[实用新型]车辆起动超时及意外保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种车辆起动超时及意外保护装置。

背景技术

如今的车辆起动，基本是通过钥匙开关控制起动电机来实现的，在起动时，通过齿轮啮合，将电机的转矩传递给发动机曲轴，实现发动机起动，发动机发动后，如果不及时将起动机与发动机分离，则起动机电枢就会被发动机曲轴带动，高速旋转会导致电枢线圈从电枢槽中甩出，使起动机损坏。这就要求驾驶员掌握好起停的时机，显然，这对驾驶员的要求较高，事实上，新手操作机动车的现象屡见不鲜，因为操作不当导致起动机毁坏的现象也时有发生，这就急需一种装置，来对这种操作加以保护，即在发动机起动完之后，操作者没有切断起动机，通过该装置实现对起动机的自动切断，从而避免起动机的损坏，还有一种情况，就是在车辆起动完之后，因为误操作了起动钥匙，导致起动电机强行与发动机曲轴啮合，极易造成起动机及飞轮齿的损坏，同样需要这样一种装置，来对这种误操作加以避免。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决这种弊端， 提供一种电路简单、改造成本低、安全可靠的车辆起动超时及意外保护装置。

本实用新型的技术方案是这样得以实现的：一种车辆起动超时及意外保护装置,其特点是：它包括型号为CPU224的西门子小型可编程逻辑控制器PLC，其接线端L+和1L+接24V电瓶正极，其接线端M和1M接电瓶负极，其输出点Q0.1接继电器Pre Relay线圈的一端，继电器Pre Relay线圈的另一端接电瓶负极；起动钥匙开关的常开触点Start Switch接在西门子小型可编程逻辑控制器PLC的接线端1L+与输入点I0.3间，继电器Pre Relay的常开触点串接在起动电机的控制电路中。

由于起动电机的起动电流较大，钥匙开关并不直接控制电机，而是通过控制继电器间接控制电机，起动电机通过齿轮与发动机的飞轮齿啮合；起动用钥匙一般设计为自复位开关，本实用新型在操作者起动车辆时，记下起动时刻，且从此时开始计时，若超过设定时间（一般设为15秒）没有松开钥匙开关，通过控制器，切断起动机。另外一种情况就是，一旦车辆起动完之后，发动机转速信号实时提供给控制器，若此信号值不为零，即代表发动机已起动，此时再操作钥匙开关，控制器都认定为“误操作”，均不接通起动机。

附图说明

图1是本实用新型的PLC控制原理图。

图2是图1中继电器控制起动电机原理图。

图中：PLC——西门子小型可编程逻辑控制器；Pre Relay——继电器； Start Switch——钥匙开关；ERPM——发动机转速信号线；Battery——电瓶；M——起动电机； HW——保持线圈；EW——吸引线圈。

具体实施方式

从图1、图2可见：本实用新型的PLC为写有程序的型号为CPU224的西门子小型可编程逻辑控制器，其接线端L+(PLC电源正极端，图1中未画出)、1L+接24V电瓶正极，其接线端M(PLC电源负极端，图1中未画出)、1M接电瓶负极，其输出点Q0.1接继电器Pre Relay线圈的一端，继电器Pre Relay线圈的另一端接电瓶负极；起动钥匙开关的常开触点Start Switch接在西门子小型可编程逻辑控制器PLC的接线端1L+与输入点I0.3间，继电器Pre Relay的常开触点串接在起动电机的控制电路中。

具体的安全保护工作原理：图1中，钥匙开关Start Switch在操作者起动车辆的同时，给PLC的输入点I0.3一路输入信号，PLC通过程序记下钥匙开关动作的开始时间，同时，输出点Q0.1输出高电平，继电器Pre Relay线圈得电，图2中的常开触点闭合，接通起动机控制电路，实现起动。从输入点I0.3有输入信号开始，往后推迟约15秒，若在此15秒内钥匙开关已复位，则PLC无保护动作，若超过15秒，钥匙开关未复位，则通过程序控制，让输出点Q0.1无输出，此时，继电器Pre Relay线圈不得电，图2中的常开触点断开，切断起动机控制电路，强制让起动过程结束，从而保护了起动机。一旦发动机起动完成之后，PLC的输入端I0.0接收到实时的发动机转速信号（此信号为脉冲信号），只要此值不为0，则PLC认为发动机已处于运转状态，此时，若操作者拧动钥匙开关，即给输入端I0.3输入信号，输出端Q0.1并无高电平输出，继电器不动作，那么，起动机也就不工作，避免了强制啮合带来的破坏。

该装置还可以将程序稍加改动，硬件无须变动，实现对两次起动间歇时间以及连续起动次数的控制。不同功率的起动机，不同容量的起动用电瓶，对起动时间的间隔以及起动次数的要求是不同的，发动机起动的能量，由蓄电池来提供，起动电流可以达到几百安培，对于现阶段的蓄电池来说只能承载几秒钟。如果使用过于频繁，接下来电池还没有恢复过来，电压是达不到要求的，功率和发动机转速也可能达不到要求，不仅可能启动不了车子，而且对于蓄电池起动机的损伤都非常大。一般情况下，一次不能正常起动，最好应停顿15秒以后再做第二次起动，连续三次起动不能成功，就要考虑故障了，不能强制再次起动，显然，这些也需要一种装置，来对这一系列操作加以规范。