CN111979961B - 双水泵洗扫车的控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双水泵洗扫车的控制方法及系统,其首先基于路面污染情况选择洗扫车的作业模式,可以针对不同的工况可以选择不同的清洁作业模式,既确保了路面清洁效果,又可以实现水资源的优化利用。然后再通过底盘ECU获取底盘发动机的转速,即可获取洗扫车的车速,再基于洗扫车的作业模式和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,从而控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持恒定,确保洗扫车输出的总流量保持恒定,不受到洗扫车行驶速度的影响,提高了清洗效果,保证了清洗效果的一致性,尤其是在道路污染严重的城郊道路,清洗效果提升更加明显。

Description

双水泵洗扫车的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及具有深度清洁功能的洗扫车技术领域,特别地,涉及一种双水泵洗扫车的控制方法及系统。
背景技术
随着环卫作业装备的进步,我国城镇道路已经基本实现机械化清扫作业,洗扫车、清扫车和洒水车等环卫设备在城市道路保洁作业中被广泛使用。现有的传统洗扫车清洗水压力低,仅能清理道路表面的沙砾和粉尘,对于道路积垢、板结和油污等污染物无法进行有效清除,尤其在污染严重的城郊道路,单纯依靠洗扫车作业已无法满足要求。为解决道路积垢、板结、油污等污染物无法清理的问题,需要对路面进行深度清洁作业,目前常用的技术是利用安装在吸嘴内的多个高压射流旋转清洁喷嘴反复清洗路面,从而实现对道路的深度清洁。例如,现有技术CN106638424A即公开了一种道路污染清除车,其则是利用高压射流清洗装置来对路面进行高压冲洗,从而实现深度清洁作业,并且可以在深度清洁模式和普通模式之间进行切换。另外,目前具有深度清洁功能的洗扫车为了给高压射流清洗装置提供高压水流,通常采用的是双水泵系统,即副发动机驱动一台水泵,底盘发动机驱动一台水泵,双水泵同时作业以提供充足的水流量,从而满足深度清洁作业的需求。
现有的双水泵洗扫车的控制方式属于粗放式控制,在深度清洁作业模式下控制两台水泵同时高功率工作,而在普通清洁作业模式下则控制两台水泵同时低功率工作,或者控制由底盘发动机驱动的水泵单独工作。但是,由底盘发动机驱动的水泵的排水量会随车速的实时变化而变化,从而导致不管是在深度清洁作业模式下还是普通清洁作业模式下,双水泵系统输出的总流量是实时变化的,从而导致洗扫车的高压射流清洗装置输出的高压水流压力是变化的,很大程度上影响了冲洗效果,尤其是冲洗效果的一致性很差。并且,在道路污染严重的城郊道路,车辆行驶条件较差,洗扫车很难保持恒定车速行驶,双水泵系统输出的总流量更加难以保持恒定,从而导致清洗效果及其一致性更差。
发明内容
本发明提供了一种双水泵洗扫车的控制方法及系统,以解决目前的具有深度清洁功能的洗扫车对于双水泵系统采用粗放式控制方式所导致的清洗效果差的技术问题。
根据本发明的一个方面,提供一种双水泵洗扫车的控制方法,洗扫车包括底盘发动机、副发动机、第一水泵、第二水泵、风机和液压油泵,副发动机驱动第一水泵和风机,底盘发动机通过取力器驱动液压油泵,液压油泵驱动第二水泵,液压油泵为变量泵,所述控制方法包括以下步骤:
步骤S1:基于路面污染情况选择洗扫车的作业模式;
步骤S2:获取底盘发动机的转速;
步骤S3:基于洗扫车的作业模式和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持恒定。
进一步地,洗扫车的作业模式包括深度清洁模式和普通清洁模式,当选择洗扫车的作业模式为深度清洁模式时:
控制副发动机的转速为最大转速,从而控制风机以最大工作能力吸拾路面污水和控制第一水泵的排水量保持稳定,然后根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定;
或者,不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,根据深度清洁模式对应的预设系统总流量计算得到风机的功率要求,再根据风机的功率要求控制副发动机的转速保持在恒定转速工作,从而控制第一水泵的排水量保持稳定,再根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定。
进一步地,当选择洗扫车的作业模式为普通清洁模式时:
控制液压油泵的开度为最大开度,此时第二水泵的排水量随车速变化而变化,再根据底盘发动机的转速控制副发动机的转速以控制第一水泵的排水量随车速变化而变化,且控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定;
或者,不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,根据普通清洁模式对应的预设系统总流量计算得到风机的功率要求,再根据风机的功率要求控制副发动机的转速保持在恒定转速工作,从而控制第一水泵的排水量保持稳定,再根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定。
进一步地,不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,所述控制方法还包括以下步骤:
步骤S4:检测洗扫车输出的实际总流量;
步骤S5:将检测到的实际总流量与预设的系统总流量进行比较,然后根据比较结果和底盘发动机的转速调节副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制洗扫车输出的实际总流量保持在预设值。
进一步地,在步骤S4中通过检测总水路压力值来得到总流量值,并在步骤S5中将检测到的总水路实际压力值与预设压力值进行比较,根据比较结果和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制总水路压力值保持在预设值。
本发明还提供一种双水泵洗扫车的控制系统,洗扫车包括底盘发动机、副发动机、第一水泵、第二水泵、风机和液压油泵,副发动机驱动第一水泵和风机,底盘发动机通过取力器驱动液压油泵,液压油泵驱动第二水泵,液压油泵为变量泵,所述控制系统包括控制器,所述控制器分别与液压油泵、副发动机ECU、底盘ECU电性连接,所述控制器用于控制洗扫车的作业模式、获取底盘发动机的转速以及根据洗扫车的作业模式和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持恒定。
进一步地,洗扫车的作业模式包括深度清洁模式和普通清洁模式,当所述控制器控制洗扫车的作业模式为深度清洁模式时:
所述控制器控制副发动机的转速保持为最大转速,从而控制风机以最大工作能力吸拾路面污水和控制第一水泵的排水量保持稳定,并根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定;
或者,所述控制器根据不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,所述控制器根据深度清洁模式对应的预设系统总流量计算得到风机的功率要求,再根据风机的功率要求控制副发动机的转速保持在恒定转速工作,从而控制第一水泵的排水量保持稳定,再根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定。
进一步地,当所述控制器控制洗扫车的作业模式为普通清洁模式时:
所述控制器控制液压油泵的开度为最大开度,此时第二水泵的排水量随车速变化而变化,再根据底盘发动机的转速控制副发动机的转速以控制第一水泵的排水量随车速变化而变化,且控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定;
或者,所述控制器根据不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,所述控制器根据普通清洁模式对应的预设系统总流量计算得到风机的功率要求,再根据风机的功率要求控制副发动机的转速保持在恒定转速工作,从而控制第一水泵的排水量保持稳定,再根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定。
进一步地,所述控制器根据不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,所述控制系统还包括与所述控制器电性连接并用于检测洗扫车输出的实际总流量的流量检测单元,所述控制器还用于将流量检测单元检测到的实际总流量与预设的系统总流量进行比较,然后根据比较结果和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制洗扫车输出的实际总流量保持在预设值。
进一步地,所述流量检测单元为压力传感器,其通过检测总水路的实际压力值来得到实际流量值,所述控制器则通过设定总水路压力值来设置不同作业模式下的预设系统总流量值,所述控制器将检测到的总水路实际压力值与设定压力值进行比较后,根据比较结果和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制总水路压力值保持在设定值。
本发明具有以下效果:
本发明的双水泵洗扫车的控制方法,首先基于路面污染情况选择洗扫车的作业模式,当路面污染严重时,所需水流量较大,选择洗扫车的作业模式为深度清洁模式,当路面污染较轻时,所需水流量较小,则选择普通清洁模式,从而可以针对不同的工况可以选择不同的清洁作业模式,既确保了路面清洁效果,又可以实现水资源的优化利用。然后再通过底盘ECU获取底盘发动机的转速,即可获取洗扫车的车速,再基于洗扫车的作业模式和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,从而控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持恒定,确保洗扫车输出的总流量保持恒定,不受到洗扫车行驶速度的影响,提高了清洗效果,保证了清洗效果的一致性,尤其是在道路污染严重的城郊道路,清洗效果提升更加明显。
另外,本发明的双水泵洗扫车的控制系统同样具有上述优点。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明优选实施例的双水泵洗扫车的机械驱动结构示意图。
图2是本发明优选实施例的双水泵洗扫车的控制方法的流程示意图。
图3是本发明另一实施例的双水泵洗扫车的控制系统控制洗扫车输出总流量保持恒定的控制原理示意图。
图4是本发明另一实施例的双水泵洗扫车的控制系统控制总水路压力保持预设值的控制原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示,双水泵洗扫车包括底盘发动机、副发动机、第一水泵、第二水泵、风机和液压油泵,所述副发动机驱动第一水泵和风机,第一水泵和风机的转速由副发动机的转速决定,即第一水泵的排水量和风机的工作能力与副发动机的转速有关,所述底盘发动机通过取力器驱动液压油泵,液压油泵通过马达驱动第二水泵,液压油泵为变量柱塞泵,第二水泵的转速由底盘发动机的转速和液压油泵的开度同时决定,即第二水泵的排水量既与车速有关,又与变量泵电流大小有关。所述第一水泵和第二水泵均为柱塞泵。
针对上述双水泵洗扫车,本发明的优选实施例提供一种双水泵洗扫车的控制方法,如图2所示,所述控制方法包括以下步骤:
步骤S1:基于路面污染情况选择洗扫车的作业模式;
步骤S2:获取底盘发动机的转速;
步骤S3:基于洗扫车的作业模式和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持恒定。
可以理解,本实施例的双水泵洗扫车的控制方法,首先基于路面污染情况选择洗扫车的作业模式,当路面污染严重时,所需水流量较大,选择洗扫车的作业模式为深度清洁模式,当路面污染较轻时,所需水流量较小,则选择普通清洁模式,从而可以针对不同的工况可以选择不同的清洁作业模式,既确保了路面清洁效果,又可以实现水资源的优化利用。然后再通过底盘ECU获取底盘发动机的转速,即可获取洗扫车的车速,再基于洗扫车的作业模式和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,从而控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持恒定,确保洗扫车输出的总流量保持恒定,不受到洗扫车行驶速度的影响,提高了清洗效果,保证了清洗效果的一致性,尤其是在道路污染严重的城郊道路,清洗效果提升更加明显。
可以理解,在所述步骤S1中,可以通过位于驾驶室内的工作人员人为目视评估路面污染情况后手动选择洗扫车的作业模式,当路面污染严重时,所需水流量较大,选择洗扫车的作业模式为深度清洁模式,当路面污染程度较轻时,所需水流量较小,则选择普通清洁模式。当选择深度清洁作业模式时,由洗扫车的左右喷杆和旋转喷头来冲刷路面,其中旋转喷头起到深度清洁的作用,旋转喷头的喷水量较大;当选择普通清洁作业模式时,由洗扫车的左右喷杆和吸嘴喷杆冲刷路面,喷杆的喷水量相对较少,从而起到普通清洁的作用。当然,在本发明的其它实施例中还可以根据实际需要设定更多的作业模式,例如设定均衡作业模式,即兼顾深度清洁功能和普通清洁功能的作业方式,其所需水流量值也位于深度清洁模式和普通清洁模块对应的水流量值之间。
另外,作为一种选择,在所述步骤S1中,还可以基于图像识别技术自动判定前方路面污染情况,并根据判定结果自动选择洗扫车的作业模式,从而实现作业模式的智能化控制,无需驾驶人员时刻观察路面污染程度来选择洗扫车的作业模式,驾驶人员可以集中注意力在安全驾驶上,提高了行车安全性。具体地,可以采用机器视觉和边缘检测算法来获取路面污染物的区域面积,然后将污染区域面积与阈值进行比较,若污染区域面积大于等于阈值,则判定前方路面属于重度污染情况,需要进行深度清洁作业,则对应自动选择深度清洁作业模式;若污染区域面积小于阈值,则判定前方路面属于轻度污染情况,只需进行普通清洁作业即可,则对应自动选择普通清洁作业模式。另外,对于路面存在油污的情况,由于油污相对于正常路面的颜色较深,故而可以通过机器视觉技术和颜色识别技术相结合的方式来自动识别油污。具体地,先通过机器视觉技术获取前方路面图像,然后基于颜色识别技术识别出图像中是否存在油污,甚至于识别出油污的面积大小,然后根据识别结果判定污染情况,最后根据污染情况自动选择作业模式。
可以理解,洗扫车的作业模式包括深度清洁模式和普通清洁模式,当选择洗扫车的作业模式为深度清洁模式时,所述步骤S3为:
控制副发动机的转速为最大转速,从而控制风机以最大工作能力吸拾路面污水和控制第一水泵的排水量保持稳定,然后根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定。
具体地,当路面污染严重时需要选择深度清洁模式,由于在深度清洁模式下洗扫车输出的总流量较大,故而风机需要达到最大工作能力以将清洗后的污水全部吸回污水箱,从而要求副发动机以最大效率的恒定转速工作,以确保风机具有最佳的污水吸拾效果。而由于副发动机的转速恒定,则第一水泵输出的水流量保持恒定。此时要控制总流量保持恒定,只需要控制第二水泵的水流量保持稳定即可,由于第二水泵输出的水流量同时受到车速和液压油泵的开度影响,故而需要根据底盘发动机的转速(即反映出此时的车速快慢)对应地控制液压油泵的开度,当底盘发动机的转速较快时,则需要对应地减小液压马达的开度,当底盘发动机的转速较慢时,则需要增大液压马达的开度,从而控制第二水泵输出的水流量保持恒定,进而控制第一水泵和第二水泵的水流量总和保持恒定。
可以理解,洗扫车输出的总流量Q=Q1+Q2,其中Q1表示第一水泵输出的水流量,Q2表示第二水泵输出的水流量。而Q1=n1*V1,Q2=n2*V2,n1表示第一水泵的转速,其等于副发动机的转速,即n1=n副发,V1表示第一水泵的排量,为定值。n2表示第二水泵的转速,其等于马达的转速,即n2=n马达,V2表示第二水泵的排量,为定值,而马达的转速n马达由液压油泵的供油量Q油泵之间呈线性关系,Q油泵=n主发*V油泵=n主发*Vmax*i/(imax-imin),Vmax表示液压油泵的最大排量,i表示变量泵的实际电流大小,n主发表示底盘发动机的转速,imax表示变量泵的最大电流,imin表示变量泵的最小电流。因此,抛去相关系数,Q=n副发*V1+n主发*Vmax*i/(imax-imin)*V2,其中Q、V1、V2、Vmax、imax、imin均为定值,当副发动机的转速为定值时,变量泵的电流大小与底盘发动机转速的关系为i=k1/n主发,由此可见变量泵的电流大小控制与车速大小呈负相关,当底盘发动机转速较快时需要减小变量泵的电流,而当底盘发动机的转速较慢时需要增大变量泵的电流,从而控制第二水泵输出的水流量保持稳定,进而控制第一水泵和第二水泵输出的总流量保持恒定。
在深度清洁模式下,本发明综合考虑了冲洗效果和风机的污水吸拾效果,既保证了可以将路面上的结垢、板结、油污等污染物成功清洗掉,又可以保证在风机的作用下可以将清洗后产生的污水全部吸回污水箱内,避免出现二次污染的情况,提高了清洗效果。
另外,作为一种选择,不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,例如深度清洁模式的系统总流量预设值较大,而普通清洁模式的系统总流量预设值较小,也可以根据深度清洁模式对应的总流量准确计算得到风机的功率要求,然后根据风机的功率要求对应地调节副发动机的转速,从而控制副发动机保持在恒定的某一转速(非最大转速)工作,此时第一水泵输出的水流量仍然是恒定的,只需要调节第二水泵的水流量保持稳定即可。
另外,当选择洗扫车的作业模式为普通清洁模式时,所述步骤S3具体为:
控制液压油泵的开度为最大开度,此时第二水泵的排水量随车速变化而变化,再根据底盘发动机的转速控制副发动机的转速以控制第一水泵的排水量随车速变化而变化,且控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定。
具体地,当路面污染较轻时选择普通清洁模式,由左右喷杆和吸嘴内喷杆冲刷路面,出水量相对较少,风机将污水吸回污水箱的能力要求降低。此时,控制变量泵的电流至最大,即控制液压油泵的开度至最大,第二水泵输出的水流量仅由底盘发动机的转速决定,即第二水泵输出的水流量随车速变化而变化,车速越快即意味着底盘发动机的转速越大,则第二水泵输出的水流量越大,底盘发动机的转速越小,第二水泵输出的水流量越小。为了保证总流量保持恒定,则需要控制第一水泵输出的水流量随车速变化而变化,从而需要根据车速变化调节副发动机的转速,底盘发动机的转速越大,控制副发动机的转速越小,底盘发动机的转速越小,则控制副发动机的转速越大。此时,第二水泵输出的水流量与车速的变化正相关,而第一水泵输出的水流量与车速的变化负相关,从而实现第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持恒定。
另外,由于底盘发动机的转速越大,即车速越快,则副发动机的转速越小,此时风机的功率也越小,因此,洗扫车的行驶速度不能无限期地增大,一旦超过某一阈值时,风机的功率过小会导致无法将清洗产生的污水全部吸回污水箱内,从而造成二次污染。因此,作为优选的,当洗扫车的行驶速度超过阈值,即底盘发动机的转速超过阈值时,提醒驾驶人员控制车辆及时减速。当然在实际进行清洗作业过程中,洗扫车的行驶速度都较低,不会存在由于车速过快导致副发动机转速过低,从而导致风机无法将污水吸回污水箱的情况,上述优选实施例是为了应对驾驶人员出现误操作导致车速过快的情况。
可以理解,如上述公式Q=n副发*V1+n主发*Vmax*i/(imax-imin)*V2所示,则n副发=(Q-n主发*Vmax*i/(imax-imin)*V2)/V1,由于Q、Vmax、i、imax、imin、V2、V1均为定值,则副发动机的转速与底盘发动机的转速之间的关系式为n副发=k2-k3*n主发,其中,k2和k3为常数,由此可见副发动机的转速与车速大小呈负相关。
在普通清洁模式下,出水量相对较少,风机的污水吸拾能力要求降低,通过控制液压油泵的开度至最大,此时,第二水泵输出的水流量与底盘发动机的转速之间呈正相关,而副发动机的转速与底盘发动机的转速之间呈负相关,从而根据底盘发动机的转速来对应调节副发动机的转速,进而保证第一水泵和第二水泵输出的总流量维持恒定,路面冲洗效果保持稳定,并且也保证了风机可以将清洗后产生的污水全部吸回污水箱内,避免出现二次污染,提高了清洗效果。
另外,作为一种选择,不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,在普通清洁模式下,也可以根据普通清洁模式对应的预设系统总流量计算得到风机的功率要求,然后根据风机的功率要求对应地设定副发动机的转速,从而控制副发动机保持在恒定的某一转速工作。此时,第一水泵输出的水流量仍然是恒定的,只需要调节第二水泵的水流量即可,再按照深度清洁模式下的调节方式控制第二水泵输出的水流量保持稳定即可,即基于底盘发动机的转速控制变量泵的电流大小。
可以理解,作为优选的,所述控制方法还包括以下步骤:
步骤S4:检测洗扫车输出的实际总流量;
步骤S5:将检测到的实际总流量与预设的系统总流量进行比较,然后根据比较结果和底盘发动机的转速调节副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制洗扫车输出的实际总流量保持在预设值。
由于预设的系统总流量是针对不同工况的最佳水流量,具有最佳的清洗效果,通过检测洗扫车输出的实际总流量,并将检测到的实际水流量与设定的系统总流量进行比较,当比较出实际水流量未达到预设值时,则根据底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和维持在预设的系统总流量,通过闭环控制的方式实现了总排水量恒定且为最佳的水流量,进一步提高了清洗效果,而且清洗效果保持稳定,不受路况和车速的影响。
具体地,Q=n副发*V1+n主发*Vmax*i/(imax-imin)*V2,在深度清洁模式中,n副发、V1、Vmax、V2、imax、imin均为定值,第一水泵输出的水流量是恒定的,只需要根据底盘发动机的转速控制变量泵电流大小即可控制第二水泵输出的水流量保持稳定,并且控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持在预设值。而在普通清洁模式中,V1、Vmax、V2、imax、imin、i均为定值,则只需要根据底盘发动机的转速n主发调节副发动机的转速n副发,从而控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持在预设值;或者,根据普通清洁模式对应的预设系统总流量计算得到风机的功率要求,然后根据风机的功率要求对应地设定副发动机的转速,从而控制副发动机保持在恒定的某一转速工作。此时,第一水泵输出的水流量仍然是恒定的,只需要调节第二水泵的水流量即可,再按照深度清洁模式下的调节方式控制第二水泵输出的水流量保持稳定,即基于底盘发动机的转速控制变量泵的电流大小,并且控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持在预设值。
可以理解,在所述步骤S4中,可以通过检测总水路压力值来得到总流量值,也可以通过流量计直接检测总水路输出的总流量值,但是考虑到流量计检测无法做到实时检测并实时反馈,难以满足闭环控制的实时性要求,故而优选采用检测压力的方式来测量流量。具体地,高压水路压力P与高压水流作用力F、总流量Q的关系式在不考虑系数的情况下可简化为:P=(F/Q)2,其中,对于同一清洗效果,高压水流作用力F、总流量Q均为定值,故而通过检测总水路压力值即可反映出总水路输出的总流量值。当采用检测压力来获得总流量时,针对不同的作业模式则对应预设有不同的总水路压力值,后续将检测到的总水路实际压力值与预设的压力值进行比较,即可反映出实际总流量是否达到预设的系统总流量,然后通过调节副发动机的转速和液压油泵的开度来控制总水路实际压力值保持在预设压力值,即可控制洗扫车输出的总流量保持在预设值。
可以理解,如图3所示,本发明的另一实施例还提供一种双水泵洗扫车的控制系统,其优选采用上述优选实施例的控制方法,所述控制系统包括控制器,所述控制器分别与液压油泵、副发动机ECU、底盘ECU电性连接,所述控制器通过CAN总线获取副发动机的转速和底盘发动机的转速以及控制副发动机的转速,同时还可以控制液压油泵的电流大小以控制其开度,所述控制器可以控制洗扫车的作业模式、获取底盘发动机的转速以及根据洗扫车的作业模式和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持恒定。
可以理解,本实施例的双水泵洗扫车的控制系统,首先基于路面污染情况选择洗扫车的作业模式,当路面污染严重时,所需水流量较大,选择洗扫车的作业模式为深度清洁模式,当路面污染较轻时,所需水流量较小,则选择普通清洁模式,从而可以针对不同的工况可以选择不同的清洁作业模式,既确保了路面清洁效果,又可以实现水资源的优化利用。然后控制器通过底盘ECU获取底盘发动机的转速,即可获取洗扫车的车速,再基于洗扫车的作业模式和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,从而控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持恒定,确保洗扫车输出的总流量保持恒定,不受到洗扫车行驶速度的影响,提高了清洗效果,保证了清洗效果的一致性,尤其是在道路污染严重的城郊道路,清洗效果提升更加明显。
可以理解,所述控制系统还包括与控制器电性连接的开关和/或按钮,用户在目视前方路面污染情况后通过手动操作开关和/或按钮来选择洗扫车的作业模式。或者,所述控制系统还包括与控制器电性连接的图像处理芯片,所述图像处理芯片基于图像识别技术自动判定前方路面污染情况并将判定结果传输至控制器,所述控制器根据判定结果自动选择洗扫车的作业模式。具体的图像识别技术如上述方法实施例所述,故在此不再赘述。
可以理解,当所述控制器控制洗扫车的作业模式为深度清洁模式时,所述控制器控制副发动机的转速保持为最大转速,从而控制风机以最大工作能力吸拾路面污水和控制第一水泵输出的水流量保持稳定,再根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵输出的水流量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的水流量总和保持恒定。
或者,所述控制器根据不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,所述控制器也可以根据深度清洁模式对应的总流量计算得到风机的功率要求,然后根据风机的功率要求对应地设定副发动机的转速,从而控制副发动机保持在恒定的某一转速(非最大转速)工作,此时第一水泵输出的水流量仍然是恒定的,再根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定。
另外,当所述控制器控制洗扫车的作业模式为普通清洁模式时,所述控制器控制液压油泵的开度为最大开度,此时第二水泵的排水量随车速变化而变化,再根据底盘发动机的转速调节副发动机的转速以控制第一水泵的排水量随车速变化而变化,并且控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定。
或者,所述控制器根据普通清洁模式对应的预设系统总流量计算得到风机的功率要求,然后根据风机的功率要求对应地设定副发动机的转速,从而控制副发动机保持在恒定的某一转速工作。此时,第一水泵输出的水流量仍然是恒定的,只需要调节第二水泵的水流量即可,再按照深度清洁模式下的调节方式控制第二水泵输出的水流量保持稳定即可,即基于底盘发动机的转速控制液压油泵的开度,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定。
可以理解,作为优选的,如图4所示,所述控制系统还包括与所述控制器电性连接并用于检测洗扫车输出的实际总流量的流量检测单元,所述控制器还用于将流量检测单元检测到的实际总流量与预设的系统总流量进行比较,然后根据比较结果和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制洗扫车输出的实际总流量保持在预设值。
由于预设的系统总流量是针对不同工况的最佳水流量,具有最佳的清洗效果,通过检测洗扫车输出的实际总流量,并将检测到的实际水流量与设定的系统总流量进行比较,当比较出实际水流量未达到预设值时,则根据底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和维持在预设的系统总流量,通过闭环控制的方式实现了总排水量恒定且为最佳的水流量,进一步提高了清洗效果,而且清洗效果保持稳定,不受路况和车速的影响。
可以理解,所述流量检测单元可以采用流量计或者压力传感器。作为优选的,所述流量检测单元采用压力传感器,通过检测总水路的实际压力值来得到实际流量值,所述控制器则通过设定总水路压力值来设置不同作业模式下的系统总流量值,所述控制器将检测到的总水路实际压力值与设定压力值进行比较后,根据比较结果和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制总水路压力值保持在设定值。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双水泵洗扫车的控制方法,洗扫车包括底盘发动机、副发动机、第一水泵、第二水泵、风机和液压油泵,副发动机驱动第一水泵和风机,底盘发动机通过取力器驱动液压油泵,液压油泵驱动第二水泵,液压油泵为变量泵,其特征在于,
所述控制方法包括以下步骤:
步骤S1:基于路面污染情况选择洗扫车的作业模式;
步骤S2:获取底盘发动机的转速;
步骤S3:基于洗扫车的作业模式和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持恒定;
洗扫车的作业模式包括深度清洁模式和普通清洁模式,当选择洗扫车的作业模式为深度清洁模式时:控制副发动机的转速为最大转速,从而控制风机以最大工作能力吸拾路面污水和控制第一水泵的排水量保持稳定,然后根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定;或者,不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,根据深度清洁模式对应的预设系统总流量计算得到风机的功率要求,再根据风机的功率要求控制副发动机的转速保持在恒定转速工作,从而控制第一水泵的排水量保持稳定,再根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定;
当选择洗扫车的作业模式为普通清洁模式时:控制液压油泵的开度为最大开度,此时第二水泵的排水量随车速变化而变化,再根据底盘发动机的转速控制副发动机的转速以控制第一水泵的排水量随车速变化而变化,且控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定;或者,不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,根据普通清洁模式对应的预设系统总流量计算得到风机的功率要求,再根据风机的功率要求控制副发动机的转速保持在恒定转速工作,从而控制第一水泵的排水量保持稳定,再根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定。
2.如权利要求1所述的双水泵洗扫车的控制方法,其特征在于,
不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,所述控制方法还包括以下步骤:
步骤S4:检测洗扫车输出的实际总流量;
步骤S5:将检测到的实际总流量与预设的系统总流量进行比较,然后根据比较结果和底盘发动机的转速调节副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制洗扫车输出的实际总流量保持在预设值。
3.如权利要求2所述的双水泵洗扫车的控制方法,其特征在于,
在步骤S4中通过检测总水路压力值来得到总流量值,并在步骤S5中将检测到的总水路实际压力值与预设压力值进行比较,根据比较结果和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制总水路压力值保持在预设值。
4.一种双水泵洗扫车的控制系统,洗扫车包括底盘发动机、副发动机、第一水泵、第二水泵、风机和液压油泵,副发动机驱动第一水泵和风机,底盘发动机通过取力器驱动液压油泵,液压油泵驱动第二水泵,液压油泵为变量泵,其特征在于,
所述控制系统包括控制器,所述控制器分别与液压油泵、副发动机ECU、底盘ECU电性连接,所述控制器用于控制洗扫车的作业模式、获取底盘发动机的转速以及根据洗扫车的作业模式和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制第一水泵和第二水泵输出的水流量总和保持恒定;
洗扫车的作业模式包括深度清洁模式和普通清洁模式,当所述控制器控制洗扫车的作业模式为深度清洁模式时:
所述控制器控制副发动机的转速保持为最大转速,从而控制风机以最大工作能力吸拾路面污水和控制第一水泵的排水量保持稳定,并根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定;或者,所述控制器根据不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,所述控制器根据深度清洁模式对应的预设系统总流量计算得到风机的功率要求,再根据风机的功率要求控制副发动机的转速保持在恒定转速工作,从而控制第一水泵的排水量保持稳定,再根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定;
当所述控制器控制洗扫车的作业模式为普通清洁模式时:
所述控制器控制液压油泵的开度为最大开度,此时第二水泵的排水量随车速变化而变化,再根据底盘发动机的转速控制副发动机的转速以控制第一水泵的排水量随车速变化而变化,且控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定;或者,所述控制器根据不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,所述控制器根据普通清洁模式对应的预设系统总流量计算得到风机的功率要求,再根据风机的功率要求控制副发动机的转速保持在恒定转速工作,从而控制第一水泵的排水量保持稳定,再根据底盘发动机的转速控制液压油泵的开度以控制第二水泵的排水量保持稳定,从而控制第一水泵和第二水泵的排水量总和保持恒定。
5.如权利要求4所述的双水泵洗扫车的控制系统,其特征在于,
所述控制器根据不同的作业模式对应预设有不同的系统总流量,所述控制系统还包括与所述控制器电性连接并用于检测洗扫车输出的实际总流量的流量检测单元,所述控制器还用于将流量检测单元检测到的实际总流量与预设的系统总流量进行比较,然后根据比较结果和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制洗扫车输出的实际总流量保持在预设值。
6.如权利要求5所述的双水泵洗扫车的控制系统,其特征在于,
所述流量检测单元为压力传感器,其通过检测总水路的实际压力值来得到实际流量值,所述控制器则通过设定总水路压力值来设置不同作业模式下的预设系统总流量值,所述控制器将检测到的总水路实际压力值与设定压力值进行比较后,根据比较结果和底盘发动机的转速控制副发动机的转速和液压油泵的开度,以控制总水路压力值保持在设定值。
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