JP2019007429A - Cooling control system for work machine, and work machine - Google Patents
Cooling control system for work machine, and work machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019007429A JP2019007429A JP2017124361A JP2017124361A JP2019007429A JP 2019007429 A JP2019007429 A JP 2019007429A JP 2017124361 A JP2017124361 A JP 2017124361A JP 2017124361 A JP2017124361 A JP 2017124361A JP 2019007429 A JP2019007429 A JP 2019007429A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fan
- rotational speed
- target
- control
- difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ホイルローダ、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等の作業機の冷却制御システム及び作業機に関する。 The present invention relates to a cooling control system for a work machine such as a wheel loader, a skid steer loader, a compact truck loader, and the work machine.
従来、作業機の冷却制御システムとして特許文献1が知られている。特許文献1の作業機の冷却制御システムは、冷却流体を冷却するために外気を冷却風として導入する冷却ファンの回転数を制御する制御装置を備え、流体温度を検知する流体温度センサと、外気の温度を検知する外気温センサと、流体温度と外気の温度との差分を算出し、差分の大きさに応じて冷却ファンの目標回転数を設定している。 Conventionally, Patent Document 1 is known as a cooling control system for a work machine. The cooling control system for a work machine disclosed in Patent Document 1 includes a control device that controls the number of rotations of a cooling fan that introduces outside air as cooling air to cool a cooling fluid, and includes a fluid temperature sensor that detects the fluid temperature, and an outside air The outside air temperature sensor for detecting the temperature of the air and the difference between the fluid temperature and the outside air temperature are calculated, and the target rotational speed of the cooling fan is set according to the magnitude of the difference.
さて、特許文献1で採用している冷却制御システムは、ビスカスクラッチ(流体継手)によってエンジンからの動力が伝達される構造(粘性クラッチファン構造)である。粘性クラッチファン構造では、粘度の高いシリコンオイルの量によって、ファンに伝達するトルクが変化し、冷却ファンの回転数を変更する。粘性クラッチファン構造では、制御装置から冷却ファンの目標回転数を変更したとしても、冷却ファンの実際の回転数が変更できないことがあった。 The cooling control system employed in Patent Document 1 has a structure (viscous clutch fan structure) in which power from an engine is transmitted by a viscous clutch (fluid coupling). In the viscous clutch fan structure, the torque transmitted to the fan changes depending on the amount of high-viscosity silicone oil, and changes the rotation speed of the cooling fan. In the viscous clutch fan structure, even if the target rotational speed of the cooling fan is changed from the control device, the actual rotational speed of the cooling fan may not be changed.
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、ファンの目標回転数の変更に伴ってファンの実回転数を簡単に変更することができる作業機の冷却制御システム及び作業機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is a working machine capable of easily changing the actual rotational speed of the fan in accordance with the change of the target rotational speed of the fan. An object is to provide a cooling control system and a work machine.
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下の通りである。
本発明の作業機の冷却制御システムは、出力軸を有する原動機と、前記原動機の出力軸の回転動力によって回転するファンと、前記ファンが装着されたハウジングと、前記原動機の出力軸の回転動力によって回転し、且つ、前記ハウジングとの間に形成されたギャップに導入された流体によって当該ハウジングと共に回転するロータと、前記ギャップに導入する前記流体の導入量を設定する流体設定部と、前記ファンの実回転数を検出するファン回転検出装置と、前記ファンの目標回転数を取得する目標回転取得部と、前記ファンの実回転数とファンの目標回転数との差分に対して比例制御を行う比例制御部と、前記差分に対して積分制御を行う積分制御部と、前記差分に対して微分制御を行う微分制御部と、を備え、前記積分制御部は、前記差分が閾値以上である場合に前記積分制御を行わず、前記差分が閾値未満になった場合に前記積分制御を開始する。
The technical means of the present invention for solving this technical problem is as follows.
The work machine cooling control system according to the present invention includes a prime mover having an output shaft, a fan rotating by rotational power of the output shaft of the prime mover, a housing in which the fan is mounted, and rotational power of the output shaft of the prime mover. A rotor that rotates and rotates together with the housing by a fluid introduced into a gap formed between the housing, a fluid setting unit that sets an introduction amount of the fluid to be introduced into the gap, A fan rotation detection device that detects the actual rotation speed, a target rotation acquisition unit that acquires the target rotation speed of the fan, and a proportionality that performs proportional control on the difference between the actual rotation speed of the fan and the target rotation speed of the fan A control unit, an integration control unit that performs integral control on the difference, and a differential control unit that performs differential control on the difference. Without the integral control if the difference is equal to or greater than the threshold, the initiating integral control if the difference is less than the threshold value.
作業機の冷却制御システムは、前記ファンの回転数の第1範囲を記憶する記憶部と、前記ファンの目標回転数が前記記憶部に記憶された前記第1範囲内である場合に、前記ファンの目標回転数を第1範囲外の値に変更する目標変更部と、を備えている。
作業機の冷却制御システムは、前記目標変更部は、前記第1範囲の上限値又は下限値に、予め定められた設定値を加算又は減算することで前記ファンの目標回転数を変更する。
The work machine cooling control system includes: a storage unit that stores a first range of the rotation speed of the fan; and the fan rotation speed when the target rotation number of the fan is within the first range stored in the storage unit. And a target changing unit that changes the target rotational speed to a value outside the first range.
In the work machine cooling control system, the target changing unit changes the target rotational speed of the fan by adding or subtracting a predetermined set value to or from an upper limit value or a lower limit value of the first range.
作業機の冷却制御システムは、前記原動機の実回転数を検出する原動回転検出装置を備え、前記目標変更部は、前記原動回転検出装置で検出された原動機の実回転数から所定回転数を減算した減算値を前記ファンの目標回転数に設定する。
作業機の冷却制御システムは、前記目標変更部は、前記減算値が前記第1範囲内である場合には、前記第1範囲の下限値に予め定められた設定値を減算し、前記減算した値を前記ファンの目標回転数に設定する。
The work machine cooling control system includes a drive rotation detection device that detects an actual rotation speed of the prime mover, and the target changing unit subtracts a predetermined rotation speed from the actual rotation speed of the drive motor detected by the drive rotation detection device. The subtracted value is set as the target rotational speed of the fan.
In the work equipment cooling control system, when the subtraction value is within the first range, the target changing unit subtracts a predetermined set value from the lower limit value of the first range, and subtracts the subtraction value. Set the value to the target speed of the fan.
作業機は、上述した作業機の冷却制御システムを備えている。 The work machine includes the above-described work machine cooling control system.
本発明によれば、ファンの目標回転数の変更に伴ってファンの実回転数を簡単に変更することができる。 According to the present invention, the actual rotational speed of the fan can be easily changed with the change of the target rotational speed of the fan.
以下、本発明に係る作業機の冷却制御システム及びこの冷却制御システムを備えた作業機の好適な実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
図6は、ホイルローダの全体図である。
まず、作業機として、ホイルローダを例にあげ説明する。なお、作業機は、ホイルローダに限定されず、コンパクトトラックローダ、スキッドステアローダ、バックホー等であっても、その他の作業機であってもよい。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a work machine cooling control system and a work machine equipped with the cooling control system according to the invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
FIG. 6 is an overall view of the wheel loader.
First, a wheel loader will be described as an example of a working machine. The work machine is not limited to a wheel loader, and may be a compact truck loader, a skid steer loader, a backhoe, or other work machine.
図6に示すように、ホイルローダ1は、アーティキュレート式の作業機であり、機体2と、前方で作業が可能な作業装置3とを有している。機体2には前輪5及び後輪6が設けられている。機体2には、支持フレーム4が設けられている。作業装置3は、リフトアーム9とバケット10とを有する。リフトアーム9は、その基端側が支持フレーム4に幅方向の軸心(横軸)回りに揺動自在に支持されている。リフトアーム9はリフトシリンダ12の伸縮によって作動される。即ち、リフトシリンダ12を伸縮すると、リフトアーム9は上下方向に揺動する。バケット10は、リフトアーム9の先端側に横軸回りに揺動自在に支持されている。バケット10は、バケットシリンダ13の伸縮によって上下方向に回動する。なお、バケット10は着脱自在に設けられていて、バケット10の代わりに、スイーパー、モアー、ブレーカ等の予備アタッチメントをリフトアーム9の先端側に取り付け可能とされている。
As shown in FIG. 6, the wheel loader 1 is an articulated working machine, and includes a machine body 2 and a working device 3 capable of working in the front. The body 2 is provided with a
機体2には、運転席14と、ステアリング16と、作業装置3を操作する操作装置17と、原動機18とが設けられている。原動機18は、ディーゼルエンジン(エンジン)である。なお、原動機18は、電動モータであってもよいし、電動モータとエンジンとの両方から構成されていてもよい。ホイルローダ1には、原動機18の出力軸19の回転動力により作動する油圧ポンプが設けられている。油圧ポンプは、ホイルローダ1に装備された油圧アクチュエータ(リフトシリンダ12、バケットシリンダ13等)やバケット10の代わりに装着されるアタッチメントの油圧アクチュエータに作動油を供給可能である。また、ホイルローダ1には、HST(静油圧式トランスミッション)等の走行装置が設けられている。
The airframe 2 is provided with a driver's
次に、ホイルローダ1に設けられた作業機の冷却制御システムについて説明する。
図1、2に示すように、作業機の冷却制御システムは、冷却装置20を備えている。冷却装置20は、原動機18を動力源として駆動する装置であって、粘性の流体を用いた粘性式のクラッチファンである。冷却装置20は、回転軸21と、ロータ22と、ハウジング(ケース)23と、流体設定部(流体設定装置)24と、ファン25とを有している。
Next, a working machine cooling control system provided in the wheel loader 1 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the work machine cooling control system includes a
回転軸21は、エンジン18の出力軸19の回転動力により回転する軸である。例えば、エンジン18の出力軸19には、当該出力軸19と共に回転するプーリ30が設けられている。また、回転軸21にも、当該回転軸21と共に回転するプーリ31が設けられている。プーリ30とプーリ31とには、ベルト(駆動ベルト)32が掛けられ、プーリ30の回転動力が駆動ベルト32を介してプーリ31に伝達される。即ち、回転軸21は、エンジン18の出力軸19の回転動力によって回転する。
The rotating
ロータ22は、回転軸21に固定されていて、回転軸21と共に回転する。ロータ22は、円盤状であって、外面に環状のラビリンス部(溝部)22aが形成されている。ロータ22はハウジング23に収容されている。
ハウジング23は、回転軸21に軸受33を介して回転自在に支持されている。ハウジング23の外側には、複数枚の羽根を有するファン25が装着されている。したがって、ハウジング23を回転させることによってファン25を回転させることができる。
The
The
ハウジング23は、ロータ22のラビリンス部22aに近接する壁部23aを有している。ハウジング23の壁部23aと、ロータ22のラビリンス部22aとの間には、ギャップ(作動ギャップ)23bが形成されている。ギャップ23bに粘性の流体(例えば、シリコン油)を導入することによって、ロータ22の回転動力がハウジング23に伝達される。ハウジング23はロータ22の回転動力によって回転する。
The
ハウジング23は、貯蔵室23cと、流路23dとを有している。貯蔵室23cは、シリコン油を一時的に貯蔵する室であって、回転軸21の先端側に設けられている。流路23dは、貯蔵室23cとギャップ23bとを連通する循環型の流路である。即ち、流路23dは、ギャップ23bの出側23b1と貯蔵室23cとを繋ぎ、ギャップ23bの入側23b2と貯蔵室23cとを繋ぐ流路である。したがって、ギャップ23bに導入されたシリコン油は、流路23dを通過して貯蔵室23cに入った後、貯蔵室23cから流路23dに入って、ギャップ23bに戻ることが可能である。
The
流体設定部(流体設定装置)24は、ギャップ23bに導入するシリコン油の導入量を設定する装置である。流体設定装置24は、流路23dの中途部を閉鎖可能な電磁弁である。即ち、流体設定装置24は、コイル(ソレノイド)と、コイルの励磁によって移動可能なピンと、ピンの先端に設けられた弁体とを有している。流体設定装置24のピン及び弁体は、流路23d内に設けられ、ビンの移動によって流路23dの内部を開放又は閉鎖可能である。流体設定装置24を作動させて開度を変更すれば、貯蔵室23cから流体設定装置24を通過してギャップ23bに導入される導入量を調整することができる。
The fluid setting unit (fluid setting device) 24 is a device that sets the amount of silicon oil introduced into the
ギャップ23bに入ったシリコン油は、流路23dを通過して貯蔵室23cに入る。ここで、流体設定部24によって流路23dを完全に閉鎖した状態では、シリコン油は、貯蔵室23からギャップ23bに流入することができない。流体設定部24の弁体を開けば、貯蔵室23cのシリコン油は、流体設定部24を通過して、ギャップ23bに流入することができる。ギャップ23bに導入されたシリコン油の導入量によって、ファン25(ハウジング23)の回転数を変更することができる。
The silicon oil that has entered the
例えば、ギャップ23bへのシリコン油の導入量を多くすることによって、ファン25の実際の回転数(実回転数)を、エンジン18の実際の回転数(実回転数)と略一致するまで上昇させることができる。また、ギャップ23bへのシリコン油の導入量を少なくすることによって、エンジン18の回転軸19からロータ22を介してハウジング23に伝達するトルクが小さくなる。即ち、ギャップ23bへのシリコン油の導入量を少なくすることによって、エンジン18の実回転数に対するファン25の実回転数の比率が減少する。
For example, by increasing the amount of silicon oil introduced into the
冷却装置20の制御は、CPU等で構成された制御装置40で行う。制御装置40は、流体設定装置24に制御信号を出力して当該流体設定装置24の開度を変更することによって、ファン25の回転数を制御する。即ち、制御装置40は、ファン25の目標回転数とファン25の実回転数とが一致するように、流体設定装置24を制御する。
さて、図1に示すように、制御装置40は、第1検出装置(原動回転検出装置)41と、第2検出装置43と、比例制御部44と、積分制御部45と、微分制御部46とを備えている。第1検出装置41は、エンジン18の実際の回転数(実回転数)を検出する装置である。即ち、第1検出装置41は、出力軸19の付近に設けられ、エンジン18の出力軸19の実回転数を検出する。第2検出装置43は、ファン25(ハウジング23)の実回転数を検出する装置である。即ち、ファン25又はハウジング23の近傍に設けられ、ファン25の実回転数を検出する。
The
As shown in FIG. 1, the
比例制御部44、積分制御部45及び微分制御部46は、制御装置40を構成する電気・電子部品、当該制御装置40に組み込まれたプログラム等から構成されている。図5は、制御装置40の制御ブロックを示している。図5に基づいて、比例制御部44、積分制御部45及び微分制御部46について説明する。
図5に示すように、制御装置40は、第2検出装置43で検出されたファンの実回転数(F2)と、ファンの目標回転数(F1)との差分(F1−F2)を求める。比例制御部44は、ファンの実回転数F2とファンの目標回転数F1との差分(F1−F2)に対して、予め設定された設定された比例ゲインを掛けて(乗算して)比例制御(P制御)を行う。
The
As shown in FIG. 5, the
積分制御部45は、ファンの実回転数F2とファンの目標回転数F1との差分(F1−F2)に対して、積分開始タイミング変更処理が実行されて設定された積分ゲイン(0か正の定数B)を掛けて(乗算して)積分制御(I制御)を行う。
微分制御部46は、ファンの実回転数F2とファンの目標回転数F1との差分(F1−F2)に対して、予め設定された設定された微分ゲインを掛けて(乗算して)微分制御(D制御)を行う。
The
The
このように、制御装置40は、PID制御によって制御値(操作量)を決定して、当該制御値に対応する制御信号を流体設定装置24のコイルに出力することにより、ファンの回転を設定する。なお、制御信号は、制御値に応じてデューティ比が設定された信号であって、制御装置40は、PWM制御によって、流体設定装置24の開度を設定する。
さて、PID制御において、少なくとも積分制御(I制御)を含む制御を実行すると、ファンの実回転数F2とファンの目標回転数F1との差分(F1−F2)であるP成分を積分計算して算出した積分成分(I成分)が過度に積算されて、ファンの実回転数F2の遷移が不安定になる場合がある、即ち、過度な積分成分の積算によってPID制御系が安定せず、ファンの目標回転数F1が変更されるとファンの実回転数F2がオーバシュートを起こしてしまう。その結果、ファンの実回転数F2がファンの目標回転数F1に追従するための時間が長くなったり、ファンの実回転数F2が振動することにより騒音(うなり音)が発生する場合がある。
As described above, the
When control including at least integral control (I control) is executed in PID control, the P component that is the difference (F1-F2) between the actual rotational speed F2 of the fan and the target rotational speed F1 of the fan is integrated and calculated. The calculated integral component (I component) may be excessively integrated, and the transition of the actual rotation speed F2 of the fan may become unstable. That is, the PID control system is not stabilized due to excessive integration of the integral component, and the fan If the target rotational speed F1 is changed, the actual rotational speed F2 of the fan will overshoot. As a result, the time required for the fan's actual rotation speed F2 to follow the fan's target rotation speed F1 may become longer, or noise (a roaring sound) may be generated due to the vibration of the fan's actual rotation speed F2.
そのため、積分制御部45は、差分が閾値以上である場合に積分制御を行わず、差分が閾値未満になった場合に積分制御を開始する。
例えば、積分制御部45は、ファンの目標回転数F1(rpm)とファンの実回転数F2(rpm)との差分の絶対値が予め定められた閾値Aよりも大きい場合、例えば、予め記憶部47に記憶された積分ゲインを用いずに、当該処理で用いる制御ゲインを零にセットすることで、実質的に積分制御を実行しない。また、積分制御部45は、ファンの目標回転数F1(rpm)とファンの実回転数F2(rpm)との差分の絶対値が予め定められた閾値Aよりも小さくなった場合、予め記憶部47に記憶された積分ゲインによって積分制御を実行する。
Therefore, the
For example, when the absolute value of the difference between the target rotation speed F1 (rpm) of the fan and the actual rotation speed F2 (rpm) of the fan is larger than a predetermined threshold A, the
これにより、オーバーヒート時においてファンの目標回転数F1を急に上昇させようとしても、ファンの目標回転数F1(rpm)とファンの実回転数F2(rpm)との差分の絶対値が閾値Aよりも大きいと判断されて積分制御が実行されないため、積分成分(I成分)が過度に積算されることを防止することができる。その結果、ファンのうなり音等が発生することを防止することができる。 As a result, the absolute value of the difference between the target rotational speed F1 (rpm) of the fan and the actual rotational speed F2 (rpm) of the fan is greater than the threshold A even if the target rotational speed F1 of the fan is suddenly increased during overheating. Therefore, the integral control is not executed, so that it is possible to prevent the integral component (I component) from being accumulated excessively. As a result, it is possible to prevent fan noises and the like from occurring.
さて、図4は、冷却システムにおいて従来のPID制御を実行した場合のファンの目標回転数F1に対するファンの実回転数F2の時間変化を示している。ファンの目標回転数F1は、油温、水温、エアコン使用有無等に応じて変更しているが、図4に示すように、ある特定の領域Lでは、ファンの実回転数F2が振動してしまうことがある。即ち、ファンの実回転数F2が振動する不安定領域(領域)Lが存在する。制御装置40は、少なくとも積分制御(I制御)を含むPID制御において、ファンの目標回転数F1の変更時におけるファンの実回転数F2の応答性および安定性を向上させる処理(不安定区間回避処理)を行っている。
FIG. 4 shows the change over time of the actual rotational speed F2 of the fan with respect to the target rotational speed F1 of the fan when the conventional PID control is executed in the cooling system. The target rotation speed F1 of the fan is changed according to the oil temperature, the water temperature, the use / non-use of the air conditioner, etc., but as shown in FIG. May end up. That is, there is an unstable region (region) L in which the actual rotational speed F2 of the fan vibrates. The
以下、不安定区間回避処理について詳しく説明する。
制御装置40の記憶部47は、ファンの目標回転数F1における不安定領域Lである第1範囲を記憶している。不安定領域L1は、ファンの目標回転数F1を最小から最大まで変化させてファンの実回転数F2の挙動を測定することにより求めた範囲である。
制御装置40は、目標変更部48を備えている、目標変更部48は、制御装置40を構成する電気・電子部品、当該制御装置40に組み込まれたプログラム等から構成されている。
Hereinafter, the unstable section avoidance process will be described in detail.
The
The
目標変更部48は、ファンの目標回転数F1が記憶部47に記憶された第1範囲L1内である場合に、ファンの目標回転数F1を第1範囲L1外の値に変更する。図4に示すように、目標変更部48は、ファンの目標回転数F1が、第1範囲L1の上限値a、下限値bの範囲[a,b](a,bともに正の定数)に入った場合に、ファンの目標回転数F1を第1範囲外の値に変更する
目標変更部48は、記憶部47に記憶されたファンの目標回転数F1の領域[a,b]を参照し、ファンの目標回転数F1が領域[a,b]に含まれる場合、上限値aに予め定められた設定値cを加算(a+c)して、加算値をファンの目標回転数F1に設定する。或いは、目標変更部48は、ファンの目標回転数F1の領域[a,b]を参照し、ファンの目標回転数F1が領域[a,b]に含まれる場合、下限値bに設定値cを減算(b-c)して、減算値(第1減算値)をファンの目標回転数F1に設定する。上限値aに対して加算する正の設定値cと、下限値bに対して減算する正の設定値cとは異なる値にしてもよい。この実施形態では、設定値cは50rpmであるが、これに限定されない。
The
また、目標変更部48は、記憶部47に記憶されたファンの目標回転数F1の領域[a,b]を参照し、ファンの目標回転数F1が領域[a,b]に含まれない場合は、ファンの目標回転数F1は変更されないまま設定される。
なお、目標変更部48によって変更されたファンの目標回転数F1が、冷却装置20におけるファンの最大回転数超又は最小回転数以下になる場合は、ファンの目標回転数F1を最大回転数或いは最小回転数に固定するか、或いは、一時的に目標変更部48よるファンの目標回転数F1の変更を実行しない。
Further, the
In addition, when the target rotational speed F1 of the fan changed by the
上述した実施形態では、I成分の過剰な積算回避、ファンの目標回転数の不安定領域回避を行っているが、これに加えて、下記に示す応答改善処理を行ってもよい。
目標変更部48は、ファンの目標回転数F1をエンジンの実回転数E1よりも予め低くすることで、ファンの目標回転数F1の変更時におけるファンの実回転数F2の応答性を向上させている。即ち、目標変更部48は、第1検出装置41で検出されたエンジンの実回転数E1から所定回転数を減算した減算値(第2減算値)を、ファンの目標回転数F1に設定することで、ファンの実回転数F2の応答性を向上させている。
In the embodiment described above, excessive accumulation of I components and avoidance of an unstable region of the target rotational speed of the fan are performed, but in addition to this, response improvement processing described below may be performed.
The
具体的には、目標変更部48は、エンジンの実回転数から、応答性に基づいて定めた所定回転数を減算した値を、ファンの目標回転数に設定する。即ち、目標変更部48は、[ファンの目標回転数(第2減算値)F1(rpm)=エンジンの実回転数E1(rpm)−所定回転数(rpm)]に設定する。ここで、所定回転数とは、応答性に基づいて定めた回転数であって、張り付き現象を抑制することが可能な回転数(張付防止回転数)である。所定回転数は、様々な実験等によって定めた値で、少なくともファンの目標回転数F1をエンジンの実回転数E1よりも150rpm低くすることにより、ファンの目標回転数の変更時においてファンの実回転数の応答性が向上する。
Specifically, the
図3A及び図3Bは、ファンの回転数の応答改善処理を行った場合と、応答改善処理を行わなかった場合との試験結果を比較したものである。試験では、両者とも条件は同じである。試験では、エンジンの実回転数を急激に低下させた後、短時間の間にエンジンの実回転数を変化させた。図3Aに示すように、応答改善処理を行わなかった場合は、ファンの実回転数F2がエンジンの実回転数E1に追随してしまう。また、ファンの実回転数がファンの目標回転数F1の付近に達する際にハンチングが発生した。一方、図3Bに示すように、応答改善処理を行った場合は、ファンの実回転数F2はエンジンの実回転数E1に追随することがなく、ファンの実回転数E1はファンの目標回転数F1に略一致して、ハンチングも発生することはなかった。 FIG. 3A and FIG. 3B compare the test results when the fan rotation speed response improvement process is performed and when the response improvement process is not performed. In the test, the conditions are the same for both. In the test, after the actual engine speed was rapidly reduced, the actual engine speed was changed in a short time. As shown in FIG. 3A, when the response improvement process is not performed, the actual rotational speed F2 of the fan follows the actual rotational speed E1 of the engine. Further, hunting occurred when the actual rotational speed of the fan reached the vicinity of the target rotational speed F1 of the fan. On the other hand, as shown in FIG. 3B, when response improvement processing is performed, the actual rotational speed F2 of the fan does not follow the actual rotational speed E1 of the engine, and the actual rotational speed E1 of the fan is the target rotational speed of the fan. Hunting did not occur substantially in accordance with F1.
上述したように、エンジンの実回転数E1から所定回転数を減算した減算値をファンの目標回転数F1にした場合に、当該ファンの目標回転数F1が領域[a,b]に含まれる可能性がある。目標変更部48は、第2減算値が領域[a,b]内である場合には、領域[a,b]における下限値bに予め定められた設定値dを減算し、減算した値をファンの目標回転数F1に設定する(ファンの目標回転数F1=下限値b−設定値d)。
As described above, when the subtraction value obtained by subtracting the predetermined rotation speed from the actual rotation speed E1 of the engine is set as the target rotation speed F1 of the fan, the target rotation speed F1 of the fan can be included in the region [a, b]. There is sex. When the second subtraction value is in the region [a, b], the
以上によれば、I成分の過剰な積算回避、ファンの目標回転数の不安定領域回避、張付き防止の処理を行っているため、回転軸21、ロータ22、ハウジング(ケース)23、流体設定部(流体設定装置)24及びファン25を備えた冷却装置20であっても、ファンの目標回転数の変更に伴ってファンの実回転数を簡単に変更することができる。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
According to the above, since excessive I component accumulation avoidance, fan target rotation speed unstable region avoidance, and sticking prevention processing are performed, the rotating
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 作業機
2 機体
3 作業装置
4 支持フレーム
5 前輪
6 後輪
9 リフトアーム
10 バケット
12 リフトシリンダ
13 バケットシリンダ
14 運転席
16 ステアリング
17 操作装置
18 原動機
19 出力軸
20 冷却装置
21 回転軸
22 ロータ
22a ラビリンス部
23 ハウジング
23a 壁部
23b ギャップ
23c 貯蔵室
23d 流路
24 流体設定部(流体設定装置)
25 ファン
30 プーリ
31 プーリ
32 駆動ベルト
33 軸受
40 制御装置
41 第1検出装置
43 第2検出装置
44 比例制御部
45 積分制御部
46 微分制御部
47 記憶部
48 目標変更部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Work machine 2 Machine body 3 Work device 4
25
Claims (6)
前記原動機の出力軸の回転動力によって回転するファンと、
前記ファンが装着されたハウジングと、
前記原動機の出力軸の回転動力によって回転し、且つ、前記ハウジングとの間に形成されたギャップに導入された流体によって当該ハウジングと共に回転するロータと、
前記ギャップに導入する前記流体の導入量を設定する流体設定部と、
前記ファンの実回転数を検出するファン回転検出装置と、
前記ファンの目標回転数を取得する目標回転取得部と、
前記ファンの実回転数とファンの目標回転数との差分に対して比例制御を行う比例制御部と、
前記差分に対して積分制御を行う積分制御部と、
前記差分に対して微分制御を行う微分制御部と、
を備え、
前記積分制御部は、前記差分が閾値以上である場合に前記積分制御を行わず、前記差分が閾値未満になった場合に前記積分制御を開始する作業機の冷却制御システム。 A prime mover having an output shaft;
A fan that is rotated by the rotational power of the output shaft of the prime mover;
A housing in which the fan is mounted;
A rotor that rotates with the rotational power of the output shaft of the prime mover and that rotates together with the housing by a fluid introduced into a gap formed between the housing and the housing;
A fluid setting unit for setting an introduction amount of the fluid to be introduced into the gap;
A fan rotation detection device for detecting the actual rotation speed of the fan;
A target rotation acquisition unit for acquiring a target rotation speed of the fan;
A proportional control unit that performs proportional control on the difference between the actual rotational speed of the fan and the target rotational speed of the fan;
An integral control unit for performing integral control on the difference;
A differential control unit for performing differential control on the difference;
With
The integration control unit does not perform the integration control when the difference is greater than or equal to a threshold value, and starts the integration control when the difference becomes less than the threshold value.
前記ファンの目標回転数が前記記憶部に記憶された前記第1範囲内である場合に、前記ファンの目標回転数を第1範囲外の値に変更する目標変更部と、
を備えている請求項1に記載の作業機の冷却制御システム。 A storage unit for storing a first range of the rotational speed of the fan;
A target changing unit for changing the target rotational speed of the fan to a value outside the first range when the target rotational speed of the fan is within the first range stored in the storage unit;
The work machine cooling control system according to claim 1, comprising:
前記目標変更部は、前記原動回転検出装置で検出された原動機の実回転数から所定回転数を減算した減算値を前記ファンの目標回転数に設定する請求項2又は3の作業機の冷却制御システム。 Comprising a prime rotation detection device for detecting the actual rotational speed of the prime mover;
The work machine cooling control according to claim 2 or 3, wherein the target changing unit sets a subtraction value obtained by subtracting a predetermined rotation speed from an actual rotation speed of the prime mover detected by the prime rotation detection device as a target rotation speed of the fan. system.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017124361A JP6824834B2 (en) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | Working machine cooling control system and working machine |
US16/015,968 US10669920B2 (en) | 2017-06-26 | 2018-06-22 | Cooling control system for working machine and the working machine |
DE102018004992.3A DE102018004992A1 (en) | 2017-06-26 | 2018-06-22 | COOLING CONTROL SYSTEM BZW. RULE SYSTEM FOR WORKING MACHINE AND WORKING MACHINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017124361A JP6824834B2 (en) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | Working machine cooling control system and working machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019007429A true JP2019007429A (en) | 2019-01-17 |
JP6824834B2 JP6824834B2 (en) | 2021-02-03 |
Family
ID=65028603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017124361A Active JP6824834B2 (en) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | Working machine cooling control system and working machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6824834B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113565893A (en) * | 2020-04-28 | 2021-10-29 | 丰田自动车株式会社 | Control device of fan coupling device |
JP2021173380A (en) * | 2020-04-28 | 2021-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | Control device of fan coupling device |
CN113775403A (en) * | 2021-09-13 | 2021-12-10 | 潍柴动力股份有限公司 | Fan rotating speed control method and device, electronic equipment and storage medium |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6445916A (en) * | 1987-05-08 | 1989-02-20 | Toyota Motor Corp | Rotation speed control device for cooling fan for internal combustion engine for vehicle |
JPH06168003A (en) * | 1992-11-27 | 1994-06-14 | Rika Kogyo Kk | Controller |
JPH09282005A (en) * | 1996-04-18 | 1997-10-31 | Unisia Jecs Corp | Position controller |
JP2005083344A (en) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Fan rotational frequency control method |
JP2006112466A (en) * | 2004-10-12 | 2006-04-27 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd | Control method for externally controlled fan clutch |
JP2007309240A (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Denso Corp | Control device of cooling device for vehicle |
JP2009243389A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Komatsu Ltd | Control device of hydraulically driven fan |
JP5274722B1 (en) * | 2012-07-02 | 2013-08-28 | 株式会社小松製作所 | Construction machine and cooling fan control method |
-
2017
- 2017-06-26 JP JP2017124361A patent/JP6824834B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6445916A (en) * | 1987-05-08 | 1989-02-20 | Toyota Motor Corp | Rotation speed control device for cooling fan for internal combustion engine for vehicle |
JPH06168003A (en) * | 1992-11-27 | 1994-06-14 | Rika Kogyo Kk | Controller |
JPH09282005A (en) * | 1996-04-18 | 1997-10-31 | Unisia Jecs Corp | Position controller |
JP2005083344A (en) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Fan rotational frequency control method |
JP2006112466A (en) * | 2004-10-12 | 2006-04-27 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd | Control method for externally controlled fan clutch |
JP2007309240A (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Denso Corp | Control device of cooling device for vehicle |
JP2009243389A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Komatsu Ltd | Control device of hydraulically driven fan |
JP5274722B1 (en) * | 2012-07-02 | 2013-08-28 | 株式会社小松製作所 | Construction machine and cooling fan control method |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113565893A (en) * | 2020-04-28 | 2021-10-29 | 丰田自动车株式会社 | Control device of fan coupling device |
JP2021173380A (en) * | 2020-04-28 | 2021-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | Control device of fan coupling device |
US11434808B2 (en) | 2020-04-28 | 2022-09-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller of fan coupling device |
US11566558B2 (en) | 2020-04-28 | 2023-01-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller of fan coupling device |
CN113775403A (en) * | 2021-09-13 | 2021-12-10 | 潍柴动力股份有限公司 | Fan rotating speed control method and device, electronic equipment and storage medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6824834B2 (en) | 2021-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10669920B2 (en) | Cooling control system for working machine and the working machine | |
US10865692B2 (en) | Working machine and cooling control system for the same | |
JP6779837B2 (en) | Working machine cooling control system and working machine | |
KR101005001B1 (en) | Control device for hydraulically driven fan | |
KR101134275B1 (en) | Cooling device for construction machine | |
KR101300154B1 (en) | Controller of hydraulically driven fan | |
US7953520B2 (en) | Cooling fan controller for controlling revolving fan based on fluid temperature and air temperature | |
JP6824834B2 (en) | Working machine cooling control system and working machine | |
CN110966399B (en) | Method for controlling an axial piston pump, drive unit having an axial piston pump and hydrostatic traction drive having a drive unit | |
JP6480321B2 (en) | Work machine cooling control system and work machine | |
JP7255548B2 (en) | Control device for fan coupling device | |
JP2005351286A (en) | Controller of i/o rotational speed ratio variable type clutch | |
JP6480320B2 (en) | Work machine cooling control system and work machine | |
JP7434102B2 (en) | work equipment | |
JP7255547B2 (en) | Control device for fan coupling device | |
JP6572177B2 (en) | Work machine cooling control system and work machine | |
JP2911624B2 (en) | Liquid clutch | |
JP2021173381A (en) | Control device of fan coupling device | |
JP2005146878A (en) | Cooling fan control system | |
JP7211396B2 (en) | Control device for fan coupling device | |
JP5597319B1 (en) | Work vehicle | |
WO2023063256A1 (en) | System for controlling cooling fan, work machine, and method for controlling cooling fan | |
KR101877567B1 (en) | Cooling fan-brake controlling method and apparatus for construction machinery | |
KR102088064B1 (en) | Apparatus and method for controlling engine rpm of construction machinery | |
JP2021173379A (en) | Working fluid amount estimation device of fan coupling device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190626 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200604 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200616 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200807 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201015 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6824834 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |