JP2017115919A - Working fluid temperature adjustment device for hydraulic work machine - Google Patents

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朋人 北川
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浩司 上田
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康隆 大本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device capable of appropriately adjusting a temperature of working fluid at a hydraulic work machine while saving requisite force power.SOLUTION: A device to be provided by this invention comprises: a bypass oil passage 46 bypassing an oil cooler 20 and guiding working oil to a tank; a bypass flow rate control valve 48 for changing a flow rate of the oil cooler by changing a bypass flow rate; a fan driving control part; and a working oil flow rate control part. The fan driving control part changes a fan rotation speed to a higher temperature operation speed than a normal operation speed when the working oil temperature is in a high temperature region, and changes the fan rotation speed to the minimum rotation speed when the working oil temperature is in a low temperature region. The working oil flow rate control part sets the bypass flow rate to a normal operation flow rate when the temperature is in an allowable temperature region, and sets the bypass flow rate to be a lower flow rate than the normal operation flow rate when the working oil temperature is either in a high temperature region or in a low temperature region.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、油圧ショベル等の油圧式作業機械において作動油を冷却する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for cooling hydraulic oil in a hydraulic work machine such as a hydraulic excavator.

油圧ショベル等の油圧式作業機械は、作動油の供給を受けて作動する油圧アクチュエータと、タンク内に収容された作動油を吐出して前記油圧アクチュエータに供給する油圧ポンプと、に加え、このように油圧アクチュエータの駆動に寄与する作動油の温度を適正に保つための作動油冷却手段を備える。当該作動油冷却手段は、一般に、オイルクーラと、当該オイルクーラに冷却風を付与するファンと、を含む。前記オイルクーラは、前記作動油を通過させるための複雑な熱交換用油路を形成し、この熱交換用油路が例えば前記油圧アクチュエータから前記タンクに作動油を戻すための戻り油路の一部を構成するように当該戻り油路の途中に設けられる。そして、前記熱交換用油路を流れる作動油と前記ファンにより冷却される外気との間で熱交換を行わせる熱交換器として機能する。   A hydraulic work machine such as a hydraulic excavator is configured in this manner in addition to a hydraulic actuator that operates upon receiving hydraulic oil supply, and a hydraulic pump that discharges hydraulic oil contained in a tank and supplies the hydraulic actuator to the hydraulic actuator. And a hydraulic oil cooling means for maintaining the temperature of the hydraulic oil that contributes to driving of the hydraulic actuator. The hydraulic oil cooling means generally includes an oil cooler and a fan that applies cooling air to the oil cooler. The oil cooler forms a complicated heat exchange oil passage for allowing the hydraulic oil to pass through, and the heat exchange oil passage is, for example, a return oil passage for returning the hydraulic oil from the hydraulic actuator to the tank. It is provided in the middle of the return oil passage so as to constitute a part. And it functions as a heat exchanger which performs heat exchange between the working oil which flows through the oil path for heat exchange, and the outside air cooled by the fan.

さらに近年は、前記冷却のための動力の節減のため、エンジンとは独立して前記ファンを駆動するためのモータを具備し、当該ファンの回転数を作動油の温度に応じて変化させるものが知られている（特許文献１）。   In recent years, in order to save power for cooling, a motor for driving the fan independently of the engine is provided, and the rotation speed of the fan is changed according to the temperature of the hydraulic oil. Known (Patent Document 1).

特開平１１−３６５６９６号公報JP-A-11-365696

従来の作動油の冷却装置では、作動油の温度を適正に調整する機能の確保と、エネルギー節減との両立が困難であるという課題がある。   In the conventional hydraulic oil cooling device, there is a problem that it is difficult to ensure both the function of appropriately adjusting the temperature of the hydraulic oil and the energy saving.

具体的に、前記のようなオイルクーラとファンとの組み合わせを含む装置では、ファンの駆動だけでなく、オイルクーラでの作動油の圧力損失によってもエネルギーロスが発生する。すなわち、当該オイルクーラでは、良好な熱交換性能を得るために複雑な油路が形成されることが好ましく、このことは、当該油路を流れる作動油の著しい圧力損失すなわちエネルギーロスを生じさせる。当該圧力損失を低減するようにオイルクーラの油路の設計を変更することは、当該オイルクーラの冷却性能の低下に直結するため得策ではない。   Specifically, in an apparatus including a combination of an oil cooler and a fan as described above, energy loss occurs not only due to driving of the fan but also due to pressure loss of hydraulic oil in the oil cooler. That is, in the oil cooler, it is preferable that a complicated oil passage is formed in order to obtain good heat exchange performance, and this causes a significant pressure loss, that is, energy loss of the hydraulic oil flowing through the oil passage. Changing the design of the oil passage of the oil cooler so as to reduce the pressure loss is not a good idea because it directly affects the cooling performance of the oil cooler.

また、ファンの駆動のための動力についても、前記特許文献１に記載される装置では、十分な動力の低減を図ることは難しい。すなわち、油圧アクチュエータからタンクに戻される作動油の全量を外気と熱交換させて当該作動油の温度を十分に下げるには、それ相応の風量が必要であり、よってファンの回転数の低減には著しい限界がある。   Further, with regard to the power for driving the fan, it is difficult for the device described in Patent Document 1 to sufficiently reduce the power. In other words, in order to sufficiently reduce the temperature of the hydraulic fluid by exchanging heat with the outside air for the entire amount of hydraulic fluid returned from the hydraulic actuator to the tank, a corresponding amount of air is required. There are significant limitations.

さらに、寒冷地等での運転では、作動油の温度の過度の低下によって当該作動油の粘度が上昇し、油圧回路の正常な作動を阻むおそれがあることから、当該作動油を逆にヒータによって暖める必要があり、この場合も当該ヒータの駆動のためにエネルギーが消費される。   Furthermore, in operation in cold regions, etc., the viscosity of the hydraulic oil increases due to excessive decrease in the temperature of the hydraulic oil, which may hinder normal operation of the hydraulic circuit. In this case, energy is consumed to drive the heater.

本発明は、このような事情に鑑み、必要動力の節減を図りながら油圧式作業機械に用いられる作動油の温度を適正に調節することが可能な装置及び当該装置を備えた油圧式作業機械を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, the present invention provides an apparatus capable of appropriately adjusting the temperature of hydraulic oil used in a hydraulic work machine while reducing required power, and a hydraulic work machine including the apparatus. The purpose is to provide.

前記課題を解決するための手段として、本発明者らは、オイルクーラに冷却風を供給するためのファンの回転数に加えて当該オイルクーラを流れる作動油の流量も併せて変化させ、当該ファン回転数と当該作動油の流量の組み合わせを作動油の温度に応じて切換えることにより、必要動力を抑えながら作動油の適正な調節を行うことに想到した。具体的には次のとおりである。   As means for solving the above-mentioned problems, the present inventors also changed the flow rate of the working oil flowing through the oil cooler in addition to the rotational speed of the fan for supplying cooling air to the oil cooler. By switching the combination of the rotational speed and the flow rate of the hydraulic oil in accordance with the temperature of the hydraulic oil, it has been conceived that the hydraulic oil is appropriately adjusted while suppressing the required power. Specifically, it is as follows.

ｉ）作動油の温度が予め設定された許容温度領域にあって当該作動油の温度を変化させる必要が少ない（換言すれば当該作動油の温度を維持できればよい）状態では、バイパス流量を大きくしてオイルクーラを流れる作動油の流量を減らしてその圧力損失を低減させるとともに、当該流量の低減によって必要風量が低減する分、ファンの回転数も低く抑えて当該ファンの駆動のための動力も減らす。   i) In a state where the temperature of the hydraulic oil is in a preset allowable temperature range and there is little need to change the temperature of the hydraulic oil (in other words, the temperature of the hydraulic oil may be maintained), the bypass flow rate is increased. The flow rate of hydraulic oil flowing through the oil cooler is reduced to reduce the pressure loss, and the required air volume is reduced by reducing the flow rate, so that the fan speed is reduced and the power for driving the fan is reduced. .

ｉｉ）作動油の温度が前記許容温度領域よりも高い高温領域にあって当該作動油の温度を積極的に低下させる必要がある場合には、オイルクーラを流れる作動油の流量を増やすとともに当該作動油の冷却のための風量も増やすべくファンの回転数を高くする。   ii) When the temperature of the hydraulic oil is in a high temperature range higher than the allowable temperature range and the temperature of the hydraulic oil needs to be actively reduced, the flow rate of the hydraulic oil flowing through the oil cooler is increased and the operation is performed. Increase fan speed to increase air flow for oil cooling.

ｉｉｉ）作動油の温度が前記許容温度領域よりも低い低温領域にあって当該作動油の粘度を抑えるべく当該作動油の温度を逆に上昇させる必要がある場合には、ｉｉ）の場合と同じくオイルクーラを流れる作動油の流量を増やす一方で前記ファンの回転数を最低回転数にする（最低回転数は０であってもよい。）ことにより、当該オイルクーラでの圧力損失の要因である流路抵抗を逆に利用して前記作動油の温度を上昇させる。このことは、ヒータの必要性をなくし、あるいは当該ヒータの駆動のための消費エネルギーの節減を可能にする。   iii) When the temperature of the hydraulic oil is in a low temperature range lower than the allowable temperature range and the temperature of the hydraulic oil needs to be increased to suppress the viscosity of the hydraulic oil, the same as in ii) Increasing the flow rate of the hydraulic oil flowing through the oil cooler while setting the rotational speed of the fan to the minimum rotational speed (the minimum rotational speed may be 0) is a cause of pressure loss in the oil cooler. The temperature of the hydraulic oil is raised using the flow path resistance in reverse. This eliminates the need for a heater or allows a reduction in energy consumption for driving the heater.

本発明は、このような観点からなされたものである。本発明により提供されるのは、タンク内の作動油を吐出する油圧ポンプと、当該油圧ポンプにより吐出される作動油の供給を受けて作動する油圧アクチュエータと、を備えた油圧式作業機械に設けられて前記作動油の温度を調節するための作動油温度調節装置であって、前記油圧アクチュエータから前記タンクに作動油を戻すための戻り油路の途中に設けられ、当該作動油と外気との間で熱交換を行わせるための熱交換用油路を形成するオイルクーラ（このオイルクーラについて前記の「外気」とは前記熱交換路油路の外側に存在する空気を意味するものであって作業機械の外側にある空気に限定するものではない。）と、回転駆動されることにより前記オイルクーラに対して冷却風を供給するファンと、当該ファンを回転駆動するとともに当該ファンの回転数の調節が可能なファン駆動装置と、前記油圧アクチュエータから排出される作動油を前記オイルクーラをバイパスしてタンクに導くバイパス油路と、当該バイパス油路を流れる作動油の流量であるバイパス流量を変化させることにより前記オイルクーラの流れる作動油の流量であるオイルクーラ流量を変化させることが可能なバイパス流量制御弁と、前記作動油の温度を検出する油温検出器と、油温検出器により検出される作動油の温度が予め設定された許容温度領域、当該許容温度領域よりも高い高温領域、及び当該許容温度領域よりも低い低温領域のいずれにあるのかを判定する温度判定部と、当該温度判定部による判定に基いて前記ファン駆動装置により駆動されるファンの回転数を変化させるファン駆動制御部と、当該温度判定部による判定に基いて前記バイパス流量制御弁を切換えることにより前記バイパス流量を変化させて前記オイルクーラを流れる作動油の流量を調節する作動油流量制御部と、を備える。前記ファン駆動制御部は、前記作動油の温度が前記許容温度領域にあると判定された場合には前記ファンの回転数を最高回転数よりも低い通常運転用回転数にさせ、前記作動油の温度が前記高温領域にあると判定された場合には前記ファンの回転数を前記通常運転用回転数よりも高い高温運転用回転数にさせ、前記作動油の温度が前記低温領域にあると判定された場合には前記ファンの回転数を前記通常運転用回転数よりも低い最低回転数にさせるように、前記ファン駆動装置によるファンの駆動を制御する。前記作動油流量制御部は、前記作動油の温度が前記許容運転領域にあると判定された場合には前記作動油の温度が前記高温領域にあると判定された場合及び前記作動油の温度が前記低温領域にあると判定された場合に比べて前記バイパス流量を大きくするように、前記バイパス流量制御弁を作動させる。   The present invention has been made from such a viewpoint. The present invention provides a hydraulic work machine including a hydraulic pump that discharges hydraulic oil in a tank and a hydraulic actuator that operates by receiving the supply of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump. A hydraulic oil temperature adjusting device for adjusting the temperature of the hydraulic oil, provided in the middle of a return oil path for returning the hydraulic oil from the hydraulic actuator to the tank, and between the hydraulic oil and outside air Oil cooler that forms a heat exchange oil passage for performing heat exchange between them (the “outside air” for this oil cooler means air existing outside the heat exchange passage oil passage, The air is not limited to the air outside the work machine.), A fan that supplies the cooling air to the oil cooler by being driven to rotate, and the fan is driven to rotate. A fan drive device capable of adjusting the rotation speed of the fan, a bypass oil passage for guiding the hydraulic oil discharged from the hydraulic actuator to the tank by bypassing the oil cooler, and a flow rate of the hydraulic oil flowing through the bypass oil passage A bypass flow rate control valve capable of changing an oil cooler flow rate, which is a flow rate of hydraulic oil flowing through the oil cooler, by changing the bypass flow rate, an oil temperature detector for detecting the temperature of the hydraulic oil, Temperature that determines whether the temperature of the hydraulic oil detected by the oil temperature detector is in a preset allowable temperature range, a high temperature range higher than the allowable temperature range, or a low temperature range lower than the allowable temperature range A determination unit, and a fan drive control unit that changes the number of rotations of the fan driven by the fan driving device based on the determination by the temperature determination unit And a hydraulic fluid flow controller for adjusting the flow rate of the hydraulic oil flowing through the oil cooler by changing the bypass flow rate by based on determination by the temperature determining unit switches the bypass flow control valve. When it is determined that the temperature of the hydraulic oil is in the allowable temperature range, the fan drive control unit causes the rotational speed of the fan to be a normal operation rotational speed that is lower than a maximum rotational speed. When it is determined that the temperature is in the high temperature range, the rotation speed of the fan is set to a high temperature operation speed higher than the normal operation speed, and the temperature of the hydraulic oil is determined to be in the low temperature range. If it is, the fan drive device controls the fan drive so that the fan rotation speed is set to a minimum rotation speed lower than the normal operation rotation speed. The hydraulic oil flow control unit determines that the temperature of the hydraulic oil is in the high temperature range when the temperature of the hydraulic oil is determined to be in the allowable operation range and the temperature of the hydraulic oil. The bypass flow rate control valve is operated so as to increase the bypass flow rate as compared with the case where it is determined that the temperature is in the low temperature region.

この装置によれば、高温領域ではファン回転数を高くして低温領域ではファンの駆動を停止させるファン駆動制御と、許容温度領域では高温領域及び低温領域に比べてバイパス流量を大きくしてオイルクーラを流れる作動油の流量であるオイルクーラ流量を抑える作動油流量制御と、の組み合わせが、前記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の原理に基づき、エネルギー消費量を節減しながら作動油の温度を適正に調節することを可能にする。   According to this device, the fan speed is controlled so that the fan speed is increased in the high temperature range and the fan is stopped in the low temperature range, and the bypass flow rate is increased in the allowable temperature range compared to the high temperature range and the low temperature range. Based on the principle of (i) to (iii) above, the combination of hydraulic fluid flow control that suppresses the flow rate of hydraulic fluid that is the flow rate of hydraulic fluid through Allows you to adjust.

前記最低回転数は、０も含む。つまり、前記ファン駆動制御部は、前記作動油の温度が前記低温領域にあると判定された場合には前記ファンの駆動を停止させるものであってもよい。   The minimum rotational speed includes zero. That is, the fan drive control unit may stop driving the fan when it is determined that the temperature of the hydraulic oil is in the low temperature region.

前記通常運転用回転数及び前記高温運転用回転数はそれぞれ、一定の回転数であってもよいし、例えば作動油の温度によって変化する回転数であってもよい。同様に、作動油温度が前記許容温度領域、前記高温領域及び前記低温領域にそれぞれあるときのバイパス流量制御弁の開度は一定に保たれてもよいし、例えば作動油の温度によって当該開度が調節されてもよい。つまり、前記高温運転用回転数は前記通常運転用回転数に対して相対的に高い回転数であればよく、前記作動油温度が前記許容温度領域にあるときのバイパス流量は前記作動油温度が前記高温領域または前記低温領域にあるときのバイパス流量に対して相対的に低い流量に抑えられればよい。ただし、前記ファン駆動制御部は、前記作動油の温度が前記高温領域にあると判定された場合には前記ファンの回転数を最高回転数にさせ、前記作動油流量制御部は、前記作動油の温度が前記高温領域にあると判定された場合には前記バイパス流量制御弁を全閉にすることにより、前記ファン及び前記オイルクーラの冷却性能をフルに活かして作動油の温度を迅速に下げることが可能になる。   Each of the normal operation speed and the high temperature operation speed may be a constant speed, or may be a speed that varies depending on the temperature of the hydraulic oil, for example. Similarly, the opening degree of the bypass flow rate control valve when the hydraulic oil temperature is in the allowable temperature range, the high temperature range, and the low temperature range may be kept constant, for example, depending on the temperature of the hydraulic oil. May be adjusted. That is, the high-temperature operation rotational speed only needs to be a relatively high rotational speed with respect to the normal operation rotational speed, and the bypass flow rate when the hydraulic oil temperature is in the allowable temperature range is the hydraulic oil temperature. What is necessary is just to be restrained by the flow rate relatively low with respect to the bypass flow rate when in the high temperature region or the low temperature region. However, when the temperature of the hydraulic oil is determined to be in the high temperature range, the fan drive control unit causes the rotational speed of the fan to reach the maximum rotational speed, and the hydraulic oil flow rate control unit When the temperature of the oil is determined to be in the high temperature range, the bypass flow rate control valve is fully closed, and the cooling performance of the fan and the oil cooler is fully utilized to quickly lower the temperature of the hydraulic oil. It becomes possible.

前記装置は、さらに、前記バイパス油路とは独立して前記オイルクーラよりも上流側の位置で前記戻り油路から分岐して前記オイルクーラをバイパスしてタンクに至るリリーフ用油路と、当該リリーフ用油路に設けられ、前記オイルクーラに流入する作動油の圧力を予め設定された設定圧以下の圧力に規制するように開閉作動する安全弁と、を備えることが、好ましい。この構成は、前記バイパス油路及び前記バイパス流量制御弁によるオイルクーラ流量の制御とは別に、作動油の過度の昇圧からオイルクーラを保護することを可能にする。   The apparatus further includes a relief oil passage that branches from the return oil passage at a position upstream of the oil cooler independently of the bypass oil passage, bypasses the oil cooler, and reaches the tank. It is preferable to include a safety valve that is provided in the relief oil passage and opens and closes so as to restrict the pressure of the hydraulic oil flowing into the oil cooler to a pressure that is equal to or lower than a preset pressure. This configuration makes it possible to protect the oil cooler from excessive pressure increase of the hydraulic oil separately from the control of the oil cooler flow rate by the bypass oil passage and the bypass flow rate control valve.

この場合、前記バイパス油路は、前記リリーフ用油路が前記戻り油路から分岐する位置よりも上流側の位置で当該戻り油路から分岐することが、より好ましい。この配置によれば、前記バイパス油路への作動油の分流によって、その下流側に位置する前記安全弁の一次圧を低減させることが可能であり、これにより、オイルクーラの安全性を損なうことなく前記安全弁の作動頻度を減らすことができる。   In this case, it is more preferable that the bypass oil passage branch from the return oil passage at a position upstream of the position where the relief oil passage branches from the return oil passage. According to this arrangement, it is possible to reduce the primary pressure of the safety valve located on the downstream side by the diversion of the hydraulic oil to the bypass oil passage, and thereby without impairing the safety of the oil cooler. The operating frequency of the safety valve can be reduced.

また本発明によれば、タンク内の作動油を吐出する油圧ポンプと、当該油圧ポンプにより吐出される作動油の供給を受けて作動する油圧アクチュエータと、前記作動油温度調節装置と、を備えた油圧式作業機械が提供される。   Further, according to the present invention, the hydraulic pump for discharging the hydraulic oil in the tank, the hydraulic actuator that operates in response to the supply of the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump, and the hydraulic oil temperature adjustment device are provided. A hydraulic work machine is provided.

以上のように、本発明によれば、必要動力の節減を図りながら油圧式作業機械に用いられる作動油の温度を適正に調節することが可能な装置及び当該装置を備えた油圧式作業機械が、提供される。   As described above, according to the present invention, there is provided a device capable of appropriately adjusting the temperature of hydraulic oil used in a hydraulic work machine while reducing necessary power, and a hydraulic work machine including the device. Provided.

本発明の実施の形態に係る油圧ショベルの断面背面図である。1 is a cross-sectional rear view of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention. 前記油圧ショベルに搭載される油圧回路の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the hydraulic circuit mounted in the said hydraulic shovel. 前記油圧ショベルに搭載されるコントローラの主たる機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main function structures of the controller mounted in the said hydraulic shovel. 前記コントローラにより行われる主たる演算制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the main calculation control operations performed by the said controller. 前記コントローラにより制御されるファン回転数及びオイルクーラ流量を示すグラフである。It is a graph which shows the fan rotation speed and oil cooler flow volume which are controlled by the said controller. 前記油圧回路におけるバイパス流量制御弁の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the bypass flow control valve in the said hydraulic circuit.

本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明が適用される作業機械の一例である油圧ショベルを示す。この油圧ショベルは、下部走行体１０と、下部走行体１０の上に旋回自在に搭載される上部旋回体１２と、を備える。当該上部旋回体１２には、図略の作業装置、キャブ１４、エンジンカバー１７により画定されるエンジンルーム１６等が搭載される。エンジンルーム１６内にはエンジン１８及びその他の複数の機器が搭載される。   FIG. 1 shows a hydraulic excavator as an example of a work machine to which the present invention is applied. The hydraulic excavator includes a lower traveling body 10 and an upper revolving body 12 that is rotatably mounted on the lower traveling body 10. The upper swing body 12 is mounted with an unillustrated working device, a cab 14, an engine room 16 defined by an engine cover 17, and the like. An engine 18 and other devices are mounted in the engine room 16.

前記エンジンルーム１６内の複数の機器には、オイルクーラ２０及びラジエータ２２を含む複数の熱交換器、回転駆動されることにより冷却風を形成して前記複数の熱交換器に供給する冷却用のファン２４、当該冷却風を前記複数の熱交換器に案内するファンシュラウド２６、前記エンジン１８と独立して前記ファン２４を回転駆動するファン駆動装置であるファン駆動モータ２８、などが含まれる。前記オイルクーラ２０は熱交換用油路を形成し、この熱交換用油路を流れる作動油と、前記ファン２４が生成する冷却風によって冷却される外気との間で熱交換を行わせることにより、原則として前記作動油の冷却を行う。   The plurality of devices in the engine room 16 include a plurality of heat exchangers including an oil cooler 20 and a radiator 22, and a cooling device that is driven to rotate and forms cooling air to be supplied to the plurality of heat exchangers. A fan 24, a fan shroud 26 that guides the cooling air to the plurality of heat exchangers, a fan drive motor 28 that is a fan drive device that rotationally drives the fan 24 independently of the engine 18, and the like are included. The oil cooler 20 forms a heat exchange oil passage, and heat exchange is performed between the hydraulic oil flowing through the heat exchange oil passage and the outside air cooled by the cooling air generated by the fan 24. In principle, the hydraulic oil is cooled.

前記エンジンカバー１７には、吸気口１７ａ及び排気口１７ｂが設けられ、前記ファン２４は、前記ファン駆動モータ２８によって回転駆動されることにより、前記エンジンルーム１６内に空気流を形成する。この空気流は、前記吸気口１７ａから前記複数の熱交換器及び前記エンジン１８を通ってこれらを冷却した後に前記排気口１７ｂに至る。   The engine cover 17 is provided with an intake port 17 a and an exhaust port 17 b, and the fan 24 is rotationally driven by the fan drive motor 28, thereby forming an air flow in the engine room 16. This air flow passes from the intake port 17a through the plurality of heat exchangers and the engine 18 to cool them before reaching the exhaust port 17b.

図２は、前記油圧ショベルに搭載される油圧回路のうち前記作動油の温度の調節に関係する要素を示した図である。図２に示されるように、この油圧回路は、前記エンジン１８により駆動されてタンク内の作動油を吐出する油圧ポンプ３０と、油圧ポンプ３０が吐出する作動油の供給を受けて作動する油圧アクチュエータ（図２では油圧シリンダ）３２と、前記油圧ポンプ３０と前記油圧アクチュエータ３２との間に介在するコントロールバルブ３４と、前記油圧ポンプ３０が吐出する作動油を前記油圧アクチュエータ３２に導く供給油路（メータイン流路）３６と、前記油圧アクチュエータ３２から排出される作動油をタンクに戻す戻り油路（メータアウト流路）３８と、リリーフ用油路４０と、を含む。前記コントロールバルブ３４は、パイロット圧の入力を受けることにより、前記供給油路３６及び前記戻り油路３８を遮断する中立位置から当該供給油路３６及び当該戻り油路３８を開通する開き位置に切換わるように開弁する。   FIG. 2 is a diagram showing elements related to the adjustment of the temperature of the hydraulic oil in a hydraulic circuit mounted on the hydraulic excavator. As shown in FIG. 2, the hydraulic circuit includes a hydraulic pump 30 that is driven by the engine 18 to discharge hydraulic oil in the tank, and a hydraulic actuator that operates by receiving supply of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 30. (Hydraulic cylinder in FIG. 2) 32, a control valve 34 interposed between the hydraulic pump 30 and the hydraulic actuator 32, and a supply oil passage (not shown) that guides hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 30 to the hydraulic actuator 32. Meter-in flow path) 36, a return oil path (meter-out flow path) 38 for returning the hydraulic oil discharged from the hydraulic actuator 32 to the tank, and a relief oil path 40. The control valve 34 receives an input of pilot pressure and switches from a neutral position where the supply oil passage 36 and the return oil passage 38 are blocked to an open position where the supply oil passage 36 and the return oil passage 38 are opened. The valve is opened to change.

前記オイルクーラ２０は、その熱交換用油路が前記戻り油路３８の一部を構成するように当該戻り油路３８の途中に設けられる。前記リリーフ用油路４０は、前記オイルクーラ２０の抵抗が過度に上昇したときに作動油をタンクに逃がすための油路であり、前記オイルクーラ２０よりも上流側の位置で前記戻り油路３８から分岐し、前記オイルクーラ２０をバイパスしてタンクに至る。当該リリーフ用油路４０には、前記オイルクーラ２０に流入する作動油の圧力を予め設定された設定圧以下の圧力に保持するように開閉作動する安全弁４２が設けられる。具体的に、この安全弁４２は、その一次圧が前記設定圧まで上昇したときにのみ開弁する機能をもつもの、例えばばね付チェック弁、により構成される。   The oil cooler 20 is provided in the middle of the return oil passage 38 so that the heat exchange oil passage forms a part of the return oil passage 38. The relief oil passage 40 is an oil passage for allowing hydraulic oil to escape to the tank when the resistance of the oil cooler 20 increases excessively, and the return oil passage 38 at a position upstream of the oil cooler 20. Branch off from the oil cooler 20 and bypass the oil cooler 20 to reach the tank. The relief oil passage 40 is provided with a safety valve 42 that opens and closes so as to maintain the pressure of the hydraulic oil flowing into the oil cooler 20 at a pressure equal to or lower than a preset set pressure. Specifically, the safety valve 42 is configured by a valve having a function of opening only when the primary pressure rises to the set pressure, for example, a check valve with a spring.

この油圧回路には、さらに、図２に示すような油温センサ４４と、バイパス油路４６と、バイパス流量制御弁４８と、が設けられる。   The hydraulic circuit is further provided with an oil temperature sensor 44, a bypass oil passage 46, and a bypass flow rate control valve 48 as shown in FIG.

前記油温センサ４４は、作動油の温度、例えば前記オイルクーラ２０に流入する直前の作動油の温度、を検出し、当該温度に相当する電気信号である油温検出信号を生成して出力する。   The oil temperature sensor 44 detects the temperature of the hydraulic oil, for example, the temperature of the hydraulic oil immediately before flowing into the oil cooler 20, and generates and outputs an oil temperature detection signal that is an electrical signal corresponding to the temperature. .

前記バイパス油路４６は、前記リリーフ用油路４０とは独立して前記戻り油路３８から分岐しかつ前記オイルクーラ２０をバイパスしてタンクに至る流路である。従って、このバイパス油路４６を流れる作動油の流量であるバイパス流量が多いほど、前記オイルクーラ２０を流れる作動油の流量であるオイルクーラ流量Ｑｃは少なくなる。   The bypass oil passage 46 is a passage that branches from the return oil passage 38 independently of the relief oil passage 40 and bypasses the oil cooler 20 to reach the tank. Therefore, the larger the bypass flow rate that is the flow rate of the hydraulic oil flowing through the bypass oil passage 46, the smaller the oil cooler flow rate Qc that is the flow rate of the hydraulic oil flowing through the oil cooler 20.

前記バイパス流量制御弁４８は、前記バイパス油路４６を流れる作動油の流量すなわち前記バイパス流量を変化させることにより、前記オイルクーラ流量Ｑｃを変化させるように開閉作動する。この実施の形態に係るバイパス流量制御弁４８は、前記バイパス油路４６の途中に設けられ、ソレノイド４８ａを有する電磁切換弁からなる。バイパス流量制御弁４８は、前記ソレノイド４８ａが励磁されないときは全閉状態を保って前記バイパス油路４６を完全に遮断する一方、前記ソレノイド４８ａが励磁されると開弁して絞り流路を形成する。つまり、前記バイパス流量を制限しながら前記バイパス油路４６を作動油が流れることを許容する。   The bypass flow rate control valve 48 opens and closes so as to change the oil cooler flow rate Qc by changing the flow rate of hydraulic oil flowing through the bypass oil passage 46, that is, the bypass flow rate. The bypass flow rate control valve 48 according to this embodiment is an electromagnetic switching valve provided in the middle of the bypass oil passage 46 and having a solenoid 48a. When the solenoid 48a is not energized, the bypass flow rate control valve 48 maintains a fully closed state to completely shut off the bypass oil passage 46. On the other hand, when the solenoid 48a is energized, the bypass flow control valve 48 opens to form a throttle channel. To do. That is, hydraulic oil is allowed to flow through the bypass oil passage 46 while restricting the bypass flow rate.

前記油圧回路には、さらに、コントローラ５０が付設される。このコントローラ５０は、前記作動油の温度を調節するための機能として、図３に示すような油温判定部５２、ファン駆動制御部５４及び作動油流量制御部５６を有する。   Further, a controller 50 is attached to the hydraulic circuit. The controller 50 includes an oil temperature determination unit 52, a fan drive control unit 54, and a hydraulic oil flow rate control unit 56 as shown in FIG. 3 as functions for adjusting the temperature of the hydraulic oil.

前記油温判定部５２は、前記油温センサ４４により検出される作動油の温度が予め設定された許容温度領域、当該許容温度領域よりも高い高温領域、及び当該許容温度領域よりも低い低温領域のいずれにあるのかを判定する。前記許容温度領域は、予め設定された下限許容温度Ｔ１以上でかつ予め設定された上限許容温度Ｔ２以下の領域である。従って、前記高温領域は前記上限許容温度Ｔ２よりも高い温度領域であり、前記低温領域は前記下限許容温度Ｔ１未満の温度領域である。   The oil temperature determination unit 52 includes a preset allowable temperature range in which the temperature of the hydraulic oil detected by the oil temperature sensor 44 is set, a high temperature range higher than the allowable temperature range, and a low temperature range lower than the allowable temperature range. It is determined whether it is in either. The allowable temperature region is a region that is not less than a preset lower limit allowable temperature T1 and not more than a preset upper limit allowable temperature T2. Therefore, the high temperature region is a temperature region higher than the upper limit allowable temperature T2, and the low temperature region is a temperature region lower than the lower limit allowable temperature T1.

ここでいう「許容」とは、自由に決定されることが可能な概念である。例えば、高い安全率を見越して、前記下限許容温度Ｔ１が高めに設定すること及び前記上限許容温度を低めに設定することの少なくとも一方がなされてもよい。すなわち、前記許容温度領域が狭く設定されてもよい。   “Acceptable” here is a concept that can be freely determined. For example, in anticipation of a high safety factor, at least one of setting the lower limit allowable temperature T1 higher and setting the upper limit allowable temperature lower may be performed. That is, the allowable temperature region may be set narrow.

前記ファン駆動制御部５４は、前記温度判定部５２による判定に基づき、前記ファン駆動モータ２８により駆動されるファン２４の回転数Ｎｆを変化させる。同様に、前記作動油流量制御部５６は、前記温度判定部５２による判定に基いて前記バイパス流量制御弁４８を開閉作動させる（つまり前記ソレノイド４８ａの励磁をオンオフする）ことにより前記バイパス流量を変化させて前記オイルクーラ流量Ｑｃを調節する。   The fan drive control unit 54 changes the rotation speed Nf of the fan 24 driven by the fan drive motor 28 based on the determination by the temperature determination unit 52. Similarly, the hydraulic oil flow rate control unit 56 changes the bypass flow rate by opening and closing the bypass flow rate control valve 48 based on the determination by the temperature determination unit 52 (that is, turning on and off the excitation of the solenoid 48a). To adjust the oil cooler flow rate Qc.

図４は、このコントローラ５０により行われる具体的な制御動作を示す。コントローラ５０は、油温センサ４４が生成する油温検出信号を含む各種検出信号を取り込む（ステップＳ１）。当該コントローラ５０の油温判定部５２は、前記油温センサ４４により検出される作動油温度Ｔが前記許容温度領域、前記高温領域及び前記低温領域のいずれにあるかを判定する（ステップＳ２及びステップＳ３）。   FIG. 4 shows a specific control operation performed by the controller 50. The controller 50 takes in various detection signals including the oil temperature detection signal generated by the oil temperature sensor 44 (step S1). The oil temperature determination unit 52 of the controller 50 determines whether the hydraulic oil temperature T detected by the oil temperature sensor 44 is in the allowable temperature region, the high temperature region, or the low temperature region (step S2 and step S2). S3).

前記作動油温度Ｔが前記許容温度領域にあると前記油温判定部５２が判定した場合、つまり、前記作動油温度Ｔが下限許容温度Ｔ１以上でかつ上限許容温度Ｔ２以下であると油温判定部５２が判定した場合（ステップＳ２，Ｓ３でともにＹＥＳ）、図５に示すように、前記ファン駆動制御部５４は前記ファン２４の回転数Ｎｆを最高回転数Ｎｍａｘよりも低い回転数であって予め設定された中間回転数（通常運転用回転数）Ｎｍｉｄにするように前記ファン駆動モータ２８の作動を制御する一方、前記作動油流量制御部５６は前記バイパス流量制御弁４８のソレノイド４８ａを励磁して当該バイパス流量制御弁４８を開弁させることによりバイパス流量を発生させ、その分オイルクーラ流量Ｑｃを最大流量Ｑｍａｘよりも低い通常運転用流量Ｑｎまで低減させる（ステップＳ４）。   When the oil temperature determination unit 52 determines that the hydraulic oil temperature T is in the allowable temperature range, that is, when the hydraulic oil temperature T is equal to or higher than the lower limit allowable temperature T1 and equal to or lower than the upper limit allowable temperature T2. When the unit 52 determines (both YES in steps S2 and S3), as shown in FIG. 5, the fan drive control unit 54 sets the rotational speed Nf of the fan 24 to a rotational speed lower than the maximum rotational speed Nmax. The operation of the fan drive motor 28 is controlled so as to obtain a preset intermediate rotation speed (rotation speed for normal operation) Nmid, while the hydraulic oil flow control unit 56 excites the solenoid 48a of the bypass flow control valve 48. Then, the bypass flow rate control valve 48 is opened to generate a bypass flow rate, and the oil cooler flow rate Qc is correspondingly lower than the maximum flow rate Qmax. It is reduced to n (step S4).

なお、ここでいう最大流量Ｑｍａｘとは、前記バイパス流量制御弁４８が全閉となってバイパス流量を０にしたときにオイルクーラ２０を流れる作動油の流量のことであり、従って当該最大流量Ｑｍａｘは固定された流量でなく運転状態に応じて変動する流量である。同様に通常運転用流量Ｑｎも、固定された流量ではなく、前記バイパス流量の分だけ前記最大流量Ｑｍａｘよりも相対的に低減された流量を意味する。   The maximum flow rate Qmax here is the flow rate of the hydraulic oil flowing through the oil cooler 20 when the bypass flow rate control valve 48 is fully closed and the bypass flow rate is set to 0, and therefore the maximum flow rate Qmax. Is not a fixed flow rate but a flow rate that varies according to the operating state. Similarly, the normal operation flow rate Qn is not a fixed flow rate, but means a flow rate relatively reduced from the maximum flow rate Qmax by the amount of the bypass flow rate.

前記作動油温度Ｔが前記高温領域にあると前記油温判定部５２が判定した場合、つまり、前記作動油温度Ｔが上限許容温度Ｔ１よりも高いと油温判定部５２が判定した場合（ステップＳ２でＮＯ）、前記ファン駆動制御部５４は前記ファン２４の回転数Ｎｆを最高回転数Ｎｍａｘにするように前記ファン駆動モータ２８の作動を制御する一方、前記作動油流量制御部５６は前記バイパス流量制御弁４８のソレノイド４８ａを非励磁にして当該バイパス流量制御弁４８を閉弁させることによりバイパス油路４６を閉じてバイパス流量を０にし、これによりオイルクーラ流量Ｑｃを前記最大流量Ｑｍａｘまで増大させる（ステップＳ５）。   When the oil temperature determining unit 52 determines that the hydraulic oil temperature T is in the high temperature range, that is, when the oil temperature determining unit 52 determines that the hydraulic oil temperature T is higher than the upper limit allowable temperature T1 (step) In S2, NO, the fan drive control unit 54 controls the operation of the fan drive motor 28 so that the rotational speed Nf of the fan 24 becomes the maximum rotational speed Nmax, while the hydraulic oil flow control unit 56 controls the bypass. By de-energizing the solenoid 48a of the flow rate control valve 48 and closing the bypass flow rate control valve 48, the bypass oil passage 46 is closed and the bypass flow rate is reduced to 0, thereby increasing the oil cooler flow rate Qc to the maximum flow rate Qmax. (Step S5).

逆に、前記作動油温度Ｔが前記低温領域にあると前記油温判定部５２が判定した場合、つまり、前記作動油温度Ｔが下限許容温度Ｔ１よりも低いと油温判定部５２が判定した場合（ステップＳ２でＮＯかつステップＳ３でＹＥＳ）、前記ファン駆動制御部５４は前記ファン２４の回転数を最低回転数にする（この実施の形態では当該回転数を０にする、つまりファン２４の駆動を停止させる）一方、前記作動油流量制御部５６は前記バイパス流量制御弁４８のソレノイド４８ａを非励磁にして当該バイパス流量制御弁４８を閉弁させることによりバイパス油路４６を遮断してバイパス流量を０にし、オイルクーラ流量Ｑｃを前記最大流量Ｑｍａｘまで増大させる（ステップＳ６）。   Conversely, when the oil temperature determination unit 52 determines that the hydraulic oil temperature T is in the low temperature range, that is, the oil temperature determination unit 52 determines that the hydraulic oil temperature T is lower than the lower limit allowable temperature T1. In this case (NO in step S2 and YES in step S3), the fan drive control unit 54 sets the rotational speed of the fan 24 to the minimum rotational speed (in this embodiment, the rotational speed is set to 0, that is, the fan 24 On the other hand, the hydraulic fluid flow control unit 56 shuts off the bypass oil passage 46 by closing the bypass flow control valve 48 by de-energizing the solenoid 48a of the bypass flow control valve 48 and bypassing the bypass. The flow rate is set to 0, and the oil cooler flow rate Qc is increased to the maximum flow rate Qmax (step S6).

すなわち、この装置によれば、図５に示されるような油温に対応したファン回転数及びオイルクーラ流量Ｑｃの制御、つまり、高温領域（Ｔ＞Ｔ２）ではファン２４の回転数を高くして低温領域（Ｔ＜Ｔ１）ではファン２４の駆動を停止させるファン駆動制御と、許容温度領域においてのみバイパス流量を発生させてオイルクーラ流量を抑える作動油流量制御と、が行われる。当該ファン駆動制御及び作動油流量制御の組み合わせが、エネルギー消費量を節減しながら作動油の温度を適正に調節することを可能にする。具体的には、次のとおりである。   That is, according to this apparatus, the fan speed and oil cooler flow rate Qc corresponding to the oil temperature as shown in FIG. 5 are controlled, that is, the fan 24 speed is increased in the high temperature region (T> T2). In the low temperature range (T <T1), fan drive control for stopping the drive of the fan 24 and hydraulic oil flow rate control for suppressing the oil cooler flow rate by generating a bypass flow rate only in the allowable temperature range are performed. The combination of the fan drive control and the hydraulic fluid flow control makes it possible to properly adjust the hydraulic oil temperature while saving energy consumption. Specifically, it is as follows.

ｉ）作動油温度Ｔが許容温度領域にあって（Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２）当該作動油の温度を積極的に変化させる必要性が低く、当該作動油の温度を維持できればよい状態では、バイパス流量を発生させてオイルクーラ流量Ｑｃを減らすことによりオイルクーラ２０における圧力損失を低減させるとともに、当該オイルクーラ流量Ｑｃの低減によって必要風量が低減する分、ファン２４の回転数Ｎｆも最高回転数Ｎｍａｘより低い回転数Ｎｍｉｄに抑えて当該ファン２４の駆動のための動力も減らすことができる。   i) In a state where the hydraulic oil temperature T is in the allowable temperature range (T1 ≦ T ≦ T2) and the temperature of the hydraulic oil is not required to be actively changed and the temperature of the hydraulic oil is maintained, the bypass flow rate The pressure loss in the oil cooler 20 is reduced by reducing the oil cooler flow rate Qc and the required air volume is reduced by reducing the oil cooler flow rate Qc, so that the rotational speed Nf of the fan 24 is also higher than the maximum rotational speed Nmax. The power for driving the fan 24 can also be reduced while keeping the rotational speed Nmid low.

ｉｉ）作動油温度Ｔが前記許容温度領域よりも高い高温領域にあって（Ｔ＞Ｔ２）当該作動油の温度を積極的に低下させる必要がある場合には、バイパス流量をなくしてオイルクーラ流量を最大限まで増やすとともにファン２４の回転数Ｎｆを最高回転数Ｎｍａｘにして当該作動油の冷却のための風量も増やすことによりファン２４及びオイルクーラ２０の機能を最大限に活かした作動油の冷却を行うことができる。   ii) When the hydraulic oil temperature T is in a high temperature range higher than the allowable temperature range (T> T2) and the temperature of the hydraulic oil needs to be actively reduced, the bypass flow rate is eliminated and the oil cooler flow rate is eliminated. Is increased to the maximum, and the rotational speed Nf of the fan 24 is set to the maximum rotational speed Nmax, and the air volume for cooling the hydraulic oil is also increased, thereby cooling the hydraulic oil making the best use of the functions of the fan 24 and the oil cooler 20 It can be performed.

ｉｉｉ）作動油温度Ｔが前記許容温度領域よりも低い低温領域にあって（Ｔ＜Ｔ１）当該作動油の粘度を抑えるべく当該作動油の温度を逆に上昇させる必要がある場合には、ｉｉ）の場合と同じくバイパス流量をなくしてオイルクーラ流量Ｑｃを最大限まで増やす一方で前記ファン２４の駆動を停止することにより、当該オイルクーラでの圧力損失の要因である流路抵抗を逆に利用して前記作動油の温度を上昇させることができる。つまり、ヒータを用いることなく、あるいは当該ヒータの駆動のための消費エネルギーの節減を可能にしながら、作動油温度Ｔを上昇させることができる。   iii) When the hydraulic oil temperature T is in a low temperature range lower than the allowable temperature range (T <T1) and it is necessary to increase the temperature of the hydraulic oil in order to suppress the viscosity of the hydraulic oil, ii In the same manner as in the case of (2), the bypass flow rate is eliminated and the oil cooler flow rate Qc is increased to the maximum while the drive of the fan 24 is stopped to reversely use the flow path resistance that is the cause of the pressure loss in the oil cooler Thus, the temperature of the hydraulic oil can be increased. That is, the hydraulic oil temperature T can be raised without using a heater or while reducing energy consumption for driving the heater.

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されない。本発明は、例えば次のような形態を含む。   The present invention is not limited to the embodiment described above. The present invention includes, for example, the following forms.

１）ファンの回転数について
前記実施の形態では、作動油温度Ｔが低温領域にある場合に採用される「最低回転数」として０が設定される（つまり当該場合にファン２４の駆動が停止される）が、当該最低回転数は０よりも大きな回転数であってもよい。つまり、作動油温度Ｔが低温領域にある場合にもファン２４の駆動が（最低速度で）続行されてもよい。 1) Regarding the number of rotations of the fan In the above embodiment, 0 is set as the “minimum number of rotations” employed when the hydraulic oil temperature T is in the low temperature range (that is, the drive of the fan 24 is stopped in this case). However, the minimum rotational speed may be a rotational speed larger than zero. That is, even when the hydraulic oil temperature T is in the low temperature region, the drive of the fan 24 may be continued (at the lowest speed).

また、前記実施の形態では、作動油温度Ｔが許容温度領域にある場合に採用される「通常運転用回転数」及び作動油温度Ｔが高温領域にある場合に採用される「高温運転用回転数」についてそれぞれ一定の回転数（中間回転数Ｎｍｉｄ及び最高回転数Ｎｍａｘ）が設定されているが、当該通常運転用回転数及び高温運転用回転数は、一定の回転数でなくてもよい。例えば、前記許容温度領域内において作動油の温度が高いほど高い回転数が設定されてもよい。   Further, in the above-described embodiment, “rotation speed for normal operation” adopted when the hydraulic oil temperature T is in the allowable temperature range and “high-speed operation rotation” adopted when the hydraulic oil temperature T is in the high temperature range. Although the number of rotations is set to a constant rotation speed (intermediate rotation speed Nmid and maximum rotation speed Nmax), the normal operation rotation speed and the high temperature operation rotation speed may not be constant. For example, a higher rotational speed may be set as the temperature of the hydraulic oil is higher in the allowable temperature range.

２）オイルクーラ流量及びバイパス流量制御弁について
前記のファンの回転数と同様、作動油温度Ｔが許容温度領域、高温領域及び低温領域にある場合にそれぞれ採用されるバイパス流量制御弁の開度も一定の開度でなくてもよく、例えば作動油の温度によって調節されてもよい。つまり、前記通常運転用流量Ｑｎは高温運転用流量及び低温運転用流量（前記実施の形態では最大流量Ｑｍａｘ）に対して相対的に低い流量であればよく、その条件を満たす範囲内でバイパス流量制御弁が作動油の温度に応じて操作されてもよい。例えば、バイパス流量制御弁として、図２に示すような電磁切換弁からなるバイパス流量制御弁４８に代えて、ソレノイドに与えられる励磁電流の大きさに対応した開度で開く可変流量制御弁を採用することにより、バイパス流量及びこれに対応するオイルクーラ流量を連続的に調節することも可能である。 2) Oil cooler flow rate and bypass flow rate control valve As with the fan speed, the bypass flow rate control valve employed when the hydraulic oil temperature T is in the allowable temperature range, the high temperature range, and the low temperature range is also used. The opening may not be constant, and may be adjusted, for example, by the temperature of the hydraulic oil. That is, the normal operation flow rate Qn may be a relatively low flow rate with respect to the high temperature operation flow rate and the low temperature operation flow rate (the maximum flow rate Qmax in the embodiment), and the bypass flow rate is within a range satisfying the condition. The control valve may be operated according to the temperature of the hydraulic oil. For example, a variable flow rate control valve that opens at an opening corresponding to the magnitude of the excitation current applied to the solenoid is employed as the bypass flow rate control valve, instead of the bypass flow rate control valve 48 comprising an electromagnetic switching valve as shown in FIG. By doing so, it is also possible to continuously adjust the bypass flow rate and the corresponding oil cooler flow rate.

また、前記バイパス流量制御弁は、図２に示されるようにバイパス油路４６の途中に設けられるものではなく、戻り油路からのバイパス油路の分岐点に設けられるものでもよい。その例を図６に示す。ここに示されるバイパス流量制御弁５８は、ソレノイド５８ａを有する電磁切換弁であって、戻り油路３８からのバイパス油路４６の分岐を遮断する閉位置と、戻り油路３８から分岐してバイパス油路４６に至る絞り流路を形成する開位置と、に切換えられる。   Further, the bypass flow rate control valve is not provided in the middle of the bypass oil passage 46 as shown in FIG. 2, but may be provided at a branch point of the bypass oil passage from the return oil passage. An example is shown in FIG. The bypass flow rate control valve 58 shown here is an electromagnetic switching valve having a solenoid 58 a, which is a closed position where the branch of the bypass oil passage 46 from the return oil passage 38 is blocked, and a bypass branched from the return oil passage 38. The position is switched to an open position that forms a throttle passage leading to the oil passage 46.

３）リリーフ用油路及びバイパス油路について
本発明において、リリーフ用油路は必須のものではない。また、当該リリーフ用油路は、戻り油路からバイパス油路が分岐する位置よりも上流側の位置で当該戻り油路から分岐してもよい。しかし、図２及び図６に示されるように、戻り油路３８からリリーフ用油路４０が分岐する位置よりも上流側の位置で当該戻り油路３８からバイパス油路４６が分岐することは、当該バイパス油路４６への作動油の分流によって、その下流側に位置する安全弁４２の一次圧を低減させることを可能にし、これにより、オイルクーラ２０の安全性を損なうことなく当該安全弁４２の作動頻度を減らすことを可能にする。 3) Relief oil passage and bypass oil passage In the present invention, the relief oil passage is not essential. Further, the relief oil passage may branch from the return oil passage at a position upstream of the position where the bypass oil passage branches from the return oil passage. However, as shown in FIGS. 2 and 6, the bypass oil passage 46 branches from the return oil passage 38 at a position upstream from the position where the relief oil passage 40 branches from the return oil passage 38. By dividing the working oil into the bypass oil passage 46, it is possible to reduce the primary pressure of the safety valve 42 located on the downstream side of the bypass oil passage 46. Makes it possible to reduce the frequency.

１８ エンジン
２０ オイルクーラ
２４ ファン
２８ ファン駆動モータ（ファン駆動装置）
３０ 油圧ポンプ
３８ 戻り油路
４０ リリーフ用油路
４２ 安全弁
４４ 油温センサ（油温検出器）
４６ バイパス油路
４８，５８ バイパス流量制御弁
５０ コントローラ
５２ 油温判定部
５４ ファン駆動制御部
５６ 作動油流量制御部 18 Engine 20 Oil cooler 24 Fan 28 Fan drive motor (fan drive device)
30 Hydraulic pump 38 Return oil path 40 Relief oil path 42 Safety valve 44 Oil temperature sensor (oil temperature detector)
46 Bypass oil passage 48, 58 Bypass flow control valve 50 Controller 52 Oil temperature determination unit 54 Fan drive control unit 56 Hydraulic oil flow control unit

Claims (6)

タンク内の作動油を吐出する油圧ポンプと、当該油圧ポンプにより吐出される作動油の供給を受けて作動する油圧アクチュエータと、を備えた油圧式作業機械に設けられて前記作動油の温度を調節するための作動油温度調節装置であって、
前記油圧アクチュエータから前記タンクに作動油を戻すための戻り油路の途中に設けられ、当該作動油と外気との間で熱交換を行わせるための熱交換用油路を形成するオイルクーラと、
回転駆動されることにより前記オイルクーラに対して冷却風を供給するファンと、
前記ファンを回転駆動するとともに当該ファンの回転数の調節が可能なファン駆動装置と、
前記油圧アクチュエータから排出される作動油を前記オイルクーラをバイパスしてタンクに導くバイパス油路と、
当該バイパス油路を流れる作動油の流量であるバイパス流量を変化させることにより前記オイルクーラの流れる作動油の流量であるオイルクーラ流量を変化させることが可能なバイパス流量制御弁と、
前記作動油の温度を検出する油温検出器と、
前記油温検出器により検出される作動油の温度が予め設定された許容温度領域、当該許容温度領域よりも高い高温領域、及び当該許容温度領域よりも低い低温領域のいずれにあるのかを判定する温度判定部と、
前記温度判定部による判定に基いて前記ファン駆動装置により駆動されるファンの回転数を変化させるファン駆動制御部と、
前記温度判定部による判定に基いて前記バイパス流量制御弁を切換えることにより前記バイパス流量を変化させて前記オイルクーラを流れる作動油の流量であるオイルクーラ流量を調節する作動油流量制御部と、を備え、
前記ファン駆動制御部は、前記作動油の温度が前記許容温度領域にあると判定された場合には前記ファンの回転数を最高回転数よりも低い通常運転用回転数にさせ、前記作動油の温度が前記高温領域にあると判定された場合には前記ファンの回転数を前記通常運転用回転数よりも高い高温運転用回転数にさせ、前記作動油の温度が前記低温領域にあると判定された場合には前記ファンの回転数を前記通常運転用回転数よりも低い最低回転数にさせるように、前記ファン駆動装置によるファンの駆動を制御し、
前記作動油流量制御部は、前記作動油の温度が前記許容温度領域にあると判定された場合には前記作動油の温度が前記高温領域にあると判定された場合及び前記作動油の温度が前記低温領域にあると判定された場合に比べて前記バイパス流量を大きくするように、前記バイパス流量制御弁を作動させる、油圧式作業機械の作動油温度調節装置。 A hydraulic work machine having a hydraulic pump that discharges hydraulic oil in the tank and a hydraulic actuator that operates upon receiving the supply of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump adjusts the temperature of the hydraulic oil. Hydraulic oil temperature control device for
An oil cooler that is provided in the middle of a return oil path for returning the hydraulic oil from the hydraulic actuator to the tank, and that forms a heat exchange oil path for performing heat exchange between the hydraulic oil and outside air;
A fan for supplying cooling air to the oil cooler by being driven to rotate;
A fan driving device capable of rotationally driving the fan and adjusting the rotational speed of the fan;
A bypass oil passage that bypasses the oil cooler and guides the hydraulic oil discharged from the hydraulic actuator to the tank;
A bypass flow rate control valve capable of changing an oil cooler flow rate that is a flow rate of hydraulic oil flowing through the oil cooler by changing a bypass flow rate that is a flow rate of hydraulic oil flowing through the bypass oil passage;
An oil temperature detector for detecting the temperature of the hydraulic oil;
It is determined whether the temperature of the hydraulic oil detected by the oil temperature detector is in a preset allowable temperature range, a high temperature range higher than the allowable temperature range, or a low temperature range lower than the allowable temperature range. A temperature determination unit;
A fan drive control unit that changes the number of rotations of the fan driven by the fan drive device based on the determination by the temperature determination unit;
A hydraulic oil flow rate control unit that adjusts an oil cooler flow rate that is a flow rate of hydraulic oil that flows through the oil cooler by changing the bypass flow rate by switching the bypass flow rate control valve based on the determination by the temperature determination unit; Prepared,
When it is determined that the temperature of the hydraulic oil is in the allowable temperature range, the fan drive control unit causes the rotational speed of the fan to be a normal operation rotational speed that is lower than a maximum rotational speed. When it is determined that the temperature is in the high temperature range, the rotation speed of the fan is set to a high temperature operation speed higher than the normal operation speed, and the temperature of the hydraulic oil is determined to be in the low temperature range. If so, control the fan drive by the fan drive device so that the rotation speed of the fan is a minimum rotation speed lower than the rotation speed for normal operation,
When the temperature of the hydraulic oil is determined to be in the allowable temperature range, the hydraulic fluid flow control unit determines that the temperature of the hydraulic oil is in the high temperature range and the temperature of the hydraulic oil is A hydraulic fluid temperature adjusting device for a hydraulic work machine that operates the bypass flow rate control valve so as to increase the bypass flow rate as compared with a case where it is determined that the temperature is in the low temperature region. 請求項１記載の油圧式作業機械の作動油温度調節装置であって、前記ファン駆動制御部は、前記作動油の温度が前記低温領域にあると判定された場合には前記ファンの駆動を停止させる、油圧式作業機械の作動油温度調節装置。   The hydraulic oil temperature adjusting device for a hydraulic work machine according to claim 1, wherein the fan drive control unit stops driving the fan when it is determined that the temperature of the hydraulic oil is in the low temperature region. Hydraulic oil temperature control device for hydraulic work machines. 請求項１または２記載の油圧式作業機械の作動油温度調節装置であって、前記ファン駆動制御部は、前記作動油の温度が前記高温領域にあると判定された場合には前記ファンの回転数を最高回転数にさせ、前記作動油流量制御部は、前記作動油の温度が前記高温領域にあると判定された場合には前記バイパス流量制御弁を全閉にする、油圧式作業機械の作動油温度調節装置。   The hydraulic oil temperature adjusting device for a hydraulic work machine according to claim 1 or 2, wherein the fan drive control unit rotates the fan when it is determined that the temperature of the hydraulic oil is in the high temperature region. The hydraulic oil flow control unit is configured to make the hydraulic oil flow control unit fully close the bypass flow control valve when it is determined that the temperature of the hydraulic oil is in the high temperature region. Hydraulic oil temperature control device. 請求項１〜３のいずれかに記載の油圧式作業機械の作動油温度調節装置であって、前記バイパス油路とは独立して前記オイルクーラよりも上流側の位置で前記戻り油路から分岐して前記オイルクーラをバイパスしてタンクに至るリリーフ用油路と、当該リリーフ用油路に設けられ、前記オイルクーラに流入する作動油の圧力を予め設定された設定圧以下の圧力に規制するように開閉作動する安全弁と、をさらに備える、油圧式作業機械の作動油温度調節装置。   It is a hydraulic-oil temperature control apparatus of the hydraulic working machine in any one of Claims 1-3, Comprising: It branches from the said return oil path in the position upstream from the said oil cooler independently of the said bypass oil path. Then, the relief oil passage that bypasses the oil cooler and reaches the tank, and the pressure of the hydraulic oil that is provided in the relief oil passage and flows into the oil cooler is regulated to a pressure equal to or lower than a preset set pressure. A hydraulic oil temperature control device for a hydraulic work machine, further comprising a safety valve that opens and closes like this. 請求項４記載の油圧式作業機械の作動油温度調節装置であって、前記バイパス油路は、前記リリーフ用油路が前記戻り油路から分岐する位置よりも上流側の位置で当該戻り油路から分岐する、油圧式作業機械の作動油温度調節装置。   5. The hydraulic oil temperature adjusting device for a hydraulic work machine according to claim 4, wherein the bypass oil passage is located upstream of a position where the relief oil passage branches from the return oil passage. Hydraulic oil temperature control device for hydraulic work machines that branches off from 油圧式作業機械であって、
タンク内の作動油を吐出する油圧ポンプと、
当該油圧ポンプにより吐出される作動油の供給を受けて作動する油圧アクチュエータと、
請求項１〜５のいずれかに記載の作動油温度調節装置と、を備えた油圧式作業機械。 A hydraulic work machine,
A hydraulic pump that discharges hydraulic oil in the tank;
A hydraulic actuator that operates in response to the supply of hydraulic oil discharged by the hydraulic pump;
A hydraulic work machine comprising: the hydraulic oil temperature adjusting device according to claim 1.
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