JP2019007430A - 作業機の冷却制御システム及び作業機 - Google Patents
作業機の冷却制御システム及び作業機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019007430A JP2019007430A JP2017124362A JP2017124362A JP2019007430A JP 2019007430 A JP2019007430 A JP 2019007430A JP 2017124362 A JP2017124362 A JP 2017124362A JP 2017124362 A JP2017124362 A JP 2017124362A JP 2019007430 A JP2019007430 A JP 2019007430A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fan
- control
- rotational speed
- actual
- gain
- 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
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Abstract
【解決手段】作業機の冷却制御システムは、出力軸を有する原動機と、原動機の出力軸の回転動力によって回転するファンと、ファンが装着されたハウジングと、原動機の出力軸の回転動力によって回転し、且つ、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、ギャップに導入する流体の導入量を設定する流体設定部と、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、差分に対して積分制御を行う積分制御部と、差分に対して微分制御を行う微分制御部と、比例制御、積分制御、微分制御のいずれかの制御ゲインを原動機の実回転数に基づいて設定するゲイン設定部と、を備えている。
【選択図】図1
Description
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前記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、前記比例制御、前記積分制御、微分制御のいずれかの制御ゲインを前記原動機の実回転数に基づいて設定するゲイン設定部と、を備えている。
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と、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目標変更部と、を備えている。
ることができる。
図7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。
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。
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。
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。
制御装置40は、ファンの目標回転数の変更時におけるファンの実回転数の応答性および安定性を向上させる処理(ゲイン変更処理)を行っている。この応答性および安定性を向上させるゲイン変更処理について詳しく説明する。
このように、エンジンの実回転数がある回転数のときに、ファンの目標回転数F1を増加させたり、減少させた場合、上述したように、ファンの目標回転数F1に対するファンの実回転数F2の追従性が低下して、オーバシュート等によりファンの騒音等が発生する場合がある。なお、図4A〜図4Dで説明した所定の回転数(特定の回転数)は、様々な回転数であり、それぞれ同じ回転数で上述したような現象が発生したり、異なる回転数で上述したような現象が生じる。
B」「C」「D」「E」「F」「G」および「H」とにそれぞれ対応付けられた制御ゲイン(PAa、PBa・・・・PHc)は、オーバシュートを抑制する値、即ち、ファンの騒音等が所定以下となる値として設定されている。
図6Cに示す微分ゲインマップにおいて、エンジンの実回転数E1と、ファンの目標回転数F1とにそれぞれ対応付けられた制御ゲイン(DAa、DBa・・・・DHc)は、オーバシュートを抑制する値(ファンの騒音等が所定以下となる値)として設定されている。なお、図6A、図6Bおよび図6Cに示すそれぞれのゲインマップにおけるエンジンの実回転数E1を示す「a」「b」および「c」ならびにファンの目標回転数F1を示す「A」「B」「C」「D」「E」「F」「G」および「H」は単なる符号であって、同じアルファベットであっても図6Aと図6Bと図6Cとで同じ回転数を示すものに限定されるものではない。
さて、図1に示すように、制御装置40は、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。
図5に示すように、制御装置40のゲイン設定部42は、第1検出装置41で検出されたエンジンの実回転数(E1)とファンの目標回転数(F1)とに基づいて、図6A〜図6Cに示したテーブルを参照して、制御ゲイン(比例制御、積分制御、微分制御の少なくともいずれかの制御ゲイン)を求めることにより、ゲイン変更処理を実行する。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。
回転数との差分に対して、エンジンの実回転数(E1)とファンの目標回転数(F1)とに対して応答性および安定性が好適になるように設定された積分ゲインを用いてI制御を行っているため、ファンの実回転数をファンの目標回転数まで、応答性および安定性を向上させて変更することができる。
エンジン18の始動を開始後、制御装置40は、エンジンの実回転数E1が所定の回転数に達するまでの間は、I制御及びD制御を無効にして、P制御によりファン25を制御する。また、PID制御を行っている状況下において、ファンの実回転数F2が、エンジンの実回転数E1と予め定められた所定回転数との差である閾値よりも大きい場合には、制御装置40は、I制御及びD制御を無効にして、P制御によりファン25を制御する。さらに、I制御及びD制御を無効にしてP制御によりファンを制御している状況下において、制御装置40は、ファンの実回転数が判断値以下(ファンの実回転数≦判断値)になった場合には、I制御及びD制御を有効にして、PID制御に変更する。
上述したようにゲイン変更処理を実行してファンがフィードバック制御されることにより応答性および安定性を向上させることができることに加えて、応答改善処理を行ってもよい。
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
42 ゲイン設定部
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
Claims (5)
- 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前記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、
前記比例制御、前記積分制御、微分制御のいずれかの制御ゲインを前記原動機の実回転数に基づいて設定するゲイン設定部と、
を備えている作業機の冷却制御システム。 - 前記原動機の実回転数を検出する原動回転検出装置と、
前記原動機の実回転数と前記制御ゲインとが対応付けられた設定テーブルと、
を備え、
前記ゲイン設定部は、前記原動回転検出装置が検出した原動機の実回転数に対応する前記制御ゲインを前記設定テーブルから抽出し、前記抽出した制御ゲインを前記比例制御、前記積分制御、微分制御のいずれかに適用する請求項1に記載の作業機の冷却制御システム。 - 前記ゲイン設定部は、少なくともオーバシュートを抑制する制御ゲインを前記原動機の実回転数に基づいて設定する請求項1又は2に記載の作業機の冷却制御システム。
- 前記原動機の実回転数を検出する原動回転検出装置と、
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目標変更部と、
を備えている請求項1〜3のいずれかに記載の作業機の冷却制御システム。 - 請求項1〜4のいずれかの作業機の冷却制御システムを備えた作業機。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017124362A JP6779837B2 (ja) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | 作業機の冷却制御システム及び作業機 |
DE102018004992.3A DE102018004992A1 (de) | 2017-06-26 | 2018-06-22 | Kühlsteuersystem bzw. -regelsystem für arbeitsmaschine und arbeitsmaschine |
US16/015,968 US10669920B2 (en) | 2017-06-26 | 2018-06-22 | Cooling control system for working machine and the working machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017124362A JP6779837B2 (ja) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | 作業機の冷却制御システム及び作業機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019007430A true JP2019007430A (ja) | 2019-01-17 |
JP6779837B2 JP6779837B2 (ja) | 2020-11-04 |
Family
ID=65026830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017124362A Active JP6779837B2 (ja) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | 作業機の冷却制御システム及び作業機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6779837B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021173380A (ja) * | 2020-04-28 | 2021-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | ファンカップリング装置の制御装置 |
JP2021173378A (ja) * | 2020-04-28 | 2021-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | ファンカップリング装置の制御装置 |
JP2021173382A (ja) * | 2020-04-28 | 2021-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | ファンカップリング装置の制御装置 |
CN113586223A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-02 | 潍柴动力股份有限公司 | 电控硅油风扇的转速控制方法及装置、车辆 |
-
2017
- 2017-06-26 JP JP2017124362A patent/JP6779837B2/ja active Active
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021173380A (ja) * | 2020-04-28 | 2021-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | ファンカップリング装置の制御装置 |
JP2021173378A (ja) * | 2020-04-28 | 2021-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | ファンカップリング装置の制御装置 |
JP2021173382A (ja) * | 2020-04-28 | 2021-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | ファンカップリング装置の制御装置 |
US11566558B2 (en) | 2020-04-28 | 2023-01-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller of fan coupling device |
JP7255547B2 (ja) | 2020-04-28 | 2023-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | ファンカップリング装置の制御装置 |
JP7255548B2 (ja) | 2020-04-28 | 2023-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | ファンカップリング装置の制御装置 |
CN113586223A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-02 | 潍柴动力股份有限公司 | 电控硅油风扇的转速控制方法及装置、车辆 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6779837B2 (ja) | 2020-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10669920B2 (en) | Cooling control system for working machine and the working machine | |
JP6779837B2 (ja) | 作業機の冷却制御システム及び作業機 | |
KR101134275B1 (ko) | 건설 기계의 냉각 장치 | |
JP4568331B2 (ja) | 油圧駆動ファンの制御装置 | |
US10865692B2 (en) | Working machine and cooling control system for the same | |
JP6824834B2 (ja) | 作業機の冷却制御システム及び作業機 | |
CN110966399B (zh) | 控制轴向活塞泵的方法和有此轴向活塞泵的驱动单元和有此驱动单元的静液压行进驱动装置 | |
US20130000998A1 (en) | Viscous Fan Drive for an Engine Cooling System | |
JP6480321B2 (ja) | 作業機の冷却制御システム及び作業機 | |
JP7255548B2 (ja) | ファンカップリング装置の制御装置 | |
JP2005351286A (ja) | 入出力回転数比可変型クラッチの制御装置 | |
JP6480320B2 (ja) | 作業機の冷却制御システム及び作業機 | |
JP4330431B2 (ja) | 冷却ファン制御システム | |
JP6572177B2 (ja) | 作業機の冷却制御システム及び作業機 | |
JP7255547B2 (ja) | ファンカップリング装置の制御装置 | |
JP2021173381A (ja) | ファンカップリング装置の制御装置 | |
JP5597319B1 (ja) | 作業車両 | |
JP7211396B2 (ja) | ファンカップリング装置の制御装置 | |
JP2002047965A (ja) | 建設機械の油圧制御装置 | |
JP2021173379A (ja) | ファンカップリング装置の作動流体量推定装置 | |
KR102088064B1 (ko) | 건설 장비의 엔진 회전수 제어 장치 및 제어 방법 | |
KR20150098457A (ko) | 농업용 작업차의 pto 축 부하 제어 장치 및 방법 | |
JP2013249661A (ja) | 作業機械 | |
JPH0654902U (ja) | カウンタバランス弁の制御装置 | |
JP2012122555A (ja) | 走行装置の制御方法 |
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: 20200618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200623 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200820 |
|
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: 20200915 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201014 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6779837 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |