CN107574861A - 一种用于挖掘机机械发动机的起停控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于挖掘机机械发动机的起停控制系统，包括发动机、油门电机、ECU、显示仪表、钥匙开关、停机继电器、转速传感器、水温传感器、油门拨盘、起动继电器以及起动电机，显示仪表连接ECU；油门拨盘连接ECU；转速传感器与ECU相连；钥匙开关连接ECU；ECU连接起动继电器和停机继电器；起动继电器连接起动电机；停机继电器连接发动机；油门电机连接ECU和发动机。本发明通过对挖掘机机械式发动机的起动和停机控制，避免了发动机在高油门位置起动或熄火会由于润滑不良及高温导致发动机抱轴烧瓦和拉缸、抱缸等事故，有利于延长发动机的使用寿命；此外，通过加装紧急停机装置，使操作员可在紧急情况立即停机，降低了挖掘机操作过程中事故发生的风险。
Description
技术领域
本发明属于挖掘机控制领域，涉及发动机的控制，具体为一种用于挖掘机机械发动机的起停控制系统及控制方法；
背景技术
挖掘机工作环境复杂多变，工况恶劣；由于操作手操作的疏忽和不良习惯，使得柴油发动机在低温下高速运行或者在高速状态下直接熄火，这样操作不但会出现发动机拉缸，积炭，甚至损坏等问题；目前绝大多数主机厂家的机器由用户来实施怠速起动和熄火，也有个别厂家设计了如下控制方法：起动时，无论油门在什么位置都以低转速起动，主要存在以下问题:1、起动后仪表显示转速在最低转速，而仪表显示的油门档位在高档位；2、起动后旋转油门拨盘，发动机转速就从低怠速直接拉到高转速，会使操作员极为不适；停机时，从高转速降到低转速运行几秒钟后熄火，此处也存在两个问题：1、从高转速下来怠速几秒钟对于润滑和降温是不充分的，长期使用会损害发动机；2、若遇紧急情况，几秒钟内可能已经发生了严重灾难，不能实现紧急避险；
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于挖掘机机械发动机的起停控制系统及控制方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种用于挖掘机机械发动机的起停控制系统，包括发动机、油门电机、ECU、显示仪表、钥匙开关、停机继电器、转速传感器、水温传感器、油门拨盘、起动继电器以及起动电机，显示仪表连接ECU，接收ECU发送的显示信息进行显示；油门拨盘连接ECU，将油门的档位状态反馈至ECU；水温传感器和ECU相连，向ECU实时发送水温信息，转速传感器与ECU相连，实时检测发动机的转速信息并向ECU反馈；钥匙开关连接ECU，对ECU发出起停等操作信号；ECU连接起动继电器和停机继电器；起动继电器连接起动电机，接收来自ECU的控制信号控制起动电机的工作；停机继电器连接发动机，接收来自ECU的控制信号控制发动机的停机；油门电机连接ECU和发动机，接收ECU的控制信号对发动机的油门进行控制。
还设有一个急停按钮，急停按钮连接钥匙开关和停机继电器。
所述发动机上设有断油阀，停机继电器与断油阀连接，通过控制断油阀切断发动机的供油。
所述发动机设有油门拉杆，油门电机与油门拉杆连接，通过控制油门拉杆对发动机的油门大小进行控制。
所述急停按钮上设有误操作保护罩。
系统通电时，ECU通过油门拨盘获取档位信息，若此时档位不在1档，则在仪表上提示“起动时旋到1档”。
一种挖掘机机械式发动机的启停控制方法，包括以下步骤：
(1)起动控制
a.发动机处于停机状态时，操作员通过钥匙开关向ECU发出起动信号，ECU接收信号后，对油门拨盘传输的档位信息进行判断，若油门不处于一档，则不对起动继电器发出控制指令，同时向显示仪表发送提示“起动时旋至1档”；
b.ECU接收到的油门信息处于1档，则向起动继电器发出控制指令，起动继电器接通起动电机进行起动；
(3)应为(2)停机控制
c.发动机处于工作状态时，操作员通过钥匙开关向ECU发出停机信号,接收到信号后ECU通过油门电机控制油门拉杆并实时接收转速传感器的反馈，将发动机的转速控制到怠速转速，同时，ECU向显示仪表发送指令，在仪表上显示“怠速停机中”；
d.水温传感器向ECU实时发送水温数据，当水温处于正常范围时，ECU控制发动机在怠速状态下再运行30-180秒；
e.ECU控制停机继电器停止工作，停机继电器断电后切断发动机上的断油阀电源，停止对发动机的供油，完成发动机的停机。
还包括紧急停机步骤，当发动机处于工作状态时按下急停按钮，急停按钮通过停机继电器对断油阀进行控制，即刻切断发动机的供油，实现发动机的紧急停机。
本发明的有益效果在于：本发明通过对挖掘机发动机的起动和停机控制，避免了由于人工操作造成发动机高油门起动和高油门停机熄火对发动机造成的损害，消除了现有技术中仪表显示档位与显示转速的短暂不符，解决了转速从低怠速直接拉到高转速时对操作员造成的不适，让发动机在停机熄火前得到充分的润滑和降温，有利于延长发动机的使用寿命；此外，通过加装紧急停机装置，使操作员可在紧急情况立即停机，降低了挖掘机操作过程中事故发生的风险。
附图说明
图1是本发明的系统构成框图；
图2是本发明的起动控制流程图；
图3是本发明的停机控制流程图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述；
如图1所示，一种用于挖掘机机械发动机的起停控制系统，包括发动机、油门电机、ECU、显示仪表、钥匙开关、停机继电器、转速传感器、水温传感器、油门拨盘、起动继电器以及起动电机，显示仪表连接ECU，接收ECU发送的显示信息进行显示；油门拨盘连接ECU，将油门的档位状态反馈至ECU；水温传感器和ECU相连，向ECU实时发送水温信息，转速传感器与ECU相连，实时检测发动机的转速信息并向ECU反馈；钥匙开关连接ECU，对ECU发出起停等操作信号；ECU连接起动继电器和停机继电器；起动继电器连接起动电机，接收来自ECU的控制信号控制起动电机的工作；停机继电器连接发动机，接收来自ECU的控制信号控制发动机的停机；油门电机连接ECU和发动机，接收ECU的控制信号对发动机的油门进行控制。
还设有一个急停按钮，急停按钮连接钥匙开关和停机继电器；钥匙开关开启后，急停按钮才通电，并且处于工作状态。
所述发动机上设有断油阀，停机继电器与断油阀连接，通过控制断油阀切断发动机的供油。
所述发动机设有油门拉杆，油门电机与油门拉杆连接，通过控制油门拉杆对发动机的油门大小控制。
所述急停按钮上设有误操作保护罩。
系统通电时，ECU通过油门拨盘获取档位信息，若此时档位不在1档，则在仪表上提示“起动时旋到1档”。
如图2、3所示，一种挖掘机机械式发动机的启停控制方法，包括以下步骤：
(1)起动控制
a.发动机处于停机状态时，操作员通过钥匙开关向ECU发出起动信号，ECU接收信号后，对油门拨盘传输的档位信息进行判断，若油门不处于一档，则不对起动继电器发出控制指令，同时向显示仪表发送提示“起动时旋至一档”；
b.ECU接收到的油门信息处于1档，则向起动继电器发出控制指令，起动继电器接通起动电机进行起动；
(2)停机控制
c.发动机处于工作状态时，操作员通过钥匙开关向ECU发出停机信号,接收到信号后，ECU通过油门电机控制油门拉杆并实时接收转速传感器的反馈，将发动机的转速控制到怠速转速，同时，ECU向显示仪表发送指令，在仪表上显示“怠速停机中”；
d.水温传感器向ECU实时发送水温数据，当水温处于正常范围时，ECU控制发动机在怠速状态下运行30-180秒；增加怠速运行时间，能够使发动机得到充足的降温和润滑，更好的保护发动机；
e.ECU控制停机继电器停止工作，停机继电器断电后切断发动机上的断油阀电源，停止对发动机的供油，完成发动机的停机。
在d步骤进行发动机怠速运行时，可进一步将怠速运行时间设置为30-60秒，可节省怠速时间和怠速油耗。
还包括紧急停机步骤，当发动机处于工作状态时按下急停按钮，急停按钮通过停机继电器对断油阀进行控制，即刻切断发动机的供油，实现发动机的紧急停机。
本发明通过对挖掘机机械发动机的起动和停机控制，避免了由于人工操作造成发动机高油门起动和高油门停机熄火对发动机造成的损害，消除了现有技术中仪表显示档位与显示转速的短暂不符，解决了转速从低怠速直接拉到高转速时对操作员造成的不适，让发动机在停机熄火前前得到充分的润滑和降温，有利于延长发动机的使用寿命；此外，通过加装紧急停机装置，使操作员可在紧急情况立即停机，降低了挖掘机操作过程中事故发生的风险。
Claims (7)
1.一种用于挖掘机机械发动机的起停控制系统，其特征在于：包括发动机、油门电机、ECU、显示仪表、钥匙开关、停机继电器、转速传感器、水温传感器、油门拨盘、起动继电器以及起动电机，显示仪表连接ECU，接收ECU发送的显示信息进行显示；油门拨盘连接ECU，将油门的档位状态反馈至ECU；水温传感器和ECU相连，向ECU实时发送水温信息，转速传感器与ECU相连，实时检测发动机的转速信息并向ECU反馈；钥匙开关连接ECU，对ECU发出起停等操作信号；ECU连接起动继电器和停机继电器；起动继电器连接起动电机，接收来自ECU的控制信号控制起动电机的工作；停机继电器连接发动机，接收来自ECU的控制信号控制发动机的停机；油门电机连接ECU和发动机，接收ECU的控制信号对发动机的油门进行控制。
2.如权利要求1所述的用于挖掘机机械发动机的起停控制系统，其特征在于：还设有一个急停按钮，急停按钮连接钥匙开关和停机继电器。
3.如权利要求1所述的模板，其特征在于：所述发动机上设有断油阀，停机继电器与断油阀连接，通过控制断油阀切断发动机的供油。
4.如权利要求2所述的模板，其特征在于：所述急停按钮上设有误操作保护罩。
5.如权利要求1所述的模板，其特征在于：系统通电时，ECU通过油门拨盘获取档位信息，若此时档位不在1档，则在仪表上提示“起动时旋到1档”。
6.一种挖掘机机械式发动机的起停控制方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)起动控制
a.发动机处于停机状态时，操作员通过钥匙开关向ECU发出起动信号，ECU接收信号后，对油门拨盘传输的档位信息进行判断，若油门不处于一档，则不对起动继电器发出控制指令，同时向显示仪表发送提示“起动时旋至1档”；
b.ECU接收到的油门信息处于1档，则向起动继电器发出控制指令，起动继电器接通起动电机进行起动；
(2)停机控制
c.发动机处于工作状态时，操作员通过钥匙开关向ECU发出停机信号,接收到信号后ECU通过油门电机控制油门拉杆并实时接收转速传感器的反馈，将发动机的转速控制到怠速转速，同时，ECU向显示仪表发送指令，在仪表上显示“怠速停机中”；
d.水温传感器向ECU实时发送水温数据，当水温处于正常范围时，ECU控制发动机在怠速状态下再运行30-180秒；
e.ECU控制停机继电器停止工作，停机继电器断电后切断发动机上的断油阀电源，停止对发动机的供油，完成发动机的停机。
7.如权利要求6所述的挖掘机机械发动机的起停控制方法，其特征在于：还包括紧急停机步骤，当发动机处于工作状态时按下急停按钮，急停按钮通过停机继电器对断油阀进行控制，即刻切断发动机的供油，实现发动机的紧急停机。
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