CN102225731A - 一种起重机及其起动的控制方法和控制*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机起动的控制方法，包括以下步骤：11)发出下车起动发动机的指令；12)检测与所述发动机连接的变速箱是否处于空档，是，则进入步骤13)，否，则进入步骤14)；13)起动发动机；14)中断发动机的起动。该控制方法在下车起动时，检测变速箱档位状态，发动机仅于变速箱处于空档时方能起动，变速箱处于非空档时，发动机无法起动。则上车作业完成后，即使操作者未将变速箱切换至空档档位，在下车操纵室中也无法起动发动机，避免下车起动时，车辆突然窜出，从而提高下车起动的安全性。本发明还公开一种起重机及其起动的控制***。

Description

一种起重机及其起动的控制方法和控制***

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种起重机起动的控制方法。本发明还涉及一种起重机及其起动的控制***。

背景技术

起重机作为一种工程车辆，既要求实现道路行驶功能，同时还必须满足起重作业的需求。

请参考图1，图1为一种典型的起重机整体结构示意图。

起重机按照功能主要分为具有行驶功能的下车行驶部分和具有吊重作业功能的上车作业部分，下车行驶部分具有下车操纵室10，上车作业部分具有上车操纵室30和吊臂20。起重机，尤其针对中小吨位的起重机，上车和下车通常共用一套安装于下车的动力***，即上车作业所需的动力也来自于下车的发动机。发动机动力经过变速箱输出轴输出后，可以经由传动轴、车桥、轮胎，驱动车辆行驶，也可以经由液压油泵传递至上车作业的动力***，驱动上车起重作业，将发动机的动力切换至上车作业的过程称为取力。

请参考图2，图2为一种典型的起重机起动的控制原理图。由图可知起重机可以通过下车操纵室或上车操作室起动。

通过下车操纵室10起动的过程如下：将下车起动开关S1打到I档，电流自蓄电池G流经通电起动保险、电源继电器K1，则电源继电器K1的线圈得电，其触点K1’接通蓄电池G至发动机起动电机M一个端子之间的电路；再将下车起动开关S1打到II档，电流经下车起动开关S1后，接通起动继电器K2的线圈，其触点K2’接通蓄电池G至起动电机另一端子之间的电路，实现车辆的起动。

通过上车操纵室30起动的过程如下：将上车起动开关S2打到I档，电流自蓄电池G流经通电起动保险、电源继电器K1，则电源继电器K1的线圈得电，其触点K1’接通蓄电池G至发动机起动电机M一个端子之间的电路；按下上车驾驶室内的取力手柄，气体压力推动机械装置将发动机的动力切换至上车作业状态，取力检测开关S3检测到取力成功，即发动机动力已经切换到上车时，取力检测开关S3闭合，取力继电器K3的线圈得电，其触点K3’接通蓄电池G至起动继电器K2的电路，起动继电器K2的线圈得电，其触点K2’接通蓄电池G至起动电机M另一端子之间的电路，实现车辆的起动。

上述发动机起动的操作模式存在以下技术问题：首先，下车行驶起动时，要求变速箱位于空档，否则，车辆在起动时容易突然窜出；而处于上车作业工况时，要求变速箱在非空档，此时，发动机输出的动力直接经过液压油泵，传递至上车动力***，驱动上车作业。图2中所示的控制原理可知，起重机的下车起动不受限制，而操作者往往会在操作完上车后忘记切换发动机的动力输出状态(即是否取力)以及变速箱的档位，在下车驾驶室起动车辆时突然窜出，造成严重事故。

其次，按照图2的控制过程可知，车辆起动进行上车作业时，下车依然可以进行发动机的起动程序，因此，在下车驾驶室内操作者的误操作将可能导致发动机在起动后的二次起动，造成发动机的起动马达损坏。

因此，如何进一步完善和协调上车和下车的起动模式，采取相应的保护措施，提高起重机起动的安全性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是要提供一种起重机起动的控制方法，该控制方法针对下车起动模式设定相应的保护措施，可以提高起重机起动的安全性。本发明的另一目的是提供一种起重机及其起动的控制***。

为达到本发明第一目的，本发明提供一种起重机起动的控制方法，包括以下步骤：

11)发出下车起动发动机的指令；

12)检测与所述发动机连接的变速箱是否处于空档，是，则进入步骤13)，否，则进入步骤14)；

13)起动发动机；

14)中断发动机的起动。

优选地，在步骤11)和步骤12)之间具有以下步骤：

110)检测是否处于取力状态，否，则进入步骤12)，是，则进入步骤14)。

本发明所提供的起重机起动的控制方法，在下车起动时，相对于现有技术而言，增加了变速箱档位的检测步骤，发动机仅于变速箱处于空档时方能起动，变速箱处于非空档时，发动机无法起动。则上车作业完成后，即使操作者未将变速箱切换至空档档位，在下车操纵室中也无法起动发动机，避免下车起动时，车辆突然窜出，从而提高下车起动的安全性。

在进一步的技术方案中，增加步骤S110)，下车仅于非取力状态且变速箱位于空档时时，方能起动发动机。避免上车作业时，出现变速箱空档时，下车也能起动发动机，即避免下车操纵室内操作者的误操作可能导致的二次起动，延长发动机起动马达的使用寿命。

为达到本发明的第二目的，本发明提供一种起重机起动的控制***，包括变速箱、发动机、起动所述发动机的下车起动装置，还包括检测所述变速箱是否处于空档的空档检测装置，所述空档检测装置与所述下车起动装置连接；所述变速箱处于空档时，所述下车起动装置连接所述发动机的起动端。

优选地，所述下车起动装置包括下车起动开关和电源，所述下车起动开关控制导通所述电源至所述发动机起动端的起动电路的通断，所述空档检测装置包括根据所述变速箱空档/非空档而接通/断开的空档检测开关，所述下车起动开关接通且所述空档检测开关接通时，所述起动电路接通。

优选地，所述下车起动开关、起动继电器、所述空档继电器的两触点串联于与所述起动电路并联的第一闭合电路中；所述起动继电器的两触点串联于所述起动电路中。

优选地，所述控制***还设置取力/非取力时，接通/断开的取力检测开关；所述下车起动开关接通，且所述取力检测开关断开、所述空档检测开关接通时，所述起动电路接通。

优选地，所述取力检测开关与取力继电器串联，所述取力检测开关接通/断开时，所述取力继电器的触点处于第一导通状态/第二导通状态；所述下车起动开关接通，且所述取力继电器的触点处于第二导通状态、所述空档检测开关接通时，所述起动电路接通。

本发明所提供的控制***设置了空档检测装置，当空档检测装置检测出变速箱处于空档时，与空档检测装置连接的下车起动装置连接发动机的起动端，起动下车起动装置，则可以起动发动机。即处于下车起动状态时，还需变速箱的档位处于空档，起动机才能够起动。则上车作业完成后，即使操作者未将变速箱切换至空档档位，在下车操纵室中也无法起动发动机，避免下车起动时，车辆突然窜出，从而提高下车起动的安全性。

在进一步的技术方案中，下车起动装置包括下车起动开关和电源，空档检测装置包括空档检测开关，空档检测开关根据检测的变速箱的档位状态，接通或断开电路，当空档检测开关和下车起动开关均处于接通状态时，方可在下车操纵室内起动发动机。此方案使用简单的开关元件，接通或断开电源至发动机起动端的电路，实现发动机的起动，或中断发动机的起动，电路设计简单，在实际操作中容易实现。

在进一步的技术方案中，还设置取力检测开关，在下车起动时，处于非取力状态，且变速箱处于空档时，方能自下车起动发动机。避免上车作业时，出现变速箱空档时，下车也能起动发动机，即避免下车操纵室内操作者的误操作可能导致的二次起动，延长发动机起动马达的使用寿命。

为达到本发明的第三目的，本发明还提供一种起重机，包括下车、上车、发动机，以及起动所述发动机的控制***，所述控制***为上述任一项所述的起重机起动的控制***。由于上述起重机起动的控制***具有上述技术效果，具有上述控制***的起重机也具有相同的技术效果。

附图说明

图1为一种典型的起重机整体结构示意图；

图2为一种典型的起重机起动的控制原理图；

图3为本发明所提供起重机起动的控制方法第一种具体实施方式的流程图；

图4为本发明所提供起重机起动的控制方法第二种具体实施方式的流程图；

图5为本发明所提供起重机起动的控制***一种具体实施方式的控制原理图。

具体实施方式

本发明的核心是要提供一种起重机起动的控制方法，该控制方法针对下车起动模式设定相应的保护措施，可以提高起重机起动的安全性。本发明的另一核心是提供一种起重机及其起动的控制***。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3，图3为本发明所提供起重机起动的控制方法第一种具体实施方式的流程图。

本发明所提供的起重机起动的控制方法，包括以下步骤：

步骤S11)发出下车起动发动机的指令；

下车起动发动机的指令可以有多种形式，由下车起动装置实现，比如，打开下车起动开关，在集中控制模式(使用控制器控制发动机的起动)下起动时，也可以是直接输入至控制器的下车起动指令。由上述内容可知，下车起动发动机的指令可以有多种形式，主要是将整车调整至自下车预起动的一种状态。

步骤S12)检测与发动机连接的变速箱是否处于空档，是，则进入步骤S13)，否，则进入步骤S14)；

步骤S14)中断发动机的起动。

变速箱档位切换时，其档位杆的位置发生变化，可以通过位置检测装置检测档位杆的位置变化来确定变速箱是否处于空档状态，则在控制电路中，可以设置与档位杆位置检测装置连接的空档检测开关。空档检测开关根据档位杆的位置变换接通或断开相应的起动电路，档位杆处于空档位置时，进入步骤S13)，即空档时，空档检测开关接通起动电路，发动机起动装置的电路接通，从而起动发动机；档位杆处于非空档时，断开起动电路，中断发动机的起动，则发动机无法起动，处于非工作状态，即步骤S14)。当然，在集中控制模式下，可以通过位置传感器将档位杆的位置信号输入至控制器中，将该信号与预设的空档信号比较，一致，则输出起动发动机的信号(接通起动电路)，即进入步骤S13)；不一致，则不发出起动发动机的信号，进入步骤S14)。

该实施方式所提供的起重机起动的控制方法，在下车起动时，相对于现有技术而言，增加了变速箱档位的检测步骤，发动机仅于变速箱处于空档时方能起动，变速箱处于非空档时，发动机无法起动。则上车作业完成后，即使操作者未将变速箱切换至空档档位，在下车操纵室中也无法起动发动机，避免下车起动时，车辆突然窜出，从而提高下车起动的安全性。

请参考图4，图4为本发明所提供起重机起动的控制方法第二种具体实施方式的流程图。

在第二种具体实施方式中，在步骤S11)和步骤S12)之间增加步骤S110)，

步骤S110)检测是否处于取力状态，否，则进入步骤S13)，是则进入步骤S14)。

在该具体实施例中，下车起动时，除了检测变速箱是否空档，还检测是否处于取力状态，即检测发动机的动力是否输出至上车作业的液压油泵(取力状态)，输出至下车行驶***时，则属于非取力状态，发动机为下车行驶提供动力，此时，再进入步骤S13)，具体工作过程同上述第一种具体实施方式。

增加步骤S110)后，下车起动时，仅于非取力状态且变速箱处于空档时，方能起动发动机。避免上车作业时，出现变速箱空档时，下车也能起动发动机，即避免下车操纵室内操作者的误操作可能导致的二次起动，延长发动机起动马达的使用寿命。

实际上，根据上述内容可知，下车起动时，较为优选的方案是将变速箱空档且处于非取力状态作为起动成功的必要条件，故检检测是否取力和检测是否处于空档的步骤也可以相互调换，或同时检测。

当然，上述实施例均针对发动机自下车起动的控制过程。也可以设计发动机自上车起动的控制方法。当发动机自上车起动时，同样检测是否处于取力状态，属于时，即检测发动机为上车作业提供动力时，则起动发动机，否，则使发动机处于非工作状态。即上车仅于取力状态时，方能起动发动机，避免下车行驶时，在上车进行起动操作，既浪费能源，也存在安全隐患。当将是否处于取力状态优选作为下车起动的必要条件时，也可以统一设计上车起动和下车起动的控制***，取力时，根据是否接收上车起动指令控制，非取力时，由上述下车起动的控制原理进行控制。

请参考图5，图5为本发明所提供起重机起动的控制***一种具体实施方式的控制原理示意图。

除了上述起重机起动的控制方法，本发明还提供一种起重机起动的控制***，包括变速箱、发动机、起动发动机的下车起动装置，还包括检测变速箱是否处于空档的空档检测装置。该具体实施方式中下车起动装置包括下车起动开关S10以及电源G1，还具有上车起动开关S20，下车起动开关S10控制电源G1与发动机起动端导通的起动电路的通断，图5中所示的发动机的起动端为起动电机M1，起动电路导通时，电源G1正极至起动电机M1的第一端子30和第二端子50接通，电源G1的负极接通起动电机M1的第三端子31，起动电机M1开启。起动电机M1起动旋转后，可以带动发动机旋转，从而实现起重机的起动。下车起动开关S10和上车起动开关S20均可以控制起动电路的通断，即上车起动开关S20和下车起动开关S10均可以起动发动机。与现有技术不同的是，该控制***还设置变速箱的空档检测装置，图5中所示的空档检测装置包括空档检测开关S40，由空档检测开关S40和下车起动开关S10共同控制起动电路的通断。

空档检测开关S40可以根据变速箱档位杆的位置变化而改变状态，图5中所示的空档检测开关S40，档位杆空档时，空档检测开关S40接通电路，非空档时，断开电路。

该具体实施方式中，空档检测开关S40和下车起动开关S10均通过继电器控制起动电路的通断，下车起动开关S10具有0档、I档和II档三个位置，下车起动开关S10的I档位置与电源继电器K10串联于与起动电路并联的第三闭合电路中，空档检测开关S40与空档继电器K40串联于与起动电路并联的第二闭合电路中，下车起动开关S10的II档位置与起动继电器K20串联于与第三闭合电路并联的第一闭合电路中，其中空档继电器K40的两触点K40’也串联于第一闭合电路中。空档检测开关S40接通/断开时，空档继电器的触点K40’处于第一导通状态/第二导通状态，处于第一导通状态时，空档继电器K40的触点K40’接通第一闭合电路，处于第二导通状态时，空档继电器K40的触点K40’断开第一闭合电路。

如图5所示，由下车起动发动机的过程如下：首先，将下车起动开关S10打开至I档，即发出下车起动的指令，电源继电器K10的线圈通电，电源继电器K10的触点K10’接通起动电路中电源G1至起动电机M1第一端子30的通路，再将下车起动开关S10打开至II档，则此时，处于下车起动的状态；此时，空档检测开关S40检测到变速箱处于空档时，闭合，空档继电器K40的线圈得电，空档继电器K40的触点K40’接通第一闭合电路，则起动继电器K20的线圈得电，起动继电器K20的触点K20’接通电源G1至起动电机M1第二端子50的通路，则此时起动电机M1可以旋转以起动发动机。下车起动开关S10未打开，不处于下车起动状态时，或变速箱未处于空档时，均无法从起重机下车实现发动机的起动。

需要说明的是，该实施方式中，空档检测开关S40未直接连通电源G1的正极，而是随电源继电器K10的触点K10’接通/断开电源G1，而接通/断开电源G1，即下车起动开关S10打开后，方进行变速箱是否空档的检测，下车起动开关S10未开时，由于上车起动的安全性不受变速箱是否空档的影响，此时，不进行变速箱是否空档的检测，该设计更为合理节能。

上述实施方式中，空档检测开关S40通过空档继电器K40实现第一闭合电路的通断，从而间接控制起动电路的通断。实际上，也可以使空档检测开关S40直接控制第一闭合电路的通断，当然，由于空档检测开关S40的具体安装位置限制，以及继电器存在可以通过较小电流控制较大电流的优势，优选采用空档检测开关S40结合空档继电器K40的方式控制电路的通断。

则该实施方式中的控制***设置空档检测开关S40后，下车起动开关S10打开，起重机处于下车起动状态，空档检测开关S40检测到变速箱处于空档而接通时，方可在下车操纵室内起动发动机，即处于下车起动状态时，还需变速箱的档位处于空档。则上车作业完成后，即使操作者未将变速箱切换至空档档位，在下车操纵室中也无法起动发动机，避免下车起动时，车辆突然窜出，从而提高下车起动的安全性。

在进一步的技术方案中，控制***还可以设置取力检测开关S30，由取力检测开关S30和下车起动开关S10、空档检测开关S40共同控制起动电路的通断。取力检测开关S30可以根据发动机动力输出轴的连接方式改变状态，图5中所示的取力检测开关S30，在起重机处于取力状态时，接通电路，非取力时，断开电路。

与上述实施例的原理相同，取力检测开关S30同样通过继电器实现电路通断的控制。在该具体实施例中，取力检测开关S30控制第一取力继电器K30和第二取力继电器K50的导通状态。如图5所示，取力检测开关S30和第一取力继电器K30串联于与起动电路并联的第四闭合电路中；上车起动开关S20和第二取力继电器K50的线圈串联于与第四闭合电路并联的第五闭合电路中；取力/非取力时，第一取力继电器K30的触点K30’接通/断开第五闭合电路，第二取力继电器K50的触点K50’断开/接通第一闭合电路。

下车起动过程如下：首先，将下车起动开关S10打开至I档，接通电源G1至起动电机M1第一端子30的通路，打开至II档，接通至第一闭合电路；取力检测开关S30检测是否取力，非取力时，第一取力继电器K30的线圈和第二取力继电器K50的线圈均不得电，第二取力继电器K50的触点K50’接通至第一闭合电路；此时，还需检测变速箱是否处于空档，处于空档时，空档检测开关S40闭合，空档继电器K40的线圈得电，空档继电器K40的触点K40’接通至第一闭合电路，则第一闭合电路接通。即下车起动开关S10、空档继电器K40的触点K40’、第二取力继电器K50的触点K50’均接通至第一闭合电路时，第一闭合电路接通，起动继电器K20方得电，进而接通起动电路，起动发动机。

该实施方式中，同时，还可以控制上车的起动过程。上车的起动过程如下：取力时，取力检测开关S30闭合，第一取力继电器K30的线圈得电，第一取力继电器K30的触点K30’接通上车起动开关S20至电源G1的正极；将上车起动开关S20打开至I档，电源继电器K10的线圈得电，其触点K10’接通电源G1至起动电机M1第一端子30的电路，打开至II档，起动继电器K20的线圈得电，其触点K20’接通电源G1至第二端子50的电路，起动接通，则发动机得以起动。起重机处于非取力时，显然，上车无法起动。

该具体实施方式中，还可以使第二取力继电器K50的触点K50’接通/断开第一闭合电路时，断开/接通上车起动开关S20至起动继电器K20的通路，该种设计方式可以简化线路的布置，进一步保证对上车起动的限制。此外，需要说明的是，在图5中，取力检测开关S40在电源总开关闭合后，即处于检测状态，而空档检测开关S30则在下车起动开关S10打开后方检测，此处取力检测开关S40的位置设置，具有兼顾控制上车起动的功能，实际上，也可以设计单独控制下车起动的取力检测开关，使其检测顺序位于空档检测之后，或与空档检测同时进行。

该实施例，自下车起动时，仅于非取力且变速箱处于空档的状态，方能起动发动机。既可以有效防止下车起动时突然窜出，又能够防止取力时，下车起动而导致发动机的二次起动，可以延长发动机起动马达的使用寿命。同时，该具体实施方式，也限制了上车起动的条件，避免非取力状态时，在上车起动发动机，造成资源的浪费。

除了上述实施例，下车发动机起动装置也可以包括下车起动开关以及控制器，空档检测装置可以是与变速箱档位杆连接的位置传感器，空档检测装置与控制器电连接，下车开关接通时，控制器可以根据接收的变速箱档位信号，接通/断开与发动机起动端的连接，即起动发动机/中断发动机的起动。

当然，也可以使控制器与取力检测装置连接，控制器根据是否取力的信号，接通/断开与发动机起动端的连接。因此，使用控制器的信号控制方式也可以实现本发明的目的，使用上述检测开关、继电器等元件的实施例在实际操作中，更为简便，故优选采用。

本发明还提供一种起重机，包括下车、上车、发动机，以及起动发动机的控制***，所述控制***为上述任一实施例所述的起重机起动的控制***。由于上述起重机起动的控制***具有上述技术效果，具有上述控制***的起重机也具有相同的技术效果，在此不赘述。

以上对本发明所提供的一种起重机及其起动的控制方法和控制***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种起重机起动的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

11)发出下车起动发动机的指令；

12)检测与所述发动机连接的变速箱是否处于空档，是，则进入步骤13)；否，则进入步骤14)；

13)起动发动机；

14)中断发动机的起动。

2.根据权利要求2所述起重机起动的控制方法，其特征在于，在步骤11)和步骤12)之间具有以下步骤：

110)检测是否处于取力状态，否，则进入步骤12)；是，则进入步骤14)。

3.一种起重机起动的控制***，包括变速箱、发动机、起动所述发动机的下车起动装置，其特征在于，还包括检测所述变速箱是否处于空档的空档检测装置，所述空档检测装置与所述下车起动装置连接；所述变速箱处于空档时，所述下车起动装置连接所述发动机的起动端。

4.根据权利要求3所述的起重机起动的控制***，其特征在于，所述下车起动装置包括下车起动开关、电源、所述电源至所述发动机起动端的起动电路，所述下车起动开关控制所述起动电路的通断，所述空档检测装置包括根据所述变速箱空档/非空档而接通/断开的空档检测开关，所述下车起动开关接通且所述空档检测开关接通时，所述起动电路接通。

5.根据权利要求4所述的控制***，其特征在于，所述空档检测开关与空档继电器串联，所述空档检测开关接通/断开时，所述空档继电器的触点处于第一导通状态/第二导通状态；所述下车起动开关接通且所述空档继电器的触点处于第一导通状态时，所述起动电路接通。

6.根据权利要求5所述的控制***，其特征在于，所述下车起动开关、起动继电器、所述空档继电器的两触点串联于与所述起动电路并联的第一闭合电路中；所述起动继电器的两触点串联于所述起动电路中。

7.根据权利要求4至6任一项所述的控制***，其特征在于，所述控制***还设置取力/非取力时，接通/断开的取力检测开关；所述下车起动开关接通，且所述取力检测开关断开、所述空档检测开关接通时，所述起动电路接通。

8.根据权利要求7所述的控制***，其特征在于，所述取力检测开关与取力继电器串联，所述取力检测开关接通/断开时，所述取力继电器的触点处于第一导通状态/第二导通状态；所述下车起动开关接通，且所述取力继电器的触点处于第二导通状态、所述空档检测开关接通时，所述起动电路接通。

9.一种起重机，包括下车、上车、发动机，以及起动所述发动机的控制***，其特征在于，所述控制***为权利要求3至8任一项所述的起重机起动的控制***。

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