一種裝載機發(fā)動機用散熱控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種裝載機發(fā)動機用散熱控制方法，旨在提供一種控制裝載機用散熱系統(tǒng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變化平滑、噪音低和散熱系統(tǒng)使用壽命長、節(jié)能效果好、成本低的控制方法，它包括風(fēng)扇和驅(qū)動風(fēng)扇的液壓馬達，液壓馬達與電比例減壓閥連接，電比例減壓閥與ECU控制器連接，其特點是：當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms≤45rpm時，ECU控制器以水溫、油溫為控制參數(shù)，保證整機工作在最佳溫度范圍；當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms>45rpm時，ECU控制器只以發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制參數(shù)，根據(jù)算法快速調(diào)節(jié)電比例減壓閥的電流，驅(qū)動風(fēng)扇的液壓馬達，保證風(fēng)扇在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定工作或者使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變化緩慢。本發(fā)明適用于發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化范圍大且快速的場合。
【專利說明】一種裝載機發(fā)動機用散熱控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到發(fā)動機散熱控制領(lǐng)域，具體的說，是涉及到一種裝載機發(fā)動機用散熱控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]裝載機主要用來鏟、裝、卸、運土和石料一類散狀物料，也可以對巖石、硬土進行輕度鏟掘作業(yè)。如果換不同的工作裝置，還可以完成推土、起重、裝卸其他物料的工作。在公路施工中主要用于路基工程的填挖，浙青和水泥混凝土料場的集料、裝料等作業(yè)。由于它具有作業(yè)速度快，機動性好，操作輕便等優(yōu)點，因而發(fā)展很快，成為土石方施工中的主要機械。
[0003]目前裝載機發(fā)動機散熱采用直聯(lián)式和液壓驅(qū)動風(fēng)扇兩種:直聯(lián)式風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨發(fā)動機的轉(zhuǎn)速變化而變化，能耗大；而液壓驅(qū)動風(fēng)扇多采用電比例減壓閥來控制液壓馬達的流量，從而達到控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的目的，一般都根據(jù)水溫、油溫等控制參數(shù)輸出不同的電流，在滿足散熱的條件下降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)節(jié)能的目的。
[0004]為滿足節(jié)能、降噪的要求，市場上的裝載機多采用液壓驅(qū)動風(fēng)扇的方式進行散熱。但由于裝載機工況的特殊性，其動力單元——發(fā)動機油門經(jīng)常從最小到最大之間來回切換，即轉(zhuǎn)速變化范圍大，傳統(tǒng)以水溫、油溫為控制參數(shù)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的方法，易造成油門的變化導(dǎo)致采用風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變化很大，產(chǎn)生較大噪音；同時對風(fēng)扇軸反復(fù)沖擊，影響軸的使用壽命。因此有必要研發(fā)一種新的平緩的控制液壓驅(qū)動風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的方法。
[0005]目前，我們檢索到一些工程機械用液壓馬達控制方法的公開文獻，例如:
[0006]1.中國專利申請?zhí)?00610201102.5，
【公開日】2007年4月18日，該申請案公開了一種工程機械液壓馬達散熱系統(tǒng)的溫度數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，其特點是由定量馬達帶動風(fēng)扇，在散熱組件的出口安裝有溫度傳感器，由溫度傳感器傳遞的信號控制比例電磁減壓閥實現(xiàn)對風(fēng)扇的調(diào)節(jié)，設(shè)有安裝在散熱組件的進口的溫度傳感器，對散熱組件的進、出口溫度同時進行采集；具有電子控制單元(ECU)，對采集到的信號進行控制，產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動電流，驅(qū)動比例電磁減壓閥。其優(yōu)點是實現(xiàn)對風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制，從而控制機器的工作溫度范圍；并可記錄各散熱器的進出口溫度與比例電磁鐵的驅(qū)動電流數(shù)據(jù)，從而通過這些數(shù)據(jù)對散熱器的匹配與性能進行評價，發(fā)動機功率的利用率高，節(jié)約燃油。其不足之處在于:以散熱組件的進、出口溫度為控制參數(shù)，由于裝載機的發(fā)動機工作時轉(zhuǎn)速變化范圍大，易造成油門的變化導(dǎo)致采用風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變化很大，產(chǎn)生較大噪音；同時對風(fēng)扇軸反復(fù)沖擊，影響軸的使用壽命。
[0007]1.中國專利申請?zhí)朇N201010169357.4，
【公開日】2010年9月8日，該申請案公開了一種發(fā)動機散熱風(fēng)扇自動控制方法，其結(jié)構(gòu)特點是:含有溫度傳感器(I)、調(diào)速模塊(2)、電動風(fēng)扇(3)、電源(4);溫度傳感器(I)根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度變化，控制調(diào)速模塊(2)的輸出電壓，調(diào)節(jié)電動風(fēng)扇(3)的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)發(fā)動機散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速自動控制，調(diào)節(jié)發(fā)動機冷卻液溫度，使發(fā)動機冷卻液溫度保持在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。其不足之處在于:以發(fā)動機冷卻液溫度為控制參數(shù)，由于裝載機的發(fā)動機工作時轉(zhuǎn)速變化范圍大，易造成油門的變化導(dǎo)致采用風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變化很大，產(chǎn)生較大噪音；同時對風(fēng)扇軸反復(fù)沖擊，影響軸的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種控制裝載機發(fā)動機散熱系統(tǒng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變化平滑、噪音低和散熱系統(tǒng)使用壽命長、節(jié)能效果好、成本低的控制方法。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下方案實現(xiàn)的:
[0010]一種裝載機發(fā)動機用散熱控制方法，包括風(fēng)扇和驅(qū)動風(fēng)扇的液壓馬達，所述液壓馬達與電比例減壓閥連接，所述電比例減壓閥與E⑶控制器連接，所述E⑶控制器以冷卻水溫度、液壓油溫度為控制參數(shù)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，所述ECU控制器還能以發(fā)動機轉(zhuǎn)速為另一控制參數(shù)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
[0011]所述E⑶控制器在發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms ( 45rpm時，以水溫、油溫為控制參數(shù)，調(diào)節(jié)電比例減壓閥的電流，控制驅(qū)動風(fēng)扇的液壓馬達，使整機工作在最佳溫度范圍；所述ECU控制器在發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms>45rpm時，只以發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制參數(shù)，調(diào)節(jié)電比例減壓閥的電流，控制驅(qū)動風(fēng)扇的液壓馬達，使風(fēng)扇在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定工作或者使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速緩慢變化。
[0012]所述ECU控制器內(nèi)設(shè)有接收發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的單元，所述單元與發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量儀連接。
[0013]本發(fā)明的工作原理:本發(fā)明在裝載機正常工作時，即發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms ( 45rpm時，此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化量較小，所需的散熱量較小，以水溫、油溫為控制參數(shù)，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速較低，噪音較小，損失的能量較??；當(dāng)裝載機需增加功率，發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms>45rpm時，ECU控制器自動切換為只以發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制參數(shù)來控制電比例減壓閥的電流，使控制驅(qū)動風(fēng)扇的液壓馬達轉(zhuǎn)速緩慢變化，讓風(fēng)扇在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定工作或者使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速緩慢變化，達到節(jié)能減噪的效果。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0015]1.控制效果好。本發(fā)明增加發(fā)動機發(fā)轉(zhuǎn)速作為參數(shù)控制風(fēng)扇的散熱轉(zhuǎn)速，將動機發(fā)轉(zhuǎn)速、水溫、油溫為參數(shù)一并控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，因為發(fā)動機的轉(zhuǎn)速更能直接反映散熱量，相對于傳統(tǒng)以水溫、油溫為參數(shù)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的方法，本發(fā)明的控制方法更加直接有效，效果更好，更加容易實現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的平穩(wěn)，從而達到降噪的目的。
[0016]2.風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變化平滑、噪音低。本發(fā)明根據(jù)發(fā)動機發(fā)轉(zhuǎn)速變化率的大小切換控制風(fēng)扇的輸入?yún)?shù)，在正常工作時，即發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms ( 45rpm時，此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化量較小，所需的散熱量較小，以水溫、油溫為控制參數(shù)，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速較低，噪音較??；當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率S每30ms>45rpm時，只以發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制參數(shù)來控制風(fēng)扇的速度變化，使風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速變化更平滑，避免了風(fēng)扇轉(zhuǎn)速快速增加以致噪音加大。
[0017]3.散熱系統(tǒng)使用壽命長。本發(fā)明在發(fā)動機轉(zhuǎn)速快速變化時，ECU控制器使用發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制參數(shù)，使風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速變化更平滑，減少風(fēng)扇軸的反復(fù)沖擊，延長軸的使用壽命O
[0018]4.節(jié)能效果好。本發(fā)明在發(fā)動機轉(zhuǎn)速快速變化時，ECU控制器使用發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制參數(shù)，相對于傳統(tǒng)的控制方法，使散熱系統(tǒng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變化速率更慢，節(jié)能效果更好。
[0019]5.成本低。本發(fā)明只需在ECU控制器上增加一路發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號接收單元和一套控制程序，制造成本很低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明一種裝載機發(fā)動機用散熱控制方法連接示意圖。
[0021]圖中零部件名稱及序號:
[0022]風(fēng)扇1、液壓馬達2、電比例減壓閥3、E⑶控制器4。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖和實施例描述本發(fā)明一種裝載機發(fā)動機用散熱控制方法。
[0024]實施例1:
[0025]如圖1所示，本發(fā)明包括風(fēng)扇I和驅(qū)動風(fēng)扇I的液壓馬達2，液壓馬達2與電比例減壓閥3連接，電比例減壓閥3與E⑶控制器4連接，E⑶控制器4內(nèi)設(shè)有接收發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的單元，單元與發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量儀連接，發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms < 45rpm, ECU控制器4以水溫、油溫為控制參數(shù)，緩慢調(diào)節(jié)電比例減壓閥3的電流，控制驅(qū)動風(fēng)扇I的液壓馬達2，使整機工作在最佳溫度范圍。
[0026]本實施例中，因發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms ( 45rpm，E⑶控制器4以水溫、油溫為控制參數(shù)，調(diào)節(jié)電比例減壓閥3的電流，控制驅(qū)動風(fēng)扇I的液壓馬達2的轉(zhuǎn)速輸出，保證整機工作在最佳溫度范圍，此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化量較小，所需的散熱量較小，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速較低，噪音較小，損失的能量也較小。
[0027]實施例2:
[0028]與實施例1的不同之處在于:E⑶控制器4在發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms>45rpm時只以發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制參數(shù)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)電比例減壓閥3的電流，控制驅(qū)動風(fēng)扇I的液壓馬達2，使風(fēng)扇I在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定工作或者使風(fēng)扇I轉(zhuǎn)速變化緩慢。
[0029]本實施例中，因發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms>45rpm，E⑶控制器4只以發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制參數(shù)，調(diào)節(jié)電比例減壓閥3的電流，控制驅(qū)動風(fēng)扇I的液壓馬達2，使風(fēng)扇I轉(zhuǎn)速變化緩慢，以達到節(jié)能減噪音的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種裝載機發(fā)動機用散熱控制方法，包括風(fēng)扇(I)和驅(qū)動風(fēng)扇(I)的液壓馬達(2)，所述液壓馬達(2)與電比例減壓閥(3)連接，所述電比例減壓閥(3)與E⑶控制器(4)連接，所述ECU控制器(4)以冷卻水溫度、液壓油溫度為控制參數(shù)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，其特征在于:所述ECU控制器(4)還能以發(fā)動機轉(zhuǎn)速為另一控制參數(shù)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載機發(fā)動機用散熱控制方法，其特征在于:所述ECU控制器(4)在發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms ( 45rpm時，以水溫、油溫為控制參數(shù)，調(diào)節(jié)電比例減壓閥(3)的電流，控制驅(qū)動風(fēng)扇(I)的液壓馬達(2)，使整機工作在最佳溫度范圍； 所述ECU控制器(4)在發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化率δ每30ms>45rpm時，只以發(fā)動機轉(zhuǎn)速為控制參數(shù)，調(diào)節(jié)電比例減壓閥(3)的電流，控制驅(qū)動風(fēng)扇(I)的液壓馬達(2)，使風(fēng)扇(I)在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定工作或者使風(fēng)扇(I)轉(zhuǎn)速緩慢變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝載機發(fā)動機用散熱控制方法，其特征在于:所述ECU控制器(4)內(nèi)設(shè)有接收發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的單元，所述單元與發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量儀連接。
【文檔編號】F04D29/66GK103590886SQ201310506704
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】孫金泉, 蔡登勝, 金忠, 陶林裕 申請人:廣西柳工機械股份有限公司