CN113788407A - 用于起重机的控制方法、控制器和起重机 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种用于起重机的控制方法、控制器和起重机，所述起重机包括液压驱动系统，所述用于起重机的控制方法包括：获取所述起重机的第一状态信息；根据所述第一状态信息确定是否需要所述液压驱动系统进行制动；以及在确定需要所述液压驱动系统进行制动的情况下，根据所述第一状态信息控制所述液压驱动系统进行制动。本发明实施例可以自动判断液压驱动系统进行驱动或进行制动的时机，并进行辅助驱动或辅助制动，增加爬坡能力、脱困能力以及重载转场下坡的制动能力，提高重载下坡的安全性，以及自动调节输出的驱动力或制动力的大小。
Description
技术领域
本发明涉及起重机控制技术领域，具体地涉及一种用于起重机的控制方法、控制器和起重机。
背景技术
大型起重机有底盘发动机和上车发动机两个动力源。在非道路转场时，起重机自重很大，并且工地路况差，需要更大的脱困能力。而靠底盘发动机驱动的机械驱动桥受结构限制，给起重机带来的驱动力往往不够。因此启动上车发动机，通过液压驱动系统驱动液压驱动桥，增加行驶能力，成为一种必然的选择。另外，现有大型起重机的行驶制动系统包括行车制动，部分车型有辅助制动，包括液力缓速器、电涡流缓速器及发动机辅助制动。在非道路转场时，起重机自重很大，下坡时需要较大的制动力来控制车速，加强安全冗余。且现实中路面状况千变万化，靠经验不能应对突发事故，有可能先前判断不需要液压驱动系统进行驱动，但是爬坡途中坡度和路面变化，比如地面浮土造成的打滑，人工往往不能提前识别，而起重机打滑后再启动液压驱动系统进行驱动，已经迟了，非常危险；如果长期开液压驱动系统，一方面会造成耗油，另一方面会造成车速受限制移动便捷性不好，因此用户往往不选择常开液压驱动系统。另外，起重机在低速下坡时，由于起重机自重很大，虽然地面附着力足够，但是受行车制动系统结构限制，可能制动力不够，此时需要增加制动能力，但是因为速度很低现有辅助制动又靠不上。因此，急需提出一种技术方案来解决现有技术中的上述技术问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种用于起重机的控制方法、控制器和起重机，可以解决现有技术中的前述技术问题。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于起重机的控制方法，起重机包括液压驱动系统，控制方法包括：获取起重机的第一状态信息；根据第一状态信息确定是否需要液压驱动系统进行制动；以及在确定需要液压驱动系统进行制动的情况下，根据第一状态信息控制液压驱动系统进行制动。
在本发明实施例中，第一状态信息包括起重机的重载制动开关输出的重载制动信号，根据第一状态信息确定是否需要液压驱动系统进行制动包括：确定是否接收到重载制动信号；以及在确定接收到重载制动信号的情况下，确定需要液压驱动系统进行制动。
在本发明实施例中，液压驱动系统包括上车发动机和上车液驱油泵，根据第一状态信息控制液压驱动系统进行制动包括：控制上车发动机关闭，以停止驱动上车液驱油泵。
在本发明实施例中，第一状态信息还包括起重机的制动踏板输出的行车制动信号，根据第一状态信息控制液压驱动系统进行制动还包括：根据行车制动信号调节液压驱动系统输出的制动力的大小。
在本发明实施例中，液压驱动系统还包括电比例溢流阀，调节液压驱动系统输出的制动力的大小包括：调节电比例溢流阀的开度，以调节制动力的大小。
在本发明实施例中，液压驱动系统还包括液压换向阀，第一状态信息还包括起重机的变速器输出的档位信号，根据第一状态信息控制液压驱动系统进行制动还包括：根据变速器的档位信号控制液压换向阀处于第一位置或第二位置，以控制液压油的流向。
在本发明实施例中，液压驱动系统还包括：液压驱动马达，第一状态信息还包括起重机的车速，根据第一状态信息控制液压驱动系统进行制动还包括：确定起重机的车速是否大于车速上限值；以及在确定起重机的车速大于车速上限值的情况下，控制液压驱动马达的离合器断开，以停止输出制动力。
在本发明实施例中，液压驱动系统还包括液压驱动桥，起重机的车速与起重机的底盘发动机输出的转速信号、起重机的底盘分动器输出的档位信号、变速器输出的档位信号、液压驱动桥的速比、起重机的机械驱动桥的速比和起重机的车轮的直径相关联。
在本发明实施例中，控制方法还包括：在确定需要液压驱动系统进行制动的情况下，控制起重机的液力缓速器、起重机的电涡流缓速器和起重机的底盘发动机输出最大制动力；其中，最大制动力与液力缓速器、电涡流缓速器和底盘发动机的自身特性相关联。
在本发明实施例中，控制方法还包括：获取起重机的第二状态信息；根据第二状态信息确定是否需要液压驱动系统进行驱动；以及在确定需要液压驱动系统进行驱动的情况下，根据第二状态信息控制液压驱动系统进行驱动。
在本发明实施例中，第二状态信息包括起重机的重载行驶开关输出的液驱介入指令，根据第二状态信息确定是否需要液压驱动系统进行驱动包括：确定是否接收到液驱介入指令；在确定接收到液驱介入指令的情况下，确定起重机的机械驱动桥驱动的车轮是否打滑；以及在确定机械驱动桥驱动的车轮打滑的情况下，确定需要液压驱动系统进行驱动。
在本发明实施例中，第二状态信息还包括机械驱动桥驱动的车轮的轮速，确定机械驱动桥驱动的车轮是否打滑包括：确定机械驱动桥驱动的车轮的轮速中的最大轮速与最小轮速之间的轮速差值是否小于预设轮速差值；以及在确定轮速差值小于预设轮速差值的情况下，确定机械驱动桥驱动的车轮打滑。
在本发明实施例中，液压驱动系统包括上车发动机和上车液驱油泵，根据第二状态信息控制液压驱动系统进行驱动包括：控制上车发动机启动，以驱动上车液驱油泵。
在本发明实施例中，液压驱动系统还包括液压驱动桥，第二状态信息还包括起重机的车速和液压驱动桥驱动的车轮的车速，根据第二状态信息控制液压驱动系统进行驱动还包括：根据起重机的车速和液压驱动桥驱动的车轮的车速调节液压驱动系统输出的驱动力的大小。
在本发明实施例中，起重机的车速与起重机的底盘发动机输出的转速信号、起重机的底盘分动器输出的档位信号、变速器输出的档位信号、液压驱动桥的速比、机械驱动桥的速比和车轮的直径相关联。
在本发明实施例中，根据起重机的车速和液压驱动桥驱动的车轮的车速调节液压驱动系统输出的驱动力的大小包括：确定起重机的车速与液压驱动桥驱动的车轮的车速之间的车速差值是否大于预设车速差值；以及在确定车速差值大于预设车速差值的情况下，根据起重机的车速和液压驱动桥驱动的车轮的车速调节驱动力的大小，以使车速差值小于或等于预设车速差值。
在本发明实施例中，液压驱动系统还包括电比例溢流阀和液压驱动马达，调节驱动力的大小包括：调节电比例溢流阀的开度、上车液驱油泵的流量和压力以及液压驱动马达的流量和压力，以调节驱动力的大小。
在本发明实施例中，液压驱动系统还包括液压换向阀，第二状态信息还包括变速器的档位信号，根据第二状态信息控制液压驱动系统进行驱动还包括：根据变速器的档位信号控制液压换向阀处于第一位置或第二位置，以控制液压油的流向。
在本发明实施例中，根据第二状态信息控制液压驱动系统进行驱动还包括：确定起重机的车速是否大于车速上限值；以及在确定起重机的车速大于车速上限值的情况下，控制液压驱动马达的离合器断开，以停止输出驱动力。
本发明第二方面提供一种控制器，被配置成执行前述实施例的用于起重机的控制方法。
本发明第三方面提供一种起重机，包括：液压驱动系统；以及前述实施例的控制器。
在本发明实施例中，起重机还包括：重载行驶开关，与控制器连接，重载行驶开关用于输出液驱介入指令；以及重载制动开关，与控制器连接，重载制动开关用于输出重载制动信号；液压驱动系统包括：上车液驱油泵，与控制器连接，上车液驱油泵用于驱动液压油流动；上车发动机，与控制器和上车液驱油泵连接，上车发动机用于驱动上车液驱油泵；以及电比例溢流阀，与控制器和上车液驱油泵连接，电比例溢流阀用于调节液压驱动系统输出的制动力或驱动力的大小。
本发明前述实施例可以自动判断液压驱动系统进行驱动或进行制动的时机，可以进行辅助驱动或辅助制动，进而可以增加爬坡能力、脱困能力和重载转场下坡的制动能力以及提高重载下坡的安全性，可以自动调节输出的驱动力或制动力的大小。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明实施例用于起重机的控制方法100的流程示意图；
图2是本发明实施例的起重机200的结构示意图；
图3A是本发明示例的起重机的结构示意图；
图3B是图3A所示的起重机的液压驱动系统进行驱动的控制逻辑图；以及
图3C是图3A所示的起重机的液压驱动系统进行制动的控制逻辑图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
如图1所示，在本发明实施例中，提供一种用于起重机的控制方法100，起重机包括液压驱动系统，控制方法100例如包括以下步骤：
步骤S110：获取起重机的第一状态信息。
步骤S130：根据第一状态信息确定是否需要液压驱动系统进行制动。
以及
步骤S150：在确定需要液压驱动系统进行制动的情况下，根据第一状态信息控制液压驱动系统进行制动。
具体地，第一状态信息例如包括起重机的重载制动开关输出的重载制动信号。相应地，根据第一状态信息确定是否需要液压驱动系统进行制动也即步骤S130例如包括子步骤：
(a1)确定是否接收到重载制动信号。以及
(a2)在确定接收到重载制动信号的情况下，确定需要液压驱动系统进行制动。
液压驱动系统例如包括上车发动机和上车液驱油泵。相应地，根据第一状态信息控制液压驱动系统进行制动也即步骤S150例如包括子步骤：
(b1)控制上车发动机关闭，以停止驱动上车液驱油泵。
进一步地，第一状态信息例如还包括起重机的制动踏板输出的行车制动信号。相应地，根据第一状态信息控制液压驱动系统进行制动也即步骤S150例如还包括子步骤：
(b2)根据行车制动信号调节液压驱动系统输出的制动力的大小。
进一步地，液压驱动系统例如还包括电比例溢流阀。相应地，调节液压驱动系统输出的制动力的大小也即子步骤(b2)例如包括：调节电比例溢流阀的开度，以调节制动力的大小。
进一步地，液压驱动系统例如还包括液压换向阀。第一状态信息例如还包括起重机的变速器输出的档位信号。相应地，根据第一状态信息控制液压驱动系统进行制动也即步骤S150例如还包括子步骤：
(b3)根据变速器的档位信号控制液压换向阀处于第一位置或第二位置，以控制液压油的流向。
进一步地，液压驱动系统例如还包括：液压驱动马达。第一状态信息例如还包括起重机的车速。相应地，根据第一状态信息控制液压驱动系统进行制动也即步骤S150例如还包括子步骤：
(b4)确定起重机的车速是否大于车速上限值。以及
(b5)在确定起重机的车速大于车速上限值的情况下，控制液压驱动马达的离合器断开，以停止输出制动力。
进一步地，液压驱动系统例如还包括液压驱动桥。起重机的车速例如与起重机的底盘发动机输出的转速信号、起重机的底盘分动器输出的档位信号、变速器输出的档位信号、液压驱动桥的速比、起重机的机械驱动桥的速比和起重机的车轮的直径相关联。
进一步地，控制方法100例如还包括步骤：
S170：在确定需要液压驱动系统进行制动的情况下，控制起重机的液力缓速器、起重机的电涡流缓速器和起重机的底盘发动机输出最大制动力。其中，最大制动力例如与液力缓速器、电涡流缓速器和底盘发动机的自身特性相关联。
进一步地，控制方法100例如还包括步骤：
S210：获取起重机的第二状态信息。
S230：根据第二状态信息确定是否需要液压驱动系统进行驱动。以及
S250：在确定需要液压驱动系统进行驱动的情况下，根据第二状态信息控制液压驱动系统进行驱动。
具体地，第二状态信息例如包括起重机的重载行驶开关输出的液驱介入指令。相应地，根据第二状态信息确定是否需要液压驱动系统进行驱动也即步骤S230例如包括子步骤：
(c1)确定是否接收到液驱介入指令。
(c2)在确定接收到液驱介入指令的情况下，确定起重机的机械驱动桥驱动的车轮是否打滑。以及
(c3)在确定机械驱动桥驱动的车轮打滑的情况下，确定需要液压驱动系统进行驱动。
进一步地，第二状态信息例如还包括机械驱动桥驱动的车轮的轮速。相应地，确定机械驱动桥驱动的车轮是否打滑也即子步骤(c2)包括：确定机械驱动桥驱动的车轮的轮速中的最大轮速与最小轮速之间的轮速差值是否小于预设轮速差值；以及在确定轮速差值小于预设轮速差值的情况下，确定机械驱动桥驱动的车轮打滑。
具体地，液压驱动系统例如包括上车发动机和上车液驱油泵。相应地，根据第二状态信息控制液压驱动系统进行驱动也即步骤S250例如包括子步骤：
(d1)控制上车发动机启动，以驱动上车液驱油泵。
进一步地，液压驱动系统还例如包括液压驱动桥。第二状态信息例如还包括起重机的车速和液压驱动桥驱动的车轮的车速。相应地，根据第二状态信息控制液压驱动系统进行驱动也即步骤S250例如还包括子步骤：
(d2)根据起重机的车速和液压驱动桥驱动的车轮的车速调节液压驱动系统输出的驱动力的大小。
进一步地，同前述内容所述，起重机的车速例如与起重机的底盘发动机输出的转速信号、起重机的底盘分动器输出的档位信号、变速器输出的档位信号、液压驱动桥的速比、机械驱动桥的速比和车轮的直径相关联。
更具体地，根据起重机的车速和液压驱动桥驱动的车轮的车速调节液压驱动系统输出的驱动力的大小也即子步骤(d2)例如包括：确定起重机的车速与液压驱动桥驱动的车轮的车速之间的车速差值是否大于预设车速差值；以及在确定车速差值大于预设车速差值的情况下，根据起重机的车速和液压驱动桥驱动的车轮的车速调节驱动力的大小，以使车速差值小于或等于预设车速差值。
进一步地，液压驱动系统例如还包括电比例溢流阀和液压驱动马达。相应地，调节驱动力的大小例如包括：调节电比例溢流阀的开度、上车液驱油泵的流量和压力以及液压驱动马达的流量和压力，以调节驱动力的大小。
进一步地，液压驱动系统例如还包括液压换向阀。第二状态信息例如还包括变速器的档位信号。根据第二状态信息控制液压驱动系统进行驱动也即步骤S250例如还包括子步骤：
(d3)根据变速器的档位信号控制液压换向阀处于第一位置或第二位置，以控制液压油的流向。
进一步地，根据第二状态信息控制液压驱动系统进行驱动也即步骤S250例如还包括子步骤：
(d4)确定起重机的车速是否大于车速上限值。以及
(d5)在确定起重机的车速大于车速上限值的情况下，控制液压驱动马达的离合器断开，以停止输出驱动力。
在本发明实施例中，提供一种控制器，其例如被配置成执行根据任意一项前述实施例的用于起重机的控制方法。其中，用于起重机的控制方法的具体功能和细节可参考前述实施例的相关描述，在此不再赘述。
具体地，控制器例如可为工控机、笔记本电脑、平板电脑、嵌入式系统、微处理器、可编程逻辑器件等控制设备。更具体地，控制器例如还可以是起重机已有的控制器例如起重机的底盘电脑和/或上车电脑。
如图2所示，在本发明实施例中，提供一种起重机200，包括：液压驱动系统210和控制器230。控制器230例如为根据任意一项前述实施例的控制器。其中，控制器230的具体功能和细节可参考前述实施例的相关描述，在此不再赘述。
进一步地，起重机200例如还包括：重载行驶开关和重载制动开关。
其中，重载行驶开关与控制器连接且用于输出液驱介入指令。
重载制动开关与控制器连接且用于输出重载制动信号。
具体地，液压驱动系统210例如包括：上车液驱油泵211、上车发动机213和电比例溢流阀215。
其中，上车液驱油泵211与控制器230连接，上车液驱油泵211用于驱动液压油流动；
上车发动机213与控制器230和上车液驱油泵211连接，上车发动机213用于驱动上车液驱油泵211；以及
电比例溢流阀215与控制器230和上车液驱油泵211连接，电比例溢流阀215用于调节液压驱动系统210输出的制动力或驱动力的大小。
综上所述，本发明实施例通过前述实施例的技术方案可以自动判断液压驱动系统进行驱动或进行制动的时机，可以进行辅助驱动或辅助制动，进而可以增加爬坡能力、脱困能力和重载转场下坡的制动能力以及提高重载下坡的安全性，可以自动调节输出的驱动力或制动力的大小。
下面结合具体示例详细说明本发明实施例的控制器和起重机的结构和用于起重机的控制方法的执行过程，具体内容如下：
如图3A所示，为起重机的一种具体示例，该起重机主要包括底盘发动机1、底盘电脑2、变速器3、液力缓速器4、传动轴5、底盘分动器6、上车发动机7、上车分动器8、上车液驱油泵9、液压驱动马达(带离合器)10、液压换向阀11、液压油箱12、制动踏板13、重载行驶开关14、ABS控制器15、ABS电磁阀16、制动器17、气源18、车轮19、机械驱动桥20、上车电脑21、重载制动开关22、电比例溢流阀23、液压驱动桥24、电涡流缓速器25和两位五通阀26等部件，各个部件之间的连接或通信关系如图3A、3B和3C中所示，在此不再赘述。
其中，起重机的液压驱动系统包括上车发动机7、上车分动器8、上车液驱油泵9、液压驱动马达10、液压换向阀11、液压油箱12电比例溢流阀23、液压驱动桥24和两位五通阀26。
底盘电脑2和上车电脑21作为起重机的液压驱动系统的控制设备。底盘电脑2和上车电脑21之间适时通讯。
重载行驶开关14先接入底盘电脑2，再由底盘电脑2控制上车发动机7的开启和关闭。而不是重载行驶开关14直接连接上车发动机7，通过人为判断是否需要液压驱动系统介入的时机，在人为判断是需要液压驱动系统介入的时机时通过按下重载行驶开关14直接启动与其连接的上车发动机7来启动液压驱动系统进行驱动。
如图3A所示的起重机还增加了现有技术中没有的重载制动开关22和电比例溢流阀23。重载制动开关22连接底盘电脑2且用于输出重载制动信号给底盘电脑2。电比例溢流阀23连接底盘电脑2、两位五通阀26、液压换向阀11和液压油箱12，且其开度受上车电脑21的控制，通过控制电比例溢流阀23的开度进而控制液压驱动系统的压力和流量，在需要液压驱动系统进行驱动时，电比例溢流阀23调节液压驱动桥24的转速与机械驱动桥20转速匹配，提供所需驱动力；在需要液压驱动系统进行制动时，电比例溢流阀23调节液压驱动系统输出的制动力。
结合图3B所示，为需要图3A所示的起重机的液压驱动系统进行驱动的情况下的控制逻辑，底盘电脑2会获取重载行驶开关14输出的液驱介入指令、底盘发动机1输出的转速信号、变速器3输出的档位信号、ABS控制器15输出的机械驱动桥20驱动的车轮19的轮速信号和液压驱动桥24驱动的车轮19的轮速信号以及底盘分动器6输出的档位信号作为其输入信号。底盘电脑2会根据获取的输入信号输出相应的控制信号直接控制或者输出相应的信号给上车电脑7由上车电脑输出相应的控制信号控制液压驱动系统的各个组成部件。
具体地，如图3B所示，起重机在向前行驶时，底盘电脑会接收到变速器输出的档位信号为前进信号，起重机在向后行驶时，底盘电脑会接收到变速器输出的档位信号为后退信号。当重载行驶开关启动，底盘电脑会接收到重载行驶开关输出的液驱介入指令，底盘电脑会根据接收到的ABS控制器输出的机械驱动桥驱动的车轮的轮速信号来判断机械驱动桥驱动的车轮中是否有车轮打滑，在判断有车轮打滑时，底盘电脑会控制上车发动机启动，将上车发动机动力传输给上车液驱油泵。底盘电脑会根据接收到的变速器输出的档位信号是前进信号还是后退信号，来控制液压换向阀处于Ⅰ位或II位置，从而控制液压油的流向。液压油箱中的液压油会通过上车液压驱动油泵和两位五通阀进入电比例溢流阀及之后的液压换向阀传至液压驱动马达，以带动液压驱动马达转动，液压驱动马达会将动力传递至液压驱动桥，最终输出驱动力，实现起重机行驶过程的顺利爬坡和脱困。同时，底盘电脑会调节液压驱动马达的流量和压力，或通过上车电脑调节电比例溢流阀的开度和上车液驱油泵的流量和压力直接，以调节驱动力的大小，最终使起重机的车速例如为V和液压驱动桥驱动的车轮的车速例如为V液压驱动匹配，即使|V-V液压驱动|<V差定，其中V差定为预设车速差值，液压驱动桥驱动的车轮的车速V液压驱动可以根据底盘电脑接收到的ABS控制器输出的液压驱动桥驱动的车轮的轮速和液压驱动桥驱动的车轮的直径计算得到。另外，在起重机的车速V＞V上限时，底盘电脑会控制液压驱动马达所带离合器断开，切断并保护液压驱动系统，V上限为预设的车速上限值。
具体地，起重机的车速V是根据起重机的底盘发动机输出的转速信号、起重机的底盘分动器输出的档位信号、变速器输出的档位信号、液压驱动桥的速比、机械驱动桥的速比和车轮的直径得到。
具体地，ABS控制器输出的机械驱动桥驱动的车轮的轮速例如为N，读出各机械驱动桥驱动的车轮的轮速中的最大值Nmax及最小值Nmin，并计算出N差＝Nmax-Nmin，当N差＞N差定时，判断机械驱动桥驱动的车轮中有车轮打滑，其中N差定为预设轮速差值。
具体地，根据重载行驶开关输出的液驱介入指令和N差，控制上车发动机的开启或关闭。当重载行驶开关启动会输出液驱介入指令，并判断机械驱动桥驱动的车轮中有车轮打滑时，自动启动上车发动机，驱动上车液驱油泵，开启液压驱动系统。当重载行驶开关断开或判断机械驱动桥驱动的车轮中没有车轮打滑时，上车发动机熄火，节省燃油。
具体地，根据重载行驶开关输出的液驱介入指令和变速器输出的档位信号，控制液压换向阀的方向，使得液压换向阀处于Ⅰ位或Ⅱ位，以提供行驶时需要的前进或后退动力。
具体地，根据起重机的的车速V和ABS控制器输出的液压驱动桥驱动的车轮的车速V液压驱动，计算出V差＝V-V液压驱动，当|V差|＞V差定时，对上车液驱油泵、液压驱动马达的流量和压力进行控制，使V差和V差定趋近，调节液压驱动桥驱动出车轮的转速与机械驱动桥驱动的车轮的转速匹配，避免车轮打滑。同时对电比例溢流阀的开度进行可变线性控制，使整个液压驱动系统的压力、流量匹配度更精准，确保上车液驱油泵产生的压力、流量略大于液压驱动马达的需要。
综上所述，图3A所示的起重机的液压驱动系统在进行驱动的情况下，通过底盘电脑进行信号收集和处理，可以控制液压驱动系统在行驶过程中根据需要自动启动，产生达到爬坡和脱困等目的的液压辅助驱动力，进而提升起重机爬坡性能和重载转场安全性。可以增加爬坡能力，杜绝司机经验问题及路面变化带来的行驶爬坡能力不足困扰。可以增加脱困能力，杜绝司机经验问题及路面变化带来的行驶脱困能力不足困扰。可以自动控制液压驱动系统产生的驱动力，杜绝司机经验问题及路面变化带来的驱动力不足困扰。
结合图3C所示，为需要图3A所示的起重机的液压驱动系统进行制动的情况下的控制逻辑，底盘电脑2会获取重载制动开关22输出的重载制动信号、底盘发动机1输出的转速信号、变速器3输出的档位信号、ABS控制器15输出的机械驱动桥20驱动的车轮19的轮速信号和液压驱动桥24驱动的车轮19的轮速信号以及底盘分动器6输出的档位信号作为其输入信号。底盘电脑2会根据获取的输入信号输出相应的控制信号直接控制或者输出相应的信号给上车电脑7由上车电脑输出相应的控制信号控制液压驱动系统的各个组成部件以及起重机的其他制动系统的各个组成部件。
具体地，如图3C所示，起重机行驶时，按下重载制动开关，底盘电脑会判断起重机需要液压驱动系统进行制动，完成以下动作：1)控制液力缓速器、电涡流缓速器、底盘发动机输出的制动力立即达到最大负荷状态；2)根据制动踏板输出行车制动信号，通过上车电脑对电比例溢流阀的开度进行可变线性控制，控制电比例溢流阀开度，具体地，电比例溢流阀的开度随制动踏板的踩下开度增加而减少，呈反比例状态，电比例溢流阀的不同开度可调节液压油的压力，从而控制液压驱动马达的转速，进而使液压驱动桥提供所需的制动力，实现起重机行进过程的液压驱动系统的辅助制动。根据变速器输出的档位信号是前进信号还是后退信号，控制液压换向阀处于Ⅰ位或II位置，以控制液压油的流向。当V＞V上限时，液压驱动马达所带离合器断开，切断液压驱动系统，以保护液压驱动系统。制动踏板踩下的情况下，ABS控制器和ABS电磁阀也会输出行车制动力。
具体地，根据制动踏板输出的行车制动信号、重载制动开关输出的重载制动信号对电比例溢流阀的开度进行可变线性控制，重载制动开关启动时会输出重载制动信号，此时电比例溢流阀的开度随制动踏板的踩下开度增加而减少，呈反比例状态。
具体地，根据重载制动开关输出的重载制动信号和制动踏板输出的行车制动信号，对电比例溢流阀的开度进行可变线性控制，提供液压制动力；当按下重载制动开关时，若液压驱动系统此前在驱动，则会停止液压驱动系统进行驱动，具体会控制上车发动机和上车液驱油泵停止工作，此时液压驱动桥带动液压驱动马达转动，使液压驱动马达等同于一个液压油泵，带动液压驱动系统的液压油循环流动，通过调节电比例溢流阀的开度来调节液压驱动系统的压力，产生液压制动力，液压制动力随制动踏板的踩下开度增加而增加，呈线性比例状态。
具体地，根据制动踏板输出的行车制动信号、重载制动开关输出的重载制动信号对液力缓速器、电涡流缓速器和底盘发动机这些辅助制动系统的部件进行可变线性控制。仅踩下制动踏板，液力缓速器、电涡流缓速器和底盘发动机输出的制动力随制动踏板踩下开度增加而增加，呈线性比例状态。打开重载制动开关，液力缓速器、电涡流缓速器和底盘发动机输出的制动力会立即达到最大负荷状态，此时，输出的制动力仅仅与液力缓速器、电涡流缓速器和底盘发动机的自身特性有关，不与制动踏板输出的行车制动信号关联。
综上所述，图3A所示的起重机的液压驱动系统在进行制动的情况下，可以根据起重机的制动需要，通过液压驱动系统的液压驱动马达反转，产生制动力，并根据制动踏板的开度调整液压驱动马达的输出的制动力大小，可以实现制动力的适时控制，达到起重机顺利通过、安全制动的目的，可以增加重载转场下坡的制动能力，提高重载下坡的安全性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理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权利要求范围之内。
Claims (22)
1.一种用于起重机的控制方法，其特征在于，所述起重机包括液压驱动系统，所述控制方法包括：
获取所述起重机的第一状态信息；
根据所述第一状态信息确定是否需要所述液压驱动系统进行制动；以及
在确定需要所述液压驱动系统进行制动的情况下，根据所述第一状态信息控制所述液压驱动系统进行制动。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一状态信息包括所述起重机的重载制动开关输出的重载制动信号，所述根据所述第一状态信息确定是否需要所述液压驱动系统进行制动包括：
确定是否接收到所述重载制动信号；以及
在确定接收到所述重载制动信号的情况下，确定需要所述液压驱动系统进行制动。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述液压驱动系统包括上车发动机和上车液驱油泵，所述根据所述第一状态信息控制所述液压驱动系统进行制动包括：
控制所述上车发动机关闭，以停止驱动所述上车液驱油泵。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述第一状态信息还包括所述起重机的制动踏板输出的行车制动信号，所述根据所述第一状态信息控制所述液压驱动系统进行制动还包括：
根据所述行车制动信号调节所述液压驱动系统输出的制动力的大小。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述液压驱动系统还包括电比例溢流阀，所述调节所述液压驱动系统输出的制动力的大小包括：
调节所述电比例溢流阀的开度，以调节所述制动力的大小。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述液压驱动系统还包括液压换向阀，所述第一状态信息还包括所述起重机的变速器输出的档位信号，所述根据所述第一状态信息控制所述液压驱动系统进行制动还包括：
根据所述变速器的档位信号控制所述液压换向阀处于第一位置或第二位置，以控制液压油的流向。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述液压驱动系统还包括：液压驱动马达，所述第一状态信息还包括所述起重机的车速，所述根据所述第一状态信息控制所述液压驱动系统进行制动还包括：
确定所述起重机的车速是否大于车速上限值；以及
在确定所述起重机的车速大于车速上限值的情况下，控制所述液压驱动马达的离合器断开，以停止输出制动力。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述液压驱动系统还包括液压驱动桥，所述起重机的车速与所述起重机的底盘发动机输出的转速信号、所述起重机的底盘分动器输出的档位信号、所述变速器输出的档位信号、所述液压驱动桥的速比、所述起重机的机械驱动桥的速比和所述起重机的车轮的直径相关联。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
在确定需要所述液压驱动系统进行制动的情况下，控制所述起重机的液力缓速器、所述起重机的电涡流缓速器和所述起重机的底盘发动机输出最大制动力；
其中，所述最大制动力与所述液力缓速器、所述电涡流缓速器和所述底盘发动机的自身特性相关联。
10.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
获取所述起重机的第二状态信息；
根据所述第二状态信息确定是否需要所述液压驱动系统进行驱动；以及
在确定需要所述液压驱动系统进行驱动的情况下，根据所述第二状态信息控制所述液压驱动系统进行驱动。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述第二状态信息包括所述起重机的重载行驶开关输出的液驱介入指令，所述根据所述第二状态信息确定是否需要所述液压驱动系统进行驱动包括：
确定是否接收到所述液驱介入指令；
在确定接收到所述液驱介入指令的情况下，确定所述起重机的机械驱动桥驱动的所述车轮是否打滑；以及
在确定所述机械驱动桥驱动的所述车轮打滑的情况下，确定需要所述液压驱动系统进行驱动。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述第二状态信息还包括所述机械驱动桥驱动的所述车轮的轮速，所述确定所述机械驱动桥驱动的所述车轮是否打滑包括：
确定所述机械驱动桥驱动的所述车轮的轮速中的最大轮速与最小轮速之间的轮速差值是否小于预设轮速差值；以及
在确定所述轮速差值小于所述预设轮速差值的情况下，确定所述机械驱动桥驱动的所述车轮打滑。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述液压驱动系统包括上车发动机和上车液驱油泵，所述根据所述第二状态信息控制所述液压驱动系统进行驱动包括：
控制所述上车发动机启动，以驱动所述上车液驱油泵。
14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述液压驱动系统还包括液压驱动桥，所述第二状态信息还包括所述起重机的车速和所述液压驱动桥驱动的所述车轮的车速，所述根据所述第二状态信息控制所述液压驱动系统进行驱动还包括：
根据所述起重机的车速和所述液压驱动桥驱动的所述车轮的车速调节所述液压驱动系统输出的驱动力的大小。
15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述起重机的车速与所述起重机的底盘发动机输出的转速信号、所述起重机的底盘分动器输出的档位信号、所述变速器输出的档位信号、所述液压驱动桥的速比、所述机械驱动桥的速比和所述车轮的直径相关联。
16.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述起重机的车速和所述液压驱动桥驱动的所述车轮的车速调节所述液压驱动系统输出的驱动力的大小包括：
确定所述起重机的车速与所述液压驱动桥驱动的所述车轮的车速之间的车速差值是否大于预设车速差值；以及
在确定所述车速差值大于所述预设车速差值的情况下，根据所述起重机的车速和所述液压驱动桥驱动的所述车轮的车速调节所述驱动力的大小，以使所述车速差值小于或等于所述预设车速差值。
17.根据权利要求16所述的控制方法，其特征在于，所述液压驱动系统还包括电比例溢流阀和液压驱动马达，所述调节所述驱动力的大小包括：
调节所述电比例溢流阀的开度、所述上车液驱油泵的流量和压力以及所述液压驱动马达的流量和压力，以调节所述驱动力的大小。
18.根据权利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述液压驱动系统还包括液压换向阀，所述第二状态信息还包括所述变速器的档位信号，所述根据所述第二状态信息控制所述液压驱动系统进行驱动还包括：
根据所述变速器的档位信号控制所述液压换向阀处于第一位置或第二位置，以控制液压油的流向。
19.根据权利要求18所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第二状态信息控制所述液压驱动系统进行驱动还包括：
确定所述起重机的车速是否大于车速上限值；以及
在确定所述起重机的车速大于车速上限值的情况下，控制所述液压驱动马达的离合器断开，以停止输出驱动力。
20.一种控制器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至19中任意一项所述的用于起重机的控制方法。
21.一种起重机，其特征在于，包括：
液压驱动系统；以及
根据权利要求20所述的控制器。
22.根据权利要求21所述的起重机，其特征在于，还包括：
重载行驶开关，与所述控制器连接，所述重载行驶开关用于输出液驱介入指令；以及
重载制动开关，与所述控制器连接，所述重载制动开关用于输出重载制动信号；
所述液压驱动系统包括：
上车液驱油泵，与所述控制器连接，所述上车液驱油泵用于驱动液压油流动；
上车发动机，与所述控制器和所述上车液驱油泵连接，所述上车发动机用于驱动上车液驱油泵；以及
电比例溢流阀，与所述控制器和所述上车液驱油泵连接，所述电比例溢流阀用于调节所述液压驱动系统输出的制动力或驱动力的大小。
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Application publication date: 20211214 Assignee: Hunan ZOOMLION Crawler Crane Co.,Ltd. Assignor: ZOOMLION HEAVY INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980044887 Denomination of invention: Control methods, controllers, and cranes for cranes Granted publication date: 20230407 License type: Common License Record date: 20231030 Application publication date: 20211214 Assignee: Hunan Zoomlion engineering hoisting equipment Co.,Ltd. Assignor: ZOOMLION HEAVY INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980044882 Denomination of invention: Control methods, controllers, and cranes for cranes Granted publication date: 20230407 License type: Common License Record date: 20231030 Application publication date: 20211214 Assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co.,Ltd. Assignor: ZOOMLION HEAVY INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980044881 Denomination of invention: Control methods, controllers, and cranes for cranes Granted publication date: 20230407 License type: Common License Record date: 20231030 |