CN114233460A - 一种工程机械独立散热控制***及方法 - Google Patents

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李高冲
刘凯
王勇
刘永参
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吴庆礼
张聪聪
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Abstract

一种工程机械独立散热控制***，包括控制器，所述的控制器的输入端连接有温度传感器，所述的控制器的输出端连接独立散热泵，所述的独立散热泵连接独立散热马达，所述的独立散热马达连接风扇；所述的控制器的输入端还连接有安装在发动机上的ECM。采用了本发明的控制装置和方法后，风扇的转速由以前的非连续跳跃变化，更改为连续线性变化，进而改善液压装置内部润滑效果，防止液压装置及风扇因突然转速变化产生的损耗，延长液压装置及风扇的寿命，并降低整机噪音。另外大幅度减少了传感器数量且控制逻辑简单，降低了因传感器故障或控制逻辑复杂造成控制出错的概率。通过设置独立散热泵，来弥补因发动机换挡导致的风扇转速变化，使风扇转速稳定。

Description

一种工程机械独立散热控制***及方法
技术领域
本发明涉及工程机械散热控制技术领域，具体是一种工程机械独立散热控制***。
背景技术
随着国内外矿山对大型工程机械需求增加，国内工程机械大型化趋势明显，常规的直连风扇已经无法满足大型工程机械的需求，独立散热***被越来越多的厂家采用。
国内工程机械的独立散热控制目前现状都是根据传感器测量得到的数据经过控制器的对比计算，然后对独立散热泵、马达或者电磁比例阀进行控制，达到控制独立散热风扇转速的目的，且控制逻辑都是分阶段非连续进行的。目前，各工程机械独立散热传感器输入数据较多，例如水散控制逻辑的输入包括高温冷却液温度传感器、低温冷却液温度传感器、机油温度传感器、进气歧管温度传感器等多个参数，多参数的输入加上分阶段的控制逻辑，会造成风扇转速忽上忽下，极限工况下会造成风扇转速连续在两个相邻转速间不停跳跃。这种转速忽上忽下的波动会降低风扇、独立散热泵及马达的寿命，且增大整机噪音。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种工程机械独立散热控制***及方法，可以避免风扇转速发生跳跃变化，进而改善液压装置内部润滑效果，减少磨损，防止液压装置及风扇因突然转速变化产生的损耗，延长液压装置及风扇的寿命，并降低整机噪音。
本发明采用的技术方案：一种工程机械独立散热控制***，包括控制器，所述的控制器的输入端连接有温度传感器，所述的控制器的输出端连接独立散热泵，所述的独立散热泵连接独立散热马达，所述的独立散热马达连接风扇；所述的控制器的输入端还连接有安装在发动机上的ECM。
优选的，所述的温度传感器包括油/水温传感器和大气温度传感器。
优选的，所述的独立散热马达与风扇通过花键连接在一起。
优选的，所述的独立散热泵与独立散热马达之间设有液压油过滤器。
优选的，所述的独立散热泵安装在发动机的取力口上，所述的发动机通过联轴器安装有分动箱。
优选的，所述的发动机通过联轴器安装有分动箱，所述的独立散热泵安装在分动箱其中一个取力口上。
一种工程机械独立散热控制方法，包括以下步骤：
S1：工程机械通电后，温度传感器采集环境温度发送给控制器；
S2：控制器接收到环境温度信号后，确定风扇的预定转速和风扇控制曲线的起调点与调整终止点；
S3：工程机械的发动机点火后，风扇转速从零上升至预定转速，温度传感器采集采集液压油温和水温发送给控制器，控制器判断油温和水温是否升高至起调点，若是则执行S4，若否则继续执行S3；
S4：控制器根据液压油温和水温的上升幅度控制风扇转速动态连续调整，最高将风扇转速提升至调整终止点，同时通过ECM采集发动机转速，控制器判断发动机转速是否发生改变，若是执行S5，若否执行S1；
S5：控制器调整独立散热泵电磁阀电流，使独立散热泵输出流量/压力保持不变，从而保证风扇转速稳定；
S6：判断发动机是否熄火，若是则停止工作，若否则执行步骤S1。
本发明的有益效果是：采用了本发明的控制装置和方法后，风扇的转速由以前的非连续跳跃变化，更改为连续线性变化，进而改善液压装置内部润滑效果，减少磨损，防止液压装置及风扇因突然转速变化产生的损耗，延长液压装置及风扇的寿命，并降低整机噪音。另外大幅度减少了传感器数量且控制逻辑简单，降低了因传感器故障或控制逻辑复杂造成控制出错的概率。通过设置独立散热泵，来弥补因发动机换挡导致的风扇转速变化，使风扇转速稳定。
附图说明
图1为本发明工程机械独立散热控制***图；
图2为本发明独立散热风扇控制逻辑示意图；
图3为本发明不同环境温度下控制逻辑示意图；
图4为本发明工程机械独立散热控制方法的流程图；
图5为本发明风扇转速与液压油温度/冷却液温度控制逻辑示意图。
具体实施方式
为了进一步说明本申请的技术方案细节及其优点，现结合附图和实施例进行说明。
如图1所示，本发明提供了一种工程机械独立散热控制***，一种工程机械独立散热控制***，包括控制器4，控制器4的输入端连接有温度传感器5，控制器4的输出端连接独立散热泵3，独立散热泵3连接独立散热马达2，独立散热马达2连接风扇1，控制器4的输入端还连接有安装在发动机6上的ECM7。
本实施例中，温度传感器5包括油/水温传感器8和大气温度传感器9。油/水温传感器8用于测量液压油的温度和水温，其中油/水温传感器8在应用中根据散热器类型确定，如果控制的是液压油散热器，则为油温传感器；如果控制的是发动机水散热器，则为水温传感器。大气温度传感器9用于测量环境温度。独立散热泵3为变量泵，独立散热马达2与风扇1通过花键连接在一起，两者转速保持一致，独立散热马达2输出轴转速由独立散热泵3输出的流量/压力确定。独立散热泵3的吸油来自于液压油箱或者副油箱，液压油从独立散热泵3输出后，驱动独立散热马达2转动，独立散热马达2液压油出口流向散热器或者液压油箱。
独立散热泵3与独立散热马达2之间设有液压油过滤器11，提升液压油清洁度，提高液压装置寿命。根据工程机械吨位大小或者发动机接口数量，独立散热泵2可以直接安装在发动机6上，也可以独立散热泵3安装在分动箱10上，分动箱10与发动机6通过联轴器连接在一起。
如图2所示，本发明还提供了一种工程机械独立散热控制方法，在逻辑上与以前独立散热控制逻辑有本质的区别，如图3所示，本方法包括以下步骤：
S1：工程机械通电后，温度传感器5采集环境温度发送给控制器4；
S2：控制器4接收到环境温度信号后，确定风扇1的预定转速和风扇控制曲线的起调点与调整终止点；大气温度传感器9检测环境温度，控制器4接收到信号后，判断外面环境温度比开机时环境温度或者上一次调整独立散热风扇控制曲线时温度变化大于5℃，按照图3所示调整独立散热风扇控制曲线起调点与调整终止点。当风扇1转速达到最大时（图5中D点），风扇1转速保持不变，液压油温度/冷却液温度沿DE段变化。
S3：工程机械的发动机点火后，风扇1转速从零上升至预定转速，温度传感器采集5采集液压油温和水温发送给控制器4，控制器4判断油温和水温是否升高至起调点，若是则执行S4，若否则继续执行S3；
S4：控制器4根据液压油温和水温的上升幅度控制风扇1转速动态连续调整，最高将风扇1转速提升至调整终止点，如图5所示，的本发明的独立散热风扇控制曲线，风扇转速与液压油温度/冷却液温度在图5所示的A点。工程机械点火后，控制器4输出信号到独立散热泵3电磁阀控制电流，独立散热泵3输出流量/压力控制独立散热马达2转速，即风扇1转速。在控制器4控制下，风扇1转速沿AB段从0（A点）连续缓慢升到起调点风扇转速（B点），然后稳定转速，沿BC段直到液压油温度/冷却液温度到达起调点（C点），然后控制器4控制风扇1转速在CD段内动态连续调整。同时通过ECM7采集发动机6转速，控制器4判断发动机转速是否发生改变，若是执行S5，若否执行S1；
S5：控制器4接收来自发动机6上的ECM7输入的发动机转速信号，若检测到发动机6转速改变，由于发动机6转速改变时也会调整独立散热泵3转速，影响独立散热泵3输出的压力/流量，此时控制器调整独立散热泵3电磁阀控制电流，稳定独立散热泵3输出的压力/流量保持不变。
S6：判断发动机是否熄火，若是则停止工作，若否则执行步骤S1。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种工程机械独立散热控制***，包括控制器（4），其特征在于：所述的控制器（4）的输入端连接有温度传感器（5），所述的控制器（4）的输出端连接独立散热泵（3），所述的独立散热泵（3）连接独立散热马达（2），所述的独立散热马达（2）连接风扇（1）；所述的控制器（4）的输入端还连接有安装在发动机（6）上的ECM（7）。
2.根据权利要求1所述的一种工程机械独立散热控制***，其特征在于：所述的温度传感器（5）包括油/水温传感器（8）和大气温度传感器（9）。
3.根据权利要求1所述的一种工程机械独立散热控制***，其特征在于：所述的独立散热马达（2）与风扇（1）通过花键连接在一起。
4.根据权利要求1所述的一种工程机械独立散热控制***，其特征在于：所述的独立散热泵（3）与独立散热马达（2）之间设有液压油过滤器（11）。
5.根据权利要求1所述的一种工程机械独立散热控制***，其特征在于：所述的独立散热泵（3）安装在发动机（6）的取力口上，所述的发动机（6）通过联轴器安装有分动箱（10）。
6.根据权利要求1所述的一种工程机械独立散热控制***，其特征在于：所述的发动机（6）通过联轴器安装有分动箱（10），所述的独立散热泵（3）安装在分动箱（10）其中一个取力口上。
7.一种工程机械独立散热控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：工程机械通电后，温度传感器（5）采集环境温度发送给控制器（4）；
S2：控制器（4）接收到环境温度信号后，确定风扇（1）的预定转速和风扇控制曲线的起调点与调整终止点；
S3：工程机械的发动机点火后，风扇（1）转速从零上升至预定转速，温度传感器采集（5）采集液压油温和水温发送给控制器（4），控制器（4）判断油温和水温是否升高至起调点，若是则执行S4，若否则继续执行S3；
S4：控制器（4）根据液压油温和水温的上升幅度控制风扇（1）转速动态连续调整，最高将风扇（1）转速提升至调整终止点，同时通过ECM（7）采集发动机（6）转速，控制器（4）判断发动机转速是否发生改变，若是执行S5，若否执行S1；
S5：控制器（4）调整独立散热泵（3）电磁阀电流，使独立散热泵（3）输出流量/压力保持不变，从而保证风扇（1）转速稳定；
S6：判断发动机是否熄火，若是则停止工作，若否则执行步骤S1。
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