JP5583150B2 - Cold region work machine - Google Patents
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Description
本発明は、極低温地域で使用される寒冷地仕様の作業機械に係り、特に、始業前にエンジン、動力伝達機構及び油圧ポンプ等を予熱する予熱制御装置の構成に関する。 The present invention relates to a cold region specification working machine used in a cryogenic region, and more particularly, to a configuration of a preheating control device that preheats an engine, a power transmission mechanism, a hydraulic pump, and the like before starting work.
油圧ショベル、ホイールローダ、ダンプカー等の建設機械や作業機械(本明細書においては、これらを総称して「作業機械」という。)であって、最低気温が−30℃以下にも達する極低温地域で使用される寒冷地仕様の作業機械は、潤滑油や作動油が冷えてフリクションが増加するため、始業時にエンジンの始動や油圧ポンプの稼動を円滑に行うことができない。このため、寒冷地仕様の作業機械については、予定の始業時間に円滑に作業を開始できるように、エンジン、動力伝達機構及び油圧ポンプ等を始業前に予熱する予熱装置が備えられている(例えば、特許文献1参照。)。 Construction machines and work machines such as hydraulic excavators, wheel loaders, dump trucks, etc. (in this specification, these are collectively referred to as “work machines”), and extremely low temperature areas where the minimum temperature reaches -30 ° C. or lower. In the cold region specification machine used in the factory, the lubricating oil and hydraulic oil are cooled and the friction is increased, so that it is not possible to smoothly start the engine and operate the hydraulic pump at the start of work. For this reason, the cold district working machine is provided with a preheating device that preheats the engine, the power transmission mechanism, the hydraulic pump, and the like before the start of work so that the work can be smoothly started at the scheduled start time (for example, , See Patent Document 1).
特許文献1に記載の技術は、予熱装置としてダクトを備えた熱風発生機を用い、この熱風発生機に備えられたダクトを作業機械の車体後部に設けられたダクト連結部に着脱自在に連結し、熱風発生機から噴射される熱風によりエンジンのオイルパンを予熱する。なお、特許文献1には開示されていないが、予熱装置にタイマを備え、作業機械のオペレータによりタイマに設定された時刻に予熱装置を起動して、作業機械の予熱を自動的に行うようにしたものも知られている。予熱装置にタイマを備えると、作業機械の予熱を自動的に行うことができるので、作業機械のオペレータが手動でオイルパンの予熱作業を行う必要がなく、オペレータの負担を軽減することができる。 The technology described in Patent Document 1 uses a hot air generator equipped with a duct as a preheating device, and detachably connects the duct provided in the hot air generator to a duct connecting portion provided at the rear part of the vehicle body of the work machine. The oil pan of the engine is preheated by hot air injected from the hot air generator. Although not disclosed in Patent Document 1, a timer is provided in the preheating device, and the preheating device is automatically activated by starting the preheating device at a time set by the operator of the working machine. What was done is also known. When the preheating device is provided with a timer, the work machine can be preheated automatically, so that the operator of the work machine does not need to manually preheat the oil pan, and the burden on the operator can be reduced.
しかしながら、予熱に必要な時間は、例えば作業日前日の気温や、前回の作業終了時刻から作業当日の作業開始時間までの時間等によって変動するので、単にオペレータが経験的に知り得た予熱時間から算出される予熱開始時刻をタイマに設定する構成であると、作業機械の予熱に過不足が生じやすい。予熱が不足すると、作業機械の始業を円滑に行うことができないことから作業性が低下するし、予熱が過剰である場合には、熱風発生機で燃焼する燃料が無駄になる。 However, the time required for preheating varies depending on, for example, the temperature on the day before the work day, the time from the previous work end time to the work start time on the work day, etc. When the calculated preheating start time is set in the timer, the work machine is likely to be overheated or deficient in preheating. If the preheating is insufficient, the work machine cannot be started smoothly, and workability is reduced. If the preheating is excessive, the fuel burned by the hot air generator is wasted.
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、作業機械の予熱を過不足なく行うことができる予熱制御装置を備えた寒冷地仕様の作業機械を提供することにある。 The present invention has been made in view of the actual situation of the prior art, and is to provide a cold region specification work machine equipped with a preheating control device capable of performing preheating of the work machine without excess or deficiency. .
本発明は、前記課題を解決するため、エンジンと、該エンジンにより駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプに接続された油圧回路と、前記エンジン、前記油圧ポンプ及び前記油圧回路の所要部分を前記エンジンの始動前に予熱する予熱ヒータと、外気温データ又は吸気温データ及び車体各部の温度データを検出する温度センサと、作業当日の作業開始予定時刻を入力する入力手段と、前記温度センサが検出した温度データ及び前記入力手段に入力された時刻データを取り込み、前記入力手段に入力された時刻に先立つ所要の時刻に前記予熱ヒータの起動開始信号を出力するコントローラを備えた作業機械において、前記コントローラは、前記温度センサが検出した最後のエンジン停止時の車体各部の温度データと、作業前日の外気温データ又は吸気温データと、最後のエンジン停止時刻から前記入力手段に入力された作業当日の作業開始予定時刻までの時間とから、前記予熱ヒータを用いて前記エンジンを始動可能な温度まで昇温するに必要な予熱時間を算出し、作業当日の前記エンジンを始動させる時刻よりも前記予熱時間だけ早い時刻に前記予熱ヒータに前記起動開始信号を出力することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides an engine, a hydraulic pump driven by the engine, a hydraulic circuit connected to the hydraulic pump, and a required portion of the engine, the hydraulic pump, and the hydraulic circuit. A preheating heater that preheats before starting the engine, a temperature sensor that detects outside air temperature data or intake air temperature data, and temperature data of each part of the vehicle body, an input means that inputs a scheduled work start time on the work day, and the temperature sensor detects In the work machine comprising a controller that takes in the temperature data and the time data input to the input means and outputs a start-up signal of the preheating heater at a required time prior to the time input to the input means Is the temperature data of each part of the vehicle body at the time of the last engine stop detected by the temperature sensor and the outside air temperature data on the day before the work. Is used to raise the temperature of the engine to a temperature at which the engine can be started using the preheater heater, based on the intake air temperature data and the time from the last engine stop time to the scheduled work start time input on the input day. A necessary preheating time is calculated, and the start-up signal is output to the preheating heater at a time earlier than the time of starting the engine on the day of work by the preheating time.
車体各部の温度は、エンジン停止からの時間の経過に伴って徐々に低下し、その温度低下の度合いは外気温又は吸気温が低いほど大きくなる。また、時間の経過に伴う温度低下の度合いの変化は、実験又はシミュレーションにより求めることができる。したがって、エンジン停止時における車体各部の温度、エンジン停止からの経過時間及び作業前日の外気温又は吸気温を総合すれば、作業当日の作業開始予定時刻における車体各部の温度を正確に予測することができる。一方、車体各部の温度は、予熱ヒータを起動してからの時間の経過に伴って徐々に上昇し、当該車体各部の温度がエンジンを始動可能な所定の温度に達するまでに要する時間は、作業当日の作業開始予定時刻における車体各部の温度の予測値が低いほど、及び作業前日の外気温又は吸気温が低いほど長くなる。また、車体各部の温度がエンジンを始動可能な所定の温度に達するまでの予熱ヒータによる予熱時間は、実験又はシミュレーションにより求めることができる。したがって、作業当日のエンジン始動予定時刻における車体各部の温度の予測値、及び作業前日の外気温又は吸気温を総合すれば、車体各部の温度がエンジンを始動可能な所定の温度に達するまでの予熱ヒータによる予熱時間を正確に算出することができる。このように、エンジン停止時における車体各部の温度、エンジン停止からの経過時間及び作業前日の外気温又は吸気温に基づいて作業当日の作業開始予定時刻における車体各部の温度を予測すると、この予測された作業当日の作業開始予定時刻における車体各部の温度と作業前日の外気温又は吸気温に基づいて、車体各部の温度がエンジンを始動可能な所定の温度に達するまでの予熱ヒータによる予熱時間を正確に算出できるので、作業機械の予熱を過不足なく行うことができる。 The temperature of each part of the vehicle body gradually decreases with the passage of time since the engine stops, and the degree of the temperature decrease increases as the outside air temperature or the intake air temperature decreases. Moreover, the change of the degree of the temperature fall with progress of time can be calculated | required by experiment or simulation. Therefore, if the temperature of each part of the vehicle body when the engine is stopped, the elapsed time since the engine was stopped, and the outside air temperature or intake air temperature on the day before the work are combined, the temperature of each part of the vehicle body at the scheduled work start time on the work day can be accurately predicted. it can. On the other hand, the temperature of each part of the vehicle body gradually rises as time elapses after the preheater is started, and the time required for the temperature of each part of the vehicle body to reach a predetermined temperature at which the engine can be started is The lower the predicted value of the temperature of each part of the vehicle body at the scheduled work start time on that day, and the lower the outside air temperature or intake air temperature on the day before the work, the longer it is. Further, the preheating time by the preheating heater until the temperature of each part of the vehicle body reaches a predetermined temperature at which the engine can be started can be obtained by experiment or simulation. Therefore, if the predicted values of the temperature of each part of the vehicle body at the scheduled engine start time on the day of work and the outside air temperature or intake air temperature on the day before the work are combined, the preheating until the temperature of each part of the vehicle body reaches a predetermined temperature at which the engine can be started. The preheating time by the heater can be accurately calculated. As described above, when the temperature of each part of the vehicle body at the scheduled work start time on the work day is predicted based on the temperature of each part of the vehicle body when the engine is stopped, the elapsed time since the engine was stopped, and the outside air temperature or intake air temperature on the day before the work, Based on the temperature of each part of the car body at the scheduled work start time on the day of work and the outside air temperature or intake air temperature on the day before the work, the preheating time by the preheater heater until the temperature of each part of the car body reaches a predetermined temperature at which the engine can be started is accurately determined. Therefore, it is possible to preheat the work machine without excess or deficiency.
また本発明は、前記構成の寒冷地仕様の作業機械において、前記コントローラは、前記温度センサが検出した最後のエンジン停止時の車体各部の温度データと、作業前日の外気温データ又は吸気温データと、最後のエンジン停止時刻からの経過時間とに応じた車体各部の温度低下データを記憶部に記憶しており、前記温度センサから取り込まれた前記車体各部の温度データ、作業前日の外気温データ又は吸気温データ、及び最後のエンジン停止時刻から前記入力手段に入力された作業当日の作業開始予定時刻までの時間に基づいて、前記記憶部に記憶された温度低下データより、作業当日の作業開始予定時刻における車体各部の温度を予測すると共に、前記予測された車体各部の温度と、前記温度センサが検出した作業前日の外気温データ又は吸気温データと、前記予熱ヒータの稼働時間とに応じた車体各部の温度上昇データを記憶部に記憶しており、前記予測された車体各部の温度、前記温度センサが検出した作業前日の外気温データ又は吸気温データ、及び前記予測された車体各部の温度と前記エンジンを始動可能な車体各部の温度との差分に基づいて、前記記憶部に記憶された前記温度上昇データより、前記エンジンを始動可能な温度まで昇温するに必要な前記予熱ヒータの予熱時間を算出することを特徴とする。 Further, the present invention provides the cold region working machine having the above-described configuration, wherein the controller includes temperature data of each part of the vehicle body at the time of the last engine stop detected by the temperature sensor, outside air temperature data or intake air temperature data on the day before work. , The temperature drop data of each part of the vehicle body corresponding to the elapsed time from the last engine stop time is stored in the storage unit, the temperature data of each part of the vehicle body taken from the temperature sensor, the outside air temperature data on the day before work, or Based on the intake air temperature data and the time from the last engine stop time to the scheduled work start time of the work day input to the input means, the work start schedule for the work day is determined from the temperature decrease data stored in the storage unit. The temperature of each part of the vehicle body at the time is predicted, and the predicted temperature of each part of the vehicle body and the outside air temperature data or the day before work detected by the temperature sensor. The temperature rise data of each part of the vehicle body corresponding to the intake air temperature data and the operating time of the preheat heater is stored in the storage unit, and the predicted temperature of each part of the vehicle body and the outside temperature on the day before work detected by the temperature sensor The engine is started from the temperature rise data stored in the storage unit based on data or intake air temperature data and the difference between the predicted temperature of each part of the vehicle body and the temperature of each part of the vehicle body capable of starting the engine. The preheating time of the preheating heater necessary for raising the temperature to a possible temperature is calculated.
上述したように、温度センサが検出した最後のエンジン停止時の車体各部の温度データと、作業前日の外気温データ又は吸気温データと、最後のエンジン停止時刻からの経過時間とに応じた車体各部の温度低下データは、実験又はシミュレーションにより求めることができる。また、予測された車体各部の温度と、温度センサが検出した作業前日の外気温データ又は吸気温データと、予熱ヒータの稼働時間とに応じた車体各部の温度上昇データも、実験又はシミュレーションにより求めることができる。これらの温度低下データ及び温度上昇データを記憶部に記憶しておくと、温度センサが検出した最後のエンジン停止時の車体各部の温度データと、作業前日の外気温データ又は吸気温データと、最後のエンジン停止時刻から作業当日の作業開始予定時刻までの時間とから、記憶部に記憶された温度低下データに基づいて、容易に作業当日の作業開始予定時刻における車体各部の温度を予測することができる。また、予測された車体各部の温度と、温度センサが検出した作業前日の外気温データ又は吸気温データと、エンジンを始動可能な車体各部の温度とから、記憶部に記憶された温度上昇データに基づいて、容易にエンジンを始動可能な温度まで昇温するに必要な予熱ヒータの予熱時間を算出することができる。よって、コントローラの負担を軽減することができ、予熱ヒータの起動開始を容易かつ正確に行うことができる。 As described above, each part of the vehicle body according to the temperature data of each part of the vehicle body detected by the temperature sensor at the time of the last engine stop, the outside air temperature data or intake air temperature data on the day before the work, and the elapsed time from the last engine stop time The temperature drop data can be obtained by experiment or simulation. Further, the temperature rise data of each part of the vehicle body corresponding to the predicted temperature of each part of the vehicle body, the outside air temperature data or intake air temperature data on the day before the work detected by the temperature sensor, and the operating time of the preheating heater are also obtained by experiment or simulation. be able to. If these temperature drop data and temperature rise data are stored in the storage unit, the temperature data of each part of the vehicle body at the time of the last engine stop detected by the temperature sensor, the outside air temperature data or intake air temperature data on the day before the work, and the last It is possible to easily predict the temperature of each part of the vehicle body at the scheduled work start time on the work day based on the temperature drop data stored in the storage unit from the time from the engine stop time to the scheduled work start time on the work day. it can. Further, the temperature rise data stored in the storage unit is calculated from the predicted temperature of each part of the vehicle body, the outside air temperature data or intake air temperature data of the day before work detected by the temperature sensor, and the temperature of each part of the vehicle body that can start the engine. Based on this, it is possible to calculate the preheating time of the preheating heater necessary for raising the temperature to a temperature at which the engine can be easily started. Therefore, the burden on the controller can be reduced, and the start-up of the preheating heater can be easily and accurately performed.
また本発明は、前記構成の寒冷地仕様の作業機械において、前記温度センサを用いて、前記エンジンを冷却する冷却水の温度データ、前記エンジンで燃焼される燃料の温度データ、前記エンジンを潤滑する潤滑油の温度データ、及び前記油圧配管を循環する作動油の温度データから選択される少なくとも1つの温度データを検出すると共に、前記予熱ヒータを用いて、前記温度データが検出される前記冷却水、前記燃料、前記潤滑油、及び作動油のうちの少なくとも1つを予熱することを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the cold region working machine having the above-described configuration, temperature data of cooling water for cooling the engine, temperature data of fuel combusted in the engine, and lubrication of the engine are performed using the temperature sensor. Detecting at least one temperature data selected from temperature data of lubricating oil and temperature data of hydraulic oil circulating in the hydraulic piping, and using the preheating heater, the cooling water from which the temperature data is detected, At least one of the fuel, the lubricating oil, and the hydraulic oil is preheated.
エンジン冷却水の温度データ、エンジン燃料の温度データ、及びエンジン潤滑油の温度データは、エンジンを始動可能か否かの指標となり、作動油の温度データは、油圧ポンプを稼動可能か否かの指標となる。即ち、これらの各温度データが所定値よりも低い場合には、エンジンの始動及び油圧ポンプの稼動を円滑に行うことができない。そこで、これらの温度データが所定値よりも低い場合に予熱ヒータを用いて所要の部位を予熱すれば、作業当日の作業開始予定時刻にエンジンの始動及び/又は油圧ポンプの稼動を円滑に行うことができる。 Engine cooling water temperature data, engine fuel temperature data, and engine lubricating oil temperature data are indicators of whether or not the engine can be started, and hydraulic oil temperature data is an indicator of whether or not the hydraulic pump can be operated. It becomes. That is, when each of these temperature data is lower than a predetermined value, it is not possible to smoothly start the engine and operate the hydraulic pump. Therefore, when these temperature data are lower than a predetermined value, if the required part is preheated using a preheating heater, the engine and / or the hydraulic pump can be smoothly started at the scheduled work start time on the work day. Can do.
また本発明は、前記構成の寒冷地仕様の作業機械において、前記温度センサを用いて、前記エンジンを冷却する冷却水、前記エンジンで燃焼される燃料、前記エンジンを潤滑する潤滑油、及び前記油圧配管を循環する作動油のうちから、前記エンジンの始動性に最も大きな影響を与える部位の温度データを検出すると共に、前記予熱ヒータを用いて、前記エンジンの始動性に最も大きな影響を与える部位を予熱することを特徴とする。 Further, the present invention provides a cold region working machine having the above-described configuration, using the temperature sensor, cooling water for cooling the engine, fuel burned in the engine, lubricating oil for lubricating the engine, and hydraulic pressure From the hydraulic oil circulating in the pipe, the temperature data of the portion that has the greatest influence on the startability of the engine is detected, and the portion that has the greatest influence on the startability of the engine is detected using the preheating heater. It is characterized by preheating.
エンジンの始動性に最も大きな影響を与える部位は、エンジンの機種等により異なる。したがって、エンジンの始動性に最も大きな影響を与える部位の温度データを温度センサにて検出し、当該部位の温度データに基づいて、当該部位を予熱ヒータにて優先的に予熱すると、最も効率的にエンジンを始動しやすくすることができる。なお、エンジンの始動性に最も大きな影響を与える部位は、実験やシミュレーションにより知ることができる。 The part that has the greatest influence on the startability of the engine differs depending on the engine model. Therefore, when the temperature data of the part that has the greatest influence on the startability of the engine is detected by the temperature sensor, and the part is preheated preferentially by the preheating heater based on the temperature data of the part, the most efficient The engine can be easily started. The part that has the greatest influence on the startability of the engine can be known by experiments and simulations.
本発明は、最後のエンジン停止時の車体各部の温度データと、前日の外気温データ又は吸気温データと、最後のエンジン停止時刻から作業当日の作業開始予定時刻までの時間とから作業当日の作業開始予定時刻における車体各部の温度を予測すると共に、予測された車体各部の温度と、作業前日の外気温データ又は吸気温データとから、予熱ヒータを用いてエンジンを始動可能な温度まで昇温するに必要な予熱時間を算出するので、車体各部の温度がエンジンを始動可能な所定の温度に達するまでの予熱ヒータによる予熱時間を正確に算出でき、作業機械の予熱を過不足なく行うことができる。 The present invention is based on the temperature data of each part of the vehicle body at the time of the last engine stop, the outside air temperature data or intake air temperature data of the previous day, and the time from the last engine stop time to the scheduled work start time on the work day. The temperature of each part of the vehicle body at the scheduled start time is predicted, and the temperature is raised to a temperature at which the engine can be started using the preheater heater from the predicted temperature of each part of the vehicle body and the outside air temperature data or intake air temperature data on the day before the work. Since the preheating time required for the vehicle is calculated, the preheating time by the preheating heater until the temperature of each part of the vehicle body reaches a predetermined temperature at which the engine can be started can be accurately calculated, and the preheating of the work machine can be performed without excess or deficiency. .
以下、本発明に係る寒冷地仕様の作業機械の実施形態を、図を参照しながら説明する。本発明は、油圧ショベル、ホイールローダ、ダンプトラック、ブルドーザなど、エンジンにより駆動される油圧ポンプを備え、油圧ポンプから吐出される圧油により油圧アクチュエータを駆動する全ての寒冷地仕様の作業機械に適用できるが、以下においては、油圧ショベルを例にとって説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a cold region working machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is applied to all cold region specification work machines having a hydraulic pump driven by an engine, such as a hydraulic excavator, a wheel loader, a dump truck, and a bulldozer, and driving a hydraulic actuator by pressure oil discharged from the hydraulic pump. In the following description, a hydraulic excavator will be described as an example.
図1に示すように、実施形態に係る油圧ショベルは、図示しない走行用油圧モータにより走行駆動される下部走行体1と、下部走行体1の上部に旋回装置2aを介して旋回可能に設けられ、図示しない旋回用油圧モータにより旋回駆動される上部旋回体2と、上部旋回体2に備えられたフロント作業機構3とから主に構成されている。なお、図1の例では、下部走行体1としてクローラが用いられているが、これに代えてタイヤを用いることもできる。
As shown in FIG. 1, the hydraulic excavator according to the embodiment is provided on a lower traveling body 1 driven to travel by a traveling hydraulic motor (not shown) and on the upper portion of the lower traveling body 1 so as to be capable of turning via a
上部旋回体2には、その前方側に運転席4を内包するキャブ5が設けられており、キャブ5内における運転席4の周囲には、所要の操作装置が備えられている。また、上部旋回体2の後端部には、カウンタウエイト6が設けられ、カウンタウエイト6の前方部位には、エンジン及び油圧ポンプ等が収容される機械室7が設けられている。
The
フロント作業機構3は、上部旋回体2に一端が回動可能に連結されたブーム11と、ブーム11を俯仰駆動するブーム用油圧シリンダ12と、ブーム11に一端が回動可能に連結されたアーム13と、アーム13を俯仰駆動するアーム用油圧シリンダ14と、アーム13に一端が回動可能に連結されたバケット15と、バケット15を俯仰駆動するバケット用油圧シリンダ16とからなる。なお、バケット15に代えて、破砕機又はグラップラー等の他のアタッチメントを取り付けることもできる。
The
図2に示すように、機械室7内には、エンジン21と、エンジン21を冷却するためのラジエータ22と、エンジン21により駆動される油圧ポンプ23とが収容されている。また、機械室7の外面には、外気温を検出するための外気温検出センサ24が備えられており、エンジン21の吸気口25には、吸気温度を検出するための吸気温検出センサ26が備えられている。なお、外気温検出センサ24及び吸気温検出センサ26のうち、いずれか一方については省略することもできる。
As shown in FIG. 2, an
エンジン21とラジエータ22とは、冷却水ホース27を介して接続されており、これらエンジン21、ラジエータ22及び冷却水ホース27をもって構成される冷却水循環経路の一部には、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度検出センサ28が備えられている。エンジン21の下部には、エンジン21の潤滑油を溜めるオイルパン29が備えられており、該オイルパン29には、エンジン潤滑油の温度を検出する潤滑油温度検出センサ30が備えられている。エンジン21に備えられた燃料噴射装置31には、燃料配管32を介して燃料タンク33が接続されており、燃料タンク33から燃料噴射装置31に至る燃料供給経路の一部には、エンジン燃料の温度を検出する燃料温度検出センサ34が備えられている。さらに、油圧ポンプ23の吸入ポートには吸入配管35を介して作動油タンク36が接続され、油圧ポンプ23の吐出ポートには吐出配管37を介して前出の走行用油圧モータ、旋回用油圧モータ、ブーム用油圧シリンダ12、アーム用油圧シリンダ14及びバケット用油圧シリンダ16が接続されていて、作動油タンク36から前出の各油圧アクチュエータに至る作動油循環経路の一部には、作動油の温度を検出する作動油温度検出センサ38が備えられている。なお、使用する温度センサは前出のものに限定されるわけではなく、必要に応じて適宜取捨することもできるし、追加することもできる。
The
また、機械室7内には、エンジン21、ラジエータ22、油圧ポンプ23、冷却水ホース27、オイルパン29、燃料噴射装置31、燃料配管32、燃料タンク33、吸入配管35、作動油タンク36及び吐出配管37から選択される所要の部分を予熱する予熱ヒータ39が備えられている。予熱ヒータ39としては、電気予熱ヒータのほか、燃焼バーナと送風機との組み合わせからなるものを用いることもでき、低コスト化のため、ベバスト予熱ヒータなどの汎用品を用いることが望ましい。なお、図2においては、予熱ヒータ39が1つのみ備えられているが、必要に応じて複数の予熱ヒータ39を備えることもできる。
In the
図3に、予熱ヒータ39の起動開始を制御する予熱制御装置の構成を示す。この図から明らかなように、本例の予熱制御装置は、上述した各温度センサ24,26,28,30,34,38と、作業当日の作業開始予定時刻を入力するテンキーなどの入力手段41と、予熱ヒータ39と、予熱ヒータ39に電力を供給するバッテリなどの電源装置42と、予熱ヒータ39と電源装置42とを接続する電気回路の設けられた電源スイッチ43と、前記各温度センサ24,26,28,30,34,38の検出データと前記入力手段41に入力された時刻データとを取り込み、所定のタイミングで起動開始信号を出力して電源スイッチ43を導通状態に切り換え、予熱ヒータ39に電源装置42の電力を供給するコントローラ44をもって構成されている。
FIG. 3 shows the configuration of a preheating control device that controls the start of starting the preheating
以下、説明を容易なものにするため、オイルパン29内に貯えられたエンジン潤滑油の温度を潤滑油温度検出センサ30によって検出し、オイルパン20を加熱可能であるように配置された予熱ヒータ39を用いてオイルパン29を予熱する場合を例にとって、実施形態に係る予熱制御装置の構成及び動作を説明する。
Hereinafter, in order to facilitate the explanation, a preheat heater arranged so that the temperature of the engine lubricating oil stored in the
コントローラ44の記憶部には、図4に示すように、潤滑油温度検出センサ30が検出した最後のエンジン停止時のオイルパン29の温度T2、外気温検出センサ24により検出された作業前日の外気温データ又は吸気温検出センサ26により検出された作業前日の吸気温T1、及び最後のエンジン停止時刻t2からの経過時間に応じたオイルパン29の温度低下データT2(t)と、入力手段41に入力された作業当日の作業開示予定時刻t3とが記憶されている。図4の温度低下データT2(t)は、実験又はシミュレーションにより求めることができる。また、コントローラ44の記憶部には、図5に示すように、図4の温度低下データT2(t)を用いることにより予測される作業当日の作業開示予定時刻t3におけるオイルパン29の温度T3、外気温検出センサ24により検出された作業前日の外気温データ又は吸気温検出センサ26により検出された作業前日の吸気温T1、及び予熱ヒータ39の稼働時間に応じたオイルパン29の温度上昇データT3(t)と、エンジン21が始動可能となるオイルパン29の温度Tsとが記憶されている。図5に示す温度上昇データT3(t)も、実験又はシミュレーションにより求めることができる。
In the storage unit of the
作業機械のオペレータは、通常、予め定められた作業開始時刻t0から作業終了時刻t1まで作業機械を用いて所要の作業を行い(ステップS11)、予め定められた作業終了時刻t1が来ると作業を終了する(ステップS12)。予め定められた作業開始時刻t0から作業終了時刻t1までの間には、作業の都合や休憩時間によりエンジン21を停止することがあるが、最後にエンジン21を停止するのは、作業終了時刻t1が来て、実際に作業を終了するとき(t=t2)である。コントローラ44は、潤滑油温度検出センサ30により検出された実際の作業終了時刻t2におけるオイルパン29内の潤滑油の温度T2と、外気温検出センサ24により検出された外気温又は吸気温検出センサ26により検出された吸気温T1を記憶する。
The operator of the work machine normally performs a required work using the work machine from a predetermined work start time t 0 to a work end time t 1 (step S11), and a predetermined work end time t 1 comes. And the work is finished (step S12). Between the predetermined work start time t 0 and the work end time t 1 , the
作業終了後、オペレータは、入力手段41を操作して、翌日又は次の作業日の作業開始予定時刻t3を入力する(ステップS1)。コントローラ44は、翌日又は次の作業日の作業開始予定時刻t3が入力されると、記憶部に記憶された外気温又は吸気温T1と、実際の作業終了時刻t2におけるオイルパン29内の潤滑油の温度T2とを参照し(ステップS2)、図4に示した温度低下データに基づいて、翌日又は次の作業日の作業開始予定時刻t3におけるエンジン潤滑油の温度T3を予測する(ステップS3)。次に、コントローラ44は、図5に示した温度上昇データに基づいて、オイルパン29内の潤滑油の温度T2がエンジン21を始動可能な所定の温度Tsに達するに必要な、記憶部に記憶された外気温又は吸気温T1に応じた予熱時間tRを算出する(ステップS4)。そして、コントローラ44は、作業開始予定時刻t3より予熱時間tRだけ前の時刻(t=t3−tR)を予熱開始時刻を設定し、当該予熱開始時刻に電源スイッチ43に予熱開始信号を出力する。これにより、電源スイッチ43が導通状態に切り換えられて予熱ヒータ39に電源装置42の電力が供給され、オイルパン29内の潤滑油が昇温される(ステップS5)。予熱の開始後、作業開始予定時刻t3に至ると、コントローラ44から電源スイッチ43に予熱停止信号が出力され、予熱ヒータ39が停止する(ステップS6)。
After the end of work, the operator operates the input means 41 to input the operation start scheduled time t 3 of the next day or the next working day (step S1).
本実施形態に係る作業機械は、最後のエンジン停止時のオイルパン29内の潤滑油の温度データと、作業前日の外気温データ又は吸気温データと、最後のエンジン停止時刻から作業当日の作業開始予定時刻までの時間とから作業当日の作業開始予定時刻における車体各部の温度を予測すると共に、予測された作業当日の作業開示予定時刻におけるオイルパン29内の潤滑油の温度と、作業前日の外気温データ又は吸気温データとから、予熱ヒータ39を用いてエンジン21を始動可能な温度まで昇温するに必要な予熱時間を算出するので、オイルパン29内の潤滑油の温度がエンジン21を始動可能な所定の温度に達するまでの予熱ヒータ39による予熱時間を正確に算出でき、作業機械の予熱を過不足なく行うことができる。よって、予熱不足による作業効率の低下や予熱過剰による電力の無駄を回避することができる。
The work machine according to the present embodiment starts work on the day of work from the temperature data of the lubricating oil in the
なお、前記実施形態においては、オイルパン29内の潤滑油の温度を検出し、予熱ヒータ39を用いてオイルパン29を予熱する構成としたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、エンジン21を冷却する冷却水の温度データ、エンジン21で燃焼される燃料の温度データ、又は油圧配管35,37を循環する作動油の温度データのいずれかを検出すると共に、予熱ヒータ39を用いて冷却水、燃料、潤滑油作動油のいずれかを予熱する構成とすることもできる。また、上述の各温度データから選択される複数の温度データを検出し、複数の予熱ヒータ39を用いて車体各部の複数の部位を予熱する構成とすることもできる。これにより、作業開始予定時刻にエンジンの始動及び/又は油圧ポンプの稼動を円滑に行うことができる。
In the above embodiment, the temperature of the lubricating oil in the
また、エンジン21を冷却する冷却水、エンジン21で燃焼される燃料、21エンジンを潤滑する潤滑油、及び油圧配管35,37を循環する作動油のうち、エンジン21の始動性に最も影響を与える部位の温度データを検出し、予熱ヒータ39を用いて、当該エンジン21の始動性に最も影響を与える部位を予熱するという構成にすることもできる。エンジン21の始動性に最も影響を与える部位は、実験やシミュレーションにより求めることができ、予熱ヒータ39を用いて当該部位を優先的に予熱することにより、最も効率的にエンジン21を始動することができる。
Of the cooling water that cools the
本発明は、油圧ショベル、ホイールローダ及びダンプトラック等の作業機械であって、最低気温が−30℃以下にも達する極低温地域で使用される寒冷地仕様の作業機械に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a working machine such as a hydraulic excavator, a wheel loader, and a dump truck, and can be used for a cold region specification working machine used in a cryogenic region where the minimum temperature reaches -30 ° C. or less.
1 下部走行体
2 上部旋回体
2a 旋回装置
3 フロント作業機構
4 運転席
5 キャブ
6 カウンタウエイト
7 機械室
11 ブーム
12 ブーム用油圧シリンダ
13 アーム
14 アーム用油圧シリンダ
15 バケット
16 バケット用油圧シリンダ
21 エンジン
22 ラジエータ
23 油圧ポンプ
24 外気温検出センサ
25 エンジンの吸気口
26 吸気温検出センサ
27 冷却水ホース
28 冷却水温度検出センサ
29 オイルパン
30 潤滑油温度検出センサ
31 燃料噴射装置
32 燃料配管
33 燃料タンク
34 燃料温度検出センサ
35 吸入配管
36 作動油タンク
37 吐出配管
38 作動油温度検出センサ
39 予熱ヒータ
41 入力手段
42 電源装置
43 電源スイッチ
44 コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記コントローラは、前記温度センサが検出した最後のエンジン停止時の車体各部の温度データと、作業前日の外気温データ又は吸気温データと、最後のエンジン停止時刻から前記入力手段に入力された作業当日の作業開始予定時刻までの時間とから、前記予熱ヒータを用いて前記エンジンを始動可能な温度まで昇温するに必要な予熱時間を算出し、作業当日の前記エンジンを始動させる時刻よりも前記予熱時間だけ早い時刻に前記予熱ヒータに前記起動開始信号を出力することを特徴とする寒冷地仕様の作業機械。 An engine, a hydraulic pump driven by the engine, a hydraulic circuit connected to the hydraulic pump, a preheating heater for preheating the engine, the hydraulic pump, and a required portion of the hydraulic circuit before starting the engine, A temperature sensor for detecting outside air temperature data or intake air temperature data and temperature data of each part of the vehicle body, input means for inputting a scheduled work start time on the day of work, temperature data detected by the temperature sensor, and input to the input means In a work machine including a controller that takes in time data and outputs a start start signal of the preheating heater at a required time prior to the time input to the input means.
The controller includes the temperature data of each part of the vehicle body at the time of the last engine stop detected by the temperature sensor, the outside air temperature data or intake air temperature data on the day before the work, and the work day input to the input means from the last engine stop time. From the time until the scheduled work start time, a preheat time required to raise the temperature of the engine to a temperature at which the engine can be started using the preheater is calculated, and the preheat time is higher than the time when the engine is started on the work day. A cold region specification work machine characterized in that the start-up signal is output to the preheating heater at a time earlier by time.
前記予測された車体各部の温度と、前記温度センサが検出した作業前日の外気温データ又は吸気温データと、前記予熱ヒータの稼働時間とに応じた車体各部の温度上昇データを記憶部に記憶しており、前記予測された車体各部の温度、前記温度センサが検出した作業前日の外気温データ又は吸気温データ、及び前記予測された車体各部の温度と前記エンジンを始動可能な車体各部の温度との差分に基づいて、前記記憶部に記憶された前記温度上昇データより、前記エンジンを始動可能な温度まで昇温するに必要な前記予熱ヒータの予熱時間を算出することを特徴とする請求項1に記載の寒冷地仕様の作業機械。 The controller includes the temperature data of each part of the vehicle body at the time of the last engine stop detected by the temperature sensor, the outside air temperature data or intake air temperature data on the day before the work, and the elapsed time from the last engine stop time. Is stored in the storage unit, and is input to the input means from the temperature data of each part of the vehicle body taken from the temperature sensor, the outside air temperature data or intake air temperature data on the day before work, and the last engine stop time. Based on the time until the scheduled work start time on the work day, from the temperature drop data stored in the storage unit, predict the temperature of each part of the vehicle body at the scheduled work start time on the work day,
The storage unit stores temperature predicted data of each part of the vehicle body, outside temperature data or intake air temperature data on the day before work detected by the temperature sensor, and temperature rise data of each part of the vehicle body according to the operating time of the preheating heater. And the predicted temperature of each part of the vehicle body, the outside air temperature data or intake air temperature data on the day before work detected by the temperature sensor, and the predicted temperature of each part of the vehicle body and the temperature of each part of the vehicle body capable of starting the engine. The preheating time of the preheating heater required to raise the temperature to a temperature at which the engine can be started is calculated from the temperature increase data stored in the storage unit based on the difference between the preheating heater and the preheating time. Cold region specification work machine as described in 1.
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Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5997684B2 (en) * | 2013-11-27 | 2016-09-28 | 日立建機株式会社 | Construction machine equipped with preheating unit and preheating method thereof |
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Family Cites Families (4)
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---|---|---|---|---|
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JP2004116069A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Engine warming-up device of construction machinery |
JP2010121520A (en) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Nippon Soken Inc | Engine warming-up apparatus and method |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3306113A4 (en) * | 2015-05-26 | 2019-01-09 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Construction machine provided with preheating unit and method for preheating said machine |
US10407869B2 (en) | 2015-05-26 | 2019-09-10 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Construction machine provided with preheating unit and preheating method of construction machine |
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