CN114458576B - 用于工程机械的控制方法及控制装置、控制器和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种用于工程机械的控制方法及控制装置、控制器和工程机械，所述用于工程机械的控制方法包括：获取所述工程机械的发动机的实时转速；获取所述工程机械的电源的实时电压；根据所述实时转速和所述实时电压确定预设启停状态；获取所述工程机械的电空调的实时开关状态；以及根据所述预设启停状态和所述实时开关状态控制所述电空调的实时启停状态。本发明实施例可以防止在电空调已启动情况下进行发动机点火操作，避免启动困难现象，防止产生瞬时冲击电流损坏其他电器设备，保障蓄电池生命周期，防止不当使用电空调导致电源亏电。

Description

用于工程机械的控制方法及控制装置、控制器和工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械控制技术领域，具体地涉及一种用于工程机械的控制方法及控制装置、控制器和工程机械。

背景技术

目前，履带起重机上多使用传统机械驱动空调，空调制冷效果与发动机转速关联，在常用低转速工况时，空调制冷效果差。在夏季炎热环境下，严重影响驾驶人员的舒适性。另外受履带起重机的整机布局影响，连在发动机上的压缩机与驾驶室距离远，使得空调制冷剂管路普遍过长，易导致制冷量损耗，造成压缩机的超负荷运行，会增加各管路接口的泄露，导致压缩机缺油引发压缩机卡死等故障，空调故障率居高不下。目前履带吊产品还没有批量搭载电空调的先例，农业机械和挖掘机等工程机械搭载电空调大多仅用空调自带控制面板控制空调启、停。电空调的使用未关联给整车供电的蓄电池和发动机的实时状况。目前，农业机械和挖掘机等工程机械搭载电空调存在两种常见控制方式。一种是车载电源直接对接电空调，整车电源开关开启后实时供电，电空调启、停仅由空调自带控制面板控制。另一种是电空调与车载电源间有发动机钥匙开关，拧转钥匙开关发车后整车电源才对电空调供电，钥匙开关关闭后整车电源停止对电空调供电。但1电空调的启动未考虑发动机的开机状态或仅通过发动机钥匙开关控制电空调电源供给。对于履带吊产品，关闭操纵室内点火开关即可关闭发动机，很多情况下不会去旋拧关闭钥匙开关。按常用控制方式电空调并不会断电。由于发动机启动需要电瓶输出100A-300A左右电流，此时启动发动机可能会造成启动困难现象。而且蓄电池瞬时输出电流大，对整车电气设备危害较大。另外，电空调的使用没有考虑蓄电池的电量，发动机自带发电机的发电功率与发动机转速息息相关。在发动机怠速或停机状态时，电空调的长时间运行会导致蓄电池亏电影响蓄电池使用寿命，严重时会导致蓄电池电量耗尽，无法点火发车。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工程机械的控制方法及控制装置、控制器和工程机械，解决现有技术中的上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于工程机械的控制方法，包括：获取工程机械的发动机的实时转速；获取工程机械的电源的实时电压；根据实时转速和实时电压确定预设启停状态；获取工程机械的电空调的实时开关状态；以及根据预设启停状态和实时开关状态控制电空调的实时启停状态。

在本发明实施例中，根据实时转速和实时电压确定预设启停状态包括：确定实时转速是否大于怠速转速；确定实时电压是否大于预设电压；在实时转速大于怠速转速且实时电压大于预设电压的情况下，确定预设启停状态为启动状态；以及在实时转速不大于怠速转速或者实时电压不大于预设电压的情况下，确定预设启停状态为停止状态。

在本发明实施例中，怠速转速的取值范围为650rpm-900rpm，预设电压的取值范围为22V-24V。

在本发明实施例中，根据预设启停状态和实时开关状态控制电空调的实时启停状态包括：在实时开关状态为开机状态的情况下，确定预设启停状态是否为启动状态；在预设启停状态为启动状态的情况下，控制电空调的实时启停状态为启动状态；在预设启停状态为停止状态的情况下，控制电空调的实时启停状态为停止状态。

在本发明实施例中，根据预设启停状态和实时开关状态控制电空调的实时启停状态还包括：在实时开关状态为关机状态的情况下，控制电空调的实时启停状态为停止状态。

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工程机械的控制方法。

本发明第三方面提供一种用于工程机械的控制装置，包括：电源，被配置成为工程机械的电空调供电；发动机，被配置成为电源发电；以及前述实施例的控制器。

在本发明实施例中，控制器包括：操纵室电控箱，被配置成：获取工程机械的发动机的实时转速；获取工程机械的电源的实时电压；以及根据实时转速和实时电压确定预设启停状态；以及电空调控制面板，被配置成：获取工程机械的电空调的实时开关状态；以及根据预设启停状态和实时开关状态控制电空调的实时启停状态。

在本发明实施例中，用于工程机械的控制装置还包括：转台电控箱，被配置成提供实时转速。

本发明第四方面提供一种工程机械，包括：电空调；以及前述实施例的用于工程机械的控制装置。

本发明实施例通过监测发动机的实时转速和电源的实时电压，根据发动机的实时转速和电源的实时电压确定预设启停状态，再结合电空调的实时开关状态来控制电空调的实时启停状态，可以防止在电空调已启动情况下进行发动机点火操作，避免启动困难现象，防止产生瞬时冲击电流损坏其他电器设备，保障蓄电池生命周期，防止不当使用电空调导致电源亏电。

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是本发明实施例的方法100的流程示意图；

图2是本发明实施例的装置200的结构示意图；

图3是本发明实施例的工程机械300的结构示意图；以及

图4是本发明示例的电空调总成的电路结构示意图。

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。

需要说明，若本申请实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

如图1所示，在本发明实施例中，提供一种用于工程机械的控制方法100，包括以下步骤：

步骤S110：获取工程机械的发动机的实时转速。

步骤S120：获取工程机械的电源的实时电压。

步骤S130：根据实时转速和实时电压确定预设启停状态。

步骤S140：获取工程机械的电空调的实时开关状态。以及

步骤S150：根据预设启停状态和实时开关状态控制电空调的实时启停状态。

具体地，根据实时转速和实时电压确定预设启停状态，也即步骤S130例如包括：

(a1)确定实时转速是否大于怠速转速。

(a2)确定实时电压是否大于预设电压。

(a3)在实时转速大于怠速转速且实时电压大于预设电压的情况下，确定预设启停状态为启动状态。以及

(a4)在实时转速不大于怠速转速或者实时电压不大于预设电压的情况下，确定预设启停状态为停止状态。

具体地，怠速转速的取值范围例如为650rpm-900rpm，预设电压的取值范围例如为22V-24V。

具体地，根据预设启停状态和实时开关状态控制电空调的实时启停状态，也即步骤S150例如包括：

(b1)在实时开关状态为开机状态的情况下，确定预设启停状态是否为启动状态。在实时开关状态为开机状态时，电源例如会为电空调供电，但此时电空调并不工作；反之，在实时开关状态为关机状态时，电源例如会停止为电空调供电，此时电空调仍然不会工作。

(b2)在预设启停状态为启动状态的情况下，控制电空调的实时启停状态为启动状态。控制电空调的实时启停状态为启动状态是指使电空调开始工作，例如通过压缩机开始制冷。以及

(b3)在预设启停状态为停止状态的情况下，控制电空调的实时启停状态为停止状态。控制电空调的实时启停状态为停止状态是指使电空调停止工作。

进一步地，根据预设启停状态和实时开关状态控制电空调的实时启停状态，也即步骤S150例如还包括：

(b4)在实时开关状态为关机状态的情况下，控制电空调的实时启停状态为停止状态。

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工程机械的控制方法100。

其中，用于工程机械的控制方法100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、嵌入式系统、微处理器和可编程逻辑器件等控制设备。

如图2所示，在本发明实施例中，提供一种用于工程机械的控制装置200，包括：控制器210、电源230和发动机250。

其中，控制器210例如为根据任意一项前述实施例的控制器。控制器210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。

电源230例如被配置成为工程机械的电空调供电。电源230例如为车载电源，具体例如为蓄电池。

发动机250例如被配置成为电源230发电。发动机250例如为柴油发动机。

具体地，控制器210例如包括操纵室电控箱211和电空调控制面板213。

其中，操纵室电控箱211例如被配置成执行：获取工程机械的发动机的实时转速，获取工程机械的电源的实时电压，以及根据实时转速和实时电压确定预设启停状态。也即操纵室电控箱211在此种情况下，执行前述用于工程机械的控制方法100的步骤S110至S130。

电空调控制面板213例如被配置成：获取工程机械的电空调的实时开关状态，以及根据预设启停状态和实时开关状态控制电空调的实时启停状态。也即操纵室电控箱211在此种情况下，执行前述用于工程机械的控制方法100的步骤S140至S150。

本领域技术人员应当理解的是，在控制器210包括操纵室电控箱211和电空调控制面板213的情况下，操纵室电控箱211例如还会把其所确定的预设启停状态发送给电空调控制面板213，电空调控制面板213还会接收操纵室电控箱211确定的预设启停状态。在具体实施时，预设启停状态例如可以是以启停信号的方式在操纵室电控箱211和电空调控制面板213之间的传递的。在预设启停状态为启动状态的情况下，操纵室电控箱211例如可以发送大于20V具体例如在20V-24V之间的高电位信号作为启停信号给电空调控制面板213。在预设启停状态为停止状态的情况下，操纵室电控箱211例如可以发送在0V-4V之间具体例如0V-1V的低电位信号作为启停信号给电空调控制面板213。电空调控制面板213会根据接收到的启停信号的电压高低是否在相应范围内来判断相应的预设启停状态。

也即在控制器210包括操纵室电控箱211和电空调控制面板213的情况下，操纵室电控箱211和电空调控制面板213分工合作，一起实现前述用于工程机械的控制方法100。

在其他一些实施例中，在控制器210包括操纵室电控箱211和电空调控制面板213的情况下，还可以是根据具体情况将前述用于工程机械的控制方法100的步骤S110至S150合理分配给操纵室电控箱211和电空调控制面板213，也即可以不限制于前述功能划分方式。在一种情况下，例如可以全部由电空调控制面板213来执行前述用于工程机械的控制方法100的步骤S110至S150，操纵室电控箱211将需要获取的相关数据转发给电空调控制面板213。

进一步地，用于工程机械的控制装置200例如还包括转台电控箱215，转台电控箱215例如被配置成提供实时转速。

在本发明实施例中，提供一种工程机械300，包括：控制装置310和电空调330。

其中，控制装置310例如为根据任意一项前述实施例的用于工程机械的装置。控制装置310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。

工程机械300例如为履带起重机。

下面结合一具体示例来详细说明本发明实施例的用于工程机械的控制方法100的工作过程，本发明示例的具体内容如下：

本发明示例提供的履带起重机的电空调控制系统包括车载电源、柴油发动机、转台电控箱、操纵室电控箱和电空调总成。

其中，柴油发动机给车载电源发电。

车载电源通过24V正极电源线供电给电空调总成供电。

柴油发动机的实时转速通过信号线发送给转台电控箱，并由转台电控箱通过信号线转发给操纵室电控箱。

车载电源的实时电压通过信号线发送给操纵室电控箱。

操纵室电控箱根据获取到的实时转速和实时电压来确定预设启停状态。

电空调总成与操纵室电控箱之间设置一根信号线，操纵室电控箱通过这根信号线传递蕴含预设启停状态信息的启停信号。

其中，电空调总成的电路结构如图4所示，电空调总成主要包括电空调和控制面板，图4中除了控制面板之外的电路结构都可以视作电空调的组成部分。其中，KM为控制面板，K1、K2、K3和K4为继电器。GND为接地端。VCC为电源连接端，用于连接24V正极直流电源。M为电动压缩机，M1为蒸发风机，M2为冷凝风机，M5为新风伺服电机，C1为回风传感器，C2为防结霜传感器，B1、B2和B3为保险开关。

操纵室电控箱发送来的启停信号由电空调总成的控制面板接收，控制面板上还设置有开关状态设置机构，例如开关按键或者可以接收开关控制信号的控制模块，控制面板在接收到开关控制信号或者被按下开关按键的情况下，会控制电空调的开关状态。

例如通过在电空调总成的固定底座上设置一个搭铁螺栓的方式来给电空调总成接地，以提高电空调控制系统的安全性。

当电空调的开关状态为开机状态的情况下，且控制面板检测到与操纵室电控箱连接的信号线上传递过来大于20V的高电位时，控制面板才控制电空调启动进行工作例如压缩制冷，如果控制面板检测到小于1V的低电位，电空调不管之前是否已经启动开始工作都会自动停止工作。

在任何情况下，不管操纵室电控箱发送来的启停信号是怎样的，只要电空调处于关机状态，具体例如通过按下空调控制面板上关机开关或者遥控发送开关控制信号等形式使其处于关机状态，电空调都会停止运行。

启停信号的确定规则如下：当发动机的实时转速大于怠速转速如650rpm，且车载电源的实时电压大于预设电压如22V时，操纵室电控箱向控制面板发送大于20V的高电位信号作为启停信号。当发动机不大于怠速转速或车载电源的实时电压不大于22V时发送小于1V的低电位信号作为启停信号。

在电空调电路结构中增加保险开关，当相应电路或设备的电流大于相应的电流设定值时会自动切断电空调电路，保障履带起重机整车正常供电。

综上所述，本发明实施例通过监测发动机实时转速判定发动机是否启动，发动机未启动的情况下电空调不能启动，可以防止在电空调已启动情况下进行发动机点火操作，避免启动困难现象，也可防止产生瞬时冲击电流损坏其他电器设备。通过监测电源的实时电压，当电压低于预设电压也即安全值时电空调自动停止工作，可以保障蓄电池生命周期，还可防止不当使用电空调导致电源亏电。

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(transitory media)，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 (9)

1.一种用于工程机械的控制方法，其特征在于，包括：

获取所述工程机械的发动机的实时转速；

获取所述工程机械的电源的实时电压；

根据所述实时转速和所述实时电压确定预设启停状态；

获取所述工程机械的电空调的实时开关状态；以及

根据所述预设启停状态和所述实时开关状态控制所述电空调的实时启停状态；

所述根据所述实时转速和所述实时电压确定预设启停状态包括：

确定所述实时转速是否大于怠速转速；

确定所述实时电压是否大于预设电压；

在所述实时转速大于所述怠速转速且所述实时电压大于所述预设电压的情况下，确定所述预设启停状态为启动状态；以及

在所述实时转速不大于所述怠速转速或者所述实时电压不大于所述预设电压的情况下，确定所述预设启停状态为停止状态。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述怠速转速的取值范围为650rpm-900rpm，所述预设电压的取值范围为22V-24V。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述预设启停状态和所述实时开关状态控制所述电空调的实时启停状态包括：

在所述实时开关状态为开机状态的情况下，确定所述预设启停状态是否为启动状态；

在所述预设启停状态为启动状态的情况下，控制所述电空调的实时启停状态为启动状态；

在所述预设启停状态为停止状态的情况下，控制所述电空调的实时启停状态为停止状态。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述预设启停状态和所述实时开关状态控制所述电空调的实时启停状态还包括：

在所述实时开关状态为关机状态的情况下，控制所述电空调的实时启停状态为停止状态。

5.一种控制器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至4中任意一项所述的用于工程机械的控制方法。

6.一种用于工程机械的控制装置，其特征在于，包括：

电源，被配置成为所述工程机械的电空调供电；

发动机，被配置成为所述电源发电；以及

根据权利要求5所述的控制器。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述控制器包括：

操纵室电控箱，被配置成：

获取所述工程机械的发动机的实时转速；

获取所述工程机械的电源的实时电压；以及

根据所述实时转速和所述实时电压确定预设启停状态；以及

电空调控制面板，被配置成：

获取所述工程机械的电空调的实时开关状态；以及

根据所述预设启停状态和所述实时开关状态控制所述电空调的实时启停状态。

8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，还包括：转台电控箱，被配置成提供所述实时转速。

9.一种工程机械，其特征在于，包括：

电空调；以及

根据权利要求6至8中任意一项所述的用于工程机械的控制装置。