JP4330431B2 - Cooling fan control system - Google Patents
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Description
本発明は、ホイルローダ、除雪車などの作業用車両に搭載される冷却ファンの回転速度を制御するための冷却ファン制御システムに関するものである。 The present invention relates to a cooling fan control system for controlling the rotational speed of a cooling fan mounted on a work vehicle such as a wheel loader or a snowplow.
一般に、ホイルローダなどの作業用車両は低速(例えば、35km/h)で走行されるため、交通渋滞をしばしば引き起こす。そのため従来より、作業用車両の高速化(例えば、50km/h)と加速性能の向上とが望まれていた(加速性能を向上させるものとして、例えば、特許文献1参照。)。
In general, a work vehicle such as a wheel loader travels at a low speed (for example, 35 km / h), and often causes traffic congestion. Therefore, conventionally, it has been desired to increase the speed of work vehicles (for example, 50 km / h) and to improve acceleration performance (see, for example,
これに対して、作業用車両の車体を同じにして従来より大きな馬力のエンジンを搭載することで対応することが可能である。しかしこの方法では、作業用車両の高速化は可能となるが、冷却ファンがエンジン直結であるため加速時に高速回転され必要以上の動力を消費するので加速性能が十分に向上しない。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、作業用車両の加速性能を向上させることができる冷却ファン制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, and an object thereof is to provide a cooling fan control system capable of improving the acceleration performance of a work vehicle.
上記目的を達成するため、本願発明は、作業用車両に搭載される冷却ファンの回転速度を制御する冷却ファン制御システムであって、上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、該油圧モータに油圧回路を介して接続された、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、該油圧回路に設けられた、上記油圧モータに送給される油量を調整する油量調整装置と、上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、上記作業用車両のホイストアームの位置、バケットの角度及び作業機操作レバーの位置のうちの少なくとも1つからなる走行情報を検出する走行状態検出装置と、上記走行状態検出装置で検出された走行情報に基づいて作業用車両が作業状態であるか走行状態であるかを判断し、かつ、上記加速状態検出装置で検出された加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であるか非加速状態であるかを判断し、それら判断結果に基づいて上記油量調整装置を制御する制御装置とを備え、上記制御装置は、作業用車両が走行状態で且つ加速状態であると判断したときに上記冷却ファンが減速または停止されるように上記油量調整装置を制御する。 To achieve the above object, the present invention provides a cooling fan control system for controlling the rotational speed of the cooling fan to be mounted on a work vehicle, a hydraulic motor that drive the above cooling fan, oil pressure motor to which are connected via a hydraulic circuit, a hydraulic pump that will be driven by the engine, provided in the hydraulic circuit, the oil amount adjusting device for adjusting the amount of oil delivered to the hydraulic motor, for the work Acceleration state detection device for detecting acceleration information relating to the acceleration state of the vehicle, and detection of travel information comprising at least one of the position of the hoist arm, the angle of the bucket and the position of the work implement operating lever of the work vehicle a running state detecting device for a working vehicle based on the travel information detected by the running state detecting device determines whether a traveling state or a working state, and the acceleration state detection Working vehicle based on the detected acceleration information device determines whether a non-accelerating state or an acceleration state, and a control unit for controlling the oil amount adjusting device based on their judgment result, the the control device controls the oil amount adjusting device as above Symbol cooling fan is slowed or stopped when it is determined that the working vehicle is in and accelerating state in the traveling state.
また、上記発明とは別の本願発明は、作業用車両に搭載される冷却ファンの駆動を制御する冷却ファン制御システムであって、上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、該油圧モータに送給する油の量を変えることができるように構成された、エンジンによって駆動される可変速式油圧ポンプと、上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、上記作業用車両のホイストアームの位置、バケットの角度及び作業機操作レバーの位置のうちの少なくとも1つからなる走行情報を検出する走行状態検出装置と、上記走行状態検出装置で検出された走行情報に基づいて作業用車両が作業状態であるか走行状態であるかを判断し、かつ、上記加速状態検出装置で検出された加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であるか非加速状態であるかを判断し、それら判断結果に基づいて上記油量調整装置を制御する制御装置とを備え、上記制御装置は、作業用車両が走行状態で且つ加速状態であると判断したときに上記冷却ファンが減速または停止されるように上記可変速式油圧ポンプを制御する。 Also, another of the present invention and the invention is a cooling fan control system for controlling the driving of the cooling fan to be mounted on a work vehicle, a hydraulic motor that drive the above cooling fan, oil pressure A variable speed hydraulic pump driven by an engine configured to be able to change the amount of oil supplied to the motor, and an acceleration state detection device for detecting acceleration information related to the acceleration state of the work vehicle A travel state detection device that detects travel information including at least one of a position of a hoist arm, a bucket angle, and a position of a work implement operation lever of the work vehicle, and the travel state detection device working vehicle based on the travel information to determine whether the traveling state or a working state, and the work vehicle based on the acceleration information detected by the acceleration state detecting device acceleration shape Determining whether the non-accelerated state or is on the basis of their judgment result and a control unit for controlling the oil amount adjusting device, the control device, the work vehicle is in and accelerating condition in the running state upper Symbol cooling fan when it is determined that controls the variable speed hydraulic pump as slow or stop.
これらの構成では、加速時に冷却ファンを減速または停止することにより、冷却ファンの動力を抑制している。これにより、油圧ポンプの負荷が小さくなり、この分多くのエンジン動力を作業用車両の加速に使用することが可能となる。その結果、作業用車両の加速性能を向上させることが可能となる。なお、ここで、「加速状態」とは、作業用車両が走行中に加速する場合だけでなく、発進時に加速する場合も含む。 In these configurations, by slowing or stopping the cooling fan during acceleration, thereby suppressing the power of the cooling fan. Thus, the load of the oil pressure pump is reduced, the partial number of engine power and it is possible to use the acceleration of the work vehicle. As a result, the acceleration performance of the work vehicle can be improved. Here, the “accelerated state” includes not only the case where the work vehicle accelerates while traveling but also the case where the vehicle is accelerated when starting.
また、作業用車両が走行状態でないとき、すなわち作業状態であるときなどエンジンが高負荷状態であるときに、作業用車両の加速状態に応じて冷却ファンを減速または停止するとエンジンが過熱状態になる場合がある。これに対処するため、本発明では、加速状態検出装置に加えて走行状態検出装置を設けることにより、作業用車両が「走行状態」であるときに限定して加速性能を向上させることができるようにしている。なお、「走行状態」とは、作業用車両が主に一般道を走行する場合であって、作業状態にない場合をいう。 Further, when the working vehicle is not in a traveling state, that is, when the engine is in a high load state such as in a working state, the engine is overheated when the cooling fan is decelerated or stopped according to the acceleration state of the working vehicle. There is a case. To cope with this, in the present invention, by providing the traveling state detecting device in addition to the acceleration state detecting device, it is the this to improve the limited to acceleration performance when working vehicle is in the "running state" I am doing so. The “traveling state” refers to a case where the working vehicle travels mainly on a general road and is not in a working state.
上記走行状態検出装置は、上記作業用車両のホイストアームの位置、バケットの角度及び作業機操作レバーの位置のうちの少なくとも1つを検出するように構成される。これらのパラメータはいずれも作業用車両の走行状態を示すものである。これらのパラメータを用いれば、作業用車両が走行状態であるか否かを容易に判断することができる。その結果、作業用車両が走行状態にあるときに冷却ファンを確実に減速または停止させることができる。これにより、作業用車両が走行状態であるときに作業用車両の加速性能を向上させることができる。なお、「作業機操作レバー」とは、作業用車両に取り付けられた作業機、例えば、ホイストアーム、バケットなどを操作するためのレバーである。 The running condition detecting device, the position of the hoist arm of the working vehicle, Ru is configured to detect at least one of the position angle and the working machine operating lever of the bucket. These parameters all indicate the traveling state of the work vehicle. By using these parameters, it can be easily determined whether or not the work vehicle is in a traveling state. As a result, the cooling fan can be reliably decelerated or stopped when the work vehicle is in the traveling state. Thereby, the acceleration performance of the work vehicle can be improved when the work vehicle is in a traveling state . Contact name, the "working machine operating lever" working working machine mounted on a vehicle, for example, a lever for operating the hoist arm, bucket and the like.
特に、上記油量調整装置を、電磁切換弁または電磁切換リリーフ弁とすることが望ましい。この構成では、電磁切換弁または電磁切換リリーフ弁を切り換えることにより、油圧モータに送給される油を連通したり遮断する。これにより、冷却ファンを運転したり停止する。より具体的には、冷却ファン運転中は油が油圧ポンプから油圧モータに送られる。冷却ファン停止中は油が油圧ポンプから油圧モータに送られることなく油タンクに戻される。これにより、油圧ポンプの負荷が小さくなり、この分多くのエンジン動力を作業用車両の加速に使用することが可能となる。その結果、作業用車両の加速性能を向上させることができる。また、電磁切換弁または電磁切換リリーフ弁をON/OFF制御に代えて電磁比例制御としてもよい。これにより、油圧モータに送給される油量を調整して冷却ファンを所望の回転速度に減速させることができる。この場合も、油圧ポンプから油圧モータに送給されない油は油タンクに戻される。これにより、油圧ポンプの負荷が小さくなり、この分多くのエンジン動力を作業用車両の加速に使用することが可能となる。また、上記切換弁または切換リリーフ弁は電磁式に限らず、例えばパイロット圧式としても良い。 In particular, the oil amount adjusting device is preferably an electromagnetic switching valve or an electromagnetic switching relief valve. In this configuration, by switching the electromagnetic switching valve or an electromagnetic change-over relief valve, to shut off or communicate the oil fed to the oil pressure motor. Thereby, the cooling fan is operated or stopped. More specifically, during the cooling fan operation oil is fed to the oil pressure pump or al oil pressure motor. During the cooling fan stop it is returned to the oil tank without oil fed to the oil pressure pump or al oil pressure motor. Thus, the load of the oil pressure pump is reduced, the partial number of engine power and it is possible to use the acceleration of the work vehicle. As a result, the acceleration performance of the work vehicle can be improved. Further, the electromagnetic switching valve or the electromagnetic switching relief valve may be electromagnetic proportional control instead of the ON / OFF control. Thus, it is possible to decelerate the cooling fan to a desired rotational speed by adjusting the amount of oil fed to the oil pressure motor. Again, oil is not fed to either et oil pressure motor hydraulic pump is returned to the oil tank. Thus, the load of the oil pressure pump is reduced, the partial number of engine power and it is possible to use the acceleration of the work vehicle. The switching valve or the switching relief valve is not limited to an electromagnetic type, and may be a pilot pressure type, for example.
前記制御装置は、前記ホイストアームの位置が所定高さの範囲にあること、前記ホイストアームの高さ位置が所定高さの範囲にあり前記作業機操作レバーの位置が中立位置にあること、前記バケットの角度が所定範囲内にあること、及び、前記バケットの角度が所定範囲内にあり前記作業操作レバーの位置が中立位置にあること、のうち少なくとも1つが成立すると、作業用車両が走行状態であると判断するようにしてもよい。The control device is configured such that the position of the hoist arm is in a predetermined height range, the height position of the hoist arm is in a predetermined height range, and the position of the work implement operating lever is in a neutral position, When at least one of the bucket angle is within a predetermined range and the bucket angle is within the predetermined range and the operation lever is in a neutral position, the work vehicle is in a traveling state. You may make it judge that it is.
また、上記発明とは別の本願発明は、作業用車両に搭載される冷却ファンの回転速度を制御する冷却ファン制御システムであって、上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、該油圧モータに油圧回路を介して接続された、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、該油圧回路に設けられた、上記油圧モータに送給される油量を調整する油量調整装置と、上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、上記作業用車両の運転モードを作業モードおよび走行モードに切り換える切換スイッチと、該切換スイッチが走行モードに切り替わったときで、かつ、上記加速状態検出装置から得られた加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であると判断したときに、作業用車両の加速状態に応じて上記冷却ファンが減速または停止されるように上記油量調整装置を制御し、上記切換スイッチが作業モードに切り替わったときには作業用車両の加速状態に応じて冷却ファンを減速または停止させないように構成された制御装置とを備える。Another aspect of the present invention, different from the above invention, is a cooling fan control system that controls the rotational speed of a cooling fan mounted on a work vehicle, the hydraulic motor driving the cooling fan, and a hydraulic pressure applied to the hydraulic motor. A hydraulic pump connected by an engine and driven by an engine; an oil amount adjusting device provided in the hydraulic circuit for adjusting the amount of oil supplied to the hydraulic motor; and acceleration of the working vehicle An acceleration state detection device for detecting acceleration information relating to the state, a changeover switch for switching the operation mode of the work vehicle to a work mode and a travel mode, and when the changeover switch is switched to the travel mode, and the acceleration The cooling fan according to the acceleration state of the work vehicle when it is determined that the work vehicle is in an acceleration state based on the acceleration information obtained from the state detection device. A control device configured to control the oil amount adjusting device so as to be decelerated or stopped, and not to decelerate or stop the cooling fan according to the acceleration state of the work vehicle when the changeover switch is switched to the work mode; Is provided.
また、上記発明とは別の本願発明は、作業用車両に搭載される冷却ファンの駆動を制御する冷却ファン制御システムであって、上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、該油圧モータに送給する油の量を変えることができるように構成された、エンジンによって駆動される可変速式油圧ポンプと、上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、上記作業用車両の運転モードを作業モードおよび走行モードに切り換える切換スイッチと、該切換スイッチが走行モードに切り替わったときで、かつ、上記加速状態検出装置から得られた加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であると判断したときに、作業用車両の加速状態に応じて上記冷却ファンが減速または停止されるように上記可変速式油圧ポンプを制御し、上記切換スイッチが作業モードに切り替わったときには作業用車両の加速状態に応じて冷却ファンを減速または停止させないように構成された制御装置とを備える。 Further, the present invention, which is different from the above invention, is a cooling fan control system for controlling driving of a cooling fan mounted on a work vehicle, the hydraulic motor driving the cooling fan, and feeding to the hydraulic motor A variable speed hydraulic pump driven by an engine, configured to change the amount of oil to be performed, an acceleration state detection device for detecting acceleration information related to the acceleration state of the work vehicle, and the work A changeover switch for switching the operation mode of the work vehicle to the work mode and the travel mode, and the work vehicle is accelerated when the changeover switch is switched to the travel mode and based on the acceleration information obtained from the acceleration state detection device. The variable speed hydraulic pump is controlled so that the cooling fan is decelerated or stopped according to the acceleration state of the work vehicle when it is determined that Gyoshi, when said selector switch is switched to the working mode and a controller configured not to slow or stop the cooling fan in accordance with the acceleration state of the work vehicle.
これらの構成により、上記同様、作業用車両が走行状態であるときに限定して作業用車両の加速性能を向上させることができる。 With these configurations , as described above, the acceleration performance of the work vehicle can be improved only when the work vehicle is in a traveling state.
上記加速状態検出装置が、作業用車両のアクセルペダルの角度、変速段数、エンジン燃料噴射制御量、エンジンまたはトランスミッションの出力回転速度のうち少なくとも1つを検出するように構成されることが好ましい。 Preferably, the acceleration state detection device is configured to detect at least one of an accelerator pedal angle of the work vehicle, the number of shift stages, an engine fuel injection control amount, and an output rotation speed of the engine or transmission.
これらのパラメータはいずれも作業用車両の加速状態を示すものである。従って、これらのパラメータを用いれば、作業用車両が加速状態であるか否かを容易に判断することができる。その結果、作業用車両が加速状態にあるときに冷却ファンを確実に減速または停止させることができる。これにより、作業用車両の加速性能を向上させることができる。 These parameters all indicate the acceleration state of the work vehicle. Therefore, using these parameters, it is possible to easily determine whether or not the work vehicle is in an accelerated state. As a result, the cooling fan can be reliably decelerated or stopped when the work vehicle is in an acceleration state. Thereby, the acceleration performance of the work vehicle can be improved.
また、上記発明は、作業用車両のエンジン過熱状態に関する過熱情報を検出する過熱状態検出装置をさらに備えており、制御装置が、過熱状態検出装置よって検出された過熱情報を受け取り、該過熱情報に基づいてエンジンが過熱状態であるか否かを判断して、エンジンが過熱状態であると判断したときに冷却ファンが減速または停止されないように上記油量調整装置または可変速式油圧ポンプを制御すべく構成されることが望ましい。また、この過熱状態検出装置がエンジンの冷却水の水温を検出するように構成されることが望ましい。 The above-described invention further includes an overheat state detection device that detects overheat information related to an engine overheat state of the work vehicle, and the control device receives the overheat information detected by the overheat state detection device and stores the overheat information in the overheat information. And determining whether the engine is overheated or not, and controlling the oil amount adjusting device or the variable speed hydraulic pump so that the cooling fan is not decelerated or stopped when it is determined that the engine is overheated. It is desirable to be configured accordingly. Further, it is desirable that the overheat state detection device is configured to detect the coolant temperature of the engine.
この構成では、過熱状態検出装置によりエンジンが過熱状態であるか否かを判断して、冷却ファンが減速または停止されているときにエンジンが過熱状態であると判断されたとき、または、冷却ファンを減速または停止させるときにエンジンが過熱状態であると判断されたとき、冷却ファンが減速または停止されないようにしているので、エンジンは過熱状態にならない。これにより、エンジンを過熱状態にすることなく作業用車両の加速性能を向上させることができる。 In this configuration, it is determined whether or not the engine is overheated by the overheat state detection device, and when it is determined that the engine is overheated when the cooling fan is decelerated or stopped, or the cooling fan When it is determined that the engine is overheated when decelerating or stopping the engine, the engine is not overheated because the cooling fan is prevented from decelerating or stopping. Thereby, the acceleration performance of the work vehicle can be improved without causing the engine to overheat.
また、本発明は、作業用車両が加速状態でかつ走行状態であると判断したとき、または加速状態であると判断したときに冷却ファンを所定時間減速または停止させるように上記油量調整装置または可変速式油圧ポンプを制御すべく構成されてもよい。 In addition, the present invention provides the oil amount adjusting device or the above-described oil amount adjusting device so as to decelerate or stop the cooling fan for a predetermined time when it is determined that the work vehicle is in an accelerating state and in a traveling state It may be configured to control a variable speed hydraulic pump.
この構成では、冷却ファンが減速または停止する時間を制限しているので、この時間を適宜設定することでエンジンが過熱状態になることを抑制することが可能となる。これにより、上記同様エンジンを過熱状態にすることなく作業用車両の加速性能を向上させることができる。 In this configuration, since the time for the cooling fan to decelerate or stop is limited, it is possible to prevent the engine from being overheated by appropriately setting this time. As a result, the acceleration performance of the work vehicle can be improved without causing the engine to overheat as described above.
本発明にかかる冷却ファン制御システムによれば、作業用車両が作業状態ではなく走行状態であるときに加速性能を向上させることができる。 According to the cooling fan control system of the present invention, acceleration performance can be improved when the work vehicle is in a running state, not a working state .
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態に係る冷却ファン制御システムが適用されるホイールローダの側面図である。図2は、本発明の一実施形態に係る冷却ファン制御システムの概略構成を示すブロック図である。図3は、図2の冷却ファン制御システムの制御系の動作を示すフローチャートである。なお、ホイールローダは冷却ファン制御システムが適用される車両の一例である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a wheel loader to which a cooling fan control system according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a cooling fan control system according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control system of the cooling fan control system of FIG. The wheel loader is an example of a vehicle to which a cooling fan control system is applied.
図1に示すように、ホイールローダWLは車体Dを備え、この車体Dの下部前方および下部後方に一対の車輪Wがそれぞれ設けられている。車体Dの前方部にホイストアームAの基端部が回転自在に取り付けられ、このホイストアームAを昇降するアームシリンダACの一端部が車体Dの前方部に取り付けられ、その他端部がホイストアームAの基端部側に取り付けられている。ホイストアームAの先端部にはバケットBが回転自在に取り付けられている。さらに、バケットBはレバーLを介して車体Dの前方部に回動自在に取り付けられたバケットシリンダBCに接続されている。このバケットシリンダBCによって図1中の矢符が示すようにバケットBを回動させることができるようになっている。 As shown in FIG. 1, the wheel loader WL includes a vehicle body D, and a pair of wheels W are provided on the lower front side and the lower rear side of the vehicle body D, respectively. A base end portion of a hoist arm A is rotatably attached to a front portion of the vehicle body D, one end portion of an arm cylinder AC that moves up and down the hoist arm A is attached to a front portion of the vehicle body D, and the other end portion is a hoist arm A. It is attached to the base end side. A bucket B is rotatably attached to the tip of the hoist arm A. Further, the bucket B is connected via a lever L to a bucket cylinder BC that is rotatably attached to the front portion of the vehicle body D. The bucket B can be rotated by the bucket cylinder BC as indicated by an arrow in FIG.
車体Dには、動力を発生するエンジンEが搭載されている。車体DのエンジンEの後方には、図示されていないが、例えば、エンジンE冷却用の冷却水を冷却するラジエータR、およびこれを通風冷却するための冷却ファンCFが配設されている。また、エンジンEには、後述の冷却ファンCFを駆動させる油圧モータOMに作動油を圧送する油圧ポンプOP、および、ホイールローダWLの走行速度(車速)を変えるトランスミッションTMなどがトルクコンバータTCを介して接続されている。このトランスミッションTMは車輪Wに連結され、エンジンEから車輪Wに動力を伝達している。さらに、車体Dには、ホイールローダWLの走行方向を変更するステアリングシリンダSCが設けられ、これにより車体Dが操舵される。 The vehicle body D is equipped with an engine E that generates power. Although not shown, for example, a radiator R that cools the cooling water for cooling the engine E and a cooling fan CF that cools the air through the air are disposed behind the engine E of the vehicle body D. The engine E includes a hydraulic pump OP that pumps hydraulic oil to a hydraulic motor OM that drives a cooling fan CF, which will be described later, and a transmission TM that changes the traveling speed (vehicle speed) of the wheel loader WL via a torque converter TC. Connected. The transmission TM is connected to the wheel W and transmits power from the engine E to the wheel W. Furthermore, the vehicle body D is provided with a steering cylinder SC that changes the traveling direction of the wheel loader WL, and the vehicle body D is steered.
また、車体Dには、操作室ORが設けられており、その中に車体Dを操舵するハンドルH、トランスミッションTMを操作するシフトレバーSL、作業機としてホイストアームAおよびバケットBを操作する作業機操作レバーM、ホイールローダWLを加速するためのアクセルペダルAP、並びに、これらを操作することによってホイールローダWLの運転を制御する運転制御装置(図示せず)などが設けられている。この運転制御装置には、後述の冷却ファンCFの制御系(制御装置)3を含む。 The vehicle body D is provided with an operation chamber OR, in which a handle H for steering the vehicle body D, a shift lever SL for operating the transmission TM, and a work machine for operating the hoist arm A and the bucket B as work machines. An operation lever M, an accelerator pedal AP for accelerating the wheel loader WL, and an operation control device (not shown) for controlling the operation of the wheel loader WL by operating these are provided. This operation control device includes a control system (control device) 3 for a cooling fan CF, which will be described later.
図2のブロック図に基づいて本発明の一実施形態に係る冷却ファン制御システムについて説明する。なお、図1に示したホイールローダの構成部品と同等の部品には、同じ番号を付し詳細な説明を省略する。 A cooling fan control system according to an embodiment of the present invention will be described based on the block diagram of FIG. Parts that are the same as the components of the wheel loader shown in FIG.
図2に示すように、冷却ファン制御システムは、ラジエータRを通風冷却する冷却ファンCFを駆動させる駆動系1と、ホイールローダWLの運転状態に関する運転情報を検出する検出系2と、この検出系2からの運転情報に基づいて駆動系1を制御する制御系3とを備える。
As shown in FIG. 2, the cooling fan control system includes a
駆動系1は、冷却ファンCFを駆動させる油圧モータOM、この油圧モータOMに送給する作動油量を調整する電磁切換弁(油量調整装置)4、およびこの電磁切換弁4を介して油圧モータOMに作動油を送給する油圧ポンプOPを備える。
The
油圧モータOMは、油圧で駆動される公知のアキシャルまたはラジアル式ピストンモータ、ベーンモータ、ギアモータなどからなり、その駆動軸端に冷却ファンCFが連結されている。油圧モータOMの出口は油圧回路を介して油タンクTに接続されており、また油圧モータOMの入口は油圧回路を介して電磁切換弁4に接続されている。油圧モータOMは後述の油圧ポンプOPから送給される作動油により回転される。これにより冷却ファンCFが回転される。 The hydraulic motor OM includes a known axial or radial piston motor driven by hydraulic pressure, a vane motor, a gear motor, and the like, and a cooling fan CF is connected to the end of the drive shaft. The outlet of the hydraulic motor OM is connected to the oil tank T via a hydraulic circuit, and the inlet of the hydraulic motor OM is connected to the electromagnetic switching valve 4 via the hydraulic circuit. The hydraulic motor OM is rotated by hydraulic oil fed from a hydraulic pump OP described later. Thereby, the cooling fan CF is rotated.
油圧ポンプOPは、上述したようにエンジンEにトルクコンバータTCを介して連結されており、このエンジンEによって駆動される。このような油圧ポンプOPとして、公知のアキシャル若しくはラジアル式ピストンポンプ、ベーンポンプ、ギアポンプなどを使用することができる。この油圧ポンプOPの出口は油圧回路を介して電磁切換弁4に接続されている。 The hydraulic pump OP is connected to the engine E via the torque converter TC as described above, and is driven by the engine E. As such a hydraulic pump OP, a known axial or radial piston pump, vane pump, gear pump, or the like can be used. The outlet of the hydraulic pump OP is connected to the electromagnetic switching valve 4 through a hydraulic circuit.
電磁切換弁4は、ソレノイドによって内蔵するスプールが駆動されポジションを切り換えて流路が切り換えられるように構成されている公知の電磁切換弁である。この電磁切換弁4は、後述の制御系3に電気的に接続されており、その内部流路が制御系3からの出力信号に基づいて切り換えられるようになっている。そして、この電磁切換弁4をポジション4aに切り換えると油圧ポンプOPから油圧モータOMに作動油が送給され、ポジション4bに切り換えると油圧ポンプOPから油圧モータOMへ作動油が送給されることなくタンクTに戻される。これにより、油圧モータOMが駆動されたり停止される。
The electromagnetic switching valve 4 is a known electromagnetic switching valve configured such that a built-in spool is driven by a solenoid and the position is switched to switch the flow path. The electromagnetic switching valve 4 is electrically connected to a
制御系3は、冷却ファンCFの運転を制御する制御演算部31と、この制御演算部31の動作手順を規定するプログラム(冷却ファンCFの運転を制御するプログラムなど)、または、制御演算部31によって処理されるべきデータを記憶する記憶部32と、制御演算部31で演算した演算結果を電磁切換弁4に出力したり検出系2からの出力信号を受け取るインターフェース33とを備える。ここで、制御演算部31はマイクロプロセッサを主体に構成されており、記憶部32はリードオンリーメモリ(ROM)およびランダムアクセスメモリ(RAM)などから構成されている。
The
検出系2は、アクセルペダルAPの角度5aを検出する角度センサ5、エンジンEの出力回転速度6aを検出する第1回転速度センサ6、トランスミッションTMの出力回転速度7aを検出する第2回転速度センサ7、ホイストアームAの高さ位置8aを検出する位置センサ8、バケットBの角度BAを検出する角度センサBAS、ラジエータRの水温9aを検出する温度センサ9、変速段数SLaを出力するシフトレバーSL、作業機操作レバーMの位置Maを出力する作業機操作レバーM、およびエンジン燃料噴射制御量10aを出力するエンジン・コントロール・モジュール(ECM)10などから構成される。これらはインターフェース33とそれぞれ電気的に接続されており、各出力信号がインターフェース33に入力されるようになっている。
The
これらの出力信号のうちアクセルペダルAPの角度5a、変速段数SLa、エンジン燃料噴射制御量10a、エンジンEの出力回転速度6a、およびトランスミッションTMの出力回転速度7aはホイールローダWLの加速状態を示す加速情報であり、これらは単独または組み合わせて使用される。例えば、アクセルペダルAPの角度5aが所定角度以上であるときにホイールローダWLが加速状態であると判断することができる。その他、変速段数SLaが1または2段でアクセルペダルAPの角度5aが所定角度以上であること、アクセルペダルAPの角度5aが所定時間内に所定角度以上に変化したこと(すなわち、アクセルペダルAPの回転角速度が所定値を超えること)、変速段数SLaが1または2段でクセルペダルAPの回転角速度が所定値を超えること、エンジン燃料噴射制御量10aが所定値を超えること、変速段数SLaが1または2段でエンジン燃料噴射制御量10aが所定値を超えること、または、エンジンEの出力回転速度6aとトランスミッションTMの出力回転速度7aとの比が所定値以上であることなどでもホイールローダWLが加速状態であると判断することができる。これらの所定角度または所定値(判定基準値)は、予め実験などにより設定されており、記憶部32に記憶されている。なお、これらの加速情報を検出する角度センサ5、第1および第2回転速度センサ6、7、シフトレバーSL、およびECM10などが加速状態検出装置を構成する。
Among these output signals, the
また、ホイストアームAの高さ位置8a、バケットBの角度BA、作業機操作レバーMの位置Ma、またはエンジンE若しくはトランスミッションTMの出力回転速度6a、7aはホイールローダWLの走行状態を示す走行情報であり、これらは単独または組み合わせて使用される。例えば、ホイストアームAの位置8aが所定高さの範囲にあること、ホイストアームAの高さ位置8aが所定高さの範囲にあり作業機操作レバーMの位置が中立位置(作業していない状態)にあること、バケットの角度BAが所定範囲内にあること、バケットの角度BAが所定範囲内にあり作業操作レバーMの位置が中立位置にあること、または、エンジンEの出力回転速度6aとトランスミッションTMの出力回転速度7aとの比が所定値以下であることなどにより、ホイールローダWLが走行状態であることを判断することができる。これらの所定高さまたは所定値(判定基準値)は、予め実験などにより設定されており、記憶部32に記憶されている。なお、これらの走行情報を検出する位置センサ8、角度センサBAS、第1および第2回転速度センサ6、7、および作業機操作レバーMなどが走行状態検出装置を構成する。
Further, the
また、走行情報を得る方法として、上記方法に代えて図2に示した電磁切換弁4とインターフェース33の出力側との間にホイールローダWLの運転モードを作業モードおよび走行モードに切り換える切換スイッチ11を設けてもよい。ここでは、切換スイッチ11として物理スイッチを用いているが、論理スイッチとして制御系3内に設けても構わない。この構成では、オペレータが切換スイッチ11を切り換えることにより、ホイールローダWLの運転モードを走行モードおよび作業モードに切り換えられるようになっている。
Further, as a method for obtaining the travel information, a changeover switch 11 for switching the operation mode of the wheel loader WL between the operation mode and the travel mode between the electromagnetic switching valve 4 and the output side of the interface 33 shown in FIG. May be provided. Here, a physical switch is used as the changeover switch 11, but it may be provided in the
また、ラジエータRの水温9aは、エンジンEが過熱状態であるか否かを示す過熱情報である。この場合、ラジエータRの水温9aが所定値(例えば、100℃)を超えたときに過熱状態であると判断する。なお、この所定値(判定基準値)は、予め実験などにより設定されており、記憶部32に記憶されている。なお、この過熱情報を検出する温度センサ9などが過熱状態検出装置を構成する。
Further, the
図3のフローチャートに基づいて上述した制御系3の動作を説明する。
The operation of the
まず、ホイールローダWLが加速状態であるか否か判断し(ステップS1)、ホイールローダWLが加速状態であると判断したとき、前回ホイールローダWLが加速状態であったか否かを判断する(ステップS2)。前回ホイールローダWLが加速状態であった場合、冷却ファンCFは負荷状態(ロード状態)のままである。具体的には、制御系3からの出力信号に基づいて図2に示した電磁切換弁4をポジション4bからポジション4aに切り換える。ただし、電磁切換弁4がポジション4aである場合には、ポジションを切り換えずにそのままの状態を維持する。これにより、油圧ポンプOPから送給される作動油は油圧モータOMに送給され、これに連結する冷却ファンCFが回転される。その結果、エンジンEの過熱が抑制される。
First, it is determined whether or not the wheel loader WL is in an accelerating state (step S1). When it is determined that the wheel loader WL is in an accelerating state, it is determined whether or not the previous wheel loader WL was in an accelerating state (step S2). ). When the wheel loader WL was in the acceleration state last time, the cooling fan CF remains in the load state (load state). Specifically, based on the output signal from the
ステップS2において、前回ホイールローダWLが加速状態でなかった場合、ホイールローダWLが走行状態にあるか否かを判断する(ステップS3)。ホイールローダWLが走行状態でない場合、冷却ファンCFは負荷状態(ロード状態)のままである。これにより、エンジンEの過熱が抑制される。 In step S2, if the wheel loader WL was not in the accelerated state last time, it is determined whether or not the wheel loader WL is in the traveling state (step S3). When the wheel loader WL is not in the traveling state, the cooling fan CF remains in the load state (load state). Thereby, overheating of the engine E is suppressed.
ステップS3において、ホイールローダWLが走行状態である場合、ラジエータRの水温9aが所定値を超えるか否か判断する(ステップS4)。ラジエータRの水温9aが所定値を超える場合、冷却ファンCFは負荷状態(ロード状態)のままである。これにより、エンジンEの過熱が抑制される。ラジエータRの水温9aが所定値を超えない場合、冷却ファンCFを所定期間無負荷状態(アンロード状態)にする(ステップS5)。具体的には、制御系3からの出力信号に基づいて図2に示した電磁切換弁4の内部流路を流路4aから流路4bに切り換える。これにより、油圧ポンプOPから送給される作動油は油タンクTに全て戻され、油圧モータOMには作動油が送給されない。その結果、油圧モータOMは停止し、この油圧モータOMに連結される冷却ファンCFも停止する。
In step S3, when the wheel loader WL is in the traveling state, it is determined whether or not the
以上のステップS1〜S5を繰り返し実行することで、冷却ファンCFの動力を抑制することができる。これにより、油圧ポンプOPの負荷が小さくなり、その分多くのエンジンEの動力をホイールローダWLの加速に用いることが可能となる。その結果、ホイールローダWLの加速性能を向上させることができる。 By repeatedly executing the above steps S1 to S5, the power of the cooling fan CF can be suppressed. As a result, the load on the hydraulic pump OP is reduced, so that much power from the engine E can be used to accelerate the wheel loader WL. As a result, the acceleration performance of the wheel loader WL can be improved.
上記ステップS1〜S5のうちステップS2〜S4は、上述したようにホイールローダWLの加速性能を向上させるときにエンジンEが過熱状態になることを抑制するために設けられている。そのうちステップS2は、特に、上述した「アクセルペダルAPの角度5aが所定角度以上であること」、または、「変速段数SLaが1または2段でアクセルペダルAPの角度5aが所定角度以上であること」をホイールローダWLが加速状態であるか否かの判断基準にする場合に必要とされる。すなわち、アクセルペダル5aはホイールローダWLの加速後も所定角度以上の状態が続く場合がある。例えば、ホイールローダWLが停止状態から加速して高速状態のまま走行し続ける場合はこの状態となる。このような状態のとき冷却ファンCFは常にアンロードになってしまいエンジンEが過熱状態になる可能性が高い。これを抑制するためにステップS2を設けることが必要となる。従って、上記判断基準を使用しない場合にはステップS2を省略することができる。
Of the steps S1 to S5, steps S2 to S4 are provided to suppress the engine E from being overheated when improving the acceleration performance of the wheel loader WL as described above. Step S2 includes, in particular, that “the
ステップS3は、エンジンEの過熱が予想される場合、すなわちホイールローダWLが走行状態でないとき、例えばエンジンEが高負荷状態である「作業中」に、ホイールローダWLの加速状態に応じて冷却ファンCFが減速または停止されることによってエンジンEが過熱状態になることを抑制するために設けられている。これにより、ステップS4においてラジエータRの水温9aが所定値になる前にエンジンEの過熱を抑制することができる。なお、ラジエータRの水温9aの所定値をステップS3に対応する値まで下げることにより、ステップS3を省略することができる。これにより、冷却ファン制御システムの制御を簡素化することができる。
In step S3, when the engine E is expected to be overheated, that is, when the wheel loader WL is not in a traveling state, for example, during “working” in which the engine E is in a high load state, It is provided to suppress the engine E from being overheated due to the deceleration or stop of the CF. Thus, overheating of the engine E can be suppressed before the
ステップS4は、ホイールローダWLが作業中であるか否かを問わずエンジンEの過熱を抑制するために設けられている。 Step S4 is provided to suppress overheating of the engine E regardless of whether or not the wheel loader WL is working.
上述した実施形態の変形例として、上記電磁切換弁4に代えて電磁リリーフ弁を用いても良い。また、別の変形例として、上記電磁切換弁4に代えて内部に可変絞り機構を有する電磁比例弁または電磁比例リリーフ弁などを用いてもよい。この場合、上記電磁比例弁または電磁比例リリーフ弁と制御系3のインターフェース33とが電気的に接続されており、制御系3からの出力信号に基づいて可変絞り機構の開度が適宜調整されるようになっている。これにより、ホイールローダWLの加速状態に応じた冷却ファンCFの運転制御を行うことができる。
As a modification of the above-described embodiment, an electromagnetic relief valve may be used instead of the electromagnetic switching valve 4. As another modification, an electromagnetic proportional valve or an electromagnetic proportional relief valve having a variable throttle mechanism inside may be used instead of the electromagnetic switching valve 4. In this case, the electromagnetic proportional valve or the electromagnetic proportional relief valve and the interface 33 of the
また、別の変形例として、電磁式切換弁4に代えてパイロット圧式切換弁またはパイロット圧式リリーフ弁を用いても良い。 As another modification, a pilot pressure switching valve or a pilot pressure relief valve may be used instead of the electromagnetic switching valve 4.
また、別の変形例として、電磁切換弁4を設けることなく油圧ポンプOPを可変速タイプにしてもよい。このような油圧ポンプOPとして、例えば、公知の斜板式油圧ポンプを用いることができる。この場合、油圧ポンプOPと制御系3のインターフェース33とが電気的に接続されており、制御系3からの出力信号に基づいて油圧ポンプOPの斜板の傾斜角が制御されるようになっている。すなわち、油圧ポンプOPから送給される作動油の量を変えることができる。その結果、油圧モータOMの回転速度が変えることができる。これにより、ホイールローダWLの加速状態に応じた冷却ファンCFの運転制御を行うことができる。
As another modification, the hydraulic pump OP may be a variable speed type without providing the electromagnetic switching valve 4. As such a hydraulic pump OP, for example, a known swash plate type hydraulic pump can be used. In this case, the hydraulic pump OP and the interface 33 of the
本発明に係る冷却ファン制御装置は、加速性能を向上させることが必要な作業用車両の用途に適用することができる。 Cooling fan control apparatus according to the present invention can be improved acceleration performance is applied to the working vehicle both applications required.
1…駆動系
2…検出系
3…制御系
4…電磁切換弁
WL…ホイールローダ
OP…油圧ポンプ
OM…油圧モータ
CF…冷却ファン
DESCRIPTION OF
Claims (10)
上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、
該油圧モータに油圧回路を介して接続された、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
該油圧回路に設けられた、上記油圧モータに送給される油量を調整する油量調整装置と、
上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、
上記作業用車両のホイストアームの位置、バケットの角度及び作業機操作レバーの位置のうちの少なくとも1つからなる走行情報を検出する走行状態検出装置と、
上記走行状態検出装置で検出された走行情報に基づいて作業用車両が作業状態であるか走行状態であるかを判断し、かつ、上記加速状態検出装置で検出された加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であるか非加速状態であるかを判断し、それら判断結果に基づいて上記油量調整装置を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、作業用車両が走行状態で且つ加速状態であると判断したときに上記冷却ファンが減速または停止されるように上記油量調整装置を制御する、冷却ファン制御システム。 A cooling fan control system for controlling the rotation speed of a cooling fan mounted on a work vehicle,
An oil pressure motor you drive the cooling fan,
Connected via a hydraulic circuit to the oil pressure motor, an oil pressure pump that will be driven by the engine,
Provided on the hydraulic circuit, the oil amount adjusting device for adjusting the amount of oil delivered to the hydraulic motor,
An acceleration state detection device for detecting acceleration information related to the acceleration state of the work vehicle;
A travel state detection device that detects travel information including at least one of a position of a hoist arm of the work vehicle, an angle of a bucket, and a position of a work implement operation lever;
Based on the travel information detected by the travel state detection device, it is determined whether the work vehicle is in the work state or the travel state, and the work vehicle is operated based on the acceleration information detected by the acceleration state detection device. A controller that determines whether the vehicle is in an accelerated state or a non-accelerated state, and controls the oil amount adjusting device based on the determination results;
The control device that controls the oil amount adjusting device as above Symbol cooling fan is slowed or stopped when it is determined that the working vehicle is in and accelerating state in the running state, the cooling fan control system.
上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、A hydraulic motor for driving the cooling fan;
該油圧モータに油圧回路を介して接続された、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、A hydraulic pump driven by an engine connected to the hydraulic motor via a hydraulic circuit;
該油圧回路に設けられた、上記油圧モータに送給される油量を調整する油量調整装置と、An oil amount adjusting device provided in the hydraulic circuit for adjusting the amount of oil supplied to the hydraulic motor;
上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、An acceleration state detection device for detecting acceleration information related to the acceleration state of the work vehicle;
上記作業用車両の運転モードを作業モードおよび走行モードに切り換える切換スイッチと、A changeover switch for switching the operation mode of the work vehicle to a work mode and a travel mode;
該切換スイッチが走行モードに切り替わったときで、かつ、上記加速状態検出装置から得られた加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であると判断したときに、作業用車両の加速状態に応じて上記冷却ファンが減速または停止されるように上記油量調整装置を制御し、上記切換スイッチが作業モードに切り替わったときには作業用車両の加速状態に応じて冷却ファンを減速または停止させないように構成された制御装置とを備えた、冷却ファン制御システム。According to the acceleration state of the work vehicle when the changeover switch is switched to the traveling mode and when it is determined that the work vehicle is in the acceleration state based on the acceleration information obtained from the acceleration state detection device. The oil amount adjusting device is controlled so that the cooling fan is decelerated or stopped, and the cooling fan is not decelerated or stopped according to the acceleration state of the work vehicle when the changeover switch is switched to the work mode. And a cooling fan control system.
上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、
該油圧モータに送給する油の量を変えることができるように構成された、エンジンによって駆動される可変速式油圧ポンプと、
上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、
上記作業用車両のホイストアームの位置、バケットの角度及び作業機操作レバーの位置のうちの少なくとも1つからなる走行情報を検出する走行状態検出装置と、
上記走行状態検出装置で検出された走行情報に基づいて作業用車両が作業状態であるか走行状態であるかを判断し、かつ、上記加速状態検出装置で検出された加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であるか非加速状態であるかを判断し、それら判断結果に基づいて上記油量調整装置を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、作業用車両が走行状態で且つ加速状態であると判断したときに上記冷却ファンが減速または停止されるように上記可変速式油圧ポンプを制御する、冷却ファン制御システム。 A cooling fan control system for controlling driving of a cooling fan mounted on a work vehicle,
An oil pressure motor you drive the cooling fan,
Configured to be able to vary the amount of feed Kyusuru oil to the oil pressure motor, and variable speed hydraulic pump driven by the engine,
An acceleration state detection device for detecting acceleration information related to the acceleration state of the work vehicle;
A travel state detection device that detects travel information including at least one of a position of a hoist arm of the work vehicle, an angle of a bucket, and a position of a work implement operation lever;
Based on the travel information detected by the travel state detection device, it is determined whether the work vehicle is in the work state or the travel state, and the work vehicle is operated based on the acceleration information detected by the acceleration state detection device. A controller that determines whether the vehicle is in an accelerated state or a non-accelerated state, and controls the oil amount adjusting device based on the determination results;
The control device that controls the variable speed hydraulic pump as above Symbol cooling fan is slowed or stopped when it is determined that the working vehicle is in and accelerating state in the running state, the cooling fan control system.
上記冷却ファンを駆動する油圧モータと、
該油圧モータに送給する油の量を変えることができるように構成された、エンジンによって駆動される可変速式油圧ポンプと、
上記作業用車両の加速状態に関する加速情報を検出するための加速状態検出装置と、
上記作業用車両の運転モードを作業モードおよび走行モードに切り換える切換スイッチとを備え、
該切換スイッチが走行モードに切り替わったときで、かつ、上記加速状態検出装置から得られた加速情報に基づいて作業用車両が加速状態であると判断したときに、作業用車両の加速状態に応じて上記冷却ファンが減速または停止されるように上記可変速式油圧ポンプを制御し、上記切換スイッチが作業モードに切り替わったときには作業用車両の加速状態に応じて冷却ファンを減速または停止させないように構成された制御装置とを備えた、冷却ファン制御システム。 A cooling fan control system for controlling driving of a cooling fan mounted on a work vehicle,
A hydraulic motor for driving the cooling fan;
A variable speed hydraulic pump driven by an engine configured to change the amount of oil delivered to the hydraulic motor;
An acceleration state detection device for detecting acceleration information related to the acceleration state of the work vehicle;
A changeover switch for switching the operation mode of the work vehicle to a work mode and a travel mode;
According to the acceleration state of the work vehicle when the changeover switch is switched to the traveling mode and when it is determined that the work vehicle is in the acceleration state based on the acceleration information obtained from the acceleration state detection device. The variable speed hydraulic pump is controlled so that the cooling fan is decelerated or stopped, and the cooling fan is not decelerated or stopped according to the acceleration state of the work vehicle when the changeover switch is switched to the work mode. A cooling fan control system comprising a configured control device .
上記制御装置は、上記過熱状態検出装置によって検出された過熱情報を受け取り、該過熱情報に基づいてエンジンが過熱状態であるか否かを判断して、エンジンが過熱状態であると判断したときに上記冷却ファンが減速または停止されないように上記油量調整装置または可変速式油圧ポンプを制御すべくなしてある、請求項1乃至7のいずれかに記載の冷却ファン制御システム。 The apparatus further comprises an overheat state detection device that detects information related to an overheat state of the engine of the work vehicle,
The control device receives the overheat information detected by the overheat state detection device, determines whether the engine is in an overheat state based on the overheat information, and determines that the engine is in an overheat state The cooling fan control system according to any one of claims 1 to 7, wherein the oil amount adjusting device or the variable speed hydraulic pump is controlled so that the cooling fan is not decelerated or stopped.
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