CN101405492B - 冷却风扇控制器和用于施工机械的冷却风扇控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制器，依照负载状态将冷却风扇的转数控制成最佳，并引入冷却待冷却流体的外部空气，以便抑制冷却风扇生成的噪声。控制器配有：流体温度传感器(40)，用于检测待冷却流体的流体温度(T_o)；外部温度传感器(30)，用于检测外部(T_a)；和控制装置(20)，用于计算流体温度传感器(40)检测的流体温度(T_o)与外部温度传感器(30)检测的外部温度(T_a)之间的差值，并依照差异程度设置冷却风扇的目标转数(N_f)。

Description

冷却风扇控制器和用于施工机械的冷却风扇控制器

技术领域

本发明涉及适合用在安装在像液压挖土机那样的施工机械中的冷却风扇中、控制冷却风扇的转速(转数)的控制器。

背景技术

像液压挖土机那样的施工机械正越来越频繁地用在市区和住宅区中，致使操作期间的机器噪声已经变成重要的关注点。机器噪声的生成受冷却风扇的存在影响很大，后者将作为冷却风的空气引入像油冷器和散热器那样的冷却装备中。

通常设计冷却风扇需要考虑恶劣的工作环境。例如，即使空气温度较高，例如30℃，并且发动机在最大负载例如节流阀全开的条件下连续运行，也可以通过增大冷却风扇的转速，允许更大量的冷却风进入冷却装备中，从而不使发动机过热来提高冷却装备的冷却能力。

但是，如果冷却风扇的转速增大了，由空气引起的转动阻力也将变大，并且冷却风扇的旋转引起的风噪声也将增大。这将对噪声的生成产生很大影响。

为了降低噪声，除了在必要时，例如大负载时等之外，最好使冷却风扇的转速尽可能低。

由于这个原因，人们已经开发出了控制冷却风扇转速的各种技术。

例如，按照用于施工机械的操作和行进的液压工作油的温度来控制冷却风扇的转速。

而且，例如，有关建筑机械(施工机械)的专利文件1公开了依照发动机冷却水的温度(水温)T_w和经过液压***循环的液压工作油的温度(油温)T_o，通过风扇控制器控制冷却风扇转速的技术。

更具体地说，在上面专利文件1的技术中，通过水温传感器检测水温T_w，并通过油温传感器检测油温T_o。当检测的水温T_w和油温T_o小于预定第一温度T_w1和T_o1时，冷却风扇不工作。

当水温T_w在第一温度T_w1与高于第一温度T_w1的第二温度T_w2之间但油温T_o小于第一温度T_o1时，和当水温T_w小于第一温度T_w1但油温T_o在第一温度T_o1与高于第一温度T_o1的第二温度T_o2之间时，使冷却风扇低速地工作。

当水温T_w和油温T_o在第一温度T_w1和T_o1与第二温度T_w2和T_o2之间时，使冷却风扇以中等速度工作。

当水温T_w大于第二温度T_w2但油温T_o在第一温度T_o1与第二温度T_o2之间时，当水温T_w在第一温度T_w1与第二温度T_w2之间但油温T_o大于第二温度T_o2时，和当水温T_w和油温T_o大于第二温度T_w2和T_o2时，使冷却风扇高速地工作。

专利文件1：日本专利公布No.HEI5-288053

发明内容

本发明要解决的问题

但是，发动机负载(即，发动机的发热)也受除油温和水温之外的其它因素影响。

众所周知，冷却装备冷却液压工作油或发动机冷却水的冷却能力与冷却风扇允许的冷却风的温度和量成正比。也就是说，冷却风越冷和风量越大，冷却液压工作油或发动机冷却水就越高效。

但是，例如，在利用预定量的冷却风冷却液压工作油时，存在两种状况。在一种状况下，当冷却风的温度低至0℃时，油温一直保持大约70℃。在另一种状况下，当冷却风的温度高到30℃时，油温也一直保持大约70℃。也就是说，存在尽管冷却风的冷却能力不同，但油温保持相同温度的状况。

更具体地说，前一种状况意味着液压工作油的发热值大，即，意味着对液压工作油做大量功，因此发动机负载高。另一方面，后一种状况意味着液压工作油的发热值小，即，意味着对液压工作油做少量功，因此发动机负载低。由于这个原因，尽管前一种状况在冷却能力方面比后一种状况好，但液压工作流只冷却到与后一种状况下相同的油温。

因此，如果只通过油温来控制冷却风扇的转速，一方面担心当发动机负载高时，冷却风扇转得不够快，因此发动机将过热，而另一方面又担心当发动机负载不高时，冷却风扇转得过快，因此机器噪声增大。

另外，严格地说，在专利文件1中公开的基于油温和水温的控制不是按照发动机负载进行的。其结果是，如上所述，担心冷却风扇转得不够快或冷却风扇转得过快。

因此，最好按照发动机负载精细地控制冷却风扇的转速。

本发明就是在考虑了上述问题之后作出的。因此，本发明的目的是提供冷却风扇控制器和用于施工机械的冷却风扇控制器，其依照负载最佳地控制冷却风扇的转速，以便抑制冷却风扇引起的噪声。

解决问题的手段

为了达到这个目的，依照如权利要求1所述的本发明，提供了控制将作为冷却风的外部空气引入以便冷却被冷却流体的冷却风扇的转速的冷却风扇控制器。该冷却风扇控制器包括流体温度传感器，用于感测流体的温度；空气温度传感器，用于感测空气的温度；和控制装置，用于计算流体温度传感器感测的流体温度与空气温度传感器感测的空气温度之间的差值，并依照计算差值的大小设置冷却风扇的目标转速。

如权利要求2所述的本发明的冷却风扇控制器的特征在于，在如权利要求1所述的控制器中，该差值具有作为参考值的第一参考差值和大于第一参考差值的第二参考差值；

该目标转速具有作为第一下限值的第一最小转速并具有作为第一上限值的第一最大转速；并且

该控制装置：

如果该差值小于或等于第一参考差值，将目标转速设置在第一最小转速上，

如果该差值大于第二参考差值，将目标转速设置在第一最大转速上，和

如果该差值大于第一参考差值但小于或等于第二参考差值，将目标转速设置在依照该差值的大小在第一最小转速与第一最大转速之间线性内插的转速上。

如权利要求3所述的本发明的冷却风扇控制器的特征在于，在如权利要求2所述的控制器中，该流体温度具有作为参考值的第一参考流体温度和大于第一参考流体温度的第二参考流体温度；

该目标转速还具有作为第二下限值的第二最小转速并且还具有作为第二上限值的第二最大转速；并且

该控制装置：

如果该流体温度小于或等于第一参考流体温度，将目标转速设置在第二最小转速上，

如果该流体温度大于第二参考流体温度，将目标转速设置在第二最大转速上，和

如果该流体温度大于第一参考流体温度但小于或等于第二参考流体温度，将目标转速设置在依照该流体温度的大小在第二最小转速与第二最大转速之间线性内插的转速上，和

将基于该差值的目标转速和基于该流体温度的目标转速中的较大一个设置成最终目标转速。

如权利要求4所述的本发明的用于施工机械的冷却风扇控制器的特征在于，如权利要求1到3的任何一项所述的冷却风扇控制器可应用于施工机械。

如权利要求5所述的本发明的用于施工机械的冷却风扇控制器的特征在于，在如权利要求4所述的用于施工机械的冷却风扇控制器中，该流体是应用于施工机械的操作和行进的液压工作油。

发明效果

按照如权利要求1所述的本发明的冷却风扇控制器，在控制冷却风扇的转速时，应用了流体的温度与空气的温度之间的差值，因此，可以适当地确定对流体做功的驱动源(例如，冷却风扇的驱动源)上的负载。

由于按照确定的负载设置冷却风扇的目标转速，可以精细地和最佳地控制冷却风扇的转速。于是，因为冷却风扇不会不必要地转动，所以可以抑制冷却风扇生成的机器噪声。

按照如权利要求2所述的本发明的冷却风扇控制器，将目标转速设置在按照流体温度与空气温度之间的差值的大小线性内插的转速上，因此，可以更精细地控制冷却风扇的转速。

另外，目标转速具有上限值和下限值，并且如果该差值小于或等于第一参考差值，将目标转速设置在第一最小转速上。并且，如果该差值大于第二参考差值，将目标转速设置在第一最大转速上。因此，在充分保证冷却能力的同时，可以抑制噪声，并且可以改善油耗。

按照如权利要求3所述的本发明的冷却风扇控制器，将基于流体温度与空气温度之间的差值的目标转速和基于流体温度的目标转速中的较大一个确定为最终目标转速，因此，可以更精细地控制冷却风扇的转速。因此，在充分保证冷却能力的同时，可以抑制噪声，并且可以改善油耗。

按照如权利要求4所述的本发明的用于施工机械的冷却风扇控制器，可以最佳地控制安装在施工机械中的冷却风扇的转速。在冷却风扇由作为施工机械的动力源的发动机驱动的情况下，可以减小驱动冷却风扇所消耗的额外发动机输出。

按照如权利要求5所述的本发明的用于施工机械的冷却风扇控制器，应用了容易反映机身上的负载的液压工作油的温度，因此，可以高度精确地确定发动机上的负载。

附图说明

图1是示出依照本发明优选实施例的冷却风扇控制器的方块图；

图2是示出通过本发明优选实施例的冷却风扇控制器进行的控制的内容的流程图；

图3(a)和3(b)是示出通过本发明优选实施例的冷却风扇控制器设置的冷却风扇转速的图形；

图3(c)是示出通过传统冷却风扇控制器设置的冷却风扇转速的图形；

图4(a)到4(c)是同时示出通过本发明优选实施例的冷却风扇控制器控制的实验结果和通过传统控制器控制的实验结果的图形，图4(a)示出了高负载的情况，图4(b)示出了中等负载的情况，而图4(c)示出了低负载的情况；

图5是示出配有本发明优选实施例的冷却风扇控制器的液压挖土机的透视图；和

图6是沿着图5的直线A-A剖取的、配有本发明优选实施例的冷却风扇控制器的液压挖土机的剖面图。

标号说明

1  液压挖土机

2  底座

3  上部结构

3a 旋转架

4  作业附件

5  平衡块

10 发动机

11 液压泵

12 冷却装备

13 冷却风扇

14 风扇驱动轴

15 粘滞式离合器(流体耦合)

20 控制器(控制装置)

21 计算器

22 过滤器

23 存储器

24 第一设置器

25 第二设置器

26 确定器

27 控制设备

30 空气温度传感器

40 油温传感器(流体温度传感器)

N_f 冷却风扇的转速(目标转速)

N_fmin 最小转速(第一最小转速、第二最小转速)

N_fmax1 第一最大转速

N_fmax2 第二最大转速

ΔT 空气-油差值(差值)

ΔT₁ 第一参考空气-油差值(第一参考差值)

ΔT₂ 第二参考空气-油差值(第二参考差值)

T_o 油温

T_o1 第一参考油温(第一参考流体温度)

T_o2 第二参考油温(第二参考流体温度)

T_o3 第三参考油温(第三参考流体温度)

T_a 空气温度

T_amin 最小空气温度

T_o1′ 传统目标转速开始上升的油温

具体实施方式

下文将参照附图描述本发明的优选实施例。

[优选实施例]

图1到6示出了依照本发明优选实施例的冷却风扇控制器。图1是示出该控制器的方块图，图2是示出该控制器进行的控制的内容的流程图，图3(a)和3(b)是示出该控制器设置的冷却风扇转速(目标转速)的图形，图3(c)是示出通过只采用油温信息的传统冷却风扇控制器设置的冷却风扇转速的图形。图4(a)到4(c)是示出通过由该冷却风扇控制器和传统控制器控制的实验结果获得的冷却风扇转速与油温之间的关系的图形，图4(a)示出了高负载的情况，图4(b)示出了中等负载的情况，而图4(c)示出了低负载的情况。此外，图5是示出配有该冷却风扇控制器的液压挖土机的透视图；图6是沿着图5的直线A-A剖取的剖面图。注意，在图6中，剖面区未用阴影线示出。

<结构>

在该优选实施例中，将描述安装在作为施工机械的典型例子的液压挖土机1中的冷却风扇的控制器。

如图5所示，液压挖土机1由底座2、可转动地与底座2连接的上部结构(机身)3、和从上部结构3伸出来的作业附件4构成。

上部结构3具有作为安装机构的旋转架3a、和放置在旋转架3a的后端部分上与作业附件4平衡的平衡块5。如图6所示，在平衡块5的前面，上部结构3包含作为液压挖土机1的动力源的发动机10、由发动机10驱动的液压泵11、例如冷却发动机冷却水的散热器或用于冷却液压工作油(被冷却流体)的油冷器的冷却装备12、将冷却风引入冷却装备12中的冷却风扇13、存储液压工作油的液压工作油箱(未示出)、和设置冷却风扇13的目标转速(也叫做风扇转速)N_f的控制器(控制装置)20(参见图1)。

通过作为旋转传动装置的粘滞式离合器(流体耦合)15将冷却风扇13安装在驱动轴14(与发动机10的驱动轴相同)上，以便由发动机10驱动冷却风扇13。

粘滞式离合器15是利用粘滞性高的硅油的切力，以便依照差分转速生成转矩的设备。也就是说，风扇驱动轴14的转动动力使硅油流动，硅油的流动将转动动力传递给冷却风扇13，但由于硅油的粘滞性，在粘滞式离合器15中发生滑动，风扇驱动轴14的转动动力未全部得到传递，因此冷却风扇13被控制成不同于发动机10的转速。控制器20适用于调整硅油的滑动比，以便控制冷却风扇13的转速N_f。

在机身3上的适当位置上，安装空气温度传感器30(参见图1)，用于在操作期间感测周围温度(外部空气温度)T_a。将油温传感器40(参见图1)附在液压工作油箱上，用于感测液压工作油的温度(流体温度或油温)T_o。

将空气温度传感器30感测的空气温度T_a和油温传感器40感测的油温T_o输入控制器20中。

如图1所示，控制器20具有计算器21，用于计算输入空气温度T_a与油温T_o之间的差值ΔT(下文称为空气-油差值ΔT)；过滤器22，用于过滤输入计算器21中的空气温度T_a；存储器23，用于分别存储冷却风扇13的空气温度T_a、油温T_o、和目标转速N_f的预定参考值(预定值)；第一设置器24，只使用油温T_o设置冷却风扇13的第一目标转速N_f1；第二设置器25，使用空气-油差值ΔT设置冷却风扇13的第二目标转速N_f2；确定器26，用于将第一设置器24或第二设置器25设置的两个目标转速N_f1和N_f2中的较大者确定成最终目标转速N_f；和控制设备27，用于控制冷却风扇13的转速，以便使它达到确定器26确定的最终目标转速N_f。

将经过过滤器22过滤的空气温度T_a、和油温传感器40感测的油温T_o输入到计算器21中。然后，计算器21适用于将利用空气温度T_a和油温T_o计算的空气-油差值ΔT输出到第二设置器25。空气-油差值ΔT与操作期间的机器负载(发动机10的负载)相关联。已经发现，空气-油差值ΔT越大，负载就越高。

过滤器22适用于将经过过滤的空气温度T_a输出到计算器21。将空气温度传感器30感测的空气温度T_a、和存储在存储器23中的下文所述最小空气温度T_amin输入到过滤器22中。过滤器22首先将感测的空气温度T_a与存储在存储器23中的最小空气温度T_amin相比较。如果感测的空气温度T_a小于或等于最小空气温度T_amin(T_a≤T_amin)，过滤器22将最小空气温度T_amin输出到计算器21作为空气温度T_a。另一方面，如果感测的空气温度T_a大于最小空气温度T_amin(T_a>T_amin)，过滤器22将感测的空气温度T_a输出到计算器21作为空气温度T_a。也就是说，过滤器22适用于规定输入到计算器21中的空气温度T_a的下限值T_amin。

存储器23存储预置成冷却风扇13的目标转速N_f的下限值的最小转速N_fmin、和预置成冷却风扇13的目标转速N_f的上限值的第一最大转速N_fmax1和第二最大转速N_fmax2。第二最大转速N_fmax2被设置在高于第一最大转速N_fmax1的值上。也就是说，目标转速N_f具有两级上限值N_fmax。

存储器23还存储预置成空气-油差值ΔT的参考值的第一参考空气-油差值(第一参考差值)ΔT₁、和大于第一参考差值ΔT₁的第二参考空气-油差值(第二参考差值)ΔT₂。同时，存储器23还存储预置成油温T_o的参考值的第一参考油温(第一参考流体温度)T_o1、和大于第一参考油温T_o1的第二参考油温(第二参考流体温度)T_o2。

存储器23进一步存储预置成空气温度T_a的参考值的最小空气温度T_amina

最小空气温度T_amin用于设置第二设置器25开始基于空气-油差值ΔT的控制的最小油温T_o3。已经发现，当液压工作油低于或等于某油温(第三参考油温)T_o3时，从液压装备性能的角度来看，液压工作油不需要通过提高风扇转速N_f来冷却，并且，从噪声和油耗的角度来看，最好将风扇转速固定在最小转速N_fmin上，以便在液压装备中不会发生热疲劳。为了满足这样的要求，通过设置最小空气温度T_amin，由第二设置器25将冷却风扇13在最小空气温度T_amin上设置成第二目标转速N_f2，直到油温T_o升高到预定温度T_o3。

第一设置器24从存储器23接收第一参考油温T_o1、第二参考油温T_o2、最小转速N_fmin和第二最大转速N_fmax2，并且还将油温传感器40感测的油温T_o输入到第一设置器24中。

然后，如图3(a)中的实线所示，当油温T_o小于或等于第一参考油温T_o1(T_o≤T_o1)时，第一设置器24适用于将第一目标转速N_f1设置在最小转速N_fmin上。此外，当油温T_o大于第二参考油温T_o2(T_o>T_o2)时，第一设置器24适用于将第一目标转速N_f1设置在第二最大转速N_fmax2上。

而且，如后面的等式1所指，当油温T_o大于第一参考油温T_o1但小于或等于第二参考油温T_o2(T_o1<T_o≤T_o2)时，第一设置器24适用于将第一目标转速N_f1设置在依照油温T_o的大小在最小转速N_fmin与第二最大转速N_fmax2之间线性内插的值上。

[等式1]

N_f1＝N_fmin+(N_fmax2-N_fmin)×(T_o-T_o1)/(T_o2-T_o1)(1)

也就是说，直到油温T_o从第一参考油温T_o1升高到第二参考油温T_o2之前，使第一目标转速N_f1从最小转速N_fmin线性升高到第二最大转速N_fmax2。注意，第一参考油温T_o1被设置在比如图3(c)所示，传统控制器中目标转速开始上升的油温T_o1′高的温度上。传统控制器适用于只通过油温T_o设置目标转速N_f。如图3(c)所示，如果油温T_o超过预定油温T_o1′，使目标转速N_f1以预定梯度线性上升，直到它达到上限值N_fmax。

第二设置器25接收在计算器21中计算的空气-油差值ΔT，并且还从存储器23接收第一参考空气-油差值ΔT₁、第二参考空气-油差值ΔT₂、最小转速N_fmin、第一最大转速N_fmax1、和最小空气温度T_amin。

然后，如图3(b)所示，当空气-油差值ΔT小于或等于第一参考空气-油差值ΔT₁(ΔT≤ΔT₁)时，第二设置器24适用于将第二目标转速N_f2设置在最小转速N_fmin上。此外，当空气-油差值ΔT大于第二参考空气-油差值ΔT₂(ΔT>ΔT₂)时，第二设置器25适用于将第二目标转速N_f2设置在第一最大转速N_fmax1上。

而且，如图3(a)中的虚线、点划线和双点划线所示和如图3(b)所示，当空气-油差值ΔT大于第一参考空气-油差值ΔT₁但小于或等于第二参考空气-油差值ΔT₂(ΔT₁<ΔT≤ΔT₂)时，第二设置器25适用于将第二目标转速N_f2设置在依照空气-油差值ΔT在最小转速N_fmin与第一最大转速N_fmax1之间线性内插的值上。

[等式2]

N_f2＝N_fmin+(N_fmax1-N_fmin)×(ΔT-ΔT₁)/(ΔT₂-ΔT₁)  (2)

也就是说，如上面的等式2所指，使第二目标转速N_f2以预定梯度线性上升，直到它达到第一最大转速N_fmax1。换句话说，随着空气温度T_a变低，第二目标转速N_f2上升的油温T_o向低温侧移动。

在图3(a)中，空气温度T_a越往左侧越低(T_a1<T_a2<T_a3)。目标转速N_f2开始上升的油温T_o3是第一参考空气-油差值ΔT₁与最小空气温度T_amin之和(T_o3＝T_amin+ΔT₁)。

确定器26适用于将从第一和第二设置器24和25输入的第一和第二目标转速N_f1和N_f2中的较大一个确定为最终目标转速N_f，并且将最终目标转速N_f输出到控制设备27。

控制设备27适用于依照从确定器26输入的最终目标转速N_f设置粘滞式离合器15的滑动比，将设置的信号发送到粘滞式离合器15，并且控制冷却风扇13，以便使转速达到最终目标转速N_f。

<动作>

如图1所示，本发明优选实施例的冷却风扇控制器由空气温度传感器30、油温传感器40、和控制器20构成，并且按照如图2所示的处理过程得到控制。

如图2所示，在步骤A1中，将空气温度传感器30感测的空气温度T_a输入到控制器20的过滤器22中，并且将油温传感器40感测的油温T_o输入到控制器20的计算器21和第一设置器24中。然后，处理进程转到步骤A2。

在步骤A2中，过滤器22将输入的空气温度T_a与存储在存储器23中的最小空气温度T_amin相比较。如果输入的空气温度T_a小于或等于最小空气温度T_amin(T_a≤T_amin)，处理进程转到步骤A3。另一方面，如果空气温度T_a大于最小空气温度T_amin(T_a>T_amin)，处理进程转到步骤A4。

在步骤A3中，过滤器22将最小空气温度T_amin作为空气温度T_a输出到计算器21。然后，处理进程转到步骤B1和步骤C1。

在步骤A4中，过滤器22将空气温度传感器30感测的空气温度T_a作为空气温度T_a输出到计算器21。然后，处理进程转到步骤B1和步骤C1。

在步骤B1中，第一设置器24确定油温T_o是否小于或等于存储在存储器23中的第一参考油温T_o1(T_o≤T_o1)。如果回答为“是”(T_o≤T_o1)，处理进程转到步骤B2。另一方面，如果回答是“否”(T_o>T_o1)，处理进程转到步骤B3。

在步骤B2中，将按照油温控制的第一目标转速N_f1设置在最小转速N_fmin上。

在步骤B3中，第一设置器24确定油温T_o是否小于或等于存储在存储器23中的第二参考油温T_o2(T_o≤T_o2)。如果回答为“是”(T_o1<T_o≤T_o2)，处理进程转到步骤B4。另一方面，如果回答是“否”(T_o>T_o2)，处理进程转到步骤B5。

在步骤B4中，通过依照油温T_o在最小转速N_fmin与第二最大转速N_fmax2之间线性内插来设置如等式(1)所指的按照油温控制的第一目标转速N_f1。

在步骤B5中，将按照油温控制的第一目标转速N_f1设置在第二最大转速N_fmax2上。

在步骤B6中，第一设置器24将按照油温控制的第一目标转速N_f1输出到确定器26。然后，处理进程转到步骤A5。

在步骤C1中，计算器21计算油温T_o与空气温度T_a之间的差值(空气-油差值)ΔT，并且将差值ΔT输入到第二设置器25中。然后，第二设置器25确定空气-油差值ΔT是否小于或等于存储在存储器23中的第一参考空气-油差值ΔT₁(ΔT≤ΔT₁)。如果回答为“是”(ΔT≤ΔT₁)，处理进程转到步骤C2。另一方面，如果回答是“否”(ΔT>ΔT₁)，处理进程转到步骤C3。

在步骤C2中，将按照空气-油差值控制的第二目标转速N_f2设置在最小转速N_fmin上。

在步骤C3中，第二设置器25确定油温T_o是否小于或等于存储在存储器23中的第二参考空气-油差值ΔT₂(ΔT₁<ΔT≤ΔT₂)。如果回答为“是”(ΔT₁<ΔT≤ΔT₂)，处理进程转到步骤C4。另一方面，如果回答是“否”(ΔT>ΔT₂)，处理进程转到步骤C5。

在步骤C4中，通过依照空气-油差值ΔT在最小转速N_fmin与第一最大转速N_fmax1之间线性内插设置如等式(2)所指的按照空气-油差值控制的第二目标转速N_f2。

在步骤C5中，将按照空气-油差值控制的第二目标转速N_f2设置在第一最大转速N_fmax1上。

在步骤C6中，第二设置器25将按照空气-油差值控制的第二目标转速N_f2输出到确定器26。然后，处理进程转到步骤A5。

在步骤A5中，确定器26将在步骤B6中依照油温T_o设置的第一目标转速N_f1与在步骤C6中依照空气-油差值ΔT设置的第二目标转速N_f2相比较，并且将第一目标转速N_f1和第二目标转速N_f2中的较大一个确定为最终目标转速N_f。

控制设备27进行控制，以便冷却风扇13的转速达到确定器26确定的最终目标转速N_f。

以预定周期重复执行这个处理过程。

<效果>

因此，按照优选实施例的冷却风扇控制器，将基于油温T_o的第一目标转速N_f1和基于空气-油差值ΔT的第二转速N_f2中的较大一个确定为最终目标转速N_f，因此，可以将冷却风扇13控制在如图4(a)到4(c)所示的目标转速N_f上。在这些图4(a)到4(c)中，为了便于比较，传统控制器只根据油温T_o控制的风扇转速用虚线指示。此外，图4(a)到4(c)是在上述参数被设置在N_fmin＝980rpm，N_fmax1＝1400rpm，N_fmax2＝1280rpm，T_o1＝76℃，T_o2＝84℃，T_o1′＝50℃，T_amin＝20℃，ΔT₁＝41℃，和ΔT₂＝47℃上的情况下的曲线图。

更具体地说，如图4(a)所示，在高负载下(即，当空气-油差值ΔT相对较大时)，与只基于油温T_o的传统控制器相比，风扇转速N_f几乎在整个范围内都上升。因此，可以保证冷却能力。

另外，如图4(b)所示，在中等负载下，与传统控制器相比，风扇转速N_f几乎在整个范围内都受到抑制。这样，在确保充足的冷却能力的情况下避免冷却风扇13的旋转。

如图4(c)所示，即使在低负载下(即，即使空气-油差值ΔT相对较小)，与传统控制器相比，风扇转速N_f也在整个范围内都受到抑制。因此，在保证足够冷却能力的同时，可以避免冷却风扇13过度旋转。

因此，可以按照负载最佳地控制冷却风扇13的转速N_f，从而在保证高负载时的冷却能力的同时，可以改善低负载和中等负载时操作过程中的噪声和油耗。

另外，设置了两个最大转速N_fmax，以便当空气温度T_a高时，使最大转速N_f2变成高于在正常温度下使用的最大转速N_f1。其结果是，可以可靠地防止发动机10过热。

此外，由于应用液压挖土机中的油温T_o来计算空气温度T_a与油温T_o之间的空气-油差值ΔT，所以可以适当地利用与操作期间的机器负载有关的信息。

[其它]

虽然本发明是参照其优选实施例来描述的，但本发明不局限于本文给出的细节，而是可以在所附权利要求书要求的本发明的范围内加以修改。

例如，在上述实施例中，虽然将第一设置器24中的最小转速N_fmin和第二设置器25中的最小转速N_fmin设置在相同值上，但也可以将它们设置在不同值上。

在上述优选实施例中，虽然将油温传感器40附在液压工作油箱上，但也可以将它安装在液压工作油循环的液压回路上的适当位置上。

在上述实施例中，虽然控制是基于油温的，但也可以用像发动机冷却水那样的被冷却流体的温度取代。

在上述实施例中，尽管将粘滞式离合器15插在风扇驱动轴14(与发动机驱动轴相同)与冷却风扇13之间，以便将风扇转速控制成任意值，但只要是可以改变发动机转速和风扇转速的离合器(流体耦合)，可以***任何类型的离合器。

风扇驱动轴14可以与发动机驱动轴分开形成。也就是说，在上述实施例中，冷却风扇13利用发动机10的部分驱动力旋转，但也可以通过专用电机驱动它。在这种情况下，在冷却风扇13与风扇驱动轴14之间不需要离合器，并且控制器20能够通过控制电机的转速来控制风扇转速。

在上述实施例中，本发明的冷却风扇控制器应用于液压挖土机1，但它也可以改变成许多形式，因此，可以应用于像推土机和起重机那样的其它施工机械，和应用于配有冷却风扇的各种工业产品。

Claims (5)

1.一种冷却风扇控制器，用于控制将外部空气作为冷却风引入以便冷却被冷却流体的冷却风扇的转速，包含：

流体温度传感器，用于感测所述流体的温度；

空气温度传感器，用于感测所述空气的温度；和

控制装置，用于计算所述流体温度传感器感测的所述流体温度与所述空气温度传感器感测的所述空气温度之间的差值，并依照所述计算差值的大小和所述流体温度传感器感测的所述流体温度，设置所述冷却风扇的目标转速。

2.如权利要求1所述的冷却风扇控制器，其中，

所述差值具有作为参考值的第一参考差值和大于所述第一参考差值的第二参考差值；

所述目标转速具有作为第一下限值的第一最小转速并具有作为第一上限值的第一最大转速；并且

所述控制装置：

如果所述差值小于或等于所述第一参考差值，将所述目标转速设置在所述第一最小转速上，

如果所述差值大于所述第二参考差值，将所述目标转速设置在所述第一最大转速上，以及

如果所述差值大于所述第一参考差值但小于或等于所述第二参考差值，将所述目标转速设置在依照所述差值的大小在所述第一最小转速与所述第一最大转速之间线性内插的转速上。

3.如权利要求2所述的冷却风扇控制器，其中，

所述流体温度具有作为参考值的第一参考流体温度和大于所述第一参考流体温度的第二参考流体温度；

所述目标转速还具有作为第二下限值的第二最小转速并且还具有作为第二上限值的第二最大转速；并且

所述控制装置：

如果所述流体温度小于或等于所述第一参考流体温度，将所述目标转速设置在所述第二最小转速上，

如果所述流体温度大于所述第二参考流体温度，将所述目标转速设置在所述第二最大转速上，以及

如果所述流体温度大于所述第一参考流体温度但小于或等于所述第二参考流体温度，将所述目标转速设置在依照所述流体温度的大小在所述第二最小转速与所述第二最大转速之间线性内插的转速上，并且

将基于所述差值的目标转速和基于所述流体温度的目标转速中较大的一个设置成最终目标转速。

4.一种用于施工机械的冷却风扇控制器，其特征在于，

如权利要求1到3的任何一项所述的冷却风扇控制器可应用于施工机械。

5.如权利要求4所述的用于施工机械的冷却风扇控制器，其中，

所述流体是应用于所述施工机械的操作和行进的液压工作油。

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