CN102828838A - 工程机械、节能控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程机械、节能控制装置及方法。其中，节能控制装置包括控制器和转速传感器；其中，转速传感器安装在该工程机械的发动机上，用于获取该发动机的转速信号；控制器与转速传感器相连接，用于接收转速信号；控制器还与该工程机械的操作手柄和动作开关相连接，用于获取操作手柄信号和动作开关信号；控制器还用于根据转速信号、操作手柄信号和动作开关信号判断该工程机械是否满足发动机熄火条件，并在满足熄火条件时发出熄火信号。本装置根据转速信号、操作手柄信号和动作开关信号判断起重机的工作情况，并在满足条件时自动控制发动机熄火，不仅节约了能源，而且也避免了非作业人员进入操纵室后可能产生的误动作，提高了安全性。

Description

工程机械、节能控制装置及方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种工程机械、节能控制装置及方法。

背景技术

随着工业技术的迅速发展，能源短缺和环境污染问题也日趋严重。工程机械一般采用发动机做功来驱动液压***，作业过程中，一般由作业人员操控各种动作，由于施工作业的间歇性、作业人员操作习惯等问题，工程机械可能长时间处于非作业状态，而此时发动机仍处于工作状态，仍在消耗燃油。虽然此时发动机做功较小，但此时起重机不做任何动作，燃油消耗全部用来做无用功，不但浪费燃油，而且发动机有害气体等排放物也会污染环境，不符合节能环保的要求。另外，作业人员也可能在情况紧急时忘记熄火，发动机长时间未熄火时，若非作业人员进入操纵室后可能产生误动作，存在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种工程机械、节能控制装置及方法，以解决现有工程机械不能自动熄火造成的浪费能源、污染环境及存在较大的安全隐患的问题。

一个方面，本发明提供了一种工程机械用节能控制装置，包括控制器和转速传感器；其中，转速传感器安装在该工程机械的发动机上，用于获取该发动机的转速信号；控制器与转速传感器相连接，用于接收转速信号；控制器还与该工程机械的操作手柄和动作开关相连接，用于获取操作手柄信号和动作开关信号；控制器还用于根据转速信号、操作手柄信号和动作开关信号判断该工程机械是否满足发动机熄火条件，并在满足熄火条件时发出熄火信号。

进一步地，上述控制装置中，熄火条件为：操作手柄信号和动作开关信号均为零，并且，转速信号不为零，以及该状态持续了第一设定时间。

进一步地，上述控制装置还包括输入输出单元；其中，控制器还与输入输出单元相连接，控制器还用于在该工程机械满足熄火确认条件时向输入输出单元发送熄火确认信号，并根据输入输出单元的信息反馈情况确定是否发出熄火信号；熄火确认条件为：操作手柄信号和动作开关信号均为零，并且，转速信号不为零，以及该状态保持了第一设定时间。

进一步地，上述控制装置中，控制器发出熄火信号的条件为：在第二设定时间内，控制器接收到输入输出单元发送的确认熄火的反馈信号；或者，在大于第二设定时间时，控制器未接收到输入输出单元发送的任何反馈信号；控制器不发出熄火信号的条件为：在第二设定时间内，控制器接收到输入输出单元发送的不熄火的反馈信号。

进一步地，上述控制装置中，输入输出单元为显示屏。

进一步地，上述控制装置中，控制器与输入输出单元之间连接有开关。

本装置根据转速信号、操作手柄信号和动作开关信号判断起重机的工作情况，并在满足条件时自动控制发动机熄火，不仅节约了能源，而且也避免了非作业人员进入操纵室后可能产生的误动作，提高了安全性。

另一方面，本发明还提供了一种工程机械，其上设置有上述任一种节能控制装置。

进一步地，上述工程机械中，工程机械为起重机。

由于节能控制装置具有上述效果，所以具有该节能控制装置的工程机械也具有相应的技术效果。

又一方面，本发明还提供了一种节能控制方法，用于工程机械，包括：转速获取步骤，获取所述工程机械的发动机转速；操作信号获取步骤，获取所述工程机械的操作手柄信号和动作开关信号；判断步骤，根据所述发动机转速、操作手柄信号和动作开关信号判断该工程机械是否满足熄火条件；熄火控制步骤，若满足熄火条件，则控制该工程机械的发动机熄火；若不满足熄火条件，则对发动机不做任何操作。

进一步地，上述控制方法中，所述判断步骤具体为：若所述发动机转速大于零，且所述操作手柄信号和所述动作开关信号均等于零，以及，该状态持续了第一设定时间，则判断该发动机满足熄火条件。

进一步地，上述控制方法中，所述判断步骤包括：第一子步骤，若发动机转速大于零，且所述操作手柄信号和所述动作开关信号均等于零，并且，该状态持续了第一设定时间，则向输入输出单元发送是否熄火的确认信号；第二子步骤，若在第二设定时间内，接收到输入输出单元反馈的确定熄火的信号，或者，在大于第二设定时间内，没有接收到输入输出单元反馈的任何信号，则判断该发动机满足熄火条件；若在第二设定时间内，接收到输入输出单元反馈的不熄火信号，则判断该发动机不满足熄火条件。

该方法根据转速信号、操作手柄信号和动作开关信号判断起重机的工作情况，并在满足条件时自动控制发动机熄火，不仅节约了能源，而且也避免了非作业人员进入操纵室后可能产生的误动作，提高了安全性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明节能控制装置实施例的第一结构框图；

图2为本发明节能控制装置实施例的第二结构框图；

图3为本发明节能控制装置实施例的第三结构框图；

图4为本发明节能控制方法第一优选实施例的结构框图；

图5为本发明节能控制方法第二优选实施例的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明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发明。

控制装置实施例：

参见图1，图中示出了本发明节能控制装置的优选实施例。该控制装置可以用于工程机械，下面以起重机为例，对其做进一步说明。如图所示，该装置包括控制器100和转速传感器400。

结合相关技术可知，起重机上一般设置有操作手柄200、动作开关300和发动机700。其中，操作手柄200一般布置在操纵室座椅两侧，通过操纵操作手柄200可以控制起重臂进行起吊等动作。动作开关300一般布置在操纵室的操纵台上，通过操纵动作开关300可以控制工程机械进行一些辅助作业，比如副臂与主臂的连接等。

如图1所示，本实施例中，转速传感器400安装在该工程机械的发动机700上，用于获取发动机700的转速信号。控制器100与转速传感器400相连接，用于接收发动机700的转速信号。控制器100还与该工程机械的操作手柄200和动作开关300相连接，用于获取操作手柄200和动作开关300的操作信号；控制器100还用于根据转速信号、操作手柄信号和动作开关信号判断该工程机械是否满足发动机熄火条件，并在满足熄火条件时发出熄火信号。

本实施例可以根据转速信号、操作手柄信号和动作开关信号判断起重机的工作情况，并在满足条件时自动控制发动机熄火，不仅节约了能源，而且也避免了非作业人员进入操纵室后可能产生的误动作，提高了安全性。

优选地，上述实施例中，熄火条件为：操作手柄信号、动作开关信号均为零，并且，转速信号不为零，并且，该状态持续了第一设定时间。

通过以上分析容易理解，当操作手柄200和动作开关300同时处于复位状态，即不动作时，操作手柄200和动作开关300的操作信号同时为零；此时，操作人员没有操控起重机进行作业。若此时控制器100接收到发动机700转速不为零的信息，即发动机700处于工作状态；并且，转速不为零而操作手柄200和动作开关300同时为零的状态持续了第一设定时间，则控制器100会发出发动机熄火信号。

具体操作时，参见图2，可以通过熄火执行机构600控制发动机700熄火。具体地，熄火执行机构600一般布置在起重机上车操纵室电气控制箱内，控制器100与熄火执行机构600相连接，当熄火执行机构600接收到熄火信号时，其线圈接通，触点闭合，控制发动机700熄火。控制器100也可以向起重机的总线发送总线熄火数据包，发动机700接收到该总线熄火数据包后自动熄火。此外，控制器100还可以发送熄火信号直接作用于发动机模块熄火输入点，以关闭发动机700。本领域人应当理解，控制器100控制发动机700熄火的实现方式多样，本发明对其不做任何限定。

具体操作时，可以根据实际情况确定第一设定时间，本发明对其不做限定。

本实施例在起重机处于非作业状态并满足熄火条件时，控制发动机自动熄火，与现有技术相比，不仅节约了能源，同时，也减少了有害气体的排放和对环境的污染。此外，也避免了非作业人员进入操纵室后可能产生的误动作，提高了安全性。

优选地，参见图3，还可以对本实施例作进一步改进，增设了输入输出单元500。控制器100还与输入输出单元500相连接，控制器100还用于在起重机满足熄火确认条件时向输入输出单元500发送熄火确认信号，并根据输入输出单元500的信息反馈情况确定是否发出熄火信号。其中，熄火确认条件为：操作手柄信号和动作开关信号均为零，并且，转速信号不为零，以及该状态持续了第一设定时间。

该实施例中，在起重机满足发动机熄火确认条件时，控制器100向输入输出单元500发送熄火确认信息，输入输出单元500接收并显示该熄火确认信息。具体操作时，输入输出单元500可以选择触摸屏或其他具有该功能的显示屏，一般布置在驾驶室中的仪表台上，以便于操作人员及时了解该信息并作出反馈。控制器100再根据输入输出单元500的信息反馈情况确定该工程机械是否满足熄火条件，进而确定是否发出熄火信号。

其中，控制器100发出熄火信号的条件为：在第二设定时间内，控制器100接收到输入输出单元500发送的确认熄火的反馈信息；或者，在大于第二设定时间时，控制器100未接收到输入输出单元500发送的任何反馈信息。控制器100不发出熄火信号的条件为：在第二设定时间内，控制器100接收到输入输出单元500发送的不熄火的反馈信息。

可以看出，在第二设定时间内，如果操作人员发出同意熄火的反馈信息，控制器100会发出熄火信号；如果操作人员发出不同意熄火的反馈信息，控制器100不会发出熄火信号。此时，控制器100会将之前的检测信息清零，重新检测满足发送熄火确认信息的条件。

另外，如果操作人员在大于第二设定时间时，仍没有发出反馈信息，控制器100也会发出熄火信号。具体操作时，可以在控制器100内设置延时模块，控制器100在第二设定时间内未接收到输入输出单元的反馈信号时，控制器100再延时第三设定时间后发出熄火信号。

具体操作时，可以根据实际情况确定第二设定时间和第三设定时间，本发明对其不做限定。

具体操作时，也可以在控制器100和输入输出单元500之间设置开关，通过操作开关决定是否启用该输入输出单元500。

通过以上实施例，可以看出，本发明具有如下优势：

1）本发明在起重机不作业时，自动关闭发动机，不仅减少了燃油消耗，节约了资源；同时，也减少了尾气排放和噪声污染，符合环保要求；

2）在操作人员长时间不在操纵室的情况下，避免了其他人员误操作造成的安全隐患；

3）该控制装置结构简单，易于实现。

工程机械实施例：

本发明还提供了一种工程机械，以起重机为例，其上设置有上述任一种节能控制装置。其中，节能控制装置的具体实施过程参照上述说明即可，本发明在此不再赘述。

由于节能控制装置具有上述效果，所以具有该节能控制装置的工程机械也具有相应的技术效果。

控制方法实施例

第一实施例：

参见图4，图中示出了本发明节能控制方法的优选实施例。从图中可以看出，该方法包括：转速获取步骤S1，获取该工程机械的发动机转速；操作信号获取步骤S2，获取该工程机械的操作手柄信号和动作开关信号；判断步骤S3，根据发动机转速、操作手柄信号和动作开关信号判断该工程机械是否满足熄火条件；熄火控制步骤S4，若满足熄火条件，则控制该工程机械的发动机熄火；若不满足熄火条件，则对发动机不做任何操作。

本实施例可以根据转速信号、操作手柄信号和动作开关信号判断起重机的工作情况，并在满足条件时自动控制发动机熄火，不仅节约了能源，而且也避免了非作业人员进入操纵室后可能产生的误动作，提高了安全性。

优选地，判断步骤S3进一步包括：若发动机转速大于零，且操作手柄信号和动作开关信号均等于零，以及，该状态持续了第一设定时间，则判断该发动机满足熄火条件。

一般而言，当操作手柄和动作开关处于复位状态，即不动作时，操作手柄和动作开关的操作信号均为零；此时，操作人员没有操控起重机进行作业。若此时发动机转速不为零，即发动机处于工作状态；并且，同时满足上述条件这一状态持续了第一设定时间，则控制发动机熄火。

需要说明的是：本实施例中，先获取的发动机转速信号，后获取的操作手柄信号和动作开关信号，实际上，具体实施时，也可以先获取操作手柄信号，再获取动作开关信号和转速信号，本发明对三种信号的获取先后顺序不做任何限定。

该方法在起重机不作业时，自动关闭发动机，不仅减少了燃油消耗，节约了资源；同时，也减少了尾气排放和噪声污染，符合环保要求。另外，在操作人员长时间不在操纵室的情况下，避免了其他人员误操作造成的安全患。

第二实施例：

参见图5，图中还示出了本发明节能控制方法的第二优选实施例。

如图所示，本实施例中的判断步骤进一步包括：第一子步骤，若发动机转速大于零，且操作手柄信号和动作开关信号均等于零，并且，该状态持续了第一设定时间，则向输入输出单元发送是否熄火的确认信号；第二子步骤，若在第二设定时间内，接收到输入输出单元反馈的确定熄火的信号，或者，在大于第二设定时间内，没有接收到输入输出单元反馈的任何信号，则判断该发动机满足熄火条件；若在第二设定时间内，接收到输入输出单元反馈的不熄火信号，则判断该发动机不满足熄火条件。

相对于第一实施例，本实施例增加了熄火条件确认步骤。具体地，在工程机械已满足：发动机转速大于零，且操作手柄信号和动作开关信号均等于零，以及，该状态持续了第一设定时间时，为安全起见，还要向输入输出单元发送熄火确认信息。并根据输入输出单元的信息反馈情况确认是否熄火。本实施例的其他部分与第一实施例相同，兹不赘述。

下面结合图5对本实施例作进一步说明：

当控制器检测到发动机转速不为零，并且，操作手柄和动作开关均无操作信号，则控制器开始计时。若计时过程中发动机转速发生变化，或检测到操作手柄或动作开关的动作信号，则计时归零。若计时过程没有中断，当累计计时时间达到第一设定值时，控制器会控制操纵室的输入输出单元显示“熄火提示界面”，此时操作人员若不在操纵室，当该显示达到第二设定时间，而控制器没有接收到任何反馈信息时，控制器会自动控制发动机熄火。若此时操作人员在操纵室内，并且，操作人员在第二设定时间内通过显示屏选择熄灭发动机，则控制器控制发动机熄火；若操作人员在第二设定时间内通过显示屏选择不熄灭发动机时，控制器不控制发动机熄火，并将累计时间清零，重新检测熄火条件。

综上可知，该方法不仅可以节省不必要的燃油消耗，节约资源，而且，还可以减少有害气体的排放和对环境的噪声污染。另外，该方法不仅适用于工程机械，也适用于具有间歇性工作特点的其他械设备，适用范围广。

由于该控制方法与上述控制装置原理相似，所以相关之处可以相互参照。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工程机械用节能控制装置，其特征在于，包括控制器（100）和转速传感器（400）；其中，

所述转速传感器（400）安装在该工程机械的发动机上，用于获取该发动机的转速信号；

所述控制器（100）与所述转速传感器（400）相连接，用于接收所述转速信号；

所述控制器（100）还与该工程机械的操作手柄（200）和动作开关（300）相连接，用于获取操作手柄（200）信号和动作开关（300）信号；

所述控制器（100）还用于根据所述转速信号、所述操作手柄信号和所述动作开关信号判断该工程机械是否满足发动机熄火条件，并在满足熄火条件时发出熄火信号。

2.根据权利要求1所述的工程机械用节能控制装置，其特征在于，

所述熄火条件为：所述操作手柄信号和所述动作开关信号均为零，并且，所述转速信号不为零，以及该状态持续了第一设定时间。

3.根据权利要求1所述的工程机械用节能控制装置，其特征在于，还包括输入输出单元（500）；其中，

所述控制器（100）还与所述输入输出单元（500）相连接，所述控制器（100）还用于在该工程机械满足熄火确认条件时向所述输入输出单元（500）发送熄火确认信号，并根据所述输入输出单元（500）的信息反馈情况确定是否发出熄火信号；

所述熄火确认条件为：所述操作手柄信号和所述动作开关信号均为零，并且，所述转速信号不为零，以及该状态保持了第一设定时间。

4.根据权利要求3所述的工程机械用节能控制装置，其特征在于，

所述控制器（100）发出熄火信号的条件为：在第二设定时间内，所述控制器（100）接收到所述输入输出单元（500）发送的确认熄火的反馈信号；或者，在大于第二设定时间时，所述控制器（100）未接收到所述输入输出单元（500）发送的任何反馈信号；

所述控制器（100）不发出熄火信号的条件为：在第二设定时间内，所述控制器（100）接收到所述输入输出单元（500）发送的不熄火的反馈信号。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的工程机械用节能控制装置，其特征在于，所述输入输出单元（500）为显示屏。

6.根据权利要求3或权利要求4所述的工程机械用节能控制装置，其特征在于，所述控制器（100）与所述输入输出单元（500）之间连接有开关。

7.一种工程机械，其特征在于，其上设置有权利要求1至6中任一项所述的节能控制装置。

8.一种节能控制方法，用于工程机械，其特征在于，包括：

转速获取步骤，获取所述工程机械的发动机转速；

操作信号获取步骤，获取所述工程机械的操作手柄信号和动作开关信号；

判断步骤，根据所述发动机转速、操作手柄信号和动作开关信号判断该工程机械是否满足熄火条件；

熄火控制步骤，若满足熄火条件，则控制该工程机械的发动机熄火；若不满足熄火条件，则对发动机不做任何操作。

9.根据权利要求8所述的节能控制方法，其特征在于，所述判断步骤具体为：

若所述发动机转速大于零，且所述操作手柄信号和所述动作开关信号均等于零，以及，该状态持续了第一设定时间，则判断该发动机满足熄火条件。

10.根据权利要求8所述的节能控制方法，其特征在于，所述判断步骤包括：

第一子步骤，若发动机转速大于零，且所述操作手柄信号和所述动作开关信号均等于零，并且，该状态持续了第一设定时间，则向输入输出单元发送是否熄火的确认信号；

第二子步骤，若在第二设定时间内，接收到输入输出单元反馈的确定熄火的信号，或者，在大于第二设定时间内，没有接收到输入输出单元反馈的任何信号，则判断该发动机满足熄火条件；若在第二设定时间内，接收到输入输出单元反馈的不熄火信号，则判断该发动机不满足熄火条件。

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