起重機的動力傳動控制方法、裝置及起重機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程機械技術領域，尤其涉及一種起重機的動力傳動控制方法、裝置及起重機。
【背景技術】
[0002]隨著世界范圍內工業技術的迅速發展，能源短缺和環境污染問題日趨嚴重，混合動力技術被認為是解決能源危機和環境污染問題的有效方案之一。輪式起重機多行駛于市區內或城市之間，受道路環境影響，行駛過程中有著頻繁的起動、加速、制動、爬坡。而且起重機質量大，速度又相對其他工程機械車輛高，采用傳統的機械摩擦制動的方式會造成大量的動能浪費。目前汽車行業多用油電混合動力技術，一般多應用于高級轎車和公交車，但因其成本及驅動力問題不能夠適用于輪式起重機這種超大噸位的工程車輛。考慮很多液壓系統在某些方面有著與電力系統相同的特質，所以油液混合動力成為超大噸位載重車輛的另一選擇。輪式起重機因其本身就具有液壓系統，在油液混合動力方面就具有一定的優勢，只需少量的系統修改就可以實現車輛行駛的油液混合動力應用，同時液壓系統還能應用于上車的吊裝動力。
[0003]然而在輪式起重機應用油液混合動力研究的過程中，發現液壓系統往往運行力矩較大，性能不易控制，應用于多擋位的車輛若是其制動力和驅動力的輸出控制不合理很容易對整車性能造成很大的影響，尤其擋位速比相差較大時，需求的力矩相差也較大。所以提出混合動力系統力矩的需求控制思想，期望能夠對增加并聯式油液混合動力系統的輪式起重機行駛平穩性有一定的幫助。目前國內在油液混合動力上的研究并未太多深入，尤其在輪式起重機這種工程機械產品上尚未應用油液混合動力。一些提到的控制方法和步驟多是油電混合動力的應用或者是油液混合動力在其他工程機械車輛的應用。
[0004]現有技術轉矩控制方法總結如下:
[0005]通過傳感器采集得到油門踏板信號和當前車輛的車速信號，然后計算分析得到的油門信號和車速信號，對整車的目標驅動轉矩進行確認，最終通過一定的算法來確定發動機和馬達各自的輸出轉矩。這種控制方法忽略了擋位的影響，沒有考慮到不同擋位對于車輛產生動力沖擊的問題，這種問題對于在結構上前置的混合動力系統會尤其明顯，這會縮減混合動力系統的使用壽命，同時對駕駛員的駕駛舒適性造成一定影響，而且也涉及到了駕駛的安全性。
[0006]在現有的控制方法步驟中，由于沒有實際針對輪式起重機這種車輛來做混合動力的控制，因此沒有考慮到起重機的一些自身的特點，起重機慣性大，速度相對較高，而且擋位也比較多，現有的方法沒有考慮到在能量存儲和釋放過程中產生的動力沖擊和駕駛員駕駛的舒適性問題。
[0007]第一，對起重機來說，其前進擋位比較多，一般都采用多擋箱，那么相對應的變速箱的速比在高擋和低擋之間就有很大的差距，對于混合動力系統前置的結構來說，二次元件提供相同的扭矩傳遞到傳動軸上就會相差幾倍甚至十幾倍，這會產生比較大的動力沖擊;
[0008]第二，現有的方法步驟中同樣沒有考慮到在能量釋放結束的時刻，由于二次元件提供的驅動轉矩突然變沒而產生的瞬間的驅動力降低問題，這會造成一種動力沖擊，不僅不符合駕駛員的操作習慣，而且影響駕駛員駕駛的舒適性，嚴重的甚至會影響駕駛員的判斷涉及到安全性；
[0009]第三，現有技術方法沒有考慮轉速對回收過程的影響。在能量回收過程中，隨著能量的逐漸回收，二次元件轉速是逐漸降低的，當其降低到最低有效轉速時，控制程序會切斷二次元件，讓其排量歸零，如果突然切斷則導致實車制動轉矩突然下降，駕駛員會明顯感覺車輛抖動，甚至會影響駕駛安全性。
【發明內容】
[0010]有鑒于此，本發明要解決的一個技術問題是提供一種起重機的動力傳動控制方法，能夠針對不同擋位來對二次元件的最大排量進行控制。
[0011]—種起重機的動力傳動控制方法，包括:設置二次元件與起重機各個擋位相對應的最大工作排量；獲取所述起重機當前的擋位狀態及具體擋位；根據所述擋位狀態確定所述二次元件的工作模式，并將所述二次元件的最大允許排量設置為與此具體擋位相對應的所述最大工作排量。
[0012]根據本發明的一個實施例，進一步的，根據采集的擋位信號判斷所述擋位狀態；所述擋位狀態包括:空擋、倒擋和前進擋；其中，當判斷所述擋位狀態為空擋或者倒擋時，控制所述二次元件停止運行。
[0013]根據本發明的一個實施例，進一步的，根據所述擋位狀態以及采集的油門信號和制動信號，判斷所述起重機的行駛狀態；所述行駛狀態包括:加速、制動；當所述行駛狀態為加速時，采集所述二次元件的轉速信號和液壓蓄能器的壓力信號；當判斷所述二次元件的轉速超出預設的最高轉速閾值、或所述液壓蓄能器的壓力低于最低釋放壓力閾值時，則控制所述二次元件停止運行；當判斷所述二次元件的轉速未超出預設的最高轉速閾值并且所述液壓蓄能器的壓力高于最低釋放壓力閾值時，則實時計算所述二次元件的工作排量，其中，所述工作排量小于或等于所述二次元件的最大允許排量。
[0014]根據本發明的一個實施例，進一步的，當判斷所述液壓蓄能器的壓力低于預設的緩沖壓力閾值時，將所述二次元件的工作排量乘以預設的第一緩沖系數得到所述二次元件的實際工作排量。
[0015]根據本發明的一個實施例，進一步的，當所述行駛狀態為制動時，采集液壓蓄能器的壓力信號、傳動軸的轉速信號；當判斷判斷所述傳動軸的轉速不在預設的回收轉速區間、或所述液壓蓄能器為儲滿狀態時，則控制所述二次元件停止運行；當判斷判斷所述傳動軸的轉速在預設的回收轉速區間、并且所述液壓蓄能器為未儲滿狀態時，則實時計算所述二次元件的工作排量，其中，所述工作排量小于或等于所述二次元件的最大允許排量。
[0016]根據本發明的一個實施例，進一步的，當判斷所述傳動軸向前轉動的轉速位于預設的緩沖轉速區間時，將所述二次元件的工作排量乘以預設的第二緩沖系數得到所述二次元件的實際工作排量，并使所述傳動軸向前轉動的轉速為最低有效轉速時，所述二次元件的實際工作排量降為零。
[0017]本發明要解決的一個技術問題是提供一種起重機的動力傳動控制裝置，能夠針對不同擋位來對二次元件的最大排量進行控制。
[0018]一種并聯油液混合動力起重機的動力傳動控制裝置，包括:排量閾值設置單元，用于設置二次元件與起重機各個擋位相對應的最大工作排量；檔位獲取單元，用于獲取所述起重機當前的擋位狀態及具體擋位；排量控制單元，用于根據所述擋位狀態確定所述二次元件的工作模式，并將所述二次元件的最大允許排量設置為與此具體擋位相對應的所述最大工作排量。
[0019]根據本發明的一個實施例，進一步的，所述檔位獲取單元，還用于根據采集的擋位信號判斷所述擋位狀態；所述擋位狀態包括:空擋、倒擋和前進檔；其中，當判斷所述擋位狀態為空擋或者倒擋時，控制所述二次元件停止運行。
[0020]根據本發明的一個實施例，進一步的，所述檔位獲取單元，還用于根據所述擋位狀態、以及采集的油門信號和制動信號，判斷所述起重機的行駛狀態；所述行駛狀態包括:力口速、制動；所述排量控制單元，還用于當所述行駛狀態為加速時，采集所述二次元件的轉速信號和液壓蓄能器的壓力信號；當判斷所述二次元件的轉速超出預設的最高轉速閾值、或所述液壓蓄能器的壓力低于最低釋放壓力閾值時，則控制所述二次元件停止運行；當判斷所述二次元件的轉速未超出預設的最高轉速閾值并且所述液壓蓄能器的壓力高于最低釋放壓力閾值時，則計算所述二次元件的工作排量，其中，所述工作排量小于或等于所述二次元件的最大允許排量。
[0021]根據本發明的一個實施例，進一步的，所述排量控制單元，還用于當判斷所述液壓蓄能器的壓力低于預設的緩沖壓力閾值時，將所述二次元