专利名称：推土机故障自动诊断系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械的故障自动系统，特别是一种推土机发动机控制器。
背景技术：
目前，国产推土机电气系统仅限基本的发动机启动线路与参数测量系统，对电器 件及线路故障没有有效的自动诊断系统。因此，对于故障发生前没有预见性，不能提前做好 准备工作，被动地去处理发生的故障。发生故障后往往是依赖操作者的实际工作经验来判 断故障点，这为快速、及时地解决问题造成了很大的困难。同时，增加了操作人员的劳动强 度，又降低了生产效率，造成了生产成本的增加和机械效率的降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种推土机故障自动诊断系统，克服现有技术的不足，提供 一种可视化、操作简便、功能齐全、自动化程度高的微电脑控制的智能化电子自动诊断系 统，对机器故障的早期发现、保养、维护、修复提供技术支持，从而有效提高机器的使用寿 命，缩短维修时间与提高工作效率。本发明的目的是以如下方式实现的控制器和显示器通过CAN线连接，控制器包 括发动机控制器、检测控制器、行走控制器；各个发动机参数传感器与发动机控制器连接； 推土机传动与工作参数传感器、推土机启动系统电器件检测点与检测控制器连接；行走控 制手柄与行走制动踏板、行走电磁阀与转向制动电磁阀、推土机行走压力与速度传感器与 行走控制器连接。发动机参数传感器包括发动机水温传感器、机油压力传感器、歧管温度传感器、转 速传感器。推土机传动与工作参数传感器包括发动机空滤压力传感器、推土机工作油温度传 感器、推土机传动油温度传感器、滤油堵塞压力传感器、燃油油位传感器。各传感器将信号 传输给检测控制器，检测控制器根据各传感器采集参数技术特点对传感器短路与断路进行 自动故障判断。检测控制器将故障判断数据通过CAN线传给显示器进行显示提醒和蜂鸣报 警提醒。推土机启动系统电器件检测点包括蓄电池、启动开关、启动继电器、安全继电器、 电池继电器、马达吸拉开关、马达电机各测量点。各点与检测控制器连接，检测控制器对各 测量点的电压进行逻辑关系判断，根据逻辑关系是否正确对各器件故障进行自动判断，控 制器将故障判断数据通过CAN线传给显示器进行显示提醒和蜂鸣报警提醒。行走电磁阀为比例电磁阀。转向制动电磁阀为开关电磁阀。显示器为可编程图文显示器。行走控制器根据各传感器采集参数技术特点对传感器短路与断路进行自动故障 判断，控制器根据行走制动踏板、行走控制手柄的控制信号特点对行走制动手柄和行走制动踏板的电位计开路、短路等进行自动故障判断。行走控制器根据行走比例电磁阀、转向制 动开关电磁阀的工作电流技术特点对电磁阀的短路与断路进行自动故障判断。行走控制器 将故障判断数据通过CAN通讯传给显示器进行显示提醒和蜂鸣报警提醒。本发明采用智能化故障自动诊断系统，可对推土机启动系统电器件、线路进行故 障自动判断；对压力、温度、液位、转速、电压等主要运行参数异常进行自动判断；对传感器 的短路与开路故障进行自动判断；对行走电磁阀与转向制动电磁阀的短路与开路故障进行 自动判断；通过转向制动电磁阀电压参数与制动压力参数的逻辑关系判断，对制动系统故 障进行自动判断；对行走制动踏板与行走控制手柄的电位计短路与断路故障进行自动判 断。所有参数异常、电器件故障、线路故障信息都可通过CAN线网络传给显示器，显示器以 文字、数字或图形的方式对故障信息进行显示提醒，同时伴有蜂鸣报警提醒。操作者能够及 时有效地掌握推土机的运行状态并对发生的故障进行快速解决。本发明可以对推土机运行状态下的参数、传感器故障、启动系统电器件及线路、行 走控制手柄与制动踏板、行走比例电磁阀与转向制动开关电磁阀及制动系统故障进行自动 检测、报警，准确显示故障内容并提示处理办法。从而真正提升了推土机操作系统的智能 化。同时可以改变设备的维修体制，现行维修体制完全被动，设备故障后，操作者只能根据 故障现象与经验进行故障分析，故障排除往往要绕弯路，既增加操作者的劳动强度，又增加 设备的误工时间。本发动机控制器，能够实现推土机所有电器件、线路及部分液压系统的故 障自动诊断并报警显示故障内容，操作者根据报警提示可直接切入故障点，快速有效排解 故障，既减轻了劳动强度，又压缩了设备误工时间，大大降低了维修成本，确保设备安全运 行，提高了设备综合管理水平，具有性能稳定，安全可靠，操作方便、人性化界面的优点。
附图为本发明的原理结构示意图。
具体实施例方式参照附图，控制器和显示器12通过CAN线2连接，CAN线2的CANH、CANL两线之 间连有匹配电阻1，控制器包括发动机控制器4、检测控制器5、行走控制器11 ；显示器12为 可编程图文显示器；各个发动机参数传感器3与发动机控制器4连接；推土机传动与工作 参数传感器6、推土机启动系统电器件检测点7与检测控制器5连接；行走控制手柄与行走 制动踏板8、行走电磁阀与转向制动电磁阀9、推土机行走压力与速度传感器10与行走控制 器11连接，行走电磁阀为比例电磁阀，转向制动电磁阀为开关电磁阀。发动机参数传感器包括发动机水温传感器、机油压力传感器、歧管温度传感器、转 速传感器等。发动机控制器4对发动机水温传感器、机油压力传感器、歧管温度传感器、转速传 感器等进行参数与器件的动态检测，并对采集的数据进行实时逻辑判断，将判断异常数据 通过CAN总线2传送给显示器12，显示器2对接收到的信号进行再处理，用图文及声光报警 形式提交给推土机操作者。例如发动机机油压力过低，请停机检查！操作者可停机进行发 动机保养或检修的设备管护工作。确保发动机在安全状态下运行。推土机传动与工作参数传感器6包括发动机空滤压力传感器、推土机工作油温度传感器、推土机传动油温度传感器、滤油堵塞压力传感器、燃油油位传感器。推土机启动系统电器件检测点7包括蓄电池、启动开关、启动继电器、安全继电 器、电池继电器、马达吸拉开关、马达电机各测量点。检测控制器5对发动机空滤压力传感器、工作油温度传感器、传动油温度传感器、 滤油堵塞压力传感器、燃油油位传感器、蓄电池、启动开关、启动继电器、安全继电器、电池 继电器、马达吸拉开关、马达电机等器件进行动态检测，并对采集的数据进行实时逻辑判 断，将判断异常数据通过CAN总线2传送给显示器12，显示器2对接收到的信号进行再处 理，用图文及声光报警形式提交给推土机操作者。比如显示“空气滤清器堵塞”、“工作油滤 堵塞”、“行走油滤堵塞”等，操作者可直接更换滤芯，做到主动保养，以保证发动机、液压系 统的良好运行。显示“液压油油温过高”，操作者可对液压系统进行诊断，排解故障或进行降 温处理后再运行设备，保证设备安全。显示“All线路故障”，操作者可直接对线路节点进行 可靠连接处理。行走控制器11对行走控制手柄、行走制动踏板、行走电磁阀、转向制动电磁阀、行 走马达、行走压力传感器、制动压力传感器、行走速度传感器等器件进行动态检测，并对采 集的数据进行实时逻辑判断，将判断异常数据通过CAN线2传送给显示器12，显示器12对 接收到的信号进行再处理，用图文及声光报警形式提交给推土机操作者。比如显示“行走 控制手柄CAN通讯异常”，操作者可根据手柄的信号冗余特点，采用电位计电压直接采集的 工作方式，保证不影响推土机的正常施工作业。比如显示“行走制动电磁阀故障”，操作者 可直接更换制动电磁阀，保证设备运行安全。行走控制器11如果检测到行走控制手柄不在空档位置时，会控制发动机不能启 动，同时显示器会提醒操作者“请挂空挡启动“；只有当行走控制手柄在空档位置时，发动 机才能安全启动。行走控制器11的自动检测与安全控制充分保障了推土机启动时的安全 性。否则会很容易导致启动时推土机误行走，引发安全隐患。启动后如果操作者暂时没有 行走作业，又不想熄火，可以关掉手柄使能开关，行走控制器11检测到使能控制信号后会 控制推土机行走系统关闭，这样即使不小心碰到手柄，推土机也不会行走，只有手柄的使能 开关处于ON位置时行走控制手柄才能对推土机实现有效控制。又为推土机增加了一道智 能安全保障。
权利要求
一种推土机故障自动诊断系统，其特征在于控制器和显示器(12)通过CAN线(2)连接，控制器包括发动机控制器(4)、检测控制器(5)、行走控制器(11)；发动机参数传感器(3)与发动机控制器(4)连接；推土机传动与工作参数传感器(6)、推土机启动系统电器件检测点(7)与检测控制器(5)连接；行走控制手柄与行走制动踏板(8)、行走电磁阀与转向制动电磁阀(9)、推土机行走压力与速度传感器(10)与行走控制器(11)连接。
2.根据权利要求1所述的推土机故障自动诊断系统，其特征在于发动机参数传感器 包括发动机水温传感器、机油压力传感器、歧管进气温度传感器、转速传感器。
3.根据权利要求1所述的推土机故障自动诊断系统，其特征在于推土机传动与工作 参数传感器(6)包括发动机空滤压力传感器、推土机工作油温度传感器、推土机传动油温 度传感器、滤油堵塞压力传感器、燃油油位传感器。
4.根据权利要求1所述的推土机故障自动诊断系统，其特征在于推土机启动系统电 器件检测点(7)包括蓄电池、启动开关、启动继电器、安全继电器、电池继电器、马达吸拉开 关、马达电机各检测点。
5.根据权利要求1所述的推土机故障自动诊断系统，其特征在于行走电磁阀为比例 电磁阀；转向与制动电磁阀为开关电磁阀。
6.根据权利要求1所述的推土机故障自动诊断系统，其特征在于发动机控制器、检测 控制器、行走控制器为可编程控制器。
7.根据权利要求1所述的推土机故障自动诊断系统，其特征在于行走控制手柄与行走 制动踏板为霍尔传感器控制信号变送器。
8.根据权利要求1所述的推土机故障自动诊断系统，其特征在于行走压力传感器与速 度传感器为电子式信号变送器。
9.根据权利要求1所述的推土机故障自动诊断系统，其特征在于显示器(12)为可编 程图文显示器。
全文摘要
一种推土机故障自动诊断系统，控制器和显示器通过CAN线连接，控制器包括发动机控制器、检测控制器、行走控制器；各个发动机参数传感器与发动机控制器连接；推土机传动与工作参数传感器、推土机启动系统电器件检测点与检测控制器连接；行走控制手柄与行走制动踏板、行走电磁阀与转向制动电磁阀、推土机行走压力与速度传感器与行走控制器连接。本发明能够实现推土机所有电器件、线路及部分液压系统的故障自动检测并报警显示故障内容，便于操作者根据报警提示直接切入故障点，快速有效排解故障，既减轻了劳动强度，又压缩了设备误工时间，大大降低了维修成本，确保设备安全运行，提高了设备综合管理水平。具有性能稳定，安全可靠，操作方便、人性化界面的优点。
文档编号E02F3/84GK101824831SQ20101015187
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月16日 优先权日2010年4月16日
发明者倪令华, 刘言学, 姚爱贞, 杨继红, 王生波, 胡滨, 谢云叶 申请人:山推工程机械股份有限公司