CN107059982A - 一种挖掘机锁定系统及锁定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机锁定系统及锁定方法，属于工程机械控制领域，应用于装配国III发动机的挖掘机，锁定方法包括以下步骤：步骤S1、接收一锁定指令；步骤S2、判断锁定指令对应的锁定级别；步骤S3、采集挖掘机的运行状态；步骤S4、根据锁定指令对应的锁定级别，及挖掘机的运行状态限制挖掘机的挖掘机主泵排量和/或通过挖掘机的发动机控制器限制挖掘机的发动机转速，或者通过挖掘机的发动机控制器禁止挖掘机启动。上述技术方案的有益效果是：根据挖掘机的状态不同，分别级别进行锁定处理，保障安全性，避免事故发生；车身控制器通过总线向发动机控制器发送指令，进行发动机转速或启动的控制，提高锁定的可靠性和增大了锁定破解的难度。

Description

一种挖掘机锁定系统及锁定方法

技术领域

本发明涉及工程机械控制技术领域，尤其涉及一种用于装配国III发动机的挖掘机锁定系统及锁定方法。

背景技术

挖掘机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。随着社会发展及建设需要，挖掘机的使用范围越来越广，挖掘机在矿产开发、水利施工及道路修建等方面起到举足轻重的作用。出于防盗或者远程维护等目的，有时需要对挖掘机进行锁定，而传统的锁定方式多为通过电气控制发动机的启动，或通过机械限制发动机转速，或控制液压先导阀的启动，其安全性和可靠性差，以及易破解。

随着人们对环境的要求，国III发动机已经在国内工程机械上实现的大批量的应用，由于国III发动机配备发动机控制器，这就为发动机启动和转速的控制提供了更可靠更安全的条件。

发明内容

针对现有的挖掘机锁定过程中存在的安全性、可靠性和易破解的问题，现提供一种针对装配国III发动机的挖掘机提供的锁定方案，具体技术方案如下：

一种挖掘机锁定系统，应用于装配国III发动机的挖掘机，所述挖掘机包括车身控制器，与车身控制器信号连接的发动机控制器，所述车身控制器包括：

输入模块，用于接收锁定指令；

锁定级别判断模块，连接所述输入模块，用于判断所述锁定指令对应的锁定级别；

状态采集模块，用以采集所述挖掘机的运行状态；

锁定执行模块，连接所述锁定级别判断模块、状态采集模块、挖掘机主泵和发动机控制器，根据所述锁定级别判断模块输出的结果以及所述状态采集模块采集到的所述挖掘机的运行状态，向所述挖掘机主泵和/或所述发动机控制器输出锁定执行指令。

较佳的，上述挖掘机锁定系统中，所述状态采集模块包括：

第一采集单元，用以判断所述挖掘机是否处于工作状态；

第二采集单元，用以判断所述挖掘机是否处于行走状态。

较佳的，上述挖掘机锁定系统中，所述锁定指令对应的锁定级别包括：

第一锁定级别，所述第一锁定级别的所述锁定执行指令包括：

当所述挖掘机处于行走状态时限制所述挖掘机的发动机的转速，不限制所述挖掘机主泵的排量，以及

当所述挖掘机未处于行走状态时限制所述挖掘机的发动机的转速并限制所述挖掘机主泵的排量；

第二锁定级别，所述第二所定级别的所述锁定执行指令包括：

当所述挖掘机处于工作状态且所述挖掘机处于行走状态时限制所述挖掘机的发动机的转速，不限制所述挖掘机主泵的排量，

当所述挖掘机处于工作状态且当所述挖掘机未处于行走状态时限制所述挖掘机的发动机的转速并限制所述挖掘机主泵的排量，以及

当所述挖掘机未处于工作状态时禁止所述挖掘机的启动。

较佳的，上述挖掘机锁定系统中，所述车身控制器还包括预警模块，所述预警模块分别连接所述输入模块和所述锁定级别判断模块，用以在接收到锁定指令后进行锁定预警，并开始倒计时，所述锁定级别判断模块于所述倒计时结束后开始判断所述锁定指令对应的锁定级别。

较佳的，上述挖掘机锁定系统中，所述车身控制器通过总线与所述发动机控制器连接。

还包括，一种挖掘机锁定方法，应用于装配国III发动机的挖掘机，包括以下步骤：

步骤S1、接收一锁定指令；

步骤S2、判断所述锁定指令对应的锁定级别；

步骤S3、采集所述挖掘机的运行状态；

步骤S4、根据所述锁定指令对应的锁定级别，及所述挖掘机的运行状态限制所述挖掘机的挖掘机主泵排量和/或通过所述挖掘机的发动机控制器限制所述挖掘机的发动机转速，或者通过所述挖掘机的发动机控制器禁止挖掘机启动。

较佳的，上述挖掘机锁定方法中，所述步骤S4包括以下步骤：

步骤S41、判断所述锁定级别为第一锁定级别还是第二锁定级别，如为所述第一锁定级别则执行步骤S44；

步骤S42、判断所述挖掘机是否处于工作状态，如否则执行所述步骤S43，如是则执行所述步骤S44；

步骤S43、禁止所述挖掘机启动，退出；

步骤S44、判断所述挖掘机是否处于行走状态，如是则限制所述挖掘机的发动机转速，如否则限制所述挖掘机主泵排量且限制所述挖掘机的发动机转速。

较佳的，上述挖掘机锁定方法中，所述步骤S1与所述步骤S2之间还包括，进行锁定预警，并开始倒计时，直至所述倒计时结束后执行所述步骤S2。

较佳的，上述挖掘机锁定方法中，所述预警包括告警声音和/或警示灯光。

还包括，一种挖掘机，其中，应用上述任一所述的挖掘机锁定方法。

上述技术方案的有益效果是：根据挖掘机的状态不同，分别级别进行锁定处理，保障安全性，避免事故发生；

车身控制器通过总线向发动机控制器发送指令，进行发动机转速或启动的控制，改变传统的通过电气或机械控制发动机的转速和启动的方式，提高锁定的可靠性和增大了锁定破解的难度。

附图说明

图1为本发明挖掘机锁定系统的的实施例的结构示意框图；

图2和图3为本发明挖掘机锁定方法的实施例的步骤流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示，本发明的较佳的实施例中，一种挖掘机锁定系统的系统，应用于装配国III发动机的挖掘机，挖掘机包括车身控制器1，与车身控制器1信号连接的发动机控制器2，车身控制器1与发动机控制器2可以通过无线或者有线方式实现通信，进一步地，优选为总线连接方式。车身控制器1包括：

输入模块11，用于接收锁定指令；

锁定级别判断模块12，连接输入模块11，用于判断锁定指令对应的锁定级别；

状态采集模块13，用以采集挖掘机的运行状态；

锁定执行模块14，连接锁定级别判断模块12、状态采集模块13、挖掘机主泵3和发动机控制器2，根据锁定级别判断模块12输出的结果以及状态采集模块13采集到的挖掘机的运行状态，向挖掘机主泵3和/或发动机控制器2输出锁定执行指令。

上述技术方案中，通过设定不同的锁定指令对应的级别对应不同的需要，如将出于防盗目的锁定，和出于远程维护目的的锁定，设定对应不同的锁定级别，进一步的，根据挖掘机当前的运行状态执行不同的锁定执行指令。同时，由车身控制器1及发动机控制器2直接的输出和执行锁定执行指令，减少了锁定功能被破解的机会，提高了挖掘机锁定的安全性。

本发明的较佳的实施例中，状态采集模块13包括第一采集单元131和第二采集单元132。第一采集单元131用以判断挖掘机是否处于工作状态，第二采集单元132用以判断挖掘机是否处于行走状态。

本发明的较佳的实施例中，锁定指令对应的锁定级别包括第一锁定级别，和第二锁定级别。其中第一锁定级别对应的锁定指令包括：当挖掘机处于行走状态时，限制挖掘机的发动机的转速，不限制挖掘机主泵3的排量，以保障挖掘机可以正常行走，避免发生事故，其中发动机的转速的限制是车身控制器1通过总线向发动机控制器2发送指令来控制的；当挖掘机未处于行走状态时，同时限制发动机的转速及挖掘机主泵3的排量，其中挖掘机主泵3的排量的限制是通过车身控制器1来控制的。

第二锁定级别对应的锁定指令包括：当挖掘机处于工作状态且挖掘机处于行走状态时，限制发动机的转速，不限制挖掘机主泵3的排量，以保障挖掘机可以正常行走，避免发生事故；当挖掘机处于工作状态且当挖掘机未处于行走状态时，同时限制发动机的转速及挖掘机主泵3的排量；当挖掘机未处于工作状态时禁止挖掘机的启动，其中，禁止挖掘机的启动为禁止发动机的启动，发动机的启动是车身控制器1通过总线向发动机控制器发送指令来控制的。

上述技术方案中，通过设置不同的锁定执行指令灵活的对应不同的挖掘机运行状态，防止挖掘机处于工作状态或者行走状态时突然被锁定造成的危险。

本发明的较佳的实施例中，车身控制器1还包括预警模块15，预警模块15分别连接输入模块11和锁定级别判断模块12，用以在接收到锁定指令后进行锁定预警，并开始倒计时，锁定级别判断模块12于倒计时结束后开始判断锁定指令对应的锁定级别。

上述技术方案中，通过设置预警模块15，提供锁定预警以及锁定倒计时，延迟锁定，从而可使挖掘机操作者提前获知挖掘机将被锁定，并可提供合理的时间供挖掘机操作者善后并撤离现场，避免挖掘机作业中突然锁定造成危险，上述倒计时的时间可根据实际需要进行设定。

如图2所示，本发明的较佳的实施例中，还提供一种挖掘机锁定方法，应用于装配国III发动机的挖掘机，包括以下步骤：

步骤S1、接收一锁定指令；

步骤S2、判断锁定指令对应的锁定级别；

步骤S3、采集挖掘机的运行状态；

步骤S4、根据所述锁定指令对应的锁定级别，及所述挖掘机的运行状态限制所述挖掘机的挖掘机主泵排量和/或通过所述挖掘机的发动机控制器限制所述挖掘机的发动机转速，或者通过所述挖掘机的发动机控制器禁止挖掘机启动。

如图3所示，本发明的较佳的实施例中，步骤S4包括以下步骤：

步骤S41、判断所述锁定级别为第一锁定级别还是第二锁定级别，如为所述第一锁定级别则执行步骤S44；

步骤S42、判断所述挖掘机是否处于工作状态，如否则执行所述步骤S43，如是则执行所述步骤S44；

步骤S43、禁止所述挖掘机启动，退出；

步骤S44、判断所述挖掘机是否处于行走状态，如是则限制所述挖掘机的发动机转速，如否则限制所述挖掘机主泵排量且限制所述挖掘机的发动机转速。

本发明的较佳的实施例中，步骤S1与步骤S2之间还包括，进行锁定预警，并开始倒计时，直至倒计时结束后执行所述步骤S2。进一步地，预警包括告警声音和/或警示灯光。

上述技术方案中，预警方式除已列出的告警声音和警示灯外还可根据实际需要设置其他形式的告警。

本发明的较佳的实施例中，还包括一种挖掘机，该挖掘机应用上述的挖掘机锁定方法。

Claims (10)

1.一种挖掘机锁定系统，应用于装配国III发动机的挖掘机，所述挖掘机包括车身控制器，与车身控制器信号连接的发动机控制器，其特征在于，所述车身控制器包括：

输入模块，用于接收锁定指令；

锁定级别判断模块，连接所述输入模块，用于判断所述锁定指令对应的锁定级别；

状态采集模块，用以采集所述挖掘机的运行状态；

锁定执行模块，连接所述锁定级别判断模块、状态采集模块、挖掘机主泵和发动机控制器，根据所述锁定级别判断模块输出的结果以及所述状态采集模块采集到的所述挖掘机的运行状态，向所述挖掘机主泵和/或所述发动机控制器输出锁定执行指令。

2.如权利要求1所述的挖掘机锁定系统，其特征在于，所述状态采集模块包括：

第一采集单元，用以判断所述挖掘机是否处于工作状态；

第二采集单元，用以判断所述挖掘机是否处于行走状态。

3.如权利要求2所述的挖掘机锁定系统，其特征在于，所述锁定指令对应的锁定级别包括：

第一锁定级别，所述第一锁定级别的所述锁定执行指令包括：

当所述挖掘机处于行走状态时限制所述挖掘机的发动机的转速，不限制所述挖掘机主泵的排量，以及

当所述挖掘机未处于行走状态时限制所述挖掘机的发动机的转速并限制所述挖掘机主泵的排量；

第二锁定级别，所述第二所定级别的所述锁定执行指令包括：

当所述挖掘机处于工作状态且所述挖掘机处于行走状态时限制所述挖掘机的发动机的转速，不限制所述挖掘机主泵的排量，

当所述挖掘机处于工作状态且当所述挖掘机未处于行走状态时限制所述挖掘机的发动机的转速并限制所述挖掘机主泵的排量，以及

当所述挖掘机未处于工作状态时禁止所述挖掘机的启动。

4.如权利要求1所述的挖掘机锁定系统，其特征在于，所述车身控制器还包括预警模块，所述预警模块分别连接所述输入模块和所述锁定级别判断模块，用以在接收到锁定指令后进行锁定预警，并开始倒计时，所述锁定级别判断模块于所述倒计时结束后开始判断所述锁定指令对应的锁定级别。

5.如权利要求1所述的挖掘机锁定系统，其特征在于，所述车身控制器通过总线与所述发动机控制器连接。

6.一种挖掘机锁定方法，应用于装配国III发动机的挖掘机，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、接收一锁定指令；

步骤S2、判断所述锁定指令对应的锁定级别；

步骤S3、采集所述挖掘机的运行状态；

步骤S4、根据所述锁定指令对应的锁定级别，及所述挖掘机的运行状态限制所述挖掘机的挖掘机主泵排量和/或通过所述挖掘机的发动机控制器限制所述挖掘机的发动机转速，或者通过所述挖掘机的发动机控制器禁止挖掘机启动。

7.如权利要求6所述的挖掘机锁定方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：

步骤S41、判断所述锁定级别为第一锁定级别还是第二锁定级别，如为所述第一锁定级别则执行步骤S44；

步骤S42、判断所述挖掘机是否处于工作状态，如否则执行所述步骤S43，如是则执行所述步骤S44；

步骤S43、禁止所述挖掘机启动，退出；

步骤S44、判断所述挖掘机是否处于行走状态，如是则限制所述挖掘机的发动机转速，如否则限制所述挖掘机主泵排量且限制所述挖掘机的发动机转速。

8.如权利要求6所述的挖掘机锁定方法，其特征在于，所述步骤S1与所述步骤S2之间还包括，进行锁定预警，并开始倒计时，直至所述倒计时结束后执行所述步骤S2。

9.如权利要求8所述的挖掘机锁定方法，其特征在于，所述预警包括告警声音和/或警示灯光。

10.一种挖掘机，其特征在于，应用如权利要求6-9中任一所述的挖掘机锁定方法。