JP4785715B2 - Cooling fan drive control device - Google Patents
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Description
本発明は、冷却ファン駆動制御装置、特に、作業用車両の冷却ユニットを冷却する油圧駆動型のファンの回転数を制御するための冷却ファン駆動制御装置に関する。 The present invention relates to a cooling fan drive control device, and more particularly to a cooling fan drive control device for controlling the rotational speed of a hydraulically driven fan that cools a cooling unit of a work vehicle.
油圧ショベルやホイルローダ等の作業用車両においては、エンジン冷却水や作動油を冷却するために、冷却ファンが設けられている。この冷却ファンとしては、エンジンによりベルト駆動されるタイプや、油圧モータによって駆動されるタイプのものが提供されている。 In working vehicles such as a hydraulic excavator and a wheel loader, a cooling fan is provided to cool engine cooling water and hydraulic oil. As this cooling fan, a type driven by a belt by an engine or a type driven by a hydraulic motor is provided.
例えば、特許文献１には、冷却水温度、作動油温度及びエンジン回転数に応じて冷却ファンの回転数を連続的に制御するようにした油圧駆動冷却ファンが示されている。この文献に示された装置では、油圧モータの回転数を制御可能な可変容量型のポンプを設けるとともに、冷却水及び作動油の温度とエンジン回転数とを検出し、これらの検出結果に応じて可変容量型油圧ポンプの吐出容量指令値を演算して出力し、可変容量型油圧ポンプにより冷却ファンの回転数を連続的に制御するようにしている。
油圧駆動型の冷却ファンの場合、冷却ファンが接続された油圧モータは油圧ポンプによって駆動される。周知の通り、作動油は低温時には粘度が高くなるので、特に固定容量型の油圧ポンプでは、低温時に低回転で冷却ファンを回転させようとしても、冷却ファンが回転しない場合がある。このような場合には、低温時における作動油の高粘度化によって冷却ファンが回転しないのか、あるいは冷却ファンの駆動装置に故障が発生しているのか判断できない。 In the case of a hydraulically driven cooling fan, the hydraulic motor to which the cooling fan is connected is driven by a hydraulic pump. As is well known, since the viscosity of hydraulic oil increases at low temperatures, particularly in a fixed displacement hydraulic pump, the cooling fan may not rotate even if the cooling fan is rotated at a low speed at low temperatures. In such a case, it cannot be determined whether the cooling fan does not rotate due to the increase in the viscosity of the hydraulic oil at low temperatures or whether a failure has occurred in the cooling fan drive.
本発明の課題は、油圧駆動型の冷却ファンを駆動する装置において、低温時の冷却ファンの作動状態を正確に把握することができるようにすることにある。 An object of the present invention is to make it possible to accurately grasp an operating state of a cooling fan at a low temperature in an apparatus for driving a hydraulically driven cooling fan.
第１の発明に係る冷却ファン駆動制御装置は、作業用車両の冷却ユニットを冷却する油圧駆動型のファンの回転数を制御するための装置であって、作動油の温度を検出する油温センサと、外気温度を検出する外気温度検出手段と、少なくとも油温センサ及び外気温度検出手段の検出結果に基づいて冷却ファンの回転数を制御する回転数制御手段と、油温センサ及び外気温度検出手段の検出結果に基づいて油温センサが所定温度以下の場合に回転数制御手段で用いられる冷却ファンの最低回転数を外気温度に応じて決定する最低回転数決定手段と、を備えている。そして、最低回転数決定手段は、外気温度が第１温度のときに冷却ファンの最低回転数を第１回転数に決定し、外気温度が第１温度より低い第２温度の場合は冷却ファンの最低回転数を第１回転数より高い第２回転数に決定する。 A cooling fan drive control device according to a first aspect of the present invention is a device for controlling the rotational speed of a hydraulically driven fan that cools a cooling unit of a work vehicle, and an oil temperature sensor that detects the temperature of hydraulic oil. An outside air temperature detection means for detecting the outside air temperature, a rotation speed control means for controlling the rotation speed of the cooling fan based on at least the detection results of the oil temperature sensor and the outside air temperature detection means, an oil temperature sensor and the outside air temperature detection means And a minimum rotational speed determining means for determining the minimum rotational speed of the cooling fan used by the rotational speed control means in accordance with the outside air temperature when the oil temperature sensor is equal to or lower than a predetermined temperature based on the detected result. The minimum rotational speed determination means determines the minimum rotational speed of the cooling fan as the first rotational speed when the outside air temperature is the first temperature, and when the outside air temperature is the second temperature lower than the first temperature, The minimum rotational speed is determined to be a second rotational speed higher than the first rotational speed.
この装置は、油圧駆動型の冷却ファンによって冷却ユニットが冷却される車両に用いられる。冷却ファンの回転数は、少なくとも作動油の温度及び外気温度の検出結果に応じて制御される。この冷却ファンの回転数制御においては最低回転数が設定されているが、本発明では、この最低回転数を、油温センサ及び外気温度検出手段の検出結果に基づいて、油温センサが所定温度以下の場合に外気温度に応じて決定するようにしている。 This device is used in a vehicle in which a cooling unit is cooled by a hydraulically driven cooling fan. The number of rotations of the cooling fan is controlled according to at least the detection result of the temperature of the hydraulic oil and the outside air temperature. In this cooling fan rotation speed control, the minimum rotation speed is set. In the present invention, this minimum rotation speed is determined based on the detection results of the oil temperature sensor and the outside air temperature detection means. The determination is made according to the outside air temperature in the following cases.
ここでは、冬場などの低温時において作動油の粘度が高くなる場合には、冷却ファンの目標最低回転数を外気温に応じて制御している。例えば、作動油の温度が１０℃以下の場合には、低温時ではない通常の環境の場合に比較して、冷却ファンの最低回転数を高く設定している。したがって、冷却ファンに駆動指令が出されているにもかかわらず、低温時における作動油の高粘度化によって冷却ファンが回転しないという問題を避けることができる。つまり、外気や油温が低温の場合で作動油の粘度が高くなった場合にも、冷却ファンを常に回転させることができる。 Here, when the viscosity of the hydraulic oil increases at low temperatures such as in winter, the target minimum rotational speed of the cooling fan is controlled according to the outside air temperature. For example, when the temperature of the hydraulic oil is 10 ° C. or lower, the minimum rotational speed of the cooling fan is set higher than in a normal environment that is not at a low temperature. Therefore, it is possible to avoid the problem that the cooling fan does not rotate due to the increase in viscosity of the hydraulic oil at a low temperature despite the drive command being issued to the cooling fan. That is, even when the outside air or the oil temperature becomes higher viscosity of the hydraulic oil in the case of low temperature, Ru can be constantly rotating the cooling fan.
第２の発明に係る冷却ファン駆動制御装置は、第１の発明の装置において、最低回転数決定手段は、外気温度が第１温度より低く第２温度より高い場合は外気温度に応じて冷却ファンの最低回転数を第１回転数と第２回転数との間の回転数に制御する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the cooling fan drive control device according to the first aspect , wherein the minimum rotational speed determining means is a cooling fan according to the outside air temperature when the outside air temperature is lower than the first temperature and higher than the second temperature. Is controlled to a rotational speed between the first rotational speed and the second rotational speed.
この場合は、冷却ファンの最低回転数を外気温度に応じてきめ細かく決定することができる。 In this case, the minimum number of rotations of the cooling fan can be determined finely according to the outside air temperature.
第３の発明に係る冷却ファン駆動制御装置は、第１又は第２の発明の装置において、冷却ファンはさらにエンジン冷却水を冷却するラジエータを冷却するものであり、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度センサをさらに備え、回転数制御手段は冷却水温度センサの検出結果をも考慮して冷却ファンの回転数を制御する。 A cooling fan drive control device according to a third invention is the device according to the first or second invention, wherein the cooling fan further cools a radiator for cooling the engine cooling water, and detects the temperature of the engine cooling water. A cooling water temperature sensor is further provided, and the rotation speed control means controls the rotation speed of the cooling fan in consideration of the detection result of the cooling water temperature sensor.
第４の発明に係る冷却ファン駆動制御装置は、第１から第３のいずれかの発明の装置において、外気温度検出手段はエンジン始動時のエンジン吸気温度を検出するブースト温度センサである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the cooling fan drive control device according to any one of the first to third aspects of the invention, the outside air temperature detecting means is a boost temperature sensor that detects an engine intake air temperature at the time of starting the engine.
ここでは、外気温の検出を、従来より車両に設けられているブースト温度センサを用いて行っているので、特別な外気温センサを設ける必要がない。 Here, since the outside air temperature is detected by using a boost temperature sensor provided in the vehicle conventionally, it is not necessary to provide a special outside air temperature sensor.
第５の発明に係る冷却ファン駆動制御装置は、第１から第４のいずれかの発明の装置において、冷却ファンを駆動するための油圧ポンプは固定容量型のポンプである。 The fifth cooling fan drive control device according to the invention is a device of a fourth one of the invention from the first hydraulic pump for driving a cooling fan is fixed displacement pump.
冷却ファンを駆動するための油圧ポンプとしては、可変容量型ポンプと固定容量型ポンプとが存在する。可変容量型ポンプでは、低温時においても油圧モータに対して油圧を供給することが容易であるので、低温時において、回転指令が出されているにもかかわらず冷却ファンの回転が停止してしまうことは少ない。一方、固定容量型ポンプの場合は、本発明の課題が顕著であるので、本発明を固定容量型ポンプに適用して有効となる。 As a hydraulic pump for driving the cooling fan, there are a variable displacement pump and a fixed displacement pump. With variable displacement pumps, it is easy to supply hydraulic pressure to the hydraulic motor even at low temperatures, so the rotation of the cooling fan stops at low temperatures despite the rotation command being issued. There are few things. On the other hand, in the case of a fixed displacement pump, the problem of the present invention is remarkable. Therefore, the present invention is effectively applied to a fixed displacement pump.
本発明によれば、冬場などの低温時においても、作動油の高粘度化による冷却ファンの回転停止状態を避けることができる。 According to the present invention, the rotation stop state of the cooling fan due to the increased viscosity of the hydraulic oil can be avoided even at low temperatures such as in winter.
［構成］
本発明の一実施形態による冷却ファン駆動制御装置を搭載した作業車両（例えばホイルローダ）のブロック図を図１に示す。
[Constitution]
FIG. 1 shows a block diagram of a work vehicle (for example, a wheel loader) equipped with a cooling fan drive control device according to an embodiment of the present invention.
本実施形態のホイルローダは、主として、エンジン１と、ＨＳＴ（ハイドロ・スタティック・トランスミッション）２と、冷却ユニット３と、冷却ファン４と、冷却ファン４を駆動するためのファン駆動部５と、エンジンコントローラ６と、冷却ファンコントローラ７とを備えている。
The wheel loader of the present embodiment mainly includes an
エンジン１には、冷却水の温度（Ｅ／Ｇ水温）を検出する冷却水温度センサ１０と、エンジン回転数を検出する回転数センサ１１とが設けられ、これらの検出結果はエンジンコントローラ６に入力されている。また、ＨＳＴ２にはＨＳＴ作動油を検出するためのＨＳＴ油温センサ１２が設けられ、以上のセンサ１０，１１及び１２の検出結果に加えて、エンジン吸気温度を検出するブースト温度センサ１３の検出結果が、冷却ファンコントローラ７に入力されている。
The
冷却ユニット３には、エンジン冷却水を冷却するためのラジエータと、ＨＳＴ等の作動油を冷却するためのオイルクーラーと、運転室に設けられた空調機のための空調用コンデンサとが設けられている。
The
ファン駆動部５は、冷却ファン４の駆動油圧源である油圧ポンプ１５と、油圧モータ１６と、油圧モータ１６の回転方向及び回転数を制御するためのファン制御用油圧回路１７とを有している。油圧モータ１６は固定容量型の油圧モータである。この油圧モータ１６の出力軸に、軸流ファンである冷却ファン４が取り付けられている。油圧モータ１６は、油圧ポンプ１５から吐出された圧油が流入ポートから流入されることによって回転作動されて冷却ファン４を回転させる。そして、油圧モータ１６の流出ポートから流出された圧油はタンク２３に戻される。
The
ファン制御用油圧回路１７は、冷却ファン４の回転方向を切り換えるための方向制御弁２０と、方向制御弁２０を介して油圧モータ１６に供給する圧油の流量を制御する流量制御弁２１と、ＥＰＣ弁２２とを有している。方向制御弁２０は、図示しない別の油圧回路からの圧油によって弁位置が切り換えられ、図１に示す弁位置の場合は、油圧モータ１６が正方向に回転し、別の位置の場合は油圧モータ１６に対する圧油の流入方向が切り換えられて、油圧モータ１６が逆方向に回転する。ＥＰＣ弁２２は冷却ファンコントローラ７から入力されたＥＰＣ電流に応じて弁位置が切り換えられる。このＥＰＣ弁２２の弁位置によって流量制御弁２１が制御されて、結果的に油圧モータ１６の回転数が制御されるようになっている。
The fan control
［ファン回転制御特性］
図２にファンの回転制御特性を示している。ここで、以下で説明する「回転数」は制御上の目標回転数であって、実回転数ではない。
[Fan rotation control characteristics]
FIG. 2 shows the rotation control characteristics of the fan. Here, the “rotation speed” described below is a target rotation speed for control, not an actual rotation speed.
同図（ａ）は冷却水温度に基づくファン回転制御特性Ｔ１を示している。ここでは、冷却水温度が７０℃までは一定の最小回転数で、７０℃から８５℃までは８００rpmで、８５℃から９０℃までは温度に応じて８００rpmから１７００rpmの間の適切な回転数で、さらに９０℃以上の場合は最高回転数である１７００rpmで回転させるような制御を行う。なお、冷却水温度が上昇する場合は、７０℃で冷却ファン４の制御上の目標回転数を切り換えているが、冷却水温度が高温側から低温側に下降する場合は、７０℃ではなく６５℃になった時点で目標回転数を切り換えるようにしている。 FIG. 4A shows the fan rotation control characteristic T1 based on the cooling water temperature. Here, the cooling water temperature is a certain minimum number of revolutions up to 70 ° C, 800 rpm from 70 ° C to 85 ° C, and an appropriate number of revolutions between 800 rpm and 1700 rpm depending on the temperature from 85 ° C to 90 ° C. Further, when the temperature is 90 ° C. or higher, control is performed to rotate at 1700 rpm, which is the maximum number of rotations. When the cooling water temperature rises, the target rotational speed for controlling the cooling fan 4 is switched at 70 ° C., but when the cooling water temperature falls from the high temperature side to the low temperature side, it is not 70 ° C. but 65 When the temperature reaches ° C, the target rotational speed is switched.
また、同図（ａ）では、最小回転数を２５０rpmとしているが、後述するように、ＨＳＴ油温が１０℃以下、あるいはエンジン始動時のブースト温度が２０℃以下の場合は、低温時回転制御を実行して最小回転数が決定される。 In FIG. 5A, the minimum rotation speed is 250 rpm. As will be described later, when the HST oil temperature is 10 ° C. or lower or the boost temperature at engine start is 20 ° C. or lower, the rotation control at low temperature is performed. Is executed to determine the minimum rotational speed.
同図（ｂ）はＨＳＴ油温に基づくファン回転制御特性Ｔ２を示している。ここでは、ＨＳＴ油温が１０℃までは一定の最小回転数で、７５℃から９５℃まではＨＳＴ油温に応じて８００rpmから１７００rpmの間の適切な回転数で、さらに９５℃以上の場合は最高回転数である１７００rpmで回転させるような制御を行う。このとき、ＨＳＴ油温が１０℃から７５℃の間では、同図（ａ）に示す冷却水温度によるファン回転制御特性Ｔ１によって制御を行う。また、ブースト温度が０℃以下でＨＳＴ油温が１０℃未満の場合は、後述するように、低温時回転制御を実行して最小回転数が決定される。 FIG. 4B shows the fan rotation control characteristic T2 based on the HST oil temperature. Here, when the HST oil temperature is 10 ° C., it is a constant minimum rotation speed, and when it is 75 ° C. to 95 ° C., it is an appropriate rotation speed between 800 rpm and 1700 rpm depending on the HST oil temperature. Control is performed to rotate at the maximum rotation speed of 1700 rpm. At this time, when the HST oil temperature is between 10 ° C. and 75 ° C., the control is performed by the fan rotation control characteristic T1 according to the cooling water temperature shown in FIG. Further, when the boost temperature is 0 ° C. or lower and the HST oil temperature is lower than 10 ° C., as described later, the low-temperature rotation control is executed to determine the minimum rotation speed.
同図（ｃ）はブースト温度に基づくファン回転制御特性Ｔ３を示している。ここでは、ブースト温度が６０℃以下の場合は、同図（ａ）に示す冷却水温度によるファン回転制御特性Ｔ１によって制御を行い、ブースト温度が６０℃から７０℃までは温度に応じて８００rpmから１７００rpmの間の適切な回転数で制御を行う。そして、このブースト温度よるファン回転制御は、冷却水温度が７０℃を一度でも越えた時点で終了する。 FIG. 3C shows the fan rotation control characteristic T3 based on the boost temperature. Here, when the boost temperature is 60 ° C. or lower, control is performed by the fan rotation control characteristic T1 based on the cooling water temperature shown in FIG. 5A, and when the boost temperature is from 60 ° C. to 70 ° C., from 800 rpm. Control is performed at an appropriate number of revolutions between 1700 rpm. The fan rotation control based on the boost temperature ends when the cooling water temperature exceeds 70 ° C. even once.
なお、各特性Ｔ１〜Ｔ３によって制御を実行する際に２以上の目標回転数が得られた場合は、そのうちの最も高い回転数を目標回転数としている。 In addition, when two or more target rotational speeds are obtained when performing control by each characteristic T1-T3, the highest rotational speed is set as the target rotational speed.
［低温時回転制御］
エンジン始動時の外気温としてのブースト温度が低い場合は、図２（ｄ）に示された特性Ｔ４による低温時回転制御にしたがって冷却ファン（４）の最小回転数を決定している。すなわち、エンジン始動時のブースト温度が０℃以下の場合は、冷却ファン４の最小回転数を２５０rpmとし、０℃から２０℃の場合は２５０rpmから８００rpmの間の温度に応じた適切な回転数とし、２０℃以上の場合は８００rpmとしている。
[Rotation control at low temperature]
When the boost temperature as the outside air temperature when starting the engine is low, the minimum rotation speed of the cooling fan (4) is determined according to the low temperature rotation control by the characteristic T4 shown in FIG. That is, when the boost temperature at engine start is 0 ° C. or less, the minimum rotation speed of the cooling fan 4 is 250 rpm, and when it is 0 ° C. to 20 ° C., the rotation speed is set to an appropriate rotation speed according to the temperature between 250 rpm and 800 rpm. In the case of 20 ° C. or higher, the speed is set to 800 rpm.
なお、ブースト温度が０℃以下で冷却ファン４の最小回転数を２５０rpmとするのは、ＨＳＴ油温が１０℃以上の場合であり、ＨＳＴ油温が１０℃未満の場合は、図２（ｅ）に示された特性Ｔ５にしたがって冷却ファン４の最小回転数を決定している。すなわち、ＨＳＴ油温が１０℃未満でエンジン始動時のブースト温度が０℃から−２０℃の場合は、２５０rpmから９７０rpmの間の温度に応じた適切な回転数とし、−２０℃以下の場合は９７０rpmとする制御を行う。また、ＨＳＴ油温が１０℃未満でエンジン始動時のブースト温度が０℃から２０℃の場合は、２５０rpmから８００rpmの間の温度に応じた適切な回転数とする。 The reason why the boost temperature is 0 ° C. or less and the minimum rotation speed of the cooling fan 4 is 250 rpm is when the HST oil temperature is 10 ° C. or more, and when the HST oil temperature is less than 10 ° C., FIG. The minimum rotational speed of the cooling fan 4 is determined according to the characteristic T5 shown in FIG. That is, when the HST oil temperature is less than 10 ° C. and the boost temperature at engine start is 0 ° C. to −20 ° C., an appropriate rotation speed is set according to the temperature between 250 rpm and 970 rpm. Control to 970 rpm is performed. Further, when the HST oil temperature is less than 10 ° C. and the boost temperature at engine start is 0 ° C. to 20 ° C., the rotation speed is set to an appropriate number corresponding to the temperature between 250 rpm and 800 rpm.
［ファン回転制御］
次に、図３〜図７に示すフローチャートにしたがって、冷却ファンコントローラ７が実行する冷却ファン４の回転制御について説明する。この場合の冷却ファン４の回転制御は、前述の特性Ｔ１〜Ｔ５にしたがって実行される。なお、以下の説明における「回転数」は、前記同様に、すべて制御上の「目標回転数」であって、実際の冷却ファン４の回転数とは異なる。
[Fan rotation control]
Next, rotation control of the cooling fan 4 executed by the cooling
（１）最小回転数の決定
外気温（エンジン始動時のブースト温度）及びＨＳＴ油温による冷却ファン４の最小回転数の決定処理は、基本的に図３に示すフローチャートにしたがって実行される。
(1) Determination of minimum rotation speed The determination process of the minimum rotation speed of the cooling fan 4 based on the outside air temperature (boost temperature at engine start) and the HST oil temperature is basically executed according to the flowchart shown in FIG.
まず、ステップＳ１では、キーオン、すなわち車両のイグニッションキーがオンされて、エンジンが始動されたか否かを判断する。エンジンが始動された場合は、ステップＳ１からステップＳ２に移行し、冷却ファンコントローラ７に入力されている外気温としてのキーオン時のブースト温度（Ｂｔ０）を記憶する。ここで、外気温としてブースト温度センサ１３の測定結果を用いるときは、キーオン時のブースト温度（Ｂｔ０）を用いるが、これは、エンジンが暖まると、外気温が一定でもブースト温度が高くなってしまい、正確な制御ができなくなるためである。なお、ここでは、ブースト温度センサ１３は従来から車両に設けられているセンサであるために、このブースト温度センサを外気温センサとして用いているが、ブースト温度センサとは別に外気温センサを設けても良い。この場合は、ステップＳ１，Ｓ２省略して、その時々の外気温（Ｂｔ）を用いて制御を行うようにしても良い。
First, in step S1, it is determined whether or not the key is turned on, that is, the ignition key of the vehicle is turned on and the engine is started. When the engine is started, the process proceeds from step S1 to step S2, and the key-on boost temperature (Bt0) input to the cooling
次に、ステップＳ３において、ＨＳＴ油温が１０℃以上であるか否かを判断する。ＨＳＴ油温が１０℃以上である場合は、ステップＳ３からステップＳ４に移行する。ステップＳ４では、図２（ｄ）に示す特性Ｔ４に基づいて冷却ファン４の最小回転数を決定する。これにより、冷却ファン４の最小回転数は、ブースト温度に応じて、２５０rpm、２５０rpmから８００rpmの間の回転数、あるいは８００rpmに決定される。 Next, in step S3, it is determined whether the HST oil temperature is 10 ° C. or higher. When the HST oil temperature is 10 ° C. or higher, the process proceeds from step S3 to step S4. In step S4, the minimum rotational speed of the cooling fan 4 is determined based on the characteristic T4 shown in FIG. Thereby, the minimum rotation speed of the cooling fan 4 is determined to be 250 rpm, a rotation speed between 250 rpm and 800 rpm, or 800 rpm according to the boost temperature.
また、冬場などのように外気温が低くＨＳＴ油温が１０℃未満の場合は、作動油の粘度が高いので、目標回転数が低すぎると冷却ファン４が回転しない場合がある。そこで、ＨＳＴ油温が１０℃未満の場合はステップＳ３からステップＳ５に移行する。ステップＳ５では図２（ｅ）に示す特性Ｔ５に基づいて冷却ファン４の最小回転数を決定する。これにより、冷却ファン４の最小回転数は、ブースト温度に応じて、９７０rpm、９７０rpmから２５０rpmの間の回転数、２５０rpmから８００rpmの間の回転数、あるいは８００rpmに決定される。なお、前述のように、２５０rpm〜９７０rpmという回転数は制御上の目標回転数であり、ステップＳ３で「Ｎｏ」と判断されるような冬場で油温が低い場合は、冷却ファン４の実際の回転数は１００rpm程度になることが実験で判明している。 In addition, when the outside air temperature is low and the HST oil temperature is less than 10 ° C., such as in winter, the viscosity of the hydraulic oil is high. Therefore, if the target rotational speed is too low, the cooling fan 4 may not rotate. Therefore, when the HST oil temperature is lower than 10 ° C., the process proceeds from step S3 to step S5. In step S5, the minimum rotational speed of the cooling fan 4 is determined based on the characteristic T5 shown in FIG. Thereby, the minimum rotation speed of the cooling fan 4 is determined to be 970 rpm, a rotation speed between 970 rpm and 250 rpm, a rotation speed between 250 rpm and 800 rpm, or 800 rpm according to the boost temperature. Note that, as described above, the rotational speed of 250 rpm to 970 rpm is the target rotational speed for control, and when the oil temperature is low in winter as determined “No” in step S3, Experiments have shown that the rotational speed is about 100 rpm.
（２）ブースト温度でのファン回転制御
ブースト温度によるファン回転制御処理は図４に示すフローチャートにしたがって実行される。
(2) Fan rotation control at boost temperature Fan rotation control processing at boost temperature is executed according to the flowchart shown in FIG.
ステップＳ１０では、キーオンが実行されたか否かを判断する。キーオンが実行されるのを待って、ステップＳ１０からステップＳ１１に移行する。ブースト温度によるファン回転制御は、前述のように、冷却水温が一度でも７０℃を越えた時点で終了するので、ステップＳ１１では、冷却水温が一度でも７０℃を越えたか否かを判断する。冷却水温が一度でも７０℃を越えた場合は、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行する。ステップＳ２では、ファン回転数を制御するための信号（ファン回転指令信号）は特に出力しない。一方、冷却水温が一度でも７０℃を越えた場合は、ステップＳ１１からステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、キーオン時のブースト温度Ｂｔ０が６０℃以上であるか否かを判断する。このブースト温度Ｂｔ０が６０℃未満の場合は、ステップＳ１２に移行して前記同様にファン回転指令信号は特に出力しない。一方、ブースト温度Ｂｔ０が６０℃以上の場合はステップＳ１３からステップＳ１４に移行し、ここで、図２（ｃ）に示される特性Ｔ３に基づいて冷却ファン４の回転数が制御されるように、ファン回転指令信号Ｒｓ３を出力する。 In step S10, it is determined whether key-on has been executed. After the key-on is executed, the process proceeds from step S10 to step S11. As described above, the fan rotation control based on the boost temperature ends when the cooling water temperature once exceeds 70 ° C. Therefore, in step S11, it is determined whether or not the cooling water temperature once exceeds 70 ° C. If the cooling water temperature exceeds 70 ° C. even once, the process proceeds from step S11 to step S12. In step S2, a signal for controlling the fan speed (fan rotation command signal) is not particularly output. On the other hand, when the cooling water temperature exceeds 70 ° C. even once, the process proceeds from step S11 to step S13. In step S13, it is determined whether or not the boost temperature Bt0 at the time of key-on is 60 ° C. or higher. When the boost temperature Bt0 is less than 60 ° C., the process proceeds to step S12, and the fan rotation command signal is not particularly output as described above. On the other hand, when the boost temperature Bt0 is 60 ° C. or higher, the routine proceeds from step S13 to step S14, where the rotational speed of the cooling fan 4 is controlled based on the characteristic T3 shown in FIG. A fan rotation command signal Rs3 is output.
（３）ＨＳＴ油温でのファン回転制御
前述のように、冬場などのように外気温が低くＨＳＴ油温が１０℃未満の場合は、作動油の粘度が高いので、目標回転数が低すぎると冷却ファン４が回転しない場合がある。そこで、図５に示すフローチャートにしたがって、ＨＳＴ油温に基づくファン回転制御を行っている。
(3) Fan rotation control with HST oil temperature As described above, when the outside air temperature is low and the HST oil temperature is less than 10 ° C, such as in winter, the viscosity of the hydraulic oil is high, so the target rotation speed is too low. The cooling fan 4 may not rotate. Therefore, fan rotation control based on the HST oil temperature is performed according to the flowchart shown in FIG.
このＨＳＴ油温に基づくファン回転制御は、基本的に図２（ｂ）に示した特性Ｔ２にしたがって実行される。すなわち、まず、ステップＳ２０では、特性Ｔ２における最小回転数（２５０rpm）を前述のステップＳ４あるいはステップＳ５で決定された最小回転数（特性Ｔ４，Ｔ５に基づく最小回転数）に書き換える。次に、ステップＳ２１では、ＨＳＴ油温が１０℃を越え７５℃以下であるか否かを判断する。ＨＳＴ油温がこの温度範囲である場合は、ステップＳ２１からステップＳ２２に移行し、ファン回転指令信号は特に出力しない。一方、ＨＳＴ油温が１０℃以下あるいは７５℃を越えている場合は、ステップＳ２１からステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、図２（ｂ）に示される特性Ｔ２に基づいて冷却ファン４の回転数が制御されるように、ファン回転指令信号Ｒｓ２を出力する。 The fan rotation control based on the HST oil temperature is basically executed according to the characteristic T2 shown in FIG. That is, first, in step S20, the minimum rotational speed (250 rpm) in the characteristic T2 is rewritten to the minimum rotational speed (minimum rotational speed based on the characteristics T4 and T5) determined in the above-described step S4 or step S5. Next, in step S21, it is determined whether or not the HST oil temperature exceeds 10 ° C and is 75 ° C or less. When the HST oil temperature is within this temperature range, the process proceeds from step S21 to step S22, and no fan rotation command signal is output. On the other hand, when the HST oil temperature is 10 ° C. or lower or exceeds 75 ° C., the process proceeds from step S21 to step S23. In step S23, the fan rotation command signal Rs2 is output so that the rotation speed of the cooling fan 4 is controlled based on the characteristic T2 shown in FIG.
（４）冷却水温でのファン回転制御
冷却水温に基づくファン回転制御は、基本的に図２（ａ）に示した特性Ｔ１にしたがって実行される。この場合のフローチャートを図６に示している。すなわち、まず、ステップＳ３０では、特性Ｔ１における最小回転数（２５０rpm）を前述のステップＳ４あるいはステップＳ５で決定された最小回転数（特性Ｔ４，Ｔ５に基づく最小回転数）に書き換える。そして次に、ステップＳ３１において、図２（ａ）に示される特性Ｔ１に基づいて冷却ファン４の回転数が制御されるように、ファン回転指令信号Ｒｓ１を出力する。
(4) Fan rotation control based on cooling water temperature Fan rotation control based on the cooling water temperature is basically executed according to the characteristic T1 shown in FIG. A flowchart in this case is shown in FIG. That is, first, in step S30, the minimum rotation speed (250 rpm) in the characteristic T1 is rewritten to the minimum rotation speed (minimum rotation speed based on the characteristics T4 and T5) determined in the above-described step S4 or step S5. Next, in step S31, the fan rotation command signal Rs1 is output so that the rotational speed of the cooling fan 4 is controlled based on the characteristic T1 shown in FIG.
（５）ファン回転制御
以上のような制御処理が同時並列的に実行され、これらの処理によって得られたファン回転指令信号Ｒｓ１，Ｒｓ２，Ｒｓ３に基づいて、図７に示すフローチャートにしたがって冷却ファン４の回転制御が実行される。すなわち、ステップＳ４０では、得られたファン回転指令信号Ｒｓ１，Ｒｓ２，Ｒｓ３のうち、ファン回転数が最も高くなる信号を選択する。そして、ステップＳ４１では、ステップＳ４０で選択された信号により冷却ファン４の回転数を制御する。具体的には、冷却ファン４の回転数がファン回転指令信号が指示する回転数になるように、ＥＰＣ電流をＥＰＣ弁２２に対して出力する。
(5) Fan rotation control The control processes as described above are executed simultaneously in parallel. Based on the fan rotation command signals Rs1, Rs2, and Rs3 obtained by these processes, the cooling fan 4 according to the flowchart shown in FIG. The rotation control is executed. That is, in step S40, a signal with the highest fan speed is selected from the obtained fan rotation command signals Rs1, Rs2, and Rs3. In step S41, the rotational speed of the cooling fan 4 is controlled by the signal selected in step S40. Specifically, the EPC current is output to the
［本実施形態の特徴］
以上のような本実施形態では、冬場などにおいて、外気温が低く、かつＨＳＴ油温が１０℃以下の場合は、冷却ファン４の目標最小回転数を比較的高めにセットし、作動油粘度の増大による冷却ファン４の停止を防止している。このため、低温の状況下においても、冷却ファン４が正常に作動していることを確認することができる。
[Features of this embodiment]
In the present embodiment as described above, when the outside air temperature is low and the HST oil temperature is 10 ° C. or lower in winter or the like, the target minimum rotational speed of the cooling fan 4 is set relatively high, and the hydraulic oil viscosity The stop of the cooling fan 4 due to the increase is prevented. For this reason, it can be confirmed that the cooling fan 4 is operating normally even under low temperature conditions.
また、夏場などのように外気温（ブースト温度）が高い場合は、冷却ファン４の最小回転数を比較的高い８００rpmにセットしている。このため、運転室のクーラーを素早く効かすことができる。逆に冬場などのように外気温が０℃以下のような場合は、冷却ファン４の最小回転数を２５０rpmにセットしている。このため、エンジンの冷却を必要最低限にして暖気時間を短縮することができ、運転室のヒーターを素早く効かすことができる。さらに、外気温が０℃から２０℃の場合は、温度に応じて適切な最小回転数を求めてこれをセットしているので、よりきめ細かい制御を行うことができる。 Further, when the outside air temperature (boost temperature) is high, such as in summer, the minimum rotational speed of the cooling fan 4 is set to a relatively high 800 rpm. For this reason, the cooler of a cab can be used quickly. Conversely, when the outside air temperature is 0 ° C. or lower, such as in winter, the minimum rotational speed of the cooling fan 4 is set to 250 rpm. For this reason, it is possible to shorten the warm-up time by minimizing the cooling of the engine, and to quickly activate the heater in the cab. Furthermore, when the outside air temperature is 0 ° C. to 20 ° C., an appropriate minimum rotational speed is obtained according to the temperature and set, so that finer control can be performed.
このように、外気温に応じて冷却ファン４の最小回転数を変更しているので、クーラー性能とヒーター性能とを両立させることができる。 Thus, since the minimum rotation speed of the cooling fan 4 is changed according to the outside air temperature, both the cooler performance and the heater performance can be achieved.
さらに、外気温の検出手段としてブースト温度センサを用いているので、外気温検出のための特別なセンサを設ける必要がなく、コストを抑えることができる。 Furthermore, since the boost temperature sensor is used as the outside air temperature detecting means, it is not necessary to provide a special sensor for detecting the outside air temperature, and the cost can be reduced.
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.
（ａ）前述のように、外気温を検出するためにエンジン制御用として従来から設けられているブースト温度センサを用いたが、外気温を検出するための専用の温度センサを用いても良い。この場合は、図３のステップＳ１及び２を省略することができる。また、図４のステップＳ１３は、エンジン始動時の温度Ｂｔ０ではなく、その時々の外気温Ｂｔを用いても良い。 (A) As described above, the boost temperature sensor conventionally provided for engine control is used to detect the outside air temperature, but a dedicated temperature sensor for detecting the outside air temperature may be used. In this case, steps S1 and 2 in FIG. 3 can be omitted. Further, step S13 in FIG. 4 may use the external temperature Bt at that time instead of the temperature Bt0 at the time of starting the engine.
（ｂ）外気温に応じたファン回転制御特性として、図２のＴ１〜Ｔ５を一例として説明したが、回転制御特性はこの図２に示された特性に限定されるものではない。 (B) Although T1-T5 of FIG. 2 was demonstrated as an example as a fan rotation control characteristic according to external temperature, a rotation control characteristic is not limited to the characteristic shown by this FIG.
（ｃ）前記実施形態では、冷却ユニットを、エンジン冷却水用のラジエータと作動油冷却用のオイルクーラーと空調用コンデンサとによって構成した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。 (C) In the above embodiment, the cooling unit has been described by taking an example in which the cooling unit is constituted by a radiator for engine cooling water, an oil cooler for cooling hydraulic fluid, and a condenser for air conditioning. However, the present invention is limited to this. It is not a thing.
（ｄ）作動油の温度を検出するセンサをＨＳＴに設けたが、本発明の制御に用いる作動油の温度として、ファン駆動部５における油温を検出するようにしても良い。
(D) Although the sensor for detecting the temperature of the hydraulic oil is provided in the HST, the oil temperature in the
（ｅ）前記実施形態では、本発明をホイルローダに適用した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の例えば油圧ショベルやブルドーザ等の車両に対しても同様に適用することができる。 (E) In the above embodiment, the present invention has been described with reference to an example in which the present invention is applied to a wheel loader. However, the present invention is not limited to this, and the same applies to other vehicles such as hydraulic excavators and bulldozers. Can be applied to.
１ エンジン
２ ＨＳＴ
３ 冷却ユニット
４ 冷却ファン
５ ファン駆動部
７ 冷却ファンコントロールユニット
１０ 冷却水温度センサ
１１ エンジン回転数センサ
１２ ＨＳＴ油温センサ
１３ ブースト温度センサ
1
3 Cooling unit 4
Claims (5)
作動油の温度を検出する油温センサと、
外気温度を検出する外気温度検出手段と、
少なくとも前記油温センサ及び前記外気温度検出手段の検出結果に基づいて前記冷却ファンの回転数を制御する回転数制御手段と、
前記油温センサ及び前記外気温度検出手段の検出結果に基づいて、前記油温センサが所定温度以下の場合に前記回転数制御手段で用いられる前記冷却ファンの最低回転数を前記外気温度に応じて決定する最低回転数決定手段と、
を備え、
前記最低回転数決定手段は、
前記外気温度が第１温度のときに前記冷却ファンの最低回転数を第１回転数に決定し、
前記外気温度が前記第１温度より低い第２温度の場合は前記冷却ファンの最低回転数を前記第１回転数より高い第２回転数に決定する、
冷却ファン駆動制御装置。 A cooling fan drive control device for controlling the rotational speed of a hydraulically driven fan that cools a cooling unit of a work vehicle,
An oil temperature sensor that detects the temperature of the hydraulic oil;
Outside temperature detecting means for detecting outside temperature;
A rotation speed control means for controlling the rotation speed of the cooling fan based on at least the detection results of the oil temperature sensor and the outside air temperature detection means;
Based on the detection results of the oil temperature sensor and the outside air temperature detecting means, the minimum number of rotations of the cooling fan used by the rotation speed control means when the oil temperature sensor is equal to or lower than a predetermined temperature depends on the outside air temperature. Means for determining the minimum rotational speed to be determined;
With
The minimum rotational speed determination means includes
When the outside air temperature is the first temperature , the minimum rotation speed of the cooling fan is determined as the first rotation speed,
When the outside air temperature is a second temperature lower than the first temperature, the minimum rotational speed of the cooling fan is determined to be a second rotational speed higher than the first rotational speed;
Cooling fan drive control device.
請求項１に記載の冷却ファン駆動制御装置。 When the outside air temperature is lower than the first temperature and higher than the second temperature, the minimum number of rotations determining means determines the minimum number of rotations of the cooling fan according to the outside air temperature as the first number of rotations and the second number of rotations. Control the number of revolutions between
The cooling fan drive control device according to claim 1 .
前記エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度センサをさらに備え、
前記回転数制御手段は前記冷却水温度センサの検出結果をも考慮して前記冷却ファンの回転数を制御する、
請求項１又は２に記載の冷却ファン駆動制御装置。 The cooling fan further cools a radiator that cools engine cooling water,
A cooling water temperature sensor for detecting a temperature of the engine cooling water;
The rotational speed control means controls the rotational speed of the cooling fan in consideration of the detection result of the cooling water temperature sensor;
The cooling fan drive control device according to claim 1 or 2 .
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