CN106740729A - 支腿调平方法、控制系统及工程车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种支腿调平方法、控制系统及工程车辆，该支腿调平方法，包括如下步骤：确定支腿调平影响系数，所述影响系数包括支腿展开位置系数、支腿着地系数和位置水平系数；建立支腿电流‑阀特性数据库；根据外部传感器操控信号判断支腿是否满足角度阈值；若是，调平结束；若否，则进行支腿电流自适应调节，操纵支腿，直至调平完成。通过本发明的技术方案可以实现支腿的快速精准调平，且通过电流自适应控制，提高了支腿调平的成功率。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种支腿调平方法、控制系统及工程车辆。
背景技术
许多移动式工程车辆的底盘都配备有液压支腿，这些工程车辆如混凝土泵车、汽车起重机、高空作业平台、高空消防车等，支腿用于保证工程车辆在作业中具备足够的安全性和稳定性，提高整机抗倾翻的安全系数。工程车俩底盘上的液压支腿一般是四个，在上车作业时，必须保证底盘车体的水平，即保证四个支腿的水平。
现有工程机械领域的支腿调平分为两种：一种通过人工手动调平，另一种通过外部传感器和对应执行机构实现自动找平。但是，目前的支腿调平方式中存在很大的缺陷，具体地有：人工调平方式中需要操作者不断地调节支腿实现调平，并且调平精度无法保证；现有的自动找平方式中，需要人工干预，无法实现全自动调平。如专利号为CN201110458079.9，名称为“车辆支腿调平方法、车辆支腿调平装置和车辆”的中国专利，即公开了以一种支腿调平方法，但该方法需要在手动支腿动作使得支腿触地或者轮胎离地后再自动调平，且没有对电流-阀特性控制策略进行精确控制，控制电流无法自适应调节，此外，亦没有对各个支腿动作影响系数细化，无法实现精准平稳调平。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的问题之一是如何提供一种能够实现支腿快速精准调平、操作简便及电流自适应控制的支腿调平方法。
本发明要解决的问题之二是如何提供一种能够实现支腿快速精准调平、操作简便及电流自适应控制的支腿调平控制系统。
本发明要解决的问题之三是如何提供一种能够实现支腿快速精准调平、操作简便及电流自适应控制的工程车辆。
为解决上述问题之一，本发明提供了一种支腿调平方法，用于在工程车辆支撑起来后进行整车调平，包括如下步骤：确定支腿调平影响系数，所述影响系数包括支腿展开位置系数、支腿着地系数和位置水平系数；建立支腿电流-阀特性数据库；根据外部传感器操控信号判断支腿是否满足角度阈值；若是，调平结束；若否，则进行支腿电流自适应调节，操纵支腿，直至调平完成。
进一步地，在进行支腿电流自适应调节过程中，包括如下步骤：根据支腿着地情况动作支腿；根据X、Y水平角度确定最高点；根据最高点确定调平支腿；根据支腿展开姿态、角度变化、调平支腿参数进行支腿电流自适应调节。
进一步地，在预定时间内，至少一条支腿未达到指定位置，适当增大异常支腿电流或降低其他支腿动作速度或等待异常支腿动作，用于保证支腿动作的一致性；或，在预订时间内，至少一条支腿动作出现停滞，则停止调平功能，待排除故障后再重新进行支腿电流自适应调节。
进一步地，所述电流-阀特性数据库具体通过如下步骤获得:
S1，根据阀特性确立一组较为粗略的第一支腿的电流-阀对应关系；
S2，在第一支腿不同动作范围内测量电流-阀对应关系，在此基础上结合S1的测量数据，将第一支腿的电流-阀对应数据重新更新；
S3，在第二支腿动作速度大小不同的情况下，动作第一支腿，测量第一支腿的电流-阀对应关系，将第一支腿电流-阀对应数据重新更新；
S4，在第三支腿动作速度大小不同的情况下，动作第一支腿，测量第一支腿的电流-阀对应关系，将第一支腿电流-阀对应数据重新更新。
进一步地，所述支腿调平方法还包括如下步骤：S5，在第四支腿动作速度大小不同的情况下，动作第一支腿，测量第一支腿的电流-阀对应关系，将第一支腿电流-阀对应数据重新更新。
进一步地，所述支腿调平方法还包括如下步骤：S6，第一支腿、第二支腿、第三支腿和第四支腿四个支腿数据测量完毕后，四个支腿同时动作，按不同速度进行数据测量，将第一支腿、第二支腿、第三支腿和第四支腿的电流-阀对应数据重新更新。
进一步地，若工程车辆整车为左右对称、前后不对称、重心偏前的车体，则将前方的两个支腿电流相应降低，以弥补重心不对称造成的影响。
本发明提供的支腿调平方法根据支腿结构特性，建立电流-阀特性数据库，根据外部传感器操控信号判断支腿是否满足角度阈值，在角度阈值不满足支腿调平要求时，通过支腿电流自适应调节，操纵支腿，直至调平完成。其综合考虑了支腿展开姿态、支腿动作影响系数等因素，设计支腿电流自适应调节过程，能实现支腿的快速精准调平，且操作简便。
为解决上述问题之二，本发明还提供了一种支腿调平控制系统，包括支腿展开位置检测装置、支腿着地检测装置、整车水平检测装置和控制器，所述控制器分别与支腿展开位置检测、支腿着地检测装置和整车水平检测装置连接，所述支腿展开位置检测装置用于精确获取支腿位置，所述支腿着地检测装置用于确认支腿着地情况，所述整车水平检测装置用于检测整车是否处于水平状态。
进一步地，所述支腿展开位置检测装置为角度传感器或油缸位移传感器；和/或所述支腿着地检测装置为接近开关或位移传感器；和/或所述整车水平检测装置为水平角度传感器。
进一步地，所述支腿调平控制系统还包括显示装置，用于显示支腿工作的当前状态；和/或还包括操控装置，用于实现支腿动作的远近距离一键操作；和/或还包括报警装置，用于在支腿异常时预警。
为解决上述问题之三，本发明还提供了一种工程车辆，所述工程车辆设置有其上任一项所述的支腿调平控制系统。
本发明提供的支腿调平控制系统和工程车辆，包括支腿展开位置检测装置、支腿着地检测装置、整车水平检测装置和控制器，控制器分别与支腿展开位置检测、支腿着地检测装置和整车水平检测装置连接。通过上述设置，可实现支腿的快速精准调平，提高了支腿调平的成功率。
在进一步地技术方案中，支腿调平控制系统还包括用于实现支腿动作的远近距离一键操作的操控装置，一键式操作，方便快捷。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明支腿调平方法一具体实施例的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明首先提供了一种支腿调平方法，如图1所示，包括如下步骤：确定支腿调平影响系数，所述影响系数包括支腿展开位置系数、支腿着地系数和位置水平系数；建立支腿电流-阀特性数据库；根据外部传感器操控信号判断支腿是否满足角度阈值；若是，调平结束；若否，则进行支腿电流自适应调节，操纵支腿，直至调平完成。本发明综合考虑了支腿展开姿态、支腿动作影响系数等因素，设计支腿电流自适应调节过程，能实现支腿的快速精准调平，且操作简便。
具体地，在进行支腿电流自适应调节过程中，包括如下步骤：根据支腿着地情况动作支腿；根据X、Y水平角度确定最高点；根据最高点确定调平支腿；根据支腿展开姿态、角度变化、调平支腿参数进行支腿电流自适应调节。通过上述方法，在调平控制过程中可实现支腿的平稳启动、快速运行、平稳停止控制，这样可以确保支腿快速稳定精准动作。需要说明的是，支腿调平方法的过程中常采用斜坡算法或者分段斜坡算法来控制，一般在支腿动作出现异常时才采用支腿电流自适应调节过程。
在支腿动作过程中某支腿动作出现异常，具体有如下几种表现：第一种情况，在预计时间内至少一条支腿未达到制定位置(可通过水平角度传感器测量)，那么可适当增大异常支腿电流，保证支腿动作一致性或适当降低其它支腿动作速度或者等待异常支腿动作，采用何种操作方式需要根据支腿实际情况进行判断进行应用；第二种情况，在预订时间内，至少一条支腿动作出现停滞即无动作，则停止调平功能，提示操作者调平功能出现故障，待排除故障后再重新进行支腿电流自适应调节。需要说明的是，针对使用时间较长的设备，可根据使用年限(控制器或者GPS会记录出厂时间及现有时间)适当整体加大电流，这需要综合考虑阀特性和时间关系，对于出现过异常的支腿，需重新更新电流-阀特性数据库。需要说明的是，在支腿电流自适应调节外围设置有用户修改界面，这个界面允许操作者对电流-阀特性数据库进行调整，便于更好地实现调平功能。
前述提及的电流-阀特性数据库具体通过如下步骤获得(以支腿数量为四根为例):
S1，根据阀特性确立一组较为粗略的第一支腿的电流-阀对应关系；
S2，在第一支腿不同动作范围内测量电流-阀对应关系，在此基础上结合S1的测量数据，将第一支腿的电流-阀对应数据重新更新；
S3，在第二支腿动作速度大小不同的情况下，动作第一支腿，测量第一支腿的电流-阀对应关系，将第一支腿电流-阀对应数据重新更新；
S4，在第三支腿动作速度大小不同的情况下，动作第一支腿，测量第一支腿的电流-阀对应关系，将第一支腿电流-阀对应数据重新更新。
S5，在第四支腿动作速度大小不同的情况下，动作第一支腿，测量第一支腿的电流-阀对应关系，将第一支腿电流-阀对应数据重新更新。
S6，第一支腿、第二支腿、第三支腿和第四支腿四个支腿数据测量完毕后，四个支腿同时动作，按不同速度进行数据测量，将第一支腿、第二支腿、第三支腿和第四支腿的电流-阀对应数据重新更新。
若工程车辆整车车体为前后左右对称结构，则不需要再次更新数据库，若对应车体为非完全对称车，则需进行数据微调。例如，工程车辆车体为左右对称、前后不对称、重心偏前，则将前方的两个支腿电流相应降低，以弥补重心不对称造成的影响。降低系数的选取可以参考重心的偏移量大小确定。通过上述步骤即可获取完整的电流-阀特性数据库。
工程车辆的支腿多为四条，优选地，第一支腿为左前支腿，第二支腿为右前支腿，第三支腿为右后支腿，第四支腿为左后支腿。
同时，本发明还提供了一种支腿调平控制系统的具体实施例，包括支腿展开位置检测装置、支腿着地检测装置、整车水平检测装置和控制器，控制器分别与支腿展开位置检测、支腿着地检测装置和整车水平检测装置连接，所述支腿展开位置检测装置用于精确获取支腿位置，所述支腿着地检测装置用于确认支腿着地情况，所述整车水平检测装置用于检测整车是否处于水平状态。
具体地，支腿展开位置检测装置可为角度传感器或油缸位移传感器；和/或支腿着地检测装置可为接近开关或位移传感器；和/或整车水平检测装置为水平角度传感器。需要说明的是，水平角度传感器的数量优选为一个。
在进一步地技术方案中，本发明支腿调平控制系统还包括显示装置、操控装置和报警装置，显示装置用于显示支腿工作的当前状态(例如支腿展开位置、当前操作信息、信号感应信息等)，操控装置用于实现支腿动作的远近距离一键操作，报警装置用于在支腿异常时预警，实现良好的人机互动。
此外，本发明还提供了一种工程车辆，该工程车辆设置有其上所述的支腿调平控制系统。
综上所述，本发明提供的支腿调平方法、控制系统及工程车辆，通过支腿结构特性具有如下优点：
第一、依据外部传感操控信号和支腿电流-阀特性数据库，通过支腿电流自适应调节，能快速实现支腿精确调平；
第二、通过支腿电流自适应调节控制，提高了调平的成功率；
第三、在设置用于实现支腿动作的远近距离一键操作操控装置的前提下，一键式操作，方便快捷。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种支腿调平方法，用于在工程车辆支撑起来后进行整车调平，其特征在于，包括如下步骤：
确定支腿调平影响系数，所述影响系数包括支腿展开位置系数、支腿着地系数和位置水平系数；
建立支腿电流-阀特性数据库；
根据外部传感器操控信号判断支腿是否满足角度阈值；
若是，调平结束；若否，则进行支腿电流自适应调节，操纵支腿，直至调平完成。
2.如权利要求1所述的支腿调平方法，其特征在于，在进行支腿电流自适应调节过程中，包括如下步骤：
根据支腿着地情况动作支腿；
根据X、Y水平角度确定最高点；
根据最高点确定调平支腿；
根据支腿展开姿态、角度变化、调平支腿参数进行支腿电流自适应调节。
3.如权利要求2所述的支腿调平方法，其特征在于，在预定时间内，至少一条支腿未达到指定位置，适当增大异常支腿电流或降低其他支腿动作速度或等待异常支腿动作，用于保证支腿动作的一致性；
或，在预订时间内，至少一条支腿动作出现停滞，则停止调平功能，待排除故障后再重新进行支腿电流自适应调节。
4.如权利要求1至3中任一项所述的支腿调平方法，其特征在于，所述电流-阀特性数据库具体通过如下步骤获得:
S1，根据阀特性确立一组较为粗略的第一支腿的电流-阀对应关系；
S2，在第一支腿不同动作范围内测量电流-阀对应关系，在此基础上结合S1的测量数据，将第一支腿的电流-阀对应数据重新更新；
S3，在第二支腿动作速度大小不同的情况下，动作第一支腿，测量第一支腿的电流-阀对应关系，将第一支腿电流-阀对应数据重新更新；
S4，在第三支腿动作速度大小不同的情况下，动作第一支腿，测量第一支腿的电流-阀对应关系，将第一支腿电流-阀对应数据重新更新。
5.如权利要求4所述的支腿调平方法，其特征在于，还包括如下步骤：S5，在第四支腿动作速度大小不同的情况下，动作第一支腿，测量第一支腿的电流-阀对应关系，将第一支腿电流-阀对应数据重新更新。
6.如权利要求5所述的支腿调平方法，其特征在于，还包括如下步骤：S6，第一支腿、第二支腿、第三支腿和第四支腿四个支腿数据测量完毕后，四个支腿同时动作，按不同速度进行数据测量，将第一支腿、第二支腿、第三支腿和第四支腿的电流-阀对应数据重新更新。
7.如权利要求6所述的支腿调平方法，其特征在于，若工程车辆整车为左右对称、前后不对称、重心偏前的车体，则将前方的两个支腿电流相应降低，以弥补重心不对称造成的影响。
8.一种支腿调平控制系统，其特征在于，包括支腿展开位置检测装置、支腿着地检测装置、整车水平检测装置和控制器，所述控制器分别与支腿展开位置检测、支腿着地检测装置和整车水平检测装置连接，所述支腿展开位置检测装置用于精确获取支腿位置，所述支腿着地检测装置用于确认支腿着地情况，所述整车水平检测装置用于检测整车是否处于水平状态。
9.如权利要求8所述的支腿调平控制系统，其特征在于，所述支腿展开位置检测装置为角度传感器或油缸位移传感器；和/或所述支腿着地检测装置为接近开关或位移传感器；和/或所述整车水平检测装置为水平角度传感器。
10.如权利要求8所述的支腿调平控制系统，其特征在于，还包括显示装置，用于显示支腿工作的当前状态；和/或还包括操控装置，用于实现支腿动作的远近距离一键操作；和/或还包括报警装置，用于在支腿异常时预警。
11.一种工程车辆，其特征在于，所述工程车辆设置有权利要求8至10中任一项所述的支腿调平控制系统。
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