本發(fā)明涉及環(huán)衛(wèi)產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其涉及一種電動洗掃車通信系統(tǒng)、方法和電動洗掃車。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的純電動洗掃車通訊系統(tǒng)一般通過RS485將專用控制器、觸摸屏、汽車底盤控制器連接組成，控制器通過硬線控制各動力單元及動作閥組。隨著純電動洗掃車上裝動力單元及其控制器的增多，整車控制器與動力單元控制器之間通信網(wǎng)絡(luò)信息量劇增，只用一個通訊網(wǎng)絡(luò)勢必造成網(wǎng)絡(luò)負載率高，出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟包，通訊質(zhì)量降低；而且面臨不同通信協(xié)議類型的轉(zhuǎn)換及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可拓展性方面的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的一個技術(shù)問題是提供一種能夠降低通訊網(wǎng)絡(luò)的總線負載率，提高洗掃車通信質(zhì)量的電動洗掃車通信系統(tǒng)、方法和電動洗掃車。

根據(jù)本發(fā)明一方面，提出一種電動洗掃車通信系統(tǒng)，包括：上裝控制器；動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置，通過低速控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN線與上裝控制器連接；底盤控制器，通過高速CAN線與上裝控制器連接；高壓配電系統(tǒng)，通過高速CAN線與上裝控制器連接。

進一步地，底盤控制器、和/或動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置包括能量回收單元。

進一步地，上裝控制器基于CANOpen協(xié)議與動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置進行通信；上裝控制器基于J1939協(xié)議分別與底盤控制器和高壓配電系統(tǒng)進行通信。

進一步地，上裝控制器用于將通過低速CAN線或高速CAN線接收的報文進行格式轉(zhuǎn)換后發(fā)送至相應(yīng)的目標節(jié)點。

進一步地，動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置包括水泵控制器、風(fēng)機電機控制器和油泵控制器中的至少一個。

進一步地，低速CAN線和/或高速CAN線為屏蔽雙絞線。

進一步地，低速CAN線的第一線路和第二線路的端點之間設(shè)置有第一負載電阻；和/或高速CAN線的第三線路和第四線路的端點之間設(shè)置有第二負載電阻。

進一步地，第一負載電阻為120歐；第二負載電阻為60歐。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出一種電動洗掃車，包括上述的電動洗掃車通信系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出一種電動洗掃車通信方法，包括：上裝控制器通過低速控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN線接收動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置發(fā)送的信息和/或通過高速CAN線分別接收底盤控制器和高壓配電系統(tǒng)發(fā)送的信息；上裝控制器對接收的信息進行格式轉(zhuǎn)換后發(fā)送至相應(yīng)的標節(jié)點。

進一步地，上裝控制器通過動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置的能量回收單元回收電動洗掃車的慣性能量或通過底盤控制器的能量回收單元回收電動洗掃車的制動能量。

進一步地，上裝控制器基于CANOpen協(xié)議與動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置進行通信；上裝控制器基于J1939協(xié)議分別與底盤控制器和高壓配電系統(tǒng)進行通信。

進一步地，動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置包括水泵控制器、風(fēng)機電機控制器和油泵控制器中的至少一個。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過設(shè)立高速、低速兩個通信網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建電動洗掃車通信系統(tǒng)，能夠降低通訊網(wǎng)絡(luò)的總線負載率，提高了洗掃車的通信質(zhì)量。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

參照附圖，根據(jù)下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中：

圖1為本發(fā)明電動洗掃車通信系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明電動洗掃車通信系統(tǒng)的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明低速CAN通信網(wǎng)絡(luò)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明高速CAN通信網(wǎng)絡(luò)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明電動洗掃車通信方法的一個實施例的流程示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

同時，應(yīng)當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關(guān)系繪制的。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當被視為授權(quán)說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。

圖1為本發(fā)明電動洗掃車通信系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該通信系統(tǒng)包括上裝控制器1、動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置2、底盤控制器3和高壓配電系統(tǒng)4，其中，動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置2可以如圖2所示，包括水泵控制器21、風(fēng)機電機控制器22或油泵控制器23。上裝控制器1具有網(wǎng)關(guān)功能，可以選用獨立的普通控制器與獨立網(wǎng)關(guān)相連接來替代。動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置2通過低速CAN(Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)絡(luò))線5與上裝控制器1連接，底盤控制器3和高壓配電系統(tǒng)4通過高速CAN線6與上裝控制器1連接。

在該實施例中，由于水泵控制器21、風(fēng)機電機控制器22和油泵控制器23對通信的實時性要求相對較低，因此可以選擇傳輸速率為125Kbps的低速CAN通信網(wǎng)絡(luò)，而底盤控制器3和高壓配電系統(tǒng)4對實時性要求嚴格、可靠性要求高，對整車作業(yè)控制系統(tǒng)重要度高，關(guān)乎上裝各裝置能否進行作業(yè)，因此可以選擇傳輸速率為500Kbps的高速CAN通信網(wǎng)絡(luò)。該實施例中通過設(shè)立高速、低速兩個通信網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建整車通信系統(tǒng)，能夠降低通訊網(wǎng)絡(luò)的總線負載率，提高了洗掃車的通信質(zhì)量。

在本發(fā)明的另一個實施例中，底盤控制器3、水泵控制器21、風(fēng)機電機控制器22或油泵控制器23設(shè)置有能量回收單元，該能量回收單元是電動洗掃車整車能量管理策略的主要構(gòu)成部分，整車能量管理策略是針對車輛行駛的經(jīng)濟性對動力電池系統(tǒng)進行合理的利用，一方面保證車輛行駛動力性要求，同時對電池系統(tǒng)進行保護，盡可能的增加其續(xù)航里程并延長電池的使用壽命。上裝控制器1可以通過底盤控制器3中的能力回收單元回收車輛的制動能量，還可以分別通過水泵控制器21、風(fēng)機電機控制器22或油泵控制器23回收慣性能量。例如，在車輛行駛和作業(yè)過程中，上裝控制器1判斷BMS(Battery Management System，電池管理系統(tǒng))工作正常且允許能量回收時(即沒有高壓報警，電池容量沒有過高等)，則可進行能量回收，并根據(jù)車速或水泵電機、油泵電機、風(fēng)機電機轉(zhuǎn)速來決定能量回收功率，當電機轉(zhuǎn)速低于某一值后，取消慣性能量回收。在制動能量回收過程中，如果ABS(Anti-locked Braking System，防抱(鎖)死剎車系統(tǒng))工作，則停止能量回收。

在該實施例中，通過在底盤控制器3、水泵控制器21、風(fēng)機電機控制器22或油泵控制器23設(shè)置能量回收單元，實現(xiàn)各電機能量的回收，提高了車輛的經(jīng)濟性。

在本發(fā)明的另一個實施例中，由于上裝各動力機構(gòu)較多且具有行業(yè)針對性，因此，水泵控制器21、風(fēng)機電機控制器22或油泵控制器23采用CANOpen協(xié)議來作為應(yīng)用層協(xié)議規(guī)范與上裝控制器1進行通信，增強了系統(tǒng)拓展性。底盤控制器3、高壓配電系統(tǒng)4組成的網(wǎng)絡(luò)屬于閉環(huán)高速控制系統(tǒng)，因此可以選用J1939協(xié)議作為應(yīng)用層協(xié)議規(guī)范與上裝控制器1進行通信，避免與低速CAN網(wǎng)絡(luò)中不同信號流的沖突。

其中，上裝控制器1可以對各種網(wǎng)絡(luò)的信息進行分析處理、對不同數(shù)據(jù)協(xié)議進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。例如其含有的控制算法單元用于將低速CAN總線和或高速CAN總線上接收到的特定報文加入控制算法處理后發(fā)出，即可以先對接收的報文進行解析，然后重新打包后發(fā)往目的節(jié)點。例如，上裝控制器1接收到J1939報文，對其進行解析，根據(jù)報文含有的消息，將對應(yīng)發(fā)往CANOpen節(jié)點的信息以CANOpen協(xié)議中數(shù)據(jù)域的格式打包后再發(fā)出。另外，對于在同一個總線網(wǎng)絡(luò)(低速或者高速)中傳輸?shù)膱笪?，上裝控制器可以不對報文信息進行數(shù)據(jù)處理，而是將信息直接發(fā)往目標節(jié)點。

在該實施例中，具有網(wǎng)關(guān)功能的上裝控制器不僅可實現(xiàn)J1939協(xié)議與CANOpen協(xié)議之間的數(shù)據(jù)傳送，還可以連接高、低速兩條CAN線，完成上裝控制系統(tǒng)中各節(jié)點的數(shù)據(jù)交換及實時處理，實現(xiàn)整車作業(yè)控制功能，同時改善系統(tǒng)實時性及通信質(zhì)量。

在本發(fā)明的另一個實施例中，CAN線采用差分方式傳輸數(shù)據(jù)，因此，低速CAN線和高速CAN線均采用屏蔽雙絞線作為網(wǎng)絡(luò)電纜，提高了系統(tǒng)通信可靠性。

在本發(fā)明的另一個實施例中，低速CAN通信網(wǎng)絡(luò)如圖3所示，該低速CAN線的第一線路51和第二線路52的端點之間設(shè)置有第一負載電阻RL1，其中，第一線路51可以為CAN_H(Controller AreaNetwork_High，控制器局域網(wǎng)絡(luò)高位)線路，第二線路52可以為CAN_L(Controller Area Network_Low，控制器局域網(wǎng)絡(luò)低位)線路。根據(jù)整車上裝網(wǎng)絡(luò)的總線長度、傳輸速率、網(wǎng)絡(luò)傳輸線特性、各控制器中收發(fā)器特性等因素計算出負載電阻的阻值，在一個實施例中，RL1約為120歐。其中，抑制反射的負載電阻可用小數(shù)值的電阻與電容來替代。如果不在網(wǎng)絡(luò)末端設(shè)置負載電阻，網(wǎng)線上的信號到達末端時會反射回來，疊加到正常傳輸?shù)男盘柹?，造成錯誤信號，因此，該實施例中增加負載電阻可消除信號的反射。

在本發(fā)明的另一個實施例中，高速CAN通信網(wǎng)絡(luò)如圖4所示，該高速CAN線的第三線路61和第四線路62的端點之間設(shè)置有第二負載電阻RL2，其中，第一線路61可以為CAN_H線路，第二線路62可以為CAN_L線路。根據(jù)整車底盤控制器與上裝控制器及高壓上下電控制器布局、傳輸速率、網(wǎng)絡(luò)傳輸線特性、各控制器中收發(fā)器特性等因素，計算出抑制反射的負載電阻的阻值，在一個實施例中，RL2約為60歐。其中，抑制反射的負載電阻可用小數(shù)值的電阻與電容來替代。如果不在網(wǎng)絡(luò)末端設(shè)置負載電阻，網(wǎng)線上的信號到達末端時會反射回來，疊加到正常傳輸?shù)男盘柹希斐慑e誤信號，因此，該實施例中增加負載電阻可消除信號的反射。

在本發(fā)明的另一個實施例中，還公開了一種電動洗掃車，該電動洗掃車包括上述的電動洗掃車通信系統(tǒng)，由于電動洗掃車通信系統(tǒng)已在上述各實施例中進行了詳細介紹，此處不再進一步闡述。

本發(fā)明的電動洗掃車可以為純電動洗掃車，能夠降低多控制器不同通信協(xié)議類型組成的通訊網(wǎng)絡(luò)的總線負載率，提高了洗掃車的通信質(zhì)量，同時提高了整車作業(yè)控制系統(tǒng)的可擴展性。

圖5為本發(fā)明電動洗掃車通信方法的一個實施例的流程示意圖，該方法包括以下步驟：

在步驟510，上裝控制器通過低速CAN線接收動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置發(fā)送的信息和/或通過高速CAN線分別接收底盤控制器和高壓配電系統(tǒng)發(fā)送的信息。其中，上裝控制器具有網(wǎng)關(guān)功能，其可以基于CANOpen協(xié)議與動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置進行通信；基于J1939協(xié)議分別與底盤控制器和高壓配電系統(tǒng)進行通信。

在步驟520，上裝控制器對接收的信息進行格式轉(zhuǎn)換后發(fā)送至相應(yīng)的目標節(jié)點。其中，上裝控制器可以對各種網(wǎng)絡(luò)的信息進行分析處理、對不同數(shù)據(jù)協(xié)議進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。例如其含有的控制算法單元用于將低速CAN總線和或高速CAN總線上接收到的特定報文加入控制算法處理后發(fā)出，即可以先對接收的報文進行解析，然后重新打包后發(fā)往目的節(jié)點。例如，上裝控制器接收到J1939報文，對其進行解析，根據(jù)報文含有的消息，將對應(yīng)發(fā)往CANOpen節(jié)點的信息以CANOpen協(xié)議中數(shù)據(jù)域的格式打包后再發(fā)出。另外，對于在同一個總線網(wǎng)絡(luò)(低速或者高速)中傳輸?shù)膱笪模涎b控制器可以不對報文信息進行數(shù)據(jù)處理，而是將信息直接發(fā)往目標節(jié)點。

該實施例中通過設(shè)立高速、低速兩個通信網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建整車通信系統(tǒng)，能夠降低多控制器不同通信協(xié)議類型組成的通訊網(wǎng)絡(luò)的總線負載率，提高了洗掃車的通信質(zhì)量。

在本發(fā)明的另一個實施例中，上裝控制器通過動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置的能量回收單元回收電動洗掃車的慣性能量或通過底盤控制器的能量回收單元回收電動洗掃車的制動能量。其中，動作執(zhí)行機構(gòu)控制裝置可以包括水泵控制器、風(fēng)機電機控制器或油泵控制器。

該能量回收單元是電動洗掃車整車能量管理策略的主要構(gòu)成部分，整車能量管理策略是針對車輛行駛的經(jīng)濟性對動力電池系統(tǒng)進行合理的利用，一方面保證車輛行駛動力性要求，同時對電池系統(tǒng)進行保護，盡可能的增加其續(xù)航里程并延長電池的使用壽命。上裝控制器可以通過底盤控制器中的能力回收單元回收車輛的制動能量，還可以分別通過水泵控制器、風(fēng)機電機控制器或油泵控制器回收慣性能量。例如，在車輛行駛和作業(yè)過程中，上裝控制器判斷BMS工作正常且允許能量回收時(即沒有高壓報警，電池容量沒有過高等)，則可進行能量回收，并根據(jù)車速或水泵電機、油泵電機、風(fēng)機電機轉(zhuǎn)速來決定能量回收功率，當電機轉(zhuǎn)速低于某一值后，取消慣性能量回收。在制動能量回收過程中，如果ABS工作，則停止能量回收。

在該實施例中，通過在底盤控制器、水泵控制器、風(fēng)機電機控制器或油泵控制器設(shè)置能量回收單元，實現(xiàn)各電機能量的回收，提高了車輛的經(jīng)濟性。

至此，已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明。為了避免遮蔽本發(fā)明的構(gòu)思，沒有描述本領(lǐng)域所公知的一些細節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述，完全可以明白如何實施這里公開的技術(shù)方案。

可能以許多方式來實現(xiàn)本發(fā)明的方法以及裝置。例如，可通過軟件、硬件、固件或者軟件、硬件、固件的任何組合來實現(xiàn)本發(fā)明的方法以及裝置。用于所述方法的步驟的上述順序僅是為了進行說明，本發(fā)明的方法的步驟不限于以上具體描述的順序，除非以其它方式特別說明。此外，在一些實施例中，還可將本發(fā)明實施為記錄在記錄介質(zhì)中的程序，這些程序包括用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的機器可讀指令。因而，本發(fā)明還覆蓋存儲用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的程序的記錄介質(zhì)。

雖然已經(jīng)通過示例對本發(fā)明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上示例僅是為了進行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。