散热控制系统以及挖掘机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及散热控制系统以及挖掘机。
【背景技术】
[0002] 液压挖掘机在工作过程中，散热系统的功率损耗要占发动机输出功率的10%~ 15%，而散热系统的功率损耗主要由风扇造成，散热系统功率的消耗与风扇转速的立方成 正比，因此，若能在挖掘机工作过程中有效地控制风扇转速，则可大大减少发动机的功率损 失。
[0003] 图1是示出现有技术中液压挖掘机的散热系统的结构示意图。如图1所示，散热 系统包括：发动机110、风扇120和散热器130。挖掘机的散热系统主要靠冷却风扇吸气散 热。风扇120和发动机110输出轴直联。风扇保持与发动机相同的转速，使风扇始终高速 运转，存在较高的功率消耗，使得挖掘机的散热系统始终处于较高负荷状态下工作，增加了 挖掘机油耗。
[0004] 此外，发动机一般具有最佳工作温度，发动机直连散热风扇的散热方式，不能使发 动机和液压系统工作在最佳温度范围内，既会造成功率浪费，还会影响挖掘机的工作效率。
[0005] 例如，散热风扇转速较高时，使发动机散热器始终保持较大的散热量，会延长发动 机温度达到最佳工作温度的时间，尤其是低温环境时，发动机暖机慢，影响发动机工作效 率，减少作业量，还会造成发动机暖机过程中的过多功率损耗，并且长时间使液压油处于较 低的温度，增加液压油粘度和流动阻力，降低了液压系统工作效率。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型需要解决的一个技术问题是：现有技术的散热系统不能调节风扇的转 速。
[0007] 根据本实用新型的第一方面，提供了一种散热控制系统，包括：状态检测装置，与 温度控制器电连接，测量散热对象的状态参数，并将所述状态参数传输至所述温度控制器； 环境温度传感器，与所述温度控制器电连接，测量环境温度，并将所述环境温度传输至所述 温度控制器；温度控制器，与风扇调速执行装置电连接，向所述风扇调速执行装置输出调速 控制信号；以及风扇调速执行装置，根据所述调速控制信号调节风扇实际转速，以进行散 热。
[0008] 进一步，所述风扇调速执行装置包括：电动机，与液压栗同轴连接，带动所述液压 栗运转，并与所述温度控制器电连接，从所述温度控制器接收所述调速控制信号，根据所述 调速控制信号调节液压栗的转速；液压栗，通过油路与硅油离合器连接，向所述硅油离合器 输出硅油，并根据自身转速调节输出的硅油量；硅油离合器，设置在发动机与风扇之间，根 据输入的硅油量调节风扇实际转速。
[0009] 进一步，所述散热控制系统还包括：风扇速度传感器，与所述温度控制器电连接， 安装在风扇上，测量风扇实际转速，并将所述风扇实际转速传输至所述温度控制器。
[0010] 进一步，所述状态检测装置包括：发动机ECM，与所述温度控制器电连接，测量发 动机的状态参数，并将所述状态参数传输至所述温度控制器；其中，所述状态参数包括：发 动机温度、发动机转速和发动机输出扭矩。
[0011] 进一步，所述状态检测装置还包括：液压油温度传感器，与所述温度控制器电连 接，测量液压系统的液压油温度，并将所述液压油温度传输至所述温度控制器；其中，所述 状态参数还包括：液压油温度。
[0012] 进一步，所述温度控制器包括：目标转速确定单元，根据所述状态参数和所述环境 温度确定风扇目标转速；以及PID单元，与所述目标转速确定单元连接，根据所述风扇目标 转速向所述风扇调速执行装置输出调速控制信号。
[0013] 进一步，所述状态参数包括：发动机温度；所述目标转速确定单元包括：比较单 元，比较所述发动机温度分别与发动机正常工作温度范围的上限值和下限值的大小，根据 比较结果输出相应的信号。
[0014] 进一步，所述状态参数包括：发动机温度和液压油温度；所述目标转速确定单元 包括：比较单元，比较所述发动机温度分别与发动机正常工作温度范围的上限值和下限值 的大小，并比较所述液压油温度分别与液压系统正常工作温度范围的上限值和下限值的大 小，根据比较结果输出相应的信号。
[0015] 根据本实用新型的第二方面，提供了一种挖掘机，包括：如前所述散热控制系统。
[0016] 本实用新型实现了调节风扇的转速，可以减少发动机的功率损失，提高挖掘机的 工作效率。
[0017] 通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它 特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0018]构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用 于解释本实用新型的原理。
[0019] 参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中：
[0020] 图1是示出现有技术中液压挖掘机的散热系统的结构示意图。
[0021] 图2是示出根据本实用新型一些实施例的散热控制系统的结构示意图。
[0022] 图3是示出根据本实用新型另一些实施例的散热控制系统的结构示意图。
[0023] 图4是示出根据本实用新型一些实施例的散热控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024] 现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另 外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限 制本实用新型的范围。
[0025] 同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际 的比例关系绘制的。
[0026] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用 新型及其应用或使用的任何限制。
[0027] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适 当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0028] 在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不 是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0029] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一 个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0030] 图2是示出根据本实用新型一些实施例的散热控制系统的结构示意图。如图2所 示，散热控制系统200包括：状态检测装置201、环境温度传感器202、温度控制器203和风 扇调速执行装置204,其中，状态检测装置201、环境温度传感器202和风扇调速执行装置 204分别与温度控制器203电连接，例如通过数据线连接或者无线连接。为了说明的目的， 图2中还示出了发动机210、风扇220和散热器230。散热器230可以包括：发动机散热器 和/或液压系统散热器。
[0031] 状态检测装置201测量散热对象的状态参数，并将该状态参数传输至温度控制器 203〇
[0032] 环境温度传感器202 (例如安装在挖掘机外部）测量环境温度，并将该环境温度传 输至温度控制器203。通过接入环境温度传感器可以实时监测环境温度，引入环境温度对散 热的影响，提高了挖掘机对环境的适应性。
[0033] 温度控制器203 (例如根据该状态参数和该环境温度）向风扇调速执行装置204 输出调速控制信号。例如，温度控制器可以根据状态参数和环境温度获得风扇目标转速，并 根据该风扇目标转速向风扇调速执行装置输出调速控制信号。通过接入温度控制器可以实 时获得某些散热对象（例如发动机、液压系统）和环境的温度，并根据上述温度值进行相应 的风扇转速调节，保证挖掘机工作温度的恒定。
[0034] 风扇调速执行装置204根据调速控制信号调节风扇实际转速，以进行散热。如图2 所示，发动机210带动风扇220运转，风扇调速执行装置204设置在发动机210与风扇220 之间，通过风扇调速执行装置204来调节风扇的转速。
[0035] 在该实施例中，通过状态检测装置和环境温度传感器分别测量散热对象的状态参 数和环境温度，并将这些数据传输至温度控制器，温度控制器向风扇调速执行装置输出调 速控制信号，风扇调速执行装置根据该调速控制信号调节风扇实际转速，以进行散热，从而 实现了调节风扇的转速（例如根据散热对象的状态参数和环境温度来调节风扇的转速）， 可以减少发动机的功率损失，提高挖掘机的工作效率。
[0036] 在本实用新型的一些实施例中，温度控制器可以由硬件来实现，例如，温度控 制器可以包括：目标转速确定单元，根据状态参数和环境温度确定风扇目标转速；以及 PID(ProportionIntegrationDifferentiation，比例积分微分）单元，与目标转速确定单 元连接，根据风扇目标转速向风扇调速执行装置输出调速控制信号。
[0037] 在一个实施例中，状态参数包括：发动机温度；目标转速确定单元包括：比较单 元，比较发动机温度分别与发动机正常工作温度范围的上限值和下限值的大小，根据比较 结果输出相应的信号。该比较单元可以为比较器或者由比较器集合成的单元。例如，该比 较单元可以为具有至少三个输入端和至少一个输出端的比较器，其中三个输入端分别输入 发动机温度Ts、发动机正常工作温度范围的上限值Ts_和下限值T ，该比较器经过比 较后，根据不同的结果在输出端输出相应的数字信号，例如，Ts <TS_时输出01，Ts_彡T发彡丁发_时输出10，T发〉丁发_时输出11，这些数字信号可以代表风扇目标转速，不同的数 字信号代表不同的风扇目标转速。这些数字信号输