專利名稱：工程機械及其操作控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型關于一種工程機械及其操作控制系統。
背景技術：
現有的工程機械的操作機構一般都包括多個操縱室，例如包括有用于操作后方兩履帶行走的后車操縱室、用于操作前方兩履帶行走的前車操縱室、或者用于操作上車所有卷揚的上車操縱室。請參照圖1，現有的每個操縱室一般都各自有一套操作控制系統，此操作控制系統包括設置在操縱室內的啟動開關10和停止開關12，與啟動開關10和停止開關12信號連接的發(fā)動機E⑶(Engine control unit)控制器14以及發(fā)動機啟動系統16。發(fā)動機E⑶控制器14包括啟動端點140和停止端點142，其中，啟動端點140與啟動開關10信號連接，停止端點142與停止開關12信號連接。發(fā)動機啟動系統16包括電連接的發(fā)動機啟動馬達160、蓄電池162以及發(fā)電機164。發(fā)動機啟動系統16與發(fā)動機E⑶控制器14信號連接。打開啟動開關10，發(fā)動機ECU控制器14的啟動端點140接收24V高電位信號后，發(fā)動機ECU控制器14會自動提供啟動信號給發(fā)動機啟動系統16，發(fā)動機即可啟動。發(fā)動機ECU控制器14中的停止端點142正常工作時外界需要提供MV的高電位信號，當此端點的高電位信號失去時，會自動控制發(fā)動機熄火。因此，當發(fā)動機需要停止時，斷開停止開關12即可。斷開停止開關12時，原通過停止開關12提供給發(fā)動機E⑶控制器14的高電位信號失去，發(fā)動機即可熄火，即發(fā)動機停止工作。但是，現有的技術對整車的多個動力單元不能在一個操縱室內控制，每控制一個動力單元，必須到相應的操縱室內完成；在此，每個動力單元內通常包括一個(或多個)發(fā)動機ECU控制器14以及相對應的一個(或多個)發(fā)動機啟動系統16。例如要完成一個吊裝作業(yè)，則需要配備三個及三個以上的機手協同完成，這樣既影響安全，又影響協同操作，工作效率很低。
實用新型內容本實用新型提供一種工程機械的操作控制系統，能夠節(jié)省勞動強度，提高工作效率。另外，有必要提供一種具有上述操作控制系統的工程機械。為達上述優(yōu)點，本實用新型提供一種工程機械的操作控制系統，對多個動力單元內的多個發(fā)動機進行啟動和停止操作。操作控制系統包括啟動開關、停止開關、選擇開關以及控制器?？刂破鞣謩e與啟動開關、停止開關以及選擇開關信號連接。該選擇開關向該控制器發(fā)出選擇信號，該選擇信號控制該控制器選擇性地向該多個動力單元發(fā)出由該啟動開關發(fā)出的啟動信號或由該停止開關發(fā)出的停止信號。在本實用新型的一實施例中，該多個動力單元進一步包括多個發(fā)動機控制器、及分別與該多個發(fā)動機控制器信號連接的多個發(fā)動機啟動系統。[0009]在本實用新型的一實施例中，該控制器包括主控制器與次控制器，該啟動開關、該停止開關及該選擇開關依次通過該主控制器和該次控制器與該多個發(fā)動機控制器信號連接，該選擇開關向該主控制器發(fā)出選擇信號，該選擇信號控制該主控制器直接或通過該次控制器間接選擇性地向該多個發(fā)動機控制器的其中之一發(fā)出啟動或停止信號。在本實用新型的一實施例中，該操作控制系統進一步包括同步停止開關，該同步停止開關向該主控制器發(fā)出同步停止信號，該同步停止信號控制該主控制器直接及/或通過該次控制器間接同時向該多個發(fā)動機控制器中的兩個或兩個以上的發(fā)動機控制器發(fā)出停止信號。在本實用新型的一實施例中，該主控制器與該次控制器均為PLC控制器，該多個發(fā)動機控制器為ECU控制器。在本實用新型的一實施例中，該主控制器與該次控制器之間通過CAN總線傳送信號并遵循CAN OPEN協議，該次控制器與該發(fā)動機控制器之間通過CAN總線傳送信號并遵循SAE J1939 協議。為達上述優(yōu)點，本實用新型提供一種工程機械，其包括操縱室、多個動力單元、設置在該操縱室內的啟動開關、設置在該操縱室內的停止開關、設置在該操縱室內的選擇開關、以及控制器。控制器分別與該啟動開關、該停止開關以及該選擇開關信號連接，該選擇開關向該控制器發(fā)出選擇信號，該選擇信號控制該控制器選擇性地向該多個動力單元發(fā)出由該啟動開關發(fā)出的啟動信號或由該停止開關發(fā)出的停止信號。在本實用新型的一實施例中，該多個動力單元進一步包括多個發(fā)動機控制器、及分別與該多個發(fā)動機控制器信號連接的多個發(fā)動機啟動系統。在本實用新型的一實施例中，該控制器包括主控制器與次控制器，該啟動開關、該停止開關及該選擇開關依次通過該主控制器和該次控制器與該多個發(fā)動機控制器信號連接，該選擇信號控制該主控制器直接或通過該次控制器間接選擇性地向該多個發(fā)動機控制器的其中之一發(fā)出啟動或停止信號。在本實用新型的一實施例中，該操作控制系統進一步包括同步停止開關，該同步停止開關向該主控制器發(fā)出同步停止信號，該同步停止信號控制該主控制器直接及/或通過該次控制器間接同時向該多個發(fā)動機控制器中的兩個或兩個以上的發(fā)動機控制器發(fā)出
停止信號。在本實用新型的一實施例中，該主控制器與該次控制器之間通過CAN總線傳送信號并遵循CAN OPEN協議，該次控制器與該發(fā)動機控制器之間通過CAN總線傳送信號并遵循SAE J1939 協議。在本實用新型的一實施例中，該操縱室包括主操縱室，前車操縱室及后車操縱室，該次控制器包括前車控制器及后車控制器，該啟動開關、該停止開關以及該選擇開關設置在該主操縱室內，該前、后車操縱室各自包括啟動開關及停止開關，該前、后車操縱室內的啟動開關和停止開關分別與該前、后車控制器信號連接。相較現有技術，本實用新型的工程機械的操作控制系統既可以單獨對各動力單元內的發(fā)動機進行操作，又可以對多個動力單元內的多個發(fā)動機集中控制，滿足多種情況下得工況需要，操作簡單、方便、安全、可靠，既節(jié)省勞動強度，又提高工作效率，實現了多動力單元的集中控制。[0020]為讓本實用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖1是現有技術的工程機械的操作控制系統的示意圖。圖2是本實用新型的工程機械的操作控制系統中前車操縱室單獨對前車動力單元進行操控時的示意圖。圖3是本實用新型的工程機械的操作控制系統中后車操縱室單獨對后車動力單元進行操控時的示意圖。圖4是本實用新型的工程機械的操作控制系統中主操縱室單獨對上車動力單元進行操控時的示意圖。圖5是本實用新型的工程機械的操作控制系統中主操縱室單獨對前車動力單元進行操控時的示意圖。圖6是本實用新型的工程機械的操作控制系統中主操縱室同時控制所有動力單元時的示意圖。
具體實施方式
本實用新型較佳實施例的工程機械包括前車機構、后車機構、上車機構、前車操縱室、后車操縱室及主操縱室。這里前車機構例如包括前車履帶行走機構。后車機構例如包括后車履帶行走機構。上車機構例如包括主卷揚、副卷揚、變幅機構、穿繩機構等機構。前車操縱室用于對前車動力單元內的所有發(fā)動機單獨進行操作。后車操縱室用于后車動力單元內的所有發(fā)動機單獨進行操作。主操縱室既可以對上車動力單元內的所有發(fā)動機單獨進行操作，又可以對整車所有的動力單元內的所有發(fā)動機進行操作。上述各個操縱室內都包括啟動開關和停止開關用于向對應的動力單元發(fā)出啟動信號和停止信號。下面將以具體實施例對本實用新型提出的工程機械及其操作控制系統進行說明。在具體實施例中所有動力單元內的發(fā)動機編號例如為1號發(fā)動機、2號發(fā)動機、3號發(fā)動機、…、N號發(fā)動機。前車動力單元例如包括1號發(fā)動機和2號發(fā)動機，后車動力單元例如包括3號發(fā)動機和4號發(fā)動機，上車動力單元例如包括5號發(fā)動機和6號發(fā)動機。請參照圖2，本實施例的操作控制系統包括設置在前車操縱室(圖未示)內的啟動開關20、停止開關21和選擇開關22。啟動開關20和停止開關21單獨對前車動力單元進行操控。操作控制系統還包括與啟動開關20、停止開關21和選擇開關22信號連接的前車PLC控制器23、與前車PLC控制器23信號連接的1號發(fā)動機ECU控制器M和2號發(fā)動機ECU控制器25，與1號發(fā)動機ECU控制器M信號連接的1號發(fā)動機啟動系統26，以及與2號發(fā)動機ECU控制器25信號連接的2號發(fā)動機啟動系統27。選擇開關22用于對1號發(fā)動機或2號發(fā)動機進行選擇。具體的，請再參照圖2，當需要對前車1號發(fā)動機進行啟動操作時，首先將選擇開關22選擇到“ 1號發(fā)動機”位置，同時操作啟動開關20，選擇開關22發(fā)出的選擇信號和啟動開關20發(fā)出的啟動信號發(fā)送給前車PLC控制器23的接收端，前車PLC控制器23通過CAN總線，遵循SAE J1939協議將啟動信號傳遞給1號發(fā)動機E⑶控制器M固定地址一個啟動命令指令，1號發(fā)動機ECU控制器M接到此命令后輸出信號給1號發(fā)動機啟動系統沈，1號發(fā)動機即可啟動工作。2號發(fā)動機的啟動操作原理同上，這里不再贅述。當需要對前車1號發(fā)動機進行停止操作時，首先將選擇開關22選擇到“1號發(fā)動機”位置，同時操作停止開關21。選擇開關22發(fā)出的選擇信號和停止開關21發(fā)出的停止信號發(fā)送給前車PLC控制器23的接收端，前車PLC控制器23通過CAN總線，遵循SAE J1939協議將停止信號傳遞給1號發(fā)動機ECU控制器M固定地址一個停止命令指令，1號發(fā)動機ECU控制器M接到此命令后輸出信號給1號發(fā)動機啟動系統沈，1號發(fā)動機即可停止工作。2號發(fā)動機的停止操作原理同上，這里不再贅述。請參照圖3，操作控制系統還包括設置在后車操縱室(圖未示)內的啟動開關30、停止開關31和選擇開關32。啟動開關30和停止開關31單獨對后車動力單元進行操控。操作控制系統還包括與啟動開關30、停止開關31和選擇開關32信號連接的后車PLC控制器33、與后車PLC控制器33信號連接的3號發(fā)動機E⑶控制器34和4號發(fā)動機E⑶控制器35，與3號發(fā)動機ECU控制器34信號連接的3號發(fā)動機啟動系統36，以及與4號發(fā)動機ECU控制器35信號連接的4號發(fā)動機啟動系統37。選擇開關32用于對3號發(fā)動機或4號發(fā)動機進行選擇。后車操縱室對3號和4號發(fā)動機的啟動和停止操作原理同前車操縱室對1號和2號發(fā)動機的啟動和停止操作原理相同，這里不再贅述。請參照圖4至圖6，操作控制系統還包括設置在主操縱室(圖未示)內的啟動開關40、停止開關41、1/2停止開關42、3/4停止開關43、5/6停止開關44、同步停止開關45以及選擇開關46。操作控制系統還包括與啟動開關40、停止開關41、1/2停止開關42、3/4停止開關43、5/6停止開關44、同步停止開關45以及選擇開關46信號連接的上車PLC控制器50，以及與上車PLC控制器50信號連接的5號發(fā)動機E⑶控制器51和6號發(fā)動機E⑶控制器52，與5號發(fā)動機ECU控制器51信號連接的5號發(fā)動機啟動系統53，以及與6號發(fā)動機E⑶控制器52信號連接的6號發(fā)動機啟動系統M。選擇開關46用于對整車所有1號發(fā)動機、2號發(fā)動機、3號發(fā)動機、…、N號發(fā)動機進行選擇。上車PLC控制器50同時與前車PLC控制器23、后車PLC控制器33以及其他動力單元的PLC控制器55信號連接。也就是說在本實用新型中前車PLC控制器23、后車PLC控制器33除了分別與前、后車操縱室內各自的開關信號連接外，同時還與主操縱室內的上述開關信號連接。因此，主操縱室既可以對上車動力單元的發(fā)動機單獨進行操作，又可以對整車所有的動力單元內的發(fā)動機進行操作。請再參照圖4，當主操縱室需要對上車動力單元的5號發(fā)動機進行啟動操作時，首先將選擇開關46選擇到“5號發(fā)動機”位置，同時操作啟動開關40，選擇開關46發(fā)出的選擇信號和啟動開關40發(fā)出的啟動信號發(fā)送給上車PLC控制器50的接收端，上車PLC控制器50通過CAN總線，遵循SAE J1939協議將啟動信號傳遞給5號發(fā)動機E⑶控制器51固定地址一個啟動命令指令，5號發(fā)動機ECU控制器51接到此命令后輸出信號給5號發(fā)動機啟動系統53，5號發(fā)動機即可啟動工作。6號發(fā)動機的啟動操作原理同上，這里不再贅述。當需要對上車動力單元的5號發(fā)動機進行停止操作時，首先將選擇開關46選擇到“5號發(fā)動機”位置，同時操作停止開關41，選擇開關46發(fā)出的選擇信號和停止開關41發(fā)出的停止信號發(fā)送給上車PLC控制器50的接收端，上車PLC控制器50通過CAN總線，遵循SAE J1939協議將停止信號傳遞給5號發(fā)動機E⑶控制器51固定地址一個停止命令指令，5號發(fā)動機ECU控制器51接到此命令后輸出信號給5號發(fā)動機啟動系統53，5號發(fā)動機即可停止工作。6號發(fā)動機的停止操作原理同上，這里不再贅述。當需要對上車5號發(fā)動機和6號發(fā)動機進行同時停止操作時，操作5/6停止開關44，5/6停止開關44發(fā)出的同步停止信號通過上車PLC控制器50通過CAN總線，遵循SAEJ1939協議，將同步停止信號同時傳遞給5號發(fā)動機ECU控制器51和6號發(fā)動機ECU控制器52，5號發(fā)動機E⑶控制器51和6號發(fā)動機E⑶控制器52接到此命令后分別輸出停止信號給5號發(fā)動機啟動系統53和6號發(fā)動機啟動系統M，5號發(fā)動機和6號發(fā)動機即同時停止工作。請參照圖5，當主操縱室需要對前車動力單元的1號發(fā)動機進行啟動操作時，首先將選擇開關46選擇到“ 1號發(fā)動機”位置，同時操作啟動開關40，選擇開關46發(fā)出的選擇信號和啟動開關40發(fā)出的啟動信號通過上車PLC控制器50的CAN總線(包括CANH和CANL)，遵循CAN OPEN協議傳遞給前車PLC控制器23。前車PLC控制器23通過其CAN總線，遵循SAE J1939協議將啟動信號傳遞給1號發(fā)動機ECU控制器24，1號發(fā)動機ECU控制器M接到此命令后輸出啟動信號給1號發(fā)動機啟動系統26，1號發(fā)動機即可啟動工作。2號發(fā)動機的啟動操作原理同上，這里不再贅述。當主操縱室需要對前車動力單元的1號發(fā)動機進行停止操作時，首先將選擇開關46選擇到“1號發(fā)動機”位置，同時操作停止開關41，選擇開關46發(fā)出的選擇信號和停止開關41發(fā)出的停止信號通過上車PLC控制器50的CAN總線，遵循CAN OPEN協議傳遞給前車PLC控制器23。前車PLC控制器23通過其CAN總線，遵循SAE J1939協議將停止信號傳遞給1號發(fā)動機ECU控制器24，1號發(fā)動機ECU控制器M接到此命令后輸出停止信號給1號發(fā)動機啟動系統26，1號發(fā)動機即可停止工作。2號發(fā)動機的停止操作原理同上，這里不再贅述。當主操縱室需要對前車1號發(fā)動機和2號發(fā)動機進行同時停止操作時，操作1/2停止開關42，1/2停止開關42發(fā)出的同步停止信號通過上車PLC控制器50的CAN總線，遵循CAN OPEN協議傳遞給前車PLC控制器23，前車PLC控制器23通過CAN總線，遵循SAEJ1939協議，將同步停止信號同時傳遞給1號發(fā)動機ECU控制器M和2號發(fā)動機ECU控制器25，1號發(fā)動機E⑶控制器M和2號發(fā)動機E⑶控制器25接到此命令后分別輸出停止信號給1號發(fā)動機啟動系統26和2號發(fā)動機啟動系統27，1號發(fā)動機和2號發(fā)動機即同時停止工作。主操縱室對后車動力單元的5號發(fā)動機和6號發(fā)動機的啟動、停止以及同步停止的操作原理同上，這里不再贅述。請參照圖6，當主操縱室需要對所有發(fā)動機中的幾個或全部同時停止操作時，操作同步停止開關45。這里，同步停止開關45類似于1/2停止開關42、3/4停止開關43及5/6停止開關44，用于對N個發(fā)動機ECU控制器中的兩個或兩個以上的發(fā)動機ECU控制器發(fā)出停止信號?？梢岳斫猓撏酵Ｖ归_關45可以根據具體的需要對其進行設定。例如，需要對7號發(fā)動機和8號發(fā)動機進行同時停止操作時，同步停止開關45可以設定為7/8停止開關等。同步停止開關45發(fā)出的同步停止信號通過上車PLC控制器50的CAN總線，遵循CAN OPEN協議傳遞給相應動力單元的PLC控制器，相應動力單元的PLC控制器通過相應的CAN總線，遵循SAE J1939協議，將同步停止信號同時傳遞給相應動力單元的發(fā)動機ECU控制器，相應動力單元的發(fā)動機ECU控制器接到此命令后同時輸出停止信號給相應發(fā)動機啟動系統，相應發(fā)動機即可同時停止工作。上述上車PLC控制器50作為操作控制系統的主控制器的舉例，前車PLC控制器23、后車PLC控制器33及其他PLC控制器55作為操作控制系統的次控制器的舉例。1/2停止開關42、3/4停止開關43、5/6停止開關44及同步停止開關45均作為操作控制系統的同步停止開關的舉例。本實用新型的工程機械的操作控制系統既可以單獨對各動力單元內的發(fā)動機進行操作，又可以對多個動力單元內的多個發(fā)動機集中控制，滿足多種情況下得工況需要，操作簡單、方便、安全、可靠，既節(jié)省勞動強度，又提高工作效率，實現了多動力單元的集中控制。以上所述，僅是本實用新型的實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種工程機械的操作控制系統，對多個動力單元內的多個發(fā)動機進行啟動和停止操作，其特征在于，包括啟動開關；停止開關；選擇開關；以及控制器，分別與該啟動開關、該停止開關以及該選擇開關信號連接，該選擇開關向該控制器發(fā)出選擇信號，該選擇信號控制該控制器選擇性地向該多個動力單元發(fā)出由該啟動開關發(fā)出的啟動信號或由該停止開關發(fā)出的停止信號。
2.如權利要求1所述的工程機械的操作控制系統，其特征在于該多個動力單元進一步包括多個發(fā)動機控制器、及分別與該多個發(fā)動機控制器信號連接的多個發(fā)動機啟動系統。
3.如權利要求2所述的工程機械的操作控制系統，其特征在于該控制器包括主控制器與次控制器，該啟動開關、該停止開關及該選擇開關依次通過該主控制器和該次控制器與該多個發(fā)動機控制器信號連接，該選擇開關向該主控制器發(fā)出選擇信號，該選擇信號控制該主控制器直接或通過該次控制器間接選擇性地向該多個發(fā)動機控制器的其中之一發(fā)出啟動或停止信號。
4.如權利要求3所述的工程機械的操作控制系統，其特征在于該操作控制系統進一步包括同步停止開關，該同步停止開關向該主控制器發(fā)出同步停止信號，該同步停止信號控制該主控制器直接及/或通過該次控制器間接同時向該多個發(fā)動機控制器中的兩個或兩個以上的發(fā)動機控制器發(fā)出停止信號。
5.如權利要求3所述的工程機械的操作控制系統，其特征在于該主控制器與該次控制器均為PLC控制器，該多個發(fā)動機控制器為ECU控制器。
6.如權利要求3所述的工程機械的操作控制系統，其特征在于該主控制器與該次控制器之間通過CAN總線傳送信號并遵循CAN OPEN協議，該次控制器與該發(fā)動機控制器之間通過CAN總線傳送信號并遵循SAE J1939協議。
7.—種工程機械，包括操縱室以及多個動力單元，其特征在于，該工程機械還包括設置在該操縱室內的啟動開關；設置在該操縱室內的停止開關；設置在該操縱室內的選擇開關；以及控制器，分別與該啟動開關、該停止開關以及該選擇開關信號連接，該選擇開關向該控制器發(fā)出選擇信號，該選擇信號控制該控制器選擇性地向該多個動力單元發(fā)出由該啟動開關發(fā)出的啟動信號或由該停止開關發(fā)出的停止信號。
8.如權利要求7所述的工程機械，其特征在于，該多個動力單元進一步包括多個發(fā)動機控制器、及分別與該多個發(fā)動機控制器信號連接的多個發(fā)動機啟動系統。
9.如權利要求8所述的工程機械，其特征在于該控制器包括主控制器與次控制器，該啟動開關、該停止開關及該選擇開關依次通過該主控制器和該次控制器與該多個發(fā)動機控制器信號連接，該選擇開關向該主控制器發(fā)出選擇信號，該選擇信號控制該主控制器直接或通過該次控制器間接選擇性地向該多個發(fā)動機控制器的其中之一發(fā)出啟動或停止信號。
10.如權利要求9所述的工程機械，其特征在于該操作控制系統進一步包括同步停止開關，該同步停止開關向該主控制器發(fā)出同步停止信號，該同步停止信號控制該主控制器直接及/或通過該次控制器間接同時向該多個發(fā)動機控制器中的兩個或兩個以上的發(fā)動機控制器發(fā)出停止信號。
11.如權利要求9所述的工程機械，其特征在于該主控制器與該次控制器之間通過 CAN總線傳送信號并遵循CAN OPEN協議，該次控制器與該發(fā)動機控制器之間通過CAN總線傳送信號并遵循SAE J1939協議。
12.如權利要求9所述的工程機械，其特征在于該操縱室包括主操縱室，前車操縱室及后車操縱室，該次控制器包括前車控制器及后車控制器，該啟動開關、該停止開關以及該選擇開關設置在該主操縱室內，該前、后車操縱室各自包括啟動開關及停止開關，該前、后車操縱室內的啟動開關和停止開關分別與該前、后車控制器信號連接。
專利摘要本實用新型涉及一種工程機械的操作控制系統，其包括啟動開關、停止開關、選擇開關以及控制器?？刂破鞣謩e與啟動開關、停止開關以及選擇開關信號連接。該選擇開關向該控制器發(fā)出選擇信號，該選擇信號控制該控制器選擇性地向該多個動力單元發(fā)出由該啟動開關發(fā)出的啟動信號或由該停止開關發(fā)出的停止信號。本實用新型同時還提供一種使用上述操作控制系統的工程機械。相較現有技術，本實用新型的工程機械的操作控制系統能夠節(jié)省勞動強度，提高工作效率。
文檔編號B66C13/38GK202322058SQ20112050561
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權日2011年12月7日
發(fā)明者孟凡冬, 張圣, 湯小君, 滕宏珍, 高一平 申請人:中聯重科股份有限公司