KR100990919B1 - control apparatus of cooling fan of construction equipment and control method thereof - Google Patents

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KR100990919B1 KR1020080027313A KR20080027313A KR100990919B1 KR 100990919 B1 KR100990919 B1 KR 100990919B1 KR 1020080027313 A KR1020080027313 A KR 1020080027313A KR 20080027313 A KR20080027313 A KR 20080027313A KR 100990919 B1 KR100990919 B1 KR 100990919B1
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볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비
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Abstract

개시된 내용은, 외부로부터의 먼지 등의 이물질로 인해 열교환기 코어부의 막힘을 방지하도록 정,역회전이 가능한 냉각팬이 장착되는 건설장비에서, 냉각팬의 불필요한 역회전 구동을 방지하여 역회전 구동으로 인한 소음 발생을 방지하고, 풍량 저하로 인해 냉각시스템의 온도 상승을 방지할 수 있도록 한 것으로,Disclosed is, in construction equipment equipped with a cooling fan capable of forward and reverse rotation to prevent blockage of the heat exchanger core part due to foreign substances such as dust from the outside, to prevent unnecessary reverse rotation of the cooling fan to reverse rotation drive It is to prevent the occurrence of noise and to prevent the temperature increase of the cooling system due to the decrease in the air volume.

본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 냉각팬 구동 제어장치는,Cooling fan drive control device for construction equipment according to an embodiment of the present invention,

엔진과,Engine,

엔진에 연결되는 유압펌프와,A hydraulic pump connected to the engine,

정,역 방향으로 구동이 가능한 냉각팬과,Cooling fan capable of driving in the forward and reverse directions,

유압펌프에 연결되고, 냉각팬을 정,역 방향으로 회전시키는 유압모터와,A hydraulic motor connected to the hydraulic pump and rotating the cooling fan in the forward and reverse directions,

유압펌프와 유압모터사이의 유로에 설치되고, 절환시 유압모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브와,A control valve installed in a flow path between the hydraulic pump and the hydraulic motor and controlling the start, stop and direction change of the hydraulic motor at the time of switching;

엔진 냉각수를 냉각시키는 라디에이터와,A radiator for cooling the engine coolant,

액츄에이터로부터 유압탱크로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러와,An oil cooler for cooling the hydraulic oil returned from the actuator to the hydraulic tank,

엔진으로 흡입되는 연소용 외부공기의 온도를 저하시키는 차지 에어쿨러; 및A charge air cooler for lowering the temperature of the combustion external air sucked into the engine; And

냉각팬을 구동시키도록 구동신호가 입력되는 경우, 라디에이터, 오일쿨러 및 차지 에어쿨러의 작동 온도에 따라 구동되는 냉각팬의 가변 회전속도에 대응되게 기설정된 전류값과 입력되는 전류값을 비교하여, 입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값을 초과하는 경우에 냉각팬을 역회전 구동시키고, 입력되는 전류값이 기설정 된 최소 전류값보다 작거나 동일한 경우에 냉각팬을 정회전 구동시키도록 구동신호를 제어밸브에 각각 출력하는 제어부를 포함한다.When a driving signal is input to drive the cooling fan, the input current value is compared with a preset current value corresponding to the variable rotation speed of the cooling fan driven according to the operating temperatures of the radiator, the oil cooler and the charge air cooler. When the input current value exceeds the preset minimum current value, the cooling fan is driven in reverse rotation, and when the input current value is smaller than or equal to the preset minimum current value, the drive signal to drive the cooling fan forward rotation. It includes a control unit for outputting each to the control valve.

건설장비, 냉각팬, 역회전, 제어장치 및 방법 Construction Equipment, Cooling Fans, Reverse Rotation, Controls and Methods

Description

건설장비의 냉각팬 구동 제어장치 및 그 제어방법{control apparatus of cooling fan of construction equipment and control method thereof}Control apparatus of cooling fan drive of construction equipment and control method thereof

본 발명은 라디에이터, 오일쿨러 등을 포함하는 열교환기의 코어부 막힘을 최소화하기 위해 사용되는 정,역회전 구동이 가능한 냉각팬의 역회전 구동을 제어하는 건설장비의 냉각팬 구동 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention is a cooling fan drive control device for construction equipment for controlling the reverse rotation drive of the cooling fan capable of forward and reverse rotation used to minimize the blockage of the core of the heat exchanger including a radiator, oil cooler and the like and control thereof It is about a method.

더욱 상세하게는, 외부로부터의 먼지 등의 이물질로 인해 열교환기 코어부의 막힘을 방지하도록 정,역회전이 가능한 냉각팬이 장착되는 건설장비에서, 냉각팬의 불필요한 역회전 구동을 방지하여 역회전 구동으로 인한 소음 발생을 방지하고, 풍량 저하로인해 냉각시스템의 온도 상승을 방지할 수 있도록 한 건설장비의 냉각팬 구동 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.More specifically, in construction equipment equipped with a cooling fan capable of forward and reverse rotation to prevent blockage of the heat exchanger core part due to foreign substances such as dust from the outside, the reverse rotation drive by preventing unnecessary reverse rotation driving of the cooling fan. The present invention relates to a cooling fan drive control device for a construction equipment and a control method thereof, which prevent noise generation due to airflow and prevent a temperature rise of a cooling system due to a decrease in air volume.

일반적으로, 굴삭기 등의 건설장비는 작업 및 주행으로 인해 엔진 또는 작동유가 과열되는 것을 대비하여 엔진 및 작동유 등의 과열을 방지하는 라디에이터 등을 포함하는 열교환기(냉각장치)를 필수적으로 구비한다.In general, construction equipment such as excavators are essentially provided with a heat exchanger (cooling device) including a radiator or the like to prevent overheating of the engine and operating oil in preparation for overheating of the engine or operating oil due to work and running.

이때, 라디에이터, 오일쿨러, 차지 에어쿨러(CAC)의 코어 내부가 먼지 등의 이물질로 인해 막히는 경우가 빈번하게 발생되어 정,역회전 가능한 냉각팬을 역회전 구동시켜 코어부를 청소하게 된다.At this time, the inside of the core of the radiator, the oil cooler, the charge air cooler (CAC) is frequently clogged by foreign matters such as dust and the like to clean the core by driving the reverse and reverse rotation cooling fan.

도 1에 도시된 종래 기술에 의한 건설장비의 냉각팬 역회전 구동 제어장치는,Cooling fan reverse rotation drive control device of the construction equipment according to the prior art shown in Figure 1,

엔진(1)과,Engine 1,

엔진(1)에 연결되는 유압펌프(2)와,A hydraulic pump 2 connected to the engine 1,

정,역 방향으로 구동이 가능한 냉각팬(3)과,Cooling fan (3) capable of driving in the forward and reverse direction,

유압펌프(2)에 연결되고, 냉각팬(3)을 정방향(시계 방향) 또는 역방향(반시계 방향)으로 회전시키는 유압모터(4)와,A hydraulic motor 4 connected to the hydraulic pump 2 and rotating the cooling fan 3 in the forward direction (clockwise) or in the reverse direction (counterclockwise);

유압펌프(2)와 유압모터(4)사이의 유로에 설치되고, 절환시 냉각팬(3)의 회전방향을 시계방향 또는 반시계 방향으로 선택하는 제어밸브(5)와,A control valve (5) installed in the flow path between the hydraulic pump (2) and the hydraulic motor (4) and for selecting the rotational direction of the cooling fan (3) clockwise or counterclockwise at the time of switching;

냉각팬(3)의 회전에 의해 외부로부터 흡입되는 공기와 코어부의 상호 열교환으로 인해 엔진 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(6)와,A radiator 6 for cooling the engine coolant due to mutual heat exchange between the air sucked from the outside by the rotation of the cooling fan 3 and the core portion,

장비의 각종 액츄에이터로부터 유압탱크로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러(7)를 포함한다.An oil cooler (7) for cooling the hydraulic oil returned from the various actuators of the equipment to the hydraulic tank.

도면중 미 설명부호 8은 냉각팬(3)의 회전방향을 임의로 변경할 수 있도록 제어밸브(5)에 제어신호를 입력하는 스위치이다.In the figure, reference numeral 8 denotes a switch for inputting a control signal to the control valve 5 so that the rotational direction of the cooling fan 3 can be arbitrarily changed.

따라서, 유압펌프(2)로부터 공급되는 작동유에 의해 유압모터(4)가 시계방향으로 회전되는 경우, 정회전되는 냉각팬(3)에 의해 외부로부터 강제로 흡입되는 공기에 의해 라디에이터(6), 오일쿨러(7)를 냉각시킨다.Therefore, when the hydraulic motor 4 is rotated clockwise by the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 2, the radiator 6, by the air forcibly sucked from the outside by the cooling fan 3 is rotated forward, Cool the oil cooler (7).

반면에, 스위치(8)의 조작으로 제어밸브(5)에 인가되는 제어신호에 의해 내부 스풀이 절환되는 경우, 유압펌프(2)로부터 공급되는 작동유에 의해 유압모터(5)가 반시계 방향으로 회전되어 냉각팬(3)을 역회전시킨다. 이로 인해 냉각팬(3)의 회전으로 인해 발생되는 공기를 이용하여 라디에이터(6), 오일쿨러(7)에 쌓인 먼지 등의 각종 이물질을 청소할 수 있다.On the other hand, when the internal spool is switched by the control signal applied to the control valve 5 by the operation of the switch 8, the hydraulic motor 5 in the counterclockwise direction by the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 2 It rotates to reversely rotate the cooling fan 3. Therefore, various foreign matters such as dust accumulated in the radiator 6 and the oil cooler 7 may be cleaned using the air generated by the rotation of the cooling fan 3.

이때, 냉각팬(3)이 역회전되는 경우, 통상 정회전시로 최적화된 냉각팬(3)의 형상(blade)이 제 성능을 발휘하지 못하고, 정회전에 비해 풍량 저하로 인해 냉각효율이 상대적으로 떨어진다. 냉각팬(3)을 역회전 구동시킬 경우 정회전에 비해 이상 소음이 발생될 수 있다.At this time, when the cooling fan 3 is reversely rotated, the blade of the cooling fan 3 optimized during the normal rotation does not exhibit proper performance, and the cooling efficiency is relatively low due to the decrease in the air volume compared with the forward rotation. . When the cooling fan 3 is driven in reverse rotation, abnormal noise may be generated as compared with forward rotation.

한편, 엔진(1)의 과열으로 인해 라디에이터(6) 등의 열교환기의 냉각이 필요한 경우에, 운전자의 부주의로 인해 스위치(8)를 조작하여 냉각팬(3)을 장시간 동안 역회전시키는 경우 엔진(1) 과열 등으로 인해 고장이 발생될 수 있는 문제점을 갖는다.On the other hand, when cooling of the heat exchanger such as the radiator 6 is necessary due to overheating of the engine 1, when the cooling fan 3 is reversed for a long time by operating the switch 8 due to inadvertent operation of the engine (1) There is a problem that a failure may occur due to overheating.

본 발명의 실시예는, 라디에이터 등의 코어부의 막힘을 방지하도록 정,역회전이 가능한 냉각팬을 구동시킬 경우, 엔진 온도에 따라 가변되는 냉각팬 회전속도에 따른 전류값을 검출하여 냉각팬의 불필요한 역회전을 줄임에 따라, 냉각팬의 역회전으로 인한 소음 발생을 방지하고, 냉각시스템의 성능 저하로 엔진 과열되는 방지할 수 있도록 한 건설장비의 냉각팬 구동 제어장치 및 그 제어방법과 관련된다.According to an embodiment of the present invention, when driving a cooling fan capable of forward and reverse rotation to prevent blockage of a core part such as a radiator, unnecessary current of the cooling fan is detected by detecting a current value according to a cooling fan rotation speed that varies with engine temperature. As the reverse rotation is reduced, a cooling fan drive control device and a control method thereof for preventing construction of noise caused by the reverse rotation of the cooling fan and preventing the engine from being overheated due to the deterioration of the cooling system are related.

본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 냉각팬 구동 제어장치는,Cooling fan drive control device for construction equipment according to an embodiment of the present invention,

엔진과,Engine,

엔진에 연결되는 유압펌프와,A hydraulic pump connected to the engine,

정,역 방향으로 구동이 가능한 냉각팬과,Cooling fan capable of driving in the forward and reverse directions,

유압펌프에 연결되고, 냉각팬을 정,역 방향으로 회전시키는 유압모터와,A hydraulic motor connected to the hydraulic pump and rotating the cooling fan in the forward and reverse directions,

유압펌프와 유압모터사이의 유로에 설치되고, 절환시 유압모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브와,A control valve installed in a flow path between the hydraulic pump and the hydraulic motor and controlling the start, stop and direction change of the hydraulic motor at the time of switching;

엔진 냉각수를 냉각시키는 라디에이터와,A radiator for cooling the engine coolant,

액츄에이터로부터 유압탱크로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러와,An oil cooler for cooling the hydraulic oil returned from the actuator to the hydraulic tank,

엔진으로 흡입되는 연소용 외부공기의 온도를 저하시키는 차지 에어쿨러; 및A charge air cooler for lowering the temperature of the combustion external air sucked into the engine; And

냉각팬을 구동시키도록 구동신호가 입력되는 경우, 라디에이터, 오일쿨러 및 차지 에어쿨러의 작동 온도에 따라 구동되는 냉각팬의 가변 회전속도에 대응되게 기설정된 전류값과 입력되는 전류값을 비교하여, 입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값을 초과하는 경우에 냉각팬을 역회전 구동시키고, 입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값보다 작거나 동일한 경우에 냉각팬을 정회전 구동시키도록 구동신호를 제어밸브에 각각 출력하는 제어부를 포함한다.When a driving signal is input to drive the cooling fan, the input current value is compared with a preset current value corresponding to the variable rotation speed of the cooling fan driven according to the operating temperatures of the radiator, the oil cooler and the charge air cooler. When the input current value exceeds the preset minimum current value, the cooling fan is driven in reverse rotation. When the input current value is smaller than or equal to the preset minimum current value, the drive signal is driven to drive the cooling fan forward rotation. And a control unit for outputting the control valve, respectively.

본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 냉각팬 구동 제어방법은,Cooling fan drive control method of construction equipment according to an embodiment of the present invention,

엔진에 연결되는 유압펌프와, 정,역회전 가능한 냉각팬을 회전시키는 유압모터와, 유압모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브와, 라디에이터, 오일쿨러 및 차지 에어쿨러를 포함하는 열교환기와, 냉각팬의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 건설장비의 냉각팬 구동 제어방법에 있어서,Heat exchanger including a hydraulic pump connected to the engine, a hydraulic motor for rotating the forward and reverse rotation cooling fan, a control valve for controlling the start, stop and direction change of the hydraulic motor, and a radiator, an oil cooler and a charge air cooler. In the cooling fan drive control method of construction equipment comprising a roof tile, a control unit for controlling the drive of the cooling fan,

냉각팬의 최고속도 및 최저속도에 따라 대응되게 최대 전류값과 최소 전류값을 각각 설정하는 제1단계와,The first step of setting the maximum current value and the minimum current value corresponding to the maximum speed and the minimum speed of the cooling fan, respectively,

냉각팬의 정,역회전 구동을 선택하는 제2단계와,A second step of selecting forward and reverse rotation of the cooling fan;

냉각팬을 역회전 구동시키도록 구동신호가 입력된 경우, 열교환기의 작동 온도에 따라 구동되는 냉각팬의 회전속도에 따른 전류값을 검출하여 기설정된 최대 전류값과 최소 전류값간의 보간을 통해 입력 전류값을 연산하는 제3단계와,When a drive signal is input to drive the cooling fan in reverse rotation, the current value according to the rotational speed of the cooling fan driven according to the operating temperature of the heat exchanger is detected and interpolated between the preset maximum current value and the minimum current value. A third step of calculating a current value,

제1단계에서 기설정된 전류값과 제3단계에서 연산된 입력 전류값을 비교하여, 입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값을 초과하는 경우에 냉각팬을 역회전시키고, 입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값보다 작거나 동일한 경우에 냉각 팬을 정회전시키도록 구동신호를 상기 제어밸브에 각각 출력하는 제4단계를 포함한다.By comparing the current value preset in the first step with the input current value calculated in the third step, when the input current value exceeds the preset minimum current value, the cooling fan is rotated in reverse, and the input current value is pre-set. And outputting driving signals to the control valves so that the cooling fan is rotated forward when it is smaller than or equal to the set minimum current value.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 냉각팬 구동 제어장치 및 그 제어방법은 아래와 같은 이점을 갖는다.As described above, the cooling fan drive control apparatus and control method of the construction equipment according to an embodiment of the present invention has the following advantages.

라디에이터 등의 코어부의 막힘을 방지하도록 정,역회전이 가능한 냉각팬을 구동할 경우, 냉각팬의 불필요한 역회전을 줄여 냉각팬의 역회전으로 인한 소음 발생을 방지하고, 엔진 과열으로 인한 냉각시스템의 온도 상승을 방지할 수 있다.When driving a cooling fan capable of forward and reverse rotation to prevent blockage of the core part such as a radiator, reduce unnecessary reverse rotation of the cooling fan to prevent noise generated by reverse rotation of the cooling fan, and The temperature rise can be prevented.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, which are intended to explain in detail enough to enable those skilled in the art to easily practice the present invention. It does not mean that the technical spirit and scope of the present invention is limited.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 냉각팬 구동 제어장치는,As shown in Figure 2, the cooling fan drive control apparatus of construction equipment according to an embodiment of the present invention,

엔진(1)과,Engine 1,

엔진(1)에 연결되는 유압펌프(2)와,A hydraulic pump 2 connected to the engine 1,

정,역 방향으로 구동이 가능한 냉각팬(3)과,Cooling fan (3) capable of driving in the forward and reverse direction,

유압펌프(2)에 연결되고 냉각팬(3)을 정방향(시계방향) 또는 역방향(반시계방향)으로 회전시키는 유압모터(4)와,A hydraulic motor 4 connected to the hydraulic pump 2 and rotating the cooling fan 3 in the forward (clockwise) or reverse (counterclockwise) direction,

유압펌프(2)와 유압모터(4)사이의 유로에 설치되고, 절환시 유압모터(4)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브(5)(제어부(10)로부터 입력되는 신호에 따라 비례하여 유압모터(4)에 공급되는 작동유 량을 가변 제어할 수 있음)와,It is installed in the flow path between the hydraulic pump 2 and the hydraulic motor 4, the control valve 5 (controlling the signal input from the control unit 10) for controlling the start, stop and direction change of the hydraulic motor 4 during switching According to the present invention, the hydraulic flow rate supplied to the hydraulic motor 4 can be variably controlled),

냉각팬(3)의 회전에 의해 외부로부터 강제로 흡입되는 공기와 코어부의 상호 열교환으로 인해 엔진 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(6)와,A radiator 6 for cooling the engine coolant due to mutual heat exchange between the air forced to be sucked from the outside by the rotation of the cooling fan 3 and the core portion,

장비의 각종 액츄에이터로부터 유압탱크로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러(7)와,An oil cooler (7) for cooling hydraulic oil returned from the various actuators of the equipment to the hydraulic tank,

엔진(1)으로 흡입되는 연소용 외부공기의 온도를 저하시키는 차지 에어쿨러(9)와,A charge air cooler 9 for lowering the temperature of the combustion external air sucked into the engine 1,

냉각팬(3)을 구동시키도록 구동신호가 입력되는 경우, 라디에이터(6)(80-100℃), 오일쿨러(7)(60-90℃) 및 차지 에어쿨러(9)(40-70℃)의 작동 온도(최고온도, 최저온도)에 따라 구동되는 냉각팬(3)의 가변 회전속도(최고속도, 최저속도)에 대응되게 기설정된 전류값과 입력되는 전류값을 비교하여, 입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값을 초과하는 경우 냉각팬(3)을 역회전 구동시키고, 입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값보다 작거나 동일한 경우 냉각팬(3)을 정회전 구동시키도록 구동신호를 제어밸브(5)에 각각 출력하는 제어부(10)(냉각팬(3)의 역회전 구동 시간, 간격 등에 대한 데이터가 구비됨)를 포함한다.
이때 전술한 유압펌프(2)로부터 제어밸브(5)의 릴리프밸브를 통과하여 유압탱크로 귀환되는 유량이 없는 경우, 유압펌프(2)의 회전력이 유압모터(4)에 그대로 전해져 냉각팬(3)이 최대속도로 회전하게 된다. 반면에 릴리프밸브의 수압부에 제어신호가 가해져 릴리프밸브를 통과하여 유압탱크로 귀환되는 유량이 증가되는 경우, 이에 비례하여 냉각팬(3)을 회전시키는 압력이 떨어지므로 냉각팬(3)의 회전속도가 느려지게 된다.When a drive signal is input to drive the cooling fan 3, the radiator 6 (80-100 ° C), the oil cooler 7 (60-90 ° C) and the charge air cooler 9 (40-70 ° C) The current input by comparing the input current value with the preset current value corresponding to the variable rotation speed (maximum speed, minimum speed) of the cooling fan 3 driven according to the operating temperature (maximum temperature, minimum temperature) of When the value exceeds the preset minimum current value, the cooling fan 3 is driven in reverse rotation, and when the input current value is smaller than or equal to the preset minimum current value, the drive signal to drive the cooling fan 3 forward rotation. Control unit 10 (data is provided for the reverse rotation drive time, interval, etc. of the cooling fan 3) respectively output to the control valve (5).
At this time, when there is no flow rate returned from the hydraulic pump 2 through the relief valve of the control valve 5 to the hydraulic tank, the rotational force of the hydraulic pump 2 is transmitted to the hydraulic motor 4 as it is and the cooling fan 3 ) Will rotate at maximum speed. On the other hand, when the control signal is applied to the hydraulic pressure part of the relief valve to increase the flow rate returned to the hydraulic tank through the relief valve, the pressure for rotating the cooling fan (3) is reduced in proportion to the rotation of the cooling fan (3) It will slow down.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 냉각팬 구동 제어장치에 적용되는 릴리프밸브는, 낮은 전류에서 높은 압력(릴리프밸브의 수압부의 탄성력을 말함.)을 형성함에 따라 릴리프밸브를 통과하여 유압탱크로 귀환되는 유량 흐름을 간섭하게 된다. 반면에 높은 전류에서 낮은 압력을 형성함에 따라 릴리프밸브를 통과하여 유압탱크로 귀환되는 유량이 많아지게 된다.
이로 인해, 밸브의 고장시(일 예로서 전류가 "0"인 경우를 말함.)에도 냉각팬(3)을 최대 속도로 회전시켜 엔진을 냉각시켜 보호할 수 있다.
따라서, 열교환기(라디에이터(6), 오일쿨러(7), 차지 에어쿨러(9))의 작동온도가 최고온도일 경우에 냉각팬(3)이 최고속도로 회전되는 조건을 최소 전류값으로 설정하고, 열교환기의 작동온도가 최저온도일 경우에 냉각팬(3)이 최저속도로 회전되는 조건을 최대 전류값으로 설정하게 된다.On the other hand, as shown in Figure 4, the relief valve applied to the cooling fan drive control device of the construction equipment according to an embodiment of the present invention, forms a high pressure (refer to the elastic force of the hydraulic portion of the relief valve) at a low current. As it passes through the relief valve to interfere with the flow flow back to the hydraulic tank. On the other hand, as the low pressure is formed at the high current, the flow rate through the relief valve to the hydraulic tank increases.
For this reason, the cooling fan 3 can be rotated at the maximum speed to protect the engine by rotating the cooling fan 3 even at the time of failure of the valve (for example, when the current is "0").
Therefore, when the operating temperature of the heat exchanger (radiator 6, oil cooler 7, charge air cooler 9) is the highest temperature, the condition that the cooling fan 3 rotates at the highest speed is set to the minimum current value. In the case where the operating temperature of the heat exchanger is the lowest temperature, the condition that the cooling fan 3 rotates at the lowest speed is set to the maximum current value.

이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 냉각팬 구동 제어장치의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an example of the use of the cooling fan drive control device for construction equipment according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 열교환기의 작동 온도에 따라 구동되는 냉각팬(3)의 가변 회전속도(최고속도, 최저속도)에 따라 대응되게 릴리프밸브의 최대 전류값과 최소 전류값을 각각 설정한다(S100 참조).As shown in Figures 2 and 3, the maximum current value and the minimum current of the relief valve corresponding to the variable rotation speed (maximum speed, minimum speed) of the cooling fan 3 driven according to the operating temperature of the heat exchanger described above. Set each current value (see S100).

즉 도 4에서와 같이 열교환기(라디에이터(6), 오일쿨러(7), 차지 에어쿨러(9))의 작동온도가 최고온도일 경우에 냉각팬(3)이 최고속도(최대 회전수)로 회전되는 조건을 최소 전류값으로 설정한다. 반면에 열교환기의 작동온도가 최저온도일 경우에 냉각팬(3)이 최저속도(최저 회전수)로 회전되는 조건을 최대 전류값으로 설정한다.That is, as shown in FIG. 4, when the operating temperature of the heat exchanger (radiator 6, oil cooler 7, charge air cooler 9) is the highest temperature, the cooling fan 3 is operated at the maximum speed (maximum rotational speed). Set the rotating condition to the minimum current value. On the other hand, when the operating temperature of the heat exchanger is the minimum temperature, the condition that the cooling fan 3 is rotated at the minimum speed (the minimum rotational speed) is set to the maximum current value.

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냉각팬(3)의 정,역회전 구동을 선택한다(S200 참조). 회전방향이 반시계 방향으로 선택된 경우에 다음 단계(S300)로 진행하고, 회전방향이 시계 방향일 경우에는 냉각팬(3)을 정회전 구동시키는 단계(S500B)로 진행한다.The forward and reverse rotation driving of the cooling fan 3 is selected (see S200). When the rotational direction is selected in the counterclockwise direction, the process proceeds to the next step S300, and when the rotational direction is the clockwise direction, the flow proceeds to the step S500B of forward driving the cooling fan 3.

냉각팬(3)을 역회전 구동시키도록 구동신호가 입력된 경우, 열교환기의 작동 온도에 따라 구동되는 냉각팬(3)의 회전속도에 따른 가변 전류값을 검출하여 기설정된 최대 전류값과 최소 전류값간의 보간(interpolation formula)을 통해 입력 전류값을 연산한다(S300 참조).When a drive signal is input to drive the cooling fan 3 in reverse rotation, a variable current value according to the rotational speed of the cooling fan 3 driven according to the operating temperature of the heat exchanger is detected and the preset maximum current value and minimum value are determined. The input current value is calculated through interpolation formula between the current values (see S300).

제1단계(S100)에서 기설정된 최소 전류값과 제3단계(S300)에서 연산된 입력 전류값을 비교한다(S400 참조).The minimum current value preset in the first step S100 is compared with the input current value calculated in the third step S300 (see S400).

입력 전류값이 기설정된 최소 전류값보다 큰 경우에는 다음 단계(S500A)로 진행하고, 입력 전류값이 기설정된 최소 전류값보다 작거나 동일한 경우에는 냉각팬(3)을 정회전 구동시키는 단계(S500B)로 진행한다.If the input current value is greater than the preset minimum current value, the process proceeds to the next step (S500A). If the input current value is less than or equal to the preset minimum current value, the forward rotation drive of the cooling fan 3 (S500B). Proceed to).

입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값을 초과한 경우(냉각팬(3)의 최대 회전속도 이하가 요구되는 조건임.)에 냉각팬(3)을 역회전시키도록 구동신호를 제어밸브(5)에 출력한다(S500A 참조). 따라서 유압모터(4)의 역회전 구동으로 인해 냉각팬(3)이 설정된 시간동안 역회전 구동 되므로, 라디에이터(6) 등의 코어부에 쌓이는 먼지 등의 이물질을 청소할 수 있다. 즉 장비에서 최대 냉각이 필요치않는 상황으로 판단하여 냉각팬(3)을 역회전시키게 된다.When the input current value exceeds the preset minimum current value (a condition under which the maximum rotational speed of the cooling fan 3 is required), the driving signal is controlled so that the cooling fan 3 is reversed. ) (See S500A). Therefore, since the cooling fan 3 is driven in the reverse rotation for a predetermined time due to the reverse rotation of the hydraulic motor 4, foreign matters such as dust accumulated in the core part of the radiator 6 can be cleaned. In other words, it is determined that the maximum cooling is not necessary in the equipment, and the cooling fan 3 is rotated back.

반면에, 입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값보다 작거나 동일한 경우(냉각팬(3)의 최대 회전속도가 요구되는 조건임.)에는 냉각팬(3)을 정회전시키도록 구동신호를 제어밸브(5)에 출력한다(S500B 참조). 즉 라디에이터(6) 등의 작동 온도가 고온 상태이므로 장비에서 최대 냉각이 필요한 상황으로 판단하여, 역회전시 냉각시스템의 냉각 성능 저하(엔진(1) 등의 과열되는 현상을 초래할 수 있음.)가 우려되는 냉각팬(3)의 역회전 요구를 무시하고, 냉각팬(3)을 정회전시킨다.On the other hand, when the input current value is less than or equal to the predetermined minimum current value (a condition that the maximum rotation speed of the cooling fan 3 is required), the driving signal is controlled to rotate the cooling fan 3 forward. Output to the valve 5 (refer to S500B). In other words, because the operating temperature of the radiator (6) is a high temperature state, it is determined that the maximum cooling is required in the equipment, and the cooling performance of the cooling system may be degraded during reverse rotation (which may cause overheating of the engine (1), etc.). The cooling fan 3 is rotated forward by ignoring the reverse rotation demand of the cooling fan 3 that is concerned.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 냉각팬 구동 제어장치 및 그 제어방법에 의하면, 엔진(1)의 작동 온도에 따라 회전속도가 가변되는 냉각팬(3)을 설정된 조건에서만 선택적으로 역회전시킴에 따라, 냉각팬(3)의 불필요한 역회전으로 인한 소음 발생을 방지하고, 풍량 저하로 인해 냉각시스템의 냉각 성능 저하되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to the cooling fan drive control device and the control method of the construction equipment according to an embodiment of the present invention, the cooling fan (3) whose rotational speed is variable according to the operating temperature of the engine (1) only in the set conditions By selectively rotating the reverse rotation, it is possible to prevent the occurrence of noise due to unnecessary reverse rotation of the cooling fan 3, and to prevent the cooling performance of the cooling system from being lowered due to the decrease in the air volume.

도 1은 종래 기술에 의한 건설장비의 냉각팬 구동장치의 유압회로도,1 is a hydraulic circuit diagram of a cooling fan driving device of construction equipment according to the prior art,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 냉각팬 구동 제어장치의 유압회로도,2 is a hydraulic circuit diagram of a cooling fan drive control apparatus for construction equipment according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 냉각팬 구동 제어방법을 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 냉각팬 구동 제어방법에서, 릴리프밸브의 수압부에 가해지는 전류값과 이로 인해 릴리프밸브를 통과하여 유압탱크로 귀환되는 작동유 압력의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.3 is a flow chart showing a cooling fan drive control method of construction equipment according to an embodiment of the present invention,
4 is a view illustrating a relationship between a current value applied to a hydraulic part of a relief valve and a hydraulic oil pressure returned to a hydraulic tank through the relief valve due to a cooling fan driving control method of construction equipment according to an embodiment of the present invention. This is a graph.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명* Explanation of symbols used in the main part of the drawing

1; 엔진One; engine

2; 유압펌프2; Hydraulic pump

3; 냉각팬3; Cooling fan

4; 유압모터4; Hydraulic motor

5; 제어밸브5; Control valve

6; 라디에이터6; radiator

7; 오일쿨러7; Oil cooler

9; 차지 에어쿨러9; Charge air cooler

10; 제어부10; Control

Claims (2)

엔진(1);Engine 1; 상기 엔진(1)에 연결되는 유압펌프(2);A hydraulic pump 2 connected to the engine 1; 정,역 방향으로 구동이 가능한 냉각팬(3);A cooling fan 3 capable of driving in the forward and reverse directions; 상기 유압펌프(2)에 연결되고, 냉각팬(3)을 정,역 방향으로 회전시키는 유압모터(4);A hydraulic motor 4 connected to the hydraulic pump 2 to rotate the cooling fan 3 in the forward and reverse directions; 상기 유압펌프(2)와 유압모터(4)사이의 유로에 설치되고, 절환시 유압모터(4)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브(5);A control valve (5) installed in the flow path between the hydraulic pump (2) and the hydraulic motor (4) and controlling the start, stop and direction change of the hydraulic motor (4) during switching; 상기 엔진 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(6);A radiator (6) for cooling the engine coolant; 액츄에이터로부터 유압탱크로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러(7);An oil cooler 7 for cooling hydraulic oil returned from the actuator to the hydraulic tank; 상기 엔진(1)으로 흡입되는 연소용 외부공기의 온도를 저하시키는 차지 에어쿨러(9); 및A charge air cooler 9 for lowering the temperature of the combustion external air sucked into the engine 1; And 상기 냉각팬(3)을 구동시키도록 구동신호가 입력되는 경우, 상기 라디에이터(6), 오일쿨러(7) 및 차지 에어쿨러(9)의 작동 온도에 따라 구동되는 냉각팬(3)의 가변 회전속도에 대응되게 기설정된 전류값과 입력되는 전류값을 비교하여, 입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값을 초과하는 경우에 냉각팬(3)을 역회전 구동시키고, 입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값보다 작거나 동일한 경우에 냉각팬(3)을 정회전 구동시키도록 구동신호를 제어밸브(5)에 각각 출력하는 제어부(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 냉각팬 구동 제어장치.When a drive signal is input to drive the cooling fan 3, the variable rotation of the cooling fan 3 driven according to the operating temperatures of the radiator 6, the oil cooler 7 and the charge air cooler 9. By comparing the preset current value and the input current value corresponding to the speed, when the input current value exceeds the preset minimum current value, the cooling fan 3 is driven in reverse rotation, and the input current value is preset. And a control unit (10) for outputting a drive signal to the control valve (5) so as to drive the cooling fan (3) forward rotation when the value is less than or equal to the minimum current value. Device. 엔진(1)에 연결되는 유압펌프(2)와, 정,역회전 가능한 냉각팬(3)을 회전시키는 유압모터(4)와, 유압모터(4)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브(5)와, 라디에이터(6), 오일쿨러(7) 및 차지 에어쿨러(9)를 포함하는 열교환기와, 냉각팬(3)의 구동을 제어하는 제어부(10)를 포함하는 건설장비의 냉각팬 구동 제어방법에 있어서:Control to control the start, stop and direction change of the hydraulic pump (2) connected to the engine (1), the hydraulic motor (4) for rotating the cooling fan (3) capable of forward and reverse rotation, and the hydraulic motor (4). Cooling of construction equipment including a valve (5), a heat exchanger including a radiator (6), an oil cooler (7) and a charge air cooler (9), and a control unit (10) for controlling the driving of the cooling fan (3). In the fan drive control method: 상기 냉각팬(3)의 최고속도 및 최저속도에 따라 대응되게 최대 전류값과 최소 전류값을 각각 설정하는 제1단계(S100);A first step (S100) of setting a maximum current value and a minimum current value corresponding to the maximum speed and the minimum speed of the cooling fan (3); 상기 냉각팬(3)의 정,역회전 구동을 선택하는 제2단계(S200);A second step (S200) of selecting forward and reverse rotation driving of the cooling fan (3); 상기 냉각팬(3)을 역회전 구동시키도록 구동신호가 입력된 경우, 상기 열교환기의 작동 온도에 따라 구동되는 냉각팬(3)의 회전속도에 따른 가변 전류값을 검출하여 기설정된 최대 전류값과 최소 전류값간의 보간을 통해 입력 전류값을 연산하는 제3단계(S300); 및When a drive signal is input to drive the cooling fan 3 in reverse rotation, a variable current value according to the rotational speed of the cooling fan 3 driven according to the operating temperature of the heat exchanger is detected, and thus the preset maximum current value. A third step (S300) of calculating an input current value through interpolation between the minimum current value and the minimum current value; And 상기 제1단계에서 기설정된 최소 전류값과 상기 제3단계에서 연산된 입력 전류값을 비교하여, 입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값을 초과하는 경우에 상기 냉각팬(3)을 역회전시키고(S500A), 입력되는 전류값이 기설정된 최소 전류값보다 작거나 동일한 경우에 상기 냉각팬(3)을 정회전(S500B)시키도록 구동신호를 상기 제어밸브(5)에 각각 출력하는 제4단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 냉각팬 구동 제어방법.By comparing the minimum current value preset in the first step and the input current value calculated in the third step, when the input current value exceeds the preset minimum current value, the cooling fan 3 is rotated in reverse. (S500A), a fourth step of outputting a driving signal to the control valve 5 so as to rotate the cooling fan 3 forward (S500B) when the input current value is smaller than or equal to a predetermined minimum current value. Cooling fan drive control method of the construction equipment comprising a (S400).
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