[發(fā)明專利]一種工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)安全控制系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310251879.2
• 申請(qǐng)日: 2013-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103345171A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳法濤;郭之輝;汪鼎華;劉燦倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津山河裝備開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/04
• 分類號(hào): G05B19/04
• 代理公司: 天津?yàn)I海科緯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 韓敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工程機(jī)械領(lǐng)域，尤其是涉及一種工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)安全控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

工程機(jī)械車輛的作業(yè)工況復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣；因此，工程機(jī)械車輛發(fā)生故障的機(jī)率較高，而往往一旦發(fā)生事故，造成的后果也比較嚴(yán)重，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)的故障。為了確保工作安全性，工程機(jī)械在駕駛室內(nèi)一般都設(shè)置有鑰匙開(kāi)關(guān)和急停開(kāi)關(guān)，目的是在車輛啟動(dòng)過(guò)程中，能夠有效地防止發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生二次啟動(dòng)，減少人為的發(fā)電機(jī)傷害；另一方面，當(dāng)車輛作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)緊急情況時(shí)，駕駛員可以通過(guò)急停開(kāi)關(guān)，及時(shí)有效地切斷動(dòng)力系統(tǒng)，避免事故的發(fā)生。

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的急停開(kāi)關(guān)S2位于鑰匙開(kāi)關(guān)S1的停止檔和蓄電池BAT的正極之間，其主要的工作過(guò)程如下：

（1）通過(guò)鑰匙開(kāi)關(guān)S1的啟動(dòng)檔來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的啟動(dòng)；

將鑰匙開(kāi)關(guān)S1轉(zhuǎn)到啟動(dòng)檔，此時(shí)蓄電池BAT的輸出電流作為發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的啟動(dòng)信號(hào)，經(jīng)保險(xiǎn)FU1、急停開(kāi)關(guān)S2、鑰匙開(kāi)關(guān)S1的啟動(dòng)檔，使啟動(dòng)繼電器K2的線圈得電，得電后的啟動(dòng)繼電器K2的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，蓄電池BAT的輸出電流經(jīng)過(guò)啟動(dòng)馬達(dá)QD的ST管腳為啟動(dòng)馬達(dá)QD供電，啟動(dòng)馬達(dá)QD帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU進(jìn)入工作狀態(tài)。

（2）通過(guò)鑰匙開(kāi)關(guān)S1的停止檔來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)ECU熄火；

原本從蓄電池BAT輸出的電流，經(jīng)保險(xiǎn)FU1、急停開(kāi)關(guān)S2和鑰匙開(kāi)關(guān)S1的工作檔到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的H管腳，當(dāng)將鑰匙開(kāi)關(guān)S1轉(zhuǎn)到停止檔時(shí)，該電流通路會(huì)因鑰匙開(kāi)關(guān)S1的處于停止檔狀態(tài)而斷開(kāi)。由于發(fā)電機(jī)ECU的H管腳為低電平有效，所以此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU熄火。

（3）通過(guò)急停開(kāi)關(guān)S2來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)ECU熄火；

一旦處于緊急狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)急停開(kāi)關(guān)S2的急停功能來(lái)停止發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的工作。將急停開(kāi)關(guān)S2處于急停檔時(shí)，此時(shí)，原本從蓄電池BAT輸出的電流，經(jīng)保險(xiǎn)FU1、急停開(kāi)關(guān)S2和鑰匙開(kāi)關(guān)S1的工作檔到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的H管腳，會(huì)因急停開(kāi)關(guān)S2的急停斷開(kāi)而切斷電流的輸入；由于發(fā)電機(jī)ECU的H管腳為低電平有效，所以時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU熄火。

（4）通過(guò)指示燈H1的亮與滅來(lái)顯示發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的工作狀態(tài)；

在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU啟動(dòng)時(shí)，蓄電池BAT為發(fā)電機(jī)G和整個(gè)電氣系統(tǒng)供電。從蓄電池BAT輸出的電流，經(jīng)保險(xiǎn)FU1、急停開(kāi)關(guān)S2、鑰匙開(kāi)關(guān)S1的工作檔和二極管D4，輸送至二極管D5、充電指示燈H1和發(fā)電機(jī)G的D管腳，進(jìn)而使充電指示燈H1發(fā)光，表明蓄電池BAT在為整個(gè)電氣系統(tǒng)供電。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU正常工作時(shí)，發(fā)電機(jī)G的D管腳會(huì)輸出DC28V的電壓，原本由蓄電池輸出至發(fā)電機(jī)G的D管腳的電流，最終因發(fā)電機(jī)G的D管腳輸出了DC28V電壓，而使原本流通的電流在二極管D5處截止；此時(shí)，充電指示燈熄滅，表明發(fā)電機(jī)G在為蓄電池BAT和整個(gè)電氣系統(tǒng)供電。

（5）通過(guò)繼電器K3來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)的延時(shí)斷電保護(hù)；

當(dāng)發(fā)電機(jī)G正常工作時(shí)，D管腳輸出DC28V電壓，使第三繼電器K3的線圈得電；蓄電池BAT的電流便經(jīng)第三繼電器K3閉合的常開(kāi)觸點(diǎn)，為電源繼電器K1的線圈供電。一旦鑰匙開(kāi)關(guān)S1或急停按鈕S2斷開(kāi)，會(huì)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的H管腳處的輸入電壓，進(jìn)而使發(fā)動(dòng)機(jī)ECU停止工作。但是此時(shí)發(fā)電機(jī)G會(huì)因慣性而繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并輸出電壓，使第三繼電器K3的線圈持續(xù)得電，進(jìn)而使第三繼電器K3的常開(kāi)觸點(diǎn)處于持續(xù)閉合的狀態(tài)，電源繼電器K1的線圈延時(shí)斷電，進(jìn)而使電源繼電器K1的常開(kāi)觸點(diǎn)延時(shí)斷開(kāi)，進(jìn)而使整個(gè)電氣系統(tǒng)延時(shí)斷電，這樣就會(huì)減少電壓或電流的緊急切斷對(duì)電器元件的沖擊，從而延長(zhǎng)電氣元件的使用壽命。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)ECU安全控制系統(tǒng)依然存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

第一：在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU啟動(dòng)過(guò)程中，仍可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)ECU二次啟動(dòng)故障。有些鑰匙開(kāi)關(guān)具有防二次啟動(dòng)的功能，但是，如果工程機(jī)械上要求可在多處對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU進(jìn)行啟動(dòng)，那么單個(gè)鑰匙開(kāi)關(guān)就無(wú)法防止所有的啟動(dòng)過(guò)程中發(fā)生的二次啟動(dòng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的損壞。

第二：在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)無(wú)法停止發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的故障。

（1）現(xiàn)在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的停止，都是通過(guò)鑰匙開(kāi)關(guān)S1或者急停開(kāi)關(guān)S2進(jìn)行控制的。但是，如果二極管D4被擊穿，同時(shí)第三繼電器K3的常開(kāi)觸點(diǎn)一直處于閉合狀態(tài)，就會(huì)對(duì)鑰匙開(kāi)關(guān)S1和急停開(kāi)關(guān)S2進(jìn)行短路，進(jìn)而造成鑰匙開(kāi)關(guān)S1和急停開(kāi)關(guān)S2均無(wú)法停止發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的故障。