JP3950438B2 - Oil temperature control method for hydraulic circuit - Google Patents

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Description

本発明は、ワークツールに応じた油温設定が可能な油圧回路の油温制御方法に関するものである。   The present invention relates to an oil temperature control method for a hydraulic circuit capable of setting an oil temperature according to a work tool.

図５に示されるように、作業機械または建設機械としての油圧ショベルは、下部走行体11に対し上部旋回体12が旋回可能に設けられ、この上部旋回体12にフロント作業機13が装着されているので、このフロント作業機13の先端にバケット（図示せず）を取付けた通常のバケットアプリケーションに加えて、他の作業アプリケーションに応じて、多種多様なワークツール14をフロント作業機13の先端に装着することができる。図には、ブレーカがワークツール14として取付けられている。また、上部旋回体12上にフロント作業機13とともに搭載されたキャブ15内には、制御手段の入出力装置として機能するモニタ（図示せず）が装備されている。   As shown in FIG. 5, a hydraulic excavator as a work machine or a construction machine is provided with an upper swing body 12 that can swing with respect to a lower traveling body 11, and a front work machine 13 is attached to the upper swing body 12. Therefore, in addition to the normal bucket application with a bucket (not shown) attached to the front end of the front work machine 13, a wide variety of work tools 14 are attached to the front work machine 13 according to other work applications. Can be installed. In the figure, a breaker is attached as a work tool 14. Also, a monitor (not shown) that functions as an input / output device for the control means is provided in the cab 15 that is mounted on the upper swing body 12 together with the front work machine 13.

この油圧ショベルは、上部旋回体12に搭載されたエンジンにより駆動される油圧ポンプから、コントロール弁および配管を経て、下部走行体11の走行用油圧モータ、上部旋回体12の旋回用油圧モータ、フロント作業機13の各種油圧シリンダおよびワークツール14などに作動油を供給する油圧回路を備えており、さらに、ポンプロス、コントロール弁ロス、配管ロス、作業機などにより発熱した作動油を冷却するためオイルクーラを装備している。   This hydraulic excavator is driven by a hydraulic pump driven by an engine mounted on the upper swing body 12, via a control valve and piping, to a traveling hydraulic motor for the lower travel body 11, a swing hydraulic motor for the upper swing body 12, and a front An oil cooler is provided to supply hydraulic oil to the various hydraulic cylinders and work tool 14 of the work machine 13, and to cool the hydraulic oil generated by pump loss, control valve loss, piping loss, work machine, etc. Equipped with.

そして、油圧回路の作動油の温度を油温センサにより検出し、この油温センサにより検出された検出油温に応じて、オイルクーラに設けられた冷却ファンを駆動する油圧モータなどを制御して、ファン回転速度を制御することで、油圧回路の作動油を検出油温に応じて冷却するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−４９４２７号公報（第３−４頁、図１） Then, the temperature of the hydraulic fluid in the hydraulic circuit is detected by an oil temperature sensor, and a hydraulic motor that drives a cooling fan provided in the oil cooler is controlled according to the detected oil temperature detected by the oil temperature sensor. By controlling the fan rotation speed, the hydraulic oil in the hydraulic circuit is cooled according to the detected oil temperature (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 9-49427 (page 3-4, FIG. 1)

油圧ショベルのワークツール14の中には、ブレーカのように内部のピストンシールおよび切換弁が円滑に作動するように、ワークツール入口の上限油温を規定しているものがある。   Some work tools 14 of a hydraulic excavator define an upper limit oil temperature at the work tool inlet so that an internal piston seal and a switching valve operate smoothly like a breaker.

作動油の温度が上限油温を超えてしまうと、ピストンシールの劣化や、作動油の粘性低下により切換弁が円滑に作動しない現象「かじり」が起こり、ワークツール14の破損につながるおそれがある。   If the temperature of the hydraulic oil exceeds the upper limit oil temperature, the piston valve may deteriorate or the switching valve may not operate smoothly due to a decrease in the viscosity of the hydraulic oil, which may lead to damage to the work tool 14 .

このワークツール14の上限油温は、ワークツール以外の機体側アクチュエータの上限油温より10〜15℃ほど低いにもかかわらず、従来は、バケットアプリケーションでの冷却能力を他のワークツール14にも適用していたため、ワークツール14に適した冷却能力を確保できず、ワークツール14の上限油温を保てなかった。   Although the upper limit oil temperature of this work tool 14 is about 10 to 15 ° C lower than the upper limit oil temperature of the airframe side actuators other than the work tool, the cooling capacity in bucket applications has been conventionally applied to other work tools 14 as well. Therefore, the cooling capacity suitable for the work tool 14 could not be secured, and the upper limit oil temperature of the work tool 14 could not be maintained.

このように、従来のシステムは、ワークツール14に応じたクーリング能力を確保しておらず、その結果、ワークツール14での油漏れ、ワークツール14の破損および寿命短縮、ワークツール14でのコンタミネーション吸込みによる機体側コンポーネントの破損が発生している。   As described above, the conventional system does not ensure the cooling capability according to the work tool 14, and as a result, oil leakage at the work tool 14, damage to the work tool 14 and shortening of the service life, contamination of the work tool 14 are caused. Aircraft component is damaged due to Nation suction.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ワークツールに応じた適切なクーリング能力を確保できる油圧回路の油温制御方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an oil temperature control method for a hydraulic circuit capable of ensuring an appropriate cooling capability according to a work tool.

請求項１記載の発明は、ポンプ吐出流量を調整可能な油圧ポンプから作業機械のワークツールに加圧供給された作動油の温度を油温センサにより検出し、この油温センサにより検出された検出油温に応じて、冷却ファンにより作動油を冷却するオイルクーラのファン回転速度を制御する油圧回路の油温制御方法であって、設定油温を制御手段にセットし、制御手段は、検出油温を設定油温と比較し、検出油温が設定油温より高くなると検出油温と設定油温との温度差に応じてオイルクーラのファン回転速度を制御し、ファン回転速度が上限値に達したときはワークツールに作動油を供給する油圧ポンプのポンプ吐出流量を低減制御し、検出油温が設定油温より低く設定されたポンプ吐出流量復帰油温より低下したときにポンプ吐出流量を低減制御前に復帰させてファン回転速度の制御に戻す油圧回路の油温制御方法であり、ワークツールに応じて設定油温を設定して、設定油温センサにより検出された検出油温がワークツールに応じて設定された設定油温を上回るときは、オイルクーラのファン回転速度が上限値に達していないことを条件に、ファン回転速度を制御するが、このファン回転速度が限界値に達した場合は、油圧ポンプのポンプ吐出流量を低減制御し、検出油温がポンプ吐出流量復帰油温より低下したときにポンプ吐出流量を低減制御前に復帰させてファン回転速度の制御に戻すので、ワークツールに応じた適切なクーリング能力を確保でき、特に、オイルクーラのファン回転速度制御と油圧ポンプのポンプ吐出流量低減制御とを自在に組合せることができる方法であるから、ファン回転速度制御の限界を補って、ワークツールに供給される作動油の油温上昇を効果的に抑えることができる。   According to the first aspect of the present invention, the temperature of the hydraulic oil pressurized and supplied from the hydraulic pump capable of adjusting the pump discharge flow rate to the work tool of the work machine is detected by the oil temperature sensor, and the detection detected by the oil temperature sensor. An oil temperature control method for a hydraulic circuit that controls the fan rotation speed of an oil cooler that cools hydraulic oil with a cooling fan according to the oil temperature, wherein the set oil temperature is set in the control means, and the control means When the detected oil temperature is higher than the set oil temperature, the fan speed of the oil cooler is controlled according to the temperature difference between the detected oil temperature and the set oil temperature. When it reaches, the pump discharge flow rate of the hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the work tool is controlled to be reduced, and when the detected oil temperature falls below the set pump discharge flow rate return oil temperature, the pump discharge flow rate is reduced. Reduction This is an oil temperature control method for the hydraulic circuit that returns to the control of the fan rotation speed and sets the set oil temperature according to the work tool, and the detected oil temperature detected by the set oil temperature sensor is applied to the work tool. If the oil temperature exceeds the set oil temperature, the fan rotation speed is controlled on the condition that the fan rotation speed of the oil cooler has not reached the upper limit value, but this fan rotation speed has reached the limit value. Reduces the pump discharge flow rate of the hydraulic pump, and when the detected oil temperature falls below the pump discharge flow return oil temperature, the pump discharge flow rate is restored before the reduction control and returned to the fan rotation speed control. This is a method that can ensure appropriate cooling capacity according to the conditions, and in particular, can freely combine fan rotation speed control of the oil cooler and pump discharge flow rate reduction control of the hydraulic pump. From compensates the limit of the fan rotation speed control, it is possible to suppress an increase temperature of the hydraulic oil supplied to the work tool effectively.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の油圧回路の油温制御方法において、油圧ショベルのフロント作業機にワークツールが装着されるごとに、装着されたワークツールに応じて変更された設定油温に基づきオイルクーラのファン回転速度制御および油圧ポンプのポンプ吐出流量低減制御をする方法であり、油圧ショベルにワークツールが装着される度に、対応して変更された設定油温に基づいて、オイルクーラのファン回転速度を制御し、必要に応じてポンプ吐出流量を低減制御するので、ワークツールに応じた適切なクーリング能力により、ワークツールでの油漏れ、ワークツールの破損および寿命短縮、コンタミネーション吸込みによる油圧ショベル機体側コンポーネントの破損などを改善できる。   The invention according to claim 2 is the oil temperature control method for the hydraulic circuit according to claim 1, wherein the setting is changed according to the work tool mounted each time the work tool is mounted on the front working machine of the hydraulic excavator. This is a method to control the fan rotation speed of the oil cooler and the pump discharge flow rate reduction control of the hydraulic pump based on the oil temperature, and based on the set oil temperature correspondingly changed every time the work tool is mounted on the hydraulic excavator. , Oil cooler fan rotation speed is controlled, and pump discharge flow rate is reduced and controlled as necessary, so oil leakage at work tool, work tool breakage and shortening of life, with appropriate cooling ability according to work tool, The damage of the excavator body component due to contamination suction can be improved.

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の油圧回路の油温制御方法における制御手段が、ワークツールに応じて手操作入力された設定油温を記憶するとともに、この設定油温に基づきポンプ吐出流量復帰油温を自動的に設定する方法であり、手操作入力によりワークツールに応じた任意の設定油温を自由に設定できるとともに、ポンプ吐出流量復帰油温を簡単に設定できる。   In the invention according to claim 3, the control means in the oil temperature control method for the hydraulic circuit according to claim 1 or 2 stores the set oil temperature manually input according to the work tool, and the set oil temperature is stored in the set oil temperature. This is a method of automatically setting the pump discharge flow return oil temperature, and it is possible to freely set an arbitrary set oil temperature according to the work tool by manual operation input and to easily set the pump discharge flow return oil temperature.

請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の油圧回路の油温制御方法における制御手段が、使用可能な複数のワークツールに対応した複数の設定油温を内蔵する複数のツールモードを有し、使用するワークツールに対応するツールモードをモニタに表示し、このモニタを通じてツールモードを選択することにより対応するワークツールの設定油温およびポンプ吐出流量復帰油温を自動的に設定する方法であり、複数のワークツールに対応するツールモードの中から、使用するワークツールのツールモードをモニタを通じて選択するのみで、そのワークツールに適する設定油温およびポンプ吐出流量復帰油温を簡単に設定できる。   According to a fourth aspect of the present invention, the control means in the oil temperature control method of the hydraulic circuit according to the first or second aspect has a plurality of tool modes in which a plurality of set oil temperatures corresponding to a plurality of usable work tools are incorporated. The tool mode corresponding to the work tool to be used is displayed on the monitor, and by selecting the tool mode through this monitor, the set oil temperature of the corresponding work tool and the pump discharge flow return oil temperature are automatically set By simply selecting the tool mode of the work tool to be used from the tool mode corresponding to multiple work tools through the monitor, the set oil temperature and pump discharge flow return oil temperature suitable for the work tool can be set easily. it can.

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか記載の油圧回路の油温制御方法における制御手段が、ワークツールの正常な機能を維持できる上限油温より所定値低い油温を設定油温としてファン回転速度制御を開始する方法であり、油温センサからの検出油温がワークツールの正常な機能を維持できる上限油温に達する前に、この上限油温より所定値低い設定油温を基準としてファン回転速度制御を開始するので、ワークツールの正常な機能を維持できる上限油温を、検出油温がオーバシュートするおそれを防止でき、ワークツールで高温作動油により発生する問題を確実に解消できる。   According to a fifth aspect of the present invention, the control means in the hydraulic circuit oil temperature control method according to any one of the first to fourth aspects sets an oil temperature that is a predetermined value lower than an upper limit oil temperature at which a normal function of the work tool can be maintained. This is a method to start fan rotation speed control as the oil temperature, and set oil lower than the upper limit oil temperature by a predetermined value before the detected oil temperature from the oil temperature sensor reaches the upper limit oil temperature at which the normal function of the work tool can be maintained. Since the fan rotation speed control is started based on the temperature, the upper limit oil temperature that can maintain the normal function of the work tool can be prevented, and the possibility that the detected oil temperature will overshoot can be prevented. It can be surely solved.

本発明によれば、油温センサにより検出された検出油温がワークツールに応じて設定された設定油温を上回るときは、オイルクーラのファン回転速度が上限値に達していないことを条件に、ファン回転速度を制御するが、これらのファン回転速度が限界値に達した場合は、油圧ポンプのポンプ吐出流量を低減制御し、検出油温がポンプ吐出流量復帰油温より低下したときにポンプ吐出流量を低減制御前に復帰させてファン回転速度の制御に戻すので、ワークツールに応じた適切なクーリング能力を確保でき、特に、オイルクーラのファン回転速度制御と油圧ポンプのポンプ吐出流量低減制御とを自在に組合せることができる方法であるから、ファン回転速度制御の限界を補って、ワークツールに供給される作動油の油温上昇を効果的に抑えることができる。   According to the present invention, when the detected oil temperature detected by the oil temperature sensor exceeds the set oil temperature set according to the work tool, the condition is that the fan rotation speed of the oil cooler has not reached the upper limit value. The fan rotation speed is controlled, but when these fan rotation speeds reach the limit value, the pump discharge flow rate of the hydraulic pump is controlled to be reduced, and when the detected oil temperature falls below the pump discharge flow return oil temperature, Since the discharge flow rate is restored before the reduction control and returned to the control of the fan rotation speed, it is possible to ensure an appropriate cooling capacity according to the work tool, especially the oil cooler fan rotation speed control and the pump discharge flow reduction control of the hydraulic pump. Can be combined freely, so that the limit of fan speed control is compensated for and the oil temperature of hydraulic oil supplied to the work tool is effectively suppressed. Door can be.

図１は、本発明に係る油圧回路の油温制御方法の一実施の形態を示し、図２は、その油温制御方法の他の実施の形態を示し、図３は、その油温制御方法の実施に使用する油圧回路および制御回路の一実施の形態を示し、図４は、その油圧回路および制御回路の他の実施の形態を示す。   1 shows one embodiment of an oil temperature control method for a hydraulic circuit according to the present invention, FIG. 2 shows another embodiment of the oil temperature control method, and FIG. 3 shows the oil temperature control method. FIG. 4 shows another embodiment of the hydraulic circuit and the control circuit used for the implementation of the hydraulic circuit and the control circuit.

図５に示されたブレーカなどのワークツール14を装備した作業機械または建設機械としての油圧ショベルは、図３に示されるように、エンジン20と、このエンジン20により駆動されレギュレータ21および斜板22などの容量可変手段によりポンプ吐出流量すなわち単位時間当りのポンプ吐出量（以下、単に「ポンプ吐出量」という）を調整可能な複数の油圧ポンプ23と、これらの油圧ポンプ23から吐出された作動油を方向制御および流量制御するコントロール弁24とを備えている。   As shown in FIG. 3, a hydraulic excavator as a work machine or a construction machine equipped with a work tool 14 such as a breaker shown in FIG. 5 is driven by an engine 20 and a regulator 21 and a swash plate 22 driven by the engine 20. A plurality of hydraulic pumps 23 capable of adjusting a pump discharge flow rate, that is, a pump discharge amount per unit time (hereinafter simply referred to as “pump discharge amount”), and hydraulic oil discharged from these hydraulic pumps 23 by means of variable capacity such as And a control valve 24 for controlling the direction and flow rate.

さらに、この油圧ショベルは、コントロール弁24を経てワークツール14などに加圧供給された作動油をリターンフィルタ25を経て回収する油タンク26と、この油タンク26内に戻される戻り油を冷却ファン27により冷却するオイルクーラ28と、油タンク26内またはワークツール入口または圧油サクション側に設けられて作動油の温度を検出する油温センサ29と、この油温センサ29により検出された検出油温に応じてキャブ15内のモニタ30で設定された油温を目標としてオイルクーラ28のファン回転速度すなわち単位時間当りのファン回転数（以下、単に「ファン回転数」という）を制御する制御手段としての機体電子制御モジュール（以下、電子制御モジュールを「ＥＣＭ」という）31とを備えている。   Further, the hydraulic excavator includes an oil tank 26 that collects the hydraulic oil pressurized and supplied to the work tool 14 and the like via the control valve 24 via the return filter 25, and a cooling fan that returns the return oil returned to the oil tank 26. 27, an oil cooler 28 that is cooled by an oil pressure sensor 27, an oil temperature sensor 29 that is provided in the oil tank 26 or at the work tool inlet or pressure oil suction side, and detects the temperature of the hydraulic oil, and the detected oil detected by the oil temperature sensor 29 Control means for controlling the fan rotation speed of the oil cooler 28, that is, the fan rotation speed per unit time (hereinafter simply referred to as “fan rotation speed”) with the target oil temperature set by the monitor 30 in the cab 15 according to the temperature. As an airframe electronic control module (hereinafter referred to as “ECM”) 31.

油圧ポンプ23のレギュレータ21は、パイロットポンプ32から供給されるパイロット油圧を、機体ＥＣＭ31から出力されるポンプ制御信号に応じて作動する電磁比例弁33によって制御することで、変位制御され、斜板22の傾転角を調整して油圧ポンプ23のポンプ吐出量を調整する。   The regulator 21 of the hydraulic pump 23 is displacement-controlled by controlling the pilot hydraulic pressure supplied from the pilot pump 32 by an electromagnetic proportional valve 33 that operates in accordance with a pump control signal output from the airframe ECM 31. The pump discharge amount of the hydraulic pump 23 is adjusted by adjusting the tilt angle.

そして、オイルクーラ28の冷却ファン27は、エンジン20によりメカニカルクラッチまたは流体クラッチ34を介して駆動されるが、これらのメカニカルクラッチまたは流体クラッチ34を、機体ＥＣＭ31から出力されるファン制御信号に応じて制御することで、冷却ファン27のファン回転数を可変制御する。   The cooling fan 27 of the oil cooler 28 is driven by the engine 20 via a mechanical clutch or fluid clutch 34. The mechanical clutch or fluid clutch 34 is driven according to a fan control signal output from the airframe ECM 31. By controlling, the fan rotation speed of the cooling fan 27 is variably controlled.

また、オイルクーラ28には、バイパスバルブ35が並列に接続されていて、オイルクーラ28のクーリング能力を高める場合は、バイパスバルブ35を絞ることでオイルクーラ28に分配される戻り油量を増加させるか、冷却ファン27のファン回転数を上げるようにメカニカルクラッチまたは流体クラッチ34を制御する。なお、動粘度の高い作動油を使用する場合は、バイパスバルブ35を開けることでオイルクーラ28に分配される戻り油量を減少させるか、冷却ファン27のファン回転数を下げるようにメカニカルクラッチまたは流体クラッチ34を制御する。   In addition, when the bypass valve 35 is connected in parallel to the oil cooler 28 and the cooling capacity of the oil cooler 28 is increased, the amount of return oil distributed to the oil cooler 28 is increased by restricting the bypass valve 35. Alternatively, the mechanical clutch or the fluid clutch 34 is controlled so as to increase the fan rotation speed of the cooling fan 27. When using hydraulic oil with high kinematic viscosity, open the bypass valve 35 to reduce the amount of return oil distributed to the oil cooler 28, or to reduce the fan rotation speed of the cooling fan 27 or the mechanical clutch or The fluid clutch 34 is controlled.

この図３に示された実施の形態は、エンジンによりメカニカルクラッチまたは流体クラッチ34を介してオイルクーラ28の冷却ファン27を駆動する駆動方式であるが、本発明は、この駆動方式に限定されものではない。   The embodiment shown in FIG. 3 is a drive system in which the engine drives the cooling fan 27 of the oil cooler 28 via a mechanical clutch or fluid clutch 34, but the present invention is limited to this drive system. is not.

例えば、図４に示される実施の形態は、エンジン20により連動機構42を介して駆動されるとともにレギュレータ43および斜板44などの容量可変手段によりポンプ吐出量を調整可能なファン用油圧ポンプ45を設置し、このファン用油圧ポンプ45の吐出口に、リリーフ弁46が接続された管路47を介して、ファン用油圧モータ48が接続されている。   For example, the embodiment shown in FIG. 4 includes a fan hydraulic pump 45 that is driven by the engine 20 via the interlocking mechanism 42 and that can adjust the pump discharge amount by means of variable capacity means such as a regulator 43 and a swash plate 44. The fan hydraulic motor 48 is connected to a discharge port of the fan hydraulic pump 45 through a pipe 47 to which a relief valve 46 is connected.

そして、ファン用油圧ポンプ45のレギュレータ43は、パイロットポンプ32から供給されるパイロット油圧を、機体ＥＣＭ31から出力されるポンプ制御信号に応じて作動する電磁比例弁49によって制御することで、変位制御され、斜板44の傾転角を調整してファン用油圧ポンプ45のポンプ吐出量を調整する。このファン用油圧ポンプ45のポンプ吐出量を調整することで、ファン用油圧モータ48のモータ回転数を可変制御し、冷却ファン27のファン回転数を可変制御する。   The regulator 43 of the fan hydraulic pump 45 is controlled in displacement by controlling the pilot hydraulic pressure supplied from the pilot pump 32 by an electromagnetic proportional valve 49 that operates according to a pump control signal output from the airframe ECM 31. The pump discharge amount of the fan hydraulic pump 45 is adjusted by adjusting the tilt angle of the swash plate 44. By adjusting the pump discharge amount of the fan hydraulic pump 45, the motor rotation speed of the fan hydraulic motor 48 is variably controlled, and the fan rotation speed of the cooling fan 27 is variably controlled.

また、リリーフ弁46は、比例電磁式リリーフ弁であり、機体ＥＣＭ31から出力される制御信号によって、このリリーフ弁46を調整することによっても、冷却ファン27のファン回転数を可変制御することが可能である。   The relief valve 46 is a proportional electromagnetic relief valve, and the fan rotation speed of the cooling fan 27 can be variably controlled by adjusting the relief valve 46 according to a control signal output from the airframe ECM31. It is.

なお、この図４に示された他の部分は、図３に示されたものと同様であるから、同一符号を付して、その説明を省略する。   The other parts shown in FIG. 4 are the same as those shown in FIG. 3, so the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

次に、機体ＥＣＭ31による油温制御方法の一実施の形態を、図１に示された制御フローに基づいて説明する。なお、図中の丸数字は、制御手順を示すステップ番号である。   Next, an embodiment of an oil temperature control method by the airframe ECM 31 will be described based on the control flow shown in FIG. In addition, the circled number in a figure is a step number which shows a control procedure.

（ステップ１）
油圧ショベルのエンジンキースイッチをオンにする。 (Step 1)
Turn on the engine key switch of the excavator.

（ステップ２）
機体のキャブ15内に装備されたモニタ30から、設定油温を入力するか否かの問いかけがあるので、フロント作業機13に装着されたワークツール14の種類に応じて、制御目標となる設定油温を入力するか否かを判断する。 (Step 2)
Since there is a question as to whether or not to input the set oil temperature from the monitor 30 installed in the cab 15 of the aircraft, depending on the type of work tool 14 mounted on the front work machine 13, the setting that becomes the control target Determine whether to enter the oil temperature.

（ステップ３）
フロント作業機13の先端部に通常のバケットが装着されている場合は、既に設定済みの標準の設定油温を用いるので、新たに設定油温を入力することはしない。 (Step 3)
When a normal bucket is attached to the front end portion of the front work machine 13, since the standard set oil temperature that has already been set is used, the set oil temperature is not newly input.

（ステップ４）
ステップ２において、フロント作業機13のバケットをブレーカなどのワークツール14に交換した場合は、ＹＥＳを選択し、モニタ30を通じて、ワークツール14に応じた設定油温Ｔiを、機体ＥＣＭ31に手操作入力でセットする。この設定油温Ｔiは、ワークツール14が正常に機能する上での上限油温より所定値低い油温が望ましい。 (Step 4)
In step 2, if the bucket of the front work machine 13 is replaced with a work tool 14 such as a breaker, select YES and manually input the set oil temperature Ti corresponding to the work tool 14 to the machine body ECM 31 through the monitor 30. Set with. The set oil temperature Ti is preferably an oil temperature that is lower than the upper limit oil temperature for the work tool 14 to function normally.

（ステップ５）
機体ＥＣＭ31は、設定油温Ｔiに基づきポンプ吐出流量復帰油温としてのポンプ吐出量復帰油温Ｔrを、例えば演算式
Ｔr＝Ｔi−５（℃）により、自動的に演算して設定する。 (Step 5)
The airframe ECM31 automatically calculates and sets the pump discharge amount return oil temperature Tr as the pump discharge flow rate return oil temperature based on the set oil temperature Ti by using, for example, the arithmetic expression Tr = Ti-5 (° C.).

（ステップ６）
機体ＥＣＭ31は、このワークツール14に応じて手操作入力された設定油温Ｔi、およびこの設定油温Ｔiから算出されたポンプ吐出量復帰油温Ｔrをメモリに格納すなわち記憶する。 (Step 6)
The machine body ECM 31 stores, in a memory, the set oil temperature Ti manually input according to the work tool 14 and the pump discharge amount return oil temperature Tr calculated from the set oil temperature Ti.

（ステップ７）
機体ＥＣＭ31は、メモリに格納した設定油温Ｔiをキャブ15内のモニタ30に表示する。 (Step 7)
The machine body ECM 31 displays the set oil temperature Ti stored in the memory on the monitor 30 in the cab 15.

（ステップ８）
機体ＥＣＭ31は、油温センサ29が検出した油タンク26内の作動油温度またはワークツール入口での作動油温度すなわちワークツール入口温度を検出油温ｔとして、この検出油温ｔをワークツール14に応じた設定油温Ｔiと比較する。 (Step 8)
The airframe ECM 31 uses the hydraulic oil temperature in the oil tank 26 detected by the oil temperature sensor 29 or the hydraulic oil temperature at the work tool inlet, that is, the work tool inlet temperature as the detected oil temperature t, and this detected oil temperature t is supplied to the work tool 14. Compared with the corresponding set oil temperature Ti.

（ステップ９）
油温センサ29から出力された検出油温ｔが設定油温Ｔiより高くなると、機体ＥＣＭ31は、検出油温ｔと設定油温Ｔi間の温度差との関係で予め決定されたファン回転数増加率の記憶データから、制御しようとする冷却ファン27の目標ファン回転数Ｒを求める。 (Step 9)
When the detected oil temperature t output from the oil temperature sensor 29 becomes higher than the set oil temperature Ti, the airframe ECM 31 increases the fan rotational speed determined in advance in relation to the temperature difference between the detected oil temperature t and the set oil temperature Ti. The target fan speed R of the cooling fan 27 to be controlled is obtained from the rate storage data.

（ステップ10）
オイルクーラ28のファン回転数は、通常、コンポーネントの制約上、上限値すなわち限界ファン回転数ＲＬが規定されているので、機体ＥＣＭ31は、上記目標ファン回転数Ｒがこの限界ファン回転数ＲＬより低いか否かを判断する。 (Step 10)
The upper limit of the fan speed of the oil cooler 28, that is, the limit fan speed RL is usually defined due to component restrictions. Therefore, the target fan speed R is equal to the limit fan speed RL. Determine if it is lower.

（ステップ11）
目標ファン回転数Ｒがこの限界ファン回転数ＲＬより低い場合は、冷却能力を増加させるため、検出油温ｔと設定油温Ｔiとの温度差に応じたファン回転数増加率で、オイルクーラ28のファン回転数を制御する。 (Step 11)
When the target fan speed R is less than this limit fan speed R L is, to increase the cooling capacity, a fan rotation speed increasing rate according to the temperature difference between the set oil temperature Ti and the detected oil temperature t, the oil cooler Controls 28 fan speeds.

具体的には、機体ＥＣＭ31からの制御信号により、冷却ファン27を駆動するメカニカルクラッチまたは流体クラッチ34の出力回転数を制御するか、または電磁比例弁49によりファン用油圧ポンプ45のレギュレータ43を制御してポンプ吐出量を制御することで冷却ファン27を駆動するファン用油圧モータ48のモータ回転数を制御する。   Specifically, the output speed of the mechanical clutch or fluid clutch 34 that drives the cooling fan 27 is controlled by the control signal from the airframe ECM 31, or the regulator 43 of the fan hydraulic pump 45 is controlled by the electromagnetic proportional valve 49. Then, by controlling the pump discharge amount, the motor rotation speed of the fan hydraulic motor 48 that drives the cooling fan 27 is controlled.

（ステップ12）
一方、ステップ10において、目標ファン回転数Ｒが限界ファン回転数ＲＬより大きい場合は、オイルクーラ28のファン回転数は上限値に達していて、それ以上のファン増速制御は不可能であるので、このような場合は、機体ＥＣＭ31は、油圧ポンプ23からコントロール弁24を経てワークツール14に供給される作動油流量すなわちポンプ吐出量を低減させるように、電磁比例弁33を介しレギュレータ21を制御し、斜板22を介し油圧ポンプ23を制御する。 (Step 12)
On the other hand, if the target fan speed R is larger than the limit fan speed RL in step 10, the fan speed of the oil cooler 28 has reached the upper limit value, and further fan speed control is impossible. Therefore, in such a case, the airframe ECM 31 controls the regulator 21 via the electromagnetic proportional valve 33 so as to reduce the flow rate of hydraulic fluid supplied from the hydraulic pump 23 to the work tool 14 via the control valve 24, that is, the pump discharge amount. To control the hydraulic pump 23 via the swash plate 22.

（ステップ13）
油圧ポンプ23のポンプ吐出量を低減させることで、作動油の検出油温ｔは低下するので、機体ＥＣＭ31は、油温センサ29による検出油温ｔが、ポンプ吐出量復帰油温Ｔrより低下したか否かを常に判断している。 (Step 13)
By reducing the pump discharge amount of the hydraulic pump 23, the detected oil temperature t of the hydraulic oil is lowered. Therefore, the airframe ECM 31 detects that the oil temperature t detected by the oil temperature sensor 29 is lower than the pump discharge amount return oil temperature Tr. It is always judged whether or not.

（ステップ14）
油温センサ29による検出油温ｔが、ポンプ吐出量復帰油温Ｔrより低下したときに、油圧ポンプ23のレギュレータ21を元に戻して、そのポンプ吐出量を低減制御前に復帰させ、ファン回転数の制御（ステップ８〜11）に戻る。 (Step 14)
When the oil temperature t detected by the oil temperature sensor 29 is lower than the pump discharge amount return oil temperature Tr, the regulator 21 of the hydraulic pump 23 is returned to its original state, and the pump discharge amount is returned to before the reduction control to rotate the fan. Return to number control (steps 8-11).

このようにして、図５に示されるような油圧ショベルのフロント作業機13にブレーカなどのワークツール14が装着されるごとに、装着されたワークツール14に応じて変更された設定油温に基づき、オイルクーラ28のファン回転数制御および油圧ポンプ23のポンプ吐出量低減制御をする。   In this way, each time a work tool 14 such as a breaker is attached to the front working machine 13 of the hydraulic excavator as shown in FIG. 5, the set oil temperature is changed according to the attached work tool 14. Then, the fan rotation speed control of the oil cooler 28 and the pump discharge amount reduction control of the hydraulic pump 23 are performed.

このような実施の形態を採用したので、次のような効果がある。   Since such an embodiment is adopted, the following effects are obtained.

油温センサ29により検出された検出油温ｔがワークツール14に応じて設定された設定油温Ｔiを上回るときは、オイルクーラ28のファン回転数が上限値に達していないことを条件に、冷却ファン27の目標ファン回転数Ｒを制御するが、この目標ファン回転数Ｒが限界値すなわち限界ファン回転数ＲＬを上回る場合は、油圧ポンプ23のポンプ吐出量を低減制御し、検出油温ｔがポンプ吐出量復帰油温Ｔrより低下したときにポンプ吐出量を低減制御前に復帰させて、冷却ファン27のファン回転数の制御に戻すので、ワークツール14に応じた適切なクーリング能力を確保でき、特に、オイルクーラ28のファン回転数制御と油圧ポンプ23のポンプ吐出量低減制御とを自在に組合せることができる方法であるから、ファン回転数制御の限界を補って、ワークツール14に供給される作動油の油温上昇を効果的に抑えることができる。 When the detected oil temperature t detected by the oil temperature sensor 29 exceeds the set oil temperature Ti set in accordance with the work tool 14, the condition is that the fan speed of the oil cooler 28 has not reached the upper limit value. The target fan speed R of the cooling fan 27 is controlled. If this target fan speed R exceeds the limit value, that is, the limit fan speed RL , the pump discharge amount of the hydraulic pump 23 is controlled to be reduced, and the detected oil temperature When t drops below the pump discharge amount return oil temperature Tr, the pump discharge amount is restored before the reduction control and returned to the control of the fan rotation speed of the cooling fan 27. Therefore, an appropriate cooling capacity corresponding to the work tool 14 is provided. In particular, the fan speed control of the oil cooler 28 and the pump discharge amount reduction control of the hydraulic pump 23 can be combined freely. It is possible to suppress an increase temperature of the hydraulic oil supplied to the Le 14 effectively.

すなわち、各ワークツール14に応じた設定油温Ｔiを保つため、オイルクーラ28のファン回転数による冷却風量を調整して各ワークツール14に応じたクーリング能力を確保できるとともに、ワークツール14に作動油を供給する油圧ポンプ23のポンプ吐出量を必要に応じて低下させることにより、ワークツール入口温度などの検出油温ｔを設定油温Ｔi以下に管理できる。   In other words, in order to maintain the set oil temperature Ti according to each work tool 14, the cooling air volume according to the fan rotation speed of the oil cooler 28 can be adjusted to ensure the cooling capacity according to each work tool 14 and the work tool 14 is activated. By reducing the pump discharge amount of the hydraulic pump 23 for supplying oil as required, the detected oil temperature t such as the work tool inlet temperature can be managed to be equal to or lower than the set oil temperature Ti.

このシステムを採用することにより、油圧ショベルにワークツール14が装着される度に、オイルクーラ28のファン回転数を制御し、必要に応じてポンプ吐出量を低減制御するので、ワークツール14に応じた適切なクーリング能力により、従来のシステムでの不具合、すなわちワークツール14での油漏れ、ワークツール14の破損および寿命短縮、コンタミネーション吸込みによる油圧ショベル機体側コンポーネントの破損などを改善できる。   By adopting this system, every time the work tool 14 is mounted on the excavator, the fan speed of the oil cooler 28 is controlled, and the pump discharge amount is reduced and controlled as necessary. With the proper cooling capability, it is possible to improve problems in the conventional system, that is, oil leakage at the work tool 14, damage to the work tool 14 and shortening of its life, damage to the hydraulic excavator body component due to contamination suction, and the like.

手操作入力によりワークツール14に応じた任意の設定油温Ｔiを自由に設定できるとともに、ポンプ吐出量復帰油温Ｔrを簡単に設定できる。   An arbitrary set oil temperature Ti corresponding to the work tool 14 can be freely set by manual operation input, and the pump discharge amount return oil temperature Tr can be easily set.

油温センサ29からの検出油温ｔがワークツール14の正常な機能を維持できる上限油温に達する前に、この上限油温より所定値低い設定油温Ｔiを基準としてファン回転数制御を開始するので、検出油温ｔがワークツール14の正常な機能を維持できる上限油温をオーバシュートするおそれを防止でき、ワークツール14で高温作動油により発生する問題を確実に解消できる。   Before the detected oil temperature t from the oil temperature sensor 29 reaches the upper limit oil temperature at which the normal function of the work tool 14 can be maintained, fan speed control is started based on the set oil temperature Ti that is lower than the upper limit oil temperature by a predetermined value. Therefore, it is possible to prevent the detected oil temperature t from overshooting the upper limit oil temperature at which the normal function of the work tool 14 can be maintained, and the problem caused by the high temperature hydraulic oil in the work tool 14 can be solved reliably.

次に、機体ＥＣＭ31による油温制御方法の他の実施の形態を、図２に示された制御フローに基づいて説明する。なお、この図２において、最初の油温設定方法は、図１に示されたものと異なるが、油温調整方法は、図１に示されたものと同一であるから、その説明を省略する。   Next, another embodiment of the oil temperature control method by the airframe ECM 31 will be described based on the control flow shown in FIG. In FIG. 2, the first oil temperature setting method is different from that shown in FIG. 1, but the oil temperature adjusting method is the same as that shown in FIG. .

（ステップ21）
油圧ショベルのエンジンキースイッチをオンにする。 (Step 21)
Turn on the engine key switch of the excavator.

（ステップ22）
機体のキャブ15内に装備されたモニタ30に、フロント作業機13に使用可能な複数のワークツールの全てに対応するツールモードが表示されるので、そのツールモードの中から、フロント作業機13に実装されたワークツール14のツールモードを選択する。 (Step 22)
The tool mode corresponding to all of the work tools that can be used for the front work machine 13 is displayed on the monitor 30 installed in the cab 15 of the machine body. The tool mode of the implemented work tool 14 is selected.

（ステップ23）
各ツールモードには、各ワークツール14を適切に作動させる設定油温Ｔiを含む制御パラメータセットが内蔵されているので、オペレータがモニタ30を通じて、使用するワークツール14のツールモードを選択することにより、対応するワークツール14の設定油温Ｔiが機体ＥＣＭ31に自動的にセットされる。この設定油温Ｔiは、ワークツール14の正常な機能を維持できる上限油温より所定値低い油温である。 (Step 23)
Each tool mode has a built-in control parameter set including a set oil temperature Ti for properly operating each work tool 14, so that the operator selects the tool mode of the work tool 14 to be used through the monitor 30. The set oil temperature Ti of the corresponding work tool 14 is automatically set in the airframe ECM31. This set oil temperature Ti is an oil temperature that is lower by a predetermined value than the upper limit oil temperature at which the normal function of the work tool 14 can be maintained.

（ステップ24）
同時に、設定油温Ｔiに基づきポンプ吐出量復帰油温Ｔrが、例えば演算式
Ｔr＝Ｔi−５（℃）により、自動的に演算されて設定される。 (Step 24)
At the same time, based on the set oil temperature Ti, the pump discharge amount return oil temperature Tr is automatically calculated and set by, for example, the arithmetic expression Tr = Ti-5 (° C.).

（ステップ25）
設定油温Ｔiは、キャブ15内のモニタ30に表示される。 (Step 25)
The set oil temperature Ti is displayed on the monitor 30 in the cab 15.

（ステップ26〜32）
ステップ８〜14と同様に、機体ＥＣＭ31は、検出油温ｔと設定油温Ｔiとの温度差に応じて、冷却ファン27のファン回転数制御を開始し、ファン回転数制御が不可能な領域では、油圧ポンプ23のポンプ吐出量を低減制御する。 (Steps 26-32)
Similarly to steps 8 to 14, the airframe ECM 31 starts the fan rotation speed control of the cooling fan 27 in accordance with the temperature difference between the detected oil temperature t and the set oil temperature Ti, and the fan rotation speed control is impossible. Then, the pump discharge amount of the hydraulic pump 23 is controlled to be reduced.

この図２に示された実施の形態によれば、図１に示された実施の形態の効果に加えて、複数のワークツール14に対応するツールモードの中から、使用するワークツール14のツールモードをモニタ30を通じて選択するのみで、そのワークツール14に適する設定油温Ｔiおよびポンプ吐出量復帰油温Ｔrなどを簡単に設定できる効果が得られる。   According to the embodiment shown in FIG. 2, in addition to the effects of the embodiment shown in FIG. 1, the tool of the work tool 14 to be used is selected from the tool modes corresponding to the plurality of work tools 14. Only by selecting the mode through the monitor 30, the effect of easily setting the set oil temperature Ti and the pump discharge amount return oil temperature Tr suitable for the work tool 14 can be obtained.

また、油温センサ29から出力された検出油温ｔがワークツール14の正常な機能を維持できる上限油温を超えてから、オイルクーラ28のファン回転数を増速制御しても、検出油温ｔがオーバシュートしてしまうが、これを防止するため、機体ＥＣＭ31は、予め各ワークツール14の正常な機能を維持できる上限油温からある値（パラメータ）を差し引いた温度を設定油温Ｔiとし、この設定油温Ｔiよりファン回転数制御を開始することで、検出油温ｔのオーバシュートを防止できる。   Further, even if the detected oil temperature t output from the oil temperature sensor 29 exceeds the upper limit oil temperature at which the normal function of the work tool 14 can be maintained, even if the speed of rotation of the fan of the oil cooler 28 is controlled to increase, In order to prevent the temperature t from overshooting, the airframe ECM 31 sets the temperature obtained by subtracting a certain value (parameter) from the upper limit oil temperature at which the normal function of each work tool 14 can be maintained in advance. By starting fan speed control from this set oil temperature Ti, overshoot of the detected oil temperature t can be prevented.

本発明に係る油圧回路の油温制御方法の一実施の形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Embodiment of the oil temperature control method of the hydraulic circuit which concerns on this invention. その油温制御方法の他の実施の形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows other embodiment of the oil temperature control method. その油温制御方法の実施に使用する油圧回路および制御回路の一実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Embodiment of the hydraulic circuit used for implementation of the oil temperature control method, and a control circuit. その油圧回路および制御回路の他の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment of the hydraulic circuit and a control circuit. 同上油温制御方法が適用される油圧ショベルの斜視図である。It is a perspective view of a hydraulic excavator to which the same oil temperature control method is applied.

符号の説明Explanation of symbols

13 フロント作業機
14 ワークツール
23 油圧ポンプ
27 冷却ファン
28 オイルクーラ
29 油温センサ
30 モニタ
31 制御手段としての機体ＥＣＭ
ｔ 検出油温
Ｔi 設定油温
Ｔr ポンプ吐出流量復帰油温としてのポンプ吐出量復帰油温 13 Front work machine
14 Work tools
23 Hydraulic pump
27 Cooling fan
28 Oil cooler
29 Oil temperature sensor
30 monitors
31 Airframe ECM as control means
t Detected oil temperature Ti Set oil temperature Tr Pump discharge flow return oil temperature as pump discharge flow return oil temperature

Claims (5)

ポンプ吐出流量を調整可能な油圧ポンプから作業機械のワークツールに加圧供給された作動油の温度を油温センサにより検出し、この油温センサにより検出された検出油温に応じて、冷却ファンにより作動油を冷却するオイルクーラのファン回転速度を制御する油圧回路の油温制御方法であって、
設定油温を制御手段にセットし、
制御手段は、
検出油温を設定油温と比較し、
検出油温が設定油温より高くなると検出油温と設定油温との温度差に応じてオイルクーラのファン回転速度を制御し、
ファン回転速度が上限値に達したときはワークツールに作動油を供給する油圧ポンプのポンプ吐出流量を低減制御し、
検出油温が設定油温より低く設定されたポンプ吐出流量復帰油温より低下したときにポンプ吐出流量を低減制御前に復帰させてファン回転速度の制御に戻す
ことを特徴とする油圧回路の油温制御方法。 The oil temperature sensor detects the temperature of the hydraulic oil pressure supplied to the work tool of the work machine from the hydraulic pump that can adjust the pump discharge flow rate, and the cooling fan is used according to the detected oil temperature detected by the oil temperature sensor. An oil temperature control method for a hydraulic circuit that controls a fan rotation speed of an oil cooler that cools hydraulic oil by:
Set the set oil temperature in the control means,
The control means
Compare the detected oil temperature with the set oil temperature,
When the detected oil temperature becomes higher than the set oil temperature, the fan speed of the oil cooler is controlled according to the temperature difference between the detected oil temperature and the set oil temperature.
When the fan rotation speed reaches the upper limit, the pump discharge flow rate of the hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the work tool is reduced and controlled.
Hydraulic circuit oil characterized in that when the detected oil temperature falls below the pump discharge flow return oil temperature set lower than the set oil temperature, the pump discharge flow is restored before the reduction control and returned to the fan rotation speed control. Temperature control method. 油圧ショベルのフロント作業機にワークツールが装着されるごとに、装着されたワークツールに応じて変更された設定油温に基づきオイルクーラのファン回転速度制御および油圧ポンプのポンプ吐出流量低減制御をする
ことを特徴とする請求項１記載の油圧回路の油温制御方法。 Each time a work tool is mounted on the front work machine of a hydraulic excavator, the fan rotational speed control of the oil cooler and the pump discharge flow rate reduction control of the hydraulic pump are performed based on the set oil temperature changed according to the mounted work tool. The oil temperature control method for a hydraulic circuit according to claim 1. 制御手段は、
ワークツールに応じて手操作入力された設定油温を記憶するとともに、この設定油温に基づきポンプ吐出流量復帰油温を自動的に設定する
ことを特徴とする請求項１または２記載の油圧回路の油温制御方法。 The control means
The hydraulic circuit according to claim 1 or 2, wherein the set oil temperature manually input in accordance with the work tool is stored, and the pump discharge flow return oil temperature is automatically set based on the set oil temperature. Oil temperature control method. 制御手段は、
使用可能な複数のワークツールに対応した複数の設定油温を内蔵する複数のツールモードを有し、
使用するワークツールに対応するツールモードをモニタに表示し、このモニタを通じてツールモードを選択することにより対応するワークツールの設定油温およびポンプ吐出流量復帰油温を自動的に設定する
ことを特徴とする請求項１または２記載の油圧回路の油温制御方法。 The control means
Multiple tool modes with built-in multiple set oil temperatures corresponding to multiple work tools that can be used,
The tool mode corresponding to the work tool to be used is displayed on the monitor, and by selecting the tool mode through this monitor, the set oil temperature of the corresponding work tool and the pump discharge flow return oil temperature are automatically set. An oil temperature control method for a hydraulic circuit according to claim 1 or 2. 制御手段は、
ワークツールの正常な機能を維持できる上限油温より所定値低い油温を設定油温としてファン回転速度制御を開始する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の油圧回路の油温制御方法。 The control means
The oil temperature of the hydraulic circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein fan rotational speed control is started with an oil temperature that is lower than an upper limit oil temperature capable of maintaining a normal function of the work tool as a set oil temperature. Control method.
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