一種消防車發動機油門智能控制器的製作方法
2023-05-29 05:29:06 1
專利名稱：一種消防車發動機油門智能控制器的製作方法
技術領域：
本發明涉及控制器，特別是涉及一種消防車發動機油門智能控制器。
背景技術：
目前，消防車發動機油門控制系統由傳感器、電機脈衝傳感器、操作手柄、電機驅 動器和中央控制器組成，通過人工調節操作手柄可以實現發動機油門的增大、減小、復位功 能，同時工作狀態參數由一次儀表顯示。但是，實際使用中發現，由於人工操作難以達到精 確的油門位置控制，使得發動機的動力輸出難以滿足要求；同時，一次儀表精度低、顯示不 直觀、故障率高等，這一方面使操作人員的勞動強度較高，另一方面也降低了消防戰鬥力。
發明內容
本發明所要解決的技術問題就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種 消防車發動機油門智能控制器。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種消防車發動機油門智能控制 器，其特徵在於，包括工作參數傳感裝置、功能按鍵、信號調理電路單元、單片機、油門驅動 電路單元、油門執行器以及顯示模塊，所述的工作參數傳感裝置以及功能按鍵分別通過信 號調理電路單元與單片機連接，所述的單片機通過油門驅動電路單元與油門執行器連接， 所述的顯示模塊與單片機連接。所述的工作參數傳感裝置包括用於測量發動機轉速的轉速傳感器、用於測量消防 水泵後部壓力的壓力傳感器、用於測量消防水泵前部壓力的負壓傳感器、用於測量消防用 水流量的流量傳感器、用於測量油門執行器電機電流的電流傳感器，所述的轉速傳感器、壓 力傳感器、負壓傳感器、流量傳感器以及電流傳感器均通過信號調理電路單元與單片機連 接。所述的電流傳感器集成於油門驅動電路單元中。所述的功能按鍵包括增大按鍵、減小按鍵、壓力設定按鍵、流量設定按鍵以及自動 /手動按鍵，所述的增大按鍵、減小按鍵、壓力設定按鍵、流量設定按鍵以及自動/手動按鍵 均通過信號調理電路單元與單片機連接。所述的單片機採用XC164CM單片機。所述的油門驅動電路單元採用MC33486晶片。與現有技術相比，本發明可根據傳感器、功能按鍵及模式選擇開關的輸入智能控 制消防車發動機油門，並實時顯示系統工作狀態參數，具有自動化程度高、控制精度可靠、 操作便捷的特點，能夠有效降低消防戰士的勞動強度和提高消防戰鬥力。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為本發明實施例的控制流程框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。如圖1所示，一種消防車發動機油門智能控制器，包括工作參數傳感裝置、功能按 鍵、信號調理電路單元3、單片機4、油門驅動電路單元5、油門執行器6以及顯示模塊7，所 述的工作參數傳感裝置以及功能按鍵分別通過信號調理電路單元3與單片機4連接，所述 的單片機4通過油門驅動電路單元5與油門執行器6連接，所述的顯示模塊7與單片機4 連接。
所述的工作參數傳感裝置包括用於測量發動機轉速的轉速傳感器10、用於測量消 防水泵後部壓力的壓力傳感器11、用於測量消防水泵前部壓力的負壓傳感器12、用於測量 消防用水流量的流量傳感器13、用於測量油門執行器電機電流的電流傳感器14，所述的轉 速傳感器10、壓力傳感器11、負壓傳感器12、流量傳感器13以及電流傳感器14均通過信 號調理電路單元3與單片機4連接；所述的電流傳感器14集成於油門驅動電路單元5中； 所述的功能按鍵包括增大按鍵20、減小按鍵21、壓力設定按鍵22、流量設定按鍵23以及自 動/手動按鍵24，所述的增大按鍵20、減小按鍵21、壓力設定按鍵22、流量設定按鍵23以 及自動/手動按鍵24均通過信號調理電路單元3與單片機4連接；所述的單片機4採用 XC164CM單片機；所述的油門驅動電路單元5採用MC33486晶片。傳感器的信號及功能按鍵進入信號調理電路單元變為標準信號進入單片機，單片 機根據預定策略發出指令通過電機驅動模塊去控制執行器，同時單片機將工作系統參數輸 出到顯示模塊進行實時顯示，傳感器包括測量發動機轉速的轉速傳感器、測量消防水泵前 的負壓傳感器、測量消防水泵後的壓力傳感器、測量消防用水流量的流量傳感器；功能按鍵 包括增大、減小、壓力設定、流量設定及自動/手動控制模式選擇開關；單片機為XC164CM單 片機；油門驅動電路單元為MC33486，MC33486晶片具有電流回採的功能，可以把所驅動的 電機的電流通過CUR引腳反饋給單片機，為該控制系統的過流保護控制提供了方便條件； 當單片機檢測到功能按鍵輸入時，根據預定在單片機中的控制策略，向驅動模塊發出指令， 調節油門執行器，控制器將系統工作狀態參數輸出到顯示模塊進行實時顯示，工作狀態參 數包括發動機轉速、消防水泵前後的壓力、消防用水的瞬時流量及累計流量、控制器工作模 式，供操作者掌握系統工作狀態。本發明控制器將系統工作狀態參數輸出到顯示模塊進行實時顯示，工作狀態參數 包括發動機轉速、消防水泵前後的壓力、消防用水的瞬時流量及累積流量、控制模式。實施例如圖1所示，XC164CM單片機4通過信號調理電路檢測轉速傳感器信號、壓力傳感 器信號、負壓傳感器信號、流量傳感器信號及5個功能鍵20 24的信號和執行器電機電流 信號。轉速傳感器10、壓力傳感器2、負壓傳感器3、流量傳感器4的信號及執行器電機電流 是模擬信號，經信號調理電路3完成A/D轉換成數位訊號輸入到單片機4。同時，5隻功能按 鍵20 24的信號經信號調理電路3進行濾波後接到單片機4的數字輸入引腳。XC164CM 單片機4向MC33486驅動模塊5發出指令，控制油門執行器6的正轉、反轉、停止，實現消 防車油門開度的增大與減小、消防用水的壓力設定與流量設定以及自動或手動控制模式選 擇。同時，XC164CM單片機4將工作狀態參數輸出到顯示模塊7進行實時顯示，所述工作狀態參數包括發動機轉速、消防水泵前後的壓力、消防用水的瞬時流量及累計流量、控制器工 作模式。 如圖2所示，消防車發動機智能油門控制器的控制流程框圖，控制器上電復位並 完成系統初始化以後，循環檢測功能按鍵的狀態。當自動/手動按鍵被按下時為自動控制 模式，繼續檢測壓力設定按鍵或流量設定按鍵是否被按下，當 檢測到某個功能鍵按下時，分 別執行相應的壓力目標控制策略或流量控制策略。當自動/手動按鍵未被按下時為手動控 制模式，繼續檢測增大按鍵或減小按鍵是否被按下，當檢測到某個功能鍵按下時，分別執行 相應的增大控制策略或減小控制策略。
權利要求
一種消防車發動機油門智能控制器，其特徵在於，包括工作參數傳感裝置、功能按鍵、信號調理電路單元、單片機、油門驅動電路單元、油門執行器以及顯示模塊，所述的工作參數傳感裝置以及功能按鍵分別通過信號調理電路單元與單片機連接，所述的單片機通過油門驅動電路單元與油門執行器連接，所述的顯示模塊與單片機連接。
2.根據權利要求1所述的一種消防車發動機油門智能控制器，其特徵在於，所述的工 作參數傳感裝置包括用於測量發動機轉速的轉速傳感器、用於測量消防水泵後部壓力的壓 力傳感器、用於測量消防水泵前部壓力的負壓傳感器、用於測量消防用水流量的流量傳感 器、用於測量油門執行器電機電流的電流傳感器，所述的轉速傳感器、壓力傳感器、負壓傳 感器、流量傳感器以及電流傳感器均通過信號調理電路單元與單片機連接。
3.根據權利要求2所述的一種消防車發動機油門智能控制器，其特徵在於，所述的電 流傳感器集成於油門驅動電路單元中。
4.根據就權利要求1或3所述的一種消防車發動機油門智能控制器，其特徵在於，所述 的功能按鍵包括增大按鍵、減小按鍵、壓力設定按鍵、流量設定按鍵以及自動/手動按鍵， 所述的增大按鍵、減小按鍵、壓力設定按鍵、流量設定按鍵以及自動/手動按鍵均通過信號 調理電路單元與單片機連接。
5.根據就權利要求4所述的一種消防車發動機油門智能控制器，其特徵在於，所述的 單片機採用XC 164CM單片機。
6.根據就權利要求1或5所述的一種消防車發動機油門智能控制器，其特徵在於，所述 的油門驅動電路單元採用MC33486晶片。
全文摘要
本發明涉及一種消防車發動機油門智能控制器，包括工作參數傳感裝置、功能按鍵、信號調理電路單元、單片機、油門驅動電路單元、油門執行器以及顯示模塊，所述的工作參數傳感裝置以及功能按鍵分別通過信號調理電路單元與單片機連接，所述的單片機通過油門驅動電路單元與油門執行器連接，所述的顯示模塊與單片機連接。與現有技術相比，本發明可根據傳感器、功能按鍵及模式選擇開關的輸入智能控制消防車發動機油門，並實時顯示系統工作狀態參數，具有自動化程度高、控制精度可靠、操作便捷的特點，能夠有效降低消防戰士的勞動強度和提高消防戰鬥力。
文檔編號F02D11/10GK101871395SQ20091005006
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月27日 優先權日2009年4月27日
發明者劉新田, 趙禮輝, 郭輝, 高蔚, 黃虎 申請人:上海工程技術大學