一种专用车底盘转速控制方法和控制系统与流程

1.本发明提供一种专用车底盘转速控制方法和控制系统，属于汽车电子技术领域，特别涉及到汽车底盘动力系统。


背景技术：

2.专用车底盘应用领域广泛，例如起重机、泵车、消防车等，其中泵车是一种集混凝土输送及布料于一体的专用作业车辆。底盘作为混凝土泵车的关键部件之一，一方面起着混凝土泵车转场移动的功能，另一方面担负着在混凝土泵作业时为其提供动力的功能，由于混凝土泵车作业环境异常恶劣，受作业性质影响，通常都是连续作业，这就对作为动力源的稳定输出提出了非常高的要求，底盘选型的好与坏，将直接影响到整个混凝土泵车能否满足国家有关法规要求，影响到混凝土泵车能否安全可靠地、经济节能的作业和运行。专用车底盘作为动力系统的来源，必须确保其所配发动机调速系统满足混凝土泵作业时的稳定可靠需求。
3.调速系统的可靠性是决定混凝土泵车等专用车辆能否持久正常工作的至关重要的一个环节，这是在进行混凝土泵车底盘选型过程中必须充分考虑的一个方面。混凝土泵送过程中必须连续，调速系统必须稳定可靠，否则将使混凝土离析，对施工质量产生严重影响，这就对作为动力源的稳定输出提出了非常高的可靠性要求。


技术实现要素：

4.为解决专用车辆车在作业过程中由于外部干扰及专用车上装控制器a由于软件原因导致的程序运转失败，从而导致的掉转速现象的技术问题，本发明提出一种基于can总线控制发动机ecu转速与通过硬线控制发动机ecu转速的冗余控制方法和控制系统，极大的提高了调速系统的稳定性。
5.本发明提供了一种专用车底盘转速控制方法和系统，所采用的技术方案如下：
6.根据本发明所提供的专用车底盘转速控制方法，包括以下步骤：
7.s0：启动专用车上装控制器a、底盘控制器b、发动机ecu，进行系统初始化；
8.s1：判断底盘控制器b是否监测到专用车上装控制器a发送的ksm1报文，若底盘控制器b监测到专用车上装控制器a发送的ksm1报文，则执行步骤s2；若底盘控制器b未监测到专用车上装控制器a发送的ksm1报文，则执行步骤s3；
9.s2：判断ksm1报文中的can网络调速使能信号是否处于激活状态，且ksm1报文中的控制模式是否为调速，若can网络调速使能信号处于激活状态且ksm1报文中的控制模式为调速，则执行can总线转速控制方法，并执行步骤s4；若不属于上述情况，则执行步骤s3；
10.s3：判断硬线调速使能信号是否激活，若硬线调速使能信号激活，则执行硬线转速控制方法，并执行步骤s4；若硬线调速使能信号未激活，则退出调速模式；
11.s4：发动机ecu调速至最终稳定值，所述发动机ecu持续维持最终稳定值运行。
12.根据本发明所提供的专用车底盘转速控制方法，所述方法包括can总线转速控制
方法和硬线转速控制方法，所述can总线转速控制方法优先级高于硬线转速控制方法。
13.根据本发明所提供的专用车底盘转速控制方法，所述can总线转速控制方法包括如下步骤：
14.s00：底盘控制器b控制发动机ecu进入作业怠速值；
15.s01：专用车上装控制器a向底盘控制器b以100转/秒的间隔发送调速值，直至标定的上装工作稳定转速值；
16.s02：底盘转速控制器b控制发动机ecu调速，并将当前发动机ecu转速值反馈给专用车上装控制器a；
17.s03：判断专用车上装控制器a请求转速值与实际转速值二者之差的绝对值是否大于150转，如果是，执行步骤s04，如果否，执行步骤s05；
18.s04：下一秒专用车上装控制器a发送的发动机ecu调速请求值仍按照本周期发送，并执行步骤s03；
19.s05：专用车上装控制器a向底盘控制器b以100转/秒的间隔发送调速值，直至标定的上装工作稳定转速值；
20.s06：专用车上装控制器a持续向底盘控制器b发送can网络调速使能信号激活，且ksm1报文中的控制模式为调速模式，请求转速值为上装工作稳定转速值。
21.根据本发明所提供的专用车底盘转速控制方法，所述硬线转速控制方法包括如下步骤：
22.s10：底盘控制器b向专用车上装控制器a反馈进入硬线调速模式；
23.s11：底盘控制器b根据专用车上装控制器a发送的硬线脉冲信号时长判定发动机ecu调速值，并发送给发动机ecu执行；
24.s12：发动机ecu调速至标定的上装工作稳定转速值后，持续维持该转速运行。
25.根据本发明所提供的专用车底盘转速控制方法，所述can总线调速方法还包括：
26.专用车上装控制器a通过c_can网络向底盘控制器b发送can总线转速使能信号，所述专用车上装控制器a和底盘控制器b之间的网络为c_can；
27.底盘控制器b将c_can网络读取的转速请求通过p_can发送给发动机ecu，所述底盘控制器b和发动机间网络称为p_can；
28.发动机ecu进入调速模式。
29.根据本发明所提供的专用车底盘转速控制方法，所述硬线转速控制方法还包括：
30.所述专用车上装控制器a通过硬线输出高有效信号；
31.所述底盘控制器b识别到高有效信号后进入硬线调速模式，通过识别高有效信号持续时间计算所述专用车上装实际所需转速；
32.所述底盘控制器b将识别到的转速信号通过p_can发送给发动机ecu；
33.发动机ecu进入调速模式。
34.根据本发明所提供的专用车底盘转速控制方法，所述专用车上装控制器a向底盘控制器b发送信号还包括：
35.硬线调速使能信号，用于判断是否进入硬线调速模式；
36.硬线调速脉冲信号，根据硬线脉冲信号时长判断所需发动机转速值。
37.根据本发明所提供的专用车底盘转速控制方法，包括：专用车上装控制器a、车辆
底盘控制器b、发动机ecu；用于执行权利要求1-6任一项所述的专用车底盘转速控制方法。
38.所述专用车上装控制器a、车辆底盘控制器b通过c_can网络连接，用于传递、反馈信息；
39.所述底盘控制器b和发动机ecu通过p_can网络连接，用于底盘控制器b向发动机ecu传递控制信号。
40.根据本发明所提供的专用车底盘转速控制方法，所述专用车上装控制器a用于s00-s06执行过程中，连续1s读取不到底盘控制器b反馈发动机ecu实际转速则立即激活硬线调速使能信号，进入硬线转速控制模式。
41.根据本发明所提供的专用车底盘转速控制方法，所述车辆底盘控制器b用于在s00-s06执行过程中，连续2s接收不到ksm1报文或者接收到的ksm1报文中can调速使能信号未激活，则判断硬线调速使能信号是否激活，若硬线使能信号激活，则进入硬线调速模式，若硬线使能信号未激活，则退出调速模式；
42.所述底盘控制器b在s00-s06过程中，连续3s既收不到ksm1报文，又未检测到硬线使能信号激活，则底盘控制器b维持上一调速有效值2s后，退出调速模式；
43.所述底盘控制器b在s10-s12过程中，连续3s既接收不到ksm1报文，也未检测到硬线使能信号激活，则底盘控制器b维持上一调速有效值2s，退出调速模式。
44.本发明的有益效果是：
45.本发明所述专用车上装控制器用于上装厂家基于自身特点，设置专用车上装工作的专有控制方案；
46.本发明所述车辆底盘控制器方便底盘供应商做好专用车上装厂家通讯网络与底盘通讯网络的隔离，防止通讯信号的串扰，并且可以将不同专用车上装厂家的不同需求定制化设计，转化成与发动机通讯的统一接口，便于发动机ecu程序的统一；
47.本发明所述发动机ecu开放报文控制接口，响应车辆底盘控制器的控制，最终实现调速的目的。
附图说明
48.图1为发动机ecu转速调速流程图；
49.图2为can总线调速流程图；
50.图3为硬线脉冲信号调速流程图；
51.图4为调速系统构成图。
具体实施方式
52.下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
53.本发明是基于can总线控制发动机ecu转速与通过硬线控制发动机ecu转速的冗余控制方法，can总线转速控制方法的优先级高于硬线转速控制方法。
54.如图1，所述专用车底盘转速控制方法包括如下步骤：
55.s0：启动专用车上装控制器a、底盘控制器b、发动机ecu，进行系统初始化；
56.s1：判断底盘控制器b是否监测到专用车上装控制器a发送的ksm1报文，若底盘控制器b监测到专用车上装控制器a发送的ksm1报文，则执行步骤s2；若底盘控制器b未监测到专用车上装控制器a发送的ksm1报文，则执行步骤s3；
57.s2：判断ksm1报文中的can网络调速使能信号是否处于激活状态，且ksm1报文中的控制模式是否为调速，若can网络调速使能信号处于激活状态且ksm1报文中的控制模式为调速，则执行can总线转速控制方法，并执行步骤s4；若不属于上述情况，则执行步骤s3；
58.s3：判断硬线调速使能信号是否激活，若硬线调速使能信号激活，则执行硬线转速控制方法，并执行步骤s4；若硬线调速使能信号未激活，则退出调速模式；
59.s4：发动机ecu调速至最终稳定值，所述发动机ecu持续维持最终稳定值运行。
60.启动专用车上装控制器a、底盘控制器b、发动机ecu，进行系统初始化，底盘控制器b根据功率匹配识别出发动机ecu调速最大转速值以及专用车上装工作稳定转速值。
61.底盘控制器b监控can网络,并将当前实际发动机ecu转速值实时反馈给专用车上装控制器a，若接收到专用车上装控制器a发送的ksm1报文，在ksm1报文控制下can网络调速使能信号激活，且ksm1报文中的控制模式为调速，则判断进入到can网络调速模式，底盘控制器b控制发动机ecu进入作业怠速值，该怠速值较行车怠速值高出50-100转，一方面操作员可以通过转速表直观判断出进入上装作业模式，另一方面提高输出功率，满足基本的带空载运行。
62.专用车上装控制器a从发动机作业怠速值起始，如果转速值与当前实际转速值差值的绝对值不大于150转，则以100转/秒的间隔发送调速值，直至标定的专用车上装工作稳定转速值，此时底盘控制器b控制发动机ecu调速；如果转速值与当前实际转速值差值的绝对值大于150转，则底盘控制器b下一秒发送的发动机ecu调速请求值仍按本周期发送，直至工作稳定转速值；专用车上装控制器a持续向底盘控制器b发送ksm1报文，其中ksm1报文中的can网络调速使能信号处于激活状态,且ksm1报文中的控制模式为调速，及标定的上装工作稳定值，所述标定的上装工作稳定值为1200-1500转/分钟。
63.如图2所示，can总线转速控制方法是指专用车上装控制器a通过c_can网络向底盘控制器b成功发送can总线转速使能信号后，底盘控制器b将c_can网络读取的转速请求通过p_can发送给发动机ecu，发动机ecu进行相应进入到调速模式，具体包括以下步骤：
64.s00：底盘控制器b控制发动机ecu进入作业怠速值；
65.s01：专用车上装控制器a向底盘控制器b以100转/秒的间隔发送调速值，直至标定的上装工作稳定转速值；
66.s02：底盘转速控制器b控制发动机ecu调速，并将当前发动机ecu转速值反馈给专用车上装控制器a；
67.s03：判断专用车上装控制器a请求转速值与实际转速值二者之差的绝对值是否大于150转，如果是，执行步骤s04，如果否，执行步骤s05；
68.s04：下一秒专用车上装控制器a发送的发动机ecu调速请求值仍按照本周期发送，
并执行步骤s03；
69.s05：专用车上装控制器a向底盘控制器b以100转/秒的间隔发送调速值，直至标定的上装工作稳定转速值；
70.s06：专用车上装控制器a持续向底盘控制器b发送can网络调速使能信号激活，且ksm1报文中的控制模式为调速模式，请求转速值为上装工作稳定转速值。
71.如图3所示，硬线转速控制方法是指在can总线调速无效的前提下，专用车上装控制器a通过硬线输出24电信号，底盘控制器b在识别到该信号后进入硬线调速模式，通过识别该脉冲信号的持续时间来计算专用车上装实际所需转速，将识别到的转速信号通过p_can发送给发动机ecu，发动机ecu进行相应进入到调速模式，具体包括以下步骤：
72.s10：底盘控制器b向专用车上装控制器a反馈进入硬线调速模式；
73.s11：底盘控制器b根据专用车上装控制器a发送的硬线脉冲信号时长判定发动机ecu调速值，并发送给发动机ecu执行；
74.s12：发动机ecu调速至标定的上装工作稳定转速值后，持续维持该转速运行。
75.所述根据硬线脉冲信号时长判定发动机ecu调速值，具体判断方法为：硬线脉冲信号持续时间小于1秒，认为是点动，定义点动一次，转速增20；硬线脉冲信号持续时间大于1秒，认为是持续有效，定义为增加转速值与持续时间成正比，每超过1秒，增加转速100转。
76.如图4所示，一种专用车上装控制器a系统，该系统包括专用车上装控制器a、车辆底盘控制器b、发动机ecu三部分构成。
77.底盘控制器b监控专用车上装控制器a是否发出ksm1报文，若底盘控制器b接收到专用车上装控制器a发出的ksm1报文，且can网络调速使能信号激活，此时控制模式为调速，则此时进入can总线控制模式。此时底盘控制器b发送p_can信号控制发动机ecu调整转速。
78.对于底盘控制器b，can控制模式过程中，连续2s时间ksm1下can调速使能信号未激活或接收不到ksm1报文，若也未使硬线调速使能信号激活，则不进入转速控制模式；如果硬线调速使能信号激活，底盘控制器b向专用车上装控制器a持续反馈进入硬线调速模式，底盘控制器b根据硬线脉冲信号的时间长短来判定发动机ecu调速值，从当前发动机ecu实际转速起始计算，发送给发动机ecu执行；在底盘控制器b调速至最终稳定值后，发动机ecu持续维持该转速运行。
79.对于专用车上装控制器a，在can控制模式过程中，连续1s时间读取不到底盘控制器b反馈发动机ecu实际转速，则立即激活硬线调速使能信号，进入到硬线调速模式，防止出现调速波动状况。
80.如图2所示，底盘控制器b在s00-s06过程中，连续3s时间，既收不到ksm1报文，也未检测到硬线使能信号激活，则底盘控制器b持续维持上一调速有效值2s，继而退出调速模式。
81.如图3所示，底盘控制器b在s10-s12过程中，连续3s时间，既收不到ksm1报文，也未检测到硬线使能信号激活，底盘控制器b持续维持上一调速有效值2s，继而退出调速模式。
82.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。