KR20140084465A - Cooling System for Construction Machinery - Google Patents

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KR20140084465A KR1020120153569A KR20120153569A KR20140084465A KR 20140084465 A KR20140084465 A KR 20140084465A KR 1020120153569 A KR1020120153569 A KR 1020120153569A KR 20120153569 A KR20120153569 A KR 20120153569A KR 20140084465 A KR20140084465 A KR 20140084465A
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이영재
김정호
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Abstract

The present invention relates to a cooling system for construction equipment. According to the present invention, the cooling system for construction equipment comprises a maximum fan RPM selecting unit (10) for estimating a first maximum fan RPM necessary for cooling in the cooling system; a minimum fan RPM selecting unit (30) for comparing a second maximum fan RPM with the first maximum fan RPM and selecting, as a minimum fan RPM, the lower one of the first and second maximum fan RPMs; a fan RPM difference calculating unit (32) calculating a difference between the actual fan RPM (50) and the minimum fan RPM; and a PID control unit (40) controlling an electric fan clutch so that the actual fan RPM (50) reaches the minimum fan RPM by performing PID control on the fan RPM difference.

Description

건설기계용 냉각시스템 및 건설기계{Cooling System for Construction Machinery}Cooling System and Construction Machine for Construction Machinery {

본 발명은 건설기계용 냉각시스템 및 건설기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 동력에 의해 팬을 구동하여 냉각을 구현하도록 하는 냉각시스템에 있어서, 팬의 구동에 따른 소음과 동력 낭비를 줄일 수 있도록 하는 건설기계용 냉각시스템 및 건설기계에 관한 것이다.
The present invention relates to a cooling system and a construction machine for a construction machine, and more particularly, to a cooling system for implementing a cooling by driving a fan by an engine power, in order to reduce noise and power consumption And more particularly, to a cooling system and a construction machine for a construction machine.

일반적으로 건설기계에는 엔진이 탑재되어 있고, 엔진에는 냉각시스템이 구비되어 있으며, 냉각시스템에 의해 엔진의 과열을 방지하고, 유압시스템의 과열을 방지한다.Generally, a construction machine is equipped with an engine, a cooling system is provided in the engine, a cooling system prevents the engine from overheating, and the overheating of the hydraulic system is prevented.

냉각시스템은 엔진의 크랭크샤프트의 동력에 의해 구동되는 팬으로 구성된다. 한편, 크랭크샤프트와 팬 사이에는 팬 클러치가 구비된다. 팬 클러치를 제어함으로써 엔진의 동력으로 팬을 전동되거나 동력이 차단되며, 동력이 전달되는 동안에 팬이 구동되어 냉각이 이루어지는 것이다.The cooling system consists of a fan driven by the power of the crankshaft of the engine. On the other hand, a fan clutch is provided between the crankshaft and the fan. By controlling the fan clutch, the fan is driven or powered off by the power of the engine, and the fan is driven and cooled while the power is transmitted.

건설기계를 운용하는 지역의 특성이 한랭지역이거나 경부하 작업을 수행하는 경우에는 팬의 구동을 구동할 필요가 없는 경우가 있다.There is a case in which it is not necessary to drive the fan when the characteristic of the region where the construction machine is operated is the cold region or when the light load operation is performed.

즉, 팬을 구동할 필요가 없는 경우에는 구동을 하지 않거나 저속으로 구동되도록 하는 기술이 있고, 이는 하기의 특허문헌1 냉각시스템에 기재되어 있다.That is, when there is no need to drive the fan, there is a technique to drive the fan or to drive the fan at a low speed. This is described in the following patent document 1 cooling system.

그러나 특허문헌1에 기재된 냉각시스템은 팬 클러치가 기계식으로 구동되므로 접속되거나 차단되는 2가지 동작을 수행하는 것이다. 즉 팬 클러치가 접속되는 경우에는 크랭크샤프트의 회전속도와 팬의 회전속도가 동일해져 고속으로 회전하고, 팬 클러치가 접속되지 않는 경우에는 팬이 관성에 의해 회전하거나 정지될 수 있는 것이다.However, the cooling system disclosed in Patent Document 1 performs two operations in which the fan clutch is mechanically driven, so that it is connected or disconnected. That is, when the fan clutch is connected, the rotation speed of the crankshaft becomes equal to the rotation speed of the fan, and the rotation speed of the fan is high. When the fan clutch is not connected, the fan can be rotated or stopped by inertia.

한편, 크랭크샤프트 쪽을 구동부라하고, 팬 클러치 쪽을 종동부라고할 때에, 구동부와 종동부의 회전수 비율을 정의하여 감속비로 설정할 수 있다. 예를 들면, 구동부대 종동부의 감속비가 2 : 1로 설정되면, 팬 회전수는 크랭크샤프트 회전수의 1/2이 되는 것이다. 이러한 감속비는 제조사에서 제조될 때에 선정되는 것이고, 소비자에게 인도된 후에는 감속비를 임의로 변경할 수 없는 구조이다. 즉, 사용자(소비자)가 건설기계를 운용하는 주변 환경이 한랭지역이더라도 팬 구동 감속비를 임의로 변경할 수 없는 문제점이 있다.On the other hand, when the crankshaft side is referred to as a drive portion and the fan clutch side is referred to as a follower portion, the ratio of rotations of the drive portion and the follower portion can be defined and set to the reduction ratio. For example, when the reduction gear ratio of the driven unit driven portion is set to 2: 1, the fan rotation speed is 1/2 of the crankshaft rotation speed. These reduction ratios are selected when manufactured by the manufacturer, and the reduction ratio can not be arbitrarily changed after delivery to the consumer. That is, there is a problem that the fan drive reduction ratio can not be arbitrarily changed even if the surrounding environment in which the user (consumer) operates the construction machine is a cold region.

한편, 종래에 알려진 기계식 팬 클러치를 이용하여 팬 속도를 제어하는 경우에는 목표하는 회전수를 유지하고자 할 때에 소음이 발생하고 목표 회전수를 정교하게 유지하지 못하는 문제점이 있다. 이는 첨부도면 도 1을 참조하여 설명한다.On the other hand, when controlling the fan speed using a mechanical fan clutch known in the art, noise is generated when the target rotational speed is maintained and the target rotational speed can not be finely maintained. This will be described with reference to FIG.

첨부도면 도 1은 종래의 기계식 팬 클러치를 이용한 팬 회전수의 제어를 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view for explaining a control of the number of revolutions of a fan using a conventional mechanical fan clutch.

팬 클러치가 접속되거나 접속이 단절되는 경우에 동력 전달에 물리적인 동특성이 존재하므로 시간차이가 발생한다. 즉, 팬 클러치가 작동하여 접속되면 크랭크샤프트의 동력이 팬에 적용될 때까지 시간이 소요되는 것이다.A time difference occurs because there is a physical dynamic characteristic in power transmission when the fan clutch is connected or disconnected. That is, when the fan clutch is operated and connected, it takes time until the power of the crankshaft is applied to the fan.

예를 들면, 엔진회전수가 1400rpm인 경우에 목표 회전수가 1000rpm으로 정해지면, 팬 클러치는 접속 단절이 되면서 팬 회전수가 1000rpm보다 낮아지고, 이후 팬 클러치는 접속되면서 팬 회전수가 1000rpm보다 조금 높아진다. 즉, 목표 회전수 값의 근처까지는 도달하지만, 목표 회전수를 정교하게 유지하지는 못하는 것이다.For example, if the target rotational speed is set to 1000 rpm when the engine rotational speed is 1400 rpm, the fan rotational speed becomes lower than 1000 rpm while the fan clutch is disconnected, and then the fan rotational speed becomes slightly higher than 1000 rpm while the fan clutch is connected. In other words, it reaches the vicinity of the target rotation speed value but can not maintain the target rotation speed elaborately.

또한, 팬 클러치는 계속적으로 접속과 접속단절을 반복하고, 이로써 도 1에 나타낸 바와 같이 팬 회전수는 목표 회전수의 근처에서 오르락내리락 반복하게 된다.Further, the fan clutch continuously repeats the connection and disconnection. As a result, as shown in Fig. 1, the fan rotation speed is repeatedly moved up and down in the vicinity of the target rotation speed.

상술한 바와 같이, 종래에 알려진 건설기계용 냉각시스템은 기계식 팬 클러치를 이용함으로써 단순하게 팬 클러치의 접속과 접속단절을 반복하면서 팬 회전수를 목표 값의 주변에서 소정의 회전수 폭으로 유동적이고, 또한, 목표 값에 도달하는 시간이 길어지는 문제점이 있다.
As described above, the conventionally known cooling system for a construction machine uses a mechanical fan clutch to simplify the connection and disconnection of the fan clutch, so that the fan rotation speed is varied from the target value to the predetermined rotation speed, Further, there is a problem that the time to reach the target value becomes long.

대한민국 공개특허공보 제10-1999-0033556호(1999.05.15.)Korean Patent Publication No. 10-1999-0033556 (May 15, 1999) 특허문헌1에는 엔진, 기계식 팬 클러치, 팬, 라디에이터 등의 일반적인 냉각시스템 구성이 기재되어 있다.Patent Document 1 describes a general cooling system configuration such as an engine, a mechanical fan clutch, a fan, and a radiator.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 건설기계용 냉각시스템 및 건설기계에서 전자식 팬 클러치를 적용하고, 팬 클러치를 정교하게 제어할 수 있도록 하여 팬 회전수 목표 값에 신속하게 도달할 수 있도록 하며, 팬 회전수 목표 값을 정교하게 유지할 수 있도록 하는 건설기계용 냉각시스템 및 건설기계를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electronic fan clutch in a cooling system and a construction machine for a construction machine, which can finely control a fan clutch to quickly reach a target value of the fan rotation speed, And it is an object of the present invention to provide a cooling system and a construction machine for a construction machine capable of finely maintaining the target number of revolutions.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to at least partially solve the problems in the conventional arts. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설기계용 냉각시스템은, 냉각시스템에서 냉각에 필요한 제1 최대 팬 회전수를 선정하는 팬 회전수 최댓값 선정부(10); 엔진 회전수에서 구현가능한 제2 최대 팬 회전수와 상기 제1 최대 팬 회전수를 비교하여 낮은 회전수를 팬 회전수 최솟값으로 선정하는 팬 회전수 최솟값 선정부(30); 실제 팬 회전수(50)와 상기 팬 회전수 최솟값의 차이 값을 연산하는 팬 회전수 차이 값 연산부(32); 및 상기 팬 회전수 차이 값에 PID제어를 수행하여 상기 실제 팬 회전수(50)를 상기 팬 회전수 최솟값에 도달하도록 전자식 팬 클러치 제어를 수행하는 PID제어부(40);를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cooling system for a construction machine, comprising: a fan rotation maximum value selection unit for selecting a first maximum fan rotation speed required for cooling in a cooling system; A fan rotation minimum value selector 30 for comparing the second maximum fan rotation number that can be implemented with the engine rotation number and the first maximum fan rotation number to select a low rotation number as a minimum value of the fan rotation number; A fan rotation speed difference value calculation unit 32 for calculating a difference value between the actual fan rotation speed 50 and the fan rotation speed minimum value; And a PID controller (40) performing PID control on the difference value of the fan rotation speed to perform the electronic fan clutch control so that the actual fan rotation speed (50) reaches the minimum value of the fan rotation speed.

본 발명에 따른 건설기계용 냉각시스템의 상기 팬 회전수 최댓값 선정부(10)는, 냉각수 온도에 따른 제1 팬 회전수(11), 엔진급기 온도에 따른 제2 팬 회전수(12), 엔진 오일 온도에 따른 제3 팬 회전수(13), 유압 오일 온도에 따른 제4 팬 회전수(14) 중에 가장 높은 팬 회전수를 상기 제1 최대 팬 회전수로 선정하는 것을 일 수 있다.The fan rotation maximum value selection unit 10 of the cooling system for a construction machine according to the present invention includes a first fan rotation speed 11 according to the cooling water temperature, a second fan rotation speed 12 according to the engine air supply temperature, The third fan rotation speed 13 depending on the oil temperature, and the fourth fan rotation speed 14 depending on the hydraulic oil temperature as the first maximum fan rotation speed.

본 발명에 따른 건설기계용 냉각시스템의 상기 PID제어부는, 상기 엔진을 탑재한 건설기계가 주행 상태에 있는 경우에는 상기 팬 회전수 최솟값을 특정 회전수로 고정하는 것일 수 있다.The PID control unit of the cooling system for a construction machine according to the present invention may fix the minimum value of the fan rotation speed to a specific rotation number when the construction machine equipped with the engine is in a running state.

본 발명에 따른 건설기계용 냉각시스템이 적용된 건설기계는, 회전 동력을 출력하는 크랭크샤프트(110)를 포함하는 엔진(100); 상기 엔진(100)에 회전되게 설치된 팬 샤프트(130); 상기 회전동력을 상기 팬 샤프트(130)에 전동하는 팬벨트(120); 상기 팬 샤프트(130)에 설치되어 상기 회전동력의 전달과 단절이 제어하는 팬 클러치(140); 상기 팬 클러치(140)의 작동에 의해 상기 회전동력을 전달받아 냉각을 구현하는 냉각팬(150); 및 상기 팬 클러치(140)를 제어하여, 엔진제어장치로부터 획득한 엔진회전수에 기초하여 최소 회전수로 상기 냉각팬(150)이 회전하도록 하는 제어부;를 포함한다.A construction machine to which a cooling system for a construction machine according to the present invention is applied includes an engine (100) including a crankshaft (110) for outputting rotational power; A fan shaft 130 rotatably mounted on the engine 100; A fan belt (120) for transferring the rotational power to the fan shaft (130); A fan clutch 140 installed on the fan shaft 130 to control transmission and disconnection of the rotational power; A cooling fan 150 that receives the rotational power by the operation of the fan clutch 140 to implement cooling; And a controller controlling the fan clutch 140 to cause the cooling fan 150 to rotate at a minimum number of revolutions based on the engine revolution number acquired from the engine control apparatus.

본 발명에 따른 건설기계용 냉각시스템이 적용된 건설기계는, 상기 건설기계를 사용하여 작업을 수행하는 작업모드와 상기 건설기계를 사용하여 도로를 주행하는 주행모드 중 어느 하나의 모드로 작동하고, 상기 제어부는, 상기 건설기계가 상기 작업모드로 작동하는 경우에 상기 엔진회전수를 반영하여 상기 최소 회전수를 변경하며, 상기 건설기계가 상기 주행모드로 작동하는 경우에 상기 최소 회전수를 특정 회전수로 고정하는 것일 수 있다.The construction machine to which the cooling system for a construction machine according to the present invention is applied operates in one of a working mode for performing work using the construction machine and a traveling mode for driving the road using the construction machine, The control unit changes the minimum number of revolutions by reflecting the engine speed when the construction machine is operating in the operation mode, and changes the minimum number of revolutions to a specific number of revolutions when the construction machine operates in the running mode. As shown in Fig.

본 발명에 따른 건설기계용 냉각시스템이 적용된 건설기계의 상기 엔진제어장치는, 상기 엔진의 냉각수 온도, 상기 엔진의 유입 공기 온도, 상기 엔진의 오일 온도, 유압 오일 온도 중에 어느 하나의 정보를 취득하는 것일 수 있다.The engine control device of a construction machine to which a cooling system for a construction machine according to the present invention is applied acquires information on any one of a cooling water temperature of the engine, an inflow air temperature of the engine, an oil temperature of the engine, Lt; / RTI >

본 발명에 따른 건설기계의 상기 제어부는, 상기 냉각판(150)의 회전속도가 상기 최소 회전수를 추종(tracking)하도록 PID제어동작을 수행하는 것일 수 있다.The controller of the construction machine according to the present invention may perform a PID control operation such that the rotation speed of the cooling plate 150 tracks the minimum rotation speed.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 건설기계용 냉각시스템은 전자식 팬 클러치를 적용하고, 팬 클러치를 정교하게 제어함으로써, 최적의 팬 회전수 목표 값을 설정할 수 있으며, 팬 회전수 목표 값에 신속하게 도달할 수 있도록 하고, 팬 회전수 목표 값을 정교하게 유지할 수 있는 것이다.The cooling system for a construction machine according to the present invention as described above can apply an electronic fan clutch and finely control the fan clutch so as to set an optimal fan rotation speed target value and quickly set the fan rotation speed target value So that the fan rotation speed target value can be finely maintained.

이로써, 팬 회전수를 적절하게 최적으로 제어함으로써 과냉 되는 문제를 해소할 수 있고, 나아가 과랭을 방지함으로써 동력의 소모를 줄여 연비를 향상시킬 수 있다.Thereby, it is possible to solve the problem of overcooling by appropriately controlling the fan rotation speed appropriately, and furthermore, by preventing the over-cooling, consumption of power can be reduced and fuel consumption can be improved.

또한, 종래의 냉각시스템에서 팬 회전속도를 유지하기 위하여 기계식 팬 클러치를 제어할 때에 발생하는 소음에 비교하여 본 발명에 따른 냉각시스템은 전자식 팬 클러치를 제어함으로써 소음을 현저하게 저감할 수 있다.
In addition, compared with the noise generated when controlling the mechanical fan clutch to maintain the fan rotation speed in the conventional cooling system, the cooling system according to the present invention can significantly reduce the noise by controlling the electronic fan clutch.

도 1은 종래의 기계식 팬 클러치를 이용한 팬 회전수의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 냉각시스템에서 팬 회전수를 목표 값으로 제어하도록 하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 냉각시스템에서 팬 회전수의 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 냉각시스템에서 팬 회전수가 제어되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 냉각시스템에서 엔진으로부터 팬까지 동력이 전달되는 구성을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining control of the number of revolutions of a fan using a conventional mechanical fan clutch.
2 is a view for explaining an example of controlling a fan rotation speed to a target value in a cooling system for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the setting of the fan speed in a cooling system for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an example in which the number of fan revolutions is controlled in a cooling system for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a configuration in which power is transmitted from an engine to a fan in a cooling system for a construction machine according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 냉각시스템에 대해서 설명한다.Hereinafter, a cooling system for a construction machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5. FIG.

첨부도면 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 냉각시스템에서 팬 회전수의 설정을 설명하기 위한 도면이다. 첨부도면 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 냉각시스템에서 팬 회전수를 목표 값으로 제어하도록 하는 예를 설명하기 위한 도면이다. 첨부도면 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 냉각시스템에서 팬 회전수가 제어되는 예를 설명하기 위한 도면이다. 첨부도면 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 냉각시스템에서 엔진으로부터 팬까지 동력이 전달되는 구성을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining the setting of the fan rotation speed in a cooling system for a construction machine according to an embodiment of the present invention. 3 is a view for explaining an example of controlling a fan rotation speed to a target value in a cooling system for a construction machine according to an embodiment of the present invention. 4 is a view for explaining an example in which the number of fan revolutions is controlled in a cooling system for a construction machine according to an embodiment of the present invention. 5 is a view for explaining a configuration in which power is transmitted from an engine to a fan in a cooling system for a construction machine according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 건설기계용 냉각시스템의 하드웨어 구성을 설명하면 다음과 같다.A hardware configuration of a cooling system for a construction machine according to an embodiment of the present invention will be described below.

엔진(100)에서 크랭크샤프트(110)를 통하여 동력이 출력되고, 크랭크샤프트(110)에는 구동풀리(112)가 설치된다. 엔진(100)에는 팬 샤프트(130)가 설치되고, 팬 샤프트(130)에는 종동 풀리(132)가 설치된다. 상술한 구동풀리(112)와 종동 풀리(132)에는 팬벨트(120)가 감겨진다. 즉 크랭크샤프트(110)의 회전동력은 팬벨트(120)를 매개로 팬 샤프트(130)에 전동되는 것이다. A power is output from the engine 100 through the crankshaft 110 and a drive pulley 112 is installed on the crankshaft 110. [ The engine 100 is provided with a fan shaft 130 and the fan shaft 130 is provided with a driven pulley 132. The fan belt 120 is wound around the drive pulley 112 and the driven pulley 132 described above. That is, the rotational power of the crankshaft 110 is transmitted to the fan shaft 130 via the fan belt 120.

한편, 구동풀리(112)와 종동풀리(132)의 크기비율은 정해지고, 건설기계가 제조사에서 소비자에게 인도된 후에는 구동풀리(112)와 종동풀리(132)의 사양을 임의로 변경하기는 어렵다.On the other hand, the size ratio between the drive pulley 112 and the driven pulley 132 is determined, and it is difficult to arbitrarily change the specifications of the drive pulley 112 and the driven pulley 132 after the construction machine is delivered to the consumer by the manufacturer .

팬 샤프트(130)에는 팬 클러치(140)가 구비되고, 팬 클러치(140)에는 팬(150)이 설치된다. 팬 클러치(140)는 전자식 제어가 되는 것으로, 팬 클러치(140)가 작동할 때에 팬 샤프트(130)의 회전운동에 의해 팬(150)이 회전되는 것이고, 팬 클러치(140)가 작동하지 않을 때에 팬(150)은 아이들(idle)상태가 된다.A fan clutch 140 is installed on the fan shaft 130 and a fan 150 is installed on the fan clutch 140. The fan clutch 140 is an electronic control and when the fan clutch 140 is operated, the fan 150 is rotated by the rotation of the fan shaft 130. When the fan clutch 140 is not operated The fan 150 is in an idle state.

상술한 팬 클러치(140)가 제어부에 의해 제어된다. 이에 부연설명하면, 제어부는 엔진제어장치로부터 획득한 엔진회전수에 기초하여 최소 회전수로 냉각팬(150)이 회전하도록 제어하는 것이다.The above-described fan clutch 140 is controlled by the control unit. In addition, the control unit controls the cooling fan 150 to rotate at a minimum number of revolutions based on the engine revolution number acquired from the engine control unit.

종래의 기계식 팬 클러치는 동력의 전달과 전달차단을 수행하는 데 반하여, 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 팬 클러치는 고속과 저속 사이의 임의의 감속비로 회전동력을 전달할 수 있다.While the conventional mechanical fan clutch performs power transmission and shutoff, the electronic fan clutch according to an embodiment of the present invention can transmit rotational power at any reduction ratio between high speed and low speed.

한편, 건설기계에서 과열될 수 있는 요소로는, 냉각수, 엔진 급기, 엔진 오일, 유압 오일 등이 있다. 냉각수는 엔진블록을 순환하는 냉매이고, 엔진 급기는 엔진 연소실에 급기 되어 연료와 혼합되는 공기이고, 엔진 오일은 엔진의 각 구성품의 윤활을 돕는 오일이며, 유압 오일은 유압시스템에서 압력을 전달하도록 하는 오일이다.On the other hand, factors that can be overheated in construction machinery include cooling water, engine supply, engine oil, and hydraulic oil. The cooling water is a refrigerant circulating the engine block. The engine air supply is air that is supplied to the engine combustion chamber and mixed with the fuel. The engine oil is oil that assists in lubrication of each component of the engine. It is oil.

한편, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 냉각시스템은, 냉각수 온도에 따라 최적의 팬 회전수가 정해질 수 있고, 마찬가지로 엔진급기, 엔진 오일 및 유압 오일 등의 온도에 따라 최적의 팬 회전수가 정해질 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 2, the cooling system according to the embodiment of the present invention can determine the optimum rotation speed of the fan according to the cooling water temperature, and also optimizes the rotation speed of the engine The number of revolutions of the fan can be determined.

즉, 팬 회전수를 정함에 있어서, 4가지의 온도를 고려하는 것이고, 이로써 엔진의 과랭을 이론상으로 설정하는 값보다 현실에 반영한 제어가 가능하게 된다.That is, in determining the number of revolutions of the fan, four temperatures are taken into consideration. This makes it possible to control the actual leaning of the engine more realistically than the value set in theory.

각 요소마다 팬 회전수가 설정될 수 있는데, 자세하게는 냉각수 온도에 따른 제1 팬 회전수(11)가 있고, 엔진급기 온도에 따른 제2 팬 회전수(12)가 있으며, 엔진 오일 온도에 따른 제3 팬 회전수(13)가 있고, 유압 오일 온도에 따른 제4 팬 회전수(14)가 있다.The number of fan rotations can be set for each element. Specifically, there is a first fan rotation speed 11 according to the cooling water temperature, a second fan rotation speed 12 according to the engine air supply temperature, 3 fan rotation speed 13 and a fourth fan rotation speed 14 according to the hydraulic oil temperature.

본 발명의 일실시예에 따른 냉각시스템에서는 도 3에 나타낸 바와 같이, 특정한 팬 회전수를 목표 값으로 선정하고, 그 목표 값에 신속하게 도달할 수 있도록 전자식 팬 클러치를 제어하는 것이다.In the cooling system according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the specific fan speed is selected as the target value and the electronic fan clutch is controlled so as to quickly reach the target value.

도 3에 나타낸 바와 같이, 팬 회전수 최댓값 선정부(10)에서는 상술한 제1 ~ 제4 엔진 회전수(11 ~ 14) 중에 가장 높은 제1 최대 팬 회전수(16)가 선정된다.As shown in Fig. 3, the fan rotation maximum value selector 10 selects the first maximum fan rotation speed 16 that is the highest among the first to fourth engine rotation speeds 11 to 14 described above.

예를 들면, 냉각수, 엔진 오일, 유압 오일 등의 온도는 팬 회전수가 1000rpm이하에서 과열이 방지되더라도 엔진 오일이 과열될 우려가 있을 때에 1000rpm보다 더 빠른 회전속도가 요구될 수 있는 것이다.For example, the temperature of the cooling water, the engine oil, the hydraulic oil, etc. may be required to be higher than 1000 rpm when the engine oil is likely to be overheated even if overheating is prevented at a fan rotation speed of 1000 rpm or less.

따라서 냉각수 온도, 엔진 오일 온도, 유압 오일 온도 및 엔진 오일 온도를 제공받고, 각 온도에 따른 제1 ~ 제4 팬 회전수(11 ~ 14)를 구한 다음에 가장 큰 팬 회전수를 팬 회전수 최댓값으로 선정하는 것이다.Accordingly, after receiving the cooling water temperature, the engine oil temperature, the hydraulic oil temperature, and the engine oil temperature and obtaining the first to fourth fan speeds 11 to 14 according to the respective temperatures, the largest fan speed is determined as the maximum fan speed value .

이후, 엔진 회전수에 따른 제2 팬 회전수 최댓값(20)을 입력 받는다. 여기서 물리적인 감속비는 기구적으로 고정된 값이므로 팬 회전수 최댓값은 감속비를 감안한 엔진회전수로 구해질 수 있다. 예를 들면 구동풀리(112)와 종동풀리(132)의 감속비가 1:1인 경우에 팬 회전수 최댓값은 엔진회전수일 수 있는 것이다.Then, the second fan rotational speed maximum value 20 corresponding to the engine rotational speed is input. Here, since the physical reduction ratio is mechanically fixed, the maximum value of the fan rotation speed can be obtained by the engine rotation speed considering the reduction ratio. For example, when the reduction ratio of the drive pulley 112 and the driven pulley 132 is 1: 1, the maximum value of the fan rotation speed may be the number of revolutions of the engine.

팬 회전수 최솟값 선정부(30)에서는 상술한 제1 팬 회전수 최댓값(16)과 제2 팬 회전수 최댓값(20)에 근거하여 팬 회전수 최솟값을 선정한다. 이에 부연설명하면, 제1 팬 회전수 최댓값(16)이 현재 엔진 회전수에서 구현할 수 있는 팬 회전수보다 높은 경우에 요구되는 팬 회전수를 구현할 수 없기 때문이다. 즉 제1 팬 회전수 최댓값(16)과 제2 팬 회전수 최댓값(20)을 비교하여 상대적으로 더 작은 팬 회전수 최솟값을 구하는 것이다. 팬 회전수 최솟값이 팬 회전수를 실제로 제어하고자 하는 목표(target) 값이 되는 것이다.The fan rotation minimum value selecting section 30 selects the minimum value of the fan rotation speed based on the first fan rotation maximum value 16 and the second fan rotation maximum value 20 described above. In other words, if the first fan rotation maximum value 16 is higher than the fan rotation speed that can be implemented at the current engine rotation speed, the required fan rotation speed can not be realized. That is, the first fan rotation maximum value 16 and the second fan rotation maximum value 20 are compared to obtain a relatively smaller fan rotation minimum value. The minimum value of the fan rotation speed becomes the target value for actually controlling the fan rotation speed.

이후, 팬 회전수 차이 값 연산부(32)에서 팬 회전수 최솟값과 실제 팬 회전수(50)의 회전수 차이 값을 구한다. 즉, 목표 값은 정해진 일정한 값이고, 실제 팬 회전수(50)는 기계적인 동특성에 따라 시시각각 변화되는 값이므로 회전수 차이 값은 시시각각 변화될 수 있다.Thereafter, the fan rotation speed difference value calculation unit 32 obtains the difference between the minimum value of the fan rotation speed and the actual rotation speed of the actual fan rotation speed (50). That is, since the target value is a predetermined constant value, and the actual fan rotation speed 50 is a value that changes momentarily according to the mechanical dynamic characteristic, the rotation speed difference value may vary instantaneously.

본 발명의 일실시예에 따른 냉각 시스템에서는 PID제어부(40)를 통하여 팬 회전수를 제어하게 된다.In the cooling system according to an embodiment of the present invention, the number of fan revolutions is controlled through the PID controller 40.

PID제어부(40) 는 P제어: proportional(비례제어), I제어: Integral(적분제어), D제어: Differential(미분제어)를 조합하는 제어방식이다.The PID controller 40 is a control system that combines P control: proportional (proportional control), I control: integral (integral control), and D control: differential (differential control).

P제어는 목표값 과의 차이에 상수(常數)인 이득(gain)을 곱하여 제어시스템에 피드백(feedback)하는 제어방식이다. 즉 팬 회전수 최솟값에 비례하는 차이 값에 일정한 이득을 곱하여 다음 회차에 반영하여 팬 회전수를 제어하는 것이다. 목표 값에 도달하는 예를 들면, 팬 회전수 목표 값이1000rpm이고 실제가 1500rpm이라면 500rpm차이가 난다. 즉 팬 회전수를 1000rpm에서 500rpm을 뺀 500rpm으로 제어할 것이고, 이후 다시 500rpm의 회전수 차이가 나타나므로 다시 1500rpm으로 제어하도록 할 것이다. 즉, 그래프로 표현하면 목표값을 중심으로 편차만큼 출렁이는 형태로 제어되는 것이다. P제어를 이용하여 이득을 곱하는 방식으로 제어동작을 수행하면, 빠르게 목표값에 근접할 수 있다. 다만, 2차 이상의 시스템과 같이 P제어만으로는 목표값을 적절히 추종할 수 없는 경우에는 I제어 및/또는 D제어 방법을 추가할 수 있다.The P control is a control method in which the difference from the target value is multiplied by a constant gain and fed back to the control system. That is, the difference value proportional to the minimum value of the fan rotation number is multiplied by a constant gain, and is reflected in the next rotation to control the fan rotation number. When the target value is reached, for example, when the target value of the fan rotation speed is 1000 rpm and the actual rotation speed is 1500 rpm, the difference is 500 rpm. That is, the number of rotations of the fan is controlled at 500 rpm minus 500 rpm from 1000 rpm, and then the difference in the number of rotations of 500 rpm is again displayed, so that the control will be performed again at 1500 rpm. That is, when expressed in a graph, it is controlled in the form of a chirping as much as the deviation with respect to the target value. When the control operation is performed in such a manner that the gain is multiplied by using the P control, it can quickly approach the target value. However, I and / or D control methods can be added when the target value can not be properly followed by the P control alone, such as the second or higher order system.

I제어는 오차를 적분하여 제어시스템에 피드백하는 제어방식이다. 즉, 팬 회전수에 오차를 누적하고 다음 회차에 반영하여 팬 회전수를 제어하는 것이다. 예를 들면, 팬 회전수 목표 값이1000rpm이고 실제가 1500rpm이라면 500rpm차이가 난다. 차이 값에 비례해서 예를 들면 목표 값에 절반인 250rpm을 낮추면 1차에는 750rpm으로 제어(a참조)될 것이고, 2차에서는 1000rpm과 750rpm의 차이의 절반인 대략 125rpm이 더해진 1125rpm으로 제어(b참조)될 것이다. 3차에서는 1000rpm과 1125rpm의 차이의 절반인 대략 62rpm이 감해진 940rpm으로 제어(c참조)될 것이다.I control is a control method that integrates the error and feeds back it to the control system. That is, the error is accumulated in the fan rotation number and reflected in the next rotation to control the fan rotation number. For example, if the target RPM is 1000 rpm and the actual RPM is 1500 rpm, the difference is 500 rpm. For example, if we reduce the half of the target value by 250 rpm in proportion to the difference, the control will be controlled to 750 rpm (see a) at first, and to 1125 rpm, which is about 125 rpm, half of the difference between 1000 rpm and 750 rpm ). In the third cycle, approximately 62 rpm, half of the difference between 1000 rpm and 1125 rpm, will be controlled at 940 rpm (c).

즉, P제어에서는 크게 출렁이는 형태의 값이 PI제어를 수행하면 점진적으로 오버슈트(overshoot)가 감소하며 목표값을 추종할 수 있다.That is, in the P control, when the PI control is performed, the overshoot gradually decreases and the target value can be followed.

한편, PI제어만 수행하면, 산술적으로 미세하게 출렁이는 값이 잔류 편차로서 존재하게 되고, 이러한 미세한 잔존 값에 의해 팬 회전수가 상당 시간동안 진동할 수 있다.On the other hand, if only the PI control is performed, arithmetic finely fluctuating values exist as residual deviations, and the fan revolutions can vibrate for a considerable time due to such minute residual values.

D제어는 오차를 미분하여 제어시스템에 피드백하는 제어방식이다. PI제어에 D제어를 추가하면, 비례되고 적분된 그래프 형태에서 미분을 적용하는 것으로, 잔류 편차를 소거하고 다음 회차에 반영하여 팬 회전수를 제어할 수 있다. 예를 들면, 진동하던 시스템이 적절한 시간 내에 오차 없이 목표값을 추종하도록 제어할 수 있고, 이로써 잔류편차를 없애도록 하여 실제 팬 회전수를 목표 회전수와 거의 일치하게 제어할 수 있게 되는 것이다.D control is a control method in which the error is differentiated and fed back to the control system. By adding D control to the PI control, it is possible to control the number of fan rotations by eliminating the residual deviation and reflecting it in the next rotation by applying the derivative in proportional and integral graph form. For example, it is possible to control the system under oscillation to follow the target value with no error within an appropriate time, thereby eliminating the residual deviation, so that the actual fan speed can be controlled to be substantially equal to the target speed.

즉, PID제어부(40)는 PID제어 횟수를 거듭할수록 목표 값에 신속하게 접근할 수 있게 하는 것이다.That is, the PID control unit 40 can quickly access the target value as the number of PID control is repeated.

예를 들면, 현재 팬 회전수가 1500rpm인데 목표 값이 1000rpm으로 정해지면, 곧바로 1000rpm으로 전환될 수 없다. 이는 물리적인 기계기구의 동특성 때문에 시간 지연이 발생하는 것이다.For example, if the current fan rotation speed is 1500 rpm and the target value is set at 1000 rpm, it can not be immediately converted to 1000 rpm. This is due to the time delay due to the dynamic characteristics of the physical machine mechanism.

PID제어부(40)에서는 전자식 팬 클러치를 제어하는 것으로, 팬 회전수를 목표 값보다 작은 팬 회전수로 정하여 초기에는 큰 폭(a참조)으로 낮추고, 다음에는 목표 값보다 높은 회전수로 중간 폭(b)으로 높이며, 다시 목표 값보다 작은 팬 회전수로 정하여 작은 폭(c참조)으로 낮추어 목표 값에 도달하도록 하는 것이다.The PID control unit 40 controls the electronic fan clutch so that the fan rotation speed is set to a fan rotation speed smaller than the target value and is initially lowered to a large width a, b), and is set to a smaller number of revolutions of the fan than the target value and lowered to a small width (c) to reach the target value.

즉, 팬 클러치를 제어하여 팬 회전수를 초기에 크게 낮추고, 다시 높이고, 낮추는 것을 반복하면서 편차를 줄이고 잔류 편차를 소거함으로써 목표 값에 접근하는 것이다.That is, the fan clutch is controlled so as to approach the target value by initially reducing the fan rotation speed, increasing and decreasing the fan rotation speed again while reducing the deviation and eliminating the residual deviation.

이는 크랭크샤프트(110)와 팬 클러치(140)와 냉각팬(150) 간의 기구적인 동특성을 고려하여 팬 클러치(140)를 적절하게 제어하는 것이고, PID제어부(40)에서 PID제어를 수행하면서 실제 팬 회전수(50)와 팬 회전수 최솟값의 편차를 신속하게 감소시키는 것이다.This is to appropriately control the fan clutch 140 in consideration of the mechanical dynamic characteristics between the crankshaft 110 and the fan clutch 140 and the cooling fan 150. The PID control unit 40 performs PID control, The deviation between the rotation speed 50 and the minimum value of the rotation speed of the fan can be quickly reduced.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 냉각시스템은 팬 회전수를 최적의 회전수로 제어함으로써 과랭을 방지할 수 있고, 이로써 냉각팬 구동을 저감함에 따라 평균 연비 3%를 개선할 수 있다. 예를 들어, 외기 온도가 낮은 경우에는 팬 회전수를 빠르게 유지할 필요가 없을 수 있다. 이와 같은 경우에, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어방식을 통해 빠르고 정확하게 낮은 속도로 팬 회전수를 조절함으로써, 냉각팬이 불필요하게 회전함에 따른 에너지 소비를 감소시킬 수 있음을 의미한다. 에너지 소비 최소화를 통한 연비 절감은, 팬 회전수를 조절하지 못하고 고속으로 회전하는 경우, 팬 회전수의 조절은 가능하지만 불연속적인 몇 가지 회전수만 선택 가능한 경우 또는 적절한 제어동작이 수행되지 못하여 팬 회전수가 목표값을 추종(tracking)하지 못하는 경우 등을 고려할 때 보다 명확히 이해될 수 있다.As described above, the cooling system according to the embodiment of the present invention can prevent the over-cooling by controlling the number of revolutions of the fan at the optimum number of revolutions, thereby improving the average fuel efficiency of 3% have. For example, if the outside air temperature is low, it may not be necessary to keep the fan rotation speed fast. In this case, it means that the energy consumption due to the unnecessary rotation of the cooling fan can be reduced by controlling the fan rotation speed at a low speed with high speed through the control method according to the embodiment of the present invention. The fuel consumption reduction through the minimization of the energy consumption can be achieved by controlling the number of revolutions of the fan when the number of revolutions of the fan can be controlled when the number of revolutions of the fan can be controlled, And the case where the target value can not be tracked can be more clearly understood.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 냉각시스템은 팬 회전수를 최적화하여 회전속도를 낮추도록 함으로써, 팬 구동에 따른 소음을 저감할 수 있고, 대략 1~2dB의 소음을 저감하는 효과를 기대할 수 있다. 즉, 현재 상황에서 필요한 냉각량에 따라 상대적으로 저속으로 회전하는 경우에는 고속으로 회전하는 경우에 비하여 소음이 저감될 수 있음을 의미한다.Meanwhile, the cooling system according to the embodiment of the present invention can reduce the noise due to the fan driving by reducing the rotation speed by optimizing the fan rotation speed, and can reduce the noise of about 1 to 2 dB have. That is, when the rotation speed is relatively low according to the amount of cooling required in the current situation, it means that the noise can be reduced as compared with the case where the rotation speed is high.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 냉각시스템은 소음 개선과 연비 개선은 외기의 온도에 따라 많은 영향을 받으므로, 외기의 온도가 낮고 경부하 작업을 진행할 때에 소음 개선과 연비 개선의 효과가 증대될 수 있다.In addition, since the cooling system according to the embodiment of the present invention improves the noise and improves the fuel economy, it is affected by the temperature of the outside air. Therefore, when the temperature of the outside air is low, .

다른 한편으로, 본 발명의 일실시예에 따른 냉각시스템은 종래에 냉각시스템에 팬 모터(Fan motor)를 사용하는 것보다 팬 클러치 제어의 회로 구성이 간단하며, 추가로 요구되는 부품이 적으므로, 단가 상승이 적어 경제적인 효과를 기대할 수 있다.On the other hand, the cooling system according to the embodiment of the present invention has a simpler circuit configuration of the fan clutch control than the fan motor used in the cooling system in the related art, It is possible to expect an economical effect because there is little increase in unit price.

또 다른 한편으로, 본 발명의 일실시예에 따른 냉각시스템은 불필요한 소음 및 마력 소모가 없으며 냉각 핀(fine) 조절(tuning)을 통해 정밀하게 제어할 때에 더 큰 시너지 효과를 기대할 수 있다.On the other hand, the cooling system according to an embodiment of the present invention is free from unnecessary noise and power consumption, and can be expected to have a greater synergy effect when precisely controlled through cooling fine tuning.

또 다른 한편으로, 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계는, 건설기계를 사용하여 작업을 수행하는 작업모드와 건설기계를 사용하여 도로를 주행하는 주행모드 중 어느 하나의 모드로 작동한다.On the other hand, the construction machine according to an embodiment of the present invention operates in any one of a work mode for performing an operation using a construction machine and a running mode for driving a road using a construction machine.

한편, 제어부는, 건설기계가 작업모드로 작동하는 경우에 엔진회전수를 반영하여 냉각팬(150)의 최소 회전수를 변경하고, 건설기계가 주행모드로 작동하는 경우에 냉각팬(150)의 최소 회전수를 특정 회전수로 고정하도록 제어한다. 이로써 냉각팬(150)이 과도하게 구동되지 않도록 제어되는 것이다.Meanwhile, the controller may change the minimum number of revolutions of the cooling fan 150 to reflect the engine speed when the construction machine operates in the work mode, and may change the minimum number of revolutions of the cooling fan 150 when the construction machine operates in the running mode. And controls the minimum number of revolutions to be fixed to a specific number of revolutions. Thus, the cooling fan 150 is controlled not to be excessively driven.

또한, 상술한 엔진제어장치는, 앞서 설명한 바와 같이, 엔진의 냉각수 온도, 상기 엔진의 유입 공기 온도, 상기 엔진의 오일 온도, 유압 오일 온도 중에 어느 하나의 정보를 취득하여 냉각팬(150)이 회전하도록 하는 최적의 회전수를 도출하는 데에 기초정보로 이용된다.Further, as described above, the above-described engine control apparatus acquires information of any one of the engine coolant temperature, the engine inflow air temperature, the engine oil temperature, and the hydraulic oil temperature so that the cooling fan 150 rotates Is used as basic information for deriving the optimum number of revolutions to be obtained.

또한, 상술한 제어부는, 냉각판(150)의 회전속도가 최소 회전수를 추종(tracking)하도록 PID제어동작을 수행하는 것이다. 이로써 냉각팬(150)의 실제 팬 회전수를 목표 회전수로 좀 더 신속하게 도달할 수 있게 된다.In addition, the control unit performs the PID control operation such that the rotation speed of the cooling plate 150 tracks the minimum number of revolutions. This allows the actual fan speed of the cooling fan 150 to reach the target speed more quickly.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims. The scope of the claims and their equivalents It is to be understood that all changes or modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are to be embraced within their scope.

본 발명에 따른 건설기계용 냉각시스템은 전자식 팬 클러치를 적용하고 팬 클러치를 제어하여 팬 회전을 제어하도록 하는 데에 이용될 수 있다.
The cooling system for a construction machine according to the present invention can be used to apply an electronic fan clutch and control the fan clutch to control the fan rotation.

10: 팬 회전수 최댓값 선정부
11: 냉각수 온도에 따른 제1 팬 회전수
12: 엔진급기 온도에 따른 제2 팬 회전수
13: 엔진 오일 온도에 따른 제3 팬 회전수
14: 유압 오일 온도에 따른 제4 팬 회전수
16: 제1~제4 팬 회전수 중에 제1 최대 팬 회전수
20: 엔진 회전수에 따른 제2 최대 팬 회전수
30: 제1, 제2 최대 팬 회전수 중에 낮은 최소 팬 회전수 선정부
32: 목표 값과 실제 값의 팬 회전수 차이(편차) 값 연산부
40: PID 제어부
50: 실제 팬 회전수
100: 엔진 110: 크랭크샤프트
112: 구동풀리 120: 팬벨트
130: 팬 샤프트 132: 종동 풀리
140: 팬 클러치 150: 냉각팬10: Fan rotation number maximum value selection section
11: First fan rotation speed according to cooling water temperature
12: Second fan rotation speed according to engine supply temperature
13: 3rd fan rotation speed according to engine oil temperature
14: Fourth fan rotation speed according to hydraulic oil temperature
16: the first maximum fan rotation number among the first to fourth fan rotation numbers
20: the second maximum fan speed according to the engine speed
30: a minimum fan rotation number selecting section among the first and second maximum fan rotation numbers
32: difference value (deviation) value of fan rotation number between target value and actual value [
40: PID controller
50: Actual fan speed
100: engine 110: crankshaft
112: drive pulley 120: fan belt
130: fan shaft 132: driven pulley
140: Fan clutch 150: Cooling fan

Claims (7)

냉각시스템에서 냉각에 필요한 제1 최대 팬 회전수를 선정하는 팬 회전수 최댓값 선정부(10);
엔진 회전수에서 구현가능한 제2 최대 팬 회전수와 상기 제1 최대 팬 회전수를 비교하여 낮은 회전수를 팬 회전수 최솟값으로 선정하는 팬 회전수 최솟값 선정부(30);
실제 팬 회전수(50)와 상기 팬 회전수 최솟값의 차이 값을 연산하는 팬 회전수 차이 값 연산부(32); 및
상기 팬 회전수 차이 값에 PID제어를 수행하여 상기 실제 팬 회전수(50)를 상기 팬 회전수 최솟값에 도달하도록 전자식 팬 클러치 제어를 수행하는 PID제어부(40);
를 포함하는 건설기계용 냉각시스템.
A fan rotation maximum value selecting unit (10) for selecting a first maximum fan rotation number necessary for cooling in the cooling system;
A fan rotation minimum value selector 30 for comparing the second maximum fan rotation number that can be implemented with the engine rotation number and the first maximum fan rotation number to select a low rotation number as a minimum value of the fan rotation number;
A fan rotation speed difference value calculation unit 32 for calculating a difference value between the actual fan rotation speed 50 and the fan rotation speed minimum value; And
A PID controller (40) for performing an electronic fan clutch control so as to perform PID control on the difference value of the fan speed to reach the actual fan speed (50) to a minimum value of the fan speed;
And a cooling system for a construction machine.
제 1항에 있어서,
상기 팬 회전수 최댓값 선정부(10)는,
냉각수 온도에 따른 제1 팬 회전수(11), 엔진급기 온도에 따른 제2 팬 회전수(12), 엔진 오일 온도에 따른 제3 팬 회전수(13), 유압 오일 온도에 따른 제4 팬 회전수(14) 중에 가장 높은 팬 회전수를 상기 제1 최대 팬 회전수로 선정하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 냉각시스템.
The method according to claim 1,
The fan rotation maximum value selecting unit (10)
The first fan rotation speed 11 according to the cooling water temperature, the second fan rotation speed 12 according to the engine air supply temperature, the third fan rotation speed 13 according to the engine oil temperature, And the highest fan rotation number among the number (14) is selected as the first maximum fan rotation number.
제 1항에 있어서,
상기 PID제어부는,
상기 엔진을 탑재한 건설기계가 주행 상태에 있는 경우에는 상기 팬 회전수 최솟값을 특정 회전수로 고정하는 건설기계용 냉각시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the PID control unit comprises:
And the minimum value of the fan rotation speed is fixed to a specific rotation number when the construction machine equipped with the engine is in a running state.
회전 동력을 출력하는 크랭크샤프트(110)를 포함하는 엔진(100);
상기 엔진(100)에 회전되게 설치된 팬 샤프트(130);
상기 회전동력을 상기 팬 샤프트(130)에 전동하는 팬벨트(120);
상기 팬 샤프트(130)에 설치되어 상기 회전동력의 전달과 단절이 제어하는 팬 클러치(140);
상기 팬 클러치(140)의 작동에 의해 상기 회전동력을 전달받아 냉각을 구현하는 냉각팬(150); 및
상기 팬 클러치(140)를 제어하여, 엔진제어장치로부터 획득한 엔진회전수에 기초하여 최소 회전수로 상기 냉각팬(150)이 회전하도록 하는 제어부;
를 포함하는 건설기계.
An engine (100) comprising a crankshaft (110) for outputting rotational power;
A fan shaft 130 rotatably mounted on the engine 100;
A fan belt (120) for transferring the rotational power to the fan shaft (130);
A fan clutch 140 installed on the fan shaft 130 to control transmission and disconnection of the rotational power;
A cooling fan 150 that receives the rotational power by the operation of the fan clutch 140 to implement cooling; And
A control unit controlling the fan clutch (140) to cause the cooling fan (150) to rotate at a minimum number of revolutions based on the number of revolutions of the engine acquired from the engine control unit;
A construction machine.
제4 항에 있어서,
상기 건설기계는,
상기 건설기계를 사용하여 작업을 수행하는 작업모드와 상기 건설기계를 사용하여 도로를 주행하는 주행모드 중 어느 하나의 모드로 작동하고,
상기 제어부는,
상기 건설기계가 상기 작업모드로 작동하는 경우에 상기 엔진회전수를 반영하여 상기 최소 회전수를 변경하며, 상기 건설기계가 상기 주행모드로 작동하는 경우에 상기 최소 회전수를 특정 회전수로 고정하는 것;
을 특징으로 하는 건설기계.
5. The method of claim 4,
The construction machine includes:
Wherein the operation mode is one of a working mode for performing an operation using the construction machine and a running mode for driving a road using the construction machine,
Wherein,
The minimum rotation number is reflected by reflecting the engine rotation number when the construction machine operates in the operation mode, and the minimum rotation number is fixed to a specific rotation number when the construction machine operates in the running mode that;
A construction machine.
제4 항에 있어서,
상기 엔진제어장치는,
상기 엔진의 냉각수 온도, 상기 엔진의 유입 공기 온도, 상기 엔진의 오일 온도, 유압 오일 온도 중에 어느 하나의 정보를 취득하는 건설기계.
5. The method of claim 4,
Wherein the engine control device comprises:
And acquires information on any one of a cooling water temperature of the engine, an inflow air temperature of the engine, an oil temperature of the engine, and a hydraulic oil temperature.
제4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 냉각판(150)의 회전속도가 상기 최소 회전수를 추종(tracking)하도록 PID제어동작을 수행하는 건설기계.
5. The method of claim 4,
Wherein,
And performs a PID control operation such that the rotation speed of the cooling plate (150) tracks the minimum rotation number.
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특허문헌1에는 엔진, 기계식 팬 클러치, 팬, 라디에이터 등의 일반적인 냉각시스템 구성이 기재되어 있다.

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