JP4330431B2

JP4330431B2 - 冷却ファン制御システム

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Publication number: JP4330431B2
Application number: JP2003381526A
Authority: JP
Inventors: 義和瓜本; 和之伊藤
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2023-11-11
Also published as: JP2005146878A

Description

本発明は、ホイルローダ、除雪車などの作業用車両に搭載される冷却ファンの回転速度を制御するための冷却ファン制御システムに関するものである。

一般に、ホイルローダなどの作業用車両は低速（例えば、３５km/h）で走行されるため、交通渋滞をしばしば引き起こす。そのため従来より、作業用車両の高速化（例えば、５０km/h）と加速性能の向上とが望まれていた（加速性能を向上させるものとして、例えば、特許文献１参照。）。

これに対して、作業用車両の車体を同じにして従来より大きな馬力のエンジンを搭載することで対応することが可能である。しかしこの方法では、作業用車両の高速化は可能となるが、冷却ファンがエンジン直結であるため加速時に高速回転され必要以上の動力を消費するので加速性能が十分に向上しない。
特開２００２−３１５１０５号公報（第２−３頁）

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、作業用車両の加速性能を向上させることができる冷却ファン制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本願発明は、作業用車両に搭載される冷却ファンの回転速度を制御する冷却ファン制御システムであって、上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、該油圧モータに油圧回路を介して接続された、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、該油圧回路に設けられた、上記油圧モータに送給される油量を調整する油量調整装置と、上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、上記作業用車両のホイストアームの位置、バケットの角度及び作業機操作レバーの位置のうちの少なくとも１つからなる走行情報を検出する走行状態検出装置と、上記走行状態検出装置で検出された走行情報に基づいて作業用車両が作業状態であるか走行状態であるかを判断し、かつ、上記加速状態検出装置で検出された加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であるか非加速状態であるかを判断し、それら判断結果に基づいて上記油量調整装置を制御する制御装置とを備え、上記制御装置は、作業用車両が走行状態で且つ加速状態であると判断したときに上記冷却ファンが減速または停止されるように上記油量調整装置を制御する。

また、上記発明とは別の本願発明は、作業用車両に搭載される冷却ファンの駆動を制御する冷却ファン制御システムであって、上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、該油圧モータに送給する油の量を変えることができるように構成された、エンジンによって駆動される可変速式油圧ポンプと、上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、上記作業用車両のホイストアームの位置、バケットの角度及び作業機操作レバーの位置のうちの少なくとも１つからなる走行情報を検出する走行状態検出装置と、上記走行状態検出装置で検出された走行情報に基づいて作業用車両が作業状態であるか走行状態であるかを判断し、かつ、上記加速状態検出装置で検出された加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であるか非加速状態であるかを判断し、それら判断結果に基づいて上記油量調整装置を制御する制御装置とを備え、上記制御装置は、作業用車両が走行状態で且つ加速状態であると判断したときに上記冷却ファンが減速または停止されるように上記可変速式油圧ポンプを制御する。

これらの構成では、加速時に冷却ファンを減速または停止することにより、冷却ファンの動力を抑制している。これにより、油圧ポンプの負荷が小さくなり、この分多くのエンジン動力を作業用車両の加速に使用することが可能となる。その結果、作業用車両の加速性能を向上させることが可能となる。なお、ここで、「加速状態」とは、作業用車両が走行中に加速する場合だけでなく、発進時に加速する場合も含む。

また、作業用車両が走行状態でないとき、すなわち作業状態であるときなどエンジンが高負荷状態であるときに、作業用車両の加速状態に応じて冷却ファンを減速または停止するとエンジンが過熱状態になる場合がある。これに対処するため、本発明では、加速状態検出装置に加えて走行状態検出装置を設けることにより、作業用車両が「走行状態」であるときに限定して加速性能を向上させることができるようにしている。なお、「走行状態」とは、作業用車両が主に一般道を走行する場合であって、作業状態にない場合をいう。

上記走行状態検出装置は、上記作業用車両のホイストアームの位置、バケットの角度及び作業機操作レバーの位置のうちの少なくとも１つを検出するように構成される。これらのパラメータはいずれも作業用車両の走行状態を示すものである。これらのパラメータを用いれば、作業用車両が走行状態であるか否かを容易に判断することができる。その結果、作業用車両が走行状態にあるときに冷却ファンを確実に減速または停止させることができる。これにより、作業用車両が走行状態であるときに作業用車両の加速性能を向上させることができる。なお、「作業機操作レバー」とは、作業用車両に取り付けられた作業機、例えば、ホイストアーム、バケットなどを操作するためのレバーである。

特に、上記油量調整装置を、電磁切換弁または電磁切換リリーフ弁とすることが望ましい。この構成では、電磁切換弁または電磁切換リリーフ弁を切り換えることにより、油圧モータに送給される油を連通したり遮断する。これにより、冷却ファンを運転したり停止する。より具体的には、冷却ファン運転中は油が油圧ポンプから油圧モータに送られる。冷却ファン停止中は油が油圧ポンプから油圧モータに送られることなく油タンクに戻される。これにより、油圧ポンプの負荷が小さくなり、この分多くのエンジン動力を作業用車両の加速に使用することが可能となる。その結果、作業用車両の加速性能を向上させることができる。また、電磁切換弁または電磁切換リリーフ弁をＯＮ／ＯＦＦ制御に代えて電磁比例制御としてもよい。これにより、油圧モータに送給される油量を調整して冷却ファンを所望の回転速度に減速させることができる。この場合も、油圧ポンプから油圧モータに送給されない油は油タンクに戻される。これにより、油圧ポンプの負荷が小さくなり、この分多くのエンジン動力を作業用車両の加速に使用することが可能となる。また、上記切換弁または切換リリーフ弁は電磁式に限らず、例えばパイロット圧式としても良い。

前記制御装置は、前記ホイストアームの位置が所定高さの範囲にあること、前記ホイストアームの高さ位置が所定高さの範囲にあり前記作業機操作レバーの位置が中立位置にあること、前記バケットの角度が所定範囲内にあること、及び、前記バケットの角度が所定範囲内にあり前記作業操作レバーの位置が中立位置にあること、のうち少なくとも１つが成立すると、作業用車両が走行状態であると判断するようにしてもよい。

また、上記発明とは別の本願発明は、作業用車両に搭載される冷却ファンの回転速度を制御する冷却ファン制御システムであって、上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、該油圧モータに油圧回路を介して接続された、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、該油圧回路に設けられた、上記油圧モータに送給される油量を調整する油量調整装置と、上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、上記作業用車両の運転モードを作業モードおよび走行モードに切り換える切換スイッチと、該切換スイッチが走行モードに切り替わったときで、かつ、上記加速状態検出装置から得られた加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であると判断したときに、作業用車両の加速状態に応じて上記冷却ファンが減速または停止されるように上記油量調整装置を制御し、上記切換スイッチが作業モードに切り替わったときには作業用車両の加速状態に応じて冷却ファンを減速または停止させないように構成された制御装置とを備える。

また、上記発明とは別の本願発明は、作業用車両に搭載される冷却ファンの駆動を制御する冷却ファン制御システムであって、上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、該油圧モータに送給する油の量を変えることができるように構成された、エンジンによって駆動される可変速式油圧ポンプと、上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、上記作業用車両の運転モードを作業モードおよび走行モードに切り換える切換スイッチと、該切換スイッチが走行モードに切り替わったときで、かつ、上記加速状態検出装置から得られた加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であると判断したときに、作業用車両の加速状態に応じて上記冷却ファンが減速または停止されるように上記可変速式油圧ポンプを制御し、上記切換スイッチが作業モードに切り替わったときには作業用車両の加速状態に応じて冷却ファンを減速または停止させないように構成された制御装置とを備える。

これらの構成により、上記同様、作業用車両が走行状態であるときに限定して作業用車両の加速性能を向上させることができる。

上記加速状態検出装置が、作業用車両のアクセルペダルの角度、変速段数、エンジン燃料噴射制御量、エンジンまたはトランスミッションの出力回転速度のうち少なくとも１つを検出するように構成されることが好ましい。

これらのパラメータはいずれも作業用車両の加速状態を示すものである。従って、これらのパラメータを用いれば、作業用車両が加速状態であるか否かを容易に判断することができる。その結果、作業用車両が加速状態にあるときに冷却ファンを確実に減速または停止させることができる。これにより、作業用車両の加速性能を向上させることができる。

また、上記発明は、作業用車両のエンジン過熱状態に関する過熱情報を検出する過熱状態検出装置をさらに備えており、制御装置が、過熱状態検出装置よって検出された過熱情報を受け取り、該過熱情報に基づいてエンジンが過熱状態であるか否かを判断して、エンジンが過熱状態であると判断したときに冷却ファンが減速または停止されないように上記油量調整装置または可変速式油圧ポンプを制御すべく構成されることが望ましい。また、この過熱状態検出装置がエンジンの冷却水の水温を検出するように構成されることが望ましい。

この構成では、過熱状態検出装置によりエンジンが過熱状態であるか否かを判断して、冷却ファンが減速または停止されているときにエンジンが過熱状態であると判断されたとき、または、冷却ファンを減速または停止させるときにエンジンが過熱状態であると判断されたとき、冷却ファンが減速または停止されないようにしているので、エンジンは過熱状態にならない。これにより、エンジンを過熱状態にすることなく作業用車両の加速性能を向上させることができる。

また、本発明は、作業用車両が加速状態でかつ走行状態であると判断したとき、または加速状態であると判断したときに冷却ファンを所定時間減速または停止させるように上記油量調整装置または可変速式油圧ポンプを制御すべく構成されてもよい。

この構成では、冷却ファンが減速または停止する時間を制限しているので、この時間を適宜設定することでエンジンが過熱状態になることを抑制することが可能となる。これにより、上記同様エンジンを過熱状態にすることなく作業用車両の加速性能を向上させることができる。

本発明にかかる冷却ファン制御システムによれば、作業用車両が作業状態ではなく走行状態であるときに加速性能を向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態に係る冷却ファン制御システムが適用されるホイールローダの側面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る冷却ファン制御システムの概略構成を示すブロック図である。図３は、図２の冷却ファン制御システムの制御系の動作を示すフローチャートである。なお、ホイールローダは冷却ファン制御システムが適用される車両の一例である。

図１に示すように、ホイールローダＷＬは車体Ｄを備え、この車体Ｄの下部前方および下部後方に一対の車輪Ｗがそれぞれ設けられている。車体Ｄの前方部にホイストアームＡの基端部が回転自在に取り付けられ、このホイストアームＡを昇降するアームシリンダＡＣの一端部が車体Ｄの前方部に取り付けられ、その他端部がホイストアームＡの基端部側に取り付けられている。ホイストアームＡの先端部にはバケットＢが回転自在に取り付けられている。さらに、バケットＢはレバーＬを介して車体Ｄの前方部に回動自在に取り付けられたバケットシリンダＢＣに接続されている。このバケットシリンダＢＣによって図１中の矢符が示すようにバケットＢを回動させることができるようになっている。

車体Ｄには、動力を発生するエンジンＥが搭載されている。車体ＤのエンジンＥの後方には、図示されていないが、例えば、エンジンＥ冷却用の冷却水を冷却するラジエータＲ、およびこれを通風冷却するための冷却ファンＣＦが配設されている。また、エンジンＥには、後述の冷却ファンＣＦを駆動させる油圧モータＯＭに作動油を圧送する油圧ポンプＯＰ、および、ホイールローダＷＬの走行速度（車速）を変えるトランスミッションＴＭなどがトルクコンバータＴＣを介して接続されている。このトランスミッションＴＭは車輪Ｗに連結され、エンジンＥから車輪Ｗに動力を伝達している。さらに、車体Ｄには、ホイールローダＷＬの走行方向を変更するステアリングシリンダＳＣが設けられ、これにより車体Ｄが操舵される。

また、車体Ｄには、操作室ＯＲが設けられており、その中に車体Ｄを操舵するハンドルＨ、トランスミッションＴＭを操作するシフトレバーＳＬ、作業機としてホイストアームＡおよびバケットＢを操作する作業機操作レバーＭ、ホイールローダＷＬを加速するためのアクセルペダルＡＰ、並びに、これらを操作することによってホイールローダＷＬの運転を制御する運転制御装置（図示せず）などが設けられている。この運転制御装置には、後述の冷却ファンＣＦの制御系（制御装置）３を含む。

図２のブロック図に基づいて本発明の一実施形態に係る冷却ファン制御システムについて説明する。なお、図１に示したホイールローダの構成部品と同等の部品には、同じ番号を付し詳細な説明を省略する。

図２に示すように、冷却ファン制御システムは、ラジエータＲを通風冷却する冷却ファンＣＦを駆動させる駆動系１と、ホイールローダＷＬの運転状態に関する運転情報を検出する検出系２と、この検出系２からの運転情報に基づいて駆動系１を制御する制御系３とを備える。

駆動系１は、冷却ファンＣＦを駆動させる油圧モータＯＭ、この油圧モータＯＭに送給する作動油量を調整する電磁切換弁（油量調整装置）４、およびこの電磁切換弁４を介して油圧モータＯＭに作動油を送給する油圧ポンプＯＰを備える。

油圧モータＯＭは、油圧で駆動される公知のアキシャルまたはラジアル式ピストンモータ、ベーンモータ、ギアモータなどからなり、その駆動軸端に冷却ファンＣＦが連結されている。油圧モータＯＭの出口は油圧回路を介して油タンクＴに接続されており、また油圧モータＯＭの入口は油圧回路を介して電磁切換弁４に接続されている。油圧モータＯＭは後述の油圧ポンプＯＰから送給される作動油により回転される。これにより冷却ファンＣＦが回転される。

油圧ポンプＯＰは、上述したようにエンジンＥにトルクコンバータＴＣを介して連結されており、このエンジンＥによって駆動される。このような油圧ポンプＯＰとして、公知のアキシャル若しくはラジアル式ピストンポンプ、ベーンポンプ、ギアポンプなどを使用することができる。この油圧ポンプＯＰの出口は油圧回路を介して電磁切換弁４に接続されている。

電磁切換弁４は、ソレノイドによって内蔵するスプールが駆動されポジションを切り換えて流路が切り換えられるように構成されている公知の電磁切換弁である。この電磁切換弁４は、後述の制御系３に電気的に接続されており、その内部流路が制御系３からの出力信号に基づいて切り換えられるようになっている。そして、この電磁切換弁４をポジション４ａに切り換えると油圧ポンプＯＰから油圧モータＯＭに作動油が送給され、ポジション４ｂに切り換えると油圧ポンプＯＰから油圧モータＯＭへ作動油が送給されることなくタンクＴに戻される。これにより、油圧モータＯＭが駆動されたり停止される。

制御系３は、冷却ファンＣＦの運転を制御する制御演算部３１と、この制御演算部３１の動作手順を規定するプログラム（冷却ファンＣＦの運転を制御するプログラムなど）、または、制御演算部３１によって処理されるべきデータを記憶する記憶部３２と、制御演算部３１で演算した演算結果を電磁切換弁４に出力したり検出系２からの出力信号を受け取るインターフェース３３とを備える。ここで、制御演算部３１はマイクロプロセッサを主体に構成されており、記憶部３２はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などから構成されている。

検出系２は、アクセルペダルＡＰの角度５ａを検出する角度センサ５、エンジンＥの出力回転速度６ａを検出する第１回転速度センサ６、トランスミッションＴＭの出力回転速度７ａを検出する第２回転速度センサ７、ホイストアームＡの高さ位置８ａを検出する位置センサ８、バケットＢの角度ＢＡを検出する角度センサＢＡＳ、ラジエータＲの水温９ａを検出する温度センサ９、変速段数ＳＬａを出力するシフトレバーＳＬ、作業機操作レバーＭの位置Ｍａを出力する作業機操作レバーＭ、およびエンジン燃料噴射制御量１０ａを出力するエンジン・コントロール・モジュール（ＥＣＭ）１０などから構成される。これらはインターフェース３３とそれぞれ電気的に接続されており、各出力信号がインターフェース３３に入力されるようになっている。

これらの出力信号のうちアクセルペダルＡＰの角度５ａ、変速段数ＳＬａ、エンジン燃料噴射制御量１０ａ、エンジンＥの出力回転速度６ａ、およびトランスミッションＴＭの出力回転速度７ａはホイールローダＷＬの加速状態を示す加速情報であり、これらは単独または組み合わせて使用される。例えば、アクセルペダルＡＰの角度５ａが所定角度以上であるときにホイールローダＷＬが加速状態であると判断することができる。その他、変速段数ＳＬａが１または２段でアクセルペダルＡＰの角度５ａが所定角度以上であること、アクセルペダルＡＰの角度５ａが所定時間内に所定角度以上に変化したこと（すなわち、アクセルペダルＡＰの回転角速度が所定値を超えること）、変速段数ＳＬａが１または２段でクセルペダルＡＰの回転角速度が所定値を超えること、エンジン燃料噴射制御量１０ａが所定値を超えること、変速段数ＳＬａが１または２段でエンジン燃料噴射制御量１０ａが所定値を超えること、または、エンジンＥの出力回転速度６ａとトランスミッションＴＭの出力回転速度７ａとの比が所定値以上であることなどでもホイールローダＷＬが加速状態であると判断することができる。これらの所定角度または所定値（判定基準値）は、予め実験などにより設定されており、記憶部３２に記憶されている。なお、これらの加速情報を検出する角度センサ５、第１および第２回転速度センサ６、７、シフトレバーＳＬ、およびＥＣＭ１０などが加速状態検出装置を構成する。

また、ホイストアームＡの高さ位置８ａ、バケットＢの角度ＢＡ、作業機操作レバーＭの位置Ｍａ、またはエンジンＥ若しくはトランスミッションＴＭの出力回転速度６ａ、７ａはホイールローダＷＬの走行状態を示す走行情報であり、これらは単独または組み合わせて使用される。例えば、ホイストアームＡの位置８ａが所定高さの範囲にあること、ホイストアームＡの高さ位置８ａが所定高さの範囲にあり作業機操作レバーＭの位置が中立位置（作業していない状態）にあること、バケットの角度ＢＡが所定範囲内にあること、バケットの角度ＢＡが所定範囲内にあり作業操作レバーＭの位置が中立位置にあること、または、エンジンＥの出力回転速度６ａとトランスミッションＴＭの出力回転速度７ａとの比が所定値以下であることなどにより、ホイールローダＷＬが走行状態であることを判断することができる。これらの所定高さまたは所定値（判定基準値）は、予め実験などにより設定されており、記憶部３２に記憶されている。なお、これらの走行情報を検出する位置センサ８、角度センサＢＡＳ、第１および第２回転速度センサ６、７、および作業機操作レバーＭなどが走行状態検出装置を構成する。

また、走行情報を得る方法として、上記方法に代えて図２に示した電磁切換弁４とインターフェース３３の出力側との間にホイールローダＷＬの運転モードを作業モードおよび走行モードに切り換える切換スイッチ１１を設けてもよい。ここでは、切換スイッチ１１として物理スイッチを用いているが、論理スイッチとして制御系３内に設けても構わない。この構成では、オペレータが切換スイッチ１１を切り換えることにより、ホイールローダＷＬの運転モードを走行モードおよび作業モードに切り換えられるようになっている。

また、ラジエータＲの水温９ａは、エンジンＥが過熱状態であるか否かを示す過熱情報である。この場合、ラジエータＲの水温９ａが所定値（例えば、１００℃）を超えたときに過熱状態であると判断する。なお、この所定値（判定基準値）は、予め実験などにより設定されており、記憶部３２に記憶されている。なお、この過熱情報を検出する温度センサ９などが過熱状態検出装置を構成する。

図３のフローチャートに基づいて上述した制御系３の動作を説明する。

まず、ホイールローダＷＬが加速状態であるか否か判断し（ステップＳ１）、ホイールローダＷＬが加速状態であると判断したとき、前回ホイールローダＷＬが加速状態であったか否かを判断する（ステップＳ２）。前回ホイールローダＷＬが加速状態であった場合、冷却ファンＣＦは負荷状態（ロード状態）のままである。具体的には、制御系３からの出力信号に基づいて図２に示した電磁切換弁４をポジション４ｂからポジション４ａに切り換える。ただし、電磁切換弁４がポジション４ａである場合には、ポジションを切り換えずにそのままの状態を維持する。これにより、油圧ポンプＯＰから送給される作動油は油圧モータＯＭに送給され、これに連結する冷却ファンＣＦが回転される。その結果、エンジンＥの過熱が抑制される。

ステップＳ２において、前回ホイールローダＷＬが加速状態でなかった場合、ホイールローダＷＬが走行状態にあるか否かを判断する（ステップＳ３）。ホイールローダＷＬが走行状態でない場合、冷却ファンＣＦは負荷状態（ロード状態）のままである。これにより、エンジンＥの過熱が抑制される。

ステップＳ３において、ホイールローダＷＬが走行状態である場合、ラジエータＲの水温９ａが所定値を超えるか否か判断する（ステップＳ４）。ラジエータＲの水温９ａが所定値を超える場合、冷却ファンＣＦは負荷状態（ロード状態）のままである。これにより、エンジンＥの過熱が抑制される。ラジエータＲの水温９ａが所定値を超えない場合、冷却ファンＣＦを所定期間無負荷状態（アンロード状態）にする（ステップＳ５）。具体的には、制御系３からの出力信号に基づいて図２に示した電磁切換弁４の内部流路を流路４ａから流路４ｂに切り換える。これにより、油圧ポンプＯＰから送給される作動油は油タンクＴに全て戻され、油圧モータＯＭには作動油が送給されない。その結果、油圧モータＯＭは停止し、この油圧モータＯＭに連結される冷却ファンＣＦも停止する。

以上のステップＳ１〜Ｓ５を繰り返し実行することで、冷却ファンＣＦの動力を抑制することができる。これにより、油圧ポンプＯＰの負荷が小さくなり、その分多くのエンジンＥの動力をホイールローダＷＬの加速に用いることが可能となる。その結果、ホイールローダＷＬの加速性能を向上させることができる。

上記ステップＳ１〜Ｓ５のうちステップＳ２〜Ｓ４は、上述したようにホイールローダＷＬの加速性能を向上させるときにエンジンＥが過熱状態になることを抑制するために設けられている。そのうちステップＳ２は、特に、上述した「アクセルペダルＡＰの角度５ａが所定角度以上であること」、または、「変速段数ＳＬａが１または２段でアクセルペダルＡＰの角度５ａが所定角度以上であること」をホイールローダＷＬが加速状態であるか否かの判断基準にする場合に必要とされる。すなわち、アクセルペダル５ａはホイールローダＷＬの加速後も所定角度以上の状態が続く場合がある。例えば、ホイールローダＷＬが停止状態から加速して高速状態のまま走行し続ける場合はこの状態となる。このような状態のとき冷却ファンＣＦは常にアンロードになってしまいエンジンＥが過熱状態になる可能性が高い。これを抑制するためにステップＳ２を設けることが必要となる。従って、上記判断基準を使用しない場合にはステップＳ２を省略することができる。

ステップＳ３は、エンジンＥの過熱が予想される場合、すなわちホイールローダＷＬが走行状態でないとき、例えばエンジンＥが高負荷状態である「作業中」に、ホイールローダＷＬの加速状態に応じて冷却ファンＣＦが減速または停止されることによってエンジンＥが過熱状態になることを抑制するために設けられている。これにより、ステップＳ４においてラジエータＲの水温９ａが所定値になる前にエンジンＥの過熱を抑制することができる。なお、ラジエータＲの水温９ａの所定値をステップＳ３に対応する値まで下げることにより、ステップＳ３を省略することができる。これにより、冷却ファン制御システムの制御を簡素化することができる。

ステップＳ４は、ホイールローダＷＬが作業中であるか否かを問わずエンジンＥの過熱を抑制するために設けられている。

上述した実施形態の変形例として、上記電磁切換弁４に代えて電磁リリーフ弁を用いても良い。また、別の変形例として、上記電磁切換弁４に代えて内部に可変絞り機構を有する電磁比例弁または電磁比例リリーフ弁などを用いてもよい。この場合、上記電磁比例弁または電磁比例リリーフ弁と制御系３のインターフェース３３とが電気的に接続されており、制御系３からの出力信号に基づいて可変絞り機構の開度が適宜調整されるようになっている。これにより、ホイールローダＷＬの加速状態に応じた冷却ファンＣＦの運転制御を行うことができる。

また、別の変形例として、電磁式切換弁４に代えてパイロット圧式切換弁またはパイロット圧式リリーフ弁を用いても良い。

また、別の変形例として、電磁切換弁４を設けることなく油圧ポンプＯＰを可変速タイプにしてもよい。このような油圧ポンプＯＰとして、例えば、公知の斜板式油圧ポンプを用いることができる。この場合、油圧ポンプＯＰと制御系３のインターフェース３３とが電気的に接続されており、制御系３からの出力信号に基づいて油圧ポンプＯＰの斜板の傾斜角が制御されるようになっている。すなわち、油圧ポンプＯＰから送給される作動油の量を変えることができる。その結果、油圧モータＯＭの回転速度が変えることができる。これにより、ホイールローダＷＬの加速状態に応じた冷却ファンＣＦの運転制御を行うことができる。

本発明に係る冷却ファン制御装置は、加速性能を向上させることが必要な作業用車両の用途に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る冷却ファン制御システムが適用されるホイールローダの側面図である。本発明の一実施形態に係る冷却ファン制御システムの概略構成を示すブロック図である。図２の冷却ファン制御システムの制御系の動作を示すフローチャートである。

１…駆動系
２…検出系
３…制御系
４…電磁切換弁
ＷＬ…ホイールローダ
ＯＰ…油圧ポンプ
ＯＭ…油圧モータ
ＣＦ…冷却ファン

Claims

作業用車両に搭載される冷却ファンの回転速度を制御する冷却ファン制御システムであって、
上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、
該油圧モータに油圧回路を介して接続された、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
該油圧回路に設けられた、上記油圧モータに送給される油量を調整する油量調整装置と、
上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、
上記作業用車両のホイストアームの位置、バケットの角度及び作業機操作レバーの位置のうちの少なくとも１つからなる走行情報を検出する走行状態検出装置と、
上記走行状態検出装置で検出された走行情報に基づいて作業用車両が作業状態であるか走行状態であるかを判断し、かつ、上記加速状態検出装置で検出された加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であるか非加速状態であるかを判断し、それら判断結果に基づいて上記油量調整装置を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、作業用車両が走行状態で且つ加速状態であると判断したときに上記冷却ファンが減速または停止されるように上記油量調整装置を制御する、冷却ファン制御システム。
前記制御装置は、前記ホイストアームの位置が所定高さの範囲にあること、前記ホイストアームの高さ位置が所定高さの範囲にあり前記作業機操作レバーの位置が中立位置にあること、前記バケットの角度が所定範囲内にあること、及び、前記バケットの角度が所定範囲内にあり前記作業操作レバーの位置が中立位置にあること、のうち少なくとも１つが成立すると、作業用車両が走行状態であると判断する、請求項１記載の冷却ファン制御システム。
作業用車両に搭載される冷却ファンの回転速度を制御する冷却ファン制御システムであって、
上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、
該油圧モータに油圧回路を介して接続された、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
該油圧回路に設けられた、上記油圧モータに送給される油量を調整する油量調整装置と、
上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、
上記作業用車両の運転モードを作業モードおよび走行モードに切り換える切換スイッチと、
該切換スイッチが走行モードに切り替わったときで、かつ、上記加速状態検出装置から得られた加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であると判断したときに、作業用車両の加速状態に応じて上記冷却ファンが減速または停止されるように上記油量調整装置を制御し、上記切換スイッチが作業モードに切り替わったときには作業用車両の加速状態に応じて冷却ファンを減速または停止させないように構成された制御装置とを備えた、冷却ファン制御システム。
作業用車両に搭載される冷却ファンの駆動を制御する冷却ファン制御システムであって、
上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、
該油圧モータに送給する油の量を変えることができるように構成された、エンジンによって駆動される可変速式油圧ポンプと、
上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、
上記作業用車両のホイストアームの位置、バケットの角度及び作業機操作レバーの位置のうちの少なくとも１つからなる走行情報を検出する走行状態検出装置と、
上記走行状態検出装置で検出された走行情報に基づいて作業用車両が作業状態であるか走行状態であるかを判断し、かつ、上記加速状態検出装置で検出された加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であるか非加速状態であるかを判断し、それら判断結果に基づいて上記油量調整装置を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、作業用車両が走行状態で且つ加速状態であると判断したときに上記冷却ファンが減速または停止されるように上記可変速式油圧ポンプを制御する、冷却ファン制御システム。
前記制御装置は、前記ホイストアームの位置が所定高さの範囲にあること、前記ホイストアームの高さ位置が所定高さの範囲にあり前記作業機操作レバーの位置が中立位置にあること、前記バケットの角度が所定範囲内にあること、及び、前記バケットの角度が所定範囲内にあり前記作業操作レバーの位置が中立位置にあること、のうち少なくとも１つが成立すると、作業用車両が走行状態であると判断する、請求項４記載の冷却ファン制御システム。
作業用車両に搭載される冷却ファンの駆動を制御する冷却ファン制御システムであって、
上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、
該油圧モータに送給する油の量を変えることができるように構成された、エンジンによって駆動される可変速式油圧ポンプと、
上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、
上記作業用車両の運転モードを作業モードおよび走行モードに切り換える切換スイッチとを備え、
該切換スイッチが走行モードに切り替わったときで、かつ、上記加速状態検出装置から得られた加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であると判断したときに、作業用車両の加速状態に応じて上記冷却ファンが減速または停止されるように上記可変速式油圧ポンプを制御し、上記切換スイッチが作業モードに切り替わったときには作業用車両の加速状態に応じて冷却ファンを減速または停止させないように構成された制御装置とを備えた、冷却ファン制御システム。
上記加速状態検出装置が、作業用車両のアクセルペダルの角度、変速段数、エンジン燃料噴射制御量、エンジンまたはトランスミッションの出力回転速度のうち少なくとも１つを検出するように構成された、請求項１乃至６のいずれかに記載の冷却ファン制御システム。
上記作業用車両のエンジンの過熱状態に関する情報を検出する過熱状態検出装置をさらに備えており、
上記制御装置は、上記過熱状態検出装置によって検出された過熱情報を受け取り、該過熱情報に基づいてエンジンが過熱状態であるか否かを判断して、エンジンが過熱状態であると判断したときに上記冷却ファンが減速または停止されないように上記油量調整装置または可変速式油圧ポンプを制御すべくなしてある、請求項１乃至７のいずれかに記載の冷却ファン制御システム。
上記過熱状態検出装置が、エンジンの冷却水の水温を検出するように構成された、請求項８記載の冷却ファン制御システム。
上記制御装置は、作業用車両が加速状態でかつ走行状態であると判断したとき、または加速状態であると判断したときに上記冷却ファンが所定時間減速または停止されるように上記油量調整装置または可変速式油圧ポンプを制御すべくなしてある、請求項１乃至９のいずれかに記載の冷却ファン制御システム。