混凝土攪拌車的控制系統(tǒng)、方法、裝置及混凝土攪拌車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種混凝土攪拌車的控制系統(tǒng)、方法、裝置及混凝土攪拌車。
【背景技術(shù)】
[0002]混凝土攪拌車在工程建設(shè)中扮演著越來越重要的角色，隨著社會的不斷進(jìn)步，人們對混凝土攪拌車的節(jié)能性能要求越來越高。
[0003]如圖1所示，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的混凝土攪拌車的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，混凝土攪拌車的底盤發(fā)動機(jī)01同時為底盤行駛及上裝攪拌提供動力輸出，行駛部分通過減速箱021、傳動橋022驅(qū)動車輪023旋轉(zhuǎn)以使混凝土攪拌車行走。上裝攪拌部分別通過液壓泵031、液壓馬達(dá)032、減速機(jī)033驅(qū)動攪拌筒034進(jìn)行攪拌。攪拌速度由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及液壓泵排量決定。
[0004]不考慮效率的影響，上裝部分消耗的功率Pi，即液壓泵的輸出功率，與液壓泵壓差A(yù) p、流量Q、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速η、液壓泵排量V的關(guān)系可用下式表示:
[0005]P! = f0 ( Δ p, Q) = fj ( Δ ρ, η, V)
[0006]底盤行駛部分消耗的功率Ρ2與行駛部分輸入扭矩Τ及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速η關(guān)系可用下式表不:
[0007]P2 = f2 (Τ, η)
[0008]發(fā)動機(jī)的功率同時供給底盤行駛及上裝攪拌使用，則混凝土攪拌車所需要的總功率Ρ可用下式表示:
[0009]Ρ = ^(Δρ,η, V)+f2 (Τ, η) = f(Ap,n, V, Τ)
[0010]混凝土攪拌車由于其使用特殊性，其不像普通具有上裝的車輛(攪拌車行駛時上裝也需工作，其他具有上裝的車輛如泵車等在行駛時上裝不會作業(yè))，它具有行駛工況(底盤按不同路況運行，上裝也需運行)、駐車待卸料工況(底盤駐車發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)，上裝攪拌筒旋轉(zhuǎn)工作)、進(jìn)料或卸料工況(底盤駐車發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)，上裝攪拌筒旋轉(zhuǎn)工作)以及空載駐車工況(底盤駐車發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)，上裝攪拌筒旋轉(zhuǎn)工作)，混凝土攪拌車在不同工況時對應(yīng)的攪拌速度不同，導(dǎo)致混凝土攪拌車在不同工況下所需功率差異性較大，發(fā)動機(jī)與負(fù)載的功率匹配性很難達(dá)到最佳。
[0011]現(xiàn)有的混凝土攪拌車的控制系統(tǒng)通過機(jī)手操作手柄04機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)液壓泵031的排量斜盤，得到不同工況對應(yīng)的攪拌筒轉(zhuǎn)速。有的攪拌車底盤設(shè)置有多態(tài)開關(guān)(如重載、中載、輕載等)，司機(jī)駕駛時可按自身判斷選擇合適的檔位進(jìn)行行駛，達(dá)到節(jié)油的目的。
[0012]但上述混凝土攪拌車的控制系統(tǒng)在工作時，操作起來比較麻煩，且不能達(dá)到很好的節(jié)能效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明實施例提供了一種混凝土攪拌車的控制系統(tǒng)、方法、裝置及混凝土攪拌車，用以提高混凝土攪拌車的節(jié)能性能。
[0014]本發(fā)明首先提供了一種混凝土攪拌車的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括:
[0015]多個采集裝置，用于采集混凝土攪拌車的信號，采集的信號至少包括:車速信號、液壓泵壓差信號、發(fā)動機(jī)負(fù)荷率；
[0016]與多個采集裝置信號連接的控制器，用于根據(jù)接收到的車速信號和液壓泵壓差信號判斷混凝土攪拌車當(dāng)前所處工況，并根據(jù)確定的工況輸出對應(yīng)的控制信號，包括:當(dāng)接收到的所述車速信號大于零、且所述液壓泵壓差信號的絕對值大于預(yù)先設(shè)定的第一壓差值時，確定所述混凝土攪拌車當(dāng)前處于負(fù)載行駛工況；當(dāng)接收到的所述車速信號大于零、且所述液壓泵壓差信號的絕對值小于預(yù)先設(shè)定的第二壓差值時，確定所述混凝土攪拌車當(dāng)前處于空載行駛工況；還用于存儲與負(fù)載行駛工況和空載行駛工況分別對應(yīng)的發(fā)動機(jī)萬有特性曲線，當(dāng)混凝土攪拌車處于負(fù)載行駛工況或空載行駛工況下、接收到的發(fā)動機(jī)負(fù)荷率未處于設(shè)定的油耗經(jīng)濟(jì)范圍時，調(diào)節(jié)液壓泵的排量以調(diào)節(jié)混凝土攪拌車的攪拌速度，使得接收到的發(fā)動機(jī)負(fù)荷率得以實時調(diào)整、并處于與當(dāng)前工況對應(yīng)的發(fā)動機(jī)萬有特性曲線的油耗經(jīng)濟(jì)區(qū)，其中第二壓差值小于第一壓差值。
[0017]在本發(fā)明技術(shù)方案中，可以根據(jù)采集到的混凝土攪拌車的信號，判斷混凝土攪拌車處于行駛工況(負(fù)載或空載)，并針對混凝土攪拌車在行駛過程中的不同工況，采集發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率，并當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)負(fù)荷率未處于設(shè)定的油耗經(jīng)濟(jì)范圍時，調(diào)節(jié)液壓泵的排量以調(diào)節(jié)混凝土攪拌車的攪拌速度，使得接收到的發(fā)動機(jī)負(fù)荷率得以實時調(diào)整、并處于與當(dāng)前工況對應(yīng)的發(fā)動機(jī)萬有特性曲線的油耗經(jīng)濟(jì)區(qū)。
[0018]可見，本發(fā)明技術(shù)方案中，可以通過調(diào)節(jié)液壓泵的排量使得混凝土攪拌車在行駛過程中處于節(jié)能狀態(tài)，所以，本發(fā)明提供的混凝土攪拌車的控制系統(tǒng)，提高了混凝土攪拌車的節(jié)能性能。
[0019]在一些可選的實施方式中，所述控制器還用于:當(dāng)接收到的所述車速信號等于零、且所述液壓泵壓差信號的絕對值大于預(yù)先設(shè)定的第一壓差值時，確定所述混凝土攪拌車當(dāng)前處于駐車待卸料工況，并當(dāng)所述混凝土攪拌車處于的駐車待卸料工況持續(xù)時間大于預(yù)先設(shè)定的時間時，根據(jù)預(yù)先存儲的與駐車待卸料工況對應(yīng)的混凝土攪拌車的攪拌速度控制液壓泵的排量、并控制發(fā)動機(jī)怠速降低。
[0020]在一些可選的實施方式中，上述混凝土攪拌車的控制裝置還包括:與所述控制器信號連接的報警器；
[0021]所述控制器還用于:當(dāng)接收到的所述車速信號等于零、且所述液壓泵壓差信號的絕對值大于預(yù)先設(shè)定的第二壓差值、小于預(yù)先設(shè)定的第一壓差值時，確定所述混凝土攪拌車當(dāng)前處于進(jìn)料或卸料工況，并輸出告警信號；
[0022]所述報警器接收到告警信號后產(chǎn)生告警。告警裝置的設(shè)置，用于提醒操作人員此時混凝土攪拌車所處的工況，以保證混凝土攪拌車處于進(jìn)料或卸料時，人工調(diào)整攪拌速度。
[0023]在一些可選的實施方式中，所述控制器還用于:當(dāng)接收到的所述車速信號等于零、且所述液壓泵壓差信號的絕對值小于預(yù)先設(shè)定的第二壓差值時，確定所述混凝土攪拌車當(dāng)前處于空載駐車工況，并當(dāng)所述混凝土攪拌車處于的空載駐車工況持續(xù)時間大于預(yù)先設(shè)定的時間時，控制發(fā)動機(jī)怠速降低。
[0024]本發(fā)明還提供了一種混凝土攪拌車，包括上述任一項所述的混凝土攪拌車的控制系統(tǒng)。
[0025]本發(fā)明還一種混凝土攪拌車的控制方法，包括:
[0026]接收混凝土攪拌車的信號，采集的信號至少包括:車速信號、液壓泵壓差信號、發(fā)動機(jī)負(fù)荷率；
[0027]根據(jù)接收到的車速信號和液壓泵壓差信號判斷混凝土攪拌車當(dāng)前所處工況，并根據(jù)確定的工況輸出對應(yīng)的控制信號，包括:
[0028]當(dāng)接收到的所述車速信號大于零、且所述液壓泵壓差信號的絕對值大于預(yù)先設(shè)定的第一壓差值時，確定所述混凝土攪拌車當(dāng)前處于負(fù)載行駛工況；當(dāng)接收到的所述車速信號大于零、且所述液壓泵壓差信號的絕對值小于預(yù)先設(shè)定的第二壓差值時，確定所述混凝土攪拌車當(dāng)前處于空載行駛工況，其中第二壓差值小于第一壓差值；
[0029]存儲與負(fù)載行駛工況和空載行駛工況分別對應(yīng)的發(fā)動機(jī)萬有特性曲線，當(dāng)混凝土攪拌車處于負(fù)載行駛工況或空載行駛工況下、接收到的發(fā)動機(jī)負(fù)荷率未處于設(shè)定的油耗經(jīng)濟(jì)范圍時，調(diào)節(jié)液壓泵的排量以調(diào)節(jié)混凝土攪拌車的攪拌速度，使得接收到的發(fā)動機(jī)負(fù)荷率得以實時調(diào)整、并處于與當(dāng)前工況對應(yīng)的發(fā)動機(jī)萬有特性曲線的油耗經(jīng)濟(jì)區(qū)。
[0030]在一些可選的實施方式中，所述根據(jù)接收到的車速信號和液壓泵壓差信號判斷混凝土攪拌車當(dāng)前所處工況，并根據(jù)確定的工況輸出對應(yīng)的控制信號，還包括:
[0031]當(dāng)接收到的所述車速信號等于零、且所述液壓泵壓差信號的絕對值大于預(yù)先設(shè)定的第一壓差值時，確定所述混凝土攪拌車當(dāng)前處于駐車待卸料工況；
[0032]當(dāng)所述混凝土攪拌車處于的駐車待卸料工況持續(xù)時間大于預(yù)先設(shè)定的時間時，根據(jù)預(yù)先存儲的與駐車待卸料工況對應(yīng)的混凝土攪拌車的攪拌速度控制液壓泵的排量、并控制發(fā)動機(jī)怠速降低。
[0033]在一些可選的實施方式中，所述根據(jù)接收到的車速信號和