混凝土搅拌车的控制系统、方法、装置及混凝土搅拌车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种混凝土搅拌车的控制系统、方法、装置及混凝土搅拌车。
【背景技术】
[0002]混凝土搅拌车在工程建设中扮演着越来越重要的角色，随着社会的不断进步，人们对混凝土搅拌车的节能性能要求越来越高。
[0003]如图1所示，图1为现有技术中的混凝土搅拌车的控制系统结构示意图，混凝土搅拌车的底盘发动机01同时为底盘行驶及上装搅拌提供动力输出，行驶部分通过减速箱021、传动桥022驱动车轮023旋转以使混凝土搅拌车行走。上装搅拌部分别通过液压泵031、液压马达032、减速机033驱动搅拌筒034进行搅拌。搅拌速度由发动机转速及液压泵排量决定。
[0004]不考虑效率的影响，上装部分消耗的功率Pi，即液压泵的输出功率，与液压泵压差A p、流量Q、发动机转速η、液压泵排量V的关系可用下式表示:
[0005]P! = f0 ( Δ p, Q) = fj ( Δ ρ, η, V)
[0006]底盘行驶部分消耗的功率Ρ2与行驶部分输入扭矩Τ及发动机转速η关系可用下式表不:
[0007]P2 = f2 (Τ, η)
[0008]发动机的功率同时供给底盘行驶及上装搅拌使用，则混凝土搅拌车所需要的总功率Ρ可用下式表示:
[0009]Ρ = ^(Δρ,η, V)+f2 (Τ, η) = f(Ap,n, V, Τ)
[0010]混凝土搅拌车由于其使用特殊性，其不像普通具有上装的车辆(搅拌车行驶时上装也需工作，其他具有上装的车辆如泵车等在行驶时上装不会作业)，它具有行驶工况(底盘按不同路况运行，上装也需运行)、驻车待卸料工况(底盘驻车发动机运转，上装搅拌筒旋转工作)、进料或卸料工况(底盘驻车发动机运转，上装搅拌筒旋转工作)以及空载驻车工况(底盘驻车发动机运转，上装搅拌筒旋转工作)，混凝土搅拌车在不同工况时对应的搅拌速度不同，导致混凝土搅拌车在不同工况下所需功率差异性较大，发动机与负载的功率匹配性很难达到最佳。
[0011]现有的混凝土搅拌车的控制系统通过机手操作手柄04机构调节液压泵031的排量斜盘，得到不同工况对应的搅拌筒转速。有的搅拌车底盘设置有多态开关(如重载、中载、轻载等)，司机驾驶时可按自身判断选择合适的档位进行行驶，达到节油的目的。
[0012]但上述混凝土搅拌车的控制系统在工作时，操作起来比较麻烦，且不能达到很好的节能效果。
【发明内容】
[0013]本发明实施例提供了一种混凝土搅拌车的控制系统、方法、装置及混凝土搅拌车，用以提高混凝土搅拌车的节能性能。
[0014]本发明首先提供了一种混凝土搅拌车的控制系统，所述控制系统包括:
[0015]多个采集装置，用于采集混凝土搅拌车的信号，采集的信号至少包括:车速信号、液压泵压差信号、发动机负荷率；
[0016]与多个采集装置信号连接的控制器，用于根据接收到的车速信号和液压泵压差信号判断混凝土搅拌车当前所处工况，并根据确定的工况输出对应的控制信号，包括:当接收到的所述车速信号大于零、且所述液压泵压差信号的绝对值大于预先设定的第一压差值时，确定所述混凝土搅拌车当前处于负载行驶工况；当接收到的所述车速信号大于零、且所述液压泵压差信号的绝对值小于预先设定的第二压差值时，确定所述混凝土搅拌车当前处于空载行驶工况；还用于存储与负载行驶工况和空载行驶工况分别对应的发动机万有特性曲线，当混凝土搅拌车处于负载行驶工况或空载行驶工况下、接收到的发动机负荷率未处于设定的油耗经济范围时，调节液压泵的排量以调节混凝土搅拌车的搅拌速度，使得接收到的发动机负荷率得以实时调整、并处于与当前工况对应的发动机万有特性曲线的油耗经济区，其中第二压差值小于第一压差值。
[0017]在本发明技术方案中，可以根据采集到的混凝土搅拌车的信号，判断混凝土搅拌车处于行驶工况(负载或空载)，并针对混凝土搅拌车在行驶过程中的不同工况，采集发动机的负荷率，并当接收到的发动机负荷率未处于设定的油耗经济范围时，调节液压泵的排量以调节混凝土搅拌车的搅拌速度，使得接收到的发动机负荷率得以实时调整、并处于与当前工况对应的发动机万有特性曲线的油耗经济区。
[0018]可见，本发明技术方案中，可以通过调节液压泵的排量使得混凝土搅拌车在行驶过程中处于节能状态，所以，本发明提供的混凝土搅拌车的控制系统，提高了混凝土搅拌车的节能性能。
[0019]在一些可选的实施方式中，所述控制器还用于:当接收到的所述车速信号等于零、且所述液压泵压差信号的绝对值大于预先设定的第一压差值时，确定所述混凝土搅拌车当前处于驻车待卸料工况，并当所述混凝土搅拌车处于的驻车待卸料工况持续时间大于预先设定的时间时，根据预先存储的与驻车待卸料工况对应的混凝土搅拌车的搅拌速度控制液压泵的排量、并控制发动机怠速降低。
[0020]在一些可选的实施方式中，上述混凝土搅拌车的控制装置还包括:与所述控制器信号连接的报警器；
[0021]所述控制器还用于:当接收到的所述车速信号等于零、且所述液压泵压差信号的绝对值大于预先设定的第二压差值、小于预先设定的第一压差值时，确定所述混凝土搅拌车当前处于进料或卸料工况，并输出告警信号；
[0022]所述报警器接收到告警信号后产生告警。告警装置的设置，用于提醒操作人员此时混凝土搅拌车所处的工况，以保证混凝土搅拌车处于进料或卸料时，人工调整搅拌速度。
[0023]在一些可选的实施方式中，所述控制器还用于:当接收到的所述车速信号等于零、且所述液压泵压差信号的绝对值小于预先设定的第二压差值时，确定所述混凝土搅拌车当前处于空载驻车工况，并当所述混凝土搅拌车处于的空载驻车工况持续时间大于预先设定的时间时，控制发动机怠速降低。
[0024]本发明还提供了一种混凝土搅拌车，包括上述任一项所述的混凝土搅拌车的控制系统。
[0025]本发明还一种混凝土搅拌车的控制方法，包括:
[0026]接收混凝土搅拌车的信号，采集的信号至少包括:车速信号、液压泵压差信号、发动机负荷率；
[0027]根据接收到的车速信号和液压泵压差信号判断混凝土搅拌车当前所处工况，并根据确定的工况输出对应的控制信号，包括:
[0028]当接收到的所述车速信号大于零、且所述液压泵压差信号的绝对值大于预先设定的第一压差值时，确定所述混凝土搅拌车当前处于负载行驶工况；当接收到的所述车速信号大于零、且所述液压泵压差信号的绝对值小于预先设定的第二压差值时，确定所述混凝土搅拌车当前处于空载行驶工况，其中第二压差值小于第一压差值；
[0029]存储与负载行驶工况和空载行驶工况分别对应的发动机万有特性曲线，当混凝土搅拌车处于负载行驶工况或空载行驶工况下、接收到的发动机负荷率未处于设定的油耗经济范围时，调节液压泵的排量以调节混凝土搅拌车的搅拌速度，使得接收到的发动机负荷率得以实时调整、并处于与当前工况对应的发动机万有特性曲线的油耗经济区。
[0030]在一些可选的实施方式中，所述根据接收到的车速信号和液压泵压差信号判断混凝土搅拌车当前所处工况，并根据确定的工况输出对应的控制信号，还包括:
[0031]当接收到的所述车速信号等于零、且所述液压泵压差信号的绝对值大于预先设定的第一压差值时，确定所述混凝土搅拌车当前处于驻车待卸料工况；
[0032]当所述混凝土搅拌车处于的驻车待卸料工况持续时间大于预先设定的时间时，根据预先存储的与驻车待卸料工况对应的混凝土搅拌车的搅拌速度控制液压泵的排量、并控制发动机怠速降低。
[0033]在一些可选的实施方式中，所述根据接收到的车速信号和