介质温度控制系统、方法及工程车辆

技术领域

本发明涉及工程车辆技术领域，尤其是涉及一种介质温度控制系统、方法及工程车辆。

背景技术

工程车辆(诸如挖掘机)在低挡位下工作时介质(诸如液压油、水)温度升高，介质温度过高不仅会影响挖掘机工作的稳定性，而且会增加机械磨损，缩短元件的使用寿命。因此，在实际应用中需要在挖掘机低挡位工作时，对介质温度进行调节，以使挖掘机安全高效的作业。但是，现有技术中通常通过外接一套冷却系统对介质温度进行调节，冷却系统增加了变量泵、马达和一套控制系统，从而增加了设备成本和故障率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种介质温度控制系统、方法及工程车辆，以在降低介质温度的同时降低了设备成本和故障率。

第一方面，本发明实施例提供了一种介质温度控制系统，包括：温度传感器、控制模块、发动机、风扇和散热器；温度传感器用于获取介质温度；控制模块用于根据介质温度控制发动机转速和风扇的风量；风扇用于为散热器提供风量，以使散热器将介质温度降低；控制模块还用于将介质温度与预设温度值进行比较，当介质温度大于或等于预设温度值时，控制发动机转速升高至第一转速阈值；当介质温度小于预设温度值时，控制发动机以当前挡位预设转速值工作；其中，当前挡位预设转速值小于第一转速阈值。

在一种实施方式中，散热器包括中冷散热器、水散热器和油散热器中的一种或多种。

在一种实施方式中，控制模块还用于控制与发动机相连接的泵设备在降温过程中以预设的恒定功率工作。

在一种实施方式中，控制模块还用于控制发动机转速以缓慢的速度平稳升高至第一转速阈值。

第二方面，本发明实施例提供了一种介质温度控制方法，该方法应用于第一方面提供的任一项的系统，该方法包括：获取介质温度，并将介质温度与预设温度值进行比较；当介质温度大于或等于预设温度值时，控制发动机转速升高至第一转速阈值，以增大风扇的风量使所述介质温度降低；其中，第一转速阈值大于当前挡位预设转速值；当介质温度小于预设温度值时，控制发动机从高于当前挡位预设转速值的转速平稳、缓慢地降低至当前挡位预设转速值进行工作。

在一种实施方式中，当介质温度大于或等于预设温度值时，控制发动机转速升高至第一转速阈值，以增大风扇的风量使介质温度降低的步骤，包括：当介质温度大于或等于预设温度值时，控制发动机转速升高至第一转速阈值；根据第一转速阈值增大风扇的风量，以控制散热器工作使介质温度降低。

在一种实施方式中，控制发动机转速升高至第一转速阈值，以增大风扇的风量使介质温度降低的步骤之后，还包括：获取降温后的介质温度，判断降温后的介质温度是否大于或等于预设温度值；如果是，控制发动机转速升高至第二转速阈值，以控制风扇的风量使介质温度降低；其中，第二转速阈值大于第一转速阈值；如果否，控制发动机转速降低至当前挡位预设转速值。

在一种实施方式中，发动机转速以缓慢的速度平稳升高至第一转速阈值或第二转速阈值；当发动机转速升高时，车辆的挡位保持不变。

第三方面，本发明实施例提供了一种工程车辆，包括上述第一方面提供的任一项的介质温度控制系统。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述第二方面提供的任一项的方法的步骤。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的上述介质温度控制系统、方法及工程车辆，包括：温度传感器、控制模块、发动机、风扇和散热器；温度传感器用于获取介质温度；控制模块用于根据介质温度控制发动机转速和风扇的风量；风扇用于为散热器提供风量，以使散热器将介质温度降低；控制模块还用于将介质温度与预设温度值进行比较，当介质温度大于或等于预设温度值时，控制发动机转速升高至第一转速阈值；当介质温度小于预设温度值时，控制发动机以当前挡位预设转速值工作；其中，当前挡位预设转速值小于第一转速阈值。上述系统能够通过温度传感器获取介质温度，根据介质温度控制发动机的转速，当介质温度大于或等于预设温度值时，控制发动机转速升高，进而带动风扇的风量加大，从而降低介质温度，不需要增加变量泵、马达等设备，从而能够在降低介质温度的同时降低了设备成本和故障率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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为本发明实施例提供的一种介质温度控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种液压油温度控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种介质温度控制方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种液压油温度控制方法的流程图。

图标：

10-温度传感器；20-控制模块；30-发动机；40-风扇；50-散热器；60-泵；70-液压油箱；80-液压元件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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。

挖掘机的液压油正常工作温度在60度左右，液压油温度过高会出现以下问题：(1)液压油的黏度降低，使油液流经节流小孔或缝隙式阀门的流量增大，影响工作的稳定性；(2)油温升高黏度降低后相对运动表面间的润滑油膜将变薄，增加机械磨损；(3)加速液压油的老化和缩短液压元件的使用寿命。针对存在的问题，目前现有技术中通常通过外接一套冷却系统对介质温度进行调节，冷却系统增加了变量泵、马达和一套控制系统，从而增加了设备成本和故障率。

基于此，本发明实施例提供的一种介质温度控制系统、方法及工程车辆，可以在降低介质温度的同时降低了设备成本和故障率。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种介质温度控制系统进行详细介绍，参见图1所示的一种介质温度控制系统的结构示意图，该系统可以包括以下部分：温度传感器10、控制模块20、发动机30、风扇40和散热器50；温度传感器10用于获取介质温度；控制模块20用于根据介质温度控制发动机30转速和风扇40的风量；风扇40用于为散热器50提供风量，以使散热器50将介质温度降低；控制模块20还用于将介质温度与预设温度值进行比较，当介质温度大于或等于预设温度值时，控制发动机30转速升高至第一转速阈值；当介质温度小于预设温度值时，控制发动机30以当前挡位预设转速值工作；其中，当前挡位预设转速值小于第一阈值。

本发明实施例提供的上述介质温度控制系统能够通过温度传感器获取介质温度，根据介质温度控制发动机的转速，当介质温度大于或等于预设温度值时，控制发动机转速升高，进而带动风扇的风量加大，从而降低介质温度，不需要增加变量泵、马达等设备，从而能够在降低介质温度的同时降低了设备成本和故障率。

在一种实施方式中，散热器50可以包括中冷散热器、水散热器和油散热器中的一种或多种；控制模块20还可以用于控制与发动机30相连接的泵设备在降温过程中以预设的恒定功率工作。

考虑到发动机转速瞬间升高会使车辆剧烈抖动，从而导致驾驶员的安全受到威胁。为了保证驾驶员的安全，控制模块20还用于控制发动机30的转速以缓慢的速度平稳升高至所述第一阈值，即发动机30转速缓慢、平稳升高，从而能够减少车辆的抖动，保证驾驶员的安全。

为了便于理解，本发明实施例以液压油为例，提供了一种液压油温度控制系统，参见图2所示的一种液压油温度控制系统的结构示意图，示意出该系统包括：温度传感器10、控制模块20、发动机30、风扇40、散热器50、泵60、液压油箱70和液压元件80。

在一种实施方式中，控制模块20与温度传感器10相连接，用于接收温度传感器10获取的液压油的温度；控制模块20与发动机30、风扇40相连接，用于控制发动机30的转速和风扇40的风量；控制模块20还与泵60相连接，用于控制泵60在降温过程中以预设的恒定功率工作；温度传感器10还与液压油箱70相连接，用于获取液压油的温度；散热器50可以是中冷散热器、水散热器和油散热器中的一种或多种，与风扇40、液压油箱70和液压元件80相连接，用于在风扇40的驱动下为液压油和液压元件80降温。本发明实施例中的散热器包括中冷散热器、水散热器和油散热器中的一种或多种，能够通过多种方式对液压油进行降温处理，从而能够提高降温效果。

本发明实施例提供的上述液压油温度控制系统能够通过温度传感器获取液压油的温度，并将液压油的温度与预设温度值进行比较，在液压油的温度大于或等于预设温度值时，可以在不需要调节车辆挡位的情况下，自动控制发动机转速升高(转速缓慢升高)，发动机转速升高后带动风扇转速升高，增大了风量使液压油温度降低，从而能够简化驾驶员的操作过程，节省时间；然后在降温一段时间后继续通过温度传感器获取液压油的温度，如果液压油的温度依然大于或等于预设温度值，则继续控制发动机转速升高，降低液压油温度，直至液压油的温度降低到低于预设温度值；如果液压油的温度低于预设温度值，则液压系统正常工作(即发动机转速降低到当前挡位预设转速值)；同时在降温过程中可以控制泵设备以恒定功率工作，因此本实施例还可以在泵功率不变的情况下降温的目的，从而保证车辆的稳定运行。

对于前述实施例提供的介质温度控制系统，本发明实施例还提供了一种介质温度控制方法，该方法可以应用于前述介质温度控制系统，参见图3所示的一种介质温度控制方法的流程图，主要包括以下步骤S302至步骤S306：

步骤S302：获取介质温度，并将介质温度与预设温度值进行比较。

在一种实施方式中，可以温度传感器获取介质温度，温度传感器可以将获取的介质温度发送到控制模块，控制模块可以将接收到的介质温度与预设温度值进行比较。

步骤S304：当介质温度大于或等于预设温度值时，控制发动机转速升高至第一转速阈值，以增大风扇的风量使所述介质温度降低。

其中，第一转速阈值大于当前挡位预设转速值。在一种实施方式中，介质可以是液压油，也可以是水；不同的介质对应的预设温度值也有所不用，诸如液压油的预设温度值可以是60度。当工程车辆，诸如挖掘机在低挡位下工作时，可以每隔一段时间(诸如30秒或者一分钟等)采集一次介质温度，将当前时刻采集到的介质温度值与预设温度值进行比较，如果当前时刻采集到的介质温度值大于或等于预设温度值时，则可以自动控制发动机转速升高至第一转速阈值，此时，发动机转速在缓慢升高的过程中，可以带动风扇的转速也升高，进而增大风扇的风量使介质温度降低。

步骤S306：当介质温度小于预设温度值时，控制发动机从高于当前挡位预设转速值的转速平稳、缓慢地降低至当前挡位预设转速值进行工作。

在一种实施方式中，如果当前时刻采集到的介质温度值小于预设温度值时，则可以控制发动机以当前挡位预设转速值工作，即控制发动机正常工作；如果此时发动机转速高于当前挡位预设转速值，则控制发动机从高于当前挡位预设转速值的转速平稳、缓慢地降低至当前挡位预设转速值进行工作。第一转速阈值可以根据实际情况进行设定，在此不做限定。

本发明实施例提供的上述介质温度控制方法能够根据介质温度控制发动机的转速，当介质温度大于或等于预设温度值时，控制发动机转速升高，进而带动风扇的风量加大，从而降低介质温度，不需要增加变量泵、马达等设备，从而能够在降低介质温度的同时降低了设备成本和故障率。

为了更好的降低介质温度，提高降温的效率，本发明实施例还提供了一种当介质温度大于或等于预设温度值时，控制发动机转速升高至第一转速阈值，以增大风扇的风量使介质温度降低的具体实施方式，即对于上述步骤S102可以按照以下步骤1至步骤2实现：

步骤1：当介质温度大于或等于预设温度值时，控制发动机转速升高至第一转速阈值。

步骤2：根据第一转速阈值增大风扇的风量，以控制散热器工作使介质温度降低。

具体的，当介质温度大于或等于预设温度值时，可自动控制发动转速升高至第一转速阈值，然后根据第一转速阈值(即升高后的发动机转速)可以带动(控制)风扇的转速升高，进而增大风扇的风量，控制散热器工作使介质温度降低。在一种实施方式中，当发动机转速升高时，车辆的挡位保持不变，且在介质降温过程中，与发动机相连接的泵设备以预设的恒定功率工作。

进一步，为了保证介质降温的可靠性，在发动机以第一转速阈值的转速工作一段时间后，可以重新获取降温后的介质温度，判断降温后的介质温度是否大于或等于预设温度值；如果是，控制发动机转速升高至第二转速阈值，以控制风扇的风量使介质温度降低；其中，第二转速阈值大于第一转速阈值；如果否，控制发动机转速降低至当前挡位预设转速值。

在一种实施方式中，当经过一段时间对介质的降温后，可以通过温度传感器获取介质温度，并将介质温度与预设温度值进行比较；如果降温后的介质温度依旧大于或等于预设温度值，则继续控制发动机转速升高至第二转速阈值(第二转速阈值大于第一转速阈值)，从而控制风扇的风量继续加大，使介质温度降低；如果降温后的介质温度小于预设温度值，则控制发动机转速降低至当前挡位预设转速值继续作业，也即控制发动机的转速缓慢下降至当前挡位预设转速值，使系统正常工作；同时，也可以控制风扇的风量减小。

此外，发动机转速在升高的过程中，为了减少转速瞬间升高带来的车辆的抖动，保障驾驶人员的安全，发动机可以以缓慢的速度平稳升高至第一转速阈值或第二转速阈值。

为了便于理解，本发明实施例以液压油为例，提供了一种液压油温度控制方法，参见图4所示的一种液压油温度控制方法的流程图，包括以下步骤S402至步骤S412：

步骤S402：接收液压油温度。具体的，可以通过温度传感器获取液压油温度，温度传感器可以设置按在液压油箱上。

步骤S404：判断液压油温度是否大于或等于预设温度值；如果是，执行步骤S406，否则执行步骤S412。

步骤S406：控制发动机转速升高为液压油降温。

在一种实施方式中，可以自动控制发动机转速升高至第一转速阈值，此时，发动机转速在缓慢升高的过程中，可以带动风扇的转速也升高，进而增大风扇的风量，控制散热器降低液压油温度。

步骤S408：接收液压油温度。

具体的，可以在散热器为液压油降温一段时间后，重新通过温度传感器采集液压油温度。

步骤S410：判断液压油温度是否大于或等于预设温度值；如果是，返回步骤S406，否则，执行步骤S412。

步骤S412：控制液压系统正常工作。

在一种实施方式中，当液压油温度小于预设温度值时，则可以控制液压系统正常工作，即发动机以至当前挡位预设转速值工作。

本发明实施例提供的上述液压油温度控制方法通过温度传感器获取液压油的温度，并将液压油的温度与预设温度值进行比较，在液压油的温度大于或等于预设温度值时，可以在不需要调节车辆挡位的情况下，自动控制发动机转速升高(转速缓慢升高)，发动机转速升高后带动风扇转速升高，增大了风量使液压油温度降低；然后在降温一段时间后继续通过温度传感器获取液压油的温度，如果液压油的温度依然大于或等于预设温度值，则继续控制发动机转速升高，降低液压油温度，直至液压油的温度降低到低于预设温度值；如果液压油的温度低于预设温度值，则液压系统正常工作(即发动机转速降低到相应挡位的设定转速)；同时在降温过程中可以控制泵设备以恒定功率工作，因此本实施例还可以在泵功率不变的情况下降温的目的。

本发明实施例提供了一种工程车辆，包括前述介质温度控制系统，其实现原理及产生的技术效果和前述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。

本发明实施例所提供的可读存储介质的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见前述方法实施例，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。