JP2014118902A - 油圧駆動冷却ファン制御システム、油圧駆動冷却ファンの制御方法、及び産業用車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の油圧駆動冷却ファン制御システムは、正回転と逆回転の回転方向に回転可能であり、外気を取り込んで冷却対象を冷却し、逆回転時に冷却対象への風量を正回転時よりも低減させる油圧駆動冷却ファン(1)と、冷却対象の温度を検出する温度検出器(304〜307)と、検出された温度が下限閾値温度よりも高い場合には、検出された温度に応じて油圧駆動冷却ファンの回転数を設定する第一制御と、検出された温度が下限閾値温度よりも低い場合には、油圧駆動冷却ファンの回転数を最小回転数に設定するとともに逆回転とする第二制御と、を行う制御装置(300)と、を備える
【選択図】図2
Description
前記油圧駆動冷却ファンは、前記トランスミッション油用オイルクーラ内を流れる前記トランスミッション油を冷却するように配置されている、としてもよい。
(産業用車両の構成例)
本実施の形態に係る産業用車両は、ホイールローダやタイヤローラ等の建設機械、フォークリフトや高所作業車等の産業車両、その他の産業用として使用される車両を全て含むものである。
(産業用車両のエンジン室内の全体構成例)
図2は実施の形態に係る油圧駆動冷却ファン制御システムを含む産業用車両のエンジン室内の全体構成例を示すブロック図である。
図2に示す産業用車両のエンジン室500内には、エンジン冷却系統として、エンジン100と、ラジエータ200と、エンジン100の熱を吸収する冷却対象としてのエンジン冷却水WCと、エンジン100からラジエータ200へとエンジン冷却水WCを供給してラジエータ200により冷却されたエンジン冷却水WCをエンジン100に戻すようエンジン冷却水WCを循環させるエンジン冷却水冷却機構(101,102,105等)と、油圧駆動冷却ファン1と、が備えられている。また、図2に示すエンジン室500内においては、油圧駆動冷却ファン1が正回転の場合、外気を室内に吸入する第1の外気口510と、第1の外気口510から吸入された外気を室外に排出する2つの第2の外気口520とが備えられている。なお、第1の外気口510と第2の外気口520との配置は、図2に示すものに限られない。
エンジン室500内には、エンジン100の出力軸に接続するトランスミッション120が備えられている。トランスミッション120は、トルクコンバータ(図示せず)を有しており、冷却対象としてのトランスミッション油OMを用いて、エンジン100の動力を各種機器・装置等(例えば、後述の油圧回路110のポンプ5)へ伝達する。
図2には、エンジン100が過給機付エンジンである場合の構成を例示している。つまり、エンジン室500内には、油圧駆動冷却ファン1による冷却対象としての圧縮空気ATをエンジン100に向けて供給する過給機131と、過給機131からエンジン100に向けて供給される圧縮空気ATを冷却するインタクーラ130とが備えられている。
図2には、エンジン100がさらにDPF(Diesel Particulate Filter)付ディーゼルエンジン(Diesel Engine)である場合の構成を例示している。つまり、エンジン室500内には、エンジン100の排気口付近に、エンジン100の排気ガス中の粒子状物質を捕捉するフィルタであるDPF140が装着されている。DPF140に所定量の粒子状物質が捕捉されるとDPF140の機能低下を招く。この機能低下を防ぐため、DPF140は、所定の契機でエンジン100の高温の排気ガス等を利用して、捕捉した粒子状物質が燃焼され、フィルタが再生される。したがって、DPF140を再生する際には、エンジン100に負荷を与えて排気ガス温度を上昇させる必要があり、エンジン冷却水WCの温度が上昇する。なお、エンジン100がDPF付ディーゼルエンジンでない場合、以上に説明した構成を省略してもよい。
図2には、実施の形態に係る油圧駆動冷却制御システムの構成例が示されている。
図3は図2に示す油圧回路110の詳細な構成例を示す図である。図3に示す油圧回路110は、基本的には、油タンク2、油圧ポンプ5、アンローダ機構10、ブレーキ制御回路30、荷役合流バルブ50、ファン制御バルブ60、高圧選択機構20、容量調整機構9から成る。
図4は図2に示す油圧駆動冷却ファン制御システムの動作例を示すフローチャートである。
以上のとおり、温度検出器(304〜307)により検出された温度全て(T1〜T4全て)が下限閾値温度以上である場合には、当該温度検出器により検出された温度に応じて油圧駆動冷却ファン1の回転数が設定され、かつ、当該温度検出器により検出された温度のうち少なくとも1つが、それぞれの冷却対象に対応した下限閾値温度よりも低い場合には、油圧駆動冷却ファン1の回転数が最小回転数NMINに設定されるとともに、油圧駆動冷却ファン1の回転方向が逆回転とされる。
図3に示すような、ロードセンシング圧(Pls)に基づいて油圧駆動冷却ファン1の回転数を制御しているような油圧回路を用いている場合、油圧ポンプ5の圧をロードセンシング圧(Pls)より低くすることができないため、油圧駆動冷却ファン1の冷却能力を十分に低下させることができない。そのため、冷却対象(エンジン冷却水WC,作動油OH,トランスミッション油OM,圧縮空気AT等)の過冷却が引き起こされるおそれがあった。一方、本実施形態では、外気の温度低下等により冷却対象の検出温度が下限閾値温度(例えば氷点下)よりも低い場合には、油圧駆動冷却ファン1の回転数を最小回転数に設定することに加えて、油圧駆動冷却ファンの回転方向を逆回転とすることで正回転時よりも当該冷却対象への風量を低減させている。この結果、油圧駆動冷却ファン1の冷却能力のさらなる低減を図り、当該冷却対象の過冷却を防止することができる。
2・・・油タンク
3,4・・・油配管
5・・・油圧ポンプ
7・・・制御バルブ
8・・・傾転角調整部
9・・・容量調整機構
10・・・アンローダ機構
11・・・入カポート
12・・・絞り
13・・・第1の出力ポート
14・・・第2の出力ポート
15・・・第1のバルブ
16・・・第2のバルブ
19・・・ドレン配管
20・・・高圧選択機構
21・・・パイロット配管(パイロット圧Pun)
22・・・油配管
23・・・パイロット配管(パイロット圧Pls)
30・・・ブレーキ制御回路
36・・・パイロット配管(パイロット圧Pbreak)
50・・・荷役合流バルブ
51・・・切替バルブ
52・・・可変絞り
53・・・チェックバルブ
54・・・荷役合流配管
55・・・分岐管
56・・・電磁切替バルブ
57・・・パイロット配管(パイロット圧Pload)
60・・・ファン制御バルブ
61・・・電磁制御バルブ
63・・・パイロット配管(パイロット圧Pfan)
64・・・電磁逆比例弁
100・・・エンジン
101,102・・・水配管
105・・・サーモスタット
110・・・油圧回路
111,112・・・油配管
120・・・トランスミッション
121,122・・・油配管
130・・・インタクーラ
131・・・過給機
150・・・エアコン
151・・・エアコンコンデンサ
200・・・ラジエータ
201・・・水配管
202・・・ファンシュラウド
210・・・オイルクーラ(作動油用)
211,212・・・油配管
220・・・オイルクーラ(トランスミッション油用)
300・・・制御装置
304・・・温度検出器(エンジン冷却水用)
305・・・温度検出器(作動油用)
306・・・温度検出器(トランスミッション油用)
307・・・温度検出器(圧縮空気用)
500・・・エンジン室
510・・・第1の外気口
520・・・第2の外気口
WC・・・エンジン冷却水
OH・・・作動油
OM・・・トランスミッション油
AT・・・圧縮空気
NMAX・・・最大回転数
NMIN・・・最小回転数
T1・・・エンジン冷却水温度
T2・・・作動油温度
T3・・・トランスミッション油温度
T4・・・圧縮空気温度
Claims (9)
- 正回転と逆回転の回転方向に回転可能であり、外気を取り込んで冷却対象を当該外気により冷却し、回転方向が当該逆回転時に当該冷却対象への風量を当該正回転時よりも低減させる油圧駆動冷却ファンと、
前記冷却対象の温度を検出する温度検出器と、
前記温度検出器により検出された温度が下限閾値温度よりも高い場合には、前記温度検出器により検出された温度に応じて前記油圧駆動冷却ファンの回転数を設定する第一制御と、
前記温度検出器により検出された温度が下限閾値温度よりも低い場合には、前記油圧駆動冷却ファンの回転数を最小回転数に設定するとともに前記油圧駆動冷却ファンの回転方向を前記逆回転とする第二制御と、を行う制御装置と、
を備える油圧駆動冷却ファン制御システム。 - 前記冷却対象として複数の冷却対象を有するとともに、前記温度検出器として各前記冷却対象毎に複数の温度検出器を有し、
前記制御装置は、各前記温度検出器により検出された複数の温度のうち少なくとも1つの温度がそれぞれに対応した下限閾値温度よりも低い場合には、前記第二制御を行う、請求項1に記載の油圧駆動冷却ファン制御システム。 - 前記制御装置は、前記第二制御を行っている間に、各前記温度検出器により検出された複数の温度のうち少なくとも1つの温度が上限閾値温度よりも高くなった場合には、前記第二制御から前記第一制御への切り替えを行う、請求項2に記載の油圧駆動冷却ファン制御システム。
- 前記油圧駆動冷却ファンの前記制御装置における前記第一制御と前記第二制御とを、前記温度検出器により検出された温度によらず、手動操作で切り替える切り替え手段を備えている、請求項1又は2に記載の油圧駆動冷却ファン制御システム。
- 前記油圧駆動冷却ファン制御システムは、エンジンと、ラジエータと、前記冷却対象としてのエンジン冷却水と、当該エンジンから当該ラジエータへと当該エンジン冷却水を供給して当該ラジエータにより冷却された当該エンジン冷却水を当該エンジンに戻すよう当該エンジン冷却水を循環させるエンジン冷却水冷却機構と、を備えた産業用車両に適用可能であり、
前記油圧駆動冷却ファンは、前記ラジエータ内を流れる前記エンジン冷却水を冷却するように配置されている、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の油圧駆動冷却ファン制御システム。 - 前記産業用車両は、前記エンジンの動力によって作動する油圧ポンプと、当該油圧ポンプから吐出された前記冷却対象としての作動油により前記油圧駆動冷却ファンを含む負荷を駆動する油圧アクチュエータと、を含む油圧回路と、前記作動油を冷却する作動油用オイルクーラと、当該油圧回路内を流れる前記作動油を当該作動油用オイルクーラに供給して当該作動油用オイルクーラにより冷却された当該作動油を当該油圧回路に戻すよう当該作動油を循環させる作動油冷却機構と、をさらに備え、
前記油圧駆動冷却ファンは、前記作動油用オイルクーラ内を流れる前記作動油を冷却するように配置されている、請求項5に記載の油圧駆動冷却ファン制御システム。 - 前記産業用車両は、前記冷却対象としてのトランスミッション油を用いて前記エンジンの動力を伝達するように構成されているトランスミッションと、トランスミッション用オイルクーラと、当該トランスミッションから当該トランスミッション用オイルクーラへと当該トランスミッション油を供給して当該トランスミッション油オイルクーラにより冷却された当該トランスミッション油を当該トランスミッションに戻すよう当該トランスミッション油を循環させるトランスミッション油冷却機構と、をさらに備え、
前記油圧駆動冷却ファンは、前記トランスミッション油用オイルクーラ内を流れる前記トランスミッション油を冷却するように配置されている、請求項6に記載の油圧駆動冷却ファン制御システム。 - 正回転と逆回転の回転方向に回転可能であり、外気を取り込んで冷却対象を当該外気により冷却し、回転方向が逆回転時に当該冷却対象への風量を当該正回転時よりも低減させる油圧駆動冷却ファンと、当該冷却対象の温度を検出する温度検出器と、を備えた冷却システムにおける当該油圧駆動冷却ファンの制御方法であって、
前記温度検出器により検出された検出温度を取得することと、
前記検出温度が下限閾値温度未満であるか否かを判定することと、
前記検出温度が前記下限閾値温度未満でないことを判定したとき、前記検出温度に応じて前記油圧駆動冷却ファンの回転数を設定することと、
前記検出温度が前記下限閾値温度未満であることを判定したとき、前記油圧駆動冷却ファンの回転数を最小回転数に設定するとともに、前記油圧駆動冷却ファンの回転方向を前記逆回転とすることと、
を含む油圧駆動冷却ファンの制御方法。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の油圧駆動冷却ファン制御システムを備えた産業用車両。
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