CN110344985B - 一种面向重型车辆底盘系统无线操控装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种面向高效作业的重型车辆底盘系统无线操控装置和方法，该装置包含遥控器、信号接收装置以及指令解析装置。遥控器用于发送控制重型车辆发动机的请求指令，包含发动机启动、发动机停机、发动机高转速运行和低转速运行四个请求指令；信号接收装置安装于被控重型车辆，用于与遥控器进行匹配，接收遥控器发出的控制请求指令；指令解析装置安装于重型车辆并与车辆底盘系统的CAN总线相连，用于根据接收到的控制请求指令编写重型车辆底盘系统的控制代码，并发送给底盘系统的CAN总线，从而实现控制操作。本发明方法具有操作便捷、发动机转速控制高效的特点。本发明方法可有效提升重型车辆作业系统的操作效率。

Description

一种面向重型车辆底盘系统无线操控装置和方法
技术领域
本发明涉及一种重型车辆底盘系统的无线操控装置和方法，尤其涉及一种面向重型车辆底盘系统无线操控装置和方法，其目的在于提升我国道路重型车辆的信息化水平，提高重型车辆作业系统的工作效率。
背景技术
重型车辆的发动机是其上装作业系统的动力源，例如道路清障救援车的上装作业系统，包括吊臂、托臂、绞盘等机械装置，其动力都来源于重型车辆底盘系统中的发动机。重型车辆作业系统的不同操作对功率的需求是不同的，但现有重型车辆作业系统的操控一般是在固定功率下完成的，因此存在输出功率与需求功率不匹配的问题，导致作业系统效率较低。对于道路清障救援车，其作业系统的运行效率直接影响了整个道路交通事故施救过程的效率，发动机输出功率与作业系统需求功率不匹配会造成救援操作效率较低，而交通事故的快速抢通救援对保障道路通行能力、减小经济损失有重要意义。
重型车辆将发动机的功率根据实际作业的需求进行自适应调节可以有效提高上装作业系统的工作效率。而发动机的功率在重型车辆静止作业时与发动机转速成正比，调节发动机转速是较为便捷的调节发动机功率的方式。传统调节发动机转速的方法需要驾驶员在驾驶室内通过踩油门踏板实现，灵活性较差。
对于具有CAN总线控制功能的重型车辆，通过无线通讯的方式给重型车辆底盘系统直接发指令进行发动机转速的远程调节，可以实现操作人员根据重型车辆上装作业系统的功率需求对发动机转速实施方便、快速的调节，从而提高上装作业系统的工作效率。
当重型车辆底盘系统接收到发动机转速请求指令时，如果请求的转速较高，容易导致油门开度突然增加，造成汽油燃烧不充分，会产生积碳，同时增加油耗，长此以往容易损伤发动机，导致发动机寿命缩短。
发明内容
发明目的：为了解决传统重型车辆作业系统需求功率与发动机输出功率不匹配以及重型车辆底盘系统操控不灵活的问题，本发明提供一种面向重型车辆底盘系统无线操控装置和方法。
技术方案：一种面向重型车辆底盘系统无线操控方法，包括以下步骤：
步骤一：采用中断方式监听是否接收到控制请求指令，若接收到控制请求指令则进行指令分析，若没有收到控制请求指令则保持监听等待；
步骤二：对于收到的控制请求指令，分析指令内容并根据重型车辆底盘系统的控制协议编写并发送控制代码至CAN总线；控制请求指令包括发动机启动请求指令、发动机停机请求指令、发动机高转速运行请求指令及发动机低转速运行请求指令；对于不同的控制请求指令，编写不同的控制代码；
当收到发动机启动请求指令时，编写发动机启动控制代码，并以0.1s为间隔连续发送三次发动机启动控制代码；
当收到发动机停机请求指令时，编写发动机停机控制代码，并发送一次发动机停机控制代码；
当收到发动机高转速运行请求指令时，对发动机转速进行分段控制，具体步骤如下：
1)通过CAN总线读取发动机当前转速；
2)计算请求的高转速和当前转速之间的插值公式，令发动机当前转速为a，默认的发动机高转速为b，时间轴以秒为单位，x为时间横轴坐标，y为转速纵轴坐标，对(0，a),(1,b)两个点进行线性插值，得到高转速运行请求指令的差值公式，即：
y＝a+(b-a)x
3)利用上述公式，计算1s时间内每0.1s间隔所对应的转速值，得到x取值为[0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1]时，所对应的y值；
4)根据计算得到的y值，依次编写相应的转速控制代码，并以0.1s为间隔依次将转速控制代码发送给车辆CAN总线，当发送完所有的转速请求后，继续以0.1s的时间间隔持续发送请求发动机转速为b对应的转速控制代码，将发动机保持在高转速运行状态；
当收到发动机低转速运行请求指令时，令默认的发动机低转速为c，编写控制发动机转速为c的控制代码，并以0.1s的时间间隔持续发送该转速控制代码给车辆CAN总线，将发动机保持在低转速运行状态；
步骤三：返回步骤一，等待下一次控制请求指令的到来。
进一步的，所述低转速为重型车辆在空挡状态下无任何操作时的发动机转速值。
进一步的，步骤一中，所述控制请求指令通过遥控器发出，遥控器通过无线通讯方式将控制请求指令发送给安装在重型车辆上的信号接收装置。
进一步的，步骤一中，指令分析由指令解析装置完成，指令解析装置根据接收到的控制请求指令，编写重型车辆底盘系统的控制代码，并发送给底盘系统的CAN总线。
一种面向重型车辆底盘系统无线操控装置，包括遥控器、信号接收装置及指令解析装置；
所述遥控器用于发送重型车辆的控制请求指令，遥控器与信号接收装置之间通过无线信号通讯；
所述信号接收装置安装于重型车辆上，信号接收装置与指令解析装置之间通过串口通讯，信号接收装置用于与遥控器进行匹配、接收遥控器发送的控制请求指令，并把控制请求指令发送给指令解析装置；
所述指令解析装置安装于重型车辆并与重型车辆底盘系统的CAN总线相连接，指令解析装置用于根据控制请求指令编写控制代码，发送给底盘系统的CAN总线。
进一步的，所述遥控器发送的控制请求指令包括发动机启动请求指令、发动机停机请求指令、发动机高转速运行请求指令及发动机低转速运行请求指令。
有益效果：本发明提供一种面向重型车辆底盘系统无线操控装置和方法，相比现有技术存在以下优点及有益效果：
(1)操作便捷。相比于传统的驾驶员在驾驶室内的操作方式，本发明采用无线操控的方法，可以对重型车辆进行便捷的操控；
(2)控制高效。只需一次按键就可以将发动机至于高转速运行状态，并且采用线性插值方法，对发动机转速进行分段控制，保证控制的平顺性。
附图说明
图1是重型车辆底盘系统无线操控装置原理图；
图2是指令解析装置工作流程图；
图3是发动机高转速控制的直线插值方程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，面向重型车辆底盘系统无线操控装置，包括遥控器、信号接收装置及指令解析装置；
所述遥控器用于发送重型车辆的控制请求指令，遥控器与信号接收装置之间通过无线信号通讯；所述遥控器发送的控制请求指令包括发动机启动请求指令、发动机停机请求指令、发动机高转速运行请求指令及发动机低转速运行请求指令。
所述信号接收装置安装于重型车辆上，信号接收装置与指令解析装置之间通过串口通讯，信号接收装置用于与遥控器进行匹配、接收遥控器发送的控制请求指令，并把控制请求指令发送给指令解析装置；
所述指令解析装置安装于重型车辆并与重型车辆底盘系统的CAN总线相连接，指令解析装置用于根据控制请求指令编写控制代码，发送给底盘系统的CAN总线。
如图2所示，面向重型车辆底盘系统无线操控方法，包括以下步骤：
步骤一：采用中断方式监听是否接收到控制请求指令，若接收到控制请求指令则进行指令分析，若没有收到控制请求指令则保持监听等待；
步骤二：对于收到的控制请求指令，分析指令内容并根据重型车辆底盘系统的控制协议编写并发送控制代码至CAN总线；控制请求指令包括发动机启动请求指令、发动机停机请求指令、发动机高转速运行请求指令及发动机低转速运行请求指令；对于发动机启动请求指令、发动机高转速运行请求指令及发动机低转速运行请求指令，控制代码间隔连续多次发送；对于发动机停机请求指令，控制代码发送一次。
(1)当收到发动机启动请求指令时，编写发动机启动控制代码，并以0.1s为间隔连续发送三次发动机启动控制代码，防止只发送一次代码时发动机点火失败。
(2)当收到发动机停机请求指令时，编写发动机停机控制代码，并发送一次发动机停机控制代码。
(3)当收到发动机高转速运行请求指令时，对发动机转速进行分段控制，以实现快速平稳的发动机高转速请求，具体步骤如下：
1)通过CAN总线读取发动机当前转速；
2)计算请求的高转速和当前转速之间的插值公式。考虑到重型车辆底盘系统接收控制指令的最短时间间隔为0.1s，在1s内实现发动机转速的逐步提升可以实现快速平稳的发动机转速控制。令发动机当前转速为a，默认的发动机高转速为b，时间轴以秒为单位，x为时间横轴坐标，y为转速纵轴坐标，对(0，a),(1,b)两个点进行线性插值，插值方程图像如图3所示，得到高转速运行请求指令的差值公式，即：
y＝a+(b-a)x
3)利用上述公式，计算1s时间内每0.1s间隔所对应的转速值，得到x取值为[0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1]时，所对应的y值；
4)根据计算得到的y值，依次编写相应的转速控制代码，并以0.1s为间隔依次将转速控制代码发送给车辆CAN总线，当发送完所有的转速请求后，继续以0.1s的时间间隔持续发送请求发动机转速为b对应的转速控制代码，将发动机保持在高转速运行状态。
(4)当收到发动机低转速运行请求指令时，令默认的发动机低转速为c(该低转速为重型车辆在空挡状态下无任何操作时的发动机转速值)，编写控制发动机转速为c的控制代码，并以0.1s的时间间隔持续发送该转速控制代码给车辆CAN总线，将发动机保持在低转速运行状态。
步骤三：返回步骤一，等待下一次控制请求指令的到来。

Claims (6)

1.一种面向重型车辆底盘系统无线操控方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：采用中断方式监听是否接收到控制请求指令，若接收到控制请求指令则进行指令分析，若没有收到控制请求指令则保持监听等待；
步骤二：对于收到的控制请求指令，分析指令内容并根据重型车辆底盘系统的控制协议编写并发送控制代码至CAN总线；控制请求指令包括发动机启动请求指令、发动机停机请求指令、发动机高转速运行请求指令及发动机低转速运行请求指令；对于不同的控制请求指令，编写不同的控制代码；
当收到发动机启动请求指令时，编写发动机启动控制代码，并以0.1s为间隔连续发送三次发动机启动控制代码；
当收到发动机停机请求指令时，编写发动机停机控制代码，并发送一次发动机停机控制代码；
当收到发动机高转速运行请求指令时，对发动机转速进行分段控制，具体步骤如下：
1)通过CAN总线读取发动机当前转速；
2)计算请求的高转速和当前转速之间的插值公式，令发动机当前转速为a，默认的发动机高转速为b，时间轴以秒为单位，x为时间横轴坐标，y为转速纵轴坐标，对(0，a),(1,b)两个点进行线性插值，得到高转速运行请求指令的插值公式，即：
y＝a+(b-a)x
3)利用上述公式，计算1s时间内每0.1s间隔所对应的转速值，得到x取值为[0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1]时，所对应的y值；
4)根据计算得到的y值，依次编写相应的转速控制代码，并以0.1s为间隔依次将转速控制代码发送给车辆CAN总线，当发送完所有的转速请求后，继续以0.1s的时间间隔持续发送请求发动机转速为b对应的转速控制代码，将发动机保持在高转速运行状态；
当收到发动机低转速运行请求指令时，令默认的发动机低转速为c，编写控制发动机转速为c的控制代码，并以0.1s的时间间隔持续发送该转速控制代码给车辆CAN总线，将发动机保持在低转速运行状态；
步骤三：返回步骤一，等待下一次控制请求指令的到来。
2.根据权利要求1所述的面向重型车辆底盘系统无线操控方法，其特征在于，所述低转速为重型车辆在空挡状态下无任何操作时的发动机转速值。
3.根据权利要求1所述的面向重型车辆底盘系统无线操控方法，其特征在于，步骤一中，所述控制请求指令通过遥控器发出，遥控器通过无线通讯方式将控制请求指令发送给安装在重型车辆上的信号接收装置。
4.根据权利要求1所述的面向重型车辆底盘系统无线操控方法，其特征在于，步骤一中，指令分析由指令解析装置完成，指令解析装置根据接收到的控制请求指令，编写重型车辆底盘系统的控制代码，并发送给底盘系统的CAN总线。
5.一种采用如权利要求1所述的面向重型车辆底盘系统无线操控方法的装置，其特征在于，包括遥控器、信号接收装置及指令解析装置；
所述遥控器用于发送重型车辆的控制请求指令，遥控器与信号接收装置之间通过无线信号通讯；
所述信号接收装置安装于重型车辆上，信号接收装置与指令解析装置之间通过串口通讯，信号接收装置用于与遥控器进行匹配、接收遥控器发送的控制请求指令，并把控制请求指令发送给指令解析装置；
所述指令解析装置安装于重型车辆并与重型车辆底盘系统的CAN总线相连接，指令解析装置用于根据控制请求指令编写控制代码，发送给底盘系统的CAN总线。
6.根据权利要求5所述的面向重型车辆底盘系统无线操控装置，其特征在于，所述遥控器发送的控制请求指令包括发动机启动请求指令、发动机停机请求指令、发动机高转速运行请求指令及发动机低转速运行请求指令。
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