发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种搅拌车控制器、控制系统及在搅拌车控制器中使用的方法,以帮助驾驶员控制发动机工作在指定的扭矩以及转速下,避免由于驾驶员控制经验不足而使整车燃油消耗过大的问题。
在本发明的一个方面中,提供了一种搅拌车控制器。所述搅拌车控制器包括:路况判断模块,用于检测路况状态。载料判断模块,用于通过检测油泵两个高压油口的压差判断搅拌车罐内载料状态。控制模块,用于将所述路况状态在对应所述载料状态的情况下,所对应的转速控制指令及扭矩控制指令发送给发动机。
可选地,其中,所述路况判断模块包括:加速度接收子模块,用于接收设置于所述搅拌车上的三维加速度传感器感应到的三轴加速度分量,其中,所述三轴包括在水平面上沿所述搅拌车前后方向的X轴、沿所述搅拌车左右方向的Y轴、以及垂直水平面的Z轴。路况判断子模块,用于根据所述X轴以及Y轴的加速度分量在预设最小值范围内,判定所述路况状态为平整路面,根据所述X轴正方向有超过所述预设最小值范围的加速度分量,判定所述路况状态为上坡路况,根据所述X轴负方向有超过所述预设最小值范围的加速度分量,判定所述路况状态为下坡路况,根据所述Z轴的加速度分量在预设时长内变化频次超过预设频次,判定所述路况状态为起伏路况。
可选地,其中,所述载料判断模块包括:压力接收子模块,用于接收分别设置于所述油泵两个高压油口的两个压力传感器感应到的压力。载料判断子模块,用于根据所述两个压力传感器感应到的压力之差大于预先测定的满载最小压力差,判定所述搅拌车罐内载料状态为满载,根据所述两个压力传感器感应到的压力之差小于或等于预先测定的空载最大压力差,判定所述搅拌车罐内载料状态为空载。
可选地,其中,所述控制模块,用于在所述路况状态为平整路面且所述载料状态为空载的情况下,将空载模式对应的转速控制指令以及扭矩控制指令发送给发动机,在所述路况状态为平整路面且所述载料状态为满载的情况下,将中载模式对应的转速控制指令以及扭矩控制指令发送给发动机。
可选地,其中,所述控制模块,用于通过所述控制模块与所述发动机的电子控制单元之间的CAN总线,将所述路况状态在对应所述载料状态的情况下,所对应的转速控制指令及扭矩控制指令发送给所述发动机的电子控制单元。
在本发明的另一个方面中,提供了一种搅拌车控制系统。所述搅拌车控制系统包括:本发明任意实施例所述的搅拌车控制器,与所述搅拌车控制器连接的发动机电子控制单元。
可选地,其中,所述搅拌车控制器与设置于所述搅拌车上的三维加速度传感器连接。所述搅拌车控制器,用于接收所述三维加速度传感器感应到的三轴加速度分量,其中,所述三轴包括在水平面上沿所述搅拌车前后方向的X轴、沿所述搅拌车左右方向的Y轴、以及垂直水平面的Z轴,根据所述X轴以及Y轴的加速度分量在预设最小值范围内,判定所述路况状态为平整路面,根据所述X轴正方向有超过所述预设最小值范围的加速度分量,判定所述路况状态为上坡路况,根据所述X轴负方向有超过所述预设最小值范围的加速度分量,判定所述路况状态为下坡路况,根据所述Z轴的加速度分量在预设时长内变化频次超过预设频次,判定所述路况状态为起伏路况。
可选地,其中,所述搅拌车控制器与分别设置于所述油泵两个高压油口的两个压力传感器连接。所述搅拌车控制器,用于接收所述两个压力传感器感应到的压力,根据所述两个压力传感器感应到的压力之差大于预先测定的满载最小压力差,判定所述搅拌车罐内载料状态为满载,根据所述两个压力传感器感应到的压力之差小于或等于预先测定的空载最大压力差,判定所述搅拌车罐内载料状态为空载。
可选地,其中,所述搅拌车控制器与所述发动机的电子控制单元通过CAN总线连接。
在本发明的又一个方面中,提供了一种在搅拌车控制器中使用的方法。所述方法包括:检测路况状态;通过检测油泵两个高压油口的压差判断搅拌车罐内载料状态;将所述路况状态在对应所述载料状态的情况下,所对应的转速控制指令及扭矩控制指令发送给发动机。
可选地,其中,所述检测路况状态包括:接收设置于所述搅拌车上的三维加速度传感器感应到的三轴加速度分量,其中,所述三轴包括在水平面上沿所述搅拌车前后方向的X轴、沿所述搅拌车左右方向的Y轴、以及垂直水平面的Z轴;根据所述X轴以及Y轴的加速度分量在预设最小值范围内,判定所述路况状态为平整路面,根据所述X轴正方向有超过所述预设最小值范围的加速度分量,判定所述路况状态为上坡路况,根据所述X轴负方向有超过所述预设最小值范围的加速度分量,判定所述路况状态为下坡路况,根据所述Z轴的加速度分量在预设时长内变化频次超过预设频次,判定所述路况状态为起伏路况。
可选地,其中,所述通过检测油泵两个高压油口的压差判断搅拌车罐内载料状态包括:接收分别设置于所述油泵两个高压油口的两个压力传感器感应到的压力;根据所述两个压力传感器感应到的压力之差大于预先测定的满载最小压力差,判定所述搅拌车罐内载料状态为满载,根据所述两个压力传感器感应到的压力之差小于或等于预先测定的空载最大压力差,判定所述搅拌车罐内载料状态为空载。
可选地,其中,所述将所述路况状态且所述载料状态对应的转速控制指令及扭矩控制指令发送给发动机包括:在所述路况状态为平整路面且所述载料状态为空载的情况下,将空载模式对应的转速控制指令以及扭矩控制指令发送给发动机,在所述路况状态为平整路面且所述载料状态为满载的情况下,将中载模式对应的转速控制指令以及扭矩控制指令发送给发动机。
可选地,其中,所述将所述路况状态且所述载料状态对应的转速控制指令及扭矩控制指令发送给发动机包括:通过CAN总线,将所述路况状态在对应所述载料状态的情况下,所对应的转速控制指令及扭矩控制指令发送给所述发动机的电子控制单元。
通过上述技术方案,由于搅拌车控制器检测路况状态,并通过检测油泵两个高压油口的压差判断搅拌车罐内载料状态,将所述路况状态在对应所述载料状态的情况下,所对应的转速控制指令及扭矩控制指令发送给发动机,因此,搅拌车控制器可以自动根据路况以及载料情况限制出合适的扭矩以及转速,即使对于驾驶经验不够好的驾驶员,也能够在搅拌车控制器所限制定的转速控制指令以及扭矩控制指令下,很好的控制搅拌车发动机工作,不会造成整车燃油消耗过大。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
例如,参见图1,为本发明一实施例提供的一种搅拌车控制器的结构示意图。如图1所示,该搅拌车控制器可以包括:
路况判断模块110,可以用于检测路况状态。载料判断模块120,可以用于通过检测油泵两个高压油口的压差判断搅拌车罐内载料状态。控制模块130,可以用于将所述路况状态在对应所述载料状态的情况下,所对应的转速控制指令及扭矩控制指令发送给发动机。
通过本发明实施例提供的搅拌车控制器,由于搅拌车控制器可以自动根据路况以及载料情况向发动机发送指定的扭矩控制指令以及转速控制指令,因此,即使对于驾驶经验不够好的驾驶员,也可以使发动机在搅拌车控制器所限制定的转速控制指令以及扭矩控制指令下,工作在合适的扭矩以及转速,从而避免了由于驾驶员控制经验不足而使整车燃油消耗过大的问题。
再例如,参见图2,为本发明另一实施例提供的一种搅拌车控制器的结构示意图。如图2所示,该搅拌车控制器中所述路况判断模块110可以包括:加速度接收子模块111,可以用于接收设置于所述搅拌车上的三维加速度传感器感应到的三轴加速度分量,其中,所述三轴包括在水平面上沿所述搅拌车前后方向的X轴、沿所述搅拌车左右方向的Y轴、以及垂直水平面的Z轴。路况判断子模块112,可以用于根据所述X轴以及Y轴的加速度分量在预设最小值范围内,判定所述路况状态为平整路面,根据所述X轴正方向有超过所述预设最小值范围的加速度分量,判定所述路况状态为上坡路况,根据所述X轴负方向有超过所述预设最小值范围的加速度分量,判定所述路况状态为下坡路况,根据所述Z轴的加速度分量在预设时长内变化频次超过预设频次,判定所述路况状态为起伏路况。
其中,所述三维加速度传感器可以固定安装在所述搅拌车上。例如,如图3所示的搅拌车侧面示意图。固定安装在所述搅拌车上的三维加速度传感器的X轴正向可以为搅拌车前方,Y轴正向可以为搅拌车右方,Z轴正向可以为垂直水平面的上方。另外,还可以从搅拌车发动机电子控制单元获取搅拌车当前车速。例如,如车辆行驶速度基本匀速,Z轴的加速度基本维持1g,X轴Y轴加速度基本为0,则判定当前路况为平整路面;如车辆行驶速度基本匀速,X轴正方向有加速度分量,则为上坡路况;如车辆行驶速度基本匀速,X轴负方向有加速度分量,则为下坡路况;如车辆行驶速度基本匀速,Z轴的加速度在某一段时间内出现若干次较大的波动,则判定为起伏路面。
例如,一些可能的实施方式中,如图2所示,所述载料判断模块120可以包括:压力接收子模块121,可以用于接收分别设置于所述油泵两个高压油口的两个压力传感器感应到的压力。载料判断子模块122,可以用于根据所述两个压力传感器感应到的压力之差大于预先测定的满载最小压力差,判定所述搅拌车罐内载料状态为满载,根据所述两个压力传感器感应到的压力之差小于或等于预先测定的空载最大压力差,判定所述搅拌车罐内载料状态为空载。其中,所述两个压力传感器可以分别固定安装在油泵工作管路的两个高压油口。
例如,假设两个高压油口为A口与B口,A口压力传感器测得的压力为Pa,B口压力传感器测得的压力为Pb。需要说明的是,Pa与Pb的压力差大小主要与发动机转速,油泵开度,罐内装料多少有关系。由于当发动机转速在某一范围稳定油泵开度处于搅拌状态运输时,Pa与Pb的压力差主要取决于罐体内的混凝土多少,因此,通过理论与试验相结合的方法,可以测定出搅拌车发动机在某转速下搅拌运输时,满载的最小压力差Pf以及空载的最大压力差Pe。因此,根据满载的最小压力差Pf以及空载的最大压力差Pe,可以判断搅拌车是空载,中载还是满载。例如,当ABS(Pa-Pb)>0且ABS(Pa-Pb)<=Pe时,为空载,当ABS(Pa-Pb)>Pf时,为满载,其他情况,则可以视为中载。
需要说明的是,本发明实施例中,所述控制模块130中可以预先设置有多种载料工作模式,其中,一种载料工作模式对应一种载料状态及该载料状态下对应的路况状态。不同载料工作模式对应的转速控制指令以及扭矩控制指令可以不同。
例如,一些可能的实施方式中,所述控制模块130中可以预先设置有空载模式以及中载模式。其中,空载模式对应平整路面且所述载料状态为空载的情况,中载模式对应平整路面且满载的情况。可以预先测定空载模式与中载模式下分别适合采用的转速控制指令以及扭矩控制指令。相应地,所述控制模块130,可以用于在所述路况状态为平整路面且所述载料状态为空载的情况下,将空载模式对应的转速控制指令以及扭矩控制指令发送给发动机,在所述路况状态为平整路面且所述载料状态为满载的情况下,将中载模式对应的转速控制指令以及扭矩控制指令发送给发动机。
在该实施方式中,除了平整路面以外的其他路况状态、以及除了空载、满载情况以外的其他载料状态,可以对发动机的扭矩和转速进行限制,也可以不进行限制。该实施方式仅用于对本发明实施例所述控制模块130的用途进行说明,并不构成对所述控制模块130的限制。
再例如,一些可能的实施方式中,所述控制模块130,可以用于通过所述控制模块与所述发动机的电子控制单元之间的CAN总线,将所述路况状态在对应所述载料状态的情况下,所对应的转速控制指令及扭矩控制指令发送给所述发动机的电子控制单元。
例如,参见图4,为本发明一实施例提供的一种搅拌车控制系统的结构示意图。如图4所示,该搅拌车控制系统可以包括:
根据本发明任意实施例所述的搅拌车控制器410,以及与所述搅拌车控制器连接的发动机电子控制单元420。
再例如,参见图5,为本发明另一实施例提供的一种搅拌车控制系统的结构示意图。如图5所示,该搅拌车控制系统中所述搅拌车控制器410与设置于所述搅拌车上的三维加速度传感器411连接。所述搅拌车控制器410,可以用于接收所述三维加速度传感器411感应到的三轴加速度分量,其中,所述三轴包括在水平面上沿所述搅拌车前后方向的X轴、沿所述搅拌车左右方向的Y轴、以及垂直水平面的Z轴,根据所述X轴以及Y轴的加速度分量在预设最小值范围内,判定所述路况状态为平整路面,根据所述X轴正方向有超过所述预设最小值范围的加速度分量,判定所述路况状态为上坡路况,根据所述X轴负方向有超过所述预设最小值范围的加速度分量,判定所述路况状态为下坡路况,根据所述Z轴的加速度分量在预设时长内变化频次超过预设频次,判定所述路况状态为起伏路况。
又例如,如图5所示,该搅拌车控制系统中所述搅拌车控制器410与分别设置于油泵430的两个高压油口的两个压力传感器412、413连接。所述搅拌车控制器410,可以用于接收所述两个压力传感器412、413感应到的压力,根据所述两个压力传感器412、413感应到的压力之差大于预先测定的满载最小压力差,判定所述搅拌车罐内载料状态为满载,根据所述两个压力传感器412、413感应到的压力之差小于或等于预先测定的空载最大压力差,判定所述搅拌车罐内载料状态为空载。
再例如,如图5所示,所述搅拌车控制器410可以与所述发动机的电子控制单元420通过CAN总线421连接。
为了使本发明实施例提供的搅拌车控制系统更加易于理解。下面,对本发明实施例所提供的搅拌车控制系统与搅拌车动力系统之间的配合进行详细说明。例如,参见图6所示的搅拌控制系统以及搅拌车动力系统结构示意图。如图6所示,所述搅拌车控制系统,包括:搅拌车控制器410,三维加速度传感器411,压力传感器412以及413,油泵430,发动机电子控制单元420,CAN总线421。所述搅拌车动力系统,包括:发动机451、传动轴452、油泵430、马达453、减速机454、搅拌罐455。
其中,发动机451通过传动轴452带动油泵430转动,油泵430输出液压油,通过液压传动,驱动马达453转动,再经过减速机454减速,增加扭矩,带动搅拌罐455转动。安装在油泵430高压油口A的压力传感器412以及安装在高压油口B的压力传感器413测得两个油口的压力,使搅拌车控制器410检测到两个高压油口的压差,并判断搅拌车罐内载料状态。搅拌车控制器410通过三维加速度传感器411(其中,所述三维加速度传感器也可集成在搅拌车控制器内)检测出路况状态。进而,搅拌车控制器410将所述路况状态在对应所述载料状态的情况下,所对应的转速控制指令及扭矩控制指令通过CAN总线421发送给发动机电子控制单元420。发动机电子控制单元420进而根据接收到的转速控制指令及扭矩控制指令控制发动机451工作在相应转速以及扭矩下。
可见,通过本发明实施例提供的搅拌车控制系统,搅拌车控制器可以自动根据路况以及载料情况限制出合适的扭矩以及转速,即使对于驾驶经验不够好的驾驶员,也能够在搅拌车控制器所限制定的转速控制指令以及扭矩控制指令下,很好的控制搅拌车发动机工作,不会造成整车燃油消耗过大。
例如,参见图7,为本发明一实施例提供的一种在搅拌车控制器中使用的方法流程图。如图7所示,该方法可以包括:
S710、检测路况状态。
S720、通过检测油泵两个高压油口的压差判断搅拌车罐内载料状态。
S730、将所述路况状态在对应所述载料状态的情况下,所对应的转速控制指令及扭矩控制指令发送给发动机。
例如,参见图8,为本发明另一实施例提供的一种在搅拌车控制器中使用的方法流程图。如图8所示,该方法可以包括:
S810、接收设置于所述搅拌车上的三维加速度传感器感应到的三轴加速度分量,其中,所述三轴包括在水平面上沿所述搅拌车前后方向的X轴、沿所述搅拌车左右方向的Y轴、以及垂直水平面的Z轴。
S811、根据所述X轴以及Y轴的加速度分量在预设最小值范围内,判定所述路况状态为平整路面,根据所述X轴正方向有超过所述预设最小值范围的加速度分量,判定所述路况状态为上坡路况,根据所述X轴负方向有超过所述预设最小值范围的加速度分量,判定所述路况状态为下坡路况,根据所述Z轴的加速度分量在预设时长内变化频次超过预设频次,判定所述路况状态为起伏路况。
S820、接收分别设置于所述油泵两个高压油口的两个压力传感器感应到的压力。
S821、根据所述两个压力传感器感应到的压力之差大于预先测定的满载最小压力差,判定所述搅拌车罐内载料状态为满载,根据所述两个压力传感器感应到的压力之差小于或等于预先测定的空载最大压力差,判定所述搅拌车罐内载料状态为空载。
S830、在所述路况状态为平整路面且所述载料状态为空载的情况下,将空载模式对应的转速控制指令以及扭矩控制指令发送给发动机,在所述路况状态为平整路面且所述载料状态为满载的情况下,将中载模式对应的转速控制指令以及扭矩控制指令发送给发动机。
例如,可以通过CAN总线,将所述路况状态在对应所述载料状态的情况下,所对应的转速控制指令及扭矩控制指令发送给所述发动机的电子控制单元。
可见,通过本发明实施例提供的方法,使得搅拌车控制器可以自动根据路况以及载料情况限制出合适的扭矩以及转速,即使对于驾驶经验不够好的驾驶员,也能够在搅拌车控制器所限制定的转速控制指令以及扭矩控制指令下,很好的控制搅拌车发动机工作,不会造成整车燃油消耗过大。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。