanism is detected based on an operating state of a working mechanism lever.

国際公開２００７／０２６６２７号International Publication 2007/026627

油圧駆動式の冷却ファンは、エンジンが高速で回転されている状態でも、冷却装置をそれほど冷却する必要のない場合に冷却ファンが高速で回転されるとエンジン出力が無駄に消費されるため、冷却ファンの回転数を小さくするように制御されていた。エンジンが比較的高速で回転するときに冷却ファンの回転数を制御するのが油圧駆動式の冷却ファンのメリットであるにも拘らず、冷却ファンとエンジンとの間で共振が発生する可能性があり、課題であった。 Hydraulically driven cooling fans do not provide cooling, even when the engine is running at high speeds, because engine power is wasted if the cooling fan runs at high speeds when the cooling system does not need to be cooled that much. The fan speed was controlled to be low. Although the advantage of hydraulically driven cooling fans is that they control the rotation speed of the cooling fan when the engine rotates at relatively high speeds, there is a possibility that resonance may occur between the cooling fan and the engine. Yes, it was an issue.

本開示では、共振を抑制でき、かつ冷却ファンの冷却能力を確保できる、冷却ファンの制御システム、作業機械、および冷却ファンの制御方法が提案される。 The present disclosure proposes a cooling fan control system, a work machine, and a cooling fan control method that can suppress resonance and ensure the cooling capacity of the cooling fan.

本開示に従うと、エンジンと、エンジンによって駆動される作業機と、エンジンの回転数とは独立して回転数を制御可能に構成される冷却ファンと、冷却ファンを制御するコントローラとを備える、冷却ファンの制御システムが提案される。コントローラは、エンジンの周波数と、冷却ファンの周波数とを取得する。コントローラは、作業機が停止している状態において、エンジンの回転数が閾値よりも大きく、冷却ファンの周波数がエンジンの周波数に対し所定の範囲内にあるとき、冷却ファンの周波数を変更して、冷却ファンの周波数を取得した時点よりも冷却ファンとエンジンとの周波数の差を大きくするように、冷却ファンを制御する。 According to the present disclosure, a cooling system includes an engine, a work machine driven by the engine, a cooling fan configured to be able to control the rotation speed independently of the engine rotation speed, and a controller that controls the cooling fan. A control system for a fan is proposed. The controller obtains the engine frequency and the cooling fan frequency. The controller changes the frequency of the cooling fan when the engine rotation speed is greater than a threshold value and the frequency of the cooling fan is within a predetermined range with respect to the engine frequency while the work equipment is stopped. The cooling fan is controlled so as to make the difference in frequency between the cooling fan and the engine larger than at the time when the frequency of the cooling fan is obtained.

本開示によれば、共振を抑制でき、かつ冷却ファンの冷却能力を確保することができる。 According to the present disclosure, resonance can be suppressed and the cooling capacity of the cooling fan can be ensured.

実施形態に基づく作業機械の構成を概略的に示す側面図である。FIG. 1 is a side view schematically showing the configuration of a working machine based on an embodiment. 図１に示される作業機械のシステムの概略構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a schematic configuration of a system of the work machine shown in FIG. 1. FIG. コントローラの機能構成を説明するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating the functional configuration of a controller. 冷却ファンの周波数の制御に係る処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the flow of processing related to controlling the frequency of a cooling fan. 操作レバーの操作と冷却ファンの回転数との関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between the operation of the control lever and the rotation speed of the cooling fan. エンジンの回転数と実施形態の冷却ファンの回転数制御の実行または解除との関係を示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between engine rotation speed and execution or cancellation of cooling fan rotation speed control according to the embodiment. エンジンの回転数と、エンジンおよび冷却ファンの周波数との関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between the engine rotation speed and the frequencies of the engine and cooling fan.

以下、実施形態について図面に基づいて説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments will be described based on the drawings. In the following description, the same parts are given the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed descriptions thereof will not be repeated.

＜作業機械の構成＞
図１は、本開示の実施形態に基づく作業機械の一例としての油圧ショベル１００の構成を概略的に示す側面図である。図１に示されるように、本実施の形態の油圧ショベル１００は、走行体１と、旋回体２と、作業機３とを主に有している。走行体１と旋回体２とにより、油圧ショベル１００の車体が構成されている。 <Work machine configuration>
FIG. 1 is a side view schematically showing the configuration of a hydraulic excavator 100 as an example of a working machine based on an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the hydraulic excavator 100 of this embodiment mainly includes a traveling body 1, a revolving body 2, and a working machine 3. The traveling body 1 and the revolving body 2 constitute a vehicle body of the hydraulic excavator 100.

走行体１は左右一対の履帯装置１ａを有している。この左右一対の履帯装置１ａの各々は履帯を有している。左右一対の履帯が回転駆動されることにより油圧ショベル１００が自走する。 The traveling body 1 has a pair of left and right track devices 1a. Each of the pair of left and right crawler belt devices 1a has a crawler belt. The hydraulic excavator 100 is self-propelled by rotationally driving the left and right crawler tracks.

旋回体２は走行体１に対して旋回自在に設置されている。この旋回体２は、運転室（キャブ）２ａと、運転席２ｂと、エンジンルーム２ｃと、カウンタウェイト２ｄとを主に有している。運転室２ａは、旋回体２のたとえば前方左側（車両前側）に配置されている。運転室２ａの内部空間には、オペレータが着座するための運転席２ｂが配置されている。 The revolving body 2 is installed so as to be freely rotatable with respect to the traveling body 1. This revolving structure 2 mainly includes a driver's cab (cab) 2a, a driver's seat 2b, an engine room 2c, and a counterweight 2d. The driver's cab 2a is arranged, for example, on the front left side (vehicle front side) of the revolving structure 2. A driver's seat 2b for an operator to sit is arranged in the interior space of the driver's cab 2a.

エンジンルーム２ｃおよびカウンタウェイト２ｄの各々は、運転室２ａに対して旋回体２の後方側（車両後側）に配置されている。エンジンルーム２ｃは、エンジンユニット（エンジン、排気処理構造体など）を収納している。エンジンルーム２ｃの上方はエンジンフードにより覆われている。カウンタウェイト２ｄは、エンジンルーム２ｃの後方に配置されている。 The engine room 2c and the counterweight 2d are each arranged on the rear side of the rotating body 2 (on the rear side of the vehicle) with respect to the driver's cab 2a. The engine room 2c houses an engine unit (engine, exhaust treatment structure, etc.). The upper part of the engine room 2c is covered by an engine hood. The counterweight 2d is arranged at the rear of the engine room 2c.

作業機３は、旋回体２の前方側であって運転室２ａのたとえば右側にて軸支されている。作業機３は、たとえばブーム３ａ、アーム３ｂ、バケット３ｃ、ブームシリンダ４ａ、アームシリンダ４ｂ、バケットシリンダ４ｃなどを有している。ブーム３ａの基端部（一端）は、ブームボトムピン５ａにより旋回体２に回転可能に連結されている。アーム３ｂの基端部（一端）は、ブームトップピン５ｂによりブーム３ａの先端部（他端）に回転可能に連結されている。バケット３ｃ（の一端）は、アームトップピン５ｃによりアーム３ｂの先端部（他端）に回転可能に連結されている。 The working machine 3 is pivotally supported on the front side of the revolving body 2, for example, on the right side of the operator's cab 2a. The work machine 3 includes, for example, a boom 3a, an arm 3b, a bucket 3c, a boom cylinder 4a, an arm cylinder 4b, a bucket cylinder 4c, and the like. A base end (one end) of the boom 3a is rotatably connected to the revolving structure 2 by a boom bottom pin 5a. The base end (one end) of the arm 3b is rotatably connected to the tip (other end) of the boom 3a by a boom top pin 5b. The bucket 3c (one end) is rotatably connected to the tip (other end) of the arm 3b by an arm top pin 5c.

本実施形態においては、作業機３を基準として、油圧ショベル１００の各部の位置関係について説明する。 In this embodiment, the positional relationship of each part of the hydraulic excavator 100 will be described with reference to the working machine 3.

作業機３のブーム３ａは、旋回体２に対して、ブームボトムピン５ａを中心に回転移動する。旋回体２に対して回動するブーム３ａの特定の部分、たとえばブーム３ａの先端部が移動する軌跡は円弧状であり、その円弧を含む平面が特定される。油圧ショベル１００を平面視した場合に、当該平面は直線として表される。この直線の延びる方向が、油圧ショベル１００の車体の前後方向、または旋回体２の前後方向であり、以下では単に前後方向ともいう。油圧ショベル１００の車体の左右方向（車幅方向）、または旋回体２の左右方向とは、平面視において前後方向と直交する方向であり、以下では単に左右方向ともいう。油圧ショベル１００の車体の上下方向、または旋回体２の上下方向とは、前後方向および左右方向によって定められる平面に直交する方向であり、以下では単に上下方向ともいう。 The boom 3a of the working machine 3 rotates around the boom bottom pin 5a with respect to the revolving structure 2. The locus along which a specific portion of the boom 3a that rotates with respect to the revolving structure 2, for example, the tip of the boom 3a moves, is arc-shaped, and a plane including the arc is specified. When the hydraulic excavator 100 is viewed from above, the plane is represented as a straight line. The direction in which this straight line extends is the longitudinal direction of the vehicle body of the hydraulic excavator 100 or the longitudinal direction of the rotating structure 2, and hereinafter also simply referred to as the longitudinal direction. The left-right direction (vehicle width direction) of the vehicle body of the hydraulic excavator 100 or the left-right direction of the rotating structure 2 is a direction perpendicular to the front-rear direction in a plan view, and hereinafter also simply referred to as the left-right direction. The vertical direction of the vehicle body of the hydraulic excavator 100 or the vertical direction of the rotating structure 2 is a direction perpendicular to a plane defined by the front-rear direction and the left-right direction, and hereinafter also simply referred to as the vertical direction.

前後方向において、車体から作業機３が突き出している側が前方向であり、前方向と反対方向が後方向である。前方向を視て左右方向の右側、左側がそれぞれ右方向、左方向である。上下方向において地面のある側が下側、空のある側が上側である。 In the longitudinal direction, the side on which the work implement 3 protrudes from the vehicle body is the front direction, and the direction opposite to the front direction is the rear direction. Looking forward, the right and left sides in the left and right direction are the right direction and the left direction, respectively. In the vertical direction, the side with the ground is the bottom, and the side with the sky is the top.

前後方向とは、運転室２ａ内の運転席２ｂに着座したオペレータの前後方向である。左右方向とは、運転席２ｂに着座したオペレータの左右方向である。上下方向とは、運転席２ｂに着座したオペレータの上下方向である。運転席２ｂに着座したオペレータに正対する方向が前方向であり、運転席２ｂに着座したオペレータの背後方向が後方向である。運転席２ｂに着座したオペレータが正面に正対したときの右側、左側がそれぞれ右方向、左方向である。運転席２ｂに着座したオペレータの足元側が下側、頭上側が上側である。 The front-back direction is the front-back direction of the operator seated in the driver's seat 2b in the driver's cab 2a. The left-right direction is the left-right direction of the operator seated in the driver's seat 2b. The vertical direction refers to the vertical direction of the operator seated in the driver's seat 2b. The direction directly facing the operator seated on the driver's seat 2b is the front direction, and the direction behind the operator seated on the driver's seat 2b is the rear direction. When the operator seated in the driver's seat 2b faces the front, the right side and left side are the right direction and the left direction, respectively. The foot side of the operator seated in the driver's seat 2b is the lower side, and the overhead side is the upper side.

ブーム３ａは、ブームシリンダ（ブーム油圧シリンダ）４ａにより駆動可能である。この駆動により、ブーム３ａは、ブームボトムピン５ａを中心に旋回体２に対して上下方向に回動可能である。アーム３ｂは、アームシリンダ（アーム油圧シリンダ）４ｂにより駆動可能である。この駆動により、アーム３ｂは、ブームトップピン５ｂを中心にブーム３ａに対して上下方向に回動可能である。バケット（アタッチメント）３ｃは、バケットシリンダ（アタッチメント油圧シリンダ）４ｃにより駆動可能である。この駆動によりバケット３ｃは、アームトップピン５ｃを中心にアーム３ｂに対して上下方向に回動可能である。このように作業機３は駆動可能である。 The boom 3a can be driven by a boom cylinder (boom hydraulic cylinder) 4a. Due to this drive, the boom 3a can rotate in the vertical direction with respect to the rotating structure 2 around the boom bottom pin 5a. The arm 3b can be driven by an arm cylinder (arm hydraulic cylinder) 4b. This drive allows the arm 3b to rotate vertically relative to the boom 3a around the boom top pin 5b. The bucket (attachment) 3c can be driven by a bucket cylinder (attachment hydraulic cylinder) 4c. This drive allows the bucket 3c to rotate vertically relative to the arm 3b about the arm top pin 5c. In this way, the working machine 3 can be driven.

ブームボトムピン５ａは、油圧ショベル１００の車体に支持されている。ブームボトムピン５ａは、旋回体２のフレームの一対の縦板（図示せず）に支持されている。ブームトップピン５ｂは、ブーム３ａの先端に取り付けられている。アームトップピン５ｃは、アーム３ｂの先端に取り付けられている。ブームボトムピン５ａ、ブームトップピン５ｂおよびアームトップピン５ｃは、いずれも左右方向に延びている。ブームボトムピン５ａはブームフートピンとも呼ばれる。 The boom bottom pin 5a is supported by the body of the hydraulic excavator 100. The boom bottom pin 5a is supported by a pair of vertical plates (not shown) of the frame of the revolving body 2. The boom top pin 5b is attached to the tip of the boom 3a. Arm top pin 5c is attached to the tip of arm 3b. The boom bottom pin 5a, the boom top pin 5b, and the arm top pin 5c all extend in the left-right direction. The boom bottom pin 5a is also called a boom foot pin.

作業機３は、バケットリンク３ｄを有している。バケットリンク３ｄは、第１リンク部材３ｄａと、第２リンク部材３ｄｂとを有している。第１リンク部材３ｄａの先端と第２リンク部材３ｄｂの先端とは、バケットシリンダトップピン３ｄｃを介して、相対回転可能に連結されている。バケットシリンダトップピン３ｄｃは、バケットシリンダ４ｃの先端に連結されている。したがって第１リンク部材３ｄａおよび第２リンク部材３ｄｂは、バケットシリンダ４ｃにピン連結されている。 The work machine 3 has a bucket link 3d. The bucket link 3d includes a first link member 3da and a second link member 3db. The tip of the first link member 3da and the tip of the second link member 3db are connected to be relatively rotatable via a bucket cylinder top pin 3dc. The bucket cylinder top pin 3dc is connected to the tip of the bucket cylinder 4c. Therefore, the first link member 3da and the second link member 3db are pin-connected to the bucket cylinder 4c.

第１リンク部材３ｄａの基端は、第１リンクピン３ｄｄによりアーム３ｂに回転可能に連結されている。第２リンク部材３ｄｂの基端は、第２リンクピン３ｄｅによりバケット３ｃの根元部分のブラケットに回転可能に連結されている。 The base end of the first link member 3da is rotatably connected to the arm 3b by a first link pin 3dd. The base end of the second link member 3db is rotatably connected to a bracket at the base of the bucket 3c by a second link pin 3de.

ブームシリンダ４ａのヘッド側に、圧力センサ６ａが取り付けられていてもよい。圧力センサ６ａは、ブームシリンダ４ａのシリンダヘッド側油室４０Ａ内の作動油の圧力（ヘッド圧）を検出することができる。ブームシリンダ４ａのボトム側に、圧力センサ６ｂが取り付けられていてもよい。圧力センサ６ｂは、ブームシリンダ４ａのシリンダボトム側油室４０Ｂ内の作動油の圧力（ボトム圧）を検出することができる。圧力センサ６ａ，６ｂは、ヘッド圧とボトム圧とからなる作動油圧力情報を後述のコントローラ３０に出力する。 A pressure sensor 6a may be attached to the head side of the boom cylinder 4a. The pressure sensor 6a can detect the pressure of hydraulic oil (head pressure) in the cylinder head side oil chamber 40A of the boom cylinder 4a. A pressure sensor 6b may be attached to the bottom side of the boom cylinder 4a. The pressure sensor 6b can detect the pressure of hydraulic oil (bottom pressure) in the cylinder bottom side oil chamber 40B of the boom cylinder 4a. The pressure sensors 6a and 6b output hydraulic oil pressure information consisting of head pressure and bottom pressure to a controller 30, which will be described later.

アームシリンダ４ｂのヘッド側に、圧力センサ６ｃが取り付けられていてもよい。圧力センサ６ｃは、アームシリンダ４ｂのシリンダヘッド側油室内の作動油の圧力（ヘッド圧）を検出することができる。アームシリンダ４ｂのボトム側に、圧力センサ６ｄが取り付けられていてもよい。圧力センサ６ｄは、アームシリンダ４ｂのシリンダボトム側油室内の作動油の圧力（ボトム圧）を検出することができる。圧力センサ６ｃ，６ｄは、ヘッド圧とボトム圧とからなる作動油圧力情報を後述のコントローラ３０に出力する。 A pressure sensor 6c may be attached to the head side of the arm cylinder 4b. The pressure sensor 6c can detect the pressure of hydraulic oil (head pressure) in the cylinder head side oil chamber of the arm cylinder 4b. A pressure sensor 6d may be attached to the bottom side of the arm cylinder 4b. The pressure sensor 6d can detect the pressure of hydraulic oil (bottom pressure) in the cylinder bottom side oil chamber of the arm cylinder 4b. The pressure sensors 6c and 6d output hydraulic oil pressure information consisting of head pressure and bottom pressure to a controller 30, which will be described later.

バケットシリンダ４ｃのヘッド側に、圧力センサ６ｅが取り付けられていてもよい。圧力センサ６ｅは、バケットシリンダ４ｃのシリンダヘッド側油室内の作動油の圧力（ヘッド圧）を検出することができる。バケットシリンダ４ｃのボトム側に、圧力センサ６ｆが取り付けられていてもよい。圧力センサ６ｆは、バケットシリンダ４ｃシリンダボトム側油室内の作動油の圧力（ボトム圧）を検出することができる。圧力センサ６ｅ，６ｆは、ヘッド圧とボトム圧とからなる作動油圧力情報を後述のコントローラ３０に出力する。 A pressure sensor 6e may be attached to the head side of the bucket cylinder 4c. The pressure sensor 6e can detect the pressure of hydraulic oil (head pressure) in the cylinder head side oil chamber of the bucket cylinder 4c. A pressure sensor 6f may be attached to the bottom side of the bucket cylinder 4c. The pressure sensor 6f can detect the pressure of hydraulic oil (bottom pressure) in the bottom side oil chamber of the bucket cylinder 4c. The pressure sensors 6e and 6f output hydraulic oil pressure information consisting of head pressure and bottom pressure to a controller 30, which will be described later.

ブーム３ａ、アーム３ｂおよびバケット３ｃには、それぞれの位置および姿勢の情報を得るための位置センサが設けられていてもよい。位置センサは、ブーム３ａ、アーム３ｂおよびバケット３ｃのそれぞれの位置を得るためのブーム情報、アーム情報およびアタッチメント情報を、後述のコントローラ３０に出力する。 The boom 3a, the arm 3b, and the bucket 3c may be provided with position sensors for obtaining information on their respective positions and postures. The position sensor outputs boom information, arm information, and attachment information for obtaining the respective positions of boom 3a, arm 3b, and bucket 3c to controller 30, which will be described later.

ブームシリンダ４ａに、位置センサとして、ストロークセンサ７ａが取り付けられていてもよい。ストロークセンサ７ａは、ブームシリンダ４ａにおけるシリンダ４ａａに対するシリンダロッド４ａｂの変位量をブーム情報として検出する。アームシリンダ４ｂに、位置センサとして、ストロークセンサ７ｂが取り付けられていてもよい。ストロークセンサ７ｂは、アームシリンダ４ｂにおけるシリンダロッドの変位量をアーム情報として検出する。バケットシリンダ４ｃに、位置センサとして、ストロークセンサ７ｃが取り付けられていてもよい。ストロークセンサ７ｃは、バケットシリンダ４ｃにおけるシリンダロッドの変位量をアタッチメント情報として検出する。 A stroke sensor 7a may be attached to the boom cylinder 4a as a position sensor. The stroke sensor 7a detects the displacement amount of the cylinder rod 4ab with respect to the cylinder 4aa in the boom cylinder 4a as boom information. A stroke sensor 7b may be attached to the arm cylinder 4b as a position sensor. The stroke sensor 7b detects the amount of displacement of the cylinder rod in the arm cylinder 4b as arm information. A stroke sensor 7c may be attached to the bucket cylinder 4c as a position sensor. The stroke sensor 7c detects the amount of displacement of the cylinder rod in the bucket cylinder 4c as attachment information.

位置センサは、角度センサであってもよい。ブームボトムピン５ａの周囲に、角度センサ９ａが取り付けられていてもよい。ブームトップピン５ｂの周囲に、角度センサ９ｂが取り付けられていてもよい。アームトップピン５ｃの周囲に、角度センサ９ｃが取り付けられていてもよい。角度センサ９ａ，９ｂ，９ｃは、ポテンショメータであってもよく、ロータリーエンコーダであってもよい。角度センサ９ａ，９ｂ，９ｃは、ブーム３ａなどの回転角情報（ブーム情報、アーム情報およびアタッチメント情報）を、後述のコントローラ３０に出力する。 The position sensor may be an angle sensor. An angle sensor 9a may be attached around the boom bottom pin 5a. An angle sensor 9b may be attached around the boom top pin 5b. An angle sensor 9c may be attached around the arm top pin 5c. The angle sensors 9a, 9b, 9c may be potentiometers or rotary encoders. The angle sensors 9a, 9b, and 9c output rotation angle information (boom information, arm information, and attachment information) of the boom 3a, etc., to a controller 30, which will be described later.

図１に示されるように、側方視において、ブームボトムピン５ａとブームトップピン５ｂとを通る直線（図１中に二点鎖線で図示）と、上下方向に延びる直線（図１中に破線で図示）とのなす角度を、ブーム角θｂとする。ブーム角θｂは、通常、鋭角である。ブーム角θｂは、旋回体２に対するブーム３ａの角度を表す。ブーム角θｂは、ストロークセンサ７ａの検出結果から算出することができ、また角度センサ９ａの測定値から算出することができる。 As shown in FIG. 1, when viewed from the side, there is a straight line passing through the boom bottom pin 5a and boom top pin 5b (indicated by a chain double-dashed line in FIG. 1), and a straight line extending in the vertical direction (indicated by a broken line in FIG. 1). The angle formed by the boom angle θb is defined as the boom angle θb. Boom angle θb is usually an acute angle. The boom angle θb represents the angle of the boom 3a with respect to the rotating structure 2. The boom angle θb can be calculated from the detection result of the stroke sensor 7a, and can also be calculated from the measurement value of the angle sensor 9a.

側方視において、ブームボトムピン５ａとブームトップピン５ｂとを通る直線と、ブームトップピン５ｂとアームトップピン５ｃとを通る直線（図１中に二点鎖線で図示）とのなす角度を、アーム角θａとする。アーム角θａは、側方視でアーム３ｂが回動する領域におけるブーム３ａに対するアーム３ｂの角度を表す。アーム角θａは、ストロークセンサ７ｂの検出結果から算出することができ、また角度センサ９ｂの測定値から算出することができる。 In a side view, the angle between the straight line passing through the boom bottom pin 5a and the boom top pin 5b and the straight line passing through the boom top pin 5b and the arm top pin 5c (shown by a two-dot chain line in FIG. 1) is Let the arm angle be θa. The arm angle θa represents the angle of the arm 3b with respect to the boom 3a in a region where the arm 3b rotates when viewed from the side. The arm angle θa can be calculated from the detection result of the stroke sensor 7b, and can also be calculated from the measurement value of the angle sensor 9b.

側方視において、ブームトップピン５ｂとアームトップピン５ｃとを通る直線と、アームトップピン５ｃとバケット３ｃの刃先とを通る直線（図１中に二点鎖線で図示）とのなす角度を、バケット角θｋとする。バケット角θｋは、側方視でバケット３ｃが回動する領域におけるアーム３ｂに対するバケット３ｃの角度を表す。バケット角θｋは、ストロークセンサ７ｃの検出結果から算出することができ、また角度センサ９ｃの測定値から算出することができる。 In a side view, the angle formed by the straight line passing through the boom top pin 5b and the arm top pin 5c and the straight line passing through the arm top pin 5c and the cutting edge of the bucket 3c (shown by a two-dot chain line in FIG. 1) is Let the bucket angle be θk. The bucket angle θk represents the angle of the bucket 3c with respect to the arm 3b in a region where the bucket 3c rotates when viewed from the side. The bucket angle θk can be calculated from the detection result of the stroke sensor 7c, and can also be calculated from the measurement value of the angle sensor 9c.

＜システム構成＞
次に、作業機械のシステムの概略構成について図２を用いて説明する。図２は、図１に示される作業機械のシステムの概略構成を示すブロック図である。 <System configuration>
Next, the schematic configuration of the working machine system will be described using FIG. 2. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the system of the working machine shown in FIG.

本実施形態におけるシステムは、冷却ファン２１を制御するためのシステムである。実施形態におけるシステムは、図１に示される作業機械の一例としての油圧ショベル１００と、図２に示されるコントローラ３０とを含んでいる。コントローラ３０は、油圧ショベル１００に搭載されていてもよい。コントローラ３０は、油圧ショベル１００の外部に設置されていてもよい。コントローラ３０は、油圧ショベル１００の作業現場に配置されてもよく、油圧ショベル１００の作業現場から離れた遠隔地に配置されてもよい。 The system in this embodiment is a system for controlling the cooling fan 21. The system in the embodiment includes a hydraulic excavator 100 as an example of a working machine shown in FIG. 1, and a controller 30 shown in FIG. 2. The controller 30 may be mounted on the hydraulic excavator 100. The controller 30 may be installed outside the hydraulic excavator 100. The controller 30 may be placed at the work site of the hydraulic excavator 100, or may be placed at a remote location away from the work site of the hydraulic excavator 100.

エンジン１５は、旋回体２に搭載されている。エンジン１５は、エンジンルーム２ｃ内に収納されている。エンジン１５は、たとえばディーゼルエンジンである。エンジン１５への燃料の噴射量が制御されることにより、エンジン１５の出力が制御される。エンジン１５は、油圧ショベル１００の動作の駆動源である。エンジン１５の発生する駆動力によって、走行体１が走行し、旋回体２が走行体１に対して旋回し、また作業機３が動作する。実施形態においては、エンジン１５は直列６気筒である。 The engine 15 is mounted on the rotating body 2. The engine 15 is housed in the engine room 2c. Engine 15 is, for example, a diesel engine. By controlling the amount of fuel injected into the engine 15, the output of the engine 15 is controlled. The engine 15 is a driving source for operating the hydraulic excavator 100. The driving force generated by the engine 15 causes the traveling body 1 to travel, the swinging body 2 to swing relative to the traveling body 1, and the working machine 3 to operate. In the embodiment, the engine 15 is an inline 6-cylinder engine.

エンジン１５に、油圧ポンプ２３が連結されている。エンジン１５の回転により、油圧ポンプ２３が回転作動される。油圧ポンプ２３が作動されることにより、油圧ポンプ２３から電磁比例制御バルブ２４を介して油圧モータ２２に作動油が供給されて、油圧モータ２２が回転される。油圧モータ２２は、冷却ファン２１を回転させるためのモータである。実施形態においては、冷却ファン２１の羽根枚数は６枚である。冷却ファン２１、油圧モータ２２および油圧ポンプ２３は、旋回体２に搭載されている。 A hydraulic pump 23 is connected to the engine 15. The rotation of the engine 15 causes the hydraulic pump 23 to rotate. When the hydraulic pump 23 is operated, hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump 23 to the hydraulic motor 22 via the electromagnetic proportional control valve 24, and the hydraulic motor 22 is rotated. The hydraulic motor 22 is a motor for rotating the cooling fan 21. In the embodiment, the number of blades of the cooling fan 21 is six. A cooling fan 21, a hydraulic motor 22, and a hydraulic pump 23 are mounted on the revolving body 2.

冷却ファン２１は、油圧モータ２２によって回転駆動される。冷却ファン２１は、作動油を動力伝達媒体として駆動される油圧駆動ファンである。冷却ファン２１は、エンジン１５の出力軸に直結しておらず、したがってエンジン１５の回転数とは独立して回転数を自在に制御可能に構成されている。具体的には、油圧ポンプ２３から油圧モータ２２へ供給される作動油の流量に応じて、冷却ファン２１の回転数がコントロールされる。 The cooling fan 21 is rotationally driven by a hydraulic motor 22. The cooling fan 21 is a hydraulically driven fan that is driven using hydraulic oil as a power transmission medium. The cooling fan 21 is not directly connected to the output shaft of the engine 15, and is therefore configured to be able to freely control its rotation speed independently of the rotation speed of the engine 15. Specifically, the rotation speed of the cooling fan 21 is controlled according to the flow rate of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 23 to the hydraulic motor 22.

インテークエアクーラ２５は、エンジン１５内に吸引される空気を冷却する。オイルクーラ２６は、油圧モータ２２および油圧ポンプ２３を循環する作動油を冷却する。ラジエータ２７は、エンジン１５の冷却水を冷却する。インテークエアクーラ２５、オイルクーラ２６およびラジエータ２７は、冷却ファン２１に対向配置されている。油圧モータ２２によって冷却ファン２１が回転されることにより、インテークエアクーラ２５、オイルクーラ２６およびラジエータ２７に対して、冷却のための送風が行われる。 Intake air cooler 25 cools air drawn into engine 15. The oil cooler 26 cools the hydraulic oil circulating in the hydraulic motor 22 and the hydraulic pump 23. The radiator 27 cools the cooling water for the engine 15. Intake air cooler 25, oil cooler 26, and radiator 27 are arranged to face cooling fan 21. By rotating the cooling fan 21 by the hydraulic motor 22, air is blown to the intake air cooler 25, oil cooler 26, and radiator 27 for cooling.

油圧モータ２２を動作させるための作動油、エンジン１５を冷却するための冷却水、および、エンジン１５に供給される空気は、エンジン１５の作動に関与する作動流体の一例である。冷却ファン２１は、作動流体の冷却のために送風を行う。 Hydraulic oil for operating the hydraulic motor 22, cooling water for cooling the engine 15, and air supplied to the engine 15 are examples of working fluids involved in the operation of the engine 15. The cooling fan 21 blows air to cool the working fluid.

冷却水の経路内に、水温センサ２８が設けられている。作動油の経路内に、油温センサ２９が設けられている。エンジン１５には、エンジン回転数センサ３１が付設されている。エンジン１５の回転時に、水温センサ２８により冷却水の温度が検出され、油温センサ２９により作動油の温度が検出され、エンジン回転数センサ３１によりエンジン１５の回転数が検出される。これらの検出結果は、コントローラ３０に対して出力される。 A water temperature sensor 28 is provided in the cooling water path. An oil temperature sensor 29 is provided in the hydraulic oil path. An engine rotation speed sensor 31 is attached to the engine 15. When the engine 15 is rotating, the water temperature sensor 28 detects the temperature of the cooling water, the oil temperature sensor 29 detects the temperature of the hydraulic oil, and the engine rotation speed sensor 31 detects the rotation speed of the engine 15. These detection results are output to the controller 30.

冷却ファン２１には、ファン回転数センサ３２が付設されている。冷却ファン２１の回転時に、ファン回転数センサ３２により冷却ファン２１の回転数が検出される。この検出結果は、コントローラ３０に対して出力される。 A fan rotation speed sensor 32 is attached to the cooling fan 21 . When the cooling fan 21 rotates, the fan rotation speed sensor 32 detects the rotation speed of the cooling fan 21 . This detection result is output to the controller 30.

油圧ショベル１００は、オペレータによって操作される操作装置３３を備えている。操作装置３３は、たとえば運転室２ａ内に配置されている。操作装置３３は、作業機３の動作のために操作される作業機操作装置と、旋回体２の旋回動作のために操作される旋回操作装置と、走行体１の動作のために操作される走行操作装置とを含んでいる。作業機操作装置および旋回操作装置は、たとえば操作レバーである。走行操作装置は、たとえば操作ペダルである。 The hydraulic excavator 100 includes an operating device 33 operated by an operator. The operating device 33 is arranged, for example, in the driver's cab 2a. The operating device 33 includes a work equipment operating device operated for operating the working machine 3, a turning operating device operated for rotating the rotating body 2, and a swing operating device operated for operating the traveling body 1. It includes a traveling operation device. The work machine operating device and the turning operating device are, for example, operating levers. The travel operation device is, for example, an operation pedal.

操作検出部３３Ａは、操作装置３３の操作量を検出する。操作装置３３が操作レバーの場合、操作検出部３３Ａは、操作レバーの中立位置からの傾きの方向および角度を検出する。操作装置３３が操作ペダルの場合、操作検出部３３Ａは、操作ペダルの踏み込み量を検出する。この検出結果は、コントローラ３０に対して出力される。 The operation detection unit 33A detects the amount of operation of the operating device 33. When the operating device 33 is a control lever, the operation detection unit 33A detects the direction and angle of the inclination of the control lever from the neutral position. When the operating device 33 is an operating pedal, the operation detection unit 33A detects the amount of depression of the operating pedal. This detection result is output to the controller 30.

操作検出部３３Ａは、たとえばポテンショメータなどの変位センサであってもよい。操作装置３３は、電気式の操作装置に限られず、パイロット油圧方式の操作装置であってもよい。この場合、操作検出部３３Ａは、パイロット油の圧力を検出する油圧センサであってもよい。 The operation detection section 33A may be a displacement sensor such as a potentiometer, for example. The operating device 33 is not limited to an electric operating device, but may be a pilot hydraulic operating device. In this case, the operation detection section 33A may be an oil pressure sensor that detects the pressure of pilot oil.

コントローラ３０は、図示しないＣＰＵ（中央処理装置）および記憶部３４などを有している。記憶部３４には、冷却ファン２１の動作を制御するためのプログラム、およびそのプログラムの実行に必要な各種データが記憶されている。記憶部３４にはまた、作業実行にともなって発生するワーキングデータが一時的に記憶される。 The controller 30 includes a CPU (central processing unit) and a storage unit 34 (not shown). The storage unit 34 stores a program for controlling the operation of the cooling fan 21 and various data necessary for executing the program. The storage unit 34 also temporarily stores working data generated as the work is executed.

図３は、コントローラ３０の機能構成を説明するブロック図である。実施形態に基づくコントローラ３０は、図３に示されるように、作業機状態判別部３０Ａと、エンジン周波数取得部３０Ｂと、ファン周波数取得部３０Ｃと、共振周波数設定部３０Ｄと、演算処理部３０Ｅと、ファン制御指令部３０Ｆと、タイマ３０Ｔとを含んでいる。 FIG. 3 is a block diagram illustrating the functional configuration of the controller 30. As shown in FIG. 3, the controller 30 based on the embodiment includes a work equipment state determination section 30A, an engine frequency acquisition section 30B, a fan frequency acquisition section 30C, a resonance frequency setting section 30D, and an arithmetic processing section 30E. , a fan control command unit 30F, and a timer 30T.

作業機状態判別部３０Ａは、作業機３が動作しているかまたは停止しているかの状態を判別する。エンジン周波数取得部３０Ｂは、エンジン回転数センサ３１により検出されたエンジン１５の回転数に基づいて、エンジン１５の周波数を取得する。ファン周波数取得部３０Ｃは、ファン回転数センサ３２により検出された冷却ファン２１の回転数に基づいて、冷却ファン２１の周波数を取得する。共振周波数設定部３０Ｄは、エンジン１５の周波数に対して共振が発生し得る周波数の範囲を設定する。 The work machine state determination unit 30A determines whether the work machine 3 is operating or stopped. The engine frequency acquisition unit 30B acquires the frequency of the engine 15 based on the rotation speed of the engine 15 detected by the engine rotation speed sensor 31. The fan frequency acquisition unit 30C acquires the frequency of the cooling fan 21 based on the rotation speed of the cooling fan 21 detected by the fan rotation speed sensor 32. Resonant frequency setting section 30D sets a range of frequencies in which resonance can occur relative to the frequency of engine 15.

演算処理部３０Ｅは、冷却ファン２１の周波数の制御に係る各種の演算を実行する。ファン制御指令部３０Ｆは、冷却ファン２１に対して制御信号を出力する。タイマ３０Ｔは、時刻を計時する。演算処理部３０Ｅは、タイマ３０Ｔから現在時刻を読み出すことが可能である。 The calculation processing unit 30E executes various calculations related to controlling the frequency of the cooling fan 21. The fan control command unit 30F outputs a control signal to the cooling fan 21. The timer 30T measures time. The arithmetic processing unit 30E can read the current time from the timer 30T.

＜冷却ファン２１の制御＞
以上の構成を備えている実施形態の油圧ショベル１００における、コントローラ３０による冷却ファン２１の制御について、以下に説明する。図４は、冷却ファン２１の周波数の制御に係る処理の流れを示すフローチャートである。 <Control of cooling fan 21>
The control of the cooling fan 21 by the controller 30 in the hydraulic excavator 100 according to the embodiment having the above configuration will be described below. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing related to frequency control of the cooling fan 21. As shown in FIG.

図４に示されるように、ステップＳ１において、作業機３の動作のために操作される操作レバーが中立状態であるか否かの判断が行われる。コントローラ３０に、操作検出部３３Ａが検出した操作レバーの中立位置からの傾きが入力される。作業機状態判別部３０Ａは、操作検出部３３Ａの検出結果に基づいて、作業機３の状態を判別する。具体的に、作業機状態判別部３０Ａは、操作レバーが中立状態から傾けられているとの検出結果に基づいて、操作レバーに対する操作がされており、作業機３を作動させるためのオペレータからの指令が与えられており、従って作業機３が動作していることを判別する。また作業機状態判別部３０Ａは、操作レバーが中立状態であるとの検出結果に基づいて、操作レバーに対する操作がされておらず、従って作業機３が停止していることを判別する。 As shown in FIG. 4, in step S1, it is determined whether the operating lever operated to operate the working machine 3 is in a neutral state. The inclination of the operating lever from the neutral position detected by the operation detection unit 33A is input to the controller 30. The work machine state determination unit 30A determines the state of the work machine 3 based on the detection result of the operation detection unit 33A. Specifically, based on the detection result that the operating lever is tilted from the neutral state, the work equipment state determination unit 30A determines that the operating lever is being operated, and that the operator has issued an instruction to operate the working equipment 3. It is determined that a command has been given and therefore the work machine 3 is operating. Further, the work machine state determination unit 30A determines that the work machine 3 is stopped because the control lever is not operated, based on the detection result that the control lever is in the neutral state.

操作レバーが中立状態であると判断されると（ステップＳ１においてＹＥＳ）、次にステップＳ２において、所定時間が経過したか否かの判断が行われる。図５は、操作レバーの操作と冷却ファン２１の回転数との関係を示すグラフである。図５の横軸は時間を示し、図５の縦軸は冷却ファン２１の目標回転数を示す。 If it is determined that the operating lever is in the neutral state (YES in step S1), then in step S2 it is determined whether a predetermined time has elapsed. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the operation of the operating lever and the rotation speed of the cooling fan 21. As shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 5 indicates time, and the vertical axis in FIG. 5 indicates the target rotation speed of the cooling fan 21.

演算処理部３０Ｅは、タイマ３０Ｔから時刻を読み出す。演算処理部３０Ｅは、ステップＳ１において操作レバーが中立状態であると初めて判断された時刻から現在時刻までに経過した時間を計算する。演算処理部３０Ｅは、記憶部３４から、時間の経過にかかる閾値（所定時間Ｔ１）を読み出す。演算処理部３０Ｅは、操作レバーが中立の状態で経過した時間が所定時間Ｔ１を越えたか否かを判断する。所定時間Ｔ１は、たとえば４秒である。 The arithmetic processing unit 30E reads the time from the timer 30T. The arithmetic processing unit 30E calculates the time that has elapsed from the time when the control lever was first determined to be in the neutral state in step S1 to the current time. The arithmetic processing unit 30E reads a threshold value (predetermined time T1) regarding the passage of time from the storage unit 34. The arithmetic processing unit 30E determines whether the time elapsed with the operating lever in the neutral state exceeds a predetermined time T1. The predetermined time T1 is, for example, 4 seconds.

操作レバーが中立であり作業機３が停止している状態で経過した時間が所定時間Ｔ１を越えていないと判断されると（ステップＳ２においてＮＯ）、ステップＳ１の処理に戻る。そして、ステップＳ１の操作レバーが中立状態か否かの判断と、ステップＳ２の所定時間Ｔ１を経過したか否かの判断とが繰り返される。 If it is determined that the time that has elapsed while the operating lever is in the neutral position and the working machine 3 is stopped has not exceeded the predetermined time T1 (NO in step S2), the process returns to step S1. Then, the determination of whether the operating lever is in the neutral state in step S1 and the determination of whether the predetermined time T1 has elapsed in step S2 are repeated.

操作レバーが中立であって作業機３が停止している状態で所定時間Ｔ１が経過し、従って作業機３が停止している状態が所定時間継続したと判断されると（ステップＳ２においてＹＥＳ）、次にステップＳ３において、エンジン１５の周波数が取得される。コントローラ３０に、エンジン回転数センサ３１により検出されたエンジン１５の回転数が入力される。エンジン周波数取得部３０Ｂは、エンジン１５の回転数に基づいて、エンジン１５の周波数を計算する。この計算は、エンジン１５の周波数をＦｅ、エンジン１５の回転数をＮｅ、エンジン１５の気筒数をＣとして、以下の計算式に基づいて行われる。 When it is determined that the predetermined time T1 has elapsed with the operating lever in the neutral position and the work equipment 3 is stopped, and therefore the state in which the work equipment 3 is stopped has continued for the predetermined time (YES in step S2). , Next, in step S3, the frequency of the engine 15 is acquired. The rotation speed of the engine 15 detected by the engine rotation speed sensor 31 is input to the controller 30 . Engine frequency acquisition section 30B calculates the frequency of engine 15 based on the rotation speed of engine 15. This calculation is performed based on the following formula, where Fe is the frequency of the engine 15, Ne is the rotational speed of the engine 15, and C is the number of cylinders of the engine 15.

Ｆｅ＝Ｎｅ×Ｃ／２×６０
次にステップＳ４において、エンジン１５の回転数Ｎｅが第１閾値よりも大きいか否かの判断が行われる。図６は、エンジン１５の回転数と実施形態の冷却ファン２１の周波数制御の実行または解除との関係を示すグラフである。図６の横軸はエンジン１５の回転数を示す。図６の縦軸における、レバー中立時ロジックのＯＮとは、実施形態の冷却ファン２１の周波数制御を実行する設定を示す。図６の縦軸における、レバー中立時ロジックのＯＦＦとは、実施形態の冷却ファン２１の周波数制御を解除する設定を示す。 Fe=Ne×C/2×60
Next, in step S4, it is determined whether the rotational speed Ne of the engine 15 is larger than a first threshold value. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the engine 15 and execution or cancellation of frequency control of the cooling fan 21 according to the embodiment. The horizontal axis in FIG. 6 indicates the rotation speed of the engine 15. On the vertical axis of FIG. 6, "ON" of the lever neutral logic indicates a setting for executing frequency control of the cooling fan 21 of the embodiment. In the vertical axis of FIG. 6, "OFF" of the lever neutral logic indicates a setting for canceling the frequency control of the cooling fan 21 of the embodiment.

演算処理部３０Ｅは、記憶部３４から、エンジン１５の回転数Ｎｅに係る第１閾値ＴＨ１を読み出す。演算処理部３０Ｅは、エンジン回転数センサ３１により検出されたエンジン１５の回転数Ｎｅと、第１閾値ＴＨ１とを比較して、エンジン１５の回転数Ｎｅが第１閾値ＴＨ１よりも大きいか否かを判断する。第１閾値ＴＨ１は、たとえば１４００ｒｐｍである。 The arithmetic processing unit 30E reads the first threshold value TH1 related to the rotation speed Ne of the engine 15 from the storage unit 34. The arithmetic processing unit 30E compares the rotation speed Ne of the engine 15 detected by the engine rotation speed sensor 31 with a first threshold value TH1, and determines whether the rotation speed Ne of the engine 15 is larger than the first threshold value TH1. to judge. The first threshold TH1 is, for example, 1400 rpm.

エンジン１５の回転数Ｎｅが第１閾値ＴＨ１よりも大きいと判断されると（ステップＳ４においてＹＥＳ）、次にステップＳ５において、冷却ファン２１の周波数が取得される。ファン周波数取得部３０Ｃは、冷却ファン２１の回転数に基づいて、冷却ファン２１の周波数を計算する。この計算は、冷却ファン２１の周波数をＦｆ、冷却ファン２１の回転数をＮｆ、冷却ファン２１の羽根枚数をＢとして、以下の計算式に基づいて行われる。 If it is determined that the rotation speed Ne of the engine 15 is greater than the first threshold value TH1 (YES in step S4), then in step S5, the frequency of the cooling fan 21 is acquired. The fan frequency acquisition unit 30C calculates the frequency of the cooling fan 21 based on the rotation speed of the cooling fan 21. This calculation is performed based on the following calculation formula, where the frequency of the cooling fan 21 is Ff, the rotation speed of the cooling fan 21 is Nf, and the number of blades of the cooling fan 21 is B.

Ｆｆ＝Ｎｆ×Ｂ／６０
冷却ファン２１は、インテークエアクーラ２５、オイルクーラ２６およびラジエータ２７に対して、冷却のための送風を行う。インテークエアクーラ２５の作動流体である空気の温度、オイルクーラ２６の作動流体である作動油の温度、または、ラジエータ２７の作動流体である冷却水の温度に従って、目標の冷却ファン２１の回転数Ｎｆが設定される。ファン周波数取得部３０Ｃは、上記の計算式を用いて、目標の冷却ファン２１の回転数Ｎｆに対応する目標の冷却ファン２１の周波数Ｆｆを計算する。 Ff=Nf×B/60
The cooling fan 21 blows air to the intake air cooler 25, oil cooler 26, and radiator 27 for cooling. The target rotation speed Nf of the cooling fan 21 is determined according to the temperature of the air that is the working fluid of the intake air cooler 25, the temperature of the hydraulic oil that is the working fluid of the oil cooler 26, or the temperature of the cooling water that is the working fluid of the radiator 27. is set. The fan frequency acquisition unit 30C calculates the target frequency Ff of the cooling fan 21 corresponding to the target rotation speed Nf of the cooling fan 21 using the above calculation formula.

図７は、エンジン１５の回転数Ｎｅと、エンジン１５の周波数Ｆｅおよび冷却ファン２１の周波数Ｆｆとの関係を示すグラフである。図７の横軸はエンジン１５の回転数Ｎｅを示し、図７の縦軸はエンジン１５の周波数Ｆｅおよび冷却ファン２１の周波数Ｆｆを示す。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the rotational speed Ne of the engine 15, the frequency Fe of the engine 15, and the frequency Ff of the cooling fan 21. The horizontal axis in FIG. 7 indicates the rotation speed Ne of the engine 15, and the vertical axis in FIG. 7 indicates the frequency Fe of the engine 15 and the frequency Ff of the cooling fan 21.

上述した計算式に従うと、エンジン１５の気筒数は一定であるので、エンジン１５の周波数Ｆｅは、エンジン１５の回転数Ｎｅに比例する。冷却ファン２１の周波数Ｆｆは、エンジン１５の周波数Ｆｅとは独立して、図７に示される最大値以下の値に設定が可能である。冷却ファン２１の周波数Ｆｆとエンジン１５の周波数Ｆｅとの差が小さいと、冷却ファン２１とエンジン１５との間で共振が発生する可能性がある。 According to the above calculation formula, the number of cylinders of the engine 15 is constant, so the frequency Fe of the engine 15 is proportional to the rotation speed Ne of the engine 15. The frequency Ff of the cooling fan 21 can be set to a value equal to or lower than the maximum value shown in FIG. 7, independently of the frequency Fe of the engine 15. If the difference between the frequency Ff of the cooling fan 21 and the frequency Fe of the engine 15 is small, resonance may occur between the cooling fan 21 and the engine 15.

共振周波数設定部３０Ｄは、エンジン１５の周波数Ｆｅに対して共振が発生し得る所定の周波数の範囲を設定する。共振周波数設定部３０Ｄは、図７に示される、共振が発生し得る冷却ファン２１の周波数Ｆｆの上限値および下限値を設定する。共振周波数設定部３０Ｄはたとえば、エンジン１５の周波数Ｆｅ±１０Ｈｚ以内の範囲を、共振が発生し得る範囲として設定してもよい。つまり、図７に破線で示される共振が発生し得る範囲の上限は、エンジン１５の周波数Ｆｅ＋１０Ｈｚであってもよい。図７に一点鎖線で示される共振が発生し得る範囲の下限は、エンジン１５の周波数Ｆｅ－１０Ｈｚであってもよい。 The resonance frequency setting unit 30D sets a predetermined frequency range in which resonance can occur with respect to the frequency Fe of the engine 15. The resonance frequency setting unit 30D sets an upper limit value and a lower limit value of the frequency Ff of the cooling fan 21 at which resonance may occur, as shown in FIG. 7. For example, the resonance frequency setting unit 30D may set a range within ±10 Hz of the frequency Fe of the engine 15 as a range in which resonance can occur. That is, the upper limit of the range in which the resonance shown by the broken line in FIG. 7 can occur may be the frequency Fe of the engine 15 + 10 Hz. The lower limit of the range in which resonance, which is indicated by the dashed line in FIG. 7, can occur may be the frequency of the engine 15, Fe-10 Hz.

演算処理部３０Ｅは、ステップＳ６において、冷却ファン２１の周波数Ｆｆが、エンジン１５の周波数Ｆｅに対して共振が発生し得る周波数の範囲の上限値よりも大きいか否かを判断する。演算処理部３０Ｅは、ステップＳ７において、冷却ファン２１の周波数Ｆｆが、エンジン１５の周波数Ｆｅに対して共振が発生し得る周波数の範囲の下限値よりも大きいか否かを判断する。つまり、ステップＳ６，Ｓ７においては、冷却ファン２１の周波数Ｆｆが、エンジン１５の周波数Ｆｅに対して共振が発生し得る範囲内にあるか否かの判断が行われる。 In step S6, the arithmetic processing unit 30E determines whether the frequency Ff of the cooling fan 21 is greater than the upper limit of the frequency range in which resonance can occur with respect to the frequency Fe of the engine 15. In step S7, the arithmetic processing unit 30E determines whether the frequency Ff of the cooling fan 21 is larger than the lower limit of the frequency range in which resonance can occur with respect to the frequency Fe of the engine 15. That is, in steps S6 and S7, it is determined whether the frequency Ff of the cooling fan 21 is within a range where resonance can occur with respect to the frequency Fe of the engine 15.

冷却ファン２１の周波数Ｆｆが上限値以下であり（ステップＳ６においてＮＯ）かつ下限値よりも大きい（ステップＳ７においてＹＥＳ）と判断されると、すなわち、冷却ファン２１の周波数Ｆｆがエンジン１５の周波数Ｆｅに対して共振が発生し得る所定の範囲内にあると判断されると、ステップＳ８において、冷却ファン２１の周波数Ｆｆが変更される。演算処理部３０Ｅは、冷却ファン２１とエンジン１５との共振が抑制されるように、ステップＳ５で冷却ファン２１の周波数Ｆｆを取得した時点よりも冷却ファン２１の周波数Ｆｆとエンジン１５の周波数Ｆｅとの差を大きくして、冷却ファン２１の周波数Ｆｆが共振が発生し得る範囲から外れるようにする。 If it is determined that the frequency Ff of the cooling fan 21 is less than or equal to the upper limit value (NO in step S6) and greater than the lower limit value (YES in step S7), that is, the frequency Ff of the cooling fan 21 is equal to or less than the frequency Fe of the engine 15. If it is determined that the frequency is within a predetermined range in which resonance can occur, the frequency Ff of the cooling fan 21 is changed in step S8. The calculation processing unit 30E increases the frequency Ff of the cooling fan 21 and the frequency Fe of the engine 15 from the time when the frequency Ff of the cooling fan 21 is acquired in step S5 so that resonance between the cooling fan 21 and the engine 15 is suppressed. The difference is increased so that the frequency Ff of the cooling fan 21 is out of the range where resonance can occur.

たとえば演算処理部３０Ｅは、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを、図７に一点鎖線で示される共振が発生し得る範囲の下限以下に変更することができる。典型的には、演算処理部３０Ｅは、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを、共振が発生し得る範囲の下限に変更してもよい。 For example, the arithmetic processing unit 30E can change the frequency Ff of the cooling fan 21 to below the lower limit of the range in which resonance can occur, as shown by the dashed line in FIG. Typically, the processing unit 30E may change the frequency Ff of the cooling fan 21 to the lower limit of the range in which resonance can occur.

冷却ファン２１の周波数Ｆｆが上限値より大きい場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、または、冷却ファン２１の周波数Ｆｆが下限値以下である場合（ステップＳ７においてＮＯ）、冷却ファン２１の周波数Ｆｆの変更はなされない。ステップＳ５で計算された冷却ファン２１の周波数Ｆｆが、そのまま用いられる。 If the frequency Ff of the cooling fan 21 is greater than the upper limit (YES in step S6), or if the frequency Ff of the cooling fan 21 is less than or equal to the lower limit (NO in step S7), the frequency Ff of the cooling fan 21 is not changed. Not done. The frequency Ff of the cooling fan 21 calculated in step S5 is used as is.

ステップＳ９において、ステップＳ５で計算された周波数Ｆｆ、またはステップＳ８において変更された周波数Ｆｆに従って、冷却ファン２１が制御される。ステップＳ８で冷却ファン２１の周波数Ｆｆが変更された場合、その変更された周波数Ｆｆから、上記の計算式を用いて、目標の冷却ファン２１の回転数Ｎｆが計算される。ファン制御指令部３０Ｆから電磁比例制御バルブ２４に制御信号が送信されて、油圧ポンプ２３から油圧モータ２２へ供給される作動油の流量を変更する。供給された作動油によって、油圧モータ２２が回転動作する。このようにして、冷却ファン２１が、目標の回転数Ｎｆで回転動作するように制御される。 In step S9, the cooling fan 21 is controlled according to the frequency Ff calculated in step S5 or the frequency Ff changed in step S8. When the frequency Ff of the cooling fan 21 is changed in step S8, the target rotation speed Nf of the cooling fan 21 is calculated from the changed frequency Ff using the above calculation formula. A control signal is transmitted from the fan control command unit 30F to the electromagnetic proportional control valve 24 to change the flow rate of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 23 to the hydraulic motor 22. The supplied hydraulic oil causes the hydraulic motor 22 to rotate. In this way, the cooling fan 21 is controlled to rotate at the target rotation speed Nf.

次にステップＳ１０において、エンジン１５の回転数Ｎｅが第２閾値よりも大きいか否かの判断が行われる。図６に示されるように、第２閾値ＴＨ２は第１閾値ＴＨ１よりも小さい。第２閾値ＴＨ２は、たとえば１３５０ｒｐｍである。エンジン１５の回転数Ｎｅが第１閾値ＴＨ１よりも大きい場合に、実施形態に係る冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御が実行される。エンジン１５の回転数Ｎｅが第１閾値ＴＨ１以下に低下しても、エンジン１５の回転数Ｎｅが第２閾値ＴＨ２よりも大きいのであれば、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御が継続される。エンジン１５の回転数Ｎｅが第２閾値ＴＨ２以下にまで低下すると、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御が解除される。 Next, in step S10, it is determined whether the rotational speed Ne of the engine 15 is larger than a second threshold value. As shown in FIG. 6, the second threshold TH2 is smaller than the first threshold TH1. The second threshold TH2 is, for example, 1350 rpm. When the rotational speed Ne of the engine 15 is larger than the first threshold value TH1, control for changing the frequency Ff of the cooling fan 21 according to the embodiment is executed. Even if the rotation speed Ne of the engine 15 falls below the first threshold value TH1, if the rotation speed Ne of the engine 15 is larger than the second threshold value TH2, the control to change the frequency Ff of the cooling fan 21 is continued. . When the rotational speed Ne of the engine 15 decreases to below the second threshold value TH2, the control for changing the frequency Ff of the cooling fan 21 is canceled.

演算処理部３０Ｅは、記憶部３４から、エンジン１５の回転数Ｎｅに係る第２閾値ＴＨ２を読み出す。演算処理部３０Ｅは、作動流体の温度に従って設定された目標のエンジン１５の回転数Ｎｅと、第２閾値ＴＨ２とを比較して、エンジン１５の回転数Ｎｅが第２閾値ＴＨ２よりも大きいか否かを判断する。 The arithmetic processing unit 30E reads the second threshold value TH2 related to the rotation speed Ne of the engine 15 from the storage unit 34. The arithmetic processing unit 30E compares the target rotation speed Ne of the engine 15 set according to the temperature of the working fluid with a second threshold value TH2, and determines whether the rotation speed Ne of the engine 15 is larger than the second threshold value TH2. to judge.

エンジン１５の回転数Ｎｅが第２閾値ＴＨ２よりも大きいと判断されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、次にステップＳ１１において、操作レバーが中立状態であるか否かの判断が行われる。この判断は、ステップＳ１と同様に行われる。 If it is determined that the rotational speed Ne of the engine 15 is larger than the second threshold value TH2 (YES in step S10), then in step S11, it is determined whether the operating lever is in the neutral state. This determination is made in the same manner as step S1.

操作レバーが中立状態であると判断されると（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、ステップＳ３の処理に戻る。油圧ショベル１００を動かすためにオペレータが操作装置３３を操作したことで、操作レバーが中立状態から外れたと判断されると（ステップＳ１１においてＮＯ）、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御が解除されて、処理を終了する（エンド）。 If it is determined that the operating lever is in the neutral state (YES in step S11), the process returns to step S3. When it is determined that the operating lever is removed from the neutral state due to the operator operating the operating device 33 to move the hydraulic excavator 100 (NO in step S11), the control for changing the frequency Ff of the cooling fan 21 is canceled. to end the process (end).

ステップＳ１の判断において、操作レバーが中立状態から傾けられており、操作レバーに対する操作がされており、従って作業機３が動作していると判断されると（ステップＳ１においてＮＯ）、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御は実行されない。ステップＳ４の判断において、エンジン１５の回転数Ｎｅが第１閾値ＴＨ１以下と判断されると（ステップＳ４においてＮＯ）、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御は実行されない。ステップＳ４でエンジン１５の回転数Ｎｅが第１閾値ＴＨ１より大きいと判断された後のステップＳ１０において、エンジン１５の回転数Ｎｅが第２閾値ＴＨ２以下にまで低下したと判断されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御が解除される。 In the determination in step S1, if it is determined that the operating lever is tilted from the neutral state, the operating lever is being operated, and therefore the work implement 3 is operating (NO in step S1), the cooling fan 21 Control to change the frequency Ff of is not executed. If it is determined in step S4 that the rotational speed Ne of the engine 15 is equal to or less than the first threshold value TH1 (NO in step S4), control to change the frequency Ff of the cooling fan 21 is not executed. In step S10 after it is determined in step S4 that the rotation speed Ne of the engine 15 is greater than the first threshold value TH1, when it is determined that the rotation speed Ne of the engine 15 has decreased to below the second threshold value TH2 (step S10 (NO), the control to change the frequency Ff of the cooling fan 21 is canceled.

冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御が実行されていない状態においては、作動流体の温度に従って設定された目標の回転数Ｎｆで回転するように、冷却ファン２１が制御される。 When the control for changing the frequency Ff of the cooling fan 21 is not executed, the cooling fan 21 is controlled to rotate at a target rotation speed Nf set according to the temperature of the working fluid.

なお図５には、操作レバーが中立の状態で所定時間Ｔ１が経過した時点で冷却ファン２１の目標回転数を低下させ、その後操作レバーが操作されることで冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御が解除されて、冷却ファン２１の目標回転数が低下する前の回転数に戻る挙動が示されている。このとき冷却ファン２１の目標回転数は、所定時間Ｔ２をかけて徐々に上昇している。所定時間Ｔ２は、たとえば２～３秒である。これにより、油圧モータ２２に供給される作動油の圧力が急上昇して作動油の流路および各油圧機器に不具合が発生することが、抑制されている。 In addition, FIG. 5 shows that the target rotation speed of the cooling fan 21 is lowered when a predetermined time T1 has elapsed with the operation lever in a neutral state, and then the frequency Ff of the cooling fan 21 is changed by operating the operation lever. The behavior is shown in which the control is released and the target rotational speed of the cooling fan 21 returns to the rotational speed before the decrease. At this time, the target rotation speed of the cooling fan 21 gradually increases over a predetermined time T2. The predetermined time T2 is, for example, 2 to 3 seconds. As a result, the pressure of the hydraulic oil supplied to the hydraulic motor 22 is prevented from rapidly increasing and causing problems in the hydraulic oil flow path and each hydraulic device.

＜作用および効果＞
上述した説明と一部重複する記載もあるが、実施形態の特徴的な構成および作用効果についてまとめて記載すると、以下の通りである。 <Action and effect>
Although some descriptions overlap with the above description, the characteristic configurations and effects of the embodiment are summarized as follows.

図４に示されるように、コントローラ３０は、作業機３が停止している状態において、エンジン１５の回転数Ｎｅが第１閾値ＴＨ１よりも大きく、冷却ファン２１の周波数Ｆｆがエンジンの周波数Ｆｅに対し所定の範囲内にあるとき、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更して、冷却ファン２１の周波数を取得した時点よりも冷却ファン２１とエンジン１５との周波数の差を大きくするように、冷却ファン２１を制御する。 As shown in FIG. 4, when the work equipment 3 is stopped, the controller 30 adjusts the rotation speed Ne of the engine 15 to be greater than the first threshold TH1, and the frequency Ff of the cooling fan 21 to be equal to the engine frequency Fe. On the other hand, when the frequency is within a predetermined range, the cooling fan 21 changes the frequency Ff of the cooling fan 21 to make the difference in frequency between the cooling fan 21 and the engine 15 larger than when the frequency of the cooling fan 21 is obtained. 21.

作業機３が動作している状態では、冷却ファン２１により作動流体（作動油）を冷却する冷却能力を優先させる必要があり、またエンジン１５の周波数Ｆｅが変動することでエンジン１５と冷却ファン２１の共振は発生しにくい。エンジン１５の回転数Ｎｅが第１閾値ＴＨ１以下であれば、エンジン１５と冷却ファン２１との共振は発生しにくい。冷却ファン２１の周波数Ｆｆがエンジン１５の周波数Ｆｅに対して共振が発生し得る範囲になければ、共振を抑制するための制御を実行する必要はない。そのため、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御は実行されない。冷却ファン２１の回転数Ｎｆを小さくして冷却能力を低下させる運転が行われる時間が短縮されるので、冷却ファン２１の冷却能力を確保することができる。 When the work equipment 3 is operating, it is necessary to give priority to the cooling capacity of the cooling fan 21 to cool the working fluid (hydraulic oil), and as the frequency Fe of the engine 15 fluctuates, the engine 15 and the cooling fan 21 Resonance is unlikely to occur. If the rotational speed Ne of the engine 15 is equal to or less than the first threshold value TH1, resonance between the engine 15 and the cooling fan 21 is unlikely to occur. If the frequency Ff of the cooling fan 21 is not in a range where resonance can occur with respect to the frequency Fe of the engine 15, there is no need to perform control to suppress resonance. Therefore, control to change the frequency Ff of the cooling fan 21 is not executed. Since the time period during which the rotational speed Nf of the cooling fan 21 is reduced to reduce the cooling capacity is reduced, the cooling capacity of the cooling fan 21 can be ensured.

作業機３が停止しており、エンジン１５の回転数Ｎｅが第１閾値ＴＨ１よりも大きく、かつ、冷却ファン２１の周波数Ｆｆがエンジン１５の周波数Ｆｅに対して共振が発生し得る範囲にあれば、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御が実行される。これにより、エンジン１５と冷却ファン２１との共振を回避でき、振動および異音の発生を防止することができる。 If the working machine 3 is stopped, the rotational speed Ne of the engine 15 is larger than the first threshold value TH1, and the frequency Ff of the cooling fan 21 is within a range where resonance can occur with respect to the frequency Fe of the engine 15. , control is executed to change the frequency Ff of the cooling fan 21. Thereby, resonance between the engine 15 and the cooling fan 21 can be avoided, and vibrations and abnormal noises can be prevented from occurring.

図４に示されるように、コントローラ３０は、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを、所定の範囲の下限以下に変更してもよい。冷却ファン２１の周波数Ｆｆを、エンジン１５の周波数Ｆｅに対して共振が発生し得る範囲の下限以下にすることで、エンジン１５と冷却ファン２１との共振を確実に回避できる。また、冷却ファン２１の回転数Ｎｆを低速にして、冷却ファン２１の回転駆動に用いる動力を低減することで、燃費を向上することができる。 As shown in FIG. 4, the controller 30 may change the frequency Ff of the cooling fan 21 to below the lower limit of a predetermined range. By setting the frequency Ff of the cooling fan 21 to be below the lower limit of the range in which resonance can occur with respect to the frequency Fe of the engine 15, resonance between the engine 15 and the cooling fan 21 can be reliably avoided. Further, by reducing the rotational speed Nf of the cooling fan 21 to reduce the power used to drive the rotation of the cooling fan 21, fuel efficiency can be improved.

図４に示されるように、コントローラ３０は、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを、所定の範囲の下限に変更してもよい。エンジン１５と冷却ファン２１との共振を確実に回避できる範囲での最大の回転数Ｎｆで冷却ファン２１を回転させることで、冷却ファン２１の冷却能力の低下を抑制することができる。 As shown in FIG. 4, the controller 30 may change the frequency Ff of the cooling fan 21 to the lower limit of a predetermined range. By rotating the cooling fan 21 at the maximum rotational speed Nf within a range where resonance between the engine 15 and the cooling fan 21 can be reliably avoided, a decrease in the cooling capacity of the cooling fan 21 can be suppressed.

図４，６に示されるように、コントローラ３０は、エンジン１５の回転数Ｎｅが第１閾値ＴＨ１よりも小さい第２閾値ＴＨ２以下にまで低下すると、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御を解除してもよい。冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御を実行するための第１閾値ＴＨ１と、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御を解除するための第２閾値ＴＨ２とを異ならせて、第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２との間に差を設けるヒステリシス特性とする。これにより、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御の実行と解除とが、エンジン１５の回転数Ｎｅのばらつきで頻繁に切り替わることを回避できるので、不必要なエラーの発生を防止することができる。 As shown in FIGS. 4 and 6, when the rotation speed Ne of the engine 15 decreases to a second threshold value TH2 or less, which is smaller than the first threshold value TH1, the controller 30 releases the control to change the frequency Ff of the cooling fan 21. You may. The first threshold TH1 for executing the control for changing the frequency Ff of the cooling fan 21 and the second threshold TH2 for canceling the control for changing the frequency Ff for the cooling fan 21 are different. A hysteresis characteristic is assumed to provide a difference between the second threshold value TH2 and the second threshold value TH2. As a result, it is possible to avoid frequent switching between execution and cancellation of the control for changing the frequency Ff of the cooling fan 21 due to variations in the rotational speed Ne of the engine 15, and therefore it is possible to prevent unnecessary errors from occurring. .

図１，２に示されるように、冷却ファン２１は、油圧ショベル１００に搭載されている。図４に示されるように、コントローラ３０は、油圧ショベル１００を作動させるためのオペレータからの指令が与えられると、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御を解除してもよい。作業機３が動作している状態では、共振を抑制するための制御を実行する必要がない。冷却ファン２１の回転数Ｎｆを小さくして冷却能力を低下させる運転が行われる時間を短縮することで、冷却ファン２１の冷却能力を確保することができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling fan 21 is mounted on the hydraulic excavator 100. As shown in FIG. 4, the controller 30 may cancel the control to change the frequency Ff of the cooling fan 21 when a command from the operator to operate the hydraulic excavator 100 is given. When the working machine 3 is in operation, there is no need to perform control to suppress resonance. The cooling capacity of the cooling fan 21 can be ensured by reducing the rotational speed Nf of the cooling fan 21 to shorten the time during which the cooling capacity is reduced.

上記実施形態では、ステップＳ１，Ｓ２において、作業機３が停止している状態が所定時間Ｔ１継続したと判断されたときに、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御を実行する例を説明した。冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御を実行するための条件として、エンジン回転数センサ３１により検出されたエンジン１５の回転数Ｎｅが一定である状態が所定時間継続したと判断されることを加えてもよい。エンジン１５の回転数Ｎｅが変動していると、エンジン１５と冷却ファン２１との共振が発生しにくく、共振が発生しても短時間で解消されるので、共振が問題になることが少ない。作業機３が停止していることを判断することでエンジン１５の回転数Ｎｅが一定であると推定されるが、エンジン回転数センサ３１の検出結果に基づいて判断することで、エンジン１５の回転数Ｎｅが一定であることをより精度よく判断することができる。 In the above embodiment, an example has been described in which control is executed to change the frequency Ff of the cooling fan 21 when it is determined in steps S1 and S2 that the work machine 3 has been stopped for a predetermined period of time T1. . In addition, as a condition for executing the control to change the frequency Ff of the cooling fan 21, it is determined that the state in which the rotation speed Ne of the engine 15 detected by the engine rotation speed sensor 31 is constant has continued for a predetermined period of time. It's okay. When the rotational speed Ne of the engine 15 fluctuates, resonance between the engine 15 and the cooling fan 21 is less likely to occur, and even if resonance occurs, it is resolved in a short time, so resonance rarely becomes a problem. By determining that the work equipment 3 is stopped, it is estimated that the rotation speed Ne of the engine 15 is constant; however, by determining based on the detection result of the engine rotation speed sensor 31, the rotation speed Ne of the engine 15 is It is possible to more accurately determine that the number Ne is constant.

作業機３が旋回体２に対して相対的に停止しているが、走行体１の駆動により油圧ショベル１００が自走しているときには、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御を実行しない制御としてもよい。油圧ショベル１００では、自走中にエンジン１５と冷却ファン２１との共振が発生するとしても、自走する頻度が低いので、共振が問題になることが少ない。また、作業機３が旋回体２に対して相対的に停止しているが、旋回体２が走行体１に対して旋回しているときには、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御を実行しない制御としてもよい。油圧ショベル１００では、旋回体２の旋回中にエンジン１５と冷却ファン２１との共振が発生するとしても、旋回する角度は９０°が多く短時間で旋回が終了するので、共振が問題になることが少ない。冷却ファン２１の回転数Ｎｆを小さくして冷却能力を低下させる運転が行われる時間を短縮することで、冷却ファン２１の冷却能力を確保することができる。 Control that does not execute control to change the frequency Ff of the cooling fan 21 when the hydraulic excavator 100 is self-propelled by the drive of the traveling body 1 although the working machine 3 is stopped relative to the revolving body 2 You can also use it as In the hydraulic excavator 100, even if resonance occurs between the engine 15 and the cooling fan 21 while the hydraulic excavator 100 is self-propelled, the frequency of self-propulsion is low, so resonance is unlikely to become a problem. Further, when the working machine 3 is stopped relative to the rotating body 2 but the rotating body 2 is rotating with respect to the traveling body 1, the control for changing the frequency Ff of the cooling fan 21 is not executed. It may also be used as control. In the hydraulic excavator 100, even if resonance occurs between the engine 15 and the cooling fan 21 while the rotating body 2 is turning, the resonance may become a problem because the turning angle is often 90° and the turning is completed in a short time. Less is. The cooling capacity of the cooling fan 21 can be ensured by reducing the rotational speed Nf of the cooling fan 21 to shorten the time during which the cooling capacity is reduced.

上記実施形態では、ステップＳ１１において、作業機３を動作させるために操作レバーが操作されたと判断されたときに、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御を解除する例を説明した。この判断に加えて、旋回体２を旋回動作させるための旋回操作装置または走行体１を動作させるための走行操作装置が操作されたときにも、冷却ファン２１の周波数Ｆｆを変更する制御を解除してもよい。旋回中または走行中のエンジン１５と冷却ファン２１との共振が問題になることは少ないので、冷却ファン２１の回転数Ｎｆを小さくして冷却能力を低下させる運転が行われる時間を短縮することで、冷却ファン２１の冷却能力を確保することができる。 In the embodiment described above, an example has been described in which the control for changing the frequency Ff of the cooling fan 21 is canceled when it is determined that the operating lever has been operated to operate the working machine 3 in step S11. In addition to this determination, the control to change the frequency Ff of the cooling fan 21 is also canceled when the swing operating device for rotating the rotating structure 2 or the travel operating device for operating the traveling structure 1 is operated. You may. Since resonance between the engine 15 and the cooling fan 21 during turning or running is unlikely to become a problem, the rotational speed Nf of the cooling fan 21 can be reduced to shorten the time during which the operation that reduces the cooling capacity is performed. , the cooling capacity of the cooling fan 21 can be ensured.

上記実施形態では、作業機３の動作のために操作される操作レバーが中立状態であるか否かを検出することで、作業機３が動作しているかまたは停止しているかを判断した。この例に限られず、ブーム３ａ、アーム３ｂおよびバケット３ｃの位置および姿勢の情報を得るための位置センサの検出結果に基づいて、作業機３の動作または停止を判断してもよい。位置センサは、たとえば図１を参照して説明した、ストロークセンサ７ａ，７ｂ，７ｃ、角度センサ９ａ，９ｂ，９ｃのいずれかまたは組み合わせであってもよい。位置センサが異なる時刻に検出した作業機３の姿勢を比較して、作業機３の姿勢が異なると、作業機３が動作していると判断されてもよい。 In the embodiment described above, it is determined whether the work machine 3 is operating or stopped by detecting whether the operating lever operated to operate the work machine 3 is in a neutral state. The present invention is not limited to this example, and the operation or stoppage of the working machine 3 may be determined based on the detection results of a position sensor for obtaining information on the positions and postures of the boom 3a, arm 3b, and bucket 3c. The position sensor may be, for example, one or a combination of stroke sensors 7a, 7b, 7c and angle sensors 9a, 9b, 9c described with reference to FIG. The postures of the working machine 3 detected by the position sensor at different times may be compared, and if the postures of the working machine 3 are different, it may be determined that the working machine 3 is operating.

または、図１を参照して説明した、圧力センサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆにより検出される作動油圧力情報が経時的に変動することで、作業機３が動作していると判断されてもよい。ブームシリンダ４ａ、アームシリンダ４ｂおよびバケットシリンダ４ｃに作動油を供給する油圧ポンプの吐出圧が変動していることが検知されると、作業機３が動作していると判断されてもよい。油圧ショベル１００は、作業機３を撮像する撮像装置を備えてもよく、この場合、撮像装置の撮像した画像を解析することによって、作業機３が動作しているか停止しているかを判断してもよい。 Alternatively, as explained with reference to FIG. 1, the hydraulic oil pressure information detected by the pressure sensors 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, and 6f changes over time, indicating that the work equipment 3 is operating. You may be judged. When it is detected that the discharge pressure of the hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the boom cylinder 4a, arm cylinder 4b, and bucket cylinder 4c is fluctuating, it may be determined that the work machine 3 is operating. The hydraulic excavator 100 may include an imaging device that images the work equipment 3. In this case, it is determined whether the work equipment 3 is operating or stopped by analyzing the image taken by the imaging device. Good too.

上記実施形態では、冷却ファン２１は油圧駆動ファンであるが、これに限られず、エンジン１５の回転数Ｎｅに対して冷却ファン２１の回転数Ｎｆが自在に制御できるものであればよい。たとえば、冷却ファン２１は電動ファンであってもよい。エンジン１５の出力軸に連結されたオルタネータが、エンジン１５で発生した駆動力で発電し、オルタネータの発電した電力で電動モータが駆動されて、冷却ファン２１を回転させてもよい。 In the above embodiment, the cooling fan 21 is a hydraulically driven fan, but is not limited to this, and may be any fan as long as the rotation speed Nf of the cooling fan 21 can be freely controlled with respect to the rotation speed Ne of the engine 15. For example, the cooling fan 21 may be an electric fan. An alternator connected to the output shaft of the engine 15 may generate electricity using the driving force generated by the engine 15, and the electric motor may be driven by the electric power generated by the alternator to rotate the cooling fan 21.

本開示の思想を適用可能な作業機械は、油圧ショベル１００に限られず、ブルドーザ、ホイールローダ、モータグレーダまたはエンジン式フォークリフトなどの、エンジンと冷却ファンとを備える他の種類の作業機械であってもよい。 A work machine to which the idea of the present disclosure can be applied is not limited to the hydraulic excavator 100, but may be other types of work machines equipped with an engine and a cooling fan, such as a bulldozer, wheel loader, motor grader, or engine-powered forklift. good.

以上のように実施形態について説明を行ったが、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments have been described above, the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects, and should not be considered restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the above description, and it is intended that all changes within the meaning and range equivalent to the claims are included.

１ 走行体、２ 旋回体、３ 作業機、３ａ ブーム、３ｂ アーム、３ｃ バケット、４ａ ブームシリンダ、４ｂ アームシリンダ、４ｃ バケットシリンダ、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ 圧力センサ、７ａ，７ｂ，７ｃ ストロークセンサ、９ａ，９ｂ，９ｃ 角度センサ、１５ エンジン、２１ 冷却ファン、２２ 油圧モータ、２３ 油圧ポンプ、２４ 電磁比例制御バルブ、２５ インテークエアクーラ、２６ オイルクーラ、２７ ラジエータ、２８ 水温センサ、２９ 油温センサ、３０ コントローラ、３０Ａ 作業機状態判別部、３０Ｂ エンジン周波数取得部、３０Ｃ ファン周波数取得部、３０Ｄ 共振周波数設定部、３０Ｅ 演算処理部、３０Ｆ ファン制御指令部、３０Ｔ タイマ、３１ エンジン回転数センサ、３２ ファン回転数センサ、３３ 操作装置、３３Ａ 操作検出部、３４ 記憶部、１００ 油圧ショベル、Ｔ１，Ｔ２ 所定時間、ＴＨ１ 第１閾値、ＴＨ２ 第２閾値。 1 Traveling body, 2 Swinging body, 3 Work equipment, 3a Boom, 3b Arm, 3c Bucket, 4a Boom cylinder, 4b Arm cylinder, 4c Bucket cylinder, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f Pressure sensor, 7a, 7b , 7c stroke sensor, 9a, 9b, 9c angle sensor, 15 engine, 21 cooling fan, 22 hydraulic motor, 23 hydraulic pump, 24 electromagnetic proportional control valve, 25 intake air cooler, 26 oil cooler, 27 radiator, 28 water temperature sensor, 29 oil temperature sensor, 30 controller, 30A work equipment status determination unit, 30B engine frequency acquisition unit, 30C fan frequency acquisition unit, 30D resonance frequency setting unit, 30E arithmetic processing unit, 30F fan control command unit, 30T timer, 31 engine rotation number sensor, 32 fan rotation speed sensor, 33 operating device, 33A operation detection section, 34 storage section, 100 hydraulic excavator, T1, T2 predetermined time, TH1 first threshold, TH2 second threshold.

Claims (7)

エンジンと、
前記エンジンによって駆動される作業機と、
前記エンジンの回転数とは独立して回転数を制御可能に構成される冷却ファンと、
前記冷却ファンを制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記エンジンの周波数と、前記冷却ファンの周波数とを取得し、
前記コントローラは、前記作業機が停止している状態において、前記エンジンの回転数が閾値よりも大きく、前記冷却ファンの周波数が前記エンジンの周波数に対し所定の範囲内にあるとき、前記冷却ファンの周波数を変更して、前記冷却ファンの周波数を取得した時点よりも前記冷却ファンと前記エンジンとの周波数の差を大きくするように、冷却ファンを制御する、冷却ファンの制御システム。 engine and
a work machine driven by the engine;
a cooling fan whose rotation speed can be controlled independently of the engine rotation speed;
a controller that controls the cooling fan;
The controller obtains a frequency of the engine and a frequency of the cooling fan,
The controller controls the cooling fan when the rotation speed of the engine is higher than a threshold value and the frequency of the cooling fan is within a predetermined range with respect to the frequency of the engine when the work machine is stopped. A cooling fan control system that controls a cooling fan so as to change a frequency so as to make a difference in frequency between the cooling fan and the engine larger than when the frequency of the cooling fan is obtained. 前記コントローラは、前記冷却ファンの周波数を前記所定の範囲の下限以下に変更する、請求項１に記載の冷却ファンの制御システム。 The cooling fan control system according to claim 1, wherein the controller changes the frequency of the cooling fan to be below the lower limit of the predetermined range. 前記コントローラは、前記冷却ファンの周波数を前記所定の範囲の下限に変更する、請求項２に記載の冷却ファンの制御システム。 The cooling fan control system according to claim 2, wherein the controller changes the frequency of the cooling fan to a lower limit of the predetermined range. 前記コントローラは、前記エンジンの回転数が前記閾値よりも小さい第２閾値以下にまで低下すると、前記冷却ファンの周波数を変更する制御を解除する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の冷却ファンの制御システム。 The controller according to any one of claims 1 to 3, wherein the controller cancels the control to change the frequency of the cooling fan when the rotation speed of the engine decreases to a second threshold value or less that is smaller than the threshold value. The cooling fan control system described. 前記冷却ファンは、作業機械に搭載されており、
前記コントローラは、前記作業機械を作動させるためのオペレータからの指令が与えられると、前記冷却ファンの周波数を変更する制御を解除する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の冷却ファンの制御システム。 The cooling fan is mounted on a working machine,
The cooling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the controller releases control for changing the frequency of the cooling fan when a command from an operator to operate the working machine is given. Fan control system. エンジンと、
前記エンジンによって駆動される作業機と、
前記エンジンの回転数とは独立して回転数を制御可能に構成される冷却ファンと、
前記冷却ファンを制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記エンジンの周波数と、前記冷却ファンの周波数とを取得し、
前記コントローラは、前記作業機が停止している状態において、前記エンジンの回転数が閾値よりも大きく、前記冷却ファンの周波数が前記エンジンの周波数に対し所定の範囲内にあるとき、前記冷却ファンの周波数を変更して、前記冷却ファンの周波数を取得した時点よりも前記冷却ファンと前記エンジンとの周波数の差を大きくするように、冷却ファンを制御する、作業機械。 engine and
a work machine driven by the engine;
a cooling fan whose rotation speed can be controlled independently of the engine rotation speed;
a controller that controls the cooling fan;
The controller obtains a frequency of the engine and a frequency of the cooling fan,
The controller controls the cooling fan when the rotation speed of the engine is higher than a threshold value and the frequency of the cooling fan is within a predetermined range with respect to the frequency of the engine when the work machine is stopped. A work machine that controls a cooling fan so as to change a frequency to make a difference in frequency between the cooling fan and the engine larger than at the time when the frequency of the cooling fan was obtained. エンジンと、前記エンジンによって駆動される作業機と、前記エンジンの回転数とは独立して回転数を制御可能に構成される冷却ファンとを備える作業機械における、前記冷却ファンの制御方法であって、
前記作業機が動作しているか否かを判断することと、
前記エンジンの周波数を取得することと、
前記冷却ファンの周波数を取得することと、
前記作業機が停止している状態において、前記エンジンの回転数が閾値よりも大きく、前記冷却ファンの周波数が前記エンジンの周波数に対し所定の範囲内にあるとき、前記冷却ファンの周波数を変更して、前記冷却ファンの周波数を取得した時点よりも前記冷却ファンと前記エンジンとの周波数の差を大きくするように、冷却ファンを制御することと、を備える、冷却ファンの制御方法。 A method for controlling the cooling fan in a working machine including an engine, a working machine driven by the engine, and a cooling fan whose rotation speed can be controlled independently of the rotation speed of the engine. ,
determining whether the work machine is operating;
obtaining the frequency of the engine;
obtaining the frequency of the cooling fan;
Changing the frequency of the cooling fan when the rotation speed of the engine is greater than a threshold value and the frequency of the cooling fan is within a predetermined range with respect to the frequency of the engine while the work machine is stopped. A method for controlling a cooling fan, comprising: controlling a cooling fan so as to make a difference in frequency between the cooling fan and the engine larger than at the time when the frequency of the cooling fan is acquired.
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