CN113752388A - 搅拌车的控制方法及搅拌车 - Google Patents

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Abstract

本发明属于搅拌车技术领域，具体涉及一种搅拌车的控制方法及搅拌车。本发明中的搅拌车的控制方法包括：获取车辆的发动机转速和转速设定值；根据发动机转速大于转速设定值，判断车辆处于运行状态；根据车辆处于运行状态，获取罐体需求转速并计算马达需求液压流量；根据马达需求液压流量，计算液压泵需求开度并将液压泵调整至需求开度；获取马达转速；根据马达转速大于0且罐体为正转状态，获取液压管路压力和最大压力设定值；根据液压管路压力大于最大压力设定值，控制出水电磁阀开启。通过使用本技术方案中的搅拌车的控制方法，能够判断车辆罐体内的混凝土的塌落度，从而在混凝土需要加水时进行出水电磁阀的及时控制，防止闷罐的情况发生。

Description

搅拌车的控制方法及搅拌车
技术领域
本发明属于搅拌车技术领域，具体涉及一种搅拌车的控制方法及搅拌车。
背景技术
当前国内搅拌车的液压泵控制方式为机械式，通过使用软轴连接在液压泵控制阀(机械式)上的手柄，控制液压泵输出液压油的流向和流量，从而控制马达的正转、反转及转速，马达通过减速机降速增扭后带动搅拌罐转动。
当搅拌车带料(混凝土)工作时，有时会因运输距离厂或其他特殊情况长时间不能卸料，此时需要驾驶员爬上罐体进出料口查看内部混凝土的凝结状态，当混凝土状态较为粘稠时(塌落度低)，就需要驾驶员开启水阀往罐体里加水，稀释混凝土防止凝结。当驾驶员不能及时查看混凝土的状态，很容易导致“闷罐”，混凝土凝结在罐体中。
发明内容
本发明的目的是至少解决现有技术搅拌车不能及时向混凝土加水导致混凝土凝结的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的第一方面提出了一种搅拌车的控制方法，包括：
获取车辆的发动机转速和转速设定值；
根据所述发动机转速大于所述转速设定值，判断所述车辆处于运行状态；
根据所述车辆处于运行状态，获取罐体需求转速并计算马达需求液压流量；
根据所述马达需求液压流量，计算液压泵需求开度并将所述液压泵调整至所述需求开度；
获取马达转速；
根据所述马达转速大于0且所述罐体为正转状态，获取液压管路压力和最大压力设定值；
根据所述液压管路压力大于所述最大压力设定值，控制出水电磁阀开启。
通过使用本技术方案中的搅拌车的控制方法，将车辆的运行状态、发动机转速的运转状态和罐体的正转信号作为先决条件，能够首先判定车辆处于满载运输或场地等待的阶段，然后在通过对液压管路压力的测量，能够判断车辆罐体内的混凝土的塌落度，从而在混凝土需要加水时进行出水电磁阀的及时控制，防止混凝土凝结导致闷罐的情况发生，同时本发明会根据发动机转速的不同自动调节液压泵的需求开度，以保持稳定的液压流量，提升了稳定性。
另外，根据本发明的搅拌车的控制方法，还可具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施方式中，所述获取罐体需求转速并计算马达需求液压流量包括：
获取罐体需求转速、马达排量和减速机速比；
根据所述罐体需求转速、所述马达排量和所述减速机速比，利用公式Mmot＝Nset*r*Qmot计算所述马达需求液压流量；
其中，Mmot为所述马达需求液压流量，Nset为所述罐体需求转速，Qmot为所述马达排量，r为所述减速机速比。
在本发明的一些实施方式中，所述根据所述马达需求液压流量，计算液压泵需求开度并将所述液压泵调整至所述需求开度包括：
获取液压泵转速和液压泵总排量；
根据所述液压泵转速和所述液压泵总排量，利用公式Rpmp＝Mmot/Neng/Qpmp计算所述需求开度；
其中，Rpmp为所述需求开度，Neng为所述液压泵转速，Qpmp为所述液压泵总排量。
在本发明的一些实施方式中，所述搅拌车的控制方法还包括：
获取最小压力设定值；
根据所述液压管路压力小于所述最小压力设定值，控制所述出水电磁阀关闭。
在本发明的一些实施方式中，所述搅拌车的控制方法还包括：
获取最小压力设定值；
根据所述液压管路压力大于所述最小压力设定值且小于所述最大压力设定值，控制所述出水电磁阀关闭。
在本发明的一些实施方式中，所述根据所述液压管路压力大于所述最大压力设定值，控制所述出水电磁阀开启之后还包括：
获取最小压力设定值和第一压力设定值；
根据所述液压管路压力大于所述最小压力设定值且小于所述第一压力设定值，控制所述出水电磁阀关闭，其中，所述第一压力设定值大于所述最小压力设定值且小于所述最大压力设定值。
本发明还提出了一种搅拌车，根据以上的搅拌车的控制方法进行实施，包括：
液压泵；
液压管路，所述液压管路上设有压力传感器；
罐体组件，所述罐体组件包括罐体、减速机和马达，所述液压泵和所述马达分别与所述液压管路的两端连接，所述罐体通过所述减速机与所述马达连接；
水箱，所述水箱通过供水管路连接在所述罐体上，且所述供水管路上设置有出水电磁阀；
控制组件，所述液压泵、所述压力传感器、所述马达和所述出水电磁阀分别与所述控制组件电连接。
在本发明的一些实施方式中，所述水箱组件包括压力控制器和气瓶，所述气瓶通过所述压力控制器与所述水箱连接，所述气瓶和所述压力控制器设置成用于改变所述水箱的出水流速。
在本发明的一些实施方式中，所述水箱组件还包括手动注水阀，所述手动注水阀连接在所述罐体上。
在本发明的一些实施方式中，马达上设有转速传感器，转速传感器与控制组件电连接，转速传感器用于检测马达的转速值。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1示意性地示出了根据本发明实施方式的搅拌车的控制方法的控制流程图；
图2示意性地示出了根据本发明实施方式的搅拌车的结构示意图。
附图中各标号表示如下：
10：液压泵；
20：液压管路、21：压力传感器；
31：罐体、32：减速机、33：马达；
41：供水管路、411：出水电磁阀、42：水箱、421：手动注水阀、43：压力控制器、44：气瓶。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
当前国内搅拌车的液压泵控制方式为机械式，通过使用软轴连接在液压泵控制阀(机械式)上的手柄，控制液压泵输出液压油的流向和流量，从而控制马达的正转、反转及转速，马达通过减速机降速增扭后带动搅拌罐转动。
当搅拌车带料(混凝土)工作时，有时会因运输距离厂或其他特殊情况长时间不能卸料，此时需要驾驶员爬上罐体进出料口查看内部混凝土的凝结状态，当混凝土状态较为粘稠时(塌落度低)，就需要驾驶员开启水阀往罐体里加水，稀释混凝土防止凝结。当驾驶员不能及时查看混凝土的状态，很容易导致“闷罐”，混凝土凝结在罐体中。
搅拌车的运行工况大体可分为：进站装料→站内观察清洗(出站前清洗车身)→满载运输→场地等待(等待卸料)→卸料过程→场地清洗(出场地前清洗车身)→空车返回→站内清洗(清洗罐体内残留物料)→进站装料。
图1示意性地示出了根据本发明实施方式的搅拌车的控制方法的控制流程图。如图1所示，本发明提出了一种搅拌车的控制方法及搅拌车。本发明中的搅拌车的控制方法包括：获取车辆的发动机转速和转速设定值；根据发动机转速大于转速设定值，判断车辆处于运行状态；根据车辆处于运行状态，获取罐体31需求转速并计算马达33需求液压流量；根据马达33需求液压流量，计算液压泵10需求开度并将液压泵10调整至需求开度；获取马达33转速；根据马达33转速大于0且罐体31为正转状态，获取液压管路20压力和最大压力设定值；根据液压管路20压力大于最大压力设定值，控制出水电磁阀411开启。
通过使用本技术方案中的搅拌车的控制方法，将车辆的运行状态、发动机转速的运转状态和罐体31的正转信号作为先决条件，能够首先判定车辆处于满载运输或场地等待的阶段，然后在通过对液压管路20压力的测量，能够判断车辆罐体31内的混凝土的塌落度，从而在混凝土需要加水时进行出水电磁阀411的及时控制，防止混凝土凝结导致闷罐的情况发生，同时本发明会根据发动机转速的不同自动调节液压泵10的需求开度，以保持稳定的液压流量，提升了稳定性。
具体地，本实施方式中的转速设定值为600rpm，其他型号的搅拌车或发动机需要通过具体地分析计算得出相对应的数值，本发明不局限于600rpm的转速设定值。
具体地，本实施方式中的最大压力设定值为80bar，其他型号的搅拌车或发动机需要通过具体地分析计算得出相对应的数值，本发明不局限于80bar的最大压力设定值。
在本发明的一些实施方式中，获取罐体31需求转速并计算马达33需求液压流量包括：
获取罐体31需求转速、马达33排量和减速机32速比；
根据罐体31需求转速、马达33排量和减速机32速比，利用公式Mmot＝Nset*r*Qmot计算马达33需求液压流量；
其中，Mmot为马达33需求液压流量，Nset为罐体31需求转速，Qmot为马达33排量，r为减速机32速比。
具体地，本实施方式中车辆上设有控制面板(包含于控制组件)，驾驶员能够对控制面板进行罐体31需求转速的输入，控制面板会将数据发送给ECU(包含于控制组件)(Electronic Control Unit电子控制单元)，ECU会通过本步骤的公式进行计算，从而实现对车辆罐体31的需求液压流量的计算。
在本发明的一些实施方式中，根据马达33需求液压流量，计算液压泵10需求开度并将液压泵10调整至需求开度包括：
获取液压泵10转速和液压泵10总排量；
根据液压泵10转速和液压泵10总排量，利用公式
Rpmp＝Mmot/Neng/Qpmp计算需求开度；
其中，Rpmp为需求开度，Neng为液压泵10转速，Qpmp为液压泵10总排量。
具体地，由于上一步通过ECU求出了车辆罐体31的需求液压流量的数值，然后ECU再通过本步骤的公式进行计算，从而实现对液压泵10的需求开度的计算。
具体地，本实施方式中的发动机转速是变量，ECU会根据发动机转速的不同自动调节液压泵10的需求开度，以保持稳定的液压流量，提升了稳定性和可靠性。
在本发明的一些实施方式中，搅拌车的控制方法还包括：
获取最小压力设定值；
根据液压管路20压力小于最小压力设定值，控制出水电磁阀411关闭。此时情况下的车辆处于空载状态，因此不需要进行对罐体31的加水操作，从而使得ECU控制出水电磁阀411关闭即可。
具体地，本实施方式中的最小压力设定值为30bar，其他型号的搅拌车或发动机需要通过具体地分析计算得出相对应的数值，本发明不局限于30bar的最小压力设定值。
在本发明的一些实施方式中，搅拌车的控制方法还包括：
获取最小压力设定值；
根据液压管路20压力大于最小压力设定值且小于最大压力设定值，控制出水电磁阀411关闭。此时车辆罐体31内部混凝土料为无凝结状态，即塌落度正常的状态，因此不需要进行对罐体31的加水操作，ECU控制出水电磁阀411关闭即可。
在本发明的一些实施方式中，根据液压管路20压力大于最大压力设定值，控制出水电磁阀411开启之后还包括：
获取最小压力设定值和第一压力设定值；
根据液压管路20压力大于最小压力设定值且小于第一压力设定值，控制出水电磁阀411关闭，其中，第一压力设定值大于最小压力设定值且小于最大压力设定值。
具体地，当液压管路20的压力大于最大压力设定值(即80bar)时，说明罐体31内部混凝土料有凝结状态(塌落度较小)，此时ECU控制出水电磁阀411打开，给罐体31内部加水，并继续监控液压管路20的压力，直至液压管路20的压力低于Pnorm(即液压管路20的正常压力，例如75bar)以后，ECU控制水箱42组件的出水电磁阀411关闭，从而完成对罐体31内部混凝土加水完毕的过程。
具体地，本实施方式中的控制面板上设有放水按钮，当驾驶员按下控制面板上的放水按钮，可以手动打开水箱组件的出水电磁阀411进行手动加水。
本发明还提出了一种搅拌车，根据以上的搅拌车的控制方法进行实施，包括：
液压泵10；
液压管路20，液压管路20上设有压力传感器21；
罐体31组件，罐体31组件包括罐体31、减速机32和马达33，液压泵10和马达33分别与液压管路20的两端连接，罐体31通过减速机32与马达33连接；
水箱42，水箱42通过供水管路41连接在罐体31上，且供水管路41上设置有出水电磁阀411；
控制组件，液压泵10、压力传感器21、马达33和出水电磁阀411分别与控制组件电连接。
通过使用本技术方案中的搅拌车，在液压管路20上设有压力传感器21，能够实时测量液压管路20的压力并及时传输给控制组件，通过控制组件的分析与处理并能够对出水电磁阀411进行作用，从而控制水箱42对罐体31内的加水等操作，在混凝土需要加水时进行出水电磁阀411的及时控制，防止混凝土凝结导致闷罐的情况发生，提升了可靠性，同时本发明中的ECU会根据发动机转速的不同自动调节液压泵10的需求开度，以保持稳定的液压流量，提升了稳定性。
在本发明的一些实施方式中，水箱组件包括压力控制器43和气瓶44，气瓶44通过压力控制器43与水箱42连接，气瓶44和压力控制器43设置成用于改变水箱42的出水流速。气瓶44用于对水箱42进行压力的施加，通过压力控制器43进行对压力大小的控制，从而进行对水箱42流出的流速进行控制。
在本发明的一些实施方式中，水箱组件还包括手动注水阀421，手动注水阀421连接在罐体31上。本实施方式中水箱42的第一出水口处设有手动阀421，当水箱42水源不足时驾驶人员能够对水箱42进行加水操作，避免水箱42补充水源的问题。
在本发明的一些实施方式中，马达33上设有转速传感器，转速传感器与控制组件电连接，转速传感器用于检测马达33的转速值。
具体地，控制中心组件包括控制面板和ECU，控制面板用于驾驶员进行数据或指令(驾驶员需求的罐体31转速或放水按钮)进行输入或读取，然后在传输给ECU进行分析与计算并对液压泵10和出水电磁阀411进行控制。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种搅拌车的控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆的发动机转速和转速设定值；
根据所述发动机转速大于所述转速设定值，判断所述车辆处于运行状态；
根据所述车辆处于运行状态，获取罐体需求转速并计算马达需求液压流量；
根据所述马达需求液压流量，计算液压泵需求开度并将所述液压泵调整至所述需求开度；
获取马达转速；
根据所述马达转速大于0且所述罐体为正转状态，获取液压管路压力和最大压力设定值；
根据所述液压管路压力大于所述最大压力设定值，控制出水电磁阀开启。
2.根据权利要求1所述的搅拌车的控制方法，其特征在于，所述获取罐体需求转速并计算马达需求液压流量包括：
获取罐体需求转速、马达排量和减速机速比；
根据所述罐体需求转速、所述马达排量和所述减速机速比，利用公式Mmot＝Nset*r*Qmot计算所述马达需求液压流量；
其中，Mmot为所述马达需求液压流量，Nset为所述罐体需求转速，Qmot为所述马达排量，r为所述减速机速比。
3.根据权利要求1所述的搅拌车的控制方法，其特征在于，所述根据所述马达需求液压流量，计算液压泵需求开度并将所述液压泵调整至所述需求开度包括：
获取液压泵转速和液压泵总排量；
根据所述液压泵转速和所述液压泵总排量，利用公式Rpmp＝Mmot/Neng/Qpmp计算所述需求开度；
其中，Rpmp为所述需求开度，Neng为所述液压泵转速，Qpmp为所述液压泵总排量。
4.根据权利要求1所述的搅拌车的控制方法，其特征在于，所述搅拌车的控制方法还包括：
获取最小压力设定值；
根据所述液压管路压力小于所述最小压力设定值，控制所述出水电磁阀关闭。
5.根据权利要求1所述的搅拌车的控制方法，其特征在于，所述搅拌车的控制方法还包括：
获取最小压力设定值；
根据所述液压管路压力大于所述最小压力设定值且小于所述最大压力设定值，控制所述出水电磁阀关闭。
6.根据权利要求1所述的搅拌车的控制方法，其特征在于，所述根据所述液压管路压力大于所述最大压力设定值，控制所述出水电磁阀开启之后还包括：
获取最小压力设定值和第一压力设定值；
根据所述液压管路压力大于所述最小压力设定值且小于所述第一压力设定值，控制所述出水电磁阀关闭，其中，所述第一压力设定值大于所述最小压力设定值且小于所述最大压力设定值。
7.一种搅拌车，其特征在于，根据权利要求1-6中任一项所述的搅拌车的控制方法进行实施，包括：
液压泵；
液压管路，所述液压管路上设有压力传感器；
罐体组件，所述罐体组件包括罐体、减速机和马达，所述液压泵和所述马达分别与所述液压管路的两端连接，所述罐体通过所述减速机与所述马达连接；
水箱，所述水箱通过供水管路连接在所述罐体上，且所述供水管路上设置有出水电磁阀；
控制组件，所述液压泵、所述压力传感器、所述马达和所述出水电磁阀分别与所述控制组件电连接。
8.根据权利要求7所述的搅拌车，其特征在于，所述水箱组件包括压力控制器和气瓶，所述气瓶通过所述压力控制器与所述水箱连接，所述气瓶和所述压力控制器设置成用于改变所述水箱的出水流速。
9.根据权利要求7所述的搅拌车，其特征在于，所述水箱组件还包括手动注水阀，所述手动注水阀连接在所述罐体上。
10.根据权利要求7所述的搅拌车，其特征在于，马达上设有转速传感器，转速传感器与控制组件电连接，转速传感器用于检测马达的转速值。
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