电动滑移装载机及其控制方法和装置

技术领域

本发明涉及工程车技术领域，具体涉及一种电动滑移装载机的控制方法、一种电动滑移装载机的控制装置和一种电动滑移装载机。

背景技术

常规的滑移装载机是以柴油发动机为基本动力，利用静液压行走马达、液压工作泵等液压元件进行整车行走及工作装置的动作。燃油发动机具有噪音较大、燃料昂贵、排放有害气体等诸多缺点，因此采用电池和电机的电驱动方案逐渐普及。目前的电动滑移装载机的行走操作控制依然是沿袭燃油滑移装载机的控制方式，难以通过手柄操作准确控制车速，并且通过手柄操作的转向方式单一，难以满足各种工况下的转向需求。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种电动滑移装载机及其控制方法和装置，能够通过手柄操作准确地控制行走电机的转速，从而准确控制行走速度，并且能够通过手柄操作实现多种方式的转向控制，适用于多种不同的工况。

本发明采用的技术方案如下：

一种电动滑移装载机的控制方法，所述电动滑移装载机包括行走电机，所述行走电机包括左电机和右电机，所述控制方法包括以下步骤：获取行走手柄的状态，其中，所述行走手柄的状态包括上推、下推、左推、右推、上推或下推时的开度、左推或右推时的区域；在所述行走手柄的状态为上推或下推时，通过控制所述左电机和所述右电机同时正转或反转，以控制所述电动滑移装载机前进或后退，并根据上推或下推时的开度确定所述左电机和所述右电机的转速；在所述行走手柄的状态为左推或右推时，通过控制所述左电机和所述右电机以不同的转速运转，以控制所述电动滑移装载机左转向或右转向，并根据左推或右推时的区域确定转向方式。

所述的电动滑移装载机的控制方法还包括：获取所述电动滑移装载机当前的行走模式，其中，每一行走模式具有对应的电机转速范围。

根据上推或下推时的开度确定所述左电机和所述右电机的转速，具体包括：获取开度与输出系数的对应关系；根据上推或下推时的开度、开度与输出系数的对应关系确定所述左电机和所述右电机的输出系数；根据所述左电机和所述右电机的输出系数、所述电动滑移装载机当前的行走模式对应的电机转速范围计算所述左电机和所述右电机的转速。

左推或右推时的区域包括中间区域、上部区域和下部区域，三个区域与三种转向方式一一对应，其中，所述中间区域与对转转向相对应，在所述行走手柄的状态为左推或右推，且左推或右推时的区域为所述中间区域时，控制转向内侧的电机反转、转向外侧的电机正转，以实现对转转向。

所述的电动滑移装载机的控制方法还包括：在所述左电机与所述右电机同向运转时，如果判断所述左电机与所述右电机转速的较大值超过较小值预设倍数，则进一步判断所述左电机与所述右电机转速的较小值是否超过预设值，如果是，则判定车速过快，并发出报警提示。

一种电动滑移装载机的控制装置，所述电动滑移装载机包括行走电机，所述行走电机包括左电机和右电机，所述控制装置包括：第一获取模块，用于获取行走手柄的状态，其中，所述行走手柄的状态包括上推、下推、左推、右推、上推或下推时的开度、左推或右推时的区域；控制模块，用于在所述行走手柄的状态为上推或下推时，通过控制所述左电机和所述右电机同时正转或反转，以控制所述电动滑移装载机前进或后退，并根据上推或下推时的开度确定所述左电机和所述右电机的转速；在所述行走手柄的状态为左推或右推时，通过控制所述左电机和所述右电机以不同的转速运转，以控制所述电动滑移装载机左转向或右转向，并根据左推或右推时的区域确定转向方式。

所述的电动滑移装载机的控制装置还包括：第二获取模块，用于获取所述电动滑移装载机当前的行走模式，其中，每一行走模式具有对应的电机转速范围。

所述控制模块根据上推或下推时的开度确定所述左电机和所述右电机的转速，具体包括：获取开度与输出系数的对应关系；根据上推或下推时的开度、开度与输出系数的对应关系确定所述左电机和所述右电机的输出系数；根据所述左电机和所述右电机的输出系数、所述电动滑移装载机当前的行走模式对应的电机转速范围计算所述左电机和所述右电机的转速。

左推或右推时的区域包括中间区域、上部区域和下部区域，三个区域与三种转向方式一一对应，其中，所述中间区域与对转转向相对应，在所述行走手柄的状态为左推或右推，且左推或右推时的区域为所述中间区域时，所述控制模块控制转向内侧的电机反转、转向外侧的电机正转，以实现对转转向。

一种电动滑移装载机，包括上述电动滑移装载机的控制装置。

本发明的有益效果：

本发明通过获取行走手柄的上推、下推、左推、右推、上推或下推时的开度、左推或右推时的区域等状态，并根据这些状态对行走电机进行控制，以实现电动滑移装载机行走速度、转向方式的控制，由此，能够通过手柄操作准确地控制行走电机的转速，从而准确控制行走速度，并且能够通过手柄操作实现多种方式的转向控制，适用于多种不同的工况。

附图说明

图1为本发明一个实施例的电动滑移装载机的主视图；

图2为本发明一个实施例的电动滑移装载机仰视图；

图3为本发明实施例的电动滑移装载机的控制方法的流程图；

图4为本发明一个实施例的行走手柄左推时的区域示意图；

图5为本发明实施例的电动滑移装载机的控制装置的方框示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明实施例的电动滑移装载机包括行走电机1，行走电机包括左电机和右电机，左电机用于驱动电动滑移装载机的左轮，右电机用于驱动电动滑移装载机的右轮。并且，本发明实施例的电动滑移装载机还包括动力电池2、电控手柄3、低压蓄电池4、减速机5、行走控制器6、热管理水壶7、液压工作电机8、高压盒9、充电口10、动臂11、铲斗12、驾驶室13和散热器14等。动力电池2可为锂电池，为行走电机1的驱动提供电能，动力电池2可设置于高压盒中；低压蓄电池可为12V电池，为行走控制器等电子元件提供电能；减速机5为行走电机1与车轮之间的传动装置；电控手柄3连接用户操控的行走手柄和铲斗手柄，行走手柄用于电动滑移装载机的前进、后退及转向的操作，铲斗手柄用于电动滑移装载机的铲斗12的上翻、下翻、左右移动、动臂11动作等；热管理水壶7用于整车动力部件，包括动力电池2和行走电机1等的热管理；液压工作电机8用于为整车的液压系统提供动力；充电口10用于为动力电池2充电；行走控制器6用于执行本发明实施例的电动滑移装载机的控制方法，本发明实施例的电动滑移装载机的控制装置集成于行走控制器6中。

如图3所示，本发明实施例的电动滑移装载机的控制方法包括以下步骤：

S1，获取行走手柄的状态，其中，行走手柄的状态包括上推、下推、左推、右推、上推或下推时的开度、左推或右推时的区域。

S2，在行走手柄的状态为上推或下推时，通过控制左电机和右电机同时正转或反转，以控制电动滑移装载机前进或后退，并根据上推或下推时的开度确定左电机和右电机的转速。

在本发明的一个实施例中，行走手柄的状态为上推时，可控制左电机和右电机同时正转，以控制电动滑移装载机前进；行走手柄的状态为下推时，可控制左电机和右电机同时反转，以控制电动滑移装载机后退。应当理解的是，为适用于不同设计形式的行走手柄，在本发明的一些实施例中，上推和下推可相应地替换为前推和后推。

电动滑移装载机前进或后退的速度可通过上推或下推时的开度进行控制。具体地，在本发明的一个实施例中，还可获取电动滑移装载机当前的行走模式，其中，每一行走模式具有对应的电机转速范围。举例而言，电动滑移装载机具有快速模式和慢速模式，快速模式对应的电机转速范围为0～3500rpm，慢速模式对应的电机转速范围为0～1500。

然后，可获取开度与输出系数的对应关系，在本发明的一个实施例中，为了降低司机操作行走手柄时手部抖动对转速控制的影响，对手柄上推或下推时的开度进行离散化设计，在一个具体实施例中，开度与输出系数的对应关系如表1所示。

表1

进而，根据上推或下推时的开度、开度与输出系数的对应关系确定左电机和右电机的输出系数。在获取了上推或下推时的开度后，通过查找表1，即可得到对应的输出系数。

最后，根据左电机和右电机的输出系数、电动滑移装载机当前的行走模式对应的电机转速范围计算左电机和右电机的转速。例如，电动滑移装载机当前的行走模式为快速模式，那么最大转速为3500rpm，以该最大转速乘以输出系数，即可得到左电机和右电机的转速。

S3，在行走手柄的状态为左推或右推时，通过控制左电机和右电机以不同的转速运转，以控制电动滑移装载机左转向或右转向，并根据左推或右推时的区域确定转向方式。

在本发明的一个实施例中，行走手柄的状态为左推时，可控制左电机的转速小于右电机的转速(包括左电机转速为负，即反转、右电机转速为正，即正转的情况)，从而控制电动滑移装载机左转向；行走手柄的状态为右推时，可控制右电机的转速小于左电机的转速(包括右电机转速为负，即反转、左电机转速为正，即正转的情况)，从而控制电动滑移装载机右转向。

左推或右推时还可将行走手柄置于不同区域，在本发明的一个实施例中，左推或右推时的区域可包括中间区域、上部区域和下部区域，该三个区域与三种不同的转向方式一一对应，例如分别对应轴心转向、对转转向、渐进转向。举例而言，如图4所示，虚线框框定了行走手柄的活动范围，左推时的中间区域与对转转向相对应，中间的矩形框代表是空行程，当行走手柄落在该中间区域内时，认为是要控制电动滑移装载机对转转向。图4中中间区域的正上方和正下方可分别为上部区域和下部区域。在行走手柄的状态为左推或右推，且左推或右推时的区域为中间区域时，也即要控制电动滑移装载机对转转向时，可控制转向内侧的电机反转、转向外侧的电机正转，以实现对转转向。

此外，在本发明的一个实施例中，在左电机与右电机同向运转时，如果判断左电机与右电机转速的较大值超过较小值预设倍数，则判定电动滑移装载机为转向状态。在电动滑移装载机为转向状态时，可进一步判断左电机与右电机转速的较小值是否超过预设值，如果是，则判定车速过快，并发出报警提示。在本发明的一个具体实施例中，预设倍数可取1.16倍，预设值可取1500rpm。

根据本发明实施例的电动滑移装载机的控制方法，通过获取行走手柄的上推、下推、左推、右推、上推或下推时的开度、左推或右推时的区域等状态，并根据这些状态对行走电机进行控制，以实现电动滑移装载机行走速度、转向方式的控制，由此，能够通过手柄操作准确地控制行走电机的转速，从而准确控制行走速度，并且能够通过手柄操作实现多种方式的转向控制，适用于多种不同的工况。

对应上述实施例的电动滑移装载机的控制方法，本发明还提出一种电动滑移装载机的控制装置。

如图5所示，本发明实施例的电动滑移装载机的控制装置包括第一获取模块100和控制模块200。其中，第一获取模块100用于获取行走手柄的状态，其中，行走手柄的状态包括上推、下推、左推、右推、上推或下推时的开度、左推或右推时的区域。控制模块200用于在行走手柄的状态为上推或下推时，通过控制左电机和右电机同时正转或反转，以控制电动滑移装载机前进或后退，并根据上推或下推时的开度确定左电机和右电机的转速；在行走手柄的状态为左推或右推时，通过控制左电机和右电机以不同的转速运转，以控制电动滑移装载机左转向或右转向，并根据左推或右推时的区域确定转向方式。

在本发明的一个实施例中，行走手柄的状态为上推时，可控制左电机和右电机同时正转，以控制电动滑移装载机前进；行走手柄的状态为下推时，可控制左电机和右电机同时反转，以控制电动滑移装载机后退。应当理解的是，为适用于不同设计形式的行走手柄，在本发明的一些实施例中，上推和下推可相应地替换为前推和后推。

电动滑移装载机前进或后退的速度可通过上推或下推时的开度进行控制。具体地，在本发明的一个实施例中，电动滑移装载机的控制装置还可包括第二获取模块，第二获取模块用于获取电动滑移装载机当前的行走模式，其中，每一行走模式具有对应的电机转速范围。举例而言，电动滑移装载机具有快速模式和慢速模式，快速模式对应的电机转速范围为0～3500rpm，慢速模式对应的电机转速范围为0～1500。

然后，控制模块200可获取开度与输出系数的对应关系，在本发明的一个实施例中，为了降低司机操作行走手柄时手部抖动对转速控制的影响，对手柄上推或下推时的开度进行离散化设计，在一个具体实施例中，开度与输出系数的对应关系如表1所示。

进而，控制模块200根据上推或下推时的开度、开度与输出系数的对应关系确定左电机和右电机的输出系数。在获取了上推或下推时的开度后，通过查找表1，即可得到对应的输出系数。

最后，控制模块200根据左电机和右电机的输出系数、电动滑移装载机当前的行走模式对应的电机转速范围计算左电机和右电机的转速。例如，电动滑移装载机当前的行走模式为快速模式，那么最大转速为3500rpm，以该最大转速乘以输出系数，即可得到左电机和右电机的转速。

在本发明的一个实施例中，行走手柄的状态为左推时，可控制左电机的转速小于右电机的转速(包括左电机转速为负，即反转、右电机转速为正，即正转的情况)，从而控制电动滑移装载机左转向；行走手柄的状态为右推时，可控制右电机的转速小于左电机的转速(包括右电机转速为负，即反转、左电机转速为正，即正转的情况)，从而控制电动滑移装载机右转向。

左推或右推时还可将行走手柄置于不同区域，在本发明的一个实施例中，左推或右推时的区域可包括中间区域、上部区域和下部区域，该三个区域与三种不同的转向方式一一对应，例如分别对应轴心转向、对转转向、渐进转向。举例而言，如图4所示，虚线框框定了行走手柄的活动范围，左推时的中间区域与对转转向相对应，中间的矩形框代表是空行程，当行走手柄落在该中间区域内时，认为是要控制电动滑移装载机对转转向。图4中中间区域的正上方和正下方可分别为上部区域和下部区域。在行走手柄的状态为左推或右推，且左推或右推时的区域为中间区域时，也即要控制电动滑移装载机对转转向时，控制模块200可控制转向内侧的电机反转、转向外侧的电机正转，以实现对转转向。

此外，在本发明的一个实施例中，控制模块200在左电机与右电机同向运转时，如果判断左电机与右电机转速的较大值超过较小值预设倍数，则判定电动滑移装载机为转向状态。在电动滑移装载机为转向状态时，控制模块200可进一步判断左电机与右电机转速的较小值是否超过预设值，如果是，则判定车速过快，并控制报警模块发出报警提示。在本发明的一个具体实施例中，预设倍数可取1.16倍，预设值可取1500rpm。

根据本发明实施例的电动滑移装载机的控制装置，通过获取行走手柄的上推、下推、左推、右推、上推或下推时的开度、左推或右推时的区域等状态，并根据这些状态对行走电机进行控制，以实现电动滑移装载机行走速度、转向方式的控制，由此，能够通过手柄操作准确地控制行走电机的转速，从而准确控制行走速度，并且能够通过手柄操作实现多种方式的转向控制，适用于多种不同的工况。

基于上述实施例的电动滑移装载机的控制装置，本发明还提出一种电动滑移装载机。

本发明实施例的电动滑移装载机，包括本发明上述任一实施例的电动滑移装载机的控制装置，其具体实施方式可参照上述实施例，在此不再赘述。

根据本发明实施例的电动滑移装载机，能够通过手柄操作准确地控制行走电机的转速，从而准确控制行走速度，并且能够通过手柄操作实现多种方式的转向控制，适用于多种不同的工况。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。