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公開番号2025167471
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024072105
出願日2024-04-26
発明の名称ファン駆動システム及びファン駆動方法
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類F01P 11/14 20060101AFI20251030BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】ファン駆動システムの機器の状態を監視すること。
【解決手段】ファン駆動システムは、油圧ポンプと、油圧ポンプから供給された作動油に基づいてファンを回転させる油圧モータと、コントローラと、を備える。コントローラは、ファンの冷却対象の状態に基づいて、ファンの目標回転数を決定する目標量決定部と、ファンの目標回転数とファンの実回転数との偏差を示すフィードバック量を算出する比較部と、フィードバック量と、油圧ポンプから作動油タンクに作動油を戻すポンプドレンラインの圧力であるポンプドレン圧と、油圧モータから作動油タンクに作動油を戻すモータドレンラインの圧力であるモータドレン圧とに基づいて、油圧ポンプの状態又は油圧モータの状態を推測する推測部と、を有する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから供給された作動油に基づいてファンを回転させる油圧モータと、
コントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記ファンの冷却対象の状態に基づいて、前記ファンの目標回転数を決定する目標量決定部と、
前記ファンの目標回転数と前記ファンの実回転数との偏差を示すフィードバック量を算出する比較部と、
前記フィードバック量と、前記油圧ポンプから作動油タンクに作動油を戻すポンプドレンラインの圧力であるポンプドレン圧と、前記油圧モータから作動油タンクに作動油を戻すモータドレンラインの圧力であるモータドレン圧とに基づいて、前記油圧ポンプの状態又は前記油圧モータの状態を推測する推測部と、を有する、
ファン駆動システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記推測部は、前記ポンプドレン圧がドレン圧閾値を超過した場合、前記油圧ポンプが異常であると推測する、
請求項１に記載のファン駆動システム。
【請求項３】
前記推測部は、前記モータドレン圧がドレン圧閾値を超過した場合、前記油圧モータが異常であると推測する、
請求項１に記載のファン駆動システム。
【請求項４】
前記ファンの冷却対象は、ラジエータを流通する冷却水及びオイルクーラを流通する作動油を含み、
前記推測部は、前記フィードバック量と、前記ファンの実回転数と、外気温度と、前記冷却水の温度又は前記作動油の温度と、前記モータドレン圧とに基づいて、前記ファンの状態を推測する、
請求項１に記載のファン駆動システム。
【請求項５】
前記推測部は、前記フィードバック量と、前記ポンプドレン圧と、前記モータドレン圧とに基づいて、前記ポンプドレンライン及び前記モータドレンラインの状態を推測する、
請求項１に記載のファン駆動システム。
【請求項６】
前記ファンの冷却対象は、ラジエータを流通する冷却水及びオイルクーラを流通する作動油を含み、
前記推測部は、前記フィードバック量と、前記ファンの実回転数と、前記冷却水の温度と、前記作動油の温度と、前記ポンプドレン圧と、前記モータドレン圧とに基づいて、前記ラジエータの状態又は前記オイルクーラの状態を推測する、
請求項１に記載のファン駆動システム。
【請求項７】
前記油圧ポンプの状態又は前記油圧モータの状態は、前記油圧ポンプの容積効率と前記油圧モータの容積効率との積を示すシステム効率を含む、
請求項１に記載のファン駆動システム。
【請求項８】
油圧ポンプから油圧モータに作動油を供給することと、
前記油圧モータによりファンを回転させることと、
前記ファンの冷却対象の状態に基づいて、前記ファンの目標回転数を決定することと、
前記ファンの目標回転数と前記ファンの実回転数との偏差を示すフィードバック量を算出することと、
前記フィードバック量と、前記油圧ポンプから作動油タンクに作動油を戻すポンプドレンラインの圧力であるポンプドレン圧と、前記油圧モータから作動油タンクに作動油を戻すモータドレンラインの圧力であるモータドレン圧とに基づいて、前記油圧ポンプの状態又は前記油圧モータの状態を推測することと、を含む、
ファン駆動方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ファン駆動システム及びファン駆動方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ファン駆動システムに係る技術分野において、特許文献１に開示されているようなファン駆動システムが知られている。特許文献１において、ファン駆動システムは、油圧ポンプと、油圧ポンプから供給された作動油に基づいてファンを回転させる油圧モータとを備える。ファン駆動システムは、ファンの目標回転数と実回転数との差を示すフィードバック量の変化に基づいて、油圧ポンプの状態又は油圧モータの状態を推測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１８／１３１１１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ファン駆動システムは、複数の機器により構成される。機器に異常が生じた場合、異常が生じた機器をメンテナンスする必要がある。そのため、機器の状態を精度良く監視できる技術が要望される。
【０００５】
本開示は、ファン駆動システムの機器の状態を監視することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に従えば、油圧ポンプと、油圧ポンプから供給された作動油に基づいてファンを回転させる油圧モータと、コントローラと、を備える、ファン駆動システムが提供される。コントローラは、ファンの冷却対象の状態に基づいて、ファンの目標回転数を決定する目標量決定部と、ファンの目標回転数とファンの実回転数との偏差を示すフィードバック量を算出する比較部と、フィードバック量と、油圧ポンプから油圧タンクに作動油を戻すドレン回路の圧力であるポンプドレン圧と、油圧モータから油圧タンクに作動油を戻すドレン回路の圧力であるモータドレン圧とに基づいて、油圧ポンプの状態又は油圧モータの状態を推測する推測部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、ファン駆動システムの機器の状態を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係るファン駆動システムを模式的に示す図である。
図２は、実施形態に係るコントローラを示すハードウエア構成図である。
図３は、実施形態に係るコントローラを示す機能ブロック図である。
図４は、実施形態に係るコントローラの制御ブロック図である。
図５は、実施形態に係るフィードバック量とシステム効率と油圧ポンプの容量とファンの実回転数との関係を模式的に示す図である。
図６は、実施形態に係るフィードバック量とポンプドレン圧とモータドレン圧との関係を模式的に示す図である。
図７は、実施形態に係る異常の種類を説明する図である。
図８は、実施形態に係る異常の種類を説明する図である。
図９は、実施形態に係る異常の種類を説明する図である。
図１０は、実施形態に係る異常の種類の判定方法を示すフローチャートである。
図１１は、実施形態に係る異常な油圧ポンプ又は油圧モータの特定方法を示すフローチャートである。
図１２は、実施形態に係るフィードバック量とファンの実回転数と外気温度と作動油温度とドレン圧との関係を模式的に示す図である。
図１３は、実施形態に係るフィードバック量とファンの実回転数とポンプドレン圧とモータドレン圧との関係を模式的に示す図である。
図１４は、実施形態に係る異常なファン又はドレンラインの特定方法を示すフローチャートである。
図１５は、実施形態に係るラジエータのクーリングコアに異常が生じたときのフィードバック量とファンの実回転数とラジエータ温度とオイルクーラ温度とポンプドレン圧とモータドレン圧との関係を模式的に示す図である。
図１６は、実施形態に係るオイルクーラのクーリングコアに異常が生じたときのフィードバック量とファンの実回転数とラジエータ温度とオイルクーラ温度とポンプドレン圧とモータドレン圧との関係を模式的に示す図である。
図１７は、実施形態に係る異常なラジエータ又はオイルクーラの特定方法を示すフローチャートである。
図１８は、実施形態に係るデータ取得部が取得するデータと推測部が状態を推測可能な機器との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１０】
［ファン駆動システム］
図１は、実施形態に係るファン駆動システム１を模式的に示す図である。ファン駆動システム１は、作業機を有する作業機械に搭載される。作業機械として、油圧ショベル、ブルドーザ、及びホイールローダが例示される。作業機械は、エンジン９と、冷却装置３０とを有する。冷却装置３０は、ラジエータ３１及びオイルクーラ３２を含む。エンジン９を冷却する冷却水は、ラジエータ３１を流通する。冷却水は、エンジン９及びラジエータ３１を含む循環系において循環する。作動油は、オイルクーラ３２を流通する。作動油は、作業機械に搭載されている油圧機器及びオイルクーラ３２を含む循環系において循環する。ファン駆動システム１は、ファン１０を回転させる。ファン１０の回転により発生する気流により、ラジエータ３１及びオイルクーラ３２が冷却される。ラジエータ３１及びオイルクーラ３２が冷却されることにより、冷却水及び作動油が冷却され、エンジン９及び油圧機器が冷却される。
（【００１１】以降は省略されています）

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