一種柴油發(fā)動機啟動保護控制系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動機啟動保護系統(tǒng)和方法，具體是一種柴油發(fā)動機啟動保護控制系統(tǒng)及其方法，屬于發(fā)動機啟動保護技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]挖掘機作為一種常用的工程機械，已被廣泛應(yīng)用于土方施工，城市建設(shè)，農(nóng)田水利建設(shè)等場合。結(jié)合挖掘機的工作環(huán)境和目的，現(xiàn)有挖掘機基本上都采用柴油發(fā)動機作為其動力部件。目前，柴油發(fā)動機啟動的方法大都比較簡單，客戶操作多，很難嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行操作，如長時間啟動、連續(xù)啟動或啟動間隔較短、低溫直接啟動等，將會嚴(yán)重影響蓄電池和啟動馬達的使用，甚至損壞，縮短了它們的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種柴油發(fā)動機啟動保護控制系統(tǒng)及其方法，能對蓄電池和啟動馬達進行保護，可以避免啟動發(fā)動機時對蓄電池和啟動馬達的損壞，延長它們的使用壽命。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一種柴油發(fā)動機啟動保護控制系統(tǒng)，包括點火開關(guān)、啟動繼電器、啟動馬達、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動機水溫傳感器、控制器、預(yù)熱塞、預(yù)熱繼電器、先導(dǎo)切斷電磁閥、安全桿、儀表和蓄電池，所述蓄電池用于提供電源，并分別與啟動馬達的B端子、啟動繼電器、點火開關(guān)、安全桿、儀表、預(yù)熱繼電器連接；所述啟動馬達的S端子與啟動繼電器連接，所述啟動繼電器分別與點火開關(guān)、控制器相連；所述點火開關(guān)與控制器連接；所述控制器分別與儀表、安全桿、先導(dǎo)切斷電磁閥、預(yù)熱繼電器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動機水溫傳感器連接；所述安全桿與先導(dǎo)切斷電磁閥連接，所述預(yù)熱塞與預(yù)熱繼電器連接；所述點火開關(guān)有斷開OFF、導(dǎo)通0N、啟動STARTER三種狀態(tài)，控制器通過采集點火開關(guān)啟動信號、發(fā)動機水溫信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號及安全桿狀態(tài)信號，實現(xiàn)發(fā)動機啟動保護的控制。
[0005]所述控制器通過采集點火開關(guān)的啟動時間，限定啟動繼電器的閉合時間，防止長時間啟動對啟動馬達和蓄電池的損害。
[0006]在啟動未成功、連續(xù)啟動的情況下，控制器通過采集點火開關(guān)兩次連續(xù)啟動時間間隔，作出是否允許啟動的判斷，防止連續(xù)啟動對啟動馬達和蓄電池的損害。
[0007]在啟動發(fā)動機之前，控制器通過發(fā)動機水溫傳感器采集發(fā)動機水溫，實現(xiàn)自動預(yù)熱功能，防止直接低溫啟動發(fā)動機。
[0008]一種柴油發(fā)動機啟動保護控制方法，該啟動保護的控制方法為:
[0009]I)當(dāng)點火開關(guān)打到“ON”狀態(tài)下，控制器采集發(fā)動機水溫，如果發(fā)動機水溫屬于預(yù)設(shè)提醒水溫時，控制器向儀表發(fā)送預(yù)熱提示信息，提醒駕駛員等待預(yù)熱完成后再啟動發(fā)動機，并且切斷啟動繼電器線圈，不允許啟動發(fā)動機，同時驅(qū)動預(yù)熱繼電器閉合一段時間，預(yù)熱塞得電，進行預(yù)熱，預(yù)熱完成后，控制器驅(qū)動繼電器線圈導(dǎo)通；同時啟動前，控制器還采集安全桿的狀態(tài)，如果安全桿放下，控制器切斷啟動繼電器線圈，不允許啟動發(fā)動機，并控制器向儀表發(fā)送抬桿警示信息，提醒駕駛員抬起安全桿再啟動發(fā)動機；
[0010]2)當(dāng)點火開關(guān)首次打到“STARTER”狀態(tài)，并滿足啟動條件時，控制器記錄此次啟動時間，暫且記作tl，并驅(qū)動啟動繼電器線圈導(dǎo)通，啟動馬達得電，當(dāng)采集到發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速時，切斷啟動繼電器線圈，切斷啟動馬達回路，完成啟動過程；當(dāng)距離tl間隔達到預(yù)設(shè)時間時，控制器采集到點火開關(guān)仍在“STARTER”狀態(tài)，無論發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否達到預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，控制器均切斷啟動繼電器線圈，并向儀表發(fā)送警示信息，提醒駕駛員不要長時間啟動發(fā)動機，等待一段時間后再啟動發(fā)動機；
[0011]3)如果啟動未成功，當(dāng)點火再次打到“STARTER”狀態(tài)時，控制器比較與上次打到STARTER狀態(tài)tl的時間間隔，如果小于再次啟動時間時，控制器切斷啟動繼電器線圈，不允許啟動發(fā)動機，以保護啟動馬達和蓄電池；同時向儀表發(fā)送警示信息，提醒駕駛員不要連續(xù)啟動發(fā)動機，等待一段時間后再啟動發(fā)動機；如果大于再次啟動時間時，控制器驅(qū)動啟動繼電器線圈導(dǎo)通，允許再次啟動發(fā)動機。上述預(yù)設(shè)提醒水溫、預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速、預(yù)設(shè)時間和再次啟動時間均根據(jù)發(fā)動機的具體情況而定。
[0012]所述預(yù)設(shè)提醒水溫為低于10°C，所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為500RPM，預(yù)設(shè)時間為5s，再次啟動時間為20s。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器和發(fā)動機水溫傳感器檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和水溫，并將檢測到的信息傳送給控制器，當(dāng)點火開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)時，控制器根據(jù)發(fā)動機水溫信號判斷是否啟動發(fā)動機或是否驅(qū)動預(yù)熱繼電器閉合使預(yù)熱塞得電進行加熱；并根據(jù)采集到的安全桿狀態(tài)，做出是否啟動發(fā)動機或是否向儀表發(fā)送抬桿警示信息，提醒駕駛員抬起安全桿再啟動發(fā)動機。當(dāng)點火開關(guān)首次處于啟動狀態(tài)，且滿足啟動條件時，發(fā)動機得到啟動，控制器根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號做出是否切斷啟動繼電器，完成啟動。在啟動未成功、連續(xù)啟動的情況下，控制器通過采集點火開關(guān)兩次連續(xù)啟動時間間隔作出是否允許啟動的判斷，防止連續(xù)啟動對啟動馬達和蓄電池的損害?？刂破魍ㄟ^采集點火開關(guān)的啟動時間，限定啟動馬達繼電器閉合時間，防止長時間啟動對啟動馬達和蓄電池的損害。最終實現(xiàn)了對蓄電池和啟動馬達的保護，避免了發(fā)動機低溫直接啟動、長時間啟動、連續(xù)啟動等不利操作對啟動馬達和蓄電池的損害，延長了它們的使用壽命。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的原理示意圖。
[0015]圖中:1、點火開關(guān)，2、啟動繼電器，3、啟動馬達，4、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器，5、發(fā)動機水溫傳感器，6、控制器，7、預(yù)熱塞，8、預(yù)熱繼電器，9、先導(dǎo)切斷電磁閥，10、安全桿，11、儀表。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]如圖1所示，一種柴油發(fā)動機啟動保護控制系統(tǒng)，包括點火開關(guān)1、啟動繼電器2、啟動馬達3、用于采集發(fā)動機轉(zhuǎn)速的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器4、用于采集發(fā)動機水溫的發(fā)動機水溫傳感器5、控制器6、預(yù)熱塞7、預(yù)熱繼電器8、先導(dǎo)切斷電磁閥9、安全桿10、儀表11和蓄電池，所述蓄電池用于提供電源，并分別與啟動馬達3的B端子、啟動繼電器2、點火開關(guān)1、安全桿10、儀表11、預(yù)熱繼電器8連接；所述啟動馬達3的S端子與啟動繼電器2連接，所述啟動繼電器2分別與點火開關(guān)1、控制器6相連；所述點火開關(guān)I與控制器6連接；所述控制器6分別與儀表11、安全桿10、先導(dǎo)切斷電磁閥9、預(yù)熱繼電器8、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器4、發(fā)動機水溫傳感器5連接；所述安全桿10與先導(dǎo)切斷電磁閥9連接，所述預(yù)熱塞7與預(yù)熱繼電器8連接；所述點火開關(guān)I有斷開OFF、導(dǎo)通ON、啟動STARTER三種狀態(tài)；控制器6通過采集點火開關(guān)啟動信號、發(fā)動機水溫信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號及安全桿狀態(tài)信號，實現(xiàn)發(fā)動機啟動保護的控制。
[0018]所述控制器6通過采集點火開關(guān)的啟動時間，限定啟動繼電器2的閉合時間，防止長時間啟動對啟動馬達和蓄電池的損害。
[0019]在啟動未成功、連續(xù)啟動的情況下，控制器6通過采集點火開關(guān)兩次連續(xù)啟動時間間隔，作出是否允許啟動的判斷，防止連續(xù)啟動對啟動馬達和蓄電池的損害。
[0020]在啟動發(fā)動機之前，控制器6通過發(fā)動機水溫傳感器5采集發(fā)動機水溫，實現(xiàn)自動預(yù)熱功能，防止直接低溫啟動發(fā)動機。
[0021]一種柴油發(fā)動機啟動保護控制方法，當(dāng)所述預(yù)設(shè)提醒水溫為低于10°C，所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為500RPM，預(yù)設(shè)時