一种混凝土泵车控制系统、方法及控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混凝土泵车技术领域，尤其涉及一种混凝土泵车控制系统、方法及控制器。
【背景技术】
[0002]混凝土泵车由于施工方便灵活，在现代施工中应用广泛。具体地，混凝土泵车通常采用液压系统驱动，如图1所示，其液压系统主要可包括主泵送液压系统11、臂架支腿液压系统14以及分配液压系统12、搅拌液压系统13以及其他辅助液压系统。并且，针对任一液压系统，所述液压系统中可包括相应的液压泵以及由液压泵驱动的液压油缸(图1中未示出)。比如，所述主泵送液压系统11中可包括一液压泵以及相应的泵送油缸(图1中未示出)，所述臂架支腿液压系统14中可包括一液压泵、相应的一个或多个用于驱动臂架中的各节臂的臂架油缸(图1中未示出)以及驱动多个支腿运动的驱动油缸，其中，臂架和支腿不能同时运动，当臂架尚未展开时(此时主泵送液压系统也尚未工作)，此时可控制支腿运动，当臂架运动时，支腿不能运动，此时臂架支腿液压系统14中的液压泵为臂架供油。其中，各液压系统中的液压泵可由混凝土泵车中的发动机通过一分动箱驱动，并且，通常情况下，各液压系统中的液压泵的速度一般相同。
[0003]具体地，在混凝土泵车液压系统中，有两个动作速度需要控制，一个是主泵送液压系统11中的泵送油缸的泵送速度，一个是臂架支腿液压系统14中的各臂架油缸的臂架速度。这是因为:
[0004]对于主泵送液压系统11来说，其是通过泵送油缸推动砼缸来实现混凝土的输送的，并且，在不同的施工条件下，对应有不同的输送速度要求，因此，操作人员需根据施工工况调节相应的输送速度。而对于臂架支腿液压系统14来说，由于其负责臂架及支腿的动作，并且，由于臂架中的各节臂要求动作速度稳定，不能时快时慢，同时还需要满足设定安全标准所限定的速度，因此，必须对臂架中的各节臂的动作速度进行相应控制。再有，由于对于分配液压系统12以及搅拌液压系统13等辅助液压系统来说，其对应的液压油缸的动作速度与泵送速度相关、可随泵送速度变化，因此，无需对其对应的液压油缸的动作速度进行区别控制。
[0005]具体地，由于主泵送液压系统11中的泵送油缸的泵送速度取决于主泵送液压系统中的液压泵的流量，即主泵送液压系统11中的液压泵的转速和排量；臂架支腿液压系统14中的各臂架油缸的臂架速度取决于供给臂架油缸的流量，且各臂架油缸的流量由臂架支腿液压系统14中的液压泵的转速、排量及控制臂架速度及方向的比例多路阀协同控制；再者，由于各液压系统中的液压泵可由混凝土泵车中的发动机通过一分动箱驱动，因此，目前常通过控制发动机的转速来达到控制各液压系统中的液压泵的速度，进而控制主泵送液压系统11中的泵送油缸的泵送速度，以及臂架支腿液压系统14中的各臂架油缸的臂架速度的目的。
[0006]具体地，目前，常通过以下方式来确定混凝土泵车的发动机转速:
[0007]方式一:通过计算整个臂架可能需要的最大流量，来计算达到臂架所需最大流量时的发动机的转速。此发动机转速被定为混凝土泵车工作时的发动机的最低转速，相应地，混凝土泵车工作时的发动机的实际转速则可根据所需的泵送速度在最低转速与最大转速之间变化。
[0008]需要说明的是，在采用该方式一来确定混凝土泵车的发动机转速时，可以在使得臂架速度达到设定值的同时满足相应的泵送速度。但是，由于该方式一是根据整个臂架可能需要的最大流量来计算发动机的最低转速的，因而使得功率利用率较低、节能效果并不佳。例如，在实际工作中，可能只有单节臂动作，而且可能仅是慢速动作，此时，臂架所需流量很小，因此，所需发动机的转速也很小，如果此时泵送速度也要求较低，而发动机的最低转速还是按臂架所需最大流量来确定，则无疑会造成发动机功率的浪费，使得节能效果并不佳。
[0009]方式二:计算臂架中的各节臂对应所需的流量，并根据各节臂对应所需的流量来计算相应的发动机转速，从而可较好地协调了臂架所需流量与发动机转速之间的关系。
[0010]但是，该方式二虽然可在一定程度上弥补方式一功率浪费上的不足，但由于其并没有考虑到泵送速度也需要控制，从而导致所确定的发动机转速可能无法满足主泵送液压系统中的泵送油缸的泵送速度要求。同时，由于不同转速下发动机的输出功率也不同，从而还可能导致发动机输出功率不够，导致掉速、熄火等现象。
[0011]综上所述，现有的确定混凝土泵车的发动机转速的方式并不佳，因此，亟需提供一种新的混凝土泵车控制方法，来解决上述各问题。
【发明内容】
[0012]本发明实施例提供了一种混凝土泵车控制系统以及控制方法，用以解决现有技术中存在的确定混凝土泵车的发动机转速的方式并不佳的问题。
[0013]本发明实施例提供了一种混凝土泵车控制系统，包括泵送速度控制装置、臂架速度控制装置、控制器和发动机转速控制装置:
[0014]所述泵送速度控制装置，用于生成与操作用户所期望的泵送速度相匹配的泵送速度信号，并将所述泵送速度信号发送给所述控制器；
[0015]所述臂架速度控制装置，用于生成与操作用户所期望的臂架动作速度相匹配的臂架速度信号，并将所述臂架速度信号发送给所述控制器；
[0016]所述控制器，用于接收所述泵送速度控制装置发送的所述泵送速度信号，并根据所述泵送速度信号以及主泵送液压系统中的液压泵的最大排量，计算满足操作用户所期望的泵送速度的第一发动机转速，以及，确定发动机需输出的功率，并根据确定的发动机需输出的功率计算与所述发动机需输出的功率相匹配的第二发动机转速，以及，接收所述臂架速度控制装置发送的所述臂架速度信号，并根据所述臂架速度信号以及臂架支腿液压系统中的液压泵的最大排量，计算满足操作用户所期望的臂架动作速度的第三发动机转速，并从所述第一发动机转速、所述第二发动机转速以及所述第三发动机转速中选择转速取值最大者作为第四发动机转速，以及，将所述第四发动机转速发送给所述发动机转速控制装置；
[0017]所述发动机转速控制装置，用于接收所述控制器发送的所述第四发动机转速，并根据所述第四发动机转速调整发动机的转速。
[0018]进一步地，本发明实施例还提供了一种混凝土泵车控制方法，所述控制方法应用于混凝土泵车控制系统中，所述混凝土泵车控制系统包括泵送速度控制装置、臂架速度控制装置、控制器和发动机转速控制装置；所述控制方法包括:
[0019]所述控制器接收所述泵送速度控制装置发送的所述泵送速度信号，并根据所述泵送速度信号以及主泵送液压系统中的液压泵的最大排量，计算满足操作用户所期望的泵送速度的第一发动机转速，以及，确定发动机需输出的功率，并根据确定的发动机需输出的功率计算与所述发动机需输出的功率相匹配的第二发动机转速，以及，接收所述臂架速度控制装置发送的所述臂架速度信号，并根据所述臂架速度信号以及臂架支腿液压系统中的液压泵的最大排量，计算满足操作用户所期望的臂架动作速度的第三发动机转速，并从所述第一发动机转速、所述第二发动机转速以及所述第三发动机转速中选择转速取值最大者作为第四发动机转速，以及，将所述第四发动机转速发送给所述发动机转速控制装置，以由所述发动机转速控制装置根据接收到的所述第四发动机转速调整发动机的转速；
[0020]其中，所述泵送速度信号是由所述泵送速度控制装置根据操作用户所期望的泵送速度所生成的与操作用户所期望的泵送速度相匹配的泵送速度信号；所述臂架速度信号是由所述臂架速度控制装置根据操作用户所期望的臂架动作速度所生成的与操作用户所期望的臂架动作速度相匹配的臂架速度信号。
[0021]进一步地，本发明实施例还提供了一种控制器，包括:
[0022]接收单元，用于接收混凝土泵车控制系统中的泵送速度控制装置发送的泵送速度信号以及所述混凝土泵车控制系统中的臂架速度控制装置发送的臂架速度信号；其中，所述泵送速度信号是由所述泵送速度控制装置根据操作用户所期望的泵送速度所生成的与操作用户所期望的泵送速度相匹配的泵送速度信号；所述臂架速度信号是由所述臂架速度控制装置根据操作用户所期望的臂架动作速度所生成的与操作用户所期望的臂架动作速度相匹配的臂架速度信号；
[0023]处理单元，用于根据所述泵送速度信号以及主泵送液压系统中的液压泵的最大排量，计算满足操作用户所期望的泵送速度的第一发动机转速，以及，确定发动机需输出的功率，并根据确定的发动机需输出的功率计算与所述发动机需输出的功率相匹配的第二发动机转速，以及，根据所述臂架速度信号以及臂架支腿液压系统中的液压泵的最大排量，计算满足操作用户所期望的臂架动作速度的第三发动机转速，并从所述第一发动机转速、所述第二发动机转速以及所述第三发动机转速中选择转速取值最大者作为第四发动机转速；
[0024]发送单元，用于将所述第四发动机转速发送给所述混凝土泵车控制系统中的发动机转速控制装置，以由所述发动机转速控制装置根据接收到的所述第四发动机转速调整发动机的转速。
[0025]本发明有益效果如下:
[0026]本发明实施例提供了一种混凝土泵车控制系统、方法及控制器，所述控制系统中的控制器可接收泵送速度控制装置发送的与操作用户所期望的泵送速度相匹配的泵送速度信号，并结合主泵送液压系统中的液压泵的最大排量，计算满足操作用户所期望的泵送速度的第一发动机转速，以及，确定发动机需输出的功率，并根据确定的发动机需输出的功率计算与所述发动机需输出的功率相匹配的第二发动机转速，以及，接收臂架速度控制装置发送的与操作用户所期望的臂架动作速度相匹配的臂架速度信号，并结合臂架支腿液压系统中的液压泵的最大排量，计算满足操作用户所期望的臂架动作速度的第三发动机转速，并从所述第一发动机转速、所述第二发动机转速以及所述第三发动机转速中选择转速取值最大者作为第四发动机转速，以及，将所述第四发动机转速发送给所述发动机转速控制装置，以由所述发动机转速控制装置根据接收到的所述第四发动机转速调整发动机的转速。也就是说，在本发明实施例所述技术方案中，混凝土泵车控制系统中的控制器可根据操作用户所期望的泵送速度、操作用户所期望的臂架动作速度、发动机需输出的功率以及液压泵的排量协同控制发动机转速，避免了因没有考虑泵送速度需求导致发动机转速无法满足主泵送液压系统中的泵送油缸的泵送速度要求而引起的发动机输出功率不够、发动机掉速、熄火等问题，使得调节后的发动机转速能够同时满足各系统的要求，并且，由于最终所确定的发动机转速实际上为能够同时满足各系统要求的最低发动机转速，因而还可达到提高发动机功率利用率的目的。
【附图说明】
[0027]图1所为现有技术中典型液压系统的结构意图；
[0028]图2所示为本发明实施例一中一种混凝土泵车控制系统的结构示意图；
[0029]图3所示为本发明实施例一中一种混凝土泵车控制系统的另一结构示意图；
[0030]图4所示为本发明实施例一中一种混凝土泵车控制系统的另一结构示意图；
[0031]图5所示为本发明实施例二中一种混凝土泵车控制方法的流程示意图；
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