一种工程机械安全控制方法、装置和电子设备与流程

本申请涉及机械控制，尤其涉及一种工程机械安全控制方法、装置和电子设备。

背景技术：

1、新能源吊车等工程机械的安全运行依赖于电机扭矩支撑与液压抱闸制动的双重保护体系。在正常停机过程中，电机先减速至零并保持扭矩，待液压抱闸完全抱紧后再退出扭矩，因此不会发生溜钩。但在故障工况下，现有技术普遍采用故障等级越高，限制越严厉的正向分级逻辑。

2、这种逻辑存在严重的设计缺陷：在故障发生后就切断了电机扭矩。造成扭矩真空期，重物完全失去支撑，在重力作用下自由下落，溜钩距离可达数十厘米甚至数米，极易引发严重事故。为此，如何保证故障工况下的运行安全就成为了亟需解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请提供了一种工程机械安全控制方法、装置和电子设备，以提高在故障状态下的运行安全。具体方案如下：

2、本申请第一方面提供一种工程机械安全控制方法，应用于整车控制器，所述整车控制器分别和各机构控制器以及制动装置通信连接，所述方法包括：

3、接收所述各机构控制器上报的故障等级；

4、在所述故障等级为第一等级时，向对应的机构控制器发送减速停机指令，以使所述机构控制器保持当前输出扭矩并执行减速停机，且不执行降低电机输出扭矩的操作；

5、在所述故障等级为第二等级时，向所述机构控制器发送扭矩保持指令，以使所述机构控制器禁止执行降低所述电机输出扭矩的操作且禁止执行切断电机驱动功率的操作，并保持输出扭矩；

6、向所述制动装置发送抱闸指令，并在确认所述制动装置处于抱闸状态后，向所述机构控制器发送抱闸确认信号，以使所述机构控制器退出扭矩输出；所述抱闸确认信号表征所述制动装置已达到有效制动状态。

7、在一种可能的实现中所述工程机械安全控制方法，还包括：

8、在所述故障等级为所述第一等级时，所述整车控制器接收所述机构控制器发送的抱闸请求，响应于所述抱闸请求，向所述制动装置发送所述抱闸指令；

9、在所述故障等级为所述第二等级时，在向所述制动装置发送抱闸指令时，所述整车控制器不再等待所述机构控制器发送的抱闸请求，直接向所述制动装置发送所述抱闸指令。

10、在一种可能的实现中，所述第一等级为不影响系统基本运行的可停机故障；所述第二等级包括：第二子等级和第三子等级，所述第二子等级为硬件未损坏的可运行故障，所述第三子等级为硬件未完全损坏的可输出扭矩故障。

11、在一种可能的实现中，所述确认所述制动装置处于抱闸状态，包括：

12、接收所述制动装置的压力传感器检测到的压力值，当所述压力值不小于预设比例的额定压力值时，确认所述制动装置处于抱闸状态。

13、在一种可能的实现中，在向所述机构控制器发送所述抱闸确认信号之后，还包括：

14、所述机构控制器在延迟预设时长后，逐步停止扭矩输出。

15、在一种可能的实现中，在向所述制动装置发送所述抱闸指令之后的预设时间内，若未确认所述制动装置处于抱闸状态，则向所述机构控制器发送最大扭矩请求，以使所述机构控制器输出维持转矩。

16、在一种可能的实现中，所述机构控制器执行所述减速停机指令的过程包括：所述机构控制器以预设减速度执行减速停机，并在电机转速降至预设阈值以下时保持当前扭矩输出。

17、在一种可能的实现中，在所述故障等级为所述第二等级时，若所述机构控制器发生完全硬件损坏，所述整车控制器接收所述机构控制器发送的紧急停机信号，并响应于所述紧急停机信号，向发生完全硬件损坏的机构控制器对应的制动装置发送紧急抱闸指令，同时向其他机构控制器发送保持当前输出扭矩指令，禁止所述其他机构控制器执行新的动作指令。

18、本申请第二方面提供一种工程机械安全控制装置，应用于整车控制器，所述整车控制器分别和各机构控制器以及制动装置通信连接，所述装置包括：

19、故障确定模块，用于接收所述各机构控制器上报的故障等级；

20、第一等级处理模块，用于在所述故障等级为第一等级时，向所述机构控制器发送减速停机指令，以使所述机构控制器保持当前输出扭矩并执行减速停机，且不执行降低所述电机输出扭矩的操作；

21、第二等级处理模块，用于在所述故障等级为第二等级时，向所述机构控制器发送扭矩保持指令，以使所述机构控制器禁止执行降低所述电机输出扭矩的操作且禁止执行切断电机驱动功率的操作，并保持输出扭矩；以及，

22、抱闸控制模块，用于向所述制动装置发送抱闸指令，并在确认所述制动装置处于抱闸状态后，向所述机构控制器发送抱闸确认信号，以使所述机构控制器退出扭矩输出；所述抱闸确认信号表征所述制动装置已达到有效制动状态。

23、本申请第三方面提供一种计算机程序产品，包括计算机可读指令，当所述计算机可读指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备实现上述第一方面或第一方面任一实现方式的工程机械安全控制方法。

24、本申请第四方面提供一种电子设备，包括至少一个处理器和与所述处理器连接的存储器，其中：

25、所述存储器用于存储计算机程序；

26、所述处理器用于执行所述计算机程序，以使所述电子设备能够实现上述第一方面或第一方面任一实现方式的工程机械安全控制方法。

27、本申请第五方面提供一种计算机存储介质，所述存储介质承载有一个或多个计算机程序，当所述一个或多个计算机程序被电子设备执行时，能够使所述电子设备实现上述第一方面或第一方面任一实现方式的工程机械安全控制方法。

28、借由上述技术方案，本申请提供的工程机械安全控制方法，通过在第一等级故障时保持当前输出扭矩并执行减速停机且不降扭、在第二等级故障时禁止降扭和禁止切断驱动功率并保持输出扭矩。故障等级越高，越优先保证扭矩输出。在向制动装置发送抱闸指令并确认抱闸状态后才发送抱闸确认信号使机构控制器退出扭矩输出，确保了抱闸确认信号表征制动装置已达到有效制动状态，有效填补了扭矩真空期，将溜钩距离从数十厘米缩短至厘米以内，实现了故障即安全的安全设计。同时，一级故障采用正常停机流程而非降扭运行，避免了降扭导致的溜钩和设备冲击。解决了现有正向分级故障处理逻辑因扭矩真空期导致溜钩的技术问题，有效保证了故障工况下的运行安全。

1.一种工程机械安全控制方法，应用于整车控制器，所述整车控制器分别和各机构控制器以及制动装置通信连接，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的工程机械安全控制方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的工程机械安全控制方法，其特征在于，所述第一等级为不影响系统基本运行的可停机故障；所述第二等级包括：第二子等级和第三子等级，所述第二子等级为硬件未损坏的可运行故障，所述第三子等级为硬件未完全损坏的可输出扭矩故障。

4.根据权利要求1所述的工程机械安全控制方法，其特征在于，所述确认所述制动装置处于抱闸状态，包括：

5.根据权利要求1所述的工程机械安全控制方法，其特征在于，在向所述机构控制器发送所述抱闸确认信号之后，还包括：

6.根据权利要求1所述的工程机械安全控制方法，其特征在于，在向所述制动装置发送所述抱闸指令之后的预设时间内，若未确认所述制动装置处于抱闸状态，则向所述机构控制器发送最大扭矩请求，以使所述机构控制器输出维持转矩。

7.根据权利要求1所述的工程机械安全控制方法，其特征在于，所述机构控制器执行所述减速停机指令的过程包括：所述机构控制器以预设减速度执行减速停机，并在电机转速降至预设阈值以下时保持当前扭矩输出。

8.根据权利要求1所述的工程机械安全控制方法，其特征在于，在所述故障等级为所述第二等级时，若所述机构控制器发生完全硬件损坏，所述整车控制器接收所述机构控制器发送的紧急停机信号，并响应于所述紧急停机信号，向发生完全硬件损坏的机构控制器对应的制动装置发送紧急抱闸指令，同时向其他机构控制器发送保持当前输出扭矩指令，禁止所述其他机构控制器执行新的动作指令。

9.一种工程机械安全控制装置，应用于整车控制器，所述整车控制器分别和各机构控制器以及制动装置通信连接，其特征在于，所述装置包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器和与所述处理器连接的存储器，其中：