CN110344942A - 发动机的下排气管的检测保护系统、方法及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了发动机的下排气管的检测保护系统、方法及挖掘机，该发动机的下排气管的检测保护系统包括压力检测元件以及控制器，该压力检测元件设置在下排气管的靠近曲轴箱强制通风阀的一端，用于检测下排气管该端的压力值，同时连接于所述压力检测元件和发动机，用于根据所述压力值的大小来控制改变所述发动机的运行参数和/或运行状态。本发明安装简单，成本低，能够在实现堵塞故障检测的条件下，达到保护发动机的目的。

Description

发动机的下排气管的检测保护系统、方法及挖掘机

技术领域

本发明涉及发掘机技术领域，尤其涉及一种发动机的下排气管的检测保护系统、方法及挖掘机。

背景技术

在发动机作功燃烧过程的末端，一些未燃混合气在高压力下能够从活塞环漏入曲轴箱内，业内将这种泄漏称为“窜气”。这些窜气会从曲轴箱内逸入大气中造成污染，这些窜气如果不被排除，还会稀释曲轴箱内的机油，使机油变质，造成发动机机过早磨损，也会引起漏油等现象。为此，为了不至于这些窜气进入到空气中以及损害机油，需要在曲轴箱与进气歧管(连通到发动机的进气口)之间设置PCV(曲轴箱强制通风)装置，通过真空作用将这些窜气吸入到进气歧管中，再次进入到发动机内，继续燃烧。

PCV装置一般包括一个曲轴箱强制通风阀和下排气管，该曲轴箱强制通风阀通过下排气管连接到空气滤清器(连接在进气歧管的入口处)的后方，并与进气歧管相连，该曲轴箱强制通风阀和下排气管的正常工作与否直接影响发动机的性能和寿命，因此需要对PCV装置进行预防或者检测，确保PCV装置没有被堵塞，以保证其能够正常工作。

挖掘机由于其工作特点，其发动机所要产生的功率会比普通的车辆更高，因此挖掘机更需要对PCV装置进行预防或者检测。

对于预防方式来说，一般采用在下排气管上加装加热装置的方式，以防止气体变成水或者冰来堵塞PCV装置，但是加热装置对成本和安装要求较高，同时挖掘机由于需要长时间的在恶劣工况下工作，万一该加热装置失效，一旦发生故障，不能对整个系统，尤其是发动机进行保护。

对于检测方式来说，一般集中在对曲轴箱强制通风阀本身进行检测，也存在安装复杂的缺陷，同时也不能对整个系统进行保护。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种发动机的下排气管的检测保护系统、方法及挖掘机，能够在实现堵塞故障检测的条件下，达到保护发动机的目的。

根据第一方面，一种实施例中提供了一种发动机的下排气管的检测保护系统，包括：

压力检测元件，设置在下排气管的靠近曲轴箱强制通风阀的一端，用于检测下排气管该端的压力值；

以及控制器，其同时连接于所述压力检测元件和发动机，用于根据所述压力值的大小来控制改变所述发动机的运行参数和/或运行状态。

作为所述发动机的下排气管的检测保护系统的进一步可选方案，所述控制器集成有时间计数单元，所述控制器根据所述压力值的大小和所述时间计数单元所预设的时间长短来控制所述发动机的运行参数和/或运行状态。

作为所述发动机的下排气管的检测保护系统的进一步可选方案，所述运行参数包括转速和输出扭矩，所述运行状态包括停机。

作为所述发动机的下排气管的检测保护系统的进一步可选方案，所述压力检测元件包括压力传感器。

作为所述发动机的下排气管的检测保护系统的进一步可选方案，所述压力传感器与所述下排气管之间形成紧固连接。

作为所述发动机的下排气管的检测保护系统的进一步可选方案，还包括与所述控制器相连的显示单元，用于显示故障信息。

作为所述发动机的下排气管的检测保护系统的进一步可选方案，还包括与所述控制器相连的报警单元，用于发出报警信息。

根据第二方面，一种实施例中提供了一种发动机的下排气管的检测保护方法，包括：

检测下排气管的靠近曲轴箱强制通风阀一端的压力值；

根据所述压力值的大小来控制改变发动机的运行参数和/或运行状态。

作为所述发动机的下排气管的检测保护方法的进一步可选方案，所述运行参数包括转速和输出扭矩，所述运行状态包括启动和停机，所述根据所述压力值的大小来控制改变发动机的运行参数和/或运行状态包括：

将所述压力值与预设的阈值进行比较；

若压力值大于所述阈值，则控制发动机降低其转速和输出扭矩，或停机。

根据第三方面，一种实施例中提供了一种挖掘机，包括发动机、与所述发动机连接的曲轴箱及与所述发动机的进气口相连的进气歧管，在所述曲轴箱和所述进气歧管之间连接有曲轴箱强制通风阀和下排气管。

另外，该挖掘机还包括发动机的下排气管的检测保护系统，所述发动机的下排气管的检测保护系统包括：

压力检测元件，设置在下排气管的靠近曲轴箱强制通风阀的端口，用于检测下排气管该端的压力值；

以及控制器，其同时连接于所述压力检测元件和发动机，用于根据所述压力值的大小来控制改变所述发动机的运行参数和/或运行状态。

本发明的有益效果：

依据以上实施例中的发动机的下排气管的检测保护系统，由于压力检测元件设置在下排气管的靠近曲轴箱强制通风阀的一端，其安装简单，成本低，并且能够精确的反映出下排气管的压力值，该压力值即反映出下排气管的堵塞情况，从而发映出整个PCV装置的堵塞情况，同时该压力值经由控制器接收、分析后，控制器能够控制发动机的运行参数和/或运行状态，使发动机的运行状态能够与下排气管的压力值相契合，起到有效保护发动机的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了根据本发明实施例所提供的发动机的下排气管的检测保护系统的原理图；

图2示出了根据本发明实施例所提供的发动机的下排气管的检测保护方法的控制流程图；

图3示出了根据本发明实施例所提供的另一种发动机的下排气管的检测保护方法的控制流程图。

主要元件符号说明：

1-发动机；2-曲轴箱；3-进气歧管；4-曲轴箱强制通风阀；5-下排气管；6-空气滤清器；100-压力检测元件；200-控制器；300-显示单元；400-报警单元。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

本实施例提供了一种挖掘机，该挖掘机包括发动机1、与发动机1连接的曲轴箱2及与发动机1的进气口相连的进气歧管3，在曲轴箱2和进气歧管3之间连接有曲轴箱强制通风阀4和下排气管5。

进气歧管3用于将空气、燃油混合气输送到发动机1内，曲轴箱2位于发动机1的下部，用于安装曲轴，曲轴箱强制通风阀4和下排气管5则用于将曲轴箱2内的未燃混合气经由进气歧管3再次输送到发动机1内，能够防止这些未燃混合气排入到空气中污染环境，或者避免损害机油。

进一步地，为了提升空气的质量，在进气歧管3的端部还设置有空气滤清器6。

该挖掘机还包括发动机的下排气管的检测保护系统，能够实现下排气管5的堵塞故障检测，还能保护发动机1。

请参考图1，在本发明实施例中，该发动机的下排气管的检测保护系统包括压力检测元件100以及控制器200。

该压力检测元件100设置在下排气管5的靠近曲轴箱强制通风阀4的一端，用于检测下排气管5该端的压力值。控制器200同时连接于压力检测元件100和发动机1，用于根据压力值的大小来控制改变发动机1的运行参数和/或运行状态。

本申请由于将压力检测元件100设置在下排气管5的靠近曲轴箱强制通风阀4的一端，具体可通过螺钉等实现紧固连接，其安装简单，成本低，并且能够精确的反映出下排气管5的压力值，该压力值即反映出下排气管5的堵塞情况，从而发映出整个PCV装置的堵塞情况，同时该压力值经由控制器200接收、分析后，控制器200能够控制改变发动机1的运行参数和/或运行状态，使发动机1的运行状态能够与下排气管5的压力值相契合，起到有效保护发动机1的作用。

在本发明实施例中，发动机1的运行参数包括转速和输出扭矩，发动机1的运行状态包括停机。

具体而言，运行参数反映的是发动机1的工作状况，此处将运行参数选定为转速和输出扭矩理由在于，转速和输出扭矩具有一定的关联，并且他们都与窜气的产生和产生的量有关，当转速和输出扭矩越大时，窜气越容易产生，其量越大，若此时下排气管5被堵塞或部分堵塞时，表现为压力值上升，此时产生的窜气无法，或者至少部分无法再次进入到进气歧管3中，那么这部分窜气就会污染环境或者损害机油，对此，控制器200通过控制改变发动机1的上述运行参数来杜绝该情况的发生，具体降低转速和输出扭矩，使得窜气的产生被控制住，并与下排气管5的堵塞情况相契合。

同样的道理，当下排气管5完全堵塞，而发动机1依然在运转时，那么此时毫无疑问，发动机1产生的窜气只能排入到大气中，致使污染环境，或者损害机油，对此，控制器200通过控制改变发动机1的上述运行状态来杜绝该情况的发生，具体控制发动机1停机，不再产生窜气。

在某些实施例中，该控制器200可以集成在挖掘机本身的开关系统中，该开关系统可以理解成挖掘机的启动系统，例如油门系统，一旦检测到压力值超出某个预设值时，控制器200就可以对发动机1进行控制。

当然，在另一些实施例中，该控制器200也可以独立存在，即为发动机1设计一套独立的控制系统，用于对发动机1进行控制。

在某些实施例中，为了便于进行更好的控制，避免操作人员在操作时发动机1的动作突然改变，控制器200还可以集成有时间计数单元，例如时间继电器，此时控制器200可以根据压力值的大小和时间计数单元所预设的时间长短来控制改变发动机1的运行参数和/或运行状态。

该时间计数单元的设置，能够在发生堵塞故障时给操作人员一个提醒，使得操作人员明确的知晓挖掘机接下来的动作变化。

例如，以前述运行参数为例，当检测到压力值上升到超过某个第一预设阈值(没有完全堵塞)时，若没有设置该时间计数单元，那么发动机1的转速和输出扭矩会立即降低，这样会给操作人员造成突兀感，而设置了时间计数单元之后，控制器200就可以在等待一段第一预设时间后再控制降低发动机1的转速和输出扭矩。

再如，以前述运行状态为例，当检测到压力值上升到超过某个第二预设阈值(完全堵塞)时，若没有时间计数单元，那么发动机1的将会立马停机，这样极易造成操作人员的不舒适，甚至产生事故，而设置了时间计数单元之后，控制器200就可以在等待一段第二预设时间后再控制发动机1停机。

可以理解的是，上述第一预设阈值应当小于第二预设阈值，以便控制器200控制发动机1作出正确的响应。

另外，第一预设时间和第二预设时间可以具有多种组合方式，例如第一预设时间长于、短于或者等于第二预设时间。作为一种优选方案，该第一预设时间宜短于该第二预设时间，结合前文所述，第二预设时间对应的是发动机1停机的情况，此时宜给操作人员预留更多的时间来作出相应，例如离开其所操作的挖掘机等。

此外，当压力值处于第一预设阈值和第二预设阈值之间时，还可以设置第三预设阈值，经过该第三预设阈值后，若发现操作人员没有作出任何响应(例如关闭发动机1)，控制器200可以控制发动机1强制停机，以对发动机1进行更好的保护。

在某些实施例中，为了使得操作人员能够更加直观的获取故障信息，发动机1的下排气管5的检测保护系统还可以包括显示单元300，该显示单元300与控制器200相连，用于显示故障信息。

进一步地，发动机的下排气管的检测保护系统还可以包括报警单元400，该报警单元400与控制器200相连，用于发出报警信息。

在某些具体的实施例中，该显示单元300可采用现有的任何一种显示装置，例如LED显示屏等，该报警单元400可采用声、光报警方式，或者声光相结合的报警方式，以声报警方式为例，该报警单元400可以是喇叭、蜂鸣器等，以光报警方式为例，该报警单元400可以是LED灯、闪烁灯等，而声光相结合的报警方式则可选取上述报警单元400的组合。

在本发明实施例中，压力检测元件100包括压力传感器，压力传感器是一种能感受压力并将压力转换成可用输出信号的传感器，因此当该压力传感器检测到下排气管5的压力值时，该压力传感器还能够将该压力值转换成能够被控制器200所接受的信号，以便控制器200对发动机1进行控制。

请参考图2，本实施例还同时提供了一种发动机的下排气管的检测保护方法，包括如下步骤：

S100、检测下排气管5的靠近曲轴箱强制通风阀4一端的压力值；

S200、根据压力值的大小来控制改变发动机1的运行参数和/或运行状态。

通过上述检测保护方法可有效地对发动机1进行控制，使得发动机1的运行参数和/或运行状态能够与下排气管5内的压力值相匹配，有利于保护发动机1，提高发动机1的使用寿命。

根据另一实施例，请参考图3，发动机的下排气管的检测保护方法，可以包括如下步骤：

S100、检测下排气管5的靠近曲轴箱强制通风阀4一端的压力值；

S210、将所述压力值与预设的阈值进行比较；

S220、若压力值大于所述阈值，则控制发动机1降低其转速和输出扭矩，或停机。

需要说明的是，上述步骤S210中的阈值一般设置成两个，例如第一预设阈值和第二预设阈值(当然也可以设置成如前文中的三个)，该第一预设阈值小于第二预设阈值，以便控制器200对发动机1进行相应的控制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.发动机的下排气管的检测保护系统，其特征在于，包括：

压力检测元件，设置在下排气管的靠近曲轴箱强制通风阀的一端，用于检测下排气管该端的压力值；

以及控制器，其同时连接于所述压力检测元件和发动机，用于根据所述压力值的大小来控制改变所述发动机的运行参数和/或运行状态。

2.如权利要求1所述的发动机的下排气管的检测保护系统，其特征在于，所述控制器集成有时间计数单元，所述控制器根据所述压力值的大小和所述时间计数单元所预设的时间长短来控制改变所述发动机的运行参数和/或运行状态。

3.如权利要求2所述的发动机的下排气管的检测保护系统，其特征在于，所述运行参数包括转速和输出扭矩，所述运行状态包括停机。

4.如权利要求1所述的发动机的下排气管的检测保护系统，其特征在于，所述压力检测元件包括压力传感器。

5.如权利要求4所述的发动机的下排气管的检测保护系统，其特征在于，所述压力传感器与所述下排气管之间形成紧固连接。

6.如权利要求1-5中任一项所述的发动机的下排气管的检测保护系统，其特征在于，还包括与所述控制器相连的显示单元，用于显示故障信息。

7.如权利要求1-5中任一项所述的发动机的下排气管的检测保护系统，其特征在于，还包括与所述控制器相连的报警单元，用于发出报警信息。

8.发动机的下排气管的检测保护方法，其特征在于，包括：

检测下排气管的靠近曲轴箱强制通风阀一端的压力值；

根据所述压力值的大小来控制改变发动机的运行参数和/或运行状态。

9.如权利要求8所述的发动机的下排气管的检测保护系统的控制方法，其特征在于，所述运行参数包括转速和输出扭矩，所述运行状态包括停机，所述根据所述压力值的大小来控制发动机的运行参数和/或运行状态包括：

将所述压力值与预设的阈值进行比较；

若压力值大于所述阈值，则控制发动机降低其转速和输出扭矩，或停机。

10.挖掘机，包括发动机、与所述发动机连接的曲轴箱及与所述发动机的进气口相连的进气歧管，在所述曲轴箱和所述进气歧管之间连接有曲轴箱强制通风阀和下排气管，其特征在于，还包括发动机的下排气管的检测保护系统，所述发动机的下排气管的检测保护系统包括：

压力检测元件，设置在下排气管的靠近曲轴箱强制通风阀的端口，用于检测下排气管该端的压力值；

以及控制器，其同时连接于所述压力检测元件和发动机，用于根据所述压力值的大小来控制所述发动机的运行参数和/或运行状态。