装载机独立散热电控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种装载机独立散热电控系统，属于工程机械领域。包括独立散热控制器、温度传感器、独立散热过渡线束、故障蜂鸣器、故障报警指示灯，所述独立散热过渡线束上设有整机线束接口A、整机线束接口B、仪表台线束接口和控制器接口，所述独立散热控制器、故障蜂鸣器和故障报警指示灯连接在独立散热过渡线束上。本实用新型可以根据不同的散热需求来控制风扇马达的转速，风扇转速受发动机转速变化的影响减弱，转动平稳，可有效地解决发动机高转速而散热需求低条件下的功率过盈问题。
【专利说明】
装载机独立散热电控系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于一种电控系统，具体地说，尤其涉及一种装载机独立散热电控系 统。
【背景技术】
[0002] 工程机械主要热源来自发动机冷却系统、发动机增压空一空中冷器及液压系统 等，随着发动机技术的发展，特别是柴油发动机排放要求的不断提高，发动机散热量不断增 加，因此，有必要提高对发动机热效率与热管理的技术要求。装载机的作业工况，主要以铲 掘作业和装载作业工况为主，其负载不断波动，不像商用车负载那样平稳且变化缓慢，因此 对散热系统的要求很高。传统的轮式装载机散热直连风扇采用发动机曲轴直接驱动或通过 曲轴带动皮带轮变速驱动，即散热风扇的转速与系统散热需求无关，只与发动机转速相关。 使得这种散热方式存在以下缺点：发动机的转速不受散热需求的控制，造成散热需求与风 扇散热能力不同步，由于装载机的负荷变化波动大，使得这种不同步始终存在;发动机的燃 烧效率与温度相互关联，发动机存在一个最佳工作温度，大多数发动机的最佳工作温度为 85~95°C，当在较低环境温度下启动发动机时，风扇转速超过所需散热能力，使得冷却液的 升温过程延长，发动机的燃烧效率降低，影响发动机的工作性能;在低温情况下，由于风扇 转速超过所需散热能力，不仅延长了发动机机体升温时间，而且使风扇能耗白白浪费;在发 动机低温工作时，无法控制风扇转速进入低速工作状态，使噪声难以控制，易造成污染。这 种发动机直驱散热系统虽然可以通过改善散热器结构、优化散热系统匹配，在一定程度上 提高散热系统的散热效率，但风扇的转速不能根据散热需求灵活变换，所以对于同一发动 机转速下不同的散热需求无法提供合适的解决方案。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型目的是提供一种装载机独立散热电控系统，以克服现有技术中装载机 发动机的转速不受散热需求的控制，造成散热需求与风扇散热能力不同步的缺陷。
[0004] 本实用新型是采用以下技术方案实现的：一种装载机独立散热电控系统，包括独 立散热控制器、温度传感器、独立散热过渡线束、故障蜂鸣器、故障报警指示灯，所述独立散 热过渡线束上设有整机线束接口 A、整机线束接口 B、仪表台线束接口和控制器接口，所述独 立散热控制器、故障蜂鸣器和故障报警指示灯连接在独立散热过渡线束上。
[0005] 所述独立散热过渡线束设有环境温度、液压油温的检测接口。
[0006] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0007] (1)本实用新型通过控制独立液压马达驱动风扇热平衡控制技术控制散热器的散 热功率，可以根据不同的散热需求来控制风扇马达的转速，风扇转速受发动机转速变化的 影响减弱，转动平稳，可有效地解决发动机高转速而散热需求低条件下的功率过盈问题；
[0008] (2)本实用新型通过减少风扇栗的排量来降低马达转速，降低了功率损耗和散热 器的噪声;在低转速且散热需求较大的时候，可通过提高风扇栗的排量，在不改变发动机转 速的前提下提高散热系统的功率，满足散热需求；
[0009] (3)本实用新型电控系统预留环境温度、液压油温的检测接口，便于更多功能的开 发;控制器硬件具有可调整性，根据温度传感器输出阻值信号范围设置测试电阻阻值，保证 传感器信号采集的精度;预留CAN通信功能，开发电控发动机时可省略现有传感器;预留有 风扇反转除尘功能。
【附图说明】
[0010] 图1是本实用新型的独立散热控制器的结构示意图；
[0011] 图2是本实用新型的独立散热过渡线束的结构示意图；
[0012] 图3是本实用新型的独立散热控制系统原理图。
[0013] 图中：1、独立散热控制器;2、线束接口；3、独立散热过渡线束;4、整机线束接口A; 5、整机线束接口 B; 6、故障蜂鸣器;7、故障报警指示灯;8、仪表台线束接口； 9、控制器接口。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0015] 如图1、图2所示，一种装载机独立散热电控系统，包括独立散热控制器1、温度传感 器、独立散热过渡线束3、故障蜂鸣器6、故障报警指示灯7,独立散热控制器1上设有线束接 口 2,其功用是采集温度传感器实时阻值并处理，输出对应的电流信号、报警指示信号，驱动 风扇马达按照设定比例控制风扇旋转，实现高效率散热。
[0016] 独立散热过渡线束3上设有整机线束接口 A4、整机线束接口 B5、仪表台线束接口 8 和控制器接口 9,独立散热控制器1、故障蜂鸣器6和故障报警指示灯7连接在独立散热过渡 线束3上，温度传感器装配在散热器被冷却介质入口处。整机线束接口 A4、整机线束接口 B5 分别用于连接派克系统和力士乐系统，因此派克系统和力士乐系统可以兼容使用，独立散 热过渡线束3中除匹配整机线束接口A4、整机线束接口B5外，其它接口均为通用接口，装配 时需进行连接。另外，CN50-B仪表台线束接口8是匹配Dl3发动机整机系统接口，整机没有此 项配置时不用连接。
[0017] 当用于派克系统时，将匹配派克系统的整机线束接口A4与整机线束连接；当用于 力士乐系统时，因目前力士乐独立散热系统安装于匹配D13发动机的整机上，除了将匹配力 士乐系统整机线束接口 B5与整机线束连接外，CN50-B仪表台线束接口 8应于整机上仪表台 线束对接。独立散热控制器1采集温度传感器输出信号，按照设定的逻辑关系，根据温度传 感器拾取的温度阻值，控制比例阀的开启度，调节液压马达的转速，从而控制风扇转速来改 变系统换热量，实现风扇转速随被冷却介质温度的变化而变化。
[0018] 如图3所示，独立散热控制系统原理图说明了温度传感器、散热阀块、控制器、报警 蜂鸣器、报警指示灯及整机控制系统之间的连接与控制关系。
[0019] 表1为控制节点的明细表：
[0021] 根据系统性能及控制要求，在温度设置区间内（即风扇开启与全速温度之间）均匀 设置电流点，风扇转速与温度选择线性关系;本实用新型主要依据发动机水温和中冷器气 温两参数控制散热风扇转速，两种温度的重要度排列依次为发动机水温和中冷器气温，若 两种温度不平衡，当发动机水温、中冷器气温中任何一个温度值超过设定的温度节点时，风 扇转速依据开启条件进行调节；当控制器检测任何一路温度传感器出现短路或断路时，依 据设定的逻辑关系，风扇转速最高，并启动自动检测故障报警装置报警。装载机整机上电 后，独立散热电控系统得电，对采集到的传感器输出温度信号进行处理，控制器输出相应的 PWM信号，驱动比例电磁阀的动作，调整阀芯开度，从而改变系统给风扇马达的流量，实现对 风扇转速的控制。
[0022] 独立散热控制系统的使用:发动机启动后，装载机刚开始工作不需要加强散热，控 制系统不发挥作用，风扇转速较低，减少散热量，节省能耗的同时使整机很快达到最佳工作 状态的温度要求。装载机工作一段时间后，水温、中冷气温都升高，当水温或中冷气温任一 传感器温度达到风扇开启条件(发动机水温= 78°C、中冷器气温= 50°C)时，控制器根据设 定的逻辑关系进行降温进程，即在30S内逐渐由开启电流节点（690mA)线性变化为全速电流 节点（330mA)，根据输出的对应电流控制比例阀的开度，调节马达转速，进而控制风扇的转 速。若散热过程中，发动机水温和中冷器气温都低于风扇开启设定的条件，即发动机水温和 中冷器气温因风扇散热需进行升温进程，风扇转速在当前转速状态的基础上而不是全速之 后逐渐降低转速，实现最节能的散热状态;若装载机重载作业，短时间达到散热风扇全速开 启条件(发动机水温=86 °C、中冷器气温= 58°C)时，溢流阀完全关闭，马达充油压力达到最 大，风扇全速旋转散热;温度继续升高至报警点（发动机水温=100 °C、中冷器气温=70 °C) 时，控制器输出报警信号，风扇转速保持最大；当电气控制系统出现短路、断路等故障时，控 制器输出电流为330mA，风扇全速旋转，自动检测故障报警装置依据已设定报警方式指示报 警；同时，必要时可手动切断控制器电源，比例阀断电后，溢流阀完全关闭，风扇全速旋转。
【主权项】
1. 一种装载机独立散热电控系统，其特征在于:包括独立散热控制器（1)、温度传感器、 独立散热过渡线束(3)、故障蜂鸣器(6)、故障报警指示灯(7)，所述独立散热过渡线束(3)上 设有整机线束接口 A(4)、整机线束接口 B (5)、仪表台线束接口（ 8)和控制器接口（ 9)，所述独 立散热控制器(1)、故障蜂鸣器(6)和故障报警指示灯(7)连接在独立散热过渡线束(3)上。2. 根据权利要求1所述的装载机独立散热电控系统，其特征在于:所述独立散热过渡线 束(3)设有环境温度、液压油温的检测接口。
【文档编号】F01P5/04GK205618241SQ201620360712
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】武香菊, 张建, 崔永国, 卲小娟, 孙立贺
【申请人】山东临工工程机械有限公司