CN110958987B - 装卸机的控制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制装卸机(1)中的致动装置(8)的控制方法，装卸机(1)包括能移动的主体(2)以及用于接收要移动的载荷的装卸臂(6)，致动装置被构造为执行装卸臂相对于主体的移动，方法包括：测量指示施加至主体的相对于倾斜轴线的倾斜力的参数，以及当满足停止条件时，停止或阻止执行或请求的装卸臂的移动，停止条件取决于指示测得的倾斜力的参数，并且其中，当选择增强操作模式时，停止条件还取决于表示装卸臂的移动速度的参数。

Description

装卸机的控制

技术领域

本发明涉及装卸机领域，装卸机包括通常用于定位在地面上的主体、用于接收要移动的有效载荷的至少一个装卸臂以及构造为执行装卸臂相对于主体的移动的致动装置，并且本发明特别地涉及行驶中的装卸机。

这种装卸机可以特别地以具有伸缩臂的卡车、叉式装卸车、升降起重机、机械挖掘机、铲斗装载机或其它装卸机的形式来生产。

背景技术

在装卸机领域，一些国家决定采用一些标准，这些标准在监测和控制装卸机在操作期间的稳定性方面对制造商提出了特定要求。

在操作期间装卸机的稳定性方面起作用的力涉及重力和惯性力两者，重力也称为静态载荷，即，该装卸机的装卸臂、有效载荷、主体和/或其它元件的重量，惯性力也称为动态载荷，即，由于操作期间执行的移动、特别是装卸臂和有效载荷相对于主体的移动而在装卸机的装卸臂、有效载荷、主体和/或其它元件之间传递的加速度。

惯性力可以通过限制装卸机构件的移动速度来固有地得到限制。因此，标题为“工业卡车的安全性。自推进式可变范围卡车”的欧洲标准EN 1459:1998对装卸臂的最大下降速度施加了限制。特别是，该标准明确规定将该速度限制为，使得装载有最大有效载荷的装卸臂的突然停止不会导致装卸机倾覆，同时准许装卸机的后轮暂时升高。

然而，对速度施加永性久限制与在装卸机领域寻求的高效作业的目的是相反的。因此，对速度的永久性限制不能构成对于监测和控制操作期间装卸机的稳定性问题的令人满意的一般解决方案。

用于减小由装卸臂和有效载荷施加在主体上的惯性力的另一众所周知的解决方案包括自动减慢装卸臂的移动，特别是当装卸臂接近移动位置的末端时。在GB-A-1403046、US-A-4006347、EP-A-0059901、US-A-5333533、JP-A-3252006和GB-A-2390595中特别描述了这种类型的解决方案。

GB-A-2431248描述了一种工程机械旋转体，其设置有致动装置，该致动装置满足根据旋转体的速度或旋转体的位置的移动控制规则。

EP-A-2733110描述了一种装卸机，其中，在紧急情况下，借助于自动校正措施(例如，包括降低或缩回伸缩吊臂)来自动控制和改变装卸臂的移动。

EP-A-2736833描述了一种装卸机，其中，在装卸臂的每个位置以低于预定最大行驶速度的速度控制并维持装卸臂的移动。

EP-A-2263965描述了一种装卸机，其中，测量装卸机在地面上的行驶速度，以禁用装卸机的某些控制。

然而，存在着难以对施加至装卸机的力(特别是惯性力)进行预测和控制的操作条件。特别地，在行驶中的装卸机的情况下，装卸机在地面上的行驶能够在用于控制装卸臂的系统的控制之外产生多个力。因此，前述欧洲标准EN 1459:1998指出，每当装卸机在弯道上行驶时、当装卸机在斜坡上行驶时、当装卸机在不平的地面或者具有障碍物或孔的地面上行驶时、或者当装卸机在载荷处于举高位置的情况下行驶时，即使使用了倾覆力矩控制装置，也存在着装卸机倾覆的风险。

还已知的是，当在移动载荷期间对行驶中的车辆进行制动时，卡车会向前倾覆。

发明内容

本发明的一个目的是提供用于控制装卸机的方法和系统，使得可以保持装卸机的稳定性，特别是通过考虑惯性力，并且当由于操作条件而使得考虑的惯性力不准确或无效时不限制装卸机的可用性。

为此，本发明提供一种装卸机，包括：

主体，

装卸臂，其用于接收要移动的载荷，

致动装置，其被构造为执行装卸臂相对于主体的移动，

倾覆力矩指示传感器，其对指示了施加至主体的相对于倾覆轴线的倾覆力矩的量敏感，

控制单元，其被构造为控制致动装置，以便：只要满足停止条件，就停止或阻止执行或请求的装卸臂的移动，停止条件取决于指示倾覆力矩的测得量，以及

选择构件，其能由操作员致动，以选择简单操作模式和增强操作模式。

根据一个实施例，当选择增强操作模式时，控制单元所采用的停止条件还取决于表示执行或请求的装卸臂的移动速度的量，

并且，当选择简单操作模式时，停止条件与表示装卸臂的移动速度的量无关。

本发明还提供一种用于控制装卸机中的致动装置的控制方法，装卸机包括能移动的主体以及用于接收要移动的载荷的装卸臂，致动装置被构造为执行装卸臂相对于主体的移动，

方法包括：

测量指示了施加至主体的相对于倾覆轴线的倾覆力矩的量，以及

只要满足停止条件，就停止或阻止执行或请求的装卸臂的移动，停止条件取决于指示倾覆力矩的测得量，

并且其中，当选择增强操作模式时，停止条件还取决于表示装卸臂的移动速度的量，

并且，当选择简单操作模式时，停止条件与表示装卸臂的移动速度的量无关。

在增强操作模式下，控制单元应用取决于装卸臂的移动速度或取决于表示该速度的量的停止条件。这使得如果停止移动，则可以考虑由于上述速度而可能产生的惯性力。为此，可以考虑采用基于速度的不同方法。该操作模式特别适合于装卸机的主体是静止不动的操作条件，因为在该情况下可以以令人满意的精确度确定惯性力。换言之，这样就可以设定现实的速度限制，以便将在停止的情况下实际上产生倾覆风险的装卸臂的移动禁止或取消。

当选择简单操作模式时，停止条件与表示装卸臂的移动速度的量无关。因此，可以更简单地控制装卸臂。根据一个实施例，当选择简单操作模式时，方法还包括：只要指示倾覆力矩的量超过预定阈值就阻止或停止装卸臂的移动的步骤。

根据实施例，装卸机或控制方法可以包括以下特征中的一项或多项。

根据一个实施例，选择构件被构造为：

响应于操作员在选择构件上的第一动作，选择增强操作模式，以及

响应于操作员在选择构件上的第二动作，选择简单操作模式。

根据一个实施例，控制单元被构造为：响应于检测到主体保持处于基本静止不动状态持续长于预定阈值的持续时间的事实，选择增强操作模式。

可以执行一项或多项测试，以检测主体是否处于基本静止状态，例如，检测停车制动器的启动、变速器的停用(电磁阀或电子控制继电器的断开)、稳定腿5的降下以使稳定腿支撑在地面上或者基于主体的行驶速度的条件。

根据一个实施例，装卸机还包括：行驶速度传感器，行驶速度传感器被构造为测量表示主体的行驶速度的量，并且

其中，控制单元被构造为：根据表示主体的行驶速度的量，检测主体是否保持处于基本静止不动状态。

根据一个实施例，当选择增强操作模式时，控制单元被构造为：根据指示倾覆力矩的量，确定表示最大准许速度的阈值，

将表示执行或要执行的移动速度的量与表示最大准许速度的阈值进行比较，以及

根据所述比较的结果来控制致动装置，以便：

当表示执行或要执行的移动速度的量低于所述阈值时，执行或继续装卸臂的移动，并且

只要表示执行或要执行的移动速度的量高于所述阈值，就阻止或停止装卸臂的移动。

由于这些特征，在增强操作模式下，由装卸机执行的装卸臂的移动总是依照由操作员产生的移动请求来执行，但是当操作员的请求造成或将会造成超过表示最大准许速度的阈值时，不执行或中断该移动。换言之，控制单元充当开关过滤器，开关过滤器执行或允许执行满足授权标准的移动请求，但是阻止或取消不满足授权标准的移动请求的执行。这样，控制单元不需要修改由操作员发出的移动请求，这意味着操作员保持对执行请求的有效控制，特别是在速度方面。

表示最大速度的阈值可以以不同的方式来确定，特别是目的在于排除涉及过大移动量的移动，即，装卸机只能在产生不稳定性风险的情况下吸收或消散的移动量。

根据一个实施例，装卸机还包括：倾覆力矩指示传感器，倾覆力矩指示传感器用于测量指示施加至主体的相对于倾覆轴线的倾覆力矩的量。

这样的倾覆力矩指示传感器的使用使得控制单元能够考虑与给定时间的倾覆力矩有关的信息。这样的倾覆力矩指示传感器可以以不同的方式布置以测量不同的量。根据一个实施例，倾覆力矩指示传感器包括应变计，例如，对装卸机的底盘轴的变形(在轴上间隔开的两个末端之间的长度变化)和/或装卸臂的变形敏感的应变计。根据一个实施例，倾覆力矩指示传感器包括在臂致动装置中的压力传感器，例如，布置在致动装置的缸体上的压力传感器。根据另一实例，倾覆力矩指示传感器可以是如在EP-A-1532065中提到的载荷传感器。倾覆力矩指示传感器也可以以测量系统和处理单元的形式来生产，测量系统包括测量若干物理量的若干传感器，处理单元用于将呈指示倾覆力矩的量的形式的这些测量结果组合起来。

根据一个实施例，装卸机还包括：阈值确定模块，阈值确定模块被构造为根据倾覆力矩指示传感器产生的测量信号，来确定表示最大准许速度的阈值。根据一个实施例，当倾覆力矩增加时，表示最大准许速度的阈值是减小的。

根据一个实施例，装卸机还包括：控制构件，控制构件可以由操作员致动，以产生移动请求信号，该移动请求信号用于影响致动装置，以由致动装置响应于移动请求信号来执行或停止装卸臂的移动。

根据一个实施例，倾覆力矩指示传感器布置在主体的端部上，该端部面对着与响应于移动请求信号执行或要执行的移动的方向相反的方向，并且由倾覆力矩指示传感器测得的量在与倾覆力矩相反的方向上。这样的实施例例如通过如下应变计的实例来说明：该应变计测量装卸臂朝向车辆的前部延伸的装卸车辆的后轴的变形。

根据一个实施例，倾覆力矩指示传感器布置在主体的端部上，该端部面对着响应于移动请求信号执行或要执行的移动的方向，并且由倾覆力矩指示传感器测得的量在与倾覆力矩相同的方向上。这样的实施例例如通过如下应变计的实例来说明：该应变计测量装卸臂也朝向车辆的前部延伸的装卸车辆的前轴的变形。

由致动装置执行的装卸臂的移动可以是不同类型，例如，平移或旋转。根据优选实施例，致动装置被构造为执行装卸臂围绕基本水平的轴线相对于主体的枢转。

装卸臂可以相对于主体具有一个或多个自由度。当存在若干移动自由度(具有与这些相应的移动自由度相关联的若干致动装置)时，不同的致动装置不必一定全部以相同的方式控制。特别地，本文描述的控制方法优选地应用于对装卸机的稳定性有较大影响的一个或多个移动自由度。

用于控制装卸机的表示速度的量可以以不同的方式来确定。

根据一个实施例，移动请求信号具有表示要执行的移动速度的属性，并且操作员可以致动控制构件，以将移动请求信号的属性调节为分别表示多个速度值和停止状态的多个属性值中的一个。

根据一个实施例，控制单元被构造为接收由控制构件产生的移动请求信号。在该情况下，控制单元可以考虑移动请求信号的属性(例如，其幅值、频率、持续时间或任何其它预定属性)，作为表示要执行的移动速度的量。根据一个实施例，由控制单元进行的比较是在移动请求信号的属性与所述阈值之间的比较。

操作员致动的控制构件可以以不同的方式生产，例如，以倾斜杆、控制旋钮、触摸屏或其它构件的形式。根据一个实施例，操作员致动的控制构件被联接至控制单元，以便以电信号的形式将移动请求信号供应至控制单元。例如，表示请求速度的移动请求信号的属性是请求信号的电压、强度、频率或持续时间水平。

根据一个实施例，由控制单元实施的控制方法包括接收移动请求信号的步骤。

根据其它实施例，产生移动请求信号的控制构件不必一定连接到控制单元，或者控制单元不必一定构造成能够接收该移动请求信号，例如如果它是纯机械信号的话。

根据在该情况下可以使用的一个实施例，装卸机还包括用于测量装卸臂相对于主体的瞬时速度的测量装置。在该情况下，控制单元进行的比较可以是所述瞬时速度与所述阈值之间的比较。

可以使用不同的方法来测量装卸臂相对于主体的瞬时速度。根据更直接的方法，可以使用角速度传感器或线速度传感器。根据更间接的方法，可以测量与装卸臂的瞬时速度相关的量，例如，联接到装卸臂或其它构件的可移动部件的速度。根据致动装置包括液压致动器的一个实施例，装卸机还包括：测量装置，测量装置用于测量要供应至液压致动器的液压流，作为速度信息。在该情况下，控制单元进行的比较可以是液压流与所述阈值之间的比较。

装卸臂的一个或多个致动装置可以以不同的方式来生产，例如，以一个或多个电动或液压致动器的形式。

根据一个实施例，致动装置包括液压致动器和可变流量装置，该可变流量装置用于调节要供应至液压致动器的液压流量。这样的可变流量液压装置可以以不同的方式生产。

根据一个实施例，可变流量装置包括可变流量泵。例如，在倾斜转子泵中，流量调节构件会影响倾斜转子的倾斜角度。根据一个实施例，可变流量装置包括比例滑阀。例如，在比例滑阀中，流量调节构件会影响滑动件的位置。

根据一个实施例，操作员致动的控制构件功能性地(例如，机械地或液压地)被联接至可变流量装置，以便根据操作员对控制构件的动作来移动可变流量装置的流量调节构件。

在这种情况下，控制单元不必一定能够通过操作员对控制构件的动作以及得到的液压流的产生来阻止可变流量装置的直接致动。

根据在该情况下可以使用的一个实施例，致动装置还包括：电磁阀，电磁阀布置在可变流量装置与液压致动器之间，电磁阀可由控制单元控制，以便只要表示执行或要执行的移动速度高于所述阈值，就阻止或停止装卸臂的移动。

在这样的实施例中，移动请求信号可以是可变流量装置的流量调节构件的移动。这种移动可以由换能器测量，并以电信号的形式供应至控制单元。然而，并非总是可以或者期望在可变流量装置中提供这种换能器，特别是由于与可变流量装置的占用面积或成本有关的原因。在没有这种换能器的情况下，移动请求信号不能容易地供应至控制单元。在这些情况下，控制单元可以基于对装卸臂的实际移动的测量结果而不是基于移动请求信号来进行操作。

在优选实施例中，电磁阀是渐进式启动阀。渐进式启动阀的使用使得可以在装卸臂实现大量移动之前获得装卸臂的瞬时速度的可靠测量结果，使得在超过准许速度阈值的情况下，移动可以被中断而不会产生过度冲击。

根据实施例，装卸机或信号发送方法可以包括以下特征中的一项或多项。

本发明的某些方面基于以下思想：将装卸机的能量状态分析成重力势能贡献和动能贡献。就势能而言，装卸机在重力场中的稳定性导致将装卸机当前状态定位在势阱的底部，该势阱的深度可以根据有效载荷的质量和位置而变化。就动能而言，在装卸臂与主体之间的机械联接发生变化的情况下，例如，如果移动突然停止，则装卸臂相对于主体的移动速度导致能够传递到主体的能量的量具有变化的效率。本发明背后的一个思想是控制和/或使操作员能够控制该动能，以使动能不超过能够使操作机从因处于稳定状态而产生的势阱中出来的能量水平。

附图说明

下面参考附图仅通过非限制性说明的方式给出了本发明的几个特定实施例，通过对这些实施例的描述将更加清楚地理解本发明，并且本发明的进一步的目的、特征和优点将变得更加清楚。

-图1是可以在实施本发明实施例的伸缩式起重机车的示意图。

-图2是示出了可以在伸缩式起重机车上使用的增强操作模式的根据第一实施例的控制方法的流程图。

-图3是示出了可以在伸缩式起重机车上使用的增强操作模式的根据第二实施例的控制方法的流程图。

-图4是可以在伸缩式起重机车上使用的根据第一实施例的液压致动装置的示意图。

-图5是可以在伸缩式起重机车上使用的根据第二实施例的液压致动装置的示意图。

-图6是可以在伸缩式起重机车上使用的根据第三实施例的液压致动装置的示意图。

-图7是示出了可以在伸缩式起重机车上使用的状态机的图示。

-图8是可以在伸缩式起重机车上使用的根据第四实施例的液压致动装置的示意图。

-图9是设置有可以用作倾覆力矩指示传感器的应变计的轮轴的示意图。

具体实施方式

下面的描述涉及装卸机的实施例，该装卸机为行驶伸缩式起重机车的形式，该起重机车具有朝向车辆的前部延伸的装卸臂。在该构造中，倾覆的风险围绕由车辆的前轮形成的倾覆轴线沿向前方向发生。因此，对倾覆风险的监测和控制涉及考虑在向前方向上取向的惯性力，即，涉及在该方向上的相当大移动量的移动。

在具有不同构造的装卸机中，倾覆轴线可能位于不同的位置。于是必须根据该轴线的位置来选择要考虑的移动。

参考图1，伸缩式起重机车1包括底盘2，该底盘2借助于前轴3和后轴4被支撑在地面上。可选地，可以部署稳定腿5以抬高前轴3，在该情况下，稳定腿5向前限定倾覆轴线。如现有技术中已知的，底盘2归因于其构造和其所保持的机械元件而具有相对大的质量。

装卸臂6围绕水平轴线7被铰接在底盘2上。升降致动器(例如，液压缸8)使得可以在控制系统的引导下使装卸臂6围绕水平轴线7上下移动。控制系统包括控制单元10和操作员致动的控制构件12，这些在图1中被示意性地示出。

图1示出了处于最高位置(以实线示出)和处于几个下降位置(以虚线示出)的装卸臂6和有效载荷9。在所有其它条件等同的情况下，随着装卸臂6的位置朝向水平位置下降，由装卸臂6在向前方向上施加的静态倾覆力矩增加。

可以借助于倾覆力矩指示传感器来获得指示该静态倾覆力矩的测量值，该倾覆力矩指示传感器可以以不同方式定位。图1示出了定位成与后轴处于同一水平的倾覆力矩指示传感器11，如现有技术中已知的那样。

倾覆力矩指示传感器11产生测量信号，该测量信号表示装卸机1相对于倾覆轴线的稳定性储备。

用于监测和控制倾覆风险的已知方法包括：使用控制单元10对来自倾覆力矩指示传感器11的测量信号进行处理，以便在装卸机的驾驶室中(例如，在布置于驾驶室中的被点亮的显示面板13上)显示视觉稳定性度量，并且当测量信号下降到预定阈值以下时，中断装卸臂6的下降移动。然而，由于移动的中断所产生的惯性力，该方法需要以高的安全余量来设定阈值，这限制了装卸机的能力，和/或需要在中断之前命令自动减慢移动，这剥夺了操作员对速度的控制。

为了避免这种情况，在增强操作模式下，控制系统可以实施将参考图2和图3描述的控制方法。这些控制方法是基于允许操作员借助于控制构件12来控制装卸臂6的移动的原理。具体地，控制系统根据由操作员通过致动控制构件12产生的移动请求(特别是，由操作员在控制构件12上的动作产生的并表示操作员请求的速度水平的定量值)来操纵要执行的移动的速度。例如，定量值是控制构件12的枢转杆的倾斜角度，其中，较大角度表示对较高速度的请求，并且零倾斜角度(中性位置)表示停止请求。控制系统响应于由操作员产生的停止请求而立即形成移动的停止。

图2示出了利用对装卸臂6的实际速度的测量结果的控制方法。图3示出了利用由操作员产生的速度请求的控制方法。这些方法可以由电子电路作为循环来执行。

图2中的方法包括以下步骤：

步骤21：从倾覆力矩指示传感器11获取测量信号。

步骤22：根据测量信号确定准许速度阈值。该确定可以基于读取存储在存储器中并且包含与测量信号值或测量信号值范围相关联的阈值的表。

步骤23：从装卸臂6的速度传感器获取测量信号。该速度传感器例如是如图1所示的角速度传感器18。

步骤24：将装卸臂6的速度与准许速度阈值进行比较。

如果测得的速度低于准许速度阈值，则进行步骤25：执行或继续执行依照操作员产生的移动请求的移动。

如果测得的速度高于准许速度阈值，则进行步骤26：尽管操作员提出了请求，也停止或阻止装卸臂6的移动。该停止或阻止是由于如下事实：相对于此时可用的稳定性储备，操作员请求了过高的移动速度。控制系统不授权执行该请求。换言之，如果正在进行移动，则立即停止移动，并且如果移动未在进行中，则尽管操作员提出了请求，也将保持停止状态。

根据在步骤26中产生的停止状态，优选的是，要求在操作员可以提出新的移动请求(例如，具有更低速度的新请求)之前，由操作员进行主动的复位动作。出于人体工程学的原因，该复位动作优选地可以借助于控制构件12来执行。例如，复位动作包括将枢转杆返回到中性位置，然后使枢转杆再次向前倾斜。

在步骤22中读取的准许速度阈值可以通过测试来确定。该准许速度阈值定性地表示，如果装卸臂6的移动瞬时停止的话，在没有倾覆的情况下装卸卡车1所能够吸收的移动量或动能量。因此，在装卸臂6的下降移动期间，随着由来自倾覆力矩指示传感器11的测量结果所指示的稳定性储备的减小，该准许速度阈值是减小的。在另一实施例中，准许速度阈值可以通过计算来确定并存储起来，或者可以通过步骤22中的实时计算来确定。

因此，上述控制方法的一个效果在于：从图1所示的最高位置开始，如果操作员产生恒定的下降移动请求，则在准许速度阈值保持高于该速度时以恒定的速度执行该移动，并且当超过准许速度阈值时瞬时中断该移动。

由于控制系统对给定的移动请求做出一致反应，并且特别是不响应于给定请求而修改所执行的移动速度，所以操作员能够通过经验获取对装卸机响应的深入了解，并调节他的请求以最佳地适应该情况。

在图3中，对比图2中的方法作了修改的步骤具有相同的附图标记加100。未改变的步骤具有相同的附图标记并且不再进行描述。

步骤28：获取由操作员产生的例如电信号形式的移动请求信号。

步骤123：根据移动请求信号来确定移动的请求速度。例如，请求速度以移动请求信号的幅值或其它属性编码。

步骤124：将移动的请求速度与准许速度阈值进行比较。

如果请求速度低于准许速度阈值，则进行步骤25。

如果请求速度高于准许速度阈值，则进行步骤26。

应理解的是，在这些方法中，除依照由操作员产生的移动请求的移动以外，不执行移动。

可以以不同的方式来产生能够执行这种控制方法的控制系统。现在将参考图4至图6来描述三个实施例。

在图4中，控制系统适于实施图2中的方法。该图示出了液压缸8、液压压力源30、插在它们之间以控制要供应至液压缸8的液压流的液压滑阀31、直接联接至液压滑阀31的滑动件上的杆形式的控制构件12、控制单元10、连接至控制单元10的倾覆力矩指示传感器11和角速度传感器18、以及插在液压滑阀31与液压缸8之间的电磁阀32。电磁阀32由控制单元10控制。

在该系统中，由于当速度太高时控制单元不能阻止液压滑阀31在操作员的动作下打开，所以使用电磁阀32以中断液压流，以在步骤26中立即停止移动。

优选地，电磁阀32是渐进式启动阀。使用渐进式启动阀使得操作员在复位动作之后进行的任何重新开始的移动相对于由速度传感器18进行的速度测量不会过快地发生。

在图5中，与图4中的那些元件相似或相同的元件具有相同的附图标记。在该实施例中，液压滑阀31不具有直接联结至控制构件12的机械控制器，而是具有液压控制器。具体地，可以通过将先导压力36输送到控制端口35来获得与装卸臂6的下降移动对应的液压流38。

控制构件12联接至用于控制该先导压力的控制阀34。控制单元10被构造为控制布置在控制阀34与控制端口35之间的电磁阀33。因此，在步骤26中，控制单元10可以切换电磁阀33，以使液压滑阀31返回到中性位置。优选地，电磁阀33是渐进式启动阀。

在图6中，控制系统适于实施图3中的方法。控制构件12产生电请求信号39，并且使用施加至控制端口37的电信号来控制液压滑阀31。控制单元10插在控制构件12与液压滑阀31之间，因此可以在步骤25和步骤26中直接控制液压滑阀31。装卸臂6的速度传感器在该实施例中不是必须的，因为控制单元10可以直接从请求信号39确定所请求的速度。

图7示出了状态机，该状态机可以由控制单元10实施以选择性地激活上述增强操作模式和简单操作模式。

更具体地，状态机包括：“增强操作模式”状态72，在该状态中，控制单元10实施上述增强操作模式以考虑惯性力，特别是在基于速度进行的惯性力的预测由于底盘2是静止不动的事实而具有精确度的条件下；以及“简单操作模式”状态73，在该状态中，控制单元10实施不同的操作模式，而不考虑装卸臂的移动速度。尽管如此，简单操作模式仍确保伸缩式起重机车的一定的稳定性。

在“简单操作模式”状态73中，控制单元10实施一种用于控制装卸臂6的方法，该方法基本上基于例如倾覆力矩测量，在倾覆力矩低于预定阈值时执行请求的移动，并且只要倾覆力矩越过该阈值，就停止移动。因此停止条件是指示测量信号的倾覆力矩越过预定阈值。关于定位成与后轴处于同一水平的倾覆力矩指示传感器11，其测量信号(例如，由于轮轴的弯曲而产生)将随着倾覆力矩的增加而减小。因此，停止条件可以更具体地是来自倾覆力矩指示传感器11的测量信号下降到阈值以下。应理解的是，所请求的力矩可以是移动的组合并且不限于独个的移动。

回到图1，在伸缩式起重机车的驾驶室中示出了选择构件70。选择构件70用于由操作员致动，以根据他的选择来选择增强操作模式或简单操作模式。因此，如图7所示，操作员可以对选择构件70施加第一动作74，以从“增强操作模式”状态72切换至“简单操作模式”状态73。同样，操作员可以对选择构件70施加第二动作75，以从“简单操作模式”状态73切换至“增强操作模式”状态72。根据选择构件70实际产生的方式，第一动作74和第二动作75可以是时间上相继的相同动作，例如，如果选择构件70是每次接收到连续按压时就交替地切换至“增强操作模式”状态72和“简单操作模式”状态73的按钮。相反，第一动作74和第二动作75可以是不同的动作，例如，如果选择构件70是可以选择性地移动到第一稳定位置以切换至“增强操作模式”状态72以及移动到第二稳定位置以切换至“简单操作模式”状态73的双稳态构件。

图7还示出了处于“简单操作模式”状态73的控制单元永久性地测试返回条件76，以便只要满足返回条件76就返回至“增强操作模式”状态72。

返回条件是基于检测到伸缩式起重机车的底盘2处于基本静止不动状态持续了长于预定阈值的持续时间。可以应用于检测基本静止不动状态的一个标准是底盘2的行驶速度低于预定阈值，例如0.3m/s。为了测试返回条件76，控制单元可以测量表示底盘2的行驶速度的量，并将该量与预定阈值进行比较。

返回条件76还可以包括暗示装卸机的主体是基本静止不动的若干替代或累积条件。在一个实施例中，只要检测到以下事件之一，也满足返回条件76：

-停车制动器的启动；

-变速器的停用(电磁阀或电子控制继电器的断开)

-稳定腿5的降下，使得它们支撑在地面上，这表明有意通过使车轮升高离开地面来稳定装卸机。

可以使用多种技术来测量表示底盘2的行驶速度的量，例如，通过应用由一个或多个轮速传感器71(在图1中示意性地示出)供应的测量结果。

持续时间阈值可以根据给定应用的要求来设定，例如，在1s到1,000s之间，并且优选地在5s到100s之间。

可以根据要控制的致动器的性质设想其它控制系统。装卸臂6可以具有除围绕水平轴线7的枢转移动以外的其它移动自由度，特别是伸缩线性移动自由度和器械围绕水平轴线15的枢转自由度。上述控制方法可以用于控制这些移动自由度中的一个或多个。当存在若干移动自由度时，负责执行相应移动的致动器不必一定都以相同的方式被控制。将应理解的是，所请求的移动可以是移动的组合，并且不限于独个的移动。

图8示出了用于控制装卸臂6的移动的另一系统。该系统示出了负责三个不同度上的移动的三个致动器，即：

-升降致动器108，其负责围绕轴线7的枢转移动，表示为升高L+和降低L-，由液压滑阀131控制，

-伸缩致动器308，其负责沿着装卸臂6的轴线的平移移动，表示为伸出T+和缩回T-，由液压滑阀231控制，以及

-器械致动器208，其负责器械围绕轴线15的枢转移动，表示为抬高I+和降下I-，由液压滑阀331控制。

作为说明，液压滑阀131、231、331是电控滑阀。因此，使用与图6中相同的附图标记来表示相同或相似的元件。

上述用于停止移动的方法当然可以应用于降低移动L-，如已经描述的，但也可以应用于伸出移动T+以及可选地应用于其它移动。

当控制单元10因停止条件满足而停止或自动阻止移动时，某些移动自由度仍然可以由操作员执行，而其它移动自由度被禁止。优选地，升高移动L+和缩回移动T-仍然可以执行，因为它们有助于减小倾覆力矩。

当满足一个移动的停止条件时仍然可以执行的移动自由度在“增强操作模式”状态72中和在“简单操作模式”状态73中不必一定是相同的。例如，当在“增强操作模式”状态72(选择了增强操作模式)中满足降低移动L-的停止条件时，抬高移动I+和降下移动I-也被禁止，而当在“简单操作模式”状态73(选择了简单操作模式)中满足降低移动L-的停止条件时这三个移动仍然可以执行。

图9示出伸缩式起重机车1的后轴4的实施例。后轴4包括保持后轮62的两个轮轴60。轮轴60中的一个或每一个设置有应变计61，该应变计61布置成测量轮轴60在弯曲上的变形。更具体地，应变计61测量在轮轴60上间隔开的两个末端之间的长度变化。来自应变计61的测量信号可以例如作为两个测量信号的平均值用于形成倾覆力矩指示信号。作为替代方案，可以使用单个应变计61来产生倾覆力矩指示信号。优选地，后轴4借助于枢轴66以振荡的方式连接至底盘2，枢轴66的纵轴穿过轴的中心部件65。

所示的某些元件，特别是控制单元，可以借助于硬件和/或软件组件以不同的形式单独地或总体地形成。可以使用的硬件组件是专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或微处理器。可以用不同的编程语言(例如C、C++、Java或VHDL)编写软件组件。此列表并不是穷举的。

上文在伸缩式起重机车的背景下描述的方法和系统可应用于其它装卸机。

尽管已经参考几个特定的实施例描述了本发明，但是很明显，本发明绝不限于此，并且包括所描述的装置的所有技术等效物及其任何组合，如果它们落入本发明的范围之内的话。

动词“包含”或“包括”及其变体形式的使用不排除权利要求中列出的元件或步骤以外的元件或步骤的存在。除非另有说明，否则将不定冠词“一个”用于元件或步骤并不排除存在多个这样的元件或步骤。

在权利要求中，括号内的任何附图标记都不能解释为对权利要求的限制。

Claims (15)

1.一种用于控制装卸机中的致动装置的控制方法，所述装卸机包括能移动的主体以及用于接收要移动的载荷的装卸臂，所述致动装置被构造为执行所述装卸臂相对于所述主体的移动，

所述方法包括：

测量指示施加至所述主体的相对于倾覆轴线的倾覆力矩的量，以及

只要满足停止条件，就停止或阻止执行或请求的所述装卸臂的移动，所述停止条件取决于指示所述倾覆力矩的测得量，

并且其中，当选择增强操作模式时，所述停止条件还取决于表示所述装卸臂的移动速度的量，

并且，当选择简单操作模式时，所述停止条件与表示所述装卸臂的移动速度的所述量无关。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

响应于操作员在选择构件上的第一动作，选择所述增强操作模式，以及

响应于操作员在所述选择构件上的第二动作，选择所述简单操作模式。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

响应于检测到所述主体保持处于基本静止不动状态达到长于预定阈值的持续时间的事实，选择所述增强操作模式。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

测量表示所述主体的行驶速度的量，以及

根据表示所述主体的行驶速度的所述量，检测所述主体是否保持处于所述基本静止不动状态。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：

响应于检测到停车制动器的启动、变速器的停用或者稳定腿的降下以使所述稳定腿支撑在地面上，选择所述增强操作模式。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：

测量所述装卸臂相对于所述主体的瞬时速度，作为表示所述装卸臂的移动速度的所述量。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：

接收移动请求信号，所述移动请求信号用于影响所述致动装置以由所述致动装置执行所述装卸臂的移动，所述移动请求信号具有表示要执行的移动速度的属性，

根据所述移动请求信号的所述属性，确定表示所述装卸臂的移动速度的所述量。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，当选择所述增强操作模式时，所述方法还包括：

根据指示所述倾覆力矩的所述量，确定表示最大准许速度的阈值，

将表示执行或要执行的移动速度的所述量与表示最大准许速度的所述阈值进行比较，以及

根据所述比较的结果来控制所述致动装置，以便：

当表示执行或要执行的移动速度的所述量低于表示最大准许速度的所述阈值时，执行或继续所述装卸臂的移动，并且

只要表示执行或要执行的移动速度的所述量高于表示最大准许速度的所述阈值，就阻止或停止所述装卸臂的移动。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，当所述倾覆力矩增加时，表示最大准许速度的所述阈值是减小的。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，当选择所述简单操作模式时，所述方法还包括：只要指示倾覆力矩的所述量超过预定阈值，就阻止或停止所述装卸臂的移动。

11.一种装卸机，包括：

主体，

装卸臂，其用于接收要移动的载荷，

致动装置，其被构造为执行所述装卸臂相对于所述主体的移动，

倾覆力矩指示传感器，其对指示施加至所述主体的相对于倾覆轴线的倾覆力矩的量敏感，

控制单元，其被构造为控制所述致动装置，以便：只要满足停止条件，就停止或阻止执行或请求的所述装卸臂的移动，所述停止条件取决于指示所述倾覆力矩的测得量，以及

选择构件，其能由操作员致动，以选择简单操作模式和增强操作模式，

其中，当选择所述增强操作模式时，所述控制单元所采用的所述停止条件还取决于表示执行或请求的所述装卸臂的移动速度的量，

并且，当选择所述简单操作模式时，所述停止条件与表示所述装卸臂的移动速度的所述量无关。

12.根据权利要求11所述的装卸机，其中，所述选择构件被构造为：

响应于所述操作员在所述选择构件上的第一动作，选择所述增强操作模式，以及

响应于所述操作员在所述选择构件上的第二动作，选择所述简单操作模式。

13.根据权利要求11或12所述的装卸机，其中，所述控制单元被构造为：响应于检测到所述主体保持处于基本静止不动状态持续长于预定阈值的持续时间的事实，选择所述增强操作模式。

14.根据权利要求13所述的装卸机，还包括：

行驶速度传感器，其被构造为测量表示所述主体的行驶速度的量，并且

其中，所述控制单元被构造为：根据表示所述主体的行驶速度的所述量，检测所述主体是否保持处于基本静止不动状态。

15.根据权利要求11或12所述的装卸机，还包括：

测量装置，其用于测量所述装卸臂相对于所述主体的瞬时速度，作为表示所述装卸臂的移动速度的所述量。

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