施工机械的制作方法

本发明涉及一种施工机械，所述施工机械能够通过致使冷却风扇沿反向方向旋转而从热交换器单元去除碎屑。

背景技术：

施工机械(例如液压挖掘机)的发动机室通常设置有热交换器单元和冷却风扇，热交换器单元具有配置为冷却各种流体的多个热交换器，冷却风扇配置为将冷却空气供应到热交换器单元。该热交换器单元包括用于冷却发动机冷却水的散热器、配置为冷却用于操作液压致动器的液压油的油冷却器等。由冷却风扇产生的冷却空气冷却通过多个热交换器中的每一个、通过发动机舱并排放到发动机室外部的各种流体。

大量的碎屑(例如灰尘、细木屑和其他外来物质)可能漂浮在操作施工机械的施工工地。当在这样的施工工地操作施工机械时，碎屑可能由冷却风扇的冷却空气携带，并且碎屑可能沉积在热交换器单元上，这可能恶化热交换器的冷却效率。因此，一些施工机械被设计成通过致使冷却风扇沿反向方向旋转来吹走已经沉积在热交换器单元上的碎屑，以防止热交换器单元的冷却效率的劣化。例如通过由施工机械操作者手动操作反向旋转开关或者由安装在施工机械上的控制器以预定的间隔在所需的时间段执行冷却风扇的反向旋转。(例如专利文献1)。

现有技术文献

[专利文献]

[专利文献1]日本专利申请公开第2007-182710号

技术实现要素：

[本发明要解决的问题]

然而，如果冷却风扇的反向旋转被设计成通过操作反向旋转开关来操作，则操作者周期性地操作反向旋转开关将是麻烦的。当操作者忘记操作反向旋转开关时，碎屑可能沉积在热交换器单元上，并且可能导致冷却效率的恶化。另一方面，如果冷却风扇的反向旋转被设计为在每个预定时间段由控制器操作；在存在相对大量的碎屑的施工工地中，大量的碎屑可能在预定时间段过去之前粘附到热交换器单元，这可能导致冷却效率的劣化。

针对上述事实，本发明的目的是提供一种施工机械，所述能够减少操作者的时间和劳动并且可靠地防止热交换器单元的冷却效率的降低。

[解决问题的手段]

为了解决上述问题，本发明提供如下施工机械。即，施工机械包括具有多个热交换器的热交换器单元；配置为在所述热交换器单元的正向旋转期间向所述热交换器单元供应冷却空气的冷却风扇；配置为控制所述冷却风扇的操作的控制器；配置为对所述冷却风扇的正向旋转的操作时间段进行计数的计时器；和配置为响应于所施加的手动操作而向所述控制器输出用于致使所述冷却风扇沿反向方向旋转的反向旋转信号的反向旋转信号输出开关，其中所述控制器致使所述冷却风扇沿所述反向方向旋转第二预定时间段，并且如果由所述计时器计数的正向旋转的所述操作时间段达到第一预定时间段，则在完成所述冷却风扇的所述反向旋转时重置所述计时器，当从所述反向旋转信号输出开关输出所述反向旋转信号时，所述控制器致使所述冷却风扇沿所述反向方向旋转所述第二预定时间段，并且即使由所述计时器计数的正向旋转的所述操作时间段没有达到所述第一预定时间段，在完成所述冷却风扇的所述反向旋转时重置所述计时器。

所述施工机械还包括配置为压缩用于空调的制冷剂的压缩机；和配置为冷凝由所述压缩机压缩的所述制冷剂的冷凝器；其中所述热交换器单元包括所述冷凝器，并且当致使所述冷却风扇沿所述反向方向旋转时，所述控制器优选停止所述压缩机的操作。所述施工机械还适当地包括在所述冷却风扇的所述正向旋转期间布置在所述热交换器单元的上游侧的过滤器。

[本发明的有利效果]

在本发明提供的施工机械中，当由计时器计数的正向旋转的操作时间段达到第一预定时间段时，控制器使冷却风扇沿反向方向旋转第二预定时间段。结果，在存在相对少量碎屑的施工工地中，操作者不需要操作反向旋转信号输出开关，从而能够减少操作者的时间和劳动，并且由此能够可靠地防止热交换器单元的冷却效率的劣化。

在本发明的施工机械中，当从反向旋转信号输出开关输出反向旋转信号时，即使计时器计数的正向旋转的操作时间段没有达到第一预定时间段，控制器致使冷却风扇沿反向方向旋转第二预定时间段。结果，在存在相对大量的碎屑的施工工地中，可以通过操作者在适当的定时操作反向旋转信号输出开关来可靠地防止热交换器单元的冷却效率的劣化。

此外，在本发明的施工机械中，不仅当冷却风扇由于正向旋转的操作时间段达到第一预定时间段而沿反向方向旋转时，而且当冷却风扇由于操作者操作反向旋转信号输出开关而沿反向方向旋转时，控制器在冷却风扇的反向旋转完成时重置计时器，使得冷却风扇不会以比所需时间间隔更短的时间间隔沿反向方向旋转。

发明内容

图1是示出根据本发明配置的施工机械的配置的一部分的框图。

图2是示出了由图1所示的控制器执行的冷却风扇的反向旋转处理的流程图的前半部分。

图3是示出了由图1所示的控制器执行的冷却风扇的反向旋转处理的流程图的后半部分。

具体实施方式

下面，将参照附图描述根据本发明配置的施工机械的实施例。

参考图1，整体用附图标记2表示的施工机械包括具有多个热交换器的热交换器单元4、配置为在正向旋转时向热交换器单元4供应冷却空气的冷却风扇6，以及在冷却风扇6的正向旋转时布置在热交换器单元4的上游侧的过滤器8。

所示实施例的热交换器单元4包括散热器12、油冷却器14、后冷却器16、冷凝器18和燃料冷却器20，散热器12允许用于驱动液压泵(未示出)的发动机10的冷却水通过其中，油冷却器14允许用于操作例如液压缸和液压马达的液压致动器(未示出)的液压油通过其中，后冷却器16允许已经由增压器(未示出)压缩的空气通过其中，冷凝器18允许用于空调的制冷剂通过其中，燃料冷却器20允许燃料通过其中。热交换器单元4不需要包括所有上述多个热交换器，例如散热器12；备选地，多个热交换器中的一个或多个可足够。备选地，热交换器单元4可以包括除上述热交换器之外的任何热交换器。另外，多个换热器可以任意设置。

如图1所示，施工机械2设置有配置为检测发动机冷却水的温度的冷却水温度传感器22、配置为检测液压油的温度的液压油温度传感器24，以及配置为检测压缩空气的温度的空气温度传感器26，所述压缩空气在被增压器压缩之后通过后冷却器16而被冷却。冷却水温度传感器22可以布置在位于散热器12的上游的发动机恒温器(未示出)的更一上游侧。液压油温度传感器24可以布置在位于油冷却器14下游的液压油箱(未示出)的更一下游侧。空气温度传感器26可以布置在后冷却器16的下游。

虽然未示出，但是施工机械2设置有允许操作者上车的驾驶室和用于驾驶室的空调器。用于驾驶室的空调器包括设置在驾驶室外部的外部装置和设置在驾驶室内部的内部装置。该外部装置包括配置为压缩制冷剂的压缩机、配置为冷凝已经被压缩机压缩的制冷剂的冷凝器18，以及配置为存储已经被冷凝器18冷凝的制冷剂的接收器。另一方面，所述内部装置包括膨胀阀和蒸发器，所述膨胀阀配置为使从所述接收器发送的制冷剂膨胀，所述蒸发器配置为使已经由所述膨胀阀膨胀的制冷剂蒸发。通过设置在驾驶室内的空调开关的操作来致动或停止空调。

所示实施例的冷却风扇6邻近热交换器单元4设置在图1中用虚线表示的发动机室28中，并且由适当的驱动源30(例如电动机或液压马达)驱动。在冷却风扇6的正向旋转期间，在由图1中的箭头f1指示的方向上产生空气流，并且向热交换器单元4供给冷却空气。结果，通过热交换器单元4的热交换器的各种流体被冷却，并且冷却空气通过发动机室28并从发动机室28排出。此外，在冷却风扇6的反向旋转期间，在由图1中的箭头f2指示的方向上产生空气流。在所示实施例中，提供了单个冷却风扇6，但是可以提供多个冷却风扇6。

如通过参考图1所理解的那样，在冷却风扇6的正向旋转过程中，在热交换器单元4的上游侧设置有过滤器8，该过滤器8收集例如灰尘、木屑或其他异物等碎屑，以防止这些碎屑在散热器12等热交换器的散热片上堆积。通过冷却风扇6的反向旋转，由过滤器8收集的碎屑被吹走并从过滤器8去除。如果这样的过滤器8被布置在热交换器单元4的上游侧，则当操作者通过清洁去除碎屑，所述碎屑没有通过冷却风扇6的沿反向方向的旋转被去除而是稍微保留在后面时，操作者不需要清洁热交换器单元4的各个热交换器的散热片，而仅需要清洁过滤器8。由此，能够实现维护作业性的提高。然而，施工机械2设置有过滤器8不是必需的，而是可选的。如果施工机械2没有设置过滤器8，则已经沉积在热交换器单元4上的大部分碎屑通过冷却风扇6的反向旋转而被吹掉和去除。

此外，施工机械2包括控制器32、计时器34和反向旋转信号输出开关36，控制器32配置为控制冷却风扇6的操作，计时器34配置为对冷却风扇6的正向旋转的操作时间段进行计数，反向旋转信号输出开关36配置为响应于所施加的手动操作向控制器32输出用于致使冷却风扇6沿反向方向旋转的反向旋转信号。

控制器32由计算机构成。当冷却风扇6的驱动源30是电动机时，驱动源30和控制器32彼此电连接，并且控制器32通过向驱动源30输出正向旋转信号或反向旋转信号来控制冷却风扇6的操作。此外，当驱动源30是液压马达时，配置为控制向驱动源30供给液压油的电磁控制阀(未示出)和控制器32彼此电连接。然后，控制器32将正向旋转信号或反向旋转信号输出到电磁控制阀以在电磁控制阀的油路之间切换，从而致使驱动源30在正向或反向方向上运行，并且控制冷却风扇6的操作。如图1中所示，控制器32电连接到温度传感器22、24、26中的每一个，并且由温度传感器22、24、26中的每一个检测的流体温度中的每一个被输入到控制器32。

计时器34对从控制器32向驱动源30或电磁控制阀输出正向旋转信号的时间段进行计数。计时器34可以结合在控制器32中或者可以与控制器32分开地附接至施工机械2并且可以电连接至控制器32。

反向旋转信号输出开关36设置在驾驶室内并且与控制器32电连接。此外，反向旋转信号输出开关36可以是任何类型，例如可以采用触摸面板类型、按钮类型、拨号盘类型、翘翘板类型等。

在如上所述的施工机械2中，在满足诸如通过热交换器单元4的各种流体(例如发动机冷却水和液压油)的温度等于或高于预定值的操作条件的情况下，当发动机10启动时(防止各种流体的过度冷却的操作条件)，从控制器32向驱动源30或电磁控制阀输出正向旋转信号，并致使冷却风扇6沿正向方向旋转，从而将冷却空气供应到热交换器单元4。

然后，如果由计时器34计数的正向旋转的操作时间段达到第一预定时间段(例如20分钟)，则控制器32将反向旋转信号输出到驱动源30或电磁控制阀，以致使冷却风扇6沿反向方向旋转第二预定时间段(例如1分钟)，并且当冷却风扇6的反向旋转终止时，复位计时器34。优选的是，第一预定时间段和第二预定时间段可以是任意设置可变的。另外，可以在驾驶室中设置自动模式通/断开关38，该自动模式通/断开关38用于致动或停止通过控制器32以这种方式致使冷却风扇6周期性地沿反向方向旋转的模式(以下称为″自动模式″)。

此外，控制器32向驱动源30或电磁控制阀输出反向旋转信号，以致使冷却风扇6沿反向方向旋转第二预定时间段，当反向旋转信号输出开关36由驾驶室中的操作者操作，并且反向旋转信号从反向旋转信号输出开关36输出时，即使由计时器34计数的正向旋转的操作时间段没有达到第一预定时间段，在完成冷却风扇6的反向旋转时，控制器32重置计时器34。

关于致使冷却风扇6在自动模式下沿反向方向旋转的条件，可以增加除了达到第一预定时间段的正向旋转的操作时间段之外的任何条件。此外，关于由于反向旋转信号输出开关36的操作而致使冷却风扇6沿反向方向旋转的条件，可以增加除了反向旋转信号输出开关36的操作之外的任何条件。

接下来，将参照图2和图3描述由施工机械2的控制器32执行的冷却风扇6的反向旋转处理的示例。

如图2所示，首先，判定是否激活自动模式(步骤s1)，并且还判定是否从反向旋转信号输出开关36输出反向旋转信号(步骤s11)。如果自动模式被激活(在步骤s1中为是)并且没有反向旋转信号从反向旋转信号输出开关36输出(在步骤s11中为否)，则处理进行到步骤s2。另一方面，在步骤s11的判定为是的情况下，不管步骤s1的判定为是或否，处理都进入步骤s12。

将描述处理前进到步骤s2的情况。在步骤s2中，判定由计时器34计数的正向转动的操作时间段是否达到第一预定时间段。在步骤s2的判定为是的情况下，进入步骤s3。另一方面，在步骤s2的判定为否的情况下，重复步骤s2，直到步骤s2的判定为是。

在步骤s3中，判定由液压油温度传感器24检测到的液压油温度是否处于或低于阈值温度。如果步骤s3中的判定为是，则判定由冷却剂温度传感器22检测到的发动机冷却剂温度是否处于或低于阈值温度(步骤s4)。在步骤s4的判定为是的情况下，判定由空气温度传感器26检测出的压缩空气的温度是否处于或低于阈值温度(步骤s5)。

在步骤s5的判定为是的情况下，从控制器32输出反向旋转信号，冷却风扇6开始沿反向方向旋转(步骤s6)。这将导致由过滤器8收集的碎屑被吹走并从过滤器8去除。备选地，如果不设置过滤器8，则已经沉积在热交换器单元4上的碎屑被吹走并从热交换器单元4去除。

在步骤s6中，优选的是，冷却风扇6一开始沿反向方向旋转，空调的压缩机就由控制器32停止。当冷却风扇6沿反向方向旋转时，已经通过发动机10的外周、散热器12、油冷却器14和后冷却器16而被加热的空气通过冷凝器18，从而用于空调的制冷剂又被加热。如果在空调器的操作期间制冷剂被过度加热，则过量的负载被施加到空调器系统，从而空调器可能发生故障。因此，在冷却风扇6沿反向方向旋转时需要使空调停止，但在冷却风扇6开始沿反向方向旋转之前，操作者每次都要使空调停止是很麻烦的，有时操作者会忘记该停止操作。因此，在步骤s6中，随着冷却风扇6的反向旋转开始，优选停止空调的压缩机以停止制冷剂的流动，由此能够防止在空调上施加过大的负载。

参考图3进行解释，在执行步骤s6之后，分别判定液压油温度是否处于或低于阈值温度(步骤s7)，发动机冷却剂温度是否处于或低于阈值温度(步骤s8)，以及压缩空气的温度是否处于或低于阈值温度(步骤s9)。如果步骤s7至s9的判定中的每个为是，则判定从冷却风扇6的反向旋转开始是否已经经过第二预定时间段(步骤s10)。然后，冷却风扇6继续沿反向方向旋转，直到经过第二预定时间段，并且重复步骤s7至s9的判定中的每个。当从冷却风扇6的反向旋转开始已经经过第二预定时间段时，冷却风扇6返回到正向旋转，配置为对正向旋转的操作时间段进行计数的计时器34被重置，并且在图2和图3所示的示例中，解除空调的压缩机的停止(步骤s20)。

在这样的自动模式on中，当步骤s3至s5和步骤s7至s9的判定中的任何一个为否时，例如通过在驾驶室中的监视器(未示出)上显示错误来向操作者发出警告(步骤s21)，并且判定冷却风扇6是否沿反向方向旋转(步骤s22)。如果冷却风扇6已经沿反向方向旋转，则执行步骤s20，并且如果冷却风扇6没有沿反向方向旋转，则终止处理。

下面，说明步骤s11的判定为是，并且处理进入步骤s12的情况。在步骤s12中，判定液压回路是否锁定。即，在步骤s12中，即使当操作者对用于操作液压致动器的操作工具(未示出)施加操作时，也判定诸如液压缸或液压马达的各种液压致动器是否不适于被操作。

在步骤s12的判定为是的情况下，判定液压油温度是否处于或低于阈值温度(步骤s13)。在步骤s13的判定为是的情况下，判定发动机冷却水温度是否处于或低于阈值温度(步骤s14)。在图2和图3所示的示例中，在反向旋转信号输出开关36被操作的情况下，在步骤s12中锁定液压回路是用于启动冷却风扇6以沿反向方向旋转的操作条件。因此，当冷却风扇6沿反向方向旋转并且发动机10上的负载相对较小时，液压致动器不操作。因此，将不执行对压缩空气温度是否处于或低于阈值温度的判定。

如果步骤s14中的判定为是，则从控制器32输出反向旋转信号，并且一旦冷却风扇6开始沿反向方向旋转，空调的压缩机就由控制器32停止。

在执行步骤s15之后，分别判定液压回路是否锁定(步骤s16)、液压油温度是否处于或低于阈值温度(步骤s17)，以及发动机冷却剂温度是否处于或低于阈值温度(步骤s18)。如果步骤s16至s18的判定中的每个为是，则判定从冷却风扇6的反向旋转开始是否已经经过了第二预定时间段(步骤s19)。然后，继续冷却风扇6的反向旋转直到第二预定时间段过去，并且重复步骤s16至s18的判定中的每个。当从冷却风扇6的反向旋转开始经过第二预定时间段时，冷却风扇6返回到正向旋转，并且配置为对正向旋转的操作时间段进行计数的计时器34被重置。同时，空调的压缩机的停止被解除(步骤s20)。

当从步骤s12至s14和步骤s16至s18的判定中的任一个为否时，在反向旋转信号输出开关36被操作的情况下，提供警告给操作者(步骤s21)，并且判定冷却风扇6是否沿反向方向旋转(步骤s22)。如果冷却风扇6已经沿反向方向旋转，则执行步骤s20，并且如果冷却风扇6没有沿反向方向旋转，则结束该过程。

如上所述，在所示实施例中，当由计时器34计数的正向旋转的操作时间段达到第一预定时间段时，控制器32致使冷却风扇6沿反向方向旋转第二预定时间段。结果，在存在相对少量碎屑的施工工地中，操作者不需要操作反向旋转信号输出开关36，并且可以减少操作者的时间和劳动。此外，能够防止过滤器8的堵塞，并且能够可靠地防止热交换器单元4的冷却效率的劣化。

在所示实施例中，当从反向旋转信号输出开关36输出反向旋转信号时，即使由计时器34计数的正向旋转的操作时间段没有达到第一预定时间段，控制器32致使冷却风扇6沿反向方向旋转第二预定时间段。结果，在存在相对大量的碎屑的施工工地中，操作者在适当的定时操作反向旋转信号输出开关36，从而抑制过滤器8的堵塞并且可靠地防止热交换器单元4的冷却效率的劣化。

此外，在所示实施例中，不仅在由于达到第一预定时间段的正向旋转的操作时间段而已经执行冷却风扇6的反向旋转的情况下，而且在由于操作者对反向旋转信号输出开关36的操作而已经执行冷却风扇6的反向旋转的情况下，控制器32在完成冷却风扇6的反向旋转时重置计时器34，使得冷却风扇6的反向旋转不会以比所需的间隔更短的间隔执行。

在冷却风扇6的反向旋转处理的上述示例中，尽管各种流体的温度处于或低于阈值温度的状态和液压回路被锁定的状态已经被描述为冷却风扇6的反向旋转开始和反向旋转继续的条件，但是这些可以是可选条件。