[實用新型]新型液壓挖掘機電控系統冗余裝置

有效

• 申請號: 201220185985.6
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN202577434U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 李亞東;孟凡建;秦家升;費樹輝;高見廠;鄭磊;張科偉
• 申請（專利權）人: 徐州徐工挖掘機械有限公司
• 主分類號: E02F9/20
• 分類號: E02F9/20;E02F9/22
• 代理公司: 徐州支點知識產權代理事務所(普通合伙) 32244
• 代理人: 張榮亮

技術領域

本實用新型涉及一種新型液壓挖掘機電控系統的冗余裝置，屬于液壓挖掘機控制系統技術領域。

背景技術

隨著國內挖掘機發動機向三階段電噴發動機切換，發動機電控系統的控制功能更加豐富，挖掘機的可控性進一步增強。液壓挖掘機的功率控制主要通過主控制器對發動機轉速控制以及主泵吸收功率的控制來實現的，而電噴發動機轉速控制方式比普通機械式發動機的控制方式更為豐富，它是由主控制器通過總線向發動機ECM提交轉速控制數據來實現的，總線控制方式主要包括轉速控制及油門開度控制等。???????

當電噴發動機在控制總線出現通訊故障或主控制器出現故障時，發動機及液壓泵的電控系統將不受控制，給挖掘機的使用帶來一定障礙。如圖2所示，目前有些主機廠家通過加裝手動備用模塊來解決上述問題，當上述故障出現時，通過手動打開備用模塊來實現挖掘機的液壓泵比例閥的定流控制，從而實現對發動機轉速的控制，再通過發動機ECM的中速控制模式，實現對發動機轉速的限速控制，使發動機盡量工作在省油區域。為了使液壓挖掘機功率控制系統更加可靠、應急模式開啟更加自動化，我們對此進行了深入研究。

發明內容

針對上述現存的技術問題，本實用新型提供一種新型液壓挖掘機電控系統的冗余裝置，以實現電控系統應急模式的自動化切換，提升挖掘機功率控制系統的可靠性。

為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現：本裝置包括主控制器、監控器、發動機ECM?、電磁比例閥、油門旋鈕、自動應急模塊，自動應急模塊包括第一繼電器組和第二繼電器組，主控制器、監控器和發動機ECM通過各自的端口“CANH”、“CANL”、“CANSH”相互電連接；第一繼電器組端口“A13”、“A14”、“A16”、“A20”分別電連接主控制器端口“AGND”、“+5V”、“AI”、“DO2”，?第一繼電器組端口“A15”、“A17”、“A21”分別電連接發動機ECM主油門的端口“+5V”、“Signal”、“Ground”，第一繼電器組端口“A11”、“A12”、“A18”分別電連接油門旋鈕端口“S3”、“S2”、“S1”，?第一繼電器組端口“A19”電連接公共地線；第二繼電器組端口“B5”、“B7”、“B10”分別電連接主控制器端口“PWMCM”、“PWM”、“DO1”，第二繼電器組端口“B3”、“B8”分別電連接發動機ECM?中速控制開關端口“Intermediate?speed?control”、“Switch?return”，第二繼電器組端口“B1”、“B2”分別電連接電磁比例閥端口“Y1”、“Y2”；?第二繼電器組端口“B4”一端串聯分壓電阻R1、另一端通過保險絲與電源串聯，第二繼電器組端口“B6”、“B9”電連接公共地線。

本實用新型的有益效果是：當液壓挖掘機電控系統正常工作時，發動機ECM的轉速控制被設定為主油門控制優先狀態，主控制器通過判斷油門旋鈕信號端輸出電壓來確定控制發動機的轉速，同時對電磁比例閥電流的大小進行PID調節，實現挖掘機功率控制系統的正常工作。

當主控制器不能工作或主控制器、監控器、發動機ECM之間的CAN總線出現通訊故障時，通過對自動應急模塊第二繼電器組的觸點進行自動切換，來實現對發動機總線轉速控制方式向主油門控制方式的轉換，同時該裝置可以將液壓泵從ESS控制方式轉換到比例閥定流控制方式上，將泵的吸收功率限制在一個高效的工作區域，保證了液壓挖掘機在控制器及CAN通訊總線失效模式下發動機系統及液壓系統的正常運轉，且使發動機盡量工作在省油區域。

實現了應急模式的自動化切換，提升了挖掘機功率控制系統的可靠性及挖掘機使用的安全性。

附圖說明

圖1為本實用新型的控制原理圖；

圖2為現有技術中手動應急模塊的控制原理圖。

圖中：1、第一繼電器組，2、主控制器，3、保險絲，4、第二繼電器組，5、電磁比例閥，6、發動機ECM，7、監控器，8、油門旋鈕，9、手動應急模塊。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，本實用新型包括主控制器2、監控器7、發動機ECM?6、電磁比例閥5、油門旋鈕8、自動應急模塊，進一步實施時，主控制器2還包括油門旋鈕信號檢測端口、比例閥驅動端口及繼電器線圈驅動端口。自動應急模塊包括第一繼電器組1和第二繼電器組4，進一步，第一繼電器組1、第二繼電器組4集成了六組常開和常閉觸點。