具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。

图1为本申请一示例性实施例提供的混合动力工程机械40的结构框图。该混合动力工程机械40可以为起重机、挖掘机、推土机等。如图1所示，该混合动力工程机械40可以包括驱动电机401，驱动电机401启动后，可以提供动能，从而带动负载转移。以起重机为例，驱动电机401可以带动负载实现起升或降落的作业过程。

如图1所示，该混合动力工程机械40还包括电池402，电池402可以为驱动电机401供电，保证驱动电机401可以持续作业。该电池402可以进行充电或放电作业。

如图1所示，该混合动力工程机械40还可以包括发电机403，发电机403可以进行发电，发电机403发出的电量可以直接用于为驱动电机401供电，也可以储存至电池402内。应当理解的是，在电池402可以对驱动电机401持续供电的情况下，发电机403一般不用于进行发电作业，此种情况下的发电机403可以作为电动机使用，以此来控制混合动力工程机械40的行驶作业。

如图1所示，该混合动力工程机械40还可以包括发动机404，发动机404与发电机403传动连接。应当理解的是，发动机404启动后，可以带动发电机403发电，发电机403将机械能转化为电能。

如图1所示，该混合动力工程机械40还可以包括油泵405，油泵405与驱动电机401传动连接，驱动电机401可以作为油泵405的动力源，以此来控制液压系统工作。

如图1所示，该混合动力工程机械40还可以包括溢流比例阀406，溢流比例阀406可以调节油泵405的油压。应当理解的是，溢流比例阀406的开度越大，油泵405的油压越大，液压油在油路中发热量越多，油泵405消耗的功率也就越大。相反地，溢流比例阀406的开度越小，油泵405的油压越小，液压油在油路中发热量越少，油泵405消耗的功率也就越小。因此，可以通过调节溢流比例阀406的开度来调节油泵405的油压，进而调节油泵405的消耗功率。

在实际应用中，电池可能会出现故障，导致电池无法为驱动电机提供电能，使得混合动力工程机械处于瘫痪状态，未转移完成的负载存在安全隐患。以起重机为例，如果电池出现故障，那么起重机吊装的负载会悬吊在空中，存在安全隐患。基于此，本申请提供了一种混合动力工程机械跛行控制方法、装置及起重机，其可以在电池出现故障的情况下，对负载进行安全转移，有效地提高安全性能。

图2为本申请一示例性实施例提供的混合动力工程机械跛行控制方法的流程示意图。如图2所示，该混合动力工程机械跛行控制方法包括：

S210：获取电池的故障信息。

电池的故障信息可以包括电池结构本身的故障信息，也可以包括与电池电连接的线缆或开关的故障信息。检测到电池发生故障后，BMS(电池管理系统)将通过CAN(控制器局域网络)向VCU(整车控制器)发出表征电池故障的信号，VCU接收到信号后，可以控制其它部件作用，以保证负载可以进行安全转移。

S220：根据电池的故障信息，控制发动机带动发电机发电。

获取到电池的故障信息后，发动机带动发电机发电，发电机发出的电能可以为驱动电机供电，为驱动电机转移负载提供了动力来源。

S230：控制驱动电机转移负载。

发电机为驱动电机提供电能后，驱动电机可以再次启动，进行负载转移作业。以起重机为例，即使电池出现了故障，驱动电机依然可以进行负载转移，避免了负载长时间悬吊在空中，减少了安全事故发生的几率，提高了安全性能。

S240：获取负载转移过程中的转移功率。

负载转移过程中的转移功率即为转移负载所需的功率，为了保证发电机产生的电能可以实现负载转移，一般地，发电机的实际发电功率会不小于负载转移过程中所需的转移功率。

S250：根据发电机的实际发电功率以及转移功率，调整溢流比例阀的开度。

在发电机的实际发电功率大于转移功率的情况下，实现负载转移的同时，还剩余了部分功率，如果剩余的功率不消耗掉，则会导致整个系统出现不稳定的情况。因此，根据发电机的实际发电功率以及转移功率可以计算得到剩余的功率，根据剩余的功率可以调整溢流比例阀的开度，从而可以调节油泵的油压，使得剩余的功率用于提高油压，从而通过热能的方式消耗掉，进而达到整体系统的平衡。应当理解的是，溢流比例阀的开度大小与剩余的功率之间的对应关系可以通过预设的参考表查询得知。

本申请提供了一种混合动力工程机械跛行控制方法，其通过控制发动机带动发电机发电，通过控制驱动电机转移负载以及通过根据发电机的实际发电功率以及转移功率，来调整溢流比例阀的开度，不仅实现在电池故障的情况下安全转移负载的功能，而且还保证了整体系统的稳定性，有效地提高了混合动力工程机械的整体安全性能。

图3为本申请另一示例性实施例提供的混合动力工程机械跛行控制方法的流程示意图。如图3所示，步骤S220可以包括：

S221：根据电池的故障信息，控制发动机以恒定的预设转速和预设转矩带动发电机发电。

发动机以恒定预设转速和预设转矩进行工作的过程中，可以输出恒定的功率，使得发电机的发电功率恒定，驱动电机的输出功率恒定。这样有利于计算得到剩余功率，方便计算得到溢流比例阀的开度。驱动电机恒定的功率输出也有利于保证负载转移过程中的稳定性。

图4为申请另一示例性实施例提供的混合动力工程机械跛行控制方法的流程示意图。如图4所示，在步骤S221之前，该混合动力工程机械跛行控制方法还可以包括：

S260：获取电池故障前驱动电机的工作功率。

在转移负载的过程中，电池故障前驱动电机的工作功率可以理解为驱动电机可以带动负载转移的功率。获取得到电池故障前的驱动电机的工作功率有助于确定发电机的目标发电功率。

S270：根据驱动电机的工作功率，计算得到发电机的目标发电功率。

为了保证发电机产生的功率满足驱动电机转移负载的工作功率，发电机的目标发电机功率将大于或等于驱动电机的工作功率。考虑到传输过程中的功率损耗，以及驱动电机的工作功率在获取过程中存在的误差，一般地，会使发电机的目标发电功率大于驱动电机的工作功率，以保证负载可以进行安全转移。具体地，发电机的目标发电功率超过驱动电机的工作功率的具体功率值可以根据实际情况设定，本申请不做具体限定。

S280：根据发电机的目标发电功率，计算得到发动机的预设转速和预设转矩。

应当理解的是，发电机的目标发电功率确定后，发动机的输出功率也相应确定，根据发动机的输出功率可以进一步确定发动机的预设转速和预设转矩。这样，控制发动机以预设转速和预设转矩工作，不仅可以实现恒功率工作，保证系统稳定性，而且也可以保证输出的功率满足负载转移所需的转移功率。

图5为本申请一示例性实施例提供的获取负载转移过程中的转移功率的流程示意图。如图5所示，步骤S240可以包括：

S241：获取负载的重量。

通过重量传感器可以测得负载的重量。

S242：获取负载的实际转移速度。

使用角速度传感器、线速度传感器等可以直接获取负载的实际转移速度。以起重机为例，负载的实际转移速度也就是为负载的升降速度，负载的升降速度与驾驶人员操作的操作杆的运动行程有关，可以通过操作的运动行程来计算得到负载的实际转移速度。

S243：根据负载的重量和实际转移速度，计算得到负载转移过程中的转移功率。

负载的重量和实际转移速度确定后，负载转移所需求的转移功率也可以对应计算得到。

图6为本申请另一示例性实施例提供的混合动力工程机械的结构框图。如图6所示，该混合动力工程机械40还包括操作杆407，操作杆407一般设置在驾驶舱内，驾驶员控制操作杆407可以改变负载的转移速度。以起重机为例，驾驶人员控制操作杆407可以改变负载的升降速度，操作杆407的运动行程越大，负载的升降速度也就越大。

图7为本申请一示例性实施例提供的控制驱动电机转移负载的流程示意图。如图7所示，步骤S230可以包括：

S231：获取操作杆的模式。

一般地，VCU(整车控制器)收到电池的故障信息后，会控制IFM(操作控制系统)进行保护模式，进入保护模式的IFM会限制操作杆的操作，控制操作杆的模式进入到单杆模式。单杆模式可以理解为仅能通过单独的一个操作杆控制负载的转移速度，如果驾驶人员在单杆模式下，同时操作两个或者多个操作杆，那么系统将不会执行对应的动作。

S232：若操作杆的模式为单杆模式，且操作杆的运动行程大于总行程的一半，则控制驱动电机带动负载转移。

在操作杆的模式为单杆模式的情况下，如果检测到操作杆的运动行程大于总行程的一半，则控制驱动电机带动负载转移。这样，可以有效地防止在电池故障的情况下，出现驾驶员误动操作杆而导致负载出现转移不稳定的情况。因此，在电池故障的情况下，将单独操作杆的运动行程大于总行程一半的情况认定为有效操作，有效地提高了系统整体的安全性能。

图8为本申请另一示例性实施例提供的混合动力工程机械跛行控制方法的流程示意图。如图8所示，步骤S242可以包括：

S2421：根据操作杆的运动行程，获取负载的实际转移速度。

应当理解的是，在操作杆的运动行程大于总行程一半的情况下，操作杆的运动行程越大，负载的实际转移速度越大，操作杆的运动行程越小，负载的实际转移速度越小。因此，操作杆的运动行程可以作为负载的实际转移速度的计算依据。

图9为申请另一示例性实施例提供的混合动力工程机械的结构框图。如图9所示，该混合动力工程机械40还可以包括电路系统408，电路系统408与驱动电机401、电池402、发电机403、发动机404、溢流比例阀406以及油泵405电连接，VCU(整车控制器)通过电路系统408向混合动力工程机械中的不同部件发送控制指令。电池也可以通过电路系统408给不同的部件进行供电。应当理解的是，在电池出现故障的情况下，电路系统408中的电容值和电感值会对应发生变化。电路系统408中的电容值和电感值发生变化后，电流值和电压值也对应会发生变化，造成驱动电机的最大工作功率会受到影响，使得负载的转移速度不能过快，如果负载的转移速度过快，容易导致系统出现不稳定甚至损毁的情况。

图10为本申请另一示例性实施例提供的混合动力工程机械跛行控制方法的流程示意图。如图10所示，在步骤S230之前，该混合动力工程机械跛行控制方法还可以包括：

S290：获取负载的重量、电路系统中的电容值和电感值以及驱动电机的预设性能参数。

可以通过重量传感器检测负载的重量。可以通过混合动力机械中预设的万能表检测电池故障后的电路系统的电容值和电感值。可以从系统中提取出预先设定的驱动电机的预设性能参数。

S300：根据负载的重量、电路系统中的电容值和电感值以及驱动电机的预设性能参数，计算得到负载的安全转移速度。

负载的安全转移速度可以理解为在电池故障的情况下，可以操作负载转移的最大转移速度，一般地，从安全角度出发，通过操作杆操作负载转移的实际转移速度不大于负载的安全转移速度。

具体地，如图10所示，步骤S230可以包括：

S233：控制驱动电机带动负载转移的实际转移速度不大于安全转移速度。

这样可以提高负载转移过程中的稳定性和安全性，实现安全转移负载的功能。

图11为本申请一示例性实施例提供的调整溢流比例阀开度的流程示意图。如图11所示，步骤S250可以包括：

S251：根据发电机的实际发电功率以及转移功率计算得到油泵的消耗功率。

在发电机的实际发电功率大于转移功率的情况下，实现负载转移的同时，还剩余了部分功率，剩余的部分功率通过增加油压，而以热量的形式消耗掉。因此，剩余的部分功率与油泵的消耗功率相等。发电机的发电功率减去负载的转移功率得到油泵的消耗功率。

S252：根据油泵的消耗功率，调整溢流比例阀的开度。

由于溢流比例阀的开度与油泵的消耗功率之间存在关联，具体地，溢流比例阀的开度越大，油压越大，油泵的消耗功率也就越大，因此，可以根据计算得到的油泵的消耗功率确定溢流比例阀对应的开度，然后控制溢流比例阀调整至对应的开度。

图12为本申请另一示例性实施例提供的混合动力工程机械跛行控制方法的流程示意图。如图12所示，在步骤S210之后，该混合动力工程机械跛行控制方法还可以包括：

S310：锁止机械系统和控制按钮。

在VCU(整车控制器)接收到电池的故障信息后，VCU会控制MCU(微控制单元)进入保护模式，进入保护模式的MCU会控制机械系统和控制按钮锁止。机械系统和控制按钮锁定后，驾驶员此时不能通过控制按钮操作机械系统动作，提高系统整体的安全性能。

以起重机为例，一般地，电池发生故障后，会锁止起重机中吊装体的机械系统，使得吊装体不能进行转动作业，避免负载产生的摆动，影响起重机的整体稳定性。

值得注意的是，在MCU进入保护模式后，机械系统和控制按钮的控制权将移交后HCU(ABS执行机构)，同时HCU还可以控制发动机以恒定的预设转速和预设转矩工作，使得整体的控制过程更加高效快捷，便于系统快速做出相应。

S320：启动故障报警提示。

报警提示可以包括灯光警示和声音警示。在灯光警示开启的情况下，对应的指示灯可以发出光线，提醒驾驶人员电池发生故障。指示灯发出的光线的颜色可以为红色、黄色等。在声音警示开启的情况下，对应的扬声器可以发出蜂鸣声音，也可以对驾驶员起到提醒作用。

S330：断开继电器，以断开电池与驱动电机之间的供电线路。

电池发生故障后，由于电池无法持续供电，因此有必要切断电池与驱动电机之间的供电线路，避免驱动电机出现故障。在机械系统和控制按钮均被锁止后，再断开继电器可以减少机械系统在断电过程中产生的冲击，有利于对机械系统起到保护作用。

图13为本申请另一示例性实施例提供的混合动力工程机械跛行控制方法的流程示意图。如图13所示，在继电器出现硬件故障的情况下，继电器直接断开，对应地，该混合动力工程机械跛行控制方法可以不用执行前述的步骤S330。值得注意的是，在继电器突然断开之后，以及在锁止机械系统和控制按钮的控制动作执行之前存在1-2秒的保护空缺时间，当锁止的控制动作执行之后，机械系统会受到一定的冲击，因此，在机械系统设计时，应当对该冲击过程进行考虑，提高机械系统的抗冲击性能。

图14为本申请一示例性实施例提供的混合动力工程机械跛行控制装置20的结构框图。如图14所示，该混合动力工程机械跛行控制装置20包括第一获取模块501，用于获取电池的故障信息；发电模块502，用于根据电池的故障信息，控制发动机带动发电机发电；转移模块503，用于控制驱动电机转移负载；其中，驱动电机由发电机供电；第二获取模块504，获取负载转移过程中的转移功率；调整模块505，用于根据驱动电机的输出功率以及转移功率，调整溢流比例阀的开度；其中，溢流比例阀的不同开度对应于油泵内的不同油压。

本申请提供了一种混合动力工程机械跛行控制装置20，其通过控制发动机带动发电机发电，通过控制驱动电机转移负载以及通过根据发电机的实际发电功率以及转移功率，来调整溢流比例阀的开度，不仅实现在电池故障的情况下安全转移负载的功能，而且还保证了整体系统的稳定性，有效地提高了混合动力工程机械的整体安全性能。

如图14所示，在一实施例中，前述的发电模块502还可以用于根据电池的故障信息，控制发动机以恒定的预设转速和预设转矩带动发电机发电。

图15为本申请另一示例性实施例提供的混合动力工程机械跛行控制装置20的结构框图。如图15所示，该混合动力工程机械跛行控制装置20还可以包括第三获取模块506，用于获取电池故障前的驱动电机的工作功率；第一计算模块507，用于根据驱动电机的工作功率，计算得到发电机的目标发电功率；其中，发电机的目标发电功率大于或等于驱动电机的工作功率；以及第二计算模块508，用于根据发电机的目标发电功率，计算得到发动机的预设转速和预设转矩。

如图15所示，在一实施例中，前述的第二获取模块504可以用于获取负载的重量；可以用于获取负载的实际转移速度；以及还可以用于根据负载的重量和实际转移速度，计算得到负载转移过程中的转移功率。

如图15所示，在一实施例中，前述转移模块503还可以用于获取操作杆模式；以及若操作杆模式为单杆模式，且单独的操作杆的运动行程大于总行程的一半，则控制驱动电机带动负载转移；其中，操作杆的运动行程的大小与负载的实际转移速度的大小对应。前述的第二获取模块504还可以用于根据操作杆的运动行程，获取负载的实际转移速度。

如图15所示，在一实施例中，该混合动力工程机械跛行控制装置20还可以包括第四获取模块509，用于获取负载的重量、电路系统中的电容值和电感值以及驱动电机的预设性能参数；第三计算模块511，用于根据负载的重量、电路系统中的电容值和电感值以及驱动电机的预设性能参数，计算得到负载的安全转移速度。前述的转移模块503还可以用于控制驱动电机带动负载转移的实际转移速度不大于安全转移速度。

如图15所示，在一实施例中，该调整模块505还可以用于根据发电机的发电功率以及转移功率计算得到油泵的消耗功率；以及还可以用于根据油泵的消耗功率，调整溢流比例阀的开度。

如图15所示，在一实施例中，混合动力工程机械跛行控制装置20还可以包括锁止模块510，用于锁止机械系统和控制按钮；其中，驱动电机通过机械系统转移负载；控制按钮用于控制机械系统工作；启动模块512，用于启动故障报警提示；其中，故障报警提示包括灯光警示和声音警示；断开模块513，用于断开继电器，以断开电池与驱动电机之间的供电线路。

图16为本申请一示例性实施例提供的起重机60的结构示意图。如图16所示，该起重机60可以包括基座601，基座601可作为其它部件的承载体。

如图16所示，该起重机60还可以包括吊装体602，吊装体602可转动地连接于基座601，吊装体602可用于吊装负载上升或下降。吊装体602可以包括回转体和卷扬体，卷扬体设置在回转体上，回转体可转动地连接于基座601，回转体可以带动卷扬体相对于基座601转动，卷扬体可以吊装负载上升或下降。

如图16所示，该起重机60还可以包括驱动电机603，驱动电机603设置在吊装体602上，驱动电机603启动后，可以带动负载升降转移。

如图16所示，该起重机60还可以包括电池604，电池604设置在基座601上，电池604在正常工作的情况下可用于为驱动电机603供电。

如图16所示，该起重机60还可以包括发电机605，发电机605设置在基座601上，发电机605可以进行发电，发电机605发出的电量可以直接用于为驱动电机603供电，也可以储存至电池604内。在电池604可以对驱动电机603持续供电的情况下，发电机605一般不用于进行发电作业，此种情况下的发电机605可以作为电动机控制起重机60的行驶作业。

如图16所示，该起重机60还可以包括发动机606，发动机606设置在基座601上，发动机606与发电机605传动连接。发动机606启动后，可以带动发电机605发电，发电机605将机械能转化为电能。

如图16所示，该起重机60还可以包括油泵607，油泵607设置在吊装体602上，油泵607与驱动电机603传动连接，驱动电机603可以作为油泵607的动力源，以此来控制液压系统工作。

如图16所示，该起重机60还可以包括溢流比例阀608，溢流比例阀608设置在基座601上，溢流比例阀608可以调节油泵607的油压。溢流比例阀608的开度越大，油泵607的油压越大，液压油在油路中发热量越多，油泵607消耗的功率也就越大。

如图16所示，该起重机60还可以包括控制器609，控制器609可以用于执行前述的混合动力工程机械跛行控制方法。

本申请提供了一种起重机，其通过控制发动机带动发电机发电，通过控制驱动电机转移负载以及通过根据发电机的实际发电功率以及转移功率，来调整溢流比例阀的开度，不仅实现在电池故障的情况下安全转移负载的功能，而且还保证了整体系统的稳定性，有效地提高了起重机的整体安全性能。

图17为本申请一示例性实施例提供的控制器的结构示意图。下面，参考图17来描述根据本申请实施例的电子设备。该电子设备可以是第一设备和第二设备中的任一个或两者、或与它们独立的单机设备，该单机设备可以与第一设备和第二设备进行通信，以从它们接收所采集到的输入信号。

如图17所示，控制器609包括一个或多个处理器6091和存储器6092。

处理器6091可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制控制器609中的其他组件以执行期望的功能。

存储器6092可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器6091可以运行程序指令，以实现上文的本申请的各个实施例的混合动力工程机械跛行控制方法以及/或者其他期望的功能。在计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。

在一个示例中，控制器609还可以包括：输入装置6093和输出装置6094，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

在该电子设备是单机设备时，该输入装置6093可以是通信网络连接器，用于从第一设备和第二设备接收所采集的输入信号。

此外，该输入装置6093还可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置6094可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出装置6094可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图17中仅示出了该控制器609中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，控制器609还可以包括任何其他适当的组件。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。