[发明专利]一种工程机械及其控制方法、控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程机械控制技术领域，特别涉及一种工程机械的控制方法。此外，本发明还涉及包括上述控制方法的控制系统及工程机械。

背景技术

工程机械主要用于混凝土泵送以及举高消防等用途，其中混凝土泵车为一种典型的工程机械，它主要利用泵送动力将混凝土沿输送管道输送至指定位置。

输送管道一般设置于可折叠的臂架装置上，臂架装置具有展开、收拢及旋转等动作，臂架装置包括若干节臂以及设置于相邻两节臂架之间的臂架油缸、连杆、铰接轴等。每两节臂架和其连杆构成四杆机构，由液压油缸驱动，从而实现混凝土物料的泵送。

对于智能混凝土泵车，现有技术中臂架装置的动作一般通过控制臂架装置末端的运动位置，通过控制器内存储的智能动作模式自动调整各节臂架的运动，具体控制方式如下所述。

现有技术中臂架控制系统一般包括发送操作指令的遥控器、接收遥控器的操作指令并发出控制指令的控制器，以及接收控制指令的液压部件，液压部件一般包括各种功能阀以及液压油缸等，当该控制系统工作时，首先操作人员通过操作遥控器上的手柄发送操作指令，控制器接收该操作指令并将该指令转换为多路控制阀的控制信号i₁控制多路控制阀的开度，从而输出流量Q₁给液压油缸从而实现臂架装置的动作速度的控制。

现有技术中多路控制阀控制各节臂架的驱动油缸的运动接近匀速，然而当驱动油缸均速运动时，臂架本身却为变速运动，经常出现展开或收回时快时慢的现象，臂架运动的协调性比较差，导致工程车辆工作稳定性比较差。

因此，如何提供一种工程机械的控制方法，该控制方法可以实现各节臂架匀速运动，且调节精度较高，有利于提高臂架动作的协调性，增加工程机械的工作稳定性，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种工程机械的控制方法，该控制方法能够实现各节臂架的匀速运动，且调节精度较高，有利于提高臂架动作的协调性，增加工程机械的工作稳定性。本发明的第二个目的在于提供一种工程机械的控制系统及工程机械。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种工程机械的控制方法，该工程机械包括多节通过铰接轴顺序铰接相连的臂架，该控制方法按照以下步骤进行：

检测各节臂架当前状态的角度参数或驱动所述臂架动作的臂架油缸当前状态的状态参数；

根据所述各节臂架当前状态的角度参数或所述臂架油缸当前时刻的状态参数，以及预设控制策略发出控制指令；

根据所述控制指令控制所述臂架油缸的液压油流量，以便各节所述臂架绕相应铰接轴作匀速转动。

优选地，所述角度参数为各节臂架相对预定平面的角度数值，根据该角度数据计算各节臂架的转动角度；所述预设控制策略为：所述各节臂架绕相应铰接轴作匀速转动时，所述臂架油缸的运动速度、所述转动角度之间的对应关系。

优选地，当所述预定平面为水平面时，第一节臂架的转动角度为所述第一节臂架相对水平面的角度数值，第i节臂架的转动角度为根据第i-1节臂架、第i节臂架相对水平面的角度数值计算得到的两节臂架的角度差值，其中i＝2、3、……n。

优选地，所述各节臂架当前状态的角度参数为所述各节臂架当前状态下绕相应铰接轴转动的角速度；所述预设控制策略为：预先设定与初始角速度相对应的所述臂架油缸的预定液压油流量，并判断所述臂架当前状态的角速度与初始角速度的大小关系；如果角速度大于初始角速度，发出第一控制指令以减小臂架油缸的液压油流量至所述预定液压油流量；如果角速度小于初始角速度，发出第二控制指令以增加臂架油缸的液压油流量至所述预定液压油流量。

优选地，所述臂架油缸的状态参数为臂架油缸的行程参数；所述预设控制策略为：所述各节臂架绕相应铰接轴作匀速转动时，所述臂架油缸的运动速度、所述臂架油缸的行程参数的对应关系。

优选地，根据所述控制指令，通过控制变幅电磁阀的电流来控制臂架油缸的液压油流量。

为了实现上述第二个目的，本发明提供一种工程机械的控制系统，该工程机械包括n节通过铰接轴顺序铰接相连的臂架，包括检测装置、控制器、执行装置；检测装置，用于检测各节臂架当前状态的角度参数或驱动所述臂架动作的臂架油缸当前时刻的状态参数；控制器，用于根据所述各节臂架当前状态的角度参数或所述臂架油缸当前时刻的状态参数，以及预设控制策略发出控制指令；执行装置，用于根据所述控制指令控制所述臂架油缸的液压油流量，以便所述各节臂架绕相应铰接轴作匀速转动。