专利名称：越野轮胎起重机以及控制其发动机的方法、装置和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种越野轮胎起重机以及控制其发动机的方法、装置和系统。
背景技术：
越野轮胎起重机是把起重机构安装在加重型轮胎和轮轴组成的特制底盘上的一种全回转式起重机，其上部构造与履带式起重机基本相同，为了保证安装作业时机身的稳定性，起重机设有四个可伸缩的支腿。在平坦地面上可不用支腿进行小起重量吊装及吊物低速行驶。吊重时一般需放下支腿，增大支承面，并将机身调平，以保证起重机的稳定。越野轮胎起重机由于空间限制，只设有一个驾驶室控制行走和吊重，并利用同一套模拟量油门踏板信号输入进发动机控制发动机，如图1所示，图1是根据现有技术中的越野轮胎起重机的发动机的控制流程示意图，该流程主要包括如下步骤步骤Sll 油门踏板产生模拟电压信号然后输入到发动机的控制器ECU ；步骤S13 控制器E⑶对发动机进行控制；步骤S15 发动机在控制器E⑶的控制下运行。根据上述现有的控制方式，越野轮胎起重机无论行走或者吊重状态，使用同一油门踏板，将油门踏板模拟信号(0-5V电压信号)输入进发动机的控制单元(ECU)，然后由 E⑶控制发动机输出，由于吊重时发动机输出功率的需求比行走时的要高，因此在吊重状态下行走时容易带来并发故障，产生安全隐患。在现有技术中，越野轮胎起重机在吊重状态下行走时的安全性能不足，对于该问题，目前尚未提出有效解决方案。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种越野轮胎起重机以及控制其发动机的方法、装置和系统，以解决现有技术中越野轮胎起重机在吊重状态下行走时的安全性能不足的问题。为解决上述问题，根据本发明的一个方面，提出了一种控制越野轮胎起重机的发动机的方法。本发明的这种控制越野轮胎起重机的发动机的方法包括确认越野轮胎起重机的工作状态，所述工作状态包括行走状态和吊重状态；根据所述越野轮胎起重机的工作状态确定怠速转速，其中如果所述越野轮胎起重机的工作状态为行走状态，确定所述怠速转速为预设的第一怠速转速，如果所述越野轮胎起重机的工作状态为吊重状态，确定所述怠速转速为预设的第二怠速转速，所述第二怠速转速大于所述第一怠速转速；接收来自所述越野轮胎起重机的油门踏板的电压信号，根据该电压信号以及所述怠速转速确定所述发动机的转速，然后按照所述转速对所述发动机进行控制。根据本发明的另一方面，提出了一种控制越野轮胎起重机的发动机的装置。本发明的控制越野轮胎起重机的发动机的装置包括确认设备，用于确认越野轮胎起重机的工作状态，所述工作状态包括行走状态和吊重状态；怠速确定设备，用于存储第一怠速转速和第二怠速转速，其中第二怠速转速大于第一怠速转速，并且还用于根据所述越野轮胎起重机的工作状态确定怠速转速，其中如果所述越野轮胎起重机的工作状态为行走状态，确定所述怠速转速为预设的第一怠速转速，如果所述越野轮胎起重机的工作状态为吊重状态，确定所述怠速转速为预设的第二怠速转速；控制设备，用于接收来自所述越野轮胎起重机的油门踏板的电压信号，根据该电压信号以及所述怠速确定设备确定的怠速转速确定所述发动机的转速，然后按照所述转速对所述发动机进行控制。根据本发明的又一方面，提出了一种控制越野轮胎起重机的发动机的系统。本发明的控制越野轮胎起重机的发动机的系统，包括状态选择设备和控制器，其中所述状态选择设备，用于向所述控制器发送状态标志信号以供所述控制器确认所述越野轮胎起重机的工作状态，所述工作状态包括行走状态和吊重状态；所述控制器包括本发明的的控制越野轮胎起重机的发动机的装置。根据本发明的又一方面，提出了一种越野轮胎起重机。本发明的越野轮胎起重机包括本发明的控制越野轮胎起重机的发动机的系统。根据本发明的技术方案，对发动机在吊重状态和行走状态时的控制进行区分，在起重机的工作状态为行走状态的情况下，根据预设的第一怠速转速对发动机进行控制；在起重机的工作状态为吊重状态的情况下，根据预设的第二怠速转速对发动机进行控制；由此对于不同的工作状态进行不同的怠速转速进行控制，且吊重状态下的怠速转速大于行走状态下的怠速转速，使发动机在吊重状态时的输出功率更大，以避免在吊重状态下发动机功率输出不足带来的安全隐患。
说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据现有技术中的越野轮胎起重机的发动机的控制流程示意图；图2是根据本发明实施例的控制越野轮胎起重机的发动机的方法的示意图；图3是根据本发明实施例的发动机转速与油门踏板输出的电压信号之间关系的示意图；图4是根据本发明实施例的一种控制越野轮胎起重机的发动机的装置的基本结构示意图；图5是根据本发明实施例的控制越野轮胎起重机的发动机的装置中，控制设备的一种结构的示意图；图6是根据本发明实施例的基于总线对越野轮胎起重机的发动机进行控制的方法的示意图；图7是根据本实施例的控制越野轮胎起重机的发动机的系统的示意图；以及图8是与本发明相关的越野轮胎起重机外观的示意图。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。图2是根据本发明实施例的控制越野轮胎起重机的发动机的方法的示意图，如图 2所示，该方法可由越野轮胎起重机的控制器执行，主要包括如下步骤步骤S21 确认越野轮胎起重机的工作状态。这里的工作状态包括行走状态和吊重状态。步骤S23 根据越野轮胎起重机的工作状态确定其发动机的怠速转速。在本步骤中，具体是，如果越野轮胎起重机的工作状态为行走状态，确定怠速转速为第一怠速转速， 如果越野轮胎起重机的工作状态为吊重状态，确定怠速转速为第二怠速转速。这里的第一怠速转速和第二怠速转速预先设定，并且第二怠速转速大于第一怠速转速。步骤S25 接收电压信号，根据该电压信号以及怠速转速确定越野轮胎起重机的发动机的转速，然后按照该转速对发动机进行控制。这里的电压信号来自越野轮胎起重机的油门踏板。根据上述步骤，能够使发动机在起重机处于吊重状态时具有较大的转速从而输出较大的功率，这有助于避免吊重状态下行走带来的故障隐患，提高越野轮胎起重机在吊重状态下行走时的安全性能。对此，以下结合图3作进一步说明。图3是根据本发明实施例的发动机转速与油门踏板输出的电压信号之间关系的示意图。如图3所示，横坐标表示电压，纵坐标表示发动机转速，线条1对应于行走状态，线条2对应于吊重状态。图中示出了电压的第一预设值(0. 5V)和电压的第二预设值(4. 5V)， 在油门踏板输出的电压处于第一预设值(0.5V)内，发动机处于怠速状态；在起重机处于行走状态时，发动机在怠速状态下的怠速转速为图3中的第一怠速转速(800转/分钟)，在起重机处于吊重状态时，发动机在怠速状态下的转速为图3中的第二怠速转速(1000转/分钟)。上述的第一怠速转速、第二怠速转速、第一预设值以及第二预设值都可以通过对起重机的调试整定而获得。这样，在起重机工作时，例如发动机处于吊重状态，就可以根据此时发动机的怠速转速为第二怠速转速来确定发动机的转速与油门踏板发来的电压信号之间按线条2的关系变化，于是根据当前油门踏板发来的具体的电压信号就可以按线条2得出发动机应有的转速。在发动机处于行走状态的处理相类似，是根据当前油门踏板发来的具体的电压信号，按线条2得出发动机应有的转速。仍以发动机处于吊重状态为例，按线条2和当前油门踏板发来的具体的电压信号对发动机进行控制时，先检测油门踏板的电压信号；在该电压信号小于或等于第一预设值的情况下，控制发动机处于怠速转速；在该电压信号大于第一预设值并且小于第二预设值的情况下，控制发动机的转速从怠速转速起按电压信号线性变化(如图3中的线条2的斜坡段所示)；在该电压信号大于或等于第二预设值的情况下，控制发动机的转速为发动机最大转速。发动机处于行走状态的控制方式相类似，只是在油门踏板发来的电压信号大于第一预设值并且小于第二预设值的情况下，控制发动机的转速从怠速转速起按电压信号线性变化时是根据图3中的线条1的斜坡段进行。以下再对步骤S21中的确认越野轮胎起重机的工作状态的步骤加以说明。根据起重机内不同的元件设置，控制器有不同的确认越野轮胎起重机的工作状态的方式。例如可以在起重机内设置一个按钮，在驾驶员需要使起重机处于吊重工作状态时，按下该按钮，此时按钮相连的电路发出吊重状态标志信号，用来标志起重机处于吊重状态。该电路与控制器连接，这样控制器在工作时检测是否收到吊重状态标志信号，在未收到吊重状态标志信号的情况下，确认越野轮胎起重机的工作状态为行走状态，在收到吊重状态标志信号的情况下，确认越野轮胎起重机的工作状态为吊重状态。又如可以在起重机内设置具有两个位置的开关装置，用来发送起重机的工作状态信号，工作状态信号具体有两种行走状态标志信号和吊重状态信号。该开关装置被拨到第一位置时发出第一种信号，可将其定义为行走状态标志信号，该开关装置被拨到第二位置时发出第二种信号，可将其定义为吊重状态信号，驾驶员根据这种定义进行操作，例如在需要使起重机处于吊重工作状态时将该开关装置拨到第二位置。这样控制器在工作时检测工作状态信号，在收到的工作状态信号为行走状态标志信号的情况下，确认越野轮胎起重机的工作状态为行走状态，在收到的工作状态信号为吊重状态标志信号的情况下，确认越野轮胎起重机的工作状态为吊重状态。在起重机内设置相关的元件例如上述的按钮或开关装置，可以使驾驶员对起重机的工作状态进行选择，控制器根据该选择对发动机进行控制，使发动机的输出功率更适合于起重机的具体工作状态。图4是根据本发明实施例的一种控制越野轮胎起重机的发动机的装置的基本结构示意图。该装置可以安装在越野轮胎起重机的控制器中。如图4所示，控制装置41主要包括确认设备42，用于确认越野轮胎起重机的工作状态，该工作状态包括行走状态和吊重状态；怠速确定设备43，用于存储第一怠速转速和第二怠速转速，其中第二怠速转速大于第一怠速转速，并且还用于根据越野轮胎起重机的工作状态确定怠速转速，其中如果越野轮胎起重机的工作状态为行走状态，确定怠速转速为第一怠速转速，如果越野轮胎起重机的工作状态为吊重状态，确定怠速转速为第二怠速转速；控制设备44，用于接收来自越野轮胎起重机的油门踏板的电压信号，根据该电压信号以及怠速确定设备43确定的怠速转速确定发动机的转速，然后按照该转速对发动机进行控制。确认设备42还可用于检测是否收到吊重状态标志信号，若是，则确认起重机的工作状态为吊重状态，否则确认起重机的工作状态为行走状态；该吊重状态标志信号用于标志越野轮胎起重机处于吊重状态。确认设备42还可用于接收越野轮胎起重机的工作状态标志信号；在收到的工作状态标志信号为行走状态标志信号的情况下，确认越野轮胎起重机的工作状态为行走状态，在收到的工作状态标志信号为吊重状态标志信号的情况下，确认越野轮胎起重机的工作状态为吊重状态。控制设备44的一种可选结构示于图5，图5是根据本发明实施例的控制越野轮胎起重机的发动机的装置中，控制设备的一种结构的示意图。如图5所示，控制设备44主要包括接收部件441，用于检测越野轮胎起重机的油门踏板的电压信号；电压值存储设备442，用于存储电压信号的第一预设值和第二预设值， 其中第二预设值大于第一预设值；第一控制部件443，用于在电压信号小于或等于第一预设值的情况下，控制发动机的转速为怠速转速；第二控制部件444，用于在电压信号大于第一预设值并且小于第二预设值的情况下，控制发动机的转速从怠速转速起按电压信号线性变化；第三控制部件445，用于在电压信号大于或等于第二预设值的情况下，控制发动机的转速为发动机最大转速。
应用本实施例中的控制越野轮胎起重机的发动机的装置，能够使越野轮胎起重机在吊重工作状态下具有较大的怠速转速从而增大了发动机的输出，这有助于避免发动机输出功率不足带来的故障隐患，从而提高整车的安全性。在本实施例中，越野轮胎起重机的控制器可以采用总线的方式对发动机进行控制，如图6所示，图6是根据本发明实施例的基于总线对越野轮胎起重机的发动机进行控制的方法的示意图。步骤S61 控制器检测是否收到吊重状态标志信号，若是，进入步骤S65，否则进入步骤S63。这里的吊重状态标志信号用于标志越野轮胎起重机处于吊重状态。步骤S63 读取预设的第一怠速转速。本步骤之后进入步骤S67。步骤S65 读取预设的第二怠速转速。本步骤之后进入步骤S67。步骤S67 将收到的越野轮胎起重机的油门踏板的电压信号转化为总线信号。该总线信号为一个通过总线传输的数据包，仅包含发动机转速信息，该转速是基于读取的第一怠速转速或者第二怠速转速得出，且同一发动机油门开度信息对应唯一的数据值。本步骤之后进入步骤S69。步骤S69 将总线信号通过总线发送给发动机。这样发动机的E⑶在接收到该总线信号时根据该信号对发动机的运行进行控制。按照图6的上述步骤，在吊重状态下，控制器能够根据较大的怠速转速(大于非吊重状态下即行走状态下的怠速转速)对发动机进行控制，从而能够增大发动机的功率，避免发动机功率不足带来的安全隐患，提高整车工作的安全性。上述的总线可以是国际通用的CAN通信协议的总线，简称CAN总线(Controller Area Network)。图7是根据本实施例的控制越野轮胎起重机的发动机的系统的示意图，如图7所示，控制系统70主要包括状态选择设备71和控制器72，其中状态选择设备71用于向控制器72发送越野轮胎起重机的吊重状态标志信号，该吊重状态标志信号用于标志越野轮胎起重机处于吊重状态；控制器72可以采用本发明实施例中的控制越野轮胎起重机的发动机的装置的结构来实现。图7所示的控制系统70还可以包括总线设备(图中未示出)，该总线设备与控制器72和发动机(图中未示出)连接，这样控制器72的控制信号可以通过该总线设备发送至发动机，而不是直接发送给发动机。该总线设备可以是CAN总线。应用图7所示的系统，能够使越野轮胎起重机在吊重状态下具有较大的发动机怠速转速，从而发动机有着较大的输出功率，能够避免发动机功率输出不足带来的安全隐患。图8是与本发明相关的越野轮胎起重机外观的示意图，越野轮胎起重机由上车和下车两部分组成，如图IB所示，设有主臂1、副臂2、司机室3、副卷扬4、主卷扬5、配重6、主员钩7、前支腿8、变幅机构9、回转机构10、起重机专用底盘11，以及后支腿12。上、下车之间用回转支承连接。在本实施例中，越野轮胎起重机中的用于控制越野轮胎起重机的发动机转速的控制系统可以采用本发明实施例中的控制系统70来实现。根据本发明实施例的技术方案，对发动机在吊重状态和行走状态时的控制进行区分，调整了发动机在越野轮胎起重机处于吊重状态时的怠速转速，使发动机在吊重状态时的输出功率增大，以避免在吊重状态下发动机功率输出不足带来的安全隐患。另外本实施例中对于发动机的转速的控制信号采用总线方式输出，有助于减小系统接线，提高控制系统的可靠性。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种控制越野轮胎起重机的发动机的方法，其特征在于，包括确认越野轮胎起重机的工作状态，所述工作状态包括行走状态和吊重状态；根据所述越野轮胎起重机的工作状态确定其发动机的怠速转速，其中如果所述越野轮胎起重机的工作状态为行走状态，确定所述怠速转速为预设的第一怠速转速，如果所述越野轮胎起重机的工作状态为吊重状态，确定所述怠速转速为预设的第二怠速转速，所述第二怠速转速大于所述第一怠速转速；接收来自所述越野轮胎起重机的油门踏板的电压信号，根据该电压信号以及所述怠速转速确定所述发动机的转速，然后按照所述转速对所述发动机进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确认越野轮胎起重机的工作状态包括检测是否收到吊重状态标志信号，所述吊重状态标志信号用于标志所述越野轮胎起重机处于吊重状态；在未收到所述吊重状态标志信号的情况下，确认越野轮胎起重机的工作状态为行走状态，在收到所述吊重状态标志信号的情况下，确认越野轮胎起重机的工作状态为吊重状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确认越野轮胎起重机的工作状态包括接收越野轮胎起重机的工作状态标志信号；在收到的所述工作状态标志信号为行走状态标志信号的情况下，确认越野轮胎起重机的工作状态为行走状态，在收到的所述工作状态标志信号为吊重状态标志信号的情况下， 确认越野轮胎起重机的工作状态为吊重状态。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述怠速转速和所述油门踏板的电压信号确定所述发动机的转速包括在所述电压信号小于或等于第一预设值的情况下，控制所述发动机的转速为所述怠速转速；在所述电压信号大于所述第一预设值并且小于第二预设值的情况下，控制所述发动机的转速从所述怠速转速起按所述电压信号线性变化；在所述电压信号大于或等于所述第二预设值的情况下，控制所述发动机的转速为发动机最大转速。
5.一种控制越野轮胎起重机的发动机的装置，其特征在于，包括确认设备，用于确认越野轮胎起重机的工作状态，所述工作状态包括行走状态和吊重状态；怠速确定设备，用于存储第一怠速转速和第二怠速转速，其中第二怠速转速大于第一怠速转速，并且还用于根据所述越野轮胎起重机的工作状态确定怠速转速，其中如果所述越野轮胎起重机的工作状态为行走状态，确定所述怠速转速为第一怠速转速，如果所述越野轮胎起重机的工作状态为吊重状态，确定所述怠速转速为第二怠速转速；控制设备，用于接收来自所述越野轮胎起重机的油门踏板的电压信号，根据该电压信号以及所述怠速确定设备确定的怠速转速确定所述发动机的转速，然后按照所述转速对所述发动机进行控制。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确认设备还用于检测是否收到吊重状态标志信号，若是，则确认所述起重机的工作状态为吊重状态，否则确认所述起重机的工作状态为行走状态；所述吊重状态标志信号用于标志所述越野轮胎起重机处于吊重状态。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确认设备还用于接收越野轮胎起重机的工作状态标志信号；在收到的所述工作状态标志信号为行走状态标志信号的情况下，确认越野轮胎起重机的工作状态为行走状态，在收到的所述工作状态标志信号为吊重状态标志信号的情况下， 确认越野轮胎起重机的工作状态为吊重状态。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制设备包括接收部件，用于检测所述越野轮胎起重机的油门踏板的电压信号；电压值存储设备，用于存储所述电压信号的第一预设值和第二预设值，其中第二预设值大于第一预设值；第一控制部件，用于在所述电压信号小于或等于第一预设值的情况下，控制所述发动机的转速为所述怠速转速；第二控制部件，用于在所述电压信号大于所述第一预设值并且小于第二预设值的情况下，控制所述发动机的转速从所述怠速转速起按所述电压信号线性变化；第三控制部件，用于在所述电压信号大于或等于所述第二预设值的情况下，控制所述发动机的转速为发动机最大转速。
9.一种控制越野轮胎起重机的发动机的系统，其特征在于，包括状态选择设备和控制器，其中所述状态选择设备，用于向所述控制器发送状态标志信号以供所述控制器确认所述越野轮胎起重机的工作状态，所述工作状态包括行走状态和吊重状态；所述控制器包括权利要求5或8所述的控制越野轮胎起重机的发动机的装置。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述状态选择设备还用于向所述控制器发送越野轮胎起重机的吊重状态标志信号，所述吊重状态标志信号用于标志所述越野轮胎起重机处于吊重状态；所述控制器还用于在收到所述吊重状态标志信号的情况下确认所述起重机的工作状态为吊重状态，在未收到所述吊重状态标志信号的情况下确认所述起重机的工作状态为行走状态。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述状态选择设备还用于向所述控制器发送越野轮胎起重机的工作状态标志信号；所述控制器还用于在收到的所述工作状态标志信号为行走状态标志信号的情况下确认所述起重机的工作状态为行走状态，在收到的所述工作状态标志信号为吊重状态标志信号的情况下确认所述起重机的工作状态为吊重状态。
12.一种越野轮胎起重机，其特征在于，包括权利要求9，10或11所述的控制越野轮胎起重机的发动机的系统。
全文摘要
本发明提供了一种越野轮胎起重机以及控制其发动机的方法、装置和系统，用以解决现有技术中越野轮胎起重机在吊重状态下行走时的安全性能不足的问题。该方法包括确认越野轮胎起重机的工作状态，该工作状态包括行走状态和吊重状态；根据工作状态确定其发动机的怠速转速，其中如果工作状态为行走状态，确定怠速转速为第一怠速转速，如果工作状态为吊重状态，确定怠速转速为第二怠速转速，第二怠速转速大于第一怠速转速；接收来自油门踏板的电压信号，根据该电压信号以及怠速转速确定发动机的转速，再按照该转速对发动机进行控制。采用本发明的技术方案，有助于避免吊重状态下行走带来的故障隐患，提高越野轮胎起重机在吊重状态下行走时的安全性能。
文档编号B66C23/36GK102392746SQ20111018364
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者彭文钦 申请人:长沙中联重工科技发展股份有限公司