CN113969820A - 一种具有环境温度监测功能的发动机智能热管理*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发动机技术领域，且公开了一种具有环境温度监测功能的发动机智能热管理***，一种发动机管理机构，包括发动机本体、暖机机构和冷却机构，发动机本体的表面套装有冷却水套，冷却机构包括水泵和冷却风扇，水泵的输出端通过连接管连通设置有膨胀水箱，膨胀水箱的输出端连通设置有引流管，引流管的一端和水泵的输入端均连通设置有节温器，节温器通过连接管与冷却水套构成冷却液流体通道，暖机机构包括安装座和暖机风扇，暖机风扇安装在安装座的端部，安装座的内侧壁设置有两条气流通道。该具有环境温度监测功能的发动机智能热管理***，通过暖机机构和冷却机构的设置在实现发动机水冷的同时可以实现风冷和预热功能。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，具体为一种具有环境温度监测功能的发动机智能热管理***。
背景技术
车辆及工程机械在工作的过程中都会产生大量的热，由于工作环境和工况的变化，产生的热量也会发生相应的变化，为了保持装备的正常运行，通常采用各种冷却器或换热器，采用冷却风扇强制冷却的方式将热量散发到环境中，从而使各装置保持在正常温度的工作范围内。
传统的冷却***，其冷却风扇通常是安装在发动机上，风扇转速的改变是由发动机转速的变化来相应变化，冷却效果是直接与发动机的转速相关，因而出现冷却***不能满足***所有工况的换热要求，而且传统的发动机热管理***容易忽略环境温度对发动机的影响，环境温度较低时，又会造成过冷以及能源的浪费消耗，缩短***或部件的寿命、增加能耗、降低工作效率等问题，很多热管理***都是使用机械传动***来控制的，传统的发动机往往都不带有电控单元，热管理阀等部件均需要采集发动机运行的转速、功率、水温等电信号，并且一般都是由发动机电控单元ECU直接控制的，不仅会增加ECU的负担，而且实时监测及时处理的效果同样会相对降低。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有环境温度监测功能的发动机智能热管理***，具备降低能耗，实时监控及时处理等优点，解决了能耗较大的问题。
（二）技术方案
为实现上述降低能耗，实时监控及时处理目的，本发明提供如下技术方案：一种发动机管理机构，包括发动机本体、暖机机构和冷却机构，所述发动机本体的表面套装有冷却水套，所述冷却机构包括水泵和冷却风扇，所述水泵的输出端通过连接管连通设置有膨胀水箱，所述膨胀水箱的输出端连通设置有引流管，所述引流管的一端和水泵的输入端均连通设置有节温器，所述节温器通过连接管与冷却水套构成冷却液流体通道，所述暖机机构包括安装座和暖机风扇，所述暖机风扇安装在安装座的端部，所述安装座的内侧壁设置有两条气流通道，所述气流通道包括热通道和常温通道，所述热通道的内部设置有加热管，两个加热管均通过导线与继电器电连接，所述气流通道的表面设置有三通阀，通过暖机机构和冷却机构的设置在实现发动机水冷的同时可以实现风冷和预热功能。
本发明提供一种发动机热管理机构的智能热管理***：包括ECU处理器，所述ECU处理器的输入端与热管理模块的输出端电连接，所述热管理模块的输入端与ECU处理器的输出端电连接，所述热管理模块的输入端与节温器电连接，所述热管理模块的输入端与冷却风扇电连接，所述热管理模块的输出端与冷却液调节单元电连接，所述热管理模块的输入端与三通阀电连接，所述热管理模块的输入端与暖机风扇电连接，所述热管理模块的输入端与继电器电连接，所述热管理模块的输入端与温度处理模块电连接。
优选的，所述温度处理模块的输入端与报警模块的输出端电连接，所述温度处理模块的输入端与实时处理模块的输出端电连接，所述实时处理模块的输入端与温度处理模块的输出端电连接，所述实时处理模块的输入端与温度校验模块的输出端电连接，所述温度校验模块的输入端与实时处理模块的输出端电连接，所述实时处理模块的输入端与温度调节模块的输出端电连接，所述温度调节模块的输入端与实时处理模块的输出端电连接，所述实时处理模块的输出端与数据采集单元的输入端电连接。
优选的，所述冷却液调节单元包括制冷调节单元、参数设定单元和参数反馈单元，所述参数设定单元用于设定冷却液温度参数范围，所述参数反馈单元对所获取的数据进行分析，当参数超出既定范围时将数据反馈至热管理模块，所述热管理模块发出控制指令至制冷调节单元，所述制冷调节单元用于连接车载制冷***以及冷却风扇调控冷却液的温度至既定范围内，通过热管理模块、暖机风扇、冷却风扇、冷却液调节单元的设置可以对冷却液的温度进行实时监控，并且连接车载制冷单元，从而保证冷却液的温度始终保持在定值范围并且根据环境温度以及发动机的温度进行相对调节。
优选的，所述数据采集单元包括热风温度传感器、冷却液温度传感器、发动机温度传感器、发动机水套温度传感器和环境温度传感器，所述数据采集单元用于获取热风温度传感器、冷却液温度传感器、发动机温度传感器、发动机水套温度传感器和环境温度传感器的检测数据，并将获取的数据发送至温度调节模块。
优选的，所述热风传感器安装在所述热通道的内侧壁，所述热风传感器用于获取所述热通道内暖风的温度数据，所述冷却液温度传感器安装在所述膨胀水箱内，所述冷却液温度传感器用于获取膨胀水箱内冷却液的温度数据，所述发动机温度传感器安装在所述发动机本体上，用于获取发动机本体的稳定数据，所述发动机水套温度传感器安装在所述发动机水套内，用于获取发动机水套的温度数据，所述环境温度传感器安装在车辆上用于获取发动机周围的环境温度，通过温度处理模块、温度调节模块、温度检验模块和数据采集单元，数据采集单元不仅可以对部件温度进行实时监测还可以对环境温度进行监测，当温度幅值大于或等于阈值时，产生报警信号由报警模块产生报警。
优选的，所述温度调节模块用于接收数据采集单元的获取的传感器数据，并对所获取的传感器数据进行计算和分析以及驱动暖机机构和冷却机构的运行，所述温度校验模块用于对数据采集单元获取的数据进行校验以及驱动暖机机构和冷却机构停止运行，所述温度校验模块的输入端与数据库的输出端电连接，温度调节模块计算处理掉环境温度的影响获取暖机风扇、冷却风扇以及其他部件的工作时间以及工作量，不仅可以降低能耗、提高工作效率，还可以避免工作量过度使发动机温度过高或者过低，对发动机造成负面影响，温度处理模块在处理速度上快于ECU，不经过ECU还可以降低ECU的负担。
优选的，所述继电器用于控制加热管的打开与关断，所述热管理模块用于调节暖机风扇和冷却风扇的转速和运行时间。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种具有环境温度监测功能的发动机智能热管理***，具备以下有益效果：该具有环境温度监测功能的发动机智能热管理***，通过暖机机构和冷却机构的设置在实现发动机水冷的同时可以实现风冷和预热功能，通过热管理模块、暖机风扇、冷却风扇、冷却液调节单元的设置可以对冷却液的温度进行实时监控，并且连接车载制冷单元，从而保证冷却液的温度始终保持在定值范围并且根据环境温度以及发动机的温度进行相对调节，通过温度处理模块、温度调节模块、温度检验模块和数据采集单元，数据采集单元不仅可以对部件温度进行实时监测还可以对环境温度进行监测，当温度幅值大于或等于阈值时，产生报警信号由报警模块产生报警，温度调节模块计算处理掉环境温度的影响获取暖机风扇、冷却风扇以及其他部件的工作时间以及工作量，不仅可以降低能耗、提高工作效率，还可以避免工作量过度使发动机温度过高或者过低，对发动机造成负面影响，温度处理模块在处理速度上快于ECU，不经过ECU还可以降低ECU的负担。
附图说明
图1为本发明发动机热管理机构的结构示意图；
图2为本发明暖机机构的结构示意图；
图3为本发明热管理***示意图；
图4为本发明温度处理模块的***示意图。
图中：1-发动机本体、2-水泵、3-冷却风扇、4-膨胀水箱、5-引流管、6-节温器、7-安装座、8-暖机风扇、9-气流通道、901-热通道、902-常温通道、10-加热管、11-继电器、12-三通阀、13-ECU处理器、14-热管理模块、15-冷却液调节单元、16-温度处理模块、17-报警模块、18-实时处理模块、19-温度校验模块、20-温度调节模块、21-数据采集单元、22-热风温度传感器、23-冷却液温度传感器、24-发动机温度传感器、25-发动机水套温度传感器、26-环境温度传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种发动机管理机构，包括发动机本体1、暖机机构和冷却机构，发动机本体1的表面套装有冷却水套，冷却机构包括水泵2和冷却风扇3，水泵2的输出端通过连接管连通设置有膨胀水箱4，膨胀水箱4的输出端连通设置有引流管5，引流管5的一端和水泵2的输入端均连通设置有节温器6，节温器6通过连接管与冷却水套构成冷却液流体通道，暖机机构包括安装座7和暖机风扇8，暖机风扇8安装在安装座7的端部，安装座7的内侧壁设置有两条气流通道9，气流通道9包括热通道901和常温通道902，热通道901的内部设置有加热管10，两个加热管10均通过导线与继电器11电连接，气流通道9的表面设置有三通阀12，通过暖机机构和冷却机构的设置在实现发动机水冷的同时可以实现风冷和预热功能。
实施例二
同实施例一基本相同，当发动机在冬天环境温度较低时使用，发动机在启动时，三通阀12打开使得热通道901与暖机风扇8相连通，常温通道902闭合，继电器11控制加热管10工作，加热管10对热通道901进行加热，加热时间相对延长，暖风风扇8将热风吹送至发动机对发动机进行预热，当发动稳定趋于正常时继电器11闭合，三通阀12转换使得常温通道902与暖机风扇8相连通，当发动机温度超过设定范围后，暖机风扇8启动将气流输送到发动机上，通过风冷对发动机进行散热，温度控制在设定范围内可以不启动水冷散热，从而降低能耗，当发动机温度过高时，启动水冷散热，由于环境温度较低，冷却液的温度同样降低，可以调控水泵2降低水流速率，温度稳定时可以停止降温。
实施例三
同实施例基本相同，当发动机在夏天环境温度过高时使用，可以通过发动机自身的温度和环境温度即可实现预热，当发动机在夏天环境温度较高时使用，发动机在启动时，三通阀12打开使得热通道901与暖机风扇8相连通，常温通道902闭合，继电器11控制加热管10工作，加热管10对热通道901进行加热，加热时间相对降低，暖机风扇8将热风吹送至发动机对发动机进行预热，当发动稳定趋于正常时继电器11闭合，暖机风扇8停止工作，当发动机温度超过设定范围后，启动水冷散热，水泵2工作将膨胀水箱4内的冷却液导入发动机水套内，对发动机进行散热，由于外界环境温度较高，冷却液温度相对升高，启动冷却风扇3对引流管进行散热继而对冷却液进行散热，当冷却液温度很难下降时连接车载制冷单元对冷却液进行降温，保证冷却液处于定值范围内。
请参阅图3和图4，本发明提供一种发动机热管理机构的智能热管理***：包括ECU处理器13，ECU处理器13的输入端与热管理模块14的输出端电连接，热管理模块14的输入端与ECU处理器13的输出端电连接，热管理模块14的输入端与节温器6电连接，热管理模块14的输入端与冷却风扇3电连接，热管理模块14的输出端与冷却液调节单元15电连接，热管理模块14的输入端与三通阀12电连接，热管理模块14的输入端与暖机风扇8电连接，热管理模块14的输入端与继电器11电连接，热管理模块14的输入端与温度处理模块16电连接。
温度调节模块20用于接收数据采集单元21的获取的传感器数据，并对所获取的传感器数据进行计算和分析以及驱动暖机机构和冷却机构的运行，温度校验模块19用于对数据采集单元获取的数据进行校验以及驱动暖机机构和冷却机构停止运行，温度校验模块19的输入端与数据库的输出端电连接，温度调节模块计算处理掉环境温度的影响获取暖机风扇、冷却风扇以及其他部件的工作时间以及工作量，不仅可以降低能耗、提高工作效率，还可以避免工作量过度使发动机温度过高或者过低，对发动机造成负面影响，温度处理模块在处理速度上快于ECU，不经过ECU还可以降低ECU的负担，继电器11用于控制加热管的打开与关断，热管理模块14用于调节暖机风扇8和冷却风扇3的转速和运行时间，温度处理模块16的输入端与报警模块17的输出端电连接，温度处理模块16的输入端与实时处理模块18的输出端电连接，实时处理模块18的输入端与温度处理模块16的输出端电连接，实时处理模块18的输入端与温度校验模块19的输出端电连接，温度校验模块19的输入端与实时处理模块18的输出端电连接，实时处理模块18的输入端与温度调节模块20的输出端电连接，温度调节模块20的输入端与实时处理模块18的输出端电连接，实时处理模块18的输出端与数据采集单元21的输入端电连接，冷却液调节单元15包括制冷调节单元、参数设定单元和参数反馈单元，参数设定单元用于设定冷却液温度参数范围，参数反馈单元对所获取的数据进行分析，当参数超出既定范围时将数据反馈至热管理模块14，热管理模块14发出控制指令至制冷调节单元，制冷调节单元用于连接车载制冷***以及冷却风扇3调控冷却液的温度至既定范围内，通过热管理模块、暖机风扇、冷却风扇、冷却液调节单元的设置可以对冷却液的温度进行实时监控，并且连接车载制冷单元，从而保证冷却液的温度始终保持在定值范围并且根据环境温度以及发动机的温度进行相对调节，数据采集单元21包括热风温度传感器22、冷却液温度传感器23、发动机温度传感器24、发动机水套温度传感器25和环境温度传感器26，数据采集单元21用于获取热风温度传感器22、冷却液温度传感器23、发动机温度传感器24、发动机水套温度传感器25和环境温度传感器26的检测数据，并将获取的数据发送至温度调节模块20，热风传感器22安装在热通道901的内侧壁，热风传感器22用于获取热通道901内暖风的温度数据，冷却液温度传感器23安装在膨胀水箱4内，冷却液温度传感器23用于获取膨胀水箱4内冷却液的温度数据，发动机温度传感器24安装在发动机本体2上，用于获取发动机本体1的稳定数据，发动机水套温度传感器25安装在发动机水套内，用于获取发动机水套的温度数据，环境温度传感器26安装在车辆上用于获取发动机周围的环境温度，通过温度处理模块、温度调节模块、温度检验模块和数据采集单元，数据采集单元不仅可以对部件温度进行实时监测还可以对环境温度进行监测，当温度幅值大于或等于阈值时，产生报警信号由报警模块产生报警。
综上，该具有环境温度监测功能的发动机智能热管理***，通过热管理模块14、暖机风扇8、冷却风扇3、冷却液调节单元15的设置可以对冷却液的温度进行实时监控，并且连接车载制冷单元，从而保证冷却液的温度始终保持在定值范围并且根据环境温度以及发动机的温度进行相对调节，通过温度处理模块16、温度调节模块20、温度检验模块19和数据采集单元21，数据采集单元21不仅可以对部件温度进行实时监测还可以对环境温度进行监测，当温度幅值大于或等于阈值时，产生报警信号由报警模块17产生报警，温度调节模块20计算处理掉环境温度的影响获取暖机风扇8、冷却风扇3以及其他部件的工作时间以及工作量，不仅可以降低能耗、提高工作效率，还可以避免工作量过度使发动机温度过高或者过低，对发动机造成负面影响，温度处理模块16在处理速度上快于ECU，不经过ECU还可以降低ECU的负担。
本***中涉及到的相关模块均为硬件***模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本***的改进之处；本***的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对***的整体的构造进行改进，以解决本***所要解决的相应技术问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种发动机热管理机构，包括发动机本体（1）、暖机机构和冷却机构，其特征在于：所述发动机本体（1）的表面套装有冷却水套，所述冷却机构包括水泵（2）和冷却风扇（3），所述水泵（2）的输出端通过连接管连通设置有膨胀水箱（4），所述膨胀水箱（4）的输出端连通设置有引流管（5），所述引流管（5）的一端和水泵（2）的输入端均连通设置有节温器（6），所述节温器（6）通过连接管与冷却水套构成冷却液流体通道，所述暖机机构包括安装座（7）和暖机风扇（8），所述暖机风扇（8）安装在安装座（7）的端部，所述安装座（7）的内侧壁设置有两条气流通道（9），所述气流通道（9）包括热通道（901）和常温通道（902），所述热通道（901）的内部设置有加热管（10），两个加热管（10）均通过导线与继电器（11）电连接，所述气流通道（9）的表面设置有三通阀（12）。
2.一种用于权利要求1所述的一种发动机热管理机构的智能热管理***，其特征在于：包括ECU处理器（13），所述ECU处理器（13）的输入端与热管理模块（14）的输出端电连接，所述热管理模块（14）的输入端与ECU处理器（13）的输出端电连接，所述热管理模块（14）的输入端与节温器（6）电连接，所述热管理模块（14）的输入端与冷却风扇（3）电连接，所述热管理模块（14）的输出端与冷却液调节单元（15）电连接，所述热管理模块（14）的输入端与三通阀（12）电连接，所述热管理模块（14）的输入端与暖机风扇（8）电连接，所述热管理模块（14）的输入端与继电器（11）电连接，所述热管理模块（14）的输入端与温度处理模块（16）电连接。
3.根据权利要求2所述的一种发动机热管理机构的智能热管理***，其特征在于：所述温度处理模块（16）的输入端与报警模块（17）的输出端电连接，所述温度处理模块（16）的输入端与实时处理模块（18）的输出端电连接，所述实时处理模块（18）的输入端与温度处理模块（16）的输出端电连接，所述实时处理模块（18）的输入端与温度校验模块（19）的输出端电连接，所述温度校验模块（19）的输入端与实时处理模块（18）的输出端电连接，所述实时处理模块（18）的输入端与温度调节模块（20）的输出端电连接，所述温度调节模块（20）的输入端与实时处理模块（18）的输出端电连接，所述实时处理模块（18）的输出端与数据采集单元（21）的输入端电连接。
4.根据权利要求2所述的一种发动机热管理机构的智能热管理***，其特征在于：所述冷却液调节单元（15）包括制冷调节单元、参数设定单元和参数反馈单元，所述参数设定单元用于设定冷却液温度参数范围，所述参数反馈单元对所获取的数据进行分析，当参数超出既定范围时将数据反馈至热管理模块（14），所述热管理模块（14）发出控制指令至制冷调节单元，所述制冷调节单元用于连接车载制冷***以及冷却风扇（3）调控冷却液的温度至既定范围内。
5.根据权利要求3所述的一种发动机热管理机构的智能热管理***，其特征在于：所述数据采集单元（21）包括热风温度传感器（22）、冷却液温度传感器（23）、发动机温度传感器（24）、发动机水套温度传感器（25）和环境温度传感器（26），所述数据采集单元（21）用于获取热风温度传感器（22）、冷却液温度传感器（23）、发动机温度传感器（24）、发动机水套温度传感器（25）和环境温度传感器（26）的检测数据，并将获取的数据发送至温度调节模块（20）。
6.根据权利要求5所述的一种发动机热管理机构的智能热管理***，其特征在于：所述热风传感器（22）安装在所述热通道（901）的内侧壁，所述热风传感器（22）用于获取所述热通道（901）内暖风的温度数据，所述冷却液温度传感器（23）安装在所述膨胀水箱（4）内，所述冷却液温度传感器（23）用于获取膨胀水箱（4）内冷却液的温度数据，所述发动机温度传感器（24）安装在所述发动机本体（2）上，用于获取发动机本体（1）的稳定数据，所述发动机水套温度传感器（25）安装在所述发动机水套内，用于获取发动机水套的温度数据，所述环境温度传感器（26）安装在车辆上用于获取发动机周围的环境温度。
7.根据权利要求3所述的一种发动机热管理机构的智能热管理***，其特征在于：所述温度调节模块（20）用于接收数据采集单元（21）的获取的传感器数据，并对所获取的传感器数据进行计算和分析以及驱动暖机机构和冷却机构的运行，所述温度校验模块（19）用于对数据采集单元获取的数据进行校验以及驱动暖机机构和冷却机构停止运行，所述温度校验模块（19）的输入端与数据库的输出端电连接。
8.根据权利要求2所述的一种发动机热管理机构的智能热管理***，其特征在于：所述继电器（11）用于控制加热管的打开与关断，所述热管理模块（14）用于调节暖机风扇（8）和冷却风扇（3）的转速以及运行时间。
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| CN202111283246.0A CN113969820A (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 一种具有环境温度监测功能的发动机智能热管理*** |
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| CN202111283246.0A CN113969820A (zh) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | 一种具有环境温度监测功能的发动机智能热管理*** |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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