用于起重机的空气悬架控制系统、方法和起重机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，特别涉及用于起重机的空气悬架控制系统、方法和起重机。
【背景技术】
[0002]目前起重机上普遍应用的悬架有钢板弹簧悬架(以下简称为板簧悬架)与油气悬架。板簧悬架因其结构简单、制造容易、成本相对较低等特点，被广泛应用于汽车起重机上。油气悬架因高度可以在一定范围内调节，舒适性较高等特点被广泛应用在对通过性能要求更高的全地面起重机上。
[0003]起重机现有应用的板簧悬架，虽然在过去的一段时间能满足起重机的使用需求，但是具有以下缺点:汽车平顺性和舒适性较较差，簧下质量大，无法适应重卡轻量化的发展，并且不能同时兼顾起重机的舒适性与操纵稳定性。因此，随着起重机作业工况和性能的提升，以及用户对驾乘舒适性需求的提高，板簧悬架已经不能满足多工况和舒适性的要求。
[0004]油气悬架虽然能满足用户的部分要求，但是液压系统存在高密封性要求、零部件成本高、液压油易污染以及系统维护困难等缺点，若在汽车起重机上普遍推广，产品成本及其维护费用将一并提高。
【发明内容】
[0005]本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了新的技术方案。
[0006]本发明的发明人将空气悬架应用在起重机上，从而可以改善乘坐舒适性与操控稳定性，并且减轻车辆的重量。
[0007]空气悬架以空气弹簧为弹性元件，以空气做弹性介质，在一个密封的容器内充入压缩空气，利用气体的可压缩性，实现其弹性作用。这种空气弹簧的刚度可变，具有较理想的弹性特性。而空气悬架则充分利用了空气弹簧变刚性的特性，既能改善乘坐舒适性与操控稳定性，又符合车辆轻量化的发展趋势。
[0008]本发明一个实施例的目的之一是:提供一种用于起重机的空气悬架控制系统。本发明一个实施例的目的之一是:提供一种起重机。本发明一个实施例的目的之一是:提供一种用于起重机的空气悬架控制方法。
[0009]根据本发明的第一方面，提供了一种用于起重机的空气悬架控制系统，包括:高度传感器，用于测量悬架气囊的高度，并将所述高度传输至控制器;压力传感器，用于测量所述悬架气囊的压力，并将所述压力传输至所述控制器;控制器，用于根据所述悬架气囊的所述高度和所述压力以及选定的模式，向执行部件输出控制信号，控制所述悬架气囊的高度和压力分别维持在所选定模式下的高度范围和压力范围内，以及在需要进行模式切换时，控制执行部件执行模式之间的切换;其中，所述模式包括:公路行驶模式、越野行驶模式和起重作业模式。
[0010]在一些实施例中，所述控制器用于在将所述起重作业模式切换为所述公路行驶模式或所述越野行驶模式时，在第一预定时间段内控制所述悬架气囊充气，并且在所述悬架气囊的压力未达到设定的相应压力时，控制发动机的转速和扭矩输出，使车辆维持在低速行驶状态。
[0011]在一些实施例中，所述控制器用于在将所述公路行驶模式或所述越野行驶模式切换为所述起重作业模式时，在第二预定时间段内控制所述悬架气囊放气，并且在检测到起重作业模式开启时，判断所述悬架气囊是否放气完毕，在放气完毕后执行支腿的垂直伸动作。
[0012]在一些实施例中，所述控制器用于在所述公路行驶模式与所述越野行驶模式之间进行切换时，配合车辆的行驶速度控制调节所述悬架气囊的压力，以将所述悬架气囊的压力调节至与相应的模式对应的压力。
[0013]在一些实施例中，所述用于起重机的空气悬架控制系统还包括:报警设备，用于在从所述控制器接收到报警信号时执行报警;其中，所述控制器在检测到车辆系统的元器件发生异常，或者所述悬架气囊的高度在所选定模式下的高度范围之外，或者所述悬架气囊的压力在所选定模式下的压力范围之外后，向所述报警设备发送报警信号。
[0014]根据本发明的第二方面，提供了一种起重机，包括:空气悬架以及如前所述用于起重机的空气悬架控制系统。
[0015]根据本发明的第三方面，提供了一种用于起重机的空气悬架控制方法，包括:采集悬架气囊的高度和压力;根据所述悬架气囊的所述高度和所述压力以及选定的模式，向执行部件输出控制信号，控制所述悬架气囊的高度和压力分别维持在所选定模式下的高度范围和压力范围内；以及在需要进行模式切换时，控制执行部件执行模式之间的切换;其中，所述模式包括:公路行驶模式、越野行驶模式和起重作业模式。
[0016]在一些实施例中，在需要进行模式切换时，控制执行部件执行模式之间的切换的步骤包括:在将所述起重作业模式切换为所述公路行驶模式或所述越野行驶模式时，在第一预定时间段内控制所述悬架气囊充气，并且在所述悬架气囊的压力未达到设定的相应压力时，控制发动机的转速和扭矩输出，使车辆维持在低速行驶状态。
[0017]在一些实施例中，在需要进行模式切换时，控制执行部件执行模式之间的切换的步骤包括:在将所述公路行驶模式或所述越野行驶模式切换为所述起重作业模式时，在第二预定时间段内控制所述悬架气囊放气，并且在检测到起重作业模式开启时，判断所述悬架气囊是否放气完毕，在放气完毕后执行支腿的垂直伸动作。
[0018]在一些实施例中，在需要进行模式切换时，控制执行部件执行模式之间的切换的步骤包括:在所述公路行驶模式与所述越野行驶模式之间进行切换时，配合车辆的行驶速度控制调节所述悬架气囊的压力，以将所述悬架气囊的压力调节至与相应的模式对应的压力。
[0019]在一些实施例中，所述用于起重机的空气悬架控制方法还包括:在检测到车辆系统的元器件发生异常，或者所述悬架气囊的高度在所选定模式下的高度范围之外，或者所述悬架气囊的压力在所选定模式下的压力范围之外后，执行报警。
[0020]本发明通过闭环控制可以实现对空气悬架的不同模式的控制以及各模式之间的切换。不但能调节悬架气囊的各种压力，提升车辆通过能力与乘坐舒适性，而且在模式切换过程中，保护悬架气囊不因气体过充或过放而损坏，实现长期又可靠的运行。
[0021]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0022]构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
[0023]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中:
[0024]图1是示意性地示出根据本发明一些实施例的用于起重机的空气悬架控制系统的结构示意图。
[0025]图2是示意性地示出根据本发明另一些实施例的用于起重机的空气悬架控制系统的结构示意图。
[0026]图3是示出根据本发明一些实施例的用于起重机的空气悬架控制方法的流程图。
[0027]图4是示出根据本发明另一些实施例的用于起重机的空气悬架控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0029]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0030]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上