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CN119301349A - 运输车辆 - Google Patents

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Publication number
CN119301349A
CN119301349A CN202380043174.3A CN202380043174A CN119301349A CN 119301349 A CN119301349 A CN 119301349A CN 202380043174 A CN202380043174 A CN 202380043174A CN 119301349 A CN119301349 A CN 119301349A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control valve
hydraulic pump
hydraulic
fan
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202380043174.3A
Other languages
English (en)
Inventor
坂口洋二
下村宽和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2022135841A external-priority patent/JP2024032270A/ja
Priority claimed from JP2022135878A external-priority patent/JP2024032296A/ja
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Publication of CN119301349A publication Critical patent/CN119301349A/zh
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

一种运输车辆,具有:冷却风扇,其由液压马达驱动;热交换器,其配置于车身前部;风扇控制阀,其控制向液压马达供给的工作油的流动;缸控制阀,其控制向液压缸供给的工作油的流动;控制装置。风扇控制阀和缸控制阀与中央旁通管线串联连接。风扇控制阀具有:中立位置,其将第一液压泵与缸控制阀连通,并将液压马达的吸入口和排出口与工作油箱连通;旋转位置,其将第一液压泵与液压马达的吸入口连通,并将液压马达的排出口与工作油箱连通。

Description

运输车辆
技术领域
本发明涉及具有冷却风扇的自卸卡车等运输车辆。
背景技术
已知一种具有冷却风扇的运输车辆(参照专利文献1)。由冷却风扇生成的冷却风对发动机冷却水等冷却对象进行冷却。在专利文献1中公开了一种控制装置,在冷却对象的温度比下限阈值温度高的情况下,进行根据冷却对象的温度来设定冷却风扇的转速的第一控制,在冷却对象的温度比下限阈值温度低的情况下,进行将冷却风扇的转速设定为最小转速并且设为逆旋转的第二控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-118902号公报
发明内容
发明要解决的课题
自卸卡车等运输车辆有时在车身前部配置散热器等热交换器及冷却风扇。另外,运输车辆行驶时的负荷根据有无载货、道路坡度等而变化。例如,空载行驶、平地行驶等是与载货行驶、爬坡行驶等相比负荷低的行驶状态。若在负荷低的行驶状态下由冷却风扇持续生成冷却风,则冷却对象(发动机冷却水等)可能因冷却风和行驶风而成为过冷却。在此,为了防止过冷却,想到了使冷却风扇停止。作为使冷却风扇停止的方法,想到了如下方法:切断从液压泵等液压源向用于驱动冷却风扇的液压马达的工作油供给。
在专利文献1所记载的车辆中,在控制风扇的旋转方向的风扇控制阀的上游侧,设置有将来自液压源的工作油的供给目的地切换为风扇控制阀或装卸装置的控制阀(切换阀)。即,在专利文献1所记载的车辆中,共用装卸装置和冷却风扇的液压马达的液压源。
因此,在专利文献1所记载的结构中,例如在负荷低的行驶状态下,通过将来自液压源的液压油的供给目的地切换为装卸装置,使冷却风扇停止,由此,能够防止过冷却。然而,在液压回路设置多个控制阀,存在液压回路的结构变得复杂这样的问题点。
本发明的目的在于提供一种运输车辆,其能够以简单的结构防止冷却对象的过冷却。
用于解决课题的手段
本发明的一方式的运输车辆具有:至少一个液压泵,其由原动机驱动;液压马达,其由从所述至少一个液压泵中的第一液压泵供给的工作油驱动;冷却风扇,其由所述液压马达驱动;热交换器,其配置于车身的前部,并利用由所述冷却风扇生成的冷却风对冷却对象进行冷却;液压缸,其由从所述第一液压泵供给的工作油驱动;风扇控制阀,其控制从所述第一液压泵向所述液压马达供给的工作油的流动;缸控制阀,其控制从所述第一液压泵向所述液压缸供给的工作油的流动;以及控制装置,其控制所述风扇控制阀及所述至少一个液压泵的排出容量,其中,所述风扇控制阀和所述缸控制阀与连接所述第一液压泵和工作油箱的油路串联连接,所述风扇控制阀配置在所述缸控制阀的上游侧,所述风扇控制阀具有以下位置:中立位置,其将所述第一液压泵和所述缸控制阀连通,切断所述第一液压泵与所述液压马达的连通,并将所述液压马达的吸入口和排出口与所述工作油箱连通;以及旋转位置,其切断所述第一液压泵与所述缸控制阀的连通,将所述第一液压泵与所述液压马达的吸入口连通,并将所述液压马达的排出口与所述工作油箱连通。
发明效果
根据本发明,能够提供一种运输车辆,其能够以简单的结构防止冷却对象的过冷却。
附图说明
图1是表示自卸卡车的外观的立体图。
图2是表示自卸卡车的结构的平面示意图。
图3是表示第一实施方式的自卸卡车的液压系统的图。
图4是第一实施方式的控制装置的功能框图。
图5是表示第一液压泵的排出容量q(倾转角)与排出流量Q的关系的图。
图6是表示规定冷却水温度Tc与排出容量q的关系的容量控制表的图。
图7是表示由第一实施方式的控制装置执行的风扇控制的处理流程一例的流程图。
图8是表示与冷却水温度Tc对应的风扇控制阀的切换位置及第一液压泵的排出流量Q的关系的图。
图9是表示第二实施方式的自卸卡车的液压系统的图。
图10是第三实施方式的控制装置的功能框图。
图11是表示由第三实施方式的控制装置执行的发动机起动时的损失降低控制的处理流程一例的流程图。
图12是第四实施方式的控制装置的功能框图。
图13是表示货斗用的操作装置的操作位置及冷却水温度与各控制阀的切换位置的关系的表。
具体实施方式
<第一实施方式>
参照附图,对本发明的第一实施方式的运输车辆进行说明。图1是表示作为本发明的第一实施方式的运输车辆的一例的自卸卡车100的外观的立体图。在以下说明中没有说明时,将驾驶席的前方(在该图中为左近前方向,参照箭头)设为车身101的前方。
图1所示的自卸卡车100是在矿山等运行的大型自卸卡车,其具有:车身101、驾驶室103、货斗104、前轮105以及后轮106。驾驶室103由支承基座102支承,并处于车身101上的前侧且左侧。驾驶室103形成供自卸卡车100的操作员乘降的驾驶室,在其内部设置有驾驶席、加速踏板、制动踏板、掌舵用的方向盘(均未图示)、货斗用的操作装置91(参照图3)等。
货斗104能够起伏地搭载于车身101的后部。货斗104经由连结销能够转动地支承于车身101的后部侧,通过起重缸10(参照图3)的伸缩动作而以连结销为支点上下活动。前轮105在车身101的前部左右能够行驶地支承车身101,后轮106在车身101的后部左右能够行驶地支承车身101。前轮105构成由自卸卡车100的操作员进行掌舵(转向操作)的掌舵轮。后轮106构成自卸卡车100的驱动轮,由行驶驱动装置(未图示)旋转驱动。
在车身101的前表面设置有前格栅107。在前格栅107设置有多个将外部空气取入到车身101内部的通气孔。
图2是表示自卸卡车100的结构的平面示意图。如图2所示,在车身101的内部搭载有:发动机1、与发动机1连接的发电机80、与发动机1连接的多个液压泵、生成冷却风的冷却风扇9、以及利用由冷却风扇9生成的冷却风对发动机冷却水进行冷却的热交换器即散热器23。发动机冷却水是对发动机1进行冷却的制冷剂,是被由冷却风扇9生成的冷却风冷却的冷却对象。此外,在图2中,作为热交换器仅图示了散热器23,但也存在搭载对工作油进行冷却的油冷却器等热交换器的情况。
作为原动机的发动机1,例如由大型柴油发动机等构成。冷却风扇9由后述的风扇马达8(参照图3)驱动。冷却风扇9从车身101的前侧通过前格栅107吸入外部空气,并生成从车身101的前侧朝向后侧流动的冷却风(参照箭头F1)。在前格栅107的后侧配置有散热器23,因此,散热器23被冷却风冷却。
散热器23与由冷却风扇9生成的冷却风(空气)之间进行热交换,对由发动机1加热的发动机冷却水进行冷却。由散热器23冷却后的发动机冷却水返回到发动机1,对发动机1进行冷却。此外,散热器23配置于车身101的前部,因此,承受行驶风(参照箭头F2)。因此,散热器23内的发动机冷却水除了冷却风之外,还被行驶风冷却。
参照图3,对自卸卡车100的液压系统110进行说明。如图3所示,自卸卡车100的液压系统110具有:由发动机1驱动的可变容量型的液压泵(以下,记为第一液压泵)2及固定容量型的液压泵(以下,记为先导泵)4、由从第一液压泵2供给的工作油驱动的一对起重缸(在图3中仅图示一个)10、由从第一液压泵2供给的工作油驱动的风扇马达8、积存工作油的工作油箱22、在将第一液压泵2与工作油箱22连接的油路即中央旁通管线CL上设置的风扇控制阀5及起重控制阀7、对自卸卡车100的各部分进行控制的控制装置50。
第一液压泵(主泵)2由发动机1驱动,由此,从工作油箱22吸入工作油,排出高压工作油(压力油)。第一液压泵2的排出口经由中央旁通管线CL与工作油箱22连接。风扇控制阀5及起重控制阀7沿着中央旁通管线CL串联连接。风扇控制阀5控制从第一液压泵2向风扇马达8供给的工作油的流动以及从风扇马达8向工作油箱22喷出的工作油的流动。起重控制阀7是控制从第一液压泵2向起重缸10供给的工作油的流动以及从起重缸10向工作油箱22喷出的工作油的流动的缸控制阀。
在风扇控制阀5连接从中央旁通管线CL分支的供给油路61。起重控制阀7设置于中央旁通管线CL中的风扇控制阀5的下游侧。在起重控制阀7连接从中央旁通管线CL分支的供给油路62。来自风扇马达8的返回油通过返回油路68向工作油箱22喷出。来自起重缸10的返回油通过返回油路69向工作油箱22喷出。
风扇马达8是使冷却风扇9旋转驱动的液压马达。风扇马达8的出入口(吸入口及排出口)通过一对马达油路81、82而与风扇控制阀5连接。一对马达油路81、82经由风扇控制阀5分别与第一液压泵2及工作油箱22连接。
在马达油路81连接规定了马达油路81的最高压力的溢流阀11。在马达油路82设置有规定了马达油路82的最高压力的溢流阀12。一对溢流阀11、12在一对马达油路81、82内的压力超过规定值时,将工作油向工作油箱22释放,保护包含一对马达油路81、82的风扇回路的液压设备。
在一对马达油路81、82与返回油路68之间设置有补充用的一对单向阀13、14。单向阀13是允许工作油从返回油路68向马达油路81流动、禁止工作油从马达油路81向返回油路68流动的止回阀。单向阀14是允许工作油从返回油路68向马达油路82流动、禁止工作油从马达油路82向返回油路68流动的止回阀。
一对单向阀13、14在风扇马达8进行惯性旋转的情况下,或者在风扇马达8因行驶风而旋转的情况下,若马达油路81或者马达油路82内成为负压,则将工作油箱22内的工作油通过返回油路68补给至成为负压的马达油路81、82内。
起重缸10设置在车身101(参照图1)与货斗104(参照图1)之间。起重缸10是使货斗104起伏的一级式或多级式的液压缸。此外,在图3中,表示了两级式的起重缸10。图3所示的起重缸10具有:外侧的外筒部10a;内筒部10b,其能够滑动地设置在外筒部10a内,并将外筒部10a内划分为上侧的底侧油室10d和下侧的杆侧油室10e;活塞杆10c,其能够伸缩地设置在内筒部10b内。
起重缸10通过将从第一液压泵2排出的工作油(压力油)向底侧油室10d供给,将工作油(返回油)从杆侧油室10e喷出而伸长。通过起重缸10伸长,货斗104以连结销为支点向上方转动。当转动动作完成时,货斗104成为向斜后方向下倾斜的排放姿势。起重缸10通过将从第一液压泵2排出的工作油(压力油)向杆侧油室10e供给,将工作油(返回油)从底侧油室10d内喷出而收缩。通过起重缸10收缩,货斗104以连结销为支点向下方转动。当转动动作完成时,货斗104成为倒伏的运输姿势。
起重缸10的底侧油室10d及杆侧油室10e通过一对致动器油路71、72与起重控制阀7连接。一对致动器油路71、72经由起重控制阀7分别与第一液压泵2以及工作油箱22连接。致动器油路71与起重缸10的底侧油室10d连接,致动器油路72与起重缸10的杆侧油室10e连接。
风扇控制阀5例如由6端口3位置的液压先导式方向控制阀构成。风扇控制阀5使用单一的方向控制阀构成,在左右两侧具有液压先导部5a、5b。
风扇控制阀5是能够将阀芯(阀体)切换到正转位置(5F)、反转位置(5R)以及中立位置(5N)的切换阀。风扇控制阀5在通常时液压先导部5a、5b双方与工作油箱22连接,其阀芯被定心弹簧保持在中立位置(5N)。
在风扇控制阀5的阀芯处于中立位置(5N)的情况下,中央旁通管线CL的风扇控制阀5的上游侧与下游侧连通,并且供给油路61与马达油路81、82的连通被切断。即,在中立位置(5N),第一液压泵2与起重控制阀7连通,第一液压泵2与风扇马达8的连通被切断。由此,从第一液压泵2排出的工作油通过风扇控制阀5供给至起重控制阀7。另外,在风扇控制阀5的阀芯处于中立位置(5N)的情况下,通过风扇控制阀5的连通路5c,一对马达油路81、82彼此连接,并且一对马达油路81、82与返回油路68连接。在中立位置(5N),风扇马达8的吸入口和排出口与工作油箱22经由连通路5c连通,因此,允许外力引起的冷却风扇9的旋转。
在风扇控制阀5的阀芯处于正转位置(5F)的情况下,供给油路61与马达油路81连通,并且马达油路82与返回油路68连通。即,在正转位置(5F),风扇马达8的吸入口和排出口与工作油箱22经由连通路5c的连通被切断,风扇马达8的吸入口与第一液压泵2连通,并且风扇马达8的排出口与工作油箱22连通。由此,从第一液压泵2排出的工作油通过供给油路61和马达油路81供给到风扇马达8,风扇马达8向正转方向旋转。从风扇马达8喷出的工作油通过马达油路82以及返回油路68向工作油箱22喷出。在风扇控制阀5的阀芯处于反转位置(5R)的情况下,供给油路61与马达油路82连通,并且马达油路81与返回油路68连通。即,在反转位置(5R),风扇马达8的吸入口和排出口与工作油箱22经由连通路5c的连通被切断,风扇马达8的吸入口与第一液压泵2连通,并且风扇马达8的排出口与工作油箱22连通。由此,从第一液压泵2排出的工作油通过供给油路61和马达油路82供给到风扇马达8,风扇马达8向与正转方向相反的方向即反转方向旋转。从风扇马达8喷出的工作油通过马达油路81以及返回油路68向工作油箱22喷出。
这样,正转位置(5F)以及反转位置(5R)是将第一液压泵2与风扇马达8连通,并通过从第一液压泵2排出的工作油使风扇马达8旋转的旋转位置。此外,在风扇控制阀5的阀芯处于旋转位置(5F)、(5R)的情况下,经由中央旁通管线CL的第一液压泵2与起重控制阀7的连通被切断。
起重控制阀7例如由6端口3位置的液压先导式方向控制阀构成。起重控制阀7使用单一的方向控制阀构成,在左右两侧具有液压先导部7a、7b。
起重控制阀7是能够将阀芯(阀体)切换到上升位置(7R)、下降位置(7L)以及中立位置(7N)的切换阀。起重控制阀7在通常时液压先导部7a、7b双方与工作油箱22连接,其阀芯被定心弹簧保持在中立位置(7N)。
在起重控制阀7的阀芯处于中立位置(7N)的情况下,供给油路62及返回油路69与致动器油路71、72的连通被切断。由此,工作油向起重缸10的供给和工作油自起重缸10的喷出停止,因此,起重缸10的活动停止。另外,在起重控制阀7的阀芯处于中立位置(7N)的情况下,中央旁通管线CL的起重控制阀7的上游侧与下游侧连通。
在起重控制阀7的阀芯处于上升位置(7R)的情况下,供给油路62与致动器油路71连通,并且致动器油路72与返回油路69连通。此外,中央旁通管线CL的起重控制阀7的上游侧与下游侧的连通被切断。由此,在风扇控制阀5处于中立位置(5N)的情况下,从第一液压泵2排出的工作油通过供给油路62以及致动器油路71供给至起重缸10的底侧油室10d。另外,杆侧油室10e内的工作油通过致动器油路72及返回油路69向工作油箱22喷出。由此,起重缸10被向伸长的方向,即抬起货斗104的方向驱动。
在起重控制阀7的阀芯处于下降位置(7L)的情况下,供给油路62与致动器油路72连通,并且致动器油路71与返回油路69连通。此外,中央旁通管线CL的起重控制阀7的上游侧与下游侧的连通被切断。由此,在风扇控制阀5处于中立位置(5N)的情况下,从第一液压泵2排出的工作油通过供给油路62以及致动器油路72供给至起重缸10的杆侧油室10e。另外,底侧油室10d内的工作油通过致动器油路71及返回油路69向工作油箱22喷出。由此,起重缸10被向收缩的方向即使货斗104下降的方向驱动。
先导泵4经由先导油路与多个电磁阀16~19连接。在先导泵4与多个电磁阀16~19之间的先导油路设置规定了先导油路的压力的先导溢流阀15。多个电磁阀16~19是根据来自控制装置50的控制电流,对先导油路的压力(一次压)进行减压,并将减压后的压力(二次压)作为先导压输出的减压阀。电磁阀16~19在被输入了作为断开信号的待机用控制电流时,将液压先导部5a、5b、7a、7b与工作油箱22连通。电磁阀16~19在被输入了作为接通信号的驱动用控制电流时,输出在液压先导部5a、5b、7a、7b中生成的先导压。
用于驱动风扇控制阀5的电磁阀16、17,根据与发动机冷却水的温度对应地从控制装置50输出的控制指令(控制电流)进行动作。用于驱动起重控制阀7的电磁阀18、19,根据与货斗用的操作装置91的操作对应地从控制装置50输出的控制指令(控制电流)进行动作。
控制装置50由具有CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro ProcessingUnit)、DSP(Digital Signal Processor)等处理装置51、ROM(Read Only Memory)、闪存、硬盘驱动器等非易失性存储器52、被称为所谓RAM(Random Access Memory)的易失性存储器53、输入输出接口以及其他周边电路的计算机构成。这些硬件协作使软件工作,实现多个功能。此外,控制装置50可以由一个计算机构成,也可以由多个计算机构成。
在非易失性存储器52中储存有能够执行各种运算的程序、用于各种运算的数据(数据表、阈值、数学式等)。即,非易失性存储器52是能够读取实现本实施方式的功能的程序的存储介质(存储装置)。易失性存储器53是暂时存储处理装置51的运算结果以及从输入输出接口输入的信号的存储介质(存储装置)。处理装置51是将存储于非易失性存储器52的程序在易失性存储器53中展开并运算执行的装置,按照程序对从输入输出接口、非易失性存储器52以及易失性存储器53取入的数据进行规定的运算处理。
在控制装置50的输入输出接口连接进行起重控制阀7的切换操作的操作装置91。操作装置91例如由电气杆装置构成,具有由驾驶室103内的操作员手动进行倾转操作的操作杆91a。操作装置91被操作至与起重控制阀7的各切换位置,即中立位置(7N)、上升位置(7R)以及下降位置(7L)对应的中立位置、上升位置以及下降位置中的某一个。操作装置91将与操作位置对应的操作信号输出到控制装置50。
在控制装置50的输入输出接口连接温度传感器25。温度传感器25检测在发动机1的冷却水系统28中流动的发动机冷却水的温度,将表示其检测结果的信号向控制装置50输出。冷却水系统28被构成为包含以下部分:积存发动机冷却水的冷却水箱27、吸入并排出冷却水箱27内的发动机冷却水的冷却水循环泵24、利用冷却风对发动机冷却水进行冷却的散热器23。冷却水系统28是能够通过冷却水循环泵24使发动机冷却水在系统内循环的循环系统。发动机冷却水通过吸收发动机1等冷却对象物26的热来对冷却对象物26进行冷却。发动机冷却水因从冷却对象物26承受热而使得温度上升。温度上升后的发动机冷却水在散热器23中被由冷却风扇9生成的冷却风冷却。温度传感器25例如设置于冷却水箱27或冷却水循环泵24的吸入侧的管路,检测向散热器23供给的发动机冷却水的温度。
输入输出接口的输入部将从各种装置(操作装置91、温度传感器25等)输入的信号转换为能够由处理装置51运算的数据。另外,输入输出接口的输出部生成与处理装置51中的运算结果对应的输出用的信号,并将该信号输出至各种装置(电磁阀16~19、调节器2a等)。
控制装置50向第一液压泵2的调节器2a输出控制信号。调节器2a是对第一液压泵2的排量(每旋转一周的排出容量)进行可变控制的容量控制装置。例如,在第一液压泵2为斜板式活塞泵的情况下,调节器2a具有控制第一液压泵2的斜板倾转角(排量)的倾转致动器和将第一液压泵2的排出压作为初压而生成倾转致动器的控制压的电磁比例阀。
在操作装置91被操作到中立位置的情况下,控制装置50根据由温度传感器25检测的发动机冷却水的温度(以下,也记为冷却水温度)Tc来控制风扇控制阀5。对于风扇控制阀5的控制内容将在后面进行描述。
在操作装置91被操作至中立位置的情况下,控制装置50使起重控制阀7保持在中立位置(7N)。即,控制装置50向电磁阀18、19双方输出断开信号。
在操作装置91被操作至上升位置的情况下,控制装置50进行将起重控制阀7切换至上升位置(7R)的控制。即,控制装置50向电磁阀18输出接通信号,并且向电磁阀19输出断开信号。由此,由电磁阀18生成的先导压作用于液压先导部7a,起重控制阀7被切换至上升位置(7R)。在操作装置91被操作至下降位置的情况下,控制装置50进行将起重控制阀7切换至下降位置(7L)的控制。即,控制装置50向电磁阀18输出断开信号,并且向电磁阀19输出接通信号。由此,由电磁阀19生成的先导压作用于液压先导部7b,起重控制阀7被切换到下降位置(7L)。
控制装置50控制风扇控制阀5的切换位置,控制风扇马达8的旋转和停止以及风扇马达8的旋转方向。另外,控制装置50经由调节器2a在从最小容量qmin到最大容量qmax的范围内控制第一液压泵2的排出容量q,由此,控制风扇马达8的旋转速度。参照图4,对与冷却风扇9及第一液压泵2的控制相关的控制装置50的功能进行说明。图4是控制装置50的功能框图。如图4所示,控制装置50通过执行存储于非易失性存储器52的程序而作为判定部54、阀控制部55以及泵控制部56发挥功能。
如图4所示,判定部54判定由温度传感器25检测到的冷却水温度Tc是否为第一阈值Tc1以上。另外,判定部54判定由温度传感器25检测出的冷却水温度Tc是否为第二阈值Tc2以上。第一阈值Tc1和第二阈值Tc2预先存储在非易失性存储器52中。第一阈值Tc1以及第二阈值Tc2的大小关系为Tc1<Tc2。判定部54在冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1的情况下,判定为冷却风扇9的停止条件成立。因此,可以说第一阈值Tc1是用于判定是否停止驱动冷却风扇9的阈值。
阀控制部55根据判定部54的判定结果来控制风扇控制阀5的切换位置。在由判定部54判定为冷却风扇9的停止条件不成立的情况下,阀控制部55向电磁阀16输出接通信号,并且向电磁阀17输出断开信号,将风扇控制阀5切换到正转位置(5F)。当风扇控制阀5被切换到正转位置(5F)时,供给油路61与马达油路81连通,马达油路82与返回油路68连通。由此,风扇马达8通过从第一液压泵2供给的工作油进行旋转。
另外,在由判定部54判定为冷却风扇9的停止条件成立的情况下,阀控制部55向电磁阀16、17输出断开信号,将风扇控制阀5切换到中立位置(5N)。当风扇控制阀5被切换到中立位置(5N)时,供给油路61与马达油路81、82的连通被切断。另外,马达油路81、马达油路82以及工作油箱22经由风扇控制阀5的连通路5c连通。结果,风扇马达8随着时间经过而减速、停止。在风扇马达8因惯性而旋转的期间,经由处于中立位置(5N)的风扇控制阀5的连通路5c和单向阀13或者单向阀14从工作油箱22补给工作油。因此,能够防止风扇马达8中产生气蚀。
泵控制部56根据由温度传感器25检测出的冷却水温度Tc,控制第一液压泵2的排出流量Q。此外,第一液压泵2的排出流量Q由发动机1的旋转速度和第一液压泵2的排出容量(容积)q来决定。本实施方式的泵控制部56通过控制第一液压泵2的排出容量q来控制第一液压泵2的排出流量Q。
图5是表示第一液压泵2的排出容量q(相当于斜板的倾转角)与排出流量Q的关系的图。如图5所示,在发动机旋转速度恒定的情况下,第一液压泵2的排出流量Q与第一液压泵2的排出容量q的增加对应地成比例地增加。在排出容量q为最小值(0%)的情况下,排出流量Q为最小流量Qmin。在排出容量q为最大值(100%)的情况下,排出流量Q为最大流量Qmax。
泵控制部56使用预先存储于非易失性存储器52的容量控制表(参照图6),运算第一液压泵2的排出容量q。图6是表示规定冷却水温度Tc与排出容量q的关系的容量控制表的图。如图6所示,由容量控制表规定的冷却水温度Tc与排出容量q的关系如下。在冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1时,排出容量q为最小容量qmin。在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上且小于第二阈值Tc2时,排出容量q与冷却水温度Tc的上升对应地成比例地增加。在冷却水温度Tc为第二阈值Tc2以上时,排出容量q为最大容量qmax。
泵控制部56参照容量控制表,根据由温度传感器25检测出的冷却水温度Tc,运算第一液压泵2的排出容量q。因此,在冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1的情况下,泵控制部56将第一液压泵2的排出容量q控制为最小容量qmin。另外,在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上的情况下,泵控制部56将第一液压泵2的排出容量q控制为比最小容量qmin大的排出容量q。具体而言,在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上且小于第二阈值Tc2的情况下,冷却水温度Tc越高,泵控制部56越增加第一液压泵2的排出容量q,在冷却水温度Tc为第二阈值Tc2以上的情况下,泵控制部56将第一液压泵2的排出容量q控制为最大容量qmax。
参照图7,对由控制装置50执行的风扇控制的处理流程一例进行说明。图7的流程图所示的处理通过接通点火开关(未图示)而开始,以规定的控制周期反复执行。
如图7所示,在步骤S110中,控制装置50从温度传感器25取得冷却水温度Tc,使处理进入到步骤S120。在步骤S120中,控制装置50判定在步骤S110中取得的冷却水温度Tc是否为第一阈值Tc1以上。在步骤S120中判定为冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上的情况下,处理进入到步骤S130。在步骤S120中判定为冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1的情况下,处理进入到步骤S135。
在步骤S130中,控制装置50向电磁阀16输出接通信号,并且向电磁阀17输出断开信号。若向电磁阀16输入接通信号,则由电磁阀16生成先导压,生成的先导压被输入到风扇控制阀5的液压先导部5a。由此,风扇控制阀5被切换到正转位置(5F),通过从第一液压泵2排出的工作油,风扇马达8向正转方向旋转。
当步骤S130的处理结束时,处理进入到下一步骤S140。在步骤S140中,控制装置50判定在步骤S110中取得的冷却水温度Tc是否为第二阈值Tc2以上。在步骤S140中判定为冷却水温度Tc为第二阈值Tc2以上的情况下,处理进入到步骤S150。在步骤S140中判定为冷却水温度Tc小于第二阈值Tc2的情况下,处理进入到步骤S155。
在步骤S150中,控制装置50向调节器2a输出用于使第一液压泵2的排出容量q为最大容量qmax的控制信号,结束本控制周期中的图7的流程图所示的处理。在步骤S155中,控制装置50根据容量控制表(参照图6)和在步骤S110中取得的冷却水温度Tc,决定第一液压泵2的排出容量q的目标值。控制装置50向调节器2a输出用于使第一液压泵2的排出容量q为与冷却水温度Tc对应的目标值的控制信号,结束本控制周期中的图7的流程图所示的处理。
如上所述,在步骤S120中判定为冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1的情况下,处理进入到步骤S135。在步骤S135中,控制装置50向电磁阀16、17输出断开信号。当向电磁阀16、17输入断开信号时,风扇控制阀5的液压先导部5a、5b与工作油箱22连接。由此,风扇控制阀5通过定心弹簧的作用力而被切换到中立位置(5N)。
当步骤S135的处理结束时,处理进入到下一步骤S137。在步骤S137中,控制装置50向调节器2a输出用于使第一液压泵2的排出容量q为最小容量qmin的控制信号,结束本控制周期中的图7的流程图所示的处理。
此外,虽未图示,但控制装置50判定操作装置91是否被操作至中立位置,仅在操作装置91被操作至中立位置的情况下,执行图7的流程图所示的控制。即,控制装置50在操作装置91没有被操作到中立位置的情况下(即,操作装置91被操作到上升位置和下降位置中的某一个的情况下),无论冷却水温度Tc如何,都将风扇控制阀5控制到中立位置(5N)。
另外,在图7的流程图中,对在步骤S120中进行了否定判定的情况下执行步骤S137的处理,在步骤S140中进行了肯定判定的情况下执行步骤S150的处理,在步骤S140中进行了否定判定的情况下执行步骤S155的处理的例子进行了说明。然而,在冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1时以及冷却水温度Tc为第二阈值Tc2以上时,控制装置50也可以使用容量控制表(参照图6)来运算排出容量q的目标值。例如,可以省略步骤S137、S140、S150、S155的处理,在步骤S110与步骤S120之间执行相当于步骤S155的处理。
参照图8,对本实施方式的自卸卡车100行驶时的液压系统110的主要动作进行说明。此外,在自卸卡车100的行驶中,操作装置91被操作至中立位置,因此,起重控制阀7被保持在中立位置(7N)。图8是表示与冷却水温度Tc对应的风扇控制阀5的切换位置及第一液压泵2的排出流量Q的关系的图。在自卸卡车100的行驶中,在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上的情况下,控制装置50进行将风扇控制阀5切换到正转位置(5F)的控制。即,控制装置50向电磁阀16输出接通信号,并且向电磁阀17输出断开信号。由此,风扇控制阀5被切换到正转位置(5F)。
这里例如,在进行了砂土等运输物的排放动作后的空载行驶中,若通过冷却风及行驶风继续在散热器23内流动的发动机冷却水的冷却,则冷却水温度Tc降低。在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上且小于第二阈值Tc2的范围内,根据冷却水温度Tc控制第一液压泵2的排出容量q。若冷却水温度Tc进一步降低,冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1,则控制装置50向电磁阀16以及电磁阀17分别输出断开信号。由此,风扇控制阀5被切换到中立位置(5N)。因此,冷却风扇9的旋转随着时间经过而减速、停止。由于停止生成冷却风扇9的冷却风,因此能够防止发动机冷却水的过冷却。另外,控制装置50将第一液压泵2的排出流量Q控制为最小流量Qmin。由此,从第一液压泵2排出的工作油通过处于中立位置(5N)的风扇控制阀5以及处于中立位置(7N)的起重控制阀7向工作油箱22喷出。因此,能够降低将第一液压泵2和工作油箱22连接的中央旁通管线CL中的压力损失,能够将第一液压泵2的排出压抑制得低。结果,第一液压泵2的负荷降低,发动机1的负荷减少。因此,根据本实施方式,能够降低第一液压泵2的能量损失,抑制燃料消耗。
根据上述第一实施方式,起到以下的作用效果。
(1)风扇控制阀5和起重控制阀(缸控制阀)7与连接第一液压泵2和工作油箱22的中央旁通管线(油路)CL串联连接,风扇控制阀5配置在起重控制阀7的上游侧。风扇控制阀5具有:中立位置(5N),其将第一液压泵(液压泵)2与起重控制阀7连通,切断第一液压泵2与风扇马达(液压马达)8的连通,并经由连通路5c将风扇马达8的吸入口和排出口与工作油箱22连通;作为旋转位置的正转位置(5F)和反转位置(5R),其切断第一液压泵2与起重控制阀7的连通,将第一液压泵2与风扇马达8的吸入口连通,并将风扇马达8的排出口与工作油箱22连通。控制装置50判定由温度传感器25检测到的冷却水温度(冷却对象的温度)Tc是否为第一阈值Tc1以上。在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上的情况下,控制装置50将风扇控制阀5切换到正转位置(5F),并且将第一液压泵2的排出容量q控制为比最小容量qmin大的排出容量。在冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1的情况下,控制装置50将风扇控制阀5切换到中立位置(5N),并且将第一液压泵2的排出容量q控制为最小容量qmin。
本实施方式的自卸卡车100由于起重缸10的使用频率低,因此兼用作向起重缸10及风扇马达8供给工作油的液压泵(第一液压泵2)。另外,作为单一控制阀的风扇控制阀5兼具:将从第一液压泵2排出的工作油的供给目的地切换为起重缸(液压缸)10或风扇马达8的功能、切换风扇马达8的旋转和停止的功能。因此,无需单独设置用于实现各个功能的控制阀,因此,能够简化液压回路的结构。另外,在负荷低的行驶状态持续,冷却水温度Tc因冷却风和行驶风而小于第一阈值Tc1的情况下,风扇控制阀5被切换到中立位置(5N)。由此,停止生成冷却风扇9的冷却风,因此,能够防止发动机冷却水的过冷却。即,根据本实施方式,能够提供能够以简单的结构防止发动机冷却水(冷却对象)的过冷却的自卸卡车(运输车辆)100。此外,通过将第一液压泵2的排出容量q控制为最小容量qmin,发动机1的负荷降低,因此,能够抑制燃料消耗。
(2)在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上且小于第二阈值Tc2的情况下,冷却水温度Tc越高,控制装置50越增加第一液压泵2的排出容量q。另外,在冷却水温度Tc为第二阈值Tc2以上的情况下,控制装置50将第一液压泵2的排出容量q控制为最大容量qmax。
根据该结构,冷却水温度Tc越高,越使冷却风扇9的旋转速度上升,能够提高对发动机冷却水的冷却效果。根据冷却水温度Tc控制冷却风扇9的旋转速度,由此,能够抑制发动机冷却水变得过低或过高。
(3)风扇控制阀5具有正转位置(5F)和反转位置(5R)作为旋转位置,其中,正转位置(5F)用于使风扇马达8向正转方向旋转,反转位置(5R)用于使风扇马达8向与正转方向相反的反转方向旋转。当风扇控制阀5被切换到反转位置(5R)时,生成从冷却风扇9朝向前方流动的冷却风,附着于前格栅107的通气孔的过滤器、散热器(热交换器)23的间隙等的尘垢被除去。因此,根据本实施方式,能够容易地恢复因尘垢而降低的散热器23的冷却性能。
此外,控制装置50例如能够构成为在自卸卡车100的维护时或者定期地将风扇控制阀5暂时切换到反转位置(5R)。若在维护时由服务人员操作输入装置,从输入装置向控制装置50输入冷却风扇9的反转指令,则控制装置50将风扇控制阀5向反转位置(5R)切换规定时间。另外,控制装置50通过计时功能测量自卸卡车100的运转时间,每当运转时间经过规定运转时间时,将风扇控制阀5向反转位置(5R)切换规定时间。此外,控制装置50也可以在发动机1起动时或发动机1停止时,将风扇控制阀5暂时切换到反转位置(5R)。
(4)液压系统110具有:将风扇控制阀5与风扇马达8连接的一对马达油路81、82;设置于一对马达油路81、82与工作油箱22之间的一对单向阀13、14。在该结构中,在风扇控制阀5被切换到中立位置(5N)的状态下,例如在冷却风扇9因行驶风而旋转时,从工作油箱22通过单向阀13、14向风扇马达8的吸入口补给工作油,并且从工作油箱22通过风扇控制阀5向风扇马达8的吸入口补给工作油。因此,能够抑制风扇马达8的吸入口成为负压,防止气蚀的产生。即,能够防止由气蚀引起的风扇马达8的损伤。除了单向阀13、14之外,还通过风扇控制阀5从工作油箱22向风扇马达8的吸入口补给工作油,因此,与仅通过单向阀13、14补给工作油的情况相比,能够有效地防止气蚀的产生。此外,在冷却风扇9正旋转或逆旋转时风扇控制阀5被切换到中立位置(5N),冷却风扇9因惯性而继续旋转的情况也是一样的。即,在冷却风扇9因惯性而旋转时,通过风扇控制阀5的连通路5c以及单向阀13或单向阀14从工作油箱22向风扇马达8的吸入口补给工作油,因此,能够抑制风扇马达8的吸入侧成为负压。
另外,在风扇控制阀5的阀芯处于中立位置(5N)的状态下,马达油路81与马达油路82连通。即,本实施方式的风扇控制阀5是所谓的中立自由式的方向切换阀。因此,排出侧的马达油路的工作油也通过风扇控制阀5向吸入侧的马达油路供给。因此,根据本实施方式,与在中立位置(5N)不使一对马达油路81、82彼此连通的情况(具有中立阻挡式的方向切换阀的情况)相比,能够有效地防止气蚀的产生。
<第二实施方式>
参照附图,对本发明的第二实施方式的运输车辆进行说明。此外,对与第一实施方式中说明的结构相同或相当的结构标注相同的参照符号,主要对不同点进行说明。
在运输车辆中,以液压致动器驱动用的液压泵的小型化、低成本化为目的,有时具有:液压泵,其向液压致动器(起重缸及转向缸)供给工作油;风扇泵,其向风扇马达供给工作油;合流控制阀(回路切换阀),其将风扇泵的排出部在液压致动器与风扇马达之间切换连接。
在运输车辆中,行驶时的负荷根据有无载货、道路坡度等而发生变化。例如,空载行驶、平地行驶等是与载货行驶、爬坡行驶等相比负荷低的行驶状态。在负荷低的行驶状态下,有时不需要冷却风扇进行的冷却对象的冷却。在为了停止冷却风扇而切换合流控制阀(回路切换阀)来将风扇泵的排出部与转向驱动用的液压回路连接的情况下,在行驶中工作频率高的转向缸的工作压作用于风扇泵。结果,风扇泵的负荷上升,产生能量损失。因此,期望一种能够抑制冷却风扇停止时产生能量损失的运输车辆。
参照图9,对第二实施方式的自卸卡车100的液压系统110进行说明。如图9所示,第二实施方式的自卸卡车100的液压系统110具有:可变容量型的第一液压泵2及第二液压泵3以及先导泵4,其由发动机1驱动;一对起重缸(在图9中仅图示一个)10,其能够伸缩地设置在货斗104与车身101之间,由从第一液压泵2供给的工作油驱动;风扇马达8,其由从第一液压泵2供给的工作油驱动;转向回路33,其具有由从第二液压泵3供给的工作油驱动的左右一对转向缸34、35;工作油箱22,其积存工作油;风扇控制阀5、合流控制阀6及起重控制阀7,其设置在将第一液压泵2与工作油箱22连接的油路即中央旁通管线CL上;控制装置50,其控制自卸卡车100的各部。此外,第二液压泵3的排出容量q与排出流量Q的关系和第一液压泵2的排出容量q与排出流量Q的关系(参照图5)一样,因此省略说明。
第一液压泵2及第二液压泵3由发动机1驱动,由此,从工作油箱22吸入工作油,排出高压的工作油(压力油)。第一液压泵2的排出口经由中央旁通管线CL与工作油箱22连接。风扇控制阀5、合流控制阀6以及起重控制阀7沿着中央旁通管线CL串联连接。风扇控制阀5控制从第一液压泵2向风扇马达8供给的工作油的流动以及从风扇马达8向工作油箱22喷出的工作油的流动。起重控制阀7控制从第一液压泵2向起重缸10供给的工作油的流动以及从起重缸10向工作油箱22喷出的工作油的流动。合流控制阀6作为切换从第二液压泵3排出的工作油的供给目的地的回路的回路切换阀发挥功能。
在风扇控制阀5连接从中央旁通管线CL分支的供给油路61。合流控制阀6设置于中央旁通管线CL中的风扇控制阀5的下游侧。在合流控制阀6连接从第二液压泵3的排出口延展的供给油路63。起重控制阀7设置于中央旁通管线CL中的合流控制阀6的下游侧。在起重控制阀7连接从中央旁通管线CL分支的供给油路62。来自风扇马达8的返回油通过返回油路68向工作油箱22喷出。来自起重缸10的返回油通过返回油路69向工作油箱22喷出。
转向回路33具有:左右一对转向缸34、35;对从第二液压泵3向转向缸34、35供给的工作油的流动进行控制的转向控制阀31;将转向缸34、35与转向控制阀31连接的转向油路36、37;将第二液压泵3与转向控制阀31连接的高压侧油路38;将转向控制阀31与工作油箱22连接的低压侧油路39。前轮105(参照图1)构成由自卸卡车100的操作员进行掌舵(转向操作)的掌舵轮,在自卸卡车100的操作员操作了掌舵用的方向盘29时,伴随左右转向缸34、35的伸缩动作而进行掌控操作。
左右转向缸34、35根据方向盘29的操作而伸缩,由此,进行左右前轮105的掌舵。左侧的转向缸34是具有底侧油室34a和杆侧油室34b的液压缸。右侧的转向缸35是具有底侧油室35a和杆侧油室35b的液压缸。右侧的转向缸35的底侧油室35a与左侧的转向缸34的杆侧油室34b经由转向油路36连接。左侧的转向缸34的底侧油室34a与右侧的转向缸35的杆侧油室35b经由转向油路37连接。转向油路36、37经由转向控制阀31与高压侧油路38以及低压侧油路39连接。
方向盘29设置在驾驶室103内。方向盘29由操作员向左右方向旋转操作,由此,控制自卸卡车100的行驶方向。在方向盘29的方向盘轴连结液压马达30,通过该液压马达30的旋转来减轻对方向盘29的操作力。
在高压侧油路38连接蓄压器42。蓄压器42对从第二液压泵3排出的工作油(压力油)进行蓄压。在高压侧油路38与低压侧油路39之间设置有规定了高压侧油路38的最高压力的溢流阀32。因此,高压侧油路38由蓄压器42和溢流阀32保持为规定的压力。由此,能够在操作方向盘29时适当地驱动转向缸34、35,使车身101向任意方向旋转。此外,蓄压器42也作为针对左右转向缸34、35的临时液压源发挥功能。即,在因第二液压泵3的故障等而未从第二液压泵3向供给油路63供给工作油时,将蓄压于蓄压器42的压力油向左右转向缸34、35供给。
当操作员旋转操作方向盘29时,转向控制阀31从中立位置(31N)切换到左右掌舵位置(31L)、(31R)中的某一个。由此,从第二液压泵3供给的工作油通过转向控制阀31向左右转向缸34、35供给,转向缸34、35的一方伸长,另一方收缩。由此,自卸卡车100的左右前轮105根据方向盘29的旋转操作而被掌舵。
风扇控制阀5例如由6端口3位置的液压先导式方向控制阀构成。风扇控制阀5使用单一的方向控制阀构成,在左右两侧具有液压先导部5a、5b。
风扇控制阀5是能够将阀芯(阀体)切换到正转位置(5F)、反转位置(5R)以及中立位置(5N)的切换阀。风扇控制阀5在通常时液压先导部5a、5b双方与工作油箱22连接,其阀芯被定心弹簧保持在中立位置(5N)。
在风扇控制阀5的阀芯处于中立位置(5N)的情况下,中央旁通管线CL的风扇控制阀5的上游侧与下游侧连通,并且供给油路61与马达油路81、82的连通被切断。即,在中立位置(5N),第一液压泵2与合流控制阀6连通,第一液压泵2与风扇马达8的连通被切断。由此,从第一液压泵2排出的工作油通过风扇控制阀5向合流控制阀6供给。另外,在风扇控制阀5的阀芯处于中立位置(5N)的情况下,通过风扇控制阀5的连通路5c,一对马达油路81、82彼此连接,并且一对马达油路81、82与返回油路68连接。在中立位置(5N),风扇马达8的吸入口和排出口与工作油箱22经由连通路5c连通,因此,允许外力引起的冷却风扇9的旋转。
在风扇控制阀5的阀芯处于正转位置(5F)的情况下,供给油路61与马达油路81连通,并且马达油路82与返回油路68连通。即,在正转位置(5F),风扇马达8的吸入口和排出口与工作油箱22经由连通路5c的连通被切断,风扇马达8的吸入口与第一液压泵2连通,并且风扇马达8的排出口与工作油箱22连通。由此,从第一液压泵2排出的工作油通过供给油路61和马达油路81供给到风扇马达8,风扇马达8向正转方向旋转。从风扇马达8喷出的工作油通过马达油路82以及返回油路68向工作油箱22喷出。在风扇控制阀5的阀芯处于反转位置(5R)的情况下,供给油路61与马达油路82连通,并且马达油路81与返回油路68连通。即,在反转位置(5R),风扇马达8的吸入口和排出口与工作油箱22经由连通路5c的连通被切断,风扇马达8的吸入口与第一液压泵2连通,并且风扇马达8的排出口与工作油箱22连通。由此,从第一液压泵2排出的工作油通过供给油路61和马达油路82供给到风扇马达8,风扇马达8向与正转方向相反的方向即反转方向旋转。从风扇马达8喷出的工作油通过马达油路81以及返回油路68向工作油箱22喷出。
这样,正转位置(5F)以及反转位置(5R)是将第一液压泵2与风扇马达8连通,通过从第一液压泵2排出的工作油使风扇马达8旋转的旋转位置。此外,在风扇控制阀5的阀芯处于旋转位置(5F)、(5R)的情况下,经由中央旁通管线CL的第一液压泵2与合流控制阀6的连通被切断。
合流控制阀6例如由6端口3位置的液压先导式方向控制阀构成。合流控制阀6使用单一的方向控制阀构成,在左右两侧具有液压先导部6a、6b。
合流控制阀6是能够将阀芯(阀体)切换到合流位置(6C)、分流位置(6D)以及中立位置(6N)的切换阀。合流控制阀6在通常时液压先导部6a、6b双方与工作油箱22连接,其阀芯被定心弹簧保持在中立位置(6N)。
在合流控制阀6的阀芯处于合流位置(6C)的情况下,供给油路63与中央旁通管线CL连通,供给油路63与转向回路33的高压侧油路38的连通被切断。因此,在合流控制阀6处于合流位置(6C)的情况下,第一液压泵2与起重控制阀7经由处于中立位置(5N)的风扇控制阀5连通,并且第二液压泵3与起重控制阀7连通,第二液压泵3与转向回路33的连通被切断。由此,在合流控制阀6处于合流位置(6C)的情况下且风扇控制阀5处于中立位置(5N)时,从第一液压泵2排出的工作油与从第二液压泵3排出的工作油合流而被引导至起重控制阀7。
在合流控制阀6的阀芯处于中立位置(6N)的情况下,供给油路63与转向回路33的高压侧油路38连通。另外,在合流控制阀6的阀芯处于中立位置(6N)的情况下,中央旁通管线CL的合流控制阀6的上游侧与下游侧连通。即,在中立位置(6N),风扇控制阀5与起重控制阀7连通。因此,在合流控制阀6处于中立位置(6N)的情况下,第一液压泵2与起重控制阀7经由处于中立位置(5N)的风扇控制阀5连通,并且第二液压泵3与转向回路33连通,第二液压泵3与起重控制阀7的连通被切断。由此,在合流控制阀6处于中立位置(6N)的情况下,当风扇控制阀5处于中立位置(5N)时,从第一液压泵2排出的工作油通过风扇控制阀5及合流控制阀6被引导至起重控制阀7,从第二液压泵3排出的工作油被引导至转向回路33。即,中立位置(6N)是不使从第一液压泵2排出的工作油与从第二液压泵3排出的工作油合流的非合流位置。
在合流控制阀6的阀芯处于分流位置(6D)的情况下,供给油路63与转向回路33的高压侧油路38和致动器油路85连通。由此,从第二液压泵3排出的工作油分流,被引导至转向回路33和致动器油路85。因此,与致动器油路85连接的配件致动器86能够在行驶中动作。此外,分流位置(6D)与中立位置(6N)一样,是不使从第一液压泵2排出的工作油与从第二液压泵3排出的工作油合流的非合流位置。
起重控制阀7例如由6端口4位置的液压先导式方向控制阀构成。起重控制阀7使用单一的方向控制阀构成,在左右两侧具有液压先导部7a、7b。
作为多个切换位置,起重控制阀7具有:通过工作油的供给及喷出使起重缸10伸长而使货斗104向上转动的上升位置(7R);通过工作油的供给及喷出使起重缸10收缩而使货斗104向下转动的下降位置(7L);通过货斗104的自重使起重缸10收缩而允许货斗104的自重落下的浮动位置(7F);停止工作油的供给及喷出而保持货斗104的中立位置(7N)。起重控制阀7是能够将阀芯(阀体)切换到上升位置(7R)、下降位置(7L)、浮动位置(7F)以及中立位置(7N)的切换阀。起重控制阀7在通常时液压先导部7a、7b双方与工作油箱22连接,其阀芯被定心弹簧保持在中立位置(7N)。
在起重控制阀7的阀芯处于中立位置(7N)的情况下,供给油路62及返回油路69与致动器油路71、72的连通被切断。由此,工作油向起重缸10的供给和工作油自起重缸10的喷出停止,因此,起重缸10的活动停止。另外,在起重控制阀7的阀芯处于中立位置(7N)的情况下,中央旁通管线CL的起重控制阀7的上游侧与下游侧连通。
在起重控制阀7的阀芯处于上升位置(7R)的情况下,供给油路62与致动器油路71连通,并且致动器油路72与返回油路69连通。此外,中央旁通管线CL的起重控制阀7的上游侧与下游侧的连通被切断。由此,在风扇控制阀5处于中立位置(5N)的情况下,从第一液压泵2排出的工作油通过供给油路62以及致动器油路71供给至起重缸10的底侧油室10d。另外,杆侧油室10e内的工作油通过致动器油路72及返回油路69向工作油箱22喷出。由此,起重缸10被向伸长的方向,即抬升货斗104的方向驱动。
在起重控制阀7的阀芯处于下降位置(7L)的情况下,供给油路62与致动器油路72连通,并且致动器油路71与返回油路69连通。此外,中央旁通管线CL的起重控制阀7的上游侧与下游侧的连通被切断。由此,在风扇控制阀5处于中立位置(5N)的情况下,从第一液压泵2排出的工作油通过供给油路62以及致动器油路72而供给至起重缸10的杆侧油室10e。另外,底侧油室10d内的工作油通过致动器油路71及返回油路69向工作油箱22喷出。由此,起重缸10被向收缩的方向即使货斗104下降的方向驱动。
在起重控制阀7的阀芯处于浮动位置(7F)的情况下,供给油路62与起重控制阀7的下游侧的中央旁通管线CL连通。另外,在起重控制阀7的阀芯处于浮动位置(7F)的情况下,致动器油路71与返回油路69连通。由此,起重缸10将底侧油室10d内的工作油向工作油箱22喷出,经由未图示的油路向杆侧油室10e内补给工作油箱22内的工作油。因此,在起重控制阀7处于浮动位置(7F)的情况下,起重缸10能够通过货斗104侧的自重而收缩。
先导泵4经由先导油路而与多个电磁阀16~21连接。在先导泵4与多个电磁阀16~21之间的先导油路设置有规定了先导油路的压力的先导溢流阀15。多个电磁阀16~21是根据来自控制装置50的控制电流,对先导油路的压力(一次压)进行减压,并将减压后的压力(二次压)作为先导压输出的减压阀。电磁阀16~21在被输入作为断开信号的待机用控制电流时,将液压先导部5a、5b、6a、6b、7a、7b与工作油箱22连通。电磁阀16~21在被输入作为接通信号的驱动用控制电流时,输出在液压先导部5a、5b、6a、6b、7a、7b生成的先导压。
用于驱动风扇控制阀5的电磁阀16、17,根据与发动机冷却水的温度对应地从控制装置50输出的控制指令(控制电流)进行动作。用于驱动起重控制阀7的电磁阀18、19,根据与货斗用的操作装置91的操作对应地从控制装置50输出的控制指令(控制电流)进行动作。用于驱动合流控制阀6的电磁阀20、21,根据与货斗用的操作装置91及未图示的配件致动器86的操作装置的操作对应地从控制装置50输出的控制指令(控制电流)进行动作。
在控制装置50的输入输出接口连接进行起重控制阀7的切换操作即起重缸10的操作的操作装置91。操作装置91例如由电气杆装置构成,具有由驾驶室103内的操作员手动进行倾转操作的操作杆91a。操作装置91被操作至起重控制阀7的各切换位置即与中立位置(7N)、上升位置(7R)、浮动位置(7F)以及下降位置(7L)对应的中立位置、上升位置、浮动位置以及下降位置中的某一个。操作装置91将与操作位置对应的操作信号输出到控制装置50。
输入输出接口的输入部将从各种装置(操作装置91、温度传感器25等)输入的信号转换为能够由处理装置51运算的数据。另外,输入输出接口的输出部生成与处理装置51中的运算结果对应的输出用信号,将该信号向各种装置(电磁阀16~21、调节器2a、3a等)输出。
控制装置50向第一液压泵2的调节器2a及第二液压泵3的调节器3a输出控制信号。调节器2a是对第一液压泵2的排量(每旋转一周的排出容量)进行可变控制的容量控制装置,调节器3a是对第二液压泵3的排量(每旋转一周的排出容量)进行可变控制的容量控制装置。例如,在液压泵为斜板式活塞泵的情况下,调节器具有:控制液压泵的斜板倾转角(排量)的倾转致动器;将液压泵的排出压作为初压而生成倾转致动器的控制压的电磁比例阀。
在操作装置91被操作到中立位置的情况下,控制装置50根据由温度传感器25检测的发动机冷却水的温度(以下,也记为冷却水温度)Tc来控制风扇控制阀5。对于风扇控制阀5的控制内容将在后面进行描述。
在操作装置91被操作至中立位置的情况下,控制装置50使起重控制阀7保持在中立位置(7N)。即,控制装置50向电磁阀18、19双方输出断开信号。在操作装置91被操作至浮动位置的情况下,控制装置50进行将起重控制阀7切换至浮动位置(7F)的控制。即,控制装置50向电磁阀18输出断开信号,并且向电磁阀19输出第一接通信号。由此,由电磁阀19生成的先导压作用于液压先导部7b,起重控制阀7被切换到浮动位置(7F)。
在操作装置91被操作至上升位置的情况下,控制装置50进行将起重控制阀7切换至上升位置(7R)的控制。即,控制装置50向电磁阀18输出接通信号,并且向电磁阀19输出断开信号。由此,由电磁阀18生成的先导压作用于液压先导部7a,起重控制阀7被切换至上升位置(7R)。在操作装置91被操作至下降位置的情况下,控制装置50进行将起重控制阀7切换至下降位置(7L)的控制。即,控制装置50向电磁阀18输出断开信号,并且向电磁阀19输出第二接通信号。第二接通信号的电流值比第一信号大。由此,由电磁阀19生成的先导压作用于液压先导部7b,起重控制阀7被切换到下降位置(7L)。
在操作装置91被操作至上升位置的情况下,控制装置50进行将合流控制阀6切换至合流位置(6C)的控制。即,控制装置50向电磁阀20输出接通信号,并且向电磁阀21输出断开信号。由此,由电磁阀20生成的先导压作用于液压先导部6a,合流控制阀6被切换到合流位置(6C)。
因此,当操作装置91被操作至上升位置时,从第一液压泵2以及第二液压泵3双方排出的工作油被供给至起重缸10。由此,能够使容量大的起重缸10顺畅地伸长,从货斗104排放砂土等载货。根据本实施方式,与仅使用从第一液压泵2排出的工作油来执行起重缸10的伸长动作的结构相比,能够实现第一液压泵2的小型化。
此外,控制装置50在配件致动器86的操作装置(未图示)被操作的情况下,进行将合流控制阀6切换到分流位置(6D)的控制。另外,控制装置50在操作装置91被操作到中立位置、浮动位置及下降位置中的某一个,且配件致动器86的操作装置没有被操作的情况下,使合流控制阀6保持在中立位置(6N)。
控制装置50例如根据冷却水温度Tc来控制风扇控制阀5的切换位置,从而控制风扇马达8的旋转和停止以及风扇马达8的旋转方向。另外,控制装置50例如根据冷却水温度Tc,经由调节器2a在从最小容量qmin到最大容量qmax的范围内控制第一液压泵2的排出容量q,由此,控制风扇马达8的旋转速度。
此外,控制装置50例如根据由压力传感器(未图示)检测的蓄压器42的压力,经由调节器3a在从最小容量qmin到最大容量qmax的范围内控制第二液压泵3的排出容量q。第二液压泵3的排出容量q的最小容量qmin及最大容量qmax可以是与第一液压泵2不同的值,也可以是相同的值。
第二实施方式的控制装置50的功能以及由控制装置50执行的风扇控制的处理与第一实施方式一样。此外,虽未图示,但控制装置50判定操作装置91是否被操作至中立位置或者浮动位置,在操作装置91被操作至中立位置或者浮动位置的情况下,执行图7的流程图所示的控制。在操作装置91被操作至上升位置或下降位置的情况下,无论冷却水温度Tc如何,控制装置50都将风扇控制阀5控制在中立位置(5N)。即,在操作装置91被操作至上升位置或下降位置的情况下,控制装置50使起重缸10的动作优先。
参照图8,对本第二实施方式的自卸卡车100行驶时的液压系统110的主要动作进行说明。此外,在自卸卡车100的行驶中,操作装置91被操作至中立位置,因此,起重控制阀7被保持在中立位置(7N)。另外,合流控制阀6处于中立位置(6N)或分流位置(6D)。图8是表示与冷却水温度Tc对应的风扇控制阀5的切换位置及第一液压泵2的排出流量Q的关系的图。在自卸卡车100的行驶中,在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上的情况下,控制装置50进行将风扇控制阀5切换到正转位置(5F)的控制。即,控制装置50向电磁阀16输出接通信号,并且向电磁阀17输出断开信号。由此,风扇控制阀5被切换到正转位置(5F)。
这里例如,在进行了砂土等运输物的排放动作后的空载行驶中,若通过冷却风及行驶风继续在散热器23内流动的发动机冷却水的冷却,则冷却水温度Tc降低。在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上且小于第二阈值Tc2的范围内,根据冷却水温度Tc控制第一液压泵2的排出容量q。若冷却水温度Tc进一步降低,冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1,则控制装置50向电磁阀16以及电磁阀17分别输出断开信号。由此,风扇控制阀5被切换到中立位置(5N)。因此,冷却风扇9的旋转随着时间经过而减速、停止。停止生成冷却风扇9的冷却风,因此,能够防止发动机冷却水的过冷却。另外,控制装置50将第一液压泵2的排出流量Q控制为最小流量Qmin。由此,从第一液压泵2排出的工作油通过处于中立位置(5N)的风扇控制阀5、处于中立位置(6N)或分流位置(6D)的合流控制阀6、以及处于中立位置(7N)的起重控制阀7向工作油箱22喷出。因此,能够降低连接第一液压泵2和工作油箱22的中央旁通管线CL中的压力损失,能够将第一液压泵2的排出压抑制得低。结果,第一液压泵2的负荷降低,发动机1的负荷减少。因此,根据本实施方式,能够降低第一液压泵2的能量损失,抑制燃料消耗。
根据上述的第二实施方式,起到如下的作用效果。
(1)风扇控制阀5、合流控制阀6以及起重控制阀7与连接第一液压泵2和工作油箱22的中央旁通管线(油路)CL串联连接。在中央旁通管线CL上,风扇控制阀5配置于合流控制阀6的上游侧,合流控制阀6配置于起重控制阀7的上游侧。合流控制阀6具有:合流位置(6C),其使从第二液压泵3排出的工作油与从第一液压泵2排出的工作油合流并引导至起重控制阀7;作为非合流位置的中立位置(6N)和分流位置(6D),其将从第一液压泵2排出的工作油引导至起重控制阀7并且将从第二液压泵3排出的工作油引导至转向回路33。
风扇控制阀5具有:中立位置(5N),其将第一液压泵2与合流控制阀6连通,并切断第一液压泵2与风扇马达(液压马达)8的连通;作为旋转位置的正转位置(5F)和反转位置(5R),其切断第一液压泵2与合流控制阀6的连通,并将第一液压泵2与风扇马达8连通。
合流控制阀6在处于合流位置(6C)的情况下,经由处于中立位置(5N)的风扇控制阀5将第一液压泵2与起重控制阀7连通,并且将第二液压泵3与起重控制阀7连通,切断第二液压泵3与转向回路33的连通。合流控制阀6在处于非合流位置(6N)、(6D)的情况下,经由处于中立位置(5N)的风扇控制阀5将第一液压泵2与起重控制阀7连通,并且将第二液压泵3与转向回路33连通,切断第二液压泵3与起重控制阀7的连通。
根据该结构,在行驶中等没有进行起重缸10的驱动的情况下,在风扇控制阀5被切换至中立位置(5N)时,从第一液压泵2排出的工作油通过风扇控制阀5、合流控制阀6以及起重控制阀7被引导至工作油箱22。因此,能够抑制在行驶中等使冷却风扇9停止时的能量损失的产生。结果,能够降低自卸卡车100的燃料消耗。此外,从第二液压泵3排出的工作油通过合流控制阀6被引导至转向回路33,因此,在行驶中能够向任意方向旋转。
转向回路33在行驶中的工作频率高。在此,在构成为冷却风扇9停止时使第一液压泵2的工作油与第二液压泵3的工作油合流而向转向回路33引导的情况下,对第一液压泵2产生转向回路33的工作压。与此相对,在本实施方式中,在自卸卡车100的行驶中冷却风扇9停止时,转向回路33的工作压不会作用于第一液压泵2,因此,能够提高第一液压泵2的寿命。
(2)控制装置50判定由温度传感器25检测到的冷却水温度(冷却对象的温度)Tc是否为第一阈值Tc1以上。在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上的情况下,控制装置50将风扇控制阀5切换到正转位置(旋转位置)5F,在冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1的情况下,控制装置50将风扇控制阀5切换到中立位置(5N)。
本实施方式的自卸卡车100由于起重缸10的使用频率低,因此兼用作向起重缸10及风扇马达8供给工作油的液压泵(第一液压泵2)。另外,作为单一的控制阀的风扇控制阀5兼具将从第一液压泵2排出的工作油的供给目的地切换为起重缸10或风扇马达8的功能和切换风扇马达8的旋转和停止的功能。因此,无需单独设置用于实现各个功能的控制阀,因此,能够简化液压回路的结构。另外,在负荷低的行驶状态持续、冷却水温度Tc因冷却风和行驶风而小于第一阈值Tc1的情况下,风扇控制阀5被切换到中立位置(5N)。由此,停止生成冷却风扇9的冷却风,因此,能够防止发动机冷却水的过冷却。即,根据本实施方式,能够提供一种能够以简单的结构防止发动机冷却水(冷却对象)的过冷却的自卸卡车(运输车辆)100。
(3)在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上的情况下,控制装置50将第一液压泵2的排出容量q控制为比最小容量qmin大的排出容量,在冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1的情况下,控制装置50将第一液压泵2的排出容量q控制为最小容量qmin。根据该结构,在行驶中,若冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1,则风扇控制阀5被切换至中立位置(5N),并且第一液压泵2的排出容量q降低。由此,发动机1的负荷降低,因此能够抑制行驶中的燃料消耗。
(4)在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上且小于第二阈值Tc2的情况下,冷却水温度Tc越高,控制装置50越增加第一液压泵2的排出容量q。另外,在冷却水温度Tc为第二阈值Tc2以上的情况下,控制装置50将第一液压泵2的排出容量q控制为最大容量qmax。
根据该结构,冷却水温度Tc越高,越使冷却风扇9的旋转速度上升,能够提高对发动机冷却水的冷却效果。根据冷却水温度Tc控制冷却风扇9的旋转速度,由此,能够抑制发动机冷却水变得过低或过高。
(5)作为非合流位置,合流控制阀6具有:中立位置(6N),其将从第一液压泵2排出的工作油引导至起重控制阀7并且将从第二液压泵3排出的工作油引导至转向回路33;分流位置(6D),其将从第一液压泵2排出的工作油引导至起重控制阀7并且将从第二液压泵3排出的工作油分流而引导至转向回路33和配件致动器86。根据该结构,在自卸卡车100的行驶中的冷却风扇9停止时,即使在合流控制阀6被切换到中立位置(6N)及分流位置(6D)中的某一个的情况下,也能够减轻发动机1的负荷。
(6)作为旋转位置,风扇控制阀5具有:正转位置(5F),其用于使风扇马达8向正转方向旋转;反转位置(5R),其用于使风扇马达8向与正转方向相反的反转方向旋转。当风扇控制阀5被切换到反转位置(5R)时,生成从冷却风扇9朝向前方流动的冷却风,附着于前格栅107的通气孔的过滤器、散热器(热交换器)23的间隙等的尘垢被除去。因此,根据本实施方式,能够容易地恢复因尘垢而降低的散热器23的冷却性能。
此外,控制装置50能够构成为例如在自卸卡车100的维护时或者定期地将风扇控制阀5暂时切换到反转位置(5R)。若在维护时由服务人员操作输入装置,从输入装置向控制装置50输入冷却风扇9的反转指令,则控制装置50将风扇控制阀5向反转位置(5R)切换规定时间。另外,控制装置50通过计时功能测量自卸卡车100的运转时间,每当运转时间经过规定运转时间时,将风扇控制阀5向反转位置(5R)切换规定时间。此外,控制装置50也可以在发动机1起动时或发动机1停止时,将风扇控制阀5暂时切换到反转位置(5R)。
(7)液压系统110具有:将风扇控制阀5与风扇马达8连接的一对马达油路81、82;设置于一对马达油路81、82与工作油箱22之间的一对单向阀13、14。在该结构中,在风扇控制阀5被切换到中立位置(5N)的状态下,例如在冷却风扇9因行驶风而旋转时,从工作油箱22通过单向阀13、14向风扇马达8的吸入口补给工作油,并且从工作油箱22通过风扇控制阀5向风扇马达8的吸入口补给工作油。因此,能够抑制风扇马达8的吸入口成为负压,防止气蚀的产生。即,能够防止由气蚀引起的风扇马达8的损伤。除了单向阀13、14之外,还通过风扇控制阀5从工作油箱22向风扇马达8的吸入口补给工作油,因此,与仅通过单向阀13、14补给工作油的情况相比,能够有效地防止气蚀的产生。此外,在冷却风扇9正旋转或逆旋转时风扇控制阀5被切换到中立位置(5N),冷却风扇9因惯性而继续旋转的情况也是一样的。即,在冷却风扇9因惯性而旋转时,通过风扇控制阀5的连通路5c以及单向阀13或单向阀14从工作油箱22向风扇马达8的吸入口补给工作油,因此,能够抑制风扇马达8的吸入侧成为负压。
另外,在风扇控制阀5的阀芯处于中立位置(5N)的状态下,马达油路81与马达油路82连通。即,本实施方式的风扇控制阀5是所谓的中立自由式的方向切换阀。因此,排出侧的马达油路的工作油也通过风扇控制阀5向吸入侧的马达油路供给。因此,根据本实施方式,与在中立位置(5N)不使一对马达油路81、82彼此连通的情况(具有中立阻挡式的方向切换阀的情况)相比,能够有效地防止气蚀的产生。
<第三实施方式>
参照图10及图11,对本发明的第三实施方式的自卸卡车(运输车辆)进行说明。此外,对与第二实施方式中说明的结构相同或相当的结构标注相同的参照符号,主要对不同点进行说明。
第三实施方式的控制装置50除了第二实施方式中说明的功能之外,还具有以下说明的功能。图10是第三实施方式的控制装置50的功能框图。如图10所示,在控制装置50连接旋转速度传感器41。旋转速度传感器41检测发动机1的旋转速度(以下,也记为发动机旋转速度)N,将表示其检测结果的信号向控制装置50输出。
判定部54根据旋转速度传感器41的检测结果来判定发动机1的状态。阀控制部55根据判定部54的判定结果来控制合流控制阀6的切换位置。泵控制部56根据判定部54的判定结果,控制第一液压泵2及第二液压泵3的排出容量q。
图11是表示由第三实施方式的控制装置50执行的发动机起动时的损失降低控制的处理流程一例的流程图。图11的流程图所示的处理通过接通点火开关(未图示),即接通点火电源而开始。此外,点火开关例如是具有断开位置、接通位置以及开始位置的发动机钥匙开关。当点火开关从断开位置被操作到接通位置时,接通点火电源。即,向控制装置50供给电力,控制装置50起动。当点火开关从接通位置被操作到开始位置时,发动机1由起动马达40起动。
在步骤S220中,判定部54根据由旋转速度传感器41检测出的发动机旋转速度N,判定发动机1是否处于起动中,即,判定是否处于通过起动马达40使发动机1曲轴转动的状态。判定部54例如判定发动机旋转速度N是否大于0。在发动机旋转速度N为0的情况下,判定部54判定为发动机1未处于起动中。在发动机旋转速度N大于0的情况下,判定部54判定为发动机1处于起动中,使处理进入到步骤S230。判定部54以规定的控制周期反复执行步骤S220的处理,直到判定为发动机1处于起动中为止。
在步骤S230中,泵控制部56向调节器2a、3a输出用于使第一液压泵2的排出容量q为最小容量qmin的控制信号,使处理进入到步骤S240。
在步骤S240中,阀控制部55向电磁阀20输出接通信号并且向电磁阀21输出断开信号,将合流控制阀6切换到合流位置(6C)。此外,虽未图示,但阀控制部55向电磁阀16~19输出断开信号。由此,起重控制阀7被保持在中立位置(7N),并且风扇控制阀5被保持在中立位置(5N)。若将合流控制阀6切换至合流位置(6C)的处理(S240)结束,则处理进入到步骤S250。
在步骤S250中,判定部54根据由旋转速度传感器41检测出的发动机旋转速度N,判定发动机1的起动是否完成。例如,判定部54在发动机旋转速度N为怠速旋转速度(速度阈值)Ni以上的情况下,判定为发动机1的起动完成,使处理进入到步骤S270。判定部54在发动机旋转速度N小于怠速旋转速度(速度阈值)Ni的情况下,判定为发动机1的起动未完成,使处理返回到步骤S230。此外,发动机1的起动是否完成的速度阈值也可以设为比怠速旋转速度Ni稍低的值。
另外,发动机1的起动完成的判定方法不限于上述方法,也可以采用以下的判定方法。例如,在发动机旋转速度N为速度阈值以上的状态持续了规定时间的情况下,判定部54判定为发动机1的起动完成。判定部54在发动机旋转速度N为速度阈值以上的状态未持续规定时间的情况下,判定为发动机1的起动未完成。
在步骤S270中,阀控制部55向电磁阀20输出断开信号并且向电磁阀21输出断开信号,将合流控制阀6切换到中立位置(6N),结束图11的流程图所示的处理。此外,若图11的流程图所示的处理结束,则控制装置50转移至图7的流程图所示的处理。
在本第三实施方式的自卸卡车100中,对通过起动马达40使发动机1起动时的液压系统110的主要动作进行说明。当操作员将点火开关从断开位置经由接通位置操作到开始位置时,向起动马达40供给电力,起动马达40进行驱动。由此,基于起动马达40的发动机1的曲轴转动开始。在曲轴转动动作中,发动机1的旋转速度未达到发动机起动完成后的最小旋转速度即怠速旋转速度。
控制装置50判定发动机(原动机)1是否处于起动中,在判定为发动机1处于起动中的情况下,输出将合流控制阀6切换到合流位置(6C)的控制信号(向电磁阀20的接通信号)(S220、S240)。此外,风扇控制阀5以及起重控制阀7分别保持在中立位置(5N)、(7N)。由此,第一液压泵2与工作油箱22经由风扇控制阀5、合流控制阀6以及起重控制阀7而连通。在通过起动马达40使发动机1起动时,合流控制阀6被切换到合流位置(6C),从第一液压泵2排出的工作油与从第二液压泵3排出的工作油合流,通过中央旁通管线CL向工作油箱22喷出。因此,根据本实施方式,与使合流控制阀6位于中立位置(6N)的状态下使发动机1起动的情况相比,能够降低第二液压泵3的负荷。由此,能够降低作用于发动机1的负荷,因此,能够提高基于起动马达40的发动机1的起动性。
并且,控制装置50在判定为发动机1处于起动中的情况下,将第一液压泵2及第二液压泵3的排出容量q控制为最小容量qmin(S220、S230)。根据该结构,例如,与在发动机起动时将第一液压泵2的排出容量q控制为与冷却水温度Tc对应的值等,在第一液压泵2及第二液压泵3的排出容量q比最小容量qmin大的状态下进行发动机1的起动的情况相比,能够降低作用于发动机1的负荷。由此,能够进一步提高发动机1的起动性。
这样,根据本第三实施方式,除了第二实施方式中说明的作用效果之外,还能够提高发动机起动性。特别是,在工作油为低温的冬季、寒冷地区等低气温环境下,液压泵的负荷容易上升。根据本第三实施方式,能够提供即使在低气温环境下发动机起动性也良好的自卸卡车100。
<第四实施方式>
参照图12及图13,对本发明的第四实施方式的自卸卡车(运输车辆)进行说明。此外,对与第二实施方式中说明的结构相同或相当的结构标注相同的参照符号,主要对不同点进行说明。
第二实施方式的控制装置50在货斗用的操作装置91的操作位置处于上升位置或下降位置的情况下,无论冷却水温度Tc如何,都使风扇控制阀5保持在中立位置(5N)。相对于此,第四实施方式的控制装置50在冷却水温度Tc上升到警报温度附近时,即使在货斗用的操作装置91的操作位置处于上升位置或下降位置的情况下,也将风扇控制阀5切换到正转位置(5F)。此外,警报温度是指为了防止发动机1的过热而输出警报的温度。
第四实施方式的控制装置50在冷却水温度Tc小于比第二阈值Tc2高的第三阈值Tc3时,在操作装置91被操作至上升位置或者下降位置的情况下,使起重缸10的动作优先,在冷却水温度Tc为第三阈值Tc3以上时,在操作装置91被操作至上升位置或者下降位置的情况下,使风扇马达8的动作优先。第三阈值Tc3例如相当于比警报温度稍低的温度,预先存储于非易失性存储器52。
图12是第四实施方式的控制装置50的功能框图。判定部54判定由温度传感器25检测出的冷却水温度Tc是否为第三阈值Tc3以上。
判定部54根据从操作装置91输出的表示操作位置的信号,判定操作装置91的操作位置,即对起重缸10进行了怎样的操作。具体而言,判定部54判定是否通过操作装置91正在进行用于将起重控制阀7切换到上升位置(7R)的起重上升操作。判定部54判定是否通过操作装置91正在进行用于将起重控制阀7切换到下降位置(7L)的起重下降操作。判定部54判定是否通过操作装置91正在进行用于将起重控制阀7切换到浮动位置(7F)的浮动操作。
图13是表示货斗用的操作装置91的操作位置及冷却水温度Tc与各控制阀5~7的切换位置的关系的表。如图13所示,阀控制部55根据判定部54的判定结果,向电磁阀16~21输出控制信号,由此,控制起重控制阀7、合流控制阀6以及风扇控制阀5。
阀控制部55在操作装置91的操作位置为中立位置的情况下,即操作装置91为非操作状态(初始状态)的情况下,将起重控制阀7保持在中立位置(7N),并且将合流控制阀6保持在中立位置(6N)。在操作装置91的操作位置为上升位置的情况下,即在通过操作装置91正在进行起重上升操作的情况下,阀控制部55将起重控制阀7切换至上升位置(7R),并且将合流控制阀6切换至合流位置(6C)。在操作装置91的操作位置为下降位置的情况下,即通过操作装置91正在进行起重下降操作的情况下,阀控制部55将合流控制阀6保持在中立位置(6N),并且将起重控制阀7切换到下降位置(7L)。在操作装置91的操作位置为浮动位置的情况下,即在通过操作装置91正在进行浮动操作的情况下,阀控制部55将合流控制阀6保持在中立位置(6N),并且将起重控制阀7切换到浮动位置(7F)。
在操作装置91的操作位置为中立位置或浮动位置的情况下,与第二实施方式一样,阀控制部55在冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1时将风扇控制阀5保持在中立位置(5N),在冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上时将风扇控制阀5切换到正转位置(5F)。
另一方面,在操作装置91的操作位置为上升位置或下降位置的情况下,阀控制部55在冷却水温度Tc小于第三阈值Tc3时将风扇控制阀5保持在中立位置(5N),在冷却水温度Tc为第三阈值Tc3以上时将风扇控制阀5切换到正转位置(5F)。
如上所述,本第四实施方式的控制装置50在通过操作装置91进行了起重操作的情况下,将起重控制阀7切换至上升位置,并且将合流控制阀6切换至合流位置(6C)。另外,在冷却水温度Tc小于第三阈值Tc3时进行了起重操作的情况下,即使冷却水温度Tc为第一阈值Tc1以上,控制装置50也将风扇控制阀5切换到中立位置(5N)。由此,从第一液压泵2和第二液压泵3双方排出的工作油在合流控制阀6合流而被供给至起重缸10。结果,能够使起重缸10顺畅地伸长。
另一方面,在冷却水温度Tc为第三阈值Tc3以上时进行了起重上升操作的情况下,控制装置50将风扇控制阀5切换到正转位置(5F)。由此,从第一液压泵2排出的工作油通过风扇控制阀5向风扇马达8供给,并且从第二液压泵3排出的工作油通过合流控制阀6向起重缸10供给。结果,能够利用冷却风扇9生成冷却风而对发动机冷却水进行冷却,并且使起重缸10伸长。因此,根据本第四实施方式,能够防止发动机1的过热。
以下的变形例也在本发明的范围内,也可以将变形例所示的结构与上述实施方式中说明的结构组合,或者将上述的不同实施方式中说明的结构彼此组合,或者将以下的不同变形例中说明的结构彼此组合。
<变形例1>
在上述实施方式中,对泵控制部56根据规定了冷却水温度Tc与第一液压泵2的排出容量q的关系的容量控制表,来控制第一液压泵2的排出容量q的例子进行了说明。然而,第一液压泵2的排出容量q的控制方法不限于上述实施方式中说明的方法。例如,泵控制部56也可以根据规定了冷却水温度Tc与第一液压泵2的排出容量q的关系的数学式(函数),来控制第一液压泵2的排出容量q。
另外,泵控制部56也可以不使用容量控制表以及数学式,而根据判定部54的判定结果来控制排出容量q。例如,在判定为冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1的情况下,泵控制部56将排出容量q控制为最小容量qmin,在判定为冷却水温度Tc为第二阈值Tc2以上的情况下,泵控制部56将排出容量q控制为最大容量qmax。该情况下,在冷却水温度Tc从小于第一阈值Tc1的状态上升至第二阈值Tc2的过程中,排出容量q被控制为最小容量qmin,若冷却水温度Tc超过第二阈值Tc2,则排出容量q被控制为最大容量qmax。另外,在冷却水温度Tc从第二阈值Tc2以上的状态降低至第一阈值Tc1的过程中,排出容量q被控制为最大容量qmax,若冷却水温度Tc小于第一阈值Tc1,则排出容量q被控制为最小容量qmin。
<变形例2>
在第三实施方式中,对判定部54根据旋转速度传感器41的检测结果来判定发动机1是否处于起动中的例子进行了说明。但是,发动机1是否处于起动中的判定方法不限于此。例如,判定部54也可以在点火开关(发动机钥匙开关)被操作到开始位置的情况下,判定为发动机1处于起动中,在未被操作到开始位置的情况下,判定为发动机1未处于起动中。
<变形例3>
在第三实施方式中,对在发动机1的起动中将第一液压泵2及第二液压泵3的排出容量q被控制为最小容量qmin的例子进行了说明,但也可以省略图11的步骤S230的处理。
<变形例4>
在上述实施方式中,对驱动第一液压泵2、第二液压泵3的原动机是发动机1的例子进行了说明,但原动机也可以是电动马达。
<变形例5>
在上述实施方式中,对冷却风的冷却对象是对发动机1进行冷却的发动机冷却水的例子进行了说明,但冷却风的冷却对象不限于此。例如,冷却风的冷却对象也可以是对制动装置进行冷却的冷却油。另外,作为使车身101行驶的行驶装置的驱动源,在具有行驶用电动马达和控制行驶用电动马达的行驶用逆变器的情况下,对行驶用逆变器进行冷却的冷却水也可以是冷却风的冷却对象。
并且,冷却对象也可以是工作油。油冷却器通过使工作油与冷却风进行热交换来对工作油进行冷却。该情况下,冷却对象的循环系统由包含工作油箱22和液压泵(第一液压泵2、第二液压泵3)的液压回路构成。工作油的粘度随着工作油的温度降低而增加。因此,当工作油为过冷却状态时,高粘度的工作油被从液压泵排出,油路内的压力损失变高。结果,液压泵的负荷变大,燃料消耗恶化。但是,根据本实施方式的变形例,当工作油的温度小于第一阈值Tc1时,冷却风扇9的旋转停止,防止工作油的过冷却,因此,能够防止液压泵的负荷增加。
<变形例6>
在上述实施方式中,作为不需要使用了冷却风扇9冷却的情况,对在负荷低的行驶状态下,因行驶风和冷却风使得发动机冷却水的温度小于第一阈值Tc1的情况进行了说明。然而,在不需要发动机冷却水冷却的情况下,并不限定于此。例如,在低气温环境下,即使在散热器23未配置于直接承受行驶风的位置的情况下,有时也不需要发动机冷却水的冷却。即,散热器23等热交换器并不限定于配置于车身101的前部的情况。本发明也能够应用于在车身101的侧部、后部配置有热交换器的运输车辆。
<变形例7>
在第二~第四实施方式中,对合流控制阀6为6端口3位置的方向控制阀的例子进行了说明。然而,合流控制阀6也可以是不具有分流位置(6D)的6端口2位置的方向控制阀。
如上所述,上述实施方式的运输车辆具有:至少一个液压泵,其由原动机驱动;液压马达,其由从至少一个液压泵中的第一液压泵供给的工作油驱动;冷却风扇,其由液压马达驱动;热交换器,其配置于车身的前部,并利用由冷却风扇生成的冷却风对冷却对象进行冷却;液压缸,其由从第一液压泵供给的工作油驱动;风扇控制阀,其控制从第一液压泵向液压马达供给的工作油的流动;缸控制阀,其控制从第一液压泵向液压缸供给的工作油的流动;控制装置,其控制风扇控制阀及至少一个液压泵的排出容量。风扇控制阀和缸控制阀与连接第一液压泵和工作油箱的油路串联连接。风扇控制阀配置在缸控制阀的上游侧。具有以下位置:中立位置,其将第一液压泵和缸控制阀连通,切断第一液压泵与液压马达的连通,并将液压马达的吸入口和排出口与工作油箱连通;旋转位置,其切断第一液压泵与缸控制阀的连通,将第一液压泵与液压马达的吸入口连通,并将液压马达的排出口与工作油箱连通。由此,能够提供一种运输车辆,其能够以简单的结构防止冷却对象的过冷却。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但上述实施方式仅表示了本发明的应用例的一部分,本发明的技术范围并不限于上述实施方式的具体结构。
符号说明
1…发动机(原动机)、2…第一液压泵(液压泵)、2a…调节器、3…第二液压泵(液压泵)、3a…调节器、4…先导泵、5…风扇控制阀、5a、5b…液压先导部、5F…正转位置(旋转位置)、5N…中立位置、5R…反转位置(旋转位置)、6…合流控制阀、6a、6b…液压先导部、6C…合流位置、6D…分流位置(非合流位置)、6N…中立位置(非合流位置)、7…起重控制阀(缸控制阀)、7a、7b…液压先导部、7F…浮动位置、7L…下降位置、7N…中立位置、7R…上升位置、8…风扇马达(液压马达)、9…冷却风扇、10…起重缸(液压缸)、10a…外筒部、10b…内筒部、10c…活塞杆、10d…底侧油室、10e…杆侧油室、11、12…溢流阀、13、14…单向阀、15…先导溢流阀、16~21…电磁阀、22…工作油箱、23…散热器(热交换器)、24…冷却水循环泵、25…温度传感器、26…冷却对象物、27…冷却水箱、28…冷却水系统(循环系统)、29…方向盘、30…液压马达、31…转向控制阀、33…转向回路、34、35…转向缸、36、37…转向油路、38…高压侧油路、39…低压侧油路、40…起动马达、41…旋转速度传感器、42…蓄压器、50…控制装置、51…处理装置、52…非易失性存储器(存储装置)、53…易失性存储器(存储装置)、54…判定部、55…阀控制部、56…泵控制部、61~63…供给油路、68、69…返回油路、71、72…致动器油路、80…发电机、81、82…马达油路、85…致动器油路、86…配件致动器、91…操作装置、91a…操作杆、100…自卸卡车(运输车辆)、101…车身、102…支承基座、103…驾驶室、104…货斗、105…前轮、106…后轮、107…前格栅、110…液压系统、CL…中央旁通管线(油路)、N…发动机旋转速度、Ni…怠速旋转速度(速度阈值)、q…排出容量(排量)、Q…排出流量、qmax…最大容量、Qmax…最大流量、qmin…最小容量、Qmin…最小流量、Tc…冷却水温度(冷却对象的温度)、Tc1…第一阈值、Tc2…第二阈值、Tc3…第三阈值。

Claims (8)

1.一种运输车辆,具有:
至少一个液压泵,其由原动机驱动;
液压马达,其由从所述至少一个液压泵中的第一液压泵供给的工作油驱动;
冷却风扇,其由所述液压马达驱动;
热交换器,其配置于车身的前部,并利用由所述冷却风扇生成的冷却风对冷却对象进行冷却;
液压缸,其由从所述第一液压泵供给的工作油驱动;
风扇控制阀,其控制从所述第一液压泵向所述液压马达供给的工作油的流动;
缸控制阀,其控制从所述第一液压泵向所述液压缸供给的工作油的流动;以及
控制装置,其控制所述风扇控制阀及所述至少一个液压泵的排出容量,
其特征在于,
所述风扇控制阀和所述缸控制阀与连接所述第一液压泵和工作油箱的油路串联连接,
所述风扇控制阀配置在所述缸控制阀的上游侧,
所述风扇控制阀具有以下位置:
中立位置,其将所述第一液压泵和所述缸控制阀连通,切断所述第一液压泵与所述液压马达的连通,并将所述液压马达的吸入口和排出口与所述工作油箱连通;以及
旋转位置,其切断所述第一液压泵与所述缸控制阀的连通,将所述第一液压泵与所述液压马达的吸入口连通,并将所述液压马达的排出口与所述工作油箱连通。
2.根据权利要求1所述的运输车辆,其特征在于,
所述运输车辆具有:货斗,其设置成相对于车身能够转动,
所述至少一个液压泵包含所述第一液压泵和第二液压泵,
所述液压缸是能够伸缩地设置于所述货斗与所述车身之间的起重缸,
所述缸控制阀是对从所述第一液压泵向所述起重缸供给的工作油的流动进行控制的起重控制阀,
所述运输车辆还具有:
转向回路,其具有由从所述第二液压泵供给的工作油驱动的转向缸;以及
合流控制阀,其具有以下位置:
合流位置,其使从所述第二液压泵排出的工作油与从所述第一液压泵排出的工作油合流而引导至所述起重控制阀;以及
非合流位置,其将从所述第一液压泵排出的工作油引导至所述起重控制阀,并且将从所述第二液压泵排出的工作油引导至所述转向回路,
所述风扇控制阀、所述合流控制阀以及所述起重控制阀与将所述第一液压泵和工作油箱连接的油路串联连接,
所述风扇控制阀配置于所述合流控制阀的上游侧,
所述合流控制阀配置于所述起重控制阀的上游侧,
所述风扇控制阀具有以下位置:
中立位置,其将所述第一液压泵与所述合流控制阀连通,并切断所述第一液压泵与所述液压马达的连通;以及
旋转位置,其切断所述第一液压泵与所述合流控制阀的连通,并将所述第一液压泵与所述液压马达连通,
所述合流控制阀在处于所述合流位置的情况下,经由处于所述中立位置的所述风扇控制阀将所述第一液压泵与所述起重控制阀连通,并且将所述第二液压泵与所述起重控制阀连通,并切断所述第二液压泵与所述转向回路的连通,所述合流控制阀在处于所述非合流位置的情况下,经由处于所述中立位置的所述风扇控制阀将所述第一液压泵与所述起重控制阀连通,并且将所述第二液压泵与所述转向回路连通,并切断所述第二液压泵与所述起重控制阀的连通。
3.根据权利要求2所述的运输车辆,其特征在于,
所述原动机是由起动马达起动的发动机,
所述控制装置判定所述发动机是否处于起动中,
所述控制装置在判定为所述发动机处于起动中的情况下,输出将所述合流控制阀切换到所述合流位置的控制信号。
4.根据权利要求3所述的运输车辆,其特征在于,
所述控制装置在判定为所述发动机处于起动中的情况下,将所述第一液压泵及所述第二液压泵的排出容量控制为最小容量。
5.根据权利要求2所述的运输车辆,其特征在于,
所述运输车辆具有:温度传感器,其检测所述冷却对象的温度,
所述控制装置判定由所述温度传感器检测到的所述冷却对象的温度是否为第一阈值以上,
在所述冷却对象的温度为所述第一阈值以上的情况下,所述控制装置将所述风扇控制阀切换到所述旋转位置,
在所述冷却对象的温度小于所述第一阈值的情况下,所述控制装置将所述风扇控制阀切换到所述中立位置。
6.根据权利要求5所述的运输车辆,其特征在于,
在所述冷却对象的温度为所述第一阈值以上的情况下,所述控制装置将所述第一液压泵的排出容量控制为比最小容量大的排出容量,
在所述冷却对象的温度小于所述第一阈值的情况下,所述控制装置将所述第一液压泵的排出容量控制为所述最小容量。
7.根据权利要求6所述的运输车辆,其特征在于,
在所述冷却对象的温度为所述第一阈值以上且小于第二阈值的情况下,所述冷却对象的温度越高,所述控制装置越增加所述第一液压泵的排出容量,
在所述冷却对象的温度为所述第二阈值以上的情况下,所述控制装置将所述第一液压泵的排出容量控制为最大容量。
8.根据权利要求7所述的运输车辆,其特征在于,
所述运输车辆具有:操作装置,其操作所述起重缸,
所述起重控制阀具有以下位置:
上升位置,其使所述起重缸伸长而使所述货斗向上转动;
下降位置,其使所述起重缸收缩而使所述货斗向下转动;以及
中立位置,其保持所述货斗,
所述控制装置判定由所述温度传感器检测到的所述冷却对象的温度是否为比所述第二阈值高的第三阈值以上,
所述控制装置判定是否通过所述操作装置正进行用于将所述起重控制阀切换到所述上升位置的起重上升操作,
在通过所述操作装置进行了所述起重上升操作的情况下,所述控制装置将所述起重控制阀切换到上升位置,并且将所述合流控制阀切换到所述合流位置,在所述冷却对象的温度小于所述第三阈值时进行了所述起重上升操作的情况下,即使所述冷却对象的温度为所述第一阈值以上,所述控制装置也将所述风扇控制阀切换到所述中立位置,
在所述冷却对象的温度为所述第三阈值以上时进行了所述起重上升操作的情况下,所述控制装置将所述风扇控制阀切换到所述旋转位置。
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