[實用新型]一種工程機械發動機安全控制系統

有效

• 申請號: 201320362527.X
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN203287716U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 吳法濤;郭之輝;汪鼎華;劉燦倫
• 申請（專利權）人: 天津山河裝備開發有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 韓敏

技術領域

本實用新型屬于工程機械領域，尤其是涉及一種工程機械發動機安全控制系統。

背景技術

工程機械車輛的作業工況復雜、工作環境惡劣；因此，工程機械車輛發生故障的機率較高，而往往一旦發生事故，造成的后果也比較嚴重，特別是發動機的故障。為了確保工作安全性，工程機械在駕駛室內一般都設置有鑰匙開關和急停開關，目的是在車輛啟動過程中，能夠有效地防止發動機發生二次啟動，減少人為的發電機傷害；另一方面，當車輛作業過程中出現緊急情況時，駕駛員可以通過急停開關，及時有效地切斷動力系統，避免事故的發生。

如圖1所示，現有技術的急停開關S2位于鑰匙開關S1的停止檔和蓄電池BAT的正極之間，其主要的工作過程如下：

（1）通過鑰匙開關S1的啟動檔來控制發動機ECU的啟動；

將鑰匙開關S1轉到啟動檔，此時蓄電池BAT的輸出電流作為發動機ECU的啟動信號，經保險FU1、急停開關S2、鑰匙開關S1的啟動檔，使啟動繼電器K2的線圈得電，得電后的啟動繼電器K2的常開觸點閉合，蓄電池BAT的輸出電流經過啟動馬達QD的ST管腳為啟動馬達QD供電，啟動馬達QD帶動發動機ECU進入工作狀態。

（2）通過鑰匙開關S1的停止檔來控制發動機ECU熄火；

原本從蓄電池BAT輸出的電流，經保險FU1、急停開關S2和鑰匙開關S1的工作檔到達發動機ECU的H管腳，當將鑰匙開關S1轉到停止檔時，該電流通路會因鑰匙開關S1的處于停止檔狀態而斷開。由于發電機ECU的H管腳為低電平有效，所以此時發動機ECU熄火。

（3）通過急停開關S2來控制發動機ECU熄火；

一旦處于緊急狀態時，可以通過急停開關S2的急停功能來停止發動機ECU的工作。將急停開關S2處于急停檔時，此時，原本從蓄電池BAT輸出的電流，經保險FU1、急停開關S2和鑰匙開關S1的工作檔到發動機ECU的H管腳，會因急停開關S2的急停斷開而切斷電流的輸入；由于發電機ECU的H管腳為低電平有效，所以時發動機ECU熄火。

（4）通過指示燈H1的亮與滅來顯示發動機ECU的工作狀態；

在發動機ECU啟動時，蓄電池BAT為發電機G和整個電氣系統供電。從蓄電池BAT輸出的電流，經保險FU1、急停開關S2、鑰匙開關S1的工作檔和二極管D4，輸送至二極管D5、充電指示燈H1和發電機G的D管腳，進而使充電指示燈H1發光，表明蓄電池BAT在為整個電氣系統供電。

當發動機ECU正常工作時，發電機G的D管腳會輸出DC28V的電壓，原本由蓄電池輸出至發電機G的D管腳的電流，最終因發電機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，充電指示燈熄滅，表明發電機G在為蓄電池BAT和整個電氣系統供電。

（5）通過繼電器K3來實現對整個電氣系統的延時斷電保護；

當發電機G正常工作時，D管腳輸出DC28V電壓，使第三繼電器K3的線圈得電；蓄電池BAT的電流便經第三繼電器K3閉合的常開觸點，為電源繼電器K1的線圈供電。一旦鑰匙開關S1或急停按鈕S2斷開，會切斷發動機ECU的H管腳處的輸入電壓，進而使發動機ECU停止工作。但是此時發電機G會因慣性而繼續運轉并輸出電壓，使第三繼電器K3的線圈持續得電，進而使第三繼電器K3的常開觸點處于持續閉合的狀態，電源繼電器K1的線圈延時斷電，進而使電源繼電器K1的常開觸點延時斷開，進而使整個電氣系統延時斷電，這樣就會減少電壓或電流的緊急切斷對電器元件的沖擊，從而延長電氣元件的使用壽命。

然而，現有技術中工程機械發動機ECU安全控制系統依然存在以下幾個問題：

第一：在發動機ECU啟動過程中，仍可能造成發動機ECU二次啟動故障。有些鑰匙開關具有防二次啟動的功能，但是，如果工程機械上要求可在多處對發動機ECU進行啟動，那么單個鑰匙開關就無法防止所有的啟動過程中發生的二次啟動對發動機ECU的損壞。

第二：在發動機ECU運轉過程中，會出現無法停止發動機ECU的故障。

（1）現在對發動機ECU的停止，都是通過鑰匙開關S1或者急停開關S2進行控制的。但是，如果二極管D4被擊穿，同時第三繼電器K3的常開觸點一直處于閉合狀態，就會對鑰匙開關S1和急停開關S2進行短路，進而造成鑰匙開關S1和急停開關S2均無法停止發動機ECU的故障。

（2）當二極管D4和二極管D5被擊穿時，發電機G的電流經充電指示燈H1、二極管D5、二極管D4、鑰匙開關S1，到達發電機ECU的H管腳，使發動機ECU正常工作。所以無論鑰匙開關S1或者急停開關S2處于何種工作狀態，都是無法停止發動機ECU。