风扇驱动控制装置及建筑机械的制作方法

专利名称：风扇驱动控制装置及建筑机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及风扇驱动控制装置及建筑机械。
背景技术：
在自卸卡车、轮式装载机、推土机等建筑机械中，使发动机的冷却水、变矩器的液 压油等分别通过散热器或油冷却器进行循环，并利用冷却风扇向散热器等吹送外部空气， 从而进行发动机等的冷却。在建筑机械中，通常利用液压马达驱动冷却风扇，近年来，已知 有根据冷却水温度、用于变矩器、制动装置等的液压油温度以及发动机转速连续控制风扇 转速以使其能够变化的技术(例如，参照专利文献1)。具体地讲，根据作为被冷却流体的冷却水、液压油的温度，设定风扇的目标转速、 流入用于驱动风扇的液压马达的目标流量，调节向液压马达供给液压油的液压泵的输出 量，以便达到已设定的目标状态。这样，通过连续地改变风扇的转速，使被冷却流体的温度 达到合适温度，防止发动机等的过热。专利文献1 (日本)特开2000-110779号公报但是，在专利文献1的风扇控制中，将对应于被冷却流体的温度的转速控制作为 基本控制，而没有进行考虑到发动机负载的控制。在此，在专利文献1中，考虑用于使工作 装置动作的操纵杆的操纵量，进行使风扇的转速强制性且仅在短时间内下降的控制，但是， 其最终在于防止工作装置的作业效率降低。因此，与操作人员对行驶的意图或行驶时的路 面状况无关，根据被冷却流体的温度，以高转速驱动液压马达，相应地消耗掉发动机的输 出。因此，存在这样的问题例如像在软地面上行驶时那样，即便在需要将发动机驱动力尽 量多地传递到路面的情况下，也会导致发动机输出因风扇驱动而被消耗，因此相应地使行 驶性能下降。另一方面，在像下坡行驶时那样放开油门踏板的状况下，原本不要求加速，而根据 情况要求进行减速，因此，即使加速性下降，也不会违背操作人员的意图。于是，想到了通过 提高风扇的转速，进行积极冷却的方案，但是，在专利文献1中，由于根据被冷却流体的温 度控制风扇的转速，因此，即使在这样的情况下，也不能积极地提高风扇的转速。因此，存在 不能有效地进行冷却的问题。在此，例如也考虑到在软底面或坡路等的行驶过程中判定路面状况，在特定路面 上行驶时停止风扇的驱动的方案，但是，难以精确地判定路面状况，有可能因误判定反而导 致行驶性能下降。另外，如果使风扇的驱动停止，则导致冷却性能下降，不能够有效地进行 冷却。

发明内容
本发明的目的在于提供一种风扇驱动控制装置及具有该风扇驱动控制装置的建 筑机械，能够防止行驶性能随着风扇的驱动而下降，并且能够有效地进行冷却。本发明的风扇驱动控制装置是控制建筑机械的冷却风扇的驱动的风扇驱动控制装置，其特征在于，具有液压马达，其利用从由发动机驱动的液压泵供给的液压油驱动所 述冷却风扇；流量调节机构，其调节流入所述液压马达的液压油的流量；温度传感器，其检 测由所述冷却风扇冷却的被冷却流体的温度；油门开度传感器，其检测用于操作所述发动 机的输出的油门开度；目标流量设定机构，其基于所述温度传感器的检测值设定流入所述 液压马达的液压油的目标流量；目标流量修正机构，其基于所述油门开度传感器的检测值 修正所述目标流量；以及控制指令生成机构，其根据由所述目标流量修正机构修正后的目 标流量，生成向所述流量调节机构发出的控制指令。 根据上述本发明，风扇驱动控制装置具有基于油门开度传感器的检测值，对流入 驱动冷却风扇的液压马达的液压油目标流量进行修正的目标流量修正机构。根据这种结 构，由于基于油门开度传感器的检测值修正液压马达的目标流量，因此，根据油门开度使冷 却风扇的转速发生变化。在此，在需要将发动机的驱动力尽量多地传递到路面的状况下，操 作人员将油门开度增大。即通过考虑油门开度，能够正确判断是处于要求加速且应把大的 驱动力传递到路面上的状况，还是处于未要求加速的状况。因此，通过检测油门开度并根据 油门开度使液压马达的目标流量发生变化，能够降低因风扇驱动而消耗的发动机输出的消 耗量，相反，通过提高目标流量，能够积极地进行冷却。因此，能够防止行驶性能随着风扇的 驱动而下降，并且，利用风扇有效地进行冷却。 在本发明的风扇驱动控制装置中，优选为，在所述油门开度大于规定值时，所述目 标流量修正机构减小所述目标流量；在所述油门开度小于规定值时，所述目标流量修正机 构增大所述目标流量。根据上述本发明，当油门开度大于规定值时，风扇驱动控制装置减小液压马达的 目标流量；当油门开度小于规定值时，风扇驱动控制装置增大目标流量。因此，仅通过根据 油门开度减小或增大液压马达的目标流量的简单方法，即可降低因风扇驱动而消耗的发动 机输出的消耗量。因此，能够抑制风扇驱动控制装置整体成本上升。在本发明的风扇驱动控制装置中，优选具有发动机转速传感器及存储机构，该发 动机转速传感器检测发动机转速，该存储机构对应于多个温度而存储多个目标流量梯度， 该目标流量梯度为所述目标流量相对于所述发动机转速的比率，该目标流量梯度对应于每 个所述温度为一定；所述目标流量设定机构基于所述温度传感器的检测值和所述存储机构 的存储值设定所述目标流量梯度，并且基于所述目标流量梯度和所述发动机转速传感器的 检测值设定所述目标流量；所述目标流量修正机构通过修正所述目标流量梯度来修正所述 目标流量。根据上述本发明，风扇驱动控制装置对应于多个温度而存储多个目标流量梯度， 该目标流量梯度为液压马达的目标流量相对于发动机转速的比率，该目标流量梯度对应于 每个所述温度为一定；风扇驱动控制装置通过修改该目标流量梯度，对液压马达的目标流 量进行修正。在此，由于液压马达的转速由流入液压马达的液压油的流量来确定，因此，通 过使目标流量相对于发动机转速的比率一定，液压马达相对于发动机转速具有一定的减速 比。若温度一定，由于修正后的目标流量梯度与发动机转速无关而固定，因此，即使发动机 转速发生变化，也不需要使流入液压马达的液压油的流入量发生变化。因此，由于不需要使 调节流入液压马达的液压油流量的流量调节机构频繁地动作，因此能够提高流量调节机构 的耐久性。
在本发明的风扇驱动控制装置中，优选具有存储机构，该存储机构对应于多个温 度而存储多个与发动机转速无关且一定的目标流量；所述目标流量设定机构基于所述温度 传感器的检测值和所述存储机构的存储值设定所述目标流量；所述目标流量修正机构对对 应于每个所述温度为一定的所述目标流量进行修正。根据上述本发明，风扇驱动控制装置对应于多个温度而存储多个与发动机转速无 关且一定的目标流量，风扇驱动控制装置对对应于每个该温度为一定的目标流量进行修 正。据此，由于不需要预先存储液压马达的目标流量梯度，或者将目标流量梯度变换成目标 流量，因此，能够利用简单的结构调节流入液压马达的液压油的流量。因此，能够有效地抑 制风扇驱动控制装置整体成本上升。在本发明的风扇驱动控制装置中，优选具有检测所述建筑机械的车速的车速传感 器及当所述车速在规定值以下时禁止修正所述目标流量的修正禁止机构。根据上述本发明，当车速在规定值以下时，风扇驱动控制装置禁止修正目标流量。 据此，由于低速行驶过程中或停车中的目标流量不被修正，因此，能够防止冷却风扇的转速 变高。因此，在怠速时能够防止发动机输出的消耗量随着风扇驱动而增加，所以能够将发动 机的耗油量维持在良好状态。在本发明的风扇驱动控制装置中，优选所述液压泵是可变容量型泵；所述流量调 整机构通过使所述液压泵的容量发生变化，来调节自所述液压泵输出的液压油的流量。根据上述本发明，风扇驱动控制装置通过使可变容量型液压泵的容量变化，来调 节自液压泵输出的液压油的流量。因此，在采用可变容量型液压泵的情况下，仅通过使液压 泵的容量变化，即可调节流入液压马达的液压油的流量。因此，不需要另行追加液压设备， 所以，能够利用简单的结构，防止行驶性能随着风扇驱动而下降，并且有效地进行冷却。在本发明的风扇驱动控制装置中，优选所述液压泵是固定容量型泵；所述流量调 节机构具有旁路流通所述液压马达的吸入侧和排出侧的流量控制阀，并调节旁路流通所述 液压马达的液压油的流量。根据上述本发明，风扇驱动控制装置具有固定容量型液压泵，流量调节机构具有 旁路流通液压马达的吸入侧和排出侧的流量控制阀，调节旁路流通液压马达的液压油的流 量。因此，即使在采用固定容量型液压泵的情况下，仅通过设置旁路流通液压马达的流量控 制阀，即可调节流入液压马达的液压油的流量。因此，由于不需要将液压泵更换为可变容量 型泵，所以，不仅能够抑制风扇驱动控制装置整体的成本，而且能够防止行驶性能随着风扇 驱动而下降。本发明的建筑机械，其特征在于，具有冷却风扇及上述本发明的风扇驱动控制装置。根据上述本发明，能够得到具有上述效果的建筑机械。


图1是表示本发明第一实施方式的建筑机械结构的示意图；图2是构成所述第一实施方式的风扇驱动控制装置的控制器的控制框图；图3是用于说明所述第一实施方式的控制器作用的曲线图；图4是表示所述第一实施方式的控制器的控制流程的流程6
图5是用于说明所述第一实施方式的控制器作用的曲线图；图6是用于说明所述第一实施方式的控制器作用的曲线图；图7是表示本发明第二实施方式的建筑机械结构的示意图；图8是用于说明本发明第三实施方式的控制器作用的曲线图；图9是所述第三实施方式的控制器的控制框图。附图标记说明1自卸卡车(建筑机械)
6冷却水水温传感器(温度传感器)
7转向液压油油温传感器(温度传感器)
8变矩器液压油油温传感器(温度传感器)
9制动装置液压油油温传感器(温度传感器)
10发动机转速传感器
11车速传感器
12油门开度传感器
42风扇泵(液压泵)
43风扇马达(液压马达)
46流量控制阀(流量调节机构)
51存储机构
54目标流量设定机构
55修正禁止机构
56目标流量修正机构421容量可变部(流量调节机构)422调节部(流量调节机构)
具体实施例方式下面，参照

本发明的各实施方式。在后述的第二实施方式及其后的实施 方式的说明中，对于与第一实施方式相同的结构部分赋予相同的附图标记，省略其说明。〔第一实施方式〕(1-1)自卸卡车1的整体结构在图1中示意性地表示本发明第一实施方式的自卸卡车(建筑机械)1，自卸卡车 1构成为利用由发动机2驱动的未图示的行驶机构能够自行行驶，具有工作装置驱动部3、 风扇驱动部4及控制器5。工作装置驱动部3构成为用于砂土的卸载等作业，具有工作装置31、工作装置泵 32及起重机阀33，工作装置31具有机体(也称为起重机或者倾卸车身)311和起重机液压 缸312。机体311是用于装载砂土等的车厢，相对于自卸卡车1的未图示的车架升降自如地 支承在支承轴P上。机体311与车架之间由起重机液压缸312连接，起重机液压缸312的 两端部分分别转动自如地支承在机体311和车架上。起重机液压缸312利用自工作装置泵 32供给的液压油来驱动，起重机液压缸312根据起重机阀33的阀位置的切换进行伸缩。随 着该起重机液压缸312的伸缩，机体311相对于车架进行升降动作。
风扇驱动部4是驱动冷却风扇(以下简称为风扇)41的部分，具有风扇泵(液压 泵)42、风扇马达(液压马达)43及风扇反转控制阀44。风扇泵42是将发动机2作为动力源而被驱动的可变容量型液压泵，向风扇马达 43供给液压油。该风扇泵42具有使泵容量变化的斜盘等容量可变部421和驱动容量可变 部421的电磁阀等调节部422。调节部422根据来自控制器5的控制指令驱动容量可变部 421，通过容量可变部421改变泵容量，从而使风扇泵42的输出量发生变化。由这些容量可 变部421和调节部422构成本实施方式的流量调节机构。风扇马达43是能够朝正反两方向转动的液压马达，根据风扇泵42的输出量，流入 风扇马达43的液压油流量发生变化，由此风扇马达43的转速发生变化。在风扇马达43的 输出轴上设有风扇41，通过风扇马达43的驱动，风扇41被驱动而旋转。风扇反转控制阀44设置于风扇马达43与风扇泵42之间，具有风扇反转螺线管 441和方向切换阀442。在风扇反转控制阀44中，如果风扇反转螺线管441根据来自控制 器5的控制指令驱动，则方向切换阀442的阀位置被切换，从而切换风扇马达43的转动方 向。控制器5具有CPU (Central Processing Unit)等，作为控制风扇41的驱动的机 构而构成。在控制器5的输入侧电连接有冷却水水温传感器6、转向液压油油温传感器7、 变矩器液压油油温传感器8、制动装置液压油油温传感器9、发动机转速传感器10、车速传 感器11及油门开度传感器12。另外，在控制器5的输出侧电连接有风扇反转螺线管441、 风扇泵42的调节部422。控制器5根据来自各温度传感器6 9的温度信号、来自发动机 转速传感器10的发动机转速信号、来自车速传感器11的车速信号及来自油门开度传感器 12的油门开度信号，生成向风扇泵42、风扇反转螺线管441发出的控制指令，并将该控制指 令输出到风扇泵42、风扇反转螺线管441。在具有以上结构的自卸卡车1中，本实施方式的风扇驱动控制装置100构成为具 有控制器5、各温度传感器6 9、发动机转速传感器10、车速传感器11、油门开度传感器 12、风扇泵42及风扇马达43。控制器5根据作为被冷却流体的冷却水和液压油的温度、发 动机转速、自卸卡车1的车速及油门开度，生成控制指令，风扇泵42根据来自控制器5的控 制指令改变输出量。由于风扇马达43的转速根据来自风扇泵42的输出量发生变化，因此， 通过变更控制器5对风扇泵42发出的控制指令，能够控制风扇41的转速。〔 1-2〕风扇驱动控制装置100中的控制器5的控制结构接着，参照图2说明风扇驱动控制装置100中的控制器5的控制结构。如图2所示，控制器5具有存储机构51、基准温度选择机构52、修正值设定机构 53、目标流量设定机构54、修正禁止机构55、目标流量修正机构56、上限流量设定机构57及 控制指令生成机构58。存储机构51存储有目标流量梯度图、上限流量数据表、温度变换数据表及修正值 数据表。如图3所示，目标流量梯度图是使目标流量梯度与被冷却流体的温度相关联的图， 其中，目标流量梯度为流入风扇马达43的流量相对于发动机转速的比率。在本实施方式 中，作为目标流量梯度图，存储有低温侧的目标流量梯度KL和高温侧的目标流量梯度KH， 这两个目标流量梯度KL、KH对应被冷却流体的每个温度而具有一定的梯度。然后，通过基 于这些目标流量梯度KL、KH设定目标流量，对应被冷却流体的每个温度，风扇马达43相对于发动机转速具有一定的减速比。即，目标流量梯度图相当于将相对于发动机转速的风扇 马达43的减速比与被冷却流体的温度相关联地存储的图。上限流量数据表是使相对于风扇马达43的目标流量的上限流量与油门开度相关 联的数据表，在该数据表中存储有包含基准上限流量N的多个上限流量，其中，基准上限流 量N成为目标流量的上限的基准。另外，温度变换数据表是使各液压油油温与对应于各液压油油温的水温相关联的 变换表。修正值数据表是使相对于目标流量梯度的多个修正值对应于各油门开度相关联 地进行存储的数据表。在本实施方式中，对应于各油门开度分别设置有多个修正比率Rl和 修正比率R2，并作为修正值数据表进行存储，其中，修正比率Rl在油门开度大于规定值的 情况下被采用，并对目标流量梯度进行修正以使其变小，修正比率R2在油门开度小于规定 值的情况下被采用，并对目标流量梯度进行修正以使其变大。再回到图2，基准温度选择机构52根据存储在存储机构51的温度变换数据表，将 由各油温传感器7 9得到的液压油油温分别换算成水温，并且将该水温与由冷却水水温 传感器6得到的冷却水水温对照，将其中的最高温度作为基准温度进行选择。修正值设定机构53基于油门开度信号设定目标流量的修正值。在本实施方式中， 修正值设定机构53基于存储在存储机构51的修正值数据表和油门开度，将相对于目标流 量梯度而采用的修正比率R设定为修正值。目标流量设定机构54具有目标流量梯度设定部541和目标流量设定部542。其 中，目标流量梯度设定部541利用由基准温度选择机构52选择的基准温度，在低温侧和高 温侧的各目标流量梯度KL，KH之间进行插补，并设定基准温度下的目标流量梯度K (参照 图5)。由此，设定相对于发动机转速的风扇马达43的减速比。另外，目标流量设定部542 基于计算出的目标流量梯度K与发动机转速，设定修正前的目标流量。S卩，目标流量设定部 542将目标流量梯度K与发动机转速相乘，将相乘结果设为修正前的目标流量。修正禁止机构55判定由车速传感器11得到的车速是否在规定速度以下，当判定 为车速在规定速度以下时，禁止对目标流量进行修正。目标流量修正机构56利用由修正值设定机构53设定的修正值，对由目标流量设 定机构54设定的修正前的目标流量进行修正。S卩，目标流量修正机构56根据油门开度用 修正比率R乘目标流量，以修正目标流量。上限流量设定机构57基于油门开度和上限流量数据表设定目标流量的上限值。控制指令生成机构58根据目标流量、上限流量、发动机转速以及修正禁止机构55 的判定结果，生成向风扇泵42发出的控制指令，并且将该控制指令向风扇泵42输出。具体 地讲，当修正禁止机构55判定为禁止修正时，控制指令生成机构58在修正前的目标流量和 基准上限流量N中选择小的流量值，生成对应于被选择的流量的控制指令，并向风扇泵42 输出。当修正禁止机构55判定为进行修正时，控制指令生成机构58在修正后的目标流量、 和基于油门开度及上限流量数据表设定的上限流量中选择小的流量值，生成对应于被选择 的流量的控制指令，并向风扇泵42输出。〔1-3〕控制器5的作用下面，根据图4所示的流程图说明控制器5的作用。
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首先，控制器5读取来自各传感器6 12的信号，然后，基准温度选择机构52根据 温度变换数据表，将各液压油油温分别换算成水温，并且，将该水温与冷却水的温度对照， 将其中最高温度作为基准温度进行选择(步骤Si)。接着，修正值设定机构53基于油门开度信号设定目标流量的修正比率R(步骤 S2)。目标流量设定机构54利用基准温度的温度值，在低温侧和高温侧的目标流量梯 度KL，KH之间进行插补，设定基准温度下相对于发动机转速的风扇马达43的目标流量梯度 K(步骤S3)。另外，目标流量设定机构54将目标流量梯度K与发动机转速相乘，并将该相 乘结果设定为修正前的目标流量(步骤S4)。然后，修正禁止机构55判定车速是否在规定速度以下(步骤S5)。当利用修正禁 止机构55判定为车速不在规定速度以下时，目标流量修正机构56根据油门开度用修正比 率R乘目标流量，以修正目标流量(步骤S6)。即，当油门开度大于规定值时，目标流量修正 机构56用修正比率Rl修正目标流量以减小目标流量，否则，用修正比率R2修正目标流量 以增大目标流量。上述的目标流量的修正与用各修正比率Rl，R2对风扇马达43的目标流 量梯度K进行修正的情况相同，目标流量修正机构56通过修正目标流量梯度K来修正目标 流量。另外，上限流量设定机构57用油门开度插补存储在上限流量数据表的多个上限 流量，设定最终的上限流量(步骤S7)。由此，如图6所示，当油门开度大于规定值时，上限 流量设定机构57使上限流量小于基准上限流量N，否则，使上限流量大于基准上限流量N。另一方面，如果在步骤S5中判定为车速在规定速度以下，则目标流量修正机构56 的修正被禁止，直接使用修正前的目标流量。另外，上限流量设定机构57不进行对应于油 门开度的上限流量的设定，而将基准上限流量N设定为上限流量(步骤S8)。然后，如图3所示，控制指令生成机构58用上限流量限制目标流量并将被限制的 该目标流量设定为最终的目标流量，并且生成对应于该目标流量的控制指令，并将其向风 扇泵42输出(步骤S9)。在具有以上结构的自卸卡车1中，风扇驱动控制装置100考虑到油门开度，对驱动 风扇41的风扇马达43的目标流量进行修正。由此，由于风扇驱动控制装置100根据油门 开度减少或增加风扇马达43的转速，因此，能够防止行驶性能随着风扇41的旋转而下降， 并且积极地进行冷却。〔第二实施方式〕接着，参照图7说明本发明第二实施方式。在上述第一实施方式中采用可变容量型风扇泵42，通过改变风扇泵42的输出量， 调节流入风扇马达43的液压油的流量，来控制风扇41的转速。与之相对，第二实施方式与上述第一实施方式的不同之处在于，如图7所示，采用 固定容量型风扇泵45，利用流量可变式流量控制阀46调节流入风扇马达43的流入量，来控 制风扇41的转速。流量控制阀46设置在旁路流通风扇马达43的吸入侧和排出侧的位置。比例电磁 阀461设置在用于切换流量控制阀46的先导回路上，比例电磁阀461根据来自控制器5的 控制指令进行线性驱动，以使流量控制阀46的流量发生变化。由该流量控制阀46和比例电磁阀461构成本实施方式的流量调节机构。如图7所示，在控制器5上，替代驱动风扇泵42的容量可变部421的调节部422， 而在输出侧电连接有比例电磁阀461。然后，控制指令生成机构58根据修正禁止机构55的 判定结果，用上限流量限制目标流量，生成对应于该流量的控制指令并将其向比例电磁阀 461输出。控制器5的其他结构基本上与第一实施方式相同。在具有以上结构的自卸卡车1中，风扇驱动控制装置100构成为具有控制器5、各 温度传感器6 9、发动机转速传感器10、车速传感器11、油门开度传感器12、风扇马达43、 风扇泵45及流量控制阀46。在本实施方式的风扇驱动控制装置100中，也能通过由控制 器5变更向比例电磁阀461发出的控制指令，调节流量控制阀46的流量。由此，由于能够 使流入风扇马达43的液压油的流入量发生变化，所以能够控制风扇马达43的转速。因此， 利用本实施方式的风扇驱动控制装置100，也能够得到与上述第一实施方式相同的效果。〔第三实施方式〕接着，基于图8和图9说明本发明第三实施方式。在上述第一实施方式和第二实施方式中，利用对应于被冷却流体的每个温度而具 有一定的目标流量梯度的目标流量梯度图设定目标流量，并利用修正比率R对该目标流量 进行修正。与之相对，第三实施方式与第一实施方式和第二实施方式的不同之处在于，如图8 所示，利用对应于被冷却流体的每个温度而具有一定的目标流量的目标流量图设定目标流 量，并利用修正比率R对该目标流量进行修正。与之相伴，不需要在第一实施方式和第二实施方式中设置的目标流量梯度设定部 541。另外，由于不一定需要上限流量设定机构57，因此本实施方式的控制器5也不具有上 限流量设定机构57。因此，如图9所示，控制器5构成为具有存储机构51、基准温度选择机 构52、修正值设定机构53、目标流量设定机构54、修正禁止机构55、目标流量修正机构56 及控制指令生成机构58。在本实施方式中，存储机构51与第一实施方式和第二实施方式同样存储有温度 变换数据表和修正值数据表。另外，存储机构51存储有目标流量图替代目标流量梯度图。 如图8所示，目标流量图是与发动机转速无关且对应于被冷却流体的每个温度而存储有一 定的目标流量的图，在本实施方式中，作为目标流量图，存储有被冷却流体处于低温时的目 标流量NL、被冷却流体处于高温时的目标流量NH以及被冷却流体处于低温与高温之间的 中温时的目标流量匪。目标流量设定机构54使用基准温度在各目标流量NL、匪、NH之间进行插补，设定 目标流量。另外，控制指令生成机构58虽不利用上限流量来限制目标流量，但在以下方面 与第一实施方式和第二实施方式相同，即利用根据修正禁止机构55的判定结果而设定的 最终目标流量和发动机转速，生成对应于该目标流量的控制指令并将其向流量调节机构输
出ο另外，与第一实施方式和第二实施方式不同，在本实施方式中，未存储上限流量数 据表，但是，例如也可以仅存储上限流量数据表的上限流量中的基准上限流量N，以限制修 正后的目标流量。
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如上所述，与第一实施方式和第二实施方式的结构相比，在本实施方式的风扇驱 动控制装置100中，能够省略目标流量梯度图、目标流量梯度设定部及上限流量设定机构。 因此，不仅能够降低控制器5的运算负担，而且能够简化控制器5的结构。因此，除了与第一 实施方式和第二实施方式相同的效果之外，能够抑制风扇驱动控制装置100整体的成本。 另外，本实施方式通常适用于在作业过程中发动机转速的变动小，因而原本风扇转速的变 动也小的液压挖掘机、推土机。本发明并不限定在上述实施方式，在能够达到本发明目的的范围内进行的变形、 改良等也包含在本发明中。例如，在上述各实施方式中，说明了基于温度传感器6 9的检测值设定流入风扇 旋转用风扇马达43的液压油的目标流量，并基于油门开度传感器12的检测值修正目标流 量，以生成向流量调节机构发出的控制指令，但是，并不限定于此，也可替代流入风扇马达 43的液压油的目标流量而使用风扇41的目标转速进行控制。即，可以基于温度传感器6 9的检测值设定风扇41的目标转速，并基于油门开度传感器12的检测值修正目标转速，以 生成向流量调节机构发出的控制指令。由于风扇41的目标转速是替换流入风扇马达43的 目标流量的一种方法，因此，即使在这样的情况下，也能够得到与所述各实施方式相同的效^ ο在上述各实施方式中，当油门开度大于规定值时减小目标流量，否则增大目标流 量，但是，并不限定于此，例如可以根据需要仅实施减小或增大目标流量中的任一方。另外，在上述各实施方式中，存储了相对于目标流量梯度或目标流量而采用的修 正比率，但是，并不限定于此，例如可以存储相对于目标流量梯度或目标流量而采用的修正 量，并根据油门开度，在目标流量梯度或目标流量上增加或减少修正量。在上述第一实施方式和第二实施方式中，低温侧和高温侧的各目标流量梯度KL， KH存储在存储机构51中，在各目标流量梯度KL，KH之间进行插补，以算出风扇马达43的 目标流量梯度K，但是，并不限定于此。例如，可以存储低温、中温、高温的目标流量梯度并在 各目标流量梯度之间进行插补，或者存储更多的目标流量梯度并在各目标流量梯度之间进 行插补。同样，在上述第三实施方式中，作为目标流量图而存储低温时、中温时及高温时的 各目标流量NL，匪，NH,并在各目标流量NL，匪，NH之间进行插补，以算出风扇马达43的目 标流量，但是，并不限定于此，可以存储更多的目标流量并在各目标流量之间进行插补。在上述第一实施方式和第二实施方式中，存储描绘含有基准上限流量N的多个上 限流量与油门开度之间关系的上限流量数据表，并基于油门开度对存储在上限流量数据表 的上限流量进行插补而设定上限流量，但是，并不限定于此，例如，可以对应各油门开度存 储相对于基准上限流量N而采用的修正比率，并将该修正比率与基准上限流量N相乘而设 定上限流量。在上述第一实施方式和第二实施方式中，根据油门开度对目标流量梯度K进行修 正，并且根据油门开度设定上限流量，但是不限于此。例如，可以不进行根据油门开度设定 上限流量的操作，而将基准上限流量N设定为上限流量，用基准上限流量N限制目标流量。在上述第三实施方式中，由于利用对应被冷却流体的每个温度而具有一定的目标 流量的目标流量图来设定目标流量，因此不具有上限流量设定机构57，但是，也可以设置上
12限流量设定机构57。即，可以存储上限流量数据表，以使用上限流量限制目标流量的上限值。在上述第一实施方式和第二实施方式中，在选择了基准温度的基础上，设定对应 于基准温度的目标流量梯度K，并设定修正前的目标流量，但是，不限于此。例如，可以在对 应由各油温传感器7 9得到的液压油油温、由冷却水水温传感器6得到的冷却水水温而 设定目标流量梯度K和目标流量的基础上，选择其中之一设定为修正前的目标流量。此时， 控制器5不需要具备基准温度选择机构52，除了由发动机转速传感器10检测的发动机转 速之外，还可以将由各温度传感器6 9检测到的温度值输入目标流量设定机构54中。另 外，存储机构51不需要存储温度变换数据表，但是，作为目标流量梯度图，需要存储使液压 油的规定温度和冷却水的规定温度分别独立地与低温侧和高温侧的各目标流量梯度KL，KH 相关联的情况。在具有以上结构的控制器5中，首先，目标流量设定机构54分别使用液压油的温 度和冷却水的温度在低温侧和高温侧的目标流量梯度KL，KH之间进行插补，对应各液压油 油温和冷却水水温设定目标流量梯度K。接着，目标流量设定机构54将各目标流量梯度K 和发动机转速相乘，对应各液压油油温和冷却水水温算出目标流量，并且将其中最高转速 设定为修正前的目标流量。然后，进行与第一实施方式中图4的步骤S5以后的步骤相同的 处理。在具有上述结构的风扇驱动控制装置100中，也能够得到与第一实施方式和第二实 施方式相同的效果。在上述各实施方式中，修正禁止机构55判断由车速传感器11得到的车速是否在 规定速度以下，并相应地禁止对目标流量进行修正，但是，并不限于此，例如可以设置由操 作人员能够进行操作的开关，判定该开关的开闭状态并相应地禁止对目标流量进行修正。在上述各实施方式中，本发明适用于自卸卡车1，但并不限于此，也可以适用于例 如轮式装载机、推土机、液压挖掘机等其他建筑机械。工业实用性本发明除了能够用于建筑机械之外，还能够用于将发动机作为动力源且具有由液 压马达驱动的冷却风扇的所有行驶车辆。
权利要求
一种风扇驱动控制装置，其控制建筑机械的冷却风扇的驱动，其特征在于，具有液压马达，其利用从由发动机驱动的液压泵供给的液压油驱动所述冷却风扇；流量调节机构，其调节流入所述液压马达的液压油的流量；温度传感器，其检测由所述冷却风扇冷却的被冷却流体的温度；油门开度传感器，其检测用于操作所述发动机的输出的油门开度；目标流量设定机构，其基于所述温度传感器的检测值，设定流入所述液压马达的液压油的目标流量；目标流量修正机构，其基于所述油门开度传感器的检测值，修正所述目标流量；以及控制指令生成机构，其根据由所述目标流量修正机构修正后的目标流量生成向所述流量调节机构发出的控制指令。
2.如权利要求1所述的风扇驱动控制装置，其特征在于，当所述油门开度大于规定值时，所述目标流量修正机构减小所述目标流量；当所述油 门开度小于规定值时，所述目标流量修正机构增大所述目标流量。
3.如权利要求1所述的风扇驱动控制装置，其特征在于，具有 发动机转速传感器，其检测发动机转速；以及存储机构，其对应于多个温度而存储多个目标流量梯度，该目标流量梯度为所述目标 流量相对于所述发动机转速的比率，所述目标流量梯度对应于每个所述温度为一定；所述目标流量设定机构基于所述温度传感器的检测值和所述存储机构的存储值设定 所述目标流量梯度，并且基于所述目标流量梯度和所述发动机转速传感器的检测值设定所 述目标流量；所述目标流量修正机构通过修正所述目标流量梯度来修正所述目标流量。
4.如权利要求1所述的风扇驱动控制装置，其特征在于，具有存储机构，该存储机构对应于多个温度而存储多个与发动机转速无关且一定的目 标流量；所述目标流量设定机构基于所述温度传感器的检测值和所述存储机构的存储值设定 所述目标流量；所述目标流量修正机构对对应于每个所述温度为一定的所述目标流量进行修正。
5.如权利要求1所述的风扇驱动控制装置，其特征在于，具有 车速传感器，其检测所述建筑机械的车速；以及修正禁止机构，当所述车速在规定值以下时，该修正禁止机构禁止修正所述目标流量。
6.如权利要求1至5中任一项所述的风扇驱动控制装置，其特征在于， 所述液压泵是可变容量型泵；所述流量调整机构通过使所述液压泵的容量变化，来调节自所述液压泵输出的液压油 的流量。
7.如权利要求1至5中任一项所述的风扇驱动控制装置，其特征在于， 所述液压泵是固定容量型泵；所述流量调节机构具有旁路流通所述液压马达的吸入侧和排出侧的流量控制阀，并调 节旁路流通所述液压马达的液压油的流量。
8. 一种建筑机械，其特征在于，具有冷却风扇及权利要求1至5中任一项所述的风扇驱动控制装置。
9.一种建筑机械，其特征在于，具有冷却风扇及权利要求6所述的风扇驱动控制装置。
10.一种建筑机械，其特征在于，具有冷却风扇及权利要求7所述的风扇驱动控制装置。
全文摘要
本发明提供一种风扇驱动控制装置及建筑机械，该风扇驱动控制装置具有利用从由发动机驱动的液压泵供给的液压油驱动冷却风扇的液压马达、调节流入液压马达的液压油的流量的流量调节机构、检测由冷却风扇冷却的被冷却流体温度的温度传感器、基于温度传感器的检测值检测用于对发动机的输出进行操作的油门开度的油门开度传感器、设定流入液压马达的液压油的目标流量的目标流量设定机构、基于油门开度传感器的检测值修正目标流量的目标流量修正机构、以及根据由目标流量修正机构修正后的目标流量生成向流量调节机构发出的控制指令的控制指令生成机构。
文档编号F04D27/00GK101978145SQ20098011005
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月18日 优先权日2008年3月25日
发明者田中哲, 萩原筑 申请人:株式会社小松制作所