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至图2描述本发明的无液压系统起重机及跛行作业方法。

如图1所示，无液压系统起重机包括主控制器10和发动机控制器21，主控制器10用于检测电池的状态，在确定电池出现故障的情况下给发动机控制器21发送恒转速工作指令。发动机控制器21分别与主控制器10、发动机电连接，发动机控制器21用于根据恒转速工作指令控制发动机恒转速工作。

本发明提供的无液压系统起重机，通过主控制器10检测电池的状态，在确定电池出现故障的情况下给发动机控制器21发送恒转速工作指令，发动机控制器21根据恒转速工作指令控制发动机恒转速工作，通过发动机发电功率和驱动电机需求功率进行预先设定，解决了发动机和驱动电机功率匹配的问题，避免了当电池出现故障时起重机无法收车的问题，有效提高起重机的安全性。

根据本发明的实施例，主控制器10包括整车控制器11和上车控制器12，整车控制器11分别与发动机控制器21、上车控制器12电连接。其中，整车控制器11即VCU，整车控制器11用于检测电池的状态，在确定电池出现故障的情况下给发动机控制器21发送恒转速工作指令，还用于给上车控制器12发送第一跛行作业指令，以及根据跛行功率和内置的跛行功率表查得第一设定扭矩和第一设定转速，并将第一设定扭矩和第一设定转速发送给发电机控制器27。上车控制器12用于根据获取的卷扬机当前吊载重量和各级减速比计算得到卷扬电机当前的输出扭矩，根据输出扭矩和跛行模式限定的作业速率计算得到跛行功率，将跛行功率发送至整车控制器11，并将跛行模式限定的作业速率发送至卷扬机控制器22。

根据本发明的实施例，无液压系统起重机还包括卷扬机控制器22、回转电机控制器23、伸缩电缸控制器24、起幅电缸控制器25、支腿电缸控制器26和发电机控制器27。其中，卷扬机控制器22与上车控制器12电连接，卷扬机控制器22与卷扬机电连接，卷扬机控制器22用于控制卷扬机的转动。回转电机控制器23与上车控制器12电连接，回转电机控制器23与回转电机电连接，回转电机控制器23用于控制回转电机的转动。伸缩电缸控制器24与上车控制器12电连接，伸缩电缸控制器24与伸缩电缸电连接，伸缩电缸控制器24用于控制伸缩电缸的转动。起幅电缸控制器25与上车控制器12电连接，起幅电缸控制器25与起幅电缸电连接，起幅电缸控制器25用于控制起幅电缸的转动。支腿电缸控制器26与整车控制器11电连接，支腿电缸控制器26与支腿电缸电连接，支腿电缸控制器26用于控制支腿伸缩电缸的工作。发电机控制器27与整车控制器11电连接，发电机控制器27与发动机电连接，发电机控制器27用于控制发动机的工作。

本发明提供的无液压系统起重机，通过使用卷扬电机、起幅电缸、伸缩电缸、回转电机、支腿伸缩电缸来实现所有动作，有效解决作业噪音大、控制精度低和作业效率低的问题，实现了起重机快速响应、高精度的作业控制。

根据本发明的实施例，无液压系统起重机还包括车载充电机30和电池管理系统31，车载充电机30即OBC，车载充电机30与整车控制器11电连接，电池管理系统31即BMS，电池管理系统31分别与车载充电机30、整车控制器11、上车控制器12电连接。

如图2所示，本发明还提供一种无液压系统起重机跛行作业方法，包括：

步骤S100，主控制器10检测电池的状态，在确定电池出现故障的情况下给发动机控制器21发送恒转速工作指令；

步骤S200，发动机控制器21根据恒转速工作指令控制发动机恒转速工作；

步骤S300，主控制器10控制发电机按照第一设定扭矩和第一设定转速工作，并控制卷扬电机按照跛行模式限定的作业速率工作。

在主控制器10检测到电池出现故障的情况下给发动机控制器21发送恒转速工作指令，发动机控制器21根据恒转速工作指令控制发动机恒转速工作，发动机带动发电机转动进行发电，此时发动机和发电机可看成一个恒压源，为起重机上的各个驱动电机提供电量。通过发动机发电功率和驱动电机需求功率进行预先设定，解决了发动机和驱动电机功率匹配的问题，避免了当电池出现故障时起重机无法收车的问题，有效提高起重机的安全性。

第一设定扭矩和第一设定转速是在实车验证中通过模拟跛行模式得到。

根据本发明的实施例，主控制器10包括整车控制器11和上车控制器12；

主控制器10控制发电机按照第一设定扭矩和第一设定转速工作，并控制卷扬电机按照跛行模式限定的作业速率工作的步骤包括：

步骤S310，整车控制器11给上车控制器12发送第一跛行作业指令；

步骤S320，上车控制器12根据获取的卷扬机当前吊载重量和各级减速比计算得到卷扬电机当前的输出扭矩，根据输出扭矩和跛行模式限定的作业速率计算得到跛行功率，将跛行功率发送至整车控制器11，并将跛行模式限定的作业速率发送至卷扬机控制器22；

在整车控制器11确定电池出现故障的情况下，整车控制器11给上车控制器12发送第一跛行作业指令，上车控制器12接收到第一跛行作业指令后，根据获取的卷扬机当前吊载重量和各级减速比计算得到卷扬电机当前的输出扭矩，再根据输出扭矩和跛行模式限定的作业速率计算得到跛行功率。

步骤S330，卷扬机控制器22根据跛行模式限定的作业速率控制卷扬电机工作；

在跛行作业模式下，通过卷扬机控制器22根据跛行模式限定的作业速率控制卷扬电机的转动，可将重物安全地放置于地面，避免电池出现故障时，起重机的各个驱动电机无法工作，导致重物悬挂于空中。跛行模式限定的作业速率低于卷扬电机正常工作时的转速，在跛行作业模式下，根据跛行模式限定的作业速率控制卷扬电机转动，将重物放置于地面，可避免危险情况的发生，进一步提高作业的安全性。

步骤S340，整车控制器11根据跛行功率和内置的跛行功率表查得第一设定扭矩和第一设定转速，并将第一设定扭矩和第一设定转速发送给发电机控制器27；

这里需要说明的是，跛行功率表预先存储于整车控制器11，跛行功率表包括但不限定于发动机的第一设定扭矩和第一设定转速等数据。跛行功率表是在实车验证中通过模拟跛行模式预先得到，跛行功率表的扭矩和转速等数据根据重物的重量进行变化。

步骤S350，发电机控制器27控制发电机按照第一设定扭矩和第一设定转速工作。

根据本发明的一个实施例，在执行所述主控制器10控制发电机按照第一设定扭矩和第一设定转速工作，并控制卷扬电机按照跛行模式限定的作业速率工作的同时还执行以下步骤：

整车控制器11获取卷扬电机的当前功率，并通过PID算法控制发电机的扭矩，使得跛行功率与当前功率相等。

通过利用PID算法对发电机的扭矩进行调解，进而使得跛行功率与当前功率的功率差值达到最小值，有效降低能耗。

根据本发明的实施例，在执行完卷扬电机跛行作业模式之后，还需要控制回转电机、伸缩电缸、起幅电缸以及支腿电缸工作，因此在执行主控制器10控制发电机按照第一设定扭矩和第一设定转速转动，并控制卷扬电机按照跛行模式限定的作业速率转动之后还执行以下步骤：

步骤S400，整车控制器11根据内置的表格查得目标扭矩，并将目标扭矩发送至发电机控制器27；

这里需要说明的是，表格是在实车验证中通过模拟跛行模式得到，伸缩电缸伸缩时电机的转速、功率和扭矩以表格的形式储存于整车控制器11中。当整车控制器11确定电池出现故障的情况下，整车控制器11在表格中查得目标扭矩，并将目标扭矩发送至发电机控制器27。

步骤S410，发电机控制器27根据目标扭矩控制发电机转动；

步骤S420，整车控制器11通过上车控制器12给伸缩电缸控制器24发送第二跛行作业指令，第二跛行作业指令包括第二设定转速和第二设定扭矩；

步骤S430，伸缩电缸控制器24控制伸缩电缸按照第二设定转速和第二设定扭矩转动。

整车控制器11将第二跛行作业指令发送至上车控制器12，上车控制器12将第二跛行作业指令发送给伸缩电缸控制器24，伸缩电缸控制器24根据第二跛行作业指令的第二设定转速和第二设定扭矩控制伸缩电缸工作，第二设定扭矩和第二设定转速是在实车验证中通过模拟跛行模式得到。

根据本发明的一个实施例，在执行主控制器10控制发电机按照第一设定扭矩和第一设定转速转动，并控制卷扬电机按照跛行模式限定的作业速率转动之后还执行以下步骤：

整车控制器11获取伸缩电缸的当前功率，并通过PID算法控制发电机的扭矩，使得设定功率与当前功率相等。

根据本发明的实施例，在执行主控制器10控制发电机按照第一设定扭矩和第一设定转速转动，并控制卷扬电机按照跛行模式限定的作业速率转动之后还执行以下步骤：

步骤S500，整车控制器11根据内置的表格查得目标扭矩，并将目标扭矩发送至发电机控制器27；

这里需要说明的是，这里的表格也是在实车验证中通过模拟跛行模式得到，起幅电缸伸缩时电机的转速、功率和扭矩以表格的形式储存于整车控制器11中。

步骤S510，发电机控制器27根据目标扭矩控制发电机转动；

步骤S520，整车控制器11通过上车控制器12给起幅电缸控制器25发送第三跛行作业指令，第三跛行作业指令包括第三设定转速和第三设定扭矩；

步骤S530，起幅电缸控制器25控制起幅电缸按照第三设定转速和第三设定扭矩转动。

第三设定扭矩和第三设定转速是在实车验证中通过模拟跛行模式得到。

根据本发明的一个实施例，在执行主控制器10控制发电机按照第一设定扭矩和第一设定转速转动，并控制卷扬电机按照跛行模式限定的作业速率转动之后还执行以下步骤：

整车控制器11获取起幅电缸的当前功率，并通过PID算法控制发电机的扭矩，使得设定功率与当前功率相等。

根据本发明的实施例，在执行主控制器10控制发电机按照第一设定扭矩和第一设定转速转动，并控制卷扬电机按照跛行模式限定的作业速率转动之后还执行以下步骤：

步骤S600，整车控制器11根据内置的表格查得目标扭矩，并将目标扭矩发送至发电机控制器27；

这里需要说明的是，表格也是在实车验证中通过模拟跛行模式得到，回转电缸伸缩时电机的转速、功率和扭矩以表格的形式储存于整车控制器11中。

步骤S610，发电机控制器27根据目标扭矩控制发电机转动；

步骤S620，整车控制器11通过上车控制器12给回转电缸控制器发送第四跛行作业指令，第四跛行作业指令包括第四设定转速和第四设定扭矩；

步骤S630，回转电缸控制器控制回转电缸按照第四设定转速和第四设定扭矩转动。

第四设定扭矩和第四设定转速是在实车验证中通过模拟跛行模式得到。

根据本发明的一个实施例，在执行主控制器10控制发电机按照第一设定扭矩和第一设定转速转动，并控制卷扬电机按照跛行模式限定的作业速率转动之后还执行以下步骤：

整车控制器11获取回转电缸的当前功率，并通过PID算法控制发电机的扭矩，使得设定功率与当前功率相等。

根据本发明的实施例，在执行主控制器10控制发电机按照第一设定扭矩和第一设定转速转动，并控制卷扬电机按照跛行模式限定的作业速率转动之后还执行以下步骤：

步骤S700，整车控制器11根据内置的表格查得目标扭矩，并将目标扭矩发送至发电机控制器27；

这里需要说明的是，这里的表格也是在实车验证中通过模拟跛行模式得到，支腿电缸伸缩时电机的转速、功率和扭矩以表格的形式储存于整车控制器11中。

步骤S710，发电机控制器27根据目标扭矩控制发电机转动；

步骤S720，整车控制器11给支腿电缸控制器26发送第五跛行作业指令，第五跛行作业指令包括第五设定转速和第五设定扭矩；

步骤S730，支腿电缸控制器26控制支腿电缸按照第五设定转速和第五设定扭矩转动。

第五设定扭矩和第五设定转速是在实车验证中通过模拟跛行模式得到。

根据本发明的一个实施例，在执行主控制器10控制发电机按照第一设定扭矩和第一设定转速转动，并控制卷扬电机按照跛行模式限定的作业速率转动之后还执行以下步骤：

整车控制器11获取支腿电缸的当前功率，并通过PID算法控制发电机的扭矩，使得设定功率与当前功率相等。

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。