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工程機械調平控制裝置、系統、方法及工程機械.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510509517.8

申請日:

2015.08.18

公開號:

CN105156380A

公開日:

2015.12.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F15B 11/16申請日:20150818|||公開
IPC分類號: F15B11/16 主分類號: F15B11/16
申請人: 北汽福田汽車股份有限公司
發明人: 張愛武
地址: 102206北京市昌平區沙河鎮沙陽路
優先權:
專利代理機構: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙)11447 代理人: 南毅寧; 桑傳標
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510509517.8

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.06.19|||2016.01.13|||2015.12.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種工程機械調平控制裝置、系統、方法及工程機械。工程機械包括多個支腿,每個支腿由相應的支腿油缸驅動,每個支腿油缸與多個電磁換向閥中的每個電磁換向閥一一對應連接,多個電磁換向閥與比例多路閥連接,控制裝置包括:第一檢測模塊,用于檢測支腿是否伸展到地面;第二檢測模塊,用于在支腿伸展到地面的情況下,實時檢測傾斜信息;處理模塊,用于根據傾斜信息確定要調節的支腿油缸及其調節方向、比例多路閥的控制電流;第一控制模塊,用于向比例多路閥施加控制電流;第二控制模塊,用于根據調節方向開啟與要調節的支腿油缸對應連接的電磁換向閥,以使要調節的支腿油缸沿調節方向動作。由此,可以將工程機械調整到水平狀態。

權利要求書

權利要求書
1.  一種工程機械調平控制裝置,該工程機械包括多個支腿,每個支腿由相應的支腿油缸驅動,其特征在于,每個支腿油缸與多個電磁換向閥中的每個電磁換向閥的出油口一一對應連接,所述多個電磁換向閥的進油口與比例多路閥的出油口連接,以及,所述控制裝置包括:
第一檢測模塊,用于檢測所述工程機械的支腿是否伸展到地面;
第二檢測模塊,用于在所述工程機械的支腿伸展到地面的情況下,實時檢測所述工程機械的傾斜信息;
處理模塊,用于根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、所述要調節的支腿油缸的調節方向、以及所述比例多路閥的控制電流;
第一控制模塊,用于向所述比例多路閥施加所確定的控制電流;以及
第二控制模塊,用于根據所確定的調節方向開啟與所述要調節的支腿油缸對應連接的電磁換向閥,以使所述要調節的支腿油缸在所述比例多路閥和對應連接的電磁換向閥的作用下,沿所述調節方向動作。

2.  根據權利要求1所述的控制裝置,其特征在于,所述第一檢測模塊包括:
檢測子模塊,用于檢測所述比例多路閥的進油口壓力;
第一判斷子模塊,用于在所檢測到的進油口壓力滿足預設的壓力范圍的情況下,判斷所述工程機械的支腿伸展到地面;
第二判斷子模塊,用于在所檢測到的進油口壓力不滿足所述預設的壓力范圍的情況下,判斷所述工程機械的支腿未伸展到地面。

3.  根據權利要求1所述的控制裝置,其特征在于,所述處理模塊,用于在所述實時檢測到的傾斜信息滿足預設的傾斜條件的情況下,根據所述實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、所述要調節的支腿油缸的調節 方向、以及所述比例多路閥的控制電流。

4.  根據權利要求1所述的控制裝置,其特征在于,所述傾斜信息包括傾斜方向以及傾斜角度;以及,所述處理模塊包括:
第一確定子模塊,用于根據所述實時檢測到的傾斜信息中包括的傾斜方向確定要調節的支腿油缸為在所述傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸,或者為除在所述傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸之外的其他支腿油缸;
第二確定子模塊,用于在所述要調節的支腿油缸為在所述傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸的情況下,確定所述要調節的支腿油缸的調節方向為所述要調節的支腿油缸的伸出方向,或者在所述要調節的支腿油缸為除在所述傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸之外的其他支腿油缸的情況下,確定所述要調節的支腿油缸的調節方向為所述要調節的支腿油缸的回縮方向;以及
第三確定子模塊,用于根據所述實時檢測到的傾斜信息中包括的傾斜角度、以及預設的傾斜角度與控制電流的對應關系,確定所述比例多路閥的控制電流。

5.  根據權利要求1-4中任一權利要求所述的控制裝置,其特征在于,所述第二控制模塊,還用于關閉除所述要調節的支腿油缸之外的支腿油缸對應連接的電磁換向閥。

6.  一種工程機械調平控制系統,該工程機械包括多個支腿,每個支腿由相應的支腿油缸驅動,其特征在于,該控制系統包括:
根據權利要求1-5中任一權利要求所述的工程機械調平控制裝置;
多個電磁換向閥,每個電磁換向閥的出油口與每個支腿油缸一一對應連接,并且所述每個電磁換向閥與所述第二控制模塊連接;
比例多路閥,所述比例多路閥的出油口與所述多個電磁換向閥的進油口連接,并且所述比例多路閥與所述第一控制模塊連接;
傾斜檢測裝置,與所述第二檢測模塊,用于實時檢測所述工程機械的傾斜信息。

7.  根據權利要求6所述的控制系統,其特征在于,該控制系統還包括:
壓力傳感器,安裝在所述比例多路閥的進油口處,并與所述第一檢測模塊連接,用于檢測所述比例多路閥的進油口壓力。

8.  根據權利要求6或7所述的控制系統,其特征在于,所述傾斜檢測裝置為電子水平儀。

9.  一種工程機械,其特征在于,該工程機械包括根據權利要求6-8中任一權利要求所述的控制系統。

10.  一種工程機械調平控制方法,該工程機械包括多個支腿,每個支腿由相應的支腿油缸驅動,其特征在于,每個支腿油缸與多個電磁換向閥中的每個電磁換向閥的出油口一一對應連接,所述多個電磁換向閥的進油口與比例多路閥的出油口連接,以及,所述控制方法包括:
檢測所述工程機械的支腿是否伸展到地面;
在所述工程機械的支腿伸展到地面的情況下,實時檢測所述工程機械的傾斜信息;
根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、所述要調節的支腿油缸的調節方向、以及所述比例多路閥的控制電流;
向所述比例多路閥施加所確定的控制電流;以及
根據所確定的調節方向開啟與所述要調節的支腿油缸對應連接的電磁換向閥,以使所述要調節的支腿油缸在所述比例多路閥和對應連接的電磁換向閥的作用下,沿所述調節方向動作。

11.  根據權利要求10所述的控制方法,其特征在于,所述檢測所述工程機械的支腿是否伸展到地面,包括:
檢測所述比例多路閥的進油口壓力;
在所檢測到的進油口壓力滿足預設的壓力范圍的情況下,判斷所述工程機械的支腿伸展到地面;
在所檢測到的進油口壓力不滿足所述預設的壓力范圍的情況下,判斷所述工程機械的支腿未伸展到地面。

12.  根據權利要求10所述的控制方法,其特征在于,所述根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、所述要調節的支腿油缸的調節方向、以及所述比例多路閥的控制電流,包括:
在所述實時檢測到的傾斜信息滿足預設的傾斜條件的情況下,根據所述實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、所述要調節的支腿油缸的調節方向、以及所述比例多路閥的控制電流。

13.  根據權利要求10所述的控制方法,其特征在于,所述傾斜信息包括傾斜方向以及傾斜角度;以及,所述根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、所述要調節的支腿油缸的調節方向、以及所述比例多路閥的控制電流,包括:
根據所述實時檢測到的傾斜信息中包括的傾斜方向確定要調節的支腿油缸為在所述傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸,或者為除在所述傾斜方向 上的支腿對應的支腿油缸之外的其他支腿油缸;
在所述要調節的支腿油缸為在所述傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸的情況下,確定所述要調節的支腿油缸的調節方向為所述要調節的支腿油缸的伸出方向,或者在所述要調節的支腿油缸為除在所述傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸之外的其他支腿油缸的情況下,確定所述要調節的支腿油缸的調節方向為所述要調節的支腿油缸的回縮方向;以及
根據所述實時檢測到的傾斜信息中包括的傾斜角度、以及預設的傾斜角度與控制電流的對應關系,確定所述比例多路閥的控制電流。

14.  根據權利要求10-13中任一權利要求所述的控制方法,其特征在于,該方法還包括:關閉除所述要調節的支腿油缸之外的支腿油缸對應連接的電磁換向閥。

說明書

說明書工程機械調平控制裝置、系統、方法及工程機械
技術領域
本發明涉及工程機械領域,具體地,涉及一種工程機械調平控制裝置、系統、方法及工程機械。
背景技術
許多工程機械在進行作業之前,需要將支腿展開,以使工程機械保持在水平狀態。之后,再開始作業。如果工程機械沒有保持在水平狀態,不僅會影響工程機械作業時的穩定性,而且還容易在工程機械進行作業時發生事故,特別是當工程機械在不平坦的路面上進行作業時,發生事故的可能性及事故危險性大幅度提升。
發明內容
本發明的目的是提供一種工程機械調平控制裝置、系統、方法及工程機械,以將工程機械調整到水平狀態。
為了實現上述目的,本發明提供一種工程機械調平控制裝置,該工程機械包括多個支腿,每個支腿由相應的支腿油缸驅動,每個支腿油缸與多個電磁換向閥中的每個電磁換向閥的出油口一一對應連接,所述多個電磁換向閥的進油口與比例多路閥的出油口連接,以及,所述控制裝置包括:第一檢測模塊,用于檢測所述工程機械的支腿是否伸展到地面;第二檢測模塊,用于在所述工程機械的支腿伸展到地面的情況下,實時檢測所述工程機械的傾斜信息;處理模塊,用于根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、所述要調節的支腿油缸的調節方向、以及所述比例多路閥的控制電流;第一控制模塊,用于向所述比例多路閥施加所確定的控制電流;以及第二控制模 塊,用于根據所確定的調節方向開啟與所述要調節的支腿油缸對應連接的電磁換向閥,以使所述要調節的支腿油缸在所述比例多路閥和對應連接的電磁換向閥的作用下,沿所述調節方向動作。
本發明還提供一種工程機械調平控制系統,該工程機械包括多個支腿,每個支腿由相應的支腿油缸驅動,該控制系統包括:根據本發明提供的所述工程機械調平控制裝置;多個電磁換向閥,每個電磁換向閥的出油口與每個支腿油缸一一對應連接,并且所述每個電磁換向閥與所述第二控制模塊連接;比例多路閥,所述比例多路閥的出油口與所述多個電磁換向閥的進油口連接,并且所述比例多路閥與所述第一控制模塊連接;傾斜檢測裝置,與所述第二檢測模塊,用于實時檢測所述工程機械的傾斜信息。
本發明還提供一種工程機械,該工程機械包括根據本發明提供的所述工程機械調平控制系統。
本發明還提供一種工程機械調平控制方法,該工程機械包括多個支腿,每個支腿由相應的支腿油缸驅動,每個支腿油缸與多個電磁換向閥中的每個電磁換向閥的出油口一一對應連接,所述多個電磁換向閥的進油口與比例多路閥的出油口連接,以及,所述控制方法包括:檢測所述工程機械的支腿是否伸展到地面;在所述工程機械的支腿伸展到地面的情況下,實時檢測所述工程機械的傾斜信息;根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、所述要調節的支腿油缸的調節方向、以及所述比例多路閥的控制電流;向所述比例多路閥施加所確定的控制電流;以及根據所確定的調節方向開啟與所述要調節的支腿油缸對應連接的電磁換向閥,以使所述要調節的支腿油缸在所述比例多路閥和對應連接的電磁換向閥的作用下,沿所述調節方向動作。
在上述技術方案中,通過在工程機械的支腿伸展到地面后,根據實時檢測的工程機械的傾斜信息控制相應支腿的支腿油缸動作,可以實現將工程機械調整到水平狀態,從而提高工程機械在作業時的穩定性和安全性,特別是 當工程機械在不平坦的路面上進行作業時,發生事故的可能性及事故危險性大幅度降低。此外,通過根據傾斜信息實時控制比例多路閥的控制電流,可以實時調節比例多路閥的輸出流量,進而可以實時地、精確地控制要調節的支腿油缸的伸縮速度,從而可以實現高精度的支腿調平控制。
本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
附圖說明
附圖是用來提供對本發明的進一步理解,并且構成說明書的一部分,與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明,但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
圖1是根據本發明的實施方式的工程機械調平控制系統的框圖;
圖2是根據本發明的實施方式的工程機械調平控制裝置的框圖;
圖3是根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制系統的框圖;
圖4是根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制裝置的框圖;
圖5是根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制裝置的框圖;
圖6是根據本發明的實施方式的工程機械調平控制方法的流程圖;
圖7是根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制方法的流程圖;
圖8是根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制方法的流程圖;
圖9是根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制方法的流程圖;
圖10是根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制方法的流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明,并不用于限制本發明。
圖1示出了根據本發明的實施方式的工程機械調平控制系統的框圖,其中,該工程機械可以包括多個支腿,每個支腿可以由相應的支腿油缸驅動。如圖1所示,該控制系統可以包括:工程機械調平控制裝置10,該工程機械調平控制裝置10可以用于對每個支腿油缸進行伸縮控制。
該控制系統還可以包括多個電磁換向閥,其中,每個電磁換向閥的出油口可以與每個支腿油缸一一對應連接,并且每個電磁換向閥可以與工程機械調平控制裝置10連接。這樣,工程機械調平控制裝置10可以通過控制相應電磁換向閥,來實現對相應支腿油缸的伸縮方向的控制。
如前所述,工程機械可以包括多個支腿。在一個示例實施方式中,工程機械可以包括四個支腿,分別為左前支腿、右前支腿、左后支腿和右后支腿。相應地,如圖1所示,用于驅動這四個支腿的支腿油缸可以至少包括用于驅動左前支腿垂直伸縮的第一支腿油缸301、用于驅動右前支腿垂直伸縮的第二支腿油缸302、用于驅動左后支腿垂直伸縮的第三支腿油缸303、以及用于驅動右后支腿垂直伸縮的第四支腿油缸304。其中,第一支腿油缸301可以與第一電磁換向閥201的出油口連接,第二支腿油缸302可以與第二電磁換向閥202的出油口連接,第三支腿油缸303可以與第三電磁換向閥203的出油口連接,以及第四支腿油缸304可以與第四電磁換向閥204的出油口連接。
另外,雖然在圖1中未示出,但用于驅動四個支腿的支腿油缸還可以包括用于驅動左前支腿水平展開的第五支腿油缸、用于驅動右前支腿水平展開的第六支腿油缸、用于驅動左后支腿水平展開的第七支腿油缸和用于驅動右后支腿水平展開的第八支腿油缸。其中,第五支腿油缸、第六支腿油缸、第七支腿油缸和第八支腿油缸可以分別經由各自的電磁換向閥與工程機械調平控制裝置10連接,工程機械調平控制裝置10可以通過控制第五支腿油缸、第六支腿油缸、第七支腿油缸和第八支腿油缸的伸縮,來控制支腿在水平方向的伸縮。
對第五支腿油缸、第六支腿油缸、第七支腿油缸和第八支腿油缸的控制包括在控制支腿展開和回收的過程中,而在對工程機械進行調平控制時,針對的是用于驅動支腿垂直伸縮的第一支腿油缸301、第二支腿油缸302、第三支腿油缸303以及第四支腿油缸304。當四個支腿伸展到地面(即,與地面接觸)后,開始進行調平控制過程。
此外,如圖1所示,該控制系統還可以包括比例多路閥40,比例多路閥40的出油口可以與多個電磁換向閥的進油口連接,并且比例多路閥40可以與工程機械調平控制裝置10連接。例如,如圖1所示,比例多路閥40的出油口與第一電磁換向閥201、第二電磁換向閥202、第三電磁換向閥203和第四電磁換向閥204的進油口連接。工程機械調平控制裝置10可以控制某個或某些電磁換向閥開啟,以此連通比例多路閥40和與被開啟的電磁換向閥對應連接的支腿油缸。這樣,工程機械調平控制裝置10可以通過控制比例多路閥40,來實現對相應支腿油缸的流量控制,進而實現對相應支腿油缸的伸縮速度控制。
在本發明中,比例多路閥40可以為具有一聯的比例多路閥。其中,該比例多路閥可以控制流入支腿油缸的液壓油流量,進而控制支腿油缸的伸縮速度。電磁換向閥可以控制支腿油缸的伸縮方向,從而控制支腿的伸縮方向。通過采用具有一聯的比例多路閥和多個電磁換向閥來控制支腿油缸的伸縮,可以節省成本,降低控制系統的復雜性,并且降低系統故障的概率。
此外,如圖1所示,該控制系統還可以包括傾斜檢測裝置50,該傾斜檢測裝置50可以與工程機械調平控制裝置10連接,用于實時檢測工程機械的傾斜信息。這樣,工程機械調平控制裝置10可以根據實時檢測到的傾斜信息來確定要調節的支腿油缸,以及通過實時控制比例多路閥40和與要調節的支腿油缸對應連接的電磁換向閥,來控制要調節的支腿油缸的動作,由此實現工程機械的調平操作。
在一些可能的實施方式中,傾斜檢測裝置50可以為電子水平儀、傾角傳感器、或傾斜傳感器等等。優選地,傾斜檢測裝置50為電子水平儀。由于電子水平儀檢測出的傾斜信息是已經經過信號處理(例如,信號放大、濾波、模數(AD)轉換等)后的數據,因此,工程機械調平控制裝置10中無需再配置用于對傾斜信息進行信號處理的模塊或電路,而是可以直接使用該傾斜信息進行調平操作,因而可以簡化工程機械調平控制裝置10的硬件配置,提高該工程機械調平控制裝置10的處理速度。
下面詳細描述工程機械調平控制裝置10的結構以及工作原理。
首先,圖2示出了根據本發明的實施方式的工程機械調平控制裝置10的框圖。如圖2所示,該工程機械調平控制裝置10可以包括:第一檢測模塊101,用于檢測工程機械的支腿是否伸展到地面;第二檢測模塊102,用于在工程機械的支腿伸展到地面的情況下,實時檢測工程機械的傾斜信息;處理模塊103,用于根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、要調節的支腿油缸的調節方向、以及比例多路閥的控制電流;第一控制模塊104,用于向比例多路閥施加所確定的控制電流;以及第二控制模塊105,用于根據所確定的調節方向開啟與要調節的支腿油缸對應連接的電磁換向閥,以使要調節的支腿油缸在比例多路閥和對應連接的電磁換向閥的作用下,沿所述調節方向動作。
在上述技術方案中,通過在工程機械的支腿伸展到地面后,根據實時檢測的工程機械的傾斜信息控制相應支腿的支腿油缸動作,可以實現將工程機械調整到水平狀態,從而提高工程機械在作業時的穩定性和安全性,特別是當工程機械在不平坦的路面上進行作業時,發生事故的可能性及事故危險性大幅度降低。此外,通過根據傾斜信息實時控制比例多路閥的控制電流,可以實時調節比例多路閥的輸出流量,進而可以實時地、精確地控制要調節的支腿油缸的伸縮速度,從而可以實現高精度的支腿調平控制。
在一些可能的實施方式中,第一檢測模塊101可以例如通過檢測比例多路閥40的進油口壓力來確定工程機械的支腿是否伸展到地面。在這種情況下,如圖3所示,工程機械調平控制系統還可以包括:壓力傳感器60,安裝在比例多路閥40的進油口處,并與第一檢測模塊101連接,用于檢測比例多路閥40的進油口壓力。這樣,第一檢測模塊101可以通過壓力傳感器60檢測到比例多路閥40的進油口壓力,之后,可以根據該進油口壓力來判斷工程機械的支腿是否伸展到地面。
具體地,圖4示出了根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制裝置10的框圖。如圖4所示,第一檢測模塊101可以包括:檢測子模塊1011,用于檢測比例多路閥40的進油口壓力;第一判斷子模塊1012,用于在所檢測到的進油口壓力滿足預設的壓力范圍的情況下,判斷工程機械的支腿伸展到地面;第二判斷子模塊1013,用于在所檢測到的進油口壓力不滿足預設的壓力范圍的情況下,判斷工程機械的支腿未伸展到地面。
在工程機械的支腿的伸縮過程中,比例多路閥40的進油口壓力會隨支腿著地情況而變化。例如,在工程機械空載時(即,在支腿自由伸縮且未接觸到地面時),比例多路閥40的進油口壓力例如為5-6MPa。在工程機械的支腿伸展到地面(即,接觸地面)時,比例多路閥40的進油口壓力例如為10-15MPa。在工程機械的支腿伸展到位(即,支腿達到最大伸展長度)后,比例多路閥40的進油口壓力例如為25-30MPa。因此,可以根據實驗來預先設定用于表示工程機械的支腿空載的比例多路閥40的進油口的壓力范圍,用于表示工程機械的支腿伸展到地面的比例多路閥40的進油口的壓力范圍,以及用于表示工程機械的支腿伸展到位的比例多路閥40的進油口的壓力范圍。這樣,在檢測到的進油口壓力滿足預設的用于表示工程機械的支腿伸展到地面的比例多路閥40的進油口的壓力范圍(例如,處于該壓力范圍)的情況下,可以確定工程機械的支腿已伸展到地面,而在檢測到的進油口壓力 不滿足這一預設的壓力范圍(例如,超出預設的壓力范圍)的情況下,可以確定工程機械的支腿未伸展到地面。
在確定出工程機械的支腿未伸展到地面的情況下,繼續進行工程機械的支腿的伸展過程,直到其伸展到地面為止。
在工程機械的支腿伸展到地面后,第二檢測模塊102可以實時檢測工程機械的傾斜信息。例如,第二檢測模塊102可以與傾斜檢測裝置50(例如,電子水平儀)連接,通過該傾斜檢測裝置50來實時檢測工程機械的傾斜信息。之后,第二檢測模塊102可以將實時檢測到的傾斜信息傳送至處理模塊103,以由該處理模塊103根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、要調節的支腿油缸的調節方向、以及比例多路閥的控制電流。
在一個優選的實施方式中,處理模塊103可以首先判斷實時檢測到的傾斜信息是否滿足預設的傾斜條件。在實時檢測到的傾斜信息滿足預設的傾斜條件的情況下,處理模塊103根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、要調節的支腿油缸的調節方向、以及比例多路閥的控制電流。
在本發明中,傾斜信息可以包括傾斜方向以及傾斜角度。在這種情況下,預設的傾斜條件例如可以包括:傾斜角度大于或等于一預設的傾斜角度閾值。一旦實時檢測出的傾斜信息中的傾斜角度大于或等于預設的傾斜角度閾值,即確定傾斜信息滿足預設的傾斜條件。此時,處理模塊103可以根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、要調節的支腿油缸的調節方向、以及比例多路閥的控制電流。
在另一實施方式中,如果實時檢測出的傾斜信息中的傾斜角度小于預設的傾斜角度閾值,即確定傾斜信息不滿足預設的傾斜條件。此時,可以不對工程機械進行調平控制。
通過這一實施方式,可以在工程機械傾斜幅度較大的情況下,對工程機械實施調平控制。一旦工程機械被調整到其傾斜信息不再滿足預設的傾斜條 件,則可以停止對工程機械的調平控制,此時可以認為工程機械基本上處于水平狀態。
圖5示出了根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制裝置10的框圖。如圖5所示,處理模塊103可以包括:第一確定子模塊1031,用于根據實時檢測到的傾斜信息中包括的傾斜方向確定要調節的支腿油缸為在傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸,或者為除在傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸之外的其他支腿油缸。處理模塊103還可以包括:第二確定子模塊1032,用于在要調節的支腿油缸為在傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸的情況下,確定要調節的支腿油缸的調節方向為要調節的支腿油缸的伸出方向,或者在要調節的支腿油缸為除在傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸之外的其他支腿油缸的情況下,確定要調節的支腿油缸的調節方向為要調節的支腿油缸的回縮方向。
例如,假設傾斜信息中包括的傾斜方向為左前方,則第一確定子模塊1031可以確定要調節的支腿油缸為與左前支腿對應連接的第一支腿油缸301,并且,第二確定子模塊1032可以確定出該第一支腿油缸301的調節方向為該第一支腿油缸301的伸出方向,即,要控制左前支腿繼續伸出,以減小工程機械在左前方的傾斜角度,直到將工程機械調平。可替換地,第一確定子模塊1031可以確定要調節的支腿油缸為與右前支腿對應連接的第二支腿油缸302、與左后支腿對應連接的第三支腿油缸303以及與右后支腿對應連接的第四支腿油缸304。并且,第二確定子模塊1032可以確定出該第二支腿油缸302、第三支腿油缸303和第四支腿油缸304的調節方向為該第二支腿油缸302、第三支腿油缸303和第四支腿油缸304的回縮方向,即,要控制右前支腿、左后支腿和右后支腿回縮,以減小工程機械在左前方的傾斜角度,直到將工程機械調平。
此外,如圖5所示,處理模塊103還可以包括:第三確定子模塊1033, 用于根據實時檢測到的傾斜信息中包括的傾斜角度、以及預設的傾斜角度與控制電流的對應關系,確定比例多路閥的控制電流。
例如,預設的傾斜角度與控制電流的對應關系如以下等式(1)所示:
Y=K1×X(1)
其中,Y表示比例多路閥的控制電流;K1表示第一預設系數,為常量,該K1可以根據工程機械的性能(例如包括質量、跨度、重心、高度等)來預先確定;X表示所述傾斜角度。
在確定出比例多路閥的控制電流之后,第一控制模塊104可以向比例多路閥40施加所確定的控制電流,以此實時控制比例多路閥40的輸出流量,進而可以實時地、精確地控制要調節的支腿油缸的伸縮速度。例如,比例多路閥40的輸出流量Q和控制電流Y之間具有如以下等式(2)所示的對應關系:
Q=K2×Y(2)
其中,K2表示第二預設系數,為常量。
在確定出要調節的支腿油缸的調節方向之后,第二控制模塊105可以根據所確定的調節方向開啟與要調節的支腿油缸對應連接的電磁換向閥。
仍以上述示例為例,假設要調節的支腿油缸為第一支腿油缸301,并且該第一支腿油缸301的調節方向為該第一支腿油缸301的伸出方向,則第二控制模塊105可以控制第一電磁換向閥201開啟。該第一電磁換向閥201被開啟,一方面,可以接通比例多路閥40與第一支腿油缸301,另一方面,可以使得第一支腿油缸301能夠在比例多路閥40和第一電磁換向閥201的作用下沿伸出方向動作,由此可以使得左前支腿伸長,從而減小工程機械向左前方的傾斜角度。
或者,假設要調節的支腿油缸為第二支腿油缸302、第三支腿油缸303和第四支腿油缸304,并且該第二支腿油缸302、第三支腿油缸303和第四支 腿油缸304的調節方向為回縮方向,那么,第二控制模塊105可以依次開啟第二電磁換向閥202、第三電磁換向閥203和第四電磁換向閥204,以依次控制第二支腿油缸302、第三支腿油缸303和第四支腿油缸304沿回縮方向動作,由此可以使得右前支腿、左后支腿和右后支腿回縮,從而減小工程機械向左前方的傾斜角度。
在一個優選的實施方式中,第二控制模塊105還可以用于關閉除要調節的支腿油缸之外的支腿油缸對應連接的電磁換向閥。這樣,可以保證比例多路閥40僅與要調節的支腿油缸對連通,僅對該要調節的支腿油缸進行伸縮速度控制。
在上述技術方案中,通過在工程機械的支腿伸展到地面后,根據實時檢測的工程機械的傾斜信息控制相應支腿的支腿油缸動作,可以實現將工程機械調整到水平狀態,從而提高工程機械在作業時的穩定性和安全性,特別是當工程機械在不平坦的路面上進行作業時,發生事故的可能性及事故危險性大幅度降低。此外,通過根據傾斜信息實時控制比例多路閥的控制電流,可以實時調節比例多路閥的輸出流量,進而可以實時地、精確地控制要調節的支腿油缸的伸縮速度,從而可以實現高精度的支腿調平控制。
本發明還提供一種包括根據本發明提供的工程機械調平控制系統的工程機械。例如,該工程機械可以包括起重機、泵車等等。
圖6示出了根據本發明的實施方式的工程機械調平控制方法的流程圖。在本發明的控制方法所控制的工程機械中包括多個支腿,每個支腿由相應的支腿油缸驅動,每個支腿油缸與多個電磁換向閥中的每個電磁換向閥的出油口一一對應連接,多個電磁換向閥的進油口與比例多路閥的出油口連接。如圖6所示,該控制方法可以包括:步驟S601,檢測工程機械的支腿是否伸展到地面;步驟S602,在工程機械的支腿伸展到地面的情況下,實時檢測工程機械的傾斜信息;步驟S603,根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節 的支腿油缸、要調節的支腿油缸的調節方向、以及比例多路閥的控制電流;步驟S604,向比例多路閥施加所確定的控制電流;以及步驟S605,根據所確定的調節方向開啟與要調節的支腿油缸對應連接的電磁換向閥,以使要調節的支腿油缸在比例多路閥和對應連接的電磁換向閥的作用下,沿所述調節方向動作。
圖7示出了根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制方法的流程圖。如圖7所示,所述檢測工程機械的支腿是否伸展到地面(即,所述步驟S601)可以包括:步驟S701,檢測比例多路閥的進油口壓力;步驟S702,在所檢測到的進油口壓力滿足預設的壓力范圍的情況下,判斷工程機械的支腿伸展到地面;步驟S703,在所檢測到的進油口壓力不滿足預設的壓力范圍的情況下,判斷工程機械的支腿未伸展到地面。
圖8示出了根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制方法的流程圖。如圖8所示,所述根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、要調節的支腿油缸的調節方向、以及比例多路閥的控制電流(即,所述步驟S603)可以包括:在步驟S801中,在實時檢測到的傾斜信息滿足預設的傾斜條件的情況下,根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、要調節的支腿油缸的調節方向、以及比例多路閥的控制電流。
在本發明中,所述傾斜信息可以包括傾斜方向以及傾斜角度。
圖9示出了根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制方法的流程圖。如圖9所示,所述根據實時檢測到的傾斜信息確定要調節的支腿油缸、要調節的支腿油缸的調節方向、以及比例多路閥的控制電流(即,所述步驟S603)可以包括:在步驟S901中,根據實時檢測到的傾斜信息中包括的傾斜方向確定要調節的支腿油缸為在傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸,或者為除在傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸之外的其他支腿油缸;在步驟S902中,在要調節的支腿油缸為在傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸的情況下, 確定要調節的支腿油缸的調節方向為要調節的支腿油缸的伸出方向,或者在要調節的支腿油缸為除在傾斜方向上的支腿對應的支腿油缸之外的其他支腿油缸的情況下,確定要調節的支腿油缸的調節方向為要調節的支腿油缸的回縮方向;以及在步驟S903中,根據實時檢測到的傾斜信息中包括的傾斜角度、以及預設的傾斜角度與控制電流的對應關系,確定比例多路閥的控制電流。
圖10示出了根據本發明的另一實施方式的工程機械調平控制方法的流程圖。如圖10所示,在圖6所示的方法的基礎上,該方法還可以包括:步驟S606,關閉除要調節的支腿油缸之外的支腿油缸對應連接的電磁換向閥。
本發明的控制方法對應于控制裝置,因此相同的內容不再贅述。
綜上所述,通過在工程機械的支腿展開到地面后,根據實時檢測的工程機械的傾斜信息控制相應支腿的支腿油缸動作,可以實現將工程機械調整到水平狀態,從而提高工程機械在作業時的穩定性和安全性,特別是當工程機械在不平坦的路面上進行作業時,發生事故的可能性及事故危險性大幅度降低。此外,通過根據傾斜信息實時控制比例多路閥的控制電流,可以實時調節比例多路閥的輸出流量,進而可以實時地、精確地控制要調節的支腿油缸的伸縮速度,從而可以實現高精度的支腿調平控制。
以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式,但是,本發明并不限于上述實施方式中的具體細節,在本發明的技術構思范圍內,可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復,本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本發明的思想,其同樣應當視為本發明所公開的內容。

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工程機械 控制 裝置 系統 方法
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