一种发动机高转速熄火保护装置及控制方法与流程

本发明属于挖掘机电控制领域，具体涉及一种发动机高转速熄火保护装置及控制方法。

背景技术

现有技术中的挖掘机搭载的发动机全部都是带涡轮增压装置的，涡轮增压装置的工作需要通过排气管中的废气推动，并且需要发动机润滑系统来提供机油润滑。当发动机高速运转时，排气量大，涡轮转速也很快，如果挖机立即熄火，涡轮由于受惯性影响，还会处于高速转动的状态，可是在挖机熄火后，发动机润滑系统也会立即停止工作，因此无法给涡轮提供机油润滑，就会造成涡轮损伤，很多情况下需要更换一台涡轮增压装置，从而给客户造成不小的财产损失。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种发动机高转速熄火保护装置及控制方法，当整机控制器检测到挖掘机熄火信号时，若发动机处于高转速状态，整机控制器则通过仪表提醒驾驶员主动降低发动机转速或由整机控制器强制执行降转速命令，在发动机转速降低到延迟熄火规定的转速阀值后再完成熄火，从而保护发动机中的涡轮增压装置，延长使用寿命。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种发动机高转速熄火保护装置，包括用于供电的电源、整机控制器、开关、继电器、发动机控制器和仪表；

所述整机控制器的电源端与所述电源相连，其数据采集端与所述开关的一端相连，其输出端与所述继电器中的线圈相连，用于控制继电器中的线圈的通断；

所述开关的另一端与所述电源相连；

所述继电器的常开触点的一端与所述电源相连；

所述发动机控制器的电源端与所述常开触点的另一端相连，其数据传输端与所述整机控制器的数据传输端相连，其输出端用于与发动机的喷油油路相连，控制发动机的喷油油路；

所述仪表的数据传输端与所述整机控制器的数据传输端相连，其电源端与所述常开触点的另一端相连。

优选地，所述仪表和发动机控制器与整机控制器之间均采用can总线。

优选地，所述整机控制器通过can总线发送油门信号给发动机控制器；所述发动机控制器通过can总线将发动机转速发送给整机控制器。

优选地，所述仪表为键盘仪表或者触摸屏显示器，并内置蜂鸣器。

优选地，所述开关为钥匙开关，所述整机控制器实时采集所述开关的上电或断电信号；所述整机控制器由开关的上电信号唤醒，当整机控制器被唤醒后，整机控制器进入工作状态。

优选地，所述发动机控制器的供电电源包括系统电源和功率电源，所述系统电源的电源端与所述电源相连；所述功率电源的电源端与所述常开触点的另一端相连，所述功率电源的输出端用于与发动机的喷油电路相连，控制发动机的喷油油路。

优选地，当继电器的常开触点闭合时，发动机控制器和仪表的供电电路接通。

一种发动机高转速熄火保护装置的控制方法，包括：

当发动机处于运行状态时，整机控制器采集开关的信号及当前发动机的转速；

如果整机控制器采集到开关处于断开位置，且当前发动机的转速高于发动机延迟熄火规定的转速阀值，则整机控制器通过仪表提醒驾驶员主动降低发动机转速或强制执行降转速命令；

在发动机转速降低到延迟熄火规定的转速阀值后，整机控制器切断继电器，从而发动机控制器供电电路断开，发动机的喷油油路断开，发动机熄火。

优选地，如果整机控制器采集到开关处于断开位置，且当前发动机转速小于或者等于发动机延迟熄火规定的转速阀值，则整机控制器的输出端输出悬空信号，继电器中的线圈断电，继电器的常开触点断开，发动机控制器的供电电路断开，发动机的喷油油路断开，发动机熄火。

优选地，所述强制执行降转速命令具体为：整机控制器直接将油门调小指令发送给发动机控制器，利用发动机控制器调节发动机的转速；所述驾驶员主动降低发动机转速具体为：驾驶员通过手动调节油门旋钮位置来调节发动机的转速。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提出一种发动机高转速熄火保护装置及控制方法，当整机控制器检测到挖掘机熄火信号时，若发动机处于高转速状态，整机控制器则通过仪表提醒驾驶员主动降低发动机转速或由整机控制器强制执行降转速命令，在发动机转速降低到延迟熄火规定的转速阀值后再完成熄火，从而保护发动机中的涡轮增压装置，延长使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种实施例的电路原理图；

图中：

1-整机控制器，2-开关，3-继电器，4-发动机控制器，5-仪表。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

本发明实施例中提供了一种发动机高转速熄火保护装置，包括用于供电的电源、整机控制器1、开关2、继电器3、发动机控制器4和仪表5；

所述整机控制器1在实际应用过程中与挖掘机相连的，用于控制挖掘机，其电源端与所述电源相连，优选地，其电源端通过保险片与所述电源相连；其数据采集端与所述开关2的其中一端相连，输出端与所述继电器3中的线圈相连，用于控制继电器3中的线圈的通断；所述用于供电的电源可以选用24v的直流电源；

所述开关2的另一端与所述电源相连，优选地，所述开关2的另一端通过保险片与所述电源相连；在本实施例的优选实施方式中，所述开关2为钥匙开关2。所述整机控制器1采集所述开关2的上电或断电信号，由开关2的上电信号唤醒，当整机控制器1被唤醒后，整机控制器1进入工作状态；

所述继电器3的常开触点的一端与所述电源相连；优选地，所述常开触点分别通过保险片与发动机控制器4和仪表5相连；

所述发动机控制器4的电源端与所述常开触点的另一端相连，其数据传输端与整机控制器1的数据传输端相连，其输出端用于与发动机的喷油油路相连，控制发动机的喷油油路；在本发明实施例的优选实施方式中，所述发动机控制器4与整机控制器1之间采用can总线相连；所述整机控制器1通过can总线发送油门信号给发动机控制器4；所述发动机控制器4通过can总线将发动机转速发送给整机控制器1；在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述发动机控制器4的供电电源包括系统电源和功率电源，所述系统电源的电源端与所述电源相连；所述功率电源的电源端与所述常开触点的另一端相连，所述功率电源的输出端用于与发动机的喷油电路相连，控制发动机的喷油油路；

所述仪表5的数据传输端与所述整机控制器1的数据传输端相连；在本发明实施例的优选实施方式中，所述仪表5与整机控制器1之间采用can总线相连；所述仪表5为键盘仪表5或者触摸屏显示器，并内置蜂鸣器。

结合附图1进行本发明实施例中的发动机高转速熄火保护装置的具体过程描述：

开关2(优选为钥匙开关)在“on”位置时，即上电位置，整机控制器1的di1端口采集到高电平信号，此时整机控制器1被唤醒，整机控制器1的do1端口持续输出高电平信号，继电器3中的线圈通电，继电器3的常开触点闭合，发动机控制器4和仪表5的供电电路接通，发动机控制器4和仪表5工作，发动机的喷油油路接通，此时，钥匙开关打到“start”位置，完成发动机的启动。同时，发动机控制器4通过can总线将发动机的实时转速发送给整机控制器1。

开关2(优选为钥匙开关)在“off”位置时，整机控制器1的di1端口采集到悬空信号，同时整机控制器1判断当前发动机转速是否高于发动机延迟熄火规定的转速阀值；如果当前发动机转速小于等于发动机延迟熄火规定的转速阀值，那么整机控制器1的do1端口输出悬空信号，继电器3的线圈断电，继电器3的常开触点断开，从而发动机控制器4的供电电路断开，发动机的喷油油路断开，发动机熄火；如果当前发动机转速大于发动机延迟熄火规定的转速阀值，整机控制器1通过can总线将下调油门档位信息发送给仪表5，仪表5主界面弹出提醒信息，要求驾驶员将油门下调至最小档位，同时仪表5内置蜂鸣器持续鸣响，此时整机控制器1开始计时，如果整机控制器1在5秒内接收到由油门旋钮发出的油门处于最小档位的信号，则整机控制器1将油门最小档位信号转换成油门开度值或转速值通过can总线发送给发动机控制器4，发动机控制器4控制喷油油路的喷油量调整发动机转速降到最小档位转速，同时，10秒后整机控制器1的do1端口输出悬空信号，继电器3的线圈断电，继电器3的常开触点断开，从而发动机控制器4和仪表5的供电电路断开，发动机的喷油油路断开，发动机熄火，仪表不工作，蜂鸣器不响。如果整机控制器1在5秒内没有接收到油门最小档位的信号，那么整机控制器1通过can总线将发动机10s后熄火的信息发送给仪表5，仪表5主界面弹出提醒信息，同时整机控制器1将油门最小档位信号转换成油门开度值或转速值通过can总线发送给发动机控制器4，发动机控制器4控制喷油油路的喷油量调整发动机转速降到最小档位转速，同时，10秒后整机控制器1的do1端口输出悬空信号，继电器3的线圈断电，电源继电器3的常开触点断开，从而发动机控制器4和仪表5的供电电路断开，发动机的喷油油路断开，发动机熄火，仪表不工作，蜂鸣器不响。

实施例2

基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种发动机高转速熄火保护装置的控制方法，包括：

当发动机处于运行状态时，整机控制器1采集开关的信号及当前发动机的转速；

如果整机控制器1采集到开关2处于“off”位置，即断电位置，且当前发动机的转速高于发动机延迟熄火规定的转速阀值，则整机控制器1通过仪表5提醒驾驶员主动降低发动机转速或强制执行降转速命令；在本实施例的优选实施方式中，所述强制执行降转速命令具体为：整机控制器1直接将油门调小指令发送给发动机控制器4，利用发动机控制器调节发动机的转速；所述驾驶员主动降低发动机转速具体为：驾驶员通过手动调节油门旋钮位置来调节发动机的转速；更具体地：

在发动机转速降低到延迟熄火规定的转速阀值后，整机控制器1切断电源继电器电路，从而发动机控制器4供电电路断开，发动机的喷油油路断开，发动机熄火。

如果整机控制器1采集到开关2处于“off”位置，且当前发动机转速小于或者等于发动机延迟熄火规定的转速阀值，则整机控制器1的输出端输出悬空信号，继电器3中的线圈断电，继电器3的常开触点断开，发动机控制器4的供电电路断开，发动机的喷油油路断开，发动机熄火。

本发明实施例中的方法可以被应用于实施例1中的装置中。

更具体地，所述发动机高转速熄火保护装置的控制方法，包括：

发动机运行时，整机控制器采集开关的信号及当前发动机的转速；

开关2(优选为钥匙开关)在“on”位置时，整机控制器1的di1端口采集到高电平信号，此时整机控制器1被唤醒，整机控制器1的do1端口持续输出高电平信号，继电器3中的线圈通电，继电器3的常开触点闭合，发动机控制器4和仪表5的供电电路接通，发动机控制器4和仪表5工作，发动机的喷油油路接通，此时，钥匙开关打到“start”位置，完成发动机的启动。同时，发动机控制器4通过can总线将发动机的实时转速发送给整机控制器1。

开关2(优选为钥匙开关)在“off”位置时，整机控制器1的di1端口采集到悬空信号，同时整机控制器1判断当前发动机转速是否高于发动机延迟熄火规定的转速阀值。如果当前发动机转速小于等于发动机延迟熄火规定的转速阀值，那么整机控制器1的do1端口输出悬空信号，继电器3的线圈断电，继电器3的常开触点断开，从而发动机控制器4的供电电路断开，发动机的喷油油路断开，发动机熄火；如果当前发动机转速大于发动机延迟熄火规定的转速阀值，整机控制器1通过can总线将下调油门档位信息发送给仪表5，仪表5主界面弹出提醒信息，要求驾驶员将油门下调至最小档位，同时仪表5内置蜂鸣器持续鸣响，此时整机控制器1开始计时，如果整机控制器1在5秒内接收到由油门旋钮发出的油门处于最小档位的信号，则整机控制器1将油门最小档位信号转换成油门开度值或转速值通过can总线发送给发动机控制器4，发动机控制器4控制喷油油路的喷油量调整发动机转速降到最小档位转速，同时，10秒后整机控制器1的do1端口输出悬空信号，继电器3的线圈断电，继电器3的常开触点断开，从而发动机控制器4和仪表5的供电电路断开，发动机的喷油油路断开，发动机熄火，仪表不工作，蜂鸣器不响。如果整机控制器1在5秒内没有接收到油门最小档位的信号，那么整机控制器1通过can总线将发动机10s后熄火的信息发送给仪表5，仪表5主界面弹出提醒信息，同时整机控制器1将油门最小档位信号转换成油门开度值或转速值通过can总线发送给发动机控制器4，发动机控制器4控制喷油油路的喷油量调整发动机转速降到最小档位转速，同时，10秒后整机控制器1的do1端口输出悬空信号，继电器3的线圈断电，电源继电器3的常开触点断开，从而发动机控制器4和仪表5的供电电路断开，发动机的喷油油路断开，发动机熄火，仪表不工作，蜂鸣器不响。

综上所述：

本发明提出一种发动机高转速熄火保护装置及控制方法，当整机控制器检测到挖掘机熄火信号时，若发动机处于高转速状态，整机控制器则通过仪表提醒驾驶员主动降低发动机转速或由整机控制器强制执行降转速命令，在发动机转速降低到延迟熄火规定的转速阀值后再完成熄火，从而保护发动机中的涡轮增压装置，延长使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。