[發明專利]裝載機集成控制器

無效

• 申請號: 200810063417.7
• 申請日: 2008-08-07
• 公開（公告）號: CN101644914A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 楊帆
• 申請（專利權）人: 楊帆
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所
• 代理人: 戴曉翔

【技術領域】

本發明屬于工程機械控制技術領域，具體是一種裝載機用的數字式集成控制器。

【背景技術】

目前，裝載機作業系統和發動機調速系統采用兩套獨立的系統進行操作，作業系統采用手動換向閥控制執行機構進行作業，發動機調速系統采用手動進行換擋調速，操作復雜，控制精度低，勞動強度大，操作人員易疲勞，經常因操作繁瑣而引起誤操作，工作效率低；而且系統體積較大，增加了整車重量，能耗高。

【發明內容】

為了克服現有技術中存在的上述缺陷，本發明提供一種裝載機集成控制器，通過數字化技術將裝載機作業系統和發動機調速系統的控制集成，合二為一，以達到簡化操作、降低勞動強度和誤操作率、減輕車重、降低能耗、提高工作效率的目的。

為此，本發明采用以下技術方案：裝載機集成控制器，其特征在于它包括含有中央處理器的微處理器模塊、與微處理器模塊相連的信號輸入模塊和功率驅動模塊以及上述模塊供電的電源模塊，所述的功率驅動模塊包括PWM輸出電路和開關量輸出電路。

使用時，PWM輸出電路連接比例多路閥，開關量輸出電路連接換擋電磁閥。操作人員根據需要，依靠按鍵、旋鈕等數字輸入設備向控制器輸入指令，信號輸入模塊接受各種外部指令信號，然后轉換成與微處理器輸入匹配的各種信號。PWM輸出電路接受經過微處理器處理后的信號，輸出與輸入模塊的輸入信號成比例的PWM功率輸出信號，去驅動比例多路閥工作，達到控制作業系統的目的；而開關量輸出電路則由微處理器模塊控制，可輸出不同擋位的高低電平信號，以驅動不同的換擋電磁閥，達到發動機調速目的。由此，本發明將裝載機作業系統和發動機調速系統的控制集成在一個控制器內，而數字設備的操作遠遠比機械手動設備簡單，控制精度也高，降低了勞動強度和誤操作率，提高了工作效率；通過設置合理的程序，能做到合理換擋，有效的保護了變速器內的元件，使變速器壽命得以極大提高；數字設備的體積和重量也較小，從而減輕了車重，降低了能耗。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明采取如下技術措施：

所述的功率驅動模塊連有安全控制模塊，該安全控制模塊具有輸出使能連接端并與電源模塊相連。安全控制模塊根據輸出使能信號控制PWM輸出電路和開關量輸出電路的通斷，當輸出使能信號為高電平時，安全控制模塊允許功率輸出模塊可以進行功率輸出，當輸出使能信號為低電平時，安全輸出通斷電路不允許功率輸出模塊工作，同時安全控制模塊還接受微處理器模塊的控制選擇哪一路功率輸出工作。

所述的微處理器模塊包括有數字量輸出單元，功率驅動模塊中的PWM輸出電路和開關量輸出電路都與數字量輸出單元相連，PWM輸出電路與數字量輸出單元之間還設有電流反饋回路，開關量輸出電路與數字量輸出單元之間還設有狀態反饋回路。電流反饋回路使把比例多路閥的電流反饋給微處理器形成電流閉環控制，使控制更迅速準確；狀態反饋回路把目前輸出電平的高低狀態反饋給微處理器，進而讀取目前的檔位信息。

所述的數字量輸出單元還連接有信號輸出模塊，該信號輸出模塊包括D/A轉換電路、模擬電壓輸出電路和模擬電流輸出電路。D/A轉換電路現把微處理模塊發出的數字信號轉換為模擬信號，然后根據系統配置通過模擬電壓輸出電路輸出電壓和模擬電流輸出電路輸出電流環信號，留作測試或者作為其他外接部件工作所需的電壓或電流源。

所述的微處理器模塊包括有多路CAN總線控制器，該多路CAN總線控制器連接有總線通訊模塊。其中一路CAN總線專用作為控制器可編程系統的接口，其他CAN總線控制器與其他外接設備進行信息交換(如顯示設備、遠程監控設備等)，便于遠程控制。

所述的電源模塊包括電壓監控電路，電壓監控電路未接收到外部使能信號時電源模塊不工作，接受到有效的外部使能信號后電源模塊開始工作，把外部電源電壓轉換成與之相連的各個模塊所需的電壓；如果外部供電電壓欠壓或者超壓，則電壓監控電路輸出異常脈沖，如果外部供電電壓正常，則電壓監控電路輸出正常脈沖；電壓監控電路輸出異常脈沖時，微處理器模塊不工作，電壓監控電路輸出正常脈沖時，微處理器模塊正常工作。

所述的微處理器模塊包括數字量輸入單元、模擬量輸入單元和存儲器，數字量輸入單元和模擬量輸入單元都與信號輸入模塊連接。數字量輸入單元和模擬量輸入單元分別用以接受信號輸入模塊相應的數字或模擬信號。存儲器中存儲有控制器軟件程序，包括控制器嵌入式操作系統和控制器硬件驅動，上位PC機上裝有對應的通用可編程平臺。