CN104564299A - 一种液压驱动智能冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压驱动智能冷却系统，包括控制器、发动机、传感器、液压泵、水泵、第一液压马达、第二液压马达、液压油箱、风扇和散热器，控制器的输入端连接有传感器，输出端连接有液压泵，传感器通过线路与控制器相连，液压泵经由泵调速信号与控制器相连，液压泵的输入轴端经由发动机或传动箱输入动力源，液压泵进油口端设置有液压油箱，液压泵的出油口端连接设置有第一液压马达和第二液压马达，液压马达的出油口连接至油箱。第一液压马达的输出轴端连接有水泵，水泵设置在冷却管路中，所述冷却管路与散热器相连，所述散热器的一侧设置有风扇，所述风扇设置在第二液压马达的输出轴端。本发明能够将冷却液温度控制在最佳的范围内。

Description

一种液压驱动智能冷却系统
技术领域：
本发明涉及冷却系统技术领域，更具体的说涉及一种智能冷却系统。
背景技术：
实际使用过程中，过热或过冷的工况都会对设备造成一定的危害。对于内燃机，当冷却液温度过高时，存在机油变质，磨损加剧，功率下降的问题；设备过冷时，存在散热损失大，发动机功率下降，混合气燃烧不完全等问题。对于新能源车上使用的大功率电机，其冷却介质也有一个最合适的范围。冷却系统使设备适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围内工作，防止设备过热、过冷。冷却系统分为风冷系统与水冷系统，水冷系统应用得比较普遍。
水冷系统通常由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等构成，通过冷却液在冷却回路流动带走部分的热量，现有技术中冷却管道内的冷却液的流动速度是恒定的，不能根据实际的使用工况加快或减慢流动速度，只能靠调节风扇的转速来实现调整设备的冷却强度，其冷却效果不佳，鉴于此，针对现有技术所存在的问题予以改进。
发明内容：
本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种液压驱动智能冷却系统，其能够实现不同工况下冷却液流速的快慢和风扇转速快慢的最佳匹配，从而达到合适的冷却效果，从而将冷却液温度控制在最佳的范围内。
本发明的技术解决措施如下：一种液压驱动智能冷却系统，包括控制器、发动机、传感器、液压泵、水泵、第一液压马达、第二液压马达、液压油箱、风扇和散热器，所述控制器的输入端连接有传感器，输出端连接有液压泵，所述传感器通过线路与控制器相连，所述液压泵经由泵调速信号与控制器相连，所述液压泵的输入轴端连接有发动机或传动箱，所述液压泵进油口端设置有液压油箱，所述液压泵的出油口端连接设置有第一液压马达和第二液压马达，所述液压泵、第一液压马达以及液压油箱形成第一循环，所述液压泵、第二液压马达以及液压油箱形成第二循环，所述第一循环中的第一液压马达的输出轴端连接有水泵，所述水泵设置在冷却管路中，所述冷却管路与散热器相连，所述散热器的一侧设置有风扇，所述风扇设置在第二液压马达的输出轴端；
其中，所述传感器将各个部分的温度信号传送至控制器，所述控制器采集传感器传输的温度信号或CAN总线传输的数字温度信号后，将采集到的温度信号经控制器运算和处理输出为液压泵的调速信号，所述液压泵接收到控制器的调速信号后改变其输出压力和流量，从而改变了第一液压马达和第二液压马达的转速，其中第一液压马达转速的变化可以改变水泵的输出压力和流量，第二液压马达转速的变化可以调节风扇的转速，从而形成不同工况下冷却液流速的快慢和风扇转速快慢的最佳匹配。
作为上述技术方案的优选，所述的控制器的输出端可设置有显示器。
作为上述技术方案的优选，所述的控制器具有CAN总线接口和RS232接口，所述显示器可通过CAN总线接口或RS232接口与控制器相连。
作为上述技术方案的优选，所述的控制器可输入第一液压马达、第二液压马达以及液压泵的转速信号作为参考控制量。
作为上述技术方案的优选，所述的第一液压马达和第二液压马达的进油口均与液压泵的出油口连接，第一液压马达和第二液压马达的出油口均与液压油箱连接，所述液压油箱与液压泵的进油口连接。
作为上述技术方案的优选，所述的传感器包括发动机冷却液温度传感器、中冷进气温度传感器、液压作业系统温度传感器、变矩器油温度传感器、环境温度传感器或其它温度传感器。
作为上述技术方案的优选，所述的传感器为发动机冷却液温度传感器、中冷进气温度传感器、液压作业系统温度传感器、变矩器油温度传感器、环境温度传感器或其它温度传感器的一个、两个或两个以上。
作为上述技术方案的优选，所述的发动机冷却液温度传感器固定设置在发动机本体上或冷却管路上或发动机的散热器上，所述的中冷进气温度传感器固定设置在中冷器本体上或发动机的进气管路上。
作为上述技术方案的优选，所述的水泵可以为其它需要冷却的介质的工作泵，如液压油泵。
作为上述技术方案的优选，所述的控制器接收到的温度信号也可以是通过CAN总线与发动机ECU或整机ECU交换数据所得到的温度数据。
本发明的有益效果在于：在冷却系统中增设液压泵、液压油箱、第一液压马达和第二液压马达，通过改变液压泵的输出压力与流量来改变第一液压马达和第二液压马达的转速，利用第一液压马达转速的变化来改变发动机水泵的输出压力和流量，从而控制冷却管路中冷却液流速的快慢，同时通过第二液压马达转速的变化来控制风扇的转速，形成不同工况下冷却液流速的快慢和风扇转速快慢的最佳匹配，从而实现较好的冷却效果，从而将冷却液温度控制在最佳的范围内。
附图说明：
图1为本发明的冷却系统的原理框图。
图中，10、发动机；20、液压泵；30、水泵；40、第一液压马达；50、第二液压马达；60、液压油箱；70、风扇；80、散热器。
具体实施方式：
实施例：以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。本实施例中的“第一”和“第二”是为了便于说明，而非用以限定本发明的可实施范围。
见图1所示，一种液压驱动智能冷却系统，包括控制器、发动机10、传感器、液压泵20、水泵30、第一液压马达40、第二液压马达50、液压油箱60、风扇70和散热器80，所述控制器的输入端连接有传感器，输出端连接有液压泵20，控制器还可输入第一液压马达40、第二液压马达50以及液压泵20的转速信号作为参考控制量。所述传感器通过线路与控制器相连，所述液压泵20经由泵调速信号与控制器相连，所述液压泵20的输入轴端连接有发动机10或传动箱，所述液压泵20的进油口端连接设置有液压油箱60，所述液压泵20的出油口端连接设置有第一液压马达40和第二液压马达50，所述第一液压马达40和第二液压马达50的进油口均与液压泵20的出油口连接，第一液压马达40和第二液压马达50的出油口均与液压油箱60连接，所述液压油箱60与液压泵20的进油口连接。所述液压泵20、第一液压马达40以及液压油箱60形成第一循环，所述液压泵20、第二液压马达50以及液压油箱60形成第二循环，所述第一循环中的第一液压马达40的输出轴端连接有水泵30，所述水泵30设置在发动机10的冷却管路中，所述冷却管路与散热器80相连，所述散热器80的一侧设置有风扇70，所述风扇70设置在第二液压马达50的输出轴端；上述水泵30可以为其它需要冷却的介质的工作泵，如液压油泵。
所述控制器的输出端可设置有显示器，所述控制器具有CAN总线接口和RS232接口，所述显示器可通过CAN总线接口或RS232接口与控制器相连，所述显示器可以显示传感器传输的温度值，液压泵20和水泵30的输出压力及流量，第一液压马达40、第二液压马达50以及风扇70的转速，冷却系统的工作状态等，通过所述显示器能够直观方便的了解设备的工作情况。
所述传感器包括发动机冷却液温度传感器、中冷进气温度传感器、液压作业系统温度传感器、变矩器油温度传感器、环境温度传感器或其它温度传感器；所述传感器为发动机冷却液温度传感器、中冷进气温度传感器、液压作业系统温度传感器、变矩器油温度传感器、环境温度传感器或其它温度传感器的一个、两个或两个以上，所述的其它温度传感器可根据设备的实际使用情况添加。所述发动机冷却液温度传感器固定设置在发动机10本体上或冷却管路上或发动机10的散热器80上；所述中冷进气温度传感器固定设置在中冷器本体上或发动机的进气管路上。其中，所述控制器接收到的温度信号也可以是通过CAN总线与发动机ECU或整机ECU交换数据所得到的温度数据。
本实施例中，所述传感器将各个部分的温度信号传送至控制器，所述控制器采集传感器传输的温度信号或CAN总线传输的数字温度信号后，将采集到的温度信号经控制器运算和处理输出为液压泵20的调速信号，所述液压泵20接收到控制器的调速信号后改变其输出压力和流量，从而改变了第一液压马达40和第二液压马达50的转速，其中第一液压马达40转速的变化可以改变水泵30的输出压力和流量，第二液压马达50转速的变化可以调节风扇70的转速，从而形成不同工况下冷却液流速的快慢和风扇70转速快慢的最佳匹配。
工作原理：控制器通过传感器采集发动机冷却液温度、中冷进气温度、液压作业系统温度、变矩器油温度、环境温度等温度信号或CAN总线传输的数字温度信号后，将采集到的温度信号经控制器运算和处理输出为液压泵20的调速信号，所述液压泵20接收到调速信号后改变其输出压力和流量，从而改变了第一液压马达40和第二液压马达50的转速，其中第一液压马达40转速的变化可以改变水泵30的输出压力和流量，第二液压马达50转速的变化可以调节风扇70的转速，从而形成不同工况下冷却液流速的快慢和风扇转70速快慢的最佳匹配。当发动机10的温度较高时，控制器发出调速信号，加大液压泵20的输出压力与流量，使得第一液压马达40和第二液压马达50的转速变快，从而使得冷却液流速以及风扇70的转速进入高速运行状态；当发动机10的温度较低时，控制器发出调速信号，减小液压泵20的输出压力与流量，使得第一液压马达40和第二液压马达50的转速变慢，从而使得冷却液流速以及风扇70的转速进入中低速运行状态，确保发动机10的冷却介质温度控制在最佳范围内，从而实现较好的冷却效果，使设备处在最佳的工作温度内。且本发明的控制器上还设置有显示器，所述显示器可以显示传感器传输的温度值，液压泵20和水泵30的输出压力及流量，第一液压马达40、第二液压马达50以及风扇70的转速，冷却系统的工作状态等。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种液压驱动智能冷却系统，其特征在于：包括控制器、发动机(10)、传感器、液压泵(20)、水泵(30)、第一液压马达(40)、第二液压马达(50)、液压油箱(60)、风扇(70)和散热器(80)，所述控制器的输入端连接有传感器，输出端连接有液压泵(20)，所述传感器通过线路与控制器相连，所述液压泵(20)经由泵调速信号与控制器相连，所述液压泵(20)的输入轴端连接有发动机(10)或传动箱，所述液压泵(20)进油口端设置有液压油箱(60)，所述液压泵(20)的出油口端连接设置有第一液压马达(40)和第二液压马达(50)，所述液压泵(20)、第一液压马达(40)以及液压油箱(60)形成第一循环，所述液压泵(20)、第二液压马达(50)以及液压油箱(60)形成第二循环，所述第一循环中的第一液压马达(40)的输出轴端连接有水泵(30)，所述水泵(30)设置在冷却管路中，所述冷却管路与散热器(80)相连，所述散热器(80)的一侧设置有风扇(70)，所述风扇(70)设置在第二液压马达(50)的输出轴端；
其中，所述传感器将各个部分的温度信号传送至控制器，所述控制器采集传感器传输的温度信号或CAN总线传输的数字温度信号后，将采集到的温度信号经控制器运算和处理输出为液压泵(20)的调速信号，所述液压泵(20)接收到控制器的调速信号后改变其输出压力和流量，从而改变了第一液压马达(40)和第二液压马达(50)的转速，其中第一液压马达(40)转速的变化可以改变水泵(30)的输出压力和流量，第二液压马达(50)转速的变化可以调节风扇(70)的转速，从而形成不同工况下冷却液流速的快慢和风扇(70)转速快慢的最佳匹配。
2.根据权利要求1所述的一种液压驱动智能冷却系统，其特征在于：所述控制器的输出端可设置有显示器。
3.根据权利要求2所述的一种液压驱动智能冷却系统，其特征在于：所述控制器具有CAN总线接口和RS232接口，所述显示器可通过CAN总线接口或RS232接口与控制器相连。
4.根据权利要求1所述的一种液压驱动智能冷却系统，其特征在于：所述控制器可输入第一液压马达(40)、第二液压马达(50)以及液压泵(20)的转速信号作为参考控制量。
5.根据权利要求4所述的一种液压驱动智能冷却系统，其特征在于：所述第一液压马达(40)和第二液压马达(50)的进油口均与液压泵(20)的出油口连接，第一液压马达(40)和第二液压马达(50)的出油口均与液压油箱(60)连接，所述液压油箱(60)与液压泵(20)的进油口连接。
6.根据权利要求1所述的一种液压驱动智能冷却系统，其特征在于：所述传感器包括发动机冷却液温度传感器、中冷进气温度传感器、液压作业系统温度传感器、变矩器油温度传感器、环境温度传感器或其它温度传感器。
7.根据权利要求6所述的一种液压驱动智能冷却系统，其特征在于：所述传感器为发动机冷却液温度传感器、中冷进气温度传感器、液压作业系统温度传感器、变矩器油温度传感器、环境温度传感器或其它温度传感器的一个、两个或两个以上。
8.根据权利要求6或7所述的一种液压驱动智能冷却系统，其特征在于：所述发动机冷却液温度传感器固定设置在发动机本体上或冷却管路上或发动机的散热器上，所述中冷进气温度传感器固定设置在中冷器本体上或发动机的进气管路上。
9.根据权利要求1所述的一种液压驱动智能冷却系统，其特征在于：所述水泵(30)可以为其它需要冷却的介质的工作泵，如液压油泵。
10.根据权利要求1所述的一种液压驱动智能冷却系统，其特征在于：所述控制器接收到的温度信号也可以是通过CAN总线与发动机ECU或整机ECU交换数据所得到的温度数据。
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