CN107662469B - 运输车调平控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种运输车调平控制系统，包括：水平传感器，安装在运输车的平台上；多个压力传感器，分别安装在运输车的多个悬挂缸内；所述悬挂缸与平台相连接，所述悬挂缸用于支撑平台；控制器，分别与水平传感器、压力传感器、以及悬挂缸连接。同时，本发明还提供一种运输车调平控制方法，包括如上述运输车调平控制系统，且包括如下控制步骤：S1、水平传感器检测平台的水平度；压力传感器检测悬挂缸内的压力；S2、控制器对水平传感器和压力传感器的检测数据进行分析、并判断平台的倾斜状态；S3、控制器控制相应的悬挂缸的活塞杆伸缩、直至平台的水平度达到设定要求。本发明能自动将运输车的平台调平，且调整精度更高。

Description

运输车调平控制系统及方法

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，特别是涉及一种运输车调平控制系统及方法。

背景技术

对于一些运输车，例如铁水车一般工作环境较为恶劣，长期处在高温、金属粉尘污染严重的环境下。同时，铁水车需运输100T至380T的铁水罐，对铁水车液压悬挂系统的稳定性及控制精度要求都非常高。铁水车在进行铁水罐运输之前和装载完铁水罐之后都需要对铁水车液压悬挂进行部分调整，以确保铁水车平台处于水平位置，避免铁水车平台在运输铁水罐的过程中倾斜、以及因此引发的安全生产事故。

现有技术中，当铁水车液压悬挂系统进行整体举升或者在特殊区域进行单点平台举升时，驾驶员需要在现场指挥员协助观察下进行单点或整体悬挂系统调整。由于人工调整控制精度差，同时受人为操作不稳定因素限制，容易导致悬挂系统调整不准确，进而造成铁水车平台水平度不高；且当铁水车平台倾斜时，又会导致液压悬挂因受力不均而被损坏或偏摩，对于安全生产也是一个大隐患。

随着电力电子技术的发展，电气系统向着智能化、信息化的方向稳定发展，铁水车液压悬挂系统的稳定性、控制精度及故障预警需求越来越急迫。目前100T-380T的铁水车均采用三点或者四点液压悬挂系统，在液压悬挂进行调整时，可进行三点或者四点同时调整或者单点调整，在悬挂调整过程中急缺需要一款液压悬挂系统控制设备，替代人工观察、测量，协助现场操作员进行悬挂调整。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种能自动将运输车的平台调平的运输车调平控制系统。

为实现上述目的，本发明提供一种运输车调平控制系统，包括：

水平传感器，安装在运输车的平台上，所述水平传感器用于检测平台的水平度；

多个压力传感器，分别安装在运输车的多个悬挂缸内，所述压力传感器用于检测悬挂缸内的压力；所述悬挂缸与平台相连接，所述悬挂缸用于支撑平台；

控制器，分别与水平传感器、压力传感器、以及悬挂缸连接，所述控制器用于根据水平传感器和压力传感器的检测数据判断平台的倾斜状态，并控制相应的悬挂缸的活塞杆伸缩。

进一步地，所述运输车调平控制系统还包括安装在悬挂缸上的行程传感器，所述行程传感器与控制器相连接，所述行程传感器用于检测悬挂缸的活塞杆的伸长量。

进一步地，所述控制器包括微处理模块、传感器检测模块、以及控制输出模块，所述微处理模块分别与传感器检测模块和控制输出模块相连接，所述传感器检测模块分别与水平传感器和压力传感器相连接，所述控制输出模块与悬挂缸相连接。

进一步地，所述控制器还包括与微处理模块相连接的警示灯。

进一步地，所述控制器还包括与微处理模块相连接的手柄源模块，所述手柄源模块与手柄相连接，所述手柄源模块用于将手柄的位置状态转化成微处理模块可识别的信号，并将该信号发送给微处理模块。

进一步地，所述控制器通过调节阀与悬挂缸相连接。

进一步地，所述调节阀为电磁阀，所述控制器通过光电隔离电路与调节阀相连接。

进一步地，所述运输车调平控制系统还包括故障检测线路，所述故障检测线路包括电流检测芯片和与电流检测芯片相连接的智能开关管，所述电流检测芯片分别与水平传感器、压力传感器、以及调节阀相连接。

进一步地，所述运输车调平控制系统还包括与压力传感器相连接的显示器。

如上所述，本发明涉及的运输车调平控制系统，具有以下有益效果：

本发明中运输车调平控制系统，在使用时通过水平传感器检测平台的水平度，并通过压力传感器检测悬挂缸内的压力；控制器根据水平传感器和压力传感器的检测数据判断平台的倾斜状态、并控制相应的悬挂缸的活塞杆伸缩，从而实现对运输车的自动调平，且无需其他人员辅助观察平台的倾斜状态；同时，本发明利用水平传感器和压力传感器检测平台的倾斜状态，其检测精度更高，避免人为观测不稳定性因素，从而也使本发明调平精度更高。

本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种能自动将运输车的平台调平的运输车调平控制方法。

为实现上述目的，本发明提供一种运输车调平控制方法，包括如上述运输车调平控制系统，且包括如下控制步骤：

S1、水平传感器检测平台的水平度；压力传感器检测悬挂缸内的压力；

S2、控制器对水平传感器和压力传感器的检测数据进行分析、并判断平台的倾斜状态；

S3、控制器控制相应的悬挂缸的活塞杆伸缩、直至平台的水平度达到设定要求。

如上所述，本发明涉及的运输车调平控制方法，具有以下有益效果：

本发明中运输车调平控制方法，利用水平传感器检测平台的水平度，并利用压力传感器检测悬挂缸内的压力；控制器根据水平传感器和压力传感器的检测数据判断平台的倾斜状态、并控制相应的悬挂缸的活塞杆伸缩，从而实现对运输车的自动调平，操作简单、且无需其他人员辅助观察平台的倾斜状态；同时，本发明利用水平传感器和压力传感器检测平台的倾斜状态，其检测精度更高，避免人为观测不稳定性因素，从而也使本发明调平精度更高。

本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种便于驾驶员手动将运输车的平台调平的运输车调平控制方法。

为实现上述目的，本发明提供一种运输车调平控制方法，包括如上述运输车调平控制系统，且包括如下控制步骤：

S01、压力传感器检测悬挂缸内的压力；

S02、显示器显示压力传感器2的检测结果；

S03、驾驶员根据显示器的显示信息判断平台的倾斜状态、并通过操作手柄控制相应的悬挂缸伸缩、直至平台的水平度达到设定要求。

如上所述，本发明涉及的运输车调平控制方法，具有以下有益效果：

本发明中运输车调平控制方法，驾驶员根据显示器的显示信息即能判断平台的倾斜状态，无需其他人辅助观察，从而方便了驾驶员操作；进而驾驶员通过操作手柄控制相应的悬挂缸伸缩、并最终实现将平台调平。

附图说明

图1为本发明中运输车调平控制系统的原理结构图。

图2为本发明中控制器的原理结构图。

图3为本发明中显示器与压力传感器和行程传感器的连接示意图。

图4为本发明中故障检测线路的原理结构图。

元件标号说明

1 水平传感器

2 压力传感器

3 控制器

31 微处理模块

32 传感器检测模块

33 控制输出模块

34 警示灯

35 手柄源模块

4 行程传感器

5 调节阀

6 显示器

7 故障检测线路

71 电流检测芯片

72 智能开关管

73 指示灯

74 采样电阻

75 保险丝

76 驱动电路

8 防冲击电路

9 光电隔离电路

10 手柄

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明提供一种运输车调平控制系统，包括：

水平传感器1，安装在运输车的平台上，水平传感器1用于检测平台的水平度；

多个压力传感器2，分别安装在运输车的多个悬挂缸内，压力传感器2用于检测悬挂缸内的压力；悬挂缸与平台相连接，悬挂缸用于支撑平台；

控制器3，分别与水平传感器1、压力传感器2、以及悬挂缸连接。

同时，本发明还提供一种运输车调平控制方法，包括如上述运输车调平控制系统，且包括如下控制步骤：

S1、水平传感器1检测平台的水平度；压力传感器2检测悬挂缸内的压力；

S2、控制器3对水平传感器1和压力传感器2的检测数据进行分析、并判断平台的倾斜状态；

S3、控制器3控制相应的悬挂缸的活塞杆伸缩、直至平台的水平度达到设定要求。

本发明中运输车调平控制方法，在运输车调平控制系统的基础上，实现了对平台的自动调平，且无需其他人员辅助观察平台的倾斜状态、操作简单。同时，本发明利用水平传感器1和压力传感器2检测平台的倾斜状态，其检测精度更高，避免人为观测不稳定性因素，从而也使本发明调平精度更高。另外，在上述步骤S2中若水平传感器1的检测数据超出设定范围，则说明平台处于倾斜状态；同时，若某一压力传感器2的检测数据明显大于其他压力传感器2的检测数据，则说明该压力传感器2对应的悬挂缸承受压力较大、并说明平台在该悬挂缸对应处向下倾斜。此时在步骤S3中控制器3会控制上述承受压力较大的悬挂缸的活塞杆伸长，从而将平台顶起、并使平台处于水平状态。

另外，上述步骤S2的判断依据为：比如当运输车的平台在某一处向下倾斜时，平台的重心将向该处倾斜，从而使该处的悬挂缸承受较大的压力，此时该处的悬挂缸内的压力传感器2就会检测到一个较大的压力值。因此在上述步骤S2中若某一压力传感器2的检测数据明显大于其他压力传感器2的检测数据，则说明该压力传感器2对应的悬挂缸承受压力较大、并说明平台在该悬挂缸对应处向下倾斜。

同时，如图1所示，本申请中运输车调平控制系统还包括分别安装在多个悬挂缸上的多个行程传感器4，且多个行程传感器4均与控制器3相连接。在上述步骤S1中行程传感器4会检测悬挂缸的活塞杆的伸长量；同时在上述步骤S2中控制器3根据行程传感器4反馈的悬挂缸的活塞杆的伸长量，进一步确定平台向下倾斜的位置；比如：某一悬挂缸的活塞杆的伸长量明显低于其他悬挂缸的活塞杆的伸长量，则说明该悬挂缸承受较大压力，进而也说明平台在该悬挂缸对应处向下倾斜。

本申请中控制器3采用集成电路设计，如图2所示，包括微处理模块31、传感器检测模块32、以及控制输出模块33。微处理模块31分别与传感器检测模块32和控制输出模块33相连接，传感器检测模块32分别与水平传感器1、压力传感器2、以及行程传感器4相连接，控制输出模块33与悬挂缸相连接。本申请中微处理模块31由单片机构成。且在上述步骤S2中传感器检测模块32将水平传感器1、压力传感器2、以及行程传感器4的检测数据转化成微处理模块31能识别的数据信号，微处理模块31再根据能识别的数据信号进行相应的分析、判断。同时，如图1所示，本申请中控制器3通过调节阀5与悬挂缸相连接，调节阀5与控制器3的控制输出模块33相连接。在上述步骤S3中控制输出模块33将微处理模块31发出的控制信号转化成调节阀5能识别的控制信号、进而控制相应的调节阀5动作、并控制相应的悬挂缸的活塞杆伸缩。

本发明中运输车调平控制系统及方法可应用于铁水车上，特别是适应三点或四点支撑液压悬挂系统。在本实施例中调节阀5为电磁阀，且如图1所示，控制输出模块33通过光电隔离电路9与调节阀5相连接。悬挂缸为油缸。调节阀5可与一个或两个悬挂缸连接。这样，控制输出模块33通过光电隔离电路9向调节阀5发出相应的电流信号，控制阀5动作，进而控制一个或两个悬挂缸的活塞杆伸缩。另外，本实施例中水平传感器1采用双轴陀螺仪。

如图3所示，本发明中运输车调平控制系统还包括与压力传感器2相连接的显示器6，该显示器6可以显示压力传感器2的检测结果。且显示器6安装在驾驶室，以便于驾驶员查看、并判断平台的倾斜状态，从而便于驾驶员在无人协助的情况下自主、手动调整平台。因此，本发明还提供另一种运输车调平控制方法，包括如下步骤：

S01、压力传感器2检测悬挂缸内的压力；

S02、显示器6显示压力传感器2的检测结果；

S03、驾驶员根据显示器6的显示信息判断平台的倾斜状态、并通过操作手柄10控制相应的悬挂缸伸缩、直至平台的水平度达到设定要求。

在上述运输车调平控制方法中，驾驶员根据显示器6的显示信息即能判断平台的倾斜状态，无需其他人辅助观察，从而方便了驾驶员操作；进而驾驶员通过操作手柄10来控制相应的悬挂缸伸缩、并最终实现将平台调平。

如图2所示，本申请中控制器3还包括与微处理模块31相连接的手柄源模块35，手柄源模块35与手柄10相连接。手柄源模块35用于将手柄10的位置状态转化成微处理模块31可识别的信号，并将该信号发送给微处理模块31。这样，当运输车处于人工手动调平过程中，控制器3通过手柄源模块35获取手动操作信息，从而对驾驶员手动调平操作进行实时监控。同时，如图2所示，控制器3还包括与微处理模块31相连接的警示灯34，该警示灯34可根据驾驶员的操作情况，进行相应的警报，以便于在驾驶员出现不当操作时给予提醒，避免平台因人为操作失误出现较大倾斜情况。另外，在上述步骤S3中控制器3还可以通过控制手柄10动作、来控制平台整体举升或下降，以实现平台整体高度位置的调整。

在本实施例中报警分为三个等级：警示灯34显示绿色，表示系统处于正常调整中，控制器3通过手柄源模块35监控驾驶员的调平行为；警示灯34显示黄色，表示系统处于调整警示范围，警示驾驶员运输车当前不稳定，水平度有待继续调整，但对运输车安全性影响不大；警示灯34显示红色，表示系统处于报警状态，报警驾驶员当前运输车调整有安全问题，需要对平台水平度进行调整，若不调整会出现安全事故。另外，控制器3在监控、警示驾驶员的操作时，不会直接干预驾驶员的操作动作。

另外，如图3所示，上述显示器6还与行程传感器4相连接。在上述S01中行程传感器4会检测悬挂缸的活塞杆的伸长量。同时，在步骤S02中显示器6会显示行程传感器4的检测结果。从而在步骤S03中驾驶员可根据显示器6显示的关于行程传感器4和压力传感器2的检测结果，进行综合判断，保证驾驶员做出正确的判断。本申请中运输车调平控制系统还包括水平仪，该水平仪便于驾驶员直接观察平台的倾斜度，进而保证驾驶员在手动调平时做出合理的操作。

本申请利用上述水平传感器1、压力传感器2、以及行程传感器4，使得控制器3可实时获得运输车各悬挂缸的状态、以及平台的水平度等。该数据要比人工实测准确度高、且效率也高，能够给驾驶员准确且实时的数据支持。

如图4所示，本申请中运输车调平控制系统还包括故障检测线路7，该故障检测线路7包括电流检测芯片71和与电流检测芯片71相连接的智能开关管72，电流检测芯片71分别与水平传感器1、压力传感器2、行程传感器4、以及调节阀5相连接。电流检测芯片71用于对水平传感器1、压力传感器2、行程传感器4、以及调节阀5的输出线路电流及电压进行分析，可判断线路是否断路、短路等，并在出现此类情况时，通过智能开关管72及时切断故障电路。从而对水平传感器1、压力传感器2、行程传感器4、以及调节阀5等起到防护作用。另外，上述故障检测线路中还设置有多个指示灯73，且多个指示灯73分别位于水平传感器1、压力传感器2、行程传感器4、以及调节阀5的输入端和输出端。在系统运行过程中，位于输入端的指示灯73亮起，则表示该输入线路信号输入正常；待灯光通道打开后，输出通道有相应的指示灯73亮起，代表该输出线路信号输出正常。当某一指示灯73不亮时，表示该指示灯73所在线路出现故障，检修人员可对该指示灯73所在位置进行相应检修。另外，故障检测线路7还包括与电流检测芯片71两端相连接的采样电阻74、与采样电阻74相连接的保险丝75、以及与智能开关管72相连接的驱动电路76。本申请中利用智能开关管72替代传统的继电器直接控制，可对调节阀5进行开关量、模拟量切换控制，提高控制精度。本申请中智能开关管即BTS管。

如图4所示，本申请中运输车调平控制系统还包括与水平传感器1、压力传感器2、行程传感器4、以及调节阀5相连接防冲击电路8。该防冲击电路8包括缓冲电路和瞬态二极管。防冲击电路8在上述水平传感器1、压力传感器2、行程传感器4、以及调节阀5的输入线路或输出线路出现静电、电火花入侵时，即入侵电压远高于工作电压，但能量小，能够及时吸收入侵能量，防止线路中集成电路被击穿。在雷电、市电入侵，电压及能量都远高于该线路正常工作电压，该防护电路会自行烧坏、断开线路，确保控制器3外围线路及控制线路不受影响。

本申请中控制器3采用集成电路设计、结构简单、体积小，可安装在运输车的配电室或驾驶室，降低动输车所处环境的干扰，提高控制器3工作可靠性。同时，本申请中运输车调平控制系统提高了控制精度及稳定性，减少液压悬挂系统因平台水平偏置，长时间运行造成的悬挂故障或其他隐患；提高了运输车的工作效率，并提高了客户的满意度。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种运输车调平控制方法，包括运输车调平控制系统，其特征在于，所述运输车调平控制系统包括：

水平传感器(1)，安装在运输车的平台上，所述水平传感器(1)用于检测平台的水平度；多个压力传感器(2)，分别安装在运输车的多个悬挂缸内，所述压力传感器(2)用于检测悬挂缸内的压力；所述悬挂缸与平台相连接，所述悬挂缸用于支撑平台；

控制器(3)，分别与水平传感器(1)、压力传感器(2)、以及悬挂缸连接，所述控制器(3)用于根据水平传感器(1)和压力传感器(2)的检测数据判断平台的倾斜状态，并控制相应的悬挂缸的活塞杆伸缩；以及，

故障检测线路(7)，所述故障检测线路(7)包括电流检测芯片(71)和与电流检测芯片(71)相连接的智能开关管(72)，所述电流检测芯片(71)分别与水平传感器(1)和压力传感器(2)相连接，所述电流检测芯片(71)用于对水平传感器(1)和压力传感器(2)的输出线路电流及电压进行分析，当判断水平传感器(1)和压力传感器(2)的输出线路断路、短路故障时，通过智能开关管(72)及时切断故障电路；

所述运输车调平控制方法包括以下步骤：

S1、水平传感器(1)检测平台的水平度；压力传感器(2)检测悬挂缸内的压力；

S2、控制器(3)对水平传感器(1)和压力传感器(2)的检测数据进行分析、并判断平台的倾斜状态；当水平传感器(1)的检测数据超出设定范围时，控制器(3)判断平台处于倾斜状态；当某一压力传感器(2)的检测数据明显大于其他压力传感器(2)的检测数据时，控制器(3)判断平台在该压力传感器(2)对应的悬挂缸的对应处向下倾斜；

S3、控制器(3)控制承受压力较大的悬挂缸的活塞杆伸缩、直至平台的水平度达到设定要求。

2.根据权利要求1所述运输车调平控制方法，其特征在于，还包括安装在悬挂缸上的行程传感器(4)，所述行程传感器(4)与控制器(3)相连接，所述行程传感器(4)用于检测悬挂缸的活塞杆的伸长量。

3.根据权利要求1所述运输车调平控制方法，其特征在于，所述控制器(3)包括微处理模块(31)、传感器检测模块(32)、以及控制输出模块(33)，所述微处理模块(31)分别与传感器检测模块(32)和控制输出模块(33)相连接，所述传感器检测模块(32)分别与水平传感器(1)和压力传感器(2)相连接，所述控制输出模块(33)与悬挂缸相连接。

4.根据权利要求3所述运输车调平控制方法，其特征在于，所述控制器(3)还包括与微处理模块(31)相连接的警示灯(34)。

5.根据权利要求3所述运输车调平控制方法，其特征在于，所述控制器(3)还包括与微处理模块(31)相连接的手柄源模块(35)，所述手柄源模块(35)与手柄(10)相连接，所述手柄源模块(35)用于将手柄(10)的位置状态转化成微处理模块(31)可识别的信号，并将该信号发送给微处理模块(31)。

6.根据权利要求1所述运输车调平控制方法，其特征在于：所述控制器(3)通过调节阀(5)与悬挂缸相连接。

7.根据权利要求6所述运输车调平控制方法，其特征在于：所述调节阀(5)为电磁阀，所述控制器(3)通过光电隔离电路与调节阀(5)相连接。

8.根据权利要求1所述运输车调平控制方法，其特征在于：还包括与压力传感器(2)相连接的显示器(6)。