[發明專利]鉸接式自卸車動力系統智能控制冷卻系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201810186944.0
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108301911A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 張杰山;秦紅義;馬玉敏;王道明;喬奎普;王周;姚錫江;湯治明;修孝廷;張超
• 申請（專利權）人: 徐州徐工礦山機械有限公司
• 主分類號: F01P3/00
• 分類號: F01P3/00;F01P7/16;F01P7/04;F16H57/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了鉸接式自卸車動力系統智能控制冷卻系統及其控制方法，包括冷卻單元、液體傳輸單元和控制系統，所述的控制系統通過作用于液體傳輸單元控制冷卻單元；所述的控制系統包括控制單元、T1溫度傳感器、T2溫度傳感器和T3溫度傳感器，所述的T1溫度傳感器、T2溫度傳感器和T3溫度傳感器的輸入端與控制單元相連，所述的控制單元的輸出端分別與M1電動機、M2電動機或M3電動機的控制端相連。所述的控制單元通過依次判定T1溫度傳感器、T2溫度傳感器和T3溫度傳感器所輸入的溫度信號T與設定的溫度閾值T₀的大小依次調節M1電動機、M2電動機或M3電動機的轉速。本發明能夠實現更加精準和有效的冷卻，更利于節能。

技術領域

本發明屬于鉸接式自卸車冷卻裝置領域，具體涉及一種鉸接式自卸車動力系統智能控制冷卻系統及其控制方法。

背景技術

鉸接式自卸汽車是指駕駛室和車體之間具有鉸接點及擺動環的運輸機械。鉸接車的設計思想起源于20世紀60年代末的北歐，當時惡劣天氣及空間受限的工作條件迫切需要一種介于傳統剛性后卸式運輸汽車和鏟運機之間的鏟土運輸設備，這種設備就是現在的鉸接式自卸車。其用途由最初的修路逐漸發展應用到采礦業、水電工程、鐵路工程和機場等不同行業的工程項目中，運輸物料的種類主要有泥土、巖石、木屑和垃圾等散裝物料運輸。

對于用于鉸接式自卸車液體傳輸單元，發動機采用直列6缸或V列8缸機型，功率從200-400kw不等。由于運行的道路條件非常惡劣，為了提高車輛的動力性能，傳動系統通常匹配具有液力變矩器的自動變速箱。液力變矩器是位于發動機和變速箱輪系之間的彈性元件，由泵輪、渦輪、導輪組成的液力元件；泵輪和發動機飛輪相連，渦輪和變速箱的齒輪軸相連，渦輪與變速箱的殼體固連；內部工作液體為變速箱油。

在變矩工況下，液力變矩器能夠起到傳遞發動機轉速和扭矩的作用，同時產生大量熱量，發熱功率一般在其傳遞功率的5％-25％，需要配備對應的冷卻裝置，使得變速箱油在90-95℃的最佳工作溫度。變矩工況下，發動機中冷器、水套散熱處于最大散熱量需求，發動機水泵進水端溫度為93℃，冷卻發動機各部件后出水溫度為100℃。

若將發動機散熱和變矩器散熱串聯設計，則只有兩種選擇。選擇一：將變矩器散熱置于發動機進水端，滿足變矩器的冷卻要求，但是會導致發動機進水阻力大、進水溫度高于要求，不滿足發動機的冷卻要求；選擇二：將變矩器置于發動機出水端，因發動機出水溫度為100℃，則不能達到變矩器的冷卻要求。因此目前常見的動力傳動設計采用雙散熱器方案，發動機散熱器和變速箱散熱器相互獨立，發動機和變速箱有各自的冷卻水路，能滿足變矩工況的散熱要求。

在緩行工況下，鉸接式自卸車變速箱配備的液力緩速器啟用，使得車輛安全平穩下長坡。液力緩速器是利用攪動變速箱油產生阻尼產達到緩速作用的裝置，將動能轉化為變速箱油的熱能，此部分熱能也需要冷卻單元吸收。在此工況下，發動機中冷器、水套散熱處于最小散熱需求。通常情況下，液力緩行最大功率能達到或接近發動機額定功率，對應散熱器尺寸較大。

目前的雙散熱器方案中，緩行工況下只有變速箱散熱器參與工作，發動機散熱器處于閑置狀態，產生極大浪費。且雙散熱器方案重量較大、占用空間造成布置困難、成本高、可靠性差。

嘗試解決這一問題的有中國實用新型專利CN200720046839：將變速箱冷卻和一個小尺寸的變速箱風冷散熱器串聯到發動機散熱水路當中，能減小變速箱風冷散熱器的尺寸。但是存在以下問題：一、由于變速箱風冷散熱器一直會對變速箱冷卻，造成變速箱油溫過低或升溫緩慢。變速箱油溫過低，油液粘稠，會造成潤滑不良和換擋閥無動作，在車輛啟動的過程中，要求變速箱油溫能快速上升。二、變速箱冷卻回路中的冷卻水由發動機自帶水泵驅動，會造成冷卻回路阻力過大。

目前所有的技術方案都依賴于節溫器調節水路的流向，實現不同的循環，通過風扇離合器調節風扇轉速達到節能，元件復雜不可靠、不夠智能化。

發明內容