电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电动扫地车技术领域，尤其涉及一种电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统及控制方法。

背景技术

国内现有扫吸式电动扫地车使用边刷跟滚刷配合将垃圾颗粒扫入垃圾斗，应用广泛使用方便。但是其转速通常相对固定，应用中不能根据实际工作情况进行调节。一方面当扫地车行驶速度增加时，边刷转速不变导致垃圾颗粒与滚刷接触的位置改变从而影响效率，且滚刷转速过低同样影响扫净率；另一方面，当路面垃圾颗粒数量增加或者路面摩擦力变大时，边刷跟滚刷转速较低将导致扫净率下降。

亟需一种应用中可以根据实际工作情况进行转速自适应调节，根据车速大小、垃圾颗粒数量来灵活改变边刷和滚刷转速，根据车速大小、垃圾颗粒数量来灵活改变边刷和滚刷转速，从而提高电动扫地车扫净率和续航时间，同时降低整车功耗以及保护电机的电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统及控制方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统及控制方法，该电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统可以根据实际工作情况进行转速自适应调节，根据车速大小、垃圾颗粒数量来灵活改变边刷和滚刷转速，根据车速大小、垃圾颗粒数量来灵活改变边刷和滚刷转速，从而提高电动扫地车扫净率和续航时间，同时降低整车功耗以及保护电机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统，包括边刷总成、滚刷总成、扫地车主控制器、与所述扫地车主控制器连接的边刷控制总成及滚刷控制总成，所述的边刷总成包括边刷总成主体及设置于所述刷总成主体上的边刷结构、与所述边刷总成主体连接在一起的用于推动所述边刷总成主体上下工作移动的推拉结构一，所述滚刷总成包括滚刷总成主体及设置于所述滚刷总成主体上的滚刷结构、与所述滚刷总成主体连接在一起的用于推动所述滚刷总成主体上下工作移动的推拉结构二，所述边刷控制总成与边刷总成连接，所述滚刷控制总成与滚刷总成连接，所述边刷控制总成包括用于检测边刷控制总成电流变化情况的边刷电流检测装置及用于检测车速变化并根据预设的车速边界值设置滚刷总成转速区间及边刷总成转速区间的车速检测装置,所述滚刷控制总成包括用于检测滚刷控制总成电流变化情况的滚刷电流检测装置。

优选地，所述边刷总成主体包括主臂及第一连杆，所述的主臂的一侧固定连接于所述电动扫地车车架底部，所述主臂的另一侧铰接于所述第一连杆的一侧；所述边刷结构包括第一边刷、第二边刷、边刷防撞装置、水平摇臂、第二连杆、第一复位弹簧、第二复位弹簧，所述推拉结构一包括第一推拉装置及第二推拉装置，所述第一连杆的另一侧铰接所述水平摇臂，所述第一边刷活动铰接于所述水平摇臂的下端，所述第一推拉装置与所述主臂及所述第一连杆连接，所述第一复位弹簧的两端与所述主臂及所述第一连杆连接，所述第二复位弹簧的两端与所述第一连杆及所述水平摇臂连接，所述边刷防撞装置固定连接于所述水平摇臂，所述第二推拉装置设置于所述电动扫地车车架上并与所述第二连杆的一端连接，所述第二连杆的另一端活动连接于所述第二边刷；所述滚刷总成主体包括推拉连杆及滚刷臂；所述滚刷结构包括张紧微调机构、第一皮带轮、第二皮带轮、皮带及滚刷；所述推拉结构二包括第三推拉装置；所述的第三推拉装置设置于所述电动扫地车车架上并与所述推拉连杆的一侧连接，推拉连杆另一侧活动连接滚刷臂，滚刷臂活动连接第二皮带轮与张紧微调机构，所述的第二皮带轮与所述的第一皮带轮以所述皮带传动连接。

优选地，所述边刷控制总成还包括第一边刷电机、第二边刷电机、第一边刷电机控制装置、第二边刷电机控制装置，所述第一边刷电机控制装置与所述的第一边刷电机电连接，所述第二边刷电机控制装置与所述第二边刷电机电连接，所述边刷电流检测装置与所述扫地车主控制器电性连接，所述车速检测装置与所述扫地车主控制器电性连接，所述扫地车主控制器与所述第一边刷电机控制装置及第二边刷电机控制装置电性连接，所述滚刷控制总成还包括滚刷电机及滚刷电机控制装置，所述滚刷电流检测装置与所述扫地车主控制器电性连接，所述的滚刷电机控制装置与所述扫地车主控制器及所述滚刷电机电性连接。

优选地，所述边刷电流检测装置包括第一电流霍尔传感器，所述车速检测装置包括速度传感器，所述第一边刷电机的正极导线穿过所述边刷电流检测装置并向所述扫地车主控制器传输电流信息，所述车速检测装置向所述扫地车主控制器传输车速信息，所述扫地车主控制器向所述第一边刷电机控制装置、第二边刷电机控制装置发送电机改变转速的指令，所述第一边刷电机控制装置输出所述第一边刷电机控制装置设定的转速,第二边刷电机控制装置输出所述第二边刷电机控制装置设定的转速。

优选地，所述滚刷电流检测装置包括第二电流霍尔传感器，所述滚刷电机正极导线穿过所述滚刷电流检测装置并向所述扫地车主控制器传输电流信息，所述电动扫地车主控制器向所述滚刷电机控制装置发送电机改变转速的指令，所述滚刷电机控制装置输出所述滚刷电机控制装置设定的转速。

优选地，所述扫地车主控制器内部设置有信号缓冲隔离模块、第一数据比较模块、第二数据比较模块、第三数据比较模块及速度信号指令输出模块，所述信号缓冲隔离模块用于缓冲并隔离所述边刷电流检测装置、车速检测装置及滚刷电流检测装置传输的电流信号与车速信号，所述的第一数据比较模块用于将车速信号与预设的车速边界值进行比对；所述第二数据比较模块用于将边刷电流信号与预设的边刷电流边界值进行比对；所述第三数据比较模块用于将滚刷电流信号与预设的滚刷电流边界值进行比对,所述速度信号指令输出模块用于处理并输出扫地车主控制器的控制信号。

本发明还公开了一种电动扫地车边刷与滚刷转速自适应系统的控制方法，包括：

所述边刷电流检测装置检测第一边刷电机的电流变化情况并将变化数据发送给所述扫地车主控制器，所述车速检测装置检测车速变化情况并将变化的数据发送给所述扫地车主控制器，所述滚刷电流检测装置检测滚刷电机电流变化情况并将变化数据发送给所述扫地车主控制器；

所述扫地车主控制器将实际检测车速与预设的车速边界值进行比对，并根据车速所在区间选择预设的第一边刷电机转速区间及预设的滚刷电机转速区间；

所述扫地车主控制器将实际检测第一边刷电机电流变化幅度与预设的第一边刷电机电流变化幅度进行比对；

所述扫地车主控制器将实际检测滚刷电机电流变化幅度与预设滚刷电机电流变化幅度进行比对；

所述扫地车主控制器根据选择的预设的第一边刷电机转速区间、选择的预设的滚刷电机转速区间、第一边刷电机电流变化数据、滚刷电机电流变化数据输出控制信号。

采用上述结构及方法之后，所述第一推拉装置对所述的第一连杆产生推力，使第一连杆、水平摇臂、第一边刷电机、第一边刷下移，所述第二推拉装置对所述的第二连杆产生推力，使第二边刷电机、第二边刷下移，第一边刷1电机开始带动第一边刷旋转，第二边刷电机开始带动第二边刷旋转；第三推拉装置对所述推拉连杆产生推力，使滚刷臂和滚刷下移，滚刷电机通过皮带轮带动滚刷开始旋转。工作结束后，第一推拉装置对所述的第一连杆产生拉力，使第一连杆、水平摇臂、第一边刷电机、第一边刷上移，所述的第二推拉装置对所述的第二连杆产生拉力，使第二边刷电机、第二边刷上移，第三推拉装置对所述推拉连杆产生拉力，使滚刷臂和滚刷上移，该电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统及控制方法可以根据实际工作情况进行转速自适应调节，根据车速大小、垃圾颗粒数量来灵活改变边刷和滚刷转速，根据车速大小、垃圾颗粒数量来灵活改变边刷和滚刷转速，从而提高电动扫地车扫净率和续航时间，同时降低整车功耗以及保护电机。

附图说明

图1为本发明电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统的边刷总成的结构图；

图2为本发明电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统的滚刷总成的结构图；

图3为本发明电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统的边刷控制总成及滚刷控制总成的结构图；

图4为本发明电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

请参阅图1、图2及图3，图1为本发明电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统的边刷总成的结构图；图2为本发明电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统的滚刷总成的结构图；图3为本发明电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统的边刷控制总成及滚刷控制总成的结构图；本实施例公开了一种电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统，包括边刷总成、滚刷总成、扫地车主控制器、与所述扫地车主控制器连接的边刷控制总成及滚刷控制总成，所述边刷总成包括边刷总成主体及设置于所述刷总成主体上的边刷结构、与所述边刷总成主体连接在一起的用于推动所述边刷总成主体上下工作移动的推拉结构一，所述滚刷总成包括滚刷总成主体及设置于所述滚刷总成主体上的滚刷结构、与所述滚刷总成主体连接在一起的用于推动所述滚刷总成主体上下工作移动的推拉结构二，所述边刷控制总成与边刷总成连接，所述滚刷控制总成与滚刷总成连接，所述边刷控制总成包括用于检测边刷控制总成电流变化情况的边刷电流检测装置及用于检测车速变化并根据预设的车速边界值设置滚刷总成转速区间及边刷总成转速区间的车速检测装置,所述滚刷控制总成包括用于检测滚刷控制总成电流变化情况的滚刷电流检测装置。

在本实施例中，所述边刷总成主体包括主臂4及第一连杆6，所述的主臂4的一侧固定连接于所述电动扫地车车架底部，所述主臂4的另一侧铰接于所述第一连杆6的一侧；所述边刷结构包括第一边刷1、第二边刷2、边刷防撞装置3、水平摇臂5、第二连杆7、第一复位弹簧8、第二复位弹簧9；所述推拉结构一包括第一推拉装置10及第二推拉装置11；所述第一连杆6的另一侧铰接于所述水平摇臂5，所述第一边刷1活动铰接于所述水平摇臂5下端，所述第一推拉装置10与所述主臂4及所述第一连杆6连接，所述第一复位弹簧8的两端与所述主臂4及所述第一连杆6连接，所述第二复位弹簧9的两端与所述第一连杆6及所述水平摇臂5连接，所述边刷防撞装置3固定连接于所述水平摇臂5，所述第二推拉装置11设置于所述电动扫地车车架上并与所述第二连杆7的一端连接，所述第二连杆7的另一端活动连接于所述第二边刷2；所述滚刷总成主体包括推拉连杆13及滚刷臂14；所述滚刷结构包括张紧微调机构15、第一皮带轮16、第二皮带轮17、皮带18及滚刷19；所述推拉结构二包括第三推拉装置12；所述的第三推拉装置12设置于所述电动扫地车车架上并与所述推拉连杆13的一侧连接，推拉连杆13另一侧活动连接滚刷臂14，滚刷臂14活动连接第二皮带轮17与张紧微调机构15，所述的第二皮带轮17与所述的第一皮带轮16以所述皮带18传动连接。

所述边刷控制总成还包括第一边刷电机、第二边刷电机、第一边刷电机控制装置、第二边刷电机控制装置，所述第一边刷电机控制装置与所述的第一边刷电机电连接，所述第二边刷电机控制装置与所述第二边刷电机电连接，所述边刷电流检测装置与所述扫地车主控制器电性连接，所述车速检测装置与所述扫地车主控制器电性连接，所述扫地车主控制器与所述第一边刷电机控制装置及第二边刷电机控制装置电性连接，所述滚刷控制总成还包括滚刷电机及滚刷电机控制装置，所述滚刷电流检测装置与所述扫地车主控制器电性连接，所述的滚刷电机控制装置与所述扫地车主控制器及所述滚刷电机电性连接。

所述边刷电流检测装置包括第一电流霍尔传感器，所述车速检测装置包括速度传感器，所述第一边刷电机的正极导线穿过所述边刷电流检测装置并向所述扫地车主控制器传输电流信息，所述车速检测装置向所述扫地车主控制器传输车速信息，所述扫地车主控制器向所述第一边刷电机控制装置、第二边刷电机控制装置发送电机改变转速的指令，所述第一边刷电机控制装置输出所述第一边刷电机控制装置设定的转速,第二边刷电机控制装置输出所述第二边刷电机控制装置设定的转速。

所述滚刷电流检测装置包括第二电流霍尔传感器，所述滚刷电机正极导线穿过所述滚刷电流检测装置并向所述扫地车主控制器传输电流信息，所述电动扫地车主控制器向所述滚刷电机控制装置发送电机改变转速的指令，所述滚刷电机控制装置输出所述滚刷电机控制装置设定的转速。

所述扫地车主控制器内部设置有信号缓冲隔离模块、第一数据比较模块、第二数据比较模块、第三数据比较模块及速度信号指令输出模块，所述信号缓冲隔离模块用于缓冲并隔离所述边刷电流检测装置、车速检测装置及滚刷电流检测装置传输的电流信号与车速信号，所述的第一数据比较模块用于将车速信号与预设的车速边界值进行比对；所述第二数据比较模块用于将边刷电流信号与预设的边刷电流边界值进行比对；所述第三数据比较模块用于将滚刷电流信号与预设的滚刷电流边界值进行比对,所述速度信号指令输出模块用于处理并输出扫地车主控制器的控制信号。

实施例二

请参阅图4，图4为本发明电动扫地车边刷与滚刷转速自适应调节系统的控制方法的流程图；本实施例公开了一种电动扫地车边刷与滚刷转速自适应系统的控制方法，包括以下步骤：

所述边刷电流检测装置检测第一边刷电机的电流变化情况并将变化数据发送给所述扫地车主控制器，所述车速检测装置检测车速变化情况并将变化的数据发送给所述扫地车主控制器，所述滚刷电流检测装置检测滚刷电机电流变化情况并将变化数据发送给所述扫地车主控制器；

所述扫地车主控制器将实际检测车速与预设的车速边界值进行比对，并根据车速所在区间选择预设的第一边刷电机转速区间及预设的滚刷电机转速区间；

所述扫地车主控制器将实际检测第一边刷电机电流变化幅度与预设的第一边刷电机电流变化幅度进行比对；

所述扫地车主控制器将实际检测滚刷电机电流变化幅度与预设滚刷电机电流变化幅度进行比对；

所述扫地车主控制器根据选择的预设的第一边刷电机转速区间、选择的预设的滚刷电机转速区间、第一边刷电机电流变化数据、滚刷电机电流变化数据输出控制信号。

在本实施例中，预设的车速区间均分别对应第一边刷电机转速区间、滚刷电机转速区间，所述边刷电机电流与边刷电机转速相对应，所述滚刷电机电流与滚刷电机转速相对应，若所述边刷电流检测装置实际检测第一边刷电机电流变化幅度超出预设的电流变化幅度，则所述扫地车主控制器发送改变第一边刷电机、第二边刷电机转速的信号；若所述边刷电流检测装置实际检测第一边刷电机电流变化幅度没有超出预设的电流变化幅度，则所述扫地车主控制器不发送改变转速的信号；若所述滚刷电流检测装置实际检测滚刷电机电流变化幅度超出预设的电流变化幅度，则所述扫地车主控制器发送改变滚刷电机转速的信号，若所述滚刷电流检测装置实际检测滚刷电机电流变化幅度没有超出预设的电流变化幅度，则所述扫地车主控制器不发送改变转速的信号。

在本实施例中，当所述边刷电流检测装置检测到第一边刷1电机电流变化幅度超过预设的电流变化幅度且电流变大时，所述扫地车主控制器输出第一边刷电机、第二边刷电机转速增大的信号；当所述边刷电流检测装置检测到所述第一边刷电机电流变化幅度超过预设的电流变化幅度且电流变小时，所述扫地车主控制器输出第一边刷电机、第二边刷电机转速减小的信号；当所述滚刷电流检测装置所述滚刷电机电流变化幅度超过预设的电流变化幅度且电流变大时，所述扫地车主控制器输出滚刷电机转速增大的信号；当所述滚刷电流检测装置检测到滚刷电机电流变化幅度超过预设的电流变化幅度且电流变小时，所述扫地车主控制器输出滚刷电机转速减小的信号。

在本实施例中，当所述边刷电流检测装置检测到所述第一边刷电机电流超过预设的最大保护电流时，扫地车主控制器输出停止工作的信号；当所述滚刷电流检测装置检测到滚刷电机电流超过预设的最大保护电流时，电动扫地车主控制器输出停止工作的信号。

工作时，所述第一推拉装置对所述的第一连杆6产生推力，使第一连杆6、水平摇臂5、第一边刷电机、第一边刷下移，所述第二推拉装置11对所述的第二连杆7产生推力，使第二边刷电机、第二边刷下移，第一边刷电机开始带动第一边刷1旋转，第二边刷电机开始带动第二边刷2旋转；第三推拉装置12对所述推拉连杆13产生推力，使滚刷臂14和滚刷19下移，滚刷19电机通过皮带18轮带动滚刷19开始旋转。工作结束后，第一推拉装置10对所述的第一连杆6产生拉力，使第一连杆6、水平摇臂5、第一边刷1电机、第一边刷1上移，第二推拉装置11对所述第二连杆7产生拉力，使第二边刷2电机、第二边刷2上移，第三推拉装置12对推拉连杆13产生拉力，使滚刷臂14和滚刷19上移。

应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。