JP4312681B2 - Construction machine cooling system - Google Patents
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Description
本発明は油圧ショベル等の建設機械の冷却装置に関するものであり、特に、エンジンの始動時に、エンジン冷却用ファンを回転させるための油圧モータによるエンジンへの影響を少なくした建設機械の冷却装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling device for a construction machine such as a hydraulic excavator, and more particularly to a cooling device for a construction machine that reduces the influence on the engine by a hydraulic motor for rotating an engine cooling fan when starting the engine. It is.
従来、油圧ショベル等の建設機械では、エンジンを冷却する方法として、エンジンの動力で回転する油圧モータにより冷却ファンを一方向に回転させ、この冷却ファンの回転で起こされる風をエンジンやラジエータに吹き付けて冷却するようにした構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in construction machines such as hydraulic excavators, as a method of cooling the engine, a cooling fan is rotated in one direction by a hydraulic motor that is rotated by the power of the engine, and the wind generated by the rotation of the cooling fan is blown to the engine or radiator. There is known a structure in which cooling is performed (see, for example, Patent Document 1).
又、冷却ファンを一方向に回転させている冷却構造では、風を送る方向が一方向であることから、枯葉やゴミ等が冷却風と共にラジエータ等に送り込まれ、目詰まりを起こす場合もある。そこで、この冷却ファンの回転方向を正逆2方向に切り換えできるようにし、冷却ファンの反転で逆風を起こさせ、この逆風でラジエータ等に詰まったゴミを吸い出して排出させるようにした冷却構造も知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献1,特許文献2を含めて、油圧モータで冷却ファンを回転させている従来の建設機械の冷却装置では、冷却ファンを駆動させる油圧モータは、エンジンの始動と同時に通常の回転開始が行われている。このため、エンジンの始動時に油圧モータの回転が大きな負荷となり、始動性が悪いという問題点があった。 However, in Patent Document 1 and Patent Document 2, including the conventional construction machine cooling apparatus in which the cooling fan is rotated by the hydraulic motor, the hydraulic motor that drives the cooling fan starts normal rotation simultaneously with the start of the engine. Has been done. For this reason, the rotation of the hydraulic motor becomes a heavy load when the engine is started, and there is a problem that startability is poor.
そこで、エンジンの始動時にエンジン冷却用ファンを回転させるための油圧モータによるエンジンへの影響を少なくしてエンジンの始動性を向上させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Thus, there is a technical problem to be solved in order to improve the engine startability by reducing the influence on the engine by the hydraulic motor for rotating the engine cooling fan when the engine is started. Aims to solve this problem.
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、エンジンと、該エンジンにより回転される油圧ポンプと、該油圧ポンプから供給される作動油の流れを駆動源として回転駆動する油圧モータと、該油圧モータの回転軸と一体に回転してエンジン冷却用の風を起こす冷却ファンと、
前記油圧モータ内を流れる前記作動油の量を調節して前記油圧モータの回転速度を制御するモータ速度制御手段と、前記エンジンの始動時に、少なくともエンジンの始動が開始さ
れるまでの間、前記モータ速度制御手段を制御して前記油圧モータの回転を該油圧モータの回転停止を含む設定速度以下に固定する制御手段、とを備えた建設機械の冷却装置において、
上記油圧モータの回転速度を制御するモータ速度制御手段は、キースイッチのオンで開始する前記制御手段の制御が、モータ速度制御バルブのソレノイドに信号を出力し、該信号を受けたソレノイドが油圧モータ及び冷却ファンの回転が停止を含む最低速になるようにモータ速度制御バルブを制御するように構成され、
前記エンジンの始動時におけるエンジンの負荷を軽減させるようにした建設機械の冷却装置を提供する。
The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to claim 1 is directed to an engine, a hydraulic pump rotated by the engine, and a flow of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump. A hydraulic motor that is rotationally driven as a drive source, and a cooling fan that rotates integrally with a rotary shaft of the hydraulic motor and generates wind for cooling the engine;
Motor speed control means for controlling the rotational speed of the hydraulic motor by adjusting the amount of the hydraulic oil flowing in the hydraulic motor, and at least the start of the engine at the start of the engine A cooling device for a construction machine comprising: control means for controlling speed control means to fix the rotation of the hydraulic motor below a set speed including rotation stop of the hydraulic motor;
The motor speed control means for controlling the rotational speed of the hydraulic motor, control of said control means for initiating an on the key switch, outputs a signal to the solenoid of the motor speed control valves, solenoid hydraulic pressure received the signal The motor and the cooling fan are configured to control the motor speed control valve so that the rotation of the motor and the cooling fan becomes the lowest speed including stop,
There is provided a cooling device for a construction machine that reduces the load on the engine when the engine is started.
この構成によれば、エンジンの始動時、少なくともエンジンの始動が開始されるまでの間、油圧モータの回転を、該油圧モータの回転停止を含む設定速度以下に固定し、エンジンにかかる負荷を少なくした状態で始動操作を行うことができる。 According to this configuration, at the time of starting the engine, at least until the start of the engine is started, the rotation of the hydraulic motor is fixed below the set speed including the rotation stop of the hydraulic motor, and the load on the engine is reduced. The starting operation can be performed in the state that has been performed.
請求項1記載の発明は、エンジンの始動時に、該エンジンに対して負荷としてかかる油圧モータの影響を少なくすることができるので、エンジンの始動性が向上する。 According to the first aspect of the present invention, since the influence of the hydraulic motor applied as a load to the engine can be reduced when the engine is started, the startability of the engine is improved.
以下、本発明に係る建設機械の冷却装置について、好適な実施例をあげて説明する。エンジンの始動時にエンジン冷却用ファンを回転させるための油圧モータによる影響を少なくしてエンジンの始動性を向上させるという目的を、エンジンの駆動力で回転される油圧モータの回転を、少なくともエンジンの始動が開始されるまでの間、該油圧モータの回転停止を含む設定速度以下に固定し、エンジン始動操作にかかる負荷を少なくする制御手段を設けて実現した。 The construction machine cooling apparatus according to the present invention will be described below with reference to preferred embodiments. For the purpose of improving the engine startability by reducing the influence of the hydraulic motor for rotating the engine cooling fan at the engine start, the rotation of the hydraulic motor rotated by the driving force of the engine is at least started. Until the engine is started, control means is provided to fix the speed below the set speed including the rotation stop of the hydraulic motor and reduce the load on the engine starting operation.
図1は、本発明に係る建設機械の冷却装置を適用した油圧ショベルを示す。図1に於いて、油圧ショベル10は、下部走行体11と、この下部走行体11上に旋回機構12を介して旋回可能に取れ付けられている上部旋回体13とを備えている。又、上部旋回体13には、その前方一側部に運転室(キャブ)14が設けられていると共に、前方中央部に土砂の掘削、その他の作業を行う作業機構18が設けられている。更に、作業機構18は、バケット17を支持するブーム15及びアーム16と、これらを作動させる各種の油圧シリンダ、リンクロッド等からなるアクチュエータとから構成されている。
FIG. 1 shows a hydraulic excavator to which a construction machine cooling apparatus according to the present invention is applied. In FIG. 1, a
図2に、本発明に係る建設機械の冷却装置に於ける要部回路構成を示す。図2に於いて、冷却装置19は、油圧ショベル10の上部旋回体13上に搭載されている。冷却装置19には、装置全体の制御を行うプログラムが組み込れているマイクロコンピュータで構成された制御手段としての制御部20と、原動機であるエンジン21と、このエンジン21の駆動を制御するECM(電子制御モジュール)22と、エンジン21を駆動源として駆動される油圧ポンプ23と、この油圧ポンプ23から吐出される圧油(作動油)の流れを駆動源として回転する油圧モータ24と、リレー25等で構成されている。
FIG. 2 shows a circuit configuration of a main part in the construction machine cooling apparatus according to the present invention. In FIG. 2, the
又、制御部20には、スロットルバルブ26、ファンリバーススイッチ27、エンジン21の始動を行うキースイッチ28、モニタ29、リバースセンサ30、コントロールバルブ31のソレノイド31a、モータ速度制御バルブ32のソレノイド32a、リレー25のソレノイド25a等が接続されている。
The
油圧モータ24は出力軸24aを有し、この出力軸24aに冷却ファン33が一体回転可能に取り付けられている。この油圧モータ24と油圧ポンプ23との間には、前記コントロールバルブ31とモータ速度制御バルブ32が配設されている。
The
前記コントロールバルブ31は、制御部20からの信号で駆動されるソレノイド31aの操作により、正転位置Aと逆転位置Bとに切り換えできるようになっている。そして、コントロールバルブ31が、図2中に示す正転位置Aに切り換えられているとき、油圧ポンプ23から吐出された作動油は油圧モータ24内を正方向に流れ、該油圧モータ24が正方向に回転する。反対に、逆転位置Bに切り換えられると、作動油は油圧モータ24内を逆方向に流れ、該油圧モータ24が負方向に回転する。
The
ファンリバーススイッチ27は、油圧モータ24の回転を正方向から負方向に切り換える信号を、外部から制御部20に入力するスイッチである。このファンリバーススイッチ27は、通常、オフ状態に保持されており、オペレータ等によって押下されるとオン状態に切り換わり、押下力が取り除かれると再びオフ状態に自動復帰するモーメンタリー式のスイッチである。従って、該ファンリバーススイッチ27は、エンジン21を再始動させたときには、常にオフの状態にあり、これにより油圧モータ24及び後述する冷却ファン33は常に正方向回転でスタートする設定になっている。
The
モータ速度制御バルブ32は、制御部20からの信号で駆動されるソレノイド32aの操作により、油圧モータ24内を流れる作動油の流量を調節し、油圧モータ24の回転速度及び冷却ファン33の回転速度を制御する。
The motor
スロットルバルブ26は、制御部20の信号出力に従ってエンジン21の出力を調節する。モニタ29は、冷却装置19の動作状態を外部表示する。
The
リレー25は、ゲートスイッチ35及びレバーロックソレノイド36と共に作業機構操作禁止ロック手段37を構成しているものである。この作業機構操作禁止ロック手段37は、作業機構18の操作が一時的に行えなくなるようにするためのもので、レバーロックソレノイド36に電流が流されているときには作業機構18の操作は自由に行え、レバーロックソレノイド36の電流が断たれると、電流が断たれている間、作業機構18の操作が行えなくなるというように、作業機構18の操作が一時的にロックされる構造になっている。尚、ゲートスイッチ35は、オペレータが作業機構18を操作する操作レバー(不図示)に連動するスイッチであり、操作レバーが操作位置に動かされるとオフからオンに切り換わってレバーロックソレノイド36が通電されて作業可能となり、非操作位置に再び戻されるとオンからオフに切り換わり、レバーロックソレノイド36の通電が断たれて作業禁止になる。
The
(実施例)
図3は、エンジン21の始動時に、制御部20が油圧モータ24及び冷却ファン33の回転を制御する処理動作の一実施例を示すフローチャートである。図3のフローチャートに従って、図2に示した回路構成のエンジン始動時に於ける処理動作を説明する。キースイッチ28がオンされ、制御部20に電流が供給されると、制御部20の制御が開始される。制御部20は、まず、モータ速度制御バルブ32のソレノイド32aに信号を出力する。この信号を受けたソレノイド32aは、油圧モータ24及び冷却ファン33の回転が停止を含む最低速の状態、すなわち設定速度以下になるように、モータ速度制御バルブ32を制御する(ステップS1)。これにより、モータ速度制御バルブ32は、油圧モータ24及び冷却ファン33の回転を設定速度以下に固定する(ステップS2)。
(Example)
FIG. 3 is a flowchart showing an embodiment of a processing operation in which the
続いて、制御部20はECM22を介してエンジン21の始動操作を行う(ステップS3)。この始動操作では、油圧モータ24及び冷却ファン33の回転数が設定速度以下に固定されているので、エンジン21に加わる負荷は小さく、該エンジン21は負荷の少ない状態で円滑に始動される。又、ステップS4では、ECM22を介してエンジン21から制御部20に送られて来る信号から、エンジン21が始動したか否かが監視されている。エンジン21の始動が開始されると、ステップS5に移行し、制御部20はソレノイド32aに信号を出力する。信号を受けたソレノイド32aは、モータ速度制御バルブ32が油圧モータ24及び冷却ファン33の回転数を設定速度以下に固定していた保持動作を解除する。そして、以後は、通常ルーチンでの制御に入る。
Subsequently, the
従って、この実施例の場合では、キースイッチ28がオンされてエンジン21を始動させる時、少なくともエンジン21の始動が開始されるまでの間、油圧モータ24の回転を、該油圧モータの回転停止を含む設定速度以下に固定し、油圧モータ24及び冷却ファン33によるエンジン21に対する負荷としての影響を少なくした状態で始動操作を行うので、始動が円滑に行われ、エンジンの始動性を向上させることができる。
Therefore, in this embodiment, when the
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.
19 冷却装置
20 制御部(制御手段)
21 エンジン
23 油圧ポンプ
24 油圧モータ
31 コントロールバルブ
31a ソレノイド
32 モータ速度制御バルブ
32a ソレノイド
33 冷却ファン
19
21
Claims (1)
該エンジンにより回転される油圧ポンプと、
該油圧ポンプから供給される作動油の流れを駆動源として回転駆動する油圧モータと、
該油圧モータの回転軸と一体に回転してエンジン冷却用の風を起こす冷却ファンと、
前記油圧モータ内を流れる前記作動油の量を調節して前記油圧モータの回転速度を制御するモータ速度制御手段と、
前記エンジンの始動時に、少なくともエンジンの始動が開始されるまでの間、前記モータ速度制御手段を制御して前記油圧モータの回転を該油圧モータの回転停止を含む設定速度以下に固定する制御手段、
とを備えた建設機械の冷却装置において、
上記油圧モータの回転速度を制御するモータ速度制御手段は、
キースイッチのオンで開始する前記制御手段の制御が、モータ速度制御バルブのソレノイドに信号を出力し、該信号を受けたソレノイドが油圧モータ及び冷却ファンの回転が停止を含む最低速になるようにモータ速度制御バルブを制御するように構成され、
前記エンジンの始動時におけるエンジンの負荷を軽減させるようにしたことを特徴とする建設機械の冷却装置。 Engine,
A hydraulic pump rotated by the engine;
A hydraulic motor that rotationally drives the flow of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump as a drive source;
A cooling fan that rotates integrally with the rotating shaft of the hydraulic motor and generates wind for cooling the engine;
Motor speed control means for controlling the rotational speed of the hydraulic motor by adjusting the amount of the hydraulic oil flowing in the hydraulic motor;
Control means for controlling the motor speed control means to fix the rotation of the hydraulic motor below a set speed including the rotation stop of the hydraulic motor, at least until the start of the engine is started at the time of starting the engine;
In a cooling device for a construction machine with
The motor speed control means for controlling the rotational speed of the hydraulic motor is:
Control of said control means for initiating an on the key switch, outputs a signal to the solenoid of the motor speed control valves, such that solenoid which received the signal rotation of the hydraulic motor and the cooling fan is slowest, including a stop Configured to control the motor speed control valve,
A cooling device for a construction machine, wherein a load on the engine at the time of starting the engine is reduced.
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