特許 7697157 運搬車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-13

(45)【発行日】2025-06-23

(54)【発明の名称】運搬車両

(51)【国際特許分類】

   F01P 7/04 20060101AFI20250616BHJP

   F01P 3/18 20060101ALI20250616BHJP

   F01P 5/02 20060101ALI20250616BHJP

   F01P 5/04 20060101ALI20250616BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20250616BHJP

【ＦＩ】

F01P7/04 B

F01P3/18 G

F01P5/02 F

F01P5/04 C

B60K11/04 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2024530852

(86)(22)【出願日】2023-06-27

(86)【国際出願番号】 JP2023023711

(87)【国際公開番号】W WO2024004979

(87)【国際公開日】2024-01-04

【審査請求日】2024-10-21

(31)【優先権主張番号】P 2022104154

(32)【優先日】2022-06-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】秋本 泰希

【審査官】津田 真吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１８２５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－４４２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－７３１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２２８８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平２－１０１０２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１５－１４０７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６６５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｐ ７／０４

Ｆ０１Ｐ ３／１８

Ｆ０１Ｐ ５／０２

Ｆ０１Ｐ ５／０４

Ｂ６０Ｋ １１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体フレームと、前記車体フレームの上に起伏可能に設けられた荷台とを備えた運搬車両において、
冷却対象流体を貯留するタンクと、
前記冷却対象流体を冷却する熱交換器と、
前記タンク及び前記熱交換器の間で前記冷却対象流体を循環させるポンプと、
前記冷却対象流体の温度を検出する温度センサと、
前記熱交換器に送風するファンと、
前記ファンを駆動する油圧モータと、
前記温度センサにより検出した温度に応じて前記ポンプ及び前記油圧モータを制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、
第１のポンプ回転数と、前記第１のポンプ回転数に対応する第１温度と、前記第１のポンプ回転数よりも高い第２のポンプ回転数と、前記第２のポンプ回転数に対応する第２温度と、第１のモータ回転数と、前記第１のモータ回転数に対応する第３温度と、前記第１のモータ回転数よりも高い第２のモータ回転数と、前記第２のモータ回転数に対応する第４温度と、を記憶しており、
前記検出した温度が前記第１温度と前記第２温度との間のとき、前記検出した温度の上昇に応じて前記第１のポンプ回転数から前記第２のポンプ回転数まで前記ポンプの回転数を上昇させ、
前記検出した温度が前記第３温度と前記第４温度との間のとき、前記検出した温度の上昇に応じて前記第１のモータ回転数から前記第２のモータ回転数まで前記油圧モータの回転数を上昇させ、
前記第３温度は前記第１温度よりも高く設定されており、前記検出した温度が前記第１温度よりも低い温度から前記第１温度に到達すると前記ポンプの回転数を前記第１のポンプ回転数から上昇させ始め、前記検出した温度が前記第１温度を超えて上昇すると、前記第３温度に到達するまでは前記油圧モータの回転数を上昇させることなく前記ポンプの回転数を前記第１のポンプ回転数から上昇させ、前記検出した温度が前記第３温度に到達すると前記油圧モータの回転数を前記第１のモータ回転数から上昇させ始める
ことを特徴とする運搬車両。

【請求項2】

請求項１に記載の運搬車両において、
前記ポンプの最小回転数は０よりも大きい値であり、
前記油圧モータの最小回転数は０である
ことを特徴とする運搬車両。

【請求項3】

請求項１に記載の運搬車両において、
前記第３温度が、前記第２温度よりも高いことを特徴とする運搬車両。

【請求項4】

請求項１に記載の運搬車両において、
前記温度センサが、前記ポンプの吸入配管に設置されていることを特徴とする運搬車両。

【請求項5】

請求項１に記載の運搬車両において、
前記冷却対象流体は、ブレーキ冷却油であることを特徴とする運搬車両。

【請求項6】

請求項１に記載の運搬車両において、
前記冷却対象流体は、作動油であることを特徴とする運搬車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダンプトラック等の運搬車両に関する。

【背景技術】

【0002】

鉱山用ダンプトラック、鉱山用ショベル、公道を走行するトラック等に搭載されるオイルクーラ等の熱交換器に送風するファンは、一般的にはエンジンに直結して駆動される。しかし、冷却システムの大型化、熱交換機及びエンジンの配置の制約等の理由から、電動駆動ファン又は油圧駆動ファンが採用される場合も多い。特に、電動駆動に不向きな大型ファンには、油圧駆動ファンが採用される傾向にある。こうした油圧駆動ファンを採用する冷却システムとして、複数のファンを有し、冷却対象流体の測定温度に応じて駆動するファンの数を変化させるものが知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１０－２５９７２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、要求される放熱量に対して回転するファンの数を変化させる特許文献１のシステムでは、放熱量の制御は送風量のみに依存し、放熱が必要なときはファンを少なくとも１つ駆動する必要がある。

【0005】

前述した通り油圧駆動ファンは大型のものが多い。大型のファンを駆動するのに必要な動力は大きく、ファンの駆動頻度や回転数が高くなると運搬車両の燃費を悪化させてしまう。加えて、ファンの動作音がオペレータの疲労増加や近隣の騒音問題にもつながり得る。

【0006】

本発明の目的は、ファンの駆動頻度や回転数を抑えて燃費向上や騒音抑制を図ることができる運搬車両を提供するにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は、車体フレームと、前記車体フレームの上に起伏可能に設けられた荷台とを備えた運搬車両において、冷却対象流体を貯留するタンクと、前記冷却対象流体を冷却する熱交換器と、前記タンク及び前記熱交換器の間で前記冷却対象流体を循環させるポンプと、前記冷却対象流体の温度を検出する温度センサと、前記熱交換器に送風するファンと、前記ファンを駆動する油圧モータと、前記温度センサにより検出した温度に応じて前記ポンプ及び前記油圧モータを制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、第１のポンプ回転数及びと、前記第１のポンプ回転数に対応する第１温度と、前記第１のポンプ回転数よりも高い第２のポンプ回転数及びと、前記第２のポンプ回転数に対応する第２温度と、第１のモータ回転数及びと、前記第１のモータ回転数に対応する第３温度と、前記第１のモータ回転数よりも高い第２のモータ回転数及びと、前記第２のモータ回転数に対応する第４温度と、を記憶しており、前記検出した温度が前記第１温度及びと前記第２温度との間のとき、前記検出した温度の上昇に応じて前記第１のポンプ回転数から前記第２のポンプ回転数まで前記ポンプの回転数を上昇させ、前記検出した温度が前記第３温度及びと前記第４温度との間のとき、前記検出した温度の上昇に応じて前記第１のモータ回転数から前記第２のモータ回転数まで前記油圧モータの回転数を上昇させ、前記第３温度は前記第１温度よりも前記第３温度が高く設定されており、前記検出した温度のが前記第１温度よりも低い温度から前記第１温度に到達すると前記ポンプの回転数を前記第１のポンプ回転数から上昇させ始め、前記検出した温度が前記第１温度を超えて上昇時すると、前記第３温度に到達するまでは前記油圧モータの回転数がを上昇し始めるよりも先にさせることなく前記ポンプの回転数がを前記第１のポンプ回転数から上昇させ、前記検出した温度が前記第３温度に到達すると前記油圧モータの回転数を前記第１のモータ回転数から上昇させし始める運搬車両を提供する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ファンの駆動頻度や回転数を抑えて燃費向上や騒音抑制を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る運搬車両の一例であるダンプトラックの側面図

【図2】本発明の第１実施形態に係る運搬車両の車体フレームの平面図

【図3】本発明の第１実施形態に係る運搬車両の車体フレームの側面図

【図4】本発明の第１実施形態に係る運搬車両の油圧回路図

【図5】本発明の第１実施形態に係る運搬車両に備わったブレーキ冷却油の冷却システムの電気回路図

【図6】本発明の第１実施形態に係る運搬車両に備わったコントローラによるファン回転数及びブレーキ冷却油流量の制御テーブルを示す図

【図7】本発明の第２実施形態に係る運搬車両の油圧回路図

【図8】比較例に係る運搬車両の油圧回路図を表す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

【0011】

（第１実施形態）
－運搬車両－
図１は本発明の第１実施形態に係る運搬車両の一例であるダンプトラックの側面図である。図１における左右をダンプトラック１の前後とする。

【0012】

同図に示したダンプトラック１は、車体フレーム２と、車体フレーム２に回転可能に設けられた複数の車輪とを備えている。車輪には、左右の前輪３ｆと左右の後輪３ｒとが含まれる。前輪３ｆは車体フレーム２の前部の左右両端に一輪ずつ配置されている。後輪３ｒは、車体フレーム２の後部の左右両端に二輪ずつ配置されている。前輪３ｆは、ステアリングハンドル等を介して入力されるステアリング角度に応じて操舵される操舵輪であり、ダンプトラック１が走行する走行路の路面を介して後輪３ｒに従動する従動輪である。駆動輪である左右の後輪３ｒのそれぞれの回転軸には、走行用モータ（不図示）と、後輪３ｒの回転数を調整する減速機１１（図２）とが個別に連結されている。

【0013】

また、ダンプトラック１には、デッキ４、キャブ５、コントロールキャビネット６、複数のグリッドボックス７が備わっている。デッキ４はオペレータが歩行するフロアであり、前輪３ｆの上方に配置されている。キャブ５はオペレータが搭乗する運転室であり、デッキ４の上面に設置されている。キャブ５には、オペレータが座る運転席の他、ダンプトラック１の走行速度を指令する操作ペダル（アクセルペダル、ブレーキペダル等）、前述したステアリングハンドルが備わっている。コントロールキャビネット６は各種の電力機器を収納する部屋であり、車体の前部に搭載されている。グリッドボックス７は、制動時に発生する回生電力による余剰エネルギーを熱として放散する装置であり、コントロールキャビネット６の右側に配置されている。

【0014】

ダンプトラック１には更に、荷台８、ホイストシリンダ９が備わっている。荷台８は土砂や鉱石等の積荷を積載する台であり、ヒンジピン８ｐを介して車体フレーム２に連結され、車体フレーム２に対して起伏する。ホイストシリンダ９は、ヒンジピン８ｐよりも前方の位置において車体フレーム２と荷台８とを連結し、伸縮して荷台８を起伏させる。図１において車体フレーム２の左右の前輪３ｆの間の位置には、原動機１５（図２）や発電機１６（図２）等が配置されており、これらの各機器の上方にコントロールキャビネット６が搭載されている。コントロールキャビネット６の内部には、電力制御装置３０（図５）が格納されている。電力制御装置３０は、例えばインバータである。

【0015】

図２は車体フレームの平面図、図３は側面図である。厳密には、図２は図３中のＢ矢視による断面図、図３は図２中のＡ矢視による断面図を表している。左右の後輪３ｒを個別に支持する左右の減速機１１の内部には、それぞれ湿式ブレーキ１２が搭載されている。湿式ブレーキ１２は、制動時に発生する熱を油によって冷却するブレーキであり、ダンプトラック１には熱せられた油を冷却するための湿式ブレーキ冷却システム（図４）が搭載される。

【0016】

図示していないが、湿式ブレーキ１２の内部には、車体側に固定された静止体であるプレートと、減速機１１と同じ速度で回転するプレートが備わっており、これら２つのプレートを押し付けることでダンプトラック１が制動される。車体フレーム２の左側面には、ブレーキ冷却油及び作動油を貯留するタンク１３が設置されている。タンク１３の内部は仕切り１４で仕切られており、ブレーキ冷却油と作動油は混ざらないようになっている。

【0017】

車体フレーム２の前部には、出力軸を前後に向けた姿勢で原動機１５が搭載されている。本実施形態において、原動機１５はエンジン（内燃機関）である。原動機１５の出力軸には、発電機１６、油圧ポンプ１７、パイロットポンプ１８が接続される。油圧ポンプ１７の上側には、タンク１３と熱交換器２４との間でブレーキ冷却油を循環させる冷却用の油圧ポンプ１９、油圧ポンプ１９を駆動する電動モータ２１が設置されている。油圧ポンプ１９を駆動するのに必要な動力は、油圧モータ２５を駆動するのに必要な動力よりも小さい。

【0018】

油圧ポンプ１７の下側には、コントロールバルブ２２が設置されている。ダンプトラック１の車体前面には、ラジエータ２３が設置されている。このラジエータ２３の前側には、冷却対象流体であるブレーキ冷却油を冷却する熱交換器（ブレーキ冷却油クーラ）２４が搭載されている。ラジエータ２３の後側には、油圧モータ２５が設置され、油圧モータ２５の出力軸にはファン２６が接続される。ファン２６は、油圧モータ２５で駆動されてラジエータ２３及び熱交換機２４に送風する。

【0019】

車体フレーム２の上部には、左右方向に伸びる梁２７が設置され、この梁２７の上部にコントロールキャビネット６が設置されている。

【0020】

－油圧回路－
図４はダンプトラック１の油圧回路図である。電動モータ２１により油圧ポンプ１９が駆動されると、吸入配管３１を介してタンク１３から油圧ポンプ１９にブレーキ冷却油が吸入され、油圧ポンプ１９の吐出配管３２に吐出される。油圧ポンプ１９から吐出されるブレーキ冷却油は、吐出配管３２を介して熱交換器２４に送り込まれ、熱交換器２４で冷却された後、湿式ブレーキ１２を経由してタンク１３に戻る。吐出配管３２には、リリーフ弁３４が設けられている。リリーフ弁３４によって吐出配管３２の最大圧力が規定される。また、吸入配管３１には、温度センサ３３が設置されている。吸入配管３１を流れるブレーキ冷却油の温度が、温度センサ３３により測定される。ブレーキ冷却油の測定温度は、温度センサ３３から出力されてコントローラ５０（後述）に入力される。

【0021】

一方、原動機１５により油圧ポンプ１７及びパイロットポンプ１８が駆動される。油圧ポンプ１７は、吸入配管３６を介してタンク１３から作動油を吸入し、吐出配管３７に圧油を吐出する。パイロットポンプ１８は、吸入配管３８を介してタンク１３から作動油を吸入し、吐出配管３９に圧油を吐出する。吐出配管３７，３９の最大圧力も、リリーフ弁３４と同様にリリーフ弁によって規定される。

【0022】

コントロールバルブ２２は、油圧ポンプ１７、タンク１３（センターバイパス油路３５）及び油圧モータ２５を接続している。コントロールバルブ２２のスプールは、パイロットポンプ１８からの圧油を元圧としてソレノイドバルブ４１で生成されるパイロット圧により駆動される。油圧ポンプ１７から吐出される作動油は、センターバイパス油路３５に送られ、センターバイパス油路３５を介してタンク１３に戻る。コントロールバルブ２２のスプールが移動すると、センターバイパス油路３５が絞られる一方で、油圧モータ２５への接続開口（不図示）がスプールの移動量に応じて開き、油圧モータ２５に圧油が供給される。油圧モータ２５の回転数は、圧油の供給流量すなわちスプールの移動量に応じて制御される。油圧モータ２５を駆動した圧油は、コントロールバルブ２２に戻り、センターバイパス油路３５を介してタンク１３に戻る。

【0023】

－電気回路－
図５はブレーキ冷却油の冷却システムの電気回路図である。コントローラ５０は、ＣＰＵ等の処理装置やメモリ等の記憶装置を搭載した車載コンピュータであり、ブレーキ冷却油の測定温度Ｔに応じて油圧ポンプ１９及び油圧モータ２５を制御する機能を備えている。コントローラ５０は、電力制御装置３０及びソレノイドバルブ４１に制御信号を出力し、熱交換器２４におけるブレーキ冷却油の循環量流量やファン２６の回転数を制御する。

【0024】

電力制御装置３０は、発電機１６から供給される電力を、コントローラ５０からの制御信号に基づいて電動モータ２１に供給する。こうして電動モータ２１に対する電力供給量が制御され、湿式ブレーキ１２に循環供給されるブレーキ冷却油の供給量がブレーキ冷却油の測定温度に応じて制御される。

【0025】

他方、コントローラ５０からの制御信号に基づいてソレノイドバルブ４１が駆動され、ソレノイドバルブ４１で制御されるパイロット圧に応じてコントロールバルブ２２が駆動される。これにより油圧モータ２５に対する圧油の供給流量が制御され、ファン２６の回転数がブレーキ冷却油の測定温度に応じて制御される。

【0026】

－制御テーブル－
図６はコントローラ５０によるファン回転数及びブレーキ冷却油流量の制御テーブルを示す図である。コントローラ５０のメモリには、図６に示す制御テーブルが記憶されている。制御テーブルを規定する値として、ポンプ最小回転数Ｐｍｉｎ（第１のポンプ回転数）、ポンプ最大回転数Ｐｍａｘ（第２のポンプ回転数）、モータ最小回転数Ｍｍｉｎ（第１のモータ回転数）、モータ最大回転数Ｍｍａｘ（第２のモータ回転数）、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２、第３温度Ｔ３、及び第４温度Ｔ４が記憶されており、第１温度Ｔ１＜第２温度Ｔ２＜第３温度Ｔ３＜第４温度Ｔ４の関係を有する。本実施形態においては、ポンプ最小回転数Ｐｍｉｎは油圧ポンプ１９の最小回転数、ポンプ最大回転数Ｐｍａｘは油圧ポンプ１９の最大回転数、モータ最小回転数Ｍｍｉｎは油圧モータ２５の最小回転数、モータ最大回転数Ｍｍａｘは油圧モータ２５の最大回転数である。ポンプ最小回転数Ｐｍｉｎには第１温度Ｔ１が対応しており、ポンプ最大回転数Ｐｍａｘには第２温度Ｔ２が対応している。モータ最小回転数Ｍｍｉｎには第３温度Ｔ３が対応しており、モータ最大回転数Ｍｍａｘには第４温度Ｔ４が対応している。コントローラ５０は、温度センサ３３から入力されるブレーキ冷却油の測定温度Ｔを図６の制御テーブルに当てはめて油圧ポンプ１９及び油圧モータ２５の回転数を決定し、電力制御装置３０及びソレノイドバルブ４１に制御信号を出力する。

【0027】

なお、油圧ポンプ１９の回転数と比例関係にあるブレーキ冷却油の流量（例えば油圧ポンプ１９の吐出流量）や電動モータ２１の回転数等は、制御概念上、油圧ポンプ１９の回転数と同義の値として扱うことができる。図６では、油圧ポンプ１９の回転数の制御テーブルを、ブレーキ冷却油の測定温度Ｔと流量との関係で規定している。この油圧ポンプ１９の回転数の制御テーブルに従い、コントローラ５０は、温度センサ３３による測定温度Ｔが第１温度Ｔ１未満（Ｔ＜Ｔ１）であれば油圧ポンプ１９が最小回転数Ｐｍｉｎで駆動されるように電力制御装置３０に制御信号を出力する。測定温度Ｔが第１温度Ｔ１及び第２温度Ｔ２の間（Ｔ１≦Ｔ＜Ｔ２）のとき、コントローラ５０は、Ｔの上昇に応じて（例えば比例して線形に）ＰｍｉｎからＰｍａｘまで油圧ポンプ１９の回転数が上昇するように電力制御装置３０に制御信号を出力する。Ｔ１≦Ｔ＜Ｔ２でＴが下降する際も、コントローラ５０は、Ｔの下降に応じて図６の制御テーブルに従って油圧ポンプ１９の回転数を下降させる。コントローラ５０は、測定温度Ｔが第２温度Ｔ２以上（Ｔ≧Ｔ２）であれば油圧ポンプ１９が最大回転数Ｐｍａｘで駆動されるように電力制御装置３０に制御信号を出力する。

【0028】

油圧モータ２５の回転数についても、ファン２６の回転数等といった比例関係にある値を、制御概念上の同義の値として扱うことができる。図６では、油圧モータ２５の回転数の制御テーブルを、ブレーキ冷却油の測定温度Ｔとファン２６の回転数との関係で規定している。この油圧モータ２５の回転数の制御テーブルに従い、コントローラ５０は、温度センサ３３による測定温度Ｔが第３温度Ｔ３未満（Ｔ＜Ｔ３）であれば油圧モータ２５が最小回転数Ｍｍｉｎで駆動されるように電力制御装置３０に制御信号を出力する。測定温度Ｔが第３温度Ｔ３及び第４温度Ｔ４の間（Ｔ３≦Ｔ＜Ｔ４）のとき、コントローラ５０は、Ｔの上昇に応じて（例えば比例して線形に）ＭｍｉｎからＭｍａｘまで油圧モータ２５の回転数が上昇するように電力制御装置３０に制御信号を出力する。Ｔ３≦Ｔ＜Ｔ４でＴが下降する際も、コントローラ５０は、Ｔの下降に応じて図６の制御テーブルに従って油圧モータ２５の回転数を下降させる。コントローラ５０は、測定温度Ｔが第４温度Ｔ４以上（Ｔ≧Ｔ４）であれば油圧モータ２５が最大回転数Ｍｍａｘで駆動されるように電力制御装置３０に制御信号を出力する。

【0029】

－Ｐｍｉｎ－
ここで、湿式ブレーキ１２には、ブレーキ冷却油の漏れを防ぐフローティングシール（不図示）が内蔵されている。このフローティングシールは耐圧性が低く、湿式ブレーキ１２にかかるブレーキ冷却油の圧力は、フローティングシールの耐圧力未満に抑えなければならない。ブレーキ冷却油は温度が低いと粘度が大きくなり、ブレーキ冷却油の流入により湿式ブレーキ１２の内部の圧力が高まり易くなる。そのため、最小流量（油圧ポンプ１９の最小回転数Ｐｍｉｎ）は、ブレーキ冷却油に想定される最低油温でもフローティングシールが破損しないように設定する必要がある。但し、油圧ポンプ１９の最小回転数Ｐｍｉｎは０よりも大きい値に設定する。温度センサ３３により温度を測定するブレーキ冷却油の流通を確保するためである。

【0030】

－Ｐｍａｘ／Ｍｍａｘ－
ポンプ最大回転数Ｐｍａｘ及びモータ最大回転数Ｍｍａｘについては、ブレーキ冷却油の冷却性能の最大値を規定する値である。従って、ダンプトラック１の稼働時に制動により生じ得る湿式ブレーキ１２の最大発熱量を想定し、十分な冷却性能が確保されるようにポンプ最大回転数Ｐｍａｘ及びモータ最大回転数Ｍｍａｘを設定する必要がある。

【0031】

なお、ポンプ最小回転数Ｐｍｉｎ、ポンプ最大回転数Ｐｍａｘ、モータ最小回転数Ｍｍｉｎ、及びモータ最大回転数Ｍｍａｘは、例えば上記のような点を考慮して定められた所定の回転数又は回転数域であれば良いし、機械的、電気的な仕様で定められた下限又は上限の回転数でも良い。すなわち、例えば、ポンプ最大回転数Ｐｍａｘは、ポンプ最小回転数Ｐｍｉｎよりも高い油圧ポンプ１９の回転数として設定されていれば良い。また、例えば、モータ最大回転数Ｍｍａｘは、モータ最小回転数Ｍｍｉｎよりも高い油圧モータ２５の回転数として設定されていれば良い。

【0032】

－Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４－
第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２、第３温度Ｔ３、第４温度Ｔ４の設定について説明する。第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２、第３温度Ｔ３、第４温度Ｔ４を全体に低く設定すれば、測定温度Ｔがさほど上がらないうちに油圧ポンプ１９及び油圧モータ２５の回転数が増加し始める。この場合、ブレーキ冷却油を低温に維持する上で有利であり、制動時にブレーキ冷却油のオーバーヒートが生じ難くなる。しかしその反面、油圧ポンプ１９及び油圧モータ２５の動力消費が増加して燃費が悪化する。そこで、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２、第３温度Ｔ３、第４温度Ｔ４は、ブレーキ冷却油のオーバーヒートが回避できる範囲において極力高く設定することが、冷却性能と燃費のバランスの観点から望ましい。

【0033】

このとき、図６の制御テーブルに示した通り、第３温度Ｔ３は第１温度Ｔ１よりも高く設定される。これにより、第１温度Ｔ１よりも低い温度から測定温度Ｔが上昇するとき、油圧モータ２５の回転数が最小回転数Ｍｍｉｎから上昇し始めるよりも先に油圧ポンプ１９の回転数が最小回転数Ｐｍｉｎから上昇し始める。上記の通り油圧ポンプ１９の最小回転数Ｐｍｉｎは０よりも大きく、ダンプトラック１の稼働時に油圧ポンプ１９は最小回転数Ｐｍｉｎ以上の回転数で駆動し続け、ブレーキ冷却油が循環し続ける。それに対し、油圧モータ２５の最小回転数Ｍｍｉｎは０であり、第３温度Ｔ３よりも測定温度Ｔが低ければ、ファン２６は停止する。測定温度Ｔが低ければ、あえてブレーキ冷却油を空冷する必要がないためこのように設定される。

【0034】

そのため、測定温度Ｔが第１温度Ｔ１を超えて上昇したとして、油圧ポンプ１９の回転数が上昇しブレーキ冷却油の流量が増加した結果、第３温度Ｔ３に到達することなく測定温度Ｔが下降に転じた場合には、ファン２６は駆動されない。特に、本実施形態においては、第３温度Ｔ３が第２温度Ｔ２よりも高く設定してあるため、ブレーキ冷却油の循環流量が増減できる温度範囲では、ブレーキ冷却油の循環流量の制御のみで放熱量の制御が試行される仕様である。加えて、本実施形態では、熱交換器２４がダンプトラック１の前面に設置されており、熱交換器２４には走行風が当たる。従って、ファン２６が停止した状態でもブレーキ冷却油の循環流量の増加に相乗して放熱量が増加し、ブレーキ冷却油が合理的に冷却される。

【0035】

－比較例－
図８は比較例に係る運搬車両の油圧回路図を表す図である。同図に示した油圧回路は、メインファン１０１、メイン油圧モータ１０２、サブファン１０３、サブ油圧モータ１０４、油圧ポンプ１０５、フロープライオリティバルブ１０６、サーモセンシングバルブ１０７、及び切換えバルブ１０８を含んでいる。

【0036】

サーモセンシングバルブ１０７は、冷却対象流体（例えばエンジン冷却水）の温度が設定値以上であればオン信号を出力し、設定値以下であればオフ信号を出力する。切換えバルブ１０８は、サーモセンシングバルブ１０７からの信号で駆動され、油圧ポンプ１０５の吐出管路を遮断及び開通する。油圧ポンプ１０５はエンジンで駆動される。エンジン回転数が低く油圧ポンプ１０５の吐出流量が所定値以下である場合、フロープライオリティバルブ１０６を介してメイン油圧モータ１０２のみに圧油が供給される。反対に、エンジン回転数が高く吐出流量が所定値より大きい場合、フロープライオリティバルブ１０６を介してメイン油圧モータ１０２及びサブ油圧モータ１０４に圧油が供給される。

【0037】

上記構成の比較例では、冷却対象流体の温度が設定値以上になると、サーモセンシングバルブ１０７からオン信号が出力され、切換えバルブ１０８により吐出管路が開通する。このとき、エンジン回転数が所定値以下であれば、フロープライオリティバルブ１０６を介してメイン油圧モータ１０２のみに圧油が供給され、メインファン１０１のみが冷却対象流体の冷却に寄与する。反対に、エンジン回転数が所定値より大きければ、フロープライオリティバルブ１０６を介してメイン油圧モータ１０２及びサブ油圧モータ１０４に圧油が供給され、メインファン１０１及びサブファン１０３が冷却対象流体の冷却に寄与する。これにより、冷却対象流体について要求される放熱量に応じて１つ又は２つに切り換わる。

【0038】

しかし、比較例では、冷却対象流体の放熱が必要なときはファンを少なくとも１つ駆動する必要がある。油圧駆動式の大型のファンを駆動するのに必要な動力は大きく、放熱が必要な場合には要求される放熱量によらず常時１つ以上の願を駆動する構成とすると、運搬車両の燃費が悪化する。また、ファンの動作音がオペレータの疲労増加や近隣への騒音問題にもつながり得る。

【0039】

－効果－
（１）本実施形態においては、冷却対象流体であるブレーキ冷却油を循環させる油圧ポンプ１９をエンジン駆動とせずモータ駆動とすることで、原動機（エンジン）１５の回転数によらず冷却対象流体の循環流量を制御することができる。ファン２６を駆動する油圧モータ２５も、圧油の供給流量をコントロールバルブ２２で調整することでエンジン回転数によらず制御できる。

【0040】

その上で、本実施形態においては、ブレーキ冷却油の測定温度Ｔに応じて油圧ポンプ１９及び油圧モータ２５を制御するに当たり、測定温度Ｔの上昇時、油圧モータ２５の回転数が上昇し始めるよりも先に油圧ポンプ１９の回転数が上昇し始める（図６）。つまり、測定温度Ｔが上昇し始めても、まずはファン２６を駆動することなく油圧ポンプ１９によるブレーキ冷却油の循環流量の増加のみで放熱量の向上が試みられる。油圧ポンプ１９の制御だけでは十分に放熱されない場合にのみ、ブレーキ冷却油の循環流量を増加させた状態で所要放熱量に応じてファン２６が駆動される。例えば、測定温度Ｔの上昇時、油圧ポンプ１９の回転数が上昇しブレーキ冷却油の流量が増加することで、第３温度Ｔ３に到達することなくブレーキ冷却油が降温に転じる場合には、そもそもファン２６が駆動されない。このように、ファン２６の駆動頻度や回転数を抑えることができ、ダンプトラック１の燃費を向上させることができ、騒音を抑制しオペレータの疲労等も低減できる。

【0041】

また、ファン２６が起動する場合には、熱交換器２４におけるブレーキ冷却油の循環流量が常に最大であるため、ファン２６の送風量に対してブレーキ冷却油の冷却効率が高い状態にあり、ファン２６の回転数が上昇し難い。これも油圧ポンプ１９と油圧モータ２５の協調制御の有利な点である。

【0042】

（２）特に、本実施形態においては、ファン２６が回転し始める第３温度Ｔ３が油圧ポンプ１９の回転数が最大回転数Ｐｍａｘに到達する第２温度Ｔ２よりも高く設定してある。そのため、ブレーキ冷却油の放熱量を向上させ得る油圧ポンプ１９の回転数の増加代がある限りファン２６は回転しない。これによりファン２６の駆動頻度をより低く抑えることができる。

【0043】

（３）また、本実施形態では、熱交換器２４がダンプトラック１の前面に設置されており、熱交換器２４に走行風を導くことができる。制動時にブレーキ冷却油が昇温する際、ファン２６が停止した状態でも、ブレーキ冷却油の循環流量増加を走行風による空冷効果に相乗させ、ブレーキ冷却油を合理的に冷却することができる。

【0044】

（４）また、油圧ポンプ１９の最小回転数Ｐｍｉｎを０よりも大きな値に設定したので、温度センサ３３で温度測定されるブレーキ冷却油の流通を確保することができる。これにより、油圧ポンプ１９及び油圧モータ２５の制御の基礎であるブレーキ冷却油の温度を妥当に評価することができ、油圧ポンプ１９及び油圧モータ２５の信頼性を確保することができる。

【0045】

（５）仮にブレーキ冷却油の戻り配管（湿式ブレーキ１２の出口とタンク１３とを接続する配管）に温度センサ３３を設ける場合、湿式ブレーキ１２で上昇した直後のブレーキ冷却油の温度が測定され、測定温度Ｔの増減が激しくなる。その結果、タンク１３の内部のブレーキ冷却油の温度はそれほど上がっていないような状況でも、油圧ポンプ１９や油圧モータ２５の制御が過敏に機能して動力を浪費する可能性がある。

【0046】

それに対し、本実施形態では、温度センサ３３を油圧ポンプ１９の吸入配管３１に設置したことにより、タンク１３で温度変動が落ち着いた上で湿式ブレーキ１２に供給されるブレーキ冷却油の温度が測定され、上記のような過敏な制御を抑制できる。これによっても、ファン２６等の無駄な駆動を回避して動力の浪費を抑制することができる。

【0047】

（第２実施形態）
図７は本発明の第２実施形態に係る運搬車両の油圧回路図である。図７において第１実施形態と同一又は対応する要素には、図４と同符号を付して適宜説明を省略する。

【0048】

本実施形態が第１実施形態と相違する点は、作動油の冷却システムに発明を適用した点である。本実施形態においては、センターバイパス油路３５に熱交換器（作動油クーラ）６１が設けられている。熱交換器２４と同じく、熱交換器６１も例えばダンプトラック１の前面に設置される。ファン２６は、熱交換器２４及び熱交換器６１に送風する。また、油圧ポンプ１７は、原動機（エンジン）１５ではなく電動モータ６２により駆動される。油圧ポンプ１７の吸入配管３６には、作動油の温度を測定する温度センサ６３が設置されている。

【0049】

本実施形態において、コントローラ５０は、作動油の冷却システムに関し、ブレーキ冷却油の冷却システムの制御と同様に油圧ポンプ１７及び油圧モータ２５の回転数を制御する。油圧ポンプ１７及び油圧モータ２５の制御に関する制御テーブルは、図６に示した制御テーブルと同様にファン回転数と作動油循環量が作動油温度にリンクして推移するように設定すれば良い。つまり、温度センサ６３からの作動油の測定温度Ｔが上昇するとき、油圧モータ２５の回転数が最小回転数Ｍｍｉｎ（＝０）から上昇し始めるよりも先に油圧ポンプ１７の回転数が最小回転数Ｐｍｉｎ（＞０）から上昇し始める。そのため、作動油温度の上昇時、油圧ポンプ１７の回転数が上昇し熱交換器６１の作動油循環量が増加することで作動油の測定温度Ｔが第３温度Ｔ３に到達することなく下降した場合には、作動油の冷却に関する限りファン２６は駆動されない。その他の構成について、本実施形態は第１実施形態と同様である。

【0050】

このように本発明はブレーキ冷却油以外の作動油等の冷却システムにも適用でき、同様の効果を得ることができる。

【0051】

なお、図７はブレーキ冷却油の冷却システムと作動油の冷却システムでファン２６を共用する構成であるため、ファン２６の回転数は、例えばブレーキ冷却油と作動油の測定温度Ｔの最大値に応じて制御される。熱交換器２４，６１に対して個別のファンで送風する構成とすれば、作動油の測定温度に依存せずブレーキ冷却油の冷却用のファンが制御され、ブレーキ冷却油の測定温度に依存せず作動油の冷却用のファンが制御される構成とすることができる。

【0052】

（変形例）
以上の実施形態では、ブレーキ冷却油や作動油の冷却システムに本発明を適用する場合について説明したが、例えばエンジン冷却水やエンジンオイルの冷却システム等にも本発明は適用可能であり、同様の効果を得ることができる。また、油圧ポンプ１９の駆動装置として電動モータ２１を例示したが、油圧ポンプ１９の回転数を任意に制御できれば、例えば油圧モータで油圧ポンプ１９を駆動する構成とすることもできる。

【0053】

また、ダンプトラック１に本発明を適用する場合を例示したが、他の運搬車両にも本発明は適用可能である。

【0054】

また、図６において第２温度Ｔ２を第３温度Ｔ３より低く設定する例を説明したが、ファンの起動に先行して熱交換器の循環流量を増加させる上では、第１温度Ｔ１（＜Ｔ２）が第３温度Ｔ３（＜Ｔ４）よりも低ければ良い。従って、Ｔ１＜Ｔ３であれば、第２温度Ｔ２が第３温度Ｔ３以上であっても良い。但し、大きな動力低減効果等を狙うのであれば、図６に例示したように第２温度Ｔ２が第３温度Ｔ３未満であることが望ましい。

【0055】

また、上記実施形態において、測定温度Ｔが第３温度Ｔ３未満のときはファン２６が停止する構成を例示したが、ファン２６が低速で回転するようにしても良い。つまり、油圧モータ２５の最小回転数Ｍｍｉｎを０よりも大きく設定しても良い。但し、大きな動力低減効果等を狙うのであれば、図６に例示したようにＭｍｉｎ＝０であることが望ましい。

【0056】

また、油圧ポンプ１７，１９や油圧モータ２５の制御について、線形の制御テーブルを例示したが、例えば測定温度Ｔに応じて油圧ポンプ１７，１９や油圧モータ２５の回転数をステップ状或いは曲線状に変化させる制御テーブルを採用することもできる。ステップ状の場合、制御が簡単になる他、測定温度Ｔの変化に対して油圧ポンプ１７，１９や油圧モータ２５の制御の変動が減少することが期待される。但し、制御テーブルは、線形に設定する方が、油圧ポンプ１７，１９や油圧モータ２５の回転数が測定温度Ｔに応じてリアルタイムに追従するため、必要な放熱量が測定温度Ｔに追従して連続的に変化する点で合理的である。

【符号の説明】

【0057】

１…ダンプトラック（運搬車両）、２…車体フレーム、８…荷台、１３…タンク、１７…油圧ポンプ、１９…油圧ポンプ、２４…熱交換器、２５…油圧モータ、２６…ファン、３１…吸入配管、３３…温度センサ、３６…吸入配管、５０…コントローラ、６１…熱交換器、６３…温度センサ、Ｍｍａｘ…モータ最大回転数、Ｍｍｉｎ…モータ最小回転数、Ｐｍａｘ…ポンプ最大回転数、Ｐｍｉｎ…ポンプ最小回転数、Ｔ…測定温度、Ｔ１…第１温度、Ｔ２…第２温度、Ｔ３…第３温度、Ｔ４…第４温度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】