本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度控制方法,這種控制方法更加適用于作業(yè)環(huán)境較差的農(nóng)業(yè)機(jī)械,比如農(nóng)用收獲機(jī)械中,比如小麥機(jī)收獲機(jī)、玉米收割機(jī)、多功能聯(lián)合收割機(jī)以及青儲(chǔ)機(jī)械等。另外,還涉及實(shí)施這種控制方法的控制器以及包括這種控制器的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
以下對(duì)本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)背景進(jìn)行說明,但這些說明并不一定構(gòu)成本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)動(dòng)機(jī)是收獲機(jī)械整機(jī)的動(dòng)力來源,在工作過程中會(huì)散發(fā)大量的熱,而發(fā)動(dòng)機(jī)通常需要在一定的溫度范圍內(nèi)才能正常工作。而發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的工作溫度維持在適宜的范圍內(nèi)需要靠冷卻液(一般采用水冷,或者防凍液)冷卻來實(shí)現(xiàn)。因此,將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)是至關(guān)重要的。冷卻液溫度過高或過低都會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率,甚至影響收獲機(jī)械的使用壽命。
在傳統(tǒng)形式的散熱方式中,風(fēng)扇的動(dòng)力一般由發(fā)動(dòng)機(jī)直接提供,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),風(fēng)扇即隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。而此時(shí),如果車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速下運(yùn)轉(zhuǎn)或在無負(fù)載的情況下運(yùn)轉(zhuǎn),則發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度可能已經(jīng)在適宜的范圍內(nèi)。而此時(shí)風(fēng)扇將繼續(xù)工作,這一方面造成能源浪費(fèi),另一方面使發(fā)動(dòng)機(jī)不能在適宜的溫度下工作。此時(shí),需要對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行單獨(dú)地控制,以使其在發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工作溫度下散失不同的熱量。
另外,在特別是收獲機(jī)的農(nóng)用機(jī)械上,通常采用的是吸風(fēng)冷卻方式。由于在收割作業(yè)時(shí),大量的作物秸稈等雜質(zhì)會(huì)吸附在散熱器上,降低散熱器的吸風(fēng)量,由此降低了散熱器的散熱效果,不利于發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱。
因此,現(xiàn)有技術(shù)中需要一種能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題的散熱器的散熱方法以及相關(guān)散熱控制器或控制系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的特別是收獲機(jī)的農(nóng)用機(jī)械中存在的作業(yè)較長時(shí)間后吸風(fēng)式散熱器易被堵塞而導(dǎo)致散熱效率大幅降低的問題,現(xiàn)在提出一種能夠恰當(dāng)?shù)乜刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度的控制方法。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法包括以下步驟,首先,定義溫度范圍t1至t2為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的理想工作溫度范圍;其次,在發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí),檢測冷卻液的溫度;再次,根據(jù)冷卻液的溫度控制發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng),以使冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇隨著冷卻液的溫度的變化而改變操作狀態(tài),由此使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度處于發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度范圍內(nèi);以及定時(shí)使冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇反向旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,根據(jù)冷卻液的溫度控制發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng),以使冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇隨著冷卻液的溫度的變化而改變操作狀態(tài)的步驟包括在冷卻液的溫度從環(huán)境溫度逐漸升高的情況下,當(dāng)檢測到冷卻液的溫度低于t1時(shí),控制冷卻系統(tǒng)以使冷卻風(fēng)扇處于停止?fàn)顟B(tài)。
在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,根據(jù)冷卻液的溫度控制發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng),以使冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇隨著冷卻液的溫度的變化而改變操作狀態(tài)的步驟包括當(dāng)檢測到冷卻液的溫度從低溫逐漸升高并且處于t1至t2的理想工作溫度范圍內(nèi)時(shí),使冷卻系統(tǒng)處于工作狀態(tài),并使冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨著冷卻液的溫度的升高/降低而加速/減速。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法的再一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,根據(jù)冷卻液的溫度控制發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng),以使冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇隨著冷卻液的溫度的變化而改變操作狀態(tài)的步驟包括在冷卻系統(tǒng)和冷卻風(fēng)扇處于工作狀態(tài)的情況下,當(dāng)冷卻液的溫度逐漸降低并且比t1低5℃以上時(shí),使冷卻風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。
在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法的還一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,當(dāng)冷卻液的溫度在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)處于t2-5℃至t2+3℃的范圍內(nèi)時(shí),使冷卻風(fēng)扇反向旋轉(zhuǎn)。
在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,當(dāng)冷卻液的溫度高于t2+3℃時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào)或者控制發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液處于低溫狀態(tài)下控制冷卻風(fēng)扇停轉(zhuǎn),在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度處于正常操作范圍內(nèi)的情況下控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨著冷卻液溫度的升高/降低而加速/減速,進(jìn)一步地,在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度高于正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度范圍時(shí)發(fā)出報(bào)警提示,以引起工作人員的注意。另外,還能定時(shí)對(duì)散熱器進(jìn)行清理,防止散熱器的散熱風(fēng)道被雜質(zhì)堵塞。因此,根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法能夠更加高效地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在較為惡劣的作業(yè)環(huán)境下更加穩(wěn)定地保持在理想運(yùn)轉(zhuǎn)溫度下,大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的作業(yè)效率。
本發(fā)明還提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制器,該控制器包括:存儲(chǔ)單元,其用于定義和存儲(chǔ)溫度范圍t1至t2為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的理想工作溫度范圍;數(shù)據(jù)檢測單元,其在發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí),檢測冷卻液的溫度;執(zhí)行單元,其根據(jù)冷卻液的溫度控制發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng),以使冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇隨著冷卻液的溫度的變化而改變操作狀態(tài),由此使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度基本處于理想工作溫度范圍內(nèi);以及定時(shí)單元,其定時(shí)使冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇反向旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制器的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,執(zhí)行單元包括第一風(fēng)扇停止控制單元,在冷卻液的溫度從環(huán)境溫度逐漸升高的情況下,當(dāng)檢測到冷卻液的溫度低于t1時(shí),第一風(fēng)扇停止控制單元控制冷卻系統(tǒng)以使冷卻風(fēng)扇處于停止?fàn)顟B(tài)。
在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制器的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,執(zhí)行單元包括風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制單元,當(dāng)檢測到冷卻液的溫度從低溫逐漸升高并且處于t1至t2的理想工作溫度范圍內(nèi)時(shí),風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制單元控制冷卻系統(tǒng)處于工作狀態(tài),并控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨著冷卻液的溫度的升高/降低而加速/減速。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制器的再一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,執(zhí)行單元包括第二風(fēng)扇停止控制單元,在冷卻系統(tǒng)和冷卻風(fēng)扇處于工作狀態(tài)的情況下,當(dāng)冷卻液的溫度逐漸降低并且比t1低5℃以上時(shí),第二風(fēng)扇停止控制單元控制冷卻風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。
在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制器的還一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,執(zhí)行單元包括風(fēng)扇反轉(zhuǎn)控制單元,當(dāng)冷卻液的溫度在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)處于t2-5℃至t2+3℃的范圍內(nèi)時(shí),風(fēng)扇反轉(zhuǎn)控制單元控制冷卻風(fēng)扇反向旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制器的又一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,執(zhí)行單元包括報(bào)警單元,當(dāng)冷卻液的溫度高于t2+3℃時(shí),報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)或者控制發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制器可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的理想工作溫度范圍進(jìn)行定義,并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中,利用數(shù)據(jù)檢測單元對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻通道中的冷卻液的溫度信息進(jìn)行信號(hào)采集并對(duì)其進(jìn)行處理。然后,控制模塊可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的理想工作溫度范圍與所采集的冷卻液溫度信號(hào)進(jìn)行比較,判斷發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前是否處于理想工作溫度范圍內(nèi)。控制模塊根據(jù)上述比較結(jié)果可以對(duì)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié),從而使得冷卻風(fēng)扇以不同的速度旋轉(zhuǎn)或者沿不同的方向旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制器可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度的變化,對(duì)冷卻風(fēng)扇的工作狀態(tài)進(jìn)行改變,由此使得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液基本處于其理想工作溫度范圍內(nèi),從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的作業(yè)效率。
本發(fā)明還涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)包括冷卻液循環(huán)管路、設(shè)置在冷卻液循環(huán)管路上的散熱器、鄰近散熱器設(shè)置的冷卻風(fēng)扇、驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及控制液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作的控制器,其中該控制器為如上所述的任一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制器。
可以通過該控制系統(tǒng)對(duì)根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進(jìn)行調(diào)節(jié),從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作溫度范圍之內(nèi),由此有利于發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的作業(yè)效率。
附圖說明
通過以下參照附圖而提供的具體實(shí)施方式部分,本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解,在附圖中:
圖1是采用根據(jù)本發(fā)明的冷卻液溫度控制方法的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法的流程圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制器的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。對(duì)示例性實(shí)施方式的描述僅僅是出于示范目的,而絕不是對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。
本發(fā)明提出一種能夠更加高效地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法以及能夠?qū)嵤┻@種控制方法的控制器和相關(guān)控制系統(tǒng)。
以下首先介紹采用根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)。如圖1所示,示出采用根據(jù)本發(fā)明的冷卻液溫度控制方法的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)10的示意圖。該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)10包括與發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻通道連通的冷卻液循環(huán)管路12、設(shè)置在冷卻液循環(huán)管路12上的散熱器14、鄰近散熱器14設(shè)置的風(fēng)扇16、驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇16旋轉(zhuǎn)的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18以及控制液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18工作的控制器20。
以下簡要說明發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)10的散熱部分,發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻通道內(nèi)部的冷卻液通過發(fā)動(dòng)機(jī)102內(nèi)部自帶的水泵泵出,沿如圖1中的箭頭所示方向,通過冷卻液循環(huán)管路12流到散熱器14的內(nèi)部。由于從發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻通路內(nèi)流出的冷卻液的溫度高于周圍環(huán)境溫度,可以通過散熱器14來增大冷卻液與空氣的接觸面積,從而達(dá)到冷卻液降溫的目的。經(jīng)過散熱器14降溫后的冷卻液重新回流到發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻通路的內(nèi)部,如此反復(fù)循環(huán),以達(dá)到冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。在此,該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)10采用的是吸風(fēng)式冷卻方式,即風(fēng)扇16將散熱器14的外部的冷空氣吸入到風(fēng)扇16的一側(cè)。
進(jìn)一步地,通過獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)102運(yùn)轉(zhuǎn)的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18為風(fēng)扇16提供動(dòng)力。在發(fā)動(dòng)機(jī)102的正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,風(fēng)扇16能夠使外部的新鮮空氣從外部穿過散熱器14,從而形成冷卻氣流,帶走散熱器14散失的熱量。由于液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18可以通過改變液壓泵182的排量或通過比例控制閥來控制液壓馬達(dá)184的轉(zhuǎn)速,從而控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。同時(shí)也可以通過改變泵送至液壓馬達(dá)184的方向的形式來控制液壓馬達(dá)184反向旋轉(zhuǎn),從而控制風(fēng)扇16的反轉(zhuǎn),由此使空氣由內(nèi)部向散熱器14的外部吹送。本發(fā)明所涉及的液壓泵182可以由比例電磁鐵控制,或者可以由比例電磁閥組控制。
如果根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)102是電控發(fā)動(dòng)機(jī),則可以通過控制器20直接讀取電控發(fā)動(dòng)機(jī)的電子執(zhí)行單元(ECU)中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度等信息。如果發(fā)動(dòng)機(jī)是普通非電控發(fā)動(dòng)機(jī),則可以直接通過發(fā)動(dòng)機(jī)102上的傳感器讀取相關(guān)信息數(shù)據(jù)。讀取到冷卻液溫度的信息數(shù)據(jù)之后,結(jié)合當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,并且與理想工作溫度范圍進(jìn)行比較,從而控制液壓泵182的排量、排液方向等參數(shù)。另外,可以通過設(shè)置在液壓馬達(dá)184上的速度傳感器讀取液壓馬達(dá)184的當(dāng)前轉(zhuǎn)速,用作輔助參考。如果散熱系統(tǒng)以最大功率工作,仍不能滿足散熱要求,則控制器20則向蜂鳴器22發(fā)送指令,蜂鳴器22發(fā)出報(bào)警聲音,用來提醒駕駛?cè)藛T。
本發(fā)明提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法,如圖2所示,該控制方法包括以下步驟,首先,定義溫度范圍t1至t2為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的理想工作溫度范圍,比如可以通過存儲(chǔ)單元定義并存儲(chǔ)溫度范圍t1至t2為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的理想工作溫度范圍,該溫度范圍由發(fā)動(dòng)機(jī)102自身決定,其可以由發(fā)動(dòng)機(jī)廠家提供。接著,在發(fā)動(dòng)機(jī)102處于工作狀態(tài)時(shí),檢測冷卻液的溫度;根據(jù)冷卻液的溫度控制發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻系統(tǒng),以使冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇隨著冷卻液的溫度的變化而改變操作狀態(tài),由此使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度基本處于發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作范圍內(nèi),上述理想工作溫度范圍的溫度區(qū)間可以稍小于發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作范圍的溫度區(qū)間,比如發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作范圍可以為t1-5℃至t2+5℃;以及定時(shí)使冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇反向旋轉(zhuǎn)。在此,可以通過設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻通道內(nèi)的溫度傳感器測量冷卻通道中的冷卻液的溫度,或者可以通過電控發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU直接獲取冷卻液溫度信號(hào),并將溫度信號(hào)傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)10的控制器20,控制器20可以對(duì)獲取的冷卻液溫度信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理??刂破?0根據(jù)冷卻液的溫度對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18進(jìn)行控制,從而控制冷卻風(fēng)扇16的轉(zhuǎn)速??刂破?0可以在冷卻液的溫度低于一定程度時(shí),使液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18處于停止?fàn)顟B(tài),從而不啟用冷卻風(fēng)扇16,此時(shí)可以確保使發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻液溫度快速升高至正常工作范圍內(nèi)。當(dāng)冷卻液的溫度達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)102的理想工作范圍之后,如果冷卻液溫度繼續(xù)升高,則起動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18,使其工作,從而使冷卻風(fēng)扇16旋轉(zhuǎn)處于工作狀態(tài)。
進(jìn)一步地,由于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)10的冷卻風(fēng)扇16通過將冷空氣吸入散熱器14的內(nèi)部來對(duì)散熱器14進(jìn)行冷卻,但是由于采用根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)102的農(nóng)用機(jī)械的工作環(huán)境比較惡劣,散熱器14在使用一段時(shí)間之后通常會(huì)被農(nóng)作物秸稈等雜質(zhì)堵塞,因此需要定期對(duì)散熱器14進(jìn)行清理。為此,可以定時(shí)使液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18控制冷卻風(fēng)扇16反向旋轉(zhuǎn),當(dāng)冷卻風(fēng)扇16反向旋轉(zhuǎn)時(shí),可以對(duì)吸附在散熱器14上的農(nóng)作物秸稈等雜質(zhì)進(jìn)行吹離,從而使散熱器14恢復(fù)潔凈狀態(tài),便于冷卻氣流穿過散熱器14。
在根據(jù)本發(fā)明的如上所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制方法中,根據(jù)冷卻液的溫度控制發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng),以使冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇隨著冷卻液的溫度的變化而改變操作狀態(tài)的步驟包括在冷卻液的溫度從環(huán)境溫度逐漸升高的情況下,當(dāng)檢測到冷卻液的溫度低于t1時(shí),控制冷卻系統(tǒng)以使冷卻風(fēng)扇處于停止?fàn)顟B(tài)。比如,在發(fā)動(dòng)機(jī)102剛剛起動(dòng)時(shí),由于發(fā)動(dòng)機(jī)102的溫度從低溫狀態(tài)開始逐漸升高,冷卻液溫度也從低溫開始升高,此時(shí)尚未達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)102的理想工作溫度的下限t1,因此此時(shí)無需起動(dòng)冷卻風(fēng)扇16,而需要使發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻液的溫度逐漸升高,直到溫度達(dá)到理想的溫度范圍內(nèi)。
當(dāng)檢測到冷卻液的溫度高于t1并且低于t2時(shí),即冷卻液的溫度處于發(fā)動(dòng)機(jī)的理想工作溫度范圍內(nèi)時(shí),控制器20可以控制液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),也就是說,當(dāng)控制器20檢測到冷卻液的溫度超過t1時(shí),冷卻風(fēng)扇16即被起動(dòng),并且使冷卻風(fēng)扇16的轉(zhuǎn)速隨著冷卻液的溫度的升高而加速,以及隨著冷卻液的溫度的降低而減速。也就是說,冷卻液的溫度越高,可以使冷卻風(fēng)扇16加速旋轉(zhuǎn),從而使得空氣對(duì)流更加快速,從而使得散熱器14的散熱速度更快,使發(fā)動(dòng)機(jī)102盡快恢復(fù)至其理想工作溫度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻液溫度降低時(shí),可以使冷卻風(fēng)扇16減速,從而減少散熱器14的散熱量,從而確保發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度保持在理想工作溫度范圍內(nèi)。通過控制冷卻風(fēng)扇16的旋轉(zhuǎn)速度,使發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻液的溫度保持基本穩(wěn)定,防止冷卻液溫度發(fā)生較大幅度的波動(dòng)。
在液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18和冷卻風(fēng)扇16處于起動(dòng)狀態(tài)的情況下,也就是說在發(fā)動(dòng)機(jī)102處于穩(wěn)定工作狀態(tài)的情況下,比如發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻液溫度處于t1至t2的范圍內(nèi),當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度從理想工作溫度范圍降低至低于t1一定程度時(shí),控制器20使液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18停機(jī),從而使冷卻風(fēng)扇16停轉(zhuǎn)。比如,可以在冷卻液的溫度比t1低5℃或5℃以上時(shí),控制器20使液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18停機(jī)。設(shè)置該溫度范圍的用意在于當(dāng)冷卻液的溫度在t1附近的范圍內(nèi)小幅度波動(dòng)時(shí)不會(huì)頻繁地啟停液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18,只有當(dāng)冷卻液的溫度比t1低5℃或5℃以上時(shí),使液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18停機(jī),從而使冷卻風(fēng)扇16停轉(zhuǎn),即此時(shí)無需繼續(xù)為冷卻液降溫。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻液的溫度在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)處于t2附近的范圍內(nèi)時(shí),控制器20使液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18的液壓泵反向旋轉(zhuǎn),從而使冷卻風(fēng)扇16反轉(zhuǎn)。比如,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻液的溫度長時(shí)間處于t2-5℃至t2+3℃的范圍內(nèi)時(shí),控制器20可以使液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18的液壓泵反向旋轉(zhuǎn)。此時(shí)可能是由于比如為收獲機(jī)的農(nóng)業(yè)機(jī)械的長時(shí)間工作,作物秸稈或灰塵吸附在散熱器14的散熱片上,從而導(dǎo)致冷卻氣流量的減小,降低了冷卻效果。此時(shí)需要對(duì)散熱器14上的秸稈和灰塵等雜質(zhì)進(jìn)行清理,即可以使液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18的液壓泵反向旋轉(zhuǎn),從而使冷卻風(fēng)扇16反轉(zhuǎn),變吸風(fēng)為吹風(fēng),將散熱器14上的秸稈雜質(zhì)吹離散熱器14??梢允挂簤候?qū)動(dòng)系統(tǒng)18的液壓泵以最高轉(zhuǎn)速反向旋轉(zhuǎn),并且持續(xù)一定時(shí)間,比如可以維持10秒鐘或更長時(shí)間。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)102工作一定時(shí)間之后,特別是在氣溫較高的環(huán)境下工作一定時(shí)間之后,發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻液溫度可能會(huì)高于t2,當(dāng)冷卻液溫度在一定的時(shí)間段內(nèi)持續(xù)高于t2時(shí),比如在冷卻液溫度持續(xù)高于t2+5℃時(shí),控制器20發(fā)出報(bào)警信息或者控制發(fā)動(dòng)機(jī)102停機(jī)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)102的冷卻液溫度已經(jīng)超出了發(fā)動(dòng)機(jī)102的理想工作溫度范圍,可能會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)102處于過熱狀態(tài),因此,此時(shí)需要向駕駛?cè)藛T發(fā)出提醒,提示駕駛?cè)藛T檢查發(fā)動(dòng)機(jī)102或使發(fā)動(dòng)機(jī)102停機(jī)。
如果采用這種發(fā)動(dòng)機(jī)102的收獲機(jī)或其他車輛一直處于正常作業(yè)狀態(tài)之下,即發(fā)動(dòng)機(jī)102在起動(dòng)之后一直處于理想作業(yè)溫度范圍內(nèi),控制器20會(huì)控制液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)18使冷卻風(fēng)扇16每隔一定時(shí)間反向旋轉(zhuǎn)一次,比如可以每隔2小時(shí)反轉(zhuǎn)一次。冷卻風(fēng)扇16每次反轉(zhuǎn)可以持續(xù)一定時(shí)間,比如可以持續(xù)10秒鐘,或者可以持續(xù)更長的時(shí)間。這樣,可以在發(fā)動(dòng)機(jī)102的正常作業(yè)狀態(tài)下,確保散熱器14處于良好的通風(fēng)狀態(tài)下,從而有利于散熱器14的順利散熱,防止散熱器14被作物秸稈等雜質(zhì)堵塞。
進(jìn)一步地,本發(fā)明還涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制器,該控制器包括:存儲(chǔ)單元,其用于定義和存儲(chǔ)溫度范圍t1至t2為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的理想工作溫度范圍;數(shù)據(jù)檢測單元,其在發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí),檢測冷卻液的溫度;執(zhí)行單元,其根據(jù)冷卻液的溫度控制發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng),以使冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇隨著冷卻液的溫度的變化而改變操作狀態(tài),由此使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度基本處于理想工作溫度范圍內(nèi);以及定時(shí)單元,其定時(shí)使冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇反向旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的控制器的存儲(chǔ)單元可以用于定義和存儲(chǔ)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液的最佳工作狀態(tài)的溫度范圍信息,或者也可以用于存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的其他相關(guān)信息??刂破骺梢岳脭?shù)據(jù)檢測單元的溫度傳感器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻通道中的冷卻液的溫度信息進(jìn)行采集并對(duì)其進(jìn)行處理。然后,控制器可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的理想工作溫度范圍與采集的冷卻液的溫度信號(hào)進(jìn)行比較,判斷發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前是否處于理想工作溫度范圍內(nèi)。根據(jù)比較結(jié)果,執(zhí)行模塊可以對(duì)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),從而使得冷卻風(fēng)扇以不同的速度旋轉(zhuǎn)或者沿不同的方向旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步地,根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制器的執(zhí)行單元可以包括第一風(fēng)扇停止控制單元,該第一風(fēng)扇停止控制單元可以用于在冷卻液的溫度從環(huán)境溫度逐漸升高的情況下,當(dāng)檢測到冷卻液的溫度低于t1時(shí),對(duì)冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇進(jìn)行控制,以使冷卻風(fēng)扇處于停止?fàn)顟B(tài)。也就是說,在比如發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)階段,冷卻液溫度上升到t1之前,第一風(fēng)扇停止控制單元控制冷卻風(fēng)扇使其處于停止?fàn)顟B(tài),從而使冷卻液快速升溫到正常工作溫度范圍內(nèi)。
執(zhí)行單元還包括風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制單元,當(dāng)檢測到冷卻液的溫度從低溫逐漸升高并且處于t1至t2的理想工作溫度范圍內(nèi)時(shí),風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制單元控制冷卻系統(tǒng)處于工作狀態(tài),并控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨著冷卻液的溫度的升高/降低而加速/減速。通過風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制單元使風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速與冷卻液的溫度正相關(guān),即在理想工作溫度范圍內(nèi),使冷卻液溫度越高,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越快,反之,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速越慢。
執(zhí)行單元進(jìn)一步包括第二風(fēng)扇停止控制單元,在冷卻系統(tǒng)和冷卻風(fēng)扇處于工作狀態(tài)的情況下,當(dāng)冷卻液的溫度逐漸降低并且比t1低5℃以上時(shí),第二風(fēng)扇停止控制單元控制冷卻風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。即,當(dāng)冷卻液的溫度從正常工作溫度范圍開始降低并且低于t15℃或5℃以上時(shí),第二風(fēng)扇停止控制單元控制冷卻風(fēng)扇停轉(zhuǎn),在此防止冷卻液溫度在比t1低0-5℃時(shí)冷卻風(fēng)扇的反復(fù)啟停。
另外,執(zhí)行單元包括風(fēng)扇反轉(zhuǎn)控制單元,當(dāng)冷卻液的溫度在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)處于t2-5℃至t2+3℃的范圍內(nèi)時(shí),風(fēng)扇反轉(zhuǎn)控制單元控制冷卻風(fēng)扇反向旋轉(zhuǎn)。該執(zhí)行單元還可以包括報(bào)警單元,當(dāng)冷卻液的溫度高于t2+3℃時(shí),報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)或者控制發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī),從而為發(fā)動(dòng)機(jī)提供保護(hù)。
本發(fā)明還提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)包括如上所述的控制器。可以通過該控制系統(tǒng)對(duì)根據(jù)本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和/或轉(zhuǎn)向進(jìn)行調(diào)節(jié),從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)處于理想工作溫度范圍之內(nèi),由此有利于發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的作業(yè)效率。
雖然參照示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述,但是應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明并不局限于文中詳細(xì)描述和示出的具體實(shí)施方式,在不偏離權(quán)利要求書所限定的范圍的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)所述示例性實(shí)施方式做出各種改進(jìn)或變型。