СИСТЕМА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОЙ МАШИНЫ
SYSTEM AND METHOD OF MACHINE TEMPERATURE CONTROL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к системе для управления системой охлаждения машины, и в частности для управления системой охлаждения машины, имеющей множество устройств выработки мощности.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Множество обычных рабочих машин, таких как экскаватор, содержат системы охлаждения, которые имеют один или более вентиляторов для охлаждения различных контуров. Самые распространенные машины содержат единственный двигатель и единственную систему охлаждения для регулирования температуры текучих сред, необходимых для работы двигателя. Без должного уровня управления, двигатель может перегреваться и работать с меньшей эффективностью. Кроме того, образование избыточного тепла может вызывать повреждение двигателя и некоторых его рабочих составных частей. Соответственно, система охлаждения машины выполнена с возможностью обеспечения адекватного охлаждения двигателя в различных обстоятельствах.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В первом варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрен способ управления системой охлаждения на рабочей машине. Способ включает в себя этап, на котором обеспечивают первое устройство выработки мощности, второе устройство выработки мощности, первый охлаждающий вентилятор, гидравлически соединенный с первым устройством выработки мощности, второй охлаждающий вентилятор, гидравлически соединенный со вторым устройством выработки мощности, контроллер и устройство управления вентилятором, установленное в соединении посредством текучей среды между первым охлаждающим вентилятором и вторым охлаждающим вентилятором. Способ также включает в себя этап, на котором определяют, работает ли одно из первого устройства выработки мощности или второго устройства выработки мощности со скоростью ведущего вала ниже порогового значения скорости, и обнаруживают, является ли активным диагностический код неисправности по отношению к устройству управления вентилятором. Способ дополнительно включает в себя этап, на котором отправляют сигнал устройству управления вентилятором, активируют устройство управления вентилятором и обеспечивают гидравлическую энергию первому охлаждающему вентилятору и второму охлаждающему вентилятору в зависимости от того, какое из первого устройства выработки мощности или второго устройства выработки мощности работает со скоростью ведущего вала выше порогового значения скорости.
В одном аспекте этап активирования включает в себя этап, на котором возбуждают соленоид из неактивного состояния в активное состояние. Во втором аспекте способ включает в себя этап, на котором обеспечивают выключатель зажигания для запуска первого устройства выработки мощности; обнаруживают, активирован или деактивирован выключатель зажигания; и деактивируют устройство управления вентилятором, если выключатель зажигания деактивирован. В третьем аспекте способ включает в себя этап, на котором определяют, что первое устройство выработки мощности и второе устройство выработки мощности работают выше пороговой скорости; и деактивируют устройство управления вентилятором.
В четвертом аспекте способ включает в себя этап, на котором обнаруживают, что диагностический код неисправности активен по отношению к устройству управления вентилятором; и деактивируют устройство управления вентилятором. В пятом аспекте способ включает в себя этап, на котором обнаруживают, что первое устройство выработки мощности и второе устройство выработки мощности работают выше пороговой скорости; инициируют временную задержку после этапа обнаружения; деактивируют один из первого устройства выработки мощности и второго устройства выработки мощности; и активируют логической схемы управления вентилятором. В дополнительном аспекте способ включает в себя этап, на котором определяют после этапа возбуждения, что первое устройство выработки мощности и второе устройство выработки мощности работают ниже пороговой скорости; деактивируют устройство управления вентилятором; обнаруживают, что одно из первого устройства выработки мощности и второго устройства выработки мощности работает выше пороговой скорости; и активируют устройство управления вентилятором.
Во втором варианте осуществления рабочая машина содержит ходовую часть; контроллер; первое устройство выработки мощности и второе устройство выработки мощности, соединенные с ходовой частью; первый гидравлический насос, соединенный при функционировании с первым устройством выработки мощности; второй гидравлический насос, соединенный при функционировании со вторым устройством выработки мощности; первую систему охлаждения, соединенную при функционировании с первым гидравлическим насосом, при этом первая система охлаждения и первый гидравлический насос соединены посредством текучей среды по первому независимому пути текучей среды; вторую систему охлаждения, независимо соединенную при функционировании со вторым гидравлическим насосом, при этом вторая система охлаждения и второй гидравлический насос соединены посредством текучей среды по второму независимому пути текучей среды; и устройство управления вентилятором, соединенное посредством текучей среды между первым независимым путем текучей среды и вторым независимым путем текучей среды, при этом устройство управления вентилятором выполнено с возможностью перехода между активированным состоянием и деактивированным состоянием. В деактивированном состоянии первая система охлаждения и первый гидравлический насос соединены посредством текучей среды по первому независимому пути текучей среды, а вторая система охлаждения и второй гидравлический насос соединены посредством текучей среды по второму независимому пути. В активированном состоянии устройство управления вентилятором соединяет первый и второй независимые пути текучей среды друг с другом посредством текучей среды таким образом, чтобы первая система охлаждения и вторая система охлаждения были соединены при функционировании с тем из первого устройства выработки мощности и второго устройства выработки мощности, которое работает.
В одном аспекте устройство управления вентилятором содержит соленоид или клапан. Во втором аспекте контроллер установлен в электрическом соединении с устройством управления вентилятором, при этом контроллер выполнен с возможностью приема первого сигнала от первого устройства выработки мощности и второго сигнала от второго устройства выработки мощности; определения на основании первого и второго сигналов, что работает только одно из первого устройства выработки мощности и второго устройства выработки мощности; проверки наличия активного диагностического кода неисправности по отношению к устройству управления вентилятором; и электрического переключения устройства управления вентилятором из деактивированного состояния в активированное состояние. Во втором аспекте первая система охлаждения включает в себя первый охлаждающий вентилятор, выполненный с возможностью работы со множеством скоростей вентилятора, при этом первый охлаждающий вентилятор находится в электрическом соединении с контроллером; а вторая система охлаждения включает в себя второй охлаждающий вентилятор, выполненный с возможностью работы со множеством скоростей вентилятора, при этом второй охлаждающий вентилятор находится в электрическом соединении с контроллером.
В третьем аспекте рабочая машина содержит первый охладитель, установленный в соединении посредством текучей среды с первым охлаждающим вентилятором, при этом первый охлаждающий вентилятор выполнен с возможностью создания воздушного потока, принимаемого первым охладителем; второй охладитель, установленный в соединении посредством текучей среды со вторым охлаждающим вентилятором, при этом второй охлаждающий вентилятор выполнен с возможностью создания воздушного потока, принимаемого вторым охладителем; при этом величина воздушного потока, создаваемого первым охлаждающим вентилятором, основана на производительности первого гидравлического насоса, а величина воздушного потока, создаваемого вторым охлаждающим вентилятором, основана на производительности второго гидравлического насоса. В четвертом аспекте первый охладитель содержит по меньшей мере один охладитель наддувочного воздуха и один радиатор, а второй охладитель содержит по меньшей мере охладитель гидравлического масла.
В пятом аспекте рабочая машина содержит первое устройство измерения температуры, установленное в электрическом соединении с контроллером, при этом первое устройство измерения температуры установлено с возможностью измерения температуры текучей среды, выходящей из первого охладителя; и второе устройство измерения температуры, установленное в электрическом соединении с контроллером, при этом второе устройство измерения температуры установлено с возможностью измерения температуры текучей среды, выходящей из второго охладителя. Контроллер выполнен с возможностью приема первого сигнала от первого устройства измерения температуры и второго сигнала от второго устройства измерения температуры, и регулирования на основании первого сигнала и второго сигнала скорости первого охлаждающего вентилятора и второго охлаждающего вентилятора. В шестом аспекте рабочая машина содержит первый запорный клапан, установленный в первом независимом пути текучей среды между первым гидравлическим насосом и первой системой охлаждения; и второй запорный клапан, установленный во втором независимом пути текучей среды между вторым гидравлическим насосом и второй системой охлаждения.
В другом варианте осуществления рабочая машина содержит ходовую часть; кабину и взаимодействующий с землей механизм, установленный на ходовой части, при этом кабина содержит множество средств управления оператора; контроллер; первое устройство выработки мощности и второе устройство выработки мощности, соединенные с ходовой частью; первый гидравлический насос, соединенный при функционировании с первым устройством выработки мощности; второй гидравлический насос, соединенный при функционировании со вторым устройством выработки мощности; первую систему охлаждения, соединенную при функционировании с первым гидравлическим насосом, при этом первая система охлаждения и первый гидравлический насос соединены посредством текучей среды по первому независимому пути текучей среды; вторую систему охлаждения, независимо соединенную при функционировании со вторым гидравлическим насосом, при этом вторая система охлаждения и второй гидравлический насос соединены посредством текучей среды по второму независимому пути текучей среды; устройство управления вентилятором, соединенное посредством текучей среды между первым независимым путем текучей среды и вторым независимым путем текучей среды, при этом устройство управления вентилятором выполнено с возможностью перехода между активированным состоянием и деактивированным состоянием; и контроллер, установленный в электрическом соединении с устройством управления вентилятором, при этом контроллер содержит выполняемые команды, сохраненные в нем. Контроллер выполнен с возможностью приема первого сигнала от первого устройства выработки мощности и второго сигнала от второго устройства выработки мощности; определения на основании первого и второго сигналов, что работает только одно из первого устройства выработки мощности и второго устройства выработки мощности; проверки наличия активного диагностического кода неисправности по отношению к устройству управления вентилятором; и электрического переключения устройства управления вентилятором из деактивированного состояния в активированное состояние.
В одном аспекте данного варианта осуществления в деактивированном состоянии первая система охлаждения и первый гидравлический насос соединены посредством текучей среды по первому независимому пути текучей среды, а вторая система охлаждения и второй гидравлический насос соединены посредством текучей среды по второму независимому пути. В активированном состоянии устройство управления вентилятором соединяет первый и второй независимые пути текучей среды друг с другом посредством текучей среды таким образом, чтобы первая система охлаждения и вторая система охлаждения были соединены при функционировании с тем из первого устройства выработки мощности и второго устройства выработки мощности, которое работает.
Во втором аспекте рабочая машина включает в себя первый охладитель, установленный в соединении посредством текучей среды с первой системой охлаждения, при этом первая система охлаждения выполнена с возможностью создания воздушного потока, принимаемого первым охладителем; и второй охладитель, установленный в соединении посредством текучей среды со второй системой охлаждения, при этом вторая система охлаждения выполнена с возможностью создания воздушного потока, принимаемого вторым охладителем. В деактивированном состоянии величина воздушного потока, создаваемого первой системой охлаждения, основана на производительности первого гидравлического насоса, а величина воздушного потока, создаваемого второй системой охлаждения, основана на производительности второго гидравлического насоса. В активированном состоянии величина воздушного потока, создаваемого первой системой охлаждения и второй системой охлаждения, основана на производительности гидравлического насоса, соответствующего тому из первого устройства выработки мощности или второго устройства выработки мощности, которое работает.
В третьем аспекте в активированном состоянии величина воздушного потока, создаваемого первой системой охлаждения и второй системой охлаждения, приблизительно равна и меньше, чем величина воздушного потока, создаваемого каждой системой охлаждения в деактивированном состоянии. В четвертом аспекте контроллер установлен в электрическом соединении с выключателем зажигания, при этом выключатель зажигания является одним из множества средств управления оператора, при этом в активированном состоянии контроллер выполнен с возможностью деактивирования устройства управления вентилятором, если контроллер определяет, что выключатель зажигания деактивирован, первое устройство выработки мощности и второе устройство выработки мощности работают, или активизирован активный диагностический код неисправности.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Упомянутые выше аспекты настоящего изобретения и способ их получения станут более очевидны, а само изобретение будет лучше понятно при обращении к нижеследующему описанию вариантов осуществления изобретения в сочетании с сопровождающими чертежами, при этом:
Фиг. 1 представляет собой вид сбоку экскаватора;
Фиг. 2 представляет собой вид сверху одного варианта осуществления рабочей машины, имеющей множество устройств выработки мощности и систему управления вентилятором;
Фиг. 3 представляет собой вид сбоку части рабочей машины Фиг. 2;
Фиг. 4 представляет собой схему системы управления вентилятором рабочей машины на Фиг. 2; и
Фиг. 5 представляет собой блок-схему первого способа управления системы управления вентилятором;
Фиг. 6 представляет собой блок-схему второго способа управления системы управления вентилятором;
Фиг. 7 представляет собой блок-схему третьего способа управления системы управления вентилятором; а
Фиг. 8 представляет собой блок-схему четвертого способа управления системы управления вентилятором.
Соответствующие номера ссылочных позиций используются для обозначения соответствующих частей на нескольких видах.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Описанные ниже варианты осуществления настоящего изобретения не подразумеваются исчерпывающими или ограничивающими изобретение точными формами, раскрытыми в нижеследующем подробном описании. Вместо этого, варианты осуществления выбраны и описаны таким образом, чтобы другие специалисты в данной области техники могли оценить и понять принципы и примеры применения настоящего изобретения.
На Фиг. 1 показан иллюстративный вариант осуществления рабочей машины. Машина реализована в виде экскаватора 100. Однако настоящее изобретение не ограничено экскаватором и может распространяться на другие рабочие машины, которые имеют одну или более сервисных дверей. В связи с этим, несмотря на то, что чертежи и нижеприведенное описание могут относиться к экскаватору, необходимо понимать, что объем притязаний настоящего изобретения распространяется за пределы экскаватора и, где это применимо, вместо этого будет использоваться термин «машина» или «рабочая машина». Термин «машина» или «рабочая машина» подразумевается более широким и кроме экскаватора охватывает другие транспортные средства в контексте настоящего изобретения.
Как показано на Фиг. 1, экскаватор 100 содержит ходовую часть, содержащую верхнюю раму 102, шарнирно установленную на шасси 104. Верхняя рама 102 может быть шарнирно установлена на шасси 104 посредством поворотной опоры 108. Верхняя рама 102 способна поворачиваться на поворотной опоре 108 приблизительно на 360° относительно шасси 104. Для поворота верхней рамы 102 вокруг поворотной опоры 108 гидравлический двигатель (не показано) может приводить в действие зубчатую передачу (не показано).
Для передвижения по земле шасси 104 может содержать на противоположных сторонах шасси 104 пару взаимодействующих с землей механизмов, таких как гусеницы 106. В качестве альтернативы, для сцепления с землей экскаватор 100 может содержать колеса. Верхняя рама 102 содержит кабину 110, в которой машиной управляет оператор машины. Кабина 110 может содержать систему управления (не показано), содержащую, не ограничиваясь, рулевое колесо, рычаг управления, педали управления или кнопки управления. С целью управления экскаватором 100 оператор может приводить в действие одно или более средств управления системы управления.
Экскаватор 100 также содержит большую стрелу 114, которая продолжается от верхней рамы 102 рядом с кабиной 110. Стрела 114 может поворачиваться вокруг вертикальной дуги путем приведения в действие пары цилиндров 116 стрелы. Рукоять или рычаг 118 ковша установлен с возможностью поворота на одном конце стрелы 114, и его положением управляет гидравлический цилиндр 122. Противоположный конец стрелы 114 соединен с верхней рамой 102. На конце, противоположном стреле 114, рукоять или рычаг 118 ковша прикреплен к ковшу 124 экскаватора, который может поворачиваться относительно рычага 118 посредством гидравлического цилиндра 120.
Верхняя рама 102 экскаватора 100 содержит наружный кожух корпуса для защиты узла 112 двигателя. На конце, противоположном кабине 110, верхняя рама 102 содержит корпус 126 противовеса. Противовес 126 содержит корпус, наполненный материалом для добавления машине массы и компенсации груза, собранного в ковше 124. Уравновешивающая масса может улучшать производительность рытья экскаватора 100.
На Фиг. 2 показан один вариант осуществления рабочей машины 100. Машина 100 показана в виде экскаватора, но принципы и идеи настоящего изобретения не ограничены исключительно экскаватором. Принципы и идеи настоящего изобретения могут содержать другие рабочие машины, такие как погрузчик, уборочная машина, обратная лопата, самоходный грейдер и т.д. Машина 100 на Фиг. 2 может содержать множество устройств выработки мощности, включая первый двигатель 200 и второй двигатель 202. Несмотря на то, что на Фиг. 2 показаны только два устройства выработки мощности, необходимо понимать, что в других вариантах осуществления могут иметься дополнительные устройства выработки мощности. Рабочая машина 100 также может содержать топливный бак 212 для содержания, например, дизельного топлива и резервуар 214 для гидравлической жидкости для содержания масла и тому подобное. Топливный бак 212 может быть соединен посредством текучей среды с каждым из множества устройств выработки мощности, а резервуар 214 для гидравлической жидкости может быть соединен посредством текучей среды с одним или более гидравлических насосов, как будет объяснено ниже.
Первый двигатель 200 может содержать первый воздухоочиститель 204 и первый глушитель или выхлопную систему 206. Аналогичным образом, второй двигатель 202 может содержать второй воздухоочиститель 208 и второй глушитель или выхлопную систему 210. Добавление второго устройства выработки мощности (т.е. второго двигателя 202) может обеспечить машине выгоды по затратам, улучшенную производительность и компоновочные преимущества в ней. Другие преимущества и усовершенствования станут более очевидны на чертежах и в описании.
Каждое устройство выработки мощности может содержать независимую систему охлаждения. Например, первый двигатель 200 может приводить в действие при функционировании первую систему 220 охлаждения, а второй двигатель 202 может приводить в действие при функционировании вторую систему 222 охлаждения. Как дополнительно показано на Фиг. 2, первая система 220 охлаждения может содержать первый охлаждающий вентилятор 216, а вторая система 222 охлаждения может содержать второй охлаждающий вентилятор 218. Каждый охлаждающий вентилятор может приводиться в действие от своего соответствующего двигателя или устройства выработки мощности. Управление каждым устройством выработки мощности и системой охлаждения может быть либо автоматизированным, либо ручным, либо и тем и другим. Это дополнительно рассматривается ниже, но для целей ручного управления, для управления оператором работой машины, в кабине 110 машины 100 на пульте оператора 224 может быть предоставлено множество средств управления.
Со ссылкой на Фиг. 3 в отношении машины 100 более подробно показана одна из множества различных компоновок первой системы 220 охлаждения и второй системы 222 охлаждения. В данном случае, первая система 220 охлаждения и вторая система 220 охлаждения установлены друг рядом с другом с одной и той же стороны машины 100. Первый охлаждающий вентилятор 216 первой системы 220 охлаждения может быть выполнен с возможностью предоставления воздушного потока в конденсатор 300 кондиционера воздуха, первый охладитель 304 наддувочного воздуха, второй охладитель 306 наддувочного воздуха, первый радиатор 308 и второй радиатор 310. Второй охлаждающий вентилятор 218 второй системы 222 охлаждения может быть выполнен с возможностью предоставления воздушного потока в охладитель 302 топлива и охладитель 312 гидравлического масла. В данном компоновочном расположении, первая система 220 охлаждения облегчает охлаждение охладителей двигателей (т.е. первого и второго охладителей наддувочного воздуха и радиаторов), а вторая система 222 охлаждения облегчает охлаждение охладителя гидравлического масла. Возможны другие компоновочные расположения, и Фиг. 3 представляет только один пример.
В нормальных рабочих условиях с рабочей машиной, имеющей множество устройств выработки мощности, таких как устройство, показанное на Фиг. 2, когда оператор требует этого от машины, все устройства выработки мощности могут работать почти на полную мощность. В данных условиях, каждая независимая система охлаждения также работает для поддержания температур текучих сред с требуемой температурой или в пределах требуемого температурного диапазона. Однако, когда машина работает не на полную мощность, может быть необходимо выключить одно из устройств выработки мощности и задействовать машину с меньшим количеством действующих устройств выработки мощности. Например, если машина выполняет легкие работы по устройству дорожного полотна или другую функцию, которая требует не всей полной мощности, машина может быть способна достигать более хорошей эффективности использования топлива и производительности за счет отключения одного из устройств выработки мощности. Даже если деактивировано одно устройство выработки мощности, все-таки может быть необходимо задействовать все системы охлаждения машины. Однако, с каждой системой охлаждения, независимо приводимой в действие единственным устройством выработки мощности, может быть сложно отключать одно или более устройств выработки мощности и достигать необходимого охлаждения.
На Фиг. 4 представлен вариант осуществления системы управления охлаждением для рабочей машины. В системе 400, машина может содержать контроллер 402, имеющий блок 454 внутренней памяти и блок 456 синхронизации. Контроллер 402 может быть, например, на основе микропроцессора, а блок 454 памяти может содержать команды, хранящиеся в нем, которые выполняются контроллером 402 для управления работой машины и системы 400 управления. С целью управления машиной, блок 456 синхронизации может быть выполнен с возможностью инициировать временную задержку или отсчет времени перед запуском. Необходимо понимать, что настоящее изобретение предполагает другие варианты осуществления, в которых контроллер 402 основан не на микропроцессоре, но выполнен с возможностью управления работой машины и системы 400 управления на основании одного или более наборов аппаратных команд и/или команд программного обеспечения, хранящегося в блоке 454 памяти.
Контроллер 402 может быть установлен в электрическом соединении с множеством средств управления 224 в кабине машины 100. Для управления системой 400 управления охлаждением и другими системами или механизмами машины, контроллер 402 может принимать другие выходные сигналы. По аналогии с вариантом осуществления по фиг. 2 и 3, машина может содержать первое устройство 404 выработки мощности и второе устройство 406 выработки мощности. Первое устройство 404 выработки мощности может содержать первый контроллер 438 для управления первым устройством 404 выработки мощности, а второе устройство 406 выработки мощности может содержать второй контроллер 440 для управления вторым устройством 406 выработки мощности. Первый контроллер 438 и второй контроллер 440 могут взаимодействовать с контроллером 402 по каналу 436 связи, такому как линия передачи данных, сеть CAN и т.д.
Система 400 Фиг. 4 может дополнительно содержать первую систему 416 охлаждения и вторую систему 418 охлаждения. Первой системой 416 охлаждения и второй системой 418 охлаждения могут независимо управлять первое устройство 404 выработки мощности и второе устройство 406 выработки мощности, соответственно. Для этого первая система 416 охлаждения может содержать первый охлаждающий вентилятор 412, а вторая система 418 охлаждения может содержать второй охлаждающий вентилятор 414. Первый охлаждающий вентилятор 412 может быть соединен посредством текучей среды с первым гидравлическим насосом 408. Первый гидравлический насос 408 может приводиться в действие первым устройством 404 выработки мощности. Так как первый гидравлический насос 408 приводится в действие первым устройством 404 выработки мощности, текучая среда может направляться по пути 442 текучей среды для гидравлического приведения в действие первого охлаждающего вентилятора 412. Аналогичным образом, второй охлаждающий вентилятор 414 может быть соединен посредством текучей среды со вторым гидравлическим насосом 410. Второй гидравлический насос 410 может приводиться в действие вторым устройством 406 выработки мощности. Так как второй гидравлический насос 410 приводится в действие вторым устройством 406 выработки мощности, текучая среда может направляться по пути 444 текучей среды для гидравлического приведения в действие второго охлаждающего вентилятора 414.
Первый охлаждающий вентилятор 412 может обеспечивать воздушный поток в охладители двигателей и конденсатор 428 кондиционера воздуха. Охладители двигателей могут содержать первый охладитель 420 наддувочного воздуха, второй охладитель 422 наддувочного воздуха, первый радиатор 424 и второй радиатор 426. В данном варианте осуществления, первый охладитель 420 наддувочного воздуха и первый радиатор 424 образуют часть системы охлаждения первого устройства 404 выработки мощности, а второй охладитель 422 наддувочного воздуха и второй радиатор 426 образуют часть системы охлаждения второго устройства 406 выработки мощности. Как показано на Фиг. 4, в дополнение, второй охлаждающий вентилятор 414 может предоставлять воздушный поток в охладитель 430 топлива и охладитель 432 гидравлического масла.
В системе 400 управления охладителем, также может быть предоставлено устройство 434 управления вентилятором. Устройство 434 управления вентилятором может представлять собой любой тип устройства активации, такой как соленоид, клапан и тому подобное. В одном аспекте, устройством 434 управления вентилятором может быть соленоид по принципу «активировано-деактивировано», который активируется и деактивируется на основании сигнала электрического тока. В любом случае, устройство 434 управления вентилятором может быть электрически соединено с контроллером 402 по пути 446 электрического соединения. Контроллер 402 может либо активировать, либо деактивировать устройство 434 управления вентилятором в случае, когда им является соленоид. В случае, когда устройство 434 управления вентилятором представляет собой клапан, контроллер 402 может побуждать клапан передвигаться или перемещаться между двумя или более положениями.
Устройство 434 управления вентилятором может быть расположено таким образом, что когда оба устройства выработки мощности работают, устройство 434 управления вентилятором выключается или деактивируется. Однако в случае, когда одно из устройств выработки мощности деактивировано, устройство 434 управления вентилятором может быть включено или активировано, чтобы обеспечить возможность обеим системам охлаждения продолжать функционировать. Например, если первое устройство 404 выработки мощности деактивировано, а устройство 434 управления вентилятором включено или активировано, второе устройство 406 выработки мощности может продолжать работать и приводить в действие второй гидравлический насос 410. Второй гидравлический насос 410 может нагнетать текучую среду во второй охлаждающий вентилятор 414 по пути 444 текучей среды. Однако, после того, как устройство 434 управления вентилятором включено или активировано, часть потока текучей среды направляется по пути 450 текучей среды, минуя устройство 434 управления вентилятором и по пути 448 текучей среды. Затем текучая среда может быть направлена по пути 442 текучей среды для приведения в действие первого охлаждающего вентилятора 412. Для предотвращения противотока вдоль пути 442 текучей среды может быть установлен первый запорный клапан 458. Аналогичным образом, для предотвращения противотока вдоль пути 444 текучей среды может быть установлен второй запорный клапан 460.
В еще одном аспекте второе устройство 406 выработки мощности может быть выключено. Для этого контроллер 402 может активировать или переключить устройство 434 управления вентилятором в активное состояние (или, в случае клапана, перевести клапан в открытое положение). Для этого, текучая среда, нагнетаемая из первого гидравлического насоса 408, может все еще приводить в действие первый охлаждающий вентилятор 412 и второй охлаждающий вентилятор 414 таким образом, чтобы обе системы охлаждения продолжали функционировать.
На Фиг. 4 система 400 управления охлаждением может быть выполнена таким образом, чтобы контроллер 402 мог отслеживать температуру текучей среды в каждой системе охлаждения и регулировать скорости первого охлаждающего вентилятора 412 и второго охлаждающего вентилятора 414 для достижения необходимых температур текучих сред. Например, охладитель 432 гидравлического масла может содержать датчик температуры, установленный на или около впуска насоса гидравлического масла около задней части машины. Датчик может быть установлен в других местах на машине для измерения температуры гидравлического масла. Датчиком температуры (не показано), например, также может быть инфракрасный датчик для измерения температуры текучей среды. В любом случае, датчик температуры может передавать контроллеру 402 электрический сигнал температуры по линии 452 связи. Контроллер 402 может принимать измеренную температуру и определять, является ли температура необходимой температурой или близко к ней или находится в пределах требуемого температурного диапазона. На основании определения, контроллер 402 может взаимодействовать с контроллерами первого устройства 404 выработки мощности и второго устройства 406 выработки мощности для регулирования выходной мощности для соответствующих охлаждающих вентиляторов. Если оба устройства выработки мощности действуют, например, контроллер 402 может связаться по линии 436 передачи данных с контроллером 440, чтобы затребовать дополнительный поток текучей среды от второго гидравлического насоса 410 для увеличения гидравлической энергии для второго охлаждающего вентилятора 414. Дополнительная гидравлическая энергия может увеличивать скорость второго охлаждающего вентилятора 414 для регулирования температуры текучей среды, проходящей через охладитель 432 гидравлического масла.
Каждый из охладителей устройств выработки мощности, т.е. первый охладитель 420 наддувочного воздуха, второй охладитель 422 наддувочного воздуха, первый радиатор 424 и второй радиатор 426, также могут содержать датчик температуры для измерения температуры текучей среды, проходящей через каждый охладитель. Каждый датчик температуры может быть установлен в электрическом соединении с контроллером по линии передачи данных или сети 436 CAN. В связи с этим, контроллер 402 может дополнительно взаимодействовать с контроллерами первого и второго устройств выработки мощности для регулирования гидравлической энергии первому охлаждающему вентилятору 412 для охлаждения каждого из охладителей двигателей. В данном способе, первая система 416 охлаждения и вторая система 418 охлаждения образуют с контроллером 402 контуры управления с обратной связью.
Управление с обратной связью также может быть использовано, когда выключено одно из устройств выработки мощности. При работе одного устройства выработки мощности контроллер 402 может непрерывно отслеживать температуры текучих сред, проходящих через каждый охладитель, сравнивая измеренные температуры текучих сред с требуемыми температурами или диапазонами, хранящимися в его блоке 454 памяти. В одном аспекте, если контроллер 402 получает температуру от одного из первого охладителя 420 наддувочного воздуха, второго охладителя 422 наддувочного воздуха, первого радиатора 424 или второго радиатора 426, контроллер 402 может взаимодействовать с контроллером включенного устройства выработки мощности или устройства 434 управления вентилятором для регулирования количества гидравлической энергии первому охлаждающему вентилятору 412, регулируя посредством этого скорость вентилятора. Таким образом, первым и вторым охлаждающими вентиляторами могут быть гидравлические вентиляторы с варьируемой скоростью с множеством рабочих скоростей, регулируемых за счет гидравлической энергии от гидравлических насосов. Аналогичный подход может быть использован, если температура текучей среды, проходящей через охладитель 432 гидравлического масла, выше или находится за пределами требуемого температурного диапазона.
В еще одном аспекте, когда одно из двух устройств выработки мощности выключено, величина давления текучей среды, создаваемого гидравлическим насосом включенного устройства выработки мощности, составляет приблизительно половину суммарной величины, получаемой, когда работают оба устройства выработки мощности. В альтернативном аспекте, давление текучей среды составляет приблизительно 50-75% суммарной величины давления текучей среды, когда работают оба устройства.
В связанном аспекте, когда одно устройство выработки мощности выключено, величина давления текучей среды, проходящей по путям 448 и 450 текучей среды, приблизительно такая же, как величина давления текучей среды, проходящей либо по пути 442 текучей среды, либо 444. В данном случае, гидравлическая энергия, генерируемая за счет работы гидравлического насоса, делится на первую часть и вторую часть. Первая часть гидравлически приводит в действие первый охлаждающий вентилятор 412, а вторая часть гидравлически приводит в действие второй охлаждающий вентилятор 414. Первая часть и вторая часть могут быть приблизительно одинаковыми. Однако, в другом аспекте, устройство 434 управления вентилятором может содержать клапан, который может управлять давлением текучей среды через пути 448 и 450 текучей среды для регулирования величины давления текучей среды либо в первый, либо во второй охлаждающие вентиляторы.
Система 400 управления охлаждением Фиг. 4 является одним примером того, как машина, аналогичная машине, показанной на Фиг. 2 и 3, может выключать одно устройство выработки мощности и все-таки обеспечивать достаточный гидравлический поток из активного устройства выработки мощности для гидравлического приведения в действие обоих охлаждающих вентиляторов. Как описано ранее, принципы и идеи Фиг. 4 можно также применять к вариантам осуществления, которые содержат дополнительные устройства выработки мощности и системы охлаждения. Более того, команды или логическая схема могут быть загружены или сохранены в блоке 454 памяти контроллера 402 для регулирования гидравлического потока, скорости вентилятора и требования к температуре различных охладителей. Когда работают оба устройства выработки мощности, требования к температуре силовых охладителей могут управлять скоростью первого охлаждающего вентилятора 412, а требование к температуре охладителя 432 гидравлического масла могут управлять скоростью второго охлаждающего вентилятора 414.
В случае, когда одно из устройств выработки мощности выключено или остановлено, команды или логическая схема и требования к температуре каждого охладителя могут управлять скоростью обоих охлаждающих вентиляторов. В связи с этим, при работе одного устройства выработки мощности, скоростями вентиляторов можно управлять соответственно. В одном варианте осуществления, каждый охлаждающий вентилятор может содержать двигатель вентилятора и пропорциональный соленоид, соединенный при функционировании с двигателем вентилятора. Контроллер 402 может быть электрически соединен или установлен в электрическом соединении с пропорциональным соленоидом и посредством этого регулировать ток в соленоиде для достижения необходимой скорости вентилятора. В связи с этим, когда скорость вентилятора необходимо увеличить или уменьшить, чтобы соответствовать требованию к температуре, контроллер 402 может пропорционально регулировать ток для соответствия необходимому требованию. Более того, скорость вентилятора может быть измерена или передана контроллеру для достижения более хорошего управления скоростью вентилятора.
Управление вентилятором или логическая схема управления охлаждением для управления работой устройства 434 управления вентилятором Фиг. 4 может содержать различные логические переходы между различными режимами работы. Контроллер 402 может отслеживать рабочее состояние каждого устройства выработки мощности перед активацией или деактивацией устройства 434 управления вентилятором. На Фиг. 5-8 различные функции или процессы управления показаны в качестве примеров того, как контроллер 402 и устройство 434 управления вентилятором могут функционировать в различных рабочих режимах.
Со ссылкой на Фиг. 5 показан первый процесс 500. В данном первом процессе 500, устройство 434 управления вентилятором выключается или деактивируется. Первый логический процесс 500 может включать в себя множество блоков. В первом блоке 502, контроллер 402 выполнен с возможностью устанавливать, действует ли первый двигатель или устройство выработки мощности. В одном варианте осуществления, в кабине может быть предоставлен ключ или кнопка зажигания (т.е. одно из множества средств управления 224) для того, чтобы оператор приводил в действие ключ или кнопку зажигания, чтобы запускать первый двигатель или устройство выработки мощности. В данном первом блоке 502, контроллер 402 может принимать скорость ведущего вала или двигателя по шине сети локальных контроллеров или линии 436 передачи данных для определения, действует ли первое устройство выработки мощности. Например, контроллер 402 может определить, что первое устройство выработки мощности действует, если скорость его ведущего вала выше пороговой скорости, напр., 300 об/мин. Пороговая скорость может зависеть от типа и марки двигателя или устройства выработки мощности. Если скорость ведущего вала выше пороговой скорости, контроллер 402 может установить, что первый двигатель или устройство выработки мощности действует.
В блоке 504 контроллер 402 может установить, действует ли второе устройство выработки мощности или двигатель. В одном аспекте, после того, как запускают первое устройство выработки мощности или двигатель, контроллер 402 может иметь логическую схему и возможность запускать второе устройство выработки мощности. В другом аспекте, второе устройство выработки мощности или двигатель может быть запущено оператором вручную. В любом случае, после того, как первое устройство выработки мощности или двигатель было запущено и действует со скоростью ведущего вала выше пороговой скорости, контроллер 402 отслеживает скорость ведущего вала второго устройства выработки мощности или двигателя. Контроллер второго устройства выработки мощности или двигателя может передавать скорость ведущего вала контроллеру 402 по шине сети локальных контроллеров или линии 436 передачи данных. Контроллер 402 может непрерывно отслеживать скорость ведущего вала второго устройства выработки мощности или двигателя и устанавливать, когда скорость ведущего вала превышает вторую пороговую скорость. Вторая пороговая скорость может быть такая же, как первая пороговая скорость. По аналогии с первой пороговой скоростью, вторая пороговая скорость зависит от типа и марки устройства выработки мощности или двигателя.
В блоке 506 контроллер 402 установил, что действуют оба первое и второе устройства выработки мощности или двигатели. В данном случае, контроллер 402 инициирует временную задержку и инициирует запуск встроенных часов 456. Временная задержка, или период ожидания, может обеспечить первому и второму устройствам выработки мощности или двигателям возможность стабилизации вслед за проворачиванием вала двигателя (т.е. в отношении двигателей). Это может также защитить стартер на обоих устройствах. Более того, временная задержка может быть установлена на период времени, который предотвращает или устраняет быстрый или неожиданный переход в режим, в котором действует только один двигатель или устройство выработки мощности. Временная задержка может быть установлена на любое время, напр., 30 секунд. Временной задержкой может быть команда, хранящаяся в блоке 454 памяти контроллера 402.
После того, как временная задержка истекла, в блоке 508 контроллер 402 может проверить любой активный диагностический код неисправности (DTC) в отношении устройства 434 управления вентилятором. Контроллер 402 может инициировать DTC всякий раз, когда имеется слабый ток, или устройство 434 управления вентилятором вышло из строя. В случае, если не имеется активного DTC, процесс 500 продолжается в блок 510, чтобы инициировать или активировать логическую схему устройства управления вентилятором, хранящуюся в блоке 454 памяти контроллера 402. В некоторых условиях, в блоке 512 контроллер 402 может активировать или включать устройство 434 управления вентилятором и выключать или прерывать одно из устройств выработки мощности или двигателей.
Со ссылкой на Фиг. 6 показан второй процесс 600. Второй процесс 600 предоставляет множество условий, при которых контроллер 402 может включать в себя логическую схему управления вентилятором. Во втором процессе 600, контроллер 402 может определять, является ли истинным каждое из условий, изложенных в блоках 502, 504, 506 и 508. Например, контроллер 402 может быть запрограммирован не следовать второму процессу 600 до тех пор, пока он не установит, что действуют оба двигателя или устройства выработки мощности и не имеется активного DTC. В качестве альтернативы, данные условия также могут быть установлены контроллером в блоках 602 и 604 второго процесса 600.
В блоке 602 контроллер 402 может установить, является ли истиной или включена подключаемая мощность. В данном случае, контроллер 402 определяет, было ли инициировано оператором зажигание. В одном аспекте, оператор инициирует зажигание для запуска первого устройства выработки мощности или двигателя. Соответственно, в данном аспекте, если первое устройство выработки мощности или двигатель работает с определенной скоростью ведущего вала, контроллер 402 может в блоке 602 определить, что подключаемая мощность включена.
Кроме того, в блоке 604 контроллер 402 может установить, действуют ли оба устройства выработки мощности или двигателя. Данный процесс может быть аналогичен процессу, описанному ранее в отношении блоков 502 и 504. В одном аспекте, скорости ведущих валов обоих устройств выработки мощности или двигателей могут быть переданы по шине сети локальных контроллеров или линии 436 передачи данных, и на основании данных сигналов контроллер 402 может определить, действуют ли оба устройства или двигателя.
Чтобы инициировать логическую схему управления вентилятором блока 510, выключают или прерывают одно из двух устройств выработки мощности или двигателей. В блоке 606, контроллер 402 может отслеживать и устанавливать, выключено ли одно из устройств выработки мощности или двигателей. В одном варианте осуществления, контроллер 402 может автоматически выключать или прерывать одно из устройств выработки мощности или двигателей. В данном случае, контроллер 402 может быть запрограммирован отслеживать величину энергии, потребляемой рабочей машиной, и если машиной выполняется работа с более легкой нагрузкой, контроллер 402 может выключить одно из устройств или двигателей. В альтернативном варианте осуществления, оператор может выбрать отключение одного из устройств выработки мощности или двигателей, задействуя одно или более из множества средств управления 224 оператора в кабине 110. В родственном варианте осуществления, выключение одного из устройств выработки мощности или двигателей может быть автоматическим или ручным процессом. Другими словами, контроллер 402 может определить, соответствуют ли подходящие условия отключению одного из устройств выработки мощности или двигателей, или оператор в определенное время может вручную выключить одно из устройств выработки мощности или двигателей (при условии, чтобы проделать это безопасно, или не имеется логической схемы обеспечения безопасности, которая бы препятствовала оператору проделать это).
Контроллер 402 может установить, когда одно из устройств выработки мощности или двигателей выключено или прервано посредством выявления, что скорость ведущего вала указанного устройства или двигателя ниже пороговой скорости. Пороговая скорость в данном случае может быть такой же или отличаться от пороговой скорости, упоминаемой выше относительно блоков 502 и 504. В данном примере, контроллер 402 тогда может быть запрограммирован инициировать логическую схему управления вентилятором в блоке 608. Соответственно, контроллер 402 может посылать сигнал по линии 446 связи для активирования или включения устройства 434 управления вентилятором в блоке 610 таким образом, чтобы гидравлическая энергия распределялась на обе системы охлаждения.
В некоторых условиях логическая схема управления вентилятором может быть задействована таким образом, чтобы работало только одно из устройств выработки мощности или двигателей, и активировалось или включалось устройство 434 управления вентилятором. Тогда оператор может решить отключить действующие устройство выработки мощности или двигатель посредством инициирования выключения зажигания. Затем в некоторое более позднее время, оператор может снова инициировать включение зажигания. В зависимости от количества времени, когда машина была выключена (т.е. выключены оба двигателя или устройства выработки мощности), контроллер 402 может попытаться следовать третьему процессу 700, как показано на Фиг. 7. В третьем процессе 700, может истечь короткий промежуток времени, поскольку было инициировано выключение зажигания, а затем инициировано снова включение так, что контроллер 402 может пробовать продолжать работу в режиме одного двигателя или устройства выработки мощности. В данном случае, контроллер 402 может сохранять информацию в своем блоке 454 памяти, например, динамику изменения, когда устройство 434 управления вентилятором было включено в то время, когда машина выключена.
В блоке 702 третьего процесса 700, контроллер 402 может сперва определить, активизировано ли включение или включена подключаемая мощность, т.е. зажигание. Это аналогично тому, что описано относительно блока 602. Если в блоке 702 активизировано включение подключаемой мощности, в блоке 704 контроллер 402 может определить, было ли в последнем ключевом цикле активировано или включено устройство 434 управления вентилятором. Другими словами, контроллер 402 может определить, было ли устройство 434 управления вентилятором включено или активировано в то время, когда было инициировано выключение зажигания. Если контроллер 402 в блоке 704 определяет, что устройство 434 управления вентилятором было включено или активировано, то в блоке 706 контроллер 402 может определить, действует ли одно или оба устройства выработки мощности или двигателя. Данное определение может быть аналогично определению блоков 502 и 504. В блоке 706, если контроллер 402 определяет, что либо первое, либо второе устройство выработки мощности или двигатель не действует, то контроллер 402 в блоке 708 может инициировать логическую схему управления вентилятором, а в блоке 710 активировать или включить устройство управления вентилятором.
Каждый из процессов 500, 600 и 700 предоставляет одно или более определений или обнаружений для инициирования логической схемы управления вентилятором и активизации или включения устройства 434 управления вентилятором. Однако, на Фиг. 8, показан четвертый процесс 800 для выключения логической схемы управления вентилятором и выключения или деактивации устройства 434 управления вентилятором. В блоке 802, контроллер 402 либо включает, либо имеет ранее включенное устройство управления вентилятором. Однако, в блоке 804, если контроллер 402 определяет, что оператор инициировал выключение зажигания или выключил оба устройства выработки мощности или двигателя, то контроллер 402 в блоке 810 может выключить или деактивировать устройство 434 управления вентилятором. В данном примере, машина вероятно выключена и, вследствие этого, не требуется ни система охлаждения, ни приведение в действие устройствами выработки мощности или двигателями.
В блоке 806 контроллер 402 может установить наличие активного DTC устройства управления вентилятором. В данном примере, контроллер 402 может определить, что логическая схема управления вентилятором не может быть инициирована вследствие проблемы с устройством 434 управления вентилятором или способности посылать электрический сигнал устройству 434 управления вентилятором. В любом случае, контроллер 402 может установить активный DTC и выключить логическую схему управления вентилятором. Для этого, в блоке 810 выключается или деактивируется устройство 434 управления вентилятором.
В блоке 808 показано еще одно условие для выключения логической схемы управления вентилятором. В данном случае, контроллер 402 может определить, что действуют оба устройства выработки мощности или двигателя. Контроллер 402 может автоматически запустить устройство выработки мощности или двигатель, который ранее не действовал, или оператор может запустить его вручную. В каждом случае, действуют оба устройства выработки мощности или двигателя, и нет необходимости в логической схеме управления вентилятором. Соответственно, контроллер 402 может в блоке 810 выключить логическую схему управления вентилятором и выключить или деактивировать устройство 434 управления вентилятором.
Так как контроллер 402 в блоке 810 выключает или деактивирует устройство 434 управления вентилятором, контроллер 402 дальше может выйти в блоке 812 из логической схемы или программного обеспечения управления вентилятором. Однако, после того, как контроллер 402 вышел из логической схемы управления вентилятором, он может непрерывно отслеживать каждое из условий или блоков, изложенных в первом процессе 500, втором процессе 600 и третьем процессе 700 для определения, инициировать ли снова логическую схему управления вентилятором.
Каждый из первого процесса 500, второго процесса 600, третьего процесса 700 и четвертого процесса 800 был описан с множеством условий или блоков. Однако, они были представлены только в качестве иллюстративного варианта осуществления. Необходимо иметь в виду, что в зависимости от типа машины, типа устройства выработки мощности или двигателя, и типа работы, выполняемой машиной, в одном или более данных процессов могут быть предусмотрены другие условия или блоки. Например, если контроллер 402 определяет, что одно активное устройство выработки мощности или двигатель не соответствует требованиям к температуре всех охладители, дополнительное условие или блок выхода в четвертом процессе 800 может быть связано с обеспечением дополнительного охлаждения за счет выхода из логической схемы управления вентилятором.
Хотя в данном описании выше были раскрыты иллюстративные варианты осуществления, включающие в себя принципы настоящего изобретения, настоящее изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Вместо этого, предполагается, что настоящая заявка охватывает любые варианты, применения или адаптации изобретения, использующие его общие принципы. Кроме того, подразумевается, что настоящая заявка охватывает такие отклонения от настоящего изобретения, которые находятся в пределах известной или обычной практики в области техники, к которой относится настоящее изобретение, и которые находятся в пределах приложенной формулы изобретения.