一种挖掘机属具电气控制系统及控制方法与流程

本发明涉及挖掘机电气控制，具体涉及一种挖掘机属具电气控制系统及控制方法。

背景技术：

1、随着工程作业需求的多样化和精细化，为挖掘机配置破碎锤、抓木器、液压剪等属具，实现一机多能，已成为提升设备利用率的通用方案。挖掘机配备多功能属具后，可进行挖掘机进行管线开挖、破碎混凝土、平整场地等多种施工作业，提高了效率，减少进场次数。

2、目前，挖掘机上常采用纯机械式和半自动液压式的快换装置。纯机械式和半自动液压式快换装置通常需要用人力操纵机构来实现属具的替换，操作效率低。

3、因此，亟需一套集成多功能属具功能的控制系统的全自动快换装置。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于can总线通信的挖掘机多功能属具智能电气控制系统。在原先电控系统中加入属具控制器，显示控制器通过can总线与属具控制器通信，实现液压输出与属具的精准适配，使得操作工在驾驶舱完成属具的更换和安全锁止，使用快捷迅速且安全可靠。

2、为实现上述目的，作为第一方面，本发明通过以下技术方案予以实现：一种挖掘机属具电气控制系统，包括：

3、属具控制器，用于采集手柄输入信号与输出电流控制比例电磁阀；

4、显示控制器，被配置为作为人机交互终端，与所述属具控制器电连接进行数据传输；

5、比例控制输入装置，包括第一控制部和第二控制部，第一控制部和第二控制部均具有流量锁定按钮；

6、比例电磁阀，设置有多个，包括至少两组与属具控制器输出端连接的阀组，分别为第一阀组和第二阀组；

7、其中，所述显示控制器，用于属具功能模式的检测与选择，显示相应的属具模式信息用于提示用户；

8、所述属具控制器通过互锁信号线进行物理连接状态确认；

9、所述属具控制器被配置为接收所述比例控制输入装置的信号、流量锁定信号，并根据从所述显示控制器接收的指令，控制所述多个比例电磁阀的动作。

10、根据本发明，进一步的，所述显示控制器具有用户操作界面，所述用户操作界面包括用于选择多种预设或自定义属具模式的属具模式选择界面；以及用于对所述多个比例电磁阀的输出流量进行百分比调节的仪表调节界面。

11、根据本发明，进一步的，所述属具控制器还被配置为提供至少两种操作模式，每种操作模式定义了所述比例控制输入装置与所述多个比例电磁阀中不同阀件的预设对应关系。

12、根据本发明，进一步的，所述两种操作模式包括第一操作模式和第二操作模式；第一操作模式中，所述第一控制部与第一阀组对应，所述第二控制部与第二阀组对应；第二操作模式中，所述第一控制部与第二阀组对应，所述第二控制部与第一阀组对应。

13、根据本发明，进一步的，所述属具控制器还连接有快换电磁阀和快换压力开关。

14、根据本发明，进一步的，所述属具控制器被配置为仅当从所述显示控制器接收到快换操作激活指令、并检测到所述快换压力开关闭合信号时，才响应来自所述比例控制输入装置的后续操作指令以驱动所述快换电磁阀动作。

15、根据本发明，进一步的，所述第一控制部为左手柄波轮，第二控制部为右手柄波轮；所述多个比例电磁阀包括a1比例电磁阀和a2比例电磁阀构成的第一阀组和a3比例电磁阀和a4比例电磁阀构成的第二阀组。

16、根据本发明，进一步的，所述互锁信号线的互锁信号的检测逻辑为：当插头正确插入插座时，引脚c4和引脚d4在属具连接器内部短接，车载控制器检测到该通路闭合后连接有效。

17、作为第二方面，本发明还提供一种挖掘机属具电气控制方法，该方法应用于包括属具控制器、显示控制器、比例控制输入装置和多个比例电磁阀的系统中，所述方法包括如下步骤：

18、通过can总线在所述显示控制器与所述属具控制器之间进行数据传输；

19、由所述属具控制器通过互锁信号线确认物理连接状态；

20、由所述属具控制器接收所述比例控制输入装置的信号以及流量锁定信号；

21、由所述属具控制器根据从所述显示控制器接收的指令，控制所述多个比例电磁阀的动作。

22、优选的，所述方法应用于的系统还包括与所述属具控制器连接的快换电磁阀以及与所述属具控制器连接的快换压力开关，并且所述方法还包括：

23、从所述显示控制器接收快换功能激活指令；

24、检测所述快换压力开关闭合信号；

25、在接收到快换功能激活指令且检测到快换压力开关闭合信号的条件下，响应比例控制输入装置的操作指令，以驱动快换电磁阀动作。

26、相较于现有技术，本发明的有益效果为：

27、本发明通过设置互锁信号线进行物理连接状态的确认，确保属具在电气连接可靠时才能被系统识别和控制，从物理层面防止因连接不良导致的控制失效。进一步通过设置快换操作必须由显示控制器发出激活指令、并结合快换压力开关检测物理状态的双重安全互锁逻辑，有效防止因误操作导致的属具意外掉落事故，从而确保人员和设备安全。

28、本发明通过结合比例控制输入装置、显示界面以及对多个比例电磁阀的精确驱动，实现液压输出与具体属具功能的精准适配。操作员可根据工况对属具的动作速度和力度进行精细化设定，提高作业质量和效率。

29、本发明通过在显示控制器上设置图形化的属具模式选择界面和可切换的操作模式，操作员可以直观地选择属具、切换操作习惯，取代复杂的机械调节，降低操作难度，提升用户体验和设备的适用性。

1.一种挖掘机属具电气控制系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种挖掘机属具电气控制系统，其特征在于，所述显示控制器具有用户操作界面，所述用户操作界面包括用于选择多种预设或自定义属具模式的属具模式选择界面；以及用于对所述多个比例电磁阀的输出流量进行百分比调节的仪表调节界面。

3.如权利要求1或2所述的一种挖掘机属具电气控制系统，其特征在于，所述属具控制器还被配置为提供至少两种操作模式，每种操作模式定义了所述比例控制输入装置与所述多个比例电磁阀中不同阀件的预设对应关系。

4.如权利要求3所述的一种挖掘机属具电气控制系统，其特征在于，所述两种操作模式包括第一操作模式和第二操作模式；第一操作模式中，所述第一控制部与第一阀组对应，所述第二控制部与第二阀组对应；第二操作模式中，所述第一控制部与第二阀组对应，所述第二控制部与第一阀组对应。

5.如权利要求1所述的一种挖掘机属具电气控制系统，其特征在于，所述属具控制器还连接有快换电磁阀和快换压力开关。

6.根据权利要求5所述的一种挖掘机属具电气控制系统，其特征在于，所述属具控制器被配置为仅当从所述显示控制器接收到快换操作激活指令、并检测到所述快换压力开关闭合信号时，才响应来自所述比例控制输入装置的后续操作指令以驱动所述快换电磁阀动作。

7.如权利要求1所述的一种挖掘机属具电气控制系统，其特征在于，所述第一控制部为左手柄波轮，第二控制部为右手柄波轮；所述多个比例电磁阀包括a1比例电磁阀和a2比例电磁阀构成的第一阀组和a3比例电磁阀和a4比例电磁阀构成的第二阀组。

8.如权利要求1所述的一种挖掘机属具电气控制系统，其特征在于，所述互锁信号线的互锁信号的检测逻辑为：当插头正确插入插座时，引脚c4和引脚d4在属具连接器内部短接，车载控制器检测到该通路闭合后连接有效。

9.一种挖掘机属具电气控制方法，其特征在于，该方法应用于包括属具控制器、显示控制器、比例控制输入装置和多个比例电磁阀的系统中，所述方法包括如下步骤：

10.如权利要求9所述的一种挖掘机属具电气控制方法，其特征在于，所述方法应用于的系统还包括与所述属具控制器连接的快换电磁阀以及与所述属具控制器连接的快换压力开关，并且所述方法还包括：