CN1673466A - 用于施工车辆操作杆的安全保障系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作杆的安全保障系统，通过这一系统工作设备不会意外或突然运转。该安全保障系统包括一个接收器，接收分别来自检测发动机曲轴转速的发动机转速检测器、操作杆的控制输入检测器，以及安全杆位置检测器的检测信号；一个数据处理器，用于确定发动机是否起动、操作杆是否处于空档位置以及安全杆是否处于操作状态；以及一个输出装置，用于输出一个发动机停止信号、一个警告信号和对应于操作杆控制输入的驱动信号。

Description

用于施工车辆操作杆的安全保障系统

技术领域

本发明总体上涉及一种用于操作杆的安全保障系统，特别是，涉及到一种安全保障系统，用于当控制施工车辆的施工机构的操作杆处于操作状态时，防止安全杆松开时工作设备运转。

背景技术

总体来说，包括一台挖掘机的施工车辆具有类似于操纵杆或驾驶踏板的操作杆。操纵杆用于操作工作工具例如吊杆、机械臂、铲斗，以及旋转单元。驾驶踏板用来加速车辆。

来自发动机驱动的液压泵的液压作为操作工作设备、旋转设备和推进设备运转的驱动功率源。控制器根据操作杆的控制输入(操纵量)控制每种控制阀，并主要控制提供给工作设备的液压以及液压流体的方向和流动来操纵工作设备。

例如，挖掘机是很重、厚大的施工设备并由液压来操纵，因此在工作中保障安全性非常重要。通常，安全杆用来防止工作设备意外运行。因此，保障安全性的一种方法是，只有当安全杆松开时工作设备才运转，如果在工作设备运转过程中安全杆被锁定，操作杆停止工作并且所有工作设备也停止运转。

然而，如果当操作杆仍然处于操作状态时安全杆被松开，通常的可能是工作设备会在安全杆松开的同时开始运转。换句话说，虽然安全杆应该在紧急情况下停止工作设备并起到安全保障系统的功能，确保工作设备停止运转，但是当操作杆处于操作状态而安全杆松开时，没有起到防止设备误操作的功能。

为了尝试解决上述问题，有一种技术用于根据来自连接在操作杆的液压管路上压力传感器的信号，确定操作杆的操作状态，并且如果发动机起动前操作杆处于操作状态则停止挖掘机的发动机。

根据这一技术，即使操作杆处于操作状态而安全杆松开，控制器，在确定操作杆的状态后，能够使发动机停止。因此，发动机一开始运转工作设备就突然开始运转这一机器误操作将不再发生。然而，如果在发动机起动之后驾驶员意外的松开安全杆而操作杆已经处于操作状态，总是可能出现工作设备突然运转，从而导致事故。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于施工车辆操作杆的安全保障系统，在发动机开始运转之前和之后安全杆松开的时刻，确保工作设备不会突然开始运转，因此增强施工车辆的安全性。

为了达到上述目的，提供了一种用于施工车辆操作杆的安全保障系统，其中检测发动机是否运转、操作杆是否处于空档位置以及安全杆是否处于操作状态之后，才允许工作设备运转。

发明的一方面提供一种用于施工车辆操作杆的安全保障系统，其中施工车辆包括多个工作设备，每个设备由发动机操纵的液压泵驱动；一个操作杆，用于给工作设备产生驱动信号；和一个安全杆，用以当安全杆被锁定时停止操作杆；该安全保障系统分别包括：一个接收器，用以接收分别来自检测发动机曲轴转速的发动机转速检测器、操作杆的控制输入检测器、以及安全杆位置检测器的检测信号；一个数据处理器，根据接收器接收的信号，确定发动机是否起动、操作杆是否处于空挡位置以及安全杆是否处于操作位置，做出是否运行工作设备的决定，并且通过整合在数据处理器中的空挡位置校验位记录是否做出操作杆处于操作状态的决定；以及一个输出设备，根据数据处理器的处理结果，输出发动机停止信号、警告信号以及对应于操作杆控制输入的外部驱动信号。

特别是，如果发动机停止运转而操作杆没有处于空档位置，操作杆的安全保障系统输出发动机停止信号和警告信号；如果在发动机起动时，安全杆处于操作状态，安全保障系统关闭空档位置校验位；如果发动机起动，安全杆松开并且空档位置校验位被关闭，那么假如操作杆没有处于空档位置，则安全保障系统输出发动机停止信号以及警告信息，而假如操作杆处于空档位置则安全保障系统将空档位置校验位的值改变为“on”；如果发动机起动，安全杆被松开并且空档位置校验位为“on”，那么假如来自操作杆的信号正常，则安全保障系统根据操作杆的控制输入信号来输出驱动信号，而假如来自操作杆的信号异常，则安全保障系统输出警告信息。

附图说明

本发明的上述目标，特性和优点在下面的详细说明中结合附图而显得更清晰，其中：

图1为根据本发明一个实施例用于操作杆的安全保障系统的示意图；以及

图2所示为描述根据本发明一个实施例用于操作杆安全保障系统的操作状态的控制流程图。

具体实施方式

本发明一个优选实施例将参考附图在下面进行说明。在下面的说明中，众所周知的功能或结构将不详细说明，既然它们在不必要的细节中不能突现本发明。

图1说明根据本发明一个实施例用于操作杆的安全保障系统的结构。如图1所示，包含安全保障系统1的挖掘机的主要部件互相连接在一起。

参考图1，挖掘机包括由发动机2操纵的液压泵100，多个由液压泵100驱动的工作设备101，用以将来自液压泵100的液压流体提供给工作设备101的方向控制阀102，操纵杆4和驱动踏板6用以产生给工作设备101的驱动信号，安全杆8，以及用于操作杆1的安全保障系统。

下文中，操纵杆4和驱动踏板6将被称为操作杆50。

根据本发明一个实施例，用于操作杆1的安全保障系统包括接收器10，数据处理器20，以及输出装置30。接收器10接收每种信号，数据处理器20处理给接收器10的接收信号，以及输出装置30输出信号以响应处理信号。

更特殊的是，接收器10分别接收来自用于检测发动机曲轴转速的发动机转速检测器(未表示出)，操作杆50的控制输入检测器5a，5b和7，以及安全杆位置检测器9的信号。发动机转速检测器(虽然没有在图中表示出来)被安装在发动机ECU内并检测发动机曲轴转速，并且检测信号从发动机ECU传递给接收器10。

操作杆50的控制输入检测器5a，5b和7分别连接到操纵杆4a和4b以及驱动踏板6上，并以信号的形式输出所检测的操作杆50的控制输入，将信号传送给接收器10。同样的，安全杆位置检测器9连接到安全杆8上，并传送给接收器10一个指示安全杆8是否松开或锁上的信号。

数据处理器20，根据接收器10接收的信号，确定发动机2是否运转，操作杆50是否处于空档位置，以及安全杆8是否处于操作状态，然后确定工作设备101是否应该运转。另外，数据处理器20包括一个空档位置校验位21，用以记录操作杆50是否处于空档位置的确定的存在。因此，数据处理器20可以更有效的检查，操作杆50处于操作状态时安全杆8是否松开的情况，假设发动机2已经起动。

输出装置30停止，根据通过数据处理器20的处理结果，通过传送给发动机ECU3的发动机停止信号来停止发动机2，或者传送一个警告信号给显示装置104，或者根据操作杆50的控制输入来输出一个驱动信号给电子控制阀103。

图2所示为根据本发明一个实施例，描述用于操作杆的安全保障系统的操作状态的控制流程图。下面将参考图2对用于操作杆的安全保障系统1的操作状态提供详细说明。

安全保障系统1的控制流程显示出，根据在系统1启动的同一时刻发动机2是否已经起动，系统1操作状态是不同的。即，安全保障系统1的操作分为两部分：发动机2起动之前和之后。

A)发动机起动之前：

当发动机2已经停止时，安全保障系统1确定操作杆50是否处于空档位置，如果得出操作杆50不处于空档位置，安全保障系统1输出发动机停止信号和警告信号。因此，在操作杆50没有处于空档位置的情况下，发动机停止信号被输入到发动机ECU3并且发动机不能起动。在这一方法中，将不会出现操作杆50的误操作。

B)在发动机起动后：

1)当安全杆被锁定时；

如果发动机2正在运转，安全保障系统1的数据处理器20确定安全杆8是否处于操作状态。如果安全杆8处于操作状态或被锁定，数据处理器20关闭空档位置校验位21从而空档位置校验位21记录系统1还没有确定操作杆50是否处于空档位置的事实，并且这将结束系统1的运行。

2)当安全杆被松开：

如果安全杆8被松开而发动机2正在运转，安全保障系统1首先确定存储在空档位置校验位21的值。如果空档位置校验位21的值为“off”，表示操作杆50是否处于空档位置的确定没有做出。那么，系统1现在确定操作杆50是否处于空档位置。

如果操作杆50处于空档位置，系统1将空档位置校验位21改变为“on”，并允许空档位置校验位21记录系统1已经确定操作杆50是否处于空档位置的事实，然后系统1的运行结束。然而，如果操作杆50没有处于空档位置而是处于操作状态，系统1输出发动机停止信号或警告信息，因为工作设备在这种情况下不能运转。另外，系统1输出驱动信号使液压油的值为“0”，然后结束运行。

如果空档位置校验位21的值为“on”，这表示系统1已经确定操作杆50是否处于空档位置。因此不需要再确定操作杆50是否处于空档位置。而是，系统1确定来自操作杆50的电子信号输入是否因为导线断路或噪声而发生异常。如果得出信号正常，系统1根据控制输入计算液压油并输出相应的驱动信号。然而，如果得出信号异常，系统1输出警告信息以及用于使液压油值为“0”的驱动信号，并结束运行。

如上所述，如果安全杆8被锁定而发动机2正在运转，系统1关闭空档位置校验位21。同样的，如果安全杆8被松开而发动机正在运转，系统1在驱动工作设备101之前首先确定空档位置校验位21的值。这是因为当安全杆8松开时系统1的安全性应该得到保证。

当安全杆8松开时操作杆50处于空档位置的情况下，系统1将空档位置校验位21的值改变为“on”。这是因为当安全杆8将其状态从锁定改变为松开时，系统1只检测一次操作杆50是否处于空档位置，然后根据操作杆50的控制输入来输出驱动信号，从而系统1不需要再次检测操作杆50的位置而只需要检测来自操作杆50的信号是否正常。

如图2中的控制流程图所示，用于操作杆的安全保障系统1确定发动机是否起动，操作杆是否处于空档位置，以及安全杆是否处于操作状态。在这些操作后，系统1确保工作设备101不仅在发动机2起动而且在发动机已经运转的时候，或者操作杆50处于操作状态而安全杆8松开时，不会意外运转。

总之，根据本发明用于操作杆的安全保障系统，通过当发动机起动之前和之后安全杆被松开时检测操作杆是否处于空档位置，并确定工作设备是否被操作，可以方便的用于提高施工车辆的安全性，从而工作设备不会意外或突然运行。

当本发明参考其某一优选实施例来展示和说明时，在本领域技术人员将在不脱离如权利要求所确定的本发明的精神和范围的情况下，对其形式和细节进行各种改变。

Claims (2)

1.一种用于施工车辆的操作杆的安全保障系统，其中施工车辆包括多种工作设备，每种设备由发动机操纵的液压泵来驱动；一个操作杆，用于产生工作设备的驱动信号；以及一个安全杆，用以当安全杆被锁定时停止操作杆，该安全保障系统包括：

一个接收器，用以接收分别来自检测发动机曲轴转速的发动机转速检测器、操作杆的控制输入检测器以及安全杆位置检测器的检测信号；

一个数据处理器，用以根据接收器接收的信号，确定发动机是否起动、操作杆是否处于空档位置以及安全杆是否处于操作状态，做出是否运行工作设备的决定，并通过整合在数据处理器中的空档位置校验位，记录是否做出操作杆位置的决定；以及

一个输出装置，用以根据数据处理器的处理结果，输出一个发动机停止信号、一个警告信号以及对应于操作杆控制输入的外部驱动信号。

2.根据权利要求1的系统，其中，如果当发动机停止运转时操作杆没有处于空档位置，则用于操作杆的安全保障系统输出发动机停止信号和警告信号；如果当发动机起动时安全杆处于操作状态，则安全保障系统关闭空档位置校验位；如果发动机起动并且安全杆被松开而空档位置校验位关闭，那么假如操作杆没有处于空档位置，则安全保障系统输出发动机停止信号和警告信息，假如操作杆处于空档位置，则安全保障系统将空档位置校验位改变为“on”；如果发动机起动并且安全杆被松开而空档位置校验位为“on”，那么假如来自操作杆的信号正常，则安全保障系统根据操作杆的控制输入来输出驱动信号，假如来自操作杆的信号异常，则安全保障系统输出警告信息。

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