工程车辆的冷却装置及工程车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种工程车辆的冷却装置及工程车辆。

背景技术：

工程车辆已广泛地应用于农业生产和工业建设等领域，是不可或缺的工程机械。由于工程车辆的工况较为恶劣，各个部件经常长时间满负荷工作甚至超负荷工作而导致易发热，因此为保证各个部件的正常运行及使用寿命，工程车辆需要具有较好的散热系统。

目前工程车辆的散热系统主要是采用直联式和液压驱动冷却风扇两种控制形式，其中直联式风扇的转速随着发动机转速的变化而变化，能耗大；而液压驱动风扇多采用电比例阀来控制液压马达的流量，从而达到控制冷却风扇转速的目的。具体地，可根据发动机水温，变矩器油温等控制参数输出不同的电流，实现各个部件的散热。但是由于现有技术中的散热系统针对各个部件的散热只有一个冷却风扇，而各个部件的散热需求却不一样，因此不能针对性地满足各个部件的散热需求而且会造成资源浪费。例如当发动机水温较高时，需要冷却风扇高速运行，而此时变矩器油温并没有要求冷却风扇达到高速运行，那么冷却风扇保持较高速度运行，就造成资源浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种工程车辆的冷却装置及工程车辆，以降低能耗。

本实用新型第一方面提供一种工程车辆的冷却装置，包括彼此独立设置的至少两个散热模块，散热模块包括散热器和风扇，风扇与散热器对应设置。

在一些实施例中，散热模块还包括用于驱动风扇转动的马达以及用于驱动马达转动的液压控制单元。

在一些实施例中，液压控制单元包括用于控制马达的转向的换向阀，在第一工作位置，换向阀控制马达正向转动；在第二工作位置，换向阀控制马达反向转动。

在一些实施例中，冷却装置包括液压泵，液压泵与各个散热模块的液压控制单元的进油口连接以为各个散热模块的液压控制单元供油。

在一些实施例中，散热模块还包括与散热器对应设置且用于测量散热器内的流动介质的温度的温度传感器，冷却装置包括与温度传感器耦合设置的控制器，控制器根据温度传感器测得的温度控制风扇的转速和/或转向。

在一些实施例中，冷却装置还包括故障诊断单元，故障诊断单元用于实时监测冷却装置的各个部件的工作状态。

在一些实施例中，至少两个散热模块包括用于对发动机进行散热的发动机水冷散热模块、用于对发动机的进气温度进行散热的中冷器散热模块、用于对发动机的传动系统进行散热的传动散热模块以及用于对发动机的液压系统进行散热的液压油散热模块。

在一些实施例中，冷却装置还包括指示灯，指示灯用于提示冷却装置的运行状态。

本实用新型第二方面提供一种工程车辆，包括如本实用新型第一方面提供的工程车辆的冷却装置。

基于本实用新型提供的工程车辆的冷却装置及工程车辆，冷却装置包括彼此独立设置的至少两个散热模块。散热模块包括散热器和风扇，风扇与散热器对应设置。本实用新型的工程车辆的冷却装置将风扇与散热器对应设置，使得当散热器有散热需求时，与该散热器对应的风扇工作，因此与现有技术相比，各个散热模块的风扇的功率可以设置得较小，更有针对性地进行冷却，因此降低整个冷却装置的能耗。另外，风扇的功率降低使得风扇的直径减小，从而降低噪声。

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

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的工程车辆的冷却装置处于冷却状态时的结构示意图；

图2为图1所示的冷却装置处于除尘状态时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

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。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。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。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。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。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本实用新型实施例的工程车辆的冷却装置包括彼此独立设置的至少两个散热模块。散热模块包括散热器和风扇，风扇与散热器对应设置。该工程车辆的冷却装置将风扇与散热器对应设置，使得当散热器有散热需求时，与该散热器对应的风扇工作，因此与现有技术相比，各个散热模块的风扇的功率可以设置得较小，更有针对性地进行冷却，因此降低整个冷却装置的能耗。另外，风扇的功率降低使得风扇的直径减小，从而降低噪声。

下面根据图1和图2对本实用新型一具体实施例的冷却装置的结构和工作过程进行详细说明。

如图1所示，本实施例的冷却装置包括彼此独立设置的四个散热模块。该四个散热模块分别为用于对发动机进行散热的发动机水冷散热模块4、用于对发动机的进气温度进行散热的中冷器散热模块5、用于对发动机的传动系统进行散热的传动散热模块6以及用于对发动机的液压系统进行散热的液压油散热模块7。而且每个散热模块均包括散热器和风扇，因此每个散热模块的风扇的功率可以设置得较小，更有针对性地进行冷却，因此降低整个冷却装置的能耗。另外，风扇的功率降低而使得风扇的直径减小，从而降低噪声。

经过试验验证，本实施例的冷却装置至少可节能5％，至少降低3dB的机外辐射噪声。

具体本实施例的各个散热模块的结构以及工作过程大致相同，因此下面以发动机水冷散热模块4的结构和工作过程为例进行说明，其他散热模块的结构不再赘述。在其他附图未示出的实施例中，各个散热模块的结构可以设置得不同，只要包括散热器以及与散热器对应设置的风扇即可。

如图1所示，本实施例的发动机水冷散热模块4包括水冷散热器 41和水冷风扇42。

发动机水冷散热模块4还包括用于驱动水冷风扇转动的马达以及用于驱动马达转动的液压控制单元。液压控制单元根据水冷散热器 41的散热需求来控制马达的转速和/或转动方向。

具体地，液压控制单元包括用于控制马达的转向的换向阀43，如图1所示，在第一工作位置，换向阀43控制马达正向转动；如图 2所示，在第二工作位置，换向阀43控制马达反向转动。

为了控制马达的转速进而控制风扇的转速，本实施例的液压控制单元还包括用于控制马达的进油量的电比例阀44。电比例阀44设置于液压控制单元的进油口与换向阀43的进油口之间。

在本实施例中，冷却装置还包括液压泵12，液压泵12与各个散热模块的液压控制单元的进油口连接以为各个散热模块的液压控制单元供油。液压泵12的进油口与油箱13连接，液压泵12的出油口与各个散热模块的液压控制单元的进油口连接从而为各个液压控制单元进行供油。本实施例的冷却装置利用一个液压泵12为各个液压控制单元进行供油，使得冷却装置的结构简单。

优选地，为了防止液压控制单元的油压过高，本实施例的冷却装置还包括与液压泵12的出油口连接的溢流阀11。溢流阀11的溢流压力可调节地设置。

为了防止液压控制单元发生吸空，本实施例的液压控制单元还包括设置于电比例阀44的进油口与油箱之间的单向阀45。单向阀45 允许油液从油箱流至电比例阀44的进油口。

为了对工程车辆的发动机的温度进行实时控制，本实施例的发动机水冷散热模块4还包括与水冷散热器41对应设置且用于测量水冷散热器41内的流动介质的温度的温度传感器3。冷却装置包括与温度传感器3耦合设置的控制器2，控制器2根据温度传感器3测得的温度控制风扇的转速和/或转向。

具体地，控制器2根据温度传感器3测得的温度控制液压控制单元中的换向阀43的工作位置以控制风扇的转向。控制器2根据温度传感器3测得的温度控制液压控制单元中的电比例阀44的控制电流的大小以控制风扇的转速。

如图1和图2所示，控制器2与换向阀43以及电比例阀44电连接从而对其动作进行控制。本实施例的冷却装置还包括用于为控制器 2供电的电源装置1。

在一些实施例中，冷却装置还包括故障诊断单元8，故障诊断单元8用于实时监测和/或显示冷却装置的各个部件的工作状态。

具体地，由于冷却装置的各个部件均与控制器2耦合设置，因此控制器2实时检测冷却装置的各个部件的工作状态。冷却装置的各个部件中有部件出现短路、断路或损坏时，控制器2会将故障信息发送至故障诊断单元8。故障诊断单元8用于实时显示故障点及故障类型，从而便于工作人员及时查看并处理，提高效率。

故障诊断单元8包括显示屏。

在其他实施例中，故障诊断单元8还可以直接与各个部件进行耦合以直接对各个部件的工作状态进行自动检测并在相关部件出现故障时精准判断故障点及故障类型，且向工作人员提示相关信息。

在其他实施例中，冷却装置还包括指示灯9，指示灯9用于提示冷却装置的运行状态。

本实施例还提供一种工程车辆，包括上述实施例中的工程车辆的冷却装置。

本实施例的冷却装置的工作过程如下：

在工程车辆启动后，冷却装置首先进行自检，检查各个部件是否有故障，在确认各个部件都无故障后，控制器2进行温度判断。各个散热模块独立判断，即分别对发动机水冷散热模块4，中冷器散热模块5，传动散热模块6和液压油散热模块7的温度传感器所测得的温度进行判断并控制相应部件进行动作。例如，当实际温度低于设定温度范围最低值时，如图2所示，控制器发送信号控制换向阀43处于下位从而使风扇反向运转实现除尘功能。在风扇反转一定时间后控制风扇正转运行，此时当实际温度依然低于设定温度最低值时，控制风扇怠速运行；当实际温度高于设定温度范围最低值并低于设定温度范围最高值时，如图1所示，控制器发送信号控制换向阀43处于上位并控制电比例阀44的控制电流从而使风扇正转实现冷却功能。当实际温度高于设定温度范围最高值时，控制器发出报警信号。

具体以发动机水冷散热模块4为例，若温度传感器3检测到发动机水温未达到设定温度范围最低值，则控制器2输出电流信号驱动电比例阀44和换向阀43使马达反向运转，从而使风扇执行反转功能进行除尘。若在反转过程中，若温度传感器3检测水温一直未达到设定温度范围最低值，则风扇反转两分钟停止同时由控制器输出电流信号控制电比例阀44和换向阀43使马达正向运转，执行正转功能进行冷却。同时对发动机散热器的水温度进行判断，若发动机水温未达到设定温度范围最低值，则保持风扇正向怠速运行，反之，控制电比例阀 44的控制电流变化以使风扇的转速按比例运行。若发动机水温超过设定温度范围最高值，则报警。

同样地，中冷器散热模块5、传动散热模块6和液压油散热模块 7的控制方式同发动机水冷散热模块4相同，且各自独立运行。

当冷却装置内的各个元件出现短路、断路或者损坏时，则由控制器2自动检测并精准判断故障点及故障类型，并将故障代码发送至至故障诊断单元8处，从而便于工作人员及时获取各类信息并及时处理，提高效率。

综上可知，本实用新型实施例的冷却装置的各个散热模块的散热器均对应设置有风扇，因此各个风扇的功率可以设置得较小，而且各个风扇可以实现独立控制，从而可以有效节能并降低噪声。而且由于各个散热模块的风扇叶片直径减小，驱动力亦减小，因此对风扇的启停及正反转的切换时，风扇的轴及叶片受到的冲击大大减小，从而延长使用寿命。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。