CN103758674A - 一种柴油机低温辅助启动回路及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柴油机低温辅助启动回路及其控制方法，该低温辅助启动回路包括第一电磁阀、副水箱、电子泵、第二电磁阀、第一温度传感器、第二温度传感器、转速传感器及控制器；该低温辅助启动回路的控制方法通过转速传感器检测柴油机的工况类别，利用温度传感器采集柴油机中冷却液的温度，通过控制器打开电磁阀，让电子泵运转，使得存储在保温副水箱中的冷却液与柴油发动机机体中的冷却液进行热交换，有效的将柴油发动机在运行过程中产生的能量存储与副水箱中，从而使得柴油机在低温时能够加热柴油发动机机体，使其快速启动；该启动回路结构简单，成本低廉，对该启动回路的控制方法简单有效，降低了柴油发动机低温启动时所需的能耗。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械用柴油机控制技术领域，特备涉及一种柴油机低温辅助启动回路及其控制方法。
背景技术
工程机械在路桥、基础建设、港口等很多场所广泛使用，柴油发动机因其功率密度高而被广泛使用，绝大多数工程机械选用柴油发动机作为动力源。正式因为工程机械的多功能及便捷性，使得其有如此广阔的应用环境。工程机械用的柴油机有其比较特殊的工作环境，如温度、海拔、含氧量、粉尘等要求，目前常遇到的问题是温度的影响，特别受到低温环境下启动问题的制约，很多人员在研究柴油机低温启动问题，例如采用外加加热系统，将发动机机体加热，还有采用红外加热的方法。这些方法一方面给系统的安全性带来隐患，高温作用会改变冷却液的特性；另一方面，带来了不少能量的损失。
发明内容
本发明提供了一种柴油机低温辅助启动回路及其控制方法，其目的在于克服现有技术中柴油发动机在低温条件不易启动或启动耗能较高的问题。
一种柴油机低温辅助启动回路，包括第一电磁阀2、副水箱5、电子泵4、第二电磁阀3、第一温度传感器8、第二温度传感器9、转速传感器10及控制器11；
所述柴油发动机机体的冷却液管道出口与副水箱的入口相连，副水箱的出口与电子泵的进水口相连，电子泵的出水口与柴油发动机机体的冷却液管道进口相连；
所述第一电磁阀设置于柴油发动机机体的冷却液管道出口与副水箱的入口之间，所述第二电磁阀设置于电子泵的出水口与柴油发动机机体的冷却液管道进口之间；
所述第一温度传感器8和转速传感器10设置于柴油发动机机体上，所述第二温度传感器9设置于副水箱上；
所述第一温度传感器8、第二温度传感器9及转速传感器10均与所述控制器11的输入端相连，所述第一电磁阀2、电子泵4及第二电磁阀3的信号控制端均与所述控制器11的输出端相连。
还包括与所述控制器的输出端相连的信号指示单元13。
所述副水箱采用内部带保温棉的双层箱体结构，副水箱内胆的容积为所配柴油发动机机体内冷却液的体积1.5～2倍。
一种柴油机低温辅助启动回路的控制方法，采用所述的柴油机低温辅助启动回路，包括以下步骤：
步骤1：通过转速传感器检测发动机的转速；
步骤2：根据发动机转速对发动机运行工况进行判断，包括以下两种：
1）当发动机转速小于或等于500转/分钟时，若第二温度传感器9采集的温度值T2比第一温度传感器8采集的温度值T1大于2℃，则进入步骤3，进行柴油发动机预热，否则，则进入步骤4；
2）当发动机转速大于或等于500转/分钟时，若第二温度传感器9采集的温度值T2比第一温度传感器8采集的温度值T1大于2℃且第一温度传感器8采集的温度值T1处于50℃～80℃之间，则进入步骤3，进行能量储备，否则，进入步骤4；
步骤3：控制器输出控制信号令第一电磁阀2和第二电磁阀3打开，电子泵4工作，从而使得副水箱5与柴油发动机机体中的冷却液处于循环状态，返回步骤1；
步骤4：控制器输出控制信号令第一电磁阀2和第二电磁阀3关闭，电子泵4停止工作，从而使得副水箱5与柴油发动机机体中的液体处于静止状态，返回步骤1。
所述步骤3中控制器还发出控制信号使得所述信号指示单元通电显示。
所述步骤4中控制器还发出控制信号使得所述信号指示单元断电显示。
有益效果
本发明提出的一种柴油机低温辅助启动回路及其控制方法，该低温辅助启动回路包括第一电磁阀、副水箱、电子泵、第二电磁阀、第一温度传感器、第二温度传感器、转速传感器及控制器；该低温辅助启动回路的控制方法通过转速传感器检测柴油机的工况类别，利用温度传感器采集柴油机中冷却液的温度，通过控制器打开电磁阀，让电子泵运转，使得存储在保温副水箱中的冷却液与柴油发动机机体中的冷却液进行热交换，有效的将柴油发动机在运行过程中产生的能量存储与副水箱中，从而使得柴油机在低温时能够加热柴油发动机机体，使其快速启动；该启动回路结构简单，成本低廉，对该启动回路的控制方法简单有效，降低了柴油发动机低温启动时所需的能耗。
附图说明
图1为本发明柴油机低温辅助启动回路的结构框图；
图2为本发明柴油机低温辅助启动回路的控制方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
如图1所示，一种柴油机低温辅助启动回路，包括第一电磁阀2、副水箱5、电子泵4、第二电磁阀3、第一温度传感器8、第二温度传感器9、转速传感器10及控制器11；
所述柴油发动机机体的冷却液管道出口与副水箱的入口相连，副水箱的出口与电子泵的进水口相连，电子泵的出水口与柴油发动机机体的冷却液管道进口相连；
所述第一电磁阀设置于柴油发动机机体的冷却液管道出口与副水箱的入口之间，所述第二电磁阀设置于电子泵的出水口与柴油发动机机体的冷却液管道进口之间；
所述第一温度传感器8和转速传感器10设置于柴油发动机机体上，所述第二温度传感器9设置于副水箱上；
所述第一温度传感器8、第二温度传感器9及转速传感器10均与所述控制器11的输入端相连，所述第一电磁阀2、电子泵4及第二电磁阀3的信号控制端均与所述控制器11的输出端相连。
还包括与所述控制器的输出端相连的信号指示单元13。
所述副水箱采用内部带保温棉的双层箱体结构，副水箱内胆的容积为所配柴油发动机机体内冷却液的体积1.5～2倍。
如图2所示，一种柴油机低温辅助启动回路的控制方法，采用所述的柴油机低温辅助启动回路，包括以下步骤：
步骤1：给控制器上电，通过转速传感器检测发动机的转速，利用控制器对当前的发动机转速进行工况判断；
步骤2：根据发动机转速对发动机运行工况进行判断，包括以下两种：
1）当发动机转速小于500转/分钟时，若第二温度传感器9采集的温度值T2比第一温度传感器8采集的温度值T1大于2℃，则进入步骤3，进行柴油发动机预热，否则，则进入步骤4；
2）当发动机转速大于或等于500转/分钟时，若第二温度传感器9采集的温度值T2比第一温度传感器8采集的温度值T1大于2℃且第一温度传感器8采集的温度值T1处于50℃～80℃之间，则进入步骤3，进行能量储备，否则，进入步骤4；
步骤3：控制器输出控制信号令第一电磁阀2和第二电磁阀3打开，电子泵4工作，从而使得副水箱5与柴油发动机机体中的冷却液处于循环状态，控制器还发出控制信号使得所述信号指示单元通电显示，即指示灯13点亮，返回步骤1；
步骤4：控制器输出控制信号令第一电磁阀2和第二电磁阀3关闭，电子泵4停止工作，从而使得副水箱5与柴油发动机机体中的液体处于静止状态，控制器还发出控制信号使得所述信号指示单元断电显示，即指示灯13熄灭，返回步骤1。
进一步的，为了确保柴油发动机的正常运行，在所述步骤3中控制器发送控制指令的先后顺序依次为第一电磁阀、第二电磁阀、电子泵及指示灯；在所述步骤4中控制器发送控制指令的先后顺序依次为指示灯、电子泵、第一电磁阀及第二电磁阀；控制器发送指令的时间间隔为500ms。即便是控制器出现故障，电磁阀的断电工作位也可以保证原系统正常工作。为了强化该启动回路的适应能力，可以通过仪表为本启动回路设定开启和停止运行的温度阀值，使其可以适应于不同柴油机节温器的开启温度。
Claims (6)
1.一种柴油机低温辅助启动回路，其特征在于，包括第一电磁阀（2）、副水箱（5）、电子泵（4）、第二电磁阀（3）、第一温度传感器（8）、第二温度传感器（9）、转速传感器（10）及控制器（11）；
所述柴油发动机机体的冷却液管道出口与副水箱的入口相连，副水箱的出口与电子泵的进水口相连，电子泵的出水口与柴油发动机机体的冷却液管道进口相连；
所述第一电磁阀设置于柴油发动机机体的冷却液管道出口与副水箱的入口之间，所述第二电磁阀设置于电子泵的出水口与柴油发动机机体的冷却液管道进口之间；
所述第一温度传感器（8）和转速传感器（10）设置于柴油发动机机体上，所述第二温度传感器（9）设置于副水箱上；
所述第一温度传感器（8）、第二温度传感器（9）及转速传感器（10）均与所述控制器（11）的输入端相连，所述第一电磁阀（2）、电子泵（4）及第二电磁阀（3）的信号控制端均与所述控制器（11）的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的柴油机低温辅助启动回路，其特征在于，还包括与所述控制器的输出端相连的信号指示单元（13）。
3.根据权利要求2所述的柴油机低温辅助启动回路，其特征在于，所述副水箱采用内部带保温棉的双层箱体结构，副水箱内胆的容积为所配柴油发动机机体内冷却液的体积1.5～2倍。
4.一种柴油机低温辅助启动回路的控制方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的柴油机低温辅助启动回路，包括以下步骤：
步骤1：通过转速传感器检测发动机的转速；
步骤2：根据发动机转速对发动机运行工况进行判断，包括以下两种：
1）当发动机转速小于或等于500转/分钟时，若第二温度传感器（9）采集的温度值比第一温度传感器（8）采集的温度值大于2℃，则进入步骤3，否则，则进入步骤4；
2）当发动机转速大于或等于500转/分钟时，若第二温度传感器（9）采集的温度值比第一温度传感器（8）采集的温度值大于2℃且第一温度传感器（8）采集的温度值处于50℃～80℃之间，则进入步骤3，否则，进入步骤4；
步骤3：控制器输出控制信号令第一电磁阀（2）和第二电磁阀（3）打开，电子泵（4）工作，从而使得副水箱（5）与柴油发动机机体中的冷却液处于循环状态，返回步骤1；
步骤4：控制器输出控制信号令第一电磁阀（2）和第二电磁阀（3）关闭，电子泵（4）停止工作，从而使得副水箱（5）与柴油发动机机体中的液体处于静止状态，返回步骤1。
5.根据权利要求4所述的柴油机低温辅助启动回路的控制方法，其特征在于，所述步骤3中控制器还发出控制信号使得所述信号指示单元通电显示。
6.根据权利要求6所述的柴油机低温辅助启动回路的控制方法，其特征在于，所述步骤4中控制器还发出控制信号使得所述信号指示单元断电显示。
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