CN113910462A - 一种搅拌车发动机ecu智能电控操纵系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统及控制方法，操纵系统包括智能控制设备和外部设备，所述智能控制设备包括发动机、驱动装置、转速分析器、控制器、通讯设备、云端模块，所述发动机上装载电子控制单元ECU，通过电子控制单元ECU对发动机的转速进行判断，自动调节发动机转速，所述外部设备包括传感器、正反转电磁阀、遥控器和室内操纵台，所述遥控器用来输入搅拌罐的高低转速、正反转指令，智能控制设备与外部设备配合精确控制搅拌筒转速，实现搅拌筒的恒速转动，智能控制行车速度，且操作简单，零部件数量少，传动效率高，行车稳定性高。
Description
技术领域
本发明属于搅拌车控制技术领域，具体涉及一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统及控制方法。
背景技术
传统结构的混凝土搅拌运输车，采用机械式操纵机构及电控按钮盒控制罐体正反转，通过控制器及拉索操纵油门的大小，从而控制罐体加减速，传统机构的操纵方式存在如下弊端：（1）搅拌车在加速行车过程中，因机械式操纵机构不可调，随着发动机转速提升，罐体转速随发动机加速，转速波动大，减低行车稳定性，同时消耗功率提升，行驶过程中的油耗升高；（2）因罐体转速的不稳定，混凝土质量受罐体转速波动影响大；（3）搅拌车卸料过程中，需要手动操作操纵手柄控制进出料速度，操作频繁且作业环境恶劣，无法精准控制，劳动强度高；（4）机械式操纵系统的零件种类多，结构复杂易损坏，日常维护保养多，传动链长效率低；（5）现有的电控按钮只是把机械控制转化为电推杆控制，转速精度低，无法达到智能化控制水平。目前，市场需要一种运输过程中可实现搅拌筒恒速转动，且可实现智能控制的混凝土搅拌运输车。
发明内容
为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统及控制方法，精确控制搅拌筒转速，实现搅拌筒的恒速转动，智能控制行车速度，且操作简单，零部件数量少，传动效率高，行车稳定性高。
本发明提供的一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统，包括智能控制设备和外部设备，所述智能控制设备包括发动机、驱动装置、转速分析器、控制器、通讯设备、云端模块，所述发动机上装载电子控制单元ECU，通过电子控制单元ECU对发动机的转速进行判断，自动调节发动机转速，所述外部设备包括传感器、正反转电磁阀、遥控器和室内操纵台，所述遥控器用来输入搅拌罐的高低转速、正反转指令，所述通讯设备与控制器相连，通讯设备接收遥控器发出的调度指令，并向控制器输入，所述调度指令包括预定转速指令和转向指令，所述控制器与发动机相连，控制器将预定转速转换为对应液压泵的排量输入到发动机，所述电子控制单元ECU对液压泵的排量信号进行识别，并输出预定转速，所述发动机输出动力并通过驱动装置使搅拌罐按照预定转速进行工作；所述正反转电磁阀是通过继电器接受电子控制单元ECU传递的转向指令，实现驱动装置正反转工作的设备，正反转电磁阀同时连接电子控制单元ECU和驱动装置，所述驱动装置连接传感器，所述传感器连接转速分析器，所述转速分析器与电子控制单元ECU相连，实现驱动装置流量信息的识别传递，最后由电子控制单元ECU对该流量信息信号识别判断并向发动机输出相应匹配转速，所述云端模块连接电子控制单元ECU，搜集电子控制单元ECU的工作信号，对预定转速与流量匹配信号进行优化。
所述通讯设备包括转换模块、输入模块Ⅰ及输出模块Ⅰ，所述输入模块Ⅰ通过蓝牙接收遥控器发出的转速信号，并通过输出模块Ⅰ向控制器输入罐体预定转速，所述转换模块实现室内、室外无线远程信号输入的转换。
所述控制器包含输入模块Ⅱ、输出模块Ⅱ、分析模块，所述输入模块Ⅱ与通讯设备相连，并向分析模块输入预定转速，所述分析模块根据搅拌罐预定转速获得相应的液压泵的预定排量，并将预定排量输出到输出模块Ⅱ，所述输出模块Ⅱ与发动机相连，并向发动机输入预定转速所对应液压泵的排量。
所述驱动装置包括液压泵、液压马达、液压管路，通过调节流量大小与方向实现罐体正反转速的调节。
所述转速分析器包括输入模块Ⅲ、分析模块Ⅲ和输出模块Ⅲ，传感器向输入模块Ⅲ输入流量信息，分析模块Ⅲ对预定的转速进行判断，并对流量信息进行调整，将调整后的流量信号通过输出模块Ⅲ传递给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU依据指令对发动机转速进行调整。
所述云端模块包括数据采集模块、数据存储模块、数据反馈模块，所述数据采集模块包含串口模块用于与发动机数据端进行连接，进而获取时实罐体转速以及发动机转速信息，所述数据存储模块将时实罐体转速以及发动机转速信息进行存储，传递到云端服务器中，所述数据反馈模块将存储信息发聩给远程客户端，所述远程客户端用于远程获取云端模块中的数据。
搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统的控制方法，包括以下部分：
一、搅拌罐转速控制：通过室内操纵台或者遥控器输入搅拌罐的预定转速指令，预定转速指令到达转换模块，切换为转速操作模式，之后由输入模块Ⅰ通过蓝牙接收预定转速指令信号，并通过输出模块Ⅰ向控制器的输入模块Ⅱ输入罐体预定转速，输入模块Ⅱ将预定转速传送到分析模块，分析模块根据搅拌罐预定转速获得相应的液压泵的预定排量，将预定转速信号转换为流量信号，并将预定排量输出到输出模块Ⅱ，输出模块Ⅱ向发动机输入流量信号，发动机输出动力，液压泵根据流量信号输出流量，通过液压管路和液压马达作用于搅拌罐，按预定转速进行工作；
二、搅拌罐转速调整：步骤一中输出模块Ⅱ向发动机输入流量信号，电子控制单元ECU对该流量信号识别判断并输出相应匹配转速，传感器识别液压管路中的流量信息，并向转速分析器的输入模块Ⅲ输入传递到分析模块Ⅲ，分析模块Ⅲ对预定的转速进行判断，并对流量信息进行调整，将调整后的流量信号通过输出模块Ⅲ传递给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU对发动机转速进行调整，从而实现搅拌罐转速调整；
三、搅拌罐转向控制：通过室内操纵台或者遥控器输入搅拌罐的转向指令，转向指令到达转换模块，切换为转向操作模式，之后通过控制器将搅拌罐转向信息传送到电子控制单元ECU，电子控制单元ECU对罐体转速方向进行读取，并向正反转电磁阀中的继电器发出指令，正反转电磁阀控制流量方向，实现液压泵的正反转，从而使搅拌罐按照预定的转向进行工作；
四、搅拌罐匹配数据优化：数据采集模块的串口模块与发动机数据端进行连接，进而获取时实罐体转速以及发动机转速信息，将获取的信息传递到数据存储模块对时实罐体转速以及发动机转速信息进行存储，并传递到云端服务器中，数据反馈模块将存储信息返聩给远程客户端，远程客户端根据实时信息数据对匹配数据进行优化，并传送至电子控制单元ECU。
所述室内操纵台或者遥控器可通过触屏式、按钮式、开关式面板进行控制指令输入。
本发明提供的一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统及控制方法，其有益效果在于，将搅拌罐的转速调节与发动机的电子控制单元ECU相关联，装有搅拌车发动机电子控制单元ECU智能电控操纵系统，使得车辆在行进过程中能够实时检测搅拌罐的转速信息，并根据其实时工作状态下发调度指令，实现搅拌罐的恒速转动；同时通过遥控器的蓝牙技术实现搅拌车的远程遥控，本发明中的远程遥控技术可以有效改善搅拌车操作人员的工作环境，操作简单、有效降低故障率；运输过程中实现搅拌罐恒低速转动、提高运输的安全性、可靠性，以及降低油耗。
附图说明
图1是本发明一个实施例的组成结构及工作过程示意图；
图中粗实线是搅拌罐转速控制过程路线；中心线是搅拌罐转速调整过程路线；虚线是搅拌罐转向控制路线，带箭头的细实线是云端模块数据优化路线。
具体实施方式
下面参照附图，结合一个实施例，对本发明提供的一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统及控制方法进行详细的说明。
实施例
参照图1，本实施例的一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统，包括智能控制设备和外部设备，所述智能控制设备包括发动机、驱动装置、转速分析器、控制器、通讯设备、云端模块，所述发动机上装载电子控制单元ECU，通过电子控制单元ECU对发动机的转速进行判断，自动调节发动机转速，所述外部设备包括传感器、正反转电磁阀、遥控器和室内操纵台，所述遥控器用来输入搅拌罐的高低转速、正反转指令，所述通讯设备与控制器相连，通讯设备接收遥控器发出的调度指令，并向控制器输入，所述调度指令包括预定转速指令和转向指令，所述控制器与发动机相连，控制器将预定转速转换为对应液压泵的排量输入到发动机，所述电子控制单元ECU对液压泵的排量信号进行识别，并输出预定转速，所述发动机输出动力并通过驱动装置使搅拌罐按照预定转速进行工作；所述正反转电磁阀是通过继电器接受电子控制单元ECU传递的转向指令，实现驱动装置正反转工作的设备，正反转电磁阀同时连接电子控制单元ECU和驱动装置，所述驱动装置连接传感器，所述传感器连接转速分析器，所述转速分析器与电子控制单元ECU相连，实现驱动装置流量信息的识别传递，最后由电子控制单元ECU对该流量信息信号识别判断并向发动机输出相应匹配转速，所述云端模块连接电子控制单元ECU，搜集电子控制单元ECU的工作信号，对预定转速与流量匹配信号进行优化。
电子控制单元ECU具有以下功能：根据发动机功率信息，预存运行参数以及转速分析器分析的结果，并依据调度指令，控制搅拌罐的转速；接收控制器传入的液压排量信息，将液压排量信息转化为转速信号，并向发动机输入转速信号指令；接收控制器输入的搅拌罐转向信息，并进行判断控制正反转电磁阀的工作。
所述通讯设备包括转换模块、输入模块Ⅰ及输出模块Ⅰ，所述输入模块Ⅰ通过蓝牙接收遥控器发出的转速信号，并通过输出模块Ⅰ向控制器输入罐体预定转速，所述转换模块实现室内、室外无线远程信号输入的转换。
所述控制器包含输入模块Ⅱ、输出模块Ⅱ、分析模块，所述输入模块Ⅱ与通讯设备相连，并向分析模块输入预定转速，所述分析模块根据搅拌罐预定转速获得相应的液压泵的预定排量，并将预定排量输出到输出模块Ⅱ，所述输出模块Ⅱ与发动机相连，并向发动机输入预定转速所对应液压泵的排量。
所述驱动装置包括液压泵、液压马达、液压管路，通过调节流量大小与方向实现罐体正反转速的调节。
所述转速分析器包括输入模块Ⅲ、分析模块Ⅲ和输出模块Ⅲ，传感器向输入模块Ⅲ输入流量信息，分析模块Ⅲ对预定的转速进行判断，并对流量信息进行调整，将调整后的流量信号通过输出模块Ⅲ传递给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU依据指令对发动机转速进行调整。
所述传感器分接触式和非接触式，传感器识别驱动装置液压泵流量信息，通过输入模块Ⅲ向转速分析器传输信息。
所述云端模块包括数据采集模块、数据存储模块、数据反馈模块，所述数据采集模块包含串口模块用于与发动机数据端进行连接，进而获取时实罐体转速以及发动机转速信息，所述数据存储模块将时实罐体转速以及发动机转速信息进行存储，传递到云端服务器中，所述数据反馈模块将存储信息发聩给远程客户端，所述远程客户端用于远程获取云端模块中的数据。
搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统的控制方法，包括以下部分：
一、搅拌罐转速控制：通过室内操纵台或者遥控器输入搅拌罐的预定转速指令，预定转速指令到达转换模块，切换为转速操作模式，之后由输入模块Ⅰ通过蓝牙接收预定转速指令信号，并通过输出模块Ⅰ向控制器的输入模块Ⅱ输入罐体预定转速，输入模块Ⅱ将预定转速传送到分析模块，分析模块根据搅拌罐预定转速获得相应的液压泵的预定排量，将预定转速信号转换为流量信号，并将预定排量输出到输出模块Ⅱ，输出模块Ⅱ向发动机输入流量信号，发动机输出动力，液压泵根据流量信号输出流量，通过液压管路和液压马达作用于搅拌罐，按预定转速进行工作；
二、搅拌罐转速调整：步骤一中输出模块Ⅱ向发动机输入流量信号，电子控制单元ECU对该流量信号识别判断并输出相应匹配转速，传感器识别液压管路中的流量信息，并向转速分析器的输入模块Ⅲ输入传递到分析模块Ⅲ，分析模块Ⅲ对预定的转速进行判断，并对流量信息进行调整，将调整后的流量信号通过输出模块Ⅲ传递给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU对发动机转速进行调整，从而实现搅拌罐转速调整；
三、搅拌罐转向控制：通过室内操纵台或者遥控器输入搅拌罐的转向指令，转向指令到达转换模块，切换为转向操作模式，之后通过控制器将搅拌罐转向信息传送到电子控制单元ECU，电子控制单元ECU对罐体转速方向进行读取，并向正反转电磁阀中的继电器发出指令，正反转电磁阀控制流量方向，实现液压泵的正反转，从而使搅拌罐按照预定的转向进行工作；
四、搅拌罐匹配数据优化：数据采集模块的串口模块与发动机数据端进行连接，进而获取时实罐体转速以及发动机转速信息，将获取的信息传递到数据存储模块对时实罐体转速以及发动机转速信息进行存储，并传递到云端服务器中，数据反馈模块将存储信息返聩给远程客户端，远程客户端根据实时信息数据对匹配数据进行优化，并传送至电子控制单元ECU。
所述室内操纵台或者遥控器可通过触屏式、按钮式、开关式面板进行控制指令输入。
Claims (8)
1.一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统，其特征在于：包括智能控制设备和外部设备，所述智能控制设备包括发动机、驱动装置、转速分析器、控制器、通讯设备、云端模块，所述发动机上装载电子控制单元ECU，通过电子控制单元ECU对发动机的转速进行判断，自动调节发动机转速，所述外部设备包括传感器、正反转电磁阀、遥控器和室内操纵台，所述遥控器用来输入搅拌罐的高低转速、正反转指令，所述通讯设备与控制器相连，通讯设备接收遥控器发出的调度指令，并向控制器输入，所述调度指令包括预定转速指令和转向指令，所述控制器与发动机相连，控制器将预定转速转换为对应液压泵的排量输入到发动机，所述电子控制单元ECU对液压泵的排量信号进行识别，并输出预定转速，所述发动机输出动力并通过驱动装置使搅拌罐按照预定转速进行工作；所述正反转电磁阀是通过继电器接受电子控制单元ECU传递的转向指令，实现驱动装置正反转工作的设备，正反转电磁阀同时连接电子控制单元ECU和驱动装置，所述驱动装置连接传感器，所述传感器连接转速分析器，所述转速分析器与电子控制单元ECU相连，实现驱动装置流量信息的识别传递，最后由电子控制单元ECU对该流量信息信号识别判断并向发动机输出相应匹配转速，所述云端模块连接电子控制单元ECU，搜集电子控制单元ECU的工作信号，对预定转速与流量匹配信号进行优化。
2.根据权利要求1所述的一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统，其特征在于：所述通讯设备包括转换模块、输入模块Ⅰ及输出模块Ⅰ，所述输入模块Ⅰ通过蓝牙接收遥控器发出的转速信号，并通过输出模块Ⅰ向控制器输入罐体预定转速，所述转换模块实现室内、室外无线远程信号输入的转换。
3.根据权利要求1所述的一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统，其特征在于：所述控制器包含输入模块Ⅱ、输出模块Ⅱ、分析模块，所述输入模块Ⅱ与通讯设备相连，并向分析模块输入预定转速，所述分析模块根据搅拌罐预定转速获得相应的液压泵的预定排量，并将预定排量输出到输出模块Ⅱ，所述输出模块Ⅱ与发动机相连，并向发动机输入预定转速所对应液压泵的排量。
4.根据权利要求1所述的一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统，其特征在于：所述驱动装置包括液压泵、液压马达、液压管路，通过调节流量大小与方向实现罐体正反转速的调节。
5.根据权利要求1所述的一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统，其特征在于：所述转速分析器包括输入模块Ⅲ、分析模块Ⅲ和输出模块Ⅲ，传感器向输入模块Ⅲ输入流量信息，分析模块Ⅲ对预定的转速进行判断，并对流量信息进行调整，将调整后的流量信号通过输出模块Ⅲ传递给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU依据指令对发动机转速进行调整。
6.根据权利要求1所述的一种搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统，其特征在于：所述云端模块包括数据采集模块、数据存储模块、数据反馈模块，所述数据采集模块包含串口模块用于与发动机数据端进行连接，进而获取时实罐体转速以及发动机转速信息，所述数据存储模块将时实罐体转速以及发动机转速信息进行存储，传递到云端服务器中，所述数据反馈模块将存储信息发聩给远程客户端，所述远程客户端用于远程获取云端模块中的数据。
7.一种如权力要求1-6任一项所述搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统的控制方法，其特征在于：包括以下部分：
一、搅拌罐转速控制：通过室内操纵台或者遥控器输入搅拌罐的预定转速指令，预定转速指令到达转换模块，切换为转速操作模式，之后由输入模块Ⅰ通过蓝牙接收预定转速指令信号，并通过输出模块Ⅰ向控制器的输入模块Ⅱ输入罐体预定转速，输入模块Ⅱ将预定转速传送到分析模块，分析模块根据搅拌罐预定转速获得相应的液压泵的预定排量，将预定转速信号转换为流量信号，并将预定排量输出到输出模块Ⅱ，输出模块Ⅱ向发动机输入流量信号，发动机输出动力，液压泵根据流量信号输出流量，通过液压管路和液压马达作用于搅拌罐，按预定转速进行工作；
二、搅拌罐转速调整：步骤一中输出模块Ⅱ向发动机输入流量信号，电子控制单元ECU对该流量信号识别判断并输出相应匹配转速，传感器识别液压管路中的流量信息，并向转速分析器的输入模块Ⅲ输入传递到分析模块Ⅲ，分析模块Ⅲ对预定的转速进行判断，并对流量信息进行调整，将调整后的流量信号通过输出模块Ⅲ传递给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU对发动机转速进行调整，从而实现搅拌罐转速调整；
三、搅拌罐转向控制：通过室内操纵台或者遥控器输入搅拌罐的转向指令，转向指令到达转换模块，切换为转向操作模式，之后通过控制器将搅拌罐转向信息传送到电子控制单元ECU，电子控制单元ECU对罐体转速方向进行读取，并向正反转电磁阀中的继电器发出指令，正反转电磁阀控制流量方向，实现液压泵的正反转，从而使搅拌罐按照预定的转向进行工作；
四、搅拌罐匹配数据优化：数据采集模块的串口模块与发动机数据端进行连接，进而获取时实罐体转速以及发动机转速信息，将获取的信息传递到数据存储模块对时实罐体转速以及发动机转速信息进行存储，并传递到云端服务器中，数据反馈模块将存储信息返聩给远程客户端，远程客户端根据实时信息数据对匹配数据进行优化，并传送至电子控制单元ECU。
8.根据权利要求7所述的搅拌车发动机ECU智能电控操纵系统的控制方法，其特征在于：所述室内操纵台或者遥控器可通过触屏式、按钮式、开关式面板进行控制指令输入。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220111 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |