[实用新型]新型液压挖掘机电控系统冗余装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型液压挖掘机电控系统的冗余装置，属于液压挖掘机控制系统技术领域。

背景技术

随着国内挖掘机发动机向三阶段电喷发动机切换，发动机电控系统的控制功能更加丰富，挖掘机的可控性进一步增强。液压挖掘机的功率控制主要通过主控制器对发动机转速控制以及主泵吸收功率的控制来实现的，而电喷发动机转速控制方式比普通机械式发动机的控制方式更为丰富，它是由主控制器通过总线向发动机ECM提交转速控制数据来实现的，总线控制方式主要包括转速控制及油门开度控制等。       

当电喷发动机在控制总线出现通讯故障或主控制器出现故障时，发动机及液压泵的电控系统将不受控制，给挖掘机的使用带来一定障碍。如图2所示，目前有些主机厂家通过加装手动备用模块来解决上述问题，当上述故障出现时，通过手动打开备用模块来实现挖掘机的液压泵比例阀的定流控制，从而实现对发动机转速的控制，再通过发动机ECM的中速控制模式，实现对发动机转速的限速控制，使发动机尽量工作在省油区域。为了使液压挖掘机功率控制系统更加可靠、应急模式开启更加自动化，我们对此进行了深入研究。

发明内容

针对上述现存的技术问题，本实用新型提供一种新型液压挖掘机电控系统的冗余装置，以实现电控系统应急模式的自动化切换，提升挖掘机功率控制系统的可靠性。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：本装置包括主控制器、监控器、发动机ECM 、电磁比例阀、油门旋钮、自动应急模块，自动应急模块包括第一继电器组和第二继电器组，主控制器、监控器和发动机ECM通过各自的端口“CANH”、“CANL”、“CANSH”相互电连接；第一继电器组端口“A13”、“A14”、“A16”、“A20”分别电连接主控制器端口“AGND”、“+5V”、“AI”、“DO2”， 第一继电器组端口“A15”、“A17”、“A21”分别电连接发动机ECM主油门的端口“+5V”、“Signal”、“Ground”，第一继电器组端口“A11”、“A12”、“A18”分别电连接油门旋钮端口“S3”、“S2”、“S1”， 第一继电器组端口“A19”电连接公共地线；第二继电器组端口“B5”、“B7”、“B10”分别电连接主控制器端口“PWMCM”、“PWM”、“DO1”，第二继电器组端口“B3”、“B8”分别电连接发动机ECM 中速控制开关端口“Intermediate speed control”、“Switch return”，第二继电器组端口“B1”、“B2”分别电连接电磁比例阀端口“Y1”、“Y2”； 第二继电器组端口“B4”一端串联分压电阻R1、另一端通过保险丝与电源串联，第二继电器组端口“B6”、“B9”电连接公共地线。

本实用新型的有益效果是：当液压挖掘机电控系统正常工作时，发动机ECM的转速控制被设定为主油门控制优先状态，主控制器通过判断油门旋钮信号端输出电压来确定控制发动机的转速，同时对电磁比例阀电流的大小进行PID调节，实现挖掘机功率控制系统的正常工作。

当主控制器不能工作或主控制器、监控器、发动机ECM之间的CAN总线出现通讯故障时，通过对自动应急模块第二继电器组的触点进行自动切换，来实现对发动机总线转速控制方式向主油门控制方式的转换，同时该装置可以将液压泵从ESS控制方式转换到比例阀定流控制方式上，将泵的吸收功率限制在一个高效的工作区域，保证了液压挖掘机在控制器及CAN通讯总线失效模式下发动机系统及液压系统的正常运转，且使发动机尽量工作在省油区域。

实现了应急模式的自动化切换，提升了挖掘机功率控制系统的可靠性及挖掘机使用的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的控制原理图；

图2为现有技术中手动应急模块的控制原理图。

图中：1、第一继电器组，2、主控制器，3、保险丝，4、第二继电器组，5、电磁比例阀，6、发动机ECM，7、监控器，8、油门旋钮，9、手动应急模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括主控制器2、监控器7、发动机ECM 6、电磁比例阀5、油门旋钮8、自动应急模块，进一步实施时，主控制器2还包括油门旋钮信号检测端口、比例阀驱动端口及继电器线圈驱动端口。自动应急模块包括第一继电器组1和第二继电器组4，进一步，第一继电器组1、第二继电器组4集成了六组常开和常闭触点。