搅拌车的驱动系统、搅拌车的控制方法及控制装置与流程

本发明涉及工程车技术领域，更具体地说，涉及一种搅拌车的驱动系统、搅拌车的控制方法及控制装置。

背景技术：

现有技术中，搅拌车主要用于混凝土搅拌，其一般利用液压传动驱动搅拌罐转动。当车辆在非行驶状态时，为了维持搅拌罐的运转发动机需要怠速运行，油耗和排放都不理想。

综上所述，如何有效地降低搅拌车的油耗和排放，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种搅拌车的驱动系统，该搅拌车的驱动系统的结构设计可以有效地降低搅拌车的油耗和排放，本发明的第二个目的是提供一种搅拌车的控制方法及控制装置。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种搅拌车的驱动系统，包括：

电机，用于驱动该搅拌车的搅拌罐转动；

电池，能够给所述电机供电；

发电机，用于发电；

发动机，能够带动整车行驶及驱动所述发电机以使其发电。

一种应用如上述的驱动系统的搅拌车的控制方法，包括步骤：

1)检测所述电池和发电机是否正常，若是则进入步骤2)；

2)判断是否有搅拌需求，若是，则进入步骤3)；

3)判断是否符合第一车况，若是则进入步骤4)，若否则进入步骤5)；

4)控制发电机发电，进入步骤5)；

5)控制电机驱动搅拌罐转动。

优选地，上述搅拌车的控制方法中，步骤5)之后还包括步骤：

6)判断是否有行驶需求，若有则进入步骤7)，若无进入步骤9)；

7)判断是否符合第二车况，若是则进入步骤8)；

8)计算发动机的驱动扭矩，进入步骤9)；

9)判断是否符合第一车况，若是进入步骤10)；

10)控制发电机发电，并进入步骤11)；

11)计算发动机的发电扭矩，将发动机的驱动扭矩和发电扭矩之和作为总输出扭矩。

优选地，上述搅拌车的控制方法中，步骤7)具体为：

判断是否符合第二车况，若是则进入步骤8)，若否则进入步骤8a)；

8a)判断是否符合能量回收条件，若符合能量回收条件则进入步骤9a)，若不符合能量回收条件则进入步骤9)；

9a)计算发电机的能量回收扭矩。

优选地，上述搅拌车的控制方法中，所述步骤9)具体为：

判断是否符合第一车况，若是进入步骤10)，若否则进入步骤10a)；

10a)判断是否有助力需求，若是则进入步骤11a)；

11a)计算发电机的助力扭矩。

优选地，上述搅拌车的控制方法中，所述第一车况为：

车速高于第一预设车速且电池的剩余电量低于第一预设值；

车速低于第二预设车速、加速状态且电池的剩余电量低于第二预设值；或，

驻车状态时，电池的剩余电量低于第三预设值。

一种应用如上述的驱动系统的搅拌车的控制装置，包括：

检测单元，用于检测所述电池和发电机是否正常；

第一判断单元，用于获取所述检测单元的检测结果，若检测结果显示所述电池和发电机正常，则判断是否有搅拌需求；

第二判断单元，用于获取所述第一判断单元的判断结果，若有搅拌需求则判断是否符合第一车况，若符合第一车况则产生第一控制信号，若不符合第一车况则产生第二控制信号；

第一控制单元，用于响应所述第一控制信号并控制发电机发电；

第二控制单元，用于响应所述第二控制信号并控制电机驱动搅拌罐转动，还用于在所述第一控制单元控制发电机发电后控制电机驱动搅拌罐转动。

优选地，上述搅拌车的控制装置中，还包括：

第三判断单元，用于在第二控制单元控制电机驱动搅拌罐转动后判断是否有行驶需求，若有行驶需求则产生第三控制信号，若无行驶需求则产生第四控制信号；

第四判断单元，用于响应第三控制信号并判断是否符合第二车况；

第一计算单元，用于获取第四判断单元的结果，若符合第二车况，则计算发动机的驱动扭矩；

第五判断单元，用于响应第四控制信号并判断是否符合第一车况；

所述第一控制单元还用于获取所述第五判断单元的结果，若符合第一车况则控制发电机发电；

第二计算单元，用于在所述第一控制单元控制发电机发电时计算发动机的发电扭矩，并计算出发动机的驱动扭矩和发电扭矩之和作为总输出扭矩。

优选地，上述搅拌车的控制装置中，还包括：

第六判断单元，用于获取第四判断单元的结果，若不符合第二车况则判断是否符合能量回收条件；

第三计算单元，用于获取第六判断单元的结果，若符合能量回收条件则计算发电机的能量回收扭矩。

优选地，上述搅拌车的控制装置中，还包括：

第七判断单元，用于获取所述第五判断单元的结果，若符合第一车况则判断是否有助力需求；

第四计算单元，用于获取所述第七判断单元的结果，若有助力需求则计算发电机的助力扭矩。

应用上述搅拌车的驱动系统时，可以利用电池给电机供电，进而电机驱动搅拌罐转动即可。当车辆在非行驶状态时，利用电池和电机便可维持搅拌罐的运转，发动机不需要怠速运行，进而大大降低了油耗和排放。

应用上述搅拌车的控制方法时，在搅拌前，会先检测车况，进而判断是否需要发电机发电。如果需要发电则控制发电机发电，如果不需要发电则控制电机驱动搅拌罐转动。如此，保证了搅拌车能够正常运行，避免了电池电量不足导致搅拌工作不能顺利进行的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的搅拌车的驱动系统的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的搅拌车的控制方法的流程图；

图3为本发明第二实施例提供的搅拌车的控制方法的流程图；

图4为本发明第三实施例提供的搅拌车的控制方法的流程图；

图5为本发明第四实施例提供的搅拌车的控制方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的旋钮的结构示意图；

图7为本发明第五实施例提供的搅拌车的控制装置的示意图；

图8为本发明第六实施例提供的搅拌车的控制装置的示意图；

图9为本发明第七实施例提供的搅拌车的控制装置的示意图；

图10为本发明第八实施例提供的搅拌车的控制装置的示意图。

在图1中：

1-搅拌罐、2-电机、3-电池、4-发电机、5-发动机。

具体实施方式

本发明的第一个目的在于提供一种搅拌车的驱动系统，该搅拌车的驱动系统的结构设计可以有效地降低搅拌车的油耗和排放，本发明的第二个目的是提供一种搅拌车的控制方法及控制装置。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，本发明提供的搅拌车的驱动系统包括电机2、电池3、发电机4和发动机5。其中，电机2用于驱动该搅拌车的搅拌罐1转动，即通过电机2的输出端带动搅拌罐1转动。电池3能够给电机2供电，当然电池3还可以用于给整车的其它部件供电，在此不作限定。发电机4用于发电，发电机4发出的电可以直接供电机2用电，也可以直接供整车的其它部件用电。发电机4也可以给电池3蓄电。发动机5能够带动整车行驶及驱动发电机4以使其发电。即发动机5可以带动整车行驶，同时发动机5能够带动发电机4动作以使发电机4发电。

应用上述搅拌车的驱动系统时，可以利用电池3给电机供电，进而电机2驱动搅拌罐1转动即可。当车辆在非行驶状态时，利用电池3和电机2便可维持搅拌罐1的运转，发动机5不需要怠速运行，进而大大降低了油耗和排放。

上述发电机可以为bsg电机，bsg(beltdrivenstartergenerator，皮带传动起动发电机)，当然还可以为其它类型的电机，在此不作限定。

如图2所示，本发明的第一实施例中还提供了一种应用上述的驱动系统的搅拌车的控制方法，包括步骤：

s1)检测电池3和发电机4是否正常，若是则进入步骤s2)；

即检测电池3和发电机4是否能够正常工作。具体地，可以检测电池3和发电机4的电压是否正常。如此才能保证电池3和发电机4正常工作以使电机2带动搅拌罐1转动。如果电池3和发电机4正常则进入步骤s2)。如果检测结果显示电池3和/或发电机4不正常，则表示该电池3和发电机4不能正常工作，不能使电机2带动搅拌罐1转动，此时可以报警。进一步地，若检测结果显示电池3和/或发电机4不正常，可以进入跛行回家功能，以将搅拌车开回家或是到附近的汽修厂进行修理。

s2)判断是否有搅拌需求，若是，则进入步骤s3)；

判断是否有搅拌需求，具体指是否接收到搅拌的指令。该处搅拌需求可以包括转速需求和转向需求。

具体地，可以在搅拌车上设置如图6所示的旋钮，当旋钮上的标志点指向零位时，则表示没有搅拌需求。当标志点指示零位右侧时，则表示转向需求为顺时针转动，标志点指示的刻度表示转速需求。当标志点指示零位左侧时，则表示转向需求为逆时针转动，标志点指示的刻度表示转速需求。

s3)判断是否符合第一车况，若是则进入步骤s4)，若否则进入步骤s5)；

当有搅拌需求时，判断是否符合第一车况，若符合第一车况则进入步骤s4)。若不符合第一车况则进入步骤s5)。

上述第一车况可以为三种车况的任意一种，三种车况分别为a车况、b车况和c车况。其中a车况为车速高于第一预设车速且电池3的剩余电量低于第一预设值。上述第一预设车速可以为20km/h，第一预设值可以为40％。

b车况为车速低于第二预设车速、加速状态且电池3的剩余电量低于第二预设值。即车辆的速度低于第二预设车速，同时车辆处于加速状态，电池3的剩余电量低于第二预设值。上述第二预设车速可以为15km/h，第二预设值可以为30％。

c车况为驻车状态时，电池3的剩余电量低于第三预设值。第三预设值可以为40％。

当然，上述第一预设车速、第二预设车速、第一预设值、第二预设值和第三预设值可以根据实际情况进行设定。第一预设车速应该大于第二预设车速。可以第三预设值＞第一预设值＞第二预设值，在此不作限定。

步骤s3)中，若符合a车况、b车况和c车况中的任意一种，则进入步骤s4)，若均不符合a车况、b车况和c车况，则进入步骤s5)。

s4)控制发电机4发电，进入步骤s5)；

即若符合第一车况，则说明电池3续航时间较短，则需要发电机4发电，此时控制发电机4发电，发电机4可以给电池3蓄电，也可以发电机4直接给电机供电。具体地，若符合a车况、b车况和c车况中的任意一种，则控制发电机4发电。

s5)控制电机2驱动搅拌罐1转动。

即若不符合第一车况，说明电池3续航时间较长，直接控制电机2驱动搅拌罐1转动。具体地，根据转向需求和转速需求控制控制电机2驱动搅拌罐1转动。

应用上述搅拌车的控制方法时，在搅拌前，会先检测车况，进而判断是否需要发电机4发电。如果需要发电则控制发电机4发电，如果不需要发电则控制电机驱动搅拌罐1转动。如此，保证了搅拌车能够正常运行，避免了电池3电量不足导致搅拌工作不能顺利进行的情况。

如图3所示，本发明的第二实施例中还提供了另一种搅拌车的控制方法，该搅拌车的控制方法是基于第一实施例的改进，其在步骤s5)之后还包括步骤：

s6)判断是否有行驶需求，若有则进入步骤s7)，若无进入步骤s9)；

即判断该搅拌车是否需要行驶，若需要行驶则进入步骤s7)，若不需要行驶则进入步骤s9)。

s7)判断是否符合第二车况，若是则进入步骤s8)；

若搅拌车需要行驶，则判断是否符合第二车况，若符合第二车况则进入步骤s8)。

上述第二车况可以为油门开度是否大于第一设定开度或踏板的下降行程是否大于第一设定行程。具体地，第一设定开度和第一设定行程可以根据实际情况自行设定，在此不作限定。

s8)计算发动机5的驱动扭矩，进入步骤s9)；

若符合第二车况，则计算发动机5的驱动扭矩。上述发动机5的驱动扭矩为驱动整车行驶所需的扭矩。

s9)判断是否符合第一车况，若是进入步骤s10)；

计算完发动机5的驱动扭矩后，进一步判断是否符合第一车况，若符合第一车况则进入步骤s10)。即若符合a车况、b车况和c车况中的任意一种，则进入步骤s10)。

s10)控制发电机4发电，并进入步骤s11)；

即若符合第一车况，则说明电池3续航时间较短，则需要发电机4发电，此时控制发电机4发电，发电机4可以给电池3蓄电，也可以发电机4直接给电机供电。具体地，若符合a车况、b车况和c车况中的任意一种，则控制发电机4发电。

s11)计算发动机5的发电扭矩，将发动机5的驱动扭矩和发电扭矩之和作为总输出扭矩。

即计算出发动机5带动发电机4发电所需的扭矩作为发电扭矩，将发动机5的驱动扭矩和发电扭矩之和作为总输出扭矩。将总输出扭矩输出即可。

如图4示，本发明的第三实施例中还提供了另一种搅拌车的控制方法，该搅拌车的控制方法是基于第二实施例的改进，其步骤s7)具体为：

判断是否符合第二车况，若是则进入步骤s8)，若否则进入步骤s8a)；

若搅拌车需要行驶，则判断是否符合第二车况，若符合第二车况则进入步骤s8)。若不符合第二车况，则进入步骤s8a)。

s8a)判断是否符合能量回收条件，若符合能量回收条件则进入步骤s9a)，若不符合能量回收条件则进入步骤s9)；

s9a)计算发电机4的能量回收扭矩。

如此，当不符合第二车况时，则判断是否符合能量回收条件，若符合能量回收条件则计算发电机4的能量回收扭矩，输出发电机4的能量回收扭矩。

若不符合能量回收条件则进入步骤s9)。

如图5示，本发明的第四实施例中还提供了另一种搅拌车的控制方法，该搅拌车的控制方法是基于第二实施例的改进，其步骤s9)具体为：

判断是否符合第一车况，若是进入步骤10)，若否则进入步骤10a)；

10a)判断是否有助力需求，若是则进入步骤11a)；

11a)计算发电机4的助力扭矩。

进一步判断是否符合第一车况，若符合第一车况则进入步骤s10)。即若符合a车况、b车况和c车况中的任意一种，则进入步骤s10)。

若不符合第一车况，则判断是否有助力需求，若有助力需求，则计算发电机4的助力扭矩，并输出助力扭矩。

上述助力需求可以为油门开度大于第二设定开度或踏板的下降行程大于第二设定行程。具体地，第二设定开度和第二设定行程可以根据实际情况自行设定，在此不作限定。

如图7所示，本发明第五实施例中，还提供了一种应用如上述的驱动系统的搅拌车的控制装置，其包括检测单元、第一判断单元、第二判断单元、第一控制单元和第二控制单元。其中，检测单元用于检测所述电池3和发电机是否正常。第一判断单元用于获取检测单元的检测结果，若检测结果显示电池3和发电机正常，则判断是否有搅拌需求。第二判断单元用于获取第一判断单元的判断结果，若第一判断单元的判断结果显示有搅拌需求则判断是否符合第一车况，若符合第一车况则产生第一控制信号，若不符合第一车况则产生第二控制信号。第一控制单元用于响应第一控制信号并控制发电机发电。第二控制单元用于响应第二控制信号并控制电机驱动搅拌罐1转动，还用于在第一控制单元控制发电机发电后控制电机驱动搅拌罐1转动。

其中，还可以包括报警单元，其用于获取检测单元的检测结果，若检测结果显示电池3和发电机不正常，则报警。

具体地，检测单元可以检测电池3和发电机的电压是否正常。如此才能保证电池3和发电机正常工作以使电机带动搅拌罐1转动。

上述第一车况可以为三种车况的任意一种，三种车况分别为a车况、b车况和c车况。其中a车况为车速高于第一预设车速且电池3的剩余电量低于第一预设值。上述第一预设车速可以为20km/h，第一预设值可以为40％。

b车况为车速低于第二预设车速、加速状态且电池3的剩余电量低于第二预设值。即车辆的速度低于第二预设车速，同时车辆处于加速状态，电池3的剩余电量低于第二预设值。上述第二预设车速可以为15km/h，第二预设值可以为30％。

c车况为驻车状态时，电池3的剩余电量低于第三预设值。第三预设值可以为40％。

应用上述搅拌车的控制装置时，在搅拌前，会先检测车况，进而判断是否需要发电机发电。如果需要发电则第一控制单元控制发电机发电，如果不需要发电则第二控制单元控制电机驱动搅拌罐1转动。如此，保证了搅拌车能够正常运行，避免了电池3电量不足导致搅拌工作不能顺利进行的情况。

如图8所示，本发明第六实施例中还提供了另一种搅拌车的控制装置，其是基于第五实施例的改进，还包括第三判断单元、第四判断单元、第一计算单元、第五判断单元和第二计算单元。其中，第三判断单元用于在第二控制单元控制电机驱动搅拌罐1转动后判断是否有行驶需求，若有行驶需求则产生第三控制信号，若无行驶需求则产生第四控制信号。第四判断单元用于响应第三控制信号并判断是否符合第二车况。第一计算单元用于获取第四判断单元的结果，若符合第二车况则计算发动机5的驱动扭矩。第五判断单元用于响应第四控制信号并判断是否符合第一车况。第一控制单元还用于获取所述第五判断单元的结果，若符合第一车况则控制发电机发电。第二计算单元用于在第一控制单元控制发电机发电时计算发动机5的发电扭矩，并计算出发动机5的驱动扭矩和发电扭矩之和作为总输出扭矩。

上述第二车况可以为油门开度是否大于第一设定开度或踏板的下降行程是否大于第一设定行程。具体地，第一设定开度和第一设定行程可以根据实际情况自行设定，在此不作限定。

如图9所示，本发明第七实施例中还提供了另一种搅拌车的控制装置，其是基于第六实施例的改进，还包括第六判断单元和第三计算单元。其中，第六判断单元用于获取第四判断单元的结果，若不符合第二车况则判断是否符合能量回收条件。第三计算单元用于获取第六判断单元的结果，若符合能量回收条件则计算发电机的能量回收扭矩。

如图10所示，本发明第八实施例中还提供了另一种搅拌车的控制装置，其是基于第六实施例的改进，还包括第七判断单元和第四计算单元。其中，第七判断单元用于获取第五判断单元的结果，若符合第一车况则判断是否有助力需求。第四计算单元用于获取所述第七判断单元的结果，若有助力需求则计算发电机的助力扭矩。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。