JP6476953B2 - Hydraulic circuit for construction machinery - Google Patents

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Description

本発明は油圧モータでファンを駆動してオイルクーラを冷却するファンモータ回路を備えた建設機械の油圧回路に関するものである。   The present invention relates to a hydraulic circuit of a construction machine including a fan motor circuit that cools an oil cooler by driving a fan with a hydraulic motor.

ショベル等の建設機械において、ファンモータ回路を備えた油圧回路として特許文献1に示されたもの(以下、「公知技術の1」という)が提案されている。   In a construction machine such as an excavator, a hydraulic circuit having a fan motor circuit shown in Patent Document 1 (hereinafter referred to as “known technology 1”) has been proposed.

この公知技術の1においては、ラジエータ冷却用のファンを油圧ファンモータで駆動する構成を前提として、エネルギーの無駄遣い防止の観点から、ファン回転数(ファンモータの回転数)をラジエータ温度に応じて低温側で低くなる方向に制御する構成をとっている。   In this known technique 1, on the premise that the radiator cooling fan is driven by a hydraulic fan motor, the fan rotation speed (fan motor rotation speed) is reduced according to the radiator temperature from the viewpoint of preventing waste of energy. It is configured to control in the direction of lowering on the side.

一方、特許文献2には、油圧アクチュエータを作動させるための作動油を加熱して昇温させる暖機技術として、低温下でポンプ吐出油をブリード弁を通してタンクに戻すことにより、ブリード弁を発熱させて暖機作用を行わせる技術(以下、「公知技術の2」という)が開示されている。   On the other hand, in Patent Document 2, as a warming-up technology for heating and raising the operating oil for operating the hydraulic actuator, the bleed valve is caused to generate heat by returning the pump discharge oil to the tank through the bleed valve at a low temperature. A technique for performing a warming-up operation (hereinafter referred to as “known technique 2”) is disclosed.

特開2003−97268号公報JP 2003-97268 A 特開平11−117914号公報JP-A-11-117914

公知技術の1は、ラジエータをオイルクーラに置き換えればそのまま作動油の冷却技術として転用することが可能である。   In the known technique 1, if the radiator is replaced with an oil cooler, it can be directly used as a cooling technique for hydraulic oil.

また、ファンを停止させ、あるいはファン回転数を落とすことで本来の冷却性能を落とし、結果的に作動油温度を上げること、すなわち、低温下で暖機させることも可能である。   It is also possible to reduce the original cooling performance by stopping the fan or reducing the number of rotations of the fan, and as a result, increase the operating oil temperature, that is, warm up at a low temperature.

しかし、作動油の冷却を停止して自然昇温を待つだけで積極的な暖機作用は行わないため、暖機効率が低く、暖機に長時間を要する。   However, since the cooling of the hydraulic oil is stopped and only a natural temperature rise is waited, and the active warm-up action is not performed, the warm-up efficiency is low and the warm-up takes a long time.

一方、公知技術の2によると十分な暖機効果が得られるが、作動油の冷却はできない。   On the other hand, according to the second prior art, a sufficient warm-up effect is obtained, but the hydraulic oil cannot be cooled.

しかも、油圧アクチュエータ回路の油圧源であるメインポンプからの吐出油をタンクにブリードさせて暖機する構成であるため、暖機中、メインポンプの圧力が上がって油圧アクチュエータの作動に支障を来す。すなわち、暖機中は機械を動かせないという弊害が生じる。   In addition, since the oil discharged from the main pump, which is the hydraulic pressure source of the hydraulic actuator circuit, is warmed up by bleeding into the tank, the pressure of the main pump rises during the warming up, which hinders the operation of the hydraulic actuator. . That is, there is a negative effect that the machine cannot be moved during warm-up.

なお、公知技術の2を用いた作動油暖機専用の回路をファンモータ回路とパラレルに設け、両回路を切換える冷暖兼用の回路構成をとることが考えられるが、回路構成の複雑化、大型化、及びコストアップとなるため得策でない。   In addition, it is conceivable that a circuit dedicated to warming up the hydraulic fluid using the known technology 2 is provided in parallel with the fan motor circuit, and a circuit configuration for cooling and heating that switches both circuits is considered, but the circuit configuration is complicated and enlarged. It is not a good idea because it increases costs.

そこで本発明は、作動油冷却のためのファンモータ回路をそのまま作動油暖機回路として兼用でき、しかも高い暖機効果を得ることができるとともに、暖機中、油圧アクチュエータの作動に支障を来すという弊害が生じない建設機械の油圧回路を提供するものである。   Therefore, the present invention can use the fan motor circuit for cooling the hydraulic oil as it is as the hydraulic oil warm-up circuit, and can obtain a high warm-up effect, and also interferes with the operation of the hydraulic actuator during the warm-up. This is to provide a hydraulic circuit for a construction machine that does not cause the harmful effect.

上記課題を解決する手段として、本発明においては、メインポンプを油圧源として作業用の油圧アクチュエータを駆動する油圧アクチュエータ回路と、上記油圧アクチュエータ回路中の作動油を冷却するオイルクーラと、油圧モータであるファンモータにより駆動されて上記オイルクーラを冷却するファンと、ファン用ポンプを油圧源として上記ファンモータを駆動するファンモータ回路と、上記油圧アクチュエータ回路とファンモータ回路とに共用される作動油タンクを具備し、上記ファンモータ回路に、作動油が流れることにより発熱して上記作動油を加熱する暖機作用を行う暖機弁と、回路状態を切換える切換弁を設け、上記切換弁の切換位置として、上記ファン用ポンプから吐出される作動油を上記ファンモータに供給する冷却位置と、上記ファン用ポンプから吐出される作動油を上記暖機弁のみに供給する暖機位置を設けたものである。   As means for solving the above problems, in the present invention, a hydraulic actuator circuit that drives a working hydraulic actuator using a main pump as a hydraulic source, an oil cooler that cools hydraulic oil in the hydraulic actuator circuit, and a hydraulic motor A fan that is driven by a fan motor to cool the oil cooler, a fan motor circuit that drives the fan motor using a fan pump as a hydraulic source, and a hydraulic oil tank that is shared by the hydraulic actuator circuit and the fan motor circuit The fan motor circuit is provided with a warm-up valve that performs a warm-up operation that heats the hydraulic oil by heating when the hydraulic oil flows, and a switching valve that switches a circuit state, and the switching position of the switching valve As a cooling position for supplying hydraulic oil discharged from the fan pump to the fan motor , In which the hydraulic oil discharged from the fan pump provided with warm-up position is supplied only to the warm-up valve.

この構成によれば、一つのファンモータ回路で作動油の冷却と暖機の双方を行うことができる。   According to this configuration, both cooling and warming-up of the hydraulic oil can be performed with a single fan motor circuit.

この場合、ファン停止状態、すなわち、ファン回転による放熱作用を停止させた状態で暖機弁を作動させて暖機を行うため、ファンを回転させながら暖機弁を作動させる場合と比べて、熱ロスを無くして暖機効率を上げることができる。   In this case, since the warm-up valve is operated in the fan stop state, that is, in the state where the heat dissipation action by the fan rotation is stopped, the warm-up valve is operated. Loss is eliminated and warm-up efficiency can be increased.

また、油圧アクチュエータ回路とファンモータ回路を別ポンプで駆動し、ファンモータ回路のブリード作用によって暖機するため、暖機中、ファン用ポンプの吐出圧力は上がってもメインポンプの吐出圧力は上がらない。すなわち、メインポンプを油圧源とする油圧アクチュエータの作動に支障を来すおそれがない。   In addition, the hydraulic actuator circuit and the fan motor circuit are driven by separate pumps and warmed up by the bleed action of the fan motor circuit, so the discharge pressure of the main pump does not increase during the warm-up even if the discharge pressure of the fan pump increases. . That is, there is no risk of hindering the operation of the hydraulic actuator using the main pump as a hydraulic source.

本発明において、上記切換弁の切換位置として、さらに、上記ファン用ポンプから吐出される作動油を直接上記作動油タンクに戻す中間位置を設ける。 In the present invention, as the switching position of the switching valve, further Ru an intermediate position to return directly to the hydraulic oil tank hydraulic oil discharged from the fan pump.

この構成によれば、ファン回転による冷却状態と暖機弁作動による暖機状態の二者択一ではなく、作動油をファンモータにも暖機弁にも供給せず、冷却も暖機もしない中間位置を加えることにより、冷却状態と暖機状態の頻繁な切換えを避けてエネルギー効率を上げることができる。   According to this configuration, the cooling state by the fan rotation and the warming-up state by the warming-up valve operation are not alternatives, and the hydraulic oil is not supplied to the fan motor or the warming-up valve, and neither cooling nor warming up is performed. By adding an intermediate position, energy efficiency can be increased by avoiding frequent switching between the cooling state and the warm-up state.

本発明では、上記切換弁を、外部からの切換信号によって切換えられる自動切換弁として構成するとともに、上記作動油の温度を検出しかつ上記切換弁に切換信号を送る制御手段を設け、上記制御手段は、検出される作動油温度をTo、作動油の暖機を開始すべき温度としての暖機設定値をT1、作動油の冷却を開始すべき温度としての冷却設定値をT2として、上記切換弁を、To≦T1のときに上記暖機位置に、T1<To≦T2のときに上記中間位置に、To>T2のときに上記冷却位置にそれぞれ設定するように構成する。 In the present invention, the upper Symbol switching valve, thereby constituting an automatic switching valve is switched by the switching signal from the outside, provided with a control means for sending a switching signal to the temperature of the hydraulic oil to detect and the switching valve, the control The means is described above, assuming that the detected hydraulic oil temperature is To, the warming-up setting value as a temperature at which the hydraulic oil should be warmed up is T1, and the cooling setting value as the temperature at which the hydraulic oil is to be cooled is T2. the switching valve, in the warm-up position when the the to ≦ T1, <in the intermediate position when the to ≦ T2, to> T1 you configured to set each of the cooling position when the T2.

こうすれば、冷却/暖機/非冷却・非暖機を作動油温度に応じて自動的にかつ的確に切換えることができる。   By so doing, cooling / warming / non-cooling / non-warming can be automatically and accurately switched according to the hydraulic oil temperature.

また、上記ファン用ポンプとして可変容量ポンプを用い、上記制御手段は、上記切換弁が上記暖機位置にセットされた状態での上記ファン用ポンプの容量である暖機時ポンプ容量をq1、上記切換弁が上記冷却位置にセットされた状態での目標ファン回転数によって決まる上記ファン用ポンプの容量である冷却時ポンプ容量をq2として、
q1>q2
に設定するのが望ましい。
Further, a variable displacement pump is used as the fan pump, and the control means has a warm-up pump capacity q1 that is a capacity of the fan pump in a state where the switching valve is set at the warm-up position, The cooling pump capacity, which is the capacity of the fan pump determined by the target fan speed when the switching valve is set at the cooling position, is q2,
q1> q2
To set is not the desired.

このように、暖機時のポンプ容量を冷却時よりも増加させることにより、第1に、ポンプ流量(暖機弁通過流量)を増やして暖機効率を上げ、第2にエンジンのポンプ負荷を増やしてエンジンをも効率良く暖機することができる。   Thus, by increasing the pump capacity during warm-up than during cooling, first, the pump flow rate (warm-up valve passage flow rate) is increased to increase warm-up efficiency, and second, the engine pump load is increased. The engine can be warmed up efficiently by increasing it.

この場合、上記制御手段は、上記切換弁が中間位置にセットされた状態での上記ファン用ポンプの容量をq3として、
q3≦q2
に設定するのが望ましい。
In this case, the control means sets q3 as the capacity of the fan pump in a state where the switching valve is set at the intermediate position,
q3 ≦ q2
To set is not the desired.

こうすれば、切換弁の中間位置ではファンモータを駆動せず、かつ、大流量も必要としないため、ポンプ容量を最小としてポンプ吐出流量を落とすことによりポンプ負荷を低減し、省エネとなる。   In this way, the fan motor is not driven at the intermediate position of the switching valve, and a large flow rate is not required. Therefore, by reducing the pump discharge flow rate with the pump capacity being minimized, the pump load is reduced and energy is saved.

本発明において、上記メインポンプとファン用ポンプを共通のエンジンによって駆動するように構成するのが望ましい。 In the present invention, it is not to desirable to configure to drive the main pump and the fan pump by a common engine.

こうすれば、作動油の暖機時に、ファン用ポンプがエンジン負荷となることでエンジンの暖機も同時に行うことができる。   In this way, when the hydraulic oil is warmed up, the fan pump becomes an engine load so that the engine can be warmed up simultaneously.

また、上記ファンモータ回路に、回路圧力の上限値を設定するリリーフ弁を設け、このリリーフ弁を上記暖機弁として兼用するように構成するのが望ましい。 Further, in the fan motor circuit, provided a relief valve for setting the upper limit value of the circuit pressure, the relief valve has to wishing is configured to double as the warm-up valve.

このように、回路・機器保護のために回路圧の上限値を設定するリリーフ弁を暖機弁に兼用できるため、回路構成の簡素化及びコストの点で有利となる。   As described above, the relief valve that sets the upper limit value of the circuit pressure for circuit / device protection can also be used as the warm-up valve, which is advantageous in terms of simplification of the circuit configuration and cost.

本発明によると、作動油冷却のためのファンモータ回路をそのまま作動油暖機回路として兼用でき、しかも高い暖機効果を得ることができるとともに、暖機中、油圧アクチュエータの作動に支障を来すおそれがない。   According to the present invention, the fan motor circuit for cooling the hydraulic oil can be used as the hydraulic oil warm-up circuit as it is, and a high warm-up effect can be obtained, and the operation of the hydraulic actuator is hindered during the warm-up. There is no fear.

本発明の実施形態に係る油圧回路図である。1 is a hydraulic circuit diagram according to an embodiment of the present invention. 実施形態の作用を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the effect | action of embodiment.

本発明の実施形態を図1,2によって説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

実施形態に係る油圧回路は、図1に示すように、メインポンプ1からの吐出油によって油圧アクチュエータ(図では一つのシリンダを例示している)2を駆動する油圧アクチュエータ回路Aと、ファン用ポンプ3からの吐出油によってファンモータ(油圧モータ)4を駆動するファンモータ回路Bと、油圧アクチュエータ及びファンモータ両回路A,Bに共用される作動油タンク(以下、単に「タンク」という)5を具備する。   As shown in FIG. 1, the hydraulic circuit according to the embodiment includes a hydraulic actuator circuit A that drives a hydraulic actuator 2 (one cylinder is illustrated in the figure) 2 by discharge oil from a main pump 1, and a fan pump 3, a fan motor circuit B that drives a fan motor (hydraulic motor) 4 by the oil discharged from 3 and a hydraulic oil tank (hereinafter simply referred to as “tank”) 5 that is shared by both the hydraulic actuator and fan motor circuits A and B. It has.

図1中、6はメイン、ファン用両ポンプ1,3の共通の駆動源としてのエンジン、7は油圧アクチュエータ回路Aを構成するアクチュエータ作動制御用のコントロールバルブ、8はファンモータ4によって回転駆動される冷却用のファン、9は油圧アクチュエータ回路Aの戻り回路に設けられたオイルクーラで、ファン8の回転によってこのオイルクーラ9、すなわちオイルクーラ9を通る作動油が冷却されてタンク5に戻る。   In FIG. 1, reference numeral 6 denotes an engine as a common drive source for both the main and fan pumps 1, 3, reference numeral 7 denotes a control valve for controlling actuator operation constituting the hydraulic actuator circuit A, and reference numeral 8 is driven to rotate by a fan motor 4. The cooling fan 9 is an oil cooler provided in the return circuit of the hydraulic actuator circuit A. The rotation of the fan 8 cools the oil cooler 9, that is, the hydraulic oil passing through the oil cooler 9, and returns to the tank 5.

ファンモータ回路Bには、回路圧の上限値を設定する暖機弁兼用のリリーフ弁10が設けられるとともに、メインポンプ1とファンモータ4を結ぶ主管路11中に、回路状態を切換える切換弁12が設けられている。   The fan motor circuit B is provided with a relief valve 10 also serving as a warm-up valve for setting an upper limit value of the circuit pressure, and a switching valve 12 for switching the circuit state in the main pipeline 11 connecting the main pump 1 and the fan motor 4. Is provided.

この切換弁12は、図左側から順に冷却、中間、暖機の各位置イ,ロ,ハを有し、制御手段を構成するコントローラ13からの切換信号(電気信号)によって各位置イ,ロ,ハ間で切換わる電磁式の自動切換弁として構成されている。   This switching valve 12 has cooling, intermediate and warming-up positions a, b, c in order from the left side of the figure, and each position a, b, c is received by a switching signal (electrical signal) from the controller 13 constituting the control means. It is configured as an electromagnetic automatic switching valve that switches between the two.

なお、切換弁12を油圧パイロット切換弁として構成し、コントローラ13からの電気信号を油圧パイロット弁で油圧信号に変換して切換弁12に入力する構成をとってもよい。   The switching valve 12 may be configured as a hydraulic pilot switching valve, and an electric signal from the controller 13 may be converted into a hydraulic signal by the hydraulic pilot valve and input to the switching valve 12.

この切換弁12の冷却位置イで、ファン用ポンプ3からの吐出油が主管路11を通ってファンモータ4に流れる。すなわち、ファンモータ4によりファン8が回転駆動されて作動油の冷却作用が行われる。   The oil discharged from the fan pump 3 flows to the fan motor 4 through the main pipeline 11 at the cooling position A of the switching valve 12. That is, the fan 8 is rotationally driven by the fan motor 4 to cool the hydraulic oil.

これに対し、切換弁12の中間位置ロでは、ポンプ吐出油は、ファンモータ4を通らないバイパスライン14経由で直接タンク5に戻る。従ってファンモータ4は回転せず、冷却作用も暖機作用も行われない。   On the other hand, at the intermediate position B of the switching valve 12, the pump discharge oil returns directly to the tank 5 via the bypass line 14 that does not pass through the fan motor 4. Therefore, the fan motor 4 does not rotate, and neither cooling action nor warm-up action is performed.

一方、切換弁12の暖機位置ハでは、ポンプ吐出油はファンモータ4及びバイパスライン14のいずれに対してもブロックされてリリーフ弁10のみに流れる。このため、リリーフ作動により作動油が加熱されてタンク5に戻る。すなわち、作動油の暖機作用が行われる。   On the other hand, at the warm-up position C of the switching valve 12, the pump discharge oil is blocked for both the fan motor 4 and the bypass line 14 and flows only to the relief valve 10. Therefore, the hydraulic oil is heated by the relief operation and returns to the tank 5. That is, the warming-up action of the hydraulic oil is performed.

また、ファン用ポンプ3はレギュレータ15によって容量(ポンプ傾転)が変化する可変容量ポンプとして構成され、コントローラ13からレギュレータ15に入力される容量指令信号に応じてポンプ容量、すなわちポンプ吐出流量が可変制御される。   The fan pump 3 is configured as a variable capacity pump whose capacity (pump tilt) is changed by the regulator 15, and the pump capacity, that is, the pump discharge flow rate is variable according to the capacity command signal input from the controller 13 to the regulator 15. Be controlled.

一方、検出手段として、作動油の温度を検出する作動油温度センサ16と、ファン用ポンプ3の回転数を検出するポンプ回転数センサ17が設けられ、この両センサ16,17で検出された作動油温度とポンプ回転数の信号がコントローラ13に送られる。   On the other hand, a hydraulic oil temperature sensor 16 for detecting the temperature of the hydraulic oil and a pump rotational speed sensor 17 for detecting the rotational speed of the fan pump 3 are provided as detection means, and the operation detected by both sensors 16 and 17 is provided. The oil temperature and pump speed signals are sent to the controller 13.

すなわち、コントローラ13と両センサ16,17によって、切換弁12を切換える制御手段が構成される。   That is, the controller 13 and the sensors 16 and 17 constitute a control means for switching the switching valve 12.

コントローラ13は、検出された作動油温度に応じて作動油の冷却、暖機を含む作用の切換えを行うとともに、この作用の切換えとファン用ポンプ3の回転数に応じて同ポンプ3のポンプ容量を変化させる。この点を図2のフローチャートを併用して詳述する。   The controller 13 switches the operation including cooling of the hydraulic oil and warming up according to the detected hydraulic oil temperature, and the pump capacity of the pump 3 according to the switching of the operation and the rotational speed of the fan pump 3. To change. This point will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.

コントローラ13には、作動油温度に関して、相対的に低温であって作動油の暖機を開始すべき温度としての暖機設定値T1と、相対的に高温であって作動油の冷却を開始すべき温度としての冷却設定値T2が記憶され、検出される作動油温度Toがこれら設定値T1,T2と比較される。   The controller 13 has a warm-up set value T1 as a temperature at which the hydraulic oil temperature is relatively low and should start warming-up of the hydraulic oil, and cooling of the hydraulic oil is started at a relatively high temperature. The cooling set value T2 as the power temperature is stored, and the detected hydraulic oil temperature To is compared with these set values T1 and T2.

すなわち、制御開始後、ステップS1でTo<T1か否かが判断され、NO(To≧T1)であれば暖機の必要無しとしてステップS2に移行する。   That is, after the control is started, it is determined whether or not To <T1 in step S1, and if NO (To ≧ T1), it is determined that there is no need for warm-up, and the process proceeds to step S2.

ステップS2ではTo<T2か否かが判断され、NO(To>T2)であれば、冷却の必要有りとしてステップS3で切換弁12を冷却位置イにセットするとともに、ステップ4においてファン用ポンプ3の容量qを冷却時ポンプ容量q2に設定する。   In step S2, it is determined whether To <T2 or not. If NO (To> T2), it is determined that cooling is necessary. In step S3, the switching valve 12 is set to the cooling position A, and in step 4, the fan pump 3 Is set to the cooling pump capacity q2.

この冷却時ポンプ容量q2は、ファン8の目標回転数Nfと、ファン1回転当たりに必要なポンプ容量qf、ファン用ポンプ3の回転数Npから次式で求める。   The cooling pump capacity q2 is obtained from the target rotational speed Nf of the fan 8, the pump capacity qf required for one rotation of the fan, and the rotational speed Np of the fan pump 3 by the following equation.

q2=qf×Nf/Np
こうして、ファン8が、冷却に必要十分な回転数で回転して作動油の冷却作用が行われる。
q2 = qf × Nf / Np
In this way, the fan 8 rotates at a rotation speed necessary and sufficient for cooling, and the cooling action of the hydraulic oil is performed.

これに対し、ステップS1でYES(To≦T1)のときは、作動油温度が低くて暖機の必要があるとしてステップS5に移り、切換弁12を暖機位置ハにセットする。   On the other hand, if YES in Step S1 (To ≦ T1), it is determined that the hydraulic oil temperature is low and needs to be warmed up, so that the process proceeds to Step S5 and the switching valve 12 is set to the warming-up position C.

この暖機位置ハでは、前記のようにファン用ポンプ3からの吐出油はファンモータ4にもバイパスライン14にも流れないため、リリーフ弁10が開き、ポンプ吐出油全量がリリーフ弁10を通ってタンク5に戻る。すなわち、作動油を加熱して昇温させる暖機作用が行われる。   In this warm-up position C, the oil discharged from the fan pump 3 does not flow into the fan motor 4 or the bypass line 14 as described above, so that the relief valve 10 is opened and the entire amount of oil discharged from the pump passes through the relief valve 10. Return to tank 5. That is, the warming-up action of heating the hydraulic oil to raise the temperature is performed.

また、ステップS6においてファン用ポンプ3のポンプ容量qを、冷却時ポンプ容量q2よりも大きな暖機時ポンプ容量q1に設定する。   In step S6, the pump capacity q of the fan pump 3 is set to a warm-up pump capacity q1 larger than the cooling pump capacity q2.

これによりポンプ吐出流量が増加するため、リリーフ流量も増加して暖機効率が上がる。   As a result, the pump discharge flow rate increases, so that the relief flow rate also increases and the warm-up efficiency increases.

また、エンジン6のポンプ負荷が増加することによってエンジン6の発熱量が増え、エンジン6の暖機効率も上がる。   Further, when the pump load of the engine 6 increases, the amount of heat generated by the engine 6 increases and the warm-up efficiency of the engine 6 also increases.

一方、ステップS2でYES(To≦T2)のとき、つまり、T1<To≦T2のときは、作動油温度が高くも低くもない中間領域にあって冷却も暖機も必要無しとして、ステップ7で切換弁12を中間位置ロにセットする。   On the other hand, if YES in step S2 (To ≦ T2), that is, if T1 <To ≦ T2, the hydraulic oil temperature is in an intermediate region where the temperature is neither high nor low, and cooling and warming up are not necessary. To set the switching valve 12 to the intermediate position b.

この中間位置ロでは、ファン用ポンプ3の吐出油はファンモータ4もリリーフ弁10も通らず、バイパスライン14のみを通って直接タンク5に戻る。従ってファン8も回転しないしリリーフ作動も行われず、冷却作用も暖機作用も行われない。   At this intermediate position b, the oil discharged from the fan pump 3 returns directly to the tank 5 through only the bypass line 14 without passing through the fan motor 4 or the relief valve 10. Accordingly, the fan 8 does not rotate, the relief operation is not performed, and neither the cooling operation nor the warming-up operation is performed.

また、ステップS8でファン用ポンプ3の容量qを、冷却時ポンプ容量q2よりも小さい中間時ポンプ容量q3に設定する。   In step S8, the capacity q of the fan pump 3 is set to an intermediate pump capacity q3 smaller than the cooling pump capacity q2.

このように、冷却作用も暖房作用も行われない中間温度領域ではファンモータ4を駆動せず、かつ、大流量も必要としないため、ポンプ容量を最小とすることによりポンプ負荷を低減し、省エネルギーとなる。   In this way, the fan motor 4 is not driven and a large flow rate is not required in the intermediate temperature range where neither the cooling action nor the heating action is performed. Therefore, the pump load is reduced by minimizing the pump capacity to save energy. It becomes.

この油圧回路によれば、次の効果を得ることができる。   According to this hydraulic circuit, the following effects can be obtained.

(I) 一つのファンモータ回路Bで作動油の冷却と暖機の双方を行うことができる。   (I) A single fan motor circuit B can both cool and warm up the hydraulic oil.

(II) ファン停止状態、すなわち、ファン回転による放熱作用を停止させた状態で暖機弁としてのリリーフ弁10を作動させて暖機を行うため、ファン8を回転させながら暖機弁を作動させる場合と比べて、熱ロスを無くして暖機効率を上げることができる。   (II) In order to warm up by operating the relief valve 10 as a warm-up valve in a state where the fan is stopped, that is, in a state where the heat radiation action due to the rotation of the fan is stopped, the warm-up valve is operated while the fan 8 is rotated. Compared to the case, it is possible to increase the warm-up efficiency by eliminating heat loss.

(III) 油圧アクチュエータ回路Aとファンモータ回路Bを別ポンプ1,3で駆動し、ファンモータ回路Bのブリード作用(リリーフ作用)によって暖機するため、暖機中、ファン用ポンプ3の吐出圧力は上がってもメインポンプ1の吐出圧力は上がらない。すなわち、メインポンプ1を油圧源とする油圧アクチュエータ2の作動に支障を来すおそれがない。   (III) Since the hydraulic actuator circuit A and the fan motor circuit B are driven by separate pumps 1 and 3 and warmed up by the bleed action (relief action) of the fan motor circuit B, the discharge pressure of the fan pump 3 during warm-up Even if it rises, the discharge pressure of the main pump 1 does not rise. That is, there is no possibility of hindering the operation of the hydraulic actuator 2 using the main pump 1 as a hydraulic source.

(IV) 切換弁12の切換位置として、ファン回転による冷却状態とリリーフ作動による暖機状態の二者択一ではなく、作動油をファンモータ4にもリリーフ弁10にも供給せず、冷却も暖機もしない中間位置ロを加えているため、冷却状態と暖機状態の頻繁な切換えを避けてエネルギー効率を上げることができる。   (IV) The switching position of the switching valve 12 is not one of the cooling state by the fan rotation and the warming-up state by the relief operation, and the hydraulic oil is not supplied to the fan motor 4 and the relief valve 10 and the cooling is not performed. Since an intermediate position B that does not warm up is added, energy efficiency can be increased by avoiding frequent switching between the cooling state and the warming up state.

(V) 切換弁12をコントローラ13からの切換信号によって切換えられる自動切換弁として構成し、To≦T1のときに暖機位置ハに、T1<To≦T2のときに中間位置ロに、To>T2のときに冷却位置イにそれぞれ設定する構成としたから、冷却/暖機/非冷却・非暖機を作動油温度に応じて自動的にかつ的確に切換えることができる。   (V) The switching valve 12 is configured as an automatic switching valve that is switched by a switching signal from the controller 13, and is set to the warm-up position C when To ≦ T1, to the intermediate position B when T1 <To ≦ T2, and To> Since the cooling position A is set at T2, the cooling / warming / non-cooling / non-warming can be automatically and accurately switched according to the hydraulic oil temperature.

(VI) ファン用ポンプ3として可変容量ポンプを用い、暖機時ポンプ容量q1と冷却時ポンプ容量をq2の関係を、
q1>q2
に設定するため、第1に、ポンプ吐出流量(リリーフ流量)を増やして暖機効率を上げ、第2にエンジン6のポンプ負荷を増やしてエンジン6をも暖機することができる。
(VI) A variable capacity pump is used as the fan pump 3, and the relationship between the pump capacity q1 during warm-up and the pump capacity during cooling q2 is
q1> q2
Therefore, first, the pump discharge flow rate (relief flow rate) can be increased to increase the warm-up efficiency, and second, the pump load of the engine 6 can be increased to warm up the engine 6 as well.

(VII) 切換弁12が中間位置ロにセットされた、冷却も暖機もしない状態でのポンプ容量q3を、
q3≦q2
に設定してポンプ吐出流量を落とすため、ポンプ負荷を低減し、省エネとなる。
(VII) The pump capacity q3 in a state where the switching valve 12 is set to the intermediate position b and is not cooled or warmed up,
q3 ≦ q2
Since the pump discharge flow rate is reduced by setting to, the pump load is reduced and energy is saved.

(VIII) メインポンプ1とファン用ポンプ3を共通のエンジン6によって駆動するため、作動油の暖機時に、ファン用ポンプ3がエンジン負荷となることでエンジン6の暖機も同時に行うことができる。   (VIII) Since the main pump 1 and the fan pump 3 are driven by the common engine 6, when the hydraulic oil is warmed up, the fan pump 3 becomes an engine load so that the engine 6 can be warmed up simultaneously. .

(IX) ファンモータ回路Bの回路圧の上限値を設定するリリーフ弁10を暖機弁として兼用するため、回路構成の簡素化及びコストの点で有利となる。   (IX) Since the relief valve 10 that sets the upper limit value of the circuit pressure of the fan motor circuit B is also used as a warm-up valve, it is advantageous in terms of simplification of the circuit configuration and cost.

他の実施形態
(1) 上記実施形態ではファンモータ回路Bのリリーフ弁10を暖機弁に兼用する構成としたが、専用の可変絞り等による暖機弁を設けてもよい。
Other embodiments
(1) In the above embodiment, the relief valve 10 of the fan motor circuit B is also used as a warm-up valve. However, a warm-up valve such as a dedicated variable throttle may be provided.

(2) 上記実施形態のようにファン用ポンプ3に可変容量ポンプを用い、ポンプ容量qを切換弁12の冷却/暖機/中間の各切換状態に応じて変化させるのが望ましいが、ポンプ容量qを切換弁12の切換状態にかかわらず一定としてもよい。   (2) Although it is desirable to use a variable displacement pump for the fan pump 3 as in the above embodiment and change the pump displacement q according to the switching state of the cooling / warming / intermediate of the switching valve 12, the pump displacement q may be constant regardless of the switching state of the switching valve 12.

(3) 切換弁12の切換位置として上記実施形態のように冷却も暖機もしない中間位置ロを設けるのが望ましいが、この切換弁12を冷却と暖機の二状態のみの間で切換わる弁として構成してもよい。   (3) As the switching position of the switching valve 12, it is desirable to provide an intermediate position B that is neither cooled nor warmed up as in the above embodiment, but the switching valve 12 is switched between only two states of cooling and warming up. You may comprise as a valve.

(4) 上記実施形態ではファン用ポンプ3をメインポンプ1と共通のエンジン6で駆動する構成としたが、ファン用ポンプ3をエンジン6とは別の駆動源(たとえば電動機)で駆動する構成をとってもよい。   (4) In the above embodiment, the fan pump 3 is driven by the engine 6 common to the main pump 1. However, the fan pump 3 is driven by a drive source (for example, an electric motor) different from the engine 6. It may be taken.

A 油圧アクチュエータ回路
B ファンモータ回路
1 メインポンプ
2 油圧アクチュエータ
3 ファン用ポンプ
4 ファンモータ
5 作動油タンク
6 エンジン
8 ファン
9 オイルクーラ
10 暖機弁を兼ねるリリーフ弁
11 主管路
12 切換弁
13 コントローラ
14 バイパスライン
15 レギュレータ
16 作動油温度センサ
17 ポンプ回転数センサ
T1 暖機設定値
T2 冷却設定値
To 作動油温度
q1 暖機時ポンプ容量
q2 冷却時ポンプ容量
q3 中間時ポンプ容量
A Hydraulic actuator circuit B Fan motor circuit 1 Main pump 2 Hydraulic actuator 3 Fan pump 4 Fan motor 5 Hydraulic oil tank 6 Engine 8 Fan 9 Oil cooler 10 Relief valve also serving as a warm-up valve 11 Main pipeline 12 Switching valve 13 Controller 14 Bypass Line 15 Regulator 16 Hydraulic oil temperature sensor 17 Pump speed sensor T1 Warm-up set value T2 Cooling set value To Hydraulic oil temperature q1 Warm-up pump capacity q2 Cooling pump capacity q3 Intermediate pump capacity

Claims (5)

メインポンプを油圧源として作業用の油圧アクチュエータを駆動する油圧アクチュエータ回路と、上記油圧アクチュエータ回路中の作動油を冷却するオイルクーラと、油圧モータであるファンモータにより駆動されて上記オイルクーラを冷却するファンと、ファン用ポンプを油圧源として上記ファンモータを駆動するファンモータ回路と、上記油圧アクチュエータ回路とファンモータ回路とに共用される作動油タンクを具備し、上記ファンモータ回路に、作動油が流れることにより発熱して上記作動油を加熱する暖機作用を行う暖機弁と、回路状態を切換える切換弁を設け、上記切換弁の切換位置として、上記ファン用ポンプから吐出される作動油を上記ファンモータに供給する冷却位置と、上記ファン用ポンプから吐出される作動油を上記暖機弁のみに供給する暖機位置と、上記ファン用ポンプから吐出される作動油を直接上記作動油タンクに戻す中間位置を設け、上記切換弁を、外部からの切換信号によって切換えられる自動切換弁として構成するとともに、上記作動油の温度を検出しかつ上記切換弁に切換信号を送る制御手段を設け、上記制御手段は、検出される作動油温度をTo、作動油の暖機を開始すべき温度としての暖機設定値をT1、作動油の冷却を開始すべき温度としての冷却設定値をT2として、上記切換弁を、To≦T1のときに上記暖機位置に、T1<To≦T2のときに上記中間位置に、To>T2のときに上記冷却位置にそれぞれ設定するように構成したことを特徴とする建設機械の油圧回路。 A hydraulic actuator circuit that drives a working hydraulic actuator using a main pump as a hydraulic source, an oil cooler that cools hydraulic oil in the hydraulic actuator circuit, and a fan motor that is a hydraulic motor drives and cools the oil cooler. A fan, a fan motor circuit that drives the fan motor using a fan pump as a hydraulic source, and a hydraulic oil tank shared by the hydraulic actuator circuit and the fan motor circuit. A warm-up valve that generates heat by flowing and heats the hydraulic oil is provided, and a switching valve that switches the circuit state is provided. The hydraulic oil discharged from the fan pump is used as a switching position of the switching valve. The cooling position supplied to the fan motor and the hydraulic oil discharged from the fan pump And only supplying warm-up position Kiben, an intermediate position to return directly to the hydraulic oil tank hydraulic oil discharged from the fan pump, the switching valve, an automatic switching valve is switched by the switching signal from the outside And a control means for detecting the temperature of the hydraulic oil and sending a switching signal to the switching valve, and the control means should start the warming up of the hydraulic oil with the detected hydraulic oil temperature To Assuming that the warm-up set value as temperature is T1, the cooling set value as temperature at which hydraulic oil cooling is to be started is T2, the switching valve is in the warm-up position when To ≦ T1, and T1 <To ≦ T2 A hydraulic circuit for a construction machine, wherein the hydraulic circuit is set to the intermediate position at the time of the above, and the cooling position at the time of To> T2 . 上記ファン用ポンプとして可変容量ポンプを用い、上記制御手段は、上記切換弁が上記暖機位置にセットされた状態での上記ファン用ポンプの容量である暖機時ポンプ容量をq1上記切換弁が上記冷却位置にセットされた状態での目標ファン回転数によって決まる上記ファン用ポンプの容量である冷却時ポンプ容量をq2として、
q1>q2
に設定したことを特徴とする請求項記載の建設機械の油圧回路。
A variable displacement pump is used as the fan pump, and the control means has a warm-up pump capacity that is a capacity of the fan pump in a state where the switching valve is set at the warm-up position. The cooling pump capacity, which is the capacity of the fan pump determined by the target fan speed in the state set in the cooling position, is q2,
q1> q2
The hydraulic circuit for a construction machine according to claim 1, wherein
上記制御手段は、上記切換弁が中間位置にセットされた状態での上記ファン用ポンプの容量をq3として、
q3≦q2
に設定したことを特徴とする請求項記載の建設機械の油圧回路。
The control means sets q3 as the capacity of the fan pump in a state where the switching valve is set at an intermediate position,
q3 ≦ q2
The hydraulic circuit for a construction machine according to claim 2, wherein
上記メインポンプとファン用ポンプを共通のエンジンによって駆動するように構成したことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の建設機械の油圧回路。 The hydraulic circuit for a construction machine according to any one of claims 1 to 3 , wherein the main pump and the fan pump are driven by a common engine. 上記ファンモータ回路に、回路圧力の上限値を設定するリリーフ弁を設け、このリリーフ弁を上記暖機弁として兼用するように構成したことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の建設機械の油圧回路。 To the fan motor circuit, provided a relief valve for setting the upper limit value of the circuit pressure, the relief valve to any one of claims 1 to 4, characterized by being configured to also as the warm-up valve Hydraulic circuit of the construction machine described.
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