CN219366174U - 一种油门控制***及消防车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃油机动车辆油门领域，具体而言，涉及一种油门控制***及消防车，该***包括：底盘、发动机、水泵、油门开关和油门控制模块，水泵连接发动机，发动机用于为水泵提供动力，油门开关通过油门控制模块连接底盘；油门控制模块包括控制单元、开关量输入单元和模拟量输入单元；开关量输入单元设置于油门开关上，模拟量输入单元和开关量输入单元均与控制单元连接，模拟量输入单元和开关量输入单元发出的信号用于通过控制单元输出至底盘，以控制发动机的转速。本实用新型通过增加开关量输入单元和模拟量输入单元，不仅能够通过油门开关控制发动机的转速，还能够通过采集到的模拟量实现对发动机转速的控制，灵活性更高。

Description

一种油门控制***及消防车

技术领域

本实用新型涉及燃油机动车辆油门领域，具体而言，涉及一种油门控制***及消防车。

背景技术

消防车在实施救火或救援的过程中，消防水枪通常与水泵连接，水泵连接水源，水泵通过发动机来带动，而目前消防车的发动机油门控制，均是驾驶员人工操作驾驶室内的油门脚踏板或手拉杆，以改变车辆行驶速度或消防水枪喷水压力，从而驱动车辆或控制喷水扑灭火灾，但是目前消防车的油门控制***仅支持通过操纵杆或踏板来控制发动机的转速，灵活性差，控制方式单一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油门控制***及消防车，能够实现精准控制消防车发动机，及时满足消防水枪喷水压力的需求。

第一方面，本实用新型提供一种油门控制***，包括：底盘、发动机、水泵、油门开关和油门控制模块，所述发动机设置在所述底盘上，所述水泵连接所述发动机，所述发动机用于为所述水泵提供动力，所述油门开关通过所述油门控制模块连接所述底盘；

所述油门控制模块包括控制单元、开关量输入单元和模拟量输入单元；所述开关量输入单元设置于所述油门开关上，所述模拟量输入单元和所述开关量输入单元均与所述控制单元连接，所述模拟量输入单元和所述开关量输入单元发出的信号用于通过所述控制单元输出至所述底盘，以控制所述发动机的转速。

在一种优选的实施例中，所述油门控制***还包括水管，所述模拟量输入单元包括压力传感器，所述压力传感器连接所述控制单元，所述压力传感器用于检测所述水管内是否有水，若检测到所述水管内有水则输出启动信号至所述控制单元，所述控制单元根据所述启动信号进行启动。

在一种优选的实施例中，所述压力传感器安装于所述水管上。

在一种优选的实施例中，所述模拟量输入单元还包括转速传感器，所述转速传感器安装于所述水泵的输出轴上。

在一种优选的实施例中，所述转速传感器连接所述控制单元，所述转速传感器用于检测当前所述输入轴的转速，以使将当前所述输入轴的转速转换为所述发动机的当前转速。

在一种优选的实施例中，所述开关量输入单元包括开关量传感器，所述开关量传感器连接所述控制单元，所述开关量传感器用于检测所述油门开关是否移动，并生成对应的开关信号。

在一种优选的实施例中，所述控制单元包括控制器，所述控制器采用STC8H3K48S2单片机为控制核心。

在一种优选的实施例中，所述控制器还包括模拟量输出单元和CAN通讯单元，所述模拟量输出单元或所述CAN通讯单元连接所述底盘。

在一种优选的实施例中，所述模拟量输出单元包括滤波电路，所述滤波电路连接所述底盘。

第二方面，本实用新型还提供一种消防车，包括上述第一方面所述的油门控制***。

本实用新型提供的一种油门控制***及消防车，该油门控制***包括：包括：底盘、发动机、水泵、油门开关和油门控制模块，所述发动机设置在所述底盘上，所述水泵连接所述发动机，所述发动机用于为所述水泵提供动力，所述油门开关通过所述油门控制模块连接所述底盘；所述油门控制模块包括控制单元、开关量输入单元和模拟量输入单元；所述开关量输入单元设置于所述油门开关上，所述模拟量输入单元和所述开关量输入单元均与所述控制单元连接，所述模拟量输入单元和/或所述开关量输入单元发出的信号用于通过所述控制单元输出至所述底盘，以控制所述发动机的转速。与现有技术相比，本实用新型通过增加开关量输入单元和模拟量输入单元，不仅能够根据油门开关的变化来控制发动机的转速，还能够通过采集到的模拟量实现对发动机转速的控制，灵活性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的油门控制***的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的油门控制模块的结构示意图。

主要元件符号说明：

10-油门开关，20-油门控制模块，30-底盘，40-发动机，50-水泵，21-控制单元，22-模拟量输入单元，23-开关量输入单元，24-模拟量输出单元，221-压力传感器，222-转速传感器，231-开关量传感器，211-控制器，241-滤波电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种油门控制***，该油门控制***具体包括：油门开关10、油门控制模块20、底盘30、发动机40和水泵50，其中，所述发动机40设置在消防车的底盘30上，所述水泵50连接发动机40，所述发动机40主要用于为所述水泵50提供动力，所述油门开关10通过所述油门控制模块20连接所述底盘30。

可以理解，消防车的底盘本身就是一个控制***，本实施例中所述底盘30的主要作用是承载并安装发动机及其各部件，并接受发动机所产生的动力，使消防车能够带动水泵50产生运动，保证在消防车在救火救灾等特殊场景中水源的供应。本实施例采用所述水泵50作为消防射水的水源动力装置，该水泵50的驱动力来自所述发动机40，因此，本实施例实质上是通过控制所述发动机40，从而实现对所述水泵50的控制。

所述油门控制模块20包括控制单元21、模拟量输入单元22和开关量输入单元23。其中，所述开关量输入单元23设置于所述油门开关上，所述模拟量输入单元22和所述开关量输入单元23均与所述控制单元连接，所述模拟量输入单元22和所述开关量输入单元23发出的信号用于通过所述控制单元21输出至所述底盘30，以控制所述发动机40的转速。

具体地，本实施例中的所述模拟量输入单元22用于输入模拟量信号，而所述开关量输入单元23用于输入开关量信号，示范性地，通过按下所述油门开关10，通过所述油门控制模块20控制所述发动机40按照预设转速运转后，所述模拟量输入单元22便会根据消防车的水量和水泵的状态进行输入模拟量信号至所述油门控制模块20，从而实现根据模拟量信号来调节所述发动机的转速。示范性地，本实施例的所述控制单元21、模拟量输入单元22和开关量输入单元23可以全部集成在一块硬件模块中，也可以分开进行设置，具体的设置方式可以根据实际情况进行选择，这里不做限定。

因此，本实施例能够在单一控制所述发动机40的基础上，增加所述模拟量输入单元22和开关量输入单元23来实现对所述发动机40的状态进行精细化调节，使得油门控制***更加灵活，能够更加适用各类特殊场景使用。

请参阅图2，在一种优先的实施例中，所述油门控制***还包括水管，所述模拟量输入单元22包括压力传感器221，所述压力传感器221连接所述控制单元21，所述压力传感器221用于检测所述水管内是否有水，若检测到所述水管内有水则输出启动信号至所述控制单元21，所述控制单元21根据所述启动信号进行启动。

可以理解的是，若是水管中没有水的情况下，启动所述发动机40，进而驱动所述水泵50进行供水，不仅不能够及时供水，还造成油耗浪费。因此，为了避免这种情况，本实施例通过设置一压力传感器221来检测所述水管内是否有水，只有在检测到所述水管有水的情况下，才会输出启动信号至所述控制单元21，所述控制单元21接收到所述启动信号后才会控制所述发动机启动。

因此，本实施例对于发动机启动存在双重保障，需要在所述油门开关10开启，并所述控制单元21接收到所述启动信号时，所述发动机40才会开始启动，从而避免了由于误触或者水管没水而造成的发动机空转，还防止了在高速转动的情况下由于缺水造成水泵损坏。

在一种优先的实施例中，所述压力传感器221安装于所述水管上。

特别说明的是，不管是哪种类型的消防车，都可以将所述压力传感器221安装于所述水管上，因为，不管是使用外接水栓还是消防车本身的水箱供水，都需要通过所述水管进行喷洒。当然所述压力传感器221还可以直接安装在水箱上，根据判断水箱中是否有水剩余，从而来检测到水箱中还有水的情况下，才会输出启动信号至所述控制单元21。

示范性地，所述压力传感器221通常由压力敏感元件和信号处理单元组成，本实施例的所述压力传感器221包括但不限于压阻式压力传感器、电容式压力传感器和应变式压力传感器等。

请参阅图2，在一种优先的实施例中，所述模拟量输入单元22还包括转速传感器222，所述转速传感器222安装于所述水泵50的输出轴上。

可以理解的是，所述水泵50的输出轴的转速和所述发动机40的转速存在一定的倍数关系，通常所述水泵50的输出轴的转速是所述发动机的转速的0.75倍。因此，能够通过所述转速传感器222检测当前所述水泵50的输出轴的转速，进而根据当前所述水泵50的输出轴的转速得到所述发动机40的当前转速。

示范性的，所述转速传感器222是将旋转物体的转速转换为电量输出的传感器，所述转速传感器222的使用包括但不限于磁电式转速传感器、电容式转速传感器和变磁阻式转速传感器等。

在一种优先的实施例中，所述转速传感器222连接所述控制单元21，所述转速传感器222用于检测当前所述输入轴的转速，以使将当前所述输入轴的转速转换为所述发动机40的当前转速。

具体地，所述转速传感器222能够检测当前所述输入轴的转速，并所述输入轴的转速发送至所述控制单元21，以使将当前所述输入轴的转速转换为所述发动机40的当前转速。

除此之外，本实施例还可以使用霍尔传感器，将所述霍尔传感器直接安装在所述发动机40上，从而能够直接检测所述发动机40的转速，进而根据所述发动机40和所述水泵50的两者之间转速的倍数关系，同样能够实现通过调节所述发动机40的转速来控制所述水泵50的转速。

例如，假设每次油门开关10按下后，预设转速为100转，通过前一时刻所述转速传感器222的检测得知所述发动机40的转速为800转，按下油门开关10后，再次检测到发动机的转速为920转，那么两次检测的转速相差大于油门开关10按下的预设转速，说明当前所述发动机40转速过快或者存在不受控的情况，所述控制器还会将所述转速传感器222输出的信号值进行调整，让油门开关10每次动作的预设转速和发动机40实际增加的转速保持一致。

在一种优选的实施例中，所述开关量输入单元23包括开关量传感器231，所述开关量传感器231连接所述控制单元21，所述开关量传感器231用于检测所述油门开关10是否移动，并生成对应的开关信号。

具体地，所述开关量传感器231的输入端连接所述油门开关10，所述开关量传感器231的输出端连接所述控制单元21，因为，所述开关量传感器231采集到所述油门开关10的状态后，生成对应的开关信号，并将所述开关信号能够及时反馈至所述控制单元21。示范性地，所述开关量传感器231具体可以使用位置传感器，还可以使用开关传感器，具体的使用类型可以根据实际情况进行确定，这里不做限定。

在一种优选的实施例中，所述控制单元21包括控制器211，所述控制器采用STC8H3K48S2单片机为控制核心。

其中，所述STC8H3K48S2单片机是不需要外部晶振和外部复位的单片机，具有超强抗干扰能力、稳定性高、处理性能高以及功耗低等优势。具体地，所述开关量输入单元23可以连接所述STC8H3K48S2单片机的P2.4端口、P2.5端口或P2.6端口，所述模拟量输入单元可以连接所述STC8H3K48S2单片机的P0.7端口。

在一种优选的实施例中，所述控制器211还包括模拟量输出单元24和CAN通讯单元，所述模拟量输出单元或所述CAN通讯单元连接所述底盘。

具体地，所述STC8H3K48S2单片机的P0.0端口和P0.1端口可以作为所述CAN通讯单元，所述STC8H3K48S2单片机的P1.7端口可以作为模拟量输出单元24。消防车的信号和构造不同，那么底盘的控制方式对应的也不相同，底盘的控制方式通常分为模拟量控制和CANOPEN控制两种，其中，CANOPEN是一种架构在CAN(Controller Area Network，控制局域网路)上的高层通讯协定。因此，本实施例通过一个所述STC8H3K48S2单片机能够实现模拟量控制和CANOPEN控制这两种控制方式的输出。

需要理解的是，每一个底盘上均设置有对应的微控制器，并且根据所述微控制器的控制方式不同，有且仅设置有一种控制接口，若是设置的模拟量控制方式，则所述底盘30中的微控制器上设置有模拟量控制端口，若是设置的CANOPEN控制方式，则所述底盘30的微控制器上对应设置有通讯接口。不同控制类型的底盘及其微控制器的结构和产品都是成熟且公开的技术，这里不再赘述。

因此，本实施例中将所述模拟量输出单元24或所述CAN通讯单元连接于所述底盘，能够满足所述底盘的不同控制类型。

在一种优选的实施例中，所述模拟量输出单元24包括滤波电路241，所述滤波电路241连接所述底盘。

具体地，所述滤波电路241包括一个电阻和一个电容，电阻和电容组成了RC(Resistor-Capacitance circuit，电阻-电容)滤波电路，所述RC滤波电路并联在所述模拟量输出单元24，能够起到衰减高频信号的作用，从而实现滤波。将滤波之后的模拟控制信号输入所述底盘30的微控制器中，以使微控制器能够更精准地处理所述模拟控制信号。

本实施例还提供了一种消防车，包括上述所述的油门控制***。本实施例提供的消防车能够实现对应于上述中油门控制***中的各个功能，故这里不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油门控制***，其特征在于，包括：底盘、发动机、水泵、油门开关和油门控制模块，所述发动机设置在所述底盘上，所述水泵连接所述发动机，所述发动机用于为所述水泵提供动力，所述油门开关通过所述油门控制模块连接所述底盘；

所述油门控制模块包括控制单元、开关量输入单元和模拟量输入单元；所述开关量输入单元设置于所述油门开关上，所述模拟量输入单元和所述开关量输入单元均与所述控制单元连接，所述模拟量输入单元和所述开关量输入单元发出的信号用于通过所述控制单元输出至所述底盘，以控制所述发动机的转速。

2.根据权利要求1所述的油门控制***，其特征在于，还包括水管，所述模拟量输入单元包括压力传感器，所述压力传感器连接所述控制单元，所述压力传感器用于检测所述水管内是否有水，若检测到所述水管内有水则输出启动信号至所述控制单元，所述控制单元根据所述启动信号进行启动。

3.根据权利要求2所述的油门控制***，其特征在于，所述压力传感器安装于所述水管上。

4.根据权利要求1所述的油门控制***，其特征在于，所述模拟量输入单元还包括转速传感器，所述转速传感器安装于所述水泵的输出轴上。

5.根据权利要求4所述的油门控制***，其特征在于，所述转速传感器连接所述控制单元，所述转速传感器用于检测当前所述水泵的输入轴的转速，以使将当前所述输入轴的转速转换为所述发动机的当前转速。

6.根据权利要求1所述的油门控制***，其特征在于，所述开关量输入单元包括开关量传感器，所述开关量传感器连接所述控制单元，所述开关量传感器用于检测所述油门开关是否移动，并生成对应的开关信号。

7.根据权利要求5或6所述的油门控制***，其特征在于，所述控制单元包括控制器，所述控制器采用STC8H3K48S2单片机为控制核心。

8.根据权利要求7所述的油门控制***，其特征在于，所述控制器还包括模拟量输出单元和CAN通讯单元，所述模拟量输出单元或所述CAN通讯单元连接所述底盘。

9.根据权利要求8所述的油门控制***，其特征在于，所述模拟量输出单元包括滤波电路，所述滤波电路连接所述底盘。

10.一种消防车，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的油门控制***。