混凝土运输车辆及其节能控制方法、终端设备、存储介质技术

本发明专利技术涉及一种基于地形的混凝土运输车辆节能控制方法、终端设备及存储介质。该方法可包括以下步骤：S1.建立混凝土搅拌桶的搅拌转速改变量与发动机输出功率变化的关系；S2.车辆行驶过程中实时检测发动机输出功率是否超出其经济区间，若是从电子地平线系统获取前方地形数据；S3.根据所述前方地形数据预测对应的发动机输出功率变化，再由所预测的发动机输出功率变化计算出对应的搅拌转速控制目标；S4.在搅拌转速的允许变化区间内，根据所述搅拌转速控制目标调整混凝土搅拌桶的搅拌速度使得发动机的输出功率尽可能保持在经济区间内。本发明专利技术方法可以避免发动机输出功率过大，尽量保持功率稳定在经济范围内，可以提高混凝土运输车辆的燃油经济性。

【技术实现步骤摘要】
混凝土运输车辆及其节能控制方法、终端设备、存储介质
本专利技术涉及混凝土运输车辆领域，具体地涉及一种基于地形预测的混凝土运输车辆节能控制方法、终端设备、存储介质及混凝土运输车辆。
技术介绍
混凝土运输车辆需要在运行过程中用搅拌机保持搅动，以防止混凝土凝固或离析。搅拌机的取力方式是与底盘共用动力，由发动机提供搅拌功率，现有的方法一般是控制搅拌速度(功率)恒定以保证混凝土质量。但搅拌机功率的恒定不能保证发动机油耗的经济性，众所周知，发动机有一个一定功率范围的经济区，当车辆运行功率需求较大时，再叠加搅拌机功率，可能会使发动机工作状态进入功率过大的非经济区。而混凝土虽然有最佳的搅拌速度，但也有以最佳速度为中心的可接受区间，在该区间内的速度，都不会对混凝土品质造成影响。另一方面，任何控制系统都不可能达到完全精确，实际上混凝土搅拌速度只要达到短时间内的平均速度符合要求，即可保证混凝土质量。现有混凝土运输车辆在行驶过程中，其搅拌速度基本上是不变的，这会使发动机工作状态进入功率过大的非经济区，造成油耗成本偏高。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种基于地形预测的混凝土运输车辆节能控制方法、终端设备、存储介质及混凝土运输车辆，以解决上述问题。为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：根据本专利技术的一方面，提供了一种基于地形预测的混凝土运输车辆节能控制方法，其包括以下步骤：S1.设定发动机输出功率的经济区间和搅拌转速的允许变化区间，建立混凝土搅拌桶的搅拌转速改变量与发动机输出功率变化的关系；<br>S2.车辆行驶过程中实时检测发动机输出功率是否超出其经济区间，若是从电子地平线系统获取前方地形数据；S3.根据所述前方地形数据预测对应的发动机输出功率变化，再由所预测的发动机输出功率变化计算出对应的搅拌转速控制目标；S4.在搅拌转速的允许变化区间内，根据所述搅拌转速控制目标调整混凝土搅拌桶的搅拌速度使得发动机的输出功率尽可能保持在经济区间内。进一步地，S1的具体过程为：S11.设定混凝土搅拌桶在运输过程中最佳搅拌转速为Nrpm，并获取装载混凝土后的车辆静止时在搅拌转速为N1rpm下的发动机输出功率P；S12.设定所述搅拌桶转速的变化区间[N1,N2]，并获取装载混凝土后的车辆静止时在搅拌转速为Nrpm下的发动机输出功率Pn1以及在搅拌转速为N2rpm下的发动机输出功率Pn2；S13.根据所述搅拌转速的变化区间[N1,N2]和所述发动机输出功率Pn1、Pn2计算每单位功率ΔP对应搅拌转速改变量的关系：ΔP＝(N2-N1)/(Pn2-Pn1)。进一步地，S2的具体过程为：S21.计算车辆在T内的预计行驶距离D：D＝T×V，其中，V为当前车速，T为搅拌转速可调的最长时间阈值T；S22.从电子地平线系统获取车辆前方距离D内的所有坡度点pi的坡度值Qi相对车辆当前位置p0的坡度值Q0的变化值：Q1-Q0，Q2-Q0，Q3-Q0，…，Qi-Q0。进一步地，S3的具体过程为：S31.将坡度变化值转化为功率变化值：mgV(Q1-Q0)，mgV(Q2-Q0)，mgV(Q3-Q0)，…，mgV(Qi-Q0)，其中，m为车辆总质量，g为重力加速度；S32.将功率变化值乘以ΔP，得到相应的可调转速变化值ΔN1，ΔN2，ΔN3，…，ΔNi。进一步地，S4的具体过程为：S41.判断P+mgV(Qi-Q0)是否在车辆发动机功率的经济区间[Pd,Pu]内，若是，则进入S42；否则暂不做节能优化，返回S2。S42.预测未来时间T内的平均转速Np：判断Np是否在转速可接受区间[N1,N2]内，如果是，则进入S43；否则暂不做节能优化，返回S2。S43.在车辆到达p1,p2,p3,...,pi点时，控制搅拌转速按ΔN1,ΔN2,ΔN3,…,ΔNi进行搅拌转速变化；到达pi点后，结束这次优化控制。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。根据本专利技术的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。根据本专利技术的又一方面，还提供了一种混凝土运输车辆，包括发动机、搅拌机和搅拌机控制器，其特征在于所述搅拌机控制器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。本专利技术采用上述技术方案，具有的有益效果是：本专利技术方法可以避免发动机输出功率过大，尽量保持功率稳定在经济范围内，可以提高混凝土运输车辆的燃油经济性。附图说明为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。图1是本专利技术的一种基于地形预测的混凝土运输车辆的系统架构示意图；图2是本专利技术的一种基于地形预测的混凝土运输车辆节能控制方法的流程图。具体实施方式现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1所示，一种基于地形预测的混凝土运输车辆可包括：电子地平线系统：由地图数据、GPS/北斗定位、前向搜索引擎组成。其特点是根据GPS/北斗卫星定位系统解析出车辆的定位经纬度位置，及车辆的前进方向信息，在电子地平线地图上进行车辆前方地理信息的搜索，将前方地理信息通过CAN总线或以太网总线传递给控制器。本专利技术中，电子地平线向搅拌机控制器提供车辆前方的地形信息，包括前方的道路位置点p和位置点上对应的坡度值Q。发动机：具有油耗相对经济区，即发动机功率经济区间[Pd,Pu]，向搅拌机控制器提供发动机实时功率信息。搅拌机控制器：控制混凝土搅拌器的运动速度，并根据电子地平线与发动机提供的信息，优化搅拌器的运动速度，使得发动机的整体油耗相对降低。如图2所示，一种基于地形的混凝土运输车辆节能控制方法可包括以下步骤：S1.设定发动机输出功率的经济区间[Pd,Pu]和搅拌转速的允许变化区间[N1,N2]，建立混凝土搅拌桶的搅拌转速改变量与发动机输出功率变化的关系。具体过程为：S11.设定混凝土搅拌桶在运输过程中最佳搅拌转速为Nrpm，并获取装载混凝土后的车辆静止时在搅拌转速为Nrpm下的发动机输出功率P；S12.设定搅拌转速的允许变化区间[N1,N2]，并获取装载混凝土后的车辆静止时在搅拌转速为N1rpm下的发动机输出功率Pn1以及在搅拌转速为N2rpm下的发动机输出功率Pn2；S13.根据所述搅拌转速的允许变化区间[N1,N2]和所述发动机输出功率Pn1、Pn2计算每单位功率ΔP对应搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于地形预测的混凝土运输车辆节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.设定发动机输出功率的经济区间和搅拌转速的允许变化区间，建立混凝土搅拌桶的搅拌转速改变量与发动机输出功率变化的关系；/nS2.车辆行驶过程中实时检测发动机输出功率是否超出其经济区间，若是从电子地平线系统获取前方地形数据；/nS3.根据所述前方地形数据预测对应的发动机输出功率变化，再由所预测的发动机输出功率变化计算出对应的搅拌转速控制目标；/nS4.在搅拌转速的允许变化区间内，根据所述搅拌转速控制目标调整混凝土搅拌桶的搅拌速度使得发动机的输出功率尽可能保持在经济区间内。/n

【技术特征摘要】
1.基于地形预测的混凝土运输车辆节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.设定发动机输出功率的经济区间和搅拌转速的允许变化区间，建立混凝土搅拌桶的搅拌转速改变量与发动机输出功率变化的关系；
S2.车辆行驶过程中实时检测发动机输出功率是否超出其经济区间，若是从电子地平线系统获取前方地形数据；
S3.根据所述前方地形数据预测对应的发动机输出功率变化，再由所预测的发动机输出功率变化计算出对应的搅拌转速控制目标；
S4.在搅拌转速的允许变化区间内，根据所述搅拌转速控制目标调整混凝土搅拌桶的搅拌速度使得发动机的输出功率尽可能保持在经济区间内。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S1的具体过程为：
S11.设定混凝土搅拌桶在运输过程中最佳搅拌转速为Nrpm，并获取装载混凝土后的车辆静止时在搅拌转速为Nrpm下的发动机输出功率P；
S12.设定搅拌转速的允许变化区间[N1,N2]，并获取装载混凝土后的车辆静止时在搅拌转速为N1rpm下的发动机输出功率Pn1以及在搅拌转速为N2rpm下的发动机输出功率Pn2；
S13.根据所述搅拌转速的变化区间[N1,N2]和所述发动机输出功率Pn1、Pn2计算每单位功率ΔP对应搅拌转速改变量的关系：
ΔP＝(N2-N1)/(Pn2-Pn1)。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，S2的具体过程为：
S21.计算车辆在T内的预计行驶距离D：D＝T×V，其中，V为当前车速，T为搅拌转速可调的最长时间阈值T；
S22.从电子地平线系统获取车辆前方距离D内的所有坡度点pi的坡度值Qi相对车辆当前位置p0的坡度值Q0的变化值：Q1-Q0，Q2-Q0，Q3-Q0，…，Qi-Q0...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂岩恺，黄朝阳，罗腾元，叶旭辉，
申请(专利权)人：厦门雅迅网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35