CN115163374A - 用于发动机的快速启动系统及作业机械、控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及作业机械技术领域，提供一种用于发动机的快速启动系统及作业机械、控制方法，用于发动机的快速启动系统包括燃油箱、发动机、第一温度检测元件、冷却液循环系统、第一加热装置和控制装置，发动机的进油口与燃油箱的出油口连接，发动机的出油口与燃油箱的回油口连接；第一温度检测元件用于检测发动机的温度；冷却液循环系统与发动机的缸体水套和燃油箱的水套连接；第一加热装置用于对冷却液循环系统中的冷却液进行加热；控制装置与第一加热装置和第一温度检测元件通信连接，控制装置根据第一温度检测元件的检测信号控制第一加热装置的启闭。可以有效地解决燃油流动性差、发动机在低温环境下阻尼大而启动困难的问题。

Description

用于发动机的快速启动系统及作业机械、控制方法

技术领域

本发明涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种用于发动机的快速启动系统及作业机械、控制方法。

背景技术

目前，柴油车或使用柴油机的机械处于低温环境中时，随着环境温度的降低，柴油的粘度增加，流动性变差，易出现结蜡、堵塞油管等现象，从而影响柴油发动机的起动和正常工作。

发明内容

本发明提供一种用于发动机的快速启动系统及作业机械、控制方法，用以解决低温环境下柴油的粘度大、流动性差，易出现结蜡、堵塞油管等现象，从而影响柴油发动机的起动和正常工作的缺陷。

本发明提供一种用于发动机的快速启动系统，包括：

燃油箱；

发动机，所述发动机的进油口与所述燃油箱的出油口连接，所述发动机的出油口与所述燃油箱的回油口连接；

第一温度检测元件，用于检测所述发动机的温度；

冷却液循环系统，与所述发动机的缸体水套和所述燃油箱的水套连接；

第一加热装置，用于对所述冷却液循环系统中的冷却液进行加热；

控制装置，与所述第一加热装置和所述第一温度检测元件通信连接，所述控制装置根据所述第一温度检测元件的检测信号控制所述第一加热装置的启闭。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，还包括：

液压油箱；

加热器，用于为所述液压油箱加热，所述加热器与所述冷却液循环系统通过连接管路连接。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，还包括：

第二温度检测元件，用于检测所述液压油箱的温度；

第三阀门，控制所述连接管路的通断；

其中，所述第二温度检测元件和所述第三阀门与所述控制装置通信连接，所述控制装置根据所述第二温度检测元件的检测信号控制所述第三阀门的启闭。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，所述第一加热装置包括：

热交换器，所述热交换器与所述冷却液循环系统连接；

燃烧系统，用于为所述热交换器加热，所述燃烧系统的进油口与所述燃油箱的出油口连接，所述燃烧系统的出油口与所述燃油箱的回油口连接；

其中，所述控制装置根据所述第一温度检测元件的检测信号控制所述燃烧系统的启闭。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，所述燃油箱包括：

主油箱，用于存储第一牌号燃油；

副油箱，用于存储第二牌号燃油；

且，所述用于发动机的快速启动系统还包括：

第一转换阀，用于控制所述发动机的进油口与所述主油箱的出油口或所述副油箱的出油口切换导通；

第二转换阀，用于控制所述发动机的出油口与所述主油箱的回油口或所述副油箱的回油口切换导通。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，所述用于发动机的快速启动系统还包括：

第三转换阀，用于控制所述燃烧系统的进油口与所述主油箱的出油口或所述副油箱的出油口切换导通；

第四转换阀，用于控制所述燃烧系统的出油口与所述主油箱的回油口或所述副油箱的回油口切换导通。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，所述燃油箱包括主油箱，所述燃烧系统的进油口与所述主油箱的出油口连接，所述燃烧系统的出油口与所述主油箱的回油口连接；所述发动机的进油口与所述主油箱的出油口连接，所述发动机的出油口与所述主油箱的回油口连接。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，还包括第二加热装置，所述第二加热装置设置于所述主油箱内。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，所述第三加热装置包括：

第一加热件，设置在所述燃烧系统的进油口与所述燃油箱的出油口之间的第一燃油管路上；

第二加热件，设置在所述第一加热装置的燃油过滤器上。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，还包括：

燃油循环回路，所述燃油循环回路的进口与所述燃油箱的出油口连接，所述燃油循环回路的出口与所述燃油箱的回油口连接；

第一过滤器，设置在所述燃油循环回路上；

循环泵，设置在所述燃油循环回路上，所述循环泵用于驱动燃油沿所述燃油循环回路流动。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，还包括：

油水分离器，所述油水分离器的进油口与所述燃油箱的出油口连接；

粗过滤器，所述粗过滤器的进口与所述油水分离器的出油口连接；

精过滤器，所述精过滤器的进口与所述粗过滤器的出口连接，所述精过滤器的出口与所述发动机的进油口连接。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，还包括第四加热装置，所述第四加热装置包括：

第三加热件，设置在所述油水分离器内；

第四加热件，设置在所述粗过滤器上；

第五加热件，设置在所述精过滤器上。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，所述冷却液循环系统包括：

集水分配器，包括冷水区和热水区，所述冷水区的出口与所述热交换器的进口连接，所述热水区的进口与所述热交换器的出口连接；

第一管路，用于连接所述冷水区的进口和所述发动机的出水口，所述第一管路上设置有用于控制所述第一管路通断的第一阀门；

第二管路，用于连接所述热水区的出口和所述发动机的进水口；

第三管路，用于连接所述冷水区的进口和所述燃油箱的出水口；

第四管路，用于连接所述热水区的出口与所述燃油箱的进水口，所述第四管路上设置有用于控制所述第四管路通断的第二阀门。

本发明还提供一种作业机械，包括如上述任一项所述的用于发动机的快速启动系统。

本发明还提供一种用于发动机的快速启动系统的控制方法，包括：

获取发动机的实际温度；

将所述发动机的实际温度与第一预设温度进行比较；

当所述发动机的实际温度小于所述第一预设温度时，控制第一加热装置启动对冷却液循环系统中的冷却液加热；

当所述发动机的实际温度大于或等于所述第一预设温度时，控制所述第一加热装置关闭。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统的控制方法，还包括：

获取液压油箱的实际温度；

将所述液压油箱的实际温度与第二预设温度进行比较；

当所述液压油箱的实际温度小于或等于所述第二预设温度时，控制第三阀门打开；

当所述液压油箱的实际温度大于所述第二预设温度时，控制所述第三阀门关闭。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统的控制方法，还包括：

当所述发动机的实际温度小于所述第一预设温度时，控制第二加热装置启动、对主油箱中的燃油加热。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统的控制方法，还包括：

获取燃油加注完成后的主油箱内的燃油液位的变化值；

将所述燃油液位的变化值与预设比值进行比较；

当所述燃油液位的变化值大于或等于所述预设比值时，控制循环泵启动、并持续工作预设过滤时长、以使第一过滤器对燃油循环过滤。

根据本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统的控制方法，还包括：

获取所述第一加热装置和第三加热装置的工作时长；

当所述第一加热装置和所述第三加热装置的工作时长达到第一预设时长时，控制第四加热装置启动；

当所述第一加热装置和所述第三加热装置的工作时长达到第二预设时长时，控制所述第一加热装置、所述第三加热装置和所述第四加热装置关闭。

本发明提供的用于发动机的快速启动系统及作业机械、控制方法，通过第一温度检测元件可以检测发动机的温度，控制装置根据发动机的温度控制第一加热装置对冷却液循环系统中的冷却液进行加热，使加热后的冷却液能够进入发动机和燃油箱内，以对燃油箱和发动机加热，可以降低燃油的粘度进而降低启动阻力，通过对发动机加热，可以对发动机预热，从而使发动机可以在低温环境下顺利启动，从而可以有效地解决燃油流动性差、发动机在低温环境下阻尼大而启动困难的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明提供的用于发动机的快速启动系统的结构示意图；

图2是本发明提供的第二加热装置与油箱底盖板的连接关系图；

图3是本发明提供的控制方法的流程示意图；

图4是本发明提供的循环泵的工作流程图；

图5是本发明提供的加热系统的控制流程示意图(使用主油箱和副油箱时)；

图6是本发明提供的加热系统的控制流程示意图(只使用主油箱时)。

附图标记：

1、发动机；2、主油箱；3、副油箱；

4、液压油箱；5、第一加热装置；6、电磁泵；

7、集水分配器；8、第一阀门；9、第二阀门；

10、第三阀门；11、第一转换阀；12、第三转换阀；

13、第四转换阀；14、循环泵；15、第一过滤器；

16、油水分离器；17、粗过滤器；18、精过滤器；

19、喷油泵；20、油箱底盖板；21、第一加热棒；

22、第二加热棒；23、加热器；24、第一温度检测元件；

25、第二温度检测元件；26、液位检测元件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图6描述本发明的用于发动机的快速启动系统及作业机械、控制方法。

如图1所示，本发明提供的一种用于发动机的快速启动系统，包括燃油箱、发动机1、第一温度检测元件24、冷却液循环系统、第一加热装置5和控制装置。

其中，发动机1的进油口与燃油箱的出油口连接，发动机1的出油口与燃油箱的回油口连接；并且第一温度检测元件24用于检测发动机1的温度。

冷却液循环系统与发动机1的缸体水套和燃油箱的水套连接，以能够使冷却液经过发动机1和燃油箱。并且，第一加热装置5用于对冷却液循环系统中的冷却液进行加热，以使冷却液能够对发动机1和燃油箱加热。

此外，控制装置与第一加热装置5和第一温度检测元件24通信连接，控制装置能够根据第一温度检测元件24的检测信号控制第一加热装置5的启闭。

这里，第一温度检测元件24可以为温度传感器，并且第一温度检测元件24可以设置在发动机1的缸盖上。控制装置可以为发动机的ECM。

具体地，控制装置存储有第一预设温度，当第一温度检测元件24检测到发动机1的温度小于第一预设温度时，控制装置控制第一加热装置5启动，对冷却液循环系统中的冷却液进行加热，加热后的冷却液分配给发动机1和燃油箱，通过冷却液不断地循环，加热发动机1和燃油箱，直至第一温度检测元件24检测到发动机1的温度达到第一预设温度。

这样，通过对燃油箱加热可以降低燃油粘度进而降低启动阻力，通过对发动机1加热，可以对发动机1预热，从而使发动机1可以在低温环境下顺利启动。

如此设置，通过第一加热装置5对冷却液循环系统中的冷却液加热，并使加热后的冷却液给发动机1和燃油箱加热，可以有效地解决燃油流动性差、发动机1在低温环境下阻尼大而启动困难的问题。

在本发明的可选实施例中，用于发动机的快速启动系统还可以包括液压油箱4和加热器23，加热器23用于为液压油箱4加热，加热器23可以与冷却液循环系统通过连接管路连接，以使冷却液能够进入到加热器23内。这样，可以使加热后的冷却液进入到加热器23中，从而通过加热器23对液压油箱4加热，以实现对液压油的加热，便于主泵启动，从而有利于降低发动机自身的阻力矩和液压系统的阻力矩，有利于发动机在低温环境下快速启动。

在可选的实施例中，用于发动机的快速启动系统还可以包括第二温度检测元件25和第三阀门10，第二温度检测元件25用于检测液压油箱4的温度，第三阀门10用于控制连接管路的通断。

其中，第二温度检测元件25和第三阀门10均与控制装置通信连接，控制装置能够根据第二温度检测元件25的检测信号控制第三阀门10的启闭。这样，控制装置通过第二温度检测元件25检测到的温度控制第三阀门10的启闭，以控制连接管路的通断。

具体地，当第二温度检测元件25检测到液压油箱4的温度小于第二预设温度时，控制装置控制第三阀门10打开，使冷却液循环回路与加热器23能够导通，以使加热后的冷却液能够流经加热器23，从而使加热器23能够为液压油箱4加热。

这里，第二温度检测元件25可以为温度传感器。

在本实施例中，第二温度检测元件25设置在液压油箱4上。

在本发明的可选实施例中，第一加热装置5可以包括热交换器和燃烧系统，热交换器与冷却液循环系统连接，以使冷却液能够进入到热交换器内；燃烧系统用于为热交换器加热，以能够对经过热交换器的冷却液加热，从而能够实现对发动机1和燃油箱的加热。

在本实施例中，燃烧系统的进油口可以与燃油箱的出油口连接，燃烧系统的出油口可以与燃油箱的回油口连接。这样，可以通过燃烧燃油来对冷却液加热，无需额外设置其他燃料，有利于降低成本。

在本实施例中，第一加热装置5可以为外置式冷却液燃烧加热系统，具体地，第一加热装置5可以为喷射式燃油加热器。

具体地，喷射式燃油加热器包括燃烧系统、热交换器、管道循环系统和控制系统。燃烧系统包括燃烧器、燃烧室、点火电极等，其中燃烧器由直流电机、助燃风轮、喷油嘴和油泵等组成，油泵在直流电机的带动下，吸入的燃油经输油管送到喷油嘴，靠压力作用从喷油嘴喷出，喷出的高压油雾与助燃风扇吸入的空气在燃烧系统的燃烧室内混合，被点火电极点燃，在燃烧室内充分燃烧后，燃气流经热交换器的热传导片，通过热传导片把大部分热量传递给热交换器夹层中的水(即冷却液)，冷却液在管路中靠管道泵强制排出，经管道进入发动机1的缸体水套和燃油箱的水套。这样，使第一加热装置5既能够加热冷却液又能够泵吸冷却液使冷却液在整个系统内循环，从而实现对发动机1和燃油箱的加热。

这里，燃油箱的出油口与油泵通过输油管连接。

并且，在本实施例中，控制装置能够根据第一温度检测元件24的检测信号控制燃烧系统的启闭，具体地，控制装置能够根据第一温度检测元件24的检测信号控制喷射式燃油加热器的点火电极的启闭或油泵的启闭。

在本发明的第一种可选实施例中，燃油箱可以包括主油箱2和副油箱3，在极寒温度下，主油箱2可以存储第一牌号燃油，副油箱3可以存储第二牌号燃油。

这里，副油箱3可以位于主油箱2内，这样，对主油箱2加热时能够同时对副油箱3加热。

并且，用于发动机的快速启动系统还可以包括第一转换阀11和第二转换阀，第一转换阀11用于控制发动机1的进油口与主油箱2的出油口或副油箱3的出油口切换导通；第二转换阀用于控制发动机1的出油口与主油箱2的回油口或副油箱3的回油口切换导通。这样，通过第一转换阀11和第二转换阀可以控制发动机1与主油箱2和副油箱3切换连通，从而可以使发动机1利用不同的燃油。

在可选的实施例中，用于发动机的快速启动系统还可以包括第三转换阀12和第四转换阀13，第三转换阀12用于控制燃烧系统的进油口与主油箱2的出油口或副油箱3的出油口切换导通，第四转换阀13用于控制燃烧系统的出油口与主油箱2的回油口或副油箱3的回油口切换导通。

需要说明的是，第二牌号燃油可以为低牌号燃油，第一牌号燃油可以为高牌号燃油，即第二牌号燃油更适应于低温环境。

具体地，当发动机的温度小于第一预设温度时，第三转换阀12控制燃烧系统的进油口与副油箱3的出油口导通，第四转换阀13控制燃烧系统的出油口与副油箱3的回油口导通，以使副油箱3能够为第一加热装置5的燃烧系统供给第二牌号燃油；当第一温度检测元件24检测到发动机1的温度达到第一预设温度时，第一转换阀11控制发动机1的进油口与副油箱3的出油口导通，第二转换阀控制发动机1的出油口与副油箱3的回油口导通，发动机1可以利用第二牌号燃油启动。当发动机1启动后，第一转换阀11控制发动机1的进油口与主油箱2的出油口导通，第二转换阀控制发动机1的出油口与主油箱2的回油口导通，第三转换阀12和第四转换阀13关闭。这样，可以使发动机1启动后可以利用第一牌号燃油工作。

如此，在发动机1启动之前先利用低牌号燃油来加热冷却液和供给发动机1为发动机1点火做准备，由于低牌号燃油在低温下的流动性相对于高牌号燃油的流动性更好，便于降低第一加热装置5和发动机1启动的时间；发动机1启动后，利用第一转换阀11和第二转换阀控制发动机1与主油箱2连接，使发动机1可以利用高牌号燃油工作，从而可以有效节约成本。

在本发明的第二种可选实施例中，在非极寒温度下，燃油箱的主油箱2可以加注适应环境温度的牌号燃油。这样，有利于降低成本，无需利用低牌号燃油对发动机1进行加热和点火准备。

一种方式中，燃油箱可以只包括主油箱2，燃烧系统的进油口与主油箱2的出油口连接，燃烧系统的出油口与主油箱2的回油口连接，发动机1的进油口与主油箱2的出油口连接，发动机1的出油口与燃油箱的回油口连接。通过主油箱2为第一加热装置5和发动机1供油，第一加热装置5和发动机1只利用一种燃油工作。

在可选的实施例中，为了提高燃油的流动性，保证燃油能够顺利进入燃烧系统和发动机1，用于发动机的快速启动系统还可以包括第二加热装置，第二加热装置可以设置在主油箱2内，以对燃油加热。

另一种方式中，燃油箱包括主油箱2和副油箱3，副油箱3不加注燃油，主油箱2加注适应环境温度的牌号燃油。

当发动机1的温度小于第一预设温度时，第三转换阀12控制燃烧系统的进油口与主油箱2的出油口导通，第四转换阀13控制燃烧系统的出油口与主油箱2的回油口导通、以使主油箱2能够为第一加热装置5供油；当第一温度检测元件24检测到的发动机1的温度达到第一预设温度时，第一转换阀11控制发动机1的进油口与主油箱2的出油口导通，第二转换阀控制发动机1的出油口与主油箱2的回油口导通，使第一加热装置5和发动机1只能利用主油箱2内的燃油。同时，当发动机1的温度小于第一预设温度时，控制装置控制第二加热装置启动、为主油箱2内的燃油加热，提高燃油的流动性，使燃油便于进入第一加热装置5和发动机1内。这样，可以有效降低对发动机1加热的时间，提高加热效率，便于发动机1实现快速启动。

在可选的实施例中，如图2所示，第二加热装置可以包括第一加热棒21和第二加热棒22，第一加热棒21和第二加热棒22均可以设置在主油箱2的油箱底盖板20上，并且第一加热棒21和第二加热棒22可以靠近主油箱2的出油口设置，这样，能够提高燃油的流动性，便于燃油流出主油箱2。

具体地，油箱底盖板20与主油箱2通过O型圈密封，主油箱2的出油口可以设置在油箱底盖板20上，并且，主油箱2的出油口可以包括第一出油口和第二出油口，第一出油口用于与第一加热装置5的进油口连接，第二出油口用于与发动机1的进油口连接。为了便于主油箱2内的燃油流入第一加热装置5和发动机1内，第一加热棒21可以设置在第一出油口处，第二加热棒22可以设置在第二出油口处。

在本发明的可选实施例中，冷却液循环系统包括集水分配器7、第一管路、第二管路、第三管路和第四管路。

其中，集水分配器7可以包括冷水区和热水区，冷水区的出口与热交换器的进口连接，热水区的出口与热交换器的出口连接。这样，便于冷水区的冷却液进入热交换器内加热后再流回热水区。

第一管路用于连接冷水区的进口和发动机1的出水口，以使发动机1的冷却液能够流入集水分配器7的冷水区；第二管路用于连接热水区的出口和发动机1的进水口，以使加热后的冷却液能够流回发动机1，从而对发动机1加热。这里，发动机1的进水口和出水口为发动机1缸体水套的进水口和出水口。

并且，第一管路上可以设置有第一阀门8，以用于控制第一管路的通断。当发动机1的温度达到第一预设温度时，可以控制第一阀门8关闭，截断第一管路，使发动机1的冷却液不再进入冷水区。

第三管路用于连接冷水区的进口和燃油箱的出水口，以使燃油箱的冷却液能够流入集水分配器7的冷水区；第四管路用于连接热水区的出口与燃油箱的进水口，以使加热后的冷却液能够流回燃油箱，从而对燃油箱加热。这里，第三管路用于连接冷水区的进口和主油箱2的出水口，第四管路用于连接热水区的出口与主油箱2的进水口。主油箱2的进水口和出水口为主油箱2的水套的进水口和出水口。

并且，第四管路上可以设置有第二阀门9，以用于控制第四管路的通断。当燃油箱中加注的燃油为适应环境温度的燃油(比如加注低牌号燃油)时，即无需给燃油箱加热时，可以控制第二阀门9关闭，以使加热后的冷却液不会分配至燃油箱。

这里，第一阀门8和第二阀门9可以为手动阀门。或者，第一阀门8和第二阀门9可以为电动阀门，具体地，第一阀门8和第二阀门9可以为电磁阀，并且第一阀门8和第二阀门9与控制装置通信连接，以通过控制装置对第一阀门8和第二阀门9进行自动控制。

在可选的实施例中，在发动机1启动后，控制装置控制第一阀门8关闭，这样，使发动机1自热的冷却液不会通过第一管路进入冷水区，从而可以避免发动机1自热的冷却液不会进入液压油箱4的加热器23内，不会对液压油箱4产生影响。

在可选的实施例中，加热器23可以设置在液压油箱4内，并且加热器23可以通过连接管路与集水分配器7连接。

具体地，连接管路可以包括进水管路和出水管路，加热器23的进水口和集水分配器7的热水区通过进水管路连接，加热器23的出水口和集水分配器7的冷水区通过出水管路连接；并且，第三阀门10可以设置在出水管路上、以控制出水管路的通断，或，第三阀门10可以设置在进水管路上、以控制进水管路的通断。

这样，当无需对液压油箱4加热时，可以控制第三阀门10关闭，使冷却液不能进入加热器23内，从而不会对液压油箱4加热。或者，当第二温度检测元件25检测到液压油箱4的温度大于或等于第二预设温度时，控制装置控制第三阀门10关闭，从而使加热器23停止对液压油箱4加热。

在本发明的可选实施例中，燃油循环系统还可以包括第三加热装置，第三加热装置可以设置在燃烧系统的进油口与燃油箱的出油口之间，以进一步地对燃油进行加热，提高燃油的流动性，便于燃油进入燃烧系统内，从而有利于降低发动机1的启动时长。

在可选的实施例中，第三加热装置可以包括第一加热件和第二加热件。

第一加热件可以设置在燃烧系统的进油口与燃油箱的出油口之间的输油管上，以能够对经过输油管的燃油加热，可以进一步地提高燃油的流动性。

这里，第一加热件可以为包裹在输油管外的电阻加热丝。

并且，为了保证燃油能够进入第一加热装置5内，在输油管上还可以设置有电磁泵6。

第二加热件可以设置在第一加热装置5的燃油过滤器上，这样，可以进一步地对燃油进行加热，提高燃油的流动性，便于燃油进入燃烧系统内。

需要说明的是，第一加热装置5的燃油过滤器的进口可以与燃油箱的出油口连接，燃油过滤器的出口可以与燃烧系统的进油口连接，以使燃油可以经过燃油过滤器过滤后再进入燃烧系统内。这样，燃油过滤器可以对燃油中的杂质或所结的蜡进行过滤，可以进一步地提高燃油的流动性，保证燃油能够顺利进入燃烧系统内。

这里，第二加热件可以为敷在燃油过滤器外的电加热器。

在本发明的可选实施例中，如图1所示，用于发动机的快速启动系统还可以包括燃油循环回路、第一过滤器15和循环泵14，燃油循环回路的进口与燃油箱的出油口连接，燃油循环回路的出口与燃油箱的回油口连接，并且第一过滤器15和循环泵14设置在燃油循环回路上，循环泵14用于驱动燃油沿燃油循环回路流动，以使燃油能够经过第一过滤器15。通过燃油循环回路和循环泵14可以使燃油箱内的燃油不断地循环通过第一过滤器15，以对燃油过滤，便于为发动机1和第一加热装置5提供洁净的燃油。

这里，燃油循环回路的进口可以与主油箱2的出油口连接，燃油循环回路的出口可以与主油箱2的回油口连接，以对主油箱2内的燃油进行过滤。

在可选的实施例中，燃油控制系统还可以包括液位检测元件26，油液位检测元件26可以设置在主油箱2上、以用于检测向主油箱2内加注燃油后的液位变化，从而检测出加注的燃油量。

液位检测元件和循环泵14均与控制装置通信连接，控制装置能够根据液位检测元件的检测信号控制循环泵14的启闭。

具体地，在向主油箱2加注燃油时，可以通过液位检测元件26可以检测出向主油箱2内加注的燃油加注量。当在向主油箱2加注燃油之前，液位检测元件26检测主油箱2内燃油的初始液位；当完成加注后，液位检测元件26检测主油箱2内的燃油总液位，根据燃油总液位和初始液位可以得出燃油液位的变化值，当燃油液位的变化值大于或等于预设比值时，控制装置控制循环泵14启动、并持续工作预设过滤时长，以使主油箱2的燃油沿燃油循环回路流动、并经过第一过滤器15，从而对燃油进行初级过滤。这样，可以通过第一过滤器15将发动机1回油中的杂质等过滤，从而可以提高燃油的品质，以能够为发动机1提供高品质和洁净的燃油。

需要说明的是，预设比值可以为10％。

燃油液位的变化值＝(燃油总液位-初始液位)/燃油总液位。

这里，液位检测元件26可以为液位计。

在可选的实施例中，控制装置还可以包括时间检测模块，时间检测模块可以用于检测循环泵14的工作时长。当循环泵14的工作时长达到工作预设过滤时长时，控制装置控制循环泵14关闭。

并且，时间检测模块能够存储循环泵14的工作时长，当循环泵14忽然断电停机时，时间检测模块能够将循环泵14的工作时长存储；当循环泵14再次接电工作时，时间检测模块检测循环泵14再次工作的工作时长、并获取循环泵14断电之前的工作时长，直至断电之前的工作时长与再次工作的工作时长之和达到预设过滤时长时，控制装置控制循环泵14关闭、停止工作。这样，有利于提高循环泵14的使用寿命。

这里，预设过滤时长＝燃油油位变化体积/主油箱的体积*N小时，N可以为3或4，或其他数值，具体可以根据实际需要设定。

在本发明的可选实施例中，用于发动机的快速启动系统还可以包括油水分离器16、粗过滤器17和精过滤器18，油水分离器16的进油口用于与燃油箱的出油口连接，粗过滤器17的进口与油水分离器16的出油口连接，精过滤器18的进口与粗过滤器17的出口连接，精过滤器18的出口用于与发动机1的进油口连接。这样，可以进一步地提高燃油的品质和洁净度，以能够为发动机1提供高品质、洁净的燃油，从而可以降低发动机1的磨损，提高发动机1的使用寿命。

具体地，油水分离器16的进油口可以与第一转换阀11连接，精过滤器18的出口与发动机1的喷油泵19连接。

在本发明的可选实施例中，用于发动机的快速启动系统还可以包括第四加热装置，第四加热装置用于为燃油加热，以进一步地避免燃油结蜡，提高燃油的流动性。

其中，第四加热装置可以包括第三加热件、第四加热件和第五加热件，第三加热件可以设置在油水分离器16上，通过对油水分离器16加热来实现对经过油水分离器16的燃油加热；第四加热件可以设置在粗过滤器17上，通过对粗过滤器17加热实现对经过粗过滤器17的燃油加热；第五加热件可以设置在精过滤器18上，通过对精过滤器18加热来实现对经过精过滤器18的燃油加热。

在本实施例中，第三加热件可以为设置在油水分离器16内部的第三加热棒；第四加热件可以为敷设在粗过滤器17外的第一电热器，第五加热件可以为敷设在精过滤器18外的第二电热器。

在可选的实施例中，第一转换阀11、第二转换阀、第三转换阀12和第四转换阀13均可以为二位三通电磁阀。第一转换阀11、第二转换阀、第三转换阀12和第四转换阀13与控制装置通信连接。

其中，第一转换阀11的两个进油口分别与主油箱2和副油箱3的出油口连接，第一转换阀11的出油口用于与发动机1的进油口连接。

第二转换阀的进油口用于与发动机1的出油口连接，第二转换阀的两个出油口分别与主油箱2和副油箱3的回油口连接。

第三转换阀12的两个进油口分别与主油箱2和副油箱3的出油口连接，第三转换阀12的出油口用于与第一加热装置5的燃烧系统的进油口连接。

第四转换阀13的进油口用于与燃烧系统的出油口连接，第四转换阀13的两个出油口分别与主油箱2和副油箱3的回油口连接。

在其他实施例中，第一转换阀11、第二转换阀、第三转换阀12和第四转换阀13也可以为手动阀门。

在可选的实施例中，用于发动机的快速启动系统还可以包括显示屏，显示屏与控制装置通信连接，控制装置能够将第一加热装置5、第二加热装置、第三加热装置和第四加热装置的实际工作时长和设定时长传递给显示屏，以使显示屏显示，从而便于操作人员观察。并且，显示屏可以设置有用于启动第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置的加热启动按钮、以通过加热启动按钮控制第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置启动。

这里，控制装置可以将第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置的剩余工作时长传递给显示屏，以供显示屏显示。

用于发动机的快速启动系统还可以包括报警器，当第一加热装置5、第二加热装置、第三加热装置和第四加热装置加热到设定时长时，控制装置控制报警器报警、以提醒操作人员加热完成需立即启动发动机1。这里，报警器与控制装置通信连接。

并且，显示屏上还设置有解除报警按键，操作人员在显示屏上选择解除报警按键后，报警器停止报警。报警器可以为蜂鸣器。

用于发动机的快速启动系统还包括低温电池，低温电池用于为作业机械的用电设备供电，在低温条件下，低温电池比普通电池有更高电池容量，可保证加热后的剩余电量能满足发动机启动需求，提高发动机低温启动的成功率。并且，用于发动机的快速启动系统还可以包括用于监测低温电池电压的电压监测元件，电压监测元件与显示屏通信连接，并能够将监测到的低温电池的电压传输给显示屏，以在显示屏上显示，从而便于操作人员观察。

当低温电池的电压小于25.5V时，第一加热装置5、第二加热装置、第三加热装置不启动。

本发明提供的用于发动机的快速启动系统，通过第一加热装置5、第三加热装置和第四加热装置有效地解决了燃油流动性差及滤清结蜡阻塞的缺陷。外置的第一加热系统通过燃烧副油箱3的低牌号燃油加热发动机1的冷却液，并通过冷却液来预热液压油箱4、发动机1的缸体、燃油箱，有效地改善了液压油低温粘度大、发动机1低温阻尼大难启动困难，更加适应极寒地区作业。并且，可以通过第二加热装置对燃油箱的燃油进行预热，以使第一加热装置5吸取预热后的燃油，从而有利于降低第一加热装置5的加热时间和发动机1的启动时间。

下面对本发明提供的作业机械进行描述，下文描述的作业机械与上文描述的用于发动机的快速启动系统可相互对应参照。

本发明提供的一种作业机械，包括如上述任一项实施例所述的用于发动机的快速启动系统。

本发明提供的作业机械所达到的有益效果与上述用于发动机的快速启动系统所达到的有益效果相一致，则这里不再赘述。

需要说明的是，上述作业机械可以为挖掘机、泵车，或其他工程机械。

下面对本发明提供的控制方法进行描述，下文描述的控制方法与上文描述的用于发动机的快速启动系统可相互对应参照。

本发明提供的一种控制方法，如图3所示，基于上述任一项实施例所述的用于发动机的快速启动系统，包括：

获取发动机1的实际温度；

对发动机1的实际温度与第一预设温度进行比较；

当发动机1的实际温度小于第一预设温度时，控制第一加热装置5启动对冷却液循环系统中的冷却液加热、以加热发动机1和燃油箱；

当发动机1的实际温度大于或等于第一预设温度时，控制第一加热装置5关闭。

通过第一温度检测元件24的检测信号控制第一加热装置5来对冷却液循环系统中的冷却液加热，实现对发动机1和燃油箱的加热，从而使发动机1可以在低温环境下顺利启动。

在可选的实施例中，控制方法还可以包括：

获取液压油箱4的实际温度；

对液压油箱4的实际温度与第二预设温度进行比较；

当液压油箱4的实际温度小于或等于第二预设温度时，控制第三阀门打开、以使加热器与冷却液循环系统连通；

当液压油箱4的实际温度大于第二预设温度时，控制第三阀门10关闭。

在可选的实施例中，控制方法还可以包括：

当发动机的实际温度达到第一预设温度时，控制第一转换阀，使发动机1的进油口与副油箱3的出油口连接；控制第二转换阀，使发动机1的出油口与副油箱3的回油口连接；

当发动机1启动时，控制第一转换阀，使发动机1的进油口与主油箱2的出油口连接；控制第二转换阀，使发动机1的出油口与主油箱2的回油口连接。

这样，在发动机1的温度达到第一预设温度时，使发动机吸取副油箱3的燃油，副油箱3内的低牌号燃油流动性能好，便于进入发动机1内，可以为发动机1点火做准备；发动机1启动后，使发动机1利用主油箱2内的高牌号燃油工作，有利于降低成本。

在本发明的可选实施例中，控制方法还可以包括：

当发动机1的实际温度小于第一预设温度时，控制第二加热装置启动、以对主油箱2中的燃油加热。

这样，可以提高燃油的流动性，使燃油便于进入第一加热装置5和发动机1内，可以有效降低对发动机1加热的时间，提高加热效率，便于发动机1实现快速启动。

在本发明的可选实施例中，如图4所示，控制方法还可以包括：

获取燃油加注完成后的主油箱2内的燃油液位的变化值；

将燃油液位的变化值与预设比值进行比较；

当燃油液位的变化值大于或等于预设比值时，控制循环泵14启动、并持续工作预设过滤时长，以使第一过滤器15对燃油循环过滤。

需要说明的是，燃油液位的变化值＝(燃油总液位-初始液位)/燃油总液位。并且，此处的初始液位为向主油箱2加注燃油之前的主油箱2内的液位。此处的预设比值可以为10％。这里，在向主油箱2内加注燃油之前或作业机械启机之前，可以先通过显示屏设定预设比值。

油控制方法还可以包括：

获取循环泵14断电之前的工作时长；

将循环泵14断电之前的工作时长与预设过滤时长进行比较；

当循环泵14断电之前的工作时长小于预设过滤时长时，控制循环泵14继续工作直至达到预设过滤时长。

在本发明的可选实施例中，控制方法还可以包括：

获取第一加热装置5和第三加热装置的工作时长；

当第一加热装置5和第三加热装置的工作时长达到第一预设时长时，控制第四加热装置启动；

当第一加热装置5和第三加热装置的工作时长达到第二预设时长时，控制第一加热装置5、第三加热装置和第四加热装置关闭。

在启动发动机1前，可以对第一加热装置5和第三加热装置设定加热时长，具体地，可以将第一加热装置5和第三加热装置的工作时长设定为第二预设时长。第一加热装置5和第三加热装置启动、对冷却液和流入第一加热装置5内的燃油加热，并且控制装置可以实时获取第一加热装置5和第三加热装置的实际工作时长，当第一加热装置5和第三加热装置的实际工作时长达到第一预设时长时，控制装置控制第四加热装置启动、对发动机1进油口和燃油箱之间的管路进行加热，此时，第一加热装置5、第三加热装置和第四加热装置同时加热；直至第一加热装置5和第三加热装置的工作时长达到第二预设时长时，控制装置控制第一加热装置5、第三加热装置和第四加热装置关闭，停止加热。同时，控制装置控制报警器报警、以提醒操作人员加热完成。

这里，第二预设时长可以比第一预设时长多五分钟。

在可选的实施例中，在获取第一加热装置5和第三加热装置的工作时长的同时，获取第二加热装置的工作时长。

其中，第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置的工作时长相同。

在可选的实施例中，控制方法还可以包括：

当第一温度检测元件24检测到发动机1的温度高于零下15℃时，即第一温度检测元件24检测到环境温度高于零下15℃时，控制发动机1启动。这里，第一预设温度可以为零下15℃。

在可选的实施例中，控制装置可以预设有四种温度范围，即第一温度范围、第二温度范围、第三温度范围和第三温度范围。

这里，第一温度范围可以为零下15℃-零下19℃；

第二温度范围可以为零下20℃-零下27℃；

第三温度范围可以为零下28℃-零下35℃；

第四温度范围可以为零下35℃以下。

当第一温度检测元件24检测到发动机1的温度处于第一温度范围内时，控制第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置工作10分钟，当第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置工作5分钟时，控制第四加热装置工作5分钟。

当第一温度检测元件24检测到发动机1的温度处于第二温度范围时，控制第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置工作15分钟，当第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置工作10分钟时，控制第四加热装置工作5分钟。

当第一温度检测元件24检测到发动机1的温度处于第三温度范围时，控制第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置工作20分钟，当第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置工作15分钟时，控制第四加热装置工作5分钟。

当第一温度检测元件24检测到发动机1的温度处于第四温度范围时，控制第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置工作25分钟，当第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置工作20分钟，控制第四加热装置工作5分钟。

如此，可以根据环境温度分时段地对燃油加热。

在可选的实施例中，在作业机械上电后，可以由操作人员根据第一温度检测元件24检测到的温度选择是否启动第一加热装置5、第二加热装置、第三加热装置。

如图5所示，使用主油箱2和副油箱3的情况下加热系统(加热系统包括第一加热装置5、第三加热装置和第四加热装置)的控制方法；如图6所示，只使用主油箱2的情况下加热系统(加热系统包括第一加热装置5、第二加热装置、第三加热装置和第四加热装置)的控制方法。

并且，显示屏上可以显示，气温低于零下15℃时，即第一温度检测元件检测到发动机的温度低于零下15℃时，启动第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置。当第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置启动后，显示屏上显示设定的工作时长和剩余工作时长；当第一加热装置5、第二加热装置和第三加热装置的剩余工作时长达到5分钟时，启动第四加热装置。

加热结束后，报警器报警，显示屏上解除报警后，操作人员启动发动机1。

操作人员在启动作业机械前，作业机械通电，通过第一温度检测元件24检测环境温度，显示屏通过CAN通讯将加热命令发送给控制装置，控制装置根据第一温度检测元件24检测到的温度自动选择加热时间，使第一加热装置5、第二加热装置、第三加热装置和第四加热装置按照设定时长工作。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (20)

1.一种用于发动机的快速启动系统，其特征在于，包括：

燃油箱；

发动机，所述发动机的进油口与所述燃油箱的出油口连接，所述发动机的出油口与所述燃油箱的回油口连接；

第一温度检测元件，用于检测所述发动机的温度；

冷却液循环系统，与所述发动机的缸体水套和所述燃油箱的水套连接；

第一加热装置，用于对所述冷却液循环系统中的冷却液进行加热；

控制装置，与所述第一加热装置和所述第一温度检测元件均通信连接，所述控制装置根据所述第一温度检测元件的检测信号控制所述第一加热装置的启闭。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，还包括：

液压油箱；

加热器，用于为所述液压油箱加热，所述加热器与所述冷却液循环系统通过连接管路连接。

3.根据权利要求2所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，还包括：

第二温度检测元件，用于检测所述液压油箱的温度；

第三阀门，控制所述连接管路的通断；

其中，所述第二温度检测元件和所述第三阀门均与所述控制装置通信连接，所述控制装置根据所述第二温度检测元件的检测信号控制所述第三阀门的启闭。

4.根据权利要求1所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，所述第一加热装置包括：

热交换器，所述热交换器与所述冷却液循环系统连接；

燃烧系统，用于为所述热交换器加热，所述燃烧系统的进油口与所述燃油箱的出油口连接，所述燃烧系统的出油口与所述燃油箱的回油口连接；

其中，所述控制装置根据所述第一温度检测元件的检测信号控制所述燃烧系统的启闭。

5.根据权利要求4所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，所述燃油箱包括：

主油箱，用于存储第一牌号燃油；

副油箱，用于存储第二牌号燃油；

且，所述用于发动机的快速启动系统还包括：

第一转换阀，用于控制所述发动机的进油口与所述主油箱的出油口或所述副油箱的出油口切换导通；

第二转换阀，用于控制所述发动机的出油口与所述主油箱的回油口或所述副油箱的回油口切换导通。

6.根据权利要求5所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，所述用于发动机的快速启动系统还包括：

第三转换阀，用于控制所述燃烧系统的进油口与所述主油箱的出油口或所述副油箱的出油口切换导通；

第四转换阀，用于控制所述燃烧系统的出油口与所述主油箱的回油口或所述副油箱的回油口切换导通。

7.根据权利要求4所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，所述燃油箱包括主油箱，所述燃烧系统的进油口与所述主油箱的出油口连接，所述燃烧系统的出油口与所述主油箱的回油口连接；所述发动机的进油口与所述主油箱的出油口连接，所述发动机的出油口与所述主油箱的回油口连接。

8.根据权利要求5或7所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，还包括第二加热装置，所述第二加热装置设置于所述主油箱内。

9.根据权利要求4所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，还包括：

第三加热装置，设置在所述燃烧系统的进油口与所述燃油箱的出油口之间。

10.根据权利要求9所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，所述第三加热装置包括：

第一加热件，设置在所述燃烧系统的进油口与所述燃油箱的出油口之间的第一燃油管路上；

第二加热件，设置在所述第一加热装置的燃油过滤器上。

11.根据权利要求1所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，还包括：

燃油循环回路，所述燃油循环回路的进口与所述燃油箱的出油口连接，所述燃油循环回路的出口与所述燃油箱的回油口连接；

第一过滤器，设置在所述燃油循环回路上；

循环泵，设置在所述燃油循环回路上，所述循环泵用于驱动燃油沿所述燃油循环回路流动。

12.根据权利要求1所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，还包括：

油水分离器，所述油水分离器的进油口与所述燃油箱的出油口连接；

粗过滤器，所述粗过滤器的进口与所述油水分离器的出油口连接；

精过滤器，所述精过滤器的进口与所述粗过滤器的出口连接，所述精过滤器的出口与所述发动机的进油口连接。

13.根据权利要求12所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，还包括第四加热装置，所述第四加热装置包括：

第三加热件，设置在所述油水分离器内；

第四加热件，设置在所述粗过滤器上；

第五加热件，设置在所述精过滤器上。

14.根据权利要求4所述的用于发动机的快速启动系统，其特征在于，所述冷却液循环系统包括：

集水分配器，包括冷水区和热水区，所述冷水区的出口与所述热交换器的进口连接，所述热水区的进口与所述热交换器的出口连接；

第一管路，用于连接所述冷水区的进口和所述发动机的出水口，所述第一管路上设置有用于控制所述第一管路通断的第一阀门；

第二管路，用于连接所述热水区的出口和所述发动机的进水口；

第三管路，用于连接所述冷水区的进口和所述燃油箱的出水口；

第四管路，用于连接所述热水区的出口与所述燃油箱的进水口，所述第四管路上设置有用于控制所述第四管路通断的第二阀门。

15.一种作业机械，其特征在于，包括如权利要求1-14任一项所述的用于发动机的快速启动系统。

16.一种用于发动机的快速启动系统的控制方法，其特征在于，包括：

获取发动机的实际温度；

将所述发动机的实际温度与第一预设温度进行比较；

当所述发动机的实际温度小于所述第一预设温度时，控制第一加热装置启动对冷却液循环系统中的冷却液加热；

当所述发动机的实际温度大于或等于所述第一预设温度时，控制所述第一加热装置关闭。

17.根据权利要求16所述的用于发动机的快速启动系统的控制方法，其特征在于，还包括：

获取液压油箱的实际温度；

将所述液压油箱的实际温度与第二预设温度进行比较；

当所述液压油箱的实际温度小于或等于所述第二预设温度时，控制第三阀门打开；

当所述液压油箱的实际温度大于所述第二预设温度时，控制所述第三阀门关闭。

18.根据权利要求16所述的用于发动机的快速启动系统的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述发动机的实际温度小于所述第一预设温度时，控制第二加热装置启动。

19.根据权利要求16所述的用于发动机的快速启动系统的控制方法，其特征在于，还包括：

获取燃油加注完成后的主油箱内的燃油液位的变化值；

将所述燃油液位的变化值与预设比值进行比较；

当所述燃油液位的变化值大于或等于所述预设比值时，控制循环泵启动、并持续工作预设过滤时长、以使第一过滤器对燃油循环过滤。

20.根据权利要求16所述的用于发动机的快速启动系统的控制方法，其特征在于，还包括：

获取所述第一加热装置和第三加热装置的工作时长；

当所述第一加热装置和所述第三加热装置的工作时长达到第一预设时长时，控制第四加热装置启动；

当所述第一加热装置和所述第三加热装置的工作时长达到第二预设时长时，控制所述第一加热装置、所述第三加热装置和所述第四加热装置关闭。

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