JPH08284907A - 建設機械の作動油暖機装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの始動前にポンプ吸込管路内の作
動油を暖機しておくことで低温時のエンジンの始動性を
向上させることができる建設機械作動油暖機装置の提
供。 【構成】 エンジン１によって駆動される油圧ポンプ
２とこの油圧ポンプ２に吸入、吐出される作動油を貯留
する作動油タンク３とを接続する吸込管路４にヒータ５
を設け、エンジン１の始動前に吸込管路４内の作動油を
暖機しておくことで、エンジン１の始動性を向上させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建設機械の作動油暖機装
置に関する。

【０００２】

【従来技術】建設機械の駆動媒体となる作動油は温度の
変化でその粘性が大きく変化する。低温時には作動油の
粘度が高くなって流動性が悪くなるため、油圧機器の応
答性を悪化させたり、多大な負荷を与えたりする。ま
た、エンジン（ディーゼルエンジン）は、スタータモー
タによって強制的に回転させられることによって始動す
るが、油圧ポンプに接続されているために作動油粘度の
高い状態では、その作用する負荷によってエンジンがス
ムーズに回転できず始動性を悪化させる原因となる。そ
のため、作業開始前に作動油を予め暖め、粘度を下げて
おかなければならない。

【０００３】建設機械の作動油暖機装置としては、例え
ば、油圧回路に暖機回路を設け絞りを介して作動油を循
環させて暖めるもの、実開平４−８４９０１号公報ある
いは特開平２−８５０４号公報に示すように作動油を電
熱器によって暖めるものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、以下のような問題がある。 （１）油圧回路に暖機回路を設けるものでは、エンジン
回転数をアイドリング状態よりも高い状態で運転して作
動油を循環させるため、燃料が無駄に消費されてしま
う。また、エンジンを運転した状態で暖機を行うので、
エンジンの始動性については改善されない。 （２）実開平４−８４９０１号公報記載のものは、作動
油タンク内に設けた加熱器でタンク内の作動油を暖める
ものである。建設機械の作動油タンク内には、フィルタ
ーや、作動油の移動（波打ち）を防ぐための間仕切りが
設けられている場合があるため、取り付けに制約が多
く、また、建設機械のような大容量のタンクの作動油を
短時間で暖めるには装置が大がかりとなりコストが高く
なってしまう。さらに、タンクとポンプとを接続する吸
込管路内の作動油は暖められず、エンジンの始動性につ
いては、さらに改善の余地がある。 （３）特開平２−８５０４号公報記載のものは、可変容
量形ポンプのレギュレータ部に設けた加熱装置でレギュ
レータ部の作動油を加熱して低温時のレギュレータの応
答性を向上させるものである。これはポンプに吸入され
る作動油を暖機するものではないため、ポンプに作用す
る負荷は大きいままであり、エンジンの始動性を改善す
ることはできない。

【０００５】本発明の目的は、比較的簡単な構成でエン
ジンの始動前に作動油を暖機しておくことで低温時のエ
ンジンの始動性を向上させることができる建設機械の作
動油暖機装置に関する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応づけて本発明を説明すると、本発明は、エンジン１
と、エンジン１によって駆動される油圧ポンプ２と、油
圧ポンプ２によって吸入される作動油を貯留する作動油
タンク３とを備えた建設機械の作動油暖機装置に適用さ
れる。そして、請求項１の発明は、作動油タンク３と油
圧ポンプ２とを接続する吸込管路４の少なくとも一部分
に加熱装置５を設けることにより、上述した目的が達成
される。請求項２の発明における加熱装置５は、通電電
流に応じた発熱量で発熱する発熱ヒータ５と、吸込管路
４内の作動油温度を検出する検出装置７と、検出装置７
からの信号に基づいて発熱ヒータ５へ流す電流を制御す
る制御装置６とから構成されるものである。請求項３の
発明における発熱ヒータ５は、吸込管路４の外径に相当
する内径を有し、径方向に半分割可能に形成される円筒
状の保温部材５ａと、保温部材５ａに内設される発熱体
５ｂとからなるものである。

【０００７】

【作用】請求項１の発明では、油圧ポンプ２の吸入ポー
トに接続されている吸込管路４内の作動油が加熱装置５
によって暖められる。エンジン始動時に油圧ポンプ２が
スタータで強制的に回転すると暖められた作動油が油圧
ポンプ２内に直ちに流入する。請求項２の発明では、検
出装置７によって検出される吸込管路４内の作動油温に
基づいて発熱ヒータ５への通電が制御装置６によって制
御される。請求項３の発明では、発熱体５ｂを内設した
半分割可能な円筒状の保温部材５ａが吸込管路４を挟み
込み、それを覆うように取り付けられて吸込管路４を暖
める。

【０００８】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために、実施例の図を用いたがこれにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図４により説
明する。図１は本発明による暖機装置の一実施例の全体
構成図、図２は図１における発熱装置の詳細図、図３は
図２におけるＡ−Ａ方向断面図、図４は発熱装置の制御
フローである。

【００１０】図１で、１はエンジン、２はエンジン１に
よって回転駆動される油圧ポンプ、３は油圧ポンプ２に
よって吸入，吐出される作動油が貯留される作動油タン
ク、４は作動油タンク３と油圧ポンプ２とを接続する吸
込管路、５は通電電流に応じた発熱量で発熱するヒー
タ、６はヒータ５に通電する電流を制御する制御装置で
あり、ＣＰＵを含む。７は吸込管路４に設けられる油温
センサ、８はヒータの電源となるバッテリ、９はエンジ
ン１の駆動によって発電するオルタネータである。１０
は運転室に設けられるイグニッションスイッチであり、
オフ位置（ＯＦＦ）、オン位置（ＯＮ）、スタート位置
（ＳＴＡＲＴ）を有する。１１は運転室に設けられるモ
ニタである。

【００１０】ヒータ５は図２および図３に示すように、
吸込管路４の外径に相当する内径を有する円筒状の保温
材５ａと、保温材５ａの軸方向にわたって吸込管路４に
巻き付くように内設される電熱線５ｂとからなる。保温
材５ａは耐熱性の高い樹脂によって形成しても、熱伝導
性の良いセラミック系のものであってもよい。この保温
材５ａは径方向に２分割に形成され、蝶番５ｃを中心に
開閉し、吸込管路４に巻き付けてボルト５ｄにより固定
する。

【００１１】図４はヒータ５の駆動を制御する手順を示
すもので、制御装置６のＣＰＵで実行される。ステップ
Ｓ１で運転室内のイグニッションスイッチ１０がオン位
置にあるかまたはスタート位置にあるか否かを判定す
る。ステップＳ１が否定されると再びこの処理を繰り返
し、肯定されるまで待機する。ステップＳ１が肯定され
るとステップＳ２に進み、油温センサ７の出力値を読み
込む。この油温センサ７の出力値は、エンジン始動前の
吸込管路４内の作動油温度である。ステップＳ３では、
ステップＳ２で読み込んだ作動油温度が予め設定される
所定の温度以下か否かを判定する。このステップＳ３で
用いられる作動油温度は、エンジン始動性に悪影響を与
えない程度の作動油の粘度が得られる温度であり、例え
ば氷点下以上の＋５度程度が用いられる。

【００１２】ステップＳ３が肯定されるとステップＳ４
に進み、発熱体５ｂに電流が流されて発熱体５ｂが発熱
する。これによって吸込管路４が暖められて、吸込管路
４内の作動油の温度が上昇する。吸込管路４内の作動油
の量は、タンク内の作動油量に比べて少なく、しかも流
れていないため比較的短時間で暖めることができる。ス
テップＳ３が否定されると、つまり作動油が所定の温度
より高い温度に暖まるとステップＳ５に進み、発熱体５
ｂへの通電がオフされ、さらにステップＳ６に進んで運
転室内に設けられているモニタ１１に”始動ＯＫ”を表
示する。そして、ステップＳ７でイグニッションスイッ
チ１０がスタート位置に切り換えられたか否かを判断
し、肯定されるとステップＳ８でエンジン１を始動させ
る。

【００１３】ステップＳ７が否定された場合にはステッ
プＳ２に戻り、今までの処理を繰り返す。これにより、
エンジン始動時に油圧ポンプ２に吸入される作動油の粘
度を低下させることができるのでエンジンの負荷を小さ
くでき、低温時のエンジンの始動性を向上できる。すな
わち、極低温におけるエンジン始動時は、油圧ポンプ２
内の作動油は水飴状であり、スタータモータによる強制
回転に伴って吸込管路４内の比較的暖かい粘度の低い油
が油圧ポンプ２内に流入されることによりエンジン負荷
を小さくでき、もってエンジン始動性を向上できる。

【００１４】なお、図５に示すように図４の処理にステ
ップＳ９〜Ｓ１２を追加することにより短時間で作動油
が暖められ、エンジン始動後の油圧機器の応答性を向上
させることができる。すなわち、ステップＳ９で油温セ
ンサ７の出力値を読み込み、ステップＳ１０でその油温
センサ７の出力値が所定の温度以下か否か判断する。エ
ンジン始動後は、油圧ポンプ２によって作動油タンク３
内の作動油が吸入されるため、ステップＳ３で設定され
た温度よりも吸込管路４内の作動油温度は低下する。従
って、ステップＳ１０で用いられる所定の温度は、ステ
ップＳ３で用いられる温度と同じであっても、それより
も高い値、例えば、通常の作動油暖機温度として用いら
れる＋３０度程度であってもよい。ステップＳ１０が肯
定されると、ステップＳ１１で発熱体５ｂに通電が開始
されて発熱体５ｂが発熱する。ステップＳ１０が否定さ
れると、作動油温度が所定の温度を越えたとしてステッ
プＳ１２で発熱体５ｂへの通電がオフされる。

【００１５】このようにステップＳ９〜Ｓ１２を実行す
ることにより、作動油を直接発熱体５ｂで暖めるので、
絞りを循環させて暖機する従来例に比べて、エンジン始
動後の作動油の暖機を短時間で行うことができ、燃費も
節約できる。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、作動油タンクと油圧ポンプと
を接続する吸込管路内の作動油を加熱装置により暖める
ようにしたので、極低温下におけるエンジン始動時に油
圧ポンプの負荷を低減することができ、エンジンの始動
性が向上する。また、作動油を加熱装置によって暖める
ようにしたのでエンジン始動後の作動油の暖機に費やす
時間を短縮でき燃費を節約できる。さらにまた、加熱装
置を半割れ円筒状の保温部材と発熱体によって構成した
ので、吸込管路への取付が簡単となり、改造が容易に行
える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による建設機械の作動油暖機装置の一実
施例を示す構成図である。

【図２】図１の要部詳細図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ方向断面図である。

【図４】図１の制御装置６における制御フローを示した
図である。

【図５】図１の制御装置６における他の制御フローを示
した図である。

【符号の説明】 １ エンジン ２ 油圧ポンプ ３ 作動油タンク ４ 吸込管路 ５ ヒータ ５ａ 保温材 ５ｂ 発熱体 ６ 制御装置 ７ 油温センサ ８ バッテリ ９ オルタネータ １０ イグニッションスイッチ １１ モニタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンと、 前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、 前記油圧ポンプによって吸入される作動油を貯留する作
   動油タンクとを備えた建設機械の作動油暖機装置におい
   て、 前記作動油タンクと前記油圧ポンプとを接続する吸込管
   路の少なくとも一部分に加熱装置を設けたことを特徴と
   する建設機械の作動油暖機装置。
2. 【請求項２】 前記加熱装置は、通電電流に応じた発熱
   量で発熱する発熱ヒータと、 前記吸込管路内の作動油温度を検出する検出装置と、 前記検出装置からの信号に基づいて前記発熱ヒータへ流
   す電流を制御する制御装置とを有することを特徴とする
   請求項１に記載の建設機械の作動油暖機装置。
3. 【請求項３】 前記発熱ヒータは、前記吸込管路の外
   径に相当する内径を有し、径方向に半分割可能に形成さ
   れる円筒状の保温部材と、前記保温部材に内設される発
   熱体とからなることを特徴とする請求項２に記載の建設
   機械の作動油温暖機装置。