挖掘机一键启动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种挖掘机一键启动系统，其包括用于身份识别的非接触式感应开关、一键启停开关、用于在所述非接触式感应开关导通时连通其与所述一键启停开关以及在所述非接触式感应开关断开后延时第一预设时间后断开其与一键启停开关的身份识别通电延迟继电器；所述身份识别通电延迟继电器分别连接所述非接触式感应开关与一键启停开关。本实用新型提供的挖掘机一键启动系统能在发动机停机时，身份识别成功后直接转入上电状态，身份识别不成功保持断电状态；在发动机启动后，身份识别不成功则在第一预设时间间断后自动转入断电状态。
【专利说明】挖掘机一键启动系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及挖掘机，特别涉及一种挖掘机一键启动系统。
【背景技术】
[0002]使用钥匙启动发动机已经成为现代人们工作和生活中十分普遍的行为，但这种启动发动机的方式会带来很多的不便甚至存在安全隐患，有可能对机器操作者的带来时间和金钱上的损失。例如在需要启动机器工作前，找钥匙会浪费一些并不细心的操作人员很长时间，并且整个启动过程相当繁琐，在启动操作过程中需要严格按照说明书操作。更有可能因为操作者的误操作而对发动机的启动马达造成损坏，而给客户带来经济上的损失。
[0003]一键启动功能最初是出现在汽车上，系统又可以细分为无匙进入与一键启动两部分。首先利用身份识别系统来实现汽车的自动解锁和上电等功能，再利用启动按键直接启动发动机。拥有这一系统的汽车在带有智能钥匙的车主靠近到汽车一米范围内时，可以实现自动解锁，而在车主离开汽车一米范围后实现自动上锁并有提示音确认。其中无匙身份确认是一键启动系统的关键和核心技术。PHILIPS公司的射频识别认证技术RFID (RadioFrequency Identification)是一种成熟的无线非接触式身份识别系统,其安全性和可靠性已经得到各大汽车厂商的认可和长时间的验证。
[0004]现有的使用钥匙启动发动机的方式实际上也是操作者身份识别的一种方式，而钥匙的唯一性可以满足这种接触式的身份验证。钥匙也是现有最为普遍的身份验证方法，除此之外还存在遥控感应、指纹、声音和视网膜等多种身份识别方法。其中遥控感应作为一种非接触式的身份验证方式可以方便并且可靠地用于各种移动的身份识别系统。
[0005]然而，现有的发动机一键启动系统主要应用于汽车上，在挖掘机等工程机械领域的应用还没有相应的展开，导致操作人员的身份识别仅仅依靠实物的钥匙实现，容易出现钥匙丢失，车辆容易被盗，钥匙损坏的意外情况；此外在启动过程中，挖机操作人员往往会在短时间内多次启动发动机，对启动马达和电池造成损害，而且挖机启动过程复杂，在复杂工况下存在启动误操作。
实用新型内容
[0006]有鉴于此，本实用新型提出一种有效的挖掘机一键启动系统，其包括:用于身份识别的非接触式感应开关、一键启停开关、用于在所述非接触式感应开关导通时连通其与所述一键启停开关以及在所述非接触式感应开关断开后延迟第一预设时间后断开其与所述一键启停开关的身份识别通电延迟继电器；所述身份识别通电延迟继电器分别连接所述非接触式感应开关与一键启停开关。
[0007]进一步地，所述的挖掘机一键启动系统还包括:启停选择继电器及熄火控制继电器，所述启停选择继电器的第一端连接所述一键启停开关，所述启停选择继电器的第二端连接马达启动控制端，第三端连接所述熄火控制继电器；所述启停选择继电器的第一端与其第二端导通或其第三端导通；所述熄火控制继电器连接熄火控制端。[0008]进一步地，所述的挖掘机一键启动系统还包括用于在所述一键启停开关导通后延迟第二预设时间后连通所述一键启停开关与所述启停选择继电器的启停通电延迟继电器，所述启停通电延迟继电器分别连接一所述一键启停开关及启停选择继电器。
[0009]进一步地，所述的挖掘机一键启动系统还包括通电延迟继电器及断电延迟继电器；所述断电延迟继电器的第一端连接所述非接触式感应开关的第一端，所述断电延迟继电器的第二端悬空，所述断电延迟继电器的第三端通过所述通电延迟继电器的线圈接地，所述断电延迟继电器的第三端与其第一端或第二端连通；所述通电延迟继电器的第一端通过所述启停选择继电器的线圈接地，所述通电延迟继电器的第二端悬空，所述通电延迟继电器的第三端连接所述非接触式感应开关的第一端，所述通电延迟继电器的第三端与其第二端或第一端连通。
[0010]进一步地,所述的挖掘机一键启动系统还包括起动开关,所述起动开关包括所述马达启动控制端及熄火控制端，所述起动开关还连接所述非接触式感应开关的第一端，所述非接触式感应开关的第一端连接高电平信号端。
[0011]进一步地，所述启停选择继电器的第三端通过所述熄火控制继电器中的线圈接地，所述熄火控制继电器的第一端连接所述熄火控制端，所述熄火控制继电器的第二端连接所述一键启停开关的第一端，所述熄火控制继电器的第三端悬空；所述熄火控制继电器
的第一端与其第二端或其第三端连通。
[0012]进一步地，所述非接触式感应开关的第二端通过所述身份识别通电延迟继电器的线圈接地，所述身份识别通电延迟继电器的第一端连接所述非接触式感应开关的第一端，所述身份识别通电延迟继电器的第二端悬空，所述身份识别通电延迟继电器的第三端连接所述一键启停开关的第一端，所述身份识别通电延迟继电器的第三端与其第二端或其第一端连通。
[0013]进一步地，所述非接触式感应开关的第二端还连接用于控制车门启闭的驾驶室电控锁。
[0014]本实用新型挖掘机一键启动系统通过设置身份识别通电延迟继电器能在发动机停机时，身份识别成功后直接转入上电状态，身份识别不成功保持断电状态；在发动机启动后，身份识别不成功则在第一预设时间间断后自动转入断电状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0016]图1为本实用新型实施例提供的挖掘机一键启动系统的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型实施例提供的挖掘机一键启动系统的身份识别流程图；
[0018]图3为本实用新型实施例提供的挖掘机一键启动系统的一键启动停机流程图。
【具体实施方式】
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。[0020]图1为本实用新型实施例提供的挖掘机一键启动系统的结构示意图，如图1所示，本实施例挖掘机一键启动系统可以包括:用于身份识别的非接触式感应开关101、身份识别通电延迟继电器102、一键启停开关103、启停通电延迟继电器104、启停选择继电器105、熄火控制继电器106、通电延迟继电器108、断电延迟继电器107。
[0021]其中，非接触式感应开关101的第一端连接高电平端信号端，第二端通过身份识别通电延迟继电器102的线圈接地，身份识别通电延迟继电器102的第一端5a连接非接触式感应开关101的第一端，身份识别通电延迟继电器102的第二端4a悬空，身份识别通电延迟继电器102的第三端3a连接一键启停开关103的第一端，身份识别通电延迟继电器102的第一端5a或第二端4a与第三端3a连通；一键启停开关103的第二端通过启停通电延迟继电器104的线圈接地，启停通电延迟继电器104的第一端5b连接身份识别通电延迟继电器102的第三端3a，启停通电延迟继电器104的第二端4b悬空，启停通电延迟继电器104的第三端3b连接启停选择继电器105的第一端3c，启停选择继电器105的第二端4c连接马达启动控制端，第三端5c通过熄火控制继电器106的线圈接地；启停选择继电器105的第一端3c与第二端4c导通或与第三端5c导通；熄火控制继电器106的第一端3d连接熄火控制端62 (Br)及13 (Acc)，熄火控制继电器106的第二端4d连接一键启停开关103的第一端,熄火控制继电器106的第三端5d悬空,熄火控制继电器106的第一端3d与第二端4d导通或与第三端5d导通；断电延迟继电器107的第一端5f连接非接触式感应开关101的第一端，断电延迟继电器107的第二端4f悬空，断电延迟继电器107的第三端3f通过通电延迟继电器108的线圈接地，断电延迟继电器107的第三端3f与其第二端4f或第一端5f连通；通电延迟继电器108的第一端5e通过启停选择继电器105的线圈接地，通电延迟继电器108的第二端4e悬空，通电延迟继电器108的第三端3e连接非接触式感应开关101的第一端,通电延迟继电器108的第一端5e或其第二端4e与第三端连通3e。
[0022]具体操作时，非接触式感应开关101可以通过RFID技术实现，RFID技术的应用需要由阅读器(Reader)和应答器(Transponder)共同实现。其中无源低频的RFID技术可有效应用于无钥匙解锁的功能。射频识别开关的应用方法为:将阅读器开关安装于挖掘机一键启动系统的非接触式感应开关位置，在挖掘机钥匙上安装应答器的无源射频芯片。阅读器和应答器的感应距离可以在6米以上。这样，能实现非接触式感应开关101可靠的身份识别能力，可以有效识别操作人员是否存在于挖掘机一定距离内，识别成功后及时闭合开关；在操作人员离开挖掘机一定距离后立即断开开关。
[0023]现结合图2及图3简述上述挖掘机一键启动系统的工作原理，其中，以身份识别断电延时继电器的断电延时时间设为5分钟；一键启停开关为触点式开关；通电断电延时继电器的通电延时时间为7秒，断电延时时间为5秒；启停通电延时继电器的通电延时时间为2秒为例进行说明(根据实际需要，上述时延值可以调整);具体如下:在发动机停机时，非接触式感应开关101身份识别成功后直接导通，身份识别通电延迟继电器102的线圈得电，第一端5a连通第三端3a，转入上电状态(ON)等待一键启停开关103的启动按钮信号，若身份识别不成功，非接触式感应开关101保持断开状态，身份识别通电延迟继电器102的第二端4a连通第三端3a，保持OFF状态；在发动机启动(B卩非接触式感应开关101身份识别成功且一键启停开关103的启动)或已转入上电状态后，若非接触式感应开关101确定身份识别不成功，非接触式感应开关101断开，身份识别通电延迟继电器102的线圈失电，则在5分钟后自动转入OFF状态；一键启停开关103 (处于启动功能时)在上电状态闭合时，延迟2秒后，启停选择继电器105的第二端4c为高电平，相应地，与之连接的马达启动控制端得电，发动机转速大于600转/分钟时，开始充电，断电延迟继电器107 (其端得电)的线圈得电，断电延迟继电器107的第一端5f与其第三端3f连通，通电延迟继电器108的线圈得电，通电延迟继电器108的第一端5e与其第三端连通3e，进而启停选择继电器105的线圈在7秒后得电，启停选择继电器105的第一端3c与第三端5c导通；在发动机转速小于600转/分钟时，停止充电，断电延迟继电器107的线圈失电，5秒后断电延迟继电器107的第二端4f与其第三端3f连通，通电延迟继电器108的线圈失电，通电延迟继电器108的第二端4e与其第三端3e连通，进而启停选择继电器105的线圈失电，即启停选择继电器105的第一端3c与第二端4c导通。以此对于一键启停开关103在启动和熄火状态功能转换时增加按键转换屏蔽时间，防止启动机器后由于启动开关一直闭合而导致立即熄火。开关进行启动操作时按键转换屏蔽7秒，开关进行熄火操作时按键转换屏蔽5秒。
[0024]优选地，为了使上述一键启动系统与传统的钥匙开关(起动开关109)启动系统并存，提高系统的可靠性，可以让上述一键启动系统与起动开关形成两个并联的系统，具体如图1所示，起动开关109包括上述马达启动控制端R2、C及熄火控制Br、Acc端,起动开关还连接非接触式感应开关101的第一端。这样，一键启动系统与起动开两种启动方式并联工作互不干涉，在简化启动流程的同时，保证了挖掘机使用的可靠性。
[0025]需要说明的是，身份识别通电延迟继电器是用于在非接触式感应开关导通时连通其与一键启停开关以及在非接触式感应开关断开后延时第一预设时间间断开其与一键启停开关，以保证无线钥匙处于非接触式感应开关101有效感测范围内；启停通电延迟继电器用于在一键启停开关导通第二预设时间间隔后连通其与启停选择继电器，便于屏蔽操作者不停地操作一键启停开关103，以免对发动机造成损害，为优选方案；同理，通电延迟继电器用于在启停选择继电器的第一端与第二端导通后第三预设时间间隔控制启停选择继电器的第一端与第三端导通，断电延迟继电器用于在启停选择继电器的第一端与第三端导通后第四预设时间间隔控制启停选择继电器的第一端与第二端导通，实现发动机启动过程中的时间保护，启停按键功能转换、防止二次启动等逻辑控制，为优选技术方案。上述一键启动系统适用于所有应用钥匙启动开关的挖掘机，熄火控制继电器、启停选择继电器可以为普通继电器
[0026]优选地，非接触式感应开关的第二端还连接用于控制车门启闭的驾驶室电控锁(图未示出)，以实现自动解锁的功能。
[0027]本实施例通过一键启动保护系统的应用可以极大地提高挖掘机产品整体的用户体验，采用多个时间继电器配合，针对挖掘机所设计的一键启动开关屏蔽时间，能实现挖掘机发动机启动保护功能。
[0028]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种挖掘机一键启动系统，其特征在于，包括:用于身份识别的非接触式感应开关、一键启停开关、用于在所述非接触式感应开关导通时连通其与所述一键启停开关以及在所述非接触式感应开关断开后延迟第一预设时间后断开其与所述一键启停开关的身份识别通电延迟继电器；所述身份识别通电延迟继电器分别连接所述非接触式感应开关与一键启停开关。
2.根据权利要求1所述的挖掘机一键启动系统，其特征在于，还包括:启停选择继电器及熄火控制继电器，所述启停选择继电器的第一端连接所述一键启停开关，所述启停选择继电器的第二端连接马达启动控制端，第三端连接所述熄火控制继电器；所述启停选择继电器的第一端与其第二端导通或其第三端导通；所述熄火控制继电器连接熄火控制端。
3.根据权利要求2所述的挖掘机一键启动系统，其特征在于，还包括用于在所述一键启停开关导通后延迟第二预设时间后连通所述一键启停开关与所述启停选择继电器的启停通电延迟继电器，所述启停通电延迟继电器分别连接一所述一键启停开关及启停选择继电器。
4.根据权利要求3所述的挖掘机一键启动系统，其特征在于，还包括通电延迟继电器及断电延迟继电器；所述断电延迟继电器的第一端连接所述非接触式感应开关的第一端，所述断电延迟继电器的第二端悬空，所述断电延迟继电器的第三端通过所述通电延迟继电器的线圈接地，所述断电延迟继电器的第三端与其第一端或第二端连通；所述通电延迟继电器的第一端通过所述启停选择继电器的线圈接地，所述通电延迟继电器的第二端悬空，所述通电延迟继电器的第三端连接所述非接触式感应开关的第一端，所述通电延迟继电器的第三端与其第二端或第一端连通。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的挖掘机一键启动系统，其特征在于，还包括起动开关，所述起动开关包括所述马达启动控制端及熄火控制端，所述起动开关还连接所述非接触式感应开关的第一端，所述非接触式感应开关的第一端连接高电平信号端。
6.根据权利要求5所述的挖掘机一键启动系统，其特征在于，所述启停选择继电器的第三端通过所述熄火控制继电器中的线圈接地，所述熄火控制继电器的第一端连接所述熄火控制端，所述熄火控制继电器的第二端连接所述一键启停开关的第一端，所述熄火控制继电器的第三端悬空；所述熄火控制继电器的第一端与其第二端或其第三端连通。
7.根据权利要求6所述的挖掘机一键启动系统，其特征在于，所述非接触式感应开关的第二端通过所述身份识别通电延迟继电器的线圈接地，所述身份识别通电延迟继电器的第一端连接所述非接触式感应开关的第一端，所述身份识别通电延迟继电器的第二端悬空，所述身份识别通电延迟继电器的第三端连接所述一键启停开关的第一端，所述身份识别通电延迟继电器的第三端与其第二端或其第一端连通。
8.根据权利要求7所述的挖掘机一键启动系统，其特征在于，所述非接触式感应开关的第二端还连接用于控制车门启闭的驾驶室电控锁。
【文档编号】E02F9/20GK203546801SQ201320603331
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】汪春晖, 康健, 叶其团 申请人:三一重机有限公司