阅读说明：本技术 控制发动机熄火的系统及方法 (System and method for controlling engine stall ) 是由 李亚东 耿家文 张箭 董玉忠 赵飞飞 温猛 王全永 简立瑞 胡恒强 张明更 付志 于 2020-05-20 设计创作，主要内容包括：本公开提供了一种控制发动机熄火的系统及方法,涉及自动控制技术领域。其中的控制发动机熄火的系统包括：起动开关；与起动开关电连接的延时继电器,被配置为：检测起动开关是否处于熄火状态；在检测到起动开关处于熄火状态时,经过第一预设时长后断电；与延时继电器电连接的延时控制继电器；与延时控制继电器电连接的电源继电器,被配置为对发动机供电；与起动开关及延时控制继电器电连接的主控制器,被配置为：在检测到发动机处于运行状态且起动开关处于熄火状态时,经过第二预设时长后驱动延时控制继电器断电以使电源继电器断电,第二预设时长小于第一预设时长。本公开能够便捷高效的延长涡轮增压器发动机的使用寿命。(The disclosure provides a system and a method for controlling engine flameout, and relates to the technical field of automatic control. The system for controlling engine stall comprises: a start switch; a time delay relay electrically connected to the start switch, configured to: detecting whether the starting switch is in a flameout state or not; when the starting switch is detected to be in a flameout state, the power is cut off after a first preset time; a delay control relay electrically connected to the delay relay; a power relay electrically connected to the delay control relay and configured to supply power to the engine; a main controller electrically connected to the start switch and the delay control relay, configured to: when the engine is detected to be in the running state and the starting switch is in the flameout state, the delay control relay is driven to be powered off after a second preset time length to enable the power supply relay to be powered off, wherein the second preset time length is smaller than the first preset time length. This disclosure can convenient efficient extension turbocharger engine's life.)

控制发动机熄火的系统及方法

技术领域

本公开涉及自动控制技术领域，特别涉及一种控制发动机熄火的系统及方法。

背景技术

发动机作为工程机械的核心零部件，占工程机械整机成本的比重较大，如何提升发动机的使用寿命及使用经济性成为主机厂研发的重要方向。

液压挖掘机工作时负载突变较大，对发动机功率输出要求较高。挖掘机发动机配备涡轮增压器可以有效提升发动机动力输出性能，保证发动机瞬间扭矩能力的提升。涡轮增压器能够利用内燃机所产生的废气为动力提升发动机进气量，从而提升内燃机的输出功率及同等功率下的燃油经济性，因此涡轮增压技术挖掘机上应用较为广泛。

发明内容

本公开解决的一个技术问题是，如何便捷高效的延长涡轮增压器发动机的使用寿命。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种控制发动机熄火的系统，包括：起动开关；与起动开关电连接的延时继电器，被配置为：检测起动开关是否处于熄火状态；在检测到起动开关处于熄火状态时，经过第一预设时长后断电；与延时继电器电连接的延时控制继电器；与延时控制继电器电连接的电源继电器，被配置为对发动机供电；以及与起动开关及延时控制继电器电连接的主控制器，被配置为：检测发动机是否处于运行状态；检测起动开关是否处于熄火状态；在检测到发动机处于运行状态且起动开关处于熄火状态时，经过第二预设时长后驱动延时控制继电器断电以使电源继电器断电，第二预设时长小于第一预设时长。

在一些实施例中，控制发动机熄火的系统还包括与主控制器电连接的发动机控制器；主控制器还被配置为：在发动机处于运行状态且起动开关处于熄火状态时，向发动机控制器发送怠速指令；发动机控制器被配置为：响应于怠速指令，对发动机进行怠速控制。

在一些实施例中，控制发动机熄火的系统还包括与主控制器电连接的先导电磁阀；主控制器还被配置为：在发动机处于运行状态且起动开关处于熄火状态时，向先导电磁阀发送切断供电指令；先导电磁阀被配置为：响应于切断供电指令，切断发动机的液压系统的液压先导油路。

在一些实施例中，控制发动机熄火的系统还包括与主控制器和发动机控制器电连接的急停开关；急停开关被配置为：响应于用户的急停开启操作，向主控制器发送急停开启指令，并向发动机控制器发送熄火指令；发动机控制器还被配置为：响应于熄火指令，对发动机进行熄火控制；主控制器被配置为：响应于急停开启指令，经过第三预设时长后驱动延时控制继电器断电，第三预设时长小于第二预设时长的剩余时长。

在一些实施例中，控制发动机熄火的系统还包括与发动机控制器电连接的转速传感器，被配置为获取发动机转速；主控制器还被配置为：通过发动机控制器从转速传感器读取发动机转速，并根据发动机转速检测发动机是否处于运行状态。

在一些实施例中，控制发动机熄火的系统还包括与主控制器电连接的电子监控器；主控制器还被配置为：将第二预设时长的剩余时长发送至电子监控器；电子监控器被配置为：显示第二预设时长的剩余时长。

在一些实施例中，电子监控器还被配置为：显示立即熄火按键；响应于用户对立即熄火按键的点击操作，向主控制器发送立即熄火指令；主控制器还被配置为：响应于立即熄火指令，立即驱动延时控制继电器断电。

在一些实施例中，电子监控器还被配置为：显示时长修改按键；响应于用户通过时长修改按键对第二预设时长的修改操作，向主控制器发送时长修改指令；主控制器还被配置为：响应于时长修改指令，对第二预设时长进行修改。

根据本公开实施例的另一个方面，提供了一种控制发动机熄火的方法，包括：延时继电器检测起动开关是否处于熄火状态；延时继电器在检测到起动开关处于熄火状态时，经过第一预设时长后断电；主控制器检测发动机是否处于运行状态；主控制器检测起动开关是否处于熄火状态；主控制器在检测到发动机处于运行状态且起动开关处于熄火状态时，经过第二预设时长后驱动延时控制继电器断电以使电源继电器断电，第二预设时长小于第一预设时长。

在一些实施例中，控制发动机熄火的方法还包括：主控制器在发动机处于运行状态且起动开关处于熄火状态时，向发动机控制器发送怠速指令；发动机控制器响应于怠速指令，对发动机进行怠速控制。

在一些实施例中，控制发动机熄火的方法还包括：主控制器在发动机处于运行状态且起动开关处于熄火状态时，向先导电磁阀发送切断供电指令；先导电磁阀响应于切断供电指令，切断发动机的液压系统的液压先导油路。

在一些实施例中，控制发动机熄火的方法还包括：急停开关响应于用户的急停开启操作，向主控制器发送急停开启指令，并向发动机控制器发送熄火指令；发动机控制器响应于熄火指令，对发动机进行熄火控制；主控制器响应于急停开启指令，经过第三预设时长后驱动延时控制继电器断电，第三预设时长小于第二预设时长的剩余时长。

在一些实施例中，控制发动机熄火的方法还包括：转速传感器获取发动机转速；主控制器判断发动机是否处于运行状态包括：主控制器过发动机控制器从转速传感器读取发动机转速，并根据发动机转速检测发动机是否处于运行状态。

在一些实施例中，控制发动机熄火的方法还包括：主控制器将第二预设时长的剩余时长发送至电子监控器；电子监控器显示第二预设时长的剩余时长。

在一些实施例中，控制发动机熄火的方法还包括：电子监控器显示立即熄火按键；电子监控器响应于用户对立即熄火按键的点击操作，向主控制器发送立即熄火指令；主控制器响应于立即熄火指令，立即驱动延时控制继电器断电。

在一些实施例中，控制发动机熄火的方法还包括：电子监控器显示时长修改按键；电子监控器响应于用户通过时长修改按键对第二预设时长的修改操作，向主控制器发送时长修改指令；主控制器响应于时长修改指令，对第二预设时长进行修改。

本公开能够在延时继电器的额定延时时长内实现对涡轮增压器发动机的可变延时熄火，从而便捷高效的延长了涡轮增压器发动机的使用寿命。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本公开一些实施例的控制发动机熄火的系统的结构示意图。

图2示出了本公开控制发动机熄火的系统的工作过程的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

发明人研究发现，涡轮增压器工作时温度较高，如果在高温高速状态下突然直接熄火，会大大降低涡轮增压器的寿命，并降低涡轮增压器发动机的可靠性。目前主流挖掘机厂家的发动机都不具备延时怠速熄火功能，如果涡轮增压器发动机在停机时怠速3-5分钟后再熄火，能够延长涡轮增压器发动机寿命。即使实现了延时熄火，如果不能配置延时熄火的时长，固定延时时长的延时熄火仍然会造成使用不便。有鉴于此，本公开提出了一种控制发动机熄火的方法。

首先结合图1描述本公开控制发动机熄火的系统的一些实施例。

图1示出了本公开一些实施例的控制发动机熄火的系统的结构示意图。如图1所示，本实施例中的控制发动机熄火的系统10包括：起动开关101、与起动开关101电连接的延时继电器102、与延时继电器102电连接的延时控制继电器103、与延时控制继电器103电连接的电源继电器104以及与起动开关101及延时控制继电器103电连接的主控制器105。

其中，起动开关101可以是是钥匙开关，也可以是一键起停控制模块，能够实现系统的上电起动及熄火功能。延时继电器102被配置为：检测起动开关101是否处于熄火状态；在检测到起动开关101处于熄火状态时，经过第一预设时长后断电。电源继电器104被配置为对发动机供电。主控制器105被配置为：检测发动机是否处于运行状态；检测起动开关101是否处于熄火状态；在检测到发动机处于运行状态且起动开关101处于熄火状态时，经过第二预设时长后驱动延时控制继电器103断电以使电源继电器104断电，第二预设时长小于第一预设时长。

本实施例引入主控制器对延时控制继电器进行控制，可以实现在延时继电器额定延时时长以内的可变延时控制，进而实现发动机的可变延时熄火功能，从而便捷高效的延长了涡轮增压器发动机的使用寿命。

在一些实施例中，控制发动机熄火的系统10还包括与主控制器105电连接的发动机控制器107。主控制器105还被配置为：在发动机处于运行状态且起动开关101处于熄火状态时，向发动机控制器107发送怠速指令；发动机控制器107被配置为：响应于怠速指令，对发动机进行怠速控制。

本实施例中，主控制器检测到用户发起的熄火请求后，能够使发动机进入怠速状态，通过控制发动机转速实现怠速熄火，避免了发动机高速熄火，进一步保障了涡轮增压器发动机的使用寿命和可靠性。

在一些实施例中，控制发动机熄火的系统10还包括与主控制器105电连接的先导电磁阀106。主控制器105还被配置为：在发动机处于运行状态且起动开关101处于熄火状态时，向先导电磁阀106发送切断供电指令；先导电磁阀106被配置为：响应于切断供电指令，切断发动机的液压系统10的液压先导油路。

发明人考虑到，如果发动机熄火过程中液压系统没有切断，则存在带载熄火的风险。也就是说，用户仍然可以对发动机进行操控，造成发动机动作过程中突然熄火，从而产生安全隐患。有鉴于此，本实施例中主控制单元检测到起动开关的熄火请求后，可以延时一小段时间(例如1秒)后切断先导电磁阀，从而切断先导回路，有效避免延时熄火期间对发动机整机的操作，避免了带载熄火的风险，实现了脱载熄火控制，从而提升了系统的操作安全性及可靠性。

在一些实施例中，控制发动机熄火的系统10还包括与主控制器105和发动机控制器107电连接的急停开关108，急停开关可以是单组触点的开关也可以是双组触点的开关，触点类型可以是常开触点也可以是常闭触点，优选常开触点以进一步提升控制发动机熄火的系统的稳定性。急停开关108被配置为：响应于用户的急停开启操作，向主控制器105发送急停开启指令，并向发动机控制器107发送熄火指令；发动机控制器107还被配置为：响应于熄火指令，对发动机进行熄火控制；主控制器105被配置为：响应于急停开启指令，经过第三预设时长后驱动延时控制继电器103断电，第三预设时长小于第二预设时长的剩余时长。

发明人研究发现，如果用户需要对发动机进行紧急停机，可能需要等待较长时间系统才会断电，导致用户体验较差。有鉴于此，本实施例通过引入急停开关对发动机控制器的熄火回路进行控制。这样一来，一方面可以在延时熄火回路异常时保证紧急停机功能，提升熄火延时系统的应急安全性；另一方面通过启用检测急停开关进行紧急熄火，能够自动缩短延时熄火的延时时长，减少用户等待时间，进一步提升了系统的使用便捷性。

在一些实施例中，控制发动机熄火的系统10还包括与发动机控制器107电连接的转速传感器109，被配置为获取发动机转速；主控制器105还被配置为：通过发动机控制器107从转速传感器109读取发动机转速，并根据发动机转速检测发动机是否处于运行状态。

在一些实施例中，控制发动机熄火的系统10还包括与主控制器105电连接的电子监控器110；主控制器105还被配置为：将第二预设时长的剩余时长发送至电子监控器110；电子监控器110被配置为：显示第二预设时长的剩余时长。

发明人考虑到传统的控制发动机熄火的系统不具备在延时熄火过程中的相关操作提醒，因此人机交互性较差。本实施例，通过可视化的人机交互界面对延时熄火系统进行便捷性配置，增加了熄火状态提醒功能，使得电子监控器能够以人机交互界面实现延时熄火状态倒计时的提醒，从而提升了控制发动机熄火的系统的可操作性和用户体验。

在一些实施例中，电子监控器110还被配置为：显示立即熄火按键；响应于用户对立即熄火按键的点击操作，向主控制器105发送立即熄火指令；主控制器105还被配置为：响应于立即熄火指令，立即驱动延时控制继电器103断电。

本实施例通过电子监控器和主控制器之间的交互控制，增加了一键立即熄火功能，实现了通过电子监控器选择延时熄火和立即熄火的控制模式，进一步提升了系统熄火功能的灵活性和可操作性。

在一些实施例中，电子监控器110还被配置为：显示时长修改按键；响应于用户通过时长修改按键对第二预设时长的修改操作，向主控制器105发送时长修改指令；主控制器105还被配置为：响应于时长修改指令，对第二预设时长进行修改。

本实施例通过电子监控器和主控制器之间的交互控制，可实现对延时时长的人机交互配置，满足了用户通过人机交互界面对延时时长进行灵活配置的需求，更进一步提升了系统延时熄火功能的灵活性。

下面结合图2描述本公开控制发动机熄火的系统的工作过程。

图2示出了本公开控制发动机熄火的系统的工作过程的流程示意图。如图2所示，控制发动机熄火的系统的工作过程的流程如下。

当主控制器监测到起动开关的上电端口有效时，主控制器通过发动机控制器的CAN通讯端口读取的转速传感器的信号，此时主控制器检测发动机转速是否大于预设转速(例如650rpm)。如果大于预设转速并超过一定的时间(例如15秒)，则检测到发动机处于运行状态；反之，则检测到发动机处于非运行状态。

如果发动机此时处于运行状态，并且主控制器检测到起动开关的档位从运转状态切换到熄火状态(例如主控制器的用于检测起动开关档位信号的相应检测端口从高电平信号转变为悬空状态)，则确定检测到起动开关的熄火请求，发动机将从运转状态切换到熄火状态，主控制器将进入延时熄火的控制。此时延时继电器检测到起动开关从运转状态切换到熄火状态(例如延时继电器的触发端口检测到来自起动开关的钥匙开关信号从高电平信号转变为悬空状态)，此时延时继电器将进入额定的延时控制。

当系统监测到延时熄火请求后，主控制器将延时熄火使能信号通过总线发送给电子监控器，电子监控器弹出延时熄火状态提醒窗口，该窗口可以显示延时熄火倒计时状态，以提醒操作人员发动机熄火倒计时进度，同时该界面还有立即熄火一键快捷操作项，通过对虚拟的立即熄火按键的操作，用户可以实现立即熄火功能。操作人员点击立即熄火按键，主控制器接收来自电子监控器的立即熄火指令后立即停机熄火，进入立即停机熄火状态。此时延时控制继电器将立即切断延时继电器的输出回路，从而切断电源继电器线圈的电源。电源继电器断电，系统立即进入断电熄火状态。

在电子监控器中的用户设置选项里，操作人员可以设置延时熄火时长，操作人员可以根据自身需求设置延时熄火时长，延时时长默认可以为3分钟，延时时长可以在15秒到延时继电器的额定延时时长之间调节。延时继电器的额定延时时长一般不低于5分钟。

如果操作人员不点击立即熄火，系统将进入预定的延时熄火控制，主控制器将根据默认延时时长或者是操作人员设置的延时时长来控制延时控制继电器线圈，延时时长将在延时继电器的额定时长以内按照预定的配置时长进行控制，系统通过延时控制继电器触点和延时继电器线圈的串联实现对延时继电器延时时长的灵活控制。当到达设定的延时时长后，主控制器将驱动延时控制继电器线圈，使延时控制继电器断电，延时控制继电器的常开触点断开。由于其常开触点串联在延时继电器的延时输出端和电源继电器的线圈电源输入端之间，因此延时控制继电器常开触点断开后电源继电器线圈断电，系统进入断电熄火状态，从而达到对电源继电器线圈的供电电源的延时控制。

同时，当系统在进入延时熄火时，主控制器将通过总线向发动机控制器发送怠速指令，发动机如果处于怠速转速以上，此时将执行怠速指令，以避免高速熄火。主控制器将切断先导电磁阀供电，从而切断液压先导油路，禁止熄火倒计时阶段液压系统动作，产生操作安全风险，避免带载熄火。

当发动机进入倒计时熄火时，如果急停开关执行停机操作时，急停开关对发动机控制器的熄火回路进行控制，此时系统将迅速进行紧急熄火。系统急停开关有效时，控制器将检测急停开关状态，同时控制断电延时时长，如果系统断电延时时长剩余时间大于10秒将按照10秒进行延时。

下面描述本公开控制发动机熄火的方法的一些实施例。本公开控制发动机熄火的方法包括步骤S301～步骤S308。

在步骤S301中，延时继电器检测起动开关是否处于熄火状态。同时，主控制器检测发动机是否处于运行状态，并检测起动开关是否处于熄火状态。

在一些实施例中，转速传感器获取发动机转速；主控制器过发动机控制器从转速传感器读取发动机转速，并根据发动机转速检测发动机是否处于运行状态。

延时继电器在检测到起动开关未处于熄火状态时，返回步骤S301；延时继电器在检测到起动开关处于熄火状态时，执行步骤S302。在步骤S302中，延时继电器经过第一预设时长后断电。

主控制器在检测到发动机处于运行状态或起动开关处于熄火状态时，返回步骤S301；主控制器在检测到发动机处于运行状态且起动开关处于熄火状态时，执行步骤S303。在步骤S303中，主控制器经过第二预设时长后驱动延时控制继电器断电以使电源继电器断电，第二预设时长小于第一预设时长。

在一些实施例中，在执行步骤S303的同时执行步骤S304，然后执行步骤S305。在步骤S304中，主控制器在发动机处于运行状态且起动开关处于熄火状态时，向发动机控制器发送怠速指令。在步骤S305中，发动机控制器响应于怠速指令，对发动机进行怠速控制。

在一些实施例中，在执行步骤S303的同时执行步骤S306，然后执行步骤S307。在步骤S306中，主控制器在发动机处于运行状态且起动开关处于熄火状态时，向先导电磁阀发送切断供电指令。在步骤S307中，先导电磁阀响应于切断供电指令，切断发动机的液压系统的液压先导油路。

在一些实施例中，控制发动机熄火的方法还包括步骤S308～步骤S310。在步骤S308中，急停开关响应于用户的急停开启操作，向主控制器发送急停开启指令，并向发动机控制器发送熄火指令；在步骤S309中，发动机控制器响应于熄火指令，对发动机进行熄火控制；在步骤S310中，主控制器响应于急停开启指令，经过第三预设时长后驱动延时控制继电器断电，第三预设时长小于第二预设时长的剩余时长。

在一些实施例中，控制发动机熄火的方法还包括步骤S311～步骤S312。在步骤S311中，主控制器将第二预设时长的剩余时长发送至电子监控器；在步骤S312中，电子监控器显示第二预设时长的剩余时长。

在一些实施例中，控制发动机熄火的方法还包括步骤S313～步骤S315。在步骤S313中，电子监控器显示立即熄火按键；在步骤S314中，电子监控器响应于用户对立即熄火按键的点击操作，向主控制器发送立即熄火指令；在步骤S315中，主控制器响应于立即熄火指令，立即驱动延时控制继电器断电。

在一些实施例中，控制发动机熄火的方法还包括步骤S316～步骤S318。在步骤S316中，电子监控器显示时长修改按键；在步骤S317中，电子监控器响应于用户通过时长修改按键对第二预设时长的修改操作，向主控制器发送时长修改指令；在步骤S318中，主控制器响应于时长修改指令，对第二预设时长进行修改。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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