电气控制系统、方法、控制器和挖掘机与流程

本公开涉及电气控制技术领域，特别是一种电气控制系统、方法、控制器和挖掘机。

背景技术：

由于挖掘机通常在恶劣的环境下工作，日积月累散热风扇会被灰尘堵满，因此需要开启风扇反转功能，吹散堵满的灰尘，从而达到清洁、维护的效果。

技术实现要素：

本公开的一个目的在于降低风扇马达的故障率。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种电气控制系统，包括：第一继电器，与开关连接，被配置为在得电的情况下，导通电源第一通路；在失电的情况下，断开第一通路；其中，电源通过第一通路与控制器的电源输入端口连接，第一继电器在开关导通的情况下得电；第二继电器，被配置为在得电的情况下，断开第一通路，其中，第二继电器在控制器的第一端口输出高电平的情况下得电；第三继电器，被配置为在得电的情况下，导通第二通路；在失电的情况下，断开第二通路；其中，电源通过第二通路与控制器的电源输入端口连接，第一通路和第二通路并联于电源和电源输入端口之间，第三继电器在控制器的第二端口输出高电平的情况下得电；控制器，被配置为：在确定执行反转模式的情况下，在第一端口和第二端口输出高电平，在连接反转阀的第三端口和连接散热泵比例阀的第四端口输出高电平；在确定控制器上电信号端口的导通信号断开的情况下，开始计时；当计时达到预定时长的情况下，停止在第一端口、第二端口、第三端口和第四端口输出高电平。

在一些实施例中，控制器还被配置为：在确定执行正转模式的情况下，第一端口、第二端口和第三端口无输出，在第四端口输出高电平。

在一些实施例中，控制器还被配置为：在确定执行正转模式的情况下，若控制器上电信号端口的导通信号断开，则立即停止在第四端口输出高电平。

在一些实施例中，预定时长为4～8秒。

在一些实施例中，电气控制系统还包括：监控器，被配置为在开关导通的情况下，供用户选择当前的运行模式，运行模式包括正转模式和反转模式。

在一些实施例中，电气控制系统还包括：开关，通过开关信号端口与控制器的上电信号端口连接，被配置为在导通的情况下，向控制器的上电信号端口输出高电平；在断开的情况下，立即停止向控制器的上电信号端口输出高电平。

在一些实施例中，电气控制系统还包括：电源，分别通过第一通路和第二通路与控制器的电源输入端口连接，被配置为向控制器供电。

这样的电气控制系统能够在控制器的控制下，通过多个继电器的配合，在反转模式下熄火时，延迟预定时长后再停止风扇的反转，从而避免因反转阀突然关闭，回油路形成封闭腔，导致液压管路瞬间压力升高造成风扇马达的损坏，降低风扇马达的故障率。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种电气控制方法，包括：在确定执行反转模式的情况下，阻止通过与电源之间的第一通路获取电能，通过与电源之间的第二通路获取电能，并向连接反转阀的第三端口和连接散热泵比例阀的第四端口输出高电平；在反转模式下若确定熄火，则开始计时；当计时达到预定时长后，停止从第二通路获取电能，并停止向第三端口和第四端口输出高电平。

在一些实施例中，阻止通过与电源之间的第一通路获取电能，通过与电源之间的第二通路获取电能包括：通过第一端口输出高电平，其中，在第一端口输出高电平的情况下第二继电器得电，电源与控制器之间的第一通路断开；通过第二端口输出高电平，其中，在第二端口输出高电平的情况下第三继电器得电，电源与控制器之间的第二通路导通。

在一些实施例中，确定熄火包括：确定上电信号端口是否存在导通信号；若上电信号端口的导通信号断开，则确定熄火。

在一些实施例中，电气控制方法还包括：在确定执行正转模式的情况下，阻止通过与电源之间的第二通路获取电能，通过与电源之间的第一通路获取电能，并向连接散热泵比例阀的第四端口输出高电平。

在一些实施例中，电气控制方法还包括：在正转模式下若熄火，则立即停止在第四端口输出高电平。

在一些实施例中，阻止通过与电源之间的第二通路获取电能，通过与电源之间的第一通路获取电能包括：阻止通过第一端口的输出，其中，在第一端口不输出的情况下第二继电器失电，电源与控制器之间的第一通路导通；阻止通过第二端口的输出，其中，在第二端口不输出的情况下第三继电器失电，电源与控制器之间的第二通路断开。

在一些实施例中，电气控制方法还包括：根据来自监控器的控制信号确定当前的运行模式，运行模式包括正转模式和反转模式。

通过这样的方法，能够在反转模式下熄火时，延迟预定时长后再停止风扇的反转，从而避免因反转阀突然关闭，回油路形成封闭腔，导致液压管路瞬间压力升高造成风扇马达的损坏，降低风扇马达的故障率。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种电气控制系统的控制器，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行上文中任意一种电气控制方法。

这样的控制器能够控制电气控制系统在反转模式下熄火时，延迟预定时长后再停止风扇的反转，从而避免因反转阀突然关闭，回油路形成封闭腔，导致液压管路瞬间压力升高造成风扇马达的损坏，降低风扇马达的故障率。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上文中任意一种电气控制方法的步骤。

通过执行这样的计算机可读存储介质上的指令，能够控制电气控制系统在反转模式下熄火时，延迟预定时长后再停止风扇的反转，从而避免因反转阀突然关闭，回油路形成封闭腔，导致液压管路瞬间压力升高造成风扇马达的损坏，降低风扇马达的故障率。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种挖掘机，包括：散热风扇，被配置为旋转散热；风扇马达，被配置为散热风扇的旋转提供动力；反转阀，被配置为控制进出风扇马达的油路反向；和上文中任意一种电气控制系统。

这样的挖掘机，其电气控制系统能够在控制器的控制下，通过多个继电器的配合，在反转模式下熄火时，延迟预定时长后再停止风扇的反转，从而避免因反转阀突然关闭，回油路形成封闭腔，导致液压管路瞬间压力升高造成风扇马达的损坏，降低风扇马达的故障率，提高了整机的使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开的电气控制系统的一些实施例的电路图。

图2a为本公开的电气控制系统的一些实施例的电路状态图。

图2b为本公开的电气控制系统的另一些实施例的电路状态图。

图3为本公开的电气控制方法的一些实施例的流程图。

图4为本公开的电气控制方法的另一些实施例的流程图。

图5为本公开的电气控制系统的控制器的一些实施例的示意图。

图6为本公开的电气控制系统的控制器的另一些实施例的示意图。

图7为本公开的挖掘机的一些实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

发明人发现，在风扇反转模式下，熄火后整车停电，反转阀关闭，液压回油路形成封闭腔，瞬间液压管路压力升高，马达瞬间停止反向旋转，对马达冲击大，风扇马达的故障率高。

本公开的电气控制系统的一些实施例的电路图如图1所示。

第一继电器1通过开关5与电源连接，当开关5闭合时，第一继电器1得电。第一继电器1在得电的情况下，第一继电器1的主触点闭合，在第二继电器2的主触点也闭合的情况下，电源6与控制器4的电源输入端口40之间的第一通路导通，控制器通过第一通路获得供电。在第一继电器1失电的情况下，第一继电器的主触点断开，导致第一通路断开，控制器无法通过第一通路获得供电。第一继电器1的主触点为常开主触点。

第二继电器2的主触点同样位于第一通路。第一继电器2与控制器4的第一端口41连接，在控制器4的第一端口41输出高电平的情况下得电。在第二继电器2得电的情况下，其的主触点断开，从而使第一通路断开。第二继电器2的主触点为常闭主触点。

第三继电器3的主触点位于电源与电源输入端口40之间的第二通路上，在闭合的情况下导通第二通路，控制器通过第二通路得电。第二通路与第一通路并联于电源6与电源输入端口40之间在失电的情况下，断开第二通路。第三继电器3与控制器4的第二端口42连接，当第二端口42输出高电平时，第三继电器3得电，主触点闭合，第二通路导通。第三继电器3的主触点为常开主触点。

控制器4具备多个端口，包括电源输入端口40，第一端口41、第二端口42，以及与连接反转阀的第三端口43和连接散热泵比例阀的第四端口44。此外，控制器7还包括与开关5连接的上电信号端口，并根据上电信号端口45是否得电确定开关5是否闭合，其中，当开关5闭合时，上电信号端口45得电，开关5断开时，上电信号端口45失电。

当控制器4运行在反转模式下时，在其第一端口41和第二端口42输出高电平，使得第二继电器2和第三继电器3得电。在一些实施例中，反转模式下，电气控制系统的电路状态图可以如图2a所示。电流沿着黑色箭头的方向从电源6流向控制器4。

在反转模式下，若控制器4的上电信号端口45的导通信号断开，则控制器开始计时，在计时过程中维持各个端口的电平不变。当计时达到预定时长时，停止在第一端口41、第二端口42、第三端口43和第四端口44输出高电平。

这样的电气控制系统能够在控制器的控制下，通过多个继电器的配合，在反转模式下熄火时，延迟预定时长后再停止风扇的反转，从而避免因反转阀突然关闭，回油路形成封闭腔，导致液压管路瞬间压力升高造成风扇马达的损坏，降低风扇马达的故障率。

在一些实施例中，控制器4还可以运行在正转模式下。当开关5导通时，控制器4若运行在正转模式下，则在其第一端口41、第二端口42和第三端口43无输出，在第四端口输出高电平，从而维持从第一通路获取电能，风扇正转。在一些实施例中，正转模式下的电气控制系统的电路状态图可以如图2b所示。电流沿着黑色箭头的方向从电源6流向控制器4。在一些实施例中，当正转模式下开关5断开时，控制器检测到上电信号端口的导通信号断开，则立即停止在第四端口输出高电平，从而使风扇停转。

这样的电气控制系统，其正转模式和反转模式采用的是不同的供电通路，从而在实现反转模式下延迟停机的同时，不影响正转模式下的操作，提高了兼容性。

在一些实施例中，如图1所示，电气控制系统还可以包括开关5，该开关可以为钥匙开关，避免随意启动，提高设备的安全性。开关5通过开关信号端口与控制器的上电信号端口连接，在导通的情况下，向控制器的上电信号端口输出高电平；在断开的情况下，立即停止向控制器的上电信号端口输出高电平。这样的电气控制系统能够及时将设备启动或停止的状态告知控制器，以便控制器及时做出反应；另外，开关5能够控制第一继电器1的得电状态，进而控制是否切断第一通路，也能够提高在采用第一通路供电的正转模式下停机的及时性，提高施工安全性。

在一些实施例中，如图1所示，电气控制系统还可以包括电源6，能够作为电气控制系统的供电装置，从而控制风扇的运行状态。

在一些实施例中，如图1所示，电气控制系统还可以包括监控器7，能够在开关导通的情况下，供用户选择当前的运行模式，运行模式包括正转模式和反转模式。在一些实施例中，监控器7可以通过can总线与控制器4交互。在一些实施例中，监控器7可以显示整车的运行状态和参数，用户能够通过监控器触摸屏选择风扇反转模式，使得主控制器和液压管路进入风扇反转的控制状态。

这样的电气控制系统能够方便用户了解设备状态，进行模式选择，提高用户友好度。

本公开的电气控制方法的一些实施例的流程图如图3所示。在如上文中所示的任意一种电气控制系统正在运行的情况下，执行以下操作：

在步骤301中，判断控制器是否处于反转模式。若处于反转模式，则执行步骤302；否则，可以参考图4所示流程运行。

在步骤302中，阻止控制器通过与电源之间的第一通路获取电能，使得控制器通过与电源之间的第二通路获取电能。在一些实施例中，如图1中所示，可以通过第一端口输出高电平，通过第二端口输出高电平，从而使第一通路断开，第二通路导通。

在步骤303中，向连接反转阀的第三端口和连接散热泵比例阀的第四端口输出高电平。

在步骤304中，监控在反转模式下是否发生熄火。若确定熄火，则执行步骤305；否则持续监控。在一些实施例中，控制器可以通过确定上电信号端口是否存在导通信号的方式确定是否发生熄火：若上电信号端口的导通信号断开，则确定熄火。

在步骤305中，开始计时。

在步骤306中，判断是否计时达到预定时长。在一些实施例中，预定时长可以为4～8秒。若达到预定时长，则执行步骤307；若未达到预定时长，则保持当前状态等待，直至达到预定时长。

在步骤307中，停止从第二通路获取电能，并停止向第三端口和第四端口输出高电平，从而风扇停转。

通过这样的方法，能够在反转模式下熄火时，延迟预定时长后再停止风扇的反转，从而避免因反转阀突然关闭，回油路形成封闭腔，导致液压管路瞬间压力升高造成风扇马达的损坏，降低风扇马达的故障率。

本公开的电气控制方法的另一些实施例的流程图如图4所示。在如上文中所示的任意一种电气控制系统正在运行的情况下，执行以下操作：

在步骤401中，判断控制器是否处于正转模式。若处于正转模式，则可以执行步骤402；否则，可以参考如图3所示实施例中的操作运行。

在步骤402中，阻止通过与电源之间的第二通路获取电能，通过与电源之间的第一通路获取电能。在一些实施例中，如图1所示，可以阻止通过第一端口的输出和通过第二端口的输出，使得第二、第三继电器得电，进而第一通路导通、第二通路断开。

在步骤403中，向连接散热泵比例阀的第四端口输出高电平，向第三端口不输出高电平，从而达到风扇正转的效果。

在步骤404中，监控在正转模式下是否发生熄火。若确定熄火，则执行步骤405；否则持续监控。

在步骤405中，立即停止在第四端口输出高电平，从而风扇开始停止旋转。

通过这样的方法，电气控制系统能够正转模式下根据用户操作及时停机，避免不必要的延时操作，保证了设备的反应速度，也提高了施工的安全性。

在一些实施例中，当电气控制系统的开关闭合、运行时，可以接收监控器的控制信号，调整控制器和电气控制系统的运行模式。运行模式可以包括正转模式和反转模式，从而能够方便用户进行模式选择，提高用户友好度。

本公开电气控制系统的控制器的一个实施例的结构示意图如图5所示。电气控制系统的控制器包括存储器501和处理器502。其中：存储器501可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储上文中电气控制方法的对应实施例中的指令。处理器502耦接至存储器501，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器502用于执行存储器中存储的指令，能够降低风扇马达的故障率，提高设备的使用寿命。

在一个实施例中，还可以如图6所示，电气控制系统的控制器600包括存储器601和处理器602。处理器602通过bus总线603耦合至存储器601。该电气控制系统的控制器600还可以通过存储接口604连接至外部存储装置605以便调用外部数据，还可以通过网络接口606连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)。此处不再进行详细介绍。

在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，能够降低风扇马达的故障率，提高设备的使用寿命。

在另一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现电气控制方法对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开的挖掘机的一些实施例的示意图如图7所示。

电气控制系统71可以为上文中提到的任意一种，电气控制系统71中的控制器可以为上文中任意一种，执行上文中提到的任意一种电气控制方法。控制器能能够控制风扇反转阀的开断，控制散热泵比例阀的流量。

散热风扇72能够在电气控制系统71的控制下旋转散热。

风扇马达74能够为散热风扇的旋转提供动力。

反转阀75能够控制进出风扇马达的油路反向，从而使散热风扇72的旋转方向反向。

风扇正转时，油路由a管路进入马达，b管路流出马达；风扇反转时，油路由b管路进入马达，a管路流出马达。

当用户通过钥匙开关使挖掘机熄火后，控制器再持续通电4-8秒，使得风扇反转阀继续接通，风扇得以4-8秒内缓慢停止，反向回油路继续进入系统回油，马达缓慢停止，对马达无冲击，避免了因反转阀突然关闭，回油路形成封闭腔，导致液压管路瞬间压力升高，马达瞬间停止反向旋转，液压系统的高压造成风扇马达的损坏，降低整车的故障率，提高产品的形象和质量。

在一些实施例中，挖掘机的电气控制系统在风扇正转模式下的运行过程如下：

(1)车辆通过钥匙开关上电，上电后控制器上电信号端口收到高电平的上电信号。

(2)上电后监控器通电，在监控器上选择风扇正转模式，通过can总线将正转模式信息发送到控制器，控制器运行正转模式的控制方式。

(3)上电后，第一继电器的线圈得电，其主触点闭合；控制器4的第一端口41无输出，第二继电器不得电，其主触点保持闭合状态。控制器4的电源输入端口40得电。控制器4的第二端口42无输出，第三继电器线圈不得电，其主触点保持断开状态，因此控制器4的电源输入端口无法通过第二通路得电。

(4)正转模式下，控制器4的第三端口43无输出，风扇反转阀不得电，油路保持正转的油路。

(5)钥匙开关熄火后，第一继电器1的线圈瞬间失电，主触点断开，第一通路断开，控制器4的电源输入端口40失电，控制器瞬间断电。

(6)熄火后回油路继续进入系统回油，风扇马达缓慢停止，对马达无冲击。

挖掘机的电气控制系统在风扇反转模式下的运行过程如下：

(1)车辆通过钥匙开关上电，上电后控制器4的上电信号端口收到高电平的上电信号。

(2)上电后监控器通电，用户可以根据需要在监控器上选择风扇反转模式，监控器通过can总线将反转模式信息发送到控制器4，控制器运行反转模式的控制方式。

(3)上电后，第一继电器1的线圈得电，主触点接通。控制器4的第一端口41输出高电平，第二继电器2的线圈得电，其主触点断开，控制器的电源输入端口40不能通过第一通路得电。控制器4的第二端口42输出高电平，第三继电器3的线圈得电，其主触点闭合，因此主控制器3号电源端口由第二通路供电，钥匙开关的断开不会影响电源向控制器4提供稳定的电流。

(4)反转模式下，控制器4的第三端口43输出高电平，因此风扇反转阀得电，油路保持反转的油路；启动发动机后，风扇马达反转，从而推动风扇反转。

(5)钥匙开关熄火后，第一继电器1的线圈瞬间失电，对应的开关断开，整车用电设备除主控制器外均已断开。

(6)钥匙开关熄火后，钥匙开关br端断电，控制器的上电信号端口收到低电平信号，控制器4除连接风扇反转阀的第三端口43和连接散热泵比例阀的第四端口44继续输出。

(7)钥匙开关熄火瞬间，控制器4开始计时。

(8)控制器控制风扇反转阀的第三端口43继续输出高电平4-8秒，因此油路持续反向状态4-8秒，反向的回油路继续进入系统回油，风扇马达4-8秒内缓慢停止，对马达无冲击。计时结束后，控制器停止全部端口的输出。

这样的挖掘机，其电气控制系统能够在控制器的控制下，通过多个继电器的配合，在反转模式下熄火时，延迟预定时长后再停止风扇的反转，从而避免因反转阀突然关闭，回油路形成封闭腔，导致液压管路瞬间压力升高造成风扇马达的损坏，降低风扇马达的故障率，提高了整机的使用寿命；同时，对正转模式下的操作反应不造成影响，避免没有必要的延时造成的使用不便，提高了正转停机的及时性。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本公开的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本公开技术方案的精神，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。

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