CN104769246A - 作业车辆 - Google Patents

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宫武浩一
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Abstract

本发明的一方案的作业车辆具备多个混合设备、冷媒回路、散热器、风扇、可变机构、多个传感器、风扇控制部。冷媒回路与多个混合设备连通，使用于对多个混合设备进行冷却的冷媒向混合设备循环。散热器与冷媒回路连接。风扇生成用于对散热器进行冷却的冷却风。可变机构能够变更风扇的转速。多个传感器与多个混合设备分别对应设置，分别检测对应的混合设备的温度。风扇控制部基于由多个传感器检测出的混合设备的温度，控制可变机构，从而控制风扇的转速。

Description

作业车辆
技术领域
本发明涉及作业车辆。
背景技术
在作业车辆的发动机上通常连结有冷却用的风扇。例如，在专利文献1中公开了一种在发动机的输出轴上经由离合器(风扇离合器)而连结的风扇。风扇离合器能够调节风扇的转速。
在专利文献1中，关于风扇的转速的控制，公开了如下的方式：例如设置判断发动机冷却水等是否处于规定的温度范围的阈值，根据是否超过该阈值，来控制风扇离合器的连接/切断。
在专利文献2中，关于风扇离合器的控制，公开了如下的方式：推定车辆的运转状态，通过对与推定的运转状态对应的风扇的转速进行调整的控制图来控制风扇离合器。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-3131号公报
专利文献2：日本特开2013-47470号公报
发明内容
发明要解决的课题
另一方面，近年来，在液压挖掘机中，动力源使用发动机和电动马达这双方的混合化不断发展。在该混合液压挖掘机中，除了以往的冷却对象之外，还需要对具有逆变器等电气设备(也称为混合设备)的电动机系统进行冷却。然而，在上述专利文献1及2中，对于为了冷却该混合设备而有效地调整风扇的转速的点没有公开。
本发明为了解决上述的课题而作出，目的在于提供一种能够基于混合设备的状态有效地控制风扇的转速的作业车辆。
其他的课题和新的特征通过本说明书的记载及附图而明确可知。
用于解决课题的方案
本发明的一方案的作业车辆具备多个混合设备、冷媒回路、散热器、风扇、可变机构、多个传感器、风扇控制部。冷媒回路与多个混合设备连通，使用于对多个混合设备进行冷却的冷媒向混合设备循环。散热器与冷媒回路连接。风扇生成用于对散热器进行冷却的冷却风。可变机构能够变更风扇的转速。
多个传感器与多个混合设备分别对应设置，分别检测对应的混合设备的温度。风扇控制部基于由多个传感器检测出的混合设备的温度，控制可变机构，从而控制风扇的转速。
根据本发明的作业车辆，风扇控制部基于由多个传感器检测出的温度，控制可变机构，从而控制风扇的转速，因此，能够基于各混合设备的状态有效地控制风扇的转速。
优选的是，作业车辆还具备存储部。存储部与多个混合设备对应地存储多个规定混合设备的温度与风扇的转速的关系的关系数据。风扇控制部基于由多个传感器检测出的各个温度，以成为按照存储于存储部的多个关系数据而设定的风扇的转速中的最高的转速的方式控制风扇的转速。
根据上文所述，风扇控制部基于由多个传感器检测出的温度，以成为按照存储于存储部的多个关系数据而设定的风扇的转速中的最高的转速的方式控制风扇的转速，因此能够有效地控制风扇的转速。
优选的是，风扇控制部基于在作业车辆中使用的工作油的温度及由多个传感器检测出的温度，控制可变机构，从而控制风扇的转速。存储部还存储为了对工作油进行冷却而用于按照工作油的温度设定成不同的风扇的转速的工作油关系数据。从最小转速向最大转速的风扇的转速相对于各混合设备的温度变化的变化率大于工作油关系数据中的、从最小转速向最大转速的风扇的转速相对于工作油的温度变化的变化率。
根据上文所述，从最小转速向最大转速的风扇的转速相对于各混合设备的温度变化的变化率大于工作油关系数据中的、从最小转速向最大转速的风扇的转速相对于工作油的温度变化的变化率。因此，能够相对于急剧地变化的电子部件的温度设定适当的风扇的转速。
优选的是，多个关系数据分别具有风扇的转速相对于对应的混合设备的温度变化的变化率小的第一区域和在第一区域之后且变化率大于第一区域的第二区域。
根据上文所述，按照风扇的转速的变化率小的区域、大的区域的顺序来设定风扇的转速，因此能够不使转速不必要地上升而有效地设定风扇的转速。
优选的是，作业车辆还具备发动机。发动机向风扇提供旋转用的驱动力。可变机构设置在发动机与风扇之间。
根据上文所述，能够相对于发动机的转速变更风扇的转速，因此通过适当调整风扇的转速能够实现发动机的燃料利用率改善。
发明效果
能够基于混合设备的状态有效地控制风扇的转速。
附图说明
图1是说明基于实施方式的作业车辆101的外观的图。
图2是表示基于实施方式的冷却单元的结构的立体图。
图3是表示基于实施方式的冷却单元的背面侧的结构的立体图。
图4是基于本实施方式的风扇200的外观图。
图5是说明基于本实施方式的风扇驱动部210的结构的图。
图6是说明基于实施方式的冷却系统300的图。
图7是说明基于实施方式的冷却系统300的循环路径L的图。
图8是控制基于实施方式的风扇200的功能框图。
图9是说明基于实施方式的多个控制图的结构的图。
图10是利用多个控制图来控制风扇200的概念图。
具体实施方式
以下，基于附图，说明本发明的实施方式。
<整体结构>
图1是说明基于实施方式的作业车辆101的外观的图。
如图1所示，作为基于实施方式的作业车辆101，在本例中，主要列举混合型的液压挖掘机为例进行说明。
混合型的液压挖掘机具备回转电动马达、发电机马达、作为变换器的逆变器、作为蓄电器的电容器、及发动机等。并且，在混合型的液压挖掘机中，在车身回转的减速时由回转电动马达产生的电能和由与发动机直接连结的发电机马达产生的电能蓄积于电容器。蓄积于电容器的电能通过发电机马达而被利用为发动机加速时的辅助能量。
需要说明的是，在以下的说明中，“前”“后”“左”“右”是以就座于驾驶席的操作员为基准而决定的方向。
作业车辆101主要具有行驶体1、回转体3和工作装置4。作业车辆主体由行驶体1和回转体3构成。行驶体1具有左右一对履带。回转体3被装配成能够借助行驶体1的上部的回转机构(回转电动马达)进行回转。
工作装置4在回转体3处被轴支承为能够沿上下方向动作，进行砂土的挖掘等作业。工作装置4包括动臂5、斗杆6、铲斗7。动臂5在基部处可动地连结于回转体3。斗杆6可动地连结于动臂5的前端。铲斗7可动地连结于斗杆6的前端。而且，回转体3包括驾驶室8等。在回转体3的后部配置有发动机，并且配置有后述的冷却单元。
<冷却单元的结构>
图2是表示基于实施方式的冷却单元的结构的立体图。
图3是表示基于实施方式的冷却单元的背面侧的结构的立体图。
如图2所示，冷却单元包括对工作装置4的驱动所使用的工作油进行冷却的油冷却器22、对冷却发动机的发动机冷却水进行冷却的发动机散热器24、对冷却电动机系统的冷却水(也称为混合冷却水)进行冷却的散热器(也称为混合散热器)29作为冷却对象物。需要说明的是，在本例中，虽然说明了使用水作为冷媒的结构，但是并不特别局限于水，也可以使用冷却效率高的其他的冷媒。
油冷却器22从未图示的油冷却器入口接受工作油的供给，并从油冷却器出口将冷却后的工作油排出。
发动机散热器24从未图示的散热器入口软管接受发动机冷却水的供给，并从散热器出口软管将冷却后的发动机冷却水排出。
混合散热器29从未图示的散热器入口软管接受混合冷却水的供给，并从散热器出口软管将冷却后的混合冷却水排出。
如图3所示，在冷却单元的背面侧设有风扇200，通过风扇的冷却风对冷却单元进行冷却。而且，风扇200与发动机10的输出轴连结而旋转。而且，以覆盖风扇200的方式设有风扇罩17。
<风扇的结构>
图4是基于本实施方式的风扇200的外观图。
参照图4，风扇200由11片翼构成。风扇驱动部210与发动机10的输出轴202连结，通过流体离合器来控制风扇200的旋转。
图5是说明基于本实施方式的风扇驱动部210的结构的图。
参照图5，风扇驱动部210包括壳体240、离合器部230、弹簧221、电磁可动件216、电磁线圈214、调整构件220、霍尔元件215。
在壳体240内的积油处241填充有硅油，通过调整向离合器部230的硅油量来进行风扇200的旋转控制。
电磁可动件216与调整构件220连结。通过增加向电磁线圈214供给的电流量，从而电磁可动件216使弹簧221收缩而将调整构件220向下方压下。另一方面，通过减少向电磁线圈214供给的电流量，从而将电磁可动件216向下方压下的力减弱，在弹簧221的斥力的作用下，调整构件220被向上方推上去。
根据调整构件220的位置来调节从积油处241向离合器部230流入的硅油量。通过将调整构件220向下方压下，从而向离合器部230流入的硅油量减少。另一方面，通过将调整构件220向上方推上去，从而向离合器部230流入的硅油量增加。
由于硅油量变化而剪切阻力发生变化，从而风扇200的转速发生变化。由于向离合器部230流入的硅油量增加而剪切阻力增加，从而风扇200的转速增加。另一方面，由于向离合器部230流入的硅油量减少而剪切阻力下降，从而风扇200的转速减少。
霍尔元件215检测风扇200的转速，并将检测结果向后述的风扇控制器输出。风扇控制器以使由霍尔元件215检测出的风扇200的转速成为所希望的转速的方式控制向电磁线圈214供给的电流量。
需要说明的是，虽然说明了上述的风扇驱动部210通过使用硅油的流体离合器来调整风扇200的转速的方式，但是并不特别局限于此，也可以使用电磁离合器等的方式来调整风扇200的转速。
<电动机系统的冷却结构>
图6是说明基于实施方式的冷却系统300的图。
如图6所示，作业车辆101的冷却系统(冷媒回路)300对由混合设备构成的电动机系统进行冷却。
在本例中，作为混合设备，作为一例，对回转电动马达302、逆变器308、电容器306等进行冷却。本例的混合设备是基于电能进行驱动的电气设备。回转电动马达302设置成能够回收在连结有工作装置4的回转体的减速时产生的电能。电容器306设置成能够蓄积电能。逆变器308设置在回转电动马达302与电容器306之间，将由回转电动马达302回收的电能向电容器306进行蓄电控制。而且，逆变器308使用蓄积于电容器306的电能来控制向回转电动马达302的电力的供给动作。需要说明的是，混合设备也包含上述以外的电气设备。
冷却系统300包含多个混合设备(回转电动马达302、逆变器308、电容器306)、与多个混合设备连通的循环路径L、混合散热器29、冷却水泵304。需要说明的是，在本例中，虽然说明了相对于电容器306、逆变器308、回转电动马达302串联地连通循环路径L的结构，但并不特别局限于串联地连通循环路径L的结构，也可以设为并联连通的结构及将双方组合的结构。
在多个混合设备中设置共用的冷媒回路，由此与独立地设置各自的冷媒回路相比，能够提高布局效率。
冷却水泵304使混合冷却水向循环路径L循环。
混合散热器29是用于冷却混合冷却水的散热器。并且，利用由风扇200生成的冷却风，将散热器内的混合冷却水冷却。
另外，在本例中，也示出构成由风扇200冷却的冷却单元的发动机散热器24及油冷却器22。
另外，也示出与发动机10直接连结的发电机马达11及主泵12。主泵12是通过发动机10的驱动而供给对工作装置4进行驱动的工作油的泵，关于对工作油进行冷却的冷却系统的详情，虽然未图示，但是从主泵12向工作装置4供给的工作油在油冷却器22被冷却后再次从主泵12向工作装置4供给。
另外，冷却系统300还包含多个温度传感器。多个温度传感器与多个混合设备(回转电动马达302、逆变器308、电容器306)分别对应地设置，分别检测对应的混合设备的温度。
在本例中，冷却系统300具有：检测回转电动马达302的温度的回转电动马达温度传感器123；检测电容器306的单元的温度的电容器温度传感器122；检测逆变器308的电感器的温度的逆变器温度传感器121、124。
逆变器温度传感器121是检测包含于逆变器308内的电子部件中的升压器电感器的温度的传感器。
逆变器温度传感器124是检测包含于逆变器308内的电子部件中的升压器IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)的温度的传感器。
需要说明的是，在本例中，虽然说明了检测各混合设备的电子部件的温度的温度传感器，但是并不特别局限于该电子部件，也可以设为检测其他的电子部件的温度的结构。需要说明的是，在本例中，作为一例，说明相对于各混合设备设置至少一个温度传感器的结构，但也可以设置更多个温度传感器来检测混合设备的电子部件的状态。
混合设备由于为电子部件，因此存在根据负载的变动而温度急剧上升的可能性。为了保障设备的稳定的动作，适当地调整其温度至关重要。
在本实施方式中，由于是相对于多个混合设备设置了共用的冷媒回路的结构，因此若仅检测冷媒的温度的话，无法确定应适当地控制哪个混合设备的温度。因此，基于作为多个混合设备的电子部件的状态而由设于各自的温度传感器检测出的温度来控制风扇200的转速。
另外，在本例中，在油冷却器22设有检测工作油的温度的工作油温度传感器130，可以如后文所述那样也考虑由该工作油温度传感器130检测出的工作油的温度地控制风扇200的转速。
图7是说明基于实施方式的冷却系统300的循环路径L的图。
如图7所示，作为混合设备的回转电动马达302、冷却水泵304及电容器306支承于车身框架95。逆变器308配置在电容器306的上部。
逆变器308及电容器306配置在车身框架95的长度方向(X方向)的前方端部(图中跟前侧)。回转电动马达302配置在车身框架95的中央部。
混合散热器29配置在车身框架95的长度方向(X方向)的后方端部。
在本例中，示出从冷却水泵304供给的混合冷却水按照电容器306、逆变器308、回转电动马达302、混合散热器29的顺序经由循环路径L供给，并再次返回冷却水泵304的状态。
在冷却系统300中，在循环路径L内流动的混合冷却水和各混合设备的电子部件之间进行热交换。
<风扇控制系统>
图8是控制基于实施方式的风扇200的功能框图。
参照图8，风扇控制系统包括逆变器温度传感器(升压器IGBT)121、电容器温度传感器122、回转电动马达温度传感器123、逆变器温度传感器(升压器电感器)124、存储器125、风扇控制器126、发动机控制器127、发动机旋转传感器129、工作油温度传感器130、风扇驱动部210、风扇200。
风扇控制器126经由发动机控制器127获取由发动机旋转传感器129检测出的发动机转速。
风扇控制器126分别获取由逆变器温度传感器(升压器IGBT)121及逆变器温度传感器(升压器电感器)124检测出的逆变器308的温度。
风扇控制器126获取由电容器温度传感器122检测出的电容器306的温度。
风扇控制器126获取由回转电动马达温度传感器123检测出的回转电动马达302的温度。
风扇控制器126获取由工作油温度传感器130检测出的工作油的温度。
风扇控制器126包括检测从各温度传感器获取的混合设备的状态的检测部126A和控制风扇驱动部210而调整风扇200的转速的调整部126B。
调整部126B基于存储于存储器125的各种信息来设定风扇200的目标转速，为了使该风扇200以设定的目标转速旋转而控制风扇驱动部210。
存储器125存储用于供风扇控制器126设定为风扇200的目标转速的多个控制图(关系数据)。
<控制图>
图9是说明基于实施方式的多个控制图的结构的图。
如图9所示，在本例中，示出与各混合设备对应地设置的控制图。
在本例中，作为一例，示出存储于存储器125的逆变器(升压器IGBT)控制图、电容器控制图、回转电动马达控制图、逆变器(升压器电感器)控制图、工作油控制图(工作油关系数据)。
基于各控制图和由各温度传感器检测出的温度来设定风扇200的目标转速。
在控制图中，能够确保所希望的冷却风量的风扇200的目标转速基于混合散热器29的性能来设定。按照该控制图，在使混合冷却水向循环路径L循环而在各混合设备中进行了热交换的情况下，能够使热平衡成立。
在此，对应于各混合设备而设置的控制图的、风扇的转速相对于温度变化的变化率设定得大于工作油控制图中的、风扇的转速相对于工作油的温度变化的变化率。
混合设备由电子部件构成，电子部件的温度变化比工作油的温度变化急剧。因此，为了保障电子部件的稳定的动作，而将风扇的转速相对于混合设备的温度变化的变化率设定得大于风扇的转速相对于工作油的温度变化的变化率。
另外，与混合设备对应的各控制图具有：风扇的转速相对于对应的混合设备的温度变化的变化率小的第一区域；在第一区域之后、变化率大于第一区域的第二区域；在第二区域之后、变化率小于第二区域的第三区域；在第三区域之后、变化率大于第三区域的第四区域。
在图9中，作为一例，关于电容器控制图，示出第一～第四区域。按照由电容器温度传感器122检测出的温度来调整风扇200的目标转速。
在第一区域，在成为温度T1之前将风扇200的目标转速设定为F0。
在第二区域，在从温度T1向T2变化的情况下，将风扇200的目标转速设定为F0～FA。
在第三区域，在从温度T2向T3变化的情况下，将风扇200的目标转速设定为FA～FB。
在第四区域，在从温度T3向T4变化的情况下，将风扇200的目标转速设定为FB～FC。
在本例中，在目标转速设定为FA之前，设有目标转速相对于温度变化的变化率为0的第一区域和目标转速相对于温度变化的变化率大的第二区域。
另外，在目标转速设定为FC之前，设有目标转速相对于温度变化的变化率小的第三区域和目标转速相对于温度变化的变化率大的第四区域。
这样，在需要调整风扇200的转速之前，设有目标转速相对于温度变化的变化率小的区域，由此能够抑制使风扇的转速不必要地上升的情况。通过减少多余的风扇旋转，能够高效率地利用发动机的输出，能够实现燃料利用率的提高。
工作油控制图是风扇的转速相对于温度变化线性地上升的结构。另一方面，与混合设备对应的控制图是从目标转速相对于温度变化的变化率小的区域向目标转速相对于温度变化的变化率大的区域转变的样式，因此在需要提升风扇200的转速之前，能够抑制风扇的旋转，能够进行更有效的风扇的控制。
需要说明的是，在本例中，作为规定混合设备的温度与风扇的转速的关系的关系数据而说明了控制图的结构，但是并不特别局限于该结构，只要是能够规定两者的关系的数据即可，可以是任意的结构。作为一例，可以是规定两者的关系的数据表形式的关系数据，也可以是规定两者的关系的数学式形式的关系数据。
图10是利用多个控制图来控制风扇200的概念图。
该处理是风扇控制器126中的检测部126A及调整部126B的处理。
如图10所示，调整部126B按照由发动机旋转传感器129检测出的发动机转速，参照存储于存储器125的发动机转速控制图来设定风扇转速。发动机转速控制图是用于供按照发动机10的转速经由风扇驱动部210来设定风扇200的转速的控制图。
调整部126B按照由逆变器温度传感器121检测出的温度，参照存储于存储器125的逆变器(升压器IGBT)控制图来设定风扇的转速。
调整部126B按照由电容器温度传感器122检测出的温度，参照存储于存储器125的电容器控制图来设定风扇的转速。
调整部126B按照由回转电动马达温度传感器123检测出的温度，参照存储于存储器125的回转电动马达控制图来设定风扇的转速。
调整部126B按照由逆变器温度传感器124检测出的温度，参照存储于存储器125的逆变器(升压器电感器)控制图来设定风扇的转速。
调整部126B按照由工作油温度传感器130检测出的温度，参照存储于存储器125的工作油控制图来设定风扇的转速。
如上文所述，调整部126B按照由多个温度传感器检测出的温度，参照存储于存储器125的控制图来设定风扇转速。
并且，调整部126B选择参照控制图而设定的风扇转速中的最高的转速。
在本例中，基于多个混合设备的状态来选择冷却所需要的最高的风扇转速(高旋转选择)。
另外，如上文所述，在冷却单元中，与混合散热器29一起还包含油冷却器22，因此，调整部126B对基于多个混合设备的状态的风扇转速与按照工作油的温度并参照工作油控制图而设定的风扇转速进行比较，来选择最高的转速(高旋转选择)。
并且，调整部126B选择参照发动机转速控制图而设定的风扇转速与上述的最高的风扇转速中的低的风扇转速(低旋转选择)。
风扇200经由风扇驱动部210而与发动机10的输出轴连结，借助发动机10的驱动力进行旋转。因此，按照发动机转速控制图而设定的风扇转速是通过发动机的驱动能够旋转的最大的风扇转速。因此，在选择的最高的风扇转速(高旋转选择)大于按照发动机转速控制图设定的风扇转速的情况下，限制成按照发动机转速控制图设定的最大的风扇转速。
另一方面，在选择的最高的风扇转速(高旋转选择)为按照发动机转速控制图设定的风扇转速以下的情况下，设定为选择的最高的风扇转速(高旋转选择)。能够不使风扇200以过度的风扇转速旋转而有效地使风扇200旋转。
通过上述方式，能够也考虑其他的冷却对象物的状态地基于多个控制图适当地调整风扇的转速。
<其他>
需要说明的是，在本例中，作为作业车辆，列举液压挖掘机为例进行了说明，但也可以适用于推土机、轮式装载机等作业车辆。
以上，说明了本发明的实施方式，但应认为本次公开的实施方式的所有点均为例示而非限制性的内容。本发明的范围由权利要求书表示，包含与权利要求书等同意义及范围内的全部变更。
符号说明
1行驶体，3回转体，4工作装置，5动臂，6斗杆，7铲斗，10发动机，11发电机马达，12主泵，17风扇罩，22油冷却器，24发动机散热器，29混合散热器，95车身框架，101作业车辆，121、124逆变器温度传感器，122电容器温度传感器，123回转电动马达温度传感器，125存储器，126风扇控制器，126A检测部，126B调整部，127发动机控制器，129发动机旋转传感器，130工作油温度传感器，200风扇，202输出轴，210风扇驱动部，214电磁线圈，215霍尔元件，216电磁可动件，220调整构件，221弹簧，230离合器部，240壳体，300冷却系统，302回转电动马达，304冷却水泵，306电容器，308逆变器。

Claims (6)

1.一种作业车辆，其具备：
多个混合设备；
冷媒回路，其与所述多个混合设备连通，使用于对所述多个混合设备进行冷却的冷媒向所述混合设备循环；
散热器，其与所述冷媒回路连接；
风扇，其生成用于对所述散热器进行冷却的冷却风；
可变机构，其能够变更所述风扇的转速；
多个传感器，其与所述多个混合设备分别对应设置，分别检测对应的所述混合设备的温度；
风扇控制部，其基于由所述多个传感器检测出的所述混合设备的温度，控制所述可变机构，从而控制所述风扇的转速。
2.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
所述作业车辆还具备存储部，该存储部与所述多个混合设备对应地存储多个规定所述混合设备的温度与所述风扇的转速的关系的关系数据，
所述风扇控制部基于由所述多个传感器检测出的各个温度，以成为按照存储于所述存储部的多个关系数据而设定的风扇的转速中的最高的转速的方式控制所述风扇的转速。
3.根据权利要求2所述的作业车辆，其中，
所述风扇控制部基于在所述作业车辆中使用的工作油的温度及由所述多个传感器检测出的温度，控制所述可变机构，从而控制所述风扇的转速，
所述存储部还存储为了对所述工作油进行冷却而用于按照工作油的温度设定成不同的风扇的转速的工作油关系数据，
从最小转速向最大转速的风扇的转速相对于各所述混合设备的温度变化的变化率大于所述工作油关系数据中的、从最小转速向最大转速的风扇的转速相对于工作油的温度变化的变化率。
4.根据权利要求2所述的作业车辆，其中，
所述多个关系数据分别具有风扇的转速相对于对应的混合设备的温度变化的变化率小的第一区域和在所述第一区域之后且所述变化率大于所述第一区域的第二区域。
5.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
所述作业车辆还具备向所述风扇提供旋转用的驱动力的发动机，
所述可变机构设置在所述发动机与所述风扇之间。
6.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
所述多个混合设备至少包含：能够回收在回转体的减速时产生的电能的电动马达；蓄积电能的电容器；将由所述电动马达回收的电能向所述电容器进行蓄电控制的逆变器。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106681238A (zh) * 2017-03-15 2017-05-17 天空概念（北京）防务科技有限公司 一种回转机构控制电路及控制方法
CN111196145A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 郑州宇通客车股份有限公司 一种冷却用风扇的转速控制方法及装置、车辆
CN111719632A (zh) * 2019-03-19 2020-09-29 住友建机株式会社 挖土机
CN112145278A (zh) * 2020-06-30 2020-12-29 东风马勒热系统有限公司 混合动力型电机电控硅油风扇离合器
CN113942427A (zh) * 2020-07-15 2022-01-18 长城汽车股份有限公司 一种冷却方法、冷却装置及车辆
CN115817113A (zh) * 2022-12-22 2023-03-21 中国重汽集团济南动力有限公司 一种纯电车风扇控制方法及汽车
CN115817113B (zh) * 2022-12-22 2024-06-11 中国重汽集团济南动力有限公司 一种纯电车风扇控制方法及汽车

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9956881B2 (en) * 2013-08-30 2018-05-01 Autonomous Tractor Corporation Hybrid electric drive system and method
JP6702819B2 (ja) * 2016-07-14 2020-06-03 キャタピラー エス エー アール エル 建設機械の送風手段制御システム
US10578004B2 (en) * 2016-08-24 2020-03-03 Denso International America, Inc. Power booster for engine fans
SE541771C2 (en) * 2017-05-10 2019-12-10 Scania Cv Ab A cooling arrangement for cooling of an electric machine and at least one further component of an electric power unit and a vehicle comprising such a cooling arrangement
WO2018210388A1 (en) * 2017-05-16 2018-11-22 Nilfisk A/S Cooling of casing with propulsion motor for utility vehicle
US11864483B2 (en) * 2020-10-09 2024-01-09 Deere & Company Predictive map generation and control system
DE102021200737A1 (de) 2021-01-27 2022-07-28 Zf Friedrichshafen Ag Antriebssystem für eine Arbeitsmaschine
DE102021200734A1 (de) 2021-01-27 2022-07-28 Zf Friedrichshafen Ag Antriebssystem für eine Arbeitsmaschine
DE102021204677B4 (de) 2021-05-10 2023-01-05 Zf Friedrichshafen Ag Antriebssystem für eine Arbeitsmaschine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020073726A1 (en) * 2000-12-20 2002-06-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Cooling apparatus of hybrid vehicle, including serially-connected cooling systems for electric devices which have different heat resisting allowable temperatures
WO2009001633A1 (ja) * 2007-06-25 2008-12-31 Komatsu Ltd. 作業車両および作業車両の制御方法
CN101541601A (zh) * 2006-11-30 2009-09-23 株式会社小松制作所 车辆的冷却用风扇的控制装置
CN102828981A (zh) * 2012-09-17 2012-12-19 北京理工大学 一种用于特种车辆的高速大功率风扇调速装置
JP5912339B2 (ja) * 2011-08-29 2016-04-27 日野自動車株式会社 ファン制御装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002337543A (ja) 2001-05-18 2002-11-27 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の冷却装置
JP2005003131A (ja) 2003-06-12 2005-01-06 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd マグネット式ファンクラッチの制御方法
JP5295895B2 (ja) * 2009-07-17 2013-09-18 住友建機株式会社 建設機械
JP5160668B2 (ja) * 2011-06-17 2013-03-13 株式会社小松製作所 油圧ショベル
JP6077365B2 (ja) * 2013-04-01 2017-02-08 株式会社神戸製鋼所 エンジン制御装置及びこれを備えたハイブリッド建設機械

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020073726A1 (en) * 2000-12-20 2002-06-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Cooling apparatus of hybrid vehicle, including serially-connected cooling systems for electric devices which have different heat resisting allowable temperatures
CN101541601A (zh) * 2006-11-30 2009-09-23 株式会社小松制作所 车辆的冷却用风扇的控制装置
WO2009001633A1 (ja) * 2007-06-25 2008-12-31 Komatsu Ltd. 作業車両および作業車両の制御方法
JP5912339B2 (ja) * 2011-08-29 2016-04-27 日野自動車株式会社 ファン制御装置
CN102828981A (zh) * 2012-09-17 2012-12-19 北京理工大学 一种用于特种车辆的高速大功率风扇调速装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106681238A (zh) * 2017-03-15 2017-05-17 天空概念（北京）防务科技有限公司 一种回转机构控制电路及控制方法
CN111196145A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 郑州宇通客车股份有限公司 一种冷却用风扇的转速控制方法及装置、车辆
CN111196145B (zh) * 2018-11-16 2021-09-03 郑州宇通客车股份有限公司 一种冷却用风扇的转速控制方法及装置、车辆
CN111719632A (zh) * 2019-03-19 2020-09-29 住友建机株式会社 挖土机
CN112145278A (zh) * 2020-06-30 2020-12-29 东风马勒热系统有限公司 混合动力型电机电控硅油风扇离合器
CN112145278B (zh) * 2020-06-30 2022-03-15 东风马勒热系统有限公司 混合动力型电机电控硅油风扇离合器
CN113942427A (zh) * 2020-07-15 2022-01-18 长城汽车股份有限公司 一种冷却方法、冷却装置及车辆
CN113942427B (zh) * 2020-07-15 2024-04-26 长城汽车股份有限公司 一种冷却方法、冷却装置及车辆
CN115817113A (zh) * 2022-12-22 2023-03-21 中国重汽集团济南动力有限公司 一种纯电车风扇控制方法及汽车
CN115817113B (zh) * 2022-12-22 2024-06-11 中国重汽集团济南动力有限公司 一种纯电车风扇控制方法及汽车

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Publication number Publication date
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