專利名稱：用于保護啟動馬達的控制器和系統(tǒng)及工程機械設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工程機械領(lǐng)域，具體涉及一種用于保護啟動馬達的控制器和系統(tǒng)及工程機械設(shè)備。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的工程機械設(shè)備(例如，挖掘機)中，發(fā)動機是在啟動馬達的帶動下啟動的，其中，啟動馬達是啟動發(fā)動機的必要部件，只有在啟動馬達得電后運轉(zhuǎn)，啟動馬達的小齒輪伸出并與發(fā)動機曲軸連接，才能帶動發(fā)動機運轉(zhuǎn)，發(fā)動機啟動以后，啟動馬達失電后停止運轉(zhuǎn)，并與發(fā)動機曲軸斷開，工程機械設(shè)備進入正常工作模式。通常，啟動馬達的啟動則是由鑰匙啟動開關(guān)進行控制的。圖I是現(xiàn)有技術(shù)的啟動馬達工作的原理圖。如圖I所示，鑰匙啟動開關(guān)I 一端經(jīng) 由保險單元2與電源VCC (24V)連接，另一端與啟動馬達3的一端連接，啟動馬達3的另一端接地。當(dāng)鑰匙啟動開關(guān)I被按下，則鑰匙啟動開關(guān)I閉合，則啟動馬達3得電后啟動。該鑰匙啟動開關(guān)為自動復(fù)位開關(guān)，在駕駛員的手離開該鑰匙啟動開關(guān)之后，鑰匙啟動開關(guān)會自動復(fù)位，此時啟動馬達也會因斷電而脫開與發(fā)動機曲軸的連接。然而，由于使用場所客觀原因的存在，比如天氣寒冷、柴油機進氣問題、排氣問題、機油問題、帶負載問題、吸油不暢、電瓶電壓低等問題，可能導(dǎo)致發(fā)動機啟動困難，而此時如果操作者沒找到或者不知道問題的根源，就會一直啟動發(fā)動機，這樣就很容易使電瓶虧電或啟動馬達損壞。而啟動馬達和發(fā)動機都是價格昂貴、采購周期相當(dāng)長的設(shè)備，這樣就給用戶帶來了一定的施工風(fēng)險和成本的增加。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于保護啟動馬達的控制器和系統(tǒng)及工程機械設(shè)備，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種用于保護啟動馬達的控制器，該啟動馬達與電源相連用于啟動發(fā)動機，該控制器包括計時裝置，用于從啟動馬達啟動發(fā)動機的時刻開始計時；以及處理裝置，與計時裝置相連，用于在計時裝置計時達到預(yù)定時間值時斷開啟動馬達的電源。本實用新型還提供了一種用于保護啟動馬達的系統(tǒng)，包括連接于啟動馬達和電源之間的鑰匙啟動開關(guān)，該系統(tǒng)還包括通過鑰匙啟動開關(guān)與電源連接的控制器，該控制器為上述的用于保護啟動馬達的控制器。本實用新型還提供了一種工程機械設(shè)備，包括啟動馬達及與該啟動馬達連接的發(fā)動機，該設(shè)備包括上述的用于保護啟動馬達的系統(tǒng)。通過上述技術(shù)方案，控制器通過在啟動馬達運轉(zhuǎn)預(yù)定時間后斷開啟動馬達的電源，避免了操作者長時間操作啟動鑰匙開關(guān)去啟動發(fā)動機而造成的啟動馬達或電瓶系統(tǒng)不必要的損壞。從而降低了異常損壞發(fā)動機啟動馬達的現(xiàn)象，降低了用戶的施工風(fēng)險和產(chǎn)品故障率，具有簡單、方便、可靠、成本低的優(yōu)勢。本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。此外，在所有可能的地方，在整個附圖中使用相同的標號以表示相同的部件。在附圖中圖I是現(xiàn)有技術(shù)的啟動馬達工作的原理圖；圖2是根據(jù)本實用新型實施例的用于保護啟動馬達的控制器的方框圖；以及圖3是根據(jù)本實用新型實施例的用于保護啟動馬達的系統(tǒng)的電路圖。 附圖標記說明I鑰匙啟動開關(guān) 2保險單元3啟動馬達4繼電器5控制器85、86、87a、87、30 接線端
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。圖2是根據(jù)本實用新型實施例的用于保護啟動馬達的控制器的方框圖。如圖2所示，本實用新型提供了一種用于保護啟動馬達3的控制器5，啟動馬達3與電源相連用于啟動發(fā)動機，該控制器5包括計時裝置12，用于從啟動馬達啟動發(fā)動機的時刻開始計時；以及處理裝置14，與計時裝置12相連，用于在計時裝置12計時達到預(yù)定時間值時斷開啟動馬達3的電源。通過在例如全液壓挖掘機的工程機械設(shè)備中使用該控制器5，能夠避免駕駛員長時間操作鑰匙啟動開關(guān)I而導(dǎo)致的啟動馬達3損壞或蓄電池虧電的現(xiàn)象。從而實現(xiàn)了對啟動馬達3和蓄電池的保護。在本實施例中，該控制器5還包括與計時裝置12連接的接收裝置10，其中，啟動馬達3啟動發(fā)動機的時刻，接收裝置10用于接收電源的電壓信號并傳送給計時裝置12，計時裝置12從接收到電壓信號的時刻開始計時。在本實施例中，處理裝置14斷開啟動馬達3的電源持續(xù)預(yù)定時間。這樣，可以避免操作者在上一次啟動沒有成功后，在很短的時間內(nèi)再次啟動發(fā)動機而造成啟動馬達3或蓄電池不必要的損壞。其中，預(yù)定時間可以在5秒到10秒的范圍內(nèi)，本實施例中，預(yù)定時間為10秒。本實用新型還提供了一種用于保護啟動馬達的系統(tǒng)，包括連接于啟動馬達3和電源之間的鑰匙啟動開關(guān)1，該系統(tǒng)還包括通過鑰匙啟動開關(guān)I與電源連接的控制器，該控制器為上述實施例中的用于保護啟動馬達3的控制器5。在本實施例中，該系統(tǒng)還包括繼電器4，該繼電器4連接于啟動馬達3與鑰匙啟動開關(guān)I之間，其中，控制器5與該繼電器4電連接，用于在計時裝置12計時達到預(yù)定時間值時，控制該繼電器4斷開。其中，控制器5可為可編程邏輯控制器(PLC)、單片機、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)
坐寸o本實用新型還提供了一種工程 機械設(shè)備，包括啟動馬達3及與該啟動馬達3連接的發(fā)動機，該工程機械設(shè)備還包括上述實施例中的用于保護啟動馬達的系統(tǒng)。該工程機械設(shè)備例如可以是挖掘機。圖3是根據(jù)本實用新型實施例的用于保護啟動馬達的系統(tǒng)的電路圖。如圖3所示，啟動馬達電源(VCC)經(jīng)保險單元2、鑰匙啟動開關(guān)I而連接至啟動馬達3，繼電器4的接線端86連接控制器5的輸出端，接線端85接地，常閉觸點30和87a分別連接啟動馬達3及鑰匙啟動開關(guān)I。當(dāng)繼電器4的常閉觸點30和87a導(dǎo)通，在駕駛員操作鑰匙啟動開關(guān)I時，鑰匙啟動開關(guān)I閉合，從而啟動馬達3得電，該啟動馬達3的輸出軸與發(fā)動機的曲軸機械相連，帶動發(fā)動機的曲軸旋轉(zhuǎn)，從而啟動發(fā)動機；在駕駛員的手離開該鑰匙啟動開關(guān)I之后，鑰匙啟動開關(guān)I會自動復(fù)位，此時啟動馬達3也會因斷電而脫開與發(fā)動機曲軸的連接。下面結(jié)合圖4描述本實用新型的用于保護啟動馬達的系統(tǒng)的工作原理。在鑰匙啟動開關(guān)I閉合后，電源的電壓信號經(jīng)繼電器3傳送給啟動馬達3，啟動馬達3啟動發(fā)動機，同時該電壓信號傳送至控制器5。控制器5從接收到電壓信號的時刻開始計時，計時期間啟動馬達3正常運轉(zhuǎn)，在計時裝置12計時達到預(yù)定時間值時(例如5秒至10秒之間的一個值，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行設(shè)定)，控制器5控制該繼電器4的常開觸點30和87導(dǎo)通，而常閉觸點30和87a斷開，從而使啟動馬達3與電源斷開，停止啟動馬達3的長時間運轉(zhuǎn)。在這種情況下，即便是操作者因為錯誤判斷時而長時間啟動發(fā)動機，啟動馬達3也不會運轉(zhuǎn)，從而保護了啟動馬達3和蓄電池。此外，操作者在上一次啟動發(fā)動機失敗后，很可能會在很短的時間內(nèi)再次啟動發(fā)動機，但是短時間內(nèi)連續(xù)啟動發(fā)動機會對啟動馬達3和蓄電池造成很大危害。為解決該問題，控制器5控制繼電器4的常閉觸點30和87a斷開必須持續(xù)一預(yù)定時間，才控制繼電器4的常閉觸點30和87a可以導(dǎo)通，此時操作鑰匙啟動開關(guān)I才可再次啟動發(fā)動機。具體地，可以通過控制器5對鑰匙啟動開關(guān)I連續(xù)兩次動作的時間間隔計時，使得鑰匙啟動開關(guān)I連續(xù)兩次動作的時間必須達到預(yù)設(shè)時間段后，來確定控制繼電器4導(dǎo)通。例如鑰匙啟動開關(guān)I連續(xù)兩次的啟動的時間間隔一般要求不低于10秒，這樣控制器5控制繼電器4斷開所持續(xù)的預(yù)定時間段可以為10秒。也就是，操作者在上一次啟動失敗后必須在間隔10秒后方可再次啟動發(fā)動機，否則無法操作啟動馬達3。從上述實施例可以看出控制器通過在啟動馬達運轉(zhuǎn)預(yù)定時間后斷開啟動馬達的電源，避免了操作者長時間操作啟動鑰匙開關(guān)去啟動發(fā)動機，或者在上一次啟動失敗后，在很短的時間內(nèi)又去啟動發(fā)動機而造成啟動馬達或電瓶系統(tǒng)不必要的損壞。從而降低了異常損壞發(fā)動機啟動馬達的現(xiàn)象，降低了用戶的施工風(fēng)險和產(chǎn)品故障率，具有簡單、方便、可靠、成本低的優(yōu)勢。以上結(jié)合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。[0038]另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種用于保護啟動馬達的控制器，該啟動馬達與電源相連用于啟動發(fā)動機，其特征在于，該控制器包括 計時裝置，用于從所述啟動馬達啟動發(fā)動機的時刻開始計時；以及 處理裝置，與所述計時裝置相連，用于在所述計時裝置計時達到預(yù)定時間值時斷開所述啟動馬達的電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制器，其特征在于，該控制器還包括與計時裝置連接的接收裝置，其中，所述啟動馬達啟動發(fā)動機的時刻，所述接收裝置用于接收所述電源的電壓信號并傳送給所述計時裝置，所述計時裝置從接收到電壓信號的時刻開始計時。
3.一種用于保護啟動馬達的系統(tǒng)，包括連接于所述啟動馬達和電源之間的鑰匙啟動開關(guān)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括通過所述鑰匙啟動開關(guān)與電源連接的控制器，所述控制器為根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于保護啟動馬達的控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括 繼電器，該繼電器連接于所述啟動馬達與所述鑰匙啟動開關(guān)之間， 其中，所述控制器與該繼電器電連接，用于在所述計時裝置計時達到預(yù)定時間值時，控制該繼電器斷開。
5.一種工程機械設(shè)備，包括啟動馬達及與該啟動馬達連接的發(fā)動機，其特征在于，該設(shè)備還包括權(quán)利要求3或4所述的用于保護啟動馬達的系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求5所述的工程機械設(shè)備，其特征在于，該工程機械設(shè)備為挖掘機。
專利摘要本實用新型公開了一種用于保護啟動馬達的控制器和系統(tǒng)及工程機械設(shè)備，該啟動馬達與電源相連用于啟動發(fā)動機，該控制器包括計時裝置，用于從啟動馬達啟動發(fā)動機的時刻開始計時；以及處理裝置，與計時裝置相連，用于在計時裝置計時達到預(yù)定時間值時斷開啟動馬達的電源。通過在工程機械設(shè)備中使用該控制器，能夠避免駕駛員長時間操作鑰匙啟動開關(guān)而導(dǎo)致的發(fā)動機啟動馬達損壞或蓄電池虧電的現(xiàn)象。從而實現(xiàn)了對啟動馬達和蓄電池的保護。
文檔編號F02N11/10GK202560423SQ20122021689
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者陳志 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司渭南分公司, 中聯(lián)重科股份有限公司