信号输出装置及信号输出控制方法、工程机械制造方法及图纸

本公开涉及一种信号输出装置及信号输出控制方法、工程机械，信号输出装置包括：主控制器和从控制器，均具有用于接收输入信号的输入端口，主控制器和从控制器被配置为在输入信号对应于影响安全的安全信号时，同时接收输入信号；第一高边开关，与主控制器的输出端口连接，用于对主控制器的第一输出信号进行诊断，并将诊断结果通过使能检测电路反馈至主控制器，以在第一输出信号异常的情况下使主控制器停止输出信号；和第二高边开关，用于接收主控制器的第一输出信号和从控制器的第二输出信号，在输入信号为安全信号且第一输出信号正常的情况下，比较第一输出信号和第二输出信号是否一致，并在一致的情况下通过输出单元向外部输出信号。信号。信号。

【技术实现步骤摘要】
信号输出装置及信号输出控制方法、工程机械


[0001]本公开涉及工程机械电气设计
，特别涉及一种信号输出装置及信号输出控制方法、工程机械。

技术介绍

[0002]随着现代工程机械自动化的快速发展，对工程机械控制系统的安全要求越来越高。而且，工程机械在欧洲市场的发展也具有较大潜力，但是欧洲市场准入标准严苛，功能安全是CE声明中满足机械指令的重要组成部分，通过功能安全认证的输出模块是实现控制系统功能安全的基础之一。
[0003]工程机械中涉及很多需要信号输出的场合，信号输出的可靠性成为影响工程机械例如挖掘机动作安全性的重要因素，需要在信号输出装置自身或外部出现故障时，仍能保持正确的输出并进入安全的可靠模式。

技术实现思路

[0004]本公开提供了一种信号输出装置及信号输出控制方法、工程机械，能够提高信号输出的安全性。
[0005]根据本公开的第一方面，提供了一种信号输出装置，包括：
[0006]主控制器和从控制器，均具有用于接收输入信号的输入端口，主控制器和从控制器被配置为在输入信号对应于影响安全的安全信号时，同时接收输入信号；
[0007]第一高边开关，与主控制器的输出端口连接，用于对主控制器的第一输出信号进行诊断，并将诊断结果通过使能检测电路反馈至主控制器，以在第一输出信号异常的情况下使主控制器停止输出信号；和
[0008]第二高边开关，用于接收主控制器的第一输出信号和从控制器的第二输出信号，在输入信号为安全信号且第一输出信号正常的情况下，比较第一输出信号和第二输出信号是否一致，并在一致的情况下通过输出单元向外部输出信号。
[0009]在一些实施例中，主控制器和从控制器被配置为在输入信号对应于不影响安全的非安全信号时，通过其中的一个接收输入信号，并在输出后直接经过第二高边开关通过输出单元向外输出。
[0010]在一些实施例中，主控制器和从控制器之间可实现信息交互，交互的信息包括：输入信号的数据、输入信号是否正常的状态信息、控制信号和/或控制器工作状态信息。
[0011]在一些实施例中，主控制器和从控制器均被配置为能够对其内部电路进行故障诊断，并在诊断出存在故障的情况下关断自身输出功能。
[0012]在一些实施例中，主控制器和从控制器之间可实现信息交互，主控制器具有关断自身输出和从控制器输出的功能，和/或从控制器具有关断自身输出和主控制器输出的功能。
[0013]在一些实施例中，输出单元包括：
[0014]DO开关，用于将第二高边开关输出的信号转换为开关量信号输出；和
[0015]PWM开关，用于将第二高边开关输出的信号转换为具有占空比的模拟信号输出；
[0016]其中，DO开关和PWM开关可选择地打开，以使输出单元输出DO信号或者PWM信号。
[0017]在一些实施例中，信号输出装置还包括：
[0018]下拉电路，设在从控制器与第二高边开关与输出单元之间的通路之间，用于在没有信号输入的情况下将从控制器的输出信号强制接地，以使从控制器的输出保持低电平信号状态。
[0019]在一些实施例中，信号输出装置还包括：
[0020]电流反馈电路，设在从控制器与第二高边开关与输出单元之间的通路之间，用于采集第二高边开关输出的电流状态并反馈至从控制器。
[0021]在一些实施例中，信号输出装置还包括：
[0022]电压反馈电路，设在从控制器与第二高边开关与输出单元之间的通路之间，用于采集第二高边开关输出的电压状态并反馈至从控制器。
[0023]在一些实施例中，主控制器和从控制器均被配置为通过相同间隔的测试脉冲诊断内部电路，当检测到内部电路故障时会使信号输出装置进入安全状态。
[0024]根据本公开的第二方面，提供了一种工程机械，包括：上述实施例的信号输出装置。
[0025]在一些实施例中，安全信号包括：先导手柄信号、油门踏板信号、接近开关触发信号和/或用于检测工程机械工作状态的传感器的检测信号；和/或非安全信号包括：指示灯控制信号。
[0026]在一些实施例中，输出单元可选择地输出DO信号或者PWM信号；其中，
[0027]DO信号包括：指示灯控制信号和/或接近开关触发信号；和/或
[0028]PWM信号包括：先导手柄信号、油门踏板信号和/或用于检测工程机械工作状态的传感器的检测信号。
[0029]根据本公开的第三方面，提供了一种基于上述实施例信号输出装置的信号输出控制方法，包括：
[0030]在输入信号为安全信号的情况下，通过主控制器和从控制器同时接收输入信号；
[0031]通过第一高边开关对主控制器的第一输出信号进行诊断，并将诊断结果通过使能检测电路反馈至主控制器；
[0032]在第一输出信号异常的情况下使主控制器停止输出信号；
[0033]在第一输出信号正常的情况下，通过第二高边开关接收主控制器的第一输出信号和从控制器的第二输出信号，并比较第一输出信号和第二输出信号是否一致，在一致的情况下通过输出单元向外部输出信号。
[0034]在一些实施例中，信号输出控制方法还包括：
[0035]在输入信号为不影响安全的非安全信号时，通过主控制器和从控制器的其中一个接收输入信号，并在输出后直接经过第二高边开关；
[0036]将经过第二高边开关的信号通过输出单元向外输出。
[0037]本公开实施例的信号输出装置，通过设置主控制器和从控制器，分别对应第一控制路径和第二控制路径，对于输入信号为安全信号的情况下，通过主控制器和从控制器同
时接收输入信号，并通过第一高边开关判断主控制器的第一输出信号是否异常，如果异常则不向外输出信号，如果正常则通过第二高边开关比较第一输出信号和第二输出信号是否一致，只有在一致的情况下才向外部输出信号。此种具有双控制器的信号输出装置能够对信号进行比较，以判断输出信号是否存在异常，并在异常的情况下停止向外输出信号，以使工程机械进入安全模式，能够提高工作安全性。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为本公开信号输出装置的一些实施例的结构组成示意图。
[0040]图2为本公开信号输出控制方法的一些实施例的流程示意图。
具体实施方式
[0041]下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信号输出装置，其特征在于，包括：主控制器(1)和从控制器(2)，均具有用于接收输入信号的输入端口，所述主控制器(1)和所述从控制器(2)被配置为在所述输入信号对应于影响安全的安全信号时，同时接收所述输入信号；第一高边开关(3)，与所述主控制器(1)的输出端口连接，用于对所述主控制器(1)的第一输出信号进行诊断，并将诊断结果通过使能检测电路(4)反馈至所述主控制器(1)，以在所述第一输出信号异常的情况下使所述主控制器(1)停止输出信号；和第二高边开关(5)，用于接收所述主控制器(1)的第一输出信号和所述从控制器(2)的第二输出信号，在输入信号为所述安全信号且所述第一输出信号正常的情况下，比较所述第一输出信号和所述第二输出信号是否一致，并在一致的情况下通过输出单元(9)向外部输出信号。2.根据权利要求1所述的信号输出装置，其特征在于，所述主控制器(1)和所述从控制器(2)被配置为在所述输入信号对应于不影响安全的非安全信号时，通过其中的一个接收所述输入信号，并在输出后直接经过所述第二高边开关(5)通过所述输出单元(9)向外输出。3.根据权利要求1所述的信号输出装置，其特征在于，所述主控制器(1)和所述从控制器(2)之间可实现信息交互，交互的信息包括：所述输入信号的数据、所述输入信号是否正常的状态信息、控制信号和/或控制器工作状态信息。4.根据权利要求1所述的信号输出装置，其特征在于，所述主控制器(1)和所述从控制器(2)均被配置为能够对其内部电路进行故障诊断，并在诊断出存在故障的情况下关断自身输出功能。5.根据权利要求1所述的信号输出装置，其特征在于，所述主控制器(1)和所述从控制器(2)之间可实现信息交互，所述主控制器(1)具有关断自身输出和所述从控制器(2)输出的功能，和/或所述从控制器(2)具有关断自身输出和所述主控制器(1)输出的功能。6.根据权利要求1所述的信号输出装置，其特征在于，所述输出单元(9)包括：DO开关，用于将所述第二高边开关(5)输出的信号转换为开关量信号输出；和PWM开关，用于将所述第二高边开关(5)输出的信号转换为具有占空比的模拟信号输出；其中，所述DO开关和所述PWM开关可选择地打开，以使所述输出单元(9)输出DO信号或者PWM信号。7.根据权利要求1所述的信号输出装置，其特征在于，还包括：下拉电路(6)，设在所述从控制器(2)与所述第二高边开关(5)与所述输出单元(9)之间的通路之间，用于在没有信号输入的情况下将所述从控制器(2)的输出信号接地，以使所述从控制器(2)的输出保持低...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛东东，汪涛，耿家文，吕传伟，王超，郏玲玲，王绪通，
申请(专利权)人：徐州徐工挖掘机械有限公司，
类型：发明
国别省市：