CN102767204A - 暖机控制设备、控制系统和控制方法及工程机械设备 - Google Patents

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本发明公开了一种暖机控制设备、控制系统和控制方法及工程机械设备。该暖机控制设备包括:接收装置,用于接收发动机冷却液温度及/或发动机机油温度;以及控制装置,与接收装置相连,用于将发动机冷却液温度与预设冷却液温度比较及/或将发动机机油温度与预设机油温度比较,在发动机冷却液温度小于预设冷却液温度及/或发动机机油温度小于预设机油温度的情况下,控制先导电磁阀断开,同时控制发动机转速限制为中速并持续第一预定时间,其中,先导电磁阀用于控制先导油路的通断。通过使用上述控制设备,能够实现发动机暖机过程的自动控制,同时屏蔽操作手柄信号以防止误操作,从而保护发动机不遭受不必要的损耗,延长了工程机械设备的使用寿命。

Description

暖机控制设备、控制系统和控制方法及工程机械设备
技术领域
本发明涉及工程机械领域,具体地,涉及一种暖机控制设备、控制系统和控制方法及工程机械设备。
背景技术
工程车辆(例如挖掘机)的发动机低于正常工作温度时,一方面因为润滑油的粘度增加,使其附着力和流动性变差;另一方面,进入气缸的燃料受温度影响而导致雾化不良,并且还会冲刷和稀释气缸壁上的润滑油,大大降低了润滑系统的工作效能。
发动机在这种工作状态下启动并运转,许多零件之间都处于半干摩擦甚至干摩擦状况,并且怠速状态下有超过60%的功率用于克服运动阻力。这样,使得各零部件尤其是凸轮轴、曲轴以及活塞、活塞环与气缸的磨损加剧。
此外,挖掘机的液压油正常工作温度一般应为50摄氏度左右。在油温低于25摄氏度时,如果剧烈操作机器,则可能会导致液压设备发生重大故障。因此开始作业前最好将油温预热到25摄氏度以上。
针对上述存在的问题,需要一种能够在作业前对工程车辆进行暖机操作的系统和方法,以使工程车辆安全高效地作业。
发明内容
本发明的目的是提供一种暖机控制设备、控制系统和控制方法及工程机械设备。以解决上述现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的,本发明提供一种暖机控制设备,该暖机控制设备包括:接收装置,用于接收发动机冷却液温度及/或发动机机油温度;以及控制装置,与接收装置相连,用于将发动机冷却液温度与预设冷却液温度比较及/或将发动机机油温度与预设机油温度比较,在发动机冷却液温度小于预设冷却液温度及/或发动机机油温度小于预设机油温度的情况下,控制先导电磁阀断开,同时控制发动机转速限制为中速并持续第一预定时间,其中,先导电磁阀用于控制先导油路的通断。
本发明还提供了一种暖机控制系统,该控制系统包括:上述的控制设备;以及温度传感器,与接收装置相连,用于检测发动机冷却液温度及/或发动机机油温度。
本发明还提供了一种工程机械设备,包括液压系统和发动机,其中,该工程机械设备还包括上述的暖机控制系统。
本发明还提供了一种暖机控制方法,该方法包括:接收发动机冷却液温度及/或发动机机油温度;以及将发动机冷却液温度与预设冷却液温度比较及/或将发动机机油温度与预设机油温度比较,在发动机冷却液温度小于预设冷却液温度及/或发动机机油温度小于预设机油温度的情况下,控制先导电磁阀断开,同时控制发动机转速限制为中速并持续第一预定时间,其中,先导电磁阀用于控制先导油路的通断。
通过上述技术方案,通过接收冷却液温度及/或机油温度进行比较,并在冷却液温度小于预设冷却液温度及/或机油温度小于预设机油温度的情况下限制发动机转速和控制先导电磁阀断开,可以实现发动机暖机过程的自动控制,同时屏蔽操作手柄信号,防止误操作,从而保护发动机不遭受不必要的损耗,延长了工程机械设备的使用寿命。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是根据本发明实施例的暖机控制设备的方框图;
图2是根据本发明实施例的暖机控制系统的方框图;
图3是根据本发明实施例一的暖机控制方法的流程图;以及
图4是根据本发明实施例二的暖机控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
图1是根据本发明实施例的暖机控制设备的方框图。
如图1所示,该暖机控制设备包括:接收装置10,用于接收发动机冷却液温度及/或发动机机油温度;以及控制装置12,与接收装置10相连,用于将所述发动机冷却液温度与预设冷却液温度比较及/或将所述发动机机油温度与预设机油温度比较,在所述发动机冷却液温度小于所述预设冷却液温度及/或所述发动机机油温度小于所述预设机油温度的情况下,控制所述先导电磁阀断开,同时控制发动机转速限制为中速并持续第一预定时间,其中,所述先导电磁阀用于控制先导油路的通断。
通过使用上述控制设备,通过接收冷却液温度及/或机油温度进行比较,并在冷却液温度小于预设冷却液温度及/或机油温度小于预设机油温度的情况下限制发动机转速和控制先导电磁阀断开,可以实现发动机暖机过程的自动控制,同时屏蔽操作手柄信号以防止误操作(这样,即便是在误操作碰到了液压系统操作手柄的情况下,由于先导油路是断开的,也不会执行操作手柄对应的操作),从而保护发动机不遭受不必要的损耗,延长了工程机械设备的使用寿命。
其中,控制装置12在控制发动机转速限制为中速的同时屏蔽油门旋钮的信号,该油门旋钮用于改变所述发动机的转速。
在本实施例中,所述接收装置10还用于接收液压系统液压油温度;所述控制装置12在所述发动机冷却液温度大于或等于所述预设冷却液温度及/或所述发动机机油温度大于或等于所述预设机油温度情况下,将所述液压系统液压油温度与预设液压油温度比较,在所述液压系统液压油温度小于所述预设液压油温度的情况下,控制先导电磁阀接通,同时控制所述液压系统执行预设暖机动作并持续第二预定时间。也就是,在所述发动机冷却液温度大于或等于所述预设冷却液温度及/或所述发动机机油温度大于或等于所述预设机油温度情况下,不执行发动机暖机操作,直接执行液压系统自动暖机操作。
其中,预设冷却液温度例如为10摄氏度,预设机油温度例如为25摄氏度,第一预定时间和第二预定时间例如均为5分钟,所述中速介于全速和低怠速之间(即,中速是相当于将油门旋钮旋至全速和低怠速之间的中间位置)。
在本实施例中,接收装置10还用于接收液压系统液压油温度;控制装置12还用于在所述第一预定时间之后解除对所述发动机转速的限制,将液压系统液压油温度与预设液压油温度比较,在所述液压系统液压油温度小于所述预设液压油温度的情况下,控制先导电磁阀接通,同时控制所述液压系统执行预设暖机动作并持续第二预定时间。
通过接收液压油温度进行比较,在所述液压系统液压油温度小于所述预设液压油温度的情况下控制液压系统(工作装置)执行预设暖机动作,可以实现液压系统的暖机过程的自动控制,从而保护液压系统不遭受不必要的损耗。
其中,如果所述液压系统液压油温度大于或等于所述预设液压油温度,则直接跳过液压系统自动暖机操作,进入正常作业状态,液压系统的工作装置根据液压手柄/电控手柄的操作执行相应操作。其中,预设液压油温度例如为25摄氏度,第二预定时间例如为5分钟。对于控制液压系统执行预设暖机动作,例如可以是控制工程机械设备的铲斗从地面升起至预定位置并持续5分钟。
其中,液压系统自动暖机操作是可选的,可以通过在人机交互界面上设置按钮来选择液压系统自动暖机操作或者选择液压系统手动暖机操作。在液压系统的自动暖机操作过程中采用电控手柄。
此外,控制装置12还可以将比较结果和控制结果输出至人机交互界面,以便于操作者了解控制过程。
图2是根据本发明实施例的暖机控制系统的方框图。
如图2所示,该控制系统包括:上述实施例中的控制设备20;以及温度传感器22,与接收装置10相连,用于检测发动机冷却液温度及/或发动机机油温度。
其中,温度传感器22还可以用于检测液压系统液压油温度。可选地,温度传感器22的数量可以为三个,分别用于检测发动机冷却液温度、发动机机油温度和液压系统液压油温度。
通过上述控制系统,能够实现发动机暖机过程的自动控制,同时屏蔽操作手柄信号以防止误操作,从而保护发动机不遭受不必要的损耗,延长了工程机械设备的使用寿命。
本发明还提供了一种工程机械设备,包括液压系统和发动机,其中,该工程机械设备还包括上述实施例中的暖机控制系统。其中,该工程机械设备可以为挖掘机。
图3是根据本发明实施例的暖机控制方法的流程图。
如图3所示,该方法包括:
S300,接收发动机冷却液温度及/或发动机机油温度;以及
S302,将所述发动机冷却液温度与预设冷却液温度比较及/或将所述发动机机油温度与预设机油温度比较,在所述发动机冷却液温度小于所述预设冷却液温度及/或所述发动机机油温度小于所述预设机油温度的情况下,控制所述先导电磁阀断开,同时控制发动机转速限制为中速并持续第一预定时间,其中,所述先导电磁阀用于控制先导油路的通断。
通过接收冷却液温度及/或机油温度进行比较,并在冷却液温度小于预设冷却液温度及/或机油温度小于预设机油温度的情况下限制发动机转速和控制先导电磁阀断开,可以实现发动机暖机过程的自动控制,同时屏蔽操作手柄信号以防止误操作(这样,即便是在误操作碰到了液压系统操作手柄的情况下,由于先导油路是断开的,也不会执行操作手柄对应的操作),从而保护发动机不遭受不必要的损耗,延长了工程机械设备的使用寿命。
其中,该方法还包括:在控制发动机转速限制为中速的同时屏蔽油门旋钮的信号,该油门旋钮用于改变发动机的转速。
在本实施例中,该方法还包括,接收液压系统液压油温度;在所述发动机冷却液温度大于及/或等于所述预设冷却液温度或所述发动机机油温度大于或等于所述预设机油温度情况下,将所述液压系统液压油温度与预设液压油温度比较,在所述液压系统液压油温度小于所述预设液压油温度的情况下,控制先导电磁阀接通,同时控制所述液压系统执行预设暖机动作并持续第二预定时间。也就是,在所述发动机冷却液温度大于及/或等于所述预设冷却液温度或所述发动机机油温度大于或等于所述预设机油温度情况下,不执行发动机暖机操作,直接执行液压系统自动暖机操作。
其中,预设冷却液温度例如为10摄氏度,预设机油温度例如为25摄氏度,第一预定时间和第二预定时间例如均为5分钟,所述中速介于全速和低怠速之间(即,中速是相当于将油门旋钮旋至全速和低怠速之间的位置)。
在本实施例中,该方法还包括:接收液压系统液压油温度;在所述第一预定时间之后解除对所述发动机转速的限制,将所述液压系统液压油温度与预设液压油温度比较,在所述液压系统液压油温度小于所述预设液压油温度的情况下,控制先导电磁阀接通,同时控制所述液压系统执行预设暖机动作并持续第二预定时间。
通过接收液压油温度进行比较,在所述液压系统液压油温度小于所述预设液压油温度的情况下控制液压系统(工作装置)执行预设暖机动作,可以实现液压系统的暖机过程的自动控制,从而保护液压系统不遭受不必要的损耗。
其中,如果所述液压系统液压油温度大于或等于所述预设液压油温度,则直接跳过液压系统自动暖机操作,进入正常作业状态,液压系统的工作装置根据液压手柄/电控手柄的操作执行相应操作。其中,预设液压油温度为25摄氏度,第二预定时间为5分钟。对于控制液压系统执行预设暖机动作,例如可以是控制工程机械设备的铲斗从地面升起至预定位置并持续5分钟。
其中,液压系统自动暖机操作是可选的,可以通过在人机交互界面上设置按钮来选择液压系统自动暖机操作或者选择液压系统手动暖机操作。在液压系统的自动暖机操作过程中采用电控手柄。
可选地,上述的比较结果和控制结果可以输出至人机交互界面,以便于操作者了解控制过程。
接下来,详细描述使用根据本发明实施例的暖机控制系统执行暖机控制方法的过程。
具体地,通过温度传感器22检测发动机冷却液温度和发动机机油温度,控制设备20的接收装置10接收温度传感器22发送的发动机冷却液温度及/或发动机机油温度,控制装置12将所述发动机冷却液温度与预设冷却液温度比较及/或将所述发动机机油温度与预设机油温度比较,当发动机冷却液温度小于预设冷却液温度(例如,10摄氏度)及/或发动机机油温度小于预设机油温度(例如,25摄氏度)时,控制所述先导电磁阀断开,同时控制发动机以中速运行(即将发动机速度限制在全速和低怠速之间)并持续预定时间(例如,5分钟);同时,在人机交互界面上可以显示温度的比较结果和对发动机的控制状态(例如,显示内容为“正在暖机,请稍后”)。可选地,还可以通过指示灯来指示当前控制状态(例如,指示灯发黄光时为暖机状态,指示灯可以为LED)。如果不满足发动机冷却液温度小于预设冷却液温度(例如,10摄氏度)及/或发动机机油温度小于预设机油温度(例如,25摄氏度)的情形,不执行发动机暖机操作,直接执行液压系统自动暖机操作。控制设备20与发动机之间通过J1939协议进行通信。可选地,控制设备20与发动机之间还可以通过开关量或模拟量端口通信。
在上述的发动机自动暖机操作结束后(在所述第一预定时间之后解除对发动机转速的限制),可以执行对液压系统的自动暖机保护操作。接收装置10接收温度传感器22检测的液压系统液压油温度,控制装置12将该液压油温度与预设液压油温度(例如,25摄氏度)比较,在液压油温度小于预设液压油温度的情况下,控制装置12控制液压系统执行预设暖机动作(控制工程机械设备工作装置执行预设暖机动作,例如铲斗提升到预定位置)并持续预定时间(例如,5分钟);同时,在人机交互界面上可以显示温度的比较结果和对控制状态(例如,显示内容为“正在暖机,请稍后”)。可选地,还可以通过指示灯来指示当前控制状态(例如,指示灯发黄光时为暖机状态,指示灯可以为LED)。如果不满足液压油温度小于预设液压油温度(例如25摄氏度)的情形,直接跳过液压系统自动暖机操作,进入正常作业状态,液压系统的工作装置根据液压手柄/电控手柄的操作执行相应操作。
对于设定温度,不同待测液体(如冷却液、机油)类型会对应不同的设定温度。因而上述实施例中的设定温度值仅仅是示例性的,并非用于限定本发明。
此外,可以通过自动暖机安全联锁开关在自动暖机操作和不执行自动暖机操作之间进行切换,该自动暖机安全联锁开关通常为系统开机默认打开状态。如果不希望执行自动暖机操作,可以通过人机交互界面执行切换操作。
图4是根据本发明实施例二的暖机控制方法的流程图。下面结合图4以接收发动机冷却液温度和发动机机油温度中的一者为例描述本发明的暖机控制方法。
如图4所示,该方法包括:
S400,接收发动机冷却液温度或发动机机油温度,转至步骤S402;
S402,判断发动机冷却液温度(或发动机机油温度)是否小于预设冷却液温度(或预设机油温度),如果是,则转至步骤S404,否则转至步骤S406;
S404,控制先导电磁阀断开,同时控制发动机转速限制为中速并持续第一预定时间,转至步骤S406;
S406,接收液压系统液压油温度,转至步骤S408;
S408,判断液压系统液压油温度是否小于预设液压油温度,如果是则转至步骤S410,否则转至步骤S412;
S410,控制先导电磁阀接通,同时控制所述液压系统执行预设暖机动作并持续第二预定时间,转至步骤S412;
S412,液压系统进入正常作业状态,即液压系统的工作装置根据液压手柄/电控手柄的操作执行相应操作。
本领域技术人员应该理解,图4所示的步骤仅仅是示例性的,并非用于限定本发明。
从上述实施例可以看出,通过接收冷却液温度或机油温度进行比较,并在冷却液温度小于预设冷却液温度或机油温度小于预设机油温度的情况下限制发动机转速和控制先导电磁阀断开,可以实现发动机暖机过程的自动控制,同时屏蔽操作手柄信号以防止误操作(这样,即便是在误操作碰到了液压系统操作手柄的情况下,由于先导油路是断开的,也不会执行操作手柄对应的操作),从而保护发动机不遭受不必要的损耗,延长了工程机械设备的使用寿命。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种暖机控制设备,该控制设备包括:
接收装置,用于接收发动机冷却液温度及/或发动机机油温度;以及
控制装置,与所述接收装置相连,用于将所述发动机冷却液温度与预设冷却液温度比较及/或将所述发动机机油温度与预设机油温度比较,在所述发动机冷却液温度小于所述预设冷却液温度及/或所述发动机机油温度小于所述预设机油温度的情况下,控制先导电磁阀断开,同时控制发动机转速限制为中速并持续第一预定时间,其中,所述先导电磁阀用于控制先导油路的通断。
2.根据权利要求1所述的控制设备,其中,
所述接收装置还用于接收液压系统液压油温度;
所述控制装置在所述发动机冷却液温度大于或等于所述预设冷却液温度及/或所述发动机机油温度大于或等于所述预设机油温度情况下,将所述液压系统液压油温度与预设液压油温度比较,在所述液压系统液压油温度小于所述预设液压油温度的情况下,控制先导电磁阀接通,同时控制所述液压系统执行预设暖机动作并持续第二预定时间。
3.根据权利要求1所述的控制设备,其中,
所述接收装置还用于接收液压系统液压油温度;
所述控制装置还用于在所述第一预定时间之后解除对所述发动机转速的限制,将所述液压系统液压油温度与预设液压油温度比较,在所述液压系统液压油温度小于所述预设液压油温度的情况下,控制先导电磁阀接通,同时控制所述液压系统执行预设暖机动作并持续第二预定时间。
4.根据权利要求1所述的控制设备,其中,所述控制装置在控制发动机转速限制为中速的同时屏蔽油门旋钮的信号,该油门旋钮用于改变所述发动机的转速。
5.一种暖机控制系统,该控制系统包括:
权利要求1-4中任一项权利要求所述的控制设备;以及
温度传感器,与所述接收装置相连,用于检测发动机冷却液温度及/或发动机机油温度。
6.一种工程机械设备,包括液压系统和发动机,其中,该工程机械设备还包括权利要求5所述的暖机控制系统。
7.根据权利要求6所述的工程机械设备,该工程机械设备为挖掘机。
8.一种暖机控制方法,该方法包括:
接收发动机冷却液温度及/或发动机机油温度;以及
将所述发动机冷却液温度与预设冷却液温度比较及/或将所述发动机机油温度与预设机油温度比较,在所述发动机冷却液温度小于所述预设冷却液温度及/或所述发动机机油温度小于所述预设机油温度的情况下,控制先导电磁阀断开,同时控制发动机转速限制为中速并持续第一预定时间,其中,所述先导电磁阀用于控制先导油路的通断。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,该方法还包括:
接收液压系统液压油温度;
在所述发动机冷却液温度大于或等于所述预设冷却液温度及/或所述发动机机油温度大于或等于所述预设机油温度情况下,将所述液压系统液压油温度与预设液压油温度比较,在所述液压系统液压油温度小于所述预设液压油温度的情况下,控制先导电磁阀接通,同时控制所述液压系统执行预设暖机动作并持续第二预定时间。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,该方法还包括:
接收液压系统液压油温度;
在所述第一预定时间之后解除对所述发动机转速的限制,将所述液压系统液压油温度与预设液压油温度比较,在所述液压系统液压油温度小于所述预设液压油温度的情况下,控制先导电磁阀接通,同时控制所述液压系统执行预设暖机动作并持续第二预定时间。
11.根据权利要求8所述的方法,其中,该方法还包括:
在控制发动机转速限制为中速的同时屏蔽油门旋钮的信号,该油门旋钮用于改变所述发动机的转速。
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