CN112031919A - 一种带有双重报警功能的发动机冷却系统及控制方法 - Google Patents

一种带有双重报警功能的发动机冷却系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种带有双重报警功能的发动机冷却系统及控制方法，涉及发动机控制技术领域，该发动机冷却系统包括：采集设备，其用于采集发动机冷却液的出水温度和进水压力、以及发动机的转速信号；发动机控制器，其用于基于预存的对应关系，确定转速信号对应的温度阈值和压力阈值；还用于当进水压力小于压力阈值或出水温度大于温度阈值时，生成控制信号控制发动机停机。本申请的发动机冷却系统及控制方法，通过将进水压力和出水温度同时作为判定信号，可避免因发动机冷却液流量不足或换热效率下降造成的发动机过热，甚至损坏的情况，保证了发动机的使用寿命和行车安全。

Description

一种带有双重报警功能的发动机冷却系统及控制方法
技术领域
本申请涉及发动机控制技术领域，具体涉及一种带有双重报警功能的发动机冷却系统及控制方法。
背景技术
目前，发动机冷却系统的作用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作，其中，以冷却液为冷却介质的冷系统为水冷系统。
相关技术中，发动机冷却系统是将发动机的出水温度作为报警参数，通过在发动机控制系统中设置报警限值，当发动机冷却系统实测的出水温度低于报警限值时，发动机正常工作；当发动机冷却系统实测出水温度高于报警限值时，发动机控制系统报警，同时发出相应指令，以保障发动机安全。
但是，当发动机的冷却水管突然破裂或水泵损坏，造成发动机冷却流量不足时，发动机出水温度升高到报警限值需要一个时间过程，该过程中发动机热负荷急速升高，而发动机冷却系统却还未报警，导致发动机易出现拉缸等故障，严重时甚至会引起自燃，具有较大的安全隐患。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种带有双重报警功能的发动机冷却系统及控制方法以解决相关技术中因冷却水流量不足时，发动机冷却系统无法及时反应造成发动机损坏的问题。
本申请第一方面提供一种带有双重报警功能的发动机冷却系统，其包括：
采集设备，其用于采集发动机冷却液的出水温度和进水压力、以及发动机的转速信号；
发动机控制器，其用于基于预存的对应关系，确定转速信号对应的温度阈值和压力阈值；还用于当上述进水压力小于上述压力阈值或上述出水温度大于上述温度阈值时，生成控制信号控制发动机停机。
一些实施例中，上述采集设备包括：
温度传感器，上述温度传感器用于采集上述发动机冷却液的出水温度；
压力传感器，上述压力传感器用于采集上述发动机冷却液的进水压力；
转速传感器，上述转速传感器用于采集上述发动机的转速信号。
一些实施例中，上述压力传感器设置于发动机水套的进水口处，上述温度传感器设置于发动机水套的出水口处。
一些实施例中，上述发动机控制器包括：
采集模块，其用于获取上述采集设备采集的出水温度、进水压力和转速信号；
分析模块，其用于基于预存的对应关系，确定上述转速信号对应的温度阈值和压力阈值；还用于当上述进水压力小于上述压力阈值或上述出水温度大于上述温度阈值时，生成控制信号；
控制模块，其用于接收上述控制信号，并控制上述发动机停机。
一些实施例中，上述系统还包括与上述发动机控制器连接的仪表，上述仪表用于接收并显示上述发动机冷却液的出水温度和进水压力；还用于当上述进水压力小于上述压力阈值或上述出水温度大于上述温度阈值时显示报警信号。
本申请第二方面提供一种带有双重报警功能的发动机冷却控制方法，其包括步骤：
采集设备采集发动机冷却液的出水温度和进水压力、以及发动机的转速信号，并发送至发动机控制器；
上述发动机控制器选择上述转速信号对应的温度阈值和压力阈值，并将上述进水压力与上述压力阈值进行对比；
当上述进水压力小于上述压力阈值时，上述发动机控制器控制上述发动机停机；
当上述进水压力大于或等于上述压力阈值时，上述发动机控制器将上述出水温度与上述温度阈值进行对比；若上述出水温度大于上述温度阈值，则上述发动机控制器控制上述发动机停机。
一些实施例中，上述发动机控制器选择上述转速信号对应的温度阈值和压力阈值之前，还包括：
通过台架试验得出上述发动机在满负荷、不同转速下对应的上述出水温度的温度阈值和上述进水压力的压力阈值，进而建立上述转速信号与上述温度阈值之间的第一对应关系，以及上述转速信号与上述压力阈值之间的第二对应关系。
一些实施例中，建立上述转速信号与上述温度阈值之间的第一对应关系，具体包括：
控制上述发动机依次由怠速开始，逐步增长至最高转速，每个转速在满负荷点进行数据采集，得到发动机的水流量以及上述进水压力，得到上述第一对应关系。
一些实施例中，建立上述转速信号与上述压力阈值之间的第二对应关系，具体包括：
控制上述发动机依次由怠速开始，逐步增长至最高转速，每个转速在满负荷点进行数据采集，得到发动机的水流量以及上述出水温度，得到上述第二对应关系。
一些实施例中，当上述进水压力小于上述压力阈值或上述出水温度大于上述温度阈值之后，还包括：上述发动机控制器反馈上述出水温度和进水压力至仪表，上述仪表根据上述反馈显示报警信号，并控制蜂鸣器报警。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请的带有双重报警功能的发动机冷却系统及控制方法，由于可预先设置发动机转速信号与发动机冷却液出水温度的温度阈值、以及转速信号与发动机冷却液进水压力的压力阈值之间的对应关系，发动机控制器可根据采集设备采集的信号，判断发动机冷却液出水温度和进水压力是否正常，并在进水压力小于压力阈值或出水温度大于温度阈值时，生成控制信号控制发动机停机，因此，通过将进水压力和出水温度同时作为判定信号，可避免因发动机冷却液流量不足或换热效率下降造成的发动机过热，甚至损坏的情况，保证了发动机的使用寿命和行车安全。
附图说明
图1为本申请实施例提供的带有双重报警功能的发动机冷却系统的原理图；
图2为本申请实施例提供的带有双重报警功能的发动机冷却控制方法的流程图。
图中：
1-温度传感器，2-压力传感器，3-转速传感器，4-采集模块，5-分析模块，6-控制模块，7-仪表，8-发动机。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例提供一种带有双重报警功能的发动机冷却系统，其包括采集设备和发动机控制器。
采集设备用于采集发动机冷却液的出水温度和进水压力、以及发动机的转速信号，然后将采集到的出水温度、进水压力和转速信号发送至发动机控制器。
发动机控制器用于基于预存的对应关系，确定上述转速信号对应的温度阈值和压力阈值。发动机控制器还用于当上述进水压力小于上述压力阈值或上述出水温度大于上述温度阈值时，生成控制信号控制发动机停机。
本申请实施例的发动机冷却系统，由于可预先设置发动机转速信号与发动机冷却液出水温度的温度阈值、以及转速信号与发动机冷却液进水压力的压力阈值之间的对应关系，发动机控制器可根据采集设备采集的信号，判断发动机冷却液出水温度和进水压力是否正常，并在进水压力小于压力阈值或出水温度大于温度阈值时，生成控制信号控制发动机停机，因此，通过将进水压力和出水温度同时作为判定信号，可避免因发动机冷却液流量不足或换热效率下降造成的发动机过热，甚至损坏的情况，保证了发动机的使用寿命和行车安全。
参见图1所示，本实施例中，上述采集设备包括温度传感器1、压力传感器2和转速传感器3。
上述温度传感器1用于采集上述发动机冷却液的出水温度。上述压力传感器2用于采集上述发动机冷却液的进水压力。上述转速传感器3用于采集上述发动机的转速信号。
优选地，上述压力传感器2设置在发动机水套的进水口处，上述温度传感器1设置在发动机水套的出水口处。
本实施例中，上述发动机控制器包括采集模块4、分析模块5和控制模块6。
采集模块4用于获取上述采集设备采集的出水温度、进水压力和转速信号，然后发送至分析模块。
分析模块5内预存有发动机转速与温度阈值和压力阈值的对应关系，当分析模块5接收到发动机转速信号后，即可确定该转速信号对应的温度阈值和压力阈值。然后，当上述进水压力小于上述压力阈值或上述出水温度大于上述温度阈值时，分析模块5还用于生成控制信号，并发送至控制模块。
控制模块6用于接收上述控制信号，并根据该控制信号进行发动机提警，同时通过控制策略进行相关作业来保护发动机。其中，发动机提警主要是通过仪表7显示发动机冷却系统的进水压力或出水温度触发冷却报警，或控制蜂鸣器报警。控制策略是发动机控制器对触发报警的冷却系统作相应动作处理，如限制发动机8的扭矩，降低发动机负荷，再控制发动机8停机，并进行相应检查和处理。
因此，本实施例的发动机冷却系统还包括与上述发动机控制器连接的仪表7，上述仪表7用于接收并显示上述发动机冷却液的出水温度和进水压力。仪表7还用于当上述进水压力小于上述压力阈值或上述出水温度大于上述温度阈值时显示报警信号。
参见图2所示，本申请实施例还提供一种带有双重报警功能的发动机冷却控制方法，其包括步骤：
S1.采集设备采集发动机冷却液的出水温度和进水压力、以及发动机的转速信号，并发送至发动机控制器。其中，上述采集设备包括实时采集出水温度的温度传感器1、实时采集进水压力压力传感器2、以及实时采集发动机转速信号的转速传感器3。
S2.上述发动机控制器选择上述转速信号对应的温度阈值和压力阈值，并将上述进水压力与上述压力阈值进行对比。
S3.当上述进水压力小于上述压力阈值时，上述发动机控制器控制上述发动机停机。
S4.当上述进水压力大于或等于上述压力阈值时，上述发动机控制器将上述出水温度与上述温度阈值进行对比。若上述出水温度大于上述温度阈值，则上述发动机控制器控制上述发动机停机。若上述出水温度小于或等于上述温度阈值，则上述发动机控制器控制发动机正常继续运转。
本实施例中，上述发动机控制器选择上述转速信号对应的温度阈值和压力阈值之前，还包括：
通过台架试验得出上述发动机在满负荷、不同转速下对应的上述出水温度的温度阈值和上述进水压力的压力阈值，进而建立上述转速信号与上述温度阈值之间的第一对应关系，以及上述转速信号与上述压力阈值之间的第二对应关系。
优选地，建立上述转速信号与上述温度阈值之间的第一对应关系，具体包括：
首先，控制上述发动机依次由怠速开始，逐步增长至最高转速，并在每个转速在满负荷点进行数据采集，得到发动机的水流量以及上述进水压力。然后，根据上述数据得到上述第一对应关系。
优选地，建立上述转速信号与上述压力阈值之间的第二对应关系，具体包括：
首先，控制上述发动机依次由怠速开始，逐步增长至最高转速，并在每个转速在满负荷点进行数据采集，得到发动机的水流量以及上述出水温度。然后，根据上述数据得到上述第二对应关系。
可选地，当上述进水压力小于上述压力阈值或上述出水温度大于上述温度阈值之后，还包括：发动机控制器反馈出水温度和进水压力至仪表7，上述仪表7根据上述反馈显示报警信号，并控制蜂鸣器报警。
本实施例的控制方法，适用于上述各发动机冷却系统，通过预先设置发动机转速与温度阈值和压力阈值之间的对应关系，根据获取的发动机转速信号，即可确定温度阈值和压力阈值，然后将进水压力和出水温度同时作为判定信号，防止因冷却能力不足、不能及时带走发动机散热而引起的发动机故障，实现了对发动机冷却系统的报警作用和发动机的安全保护。
本申请不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有双重报警功能的发动机冷却系统，其特征在于，其包括：
采集设备，其用于采集发动机冷却液的出水温度和进水压力、以及发动机的转速信号；
发动机控制器，其用于基于预存的对应关系，确定所述转速信号对应的温度阈值和压力阈值；还用于当所述进水压力小于所述压力阈值或所述出水温度大于所述温度阈值时，生成控制信号控制发动机停机。
2.如权利要求1所述的带有双重报警功能的发动机冷却系统，其特征在于，所述采集设备包括：
温度传感器，所述温度传感器用于采集所述发动机冷却液的出水温度；
压力传感器，所述压力传感器用于采集所述发动机冷却液的进水压力；
转速传感器，所述转速传感器用于采集所述发动机的转速信号。
3.如权利要求2所述的带有双重报警功能的发动机冷却系统，其特征在于：所述压力传感器设置于发动机水套的进水口处，所述温度传感器设置于发动机水套的出水口处。
4.如权利要求1所述的带有双重报警功能的发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机控制器包括：
采集模块，其用于获取所述采集设备采集的出水温度、进水压力和转速信号；
分析模块，其用于基于预存的对应关系，确定所述转速信号对应的温度阈值和压力阈值；还用于当所述进水压力小于所述压力阈值或所述出水温度大于所述温度阈值时，生成控制信号；
控制模块，其用于接收所述控制信号，并控制所述发动机停机。
5.如权利要求1所述的带有双重报警功能的发动机冷却系统，其特征在于：所述系统还包括与所述发动机控制器连接的仪表，所述仪表用于接收并显示所述发动机冷却液的出水温度和进水压力；还用于当所述进水压力小于所述压力阈值或所述出水温度大于所述温度阈值时显示报警信号。
6.一种带有双重报警功能的发动机冷却控制方法，其特征在于，其包括步骤：
采集设备采集发动机冷却液的出水温度和进水压力、以及发动机的转速信号，并发送至发动机控制器；
所述发动机控制器选择所述转速信号对应的温度阈值和压力阈值，并将所述进水压力与所述压力阈值进行对比；
当所述进水压力小于所述压力阈值时，所述发动机控制器控制所述发动机停机；
当所述进水压力大于或等于所述压力阈值时，所述发动机控制器将所述出水温度与所述温度阈值进行对比；若所述出水温度大于所述温度阈值，则所述发动机控制器控制所述发动机停机。
7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述发动机控制器选择所述转速信号对应的温度阈值和压力阈值之前，还包括：
通过台架试验得出所述发动机在满负荷、不同转速下对应的所述出水温度的温度阈值和所述进水压力的压力阈值，进而建立所述转速信号与所述温度阈值之间的第一对应关系，以及所述转速信号与所述压力阈值之间的第二对应关系。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，建立所述转速信号与所述温度阈值之间的第一对应关系，具体包括：
控制所述发动机依次由怠速开始，逐步增长至最高转速，每个转速在满负荷点进行数据采集，得到发动机的水流量以及所述进水压力，得到所述第一对应关系。
9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，建立所述转速信号与所述压力阈值之间的第二对应关系，具体包括：
控制所述发动机依次由怠速开始，逐步增长至最高转速，每个转速在满负荷点进行数据采集，得到发动机的水流量以及所述出水温度，得到所述第二对应关系。
10.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当所述进水压力小于所述压力阈值或所述出水温度大于所述温度阈值之后，还包括：所述发动机控制器反馈所述出水温度和进水压力至仪表，所述仪表根据所述反馈显示报警信号，并控制蜂鸣器报警。
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