【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及抑尘车功率匹配控制，尤其涉及一种面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统及方法。
技术介绍
1、单发电气化抑尘车是在行车过程中通过取力器带动发电系统给上装雾炮进行供电的，底盘发动机既要满足车辆行驶又要满足上装大功率雾炮工作，而车辆行驶路况和载重量都在不断的发生变化，发动机则需要根据实时负载，及时调整提供所需动力。
2、目前市场产品仅考虑极端工况下发动机的功率匹配问题，发动机的控制只有一种控制参数，面对变化工况时，不能根据当前工况及时对发动机的控制策略进行优化调整，因此造成油耗高的问题。在上坡或者特殊路况下，需要提升或者降低发动机转速时，目前都是操作人员根据经验判断，手动对发动机的转速进行调整，当发动机的功率调整不及时，行进间会出现发动机熄火现象，存在安全隐患。
3、综上所述，有必要提出一种面向单发电气化抑尘车功率自适应匹配控制系统及方法。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的技术方案，针对单发电气化抑尘车提升或者降低发动机转速时，只能依靠操作人员根据经验判断，手动对发动机的转速进行调整，当发动机的功率调整不及时，会出现发动机熄火现象，从而存在安全隐患的问题，提出了一种面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，包括：发动机控制系统、发电系统以及上装控制系统，上装控制系统包括上装控制器，上装控制器分别与倾角传感器和称重传感器通过电信连接，倾角传感器
3、其中，发动机控制系统包括电性连接的发动机和发动机控制器，发动机通过第一取力口与车辆行驶系统连接。
4、其中，发电系统包括依次通过电线连接的发电机、pe控制器以及发电系统控制器，发电机的发电机取力器通过第二取力口与发动机输出轴连接，pe控制器与雾炮风机控制器电信连接，之间设置有直流高压保险pdm，发电系统控制器与发动机控制器电性连接。
5、其中，雾炮风机控制器分别与雾炮风机电机和上装控制器电性连接。
6、其中，面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统的控制方法为：上装控制器采集路面车辆倾角ɑ及上装重量w，发送给发动机控制器，再根据发动机的优化控制算法对发动机进行控制，包括pid参数、喷油量、喷油量时间等参数；上装控制器实时从发动机控制器读取当前转速和扭矩，计算发动机当前实际功率，从发电系统或者雾炮控制单元读取雾炮工作电压和电流，计算当前雾炮功率；再通过功率实时匹配判断方法，通过上装控制器发送指令，实时调整调整发动机及雾炮的转速。
7、其中，发动机的优化控制算法为：上装控制器通过采集车辆倾角ɑ、称重传感器重量w，再结合功率匹配算法，计算得到功率分配系数k＝k1[cdav/22.15+(w+w底)sinɑ+(w+w底)cosɑ*f]/fmax，其中，k1为修正系数，cd为空气阻尼系数，a为迎风面积，w底为底盘重量，f为滚动阻尼系数，fmax为满负荷时系统所需最大牵引力，上装控制器将分配系数k发送给发动机控制器，发动机控制器则根据当前分配系数，调整优化发动机的控制策略及参数。
8、其中，功率实时匹配判断方法为：通过当前转速，控制器通过查表形式得到，对应转速的最优控制区间[pmax,pmin]，则再根据发动机实际功率p与最优功率区间关系，判断是否重新匹配功率；
9、1)如果pmin<＝p<＝pmax，再根据将雾炮现行功率p1与正常运行功率p1设定进行比较进一步判断；
10、如果p1＝p1设定，则说明雾炮处于正常功率运行，系统功率不需要进行重新匹配；
11、如果p1<p1设定且p<pmax，则说明雾炮低于正常功率运行，发送雾炮提速指令；
12、如果p1<p1设定且p＝pmax，此时如果正在对雾炮进行提速，则停止提速，并进一步通过雾炮控制时间域tp1来进行判断，如果低于雾炮正常运行负载的时间tp1>＝tp1，则说明当前系统长期处于超负荷状态，则需要判断是否提高发动机转速；如果转速n＝最大转速nmax，则不进行重新匹配，如果n<nmax，则转速提高一个档位；
13、2)如果p<pmin，再根据雾炮现行功率p1进一步判断；
14、如果p1＝p1设定，则说明雾炮正常负荷运行，进一步通过发动机功率控制时间域tp来进行判断，如果按照发动机最小功率运行的时间tp>＝tp，则说明当前系统长期低于正常负荷状态，则需要判断是否降低发动机转速；如果n＝nmin，则不进行重新匹配，如果n>nmin，则转速降低一个档位；
15、如果p1<p1设定，则说明雾炮低于正常功率运行，则上装控制器给雾炮转速单元发送提速指令，当pmin<＝p<＝pmax或p1＝p1设定，则停止提升转速；
16、3)如果p>pmax，再根据雾炮现行功率p1进一步判断；
17、如果p1min<p1<＝p1设定，则说明雾炮正常负荷运行，上装控制器给雾炮转速单元发送降速指令，当pmin<＝p<＝pmax或p1＝p1min停止降低转速；
18、如果p1＝p1min，则说明雾炮低于正常负荷运行，进一步通过发动机功率控制时间域tpmin来进行判断，如果雾炮最小功率的持续时间tpmin>＝tpmin，如果n＝nmin，则上装控制器发送停止雾炮运行指令，如果n>nmin，则转速提升一个档位。
19、实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术的面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，可以将发动机的功率合理分配给上装系统和行驶系统，发动机转速控制及雾炮转速控制，进行协同控制，保证了发动机在最优功率下进行分配。
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1.一种面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，包括：发动机控制系统、发电系统以及上装控制系统，所述上装控制系统包括上装控制器，所述上装控制器分别与倾角传感器和称重传感器通过电线连接，所述倾角传感器水平安装于抑尘车的底盘上，用于测量抑尘车的倾角ɑ，所述称重传感器安装在抑尘车的副车架与上装水箱之间，用于测量车辆的上装重量W，所述发动机控制系统的发动机控制器与所述上装控制器通过通讯电缆连接，通过CAN通讯得到发动机的转速n、扭矩T以及车速V，所述发电系统安装于抑尘车的底盘上，所述发电系统的PE控制器分别与所述上装控制器和雾炮风机控制器通过通讯电缆连接。
2.根据权利要求1所述的面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，其特征在于，所述发动机控制系统包括电性连接的发动机和发动机控制器，所述发动机通过第一取力口与车辆行驶系统连接。
3.根据权利要求2所述的面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，其特征在于，所述发电系统包括依次通过电线连接的发电机、PE控制器以及发电系统控制器，所述发电机的发电机取力器通过第二取力口与所述发动机输出轴连接，所述PE控制器与所述雾炮风机
4.根据权利要求1所述的面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，其特征在于，所述雾炮风机控制器分别与雾炮风机电机和所述上装控制器电性连接。
5.根据权利要求1所述的面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，其特征在于，所述面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统的控制方法为：上装控制器采集路面车辆倾角ɑ及上装重量W，发送给发动机控制器，再根据发动机的优化控制算法对发动机进行控制，包括PID参数、喷油量、喷油量时间等参数；上装控制器实时从发动机控制器读取当前转速和扭矩，计算发动机当前实际功率，从发电系统或者雾炮控制单元读取雾炮工作电压和电流，计算当前雾炮功率；再通过功率实时匹配判断方法，通过上装控制器发送指令，实时调整调整发动机及雾炮的转速。
6.根据权利要求5所述的面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，其特征在于，所述发动机的优化控制算法为：上装控制器通过采集车辆倾角ɑ、称重传感器重量W，再结合功率匹配算法，计算得到功率分配系数k＝k1[CDAV/22.15+(W+W底)sinɑ+(W+W底)cosɑ*f]/Fmax，其中，k1为修正系数，CD为空气阻尼系数，A为迎风面积，W底为底盘重量，f为滚动阻尼系数，Fmax为满负荷时系统所需最大牵引力，上装控制器将分配系数k发送给发动机控制器，发动机控制器则根据当前分配系数，调整优化发动机的控制策略及参数。
7.根据权利要求6所述的面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，其特征在于，所述功率实时匹配判断方法为：通过当前转速，发动机控制器通过查表形式得到，对应转速的最优控制区间[Pmax,Pmin]，则再根据发动机实际功率P与最优功率区间关系，判断是否重新匹配功率；具体判断方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，包括：发动机控制系统、发电系统以及上装控制系统，所述上装控制系统包括上装控制器，所述上装控制器分别与倾角传感器和称重传感器通过电线连接，所述倾角传感器水平安装于抑尘车的底盘上，用于测量抑尘车的倾角ɑ，所述称重传感器安装在抑尘车的副车架与上装水箱之间，用于测量车辆的上装重量w，所述发动机控制系统的发动机控制器与所述上装控制器通过通讯电缆连接，通过can通讯得到发动机的转速n、扭矩t以及车速v，所述发电系统安装于抑尘车的底盘上，所述发电系统的pe控制器分别与所述上装控制器和雾炮风机控制器通过通讯电缆连接。
2.根据权利要求1所述的面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，其特征在于，所述发动机控制系统包括电性连接的发动机和发动机控制器，所述发动机通过第一取力口与车辆行驶系统连接。
3.根据权利要求2所述的面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，其特征在于，所述发电系统包括依次通过电线连接的发电机、pe控制器以及发电系统控制器，所述发电机的发电机取力器通过第二取力口与所述发动机输出轴连接，所述pe控制器与所述雾炮风机控制器电信连接，之间设置有直流高压保险pdm，所述发电系统控制器与所述发动机控制器电性连接。
4.根据权利要求1所述的面向单发电气化抑尘车的功率匹配控制系统，其特征在于，所述雾炮风机控制器分别与雾炮风机电机和所述上装控制器电性连接。
5.根据权利要求1所述的面向单发电气化...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢磊，易鑫，易超，黄其柏，李善德，刘冰清，蒋永久，曹清，
申请(专利权)人：湖北四通专用汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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