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摘要
申请专利号:

CN201280013367.6

申请日:

2012.03.05

公开号:

CN103459726A

公开日:

2013.12.18

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):E02F 9/16登记生效日:20170303变更事项:专利权人变更前权利人:日立建机株式会社变更后权利人:株式会社KCM变更事项:地址变更前权利人:日本东京都变更后权利人:日本兵库县|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E02F 9/16申请日:20120305|||公开

IPC分类号:

E02F9/16

主分类号:

E02F9/16

申请人:

日立建机株式会社

发明人:

菊池圭吾; 兵藤幸次; 青木勇; 田中哲二

地址:

日本东京都

优先权:

2011.03.15 JP 2011-057090

专利代理机构:

北京市金杜律师事务所 11256

代理人:

陈伟

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内容摘要

本发明提供一种工程机械,其具有:冷却空调用制冷剂的冷凝器(24);通过在正转驱动时产生的顺向的冷却风来冷却冷凝器(24)的风扇(21);相对于冷凝器(24)配置在顺向的冷却风的下风侧的散热器(25)等其他冷却对象物;检测在冷凝器(24)中流动的制冷剂的压力的制冷剂压力检测器(27);和控制器(136),该控制器在风扇(21)反转驱动时由制冷剂压力检测器(27)所检测到的空调制冷剂的检测压力(P),达到预先设定的正转恢复压力(P1)之后,执行使风扇(21)恢复为正转驱动的反转中止处理。由此,能够在减轻发动机室的清扫负担的同时,抑制空调的冷却效果降低。

权利要求书

1.  一种工程机械,其特征在于,具有:
冷却空调用制冷剂的冷凝器;
通过在正转驱动时产生的顺向的冷却风来冷却所述冷凝器的风扇;
相对于所述冷凝器配置在所述顺向的冷却风的下风侧的其他冷却对象物;
检测在所述冷凝器中流动的制冷剂的压力的制冷剂压力检测器;和
控制器,该控制器在所述风扇反转驱动时由所述制冷剂压力检测器所检测到的所述制冷剂的检测压力,达到预先设定的正转恢复压力之后,执行使所述风扇恢复为正转驱动的反转中止处理。

2.
  根据权利要求1所述的工程机械,其特征在于,所述控制器在执行所述反转中止处理之前执行强制反转处理,该强制反转处理为,从所述风扇的反转开始之后直到经过预先决定的强制反转时间,与所述制冷剂的检测压力无关地继续所述风扇的反转驱动。

3.
  根据权利要求2所述的工程机械,其特征在于,具有执行自动反转处理的功能,该自动反转处理为,每隔固定时间使所述风扇仅反转驱动预先设定的反转驱动时间,在执行该自动反转处理的过程中,依次执行所述强制反转处理、和所述反转中止处理,若在所述风扇反转驱动的状态下经过了所述反转驱动时间,则使所述风扇恢复为正转驱动。

4.
  根据权利要求2或3所述的工程机械,其特征在于,具有设定所述强制反转时间的强制时间设定器、或连接该强制时间设定器的连接部。

5.
  根据权利要求2至4中任一项所述的工程机械,其特征在于,具有切换所述反转中止处理的有效无效的切换机构。

6.
  根据权利要求2至5中任一项所述的工程机械,其特征在于, 具有:
发动机;
由该发动机驱动的液压泵;
由从该液压泵排出的工作油驱动的液压致动装置;
检测所述工作油的温度的工作油温度检测器;
使车速变速的变速箱;
向该变速箱传递所述发动机的驱动力的液力变矩器;
检测作为该液力变矩器的动力传递介质的液力变矩器油的温度的液力变矩器油温检测器;
冷却所述发动机的冷却水的作为所述其他冷却对象物的散热器;和
控制及监视所述发动机的发动机控制装置,
在所述风扇反转驱动时,所述工作油温度检测器或所述液力变矩器油温检测器的检测值中的任一个达到了各自的设定值的情况下、或者从所述发动机控制装置输入了警告所述发动机的过热的信号的情况下,所述控制器与所述风扇的反转开始后的经过时间及所述制冷剂的检测压力无关地,使所述风扇恢复为正转驱动。

说明书

工程机械
技术领域
本发明涉及轮式装载机和液压挖掘机等工程机械。
背景技术
轮式装载机和液压挖掘机等工程机械大多通过来自液压泵的工作油来驱动作业用液压致动装置,其中,该液压泵由发动机驱动。在这种工程机械中已知有一种工程机械,该工程机械将向发动机室内的散热器和工作油冷却器等这种冷却对象物吹送冷却风的风扇反转驱动,由此通过逆流风而除去在风扇正转过程中附着在冷却对象物和除尘用过滤器上的灰尘,从而具有减轻发动机室的清扫负担的功能(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2007-182710号公报
然而,在上述的具有风扇的工程机械中,存在将冷却驾驶室的空调用制冷剂的冷凝器置于散热器和工作油冷却器等的上风侧,利用风扇所吹送的冷却风来冷却空调的制冷剂的情况。若以这种结构如上所述地反转驱动风扇的话,则由于冷凝器变成位于散热器等其他冷却对象物的下风侧,所以吹到冷凝器上的风会升温,且导致空调的效能变差。
发明内容
本发明是鉴于这种情况提出的,以提供一种能够在减轻发动机室的清扫负担的同时,抑制空调的冷却效果降低的工程机械为目的。
(1)为了达成上述目的,本发明提供一种工程机械,其特征在于,具有:冷却空调用制冷剂的冷凝器;通过在正转驱动时产生的 顺向的冷却风来冷却所述冷凝器的风扇;相对于所述冷凝器配置在所述顺向的冷却风的下风侧的其他冷却对象物;检测在所述冷凝器中流动的制冷剂的压力的制冷剂压力检测器;和控制器,该控制器在所述风扇反转驱动时由所述制冷剂压力检测器所检测到的所述制冷剂的检测压力,达到预先设定的正转恢复压力之后,执行使所述风扇恢复为正转驱动的反转中止处理。
(2)在上述(1)中,优选地,其特征在于,所述控制器在执行所述反转中止处理之前执行强制反转处理,该强制反转处理为,从所述风扇的反转开始之后直到经过预先决定的强制反转时间,与所述制冷剂的检测压力无关地继续所述风扇的反转驱动。
(3)在上述(2)中,优选地,其特征在于,具有执行自动反转处理的功能,该自动反转处理为,每隔固定时间就使所述风扇仅反转驱动预先设定的反转驱动时间,在执行该自动反转处理的过程中,依次执行所述强制反转处理、和所述反转中止处理,并若在所述风扇反转驱动的状态下经过了所述反转驱动时间,则使所述风扇恢复为正转驱动。
(4)在上述(2)或(3)中,优选地,其特征在于,具有设定所述强制反转时间的强制时间设定器、或连接该强制时间设定器的连接部。
(5)在上述(2)至(4)的任一项中,优选地,其特征在于,具有切换所述反转中止处理的有效无效的切换机构。
(6)在上述(2)至(5)的任一项中,优选地,其特征在于,具有:发动机;由该发动机驱动的液压泵;由从该液压泵排出的工作油驱动的液压致动装置;检测所述工作油的温度的工作油温度检测器;使车速变速的变速箱;向该变速箱传递所述发动机的驱动力的液力变矩器;检测作为该液力变矩器的动力传递介质的液力变矩器油的温度的液力变矩器油温检测器;冷却所述发动机的冷却水的作为所述其他冷却对象物的散热器;和控制及监视所述发动机的发动机控制装置,在所述风扇反转驱动时,所述工作油温度检测器或 所述液力变矩器油温检测器的检测值中的任一个达到了各自的设定值的情况下、或者从所述发动机控制装置输入了警告所述发动机的过热的信号的情况下,所述控制器与所述风扇的反转开始后的经过时间及所述制冷剂的检测压力无关地使所述风扇恢复为正转驱动。
发明效果
根据本发明,能够在减轻发动机室的清扫负担的同时,抑制空调的冷却效果降低。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的工程机械的一例即轮式装载机的侧视图。
图2是表示本发明的一个实施方式的工程机械的一例即轮式装载机中所具有的驱动系统的概要构成的框图。
图3是示意性地表示本发明的一个实施方式的工程机械的一例即轮式装载机中所具有的发动机室内的收容物的配置的俯视图。
图4是作为本发明的一个实施方式的工程机械的一例即轮式装载机的典型动作的一例,而表示将沙土或碎石等被挖掘物装进自卸车等中时的被挖掘物的铲入作业的情况的示意图。
图5是表示由本发明的一个实施方式的工程机械的一例即轮式装载机中所具有的控制器进行的风扇的驱动控制的步骤的流程图。
具体实施方式
以下,使用附图来说明本发明的实施方式。
图1是本发明的一个实施方式的工程机械的一例即轮式装载机的侧视图。
图1所示的轮式装载机100具有车身110、和安装在该车身101的前部的作业机120。
车身110具有前部车身111和后部车身112。这些前部车身111及后部车身112分别具有前轮(车轮)113及后轮(车轮)114,并 通过沿垂直方向延伸的中央销115而能够相互折曲地连结。虽未图示,但在前部车身111和后部车身112上连结有转向液压缸,前部车身111随着该转向液压缸的伸缩驱动而相对于后部车身112向左右折曲。另外,在后部车身112上,在前部搭载有驾驶室116,在后部搭载有发动机室117。在发动机室117内,收容有后述的作为原动机的发动机131、由该发动机131驱动的液压泵134、和控制从该液压泵134所排出的工作油的方向及流量的控制阀135等。
作业机120具有斗杆121和铲斗122、以及驱动这些斗杆121和铲斗122的斗杆液压缸123和铲斗液压缸124。斗杆121随着斗杆液压缸123的伸缩驱动而沿上下方向转动(俯仰动作),铲斗122随着铲斗液压缸124的伸缩驱动而沿上下方向转动(卸载动作或铲装动作)。
图2是表示轮式装载机100的驱动系统的概要构成的框图。
如图2所示,轮式装载机100的驱动系统130具有发动机131、液力变矩器132、变速箱133、液压泵134、控制阀135、控制器136、发动机控制装置137、和变速箱控制器138等。
在发动机131的输出轴上连结有液力变矩器132的输入轴,液力变矩器132的输出轴连结在变速箱133上。液力变矩器132是由公知的叶轮(impeller)、涡轮(turbine)、定子(stator)构成的流体离合器,发动机131的旋转经由液力变矩器132而传递至变速箱133。变速箱133具有使其速度级变速的液压离合器,液力变矩器132的输出轴的旋转由变速箱133进行变速。变速后的旋转经由传动轴(propeller shaft)141及车轴(axle)142而传递至前轮113及后轮114,由此使轮式装载机100行驶。
液压泵134是可变容量型的,由发动机131驱动而将贮存在工作油油箱23中的工作油吸入而后排出。液压泵134的泵容量通过调节器(未图示)来变更。调节器根据泵的排出压力来变更泵容量,进行例如使作业转矩变为固定的固定转矩控制。此外,还能将齿轮泵等固定容量型泵用于液压泵134。
虽然示意性地图示了控制阀135,但其实际上包括多个控制阀,通过各自所对应的控制阀而相对于斗杆液压缸123、铲斗液压缸124、风扇驱动马达22等各液压致动装置,来控制从液压泵134所供给的工作油的方向及流量。该控制阀135基于来自驾驶室116内的斗杆操作杆11和铲斗操作杆12的操作信号、和来自控制器136的指令信号而驱动,例如根据来自斗杆操作杆11及铲斗操作杆12的操作信号而控制工作油向斗杆液压缸123及铲斗液压缸124的流动,或者,根据来自控制器136的指令信号而控制工作油向风扇驱动马达22的流动。
上述风扇驱动马达22驱动风扇21。风扇21产生将冷却对象物冷却的冷却风,该冷却对象物为,冷却驾驶室116的空调装置用即空调用的制冷剂的冷凝器24、冷却发动机131的冷却水的散热器25、冷却工作油的工作油冷却器34(参照图3)、和冷却由发动机131的增压器压缩而升温了的空气的中间冷却器(intercooler)35(参照图3)等。如图3的俯视图中示意性地所示,这些冷凝器24、散热器25、工作油冷却器34、中间冷却器35在发动机室117内配置在发动机131与风扇21之间,冷凝器24及中间冷却器35位于发动机131侧,工作油冷却器34及散热器25位于风扇21侧。风扇21的正转驱动时的顺向的冷却风如该图中箭头所示地产生,从发动机室117的侧部导入,然后从冷凝器24及中间冷却器35侧吹向工作油冷却器34及散热器25。也就是说,在顺向的冷却风中,工作油冷却器34及散热器25相对于冷凝器24及中间冷却器35等其他冷却对象物而位于下风侧。
返回图2,控制器136以包括具有CPU、ROM、RAM、和其他周边回路等的运算处理装置的方式构成。向控制器136分别输入有如下的信号,这些信号包括:来自检测加速踏板13的操作量的加速器操作量检测器143的信号;来自将变速箱133的输出轴(或传动轴141)的转速作为车速来检测的车速检测器144的信号;来自检测液力变矩器132的输入轴的转速Ni的转速检测器145的信号;来自 检测液力变矩器132的输出轴的转速Nt的转速检测器146的信号;来自切换轮式装载机100的前进(F)、后退(R)、或空挡(N)的前进后退切换开关14的信号;来自在1速-4速之间指示速度级的上限的速度级开关15的信号;来自指示向变速级的低速侧切换的减挡开关(kickdown switch)16的信号;来自主要的模式切换开关18(以下称为“主开关18”)、或者辅助的模式切换开关19(以下称为“副开关19”)的信号,该主开关18选择重视作业性的动力模式(以下称为“P模式”)或重视油耗效率的节油模式(以下称为“E模式”)中的任一种行驶模式,该副开关19同样地选择P模式或E模式中的任一种行驶模式;来自检测工作油油箱23的工作油的温度的工作油温度检测器26的信号;来自检测在冷凝器24中流动的制冷剂的压力的制冷剂压力检测器27的信号;来自检测液力变矩器132的动力传递介质即液力变矩器油的温度的液力变矩器油温检测器29的信号;来自使停车制动装置(未图示)工作的停车制动操作器30的信号;来自切换风扇驱动模式(后述)的风扇驱动模式切换开关31的信号;来自设定风扇21的强制反转时间(后述)的长度的强制时间设定器32的信号;来自切换风扇21的反转中止处理(后述)的有效和无效的切换开关36的信号;以及来自上述发动机控制装置137的信号等。
风扇驱动模式切换开关31具有“自动”、“手动”、“OFF”这三个位置,通过使该风扇驱动模式切换开关31的位置位于“自动”、“手动”或“OFF”上,而使风扇驱动模式分别切换为自动模式、手动模式或OFF。在此,“自动模式”是指,每隔固定时间就自动执行风扇21的反转驱动的风扇驱动模式,“手动模式”是指,在将风扇驱动模式切换开关31放入至“手动”之后使风扇21反转驱动的风扇驱动模式。另外,在将位置放入至“OFF”时,风扇21不会发生反转驱动。另外,三个位置中,在使风扇驱动模式切换开关31的位置位于“自动”或“OFF”上的情况下,即使操作人员将手从风扇驱动模式切换开关31上松开,该风扇模式切换开关31也会保持在 其位置上,但是,在将位置操作至“手动”侧的情况下,风扇驱动模式切换开关31会被弹压至“OFF”侧,当操作人员将手从风扇驱动模式切换开关31上松开后,该风扇模式切换开关31的位置恢复到“OFF”。另外,强制时间设定器32能够构成为,使其自身具备于轮式装载机100中,或者,使连接该强制时间设定器32的连接部具备于控制器136中,例如能够构成为,将个人电脑等其他装置作为强制时间设定器32而与控制器136连接。
液力变矩器132具有相对于输入转矩而使输出转矩增大的功能、即将转矩比设为1以上的功能。转矩比随着液力变矩器132的输入轴与输出轴的转速的比、即液力变矩器速度比e(输出转速Nt/输入转速Ni)的增加而变小。例如,当在以发动机转速固定的状态行驶中,行驶载荷变大时,液力变矩器132的输出转速Nt即车速减少,液力变矩器速度比e变小。这时,由于转矩比增加,所以能够以更大的行驶驱动力(牵引力)进行车辆行驶。即,若车速较慢,则行驶驱动力变大(低速高转矩),若车速较快,则行驶驱动力变小(高速低转矩)。
变速箱133是具有与1速-4速的各速度级相对应的离合器及电磁阀(未图示)的自动变速器。这些电磁阀根据从控制器136向变速箱控制器138输出的控制信号来驱动,使液压油作用于所对应的离合器而将离合器切换。在控制器136中,预先存储有作为加速基准的液力变矩器速度比e1、和作为减速基准的液力变矩器速度比e2。在自动变速模式中,控制器136根据来自转速检测器145、146的信号算出液力变矩器速度比e,当所算出的速度比e变得比基准速度比e1大时,向变速箱控制器138输出加挡信号,当变得比基准速度比e2小时,向变速箱控制器138输出减挡信号。由此,变速箱133的速度级根据液力变矩器速度比e而在1速-4速之间自动变更。
这时,速度级以将通过速度级开关15选择的速度级作为上限的方式自动变速。例如,在通过速度级开关15选择了2级的情况下,速度级根据速度比e变成1速或2速,在选择了1速的情况下,速 度级固定在1速。此外,虽未特别图示,但也考虑到一种情况,即,设置从这种自动变速模式切换成手动变速模式的功能,在手动变速模式中,能够通过速度级开关15或另设开关的手动操作而变速成任意的速度级。
另外,减挡开关16是用于强制地使速度级降低的开关,每当减挡开关16被操作一次,控制器136就向变速箱控制器138输出减挡信号,无论此时的速度比e都将速度级强制地一挡一挡地减挡。在自动变速模式中,例如能够通过当车速为低速度时操作减挡开关16,来强制地使速度级减挡。
以上,能够以使液力变矩器速度比e跨越规定值e1或e2的方式变速,但也能构成为,在车速达到规定值的情况下变速。在该情况下,例如能够构成为,根据来自车速检测器144的信号向变速箱控制器138输出加挡信号或减挡信号,由此实现上述情况。
另外,控制器136将发动机转速控制为与加速踏板13的操作量对应的目标发动机速度。即,当加速踏板13的踏入量变大时,目标发动机速度变大,控制器136将与该目标发动机速度对应的控制信号输出至发动机控制装置137,从而控制发动机转速。另一方面,发动机控制装置137不仅控制发动机131,而且还实现监视发动机131的状态的功能。具体来说,将来自检测在散热器25中流动的发动机冷却水的温度的冷却水温度检测器28的检测信号、和来自检测发动机排气温度的排气温度检测器(未图示)的检测信号输入,当判断为这些检测值的一方或双方达到了预先设定的各自的设定值,且发动机131处于过热状态或具有该危险性的状态之后,向控制器136输出过热警告信号。
这时,控制器136具有如下功能,该功能为,当在风扇21的反转驱动时基于制冷剂压力检测器27所检测到的空调制冷剂的检测压力P达到了预先设定的正转恢复压力P1之后,执行使风扇21恢复为正转驱动的反转中止处理。虽然该反转中止处理不论与风扇21的反转驱动相关的风扇驱动模式(换言之,上述风扇驱动模式切换开 关31的切换位置)是“自动”还是“手动”,都能发挥功能,但也可以设为在手动模式时不发挥功能。但是,在本实施方式中,当风扇驱动模式(风扇驱动模式切换开关31的位置)变成“OFF”而使风扇21不会反转驱动的情况下,或者通过切换开关36而使该反转中止处理无效时,该反转中止处理不会被执行。
另外,在本实施方式中,在风扇21的反转驱动中,在执行反转中止处理之前通过控制器136执行强制反转处理。该强制反转处理是指,在风扇21的反转开始之后直到经过预先决定的强制反转时间t1,与制冷剂的检测压力P的值无关地继续风扇21的反转驱动的处理。也就是说,在风扇驱动模式切换开关31的位置未变成“OFF”的条件下,一旦风扇21开始反转驱动之后,虽然制冷剂的检测压力P达到正转恢复压力P1,但是只要在强制反转时间t1的经过之前,风扇21就会继续反转驱动。
此外,在作为风扇驱动模式而选择了自动模式的情况下,执行自动反转处理。该自动反转处理是指,每隔固定时间(例如60分钟或90分钟左右)就使风扇21仅反转驱动预先设定的反转驱动时间t2(>强制反转时间t1)的处理,在本实施方式中,控制器136在该自动反转处理的执行过程中,依次执行强制反转处理、反转中止处理,而在反转开始之后,即使执行两个处理,而且在风扇21保持反转驱动的状态下经过了反转驱动时间t2后,使风扇21恢复为正转驱动。
进一步地,在本实施方式中,当风扇驱动模式为自动模式时,同时执行强制反转处理和防止中止处理,并基于来自工作油温度检测器26、液力变矩器油温检测器29、和发动机控制装置137的输入信号,来执行使风扇21恢复为正转驱动的处理。具体来说,当风扇21的反转驱动时,控制器136在工作油温度检测器26或液力变矩器油温检测器29的检测值Ta、Tb中的任一个达到了各自的设定值Ta1、Tb2的情况下,或者在从发动机控制装置137输入了发动机131的过热警告信号的情况下,与风扇21的反转开始后的经过时间t及空调 制冷剂的检测压力P的值无关地(不管是在强制反转时间t1经过之前、还是空调制冷剂的检测压力P处于正转恢复压力P1以下),都强制地使风扇21恢复为正转驱动。
接着,对上述结构的轮式装载机的动作进行说明。
1.基本动作
图4是作为轮式装载机100的典型动作的一例,表示将沙土或碎石等被挖掘物装进自卸车等中时的被挖掘物的铲入作业的情况的示意图。
如图4所示,在铲入被挖掘物时,典型地,首先朝向被挖掘物的土堆P(以下简称为“土堆P”)例如以2速度级左右前进,来向土堆P接近。这时,通过主开关18将行驶模式设为E模式。接着,操作斗杆操作杆11及铲斗操作杆12而使斗杆121下降且使铲斗122的开口朝向前方,并且,在将要铲入至土堆P中之前按下减挡开关16,从2挡减挡到1挡。减挡到1挡是由于在将被挖掘物装进至铲斗122中的时候需要较大的行驶驱动力。
在铲入至土堆P后,接着使用斗杆操作杆11的稳定机构(detent)(未图示)来保持斗杆抬升动作。由此,即使操作人员将手从斗杆操作杆11上松开,斗杆121也能继续保持抬升动作。另外,在斗杆抬升动作中,使铲斗操作杆12动作来使铲斗122进行铲装动作,从而将被挖掘物铲入至铲斗122内。在铲入该被挖掘物时,通过加速踏板13的踏入程度来调整行驶驱动力(牵引力)。这时,在被挖掘物的铲入作业中,根据被挖掘物的特性和路面状态,而存在最好不使行驶驱动力不必要地上升的情况、和被要求更大的行驶驱动力的情况,因此,操作人员通过状况判断来适时地切换E模式和P模式,一边避免因打滑而挖到路面的情况,一边将被挖掘物铲入至铲斗122中。这样,当将被挖掘物装进铲斗122内之后,操作前进后退切换开关14而将行驶方向切换成后方并后退而从土堆P离开,并再次将行驶方向切换成前方而向自卸卡车(未图示)的附近移动,并操作斗杆操作杆11及铲斗操作杆12而将被挖掘物投入至自卸卡车的货 箱等中。
2.风扇控制动作
图5是表示由控制器136进行的风扇21的上述驱动控制的步骤的流程图。
(1)风扇驱动模式判断
控制器136判断在发动机131的驱动过程中,选择了“OFF”、“自动”、“手动”中的哪个位置来作为风扇驱动模式(S101)。在风扇驱动模式切换开关31位于“OFF”的位置上而使风扇21的反转中止处理设为无效的情况下,控制器136不会转移至接下来的步骤,而是重复执行S101的处理(待机状态)。另一方面,控制器136在风扇驱动模式切换开关31位于“自动”的位置上而选择了自动模式的情况下,将步骤转移至S201,且在风扇驱动模式切换开关31位于“手动”的位置上而选择了手动模式的情况下,将步骤转移至S301。
(2)自动模式
(S201、S202)
在转移至自动模式后,控制器136首先判断:在转移至自动模式后(或者在转移至自动模式后,从上次的自动反转驱动开始)是否经过了预先设定的设定时间(60分钟、90分钟等)而到达了反转开始时刻t0(S201)。在反转开始时刻t0未到达的期间中,重复S201的处理,在反转开始时刻t0到达之后,将步骤转移至S202。在S202中,通过向控制阀135输出指示风扇21反转的指令信号,而将风扇驱动马达22从正转驱动切换成反转驱动。由此,风扇21从正转驱动切换成反转驱动。若风扇21反转驱动,则图3所示的冷却风的风向发生变化(逆流),且冷凝器24及中间冷却器35变成散热器25及工作油冷却器34的下风侧。
(S203-S206)
S203-S206的处理是强制反转处理。首先在S203中,判断通过工作油温度检测器26所检测出的工作油温度Ta是否处于相对于该 工作油温度Ta而预先设定的设定值Ta1(正常温度范围的上限值或与其相比仅低规定余量值的值)以下,若处于设定值Ta1以下,则转移至S204。同样地,在S204中,判断通过液力变矩器油温检测器29所检测出的液力变矩器油温Tb是否处于相对于该液力变矩器油温Tb而预先设定的设定值Tb1(正常温度范围的上限值或与其相比仅低规定余量值的值)以下,若处于设定值Tb1以下,则转移至S205。在S205中,判断是否从发动机控制装置137输入了上述的过热警告信号,若没有输入过热警告信号,则转移至S206。在S206中,判断在风扇21的反转开始之后(即从反转开始时刻t0开始)是否经过了强制反转时间t1。若在强制反转时间t1经过之前,则将步骤返回至S203,若经过了强制反转时间t1,则将步骤转移至S207。由于在S203-S206的过程中,未判断空调的制冷剂压力P,所以只要满足了S203-S205的判断,在强制驱动时间t1的期间中,与制冷剂压力P的值无关地继续使风扇21反转驱动。
另一方面,在强制反转时间t1的经过之前,变为不满足S203-S205的判断中的任一项的情况下,控制器136在变为不满足任一项的判断的时刻,将步骤转移至S102,并经过S102的处理,结束图5的步骤。在S102中,通过向控制阀135输出指示风扇21正向转动的指令信号,将风扇驱动马达22从反转驱动切换成正转驱动。由此,风扇21恢复为正转驱动。
此外,S203-S205的处理也可以为不同顺序。
(S207-S211)
S207-S211的处理是反转中止处理。其中的S207-S209的处理与S203-S205相同,若不满足S207-S209的任一项的判断,则控制器136将步骤转移至S102并结束图5的步骤,若全部满足S207-S209的判断,则控制器136将步骤转移至S210。在S210中,判断通过制冷剂压力检测器27所检测出的制冷剂压力P是否处于相对于该制冷剂压力P而预先设定的设定值、即正转恢复压力P1(正常温度范围的上限值或与其相比仅低规定余量值的值)以下,若与正转恢复 压力P1相比较大,则控制器136将步骤转移至S102并结束图5的步骤,若处于正转恢复压力P1以下,则转移至S211。在S211中,判断在风扇21的反转开始之后(即从反转开始时刻t0开始)是否经过了反转驱动时间t2(>强制反转时间t1)。若处于反转驱动时间t2的经过之前,则将步骤返回至S207,若经过了反转驱动时间t2,则将步骤转移至S102,使风扇21恢复为正转驱动并结束图5的步骤。
与之前的强制反转时间t1经过之前的S203-S206的处理(强制反转处理)不同,在S207-S211的处理(反转中止处理)中,判断空调的制冷剂压力P,因此,虽然满足了S207-S209的判断,但是,在制冷剂压力P达到了正转恢复压力P1的时刻,风扇21才会恢复为正转驱动。
此外,S207-S210的处理也可以为不同顺序。
(3)手动模式
(S301-S302)
在S101中将风扇驱动模式判断为手动模式的情况(风扇驱动模式切换开关31设为“手动”的位置上的情况)下,控制器136将步骤转移至S301并与S202同样地将风扇21从正转驱动切换成反转驱动。接着,在S302中,基于停车制动操作器30的信号来判断停车制动装置是否正在工作,若处于停车动作过程中,则将步骤转移至S303,若处于停车制动装置的非工作中,则将步骤转移至S351。
(S303、S304)
在停车制动装置正在工作的情况下,控制器136判断风扇驱动模式切换开关31的位置是否从“手动”切换离开(是否解除了手动反转的指示)(S303)。若在位置保持“手动”的状态下继续手动反转指示,则将步骤转移至S304,若位置切换为“OFF”或“自动”而解除了手动反转指示,则将步骤转移至S102,使风扇21恢复为正转驱动并结束图5的步骤。在S304中,判断通过制冷剂压力检测器27所检测出的制冷剂压力P是否与正转恢复压力P1相比较大,若处于正转恢复压力P1以下,则继续风扇21的反转驱动并将步骤返 回至S303。另一方面,若制冷剂压力P与正转恢复压力P1相比较大,则控制器136转移至S102,使风扇21恢复为正转驱动并结束图5的处理。
(S351、S352)
在停车制动装置未工作的情况下,控制器136将步骤从S303转移至S351,在执行了强制反转处理后,经过了固定时间(本例中虽然设定了反转驱动时间t2,但若是与强制反转时间t1相比较长的时间的话,则也可以是不同的时间)之后,使风扇21恢复为正转驱动。S351、S352相当于其中的强制反转处理。
首先在S351中,控制器136判断风扇驱动模式切换开关31的位置是否从“手动”切换离开(是否解除了手动反转的指示)。若位置切换成“OFF”或“自动”而解除了手动反转指示,则将步骤转移至S102,使风扇21恢复为正转驱动并结束图5的步骤。另一方面,若在位置保持“手动”的状态下继续手动反转指示,则将步骤转移至S352,并判断在风扇21的反转开始后(即从风扇驱动模式切换开关31的位置进入到“手动”的时刻开始)是否经过了强制反转时间t1。若是在强制反转时间t1的经过之前,则将步骤返回至S302,若经过了强制反转时间t1,则将步骤转移至S353。因此,在停车制动装置的非工作过程中,从开始手动反转之后,直到强制反转时间t1经过为止,只要是风扇驱动模式切换开关31的位置处于“手动”的状态下,风扇21就会继续反转驱动。
(S353-S356)
在S353中,接着判断停车制动装置是否处于非工作状态,若切换为停车动作过程,则将步骤转移至之前的S303,接着若是在停车制动装置的非工作过程中,则将步骤转移至S354。在S354中,控制器136判断风扇驱动模式切换开关31的位置是否从“手动”切换离开(是否解除了手动反转的指示)。若位置切换为“OFF”或“自动”而解除了手动反转指示,则将步骤转移至S102,使风扇21恢复为正转驱动并结束图5的步骤,若继续指示反转,则将步骤转移至 S355。在S355中,控制器136判断通过制冷剂压力检测器27所检测出的制冷剂压力P是否处于正转恢复压力P1以下。若制冷剂压力P与正转恢复压力P1相比较大,则将步骤转移至S102,使风扇21恢复为正转驱动并结束图5的处理,若处于正转恢复压力P1以下,则将步骤转移至S356。在S356中,控制器136判断从风扇21的反转开始之后是否经过了反转驱动时间t2(>强制反转时间t1)。若处于反转驱动时间t2的经过之前,则将步骤返回至S353,若经过了反转驱动时间t2,则将步骤转移至S102,使风扇21恢复为正转驱动并结束图5的步骤。
控制器136在发动机131的驱动过程中反复执行以上图5的步骤,并根据风扇驱动模式来控制风扇21的动作。
此外,如上所述,风扇21的反转中止处理能够通过切换开关36而设为无效(设为OFF)。虽然为了防止附图的复杂而未在图5中表示,但在通过切换开关36将反转中止处理设为无效的情况下,例如以下地执行处理即可。(a)在自动模式的情况下,例如在S202的步骤中开始风扇21的反转驱动之后,判断反转中止处理的有效无效,在反转中止处理为无效的情况下,在控制器136中依次执行相当于S207-S209、S211的步骤,并一边监视工作油温度Ta、液力变矩器油温Tb、和过热警告信号,一边使风扇21仅反转驱动反转驱动时间t2,如上所述地处理即可(省略相当于S203-S206、S210的处理)。另外,(b)在手动模式的情况下,依次执行相当于S302、S303的步骤、或者相当于S302、S351、S356的步骤(但是,在反转驱动时间t2经过之前为S356→S302),如上所述地处理即可。
根据本实施方式,能够发挥以下作用效果。
(1)同时实现清扫性与空调的冷却效果
在使风扇21反转驱动的情况下,通过逆向的冷却风吹走灰尘,该灰尘是,在正转驱动时根据顺向的冷却风而附着在散热器25和工作油冷却器34、冷凝器24、或未图示的除尘用过滤器等冷却对象物上的灰尘,由此,能够减轻发动机室117内的清扫负担。而另一方 面,如上所述,由于冷却空调用制冷剂的冷凝器24变成了位于散热器25和工作油冷却器34等其他冷却对象物的下风侧,因此吹到冷凝器24上的风会升温,其结果是,空调的效能会恶化。
因此,在本实施方式中,执行风扇21的反转驱动,同时基于反转驱动而会使空调的制冷剂压力P暂时急剧上升至正转恢复压力P1,在该情况下,即使处于反转驱动时间t2的经过之前、或者通过手动使反转驱动结束之前,也会强制地使风扇21恢复为正转驱动。因此,能够在减轻发动机室117的清扫负担的同时,抑制空调的冷却效果降低。
尤其是,如图5所示,直到经过强制反转时间t2与制冷剂压力P无关地使风扇21反转的情况下,在获得减轻清扫负担的效果的基础上,还易于确保最低限度的风扇21的反转动作,因此,能够不偏向过度重视空调性能的运用。
(2)空调的间歇性运转的抑制
存在有在空调中具有保护回路的情况,若制冷剂压力达到某固定值(在此称为第一值)以上,则该保护回路使空调停止。这种情况下,在空调一侧的设定中,具有若不暂时停止发动机来重新启动则空调不再运转的情况,于是,为了再次起动发动机,不得不中断作业。为了避免这种情况,考虑到增加如下的功能,该功能为,在工程机械一侧设定与导致上述保护回路起作用的值相比较低的值(在此称为第二值),在制冷剂压力达到第二值之后,在工程机械一侧使空调暂时停止,等待制冷剂压力降低后再使空调工作(或允许工作)。这种情况下,若假设构成为,在风扇21的反转驱动时不判断制冷剂压力,则担心在制冷剂压力容易上升的风扇21的反转驱动过程中,上述的使空调停止的功能会轻易动作,并且,根据作业现场的气温等环境,空调的动作会变得间歇性进行。
对此,在本实施方式的情况下,在制冷剂压力P超过正转恢复压力P1之后,使风扇21恢复为正转驱动而将冷凝器24冷却,因此,只要适当地设定正转恢复压力P1,就能抑制空调的间歇性运转。
另外,在作业运转过程中工作油冷却器34和散热器25会升温,因此,与非作业运转时相比,根据风扇21的反转驱动而会使冷凝器24的温度更容易上升。由此,根据在作业现场所设想的温度环境等,具有本身就难以在作业运转过程中使风扇21反转的情况。对此,在本实施方式中,由于能够抑制制冷剂压力P的过度上升,所以在作业运转过程中也能很容易地使风扇21反转驱动。
(3)确保设定的灵活性
上述的强制反转时间t1能够通过强制时间设定器32进行调整。因此,能够根据作业现场的温度环境等灵活地调整强制反转时间t1的设定,还能考虑到清扫性与空调的冷却效果的平衡而灵活地应对。
(4)确保操作人员的选择自由度
风扇21的反转中止处理的有效无效能够通过切换开关36来进行切换。因此,例如即使空调的效能多少变差了也期望清扫性优异的操作人员,能够通过切换开关36将反转中止处理设为无效,由此,即使制冷剂压力P上升,也能很容易地充分确保风扇21的反转动作的时间,并选择重视维护性的运用。另一方面,在与清扫性相比更重视驾驶室116内的舒适性的情况下,能够通过切换开关36将反转中止处理设为有效,由此,在制冷剂压力P上升之后,使风扇21恢复为正向转动,从而选择抑制空调的冷却效果降低的、重视舒适性的运用。进一步地,若切换成手动模式,则易于将风扇21的反转动作的时间确保得更长。
此外,在以上例示的实施方式中,列举说明了在反转中止处理之前执行强制反转处理的情况,但根据具体情况也可以省略强制反转处理的程序。另外,通过将强制反转时间t1设定为0(zero),也能执行与省略强制反转处理的程序的情况相同的动作。
另外,在图5的步骤中,列举了在手动模式时不判断工作油温度Ta和液力变矩器油温Tb的情况,但也可以为,例如在S303及S304的处理之间、S351及S352的处理之间、和S354及S355的处理之间,执行相当于S203-S205的处理。另外,虽然通过停车动作 的切入,而分成了S303-S304的步骤和S351-S356的步骤,但也可以为,在未考虑停车动作的切入的情况下,省略S302-S304的步骤,并将步骤从S301转移至S351。或者也可以为,省略S302、S351-S356的步骤,并将步骤从S301转移至S303。以停车动作的插入来区分控制是基于如下考虑的,即,由于是在停车非动作时能够进行作业运转(若风扇21反转则冷凝器24容易升温)的状况,所以优选为采用强制反转时间t1和反转驱动时间t2的控制思想,相反地,由于是在停车动作时无法进行作业运转(即使风扇21反转,冷凝器24也难以升温)的状况,所以优选为,不以强制反转时间t1和反转驱动时间t2来限制风扇21的反转时间,而能够凭借操作人员的考量。
另外,在上述实施方式中,构成为,通过将风扇驱动模式切换开关31放入到“手动”来支持风扇21的反转驱动,并通过模式选择来兼顾反转指示,但也可以采用将两者分开的结构。例如,构成为,风扇驱动模式切换开关31即使位于“手动”也使位置被维持,并且,将风扇驱动模式切换开关31切换成“手动”的操作本身,能够通过停在手动模式的选择操作上,并在手动模式选择时操作另设的手动反转指示用开关,从而指示风扇21的反转驱动。即,构成为,通过将风扇驱动模式设为手动模式,而使手动反转指示用开关的操作有效化。也可以采用这种结构。
另外,在上述实施方式中,列举了将工作油温度检测器26设在工作油油箱23上的情况,但工作油温度检测器26也可以设在工作油的流路中的其他位置。关于制冷剂压力检测器27,也并不限于设在冷凝器24上的情况,还可以设在空调制冷剂的流路中的其他位置。另外,虽然将风扇21作为液压驱动,但在将风扇21作为电动的情况下也能适用本发明。进一步地,虽然列举说明了将本发明适用于轮式装载机的情况,但本发明也能适用于液压挖掘机等其他工程机械。
附图标记说明
21    风扇
24    冷凝器
25    散热器(其他冷却对象物)
26    工作油温度检测器
27    制冷剂压力检测器
29    液力变矩器油温检测器
32    强制时间设定器
34    工作油冷却器(其他冷却对象物)
36    切换开关(切换机构)
100   轮式装载机(工程机械)
123   动臂液压缸(液压致动装置)
124   铲斗液压缸
131   发动机
132   液力变矩器
134   液压泵
136   控制器
137   发动机控制装置
141   变速箱
P     检测压力
P1    正转恢复压力
t1    强制反转时间
t2    反转驱动时间
Ta    工作油温度
Ta1   设定值
Tb    液力变矩器油温
Tb1   设定值

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本发明提供一种工程机械,其具有:冷却空调用制冷剂的冷凝器(24);通过在正转驱动时产生的顺向的冷却风来冷却冷凝器(24)的风扇(21);相对于冷凝器(24)配置在顺向的冷却风的下风侧的散热器(25)等其他冷却对象物;检测在冷凝器(24)中流动的制冷剂的压力的制冷剂压力检测器(27);和控制器(136),该控制器在风扇(21)反转驱动时由制冷剂压力检测器(27)所检测到的空调制冷剂的检测压力(P),。

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