(57)【要約】  【課題】エンジンの始動時にエンジン冷却用ファンを回転させるための油圧モータによるエンジンへの影響を少なくしてエンジンの始動性を向上させる。  【解決手段】エンジン２１の駆動力で回転される油圧モータ２４の回転を、少なくともエンジン２１の始動が開始されるまでの間、該油圧モータ２４の回転停止を含む設定速度以下に固定し、エンジン２１の始動に該エンジン２１にかかる負荷を少なくする制御部２０を設けた建設機械の冷却装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
該エンジンにより回転される油圧ポンプと、
該油圧ポンプから供給される作動油の流れを駆動源として回転駆動する油圧モータと、
該油圧モータの回転軸と一体に回転してエンジン冷却用の風を起こす冷却ファンと、
前記油圧モータ内を流れる前記作動油の量を調節して前記モータの回転速度を制御するモータ速度制御手段と、
前記エンジンの始動時に、少なくともエンジンの始動が開始されるまでの間、前記モータ速度制御手段を制御して前記油圧モータの回転を該油圧モータの回転停止を含む設定速度以下に固定する制御手段、
とを備えたことを特徴とする建設機械の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベル等の建設機械の冷却装置に関するものであり、特に、エンジンの始動時に、エンジン冷却用ファンを回転させるための油圧モータによるエンジンへの影響を少なくした建設機械の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ショベル等の建設機械では、エンジンを冷却する方法として、エンジンの動力で回転する油圧モータにより冷却ファンを一方向に回転させ、この冷却ファンの回転で起こされる風をエンジンやラジエータに吹き付けて冷却するようにした構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
又、冷却ファンを一方向に回転させている冷却構造では、風を送る方向が一方向であることから、枯葉やゴミ等が冷却風と共にラジエータ等に送り込まれ、目詰まりを起こす場合もある。そこで、この冷却ファンの回転方向を正逆２方向に切り換えできるようにし、冷却ファンの反転で逆風を起こさせ、この逆風でラジエータ等に詰まったゴミを吸い出して排出させるようにした冷却構造も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１５８９１７号公報。
【特許文献２】特開平１０−６８１４２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，特許文献２を含めて、油圧モータで冷却ファンを回転させている従来の建設機械の冷却装置では、冷却ファンを駆動させる油圧モータは、エンジンの始動と同時に通常の回転開始が行われている。このため、エンジンの始動時に油圧モータの回転が大きな負荷となり、始動性が悪いという問題点があった。
【０００５】
そこで、エンジンの始動時にエンジン冷却用ファンを回転させるための油圧モータによるエンジンへの影響を少なくしてエンジンの始動性を向上させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、エンジンと、該エンジンにより回転される油圧ポンプと、該油圧ポンプから供給される作動油の流れを駆動源として回転駆動する油圧モータと、該油圧モータの回転軸と一体に回転してエンジン冷却用の風を起こす冷却ファンと、前記油圧モータ内を流れる前記作動油の量を調節して前記モータの回転速度を制御するモータ速度制御手段と、前記エンジンの始動時に、少なくともエンジンの始動が開始されるまでの間、前記モータ速度制御手段を制御して前記油圧モータの回転を、該油圧モータの回転停止を含む設定速度以下に固定する制御手段とを備えた建設機械の冷却装置を提供する。
【０００７】
この構成によれば、エンジンの始動時、少なくともエンジンの始動が開始されるまでの間、油圧モータの回転を、該油圧モータの回転停止を含む設定速度以下に固定し、エンジンにかかる負荷を少なくした状態で始動操作を行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明は、エンジンの始動時に、該エンジンに対して負荷としてかかる油圧モータの影響を少なくすることができるので、エンジンの始動性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る建設機械の冷却装置について、好適な実施例をあげて説明する。エンジンの始動時にエンジン冷却用ファンを回転させるための油圧モータによる影響を少なくしてエンジンの始動性を向上させるという目的を、エンジンの駆動力で回転される油圧モータの回転を、少なくともエンジンの始動が開始されるまでの間、該油圧モータの回転停止を含む設定速度以下に固定し、エンジン始動操作にかかる負荷を少なくする制御手段を設けて実現した。
【００１０】
図１は、本発明に係る建設機械の冷却装置を適用した油圧ショベルを示す。図１に於いて、油圧ショベル１０は、下部走行体１１と、この下部走行体１１上に旋回機構１２を介して旋回可能に取れ付けられている上部旋回体１３とを備えている。又、上部旋回体１３には、その前方一側部に運転室（キャブ）１４が設けられていると共に、前方中央部に土砂の掘削、その他の作業を行う作業機構１８が設けられている。更に、作業機構１８は、バケット１７を支持するブーム１５及びアーム１６と、これらを作動させる各種の油圧シリンダ、リンクロッド等からなるアクチュエータとから構成されている。
【００１１】
図２に、本発明に係る建設機械の冷却装置に於ける要部回路構成を示す。図２に於いて、冷却装置１９は、油圧ショベル１０の上部旋回体１３上に搭載されている。冷却装置１９には、装置全体の制御を行うプログラムが組み込れているマイクロコンピュータで構成された制御手段としての制御部２０と、原動機であるエンジン２１と、このエンジン２１の駆動を制御するＥＣＭ（電子制御モジュール）２２と、エンジン２１を駆動源として駆動される油圧ポンプ２３と、この油圧ポンプ２３から吐出される圧油（作動油）の流れを駆動源として回転する油圧モータ２４と、リレー２５等で構成されている。
【００１２】
又、制御部２０には、スロットルバルブ２６、ファンリバーススイッチ２７、エンジン２１の始動を行うキースイッチ２８、モニタ２９、リバースセンサ３０、コントロールバルブ３１のソレノイド３１ａ、モータ速度制御バルブ３２のソレノイド３２ａ、リレー２５のソレノイド２５ａ等が接続されている。
【００１３】
油圧モータ２４は出力軸２４ａを有し、この出力軸２４ａに冷却ファン３３が一体回転可能に取り付けられている。この油圧モータ２４と油圧ポンプ２３との間には、前記コントロールバルブ３１とモータ速度制御バルブ３２が配設されている。
【００１４】
前記コントロールバルブ３１は、制御部２０からの信号で駆動されるソレノイド３１ａの操作により、正転位置Ａと逆転位置Ｂとに切り換えできるようになっている。そして、コントロールバルブ３１が、図２中に示す正転位置Ａに切り換えられているとき、油圧ポンプ２３から吐出された作動油は油圧モータ２４内を正方向に流れ、該油圧モータ２４が正方向に回転する。反対に、逆転位置Ｂに切り換えられると、作動油は油圧モータ２４内を逆方向に流れ、該油圧モータ２４が負方向に回転する。
【００１５】
ファンリバーススイッチ２７は、油圧モータ２４の回転を正方向から負方向に切り換える信号を、外部から制御部２０に入力するスイッチである。このファンリバーススイッチ２７は、通常、オフ状態に保持されており、オペレータ等によって押下されるとオン状態に切り換わり、押下力が取り除かれると再びオフ状態に自動復帰するモーメンタリー式のスイッチである。従って、該ファンリバーススイッチ２７は、エンジン２１を再始動させたときには、常にオフの状態にあり、これにより油圧モータ２４及び後述する冷却ファン３３は常に正方向回転でスタートする設定になっている。
【００１６】
モータ速度制御バルブ３２は、制御部２０からの信号で駆動されるソレノイド３２ａの操作により、油圧モータ２４内を流れる作動油の流量を調節し、油圧モータ２４の回転速度及び冷却ファン３３の回転速度を制御する。
【００１７】
スロットルバルブ２６は、制御部２０の信号出力に従ってエンジン２１の出力を調節する。モニタ２９は、冷却装置１９の動作状態を外部表示する。
【００１８】
リレー２５は、ゲートスイッチ３５及びレバーロックソレノイド３６と共に作業機構操作禁止ロック手段３７を構成しているものである。この作業機構操作禁止ロック手段３７は、作業機構１８の操作が一時的に行えなくなるようにするためのもので、レバーロックソレノイド３６に電流が流されているときには作業機構１８の操作は自由に行え、レバーロックソレノイド３６の電流が断たれると、電流が断たれている間、作業機構１８の操作が行えなくなるというように、作業機構１８の操作が一時的にロックされる構造になっている。尚、ゲートスイッチ３５は、オペレータが作業機構１８を操作する操作レバー（不図示）に連動するスイッチであり、操作レバーが操作位置に動かされるとオフからオンに切り換わってレバーロックソレノイド３６が通電されて作業可能となり、非操作位置に再び戻されるとオンからオフに切り換わり、レバーロックソレノイド３６の通電が断たれて作業禁止になる。
【００１９】
（実施例）
図３は、エンジン２１の始動時に、制御部２０が油圧モータ２４及び冷却ファン３３の回転を制御する処理動作の一実施例を示すフローチャートである。図３のフローチャートに従って、図２に示した回路構成のエンジン始動時に於ける処理動作を説明する。キースイッチ２８がオンされ、制御部２０に電流が供給されると、制御部２０の制御が開始される。制御部２０は、まず、モータ速度制御バルブ３２のソレノイド３２ａに信号を出力する。この信号を受けたソレノイド３２ａは、油圧モータ２４及び冷却ファン３３の回転が停止を含む最低速の状態、すなわち設定速度以下になるように、モータ速度制御バルブ３２を制御する（ステップＳ１）。これにより、モータ速度制御バルブ３２は、油圧モータ２４及び冷却ファン３３の回転を設定速度以下に固定する（ステップＳ２）。
【００２０】
続いて、制御部２０はＥＣＭ２２を介してエンジン２１の始動操作を行う（ステップＳ３）。この始動操作では、油圧モータ２４及び冷却ファン３３の回転数が設定速度以下に固定されているので、エンジン２１に加わる負荷は小さく、該エンジン２１は負荷の少ない状態で円滑に始動される。又、ステップＳ４では、ＥＣＭ２２を介してエンジン２１から制御部２０に送られて来る信号から、エンジン２１が始動したか否かが監視されている。エンジン２１の始動が開始されると、ステップＳ５に移行し、制御部２０はソレノイド３２ａに信号を出力する。信号を受けたソレノイド３２ａは、モータ速度制御バルブ３２が油圧モータ２４及び冷却ファン３３の回転数を設定速度以下に固定していた保持動作を解除する。そして、以後は、通常ルーチンでの制御に入る。
【００２１】
従って、この実施例の場合では、キースイッチ２８がオンされてエンジン２１を始動させる時、少なくともエンジン２１の始動が開始されるまでの間、油圧モータ２４の回転を、該油圧モータの回転停止を含む設定速度以下に固定し、油圧モータ２４及び冷却ファン３３によるエンジン２１に対する負荷としての影響を少なくした状態で始動操作を行うので、始動が円滑に行われ、エンジンの始動性を向上させることができる。
【００２２】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の冷却装置を適用した油圧ショベルの全体側面図。
【図２】本発明の一実施の形態に於ける冷却装置の要部構成回路図。
【図３】同上実施形態装置でエンジン始動時に制御部が油圧モータの回転を制御する処理ルーチンの実施例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２４】
１９    冷却装置
２０    制御部（制御手段）
２１    エンジン
２３    油圧ポンプ
２４    油圧モータ
３１    コントロールバルブ
３１ａ  ソレノイド
３２    モータ速度制御バルブ
３２ａ  ソレノイド
３３    冷却ファン
【図１】
2006057347.tif 000003
【図２】
2006057347.tif 000004
【図３】
2006057347.tif 000005