JP2016169795A - Construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に関するものである。 The present invention relates to a construction machine such as a hydraulic excavator.
従来から、エンジンと、エンジンの動力により駆動する油圧ポンプと、油圧ポンプからの作動油の供給によって作動する油圧シリンダ等の油圧アクチュエータとを備えた建設機械が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a construction machine is known that includes an engine, a hydraulic pump that is driven by the power of the engine, and a hydraulic actuator such as a hydraulic cylinder that is operated by supplying hydraulic oil from the hydraulic pump.
作動油は、主に油圧アクチュエータの作動に伴い発熱する。作動油の温度が許容温度を超えると、当該作動油の物性の変化(粘性低下等)が建設機械に悪影響を与えるおそれがある。 The hydraulic oil generates heat mainly due to the operation of the hydraulic actuator. If the temperature of the hydraulic oil exceeds the allowable temperature, changes in the physical properties of the hydraulic oil (such as a decrease in viscosity) may adversely affect the construction machine.
そこで、建設機械には、作動油を冷却するためのオイルクーラが設けられている。 Therefore, the construction machine is provided with an oil cooler for cooling the hydraulic oil.
例えば、特許文献1に記載の油圧ショベルは、油圧アクチュエータの非作動時に作動油が流れるアンロード回路の下流側に設けられたオイルクーラと、全ての油圧アクチュエータが非作動状態にあると判断された場合に作動油の温度上昇に応じて油圧ポンプの吐出流量を増加させるコントローラとを備えている。
For example, in the hydraulic excavator described in
特許文献1によれば、作動油の温度上昇に応じて油圧ポンプの吐出流量(オイルクーラを流れる作動油の流量)を増加させることにより、油圧アクチュエータの非作動状態における作動油の冷却を促進することができる。
According to
しかしながら、特許文献1に記載の油圧ショベルでは、作動油の冷却を促進するために油圧ポンプからの作動油の流量を増加する、つまり、油圧ポンプの負荷を増加している。
However, in the hydraulic excavator described in
そのため、油圧ポンプの負荷の増加に伴い発生する熱を作動油が受けて、作動油の有効な冷却を行うことが困難である。 Therefore, it is difficult for the hydraulic oil to receive heat generated with an increase in the load of the hydraulic pump and to effectively cool the hydraulic oil.
本発明は、作動油の冷却効率を向上することができる建設機械を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a construction machine capable of improving the cooling efficiency of hydraulic oil.
上記課題を解決するために、本発明は、建設機械であって、油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する駆動源と、前記油圧ポンプからの作動油の供給によって作動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータの作動時に当該油圧アクチュエータから導出される作動油、及び、前記油圧アクチュエータの非作動時に当該油圧アクチュエータを迂回して流れる作動油が導かれる位置に設けられたオイルクーラと、前記オイルクーラを冷却するためのファンと、前記ファンを駆動する駆動装置と、前記油圧アクチュエータが作動しているか否かを検出する作動検出器と、前記作動検出器の検出結果に基づいて、前記油圧アクチュエータの非作動時には前記ファンの回転数が非作動時回転数となり、前記油圧アクチュエータの作動時には前記ファンの回転数が作動時回転数となるように前記駆動装置を制御するコントローラと、を備え、前記作動油の温度が予め設定された基準温度未満である状況において、作動油の温度が同一である条件下で設定される前記非作動時回転数及び前記作動時回転数を比較したときに、前記非作動時回転数は、前記作動時回転数よりも高い、建設機械を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention is a construction machine, which is a hydraulic pump, a drive source that drives the hydraulic pump, a hydraulic actuator that operates by supplying hydraulic oil from the hydraulic pump, and the hydraulic pressure An oil cooler provided at a position where hydraulic oil derived from the hydraulic actuator when the actuator is operated, and hydraulic oil that flows around the hydraulic actuator when the hydraulic actuator is not operated, and the oil cooler are cooled. A fan for driving, a drive device for driving the fan, an operation detector for detecting whether or not the hydraulic actuator is operating, and a non-operation of the hydraulic actuator based on a detection result of the operation detector Sometimes the rotational speed of the fan is the rotational speed when not operating, and when the hydraulic actuator is operating, And a controller for controlling the drive device so that the rotation speed of the fan becomes the rotation speed during operation, and the temperature of the hydraulic oil is the same in a situation where the temperature of the hydraulic oil is lower than a preset reference temperature When the non-operating rotation speed and the operating rotation speed set under certain conditions are compared, the non-operating rotation speed is higher than the operating rotation speed.
本発明では、オイルクーラを冷却するためのファン及びこれを駆動する駆動装置が設けられ、当該駆動装置が油圧ポンプを駆動するための駆動源とは別に設けられている。そのため、油圧ポンプによる作動油の流量を増加することなくファンの回転数を上げることにより作動油に対する冷却能力を上げることができる。したがって、作動油に対する油圧ポンプの熱影響を抑えながら冷却効率を向上することができる。 In the present invention, a fan for cooling the oil cooler and a drive device for driving the fan are provided, and the drive device is provided separately from a drive source for driving the hydraulic pump. Therefore, the cooling capacity for the hydraulic oil can be increased by increasing the rotational speed of the fan without increasing the flow rate of the hydraulic oil by the hydraulic pump. Therefore, the cooling efficiency can be improved while suppressing the thermal influence of the hydraulic pump on the hydraulic oil.
さらに、本発明では、作動油の温度が基準温度未満である状況においてファンの非作動時回転数がファンの作動時回転数よりも高くなるように駆動装置を制御するコントローラが設けられている。そのため、非作動時と作動時との間で建設機械の負荷を分散(平滑化)して作動時における負荷の集中を緩和することにより、省エネを図ることができる。 Furthermore, in the present invention, a controller is provided that controls the drive device so that the rotational speed when the fan is not operating is higher than the rotational speed when the fan is operating in a situation where the temperature of the hydraulic oil is lower than the reference temperature. Therefore, energy saving can be achieved by distributing (smoothing) the load of the construction machine between the non-operating time and the operating time so as to alleviate the load concentration during the operating time.
なお、本発明において『基準温度』とは、建設機械に影響を与えないために急速に冷却することが必要となる作動油の温度を意味する。 In the present invention, the “reference temperature” means the temperature of the hydraulic oil that needs to be rapidly cooled in order not to affect the construction machine.
ここで、作動油の温度は、油圧アクチュエータの作動時に生じる熱によって上昇する。上述のように油圧アクチュエータの作動時におけるファンの回転数を低く抑える制御を行うと、作動油が基準温度以上に加熱されて建設機械に影響を与えるおそれがある。 Here, the temperature of the hydraulic oil rises due to heat generated when the hydraulic actuator is operated. As described above, if the control is performed to keep the rotational speed of the fan low during the operation of the hydraulic actuator, the hydraulic oil may be heated to a reference temperature or higher and affect the construction machine.
そこで、前記建設機械は、前記作動油の温度を検出する温度検出器をさらに備え、前記コントローラは、前記温度検出器の検出結果に基づいて、前記作動油の温度が前記基準温度以上である状況における前記作動時回転数が、前記作動油の温度が前記基準温度未満である状況における前記作動時回転数よりも高くなるように前記駆動装置を制御することが好ましい。 Therefore, the construction machine further includes a temperature detector that detects the temperature of the hydraulic oil, and the controller is configured such that the temperature of the hydraulic oil is equal to or higher than the reference temperature based on a detection result of the temperature detector. It is preferable that the driving device is controlled so that the operating rotational speed at is higher than the operating rotational speed in a situation where the temperature of the hydraulic oil is lower than the reference temperature.
この態様によれば、油圧アクチュエータの作動時であっても作動油の温度が基準温度以上になった場合に、ファンの回転数を増加して作動油を急速冷却するができる。 According to this aspect, even when the hydraulic actuator is in operation, when the temperature of the hydraulic oil becomes equal to or higher than the reference temperature, the rotational speed of the fan can be increased to rapidly cool the hydraulic oil.
したがって、作動油の温度が基準温度以上の状況においては早期に作動油を冷却して作動油が建設機械に与える影響を低減することができる。 Therefore, in a situation where the temperature of the hydraulic oil is equal to or higher than the reference temperature, it is possible to cool the hydraulic oil early and reduce the influence of the hydraulic oil on the construction machine.
ここで、前記作動油の温度が前記基準温度未満である状況及び前記基準温度以上である状況のそれぞれにおいて作動油の温度にかかわらず作動時回転数をそれぞれ一定値に設定することも可能である。しかし、この場合には、作動油の温度が比較的低い状況で作動時回転数が過剰となるおそれがある一方、作動油の温度が比較的に高い状況で作動時回転数が不足するおそれがある。 Here, in each of the situation where the temperature of the hydraulic oil is lower than the reference temperature and the situation where the temperature is equal to or higher than the reference temperature, it is possible to set the rotation speed during operation to a constant value regardless of the temperature of the hydraulic oil. . However, in this case, the operating speed may be excessive when the temperature of the hydraulic oil is relatively low, while the operating speed may be insufficient when the temperature of the hydraulic oil is relatively high. is there.
そこで、前記建設機械において、前記コントローラは、前記作動油の温度が前記基準温度未満である状況及び前記基準温度以上である状況のそれぞれにおいて、前記温度検出器の検出結果に基づいて前記作動油の温度が高いほど前記作動時回転数が高くなるように前記駆動装置を制御することが好ましい。 Therefore, in the construction machine, the controller controls the hydraulic oil based on the detection result of the temperature detector in each of a situation where the temperature of the hydraulic oil is lower than the reference temperature and a situation where the temperature is equal to or higher than the reference temperature. It is preferable to control the driving device such that the higher the temperature is, the higher the operating rotational speed is.
この態様によれば、作動油の温度に応じた作動時回転数が設定されることにより、当該作動時回転数の過不足を低減することができ、より大きな省エネ効果を得ながら効率的に作動油を冷却することができる。 According to this aspect, by setting the rotation speed during operation according to the temperature of the hydraulic oil, it is possible to reduce the excess or deficiency of the rotation speed during operation and operate efficiently while obtaining a greater energy saving effect. The oil can be cooled.
ここで、油圧アクチュエータの非作動時においては油圧ポンプの負荷が低いため、油圧アクチュエータの作動時と比べて駆動源の回転数が低く調整される。この状況においては、油圧ポンプからの吐出流量が少ない流量に制限されるため、オイルクーラを通過する作動油の流量が減少し、作動油の冷却効率も低下する。 Here, since the load of the hydraulic pump is low when the hydraulic actuator is not operated, the rotational speed of the drive source is adjusted to be lower than that when the hydraulic actuator is operated. In this situation, since the discharge flow rate from the hydraulic pump is limited to a low flow rate, the flow rate of the working oil passing through the oil cooler is reduced, and the cooling efficiency of the working oil is also lowered.
そこで、前記建設機械は、前記駆動源の回転数を検出する回転数検出器をさらに備え、前記コントローラは、前記回転数検出器による検出結果に基づいて、前記駆動源の回転数が予め設定された閾値よりも低いときに設定される前記非作動時回転数が、前記駆動源の回転数が前記閾値以上であるときに設定される前記非作動時回転数よりも高くなるように前記駆動装置を制御することが好ましい。 Therefore, the construction machine further includes a rotation speed detector that detects the rotation speed of the drive source, and the controller sets the rotation speed of the drive source in advance based on a detection result by the rotation speed detector. The drive device is configured such that the non-operating rotational speed set when lower than the threshold is higher than the non-operating rotational speed set when the rotational speed of the drive source is equal to or greater than the threshold. Is preferably controlled.
また、前記建設機械は、前記駆動源の回転数を検出する回転数検出器をさらに備え、前記コントローラは、前記回転数検出器による検出結果に基づいて前記駆動源の回転数が低いほど前記非作動時回転数が高くなるように前記駆動装置を制御することが好ましい。 In addition, the construction machine further includes a rotation speed detector that detects a rotation speed of the drive source, and the controller decreases the rotation speed of the drive source based on a detection result by the rotation speed detector. It is preferable to control the driving device so that the rotational speed during operation is high.
これらの態様によれば、駆動源の回転数が比較的に低い場合に、ファンの回転数を高く設定することができるので、油圧アクチュエータの非作動時における作動油の冷却効率の低下を抑制することができる。 According to these aspects, since the rotational speed of the fan can be set high when the rotational speed of the drive source is relatively low, it is possible to suppress a decrease in the cooling efficiency of the hydraulic oil when the hydraulic actuator is not operated. be able to.
また、駆動源の回転数が閾値よりも高い場合と低い場合との間で非作動時回転数を切り換える態様によれば、駆動源の回転数に応じてファンの回転数を設定する場合と比較して、コントローラによる処理の簡素化を図ることができる。 Further, according to the aspect of switching the non-operating rotation speed between when the driving source rotation speed is higher than the threshold value and when it is lower than the threshold value, compared with the case where the fan rotation speed is set according to the rotation speed of the driving source. Thus, simplification of processing by the controller can be achieved.
一方、駆動源の回転数が低いほど非作動時回転数を高く設定する態様によれば、油圧ポンプの吐出流量の減少に伴う作動油の冷却効率の低下をファンの回転数の増加による冷却効率の増加によって効率的に補うことができる。 On the other hand, according to the aspect of setting the non-operating rotational speed higher as the rotational speed of the driving source is lower, the cooling efficiency of the hydraulic oil due to the decrease in the discharge flow rate of the hydraulic pump is reduced by the increase in the rotational speed of the fan. Can be efficiently compensated by the increase of.
本発明によれば、作動油の冷却効率を向上することができる。 According to the present invention, the cooling efficiency of hydraulic oil can be improved.
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are examples embodying the present invention, and are not of a nature that limits the technical scope of the present invention.
<第1実施形態(図1〜図6)>
図1を参照して、本発明の実施形態に係る建設機械の一例である油圧ショベル1は、左右一対のクローラ2aを有する下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に設けられた上部旋回体3と、上部旋回体3に取り付けられたアタッチメント4とを備えている。
<First Embodiment (FIGS. 1 to 6)>
Referring to FIG. 1, a
アタッチメント4は、上部旋回体3に対して上げ下げ可能に取り付けられた基端部を有するブーム5と、ブーム5の先端部に回転可能に取り付けられた基端部を有するアーム6と、アーム6の先端部に回転可能に取り付けられたバケット7とを備えている。
The
また、アタッチメント4は、上部旋回体3に対してブーム5を上げ下げ駆動するブームシリンダ8と、ブーム5に対してアーム6を回転駆動するアームシリンダ9と、アーム6に対してバケット7を回転駆動するバケットシリンダ10とを備えている。
The
以下、図2を参照して、図1の油圧ショベル1に設けられた油圧回路について説明する。この油圧回路は、ブームシリンダ8、バケットシリンダ10、及び下部走行体2の左のクローラ2aを駆動する左走行モータ15(以下、まとめて油圧アクチュエータ8、10、15という場合がある)を作動させるためのものである。なお、油圧アクチュエータは、これらに限定されない。
Hereinafter, a hydraulic circuit provided in the
具体的に、油圧回路は、作動油を吐出する油圧ポンプ11と、油圧アクチュエータ8、10、15に対する作動油の給排を制御するコントロールバルブ12〜14と、作動油を冷却するためのオイルクーラ16と、アンロード弁26とを備えている。
Specifically, the hydraulic circuit includes a
油圧ポンプ11に接続されたポンプライン17は、コントロールバルブ12〜14の中立位置のみで開くセンターバイパス通路を介してタンク接続ライン18に接続され、タンク接続ライン18は、作動油タンクTに通じるタンクライン19に接続されている。
The
コントロールバルブ12〜14の入力ポートには、ポンプライン17から分岐するラインにそれぞれ並列に接続された入力ライン20〜22がそれぞれ接続されている。一方、コントロールバルブ12〜14の出力ポートには、出力ライン23〜25がそれぞれ接続され、これら出力ライン23〜25は、タンクライン19に接続されている。
また、コントロールバルブ12〜14は、油圧アクチュエータ8、10、15に対する作動油の給排を停止する中立位置と、油圧アクチュエータ8、10、15に対する給排を許容する2つの作業位置との間で切り換え可能なパイロット式の方向切換弁である。
Further, the
具体的に、コントロールバルブ12〜14は、それらのパイロットポートにパイロット圧が供給されていない状態において、中立位置に保持されている。この状態においては、入力ライン20〜22及び出力ライン23〜25が閉鎖するとともにセンターバイパス通路が開く。これにより、油圧ポンプ11からの作動油は、ポンプライン17、センターバイパス通路、タンク接続ライン18、及びタンクライン19を通じて作動油タンクTに導かれる。
Specifically, the
例えば、コントロールバルブ12が作業位置に切り換えられた状態においては、ポンプライン17とタンク接続ライン18とが遮断される。この状態において、油圧ポンプ11からの作動油は、入力ライン20を通じてブームシリンダ8に導かれるとともに、ブームシリンダ8から導出された作動油は、出力ライン23を通じてタンクライン19に導かれる。この状態で、コントロールバルブ13が中立位置に保持されていると、入力ライン21及び出力ライン24が遮断され、コントロールバルブ13が作業位置に切り換えられていると、入力ライン21及び出力ライン24を通じたバケットシリンダ10に対する作動油の給排が実行される。コントロールバルブ14についても同様である。
For example, when the
アンロード弁26は、ポンプライン17における入力ライン20〜22に接続されたラインの分岐点よりも上流側(油圧ポンプ11側)に設けられている。アンロード弁26は、ポンプライン17を通じた作動油の流れを許容する許容位置P2と、ポンプライン17をアンロードライン35に接続するアンロード位置P1との間で切換可能な電磁弁である。具体的に、アンロード弁26は、そのソレノイドに対して電気指令が入力されていない状態においてアンロード位置P1に保持されている一方、ソレノイドに電気指令が入力されることにより許容位置P2に切り換わる。なお、アンロードライン35は、タンクライン19に接続されている。
The unload
オイルクーラ16は、タンクライン19における出力ライン23〜25の合流点、タンク接続ライン18の合流点、及びアンロードライン35の合流点よりも下流側に設けられている。つまり、オイルクーラ16は、油圧アクチュエータ8、10、15の作動時に当該油圧アクチュエータ8、10、15から導出される作動油、及び、油圧アクチュエータ8、10、15の非作動時に当該油圧アクチュエータ8、10、15を迂回して流れる作動油が導かれる位置に設けられている。
The
以下、図2及び図3を参照して、図2に示す油圧回路を制御するために油圧ショベル1に設けられた制御装置について説明する。
Hereinafter, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, a control device provided in the
制御装置は、油圧ポンプ11を駆動するエンジン(駆動源)27と、エンジン27の回転数を検出する回転数検出器28と、作動油の温度を検出する温度検出器29と、コントロールバルブ12〜14を操作するための操作手段30と、操作手段30から出力されるパイロット圧を検出する圧力検出器31(作動検出器)と、オイルクーラ16を冷却するためのファン32と、ファンを駆動するモータ(駆動装置)33と、モータ33及びアンロード弁26を制御するコントローラ34とを備えている。なお、図3では、2つの要素が電気的に接続された状態を1本の実線により示し、2つの要素が機械的に接続された状態を2本の実線により示し、2つの要素の間の作動油の流れを破線で示している。
The control device includes an engine (drive source) 27 that drives the
操作手段30は、操作レバー(図示省略)と、図外のパイロットポンプから吐出された作動油を用いて操作レバーの操作量に応じたパイロット圧を出力可能なリモコン弁(図示省略)とを備えている。油圧ショベル1は、コントロールバルブ12〜14と同数(第1実施形態では3つ)の操作手段30を備えているが、図3では便宜上1つの操作手段30のみが示されている。
The operation means 30 includes an operation lever (not shown) and a remote control valve (not shown) capable of outputting a pilot pressure corresponding to the operation amount of the operation lever using hydraulic oil discharged from a pilot pump (not shown). ing. The
圧力検出器31は、操作手段30から出力されるパイロット圧の有無を検出することにより、油圧アクチュエータ8、10、15が作動しているか否かを検出する。油圧ショベル1は、操作手段30と同数(第1実施形態では3つ)の圧力検出器31を備えているが、図3では便宜上1つの圧力検出器31のみを示している。
The
コントローラ34は、圧力検出器31により油圧アクチュエータ8、10、15の少なくとも1つの作動が検出された場合にアンロード弁26のソレノイドに電気指令を出力する。これにより、アンロード弁26は、アンロード位置P1から許容位置P2に切り換わる。
The
一方、コントローラ34は、圧力検出器31により油圧アクチュエータ8、10、15の非作動が検出された場合にアンロード弁26のソレノイドに対する電気指令の出力を停止する。これにより、アンロード弁26は、アンロード位置P1に保持される(付勢される)。
On the other hand, the
また、コントローラ34は、回転数検出器28、温度検出器29、及び圧力検出器31の検出結果に基づいてモータ33を制御することにより、作動油の冷却性能を調整する。
Further, the
以下、図4〜図6を参照して、コントローラ34により実行されるモータ33の制御処理について説明する。
Hereinafter, the control process of the
コントローラ34による処理が開始すると、圧力検出器31による検出結果に基づいて操作手段30の少なくとも1つの操作が行われているか否か、つまり、油圧アクチュエータ8、10、15の少なくとも1つが作動しているか否かが判定される(ステップS1)。
When the processing by the
ここで、油圧アクチュエータ8、10、15の全てが非作動であると判定されると(ステップS1でNO)、回転数検出器28による検出結果に基づいてエンジン27の回転数が予め設定された閾値Nthよりも小さいか否かが判定される(ステップS2)。
Here, if it is determined that all of the
エンジン27の回転数が閾値Nthよりも低いと判定されると(ステップS2でYESの場合)、図4及び図5に示すように、ファン32の回転数が非作動時回転数N1となるようにモータ33が制御される(ステップS3)。一方、エンジン27の回転数が閾値Nth以上であると判定されると(ステップS2でNOの場合)、ファン32の回転数が非作動時回転数N1より低い非作動時回転数N2となるようにモータ33が制御される(ステップS4)。なお、非作動時回転数N1、N2は、それぞれエンジン27の回転数にかかわらず一定の回転数である。
If it is determined that the rotational speed of the
ここで、エンジン27の回転数が比較的に低い(閾値Nthよりも低い)場合には、当該エンジン27により駆動される油圧ポンプ11の吐出流量、つまり、オイルクーラ16を流れる作動油の流量が少ないため、作動油の冷却能力が低下する。ステップS3では、このような場合に、ファン32の回転数を比較的に高い非作動時回転数N1に設定することにより作動油の冷却能力の低下を防止する。
Here, when the rotational speed of the
逆に、エンジン27の回転数が比較的に高い(閾値Nth以上である)場合には、当該エンジン27により駆動される油圧ポンプ11の吐出流量、つまり、オイルクーラ16を流れる作動油の流量が多いため、作動油の冷却能力が比較的に高くなる。ステップS4では、このような場合に、ファン32の回転数を比較的に低い非作動時回転数N2に維持することによりファン32が過剰に回転することを防止する。
On the contrary, when the rotational speed of the
例えば、アイドル回転数とこれよりも高い回転数との間でエンジン27の回転数を切換可能な構成(例えば、モード選択手段等)が設けられている場合に、前記2つの回転数の間に閾値Nthを設定することにより、回転数の高さに応じてファン32の回転数を切り換えることができる。
For example, when a configuration (for example, mode selection means) that can switch the
上述したステップS3又はステップS4が実行されると、当該処理はリターンする。 When step S3 or step S4 described above is executed, the process returns.
一方、ステップS1において操作手段30の少なくとも1つが操作されている、つまり、油圧アクチュエータ8、10、15の少なくとも1つが作動していると判定されると、温度検出器29による検出結果に基づいて作動油の温度が予め設定された基準温度Tthよりも低いか否かが判定される(ステップS5)。
On the other hand, if it is determined in step S1 that at least one of the operating means 30 is operated, that is, at least one of the
ここで、基準温度Tthは、油圧ショベル1に影響を与えないために急速に冷却することが必要となる温度として予め設定された作動油の温度である。
Here, the reference temperature Tth is a temperature of hydraulic oil that is set in advance as a temperature that needs to be rapidly cooled so as not to affect the
ステップS5において、作動油の温度が基準温度Tthよりも低いと判定されると、図6に示すように、ファン32の回転数が作動時回転数N3となるようにモータ33が制御される(ステップS6)。なお、作動時回転数N3は、作動油の温度にかかわらず一定の回転数である。
If it is determined in step S5 that the temperature of the hydraulic oil is lower than the reference temperature Tth, the
ここで、作動時回転数N3は、作動油の温度が同一である条件下において全ての油圧アクチュエータ8、10、15の非作動時に設定されるファン32の非作動時回転数N1、N2よりも低い回転数である。換言すると、作動油の温度が基準温度Tth未満である状況において、作動油の温度が同一である条件下で設定される非作動時回転数N1、N2及び作動時回転数N3を比較したときに、非作動時回転数N1、N2は、作動時回転数N3よりも高い。なお、図6には、作動時回転数N3と非作動時回転数N1、N2との大小関係を示すために、非作動時回転数N1、N2のうちの低い非作動時回転数N2のみが二点鎖線で示されている。
Here, the operating rotation speed N3 is higher than the non-operating rotation speeds N1 and N2 of the
これにより、作動油を急速に冷却することを要しない状況(作動油の温度が基準温度Tth未満の状況)において、油圧アクチュエータ8、10、15の作動時に油圧ショベル1(モータ33)の負荷を低減することができる。
As a result, the hydraulic excavator 1 (motor 33) is loaded when the
一方、ステップS5において、作動油の温度が基準温度Tth以上であると判定されると、ファン32の回転数が作動時回転数N3よりも高い作動時回転数N4となるようにモータ33を制御する(ステップS7)。なお、作動時回転数N4は、作動油の温度にかかわらず一定の回転数である。
On the other hand, when it is determined in step S5 that the temperature of the hydraulic oil is equal to or higher than the reference temperature Tth, the
これにより、作動油を急速に冷却することを要する状況(作動油の温度が基準温度Tth以上の状況)において、ファン32の回転数を増加することにより作動油の冷却を促進することができる。
Thereby, in a situation where the hydraulic oil needs to be rapidly cooled (a situation where the temperature of the hydraulic oil is equal to or higher than the reference temperature Tth), the cooling of the hydraulic oil can be promoted by increasing the rotational speed of the
なお、図6では、作動時回転数N4が非作動時回転数N2よりも低い回転数として示されているが、作動油を急速に冷却するために作動時回転数N4を非作動時回転数N1、N2と同等又はこれよりも高い回転数に設定することもできる。 In FIG. 6, the operating rotational speed N4 is shown as a rotational speed lower than the non-operating rotational speed N2, but the operating rotational speed N4 is set to the non-operating rotational speed in order to cool the hydraulic oil rapidly. The number of rotations can be set equal to or higher than N1 and N2.
以上説明したように、オイルクーラ16を冷却するためのファン32及びこれを駆動するモータ33が設けられ、当該モータ33が油圧ポンプ11を駆動するためのエンジン27とは別に設けられている。そのため、油圧ポンプ11による作動油の流量を増加することなくファン32の回転数を上げることにより作動油に対する冷却能力を上げることができる。したがって、作動油に対する油圧ポンプ11の熱影響を抑えながら冷却効率を向上することができる。
As described above, the
さらに、本発明では、作動油の温度が基準温度Tth未満である状況においてファン32の非作動時回転数N1、N2がファンの作動時回転数N3よりも高くなるように駆動装置を制御するコントローラ34が設けられている。そのため、非作動時と作動時との間で建設機械の負荷を分散(平滑化)して作動時における負荷の集中を緩和することにより、省エネを図ることができる。
Further, in the present invention, the controller that controls the drive device so that the non-operating rotation speeds N1 and N2 of the
また、第1実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。 Moreover, according to 1st Embodiment, there can exist the following effects.
油圧アクチュエータ8、10、15の作動時であっても作動油の温度が基準温度Tth以上になった場合に、ファン32の回転数を増加して作動油を急速冷却するができる。
Even when the
したがって、上述した効果に加えて、作動油の温度が基準温度Tth以上の状況においては早期に作動油を冷却して作動油が油圧ショベル1に与える影響を低減することができる。
Therefore, in addition to the above-described effects, in a situation where the temperature of the hydraulic oil is equal to or higher than the reference temperature Tth, the influence of the hydraulic oil on the
エンジン27の回転数が比較的に低い場合に、ファン32の回転数を高く設定する(非作動時回転数N1に設定する)ことができる。そのため、油圧アクチュエータ8、10、15の非作動時にエンジン27の回転数が低下して油圧ポンプ11の吐出流量が減少した状態であっても作動油の冷却効率の低下を抑制することができる。
When the rotational speed of the
また、エンジン27の回転数が閾値Nthよりも高い場合と低い場合との間で非作動時回転数N1、N2を切り換えるため、後述する第2実施形態のようにエンジン27の回転数に応じてファン32の回転数を設定する場合と比較して、コントローラ34による処理の簡素化を図ることができる。
Further, in order to switch the non-operating rotational speeds N1 and N2 between when the rotational speed of the
<第2実施形態(図7及び図8)>
第1実施形態におけるコントローラ34は、油圧アクチュエータ8、10、15の非作動時に、エンジン27の回転数が閾値Nth未満である状況でエンジン27の回転数にかかわらず一定の非作動時回転数N1を設定し、エンジン27の回転数が閾値Tth以上の状況でエンジン27の回転数にかかわらず一定の非作動時回転数N2を設定する。
<Second Embodiment (FIGS. 7 and 8)>
The
一方、第2実施形態におけるコントローラ34は、図7に示すように、エンジン27の回転数の閾値を省略するとともにエンジン27の回転数が低いほどファン32の非作動時回転数が高くなるようにモータ33を制御する。具体的に、コントローラ34は、図7の実線で示すように直線の特性に沿って非作動時回転数を設定する、又は二点鎖線で示すように曲線の特性に沿って非作動時回転数を設定することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the
この場合、図4に示すフローチャートにおいて、ステップS1でYESと判定された後、回転数検出器28による検出結果に基づいてエンジン27の回転数に応じたファン32の非作動時回転数を設定し、この非作動時回転数に基づいてモータ33を制御すればよい。
In this case, in the flowchart shown in FIG. 4, after it is determined as YES in step S <b> 1, the non-operating rotation speed of the
このようにすれば、油圧ポンプ11の吐出量の低下に伴う作動油の冷却効率の低下をファン32の回転数の増加による冷却効率の増加によって効率的に補うことができる。
In this way, it is possible to efficiently compensate for the decrease in the cooling efficiency of the hydraulic oil due to the decrease in the discharge amount of the
また、第1実施形態におけるコントローラ34は、油圧アクチュエータ8、10、15の作動時に、作動油の温度が基準温度Tth未満である状況で作動油の温度にかかわらず一定の作動時回転数N3を設定し、作動油の温度が基準温度Tth以上の状況で作動油の温度にかかわらず一定の作動時回転数N4を設定する。
Further, the
一方、第2実施形態におけるコントローラ34は、図8に示すように、作動油の温度が基準温度Tth未満である状況及び基準温度Tth以上である状況のそれぞれにおいて、温度検出器による検出結果に基づいて作動油の温度が高いほどファン32の作動時回転数N3、N4が高くなるようにモータ33を制御する。
On the other hand, as shown in FIG. 8, the
この場合、図4に示すフローチャートにおけるステップS6において作動時回転数N3を設定することができ、ステップS7において作動時回転数N4を設定することができる。 In this case, the operating speed N3 can be set in step S6 in the flowchart shown in FIG. 4, and the operating speed N4 can be set in step S7.
第2実施形態においても、作動油の温度が基準温度Tth以上である状況において設定されるファン32の作動時回転数N4は、作動油の温度が基準温度Tth未満である状況において設定されるファン32の作動時回転数N3よりも高い。
Also in the second embodiment, the operating rotation speed N4 of the
また、作動時回転数N3は、作動油の温度が同一である条件下において油圧アクチュエータ8、10、15の非作動時に設定される、図8の二点鎖線で示されるファン32の非作動時回転数よりも低い回転数である。
Further, the operating rotation speed N3 is set when the
なお、作動時回転数N4は、第1実施形態と同様に、非作動時回転数と同等、又はこれよりも高く設定されていてもよい。 It should be noted that the operating rotational speed N4 may be set equal to or higher than the non-operating rotational speed, as in the first embodiment.
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の態様を採用することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following aspects can also be employ | adopted.
前記実施形態では、油圧ポンプ11を駆動する駆動源の一例としてエンジン27を挙げているが、駆動源は、油圧ポンプ11の駆動軸を回転駆動するものであればよくエンジン27に限定されない。例えば、駆動源として電動機を採用することもできる。
In the above embodiment, the
前記実施形態では、3つの油圧アクチュエータ8、10、15が設けられている例について説明したが、油圧アクチュエータは、少なくとも1つ設けられていればよい。この場合、コントローラは、全ての油圧アクチュエータが非作動であると判定されるとファン32の回転数が非作動時回転数と回転数となり、全ての油圧アクチュエータのうちの少なくとも1つが作動していると判定されるとファン32の回転数が作動時回転数となるようにモータ32を制御すればよい。
In the above embodiment, the example in which the three
前記実施形態では、操作手段30からのパイロット圧の有無を検出することにより油圧アクチュエータ8、10、15が作動しているか否かを検出しているが、操作手段30の操作レバーの操作の有無を検出することにより、又は、油圧アクチュエータ8、10、15の動作の有無を検出することにより油圧アクチュエータが作動しているか否かを検出することもできる。
In the above-described embodiment, whether or not the
コントローラ34は、第2実施形態のようにエンジン27の回転数が低いほどファン32の非作動時回転数が高くなり、かつ、第1実施形態のように作動油の温度にかかわらずファン32の作動時回転数が一定となるようにモータ33を制御してもよい。一方、コントローラ34は、第1実施形態のようにエンジン27の回転数にかかわらずファン32の非作動時回転数が一定となり、かつ、第2実施形態のように作動油の温度が高いほどファン32の作動時回転数が高くなるようにモータ33を制御することもできる。
The
なお、建設機械は、油圧ショベルに限定されず、クレーン及び解体機でもよく、油圧式に限定されずハイブリッド式のものでもよい。 The construction machine is not limited to a hydraulic excavator, and may be a crane and a dismantling machine.
N1、N2 非作動時回転数
N3、N4 作動時回転数
Nth エンジンの回転数の閾値
Tth 基準温度
1 油圧ショベル(建設機械の一例)
8 ブームシリンダ(油圧アクチュエータの一例)
10 バケットシリンダ(油圧アクチュエータの一例)
11 油圧ポンプ
15 左走行モータ(油圧アクチュエータの一例)
16 オイルクーラ
27 エンジン(駆動源の一例)
28 回転数検出器
29 温度検出器
31 圧力検出器(作動検出器の一例)
32 ファン
33 モータ(駆動装置の一例)
34 コントローラ
N1, N2 Non-operating speed N3, N4 Operating speed Nth Engine speed threshold
8 Boom cylinder (an example of a hydraulic actuator)
10 Bucket cylinder (an example of a hydraulic actuator)
11
16 Oil cooler 27 Engine (example of drive source)
28
32
34 Controller
Claims (5)
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプを駆動する駆動源と、
前記油圧ポンプからの作動油の供給によって作動する油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータの作動時に当該油圧アクチュエータから導出される作動油、及び、前記油圧アクチュエータの非作動時に当該油圧アクチュエータを迂回して流れる作動油が導かれる位置に設けられたオイルクーラと、
前記オイルクーラを冷却するためのファンと、
前記ファンを駆動する駆動装置と、
前記油圧アクチュエータが作動しているか否かを検出する作動検出器と、
前記作動検出器の検出結果に基づいて、前記油圧アクチュエータの非作動時には前記ファンの回転数が非作動時回転数となり、前記油圧アクチュエータの作動時には前記ファンの回転数が作動時回転数となるように前記駆動装置を制御するコントローラと、を備え、
前記作動油の温度が予め設定された基準温度未満である状況において、作動油の温度が同一である条件下で設定される前記非作動時回転数及び前記作動時回転数を比較したときに、前記非作動時回転数は、前記作動時回転数よりも高い、建設機械。 A construction machine,
A hydraulic pump;
A drive source for driving the hydraulic pump;
A hydraulic actuator that operates by supplying hydraulic oil from the hydraulic pump;
An oil cooler provided at a position where hydraulic oil derived from the hydraulic actuator when the hydraulic actuator is operated, and hydraulic oil that flows around the hydraulic actuator when the hydraulic actuator is not operated are guided;
A fan for cooling the oil cooler;
A driving device for driving the fan;
An operation detector for detecting whether the hydraulic actuator is operating;
Based on the detection result of the operation detector, when the hydraulic actuator is not operated, the rotational speed of the fan is the non-operating rotational speed, and when the hydraulic actuator is operated, the rotational speed of the fan is the operating rotational speed. And a controller for controlling the driving device.
In a situation where the temperature of the hydraulic oil is lower than a preset reference temperature, when comparing the non-operating rotation speed and the operating rotation speed set under the condition that the temperature of the hydraulic oil is the same, The construction machine, wherein the non-operating speed is higher than the operating speed.
前記コントローラは、前記温度検出器の検出結果に基づいて、前記作動油の温度が前記基準温度以上である状況における前記作動時回転数が、前記作動油の温度が前記基準温度未満である状況における前記作動時回転数よりも高くなるように前記駆動装置を制御する、請求項1に記載の建設機械。 The construction machine further includes a temperature detector that detects a temperature of the hydraulic oil,
The controller, based on the detection result of the temperature detector, the operating rotational speed in a situation where the temperature of the hydraulic oil is equal to or higher than the reference temperature, in a situation where the temperature of the hydraulic oil is less than the reference temperature The construction machine according to claim 1, wherein the drive device is controlled to be higher than the rotation speed during operation.
前記コントローラは、前記回転数検出器による検出結果に基づいて、前記駆動源の回転数が予め設定された閾値よりも低いときに設定される前記非作動時回転数が、前記駆動源の回転数が前記閾値以上であるときに設定される前記非作動時回転数よりも高くなるように前記駆動装置を制御する、請求項1〜3の何れか1項に記載の建設機械。 The construction machine further includes a rotation speed detector that detects the rotation speed of the drive source,
The controller is configured such that the non-operating rotational speed set when the rotational speed of the drive source is lower than a preset threshold based on a detection result by the rotational speed detector is the rotational speed of the drive source. The construction machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the driving device is controlled to be higher than the non-operating rotation speed set when is equal to or greater than the threshold value.
前記コントローラは、前記回転数検出器による検出結果に基づいて前記駆動源の回転数が低いほど前記非作動時回転数が高くなるように前記駆動装置を制御する、請求項1〜3の何れか1項に記載の建設機械。 The construction machine further includes a rotation speed detector that detects the rotation speed of the drive source,
4. The controller according to claim 1, wherein the controller controls the drive device so that the non-operating rotation speed increases as the rotation speed of the drive source decreases based on a detection result of the rotation speed detector. The construction machine according to item 1.
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