CN117167132A - 节温器故障诊断报警、方法以及作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机故障诊断技术领域，提供一种节温器故障诊断报警、方法以及作业机械。节温器故障诊断报警系统包括流量传感器、第一温度传感器、第二温度传感器以及控制器，流量传感器用于采集上水管的实时流量信息；第一温度传感器用于采集发动机水箱内的冷却液的第一温度信息；第二温度传感器用于采集上水管内的冷却液的第二温度信息；控制器用于在确定冷却循环处于故障状态时，根据实时流量信息、第一温度信息和第二温度信息确定故障信息。本发明通过上水管的实时流量信息、发动机内冷却液的温度以及上水管内冷却液的温度对故障信息进行综合判断，避免单一条件判断造成的误判，有效提高判断准确性，提高维修人员维修效率，降低维修时间成本。

Description

节温器故障诊断报警、方法以及作业机械

技术领域

本发明涉及发动机故障诊断技术领域，尤其涉及一种节温器故障诊断报警、方法以及作业机械。

背景技术

水冷式发动机节温器控制发动机与散热器之间冷却液大小循环，当冷却液温度比较低时，节温器处于关闭状态，此时只有发动机内的冷却液在升温，当发动机内的冷却液升到一定温度时，节温器就会自动打开与散热器形成互通，节温器根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器水量，改变水循环范围，保证发动机在合适温度范围内工作。

当节温器由于卡滞或石蜡装置故障导致无法开启时会造成水温过高，从而造成发动机功率下降，润滑油变质，机件磨损，导致油耗上升，缩短发动机使用寿命。

挖掘机等作业机械的工况比较恶劣，造成水温高的故障因素很多比如水泵损害或节温器损坏等。现有的作业机械整个系统无法对水泵损坏或节温器损坏导致的水温过高进行区分检测，具体来说，现有技术中仅通过流量判断节温器是否能够正常打开，无法排除水泵故障时冷却液无法流动造成的水温高的因素，因此维修人员需要花费大量的时间进行排查，比如拆卸节温器，更换冷却液，更换水泵，甚至更换发动机，浪费大量时间。

发明内容

本发明提供一种节温器故障诊断报警、方法以及作业机械，用以解决现有技术中作业机械整个系统无法对水泵损坏或节温器损坏导致的水温过高进行区分检测，维修人员需要花费大量的时间进行排查的问题。

本发明提供一种节温器故障诊断报警系统，包括：

流量传感器，设置于节温器至散热器的上水管，用于采集所述上水管的实时流量信息；

第一温度传感器，设置于发动机水箱，用于采集所述发动机水箱内的冷却液的第一温度信息；

第二温度传感器，设置于节温器至散热器的上水管，用于采集所述上水管内的冷却液的第二温度信息；

控制器，分别与所述流量传感器、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器电连接，所述控制器用于：在确定冷却循环处于故障状态时，根据所述实时流量信息、所述第一温度信息和所述第二温度信息确定故障信息。

根据本发明提供的一种节温器故障诊断报警系统，所述控制器在根据所述实时流量信息、所述第一温度信息和所述第二温度信息确定故障信息过程中，具体用于：

根据所述实时流量信息小于第一预设值并持续第一预设时长，且所述第一温度信息大于所述第二温度信息并持续第二预设时长，确定节温器故障，其中，所述第一预设值为相应档位转速下正常节温器全开时的最大流量值。

可以对水温故障与节温器故障进行区分，并且通过加入持续时间的限制可以消除其他因素导致的误判，由此能够更准确地确定故障类型，有效提高故障排除的效率。

根据本发明提供的一种节温器故障诊断报警系统，所述控制器在确定冷却循环处于故障状态的过程中，具体用于：

根据发动机处于运行状态，且所述第一温度信息大于第二预设值确定冷却循环处于故障状态，其中，所述第二预设值为相应档位转速下正常节温器全开时的发动机水箱的温度值。

通过对发动机运行状态及发动机水箱冷却液温度的判断，可以准确地确定是否为冷却循环故障，为下一步的水泵故障和节温器故障的判断创造条件。

根据本发明提供的一种节温器故障诊断报警系统，所述控制器与整机控制系统电连接，在发动机处于运行状态的判断过程中，所述控制器用于：

获取所述整机控制系统中的发动机转速信息，根据所述发动机转速信息大于第三预设值确定发动机处于运行状态。

根据本发明提供的一种节温器故障诊断报警系统，还包括：

报警单元，与所述控制器电连接，所述控制器还用于在确定故障信息时向所述报警单元发送故障代码。

通过报警单元可以及时提醒操作人员进行故障排查，提高效率，有利于保证作业进度。

根据本发明提供的一种节温器故障诊断报警系统，所述报警单元包括：

显示屏，被配置为响应于所述故障代码执行显示报警信息的动作；和/或，

报警器，被配置为响应于所述故障代码执行发出报警声的动作。

根据本发明提供的一种节温器故障诊断报警系统，还包括：

旁通阀，通过管路与节温器并联；

所述控制器还用于：在确定故障信息为节温器故障且持续时间超过第三预设时长时，控制所述旁通阀打开；在所述第一温度信息小于或等于正常值时，控制所述旁通阀关闭。

通过与节温器并联的支路可以在节温器故障时形成临时保护，避免损坏发动机。

根据本发明提供的一种节温器故障诊断报警系统，所述控制器还用于：在控制所述旁通阀重复开闭次数大于或等于第四预设值，且仍然确定故障信息为节温器故障时，控制发动机熄火。

本发明还提供一种，使用上述的节温器故障诊断报警系统，所述方法包括：

获取上水管的实时流量信息、发动机水箱内的冷却液的第一温度信息以及上水管内的冷却液的第二温度信息；

在确定冷却循环处于故障状态时，根据所述实时流量信息、所述第一温度信息和所述第二温度信息确定故障信息。

本发明还提供一种作业机械，包括上述的节温器故障诊断报警系统。

本发明提供的节温器故障诊断报警、方法以及作业机械，通过上水管的实时流量信息、发动机内冷却液的温度以及上水管内冷却液的温度对故障信息进行综合判断，能够避免单一条件判断造成的误判，有效提高判断准确性，提高维修人员维修效率，降低维修时间成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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一简单地介绍，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是本发明提供的一种节温器故障诊断报警系统的结构示意图；

图2是本发明提供的一种的流程图；

附图标记：1、发动机水箱；2、节温器；3、上水管；4、散热器；5、回流管；6、水泵；7、控制器；8、第一温度传感器；9、流量传感器；10、第二温度传感器；11、报警单元；12、旁通阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，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。

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实施例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。

下面结合图1描述本发明实施例的节温器故障诊断报警系统，该系统可以应用于发动机液冷系统，发动机液冷系统中发动机水箱1的出水口连通节温器2的进水口，节温器2的出水口通过上水管3连通散热器4的进水口，散热器4的出水口通过回流管5连通发动机水箱1的进水口，发动机冷却系统的水泵6串接在循环管路中，具体可以设置在发动机水箱1的出水口与节温器2之间、上水管3或回流管5等位置，此处不做具体限定，水泵6运行时可以为冷却液提供循环动力。

可以理解的是，当节温器2故障无法打开或无法完全打开，节温器2位置处于断路或流量较小的状态时，或，当水泵6故障无法为冷却液循环提供动力时，发动机均无法实现良好的散热，导致水温高。本发明实施例的节温器故障诊断报警系统旨在提高冷却液水温高时对水泵6故障和节温器2故障判断的准确性，提高维修效率。

根据本发明实施例的节温器故障诊断报警系统，包括流量传感器9、第一温度传感器8、第二温度传感器10和控制器7；流量传感器9设置于节温器2至散热器4的上水管3，用于采集上水管3的实时流量信息；第一温度传感器8设置于发动机水箱1，用于采集发动机水箱1内的冷却液的第一温度信息；第二温度传感器10设置于节温器2至散热器4的上水管3，用于采集上水管3内的冷却液的第二温度信息；控制器7分别与流量传感器9、第一温度传感器8和第二温度传感器10电连接，控制器7用于：在确定冷却循环处于故障状态时，根据实时流量信息、第一温度信息和第二温度信息确定故障信息。

可选地，第一温度传感器8采用发动机自带的水温传感器，流量传感器9和第二温度传感器10可以通过例如在管道上开孔等方式进行安装。

本实施例中，利用流量传感器9采集的实时流量信息可以判断发动机液冷系统中冷却液的流动情况是否正常，进而判断是否由于节温器2故障或水泵6故障导致的水温过高，从而排除例如风扇损坏等其他因素导致冷却液水温过高的情况，同时利用第一温度传感器8采集的第一温度信息和第二温度传感器10采集的第二温度信息即可准确判断故障原因为节温器2故障和水泵6故障中的哪一种。

在本发明一些实施例中，控制器7在根据实时流量信息、第一温度信息和第二温度信息确定故障信息过程中，具体用于：根据实时流量信息小于第一预设值并持续第一预设时长，且第一温度信息大于第二温度信息并持续第二预设时长，确定节温器2故障，其中，第一预设值为相应档位转速下正常节温器2全开时的最大流量值。

本实施例中，第一预设值可以通过预先采集或计算等方式获得，本实施例中所提到的正常节温器2是指可以正常运行，并能够根据实际的需要开闭的节温器2。可以理解的是，在不同档位转速下，正常节温器2全开时的最大流量值可能不同，因此，对于不同档位转速可以设置不同的第一预设值，在相应档位下将实时流量信息与对应的第一预设值进行比较；也可以仅设置特定档位转速下的第一预设值，当确定冷却循环处于故障状态时，可以将发动机调整至特定档位转速，并将实时流量信息与第一预设值进行比较。

本实施例中，通过持续第一预设时长和第二预设时长的设定可以排除例如冷却液流动速度不稳定或节温器2尚未完成调整等因素导致的判断不准确的问题。

通过比较确定实时流量信息小于第一预设值并持续第一预设时长，可以确定冷却液不流动或无法达到相应的流量，进而可以确定故障类型为水泵6故障或节温器2故障；通过比较确定第一温度信息大于第二温度信息并持续第二预设时长则可以确定节温器2前后不连通或连通量较小，由节温器2故障导致的水温高，反之则可以确定故障类型为水泵6故障。

值得说明的是，当仅将第一温度信息和第二温度信息进行比较，不对实时流量信息进行检测时，无法排除例如风扇故障等因素造成的水温高的情况。

在本发明一些实施例中，控制器7在确定冷却循环处于故障状态的过程中，具体用于：根据发动机处于运行状态，且第一温度信息大于第二预设值确定冷却循环处于故障状态，其中，第二预设值为相应档位转速下正常节温器2全开时的发动机水箱1的温度值。

可以连接的是，发动机水冷系统中的水泵6与发动机传动连接，发动机处于运行状态时可以为水泵6提供运行动力。当发动机处于运行状态，且第一温度信息大于第二预设值时，说明发动机水冷系统无法满足发动机的降温需求，从而可以确定冷却循环处于故障状态。

可选地，控制器7与整机控制系统电连接，在发动机处于运行状态的判断过程中，控制器7用于：获取整机控制系统中的发动机转速信息，根据发动机转速信息大于第三预设值确定发动机处于运行状态。其中，第三预设值可以为发动机正常运行时的最小转速值。

本实施例中，对于节温器2故障和水泵6故障的判断包括4个条件，具体为：1、发动机转速信息大于第三预设值；2、第一温度信息大于第二预设值；3、实时流量信息小于第一预设值并持续第一预设时长；4、第一温度信息大于第二温度信息并持续第二预设时长。当4个条件同时满足时，可以判定为节温器2故障；当条件1、2、3满足，且条件4不满足时，可以判定为水泵6故障。

在本发明一些实施例中，节温器故障诊断报警系统还包括：报警单元11，报警单元11与控制器7电连接，控制器7还用于在确定故障信息时向报警单元11发送故障代码。

控制器7在确定故障信息时向报警单元11发送故障代码，报警单元11响应于故障代码执行报警动作，可以提醒操作人员及时处理，进一步地，报警单元11响应于故障代码执行报警动作时，提示故障类型，由此，便于操作人员根据故障类型采取相应的处理手段，提高故障排除效率。

可选地，报警单元11包括显示屏，显示屏与控制器7电连接，显示屏被配置为响应于故障代码执行显示报警信息的动作。

可选地，显示报警信息包括预设颜色的报警图标点亮并闪烁。其中，预设颜色可以为红色、黄色或绿色等，此处不做具体限定；报警图标可以根据故障类型设置不同的图案，以便于操作人员识别。

可选地，显示报警信息还包括显示提醒文字，例如当节温器2故障时，显示文字为“节温器2故障”。

可选地，报警单元11包括报警器，被配置为响应于故障代码执行发出报警声的动作。

可选地，发出报警声包括根据不同的故障类型发出不同声调的报警声，或根据故障紧急程度发出不同频率的报警声。其中，故障紧急程度可以通过实时流量信息，或第一温度信息与第二温度信息的差值确定，例如，在确定冷却循环处于故障状态时，实时流量信息越小，或第一温度信息与第二温度信息的差值越大故障紧急程度越高。

在本发明一些实施例中，节温器故障诊断报警系统还包括旁通阀12，旁通阀12通过管路与节温器2并联；控制器7还用于：在确定故障信息为节温器2故障且持续时间超过第三预设时长时，控制旁通阀12打开；在第一温度信息小于或等于正常值时，控制旁通阀12关闭。

这里需要说明的是，正常值是指在节温器2无故障正常使用时，在当前档位转速下发动机水箱1内冷却液的温度，具体可以采用节温器2无故障且在最大开度时当前档位转速下发动机水箱1内冷却液的温度。第三预设时长为节温器2的调节稳定或可承受范围内操作人员处理等预留的时间。

在节温器2故障持续时间超过第三预设时长时，可能会导致发动机损坏，此时，通过打开旁通阀12可以使冷却液经过旁通阀12所在支路到达散热器4进行散热，避免发动机温度过高；在第一温度信息小于或等于正常值时，发动机温度处于安全范围内，通过控制旁通阀12关闭可以尝试通过节温器2进行流量调节。可以理解的是，通过控制旁通阀12关闭尝试利用节温器2进行流量调节，若节温器2仍存在故障问题，且持续时间超过第三预设时长时，控制器7可控制旁通阀12再次打开，不会出现损坏发动机的情况。

在本发明一些实施例中，控制器7还用于：在控制旁通阀12重复开闭次数大于或等于第四预设值，且仍然确定故障信息为节温器2故障时，控制发动机熄火。其中，第四预设值为正整数。在控制旁通阀12重复开闭次数大于或等于第四预设值，且仍然确定故障信息为节温器2故障时，说明节温器2已无法正常工作，并且操作人员未能及时进行故障排除，此时控制发动机熄火可以避免发生危险。

下面结合图2对本发明提供的进行描述，下文描述的与上文描述的节温器故障诊断报警系统可相互对应参照。

本发明实施例的，使用上述的节温器故障诊断报警系统，该方法包括：

S100、获取上水管3的实时流量信息、发动机水箱1内的冷却液的第一温度信息以及上水管3内的冷却液的第二温度信息。

其中，实时流量信息通过设置在上水管3的流量传感器9采集，第一温度信息通过设置在发动机水箱1内的第一温度传感器8采集，第二温度信息通过设置在上水管3的第二温度传感器10采集。

S200、在确定冷却循环处于故障状态时，根据实时流量信息、第一温度信息和第二温度信息确定故障信息。

步骤S200具体包括：

获取整机控制系统中的发动机转速信息，根据发动机转速信息大于第三预设值确定发动机处于运行状态，并根据第一温度信息大于第二预设值确定冷却循环处于故障状态；在确定冷却循环处于故障状态时，根据实时流量信息小于第一预设值并持续第一预设时长，且第一温度信息大于第二温度信息并持续第二预设时长，确定节温器2故障。

可选地，本发明实施例的还包括：

S300、在确定故障信息时向报警单元11发送故障代码。

可选地，本发明实施例的还包括：

S400、在确定故障信息为节温器2故障且持续时间超过第三预设时长时，控制旁通阀12打开；在第一温度信息小于或等于正常值时，控制旁通阀12关闭。

可选地，本发明实施例的还包括：

S500、在控制旁通阀12重复开闭次数大于或等于第四预设值，且仍然确定故障信息为节温器2故障时，控制发动机熄火。

本发明实施例还提供一种作业机械，包括上述的节温器故障诊断报警系统。

在本发明的实施例中，作业机械的种类并不构成限定，例如作业机械可以是挖掘机、起重机、装载机等。换句话说，只要作业机械能够使用本发明中的节温器故障诊断报警系统即可。

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 (10)

1.一种节温器故障诊断报警系统，其特征在于，包括：

流量传感器(9)，设置于节温器(2)至散热器(4)的上水管(3)，用于采集所述上水管(3)的实时流量信息；

第一温度传感器(8)，设置于发动机水箱(1)，用于采集所述发动机水箱(1)内的冷却液的第一温度信息；

第二温度传感器(10)，设置于节温器(2)至散热器(4)的上水管(3)，用于采集所述上水管(3)内的冷却液的第二温度信息；

控制器(7)，分别与所述流量传感器(9)、所述第一温度传感器(8)和所述第二温度传感器(10)电连接，所述控制器(7)用于在确定冷却循环处于故障状态时，根据所述实时流量信息、所述第一温度信息和所述第二温度信息确定故障信息。

2.根据权利要求1所述的节温器故障诊断报警系统，其特征在于，所述控制器(7)在根据所述实时流量信息、所述第一温度信息和所述第二温度信息确定故障信息过程中，具体用于：

根据所述实时流量信息小于第一预设值并持续第一预设时长，且所述第一温度信息大于所述第二温度信息并持续第二预设时长，确定节温器(2)故障，其中，所述第一预设值为相应档位转速下正常节温器(2)全开时的最大流量值。

3.根据权利要求1所述的节温器故障诊断报警系统，其特征在于，所述控制器(7)在确定冷却循环处于故障状态的过程中，具体用于：

根据发动机处于运行状态，且所述第一温度信息大于第二预设值确定冷却循环处于故障状态，其中，所述第二预设值为相应档位转速下正常节温器(2)全开时的发动机水箱(1)的温度值。

4.根据权利要求3所述的节温器故障诊断报警系统，其特征在于，所述控制器(7)与整机控制系统电连接，在发动机处于运行状态的判断过程中，所述控制器(7)用于：

获取所述整机控制系统中的发动机转速信息，根据所述发动机转速信息大于第三预设值确定发动机处于运行状态。

5.根据权利要求1至4任一项所述的节温器故障诊断报警系统，其特征在于，还包括：

报警单元(11)，与所述控制器(7)电连接，所述控制器(7)还用于在确定故障信息时向所述报警单元(11)发送故障代码。

6.根据权利要求5所述的节温器故障诊断报警系统，其特征在于，所述报警单元(11)包括：

显示屏，被配置为响应于所述故障代码执行显示报警信息的动作；和/或，

报警器，被配置为响应于所述故障代码执行发出报警声的动作。

7.根据权利要求1所述的节温器故障诊断报警系统，其特征在于，还包括：

旁通阀(12)，通过管路与节温器(2)并联；

所述控制器(7)还用于：在确定故障信息为节温器(2)故障且持续时间超过第三预设时长时，控制所述旁通阀(12)打开；在所述第一温度信息小于或等于正常值时，控制所述旁通阀(12)关闭。

8.根据权利要求7所述的节温器故障诊断报警系统，其特征在于，所述控制器(7)还用于：在控制所述旁通阀(12)重复开闭次数大于或等于第四预设值，且仍然确定故障信息为节温器(2)故障时，控制发动机熄火。

9.一种节温器故障诊断报警方法，其特征在于，使用如权利要求1至8任一项所述的节温器故障诊断报警系统，所述方法包括：

获取上水管(3)的实时流量信息、发动机水箱(1)内的冷却液的第一温度信息以及上水管(3)内的冷却液的第二温度信息；

在确定冷却循环处于故障状态时，根据所述实时流量信息、所述第一温度信息和所述第二温度信息确定故障信息。

10.一种作业机械，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的节温器故障诊断报警系统。