[發明專利]行駛式作業機械的冷卻風扇驅動裝置

有效

• 申請號: 200680009530.6
• 申請日: 2006-10-24
• 公開（公告）號: CN101160456A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 糸賀健太郎;中村剛志;中村和則
• 申請（專利權）人: 日立建機株式會社
• 主分類號: F01P7/04
• 分類號: F01P7/04;E02F9/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 季向岡

技術領域

本發明涉及輪式裝載機、伸縮式捆扎機等裝載作業車輛和輪式液壓挖掘機、履帶式液壓挖掘機等工程機械等行駛式作業機械的冷卻風扇驅動裝置。

背景技術

在裝載作業車輛中作為代表例的輪式裝載機等行駛式作業機械中，通過發動機驅動液壓泵及變矩器，來分別驅動作業機械及行使裝置。

通過使冷卻介質(發動機冷卻液)在發動機主體內循環來冷卻發動機。在發動機內被加熱的冷卻介質通過熱交換器被冷卻，并返回發動機內。此外，液壓泵及變矩器分別需要工作液。這些工作液的冷卻是通過將工作液導入各自的油冷卻器而進行的。

熱交換器、油冷卻器通過冷卻風扇產生的風而被冷卻。冷卻風扇一般安裝在發動機驅動軸上，并由發動機直接使其旋轉。此外，基于配置上的問題和噪音的問題考慮，也有采用將冷卻風扇脫離發動機而驅動的方式。

例如，在日本特開2000-30387號公報中，通過液壓馬達驅動冷卻風扇。在該構造中，液壓馬達由液壓泵的輸出液驅動，液壓泵則由發動機驅動。此外，在日本特開2000-30387號公報中，通過檢測冷卻介質溫度和工作液溫度，并根據這些溫度控制冷卻風扇至最佳轉速，以最佳的能量效率來驅動并將噪音也控制到最小程度。液壓泵為可變容量型，通過控制液壓泵的傾斜角來改變液壓泵的排量(容量)，從而使液壓泵的輸出流量改變，以控制液壓馬達及冷卻風扇的轉速。

專利文獻1：日本特開2000-303837號公報

但是，在上述現有技術中存在以下問題。

在上述現有技術中，當工作液及冷卻介質的溫度較高時，冷卻風扇的目標轉速被設定得較高，對應于該目標轉速液壓泵的傾斜角或者排量(容積)被控制為較大。因此當從工作液及冷卻介質的溫度較高的狀態開始要踩踏加速踏板來進行行駛加速時，由于液壓泵的傾斜角或者排量(容積)較大，并且因發動機轉速的上升而帶來的液壓泵的輸出流量的增量較大，所以連接于冷卻風扇的液壓馬達的驅動壓力(液壓泵的輸出壓)較大地上升，由此發動機轉速上升時的發動機負載增大，發動機噴射(發動機旋轉上升速度)變差。這可能會使行使加速性能降低、作業機速度降低。而且，排氣氣體惡化也會帶來污染環境的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種行駛式作業機械的冷卻風扇驅動裝置，可以對應于發動機冷卻液的溫度上升將冷卻風扇的轉速控制為最佳轉速，并且可以在行使加速情況下、發動機轉速上升時使發動機轉速順暢上升。

(1)為實現上述目的，本發明提供一種行駛式作業機械的冷卻風扇驅動裝置，包括：冷卻發動機冷卻液的冷卻風扇；由發動機驅動的液壓泵；和液壓馬達，其由上述液壓泵的輸出液工作并使上述冷卻風扇旋轉。其中，還包括：溫度檢測機構，檢測上述發動機冷卻液的溫度；轉速檢測機構，檢測上述發動機的轉速；以及冷卻風扇控制機構，根據上述溫度檢測機構和轉速檢測機構的檢測值，控制上述液壓馬達的轉速，使上述液壓馬達的轉速隨著上述發動機冷卻液的溫度上升而上升，并在上述發動機轉速上升時控制上述冷卻風扇轉速的上升。

在這樣構成的本發明中，在發動機以較高速旋轉的額定行使過程中等額定運轉時發動機冷卻液的溫度上升的情況下，由于冷卻風扇控制機構對應于發動機冷卻液的溫度上升而將冷卻風扇的轉速控制為最佳轉速，所以通過冷卻風扇產生的冷卻風的增加使發動機冷卻液適當地冷卻，從而可以抑制發動機冷卻液的溫度上升。此外，在行使加速時等發動機轉速上升時，由于冷卻風扇控制機構控制液壓馬達的轉速以限制冷卻風扇的轉速上升，所以液壓馬達的驅動壓力(液壓泵的輸出壓)的上升得到抑制，由此發動機轉速上升時的發動機負載減輕，從而可以使發動機轉速順暢地上升。

(2)在上述(1)中，優選為，上述冷卻風扇控制機構計算隨著上述發動機冷卻液的溫度上升而升高的風扇目標轉速，并且計算隨著上述發動機轉速降低而降低的風扇目標轉速的限制值，以不超過該限制值的方式修正上述風扇目標轉速，并控制上述液壓馬達的轉速以便獲得該修正后的風扇目標轉速。

由此，由于冷卻風扇控制機構使冷卻風扇的轉速隨著發動機冷卻液的溫度上升而上升，并且在發動機轉速上升時使風扇目標轉速的限制值減小，所以控制冷卻風扇轉速的上升以限制液壓電動機的轉速。

(3)在上述(1)中，上述轉速檢測機構具有檢測上述發動機目標轉速的機構和檢測上述發動機實際轉速的機構，上述冷卻風扇控制機構，計算隨著上述發動機冷卻液的溫度上升而升高的風扇目標轉速，并且計算隨著上述發動機的目標轉速和實際轉速的轉速偏差增大而降低的風扇目標轉速的限制值，以不超過該限制值的方式修正上述風扇目標轉速，并控制上述液壓馬達的轉速以便獲得該修正后的風扇目標轉速。