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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe-Schmieröl-Kühlvorrichtung, die ideal für Arbeitsfahrzeuge ist, wie etwa große Muldenkipper, die dazu eingesetzt werden, beispielsweise zerquetschte Felsen, die aus Minen oder dergleichen ausgegraben wurden, zu befördern, und insbesondere betrifft sie eine Vorrichtung, die eine Schmieröl-Kühlvorrichtung bei einem Anfangsstart aktiviert.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein Muldenkipper ist ein Trägerfahrzeugtyp, der normalerweise mit einem auf dem Kippergestell angeordneten Körper ausgestattet ist. Der Körper, der eine schwere Last, wie etwa zerquetschte Felsen, tragen kann, kann gekippt werden, um seinen Inhalt abzuladen. Eine Fahrantriebsvorrichtung, die die Antriebsräder des Muldenkippers antreibt, beinhaltet eine an dem Chassis angebrachte rohrförmige Motorgehäusebuchse und einen Antriebsmotor, wie etwa einen Elektromotor oder einen Hydraulikmotor, der innerhalb der Motorgehäusebuchse angeordnet ist und eine Drehwelle drehend antreibt. Zusätzlich ist eine rohrförmige Spindel in Richtung des vorderen Endes der Motorgehäusebuchse mit einer Radanbringungsbuchse angeordnet, die über ein Lager am Außenumfang der rohrförmigen Spindel drehbar angebracht ist. Außen an den Radanbringungsbuchsen sind Räder befestigt. Eine Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebeeinheit, die die Drehung des Antriebsmotors verlangsamt und die verlangsamte Drehkraft an die Radanbringungsbuchse (Räder) und dergleichen überträgt, sind innerhalb der Radanbringungsbuchse angeordnet (siehe zum Beispiel
JP 62 221 918 A und
JP 2006 264 394 A ).
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Schmieröl, das dazu verwendet wird, die verschiedenen Zahnräder bzw. Getriebe und dergleichen, die den Untersetzungsgetriebemechanismus bilden, in einem geschmierten Zustand zu halten, wird in der Radanbringungsbuchse gesammelt. Wenn das Fahrzeug fährt, steigt die Temperatur des Schmieröls an und die Viskosität des Schmieröls ist reduziert, was zu einem niedrigeren Niveau der Schmierleistung führt. Um die Schmierleistung auf dem erforderlichen Niveau zu halten und eine Verschlechterung des Schmieröls zu verhindern, ist ein Ölkühler in dem Umlaufweg eingebaut. Das Schmieröl wird über eine Schmierölpumpe, die außerhalb der Radanbringungsbuchse angeordnet ist, umgewälzt, so dass das Schmieröl, das über den Umlaufweg zwangsweise in die und aus der Radanbringungsbuchse umgewälzt wird, am Ölkühler gekühlt wird.
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Ein Ansaugrohrnetz ist mit der Ansaugseite der Schmierölpumpe verbunden und das Ansaugrohrnetz ist durch die Radanbringungsbuchse eingefügt. Eine Ansaugöffnung des Ansaugrohrnetzes, die so positioniert ist, dass sie der Unterseite der Radanbringungsbuchse zugewandt ist, erstreckt sich bis zu einer Position, an der sie unter die Oberfläche des Schmieröls in der Radanbringungsbuchse eingetaucht ist. Ein Zufuhrrohrnetz ist mit der Auslassseite der Schmierölpumpe verbunden. Auch dieses Zufuhrrohrnetz ist durch die Radanbringungsbuchse so eingefügt, dass sie das Schmieröl von der Schmierölpumpe in die Radanbringungsbuchse zuleitet.
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Aus der
US 5 127 485 A ist ein elektrisch angetriebenes Rad mit integrierter Ölkühlpumpe bekannt. Es ist ein Öl-Gehäuse intern mit einer Ölpumpe versehen, sodass das Öl durch den Öl-Durchgang fließen kann. Eine Kühlvorrichtung, die einen Öltank, mindestens einen Teil des Öl-Durchgangs und die Ölpumpe enthält, ist innerhalb des Gehäuses des Elektromotors vorgesehen.
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In der
US 6 110 072 A ist eine Steuerung des Übersetzungsverhältnisses eines automatischen Getriebes für ein Fahrzeug unter Verwendung eines Öldrucks von einer Ölpumpe gezeigt. Eine Aufgabe ist es dabei die Rotationsgeschwindigkeit der Ölpumpe zu reduzieren um den Lärm und den Energieverbrauch zu reduzieren.
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Aus der
US 4 751 858 A ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Schmierölmenge in einem automatischen Getriebe für ein Fahrzeug bekannt, wobei eine Pumpe betrieben wird um das Schmieröl zu zirkulieren. Es wird die Schmierölmenge in dem Automatikgetriebe ständig geregelt um stets die notwendige Schmierölmenge bereitzustellen.
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In der
JP 2007 002 919 A ist eine Antriebsvorrichtung eines Kipplasters zur Erhöhung der Lagerlebensdauer und zur Verbesserung der Zirkulation des Schmieröls gezeigt.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Bei der Fahrantriebsvorrichtung für ein Arbeitsfahrzeug, wie etwa einem großen Muldenkipper im Stand der Technik, muss das Untersetzungsgetriebeschmieröl, das sich während eines anhaltenden Fahrvorgangs erhitzt hat, gekühlt werden, wie vorstehend beschrieben. Dementsprechend sind eine Schmierölpumpe und ein Ölkühler in der Motorgehäusebuchse, in der der Fahrmotor untergebracht ist, angeordnet. Die Schmierölpumpe zieht das Schmieröl über den Umlaufweg aus der Radanbringungsbuchse heraus, das durch die Schmierölpumpe herausgegebene Schmieröl wird im Ölkühler gekühlt und dann wird das Schmieröl wieder in die Radanbringungsbuchse zurückfließen gelassen.
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Eine derartige Schmieröl-Kühlvorrichtung muss mit einem Temperatursensor ausgestattet sein, der einen Anstieg der Schmieröltemperatur erfasst. Der Temperatursensor kann innerhalb der Radanbringungsbuchse eingebaut sein, so dass er die Schmieröltemperatur direkt und somit den Pegel der tatsächlichen Schmierfunktion, die es der Untersetzungsgetriebeeinheit liefert, erfasst. Wenn jedoch der in der Radanbringungsbuchse für eine direkte Schmieröltemperaturerfassung angebrachte Temperatursensor ausfällt, muss der Temperatursensor durch Ausbauen der Räder aus der Radanbringungsbuchse und auch durch Ausbauen des Fahrmotors aus der Radanbringungsbuchse entfernt werden. Da die Räder des großen Arbeitsfahrzeugs schwer und groß sind, wobei sie beispielsweise bis zu 4 m im Durchmesser messen, wird aus dem Austauschvorgang garantiert ein kostenintensiver Vorgang, der eine beträchtliche Zeitdauer und beträchtliche Mühe erfordert. Außerdem ist, da das Arbeitsfahrzeug stillsteht, während der Temperatursensor ausgetauscht wird, der wirtschaftliche Gesamtverlust erheblich.
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Aus diesen Gründen ist es nicht machbar, den Temperatursensor in der Radanbringungsbuchse einzubauen, und als Alternative kann der Temperatursensor in dem Schmieröl-Umlaufweg außerhalb der Radanbringungsbuchse eingebaut werden. Jedoch müssen die folgenden Fragen angesprochen werden, wenn das Arbeitsfahrzeug mit dem außerhalb der Radanbringungsbuchse eingebauten Temperatursensor in einer Niedrigtemperaturumgebung eingesetzt wird, zum Beispiel an hochgelegenen Orten mit Höhen von 4.000 m oder mehr, in Gegenden mit kalten Klima oder während des Winters in Gegenden mit relativ hohen Breitengraden. Wenn sich nämlich das Arbeitsfahrzeug bewegt und die Temperatur des Schmieröls in der Radanbringungsbuchse, wo das Schmieröl tatsächlich zum Schmieren der Untersetzungsgetriebe und dergleichen verwendet wird, ansteigt, erfasst der außerhalb der Radanbringungsbuchse eingebaute Temperatursensor eine relativ niedrige Temperatur, die nahe der Temperatur der Umgebung anstelle der Temperatur des Schmieröls am Ort der Schmierung ist.
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Die Schmierölpumpe in der Vorrichtung des Standes der Technik ist nach der Vorgabe entworfen, dass sie in Betrieb genommen wird, um das Schmieröl nur dann in die und aus der Radanbringungsbuchse umzuwälzen, wenn die Schmieröltemperatur auf einen Pegel angestiegen ist, der größer oder gleich beispielsweise 70°C ist, und das Schmieröl wird durch den Ölkühler laufen gelassen, so dass es während des Umwälzvorgangs gekühlt wird. Wie zuvor beschrieben, wird, selbst wenn die Temperatur des Schmieröls in der Radanbringungsbuchse beträchtlich angestiegen ist, der außerhalb der Radanbringungsbuchse eingebaute Temperatursensor eine niedrigere Temperatur erfassen, die der Umgebungstemperatur anstelle der Schmieröltemperatur in der Radanbringungsbuchse entspricht. Mit anderen Worten, selbst wenn das Schmieröl in der Radanbringungsbuchse auf ein Niveau erhitzt wird, das der Kühlung bedarf, erfasst die von dem außerhalb der Radanbringungsbuchse eingebauten Temperatursensor erfasste Temperatur eventuell nicht den Temperaturanstieg und infolgedessen lässt man das erhitzte Schmieröl möglicherweise überhitzen. Da das Schmieröl in der Radanbringungsbuchse überhitzt bleibt, kompromittiert die verringerte Viskosität dessen Schmierleistung und die Qualität des Schmieröls verschlechtert sich.
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Als Mittel zum Erfassen einer Temperatur nahe der Temperatur des Schmieröls in der Radanbringungsbuchse durch Ansprechen der oben beschriebenen Fragen, die sich ergeben, wenn der Temperatursensor im Umlaufweg außerhalb der Radanbringungsbuchse eingebaut wird, kann die Schmierölpumpe veranlasst werden, sich selbst dann zu drehen, wenn die von dem Temperatursensor erfasste Temperatur niedrig ist, um das Schmieröl in der Radanbringungsbuchse nach außerhalb der Radanbringungsbuchse zu ziehen.
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Jedoch wird das Schmieröl mit hoher Viskosität, zum Beispiel #90 oder #140, typischerweise bei großen Arbeitsfahrzeugen verwendet, bei denen große Lasten auf die Getriebe in der Untersetzungsgetriebeeinheit ausgeübt werden, um solchen großen Lasten standzuhalten. Das Schmieröl mit hoher Viskosität nimmt bei niedriger Temperatur eine niedrige Fluidität an, die der von Honig oder irgendwo zwischen der Fluidität von Honig und derjenigen von Stärkesirup entspricht. Dies bedeutet, dass in einer kalten Umgebung, in der die Temperatur auf –20°C oder tiefer absinken kann, die Last auf die Schmierölpumpe überaus groß wird, und unter solchen Umständen kann sich die Schmierölpumpe nicht mehr länger mit der Zieldrehgeschwindigkeit drehen. Selbst wenn es der Schmierölpumpe gelingt, sich zu drehen, kann der übermäßige Fluidwiderstand des Schmieröls die Schmierölpumpe, die von einem Elektromotor unter Wechselrichtersteuerung angetrieben wird, aufgrund eines Wechselrichterfehlers in einen AUS-Zustand versetzen.
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Unter diesen Umständen kann die Schmierölpumpe unter Nutzung eines Elektromotors mit großer Kapazität als Antriebsmotor für die Schmierölpumpe anlaufen gelassen werden. Jedoch ist der Einsatz eines solchen Elektromotors mit großer Kapazität in der praktischen Anwendung nicht durchführbar, da er die Energieeffizienz stark senkt. Außerdem besteht die weitere Sorge, dass die Nutzung eines Elektromotors mit großer Kapazität den Ölkühler einer übermäßig großen Last aussetzen würde.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die durch Ansprechen der vorstehend erörterten Fragen vollendet worden ist, besteht in der Bereitstellung einer Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe-Schmieröl-Kühlvorrichtung, die es gestattet, den Schmieröl-Temperatursensor außerhalb der Radanbringungsbuchse einzubauen, ohne eine Beschädigung und dergleichen an dem Ölkühler und dergleichen herbeizuführen, selbst wenn das Arbeitsfahrzeug in einer kalten Arbeitsumgebung in Betrieb ist, was es gestattet, die Schmierölpumpe mit einem relativ kleinen Motor zu starten, und eine gewünschte Temperatursteuerung für das Schmieröl ermöglicht.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe-Schmieröl-Kühlvorrichtung in einem Arbeitsfahrzeug zur Verfügung, die Folgendes einschließt:
rohrförmige Radanbringungsbuchsen, die sich mit den Rädern des Arbeitsfahrzeugs mitdrehen;
Fahrmotoren, die zum Antreiben der Radanbringungsbuchsen verwendet werden;
eine Untersetzungsgetriebeeinheit, die in jeder Radanbringungsbuchse untergebracht und mit einem Getriebemechanismus aufgebaut ist, der die Drehung des Fahrmotors verlangsamt und die verlangsamte Drehung auf die Radanbringungsbuchse überträgt; und/oder
einen Umlaufweg und eine Schmierölpumpe, die außerhalb der Radanbringungsbuchse angebracht sind, über die das aus der Radanbringungsbuchse abgezogene Untersetzungsgetriebe-Schmieröl in einem Ölkühler gekühlt und dann in die Radanbringungsbuchse zurückgeleitet wird.
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Die vorstehend beschriebene Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe-Schmieröl-Kühlvorrichtung in dem Arbeitsfahrzeug umfasst:
einen ersten Temperatursensor, der die Temperatur des Fahrmotors erfasst;
einen zweiten Temperatursensor, der in dem Umlaufweg außerhalb der Radanbringungsbuchse angeordnet ist, der die Temperatur des Schmieröls erfasst;
eine Fahrmotor-Bezugstemperatur-Einstelleinrichtung zum Einstellen einer Bezugstemperatur für den Fahrmotor vorab;
eine Motortemperatur-Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der von dem ersten Temperatursensor erfassten Temperatur mit der für den Fahrmotor eingestellten Bezugstemperatur; und/oder
eine Startvorgang-Steuerungseinrichtung zum Erhöhen der Drehzahl eines Antriebsmotors für die Schmierölpumpe in Übereinstimmung mit einem von dem zweiten Temperatursensor erfassten Anstieg der Temperatur innerhalb eines Geschwindigkeitsbereichs, die niedriger als eine normale Betriebsgeschwindigkeit ist, wenn bestimmt wird, dass die von dem ersten Temperatursensor erfasste Temperatur gleich der oder höher als die für den Fahrmotor eingestellte Bezugstemperatur ist.
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Die Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe-Schmieröl-Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann weiterhin umfassen:
eine Startvorgang-Schmieröl-Bezugstemperatur-Einstelleinrichtung zum Einstellen einer einzelnen Startvorgang-Schmieröl-Bezugstemperatur oder mehrerer Startvorgang-Schmieröl-Bezugstemperaturen für einen Startvorgang, die niedriger als eine Bezugstemperatur sind, bei der das Schmieröl während eines normalen Betriebs gekühlt wird; und
eine Startvorgang-Schmieröltemperatur-Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der von dem zweiten Temperatursensor erfassten Temperatur mit einer Startvorgang-Schmieröl-Bezugstemperatur.
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Die Startvorgang-Steuerungseinrichtung in dieser Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe-Schmieröl-Kühlvorrichtung erhöht die Drehzahl des Antriebsmotors für die Schmierölpumpe in Schritten, sobald die von dem zweiten Temperatursensor erfasste Temperatur gleich der oder höher als die Startvorgang-Schmieröl-Bezugstemperatur wird.
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Als eine Alternative kann die Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe-Schmieröl-Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin umfassen:
eine Motorgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Geschwindigkeit des Antriebsmotors für die Schmierölpumpe durch eine arithmetische Operation in Übereinstimmung mit der von dem zweiten Temperatursensor erfassten Temperatur.
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Die Startvorgang-Steuerungseinrichtung in dieser Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe-Schmieröl-Kühlvorrichtung erhöht die Drehzahl des Antriebsmotors für die Schmierölpumpe in Übereinstimmung mit dem Anstieg der von dem zweiten Temperatursensor erfassten Temperatur auf der Grundlage von Rechenergebnissen, die von der Motorgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung bereitgestellt werden.
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Als eine weitere Alternative kann die Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe-Schmieröl-Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin umfassen:
ein Umgehungsventil, das mit einem Rückschlagventil gebildet ist, das in einem auslassseitigen Rohrnetz eingebaut ist, das sich auf einer Auslassseite der Schmierölpumpe befindet, über welche das Öl, das ausgegeben worden ist, zu einer Einlassseite hin umgeleitet wird, wenn die Schmierölpumpe das Schmieröl mit einem Überdruck ausgibt;
einen Drucksensor, der den Schmieröldruck an dem auslassseitigen Rohrnetz erfasst; und
eine Referenzabgabedruck-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Referenzabgabedrucks, der ein wenig geringer als ein Berstdruck ist, bei dem das Umgehungsventil birst.
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Die Startvorgang-Steuerungseinrichtung in dieser Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe-Schmieröl-Kühlvorrichtung weist eine Funktion des vorübergehenden Anhaltens des Antriebsmotors für die Schmierölpumpe auf, wenn der Abgabedruck an dem Umgehungsventil in dem auslassseitigen Rohrnetz gleich dem oder größer als der Bezugsabgabedruck wird.
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Als noch weitere Alternative kann die Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe-Schmieröl-Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin umfassen:
ein Umgehungsventil, das mit einem Rückschlagventil gebildet ist, das in einem auslassseitigen Rohrnetz eingebaut ist, das sich auf der Auslassseite der Schmierölpumpe befindet, über welche das Öl, das ausgegeben worden ist, zu einer Einlassseite hin umgeleitet wird, wenn die Schmierölpumpe das Schmieröl mit einem Überdruck ausgibt;
einen Drucksensor, der den Schmieröldruck an dem auslassseitigen Rohrnetz erfasst; und
eine Referenzabgabedruck-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Referenzabgabedrucks, der ein wenig geringer als ein Berstdruck ist, bei dem das Umgehungsventil birst.
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Die Startvorgang-Steuerungseinrichtung in dieser Fahrgeschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe-Schmieröl-Kühlvorrichtung weist eine Funktion des vorübergehenden Verlangsamens des Antriebsmotors für die Schmierölpumpe auf, wenn der Abgabedruck an dem Umgehungsventil in dem auslassseitigen Rohrnetz gleich dem oder größer als der Bezugsabgabedruck wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der zweite Temperatursensor außerhalb der Radanbringungsbuchse eingebaut, um die Schmieröltemperatur außerhalb der Radanbringungsbuchse zu erfassen, und selbst wenn der zweite Temperatursensor eine Schmieröltemperatur auf einem niedrigen Niveau erfasst, was implizieren würde, dass das Schmieröl keine Kühlung erfordert, startet die Startvorgang-Steuereinrichtung in der Fahrzeugsteuerung die Schmierölpumpe. Mit anderen Worten, der Antriebsmotor für die Schmierölpumpe wird bei einer niedrigen Geschwindigkeit in Betrieb genommen, die der von dem zweiten Temperatursensor erfassten Schmieröltemperatur entspricht, die wiederum der Temperatur entspricht, und daher der Viskosität des Schmieröls (viskose Widerstandskraft) des Schmieröls, das über die Schmierölpumpe umgewälzt wird. Somit kann der Antriebsmotor in einen ununterbrochenen Betrieb genommen werden, ohne auf die Schmierölpumpe und den Antriebsmotor übermäßige Lasten auszuüben. Als Ergebnis kann das Schmieröl in der Radanbringungsbuchse aus der Radanbringungsbuchse herausgezogen werden und die Temperatur des Schmieröls in der Radanbringungsbuchse kann von dem zweiten Temperatursensor selbst dann erfasst werden, wenn das Arbeitsfahrzeug in einer kalten Umgebung in Betrieb genommen ist.
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Außerdem wird der Antriebsmotor für die Schmierölpumpe gesteuert, so dass ihre Geschwindigkeit zunimmt, wenn die erfasste Temperatur ansteigt, d. h., wenn die Viskosität des Schmieröls geringer wird. Somit nimmt die Geschwindigkeit des Antriebsmotors für die Schmierölpumpe prompt zu und die Schmierölpumpe, die eine größere Menge an Schmieröl ausgeben kann, wird unter optimalen Bedingungen in Betrieb genommen, ohne auf den Antriebsmotor eine übermäßige Last auszuüben. Da das Hochdruck-Schmieröl von hoher Viskosität nicht dem Ölkühler zugeführt wird, wird zusätzlich eine Beschädigung des Ölkühlers verhindert.
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Gemäß der vorstehend detailliert beschriebenen vorliegenden Erfindung kann die Schmierölpumpe selbst in einer kalten Arbeitsumgebung gestartet werden, ohne dass ein Motor von großer Kapazität zum Antreiben der Schmierölpumpe erforderlich ist, und letztlich wird eine bessere Kosteneffizienz sichergestellt. Außerdem kann selbst im Fall eines Versagens des zweiten Temperatursensors, der außerhalb der Radanbringungsbuchse angeordnet ist, der zweite Temperatursensor leicht und schnell ausgetauscht werden, ohne dass die Räder oder der Fahrmotor von der Radanbringungsbuchse abmontiert werden müssen.
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Weiterhin kann durch Ausstatten der Schmieröl-Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Startvorgang-Schmieröl-Bezugstemperatur-Einstelleinrichtung und einer Startvorgang-Schmieröltemperatur-Vergleichseinrichtung die Startvorgang-Schmieröl-Bezugstemperatur in Übereinstimmung mit der Änderung eingestellt werden, die im Schmierölzustand auftritt, und somit kann die Steuerung des Antriebsmotors für die Schmierölpumpe in Übereinstimmung mit dem Zustand des Schmieröls optimiert werden.
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Durch Übernahme der vorliegenden Erfindung in einem Modus, in dem die Drehzahl des Antriebsmotors für die Schmierölpumpe in Übereinstimmung mit dem Anstieg der von dem zweiten Temperatursensor erfassten Temperatur erhöht wird, kann die Geschwindigkeit des Antriebsmotors für die Schmierölpumpe ununterbrochen gesteuert werden, wodurch eine optimale Steuerung ermöglicht wird, unter der niemals zugelassen wird, dass der Abgabedruck an der Schmierölpumpe auf ein übermäßig hohes Niveau steigt.
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Durch Übernahme der vorliegenden Erfindung in einem Modus, in dem der Antriebsmotor für die Schmierölpumpe angehalten wird, sobald der von einem Drucksensor erfasste Abgabedruck ein Niveau erreicht, das gleich oder größer als der Bezugsdruck nahe dem Umgehungsventil-Berstdruck ist, um eine Beschädigung des Ölkühlers zum Zeitpunkt des Schmierölpumpen-Starts zu verhindern, wird weiterhin sichergestellt, dass auf den Ölkühler kein übermäßiger Schmieröl-Abgabedruck ausgeübt wird, und eine Beschädigung des Ölkühlers kann wirksam verhindert werden. Zusätzlich wird, da in dem Umgehungsventil wenig oder kein Schmierölumlauf erforderlich ist, selbst wenn der Abgabedruck an der Schmierölpumpe auf ein sehr hohes Niveau steigt, der Anstieg der Temperatur des Schmieröls außerhalb der Radanbringungsbuchse, der der Umwälzströmung des Schmieröls durch das Umgehungsventil zugeschrieben werden kann, vermieden. Letztlich wird, da die von dem zweiten Temperatursensor erfasste Temperatur stets den tatsächlichen Zustand innerhalb der Radanbringungsbuchse angibt, eine optimale Motorsteuerung ermöglicht.
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Durch Übernahme der vorliegenden Erfindung in einem Modus, in dem der Antriebsmotor für die Schmierölpumpe verlangsamt wird, sobald der von einem Drucksensor erfasste Abgabedruck ein Niveau erreicht, das gleich dem oder größer als der Bezugsdruck nahe dem Umleitungsventil-Berstdruck ist, um eine Beschädigung des Ölkühlers zum Zeitpunkt des Schmierölpumpen-Starts zu verhindern, wird des Weiteren sichergestellt, dass kein übermäßiger Schmierölpumpen-Abgabedruck auf den Ölkühler ausgeübt wird, und eine Beschädigung des Ölkühlers kann wirksam verhindert werden. Zusätzlich wird, da in dem Umgehungsventil wenig oder kein Schmierölumlauf erforderlich ist, selbst wenn der Abgabedruck an der Schmierölpumpe auf ein sehr hohes Niveau steigt, der Anstieg der Temperatur des Schmieröls außerhalb der Radanbringungsbuchse, der der Umwälzströmung des Schmieröls durch das Umgehungsventil zugeschrieben werden kann, vermieden. Letztlich wird, da die von dem zweiten Temperatursensor erfasste Temperatur stets den Ist-Zustand innerhalb der Radanbringungsbuchse angibt, eine optimale Motorsteuerung ermöglicht.
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Außerdem wird, selbst wenn der Abgabedruck an der Schmierölpumpe auf ein Niveau steigt, das gleich dem oder größer als der Bezugsabgabedruck steigt, gestattet, dass der Vorgang im verlangsamten Zustand fortgesetzt wird, ohne die Schmierölpumpe anzuhalten, und als Ergebnis wird das Schmieröl in der Radanbringungsbuchse beständig herausgezogen. Mit anderen Worten, durch Verlangsamen des Antriebsmotors anstelle des Anhaltens der Schmierölpumpe kann ein unerwünschtes Absinken der Schmierölpumpe wirksamer verhindert werden und somit wird eine noch bessere Antriebsmotor-Geschwindigkeitssteuerung ermöglicht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Seitenaufrissansicht, die ein Arbeitsfahrzeug zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung übernommen werden kann;
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2 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Fahrantriebsvorrichtung zeigt, bei der die vorliegende Erfindung übernommen werden kann;
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3 zeigt den Aufbau einer Fahrantriebsvorrichtung, die die in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzielte Schmieröl-Kühlvorrichtung einschließt;
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4 ist ein Systemdiagramm der in dem Ausführungsbeispiel erzielten Schmieröl-Kühlvorrichtung;
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5 ist eine Schnittansicht, die die Positionsbeziehung zwischen dem Schmieröl und den Einlassrohrnetzen zeigt, wie in dem Ausführungsbeispiel beobachtet;
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6 ist eine Durchsichtsansicht der Komponenten, von der Kabinenseite gesehen, die die Schmieröl-Kühlvorrichtung in dem Ausführungsbeispiel zeigt;
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7 ist ein Steuerungsblockschaltbild der in dem Ausführungsbeispiel erzielten Fahrantriebsvorrichtung;
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8 ist ein Funktionsblockschaltbild der in dem Ausführungsbeispiel erzielten Schmieröl-Kühlvorrichtung;
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9 stellt ein Flussdiagramm des in dem Ausführungsbeispiel ausgeführten Startvorgangs dar;
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10 stellt ein detailliertes Flussdiagramm des in dem Ausführungsbeispiel ausgeführten Startvorgangs dar;
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11 stellt ein Flussdiagramm des in dem Ausführungsbeispiel ausgeführten normalen Betriebs dar;
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12 stellt ein Beispiel der Motorbetriebssteuerung dar, die in dem Ausführungsbeispiel ausgeführt werden kann;
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13 ist ein Funktionsblockschaltbild der in einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzielten Schmieröl-Kühlvorrichtung;
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14 stellt ein Flussdiagramm des Startvorgangs dar, der in dem in 13 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
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15 stellt ein Beispiel der Motorbetriebssteuerung dar, die in dem in 13 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden kann;
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16 ist ein Funktionsblockschaltbild der in einem noch anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzielten Schmieröl-Kühlvorrichtung;
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17 stellt ein Beispiel der Motorbetriebssteuerung dar, die in dem in 16 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden kann;
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18 stellt ein Flussdiagramm des Startvorgangs dar, der in dem in 16 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
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19 stellt ein Flussdiagramm der Abgabedruck-Monitorverarbeitung dar, die in dem in 16 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird; und
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20 stellt ein Flussdiagramm der in einem noch anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführten Abgabedruck-Monitorverarbeitung dar.
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BESTE ART UND WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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1 ist ein Seitenaufriss eines großen Arbeitsfahrzeugs, das die vorliegende Erfindung übernehmen kann. Das Arbeitsfahrzeug in dem in der Figur dargestellten Beispiels ist ein Muldenkipper. Der Muldenkipper, der einen robusten Rahmenaufbau aufweist, umfasst ein Chassis 1, das Vorderräder 2 und Hinterräder 3 einschließt, einen Körper 4, der als Last tragende Plattform fungiert, und eine Kabine 5. Der Körper 4 und die Kabine 5 sind auf dem Chassis 1 angeordnet. Der Körper 4 ist ein großer Behälter, dessen Gesamtlänge im Bereich von 10~13 m liegt und der zum Befördern von schweren Lasten, wie etwa zerquetschten Felsen oder Kohle, in großen Volumina eingesetzt wird. Der Körper schließt eine Haube 4a ein, die als integriertes Teil desselben ausgebildet und auf seiner Oberseite auf der Vorderseite positioniert ist, um die Kabine 5 von oben abzudecken. Der Körper 4 ist kippbar auf dem Chassis 1 über eine auf der Rückseite befindliche Zapfenverbindungseinheit 6 angebracht. Das Bezugszeichen 7 gibt einen Hebezylinder an, der ein Ende des Zylinders zum Kippen des Körpers 4 hochhebt/absenkt.
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Die Vorderräder 2 sind lenkbare Räder, über die der Muldenkipper von dem Fahrer gesteuert wird. Die Hinterräder 3, die zwei linke Hinterräder und zwei rechte Hinterräder beinhalten, bilden die Antriebsräder des Muldenkippers. Die Vorderräder 2 und die Hinterräder 3 sind große Räder, deren Außendurchmesser 2~4 m groß sein kann.
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2 ist eine Draufsicht, die den Gesamtaufbau des Arbeitsfahrzeugs zeigt. Das Bezugszeichen 8 in 2 gibt einen Motor an, der als Kraftmaschine fungiert und unter der Kabine 5 über dem Chassis 1 eingebaut ist. Der Motor 8 kann beispielsweise ein großer Dieselmotor sein. Der Motor 8 erzeugt Drehstrom (mit zum Beispiel 1.500 kW) durch Antreiben eines Hauptgenerators 9. Der Motor 8 treibt auch einen Untergenerator 10 an, der eine Gleichspannung von beispielsweise 24 V erzeugt. Das Bezugszeichen 11 gibt eine Batterie an, die von dem Untergenerator 10 geladen wird. Zusätzlich hat der Motor 8 eine Funktion des Umwälzens von Drucköl durch den Hebezylinder 7, der den Körper 4 nach oben/unten kippt, einen (nicht gezeigten) Lenkzylinder und dergleichen durch drehendes Antreiben einer (nicht gezeigten) Hydraulikpumpe, die als Hydraulikquelle dient. Wie in 1 gezeigt, ist ein hydraulischer Arbeitsfluidtank 12, in dem die hydraulische Arbeitsfluidausgabe von der Hydraulikpumpe gesammelt wird, auf der Seite des Chassis 1 angebracht.
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Das Bezugszeichen 14 in 2 gibt eine Leistungssteuerungsvorrichtung an, die zusammen mit einer Fahrzeugsteuerung 15 eine Leistungssteuerung für den Muldenkipper ausübt. Die Fahrzeugsteuerung 15 arbeitet mit der Leistung, die aus der Batterie 11 stammt. Wie in 1 gezeigt, ist die Leistungssteuerungsvorrichtung 14, die sich auf der Seite der Kabine 5 befindet, mit einem Verteilungssteuerungsfeld aufgebaut, das in aufrechter Ausrichtung über dem Chassis 1 und dergleichen angeordnet ist. Die Leistungssteuerungsvorrichtung 14 treibt Fahrmotoren 16 an, die Wechselstrommotoren sind, und einen Antriebsmotor 18 (siehe 3) zum Schmieren von Ölpumpen 17 und dergleichen mit der am Hauptgenerator 9 erzeugten Leistung in Übereinstimmung mit einer Steuerungssignalausgabe von der in 2 gezeigten Fahrzeugsteuerung 15. Es ist zu beachten, dass die Drehgeschwindigkeiten der Fahrmotoren 16 unabhängig unter einer Feedbackregelung reguliert werden.
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Das Bezugszeichen 20 gibt eine Fahrantriebsvorrichtung an, die die hinten am Muldenkipper eingebauten Fahrmotoren 16 einschließt. Die Fahrantriebsvorrichtung 20 umfasst die Fahrmotoren 16, die auf der linken Seite und der rechten Seite angeordnet sind, eine Motorgehäusebuchse 22, in der die linken/rechten Fahrmotoren 16 untergebracht sind, Drehwellen 24, die von den Fahrmotoren 16 drehend angetrieben werden, Untersetzungsgetriebeeinheiten 27 (siehe 3) und dergleichen.
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3 zeigt die Rohrnetzverbindung an der Schmieröl-Kühlvorrichtung sowie die Aufbauten der Fahrmotoren 16, der Untersetzungsgetriebeeinheiten 27 und dergleichen. 3 zeigt eine rohrförmige Spindel 25, die abnehmbar über einen Bolzen 26 an einem äußeren Ende der Motorgehäusebuchse 22 in axialer Richtung angebracht ist. Die rohrförmige Spindel 25 beinhaltet einen spitz zulaufenden Abschnitt 25a, der auf der Außenseite in axialer Richtung einen kleineren Durchmesser annimmt, und einen Abschnitt 25b kleinen Durchmessers, der sich weiter aus dem spitz zulaufenden Abschnitt 25a heraus erstreckt. Eine Radanbringungsbuchse 32 ist drehbar auf der Außenseite des Abschnitts 25b kleinen Durchmessers über Lager 30 und 31 eingepasst. Felgen 3a der beiden Räder 3 zu beiden Seiten sind an der Außenseite der Radanbringungsbuchse 32 verriegelt.
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Am inneren Ende des spitz zulaufenden Abschnitts 25a der rohrförmigen Spindel 25 sind mehrere Anbringungssitze 25c als einstückige Teile desselben ausgebildet, die in radialer Richtung einwärts vorstehen. Durch Platzieren eines Anbringungsflanschs 16a am Außenumfang des entsprechenden Fahrmotors 16 in Fluchtung mit den Anbringungssitzen 25c und deren Verbinden miteinander mit (nicht gezeigten) Bolzen wird der Fahrmotor 16 an der rohrförmigen Spindel 25 angebracht. Zusätzlich ist ein ringförmiger Anbringungsabschnitt 25d, der in radialer Richtung einwärts vorsteht, auf der Innenumfangsseite des spitz zulaufenden Abschnitts 25a an der rohrförmigen Spindel 25 ausgebildet, und eine Trennwand 33, die den Fahrmotor 16 von dem Untersetzungsgetriebeeinheiten-Gehäuse trennt, ist zwischen dem Anbringungsabschnitt 25d und dem Fahrmotor 16 eingebaut. Das Bezugszeichen 34 gibt ein Abdichtungselement an, das zwischen dem Außenumfang der rohrförmigen Spindel 25 und der Radanbringungsbuchse 32 angeordnet ist. Das Abdichtungselement 34 verhindert ein Austreten von Schmieröl 29, das sich in der Radanbringungsbuchse 32 angesammelt hat, und verhindert auch, dass irgendein Staub oder dergleichen, der von außen stammt, in die Radanbringungsbuchse 32 eindringt.
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Nun wird die Untersetzungsgetriebeeinheit 27 beschrieben, die zwischen jeder Drehwelle 24 und der Radanbringungsbuchse 32 angeordnet ist. Ein Innenrad 36 und eine Außentrommel 37 sind über (nicht gezeigte) lange Bolzen an dem äußeren Ende der Radanbringungsbuchse 32 arretiert. Die Untersetzungsgetriebeeinheit 27 beinhaltet einen ersten Untersetzungsgetriebemechanismus 39 und einen zweiten Untersetzungsgetriebemechanismus 40. Der erste Untersetzungsgetriebemechanismus 39 wird von einem Sonnenrad 41, das mit dem vorderen Ende der Drehwelle 24 über Keilverzahnungen verbunden ist, mehreren (beispielsweise 3) Planetenrädern 42 (nur ein Planetenrad ist gezeigt), die sich aufgrund der Drehung des Sonnenrads 41 drehen, einem Träger 44, der drehbar jedes Planetenrad 42 über einem Haltezapfen 43 trägt, und ein Innenrad 45, das mit den Planetenrädern 42 gekoppelt ist, gebildet. Der Träger 44 ist abnehmbar am äußeren Ende der Außentrommel 37 über Bolzen 46 befestigt. Ein Prüffenster ist in der Mitte des Trägers 44 mit einem Deckel 47 ausgebildet, der über einen Bolzen an der Fensteröffnung entfernbar angebracht ist.
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Der zweite Untersetzungsgetriebemechanismus 40 beinhaltet ein Sonnenrad 50, einen Träger 51, ein Innenrad 36 und ein Planetenrad 54. Das Sonnenrad 50 ist über eine Kupplung 49, die als integriertes Teil des Innenrads 45 an dem ersten Untersetzungsgetriebemechanismus 39 vorgesehen ist, konzentrisch mit der Drehwelle 24 angeordnet. Der Träger 51 beinhaltet einen rohrförmigen Abschnitt 51a, der in dem Außenende des Abschnitts 25b kleinen Durchmessers der rohrförmigen Spindel 25 über Keilverzahnungen oder dergleichen abnehmbar eingepasst ist, indem sichergestellt wurde, dass die Drehung des rohrförmigen Abschnitts 51a nicht gestattet wird. Das Innenrad 36 ist an der Radanbringungsbuchse 32 befestigt. Das Planetenrad 54, das drehbar an einem von beispielsweise drei Tragestiften 53 befestigt ist, die an dem Träger 51 eingerastet sind, ist mit dem Sonnenrad 50 und dem Innenrad 36 verzahnt.
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Die Untersetzungsgetriebeeinheit 27, die mit dem ersten Untersetzungsgetriebemechanismus 39 und dem zweiten Untersetzungsgetriebemechanismus 40, die vorstehend beschrieben sind, gebildet ist, bewirkt, dass sich die Räder 3 mit großem Drehmoment mit einer Drehgeschwindigkeit drehen, die auf beispielsweise ungefähr 1/30~1/40 der Drehgeschwindigkeit der Drehwelle 24 gesenkt ist, die von dem Fahrmotor 16 gedreht wird.
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Das Bezugszeichen 55 gibt eine Platte an, die an der Drehwelle 24 des Fahrmotors 16 angebracht ist, und das Bezugszeichen 56 gibt einen Geschwindigkeitssensor an, der so angeordnet ist, dass er dem Außenumfang der Platte gegenüberliegend zugewandt ist. Der Geschwindigkeitssensor 56 erfasst die Drehgeschwindigkeit der Drehwelle 24 des Fahrmotors 16. Der Fahrmotor 16 ist ein Elektromotor, der unter Wechselrichtersteuerung reguliert wird, und ein Temperatursensor (nachstehend als erster Temperatursensor bezeichnet) 57, der die Temperatur des Fahrmotors 16 erfasst, ist an dessen Stator eingebaut.
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Als Nächstes wird die Schmieröl-Kühlvorrichtung beschrieben, die das der Untersetzungsgetriebeeinheit 27 zugeführte Schmieröl kühlt. 4 ist ein Systemdiagramm der Schmieröl-Kühlvorrichtung. Zwei Schmierölpumpen 17 sind angeordnet, eine entsprechend den linken Rädern 3 und die andere entsprechend den rechten Rädern 3, und zwei Schmierölumlaufwege 58 und 58 sind ausgebildet, einer entsprechend den linken Rädern 3 und der andere entsprechend den rechten Rädern 3. Die beiden Schmierölpumpen 17 und 17 werden über einen einzelnen bzw. einzigen Antriebsmotor 18 angetrieben. Es ist zu beachten, dass die beiden Schmierölpumpen 17 stattdessen jeweils von einem eigenen Antriebsmotor 18 angetrieben werden können.
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Wie in 3 und 4 gezeigt, bestehen die Umlaufwege 58 jeweils aus einem Ansaugrohrnetz 59, das weiter auswärts entlang der axialen Richtung relativ zur Trennwand 33 in der rohrförmigen Spindel 25 angeordnet ist, einem Ansaugrohrnetz 60, das über einem Bereich, in dem sich die Trennwand 33 befindet, mit dem Ansaugrohrnetz 59 verbunden ist, wobei ein inneres Ende davon mit einer Ansaugöffnung der Schmierölpumpe 17 verbunden ist, einem Zufuhrrohrnetz 61, das von einer Auslassöffnung der Schmierölpumpe 17 bis zur Trennwand 33 reicht, und einem Zufuhrrohrnetz 62, das mit dem Zufuhrrohrnetz 61 über einem Bereich verbunden ist, in dem sich die Trennwand 33 befindet, und weiter auswärts entlang der axialen Richtung relativ zur Trennwand 33 in der rohrförmigen Spindel 25 angeordnet ist.
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Wie in 3 und 5 gezeigt, ist das Ansaugrohrnetz 59 durch ein Loch 25e eingefügt, das im Boden des Abschnitts 25b kleinen Durchmessers der rohrförmigen Spindel 25 ausgebildet ist, und seine Ansaugöffnung 59a am unteren Ende ist in das Schmieröl 29 eingetaucht, das sich am Boden der Radanbringungsbuchse 32 angesammelt hat. Das Zufuhrrohrnetz 62, das weiter auswärts entlang der axialen Richtung relativ zur Trennwand 33 angeordnet ist, verläuft durch die rohrförmige Spindel 25, und sein vorderes Ende ist dem Träger 51 gegenüberliegend zugewandt, wie in 3 gezeigt.
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6 ist eine durchsichtige Ansicht der Komponenten, die in der Motorgehäusebuchse 22 angeordnet sind, und zwar von der Seite (Vorderseite), wo sich die Kabine 5 befindet. 6 beinhaltet keine Darstellung der Fahrmotoren 16. Wie in 4 und 6 gezeigt, sind ein Drucksensor 64, der den Druck (Abgabedruck) des Schmieröls, das ausgegeben worden ist, erfasst, ein Temperatursensor (nachstehend als zweiter Temperatursensor bezeichnet) 65, der die Schmieröltemperatur erfasst, ein Druckhalteventil 66, ein Staubfilter 67 und ein Ölkühler 68 am Zufuhrrohrnetz 61 jeder Schmierölpumpe 17 angeordnet. Es ist zu beachten, dass die Schmierölpumpen 17 jeweils zwei Eingangsöffnungen und zwei Ausgangsöffnungen beinhalten. Außerdem sind der Drucksensor 64 und der zweite Temperatursensor 65 in einem einzigen Gehäuse untergebracht. Das Druckhalteventil 66 öffnet sich bei einem Berstdruck von beispielsweise ungefähr 0,15 MPa, so dass es das aus der Schmierölpumpe 17 ausgegebene Schmieröl in Richtung der stromabwärtigen Seite verteilt, wo das Filter 67 eingebaut ist.
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Der Ölkühler 68 kühlt das Schmieröl mit Kühlungsluft vom Motorkühlsystem, das von einem (nicht gezeigten) Gebläse angetrieben wird, das am Chassis 1 in einer Position angebracht ist, die sich im Verhältnis zur Motorgehäusebuchse 22 weiter vorne befindet, und das dort über ein Luftzufuhrloch 22a zugeführt wird, das an der vorderen Oberfläche der Motorgehäusebuchse 22 ausgebildet ist.
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Das Bezugszeichen 69 gibt ein Umgehungsventil an, das zwischen der stromaufwärtigen Seite relativ zum Ölkühler 68 am Zufuhrrohrnetz 61 und dem Ansaugrohrnetz 60 zum Zweck des Schutzes des Ölkühlers 68 angeordnet ist. Das Umgehungsventil 69, das von einem Rückschlagventil gebildet wird, öffnet sich, wenn der Schmieröldruck im Zufuhrrohrnetz 61 auf ein übermäßig hohes Druckniveau (P2) ansteigt, um zu bewirken, dass das Schmieröl im Zufuhrrohrnetz 61 zum Ansaugrohrnetz 60 hin zurückfließt. Der Berstdruck für das Umgehungsventil 69 ist auf beispielsweise ungefähr 0,4~0,6 MPa eingestellt, also niedriger als das 1-MPa-Niveau, bei dem ein Schaden am Ölkühler 68 auftreten kann. Es ist zu beachten, dass das Bezugszeichen 70 in 4 eine Belüftungsöffnung bezeichnet, die über jeder Radanbringungsbuchse 32 eingebaut ist und die Funktion hat, eine Fluktuation des Luftdrucks innerhalb der Radanbringungsbuchse 32 aufgrund einer Beeinträchtigung des Luftdrucks in der Radanbringungsbuchse 32 durch die Innentemperatur zu verhindern und somit den Innendruck auf im Wesentlichen einer Atmosphäre zu halten.
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7 ist ein Steuerungsblockschaltbild, das die Fahrmotoren 16 und den Schmierölpumpen-Antriebsmotor 18 betrifft. Wie in der Figur dargestellt, werden Erfassungssignale, die von dem Geschwindigkeitssensor 56, der jedem Fahrmotor 16 entspricht, dem Drucksensor 64, dem ersten Temperatursensor 57 und dem zweiten Temperatursensor 65 stammen, in die Fahrzeugsteuerung 15 eingegeben, die mit Leistung arbeitet, die von der Batterie 11 stammt. Eine in der Kabine 5 eingebaute Anzeigeeinheit 71 ist mit der Ausgangsseite der Fahrzeugsteuerung 15 verbunden. Die Leistungssteuerungsvorrichtung 14 ist ebenfalls mit der Ausgangsseite der Fahrzeugsteuerung 15 verbunden. Die Bedienperson ist imstande, eine Warninformation zu sehen, die einen Sensorfehler oder dergleichen angibt, die auf der Anzeigeeinheit 71 zur Anzeige gebracht wird. Die Fahrzeugsteuerung 15 beinhaltet eine Speichereinheit 15A, die von einem ROM, einem RAM (das ein nichtflüchtiger Speicher sein kann) und dergleichen gebildet wird, und Bezugswerte und dergleichen, die mit den Temperaturen und Drücken zu vergleichen sind, die von dem ersten und zweiten Temperatursensor 57 und 65 und den Drucksensoren 64 erfasst worden sind, werden in der Speichereinheit 15A gespeichert. Außerdem ist ein Schmierölzufuhr-Steuerungsprogramm, auf dessen Grundlage der Antriebsmotor 18 für die Schmierölpumpen 17 angetrieben und abgeschaltet und dergleichen wird, in der Speichereinheit gespeichert.
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8 ist ein Steuerungsfunktionsblockschaltbild der Steuerung, die auf den Antriebsmotor 18 für die Schmierölpumpen 17 auf der Grundlage eines Programms ausgeübt wird, das in der in 7 gezeigten Fahrzeugsteuerung 15 installiert ist. Die in 8 gezeigte Steuerungsvorrichtung umfasst eine Fahrmotor-Bezugstemperatur-Einstelleinrichtung 73 zum Einstellen einer Fahrmotor-Bezugstemperatur Tms, eine Startvorgang-Schmieröl-Bezugstemperatur-Einstelleinrichtung 74 zum Einstellen von Startvorgang-Schmieröl-Bezugstemperaturen T0 und T1, eine Schmieröl-Bezugstemperatur-Einstelleinrichtung 75 zum Einstellen einer Bezugstemperatur Tcs, die als Kriterium dient, ob das Schmieröl während des Normalbetriebs gekühlt werden soll oder nicht, eine Bezugsabgabedruck-Einstelleinrichtung 76 zum Einstellen eines Bezugsabgabedrucks P1, der als Kriterium dient, wenn beurteilt wird, ob Luft angesaugt wird oder nicht, und eine Fahrmotor-Bezugsgeschwindigkeits-Einstelleinrichtung 77 zum Einstellen einer Fahrmotor-Bezugsgeschwindigkeit V1. Diese Einstelleinrichtungen sind alle als Schalter, eine Tastatur oder dergleichen ausgeführt, die einen Teil der Fahrzeugsteuerung 15 bilden.
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Die von der Fahrmotor-Bezugstemperatur-Einstelleinrichtung 73 eingestellte Fahrmotor-Bezugstemperatur Tms stellt die Temperatur der Fahrmotoren 16 dar, die auf einen Start eines Fahrbetriebs des Arbeitsfahrzeugs folgend angestiegen ist, bei der die Aktivierung des Antriebsmotors 18 als notwendig erachtet wird. Die Fahrmotor-Bezugstemperatur kann auf beispielsweise 50°C eingestellt sein. Die Temperaturen an den Fahrmotoren 16 werden wie vorstehend beschrieben referenziert, da, wie durch Erfahrung bewiesen, die Temperatur des Schmieröls 29 in den Untersetzungsgetriebeeinheiten 27 in direkter Korrelation zu einer Erhöhung der Temperaturen der Fahrmotoren 16 ansteigt.
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Die Startvorgang-Schmieröl-Bezugstemperatur-Einstelleinrichtung 74 stellt mehrere Bezugstemperaturen T0 (zum Beispiel 5°C) und T1 (zum Beispiel 35°C) ein, die unveränderlich niedriger als die Temperatur sind, bei der die Kühlung des Schmieröls notwendig wird, um bei Start des Fahrbetriebs des Arbeitsfahrzeugs die Drehzahl des Antriebsmotors 18 in Übereinstimmung mit der Viskosität zu verstellen, die sich entsprechend der Schmieröltemperatur ändert.
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Die von der Normalbetrieb-Schmierölkühlungs-Bezugstemperatur-Einstelleinrichtung 75 eingestellte Bezugstemperatur Tcs ist ein Kriterium, das bei der Entscheidung herangezogen wird, ob das Schmieröl während des Normalbetriebs zu kühlen ist oder nicht. Die Bezugstemperatur Tcs kann auf beispielsweise 55°C eingestellt sein. Die Bezugsabgabedruck-Einstelleinrichtung 76 stellt den Bezugsabgabedruck P1 (zum Beispiel 0,1 MPa) ein, der ein niedriges Abgabedruckniveau betrifft, bei dem die Schmierölpumpen 17 Gefahr laufen, Luft anzusaugen, um eine Luftansaugung an den Schmierölpumpen 17 zu verhindern.
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Die Fahrmotor-Bezugsgeschwindigkeits-Einstelleinrichtung 77 stellt die Geschwindigkeit V1 ein, bei der Luft durch die Einlassöffnung 59a der Einlassrohrnetze 59 angesaugt werden kann, von denen eines in 5 während des Normalbetriebs gezeigt ist. Das unerwünschte Luftansaugphänomen wird nun in weiteren Einzelheiten beschrieben. Wenn sich das Fahrzeug bewegt, wobei sich jede Radanbringungsbuchse 32 in der Richtung dreht, die von dem Pfeil 80 in 5 angegeben ist, bewirkt die Erhöhung der Zentrifugalkraft, die der steigenden Drehzahl zuzuschreiben ist, dass sich das Schmieröl 29 entlang der Innenwand der Radanbringungsbuchse 32 aufwärts bewegt, wie durch den Pfeil 81 angegeben. Dies kann bewirken, dass der Oberflächenpegel des Schmieröls 29 niedriger als die Einlassöffnung 59a des Einlassnetzes 59 wird, und in einem solchen Fall wird Luft durch die Einlassöffnung 59a angesaugt, wenn die Schmierölpumpe 17 in Betrieb genommen wird.
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Eine Motortemperatur-Vergleichseinrichtung 78 vergleicht die von der Fahrmotor-Bezugstemperatur-Einstelleinrichtung 73 eingestellte Bezugstemperatur Tms mit der von jedem ersten Temperatursensor 57 erfassten Temperatur Tm des Fahrmotors 16. Wenn bestimmt wird, dass Tm gleich oder größer als Tms ist, wird eine Schmieröltemperatur-Vergleichseinrichtung 79 eingeschaltet oder die Ausgabe der Vergleichseinrichtung 79 wird einer Startvorgang-Steuerungseinrichtung 82 zugeführt.
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Die Startvorgang-Schmieröltemperatur-Vergleichseinrichtung 79 vergleicht die Temperatur T des Schmieröls im Umlaufweg 58, die von jedem zweiten Temperatursensor 65 erfasst wird, mit den Bezugstemperaturen T0 und T1, die von der Startvorgang-Schmieröltemperatur-Einstelleinrichtung 74 eingestellt werden, um das aktuelle Niveau der Schmieröltemperatur T zu bestimmen, und sendet ein Signal, das der Startvorgang-Steuerungsvorrichtung 82 das aktuelle Temperaturniveau angibt.
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In Abhängigkeit davon, ob die Schmieröltemperatur T höher oder niedriger als die Bezugstemperatur T0 oder T1 ist, stellt die Startvorgang-Steuerungseinrichtung 82 das Steuerungssignal ein, das einer Motorantriebsschaltung 83 zuzuführen ist, um die Geschwindigkeit des Antriebsmotors 18 für die Schmierölpumpen 17 stufenweise zu ändern.
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Eine Normalbetrieb-Schmieröltemperatur-Vergleichseinrichtung 84 trifft eine Entscheidung, ob die von jedem zweiten Temperatursensor 65 erfasste Schmieröltemperatur T aktuell gleich der oder höher als die von der Schmieröl-Kühlbezugstemperatur-Einstelleinrichtung 75 eingestellte Temperatur Tcs ist oder nicht und stellt die Entscheidungsfindungsergebnisse einer Normalbetriebs-Steuerungseinrichtung 85 zur Verfügung.
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Die Normalbetriebs-Steuerungseinrichtung 85 nimmt den Antriebsmotor 18 nicht in Betrieb, wenn die von dem zweiten Temperatursensor 65 erfasste Schmieröltemperatur T niedriger als die von der Normalbetriebs-Schmierölkühl-Bezugstemperatur-Einstelleinrichtung 75 eingestellte Temperatur Tcs ist, nimmt den Antriebsmotor 18 über die Motorantriebsschaltung 83 in Betrieb, sobald die Schmieröltemperatur T gleich der oder höher als die Temperatur Tcs wird, um die Schmierölpumpen 17 anzutreiben, und kühlt somit das Schmieröl durch Umwälzen des Schmieröls 29 in den Radanbringungsbuchsen 32 durch den Umlaufweg 58, die Schmierölpumpen 17 und die Ölkühler 68.
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Eine Abgabedruck-Vergleichseinrichtung 86 vergleicht den von jedem Drucksensor 64 erfassten Abgabedruck P mit dem von der Bezugsabgabedruck-Einstelleinrichtung 76 eingestellten Bezugsabgabedruck P1. Wenn P < P1, beurteilt sie, dass Luft angesaugt wird, und dementsprechend stellt sie den Antriebsmotor 18 ab, der über die Startvorgang-Steuerungseinrichtung 82 und die Normalbetriebs-Steuerungseinrichtung 85 in Betrieb genommen ist, wohingegen, wenn P ≥ P1, der Antriebsmotor über die Startvorgang-Steuerungseinrichtung 82 oder die Normalbetriebs-Steuerungseinrichtung 85 im eingerückten Zustand gehalten wird.
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Eine Geschwindigkeitsvergleichseinrichtung 87 vergleicht die von jedem Geschwindigkeitssensor 56 erfasste Geschwindigkeit V des Fahrmotors 16 mit der von der Fahrmotor-Geschwindigkeitseinstelleinrichtung 77 eingestellten Geschwindigkeit V1. Wie später einzeln erläutert, hält die Normalbetriebs-Steuerungseinrichtung 85 den Antriebsmotor 18 an, sobald V größer als V1 wird, wohingegen sie den Antriebsmotor 18 startet oder den Antriebsmotor 18 im eingerückten Zustand hält, solange V gleich oder kleiner als V1 ist.
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Als Nächstes wird der Betrieb der Fahrzeugsteuerung 15 in 8 beschrieben. Wie in dem in 9 dargestellten Flussdiagramm angegeben, wird auf den Start des Fahrbetriebs des Arbeitsfahrzeugs folgend die von jedem ersten Temperatursensor 57 erfasste Temperatur des Fahrmotors 16 in die Fahrzeugsteuerung 15 eingelesen (Schritt 1). Die Motortemperatur-Vergleichseinrichtung 78 vergleicht die Temperatur Tm des Fahrmotors 16 mit einer Bezugstemperatur Tms (zum Beispiel 50°C), die von der Fahrmotor-Bezugstemperatur-Einstelleinrichtung 73 eingestellt wird (Schritt 2), und der Vorgang kehrt zu Schritt 1 zurück, wenn Tm kleiner als Tms ist. Sobald Tm gleich oder größer Tms wird, wird beurteilt, dass die Temperatur des Schmieröls in den Radanbringungsbuchsen 32 auf ein Niveau angestiegen sein kann, das eine Kühlung erfordert, und dementsprechend tritt der Vorgang in die Schmierölpumpen-Startroutine ein (Schritt 3).
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In der in 10 gezeigten Schmierölpumpen-Startroutine wird die von jedem zweiten Temperatursensor 65 erfasste Schmieröltemperatur T im Umlaufweg 58 in die Fahrzeugsteuerung 15 eingelesen (Schritt 11). Als Nächstes vergleicht die Schmieröltemperatur-Vergleichseinrichtung 79 die Schmieröltemperatur T mit der Bezugstemperatur T0 (zum Beispiel 5°C) und der Bezugstemperatur T1 (zum Beispiel 35°C) (Schritt 12). Wenn bestimmt wird, dass T kleiner als T0 ist, gibt die Startvorgang-Steuerungseinrichtung 82 einen Kriechbefehl an die Motorantriebsschaltung 83 aus, um den Antriebsmotor mit beispielsweise 4 Hz (der bevorzugte Bereich beträgt 3~6 Hz) anzutreiben (Schritte 13 und 16). Wenn andererseits T0 ≤ T < T1, gibt die Startvorgang-Steuerungseinrichtung 82 einen Niedriggeschwindigkeitsbefehl an die Motorantriebsschaltung 83 aus, um den Antriebsmotor 18 mit beispielsweise 15 Hz (der bevorzugte Bereich beträgt 10~20 Hz) anzutreiben (Schritte 14 und 16). Wenn T gleich oder größer als T1 ist, gibt die Startvorgang-Steuerungseinrichtung 82 einen Mittelgeschwindigkeitsbefehl an die Motorantriebsschaltung 83 aus, um den Antriebsmotor mit beispielsweise 50 Hz (der bevorzugte Bereich beträgt 40~60 Hz) anzutreiben (Schritte 15 und 16).
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12 stellt ein Beispiel einer Motorbetriebssteuerung vor, unter der die Eingabefrequenz am Antriebsmotor 18 in Übereinstimmung mit der Schmieröltemperatur T eingestellt wird. In diesem Beispiel ist Z1 auf 4 Hz, Z2 auf 15 Hz und Z3 auf 50 Hz eingestellt. Außerdem stellt P1 in 12 den Abgabedruck an den Schmierölpumpen 17 dar, an denen angenommen wird, dass ein Lufteinlass auftritt. P2 stellt den Abgabedruck entsprechend dem Berstdruck (zum Beispiel 0,47 MPa) dar, bei dem angenommen wird, dass die Umgehungsventile 68 bersten. P3 stellt den Abgabedruck dar, bei dem ein Schaden an den Ölkühlern 69 auftreten kann (zum Beispiel 1,0 MPa).
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Nach der Inbetriebnahme des Antriebsmotors 18 (der Schmierölpumpen 17) bei der Geschwindigkeit, die der Schmieröltemperatur entspricht, die von den zweiten Schmierölsensoren 65 durch die in den Schritten 12~16 ausgeführten Verarbeitung erfasst wurde, kehrt der Vorgang zu der Verarbeitung in 9 zurück. Der von jedem Drucksensor 64 erfasste Schmieröl-Abgabedruck P wird in die Fahrzeugsteuerung 15 eingelesen (Schritt 4). Die Abgabedruck-Vergleichseinrichtung 86 vergleicht den von dem Drucksensor 64 erfassten Schmieröl-Abgabedruck P mit dem Bezugsabgabedruck P1 (zum Beispiel 0,1 MPa), der von der Schmieröl-Abgabedruck-Einstelleinrichtung 76 eingestellt wurde (Schritt 5). Wenn P ≥ P1, geht der Vorgang zu Schritt 6. Wenn P < P1, wird beurteilt, dass der Antriebsmotor 18 Gefahr läuft, Luft anzusaugen, und dementsprechend wird der Antriebsmotor 18 abgeschaltet (Schritt 9).
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In Schritt 6 wird eine Entscheidung getroffen, ob die von den zweiten Temperatursensoren 65 erfasste Schmieröltemperatur T Tcs (zum Beispiel 55°C), bei der der Normalbetrieb anfangen sollte, erreicht hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass T niedriger als Tcs ist, wird ein in der Fahrzeugsteuerung 15 beinhalteter Zeitzähler gestartet oder die Zeitzählung in dem Zeitzähler wird fortgesetzt (Schritt 7). Der Zeitzähler zählt die kumulative Zeitlänge, während der die Schmierölpumpen auf den Schmierölpumpenstart folgend in Betrieb gewesen sind. Als Nächstes wird in Schritt 8 eine Entscheidung getroffen, ob die Schmierölpumpen 17 N Sekunden lang (zum Beispiel 300~60 Sekunden) in Betrieb gewesen sind oder nicht, was die Zeitlänge darstellt, die als verstrichen betrachtet wird, bevor das Schmieröl, dessen Temperatur von den zweiten Temperatursensoren 65 erfasst wird, vollständig aus dem Schmieröl besteht, das aus dem Inneren der Radanbringungsbuchsen 32 stammt. Wenn entschieden wird, dass die Schmierölpumpen N Sekunden lang in Betrieb waren, werden der Antriebsmotor 18 und infolgedessen die Schmierölpumpen 17 abgeschaltet und auch der Zeitzähler wird zurückgestellt (Schritt 9). Wenn die Zeitlänge, während der die Schmierölpumpen 17 während der Startphase in Betrieb waren, N Sekunden nicht erreicht hat, kehrt der Vorgang zur Startroutine in Schritt 3 zurück.
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Wenn in Schritt 6 entschieden wird, dass T ≥ Tcs, wird beurteilt, dass die Schmieröltemperatur auf ein ausreichend hohes Niveau gestiegen ist, auf dem die Viskosität des Schmieröls niedrig genug ist, um den Schmierölpumpen 17 (dem Antriebsmotor 18) zu erlauben, mit der Nennrotationsrate mit ausreichender Sicherheitsmarge zu arbeiten, und dementsprechend geht der Betrieb zur Normalbetriebsroutine in Schritt 10 weiter (siehe 11). Die Nennfrequenz Z4 für den Normalbetrieb kann zum Beispiel 90 Hz betragen, wie in dem in 12 gezeigten Beispiel.
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Während des Normalbetriebs wird die von jedem Geschwindigkeitssensor 56 erfasste Geschwindigkeit V des Fahrmotors 16 gelesen (Schritt 19) und die Geschwindigkeitsvergleichseinrichtung 87 vergleicht die Geschwindigkeit V mit der von der Bezugsgeschwindigkeits-Einstelleinrichtung 77 eingestellten Bezugsgeschwindigkeit V1 (Schritt 20), wie in dem Flussdiagramm in 11 gezeigt. Wenn V ≤ V1, wird beurteilt, dass die Schmierölpumpen 17 arbeiten, ohne Gefahr einer Luftansaugung zu laufen, und dementsprechend treibt die Normalbetriebssteuerungseinrichtung 85 den Antriebsmotor 18 an oder fährt mit der Drehung des Antriebsmotors 18 mit der Nennrotationsrate (zum Beispiel 90 Hz) über die Motorantriebsschaltung 83 fort, wodurch das Schmieröl abgekühlt wird, indem es durch die Radanbringungsbuchsen 32 und die Umlaufwege 58 umgewälzt wird (Schritt 21).
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Wenn V > V1, wird beurteilt, dass der Oberflächenpegel des Schmieröls 29 auf oder unter die Ansaugöffnung 59a fallen kann, wobei die Zentrifugalkraft bewirkt, dass sich das Schmieröl 29 in den Radanbringungsbuchsen 32 entlang der Innenwände der Radanbringungsbuchsen 32 nach oben bewegt, wie unter Bezugnahme auf 5 gezeigt worden ist. Dementsprechend werden die Schmierölpumpen 17 (der Antriebsmotor 18) angehalten (Schritt 24) und dann kehrt der Betrieb zu Schritt 19 zurück.
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Nach dem Starten des Antriebsmotors 18 oder Aufrechterhalten des Antriebsmotors 18 in dem drehenden Zustand in Schritt 21 wird der von den Drucksensoren 64 erfasste Abgabedruck P gelesen (Schritt 22) und der so gelesene Abgabedruck wird mit dem Bezugsabgabedruck P1 verglichen (Schritt 23). Wenn P < P1, wird beurteilt, dass Luft angesaugt wird, und dementsprechend wird der Antriebsmotor 18 ausgeschaltet (Schritt 24). Wenn P ≥ P1, wird die von den zweiten Temperatursensoren 65 erfasste Schmieröltemperatur T gelesen (Schritt 25), und die Schmieröltemperatur T wird mit der Bezugstemperatur Tcs verglichen (Schritt 26). Wenn T < Tcs, wird beurteilt, dass das Schmieröl abgekühlt worden ist, und dementsprechend wird der Antriebsmotor 18 ausgeschaltet (Schritt 27), bevor der Betrieb zu Schritt 1 in 9 zurückkehrt. Wenn jedoch T ≥ Tcs, kehrt der Betrieb zu Schritt 19 zurück.
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Es ist zu beachten, dass in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Satz Sensoren, der aus einem ersten Temperatursensor 57, einem zweiten Temperatursensor 65, einem Geschwindigkeitssensor 56 und einem Drucksensor 64 besteht, entsprechend jedem der linken/rechten Fahrmotoren 16 und 16 und auch entsprechend jeder der Schmierölpumpen 17 und 17 eingebaut ist. Jedoch ist ein einziger Antriebsmotor 18 eingebaut, um beide Schmierölpumpen 17 und 17 zu bedienen. Die Ausgaben von den zwei Sätzen Sensoren, die entsprechend dem linken Fahrmotor und dem rechten Fahrmotor eingebaut sind, können so verarbeitet werden, dass der Antriebsmotor 18 ein- oder abgeschaltet oder die Geschwindigkeit geschaltet wird, wenn die Ausgabe von einem Sensor, der entweder dem linksseitigen Fahrmotor oder dem rechtsseitigen Fahrmotor entspricht, oder die Ausgaben von den Sensoren, die dem linksseitigen Fahrmotor und dem rechtsseitigen Fahrmotor entsprechen, den Schwellwert (Bezugstemperatur, Bezugsgeschwindigkeit, Bezugsdruck) erreichen oder unter den Schwellwert fallen. Als Alternative zu einer solchen Sensorausgabenverarbeitung kann der Antriebsmotor 18 ein- oder abgeschaltet werden oder seine Geschwindigkeit kann geschaltet werden, wenn der Durchschnittswert der Ausgaben von den Sensoren, die dem linksseitigen Fahrmotor und dem rechtsseitigen Fahrmotor entsprechen, den Schwellwert erreicht oder unter den Schwellwert fällt. Des Weiteren kann der Verarbeitungsmodus entsprechend dem Sensortyp eingestellt werden, anstatt die Ausgaben von den verschiedenen Arten von Sensoren in einem gleichförmigen Verarbeitungsmodus zu verarbeiten. Außerdem sollten, wenn die vorliegende Erfindung bei einem Aufbau übernommen wird, der Fahrmotoren 18 einschließt, die jeweils entsprechend entweder der linksseitigen Schmierölpumpe 17 oder der rechtsseitigen Schmierölpumpe 17 eingebaut sind, die Ausgaben von den linksseitigen Sensoren und die Ausgaben von den rechtsseitigen Sensoren bei der Steuerung der entsprechenden Fahrmotoren 18 verwendet werden.
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In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die zweiten Temperatursensoren 65, die die Schmieröltemperatur erfassen, außerhalb der Radanbringungsbuchsen 32 eingebaut und selbst wenn die von den zweiten Temperatursensoren 65 erfasste Schmieröltemperatur T auf einem Niveau ist, das normalerweise keine Kühlung erfordert, startet die Startvorgang-Steuerungseinrichtung 82 in der Fahrzeugsteuerung 15 die Schmierölpumpen 17. Der Antriebsmotor 18 für die Schmierölpumpen 17 wird nämlich bei einer niedrigen Geschwindigkeit in Betrieb genommen, die der Temperatur Schmiertemperatur T entspricht, die von den zweiten Temperatursensoren 65 erfasst wird, welche letztlich die Temperatur des Schmieröls angeben, das über die Schmierölpumpen 17 umläuft, d. h. die Schmierölviskosität (viskoser Widerstand). Als Ergebnis können die Schmierölpumpen 17 und der Antriebsmotor 18 in Betrieb genommen werden, ohne übermäßige Lasten auf sie auszuüben, d. h. ohne Gefahr zu laufen, dass die Schmierölpumpen und der Antriebsmotor abgeschaltet werden müssen. Infolgedessen kann, selbst wenn das Arbeitsfahrzeug in einer kalten Arbeitsumgebung fahren muss, wo die Viskosität des Schmieröls hoch sein wird, das Schmieröl in den Radanbringungsbuchsen 32 aus den Radanbringungsbuchsen 32 herausgezogen werden und die Temperatur des Schmieröls, das gerade aus den Radanbringungsbuchsen 32 herausgezogen worden ist, kann prompt von den zweiten Temperatursensoren 65 erfasst werden.
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Außerdem wird der Antriebsmotor 18 für die Schmierölpumpen 17 so gesteuert, dass seine Geschwindigkeit zunimmt, wenn die erfasste Temperatur steigt, d. h. wenn die Viskosität des Schmieröls geringer wird. Somit wird der Antriebsmotor 18 für die Schmierölpumpen 17 unter den optimalen Bedingungen angetrieben, wobei die Geschwindigkeit des Antriebsmotors 18 schnell erhöht wird, um eine größere Menge Schmieröl prompt auszugeben, ohne auf den Antriebsmotor 18 eine übermäßige Last auszuüben. Da diese Maßnahmen auch sicherstellen, dass den Ölkühlern 68 kein hochviskoses Hochdruck-Schmieröl zugeführt wird, wird außerdem eine Beschädigung der Ölkühler 68 verhindert.
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Somit können die Schmierölpumpen 17 selbst in einer kalten Arbeitsumgebung gestartet werden, ohne einen Antriebsmotor 18 mit großer Kapazität zum Antreiben der Schmierölpumpen 17 zu erfordern. Außerdem kann selbst im Fall eines Versagens eines der zweiten Temperatursensoren 65 der zweite Temperatursensor 65, der außerhalb der Radanbringungsbuchse 32 angeordnet ist, schnell und leicht ersetzt werden, ohne die Räder oder den Fahrmotor 16 von der Radanbringungsbuchse 32 entfernen zu müssen. Die Bedienperson kann auf den zweiten Temperatursensor 65, der innerhalb der Motorgehäusebuchse 22 eingebaut ist, zum Austausch nämlich durch das Prüffenster an der Motorgehäusebuchse 22 zugreifen.
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Außerdem wird in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, wenn die Schmierölpumpen 17 in Betrieb sind, der Antriebsmotor 18 für die Schmierölpumpen 17 abgestellt, wenn der von den Drucksensoren 64 erfasste Abgabedruck geringer als der erste Bezugsdruck P1 ist, bei dem eine Luftansaugung an den Schmierölpumpen 17 auftreten kann. Somit kann eine Beschädigung aufgrund eines Hohlsogs in den Schmierölpumpen 17, der einer solchen Luftansaugung zugeschrieben werden kann, verhindert werden. Weiterhin wird, wenn der von den Drucksensoren 64 erfasste Abgabedruck den Berstdruck P2 überschreitet, bei dem eine Beschädigung der Ölkühler 68 auftreten kann, das Abgabeschmieröl über die Umgehungsventile 69 in die Einlassrohrnetze 60 zurückfließen gelassen, wodurch sichergestellt wird, dass die Ölkühler 68 keinem übermäßigen Schmierölabgabedruck ausgesetzt sind, und die Ölkühler letztlich vor Beschädigung geschützt werden.
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13 ist ein Funktionsblockschaltbild, das ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrifft. Außerdem stellt 14 ein Flussdiagramm eines Vorgangs dar, der der Pumpenstartroutine (Schritt 3) in 9 entspricht, die in dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. 15 stellt eine Kurve dar, die die Beziehung zwischen der Schmieröltemperatur, der Schmierölpumpen-Antriebsmotorgeschwindigkeit und dem Schmierölpumpen-Abgabedruck veranschaulicht (ein Beispiel der Motorbetriebssteuerung). Wenn. die Rotationsrate des Antriebsmotors 18 in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel schrittweise eingestellt wird, wird eine Antriebsfrequenz Z für den Antriebsmotor 18 durch eine Rechenoperation bestimmt, die von einer Motorgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 88 auf der Grundlage der von den zweiten Temperatursensoren 65 erfassten Schmieröltemperatur T ausgeführt wird, um den Antriebsmotor 18 durch kontinuierlich variable Geschwindigkeitseinstellung in dem in den 13~15 veranschaulichten Ausführungsbeispiel zu steuern. Wenn nämlich die Temperatur Tm des Fahrmotors 16 gleich der oder höher als die Bezugstemperatur Tms in einer Anfangsstufe der Arbeitsfahrzeug-Fahrbetätigung wird, wird die von jedem zweiten Temperatursensor 65 erfasste Schmieröltemperatur T in dem in 14 gezeigten Flussdiagramm in die Fahrzeugsteuerung 15 eingelesen (Schritt 45). Dann berechnet auf der Grundlage der Temperatur T die Motorgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 88 die Antriebsfrequenz Z für den Antriebsmotor 18, wie nachstehend ausgedrückt (Schritt 46). Anschließend treibt die Startvorgang-Steuerungseinrichtung 82 den Antriebsmotor 18 an, wobei die Antriebsfrequenz Z durch den Rechenvorgang bestimmt worden ist (Schritt 47). Z = a + b × (T + c)
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Es ist zu beachten, dass a, b und c im Ausführungsbeispiel auf 4 (Hz) bzw. 0,77 bzw. 20(°C) eingestellt sind.
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Der vorstehend dargestellte Ausdruck wurde basierend auf einer Faustregel erhalten. Außerdem ist keiner der Zahlenwerte, der für die Konstanten a, b und c angenommen wird, eindeutig bestimmt, sondern vielmehr sollten optimale Zahlenwerte, die in Übereinstimmung mit der Rohrnetzlänge, den Pumpenkapazitäten, der Größe des Antriebsmotors 18 in dem bestimmten Körper ausgewählt sind, für die Konstanten angenommen werden. Zusätzlich ist die Frequenz Z so eingestellt, dass der optimale Abgabedruck, und zwar höher als der Abgabedruck P1, bei dem eine Luftansaugung auftritt, und niedriger als der Berstdruck P2, bei dem ein Bersten der Umgehungsventile 69 auftreten kann, durch den vollen Schmieröltemperaturbereich hindurch erreicht wird. Wenn die von den zweiten Temperatursensoren 65 erfasste Temperatur T im Ausführungsbeispiel beispielsweise –20°C beträgt, wird berechnet, dass die Antriebsfrequenz Z 4 Hz ist, wohingegen berechnet wird, dass Z 15 Hz in Übereinstimmung mit der Temperatur T bei 0°C ist.
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In dem in den 13~15 veranschaulichten Ausführungsbeispiel können die Schmierölpumpen 17 mit optimaler Geschwindigkeit entsprechend der von den zweiten Temperatursensoren 65 erfassten Temperatur T gestartet werden, und somit wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung auf eine noch wirksamere Weise gelöst.
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16~19 zeigen jeweils ein Funktionsblockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, ein Diagramm einer Motorbetriebssteuerung, die in dem Ausführungsbeispiel ausgeführt werden kann, und ein Flussdiagramm des in dem Ausführungsbeispiel ausgeführten Betriebs. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Bezugsabgabedruck P4 (zum Beispiel 0,40 MPa), der etwas geringer als der Berstdruck P2 ist (zum Beispiel 0,47 MPa, bei dem ein Bersten der Umgehungsventile 69 auftreten kann), wie in 17 gezeigt eingestellt. Wie in 16 gezeigt, vergleicht während des Startvorgangs (Tm < Tms) oder dem Normalbetrieb (Tm ≥ Tms) die Abgabedruck-Vergleichseinrichtung 86 den erfassten Abgabedruck P mit dem Bezugsabgabedruck P1, der als das Luftansaugungskriterium dient, vergleicht aber auch den Abgabedruck P mit dem in 17 gezeigten Bezugsabgabedruck P4. Sobald P größer als P4 wird, schaltet die Startvorgang-Steuerungseinrichtung 82 oder die Normalbetriebs-Steuerungseinrichtung 85 den Antriebsmotor 18 vorübergehend ab.
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Während des in dem Ausführungsbeispiel ausgeführten Startvorgangs wird zuerst die Pumpen-Startroutineverarbeitung (Schritt 3) in 9 ausgeführt und dann wird der von jedem Drucksensor 64 erfasste Abgabedruck in die Abgabedruck-Monitorroutineverarbeitung gelesen (Schritt 30), wie in 18 gezeigt. Die Abgabedruck-Monitorroutineverarbeitung wird wie in 19 gezeigt ausgeführt. Der von den Drucksensoren 64 erfasste Abgabedruck P wird nämlich gelesen (Schritt 32) und die Abgabedruck-Vergleichseinrichtung 86 vergleicht den Abgabedruck P mit den Bezugsabgabedrücken P1 und P4, die von einer Bezugsabgabedruck-Einstelleinrichtung 76A eingestellt werden (Schritt 33). Wenn P < P1 oder P > P4, stoppt die Startvorgang-Steuerungseinrichtung 82 den Antriebsmotor 18 M Sekunden lang (Schritt 34). Wenn P1 ≤ P5 ≤ P4, kehrt der Vorgang zur Verarbeitung in 18 zurück, um die Verarbeitung in Schritt 31 und den folgenden Schritten auszuführen, wie in Bezug auf 9 beschrieben worden ist.
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Sobald M Sekunden verstrichen sind, nachdem der Antriebsmotor 18 auf der Grundlage der Abgabedruck-Vergleichsergebnisse, die P < P1 oder P > P4 angeben, in den AUS-Zustand eingetreten ist, wird der Antriebsmotor 18 wieder eingeschaltet (Schritt 35). Die kumulative Anzahl der Male, die der Antriebsmotor erneut gestartet worden ist, wird gezählt und aufgezeichnet (Schritt 36) und wenn diese kumulative Anzahl der Male einen vorgegebenen Wert überschreitet (der bevorzugte Bereich ist 3~10), wird bestimmt, dass sich ein anomaler Zustand manifestiert hat, eine Fehlermeldung wird auf der Anzeige in der Anzeigeeinheit 71 in 7 eingeblendet und der Antriebsmotor wird abgeschaltet (Schritt 37, 38). Wenn die kumulative Anzahl der Male kleiner als der vorgegebene Wert ist, kehrt der Vorgang zu Schritt 32 zurück. Es ist zu beachten, dass die M-Sekunden-Zeitdauer, während der der Antriebsmotor 18 im AUS-Zustand verbleibt, die Länge der Zeit darstellt, die der Abgabedruck benötigt, um auf ein ausreichend niedriges Niveau zu fallen (zum Beispiel 0,15 MPa), auf dem die Schmierölpumpen 17 ihren Betrieb sicher wieder aufnehmen können. M kann auf beispielsweise 5~60 Sekunden eingestellt sein. Eine ähnliche Steuerung wird während des Normalbetriebs ebenfalls ausgeführt. Es ist zu beachten, dass der Bezugsabgabedruck P4 im Wesentlichen gleich (0,8~0,9) P2 eingestellt sein sollte. Wenn der Bezugsabgabedruck P4 weniger als 0,8 × P2 beträgt, wird der Antriebsmotor 18 mit Sicherheit zu häufig abgeschaltet, um den Betrieb zu destabilisieren, wohingegen, wenn der Bezugsabgabedruck P4 größer als 0,9 × P2 ist, es wahrscheinlich ist, dass die Umgehungsventile 69 schnell in Betrieb genommen werden.
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Durch Abschalten der Schmierölpumpen 17, wenn der Abgabedruck P das Druckniveau P4 erreicht, das niedriger als der Berstdruck P2 ist, bei dem ein Bersten der Umgehungsventile 69 auftreten kann, wie vorstehend beschrieben, wird der folgende Vorteil erzielt. Die Umgehungsströmungsgeschwindigkeit in den Umgehungsventilen 69 in 4 nimmt nämlich ab, wenn die Schmieröltemperatur sinkt. Mit anderen Worten kann bei einer niedrigeren Schmieröltemperatur der Abgabedruck über die Umgehungsventile 69 nur zu einem geringeren Ausmaß gesenkt werden und die Ölkühler 68 könnten einem Abgabedruck ausgesetzt sein, der den Berstdruck P2 überschreitet, selbst wenn das Schmieröl durch die Umgehungsventile 69 umgeleitet wird. Dementsprechend werden in dem Ausführungsbeispiel die Schmierölpumpen 17 gestoppt, bevor der Abgabedruck den Berstdruck P2 erreicht, um eine Beschädigung der Ölkühler 68 und dergleichen aufgrund eines übermäßigen Abgabedrucks zu verhindern.
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Das Ausführungsbeispiel erzielt einen weiteren Vorteil. Wenn sich nämlich die Umgehungsventile 69 öffnen und das Schmieröl durch die Umgehungsventile 69 fließt, steigt die Schmieröltemperatur an den Umgehungsventilen. Somit steigt die von den zweiten Temperaturensensoren 65 erfasste Abgabeschmieröltemperatur drastisch an. In einem solchen Fall wird die Erfassungspräzision, mit der die zweiten Temperatursensoren 65 die Schmieröltemperatur erfassen, kompromittiert. Dies kann wiederum die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung zunichte machen, d. h. die optimale Steuerung der Geschwindigkeit des Antriebsmotors 18 in Übereinstimmung mit der Schmieröltemperatur. Mit anderen Worten, die zweiten Temperatursensoren 65 können eine Schmieröltemperatur erfassen, die höher als die tatsächliche Schmieröltemperatur in den Radanbringungsbuchsen 32 ist, und in einem solchen Fall kann der Antriebsmotor 18 mit einer größeren Geschwindigkeit als der ausgewählten Geschwindigkeitseinstellung angetrieben werden. Durch Übernahme des in den 16~19 veranschaulichten Ausführungsbeispiels wird ein solches unerwünschtes Phänomen verhindert und die optimale Steuerung des Antriebsmotors 18 wird ermöglicht.
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20 zeigt ein Flussdiagramm des in einem noch anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführten Vorgangs. In dem Ausführungsbeispiel werden, wenn der Abgabedruck P geringer als der Bezugsabgabedruck P1 oder größer als der Bezugsabgabedruck P4 wird, die Schmierölpumpen S Sekunden lang verlangsamt und dann wird die Geschwindigkeit anschließend erhöht (Schritte 40 und 41) anstatt die Schmierölpumpen 17 abzuschalten. Die Geschwindigkeit sollte auf 40~90% der angenommenen Geschwindigkeit verlangsamt werden, bevor der Abgabedruck P den Bezugsabgabedruck P4 erreicht. Außerdem kann die S-Sekunden-Verlangsamungsperiode beispielsweise 10~60 Sekunden dauern. Die Verarbeitung in den Schritten 42, 43 und 44, die nach dem Erhöhen der Geschwindigkeit in Schritt 41 ausgeführt wird, wird wie in dem in 19 gezeigten Flussdiagramm ausgeführt.
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Das in 20 gezeigte Ausführungsbeispiel erzielt darin einen ähnlichen Vorteil wie denjenigen des in den 16~19 veranschaulichten Ausführungsbeispiels, dass der Rückfluss des Schmieröls über die Umgehungsventile 69 verhindert wird oder die Menge des durch die Umgehungsventile zurückfließenden Schmieröls reduziert werden kann, was letztlich einen Anstieg der Schmieröltemperatur verhindert, der dem Rückfluss zugeschrieben werden kann, und die optimale Steuerung des Antriebsmotors 18 ermöglicht. Außerdem wird in dem in 20 gezeigten Ausführungsbeispiel, in dem die Schmierölpumpen 17 kontinuierlich in einem verlangsamten Betrieb sind, ohne zum Stehen zu kommen, selbst wenn der Abgabedruck P gleich dem oder größer als der Bezugsabgabedruck P4 wird, das Schmieröl in den Radanbringungsbuchsen 32 kontinuierlich aus den Radanbringungsbuchsen herausgezogen. Da die Schmierölpumpen 17 nicht im AUS-Zustand gehalten werden, um zu einer Verringerung der Schmieröltemperatur in den Umlaufwegen 58 zu führen, kann somit die Geschwindigkeit des Antriebsmotors 18 auf noch wirksamere Weise gesteuert werden.
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Es ist zu beachten, dass beim Vergleich des Abgabedrucks P mit dem Bezugsabgabedruck P4, wie unter Bezug auf 19 und 20 beschrieben worden ist, das Absinken (ΔP) in dem Abgabedruck, das an den Druckhalteventilen 66 und den Staubfiltern 67 auftritt, als Faktor berücksichtigt werden muss. Dementsprechend ist es wünschenswert, den Wert, der durch Subtrahieren der Druckabnahme ΔP von dem erfassten Abgabedruck P erhalten wird, in praktischen Anwendungen mit dem Bezugsabgabedruck P4 zu vergleichen. Alternativ kann der erfasste Abgabedruck P direkt mit einem Bezugsabgabedruck P4 verglichen werden, indem ein Wert angenommen wird, der durch vorheriges Faktorisieren in der Abgabedruckabnahme PΔ eingestellt wird. Als weitere Alternative kann der Druck am Umgehungsventil 69 in jedem Abgaberohrnetz 61 direkt erfasst und mit dem Bezugsabgabedruck P4 verglichen werden.
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Merkmale, Bestandteile und spezifische Einzelheiten der Aufbauten der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können ausgetauscht oder kombiniert werden, um weitere Ausführungsbeispiele zu bilden, die für den jeweiligen Anwendungszweck optimiert sind. Soweit jene Modifikationen für einen Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich sind, sollen sie durch die obige Beschreibung implizit offenbart sein, ohne explizit jede mögliche Kombination zu spezifizieren.
