专利名称：用于保护启动马达的控制器和系统及工程机械设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械领域，具体涉及一种用于保护启动马达的控制器和系统及工程机械设备。
背景技术：
在现有的工程机械设备(例如，挖掘机)中，发动机是在启动马达的带动下启动的，其中，启动马达是启动发动机的必要部件，只有在启动马达得电后运转，启动马达的小齿轮伸出并与发动机曲轴连接，才能带动发动机运转，发动机启动以后，启动马达失电后停止运转，并与发动机曲轴断开，工程机械设备进入正常工作模式。通常，启动马达的启动则是由钥匙启动开关进行控制的。图I是现有技术的启动马达工作的原理图。如图I所示，钥匙启动开关I 一端经 由保险单元2与电源VCC (24V)连接，另一端与启动马达3的一端连接，启动马达3的另一端接地。当钥匙启动开关I被按下，则钥匙启动开关I闭合，则启动马达3得电后启动。该钥匙启动开关为自动复位开关，在驾驶员的手离开该钥匙启动开关之后，钥匙启动开关会自动复位，此时启动马达也会因断电而脱开与发动机曲轴的连接。然而，由于使用场所客观原因的存在，比如天气寒冷、柴油机进气问题、排气问题、机油问题、带负载问题、吸油不畅、电瓶电压低等问题，可能导致发动机启动困难，而此时如果操作者没找到或者不知道问题的根源，就会一直启动发动机，这样就很容易使电瓶亏电或启动马达损坏。而启动马达和发动机都是价格昂贵、采购周期相当长的设备，这样就给用户带来了一定的施工风险和成本的增加。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于保护启动马达的控制器和系统及工程机械设备，以解决上述现有技术中的问题。为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于保护启动马达的控制器，该启动马达与电源相连用于启动发动机，该控制器包括计时装置，用于从启动马达启动发动机的时刻开始计时；以及处理装置，与计时装置相连，用于在计时装置计时达到预定时间值时断开启动马达的电源。本实用新型还提供了一种用于保护启动马达的系统，包括连接于启动马达和电源之间的钥匙启动开关，该系统还包括通过钥匙启动开关与电源连接的控制器，该控制器为上述的用于保护启动马达的控制器。本实用新型还提供了一种工程机械设备，包括启动马达及与该启动马达连接的发动机，该设备包括上述的用于保护启动马达的系统。通过上述技术方案，控制器通过在启动马达运转预定时间后断开启动马达的电源，避免了操作者长时间操作启动钥匙开关去启动发动机而造成的启动马达或电瓶系统不必要的损坏。从而降低了异常损坏发动机启动马达的现象，降低了用户的施工风险和产品故障率，具有简单、方便、可靠、成本低的优势。本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。此外，在所有可能的地方，在整个附图中使用相同的标号以表示相同的部件。在附图中图I是现有技术的启动马达工作的原理图；图2是根据本实用新型实施例的用于保护启动马达的控制器的方框图；以及图3是根据本实用新型实施例的用于保护启动马达的系统的电路图。 附图标记说明I钥匙启动开关 2保险单元3启动马达4继电器5控制器85、86、87a、87、30 接线端
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。图2是根据本实用新型实施例的用于保护启动马达的控制器的方框图。如图2所示，本实用新型提供了一种用于保护启动马达3的控制器5，启动马达3与电源相连用于启动发动机，该控制器5包括计时装置12，用于从启动马达启动发动机的时刻开始计时；以及处理装置14，与计时装置12相连，用于在计时装置12计时达到预定时间值时断开启动马达3的电源。通过在例如全液压挖掘机的工程机械设备中使用该控制器5，能够避免驾驶员长时间操作钥匙启动开关I而导致的启动马达3损坏或蓄电池亏电的现象。从而实现了对启动马达3和蓄电池的保护。在本实施例中，该控制器5还包括与计时装置12连接的接收装置10，其中，启动马达3启动发动机的时刻，接收装置10用于接收电源的电压信号并传送给计时装置12，计时装置12从接收到电压信号的时刻开始计时。在本实施例中，处理装置14断开启动马达3的电源持续预定时间。这样，可以避免操作者在上一次启动没有成功后，在很短的时间内再次启动发动机而造成启动马达3或蓄电池不必要的损坏。其中，预定时间可以在5秒到10秒的范围内，本实施例中，预定时间为10秒。本实用新型还提供了一种用于保护启动马达的系统，包括连接于启动马达3和电源之间的钥匙启动开关1，该系统还包括通过钥匙启动开关I与电源连接的控制器，该控制器为上述实施例中的用于保护启动马达3的控制器5。在本实施例中，该系统还包括继电器4，该继电器4连接于启动马达3与钥匙启动开关I之间，其中，控制器5与该继电器4电连接，用于在计时装置12计时达到预定时间值时，控制该继电器4断开。其中，控制器5可为可编程逻辑控制器(PLC)、单片机、现场可编程门阵列(FPGA)
坐寸o本实用新型还提供了一种工程 机械设备，包括启动马达3及与该启动马达3连接的发动机，该工程机械设备还包括上述实施例中的用于保护启动马达的系统。该工程机械设备例如可以是挖掘机。图3是根据本实用新型实施例的用于保护启动马达的系统的电路图。如图3所示，启动马达电源(VCC)经保险单元2、钥匙启动开关I而连接至启动马达3，继电器4的接线端86连接控制器5的输出端，接线端85接地，常闭触点30和87a分别连接启动马达3及钥匙启动开关I。当继电器4的常闭触点30和87a导通，在驾驶员操作钥匙启动开关I时，钥匙启动开关I闭合，从而启动马达3得电，该启动马达3的输出轴与发动机的曲轴机械相连，带动发动机的曲轴旋转，从而启动发动机；在驾驶员的手离开该钥匙启动开关I之后，钥匙启动开关I会自动复位，此时启动马达3也会因断电而脱开与发动机曲轴的连接。下面结合图4描述本实用新型的用于保护启动马达的系统的工作原理。在钥匙启动开关I闭合后，电源的电压信号经继电器3传送给启动马达3，启动马达3启动发动机，同时该电压信号传送至控制器5。控制器5从接收到电压信号的时刻开始计时，计时期间启动马达3正常运转，在计时装置12计时达到预定时间值时(例如5秒至10秒之间的一个值，本领域技术人员可以根据实际需要进行设定)，控制器5控制该继电器4的常开触点30和87导通，而常闭触点30和87a断开，从而使启动马达3与电源断开，停止启动马达3的长时间运转。在这种情况下，即便是操作者因为错误判断时而长时间启动发动机，启动马达3也不会运转，从而保护了启动马达3和蓄电池。此外，操作者在上一次启动发动机失败后，很可能会在很短的时间内再次启动发动机，但是短时间内连续启动发动机会对启动马达3和蓄电池造成很大危害。为解决该问题，控制器5控制继电器4的常闭触点30和87a断开必须持续一预定时间，才控制继电器4的常闭触点30和87a可以导通，此时操作钥匙启动开关I才可再次启动发动机。具体地，可以通过控制器5对钥匙启动开关I连续两次动作的时间间隔计时，使得钥匙启动开关I连续两次动作的时间必须达到预设时间段后，来确定控制继电器4导通。例如钥匙启动开关I连续两次的启动的时间间隔一般要求不低于10秒，这样控制器5控制继电器4断开所持续的预定时间段可以为10秒。也就是，操作者在上一次启动失败后必须在间隔10秒后方可再次启动发动机，否则无法操作启动马达3。从上述实施例可以看出控制器通过在启动马达运转预定时间后断开启动马达的电源，避免了操作者长时间操作启动钥匙开关去启动发动机，或者在上一次启动失败后，在很短的时间内又去启动发动机而造成启动马达或电瓶系统不必要的损坏。从而降低了异常损坏发动机启动马达的现象，降低了用户的施工风险和产品故障率，具有简单、方便、可靠、成本低的优势。以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。[0038]另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
权利要求1.一种用于保护启动马达的控制器，该启动马达与电源相连用于启动发动机，其特征在于，该控制器包括 计时装置，用于从所述启动马达启动发动机的时刻开始计时；以及 处理装置，与所述计时装置相连，用于在所述计时装置计时达到预定时间值时断开所述启动马达的电源。
2.根据权利要求I所述的控制器，其特征在于，该控制器还包括与计时装置连接的接收装置，其中，所述启动马达启动发动机的时刻，所述接收装置用于接收所述电源的电压信号并传送给所述计时装置，所述计时装置从接收到电压信号的时刻开始计时。
3.一种用于保护启动马达的系统，包括连接于所述启动马达和电源之间的钥匙启动开关，其特征在于，该系统还包括通过所述钥匙启动开关与电源连接的控制器，所述控制器为根据权利要求I或2所述的用于保护启动马达的控制器。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，该系统还包括 继电器，该继电器连接于所述启动马达与所述钥匙启动开关之间， 其中，所述控制器与该继电器电连接，用于在所述计时装置计时达到预定时间值时，控制该继电器断开。
5.一种工程机械设备，包括启动马达及与该启动马达连接的发动机，其特征在于，该设备还包括权利要求3或4所述的用于保护启动马达的系统。
6.如权利要求5所述的工程机械设备，其特征在于，该工程机械设备为挖掘机。
专利摘要本实用新型公开了一种用于保护启动马达的控制器和系统及工程机械设备，该启动马达与电源相连用于启动发动机，该控制器包括计时装置，用于从启动马达启动发动机的时刻开始计时；以及处理装置，与计时装置相连，用于在计时装置计时达到预定时间值时断开启动马达的电源。通过在工程机械设备中使用该控制器，能够避免驾驶员长时间操作钥匙启动开关而导致的发动机启动马达损坏或蓄电池亏电的现象。从而实现了对启动马达和蓄电池的保护。
文档编号F02N11/10GK202560423SQ20122021689
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者陈志 申请人:中联重科股份有限公司渭南分公司, 中联重科股份有限公司