一种纯电动压缩式垃圾车上装设备转速控制方法与系统技术领域
本发明是一种纯电动压缩式垃圾车上装设备转速控制方法与系统，属于垃圾处理
领域。
背景技术
随着人们环保意识的不断加强，各地政府对排放的要求日益提高，而纯电动汽车
具有零排放、低噪音和高效率等优点，因此越来越受到国家和企业的重视，各种纯电动乘用
车已经大量推向市场。目前，电动汽车的应用也逐渐渗透到环卫、邮政、物流等专用车领域。
压缩式垃圾车是一种收集、转运垃圾的城市环卫专用车辆，在垃圾收集转运过程中可避免
沿途洒落造成二次污染，而目前采用燃油车底盘的压缩式垃圾车都是采用底盘发动机驱动
上装液压系统工作，普遍存在噪音大、排放差等缺点，因此，纯电动压缩式垃圾车是该专用
车的发展趋势。
目前常见的纯电动压缩式垃圾车的设计思路是将燃油车底盘换成纯电动车底盘，
而上装系统保持不变。纯电动车底盘结构如图1所示，驱动电机5的动力经过减速器6、差速
器4输出到后轮1上，在减速器6上安装取力器7为上装设备提供动力，3为车身底盘大梁。纯
电动压缩式垃圾车底盘只配置一台驱动电机5，行驶状态下驱动电机5驱动车辆行驶；上装
设备工作模式下，车辆停止后，减速器6挂空挡，取力器7挂挡，并且上装设备的液压泵8与取
力器的输出轴相连，因此，驱动电机5的输出扭矩通过取力器7传递到液压泵8。综上所述，驱
动电机转速与液压泵的转速成正比，调整驱动电机转速就能改变上装设备运动速度。
压缩式垃圾车上装设备的工作过程为：垃圾在汽车尾部由装填机构装入斗箱，经
过刮板张开、滑板下行、刮板刮合和滑板上行等一系列动作将垃圾碾碎、压缩后，挤入封闭
的车厢内；垃圾装满车厢后被运送到垃圾处理站卸料。
目前专用车改装厂或主机厂开发纯电动专用车所采用的基本方法是设计出一款
纯电动车底盘，再配置不同的上装设备，生产出不同用途的专用车。上装设备通过底盘取力
器获得动力，并且驱动电机以单一恒定转速运行，而不同专用车上装设备对于电机转速要
求也不相同，因此采用单一恒转速运行既不能满足专用车底盘通用性的要求，也不能满足
特定专用车实际工况的需求，针对该问题专利CN103921692 A提出了设定高、中、低三档电
机转速的控制方法，但该方法存在以下几方面的问题：
(1)低、中、高三档电机转速不能满足专用车中各种执行器的作业要求，因为各种
专用车的性能要求相差较大，因此该方法不能保证专用车底盘的通用性；
(2)上装工作模式下，当没有执行机构动作时，电机也以恒定转速运行，因此液压
泵空流损耗较大。例如：压缩式垃圾车在等待工作人员收集以及更换垃圾桶时，上装设备不
工作，但电机仍然高速运行，液压泵所做的功全部浪费，而纯电动车中电池的电量决定电动
车的行驶里程，因此这种控制方法不利于电池电量的有效利用，从而导致续航能力的降低；
(3)压缩式垃圾车上装设备中装有非对称油缸，而采用相同电机转速驱动液压泵
时，那么导致油缸伸出与缩回时的速度不同，特别对于滑板下降和刮板张开时，液压泵的负
载小，如果提高电机转速，将能提高上装设备的作业效率；
(4)电机转速通过旋钮来手动调节，而不是根据执行器的动作来自动设定，因此不
利于上装设备的作业效率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种纯电动压缩式垃圾车上装设备
转速控制方法与系统，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明使用方便，便于操作，稳
定性好，可靠性高。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种纯电动压缩式垃
圾车上装设备转速控制方法，包括以下步骤：
步骤S100，车辆进入上装工作模式，并执行步骤S101；
步骤S101，通过多路阀的状态信号来判断上装设备是否工作，上装设备的每个执
行机构是由多路阀来控制，当多路阀的状态全为0，则执行步骤S108；当多路阀状态信号至
少有一个不为0，则执行步骤S102；
步骤S108，此时所有执行机构不动作，主控制器发出电机使能信号和目标转速全
为0的控制指令给电机控制器，使电机进入停止运行状态，之后，再返回到步骤S101，检测多
路阀状态信号。
步骤S102，在执行机构有动作的情况下，主控制器发出电机使能信号为1的指令给
电机控制器，并根据检测到的多路阀状态信号来确定是对应哪一个执行机构的动作，若刮
板多路阀信号不全为0，则进行步骤S103，若滑板多路阀信号不全为0，则进行步骤S104，若
翻桶多路阀信号不全为0，则进行步骤S105，若其他多路阀信号不全为0，则进行步骤S106；
步骤S103，判断刮板油缸动作，若XG1＝1，表示刮板展开，则设定电机目标转速
若XG2＝1，表示刮板刮合，则设定电机目标转速nMS＝1800rpm；
步骤S104，判断滑板油缸动作，再根据步骤S111和S112中信号来判断是滑板下降
还是上升，若XH1＝1，表示滑板下行，则设定电机目标转速若XH2＝1，表示
滑板上升，则设定电机目标转速nMS＝1800rpm；
步骤S105，判断翻桶油缸动作，若XF1＝1，表示垃圾桶下放，则设定电机目标转速
若XF2＝1，表示垃圾桶提升，则设定电机目标转速nMS＝1800rpm；
步骤S106，判断推板油缸、后盖油缸和举升油缸有动作，则XT1、XT2、XX1、XX2、XJ1和XJ2
信号中不全为0，设定电机目标转速nMS＝1800rpm；
当步骤S103、步骤S104、步骤S105以及步骤S106执行完之后，再返回到步骤S101，
检测多路阀状态信号；
步骤S107，判断信号XT1和XT2、XX1和XX2、XJ1和XJ2、XG1和XG2、XH1和XH2、XF1和XF2六组信
号是否同时为1的情况，若有，表示多路阀状态信号反馈有误，则电机使能信号设定为0，电
机目标转速nMS＝0，且输出报警信号
进一步地，在步骤步骤S102中，其他多路阀信号指推板油缸信号、后盖油缸信号和
举升油缸信号。
进一步地，刮板油缸、滑板油缸、翻桶油缸、推板油缸、后盖油缸和举升油缸对应的
多路阀中，每个阀有三个位置，若多路阀处于中位，则信号XT1、XT2、XX1、XX2、XJ1、XJ2、XG1、XG2、
XH1、XH2、XF1和XF2全为0，此时控制电机转速为0，防止液压泵空转而浪费电池中的电能。
进一步地，XG1＝1表示刮板展开，XG2＝1表示刮板刮合；XH1＝1表示滑板下行，若XH2
＝1表示滑板上升；XF1＝1表示垃圾桶下放，XF2＝1表示垃圾桶备提升；XT1＝1表示推板油缸
伸出，XT2＝1表示推板油缸缩回；XX1＝1表示箱盖油缸伸出，XX2＝1表示箱盖油缸缩回；XJ1＝1
表示举升油缸伸出，XJ2＝1表示举升油缸缩回：AG1和AG2分别表示刮板油缸大腔和小腔面积；
AH1和AH2分别表示滑板油缸大腔和小腔面积；AF1和AF2分别表示翻桶油缸大腔和小腔面积。
进一步地，在纯电动压缩式垃圾车处于上装工作模式下，通过多路阀微动开关检
测多路阀状态信号来反馈执行机构的动作，若微动开关状态全为0，则设定电机使能信号和
目标转速全为0，使电机进入停止运行状态；
若检测到多路阀状态不全为0，则设定电机使能信号为1；
若检测到有刮板展开动作，则设定电机目标转速若是刮板刮合动
作，则设定电机目标转速nMS＝nrpm；AG1和AG2分别是刮板油缸的大腔和小腔面积；
若检测到有滑板下行动作，则设定电机目标转速若是滑板上升动
作，则设定电机目标转速nMS＝nrpm；AH1和AH2分别是滑板油缸的大腔和小腔面积；
若检测到垃圾桶有下放动作，则设定电机目标转速若垃圾桶提升，
则设定电机目标转速nMS＝nrpm；AF1和AF2分别是翻桶油缸的大腔和小腔面积；
若检测到推板油缸动作信号XT1、XT2，后盖油缸动作信号XX1、XX2，和举升油缸动作信
号XJ1、XJ2为1的状态，则设定电机目标转速nMS＝n rpm；
若六组状态信号XT1和XT2、XX1和XX2、XJ1和XJ2、XG1和XG2、XH1和XH2、XF1和XF2出现每组同
时为1的情况，则表示多路阀状态信号反馈有误，则电机使能信号设定为0，电机目标转速nMS
＝0，且输出报警信号。
一种纯电动压缩式垃圾车上装设备转速控制系统，包括多路阀微动开关、电机控
制器、报警装置以及主控制器，多路阀微动开关用于反馈执行机构的动作；电机控制器是电
机的控制单元，实现电机的转速控制和开关控制；报警装置，当系统出现故障时提示操作人
员。
进一步地，还包括给主控制器检测多路阀微动开关信号，主控制器通过CAN总线发
送给电机控制器；当出现故障时，主控制器发送报警信号给报警装置。
本发明的有益效果：本发明的一种纯电动压缩式垃圾车上装设备转速控制方法与
系统，通过检测多路阀微动开关信号，根据本发明的转速控制方法通过CAN总线给电机控制
器发送电机的使能和目标转速信号：当执行机构没有动作时，停止电机运行来减小液压泵
的空流损失；而执行机构有动作时，根据动作的不同，设定不同的电机转速，从而保证设备
的作业效率；当出现故障时，发送报警信号给报警装置。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、
目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种纯电动压缩式垃圾车上装设备转速控制方法步骤图；
图2为本发明一种纯电动压缩式垃圾车上装设备转速控制系统的结构示意图；
图3为本发明的纯电动压缩式垃圾车所采用的具有反馈阀位状态功能的多路阀职
能符号；
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合
具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种纯电动压缩式垃圾车上装设备转速控
制方法，包括以下步骤：
步骤S100，车辆进入上装工作模式，并执行步骤S101；
步骤S101，通过多路阀的状态信号来判断上装设备是否工作，上装设备的每个执
行机构是由多路阀来控制，当多路阀的状态全为0，则执行步骤S108；当多路阀状态信号至
少有一个不为0，则执行步骤S102；
步骤S108，此时所有执行机构不动作，主控制器发出电机使能信号和目标转速全
为0的控制指令给电机控制器，使电机进入停止运行状态，之后，再返回到步骤S101，检测多
路阀状态信号。
步骤S102，在执行机构有动作的情况下，主控制器发出电机使能信号为1的指令给
电机控制器，并根据检测到的多路阀状态信号来确定是对应哪一个执行机构的动作，若刮
板多路阀信号不全为0，则进行步骤S103，若滑板多路阀信号不全为0，则进行步骤S104，若
翻桶多路阀信号不全为0，则进行步骤S105，若其他多路阀信号不全为0，则进行步骤S106；
步骤S103，判断刮板油缸动作，若XG1＝1，表示刮板展开，则设定电机目标转速
若XG2＝1，表示刮板刮合，则设定电机目标转速nMS＝1800rpm；
步骤S104，判断滑板油缸动作，再根据步骤S111和S112中信号来判断是滑板下降
还是上升，若XH1＝1，表示滑板下行，则设定电机目标转速若XH2＝1，表示
滑板上升，则设定电机目标转速nMS＝1800rpm；
步骤S105，判断翻桶油缸动作，若XF1＝1，表示垃圾桶下放，则设定电机目标转速
若XF2＝1，表示垃圾桶提升，则设定电机目标转速nMS＝1800rpm；
步骤S106，判断推板油缸、后盖油缸和举升油缸有动作，则XT1、XT2、XX1、XX2、XJ1和XJ2
信号中不全为0，设定电机目标转速nMS＝1800rpm；
当步骤S103、步骤S104、步骤S105以及步骤S106执行完之后，再返回到步骤S101，
检测多路阀状态信号；
步骤S107，判断信号XT1和XT2、XX1和XX2、XJ1和XJ2、XG1和XG2、XH1和XH2、XF1和XF2六组信
号是否同时为1的情况，若有，表示多路阀状态信号反馈有误，则电机使能信号设定为0，电
机目标转速nMS＝0，且输出报警信号
在步骤步骤S102中，其他多路阀信号指推板油缸信号、后盖油缸信号和举升油缸
信号。
刮板油缸、滑板油缸、翻桶油缸、推板油缸、后盖油缸和举升油缸对应的多路阀中，
每个阀有三个位置，若多路阀处于中位，则信号XT1、XT2、XX1、XX2、XJ1、XJ2、XG1、XG2、XH1、XH2、XF1
和XF2全为0，此时控制电机转速为0，防止液压泵空转而浪费电池中的电能。
XG1＝1表示刮板展开，XG2＝1表示刮板刮合；XH1＝1表示滑板下行，若XH2＝1表示滑
板上升；XF1＝1表示垃圾桶下放，XF2＝1表示垃圾桶备提升；XT1＝1表示推板油缸伸出，XT2＝1
表示推板油缸缩回；XX1＝1表示箱盖油缸伸出，XX2＝1表示箱盖油缸缩回；XJ1＝1表示举升油
缸伸出，XJ2＝1表示举升油缸缩回：AG1和AG2分别表示刮板油缸大腔和小腔面积；AH1和AH2分
别表示滑板油缸大腔和小腔面积；AF1和AF2分别表示翻桶油缸大腔和小腔面积。
作为本发明的一个实施例，在纯电动压缩式垃圾车处于上装工作模式下，通过多
路阀微动开关检测多路阀状态信号来反馈执行机构的动作，若微动开关状态全为0，则设定
电机使能信号和目标转速全为0，使电机进入停止运行状态；
若检测到多路阀状态不全为0，则设定电机使能信号为1；
若检测到有刮板展开动作，则设定电机目标转速若是刮板刮合动
作，则设定电机目标转速nMS＝nrpm；AG1和AG2分别是刮板油缸的大腔和小腔面积；
若检测到有滑板下行动作，则设定电机目标转速若是滑板上升动
作，则设定电机目标转速nMS＝nrpm；AH1和AH2分别是滑板油缸的大腔和小腔面积；
若检测到垃圾桶有下放动作，则设定电机目标转速若垃圾桶提升，
则设定电机目标转速nMS＝nrpm；AF1和AF2分别是翻桶油缸的大腔和小腔面积；
若检测到推板油缸动作信号XT1、XT2，后盖油缸动作信号XX1、XX2，和举升油缸动作信
号XJ1、XJ2为1的状态，则设定电机目标转速nMS＝n rpm；
若六组状态信号XT1和XT2、XX1和XX2、XJ1和XJ2、XG1和XG2、XH1和XH2、XF1和XF2出现每组同
时为1的情况，则表示多路阀状态信号反馈有误，则电机使能信号设定为0，电机目标转速nMS
＝0，且输出报警信号。
请参阅图2，一种纯电动压缩式垃圾车上装设备转速控制系统，包括多路阀微动开
关、电机控制器、报警装置以及主控制器，多路阀微动开关用于反馈执行机构的动作；电机
控制器是电机的控制单元，实现电机的转速控制和开关控制；报警装置，当系统出现故障时
提示操作人员。
还包括给主控制器检测多路阀微动开关信号，主控制器通过CAN总线发送给电机
控制器；当出现故障时，主控制器发送报警信号给报警装置。
作为本发明的一个实施例：通过检测多路阀微动开关信号，根据本发明的转速控
制方法通过CAN总线给电机控制器发送电机的使能和目标转速信号：当执行机构没有动作
时，停止电机运行来减小液压泵的空流损失；而执行机构有动作时，根据动作的不同，设定
不同的电机转速，从而保证设备的作业效率；当出现故障时，发送报警信号给报警装置。
请参阅图3，A、B、C是三个微动开关触点，多路阀处于中位时，B与A，B与C都不接触；
多路阀处于左位时，仅B与C接通；多路阀处于右位时，仅B与A接通。因此通过触点B与A、B与C
接通状态来反应阀位状态。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技
术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或
基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将
实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说
明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明
内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包
含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。