一种宽温环境下特种车辆的起动控制电路及方法与流程

1.本发明涉及特种车辆自动控制技术领域，特别是涉及一种宽温环境下特种车辆的起动控制电路及方法。


背景技术：

2.目前特种车辆一般设置程序起动和紧急起动两种电起动方式，程序起动主要用于常温条件下车辆的起动，紧急起动用于极寒条件下车辆的起动。程序起动可设置最长起动时间，既能保证车辆的正常起动，又能防止蓄电池的过放以及起动电机的超负荷使用。
3.现有技术中的特种车辆在低温情况下均为的紧急启动，没有程序启动，紧急起动由操作人员控制，在极寒环境下容易造成由于起动时间过长而导致蓄电池的过放以及起动电机超负荷使用的问题。因此迫切需要改进。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种宽温环境下特种车辆的起动控制电路及方法，能够在常温和极寒的宽温环境下实现特种车辆的自动控制，通过控制不同温度下的起动时间和起动电流，防止蓄电池的过放以及起动电机的超负荷使用，实现了特种车辆在不同温度下的高效起动。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种宽温环境下特种车辆的起动控制电路，包括：
6.驾驶员操作面板，用于发送特种车辆的起动信号，并存储起动电机的起动次数；
7.电流传感器，用于采集所述起动电机的起动电流，并将所述起动电流发送至电气综合控制盒；
8.温度传感器，用于采集环境温度，并将所述环境温度发送至电气综合控制盒；
9.外部总线接口，用于采集发动机档位信号和发动机转速信号；
10.电气综合控制盒，用于接收来自所述驾驶员操作面板的起动信号，以及接收来自外部总线接口的发动机档位信号和发动机转速信号，以及采集所述起动电机的启动时间、起动间隔时间，以及接收起动电流和环境温度，读取并累计存储于所述驾驶员操作面板中的起动电机的起动次数即为连续起动次数。
11.在本发明的一实施例中，所述宽温环境下特种车辆的起动控制电路还包括：
12.电气综合控制盒，用于对所述发动机转速信号进行分析判断，以输出所述起动电机的起动控制信号，或关断所述起动电机的起动控制信号；
13.所述电气综合控制盒还用于对所述环境温度、起动电机的启动时间进行分析判断，以关断所述起动电机的起动控制信号；
14.所述电气综合控制盒还用于对所述环境温度、起动电机的起动电流进行分析判断，以关断所述起动电机的起动控制信号；
15.所述电气综合控制盒还用于对所述环境温度、起动电机的起动间隔时间、起动电
机的连续起动次数进行分析判断，以控制所述起动电机的再次启动时间。
16.在本发明的一实施例中，所述电气综合控制盒每隔2小时读取驾驶员操作面板存储的起动电机的起动次数。
17.本发明还提供一种宽温环境下特种车辆的起动控制方法，包括：
18.s1、通过驾驶员操作面板发送特种车辆的起动信号，并存储起动电机的起动次数；
19.s2、通过电流传感器采集所述起动电机的起动电流，并将所述起动电流发送至电气综合控制盒；
20.s3、通过温度传感器采集环境温度，并将所述环境温度发送至电气综合控制盒；
21.s4、通过外部总线接口采集发动机档位信号和发动机转速信号；
22.s5、通过电气综合控制盒接收来自所述驾驶员操作面板的起动信号，以及接收来自外部总线接口的发动机档位信号和发动机转速信号，以及采集所述起动电机的启动时间、起动间隔时间，以及接收起动电流和环境温度，读取并累计存储于所述驾驶员操作面板中的起动电机的起动次数即为连续起动次数。
23.在本发明的一实施例中，所述宽温环境下特种车辆的起动控制方法还包括：
24.s6、电气综合控制盒对所述发动机转速信号进行分析判断，以输出所述起动电机的起动控制信号，或关断所述起动电机的起动控制信号；
25.s7、所述电气综合控制盒对所述环境温度、起动电机的启动时间进行分析判断，以关断所述起动电机的起动控制信号；
26.s8、所述电气综合控制盒对所述环境温度、起动电机的起动电流进行分析判断，以关断所述起动电机的起动控制信号；
27.s9、所述电气综合控制盒对所述环境温度、起动电机的起动间隔时间、起动电机的连续起动次数进行分析判断，以控制所述起动电机的再次启动时间。
28.在本发明的一实施例中，步骤s6中的电气综合控制盒对所述发动机转速信号进行分析判断，以输出所述起动电机的起动控制信号，或关断所述起动电机的起动控制信号包括：
29.s61、所述电气综合控制盒判断发动机档位信号是否为空挡，且发动机转速信号是否小于等于50rpm，若是，则电气综合控制盒输出所述起动电机的起动控制信号；
30.s62、所述电气综合控制盒判断所述发动机转速信号是否大于等于350rpm，若是，则电气综合控制盒关断所述起动电机的起动控制信号。
31.在本发明的一实施例中，步骤s7中的所述电气综合控制盒对所述环境温度、起动电机的启动时间进行分析判断，以关断所述起动电机的起动控制信号包括：
32.s71、所述电气综合控制盒判断所述环境温度是否大于等于15℃，且起动电机的最长启动时间是否大于5s，若是，则电气综合控制盒关断所述起动电机的起动控制信号；
33.s72、所述电气综合控制盒判断所述环境温度是否大于等于－10℃且小于等于15℃，且起动电机的最长启动时间是否大于15s，若是，则电气综合控制盒关断所述起动电机的起动控制信号；
34.s73、所述电气综合控制盒判断所述环境温度是否小于等于－10℃，且起动电机的最长启动时间是否大于30s，若是，则电气综合控制盒关断所述起动电机的起动控制信号。
35.在本发明的一实施例中，步骤s8中的所述电气综合控制盒对所述环境温度、起动
电机的起动电流进行分析判断，以关断所述起动电机的起动控制信号包括：
36.s81、所述电气综合控制盒判断所述环境温度是否大于等于15℃，且起动电机的起动电流是否大于等于650a，且持续时间是否大于等于1s，若是，则电气综合控制盒关断所述起动电机的起动控制信号；
37.s82、所述电气综合控制盒判断所述环境温度是否大于等于－10℃且小于等于15℃，且起动电机的起动电流是否大于等于800a，且持续时间是否大于等于1s，若是，则电气综合控制盒关断所述起动电机的起动控制信号；
38.s83、所述电气综合控制盒判断所述环境温度是否小于等于－10℃，且起动电机的起动电流是否大于等于900a，且持续时间是否大于等于1s，若是，则电气综合控制盒关断所述起动电机的起动控制信号。
39.在本发明的一实施例中，步骤s9中的所述电气综合控制盒对所述环境温度、起动电机的起动间隔时间、起动电机的连续起动次数进行分析判断，以控制所述起动电机的再次启动时间包括：
40.s91、所述电气综合控制盒判断所述环境温度是否大于等于15℃，且起动电机的起动间隔时间是否为10s，且起动电机的连续起动次数是否大于3次，若是，则电气综合控制盒控制起动电机再次起动的间隔时间大于等于180s；
41.s92、所述电气综合控制盒判断所述环境温度是否大于等于－10℃且小于15℃，且起动电机的起动间隔时间是否为15s，且起动电机的连续起动次数是否小于等于3次，若是，则电气综合控制盒控制起动电机再次起动的间隔时间大于等于180s；
42.s93、所述电气综合控制盒判断所述环境温度是否小于等于－10℃，且起动电机的起动间隔时间是否为30s，且起动电机的连续起动次数是否小于等于3次，若是，则电气综合控制盒控制起动电机再次起动的间隔时间大于等于300s。
43.在本发明的一实施例中，当本次起动次数为0，或者本次起动次数小于上一次启动次数，则所述驾驶员操作面板不存储起动电机的本次起动次数。
44.如上所述，本发明的一种宽温环境下特种车辆的起动控制电路及方法，具有以下有益效果：
45.本发明的宽温环境下特种车辆的起动控制电路能够在常温和极寒的宽温环境下实现自动控制，通过控制不同温度下的起动时间和起动电流，防止蓄电池的过放以及起动电机的超负荷使用，实现了特种车辆在不同温度下的高效起动。
46.本发明的宽温环境下特种车辆的起动控制电路实现了在宽温环境下的设置程序启动，不需要紧急启动，通过统计起动电机的起动工作次数，为起动电机的可靠性提供了评判依据。
47.本发明的宽温环境下特种车辆的起动控制电路实现了特种车辆基于环境温度和起动电流的闭合自动控制。
48.本发明的宽温环境下特种车辆的起动控制电路实现了常温和极寒温度起动时特种车辆蓄电池过放保护和起动时特种车辆起动电机的绕组过温保护。
49.本发明的宽温环境下特种车辆的起动控制电路能够将起动电机起动次数自动累计与存储，实现宽温下特种车辆连续起动控制测量及起动电动机的闭环控制。
附图说明
50.图1为本技术实施例提供的一种宽温环境下特种车辆的起动控制电路的结构框图。
51.图2为本技术实施例提供的一种宽温环境下特种车辆的起动控制方法的工作流程图。
52.图3为本技术实施例提供的一种宽温环境下特种车辆的起动控制方法的步骤s6的工作流程图。
53.图4为本技术实施例提供的一种宽温环境下特种车辆的起动控制方法的步骤s7的工作流程图。
54.图5为本技术实施例提供的一种宽温环境下特种车辆的起动控制方法的步骤s8的工作流程图。
55.图6为本技术实施例提供的一种宽温环境下特种车辆的起动控制方法的步骤s9的工作流程图。
56.元件标号说明
57.10
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驾驶员操作面板
58.20
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电气综合控制盒
59.30
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电流传感器
60.40
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起动电机
61.50
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温度传感器
62.60
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外部总线接口
具体实施方式
63.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
64.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
65.请参阅图1，图1为本技术实施例提供的一种宽温环境下特种车辆的起动控制电路的结构框图。本发明提供一种宽温环境下特种车辆的起动控制电路，能够在常温和极寒的宽温环境下实现自动控制，通过控制不同温度下的起动时间和起动电流，防止蓄电池的过放以及起动电机的超负荷使用，实现了特种车辆在不同温度下的高效起动。起动控制电路包括但不限于驾驶员操作面板10、电气综合控制盒20、电流传感器30、起动电机40、温度传感器50、外部总线接口60，所述驾驶员操作面板10用于发送特种车辆的起动信号，并存储起动电机40的起动次数，所述电流传感器30用于采集所述起动电机40的起动电流，并将所述起动电流发送至电气综合控制盒20，所述温度传感器50用于采集环境温度，并将所述环境
温度发送至电气综合控制盒20，所述外部总线接口60用于采集发动机档位信号和发动机转速信号，所述电气综合控制盒20用于接收来自所述驾驶员操作面板10的起动信号，以及接收来自外部总线接口60的发动机档位信号和发动机转速信号，以及采集所述起动电机40的启动时间、起动间隔时间，以及接收起动电流和环境温度，读取并累计存储于所述驾驶员操作面板10中的起动电机40的起动次数即为连续起动次数。
66.具体的，所述电气综合控制盒20用于对所述发动机转速信号进行分析判断，以输出所述起动电机40的起动控制信号，或关断所述起动电机40的起动控制信号，所述电气综合控制盒20还用于对所述环境温度、起动电机40的启动时间进行分析判断，以关断所述起动电机40的起动控制信号，所述电气综合控制盒20还用于对所述环境温度、起动电机40的起动电流进行分析判断，以关断所述起动电机40的起动控制信号，所述电气综合控制盒20还用于对所述环境温度、起动电机40的起动间隔时间、起动电机40的连续起动次数进行分析判断，以控制所述起动电机40的再次启动时间，所述电气综合控制盒20每隔2小时读取驾驶员操作面板10存储的起动电机40的起动次数。
67.具体的，所述电气综合控制盒20根据判断结果，输出起动电机40的控制信号，实现特种车辆的起动。根据采集的起动电流、环境温度以及总线反馈的发动机转速信号，控制起动电机40的起动时间和连续起动的时间间隔，完成起动电机40的自动控制。所述起动电机40作为电力作动设备主要功能是将电能转换为机械能，起动时，起动电机40小齿轮与发动机大齿圈啮合，拖动发动机至压燃转速，实现车辆的起动。
68.请参阅图2，图2为本技术实施例提供的一种宽温环境下特种车辆的起动控制方法的工作流程图。本发明还提供一种宽温环境下特种车辆的起动控制方法，包括：
69.步骤s1、通过驾驶员操作面板10发送特种车辆的起动信号，并存储起动电机40的起动次数。
70.步骤s2、通过电流传感器30采集所述起动电机40的起动电流，并将所述起动电流发送至电气综合控制盒20。
71.步骤s3、通过温度传感器50采集环境温度，并将所述环境温度发送至电气综合控制盒20。
72.步骤s4、通过外部总线接口60采集发动机档位信号和发动机转速信号。
73.步骤s5、通过电气综合控制盒20接收来自所述驾驶员操作面板10的起动信号，以及接收来自外部总线接口60的发动机档位信号和发动机转速信号，以及采集所述起动电机40的启动时间、起动间隔时间，以及接收起动电流和环境温度，读取并累计存储于所述驾驶员操作面板10中的起动电机40的起动次数即为连续起动次数。
74.步骤s6、电气综合控制盒20对所述发动机转速信号进行分析判断，以输出所述起动电机40的起动控制信号，或关断所述起动电机40的起动控制信号。
75.步骤s7、所述电气综合控制盒20对所述环境温度、起动电机40的启动时间进行分析判断，以关断所述起动电机40的起动控制信号。
76.步骤s8、所述电气综合控制盒20对所述环境温度、起动电机40的起动电流进行分析判断，以关断所述起动电机40的起动控制信号。
77.步骤s9、所述电气综合控制盒20对所述环境温度、起动电机40的起动间隔时间、起动电机40的连续起动次数进行分析判断，以控制所述起动电机40的再次启动时间。
78.请参阅图3，图3为本技术实施例提供的一种宽温环境下特种车辆的起动控制方法的步骤s6的工作流程图。步骤s6中的电气综合控制盒20对所述发动机转速信号进行分析判断，以输出所述起动电机40的起动控制信号，或关断所述起动电机40的起动控制信号包括：
79.步骤s61、所述电气综合控制盒20判断发动机档位信号是否为空挡，且判断是否发动机转速信号≤50rpm，若是，则电气综合控制盒20输出所述起动电机40的起动控制信号；
80.步骤s62、所述电气综合控制盒20判断是否所述发动机转速信号≥350rpm，若是，则电气综合控制盒20关断所述起动电机40的起动控制信号。
81.请参阅图4，图4为本技术实施例提供的一种宽温环境下特种车辆的起动控制方法的步骤s7的工作流程图。步骤s7中的所述电气综合控制盒20对所述环境温度、起动电机40的启动时间进行分析判断，以关断所述起动电机40的起动控制信号包括：
82.步骤s71、所述电气综合控制盒20判断是否所述环境温度≥15℃，且起动电机40的最长启动时间是否＞5s，若是，则电气综合控制盒20关断所述起动电机40的起动控制信号。
83.步骤s72、所述电气综合控制盒20判断是否－10℃≤环境温度≤15℃，且是否起动电机40的最长启动时间＞15s，若是，则电气综合控制盒20关断所述起动电机40的起动控制信号。
84.步骤s73、所述电气综合控制盒20判断是否所述环境温度≤－10℃，且是否起动电机40的最长启动时间＞30s，若是，则电气综合控制盒20关断所述起动电机40的起动控制信号。
85.请参阅图5，图5为本技术实施例提供的一种宽温环境下特种车辆的起动控制方法的步骤s8的工作流程图。步骤s8中的所述电气综合控制盒20对所述环境温度、起动电机40的起动电流进行分析判断，以关断所述起动电机40的起动控制信号包括：
86.s81、所述电气综合控制盒20判断是否所述环境温度≥15℃，且是否起动电机40的起动电流≥650a，且是否持续时间≥1s，若是，则电气综合控制盒20关断所述起动电机40的起动控制信号。
87.s82、所述电气综合控制盒20判断是否－10℃≤环境温度≤15℃，且是否起动电机40的起动电流≥800a，且是否持续时间≥1s，若是，则电气综合控制盒20关断所述起动电机40的起动控制信号。
88.s83、所述电气综合控制盒20判断是否所述环境温度≤－10℃，且是否起动电机40的起动电流≥900a，且是否持续时间≥1s，若是，则电气综合控制盒20关断所述起动电机40的起动控制信号。
89.请参阅图6，图6为本技术实施例提供的一种宽温环境下特种车辆的起动控制方法的步骤s9的工作流程图。步骤s9中的所述电气综合控制盒20对所述环境温度、起动电机40的起动间隔时间、起动电机40的连续起动次数进行分析判断，以控制所述起动电机40的再次启动时间包括：
90.步骤s91、所述电气综合控制盒20判断是否所述环境温度≥15℃，且起动电机40的起动间隔时间是否为10s，且是否起动电机40的连续起动次数＞3次，若是，则电气综合控制盒20控制起动电机40再次起动的间隔时间≥180s。
91.步骤s92、所述电气综合控制盒20判断是否－10℃≤环境温度＜15℃，且起动电机40的起动间隔时间是否为15s，且是否起动电机40的连续起动次数≤3次，若是，则电气综合
控制盒20控制起动电机40再次起动的间隔时间≥180s。
92.步骤s93、所述电气综合控制盒20判断是否所述环境温度≤－10℃，且起动电机40的起动间隔时间是否为30s，且是否起动电机40的连续起动次数≤3次，若是，则电气综合控制盒20控制起动电机40再次起动的间隔时间≥300s。
93.具体的，所述电气综合控制盒20通过从起动电机40接收的反馈信号累计起动次数，所述电气综合控制盒20不能存储起动次数，由驾驶员操作面板10进行存储起动次数。驾驶员操作面板通过内部总线收到电气综合控制盒发送起动次数，如果是零或小于之前存储的起动次数，则不存储。
94.综上所述，本发明的宽温环境下特种车辆的起动控制电路能够在常温和极寒的宽温环境下实现自动控制，通过控制不同温度下的起动时间和起动电流，防止蓄电池的过放以及起动电机的超负荷使用，实现了特种车辆在不同温度下的高效起动。本发明具备常温和极寒温度起动时蓄电池过放保护及起动电机的绕组过温保护，能够将起动电机起动次数自动累计与存储，实现宽温下特种车辆连续起动控制测量及起动电动机的闭环控制。
95.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。