CN210622946U - 一种工程机械的冷启动控制系统及平地机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体公开了一种工程机械的冷启动控制系统及平地机，该工程机械的冷启动控制系统包括：燃油加热组件、尿素箱、第一电磁阀和第二电磁阀。燃油加热组件与发动机形成第一循环回路；尿素箱上设有用于对尿素溶液加热的第一加热管，第一加热管与燃油加热组件形成第二循环回路；第一电磁阀设置于第一循环回路上；第二电磁阀设置于第二循环回路上。第一电磁阀开启时，燃油加热组件可通过第一循环回路对发动机中的循环水加热，可使发动机实现低温启动，第二电磁阀开启时，燃油加热组件可通过第二循环回路对尿素箱进行加热，可以防止尿素箱中尿素溶液在低温环境下结晶，相比相关技术，有效提高了燃油加热组件的利用率。

Description

一种工程机械的冷启动控制系统及平地机

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种工程机械的冷启动控制系统及平地机。

背景技术

发动机在外界气温过低时，通常会增加冷启动装置，通过冷启动装置对发动机提前进行加热，从而使发动机易于启动。

其中燃油加热器是低温冷启动应用效果较好的一种低温冷启动措施，其低温冷启动温度可适应-40℃。燃油加热器也叫驻车加热器，其工作原理是利用整车的蓄电池和油箱瞬间供电和少量供油，并通过燃烧燃油产生的热量来加热发动机循环水，在启动前对发动机进行暖机，进而使发动机实现热启动。

根据国家排放法规要求，非道路移动机械即将进入国四排放阶段，发动机将增加排气后处理系统，其中SCR(选择性催化还原技术)是发动机后处理系统中重要的一环，其主要作用就是将尾气中的氮氧化物还原成氮气和水。实际在应用过程中，当外界温度过低时，尿素箱中的尿素溶液很容易结晶，因此在启动阶段发动机需要对尿素箱进行加热，使尿素箱结晶溶解，在加热阶段整车SCR系统不进行工作，热车阶段发动机氮氧化物排放超标，因此在排放要求严格的地区或者温度较低的区域，排放超标不可避免。

相关技术中通常通过单独设置电加热元件对尿素管或尿素箱的尿素溶液进行加热，但是，如此设置不仅需要单独设置电加热元件，同时燃油加热器的利用率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种工程机械的冷启动控制系统及平地机，以提高燃油加热器的利用率。

一方面，本实用新型提供一种工程机械的冷启动控制系统，该工程机械的冷启动控制系统包括：

燃油加热组件，所述燃油加热组件的入水口和发动机的出水口连接，所述燃油加热组件的出水口和所述发动机的入水口连接，以形成第一循环回路；

尿素箱，所述尿素箱上设有用于对尿素溶液加热的第一加热管，所述第一加热管的两端分别与所述燃油加热组件的入水口及所述燃油加热组件的出水口连接，以形成第二循环回路；

第一电磁阀，设置于所述第一循环回路上；

第二电磁阀，设置于所述第二循环回路上。

作为工程机械的冷启动控制系统的优选技术方案，所述尿素箱上还设有用于对尿素溶液加热的第二加热管，所述发动机的入水口和所述发动机的出水口分别与所述第二加热管的两端连接，以形成第三循环回路。

作为工程机械的冷启动控制系统的优选技术方案，所述工程机械的冷启动控制系统还包括尿素溶液计量器和与所述尿素溶液计量器连接的尿素喷嘴，所述尿素溶液计量器与所述尿素箱连接。

作为工程机械的冷启动控制系统的优选技术方案，所述尿素溶液计量器与所述尿素喷嘴通过尿素供给管路连接，所述工程机械的冷启动控制系统还包括水套，所述水套套设于所述尿素供给管路，且所述水套的入水口与所述燃油加热组件的出水口连接，所述水套的出水口与所述燃油加热组件的入水口连接，以形成第四循环回路。

作为工程机械的冷启动控制系统的优选技术方案，所述工程机械的冷启动控制系统还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述尿素箱中的尿素溶液的温度。

作为工程机械的冷启动控制系统的优选技术方案，所述工程机械的冷启动控制系统还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测环境温度。

作为工程机械的冷启动控制系统的优选技术方案，所述工程机械的冷启动控制系统还包括第三温度传感器，所述第三温度传感器用于检测所述发动机出水口的温度。

作为工程机械的冷启动控制系统的优选技术方案，所述燃油加热组件包括燃油加热器和循环泵，所述燃油加热器上设有供油管路接口以及内置水路，所述循环泵输出端与所述内置水路的入口端连接，且所述循环泵输入端形成所述燃油加热组件的入水口，所述内置水路的出口端形成所述燃油加热组件的出水口。

作为工程机械的冷启动控制系统的优选技术方案，所述供油管路接口通过油泵与燃油箱连接。

另一方面，本实用新型提供一种平地机，包括上述任一方案中的工程机械的冷启动控制系统。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种工程机械的冷启动控制系统及平地机，该工程机械的冷启动控制系统包括：燃油加热组件、尿素箱、第一电磁阀和第二电磁阀。燃油加热组件的入水口和发动机的出水口连接，燃油加热组件的出水口和发动机的入水口连接，以形成第一循环回路；尿素箱上设有用于对尿素溶液加热的第一加热管，第一加热管的两端分别与燃油加热组件的入水口及燃油加热组件的出水口连接，以形成第二循环回路；第一电磁阀设置于第一循环回路上；第二电磁阀设置于第二循环回路上。当第一电磁阀开启时，燃油加热组件可通过第一循环回路对发动机中的循环水加热，可使发动机实现低温启动，当第二电磁阀开启时，燃油加热组件可通过第二循环回路对尿素箱进行加热，可以防止尿素箱中尿素溶液在低温环境下结晶，相比相关技术，有效提高了燃油加热组件的利用率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中工程机械的冷启动控制系统的结构示意图；

图中：

1、燃油加热组件；11、燃油加热器；12、循环泵；13、油泵；14、燃油箱；

2、发动机；

3、尿素箱；

4、第一电磁阀；

5、第二电磁阀；

6、尿素溶液计量器；

7、尿素喷嘴；

81、第一温度传感器；82、第二温度传感器；83、第三温度传感器；

9、控制器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实施例提供一种工程机械的冷启动控制系统，该工程机械的冷启动控制系统包括燃油加热组件1、尿素箱3、第一电磁阀4和第二电磁阀5。燃油加热组件1的入水口和发动机2的出水口连接，燃油加热组件1的出水口和发动机2的入水口连接，以形成第一循环回路；尿素箱3上设有用于对尿素溶液加热的第一加热管，第一加热管的两端分别与燃油加热组件1的入水口及燃油加热组件1的出水口连接，以形成第二循环回路；第一电磁阀4设置于第一循环回路上；第二电磁阀5设置于第二循环回路上。第一电磁阀4用于控制第一循环回路的开启与关闭，第二电磁阀5用于控制第二循环回路的开启与关闭。当第一电磁阀4开启时，燃油加热组件1可通过第一循环回路对发动机2中的循环水加热，可使发动机2实现低温启动，当第二电磁阀5开启时，燃油加热组件1可通过第二循环回路对尿素箱3进行加热，可以防止尿素箱3中尿素溶液在低温环境下结晶，相比相关技术，有效提高了燃油加热组件1的利用率。

燃油加热组件1包括燃油加热器11和循环泵12，燃油加热器11上设有供油管路接口以及内置水路，循环泵12输出端与内置水路的入口端连接，且循环泵12输入端形成燃油加热组件1的入水口，内置水路的出口端形成燃油加热组件1的出水口。其中，供油管路接口通过油泵13与燃油箱14连接。

可选地，尿素箱3上还设有用于对尿素溶液加热的第二加热管，发动机2的入水口和发动机2的出水口分别与第二加热管的两端连接，以形成第三循环回路。可以理解的是，燃油加热组件1在起车阶段用于对发动机2以及尿素箱3加热，当发动机2运行后，通过发动机2中的高温循环水对尿素箱3进行加热，可防止尿素受外界低温环境影响而结晶。

该工程机械的冷启动控制系统还包括尿素溶液计量器6和与尿素溶液计量器6连接的尿素喷嘴7，尿素溶液计量器6与尿素箱3连接。尿素溶液计量器6与车辆的ECU连接，其用于控制尿素喷射量，该尿素溶液计量器6为现有技术，在此不再赘述。优选的，尿素溶液计量器6与尿素喷嘴7通过尿素供给管路连接，工程机械的冷启动控制系统还包括水套，水套套设于尿素供给管路，且水套的入水口与燃油加热器11的出水口连接，水套的出水口与燃油加热器11的入水口连接，以形成第四循环回路。如上设置，通过对尿素供给管路加热，能够防止尿素供给管路中尿素因低温结晶，并且可以进一步提升燃油加热组件1的利用率。

可选地，工程机械的冷启动控制系统还包括第一温度传感器81、第二温度传感器82和第三温度传感器83，第一温度传感器81用于检测尿素箱3中的尿素溶液的温度。工程机械的冷启动控制系统还包括第二温度传感器82，第二温度传感器82用于检测环境温度。第三温度传感器83用于检测发动机2出水口的温度。本实施例中，第一温度传感器81、第二温度传感器82和第三温度传感器83均与控制器9连接。

该工程机械的冷启动控制系统的控制方法如下：通常尿素溶液在-7℃左右已经开始出现结晶，发动机2冷启动困难温度一般要低于-7℃，假设尿素结晶温度为T1，发动机2冷启动困难温度为T2，通常T1>T2。控制器9通过第二温度传感器82获取环境温度，并将其与T1和T2比较，其中，环境温度为T。

当T>T1时，尿素溶液既无结晶，发动机2也无冷启动困难现象，无需加热，此时控制器9控制第一电磁阀4关闭，第二电磁阀5关闭，此时启动发动机2之前燃油加热器11不工作，即发动机2不进行加热，尿素箱3也不进行加热。

当T2≤T＜T1时，此时仅需要加热尿素箱3，控制器9控制第一电磁阀4关闭，第二电磁阀5开启，发动机2不加热，尿素箱3加热，且控制器9实时采集第一温度传感器81采集的温度，当第一温度传感器81采集的温度大于第一预设温度时，发动机2起车。可以理解的是，第一预设温度下，尿素溶液不会结晶。

当T<T2时，此时发动机2和尿素箱3均需要加热，控制器9控制第一电磁阀4开启，第二电磁阀5开启，发动机2加热，同时尿素箱3也进行加热。且控制器9实时采集第一温度传感器81采集的温度，以及第三温度传感器83采集的温度，当第一温度传感器81采集的温度大于第一预设温度且第三温度传感器83采集的温度大于第二预设温度时，发动机2起车。可以理解的是，第二预设温度下，发动机2可正常启动。

优选地，当发动机2启动后，水温达到第三预设温度，尿素箱3加热则完全依靠发动机2水循环加热，此时燃油加热器11停止工作，第一电磁阀4和第二电磁阀5均处于关闭状态。

本实施例还提供一种平地机，包括任一上述方案中所述的工程机械的冷启动控制系统。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工程机械的冷启动控制系统，其特征在于，包括：

燃油加热组件(1)，所述燃油加热组件(1)的入水口和发动机(2)的出水口连接，所述燃油加热组件(1)的出水口和所述发动机(2)的入水口连接，以形成第一循环回路；

尿素箱(3)，所述尿素箱(3)上设有用于对尿素溶液加热的第一加热管，所述第一加热管的两端分别与所述燃油加热组件(1)的入水口及所述燃油加热组件(1)的出水口连接，以形成第二循环回路；

第一电磁阀(4)，设置于所述第一循环回路上；

第二电磁阀(5)，设置于所述第二循环回路上。

2.根据权利要求1所述的工程机械的冷启动控制系统，其特征在于，所述尿素箱(3)上还设有用于对尿素溶液加热的第二加热管，所述发动机(2)的入水口和所述发动机(2)的出水口分别与所述第二加热管的两端连接，以形成第三循环回路。

3.根据权利要求1所述的工程机械的冷启动控制系统，其特征在于，所述工程机械的冷启动控制系统还包括尿素溶液计量器(6)和与所述尿素溶液计量器(6)连接的尿素喷嘴(7)，所述尿素溶液计量器(6)与所述尿素箱(3)连接。

4.根据权利要求3所述的工程机械的冷启动控制系统，其特征在于，所述尿素溶液计量器(6)与所述尿素喷嘴(7)通过尿素供给管路连接，所述工程机械的冷启动控制系统还包括水套，所述水套套设于所述尿素供给管路，且所述水套的入水口与所述燃油加热组件(1)的出水口连接，所述水套的出水口与所述燃油加热组件(1)的入水口连接，以形成第四循环回路。

5.根据权利要求1所述的工程机械的冷启动控制系统，其特征在于，所述工程机械的冷启动控制系统还包括第一温度传感器(81)，所述第一温度传感器(81)用于检测所述尿素箱(3)中的尿素溶液的温度。

6.根据权利要求1所述的工程机械的冷启动控制系统，其特征在于，所述工程机械的冷启动控制系统还包括第二温度传感器(82)，所述第二温度传感器(82)用于检测环境温度。

7.根据权利要求1所述的工程机械的冷启动控制系统，其特征在于，所述工程机械的冷启动控制系统还包括第三温度传感器(83)，所述第三温度传感器(83)用于检测所述发动机(2)出水口的温度。

8.根据权利要求1-7任一项所述的工程机械的冷启动控制系统，其特征在于，所述燃油加热组件(1)包括燃油加热器(11)和循环泵(12)，所述燃油加热器(11)上设有供油管路接口以及内置水路，所述循环泵(12)输出端与所述内置水路的入口端连接，且所述循环泵(12)输入端形成所述燃油加热组件(1)的入水口，所述内置水路的出口端形成所述燃油加热组件(1)的出水口。

9.根据权利要求8所述的工程机械的冷启动控制系统，其特征在于，所述供油管路接口通过油泵(13)与燃油箱(14)连接。

10.一种平地机，包括权利要求1-9任一项所述的工程机械的冷启动控制系统。

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