CN202596868U - 一种工程机械及其发动机电控冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机电控冷却系统，包括检测元件和控制元件，检测元件包括检测发动机水温的水温传感器，冷却系统的风扇和水泵分别通过独立的电机控制，检测元件还包括两个转速传感器，两转速传感器分别安装于风扇电机的输出轴和水泵电机的输出轴上；转速传感器检测风扇转速和水泵转速，并将检测到的转速信号传送至控制元件；控制元件接收转速信号，并将检测到的风扇转速和水泵转速分别与预定转速相比较，控制元件根据预定策略控制风扇电机和水泵电机的转速。该控制系统的修正时间较短，冷却系统对温度的调节具有较高的准确性和高效性。本实用新型还公开了一种包括上述发动机电控冷却系统的工程机械。

Description

一种工程机械及其发动机电控冷却系统

技术领域

本实用新型涉及发动机冷却技术领域，特别涉及一种用于工程机械的发动机电控冷却系统。本实用新型还涉及一种包括上述发动机电控冷却系统的工程机械。 

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，市场对于各种工程机械用发动机的需求日益增大。 

传统的发动机的冷却系统采用的是机械式冷却风扇和水泵，其缺点是不能根据发动机冷却的需要，对冷却风扇和水泵的转速进行柔性控制，发动机冷启动时和发动机工作于低温低负荷工况时过度冷却，浪费发动机功率；当发动机在低速大负荷工况时冷却不足，使得发动机过热。并且，风扇转速无法根据水温作连续变化，在启动和停止工作时产生的瞬时机械冲击大，温度变化也较大；当发动机过热时风扇和水泵的转速受限于曲轴转速，并不能继续增加，使得冷却系统冷却强度不足。 

为此，为解决以上不足，当前已经出现了发动机电控冷却系统，（电控冷却系统即在传统的冷却系统中增加了控制系统，控制系统包括安装在缸体以及散热器上的水温传感器，水温传感器检测到的水温信号传输至控制器，控制器根据水温的变化控制水泵和风扇的状态，从而实现水泵的工作能够“按需而动”。 

上述冷却系统存在以下技术问题：一是冷却系统反馈给控制器的信息仅为冷却水温度信息，而非直接控制对象电机的转速信息，如实用新型（CN201610786U）所涉及的电控冷却系统，其电机的转速无法被ECU检测到，转速是否过快或者过慢则要由冷却水的温度变化快慢以及冷却水温度的高低来判断，而冷却水温度的变化通常需要较长的时间，因此，如若用冷却水温度作为反馈信息，会延长控制系统修正的时间，对控制系统ECU准确及时高效地控制冷却系统的冷却水温度极 为不利；二是传感器的安装位置不是发动机热负荷的敏感部位，不能真正反映发动机气缸套或进排气门之间的水套等热负荷较大部位的瞬态温度，所反映的是冷却水的平均温度，例如当发动机因高温发生气堵时，水温传感器安装在缸体上的任意部位，不能准确反映发动机气缸套或进排气门之间的水套等热负荷较大部位的瞬态温度，缸体上任意部位所反映的是冷却水的平均温度，若按此温度进行控制，容易造成气缸套或进排气门之间的水套等部位温度波动大，气缸套与活塞之间的润滑油膜厚度的稳定性差，对发动机的工作不利；三是电动水泵的安装位置考虑不足，电控水泵工作于高温环境下，高温源于电机工作时本身产生的热量以及循环流动的冷却水带来的热量，电机长时间承受过高的热负荷对电机的寿命和可靠性极为不利。 

因此，如何缩短控制系统的修正时间，提高冷却系统温度调节的准确性和高效性，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种工程机械的发动机电控冷却系统，其控制系统的修正时间较短，从而使其对温度的调节具有较高的准确性和高效性。本发明的另一目的是提供一种包括上述发动机电控冷却系统的工程机械。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种发动机电控冷却系统，包括检测元件和控制元件，所述检测元件包括检测所述发动机水温的水温传感器，所述发动机电控冷却系统的风扇和水泵分别通过独立的电机控制，所述检测元件还包括两个转速传感器，两所述转速传感器分别安装于风扇电机的输出轴和水泵电机的输出轴上；两所述转速传感器分别检测所述风扇的转速和所述水泵的转速，并将检测到的转速信号传送至所述控制元件；所述控制元件接收所述转速信号，并将检测到的风扇转速和水泵转速分别与预定转速相比较，所述控制元件根据第一预定策略控制所述风扇电机和水泵电机的转速。 

优选地，所述预定转速为与所述发动机的瞬时水温相匹配的转速，所述转速传感器检测到的风扇转速与所述预定转速的偏差大于允 许值时，所述控制元件控制所述风扇电机按预定转速运行，检测到的水泵转速与预定转速的偏差大于允许值时，所述控制元件控制所述水泵电机按预定转速运行。 

优选地，还包括第一故障检测模块，所述第一故障检测模块检测相应参数值，并控制发动机冷却系统的相应部件。 

优选地，在预定时间间隔内，所述控制元件提供的预定转速与所述风扇电机的转速之间的偏差大于允许偏差值，所述控制元件判断所述风扇电机损坏或风扇电机的控制电路损坏，所述控制元件控制所述发动机停机。 

优选地，在预定时间间隔内，所述控制元件提供的预定转速与所述水泵电机的转速之间的偏差大于允许偏差值，所述控制元件判断所述水泵电机损坏或水泵电机的控制电路损坏，所述控制元件控制所述发动机停机。 

优选地，所述第一故障检测模块还包括检测所述风扇电机温度的第一温度传感器；所述第一温度传感器将检测到的温度信号传输至所述控制元件，所述控制元件将检测到的温度与第一极限温度比较，当检测到的温度大于所述第一极限温度时，所述控制元件控制所述风扇电机停机，并控制所述发动机停机。 

优选地，所述第一故障检测模块检测所述第一温度传感器的温度，并将检测到的温度信号传送至所述控制元件；所述控制元件接收检测到的温度信号，并将该温度与预定温度值或者预定变幅值相比较，当所述检测到的温度低于预定温度值，或者检测到的温度的变幅大于预定变幅值时，所述控制元件判断所述第一温度传感器出现故障。 

优选地，所述第一故障检测模块还包括检测所述水泵电机温度的第二温度传感器；所述第二温度传感器将检测到的温度信号传输至所述控制元件，所述控制元件将检测到的温度与第二极限温度相比较，当检测到的温度大于所述第二极限温度时，所述控制元件控制所述水泵电机和所述发动机停机。 

优选地，所述第一故障检测模块检测所述第二温度传感器的温 度，并将检测到的温度信号传送至所述控制元件；所述控制元件接收检测到的温度信号，并将该温度与预定温度值或者预定变幅值相比较，当所述检测到的温度低于预定温度值或者检测到的温度的变幅大于预定变幅值时，所述控制元件判断所述第二温度传感器出现故障。 

优选地，所述第一故障检测模块检测所述水温传感器的水温信号和两个所述转速传感器的转速信号三者中的至少一者，并将检测到的参数值传送至所述控制元件；所述控制元件接收所述检测元件检测到的水温信号和/或转速信号，并将检测到的水温和/或转速与相应预定值相比较，当所述水温传感器检测到的水温信号低于预定水温值，或者至少一个所述转速传感器检测到的转速信号低于预定转速值，或者检测到的水温的变幅和/或检测到的转速的变幅大于相应的预定变幅值时，所述控制元件控制所述风扇电机和/或水泵电机以预设的最高转速转动。 

本发明提供一种发动机电控冷却系统，包括检测元件和控制元件，所述检测元件包括检测所述发动机水温的水温传感器，所述发动机电控冷却系统的风扇电机和水泵电机为同一电机，所述检测元件还包括安装于所述同一电机的输出轴上的转速传感器；所述转速传感器检测所述风扇的转速和所述水泵的转速，并将检测到的转速信号传送至所述控制元件；所述控制元件接收所述转速信号，并将检测到的风扇转速和水泵转速与预定转速相比较，所述控制元件根据第二预定策略控制所述同一电机的转速。 

优选地，所述预定转速为与所述发动机的瞬时水温相匹配的转速，所述转速传感器检测到的风扇转速和所述水泵转速与相应的预定转速的偏差大于相应的允许值时，所述控制元件控制所述风扇和所述水泵的同一电机按预定转速运行。 

优选地，还包括第二故障检测模块，所述第二故障检测模块检测相应参数值，并控制发动机冷却系统的相应部件。 

优选地，在预定时间间隔内，所述控制元件的预定转速与所述同一电机转速之间的偏差大于允许偏差值，所述控制元件判断所述同一 电机损坏或者电路损坏，所述控制元件控制所述发动机停机。 

优选地，所述第二故障检测模块还包括检测所述同一电机温度的第三温度传感器；所述第三温度传感器将检测到的温度信号传输至所述控制元件，所述控制元件将检测到的温度与第三极限温度比较，当检测到的温度大于所述第三极限温度时，所述控制元件控制所述同一电机停机，并控制所述发动机停机。 

优选地，所述第二故障检测模块检测所述第三温度传感器的温度，并将检测到的温度信号传送至所述控制元件；所述控制元件接收所述检测模块检测到的温度信号，并将该温度与预定温度值或者预定变幅值相比较，当所述检测到的温度低于预定温度值，或者检测到的温度的变幅大于预定变幅值时，所述控制元件判断所述第三温度传感器出现故障。 

优选地，所述第二故障检测模块检测所述水温传感器的水温信号和所述转速传感器的转速信号两者中的至少一者，并将检测到的参数值传送至所述控制元件；所述控制元件接收所述检测元件检测到的水温信号和/或转速信号，并将检测到的水温和/或转速与相应预定值相比较，当检测到的水温信号低于预定水温值，或者检测到的转速信号低于预定转速值，或者所述水温的变幅和/或转速的变幅大于相应的预定变幅值时，所述控制元件控制所述同一电机以预设的最高转速转动。 

优选地，所述水泵安装于所述风扇的迎风侧。 

优选地，所述水温传感器安装于所述发动机的气缸套部分或者进排气门之间的水套内。 

本实用新型还提供一种工程机械，包括发动机和冷却所述发动机的发动机电控冷却系统，所述发动机电控冷却系统为如上所述的发动机电控冷却系统。 

本实用新型所提供一种冷却发动机的冷却系统，该冷却系统包括风扇、风扇电机、水泵以及水泵电机，还包括检测元件和控制元件，所述冷却系统的风扇和水泵分别通过独立的电机控制，检测元件包括水温传感器和两个转速传感器，其中，水温传感器用于检测发动机水 温，两个转速传感器分别安装于风扇电机的输出轴和水泵电机的输出轴上，分别检测风扇的转速和水泵转速，并将检测到的转速信号传送至控制元件；控制元件接收转速信号，并将检测到的风扇转速和水泵转速分别与相应的预定转速相比较，控制元件根据预定策略控制风扇电机的转速和水泵电机的转速。 

这样，冷却系统反馈给控制元件的信息不仅包括冷却水温度信息，还包括风扇电机的转速信息和水泵电机的转速信息，风扇电机的转速和水泵电机的转速能够被控制元件接收到，转速是否过快或者过慢能够得到直接判断，无需通过冷却水温度作为间接反馈信息，从而缩短了控制系统修正的时间，冷却系统对温度的调节具有较高的准确性和高效性。 

在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的发动机电控冷却系统还包括第一故障检测模块，所述第一故障检测模块检测相应参数值，并根据第一预定故障策略控制发动机冷却系统的相应部件。当水温传感器或者转速传感器出现故障时候，控制元件采取的策略为：水温传感器和转速传感器在发动机启动以后的设定时间内传感器的输出电压一直低于一个预先设定的电压值，以及在发动机运行过程中电压突然大幅度下降或者持续不断的降低，经调节仍然无效，则控制元件判断出水温传感器和/或转速传感器已经出现了故障，此时控制元件发出控制信号，使电机以脉谱中预先设定的最高转速运行。 

在另一种具体实施方式中，本实用新型所提供的冷却系统的水温传感器安装于发动机的气缸套附近的水套或者靠近进排气门之间的水套里。这样，这些位置为发动机热负荷的敏感部位，能够真正反映发动机气缸套或气缸盖热负荷较大部位的瞬态温度。 

附图说明

图1为本实用新型所提供的发动机电控冷却系统一种具体实施方式的结构框图； 

图2为本实用新型所提供的发动机电控冷却系统另一种具体实施方式的结构框图。 

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种工程机械的发动机电控冷却系统，其控制系统的修正时间较短，从而使其对温度的调节具有较高的准确性和高效性。本发明的另一核心是提供一种包括上述发动机电控冷却系统的工程机械。 

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。 

请参考图1，图1为本实用新型所提供的发动机电控冷却系统一种具体实施方式的结构框图。 

在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的发动机电控冷却系统包括风扇2、风扇电机4、水泵6以及水泵电机5，还包括检测元件和控制元件14，上述风扇电机和水泵电机为该冷却系统的执行元件；所述检测元件进一步包括水温传感器8和转速传感器9，其中水温传感器8检测发动机7的水温，并将检测到的水温信号传送至控制元件14；风扇和水泵可以分别通过各自的电机独立控制，即风扇通过风扇电机驱动，水泵通过水泵电机驱动，风扇电机和水泵电机各自独立，该种情况下，转速传感器9的数目为两个，两转速传感器9分别安装于风扇电机4的输出轴上和水泵电机的输出轴上，分别用于检测冷却系统的风扇转速和水泵转速，并将检测到的转速信号传送至控制元件14，控制元件14接收转速信号，将检测到的风扇转速和水泵转速分别与相应的预定转速相比较，控制元件14根据第一预定策略控制风扇电机4的转速和水泵电机5的转速。 

控制元件14可以为控制系统独立的ECU，也可以为集成于发动机控制系统内的控制元件。 

这样，冷却系统反馈给控制元件的信息不仅包括冷却水温度信息，还包括风扇电机4的转速信息和水泵电机的转速信息，风扇电机4的转速和水泵电机的转速能够被控制元件14接收到，转速是否过快或者过慢能够得到直接判断，无需通过冷却水温度作为间接反馈信息，从而缩短了控制系统修正的时间，进而使冷却系统对温度的调节具有 较高的准确性和高效性。 

上述预定转速为与发动机7的瞬时水温相匹配的转速，第一预定策略可以为：检测到的风扇转速与所述预定转速的偏差大于允许值时，控制元件14控制风扇电机按预定转速运行；检测到的水泵转速与预定转速的偏差大于允许值时，所述控制元件14控制所述水泵电机5按预定转速运行。具体地，控制元件14不断通过水温传感器8读取发动机7的水温信息，与预先编写的脉谱进行比较，找出该温度下对应的风扇电机4的转速值和水泵电机的转速值，控制元件14输出相应的脉宽信息，控制风扇电机4的控制电路和水泵电机的控制电路，从而驱动风扇电机4和水泵电机旋转；两转速传感器9分别采集风扇电机4和水泵电机的转速值，并反馈给控制元件，依据该值进行不断的修正，使转速偏差在允许范围内；如果读取的水温信息较上次采集的无变化，则不进行匹配比较，控制元件14直接输出与上次相同的脉宽信息给控制电路，从而控制风扇电机4和水泵电机分别以恒定转速运动。 

本实用新型所提供的发动机电控冷却系统还包括第一故障检测模块，所述第一故障检测模块检测相应参数值，并根据第一预定故障策略控制发动机冷却系统的相应部件。 

具体地，上述第一预定故障策略可以为：在预定时间间隔内，控制元件14提供的预定转速与风扇电机4的转速之间的偏差大于允许偏差值时，控制元件判断风扇电机损坏或风扇电机的控制电路损坏，并控制所述发动机7停机。这样，当风扇电机的控制电路或者风扇电机出现故障，判断的方法是控制元件14发出的预定转速与转速传感器9反馈的风扇转速在预定的时间间隔内比较得出的差距，与预先设计的允许偏差值仍然有较大差距，控制元件14判断风扇电机的控制电路损坏或者风扇电机已经损坏，则控制元件不对风扇电机4进行控制，而对发动机7进行停机处理，以免出现更大的故障。 

上述第一预定故障策略还可以为：在预定时间间隔内，所述控制元件14的预定转速与所述水泵电机转速之间的偏差大于允许偏差值，所述控制元件判断所述水泵电机损坏或者水泵电机的控制电路损坏， 并控制所述发动机7停机。 

本实用新型所提供的发动机电控冷却系统的第一故障检测模块还包括检测所述风扇电机4的第一温度传感器101；所述第一温度传感器101将检测到的温度信号传输至所述控制元件14，所述控制元件14将检测到的温度与第一极限温度比较，当检测到的温度大于所述第一极限温度时，所述控制元件14控制所述风扇电机4停机，并控制所述发动机停机。这样，当第一温度传感器101采集到的风扇电机4的温度超过第一极限温度时，控制元件14判断出风扇电机4发生故障，此时，立即对风扇电机4进行停机处理，以避免发生更大的故障。 

上述第一故障检测模块还可以具有检测第一温度传感器是否出现故障的功能，具体地，上述第一故障检测模块检测第一温度传感器101的温度，并将检测到的温度信号传送至控制元件14；控制元件14接收检测到的温度信号，并将该温度与预定温度值相比较，当检测到的温度低于预定温度值时，控制元件14判断第一温度传感器出现故障。 

上述第一温度传感器的故障检测策略还可以为，控制元件接收检测到的温度信号后，将温度变幅与预定变幅值相比较，当检测到的温度的变幅大于预定变幅值时，控制元件判断第一温度传感器出现故障。 

第一故障检测模块还包括检测水泵电机5温度的第二温度传感器102；所述第二温度传感器102将检测到的温度信号传输至所述控制元件14，所述控制元件14将检测到的温度与第二极限温度相比较，当检测到的温度大于所述第二极限温度时，所述控制元件14控制所述水泵电机5停机。这样，当第二温度传感器102采集到水泵电机5的温度超过第二极限温度时，控制元件14判断出水泵电机5发生故障，此时，立即对水泵电机5做出停机处理，以便发生更大的故障。 

上述第一故障检测模块还可以具有检测第二温度传感器是否出现故障的功能，具体地，所述第一故障检测模块检测所述第二温度传感器102的温度，并将检测到的温度信号传送至所述控制元件14；控制元件14接收检测到的温度信号，并将该温度与预定温度值相比较， 当检测到的温度低于预定温度值时，控制元件14判断第二温度传感器出现故障。 

上述第二温度传感器的故障检测策略还可以为，控制元件接收检测到的温度信号后，将温度变幅与预定变幅值相比较，当检测到的温度的变幅大于预定变幅值时，控制元件判断第二温度传感器出现故障。 

需要指出的是，第一温度传感器101与第二温度传感器102可以同时设置也可以选择其一设置，两者的设置与否不存在依存性，两温度传感器独立工作，互不影响。 

上述第一故障检测模块还可以具有对水温传感器进行故障检测的功能。具体地，第一故障检测模块检测水温传感器的水温信号，并将检测到的水温信号传送至控制元件，所述控制元件接收到水温信号，并将检测到的水温值与预定水温值相比较，当水温传感器的水温值低于预定水温值时，所述控制元件控制所述风扇电机和水泵电机以预设的最高转速转动。 

上述水温传感器的故障检测策略还可以为：第一故障检测模块检测水温传感器的水温信号，并将检测到的水温信号传送至控制元件，所述控制元件接收到水温信号，当水温传感器的水温的变幅大于水温的预定变幅时，所述控制元件控制所述风扇电机和水泵电机以预设的最高转速转动。 

上述第一故障检测模块还可以具有对应用于风扇电机的转速传感器分别进行故障检测的功能。具体地，第一故障检测模块检测风扇电机的转速传感器的转速信号，并将检测到的转速信号传送至控制元件14；控制元件14接收该转速信号，并将其与预定转速值相比较，当检测到的转速值低于预定转速值时，控制元件14控制所述风扇电机以预设的最高转速转动。 

上述风扇电机的转速传感器的故障检测策略还可以为：第一故障检测模块检测风扇电机的转速传感器的转速信号，并将检测到的转速信号传送至控制元件14；控制元件14接收该转速信号，当检测到的转速的变幅大于转速的预定变幅值时，控制元件14控制所述风扇电机 以预设的最高转速转动。 

上述第一故障检测模块还可以具有对应用于水泵电机的转速传感器分别进行故障检测的功能。具体地，第一故障检测模块检测水泵电机的转速传感器的转速信号，并将检测到的转速信号传送至控制元件14；控制元件14接收该转速信号，并将其与预定转速值相比较，当检测到的转速值低于预定转速值时，控制元件14控制所述水泵电机以预设的最高转速转动。 

上述水泵电机的转速传感器的故障检测策略还可以为：第一故障检测模块检测水泵电机的转速传感器的转速信号，并将检测到的转速信号传送至控制元件14；控制元件14接收该转速信号，当检测到的转速的变幅大于转速的预定变幅值时，控制元件14控制所述水泵电机以预设的最高转速转动。 

需要指出的是，上述多种故障诊断策略可以同时存在，也可以单独存在或者自由组合使用。 

请参考图2，图2为本实用新型所提供的发动机电控冷却系统另一种具体实施方式的结构框图。 

在另一种具体实施方式中，风扇电机4与水泵电机5可以为同一电机，即风扇电机和水泵电机形成一个集成电机。具体地，风扇2安装在集成电机的前端，水泵6安装于该集成电机的后端，风扇2、集成电机和水泵6与散热器及导流罩安装成一个整体，这样，使得整个系统布置得更加紧凑，控制变得更加简洁高效，对提高系统的可靠性有利，而且整个系统只使用了一个电机，能显著地节省成本。 

当风扇电机和水泵电机形成一个集成电机时，本实用新型所提供的转速传感器可以只有一个，该转速传感器安装在集成电机的输出轴上。 

在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的发动机电控冷却系统包括检测元件和控制元件14，其中检测元件包括检测发动机7水温的水温传感器8，冷却系统的风扇电机和水泵电机为同一电机，检测元件还包括安装于该同一电机的输出轴上的转速传感器9；转速传感 器9检测风扇2的转速和水泵的转速，并将检测到的转速信号传送至所述控制元件14；控制元件14接收该转速信号，并将检测到的风扇转速和水泵转速与预定转速相比较，控制元件14根据第二预定策略控制所述同一电机的转速。 

第二预定策略可以为：检测到的转速的偏差大于允许值时，控制元件14控制电机按预定转速运行。具体地，控制元件14不断通过水温传感器8读取发动机7的水温信息，与预先编写的脉谱进行比较，找出该温度下对应的该同一电机的转速值，控制元件14输出相应的脉宽信息，控制电机的控制电路，从而驱动电机旋转；转速传感器9采集电机的转速值，并反馈给控制元件，依据该值进行不断的修正，使转速偏差在允许范围内；如果读取的水温信息较上次采集的无变化，则不进行匹配比较，控制元件14直接输出与上次相同的脉宽信息给控制电路，从而控制电机以恒定转速运动。 

本实用新型所提供的发动机电控冷却系统还包括第二故障检测模块，所述第二故障检测模块检测相应参数值，并根据第二预定故障策略控制发动机冷却系统的相应部件。 

具体地，上述第二预定故障策略可以为：在预定时间间隔内，控制元件14的预定转速与上述同一电机的转速之间的偏差大于允许偏差值时，控制元件判断电机损坏或电机的控制电路损坏，并控制所述发动机7停机。这样，当电机的控制电路系统或者电机出现故障，判断的方法是控制元件14发出的预定转速与转速传感器9反馈的转速在预定的时间间隔内比较得出的差距，与预先设计的允许偏差值仍然有较大差距，控制元件14判断电机的控制电路损坏或者电机已经损坏，则控制元件不对电机进行控制，而对发动机7进行停机处理，以免出现更大的故障。 

本实用新型所提供的发动机电控冷却系统的检测元件还包括检测上述同一电机温度的第三温度传感器；所述第三温度传感器将检测到的温度信号传输至所述控制元件14，所述控制元件14将检测到的温度与第三极限温度比较，当检测到的温度大于所述第三极限温度时， 所述控制元件14控制该同一电机停机，并控制所述发动机停机。这样，当第三温度传感器采集到的电机的温度超过第三极限温度时，控制元件14判断出电机发生故障，此时，立即对电机进行停机处理，以避免发生更大的故障。 

上述第二故障检测模块还可以具有检测第三温度传感器是否出现故障的功能，具体地，上述检测元件检测第三温度传感器的温度，并将检测到的温度信号传送至控制元件14；控制元件14接收检测模块检测到的温度信号，并将该温度与预定温度值相比较，当检测到的温度低于预定温度值时，控制元件14判断第三温度传感器出现故障。 

上述第三温度传感器的故障检测策略还可以为，控制元件接收检测模块检测到的温度信号后，将温度变幅与预定变幅值相比较，当检测到的温度的变幅大于预定变幅值时，控制元件判断第三温度传感器出现故障。 

上述第二故障检测模块还可以具有对水温传感器进行故障检测的功能。具体地，第二故障检测模块检测水温传感器的水温信号，并将检测到的水温信号传送至控制元件，所述控制元件接收到水温信号，并将检测到的水温值与预定水温值相比较，当水温传感器的水温值低于预定水温值时，所述控制元件控制所述风扇电机和水泵电机以预设的最高转速转动。 

上述水温传感器的故障检测策略还可以为：第二故障检测模块检测水温传感器的水温信号，并将检测到的水温信号传送至控制元件，所述控制元件接收到水温信号，当水温传感器的水温的变幅大于水温的预定变幅时，所述控制元件控制所述风扇电机和水泵电机以预设的最高转速转动。 

上述第二故障检测模块还可以具有对转速传感器分别进行故障检测的功能。具体地，第二故障检测模块检测电机的转速传感器的转速信号，并将检测到的转速信号传送至控制元件14；控制元件14接收该转速信号，并将其与预定转速值相比较，当检测到的转速值低于预定转速值时，控制元件14控制电机以预设的最高转速转动。 

上述转速传感器的故障检测策略还可以为：第二故障检测模块检测电机的转速传感器的转速信号，并将检测到的转速信号传送至控制元件14；控制元件14接收该转速信号，当检测到的转速的变幅大于转速的预定变幅值时，控制元件14控制电机以预设的最高转速转动。 

需要指出的是，上述多种故障诊断策略可以同时存在，也可以单独存在或者自由组合使用。在上述任一种具体实施方式中，本实用新型所提供的水泵6可以安装于风扇2的迎风侧。这样，水泵6安装在风扇2的后端，使得水泵电机5的散热性较好，有助于延长水泵电机5的使用寿命，同时提高了水泵电机5的工作可靠性。 

水温传感器8安装于发动机7的气缸套部位或者气缸盖进排气门之间的水套内。这样，水温传感器8的安装位置为发动机7热负荷的敏感部位，能够真正反映发动机7气缸套或气缸盖热负荷较大部位的瞬态温度，从而提高了水温传感器8的感温准确性和敏感性，从而保证了发动机7的工作性能。 

除了上述发动机电控冷却系统，本实用新型还提供一种包括上述发动机电控冷却系统的工程机械，该工程机械的其他各部分结构请参考现有技术，在此不做赘述。 

以上对本实用新型所提供的一种工程机械及其发动机电控冷却系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。 

Claims (20)

1.一种发动机电控冷却系统，包括检测元件和控制元件（14），所述检测元件包括检测所述发动机（7）水温的水温传感器（8），其特征在于，所述发动机电控冷却系统的风扇（2）和水泵（6）分别通过独立的电机控制，所述检测元件还包括两个转速传感器（9），两所述转速传感器（9）分别安装于风扇电机（4）的输出轴和水泵电机（5）的输出轴上；两所述转速传感器（9）分别检测所述风扇（2）的转速和所述水泵的转速，并将检测到的转速信号传送至所述控制元件（14）；所述控制元件（14）接收所述转速信号，并将检测到的风扇转速和水泵转速分别与预定转速相比较，所述控制元件（14）根据第一预定策略控制所述风扇电机（4）和水泵电机（5）的转速。

2.根据权利要求1所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，所述预定转速为与所述发动机（7）的瞬时水温相匹配的转速，所述转速传感器（9）检测到的风扇转速与所述预定转速的偏差大于允许值时，所述控制元件（14）控制所述风扇电机（4）按预定转速运行，检测到的水泵转速与预定转速的偏差大于允许值时，所述控制元件（14）控制所述水泵电机（5）按预定转速运行。

3.根据权利要求1所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，还包括第一故障检测模块，所述第一故障检测模块检测相应参数值，并控制发动机冷却系统的相应部件。

4.根据权利要求3所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，在预定时间间隔内，所述控制元件（14）提供的预定转速与所述风扇电机的转速之间的偏差大于允许偏差值，所述控制元件判断所述风扇电机损坏或风扇电机的控制电路损坏，所述控制元件（14）控制所述发动机（7）停机。

5.根据权利要求3所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，在预定时间间隔内，所述控制元件（14）提供的预定转速与所述水泵电机的转速之间的偏差大于允许偏差值，所述控制元件判断所述水泵电机损坏或水泵电机的控制电路损坏，所述控制元件（14）控制所述发动机（7）停机。 

6.根据权利要求3所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，所述第一故障检测模块还包括检测所述风扇电机（4）温度的第一温度传感器（101）；所述第一温度传感器（101）将检测到的温度信号传输至所述控制元件（14），所述控制元件（14）将检测到的温度与第一极限温度比较，当检测到的温度大于所述第一极限温度时，所述控制元件（14）控制所述风扇电机（4）停机，并控制所述发动机停机。

7.根据权利要求6所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，所述第一故障检测模块检测所述第一温度传感器（101）的温度，并将检测到的温度信号传送至所述控制元件（14）；所述控制元件（14）接收检测到的温度信号，并将该温度与预定温度值或者预定变幅值相比较，当所述检测到的温度低于预定温度值，或者检测到的温度的变幅大于预定变幅值时，所述控制元件（14）判断所述第一温度传感器出现故障。

8.根据权利要求3所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，所述第一故障检测模块还包括检测所述水泵电机（5）温度的第二温度传感器（102）；所述第二温度传感器（102）将检测到的温度信号传输至所述控制元件（14），所述控制元件（14）将检测到的温度与第二极限温度相比较，当检测到的温度大于所述第二极限温度时，所述控制元件（14）控制所述水泵电机（5）和所述发动机停机。

9.根据权利要求8所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，所述第一故障检测模块检测所述第二温度传感器（102）的温度，并将检测到的温度信号传送至所述控制元件（14）；所述控制元件（14）接收检测到的温度信号，并将该温度与预定温度值或者预定变幅值相比较，当所述检测到的温度低于预定温度值或者检测到的温度的变幅大于预定变幅值时，所述控制元件（14）判断所述第二温度传感器出现故障。

10.根据权利要求3所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，所述第一故障检测模块检测所述水温传感器（8）的水温信号和两个所述转速传感器（9）的转速信号三者中的至少一者，并将检测到的参数 值传送至所述控制元件（14）；所述控制元件（14）接收所述检测元件检测到的水温信号和/或转速信号，并将检测到的水温和/或转速与相应预定值相比较，当所述水温传感器（8）检测到的水温信号低于预定水温值，或者至少一个所述转速传感器（9）检测到的转速信号低于预定转速值，或者检测到的水温的变幅和/或检测到的转速的变幅大于相应的预定变幅值时，所述控制元件（14）控制所述风扇电机和/或水泵电机以预设的最高转速转动。

11.一种发动机电控冷却系统，包括检测元件和控制元件（14），所述检测元件包括检测所述发动机（7）水温的水温传感器（8），其特征在于，所述发动机电控冷却系统的风扇电机和水泵电机为同一电机，所述检测元件还包括安装于所述同一电机的输出轴上的转速传感器（9）；所述转速传感器（9）检测所述风扇（2）的转速和所述水泵的转速，并将检测到的转速信号传送至所述控制元件（14）；所述控制元件（14）接收所述转速信号，并将检测到的风扇转速和水泵转速与预定转速相比较，所述控制元件（14）根据第二预定策略控制所述同一电机的转速。

12.根据权利要求11所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，所述预定转速为与所述发动机（7）的瞬时水温相匹配的转速，所述转速传感器（9）检测到的风扇转速和所述水泵转速与相应的预定转速的偏差大于相应的允许值时，所述控制元件（14）控制所述风扇和所述水泵的同一电机按预定转速运行。

13.根据权利要求11所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，还包括第二故障检测模块，所述第二故障检测模块检测相应参数值，并控制发动机冷却系统的相应部件。

14.根据权利要求13所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，在预定时间间隔内，所述控制元件（14）的预定转速与所述同一电机转速之间的偏差大于允许偏差值，所述控制元件判断所述同一电机损坏或者电路损坏，所述控制元件（14）控制所述发动机（7）停机。

15.根据权利要求13所述的发动机电控冷却系统，其特征在于， 所述第二故障检测模块还包括检测所述同一电机温度的第三温度传感器；所述第三温度传感器（103）将检测到的温度信号传输至所述控制元件（14），所述控制元件（14）将检测到的温度与第三极限温度比较，当检测到的温度大于所述第三极限温度时，所述控制元件（14）控制所述同一电机停机，并控制所述发动机停机。

16.根据权利要求15所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，所述第二故障检测模块检测所述第三温度传感器的温度，并将检测到的温度信号传送至所述控制元件（14）；所述控制元件（14）接收所述检测模块检测到的温度信号，并将该温度与预定温度值或者预定变幅值相比较，当所述检测到的温度低于预定温度值，或者检测到的温度的变幅大于预定变幅值时，所述控制元件（14）判断所述第三温度传感器出现故障。

17.根据权利要求13所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，所述第二故障检测模块检测所述水温传感器（8）的水温信号和所述转速传感器（9）的转速信号两者中的至少一者，并将检测到的参数值传送至所述控制元件（14）；所述控制元件（14）接收所述检测元件检测到的水温信号和/或转速信号，并将检测到的水温和/或转速与相应预定值相比较，当检测到的水温信号低于预定水温值，或者检测到的转速信号低于预定转速值，或者所述水温的变幅和/或转速的变幅大于相应的预定变幅值时，所述控制元件（14）控制所述同一电机以预设的最高转速转动。

18.根据权利要求1至17任一项所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，所述水泵（6）安装于所述风扇（2）的迎风侧。

19.根据权利要求1至17任一项所述的发动机电控冷却系统，其特征在于，所述水温传感器（8）安装于所述发动机（7）的气缸套部分或者进排气门之间的水套内。

20.一种工程机械，包括发动机（7），其特征在于，所述发动机的电控冷却系统为如权利要求1至19任一项所述的电控冷却系统。 

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