作业机械的驱动系统、控制方法及作业机械

技术领域

本发明涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种作业机械的驱动系统、控制方法及作业机械。

背景技术

传统作业机械以汽油机或柴油机作为动力源，对环境带来噪音和污染的同时，燃油经济效率较低，作业成本高。目前，随着作业机械领域行业的大力发展和国家对新能源行业的全力推进，电动化作业机械日益成为行业未来发展的趋势。电动化作业机械具有噪音低和零排放的优点，但目前电动化作业机械的能量利用率较低。

发明内容

本发明提供一种作业机械的驱动系统、控制方法及作业机械，用以提高作业机械的燃油经济效率以及能量利用率。

本发明提供一种作业机械的驱动系统，包括：燃油驱动机构；

电机，所述燃油驱动机构的输出端与所述电机可选择性的动力耦合连接；

液压油泵，所述液压油泵的输入端与所述电机的输出端动力耦合连接，所述液压油泵的输出端用于与作业机械的作业机构动力耦合连接；

控制装置，所述控制装置与所述燃油驱动机构、所述电机以及所述液压油泵电连接；

所述驱动系统包括插电作业模式，在所述插电作业模式，所述控制装置设置为，控制所述燃油驱动机构的输出端与所述电机断开，且基于所述作业机械的需求功率控制所述电机的工作参数。

根据本发明提供一种的作业机械的驱动系统，所述驱动系统包括燃油作业模式；

在所述燃油作业模式，所述控制装置设置为，控制所述燃油驱动机构开启以及所述燃油驱动机构与所述电机动力耦合连接，且基于所述需求功率控制所述燃油驱动机构的工作参数。

根据本发明提供一种的作业机械的驱动系统，在所述插电作业模式，所述控制装置设置为，在实时作业功率大于外接电源的供电功率的情况下，和/或，所述驱动系统与所述外接电源连接断开的情况下，控制所述驱动系统从所述插电作业模式切换至所述燃油作业模式；

在所述燃油作业模式，所述控制装置设置为确定所述实时作业功率不大于所述外接电源的供电功率的时间大于预设时长的情况下，控制所述驱动系统从所述燃油作业模式切换至所述插电作业模式。

根据本发明提供一种的作业机械的驱动系统，还包括：

负载传感器，所述负载传感器设置为采集所述作业机械的负载信号；

单绳速度传感器，所述单绳速度传感器设置为采集所述作业机械的单绳速度信号；

上车手柄信号传感器，所述上车手柄信号传感器设置为采集所述作业机械的上车手柄信号；

油门踏板信号传感器，所述油门踏板信号传感器设置为采集所述作业机械的油门踏板信号；

液压油泵传感器，所述液压油泵传感器设置为采集所述液压油泵的性能信号；

所述控制装置与所述负载传感器、所述单绳速度传感器、所述上车手柄信号传感器、所述油门踏板信号传感器以及所述液压油泵传感器电连接；

所述控制装置设置为基于所述负载信号、所述单绳速度信号、所述上车手柄信号、所述油门踏板信号以及所述液压油泵的性能信号中的至少一种，确定所述需求功率。

根据本发明提供一种的作业机械的驱动系统，所述控制装置，包括：

电机控制器，所述电机控制器与所述电机电连接；

整车控制器，所述整车控制器与所述燃油驱动机构、所述电机控制器以及所述液压油泵电连接；

所述整车控制器设置为基于所述驱动系统与外接电源的连接情况，控制所述燃油驱动机构的开关状态以及所述燃油驱动机构与所述电机的动力耦合连接状态；

所述整车控制器设置为基于所述需求功率，控制所述燃油驱动机构的工作参数，或，所述整车控制器设置为基于所述需求功率，控制所述电机控制器控制所述电机的工作参数。

本发明还提供一种作业机械，包括如上述的作业机械的驱动系统。

本发明还提供一种如上述的作业机械的驱动系统的控制方法，包括：基于作业机械的工况信息，确定所述作业机械的需求功率；

确定所述作业机械与外接电源电连接，控制所述燃油驱动机构的输出端与所述电机断开；

基于所述需求功率，控制所述电机的工作参数。

根据本发明提供一种如上述的作业机械的驱动系统的控制方法，所述基于作业机械的工况信息，确定所述作业机械的需求功率，包括：

获取所述工况信息，所述工况信息包括所述作业机械的负载信号、单绳速度、上车手柄信号、油门踏板信号以及液压油泵的性能信号中的至少一种；

基于所述作业机械的负载信号、单绳速度信号、上车手柄信号、油门踏板信号以及液压油泵的性能信号中的至少一种，计算所述需求功率。

根据本发明提供一种如上述的作业机械的驱动系统的控制方法，包括：

在所述燃油驱动机构关闭的情况下，确定实时作业功率大于所述外接电源的供电功率，和/或，所述作业机械与外接电源连接断开；

控制所述燃油驱动机构开启；

控制所述燃油驱动机构的转速与所述电机的转速相等；

控制所述燃油驱动机构与所述电机动力耦合连接。

根据本发明提供一种如上述的作业机械的驱动系统的控制方法，包括：

在所述燃油驱动机构运行的情况下，确定实时作业功率不大于所述外接电源的供电功率的时间大于预设时长；

控制所述燃油驱动机构关闭以及所述燃油驱动机构与所述电机断开。

本发明还提供一种作业机械的控制装置，包括：

计算模块，用于基于作业机械的工况信息，确定所述作业机械的需求功率；

第一控制模块，用于确定所述作业机械与外接电源电连接，控制燃油驱动机构的输出端与电机断开；

第二控制模块，用于基于所述需求功率，控制所述电机的工作参数。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述作业机械的驱动系统的控制方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述作业机械的驱动系统的控制方法的步骤。

本发明提供的作业机械的驱动系统、控制方法及作业机械，基于作业机械的需求功率控制电机的工作参数，实现作业机械电动化作业，并精确控制外部电能分配，在减少作业噪音的同时，提高能量利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的作业机械的驱动系统的结构示意图；

图2是本发明提供的作业机械的驱动系统的控制方法的流程示意图；

图3是本发明提供的作业机械的控制装置的结构示意图；

图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。

附图标记：

111：发动机； 112：变速箱； 113：取力器；

114：离合器； 120：电机； 130：液压油泵；

141：整车控制器； 142：电机控制器； 150：外接电源；

160：液压阀组； 171：传动轴； 172：车桥；

173：车轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

下面结合图1描述本发明的作业机械的驱动系统，该驱动系统应用于具有电动化动力源和燃油动力源的混合动力作业机械。

作业机械可以为塔式起重机、汽车起重机、挖掘机、打桩机、混凝土机械、压路机、搅拌车、掘进机、泵车或消防车等作业机械。

作业机械的电动化动力源为外部电能，通过与外部电网通过电网切入接口连接提供。

作业机械的燃油动力源由驱动系统中的燃油驱动机构提供，通常为汽油发动机或柴油发动机将化学能转换为机械能，通过传动机构传递给作业机械作为动力源。

驱动系统是控制作业机械行驶和作业的动力控制系统，一般包括动力源、控制器、电机和作业机构等机构。

驱动系统是动力源与作业机构间传递动力的纽带，控制器用于控制系统中动力的分配、电机的开关以及作业机构执行相应动作。

如图1所示，本发明提供的作业机械的动力驱动系统，包括：燃油驱动机构、电机120、液压油泵130以及控制装置。

燃油驱动机构为驱动系统提供燃油动力源，可以产生动力和传递动力，燃油驱动机构是多个机械装置的组合。

如图1所示，燃油驱动机构包括发动机111、变速箱112、取力器113和离合器114。

发动机111是产生动力的机械装置，能够将燃油的化学能转化为机械能，发动机111可以为柴油发动机或汽油发动机。

变速箱112、取力器113和离合器114构成燃油驱动机构的传动装置，将发动机111提供的动力传递输出。

变速箱112是用来改变来自发动机111的转速和转矩的机构，能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比。

变速箱112可以改变来自发动机111传动比，满足作业机械的不同作业或行驶条件对牵引力的需求。

变速箱112的动力输出形式，通常可分为变速箱侧部动力输出形式、变速箱前部动力输出形式、变速箱后部动力输出形式、发动机前部动力输出形式。

取力器113，又称功率输出器，与变速箱112连接，用于将动力输出至外部装置。

离合器114位于发动机111和变速箱112之间，离合器114的输出轴就是变速箱112的输入轴。

作业机械的操作员可根据需要踩下或松开离合器114踏板，使发动机111与变速箱112暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机111向变速箱112输入的动力。

变速箱112、取力器113和离合器114是燃油驱动机构中动力传动常用的传动装置，可将发动机111提供的动力传递输出至作业机构作业，或输出至行走机构行驶。

燃油驱动机构提供的动力还用于通过行走机构驱动作业机械的行驶和行走，行走机构包括传动轴171、车桥172和车轮173。

传动轴171是一个高转速、少支承的旋转体，是汽车传动系中传递动力的重要部件。

车桥172，又称车轴，通过悬架与车身相连接，其两端安装车轮173，车桥172用于承受汽车的载荷。

传动轴171和车桥172一起将燃油驱动机构提供的动力传递给车轮173，使作业机械产生驱动力，驱动作业机械行驶。

电机120，用于产生驱动转矩，作为作业机构的动力源，驱动作业机械的作业机构作业。

电机120为既能通过电流驱动，也可通过机械传动驱动的驱动电机。

电机120可通过外接电源150提供的电能电动驱动，也可通过燃油驱动机构提供的机械能驱动。

其中，外接电源150可以为220V的外部电网电源，也可以为380V的外部电网电源。

燃油驱动机构的输出端与电机120可选择性的动力耦合连接，通过燃油驱动机构中的传动装置控制燃油驱动机构的输出端与电机120的连接断开情况。

例如，控制离合器114接合以及控制取力器113取力，将燃油驱动机构的动力传递至电机120，燃油驱动机构的输出端与电机120间是动力耦合连接的状态。

控制离合器114断开或控制取力器113不取力，此时，燃油驱动机构的输出端与电机120间是断开的状态。

液压油泵130是液压系统的动力元件，可以靠发动机111或电机120驱动，从液压油箱中吸入油液，形成压力油排出，传送到执行元件。

液压油泵130按结构可分为齿轮泵、柱塞泵、叶片泵和螺杆泵。

液压油泵130的输入端与电机120的输出端动力耦合连接，液压油泵130的输出端用于与作业机械的作业机构动力耦合连接。

液压油泵130的输入端与电机120的输出端动力耦合连接，电机120驱动液压泵，从液压油箱中吸入油液，形成压力油排出，输送至作业机构，驱动作业机构作业。

液压油泵130的输出端可以与液压阀组160相连，液压阀组160与不同的作业机构相连，以液压驱动的形式，驱动作业机构作业。

液压阀组160是由一定数量的液压阀组合而成，液压阀是一种用液压油操作的自动化元件，用于控制液压传动中液体压力﹑流量和方向。

液压油泵130的输出端也可以与多个液压油泵130相连，多个液压油泵130与不同的作业机构相连，以液压驱动的形式，驱动作业机构作业。

可以理解的是，驱动系统中电机120的输出可以与端液压油泵130的输入端动力耦合连接，以液压驱动的形式，驱动作业机构作业，也可以直接与作业机构连接，以电驱动或机械驱动的形式，驱动作业机构作业。

控制装置用于控制整个驱动系统，其中，控制装置是通过主动工作来控制电机120按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路，控制装置可分开设置也可集中设置。

控制装置与燃油驱动机构、电机120以及液压油泵130电连接，用于控制燃油驱动机构中发动机111的开关状态、传动装置的接合断开以及电机120和液压油泵130的工作状态。

控制装置控制发动机111的开关状态、传动装置的连接断开以及电机120和液压油泵130的工作状态，为作业机械的作业机构提供电能动力源和燃油动力源，且控制电机120和液压油泵130的工作状态，控制作业机械作业。

需要说明的是，控制装置与燃油驱动机构、电机120以及液压油泵130的电连接控制可通过CAN网络通信，也可以通过其他网络通信。

可以理解的是，外部电源接入作业机械时，驱动系统以外部电源的电能为动力源，此时，驱动系统处于插电作业模式。

驱动系统在插电作业模式，控制装置设置为，控制燃油驱动机构的输出端与电机120断开，且基于作业机械的需求功率控制电机120的工作参数。

控制装置控制燃油驱动机构中的传动装置与电机120断开，实现作业机械电动化作业，降低作业机械的污染排放，减少作业噪音。

相关技术中，以电机驱动作业机械作业时，通常由操作员直接手动控制电机转速，或是电机直接以怠速运行，造成电机的电能分配不均且利用率较低。

本发明的驱动系统在插电作业模式，控制装置基于作业机械的需求功率控制电机120的工作参数。

需求功率是作业机械中各作业机构运行作业和待机状态下运转需要的功率，其大小与作业机械负载、行驶、作业以及电机120和液压油泵130的运行情况相关。

电机120的工作参数包括效率、功率因数、电流、电压、扭矩以及转速等参数，可通过对电机120的工作参数的控制，满足作业机构作业的作业需求。

可以理解的是，基于作业机械的需求功率控制电机120的工作参数，可以实现精确控制外部电能分配，提高能量利用率。

根据本发明提供一种的作业机械的驱动系统，在插电作业模式下，基于作业机械的需求功率控制电机的工作参数，实现作业机械电动化作业，并精确控制外部电能分配，在减少作业噪音的同时，提高能量利用率。

在一些实施例中，作业机械的驱动系统，还包括：负载传感器、单绳速度传感器、上车手柄信号传感器、油门踏板信号传感器以及液压油泵传感器。

负载传感器、单绳速度传感器、上车手柄信号传感器、油门踏板信号传感器以及液压油泵传感器用于采集作业机械的不同装置的不同信号。

负载传感器设置为采集作业机械的负载信号，例如，作业机械作业时，液压油泵130反馈的吊重量。

单绳速度传感器设置为采集作业机械的单绳速度信号，单绳速度信号即为作业机械在起重作业或运输过程中的单绳速度。

其中，负载信号和单绳速度信号属于作业机械的运行信号。

上车手柄信号传感器设置为采集作业机械的上车手柄信号，上车手柄信号为作业机械的操作员上车操作手柄时传输的信号。

油门踏板信号传感器设置为采集作业机械的油门踏板信号，油门踏板信号为作业机械的操作员踩踏油门踏板时传输的信号。

其中，上车手柄信号和油门踏板信号属于作业机械的输入信号。

液压油泵传感器设置为采集液压油泵130的性能信号，包括液压油泵130的排量、压力以及转速等性能信号。

控制装置与负载传感器、单绳速度传感器、上车手柄信号传感器、油门踏板信号传感器以及液压油泵传感器电连接，控制装置可接收到采集的负载信号、单绳速度信号、上车手柄信号、油门踏板信号以及液压油泵130的性能信号。

作业机械中各作业机构在运行作业过程中，所产生的负载信号、单绳速度信号、上车手柄信号、油门踏板信号以及液压油泵130的性能信号，反映了作业机械当前的负载情况、作业情况以及液压油泵130运行情况等。

控制装置设置为基于负载信号、单绳速度信号、上车手柄信号、油门踏板信号以及液压油泵130的性能信号中的至少一种，得到作业机械当前运行情况，计算求得作业机械的需求功率。

例如，控制装置可以设置为基于负载信号，得到作业机械当前运行情况，求得作业机械的需求功率。

控制装置也可以设置为基于负载信号和上车手柄信号，得到作业机械当前运行情况，求得需求功率。

控制装置也可以设置为基于负载信号、吊绳速度信号、上车手柄信号，得到作业机械当前运行情况，求得需求功率。

控制装置也可以设置为基于负载信号、上车手柄信号和液压油泵130的排量，得到作业机械当前运行情况，求得需求功率。

得到需求功率，可基于作业机械的需求功率控制电机120的工作参数，实现精确控制能量分配，提高能量利用率。

在一些实施例中，在没有外接电源150提供电能的情况下，驱动系统处于燃油作业模式。

驱动系统在燃油作业模式，控制装置设置为，控制燃油驱动机构开启以及燃油驱动机构与电机120动力耦合连接，且基于作业机械的需求功率控制燃油驱动机构的工作参数。

控制装置控制燃油驱动机构开启，主要是控制燃油驱动机构中的发动机111开启，为驱动系统提供动力。

控制燃油驱动机构与电机120动力耦合连接，将燃油驱动机构中发动机111提供的动力，通过传动装置传动至电机120，以机械驱动的方式驱动电机120。

驱动系统在燃油作业模式，控制装置基于作业机械的需求功率控制燃油驱动机构的工作参数，例如，动态调整发动机111的工作状态点或变速箱112的传动比。

可以理解的是，基于作业机械的需求功率控制燃油驱动机构的工作参数，可使燃油驱动机构处于最佳工作经济区间，可有效降低燃油消耗，提高能量利用率。

具体实施时，控制装置可以基于作业机械的需求功率，发送发动机111扭矩指令，以闭环控制的方式控制燃油驱动机构中发动机111的输出扭矩。

在一些实施例中，控制装置，包括电机控制器142和整车控制器141。

电机控制器142是通过主动工作来控制电机120按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路。

电机控制器142与电机120电连接，用于直接控制电机120的工作参数。

电机控制器142可设置有接电插头，用于与外接电源150电连接。

整车控制器141(VCU)是驱动系统的控制核心，监控驱动系统中各装置的动作，并对其进行控制。

整车控制器141可采集电机120状态、发动机111状态、外接电源150连接状态以及各种传感器的信号，进行分析控制。

整车控制器141主要控制作业机械的行驶作业、制动能量回馈、能量管理、网络管理、故障诊断以及状态监控等。

可以理解的是，通过整车控制器141的控制，可以保证作业机械在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作。

整车控制器141与燃油驱动机构、电机控制器142以及液压油泵130电连接，可控制燃油驱动机构的开关状态、电机控制器142的使能状态以及液压油泵130的工作状态。

整车控制器141设置为基于驱动系统与外接电源150的连接情况，控制燃油驱动机构的开关状态以及燃油驱动机构与电机120的动力耦合连接状态。

整车控制器141对电机控制器142中接电插头的电连接情况，判断作业机械的驱动系统在插电作业模式或燃油作业模式下作业。

插电作业模式下，整车控制器141控制燃油驱动机构关闭，燃油驱动机构与电机120的动力耦合连接断开，此时，驱动系统的动力源为外接电源150。

燃油作业模式下，整车控制器141控制燃油驱动机构开启，燃油驱动机构与电机120的动力耦合连接，此时，驱动系统的动力源为燃油驱动机构中发动机111提供的动力。

驱动系统中控制装置设置为基于作业机械的需求功率控制电机120或燃油驱动机构的工作参数。

插电作业模式下，整车控制器141设置为基于需求功率，控制电机控制器142控制电机120的工作参数。

整车控制器141采集电机120状态、外接电源150连接状态以及各种传感器的信号，得到作业机械当前的运行情况。

整车控制器141根据作业机械当前的运行情况，得到作业机械的需求功率，并根据需求功率得到可实现能量精确控制分配的电机120的工作参数。

整车控制器141将得到的电机120的工作参数发送给电机控制器142，由电机控制器142按接收的工作参数对电机120进行直接控制。

燃油作业模式下，整车控制器141设置为基于需求功率，控制燃油驱动机构的工作参数。

整车控制器141采集发动机111状态以及各种传感器的信号，得到作业机械当前的运行情况。

整车控制器141根据作业机械当前的运行情况，得到作业机械的需求功率，并根据需求功率得到使得驱动机构处于最佳工作经济区间的工作参数。

整车控制器141根据得到的可使燃油驱动机构处于最佳工作经济区间的工作参数，直接控制燃油驱动机构的工作状态，降低燃油消耗，提高能量利用率。

在一些实施例中，在插电作业模式，控制装置设置为，在实时作业功率大于外接电源150的供电功率的情况下，和/或，驱动系统与外接电源150连接断开的情况下，控制驱动系统从插电作业模式切换至燃油作业模式。

实时作业功率是作业机械中作业机构实际运行作业和待机状态下运转产生的功率消耗，其大小与负载情况、行驶情况、作业情况以及电机120的待机情况相关。

可以理解的是，实时作业功率是实际产生的功率消耗，而需求功率是各作业机构运行作业和待机状态下运转需要的功率，可以根据输入信号进行预估。

外接电源150的供电功率是驱动系统连接的外接电源150所能提供的最大功率。

实时作业功率不大于外接电源150的供电功率，外接电源150所提供的电能对于作业机械作业需求而言是充足的。

实时作业功率大于外接电源150的供电功率，此时，外接电源150所提供的电能无法满足作业机械作业需求。

当控制装置监测到实时作业功率大于外接电源150的供电功率时，控制驱动系统从插电作业模式切换至燃油作业模式。

可以理解的是，驱动系统与外接电源150连接断开时，驱动系统无法再使用外接电源150提供的电能，此时，控制装置控制驱动系统从插电作业模式切换至燃油作业模式，满足作业机械的作业需求。

相关技术中，外接电源为作业机械提供的功率不满足作业需求时，通常由操作员手动切换作业模式，手动切换的过程不仅会增加操作时间，降低作业效率，还可能出现危险。

具体实施时，整车控制器141通过CAN信号给燃油驱动机构中的发动机111发送启动指令，实现驱动系统中动力源的提供。

整车控制器141监测电机120和变速箱112的转速，控制变速箱112的转速与电机120的转速相等后，使得燃油驱动机构的输出端与电机120平稳接合。整车控制器141给电机控制器142发送非使能模式，此时，电机120作为机械结构传递燃油驱动机构的机械转动动力。

在一些实施例中，在燃油作业模式，控制装置设置为确定实时作业功率不大于外接电源150的供电功率的时间大于预设时长的情况下，控制驱动系统从燃油作业模式切换至插电作业模式。

在燃油作业模式下，控制装置监测到有外接电源150的接入，并对外接电源150的供电功率进行持续监测。

确定实时作业功率不大于外接电源150的供电功率的时间大于预设时长，外接电源150所提供的电能能够满足作业机械作业需求，并且外接电源150足够稳定。

可以理解的是，预设时长是判断外接电源150是否为稳定外接电源150的判断条件，并且通过大于预设时长段的外接电源150的供电功率的监测，也能提高供电功率的准确性。

确定实时作业功率不大于外接电源150的供电功率的时间大于预设时长，控制装置控制驱动系统从燃油作业模式切换至插电作业模式，实现作业机械电动化作业，减少作业噪音。

具体实施时，整车控制器141监测到实时作业功率不大于外接电源150的供电功率的时间大于预设时长，控制燃油驱动机构中的发动机111关闭。

整车控制器141控制燃油驱动机构与电机120间的动力耦合断开，控制电机控制器142进行使能状态，驱动系统切换至插电作业模式。

本发明还提供一种作业机械，包括如上述的作业机械的驱动系统。

该作业机械的插电作业模式，基于作业机械的需求功率控制电机120的工作参数，实现作业机械电动化作业，并精确控制外部电能分配，在减少作业噪音的同时，提高能量利用率。

该作业机械的燃油作业模式，基于作业机械的需求功率控制燃油驱动机构的工作参数，可使燃油驱动机构处于最佳工作经济区间，可有效降低燃油消耗，提高能量利用率。

如图2所示，本发明还提供一种基于如上述的作业机械的驱动系统的控制方法。

该控制方法在上述的作业机械的驱动系统中执行，驱动系统包括燃油驱动机构、电机120、液压油泵130以及控制装置。

该驱动系统可在插电作业模式和燃油作业模式下运行作业，以及在插电作业模式和燃油作业模式切换。

该控制方法包括步骤210至步骤230。

步骤210、基于作业机械的工况信息，确定作业机械的需求功率。

需求功率是作业机械中各作业机构运行作业和待机状态下运转需要的功率，其大小与作业机械负载、行驶、作业、电机120运行以及液压油泵130运行等工况信息相关。

基于作业机械的工况信息，可以确定作业机械的需求功率。

具体实施时，工况信息包括作业机械的负载信号、单绳速度、上车手柄信号、油门踏板信号以及液压油泵130的性能信号中的至少一种。

负载信号、单绳速度、上车手柄信号、油门踏板信号以及液压油泵130的性能信号反映了作业机械当前的负载情况、作业情况以及液压油泵130运行情况。

基于作业机械的负载信号、单绳速度信号、上车手柄信号、油门踏板信号以及液压油泵130的性能信号中的至少一种，计算需求功率。

作业机械的负载信号可以为作业机械作业时，液压油泵130反馈的吊重量。

单绳速度信号为作业机械在起重作业或运输过程中的单绳速度。

上车手柄信号为作业机械的操作员上车操作手柄时传输的信号。

油门踏板信号为作业机械的操作员踩踏油门踏板时传输的信号。

液压油泵130的性能信号包括液压油泵130的排量、压力以及转速等性能信号。

需要说明的是，计算需求功率所选取的工况信息根据作业机械的种类和实际作业需求确定。

例如，可基于单个的负载信号，得到作业机械当前运行情况，求得作业机械的需求功率；也可基于负载信号和上车手柄信号的组合，或负载信号、上车手柄信号和液压油泵130的排量的组合，求得需求功率。

步骤220、确定作业机械与外接电源150电连接，控制燃油驱动机构的输出端与电机120断开。

可以理解的是，外部电源接入作业机械时，驱动系统以外部电源的电能为动力源，此时，驱动系统处于插电作业模式。

驱动系统在插电作业模式，控制燃油驱动机构的输出端与电机120断开，实现作业机械电动化作业，降低作业机械的污染排放，减少作业噪音。

步骤230、基于需求功率，控制电机120的工作参数。

需求功率是作业机械中各作业机构运行作业和待机状态下运转需要的功率。

电机120的工作参数包括电机120效率、功率因数、电流、电压、扭矩以及转速等参数，控制电机120的工作参数，满足作业机构作业的作业需求。

基于作业机械的需求功率控制电机120的工作参数，可以实现精确控制外部电能分配，提高能量利用率。

根据本发明提供一种基于作业机械的驱动系统的控制方法，基于作业机械的需求功率控制电机120的工作参数，实现作业机械电动化作业，并精确控制外部电能分配，在减少作业噪音的同时，提高能量利用率。

在一些实施例中，在没有外接电源150提供电能的情况下，控制燃油驱动机构开启以及燃油驱动机构与电机120动力耦合连接，且基于作业机械的需求功率控制燃油驱动机构的工作参数。

可以理解的是，没有外接电源150提供电能时，驱动系统处于燃油作业模式。

控制燃油驱动机构开启，主要是控制燃油驱动机构中的发动机111开启，为驱动系统提供动力。

控制燃油驱动机构与电机120动力耦合连接，将燃油驱动机构中发动机111提供的动力，通过传动装置传动至电机120，以机械驱动的方式驱动电机120。

基于作业机械的需求功率控制燃油驱动机构的工作参数，例如，动态调整发动机111的工作状态点或变速箱112的传动比。

基于作业机械的需求功率控制燃油驱动机构的工作参数，可使燃油驱动机构处于最佳工作经济区间，可有效降低燃油消耗，提高能量利用率。

具体实施时，可以基于作业机械的需求功率，发送发动机111扭矩指令，以闭环控制的方式控制燃油驱动机构中发动机111的输出扭矩。

在一些实施例中，在燃油驱动机构关闭的情况下，也即驱动系统在插电作业模式下时，确定实时作业功率大于外接电源150的供电功率，和/或，作业机械与外接电源150连接断开；控制燃油驱动机构开启；控制驱动系统从插电作业模式切换至燃油作业模式。

实时作业功率是作业机械中作业机构实际运行作业和待机状态下运转产生的功率消耗，其大小与负载情况、行驶情况、作业情况以及电机120待机情况相关。

可以理解的是，实时作业功率是实际产生的功率消耗；需求功率是各作业机构运行作业和待机状态下运转需要的功率，可以根据输入信号进行预估。

外接电源150的供电功率是驱动系统连接的外接电源150所能提供的最大功率。

实时作业功率不大于外接电源150的供电功率，外接电源150所提供的电能对于作业机械作业需求而言是充足的。

实时作业功率大于外接电源150的供电功率，此时，外接电源150所提供的电能无法满足作业机械作业需求。

实时作业功率大于外接电源150的供电功率时，控制驱动系统从插电作业模式切换至燃油作业模式。

可以理解的是，驱动系统与外接电源150连接断开时，驱动系统无法再使用外接电源150提供的电能，此时，控制装置控制驱动系统从插电作业模式切换至燃油作业模式，满足作业机械的作业需求。

具体实施时，监测电机120和变速箱112的转速，控制变速箱112的转速与电机120的转速相等后，使得燃油驱动机构的输出端与电机120平稳接合。

控制燃油驱动机构与电机120动力耦合连接，电机120作为机械结构传递燃油驱动机构的机械转动动力。

在一些实施例中，在燃油驱动机构运行的情况下，也即驱动系统在燃油作业模式下，确定实时作业功率不大于外接电源150的供电功率的时间大于预设时长；控制燃油驱动机构关闭以及燃油驱动机构与电机120断开，控制驱动系统从燃油作业模式切换至插电作业模式。

在燃油作业模式下，控制装置监测到有外接电源150的接入，并对外接电源150的供电功率进行持续监测。

确定实时作业功率不大于外接电源150的供电功率的时间大于预设时长，外接电源150所提供的电能能够满足作业机械作业需求，并且外接电源150足够稳定。

可以理解的是，预设时长是判断外接电源150是否为稳定外接电源150的判断条件，并且通过大于预设时长段的外接电源150的供电功率的监测，也能提高供电功率的准确性。

控制驱动系统控制燃油驱动机构关闭，并控制燃油驱动机构与电机120间的动力耦合断开驱动系统切换至插电作业模式。

在有外接电源150接入，控制驱动系统从燃油作业模式切换至插电作业模式，实现作业机械电动化作业，减少作业噪音。

下面对本发明提供的作业机械的控制装置进行描述，下文描述的作业机械的控制装置与上文描述的作业机械的驱动系统的控制方法可相互对应参照。

如图3所示，本发明提供一种作业机械的驱动控制装置，包括：

计算模块310，用于基于作业机械的工况信息，确定作业机械的需求功率；

第一控制模块320，用于确定作业机械与外接电源150电连接，控制燃油驱动机构的输出端与电机120断开；

第二控制模块330，用于基于需求功率，控制电机120的工作参数。

根据本发明提供一种的作业机械的控制装置，基于作业机械的需求功率控制电机120的工作参数，实现作业机械电动化作业，并精确控制外部电能分配，在减少作业噪音的同时，提高能量利用率。

在一些实施例中，计算模块310，用于基于作业机械的工况信息，确定作业机械的需求功率，包括：

获取工况信息，工况信息包括作业机械的负载信号、单绳速度、上车手柄信号、油门踏板信号以及液压油泵130的性能信号中的至少一种；

基于作业机械的负载信号、单绳速度信号、上车手柄信号、油门踏板信号以及液压油泵130的性能信号中的至少一种，计算需求功率。

在一些实施例中，第一控制模块320还用于，在燃油驱动机构关闭的情况下，确定实时作业功率大于外接电源150的供电功率，和/或，作业机械与外接电源150连接断开；控制燃油驱动机构开启；控制燃油驱动机构的转速与电机120的转速相等；控制燃油驱动机构与电机120动力耦合连接。

在一些实施例中，第一控制模块320还用于，在燃油驱动机构运行的情况下，确定实时作业功率不大于外接电源150的供电功率的时间大于预设时长；控制燃油驱动机构关闭以及燃油驱动机构与电机120断开。

图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行作业机械的驱动系统的控制方法，该方法包括：基于作业机械的工况信息，确定作业机械的需求功率；确定作业机械与外接电源电连接，控制燃油驱动机构的输出端与电机断开；基于需求功率，控制电机的工作参数。

此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的作业机械的驱动系统的控制方法，该方法包括：基于作业机械的工况信息，确定作业机械的需求功率；确定作业机械与外接电源电连接，控制燃油驱动机构的输出端与电机断开；基于需求功率，控制电机的工作参数。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的作业机械的驱动系统的控制方法，该方法包括：基于作业机械的工况信息，确定作业机械的需求功率；确定作业机械与外接电源电连接，控制燃油驱动机构的输出端与电机断开；基于需求功率，控制电机的工作参数。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。