车辆行走系统及其控制方法、环卫车辆与流程

本发明涉及车辆行走领域，特别地，涉及一种车辆行走系统。此外，本发明还涉及一种上述车辆行走系统的控制方法以及包含上述车辆行走系统的环卫车辆。

背景技术：

现有环卫车中存在包括分别用于行走时和用于工作时的两种行走驱动模式的行走单元。此种行走单元包括底盘变速箱、分动箱和各种动力元件，采用分动箱来控制车辆在两种行走驱动模式之间的切换。由于采用两种行走驱动模式，需要在已有的的驱动系统增加与新的行走驱动模式配套的控制踏板，这导致行走操控方式与目前环卫车用二类底盘操作方式不一样，当车辆需经常在两种方式之间切换时，会导致驾驶员混乱，甚至操作出错，引发安全事故。

技术实现要素：

本发明提供了一种车辆行走系统及其控制方法、环卫车辆，以解决现有技术中不同的行走驱动模式配套不同的控制踏板，在车辆需切换行走驱动模式时容易引起操作者操作出错引发安全事故的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种车辆行走系统，用于车辆行走的驱动与制动，包括油门踏板、底盘控制器、通讯联接单元、控制器、模式转换开关、行走单元和制动踏板；油门踏板与底盘控制器连接；模式转换开关与底盘控制器连接且用于对底盘控制器与行走单元的连接方式进行选择；当模式转换开关控制底盘控制器与行走单元直接连接时，行走单元执行第一行走模式；当模式转换开关控制底盘控制器通过依次连接的通讯联接单元和控制器与行走单元连接时，行走单元执行第二行走模式；制动踏板分别与底盘控制器和行走单元连接且用于控制行走单元减速或停止。

进一步地，行走单元包括依次连接的发动机、变速箱和分动箱，以及分别与分动箱连接的液压驱动系统和后桥传动组件；分动箱的第一输出端与后桥传动组件连接；分动箱的第二输出端与液压驱动系统连接，液压驱动系统包括泵单元和马达单元，泵单元与分动箱的第二输出端连接，马达单元与分动箱的第一输入端连接；模式转换开关控制底盘控制器与发动机连接时，行走单元执行第一行走模式，发动机经变速箱和分动箱的第一输出端驱动后桥传动组件转动，行走单元处于机械驱动行走模式；模式转换开关控制底盘控制器与发动机通讯断开且底盘控制器通过依次连接的通讯联接单元和控制器与泵单元连接时，行走单元执行第二行走模式，发动机经变速箱和分动箱的第二输出端驱动泵单元，泵单元给马达单元提供动力，马达单元经分动箱的第一输出端驱动后桥传动组件转动，行走单元处于液压驱动行走模式；制动踏板与后桥传动组件连接进而控制行走单元减速或停止。

进一步地，泵单元包括变量泵，变量泵具有第一油口a和第二油口b，马达单元具有正转油口a和反转油口b，第一油口a与正转油口a连接，第二油口b与反转油口b连接。

进一步地，液压驱动系统还包括设置在第一油口a与第二油口b之间的辅助制动单元，辅助制动单元包括用于控制辅助制动油路通断的电磁阀和与电磁阀连接的背压组件。

进一步地，背压组件包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀和低压溢流阀，第一单向阀的进油口与电磁阀的第二工作油口b连接，低压溢流阀的进油口与第一单向阀的出油口连接，低压溢流阀的出油口与第二单向阀连接，第二单向阀的出油口与第二油口b连接；第三单向阀的进油口与第二油口b连接且第三单向阀的出油口与低压溢流阀的进油口连接，第四单向阀的进油口与低压溢流阀的出油口连接且第四单向阀的出油口与电磁阀的第二工作油口b连接；电磁阀的第一工作油口a与第一油口a连接。

进一步地，背压组件包括两个油路连通方向相反且相互并联的溢流阀，背压组件的第一端口与电磁阀的第二工作油口b连接，背压组件的第二端口与第二油口b连接；电磁阀的第一工作油口a与第一油口a连接。

进一步地，泵单元还包括：第一高压溢流阀和第二高压溢流阀，第一高压溢流阀和第二高压溢流阀设置在第一油口a和第二油口b之间，第一高压溢流阀的进油口与第一油口a连接，第二高压溢流阀的进油口与第二油口b连接，第一高压溢流阀的出油口和第二高压溢流阀的出油口连接后与总溢流阀的进油口连接，总溢流阀的出油口与油箱连接；第五单向阀和第六单向阀，第五单向阀与第一高压溢流阀并联连接，第六单向阀与第二高压溢流阀并联连接，第五单向阀的进油口与第一高压溢流阀的出油口连接，第五单向阀的出油口与第一油口a连接，第六单向阀的进油口与第二高压溢流阀的出油口连接，第六单向阀出油口与第二油口b连接；第一高压溢流阀和第二高压溢流阀的压力设定值相等，低压溢流阀的压力设定值为第一高压溢流阀和第二高压溢流阀的压力设定值的1/4-1/3。

进一步地，泵单元还包括：第一高压溢流阀和第二高压溢流阀，第一高压溢流阀和第二高压溢流阀设置在第一油口a和第二油口b之间，第一高压溢流阀的进油口与第一油口a连接，第二高压溢流阀的进油口与第二油口b连接，第一高压溢流阀的出油口和第二高压溢流阀的出油口连接后与总溢流阀的进油口连接，总溢流阀的出油口与油箱连接；第五单向阀和第六单向阀，第五单向阀与第一高压溢流阀并联连接，第六单向阀与第二高压溢流阀并联连接，第五单向阀的进油口与第一高压溢流阀的出油口连接，第五单向阀的出油口与第一油口a连接，第六单向阀的进油口与第二高压溢流阀的出油口连接，第六单向阀出油口与第二油口b连接；第一高压溢流阀和第二高压溢流阀的压力设定值相等；背压组件中两个溢流阀的压力设定值为第一高压溢流阀和第二高压溢流阀的压力设定值的1/4-1/3。

根据本发明的另一方面，还提供了一种上述车辆行走系统的控制方法.，用于对处于液压驱动行走模式的车辆行走系统进行控制，其特征在于，根据油门踏板信号、行车速度以及制动踏板信号对辅助制动单元进行控制；当行车速度≥3km/h且变量泵排量突变为0时，或者，当行车速度>0km/h且制动踏板有下压动作时，电磁阀得电，辅助制动油路导通；当行走速度<3km/h且变量泵排量突变为时，或者，行车速度为0km/h且制动踏板下压时，电磁阀失电，辅助制动油路断开。

根据本发明的另一方面，还提供了一种环卫车辆.，其包括上述车辆行走系统。

本发明具有以下有益效果：

本发明的车辆行走系统，包括与底盘控制器连接的油门踏板，与行走单元连接且用于控制行走单元减速或停止的制动踏板，以及与底盘控制器连接且用于对底盘控制器与行走单元的连接方式进行选择的模式转换开关，当底盘控制器与行走单元直接连接时，行走单元执行第一行走模式，当模式转换开关控制底盘控制器通过依次连接的通讯联接单元和控制器与行走单元连接时，行走单元执行第二行走模式。本发明的车辆行走系统通过模式转换开关控制底盘控制器与行走单元的连接方式，对行驶状态进行转换，驾驶员仅需操作模式转换开关，车辆行走系统即可在两种行走模式之间切换，驾驶员采用一个油门踏板即可控制两种行走驱动模式，符合驾驶习惯，减少误动作发生，保证行车安全。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的车辆行走系统示意图；

图2是本发明优选实施例的液压驱动系统示意图；

图3是本发明另一实施例的辅助制动单元示意图；

图4是本发明车辆行走系统控制方法流程图。

图例说明：

20、液压驱动系统；21、泵单元；211、变量泵；212、第一高压溢流阀；213、第二高压溢流阀；214、第五单向阀；215、第六单向阀

22、马达单元；23、辅助制动单元；231、电磁阀；232、低压溢流阀；233、第三单向阀；234、第一单向阀；235、第四单向阀；236、第二单向阀；24、总溢流阀；

a1、第一油口；b1、第二油口；a2、正转油口；b2、反转油口；a、第一工作油口；b、第二工作油口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种车辆行走系统，用于车辆行走的驱动与制动，包括油门踏板、底盘控制器、通讯联接单元、控制器、模式转换开关、行走单元和制动踏板；所述油门踏板与底盘控制器连接；所述模式转换开关与所述底盘控制器连接且用于对底盘控制器与行走单元的连接方式进行选择，当模式转换开关控制底盘控制器与行走单元直接连接时，行走单元执行第一行走模式，当模式转换开关控制底盘控制器通过依次连接的通讯联接单元和控制器与行走单元连接时，行走单元执行第二行走模式；所述制动踏板分别与底盘控制器和与行走单元连接且用于控制行走单元减速或停止。

车辆行走系统，尤其是应用于工程车辆的车辆行走系统，通常包括用于车辆行走的行走模式以及用于工程作业的行走模式，两个行走模式需要配套不同的控制踏板，车辆需经常在两种方式之间切换。本发明的车辆行走系统包括与底盘控制器连接的油门踏板，与行走单元连接且用于控制行走单元减速或停止的制动踏板，以及与底盘控制器连接且用于对底盘控制器与行走单元的连接方式进行选择的模式转换开关，当模式转换开关控制底盘控制器与行走单元直接连接时，行走单元执行第一行走模式，当模式转换开关控制底盘控制器通过依次连接的通讯联接单元和控制器与行走单元连接时，行走单元执行第二行走模式。本发明的车辆行走系统通过模式转换开关控制底盘控制器与行走单元的连接方式，对行驶状态进行转换，当车辆行走时，驾驶员踩下油门踏板，车辆行走系统执行第一行走模式，当车辆作业时，驾驶员仅需按下模式转换开关，车辆行走系统自动执行第二行驶模式，驾驶员可继续通过踩下油门踏板对车辆行走速度进行调节，即驾驶员采用一个油门踏板即可控制两种行走驱动模式，符合驾驶习惯，减少误动作发生，保证行车安全。

可选地，行走单元包括依次连接的发动机、变速箱和分动箱，以及分别与分动箱连接的液压驱动系统20和后桥传动组件；分动箱的第一输出端与后桥传动组件连接；分动箱的第二输出端与液压驱动系统20连接，液压驱动系统20包括泵单元21和马达单元22，泵单元21与分动箱的第二输出端连接，马达单元22与分动箱的第一输入端连接；模式转换开关控制底盘控制器与发动机连接时，行走单元执行第一行走模式，发动机经变速箱和分动箱的第一输出端驱动后桥传动组件转动，行走单元处于机械驱动行走模式；模式转换开关控制底盘控制器与发动机通讯断开且底盘控制器通过依次连接的通讯联接单元和控制器与泵单元21连接时，行走单元执行第二行走模式，发动机经变速箱和分动箱的第二输出端驱动泵单元21，泵单元21给马达单元22提供动力，马达单元22经分动箱的第一输出端驱动后桥传动组件转动，行走单元处于液压驱动行走模式；制动踏板与后桥传动组件连接进而控制行走单元减速或停止。进一步地，行走单元处于机械驱动行走模式时，底盘控制器根据油门踏板的下压程度调节发动机的转速，发动机通过变速箱和分动箱的第一输出端驱动后桥传动组件旋转，进而控制车辆的行驶速度；行走单元处于液压驱动行走模式时，发动机处于定转速，发动机通过变速箱和分动箱的第二输出端驱动泵单元21旋转，底盘控制器将油门踏板信号经通讯联接单元传递给控制器，控制器根据油门踏板下压程度对泵单元21的排量进行调节，泵单元21的排量与油门踏板下压程度呈正比例变化，泵单元21经油路驱动马达单元22，马达单元22经分动箱的第一输出端驱动后桥传动组件转动，进而控制车辆的行驶速度。后桥传动组件包括后桥传动轴、与后桥传动轴连接的后桥以及设置在后桥两侧的轮毂，分动箱的第一输出端与后桥传动轴连接。

参照图2，泵单元21包括变量泵211，变量泵211具有第一油口a1和第二油口b1，马达单元22具有正转油口a2和反转油口b2，第一油口a1与正转油口a2连接，第二油口b1与反转油口b2连接。泵单元21与马达单元22通过上述方式连接，形式闭式液压回路。

泵单元21还包括：第一高压溢流阀212和第二高压溢流阀213，第一高压溢流阀212和第二高压溢流阀213设置在第一油口a1和第二油口b1之间，第一高压溢流阀212的进油口与第一油口a1连接，第二高压溢流阀213的进油口与第二油口b1连接，第一高压溢流阀212的出油口和第二高压溢流阀213的出油口连接后与总溢流阀24的进油口连接，总溢流阀24的出油口与油箱连接；第五单向阀214和第六单向阀215，第五单向阀214与第一高压溢流阀212并联连接，第六单向阀215与第二高压溢流阀213并联连接，第五单向阀214的进油口与第一高压溢流阀212的出油口连接，第五单向阀214的出油口与第一油口a1连接，第六单向阀215的进油口与第二高压溢流阀213的出油口连接，第六单向阀215出油口与第二油口b1连接。第一高压溢流阀212和第二高压溢流阀213的压力设定值相等。通过在泵单元21的油路中设置第一高压溢流阀212、第二高压溢流阀213、与第一高压溢流阀212并联的第五单向阀214、与第二高压溢流阀213并联的第六单向阀215，无论变量泵211正转或反转，即无论车辆前进或后退，均可以对变量泵211的出口压力进行调节，保证液压驱动系统20正常工作。

可选地，液压驱动系统20还包括设置在第一油口a1与第二油口b1之间的辅助制动单元23，辅助制动单元23包括用于控制辅助制动油路通断的电磁阀231和与电磁阀231连接的背压组件。具体地，电磁阀231为二位二通电磁阀。

参照图2，背压组件包括第一单向阀234、第二单向阀236、第三单向阀233、第四单向阀235和低压溢流阀232。第一单向阀234的进油口与电磁阀231的第二工作油口b连接，低压溢流阀232的进油口与第一单向阀234的出油口连接，低压溢流阀232的出油口与第二单向阀236连接，第二单向阀236的出油口与第二油口b1连接；第三单向阀233的进油口与第二油口b1连接且第三单向阀233的出油口与低压溢流阀232的进油口连接，第四单向阀235的进油口与低压溢流阀232的出油口连接且第四单向阀235的出油口与电磁阀231的第二工作油口b连接。电磁阀231的第一工作油口a与第一油口a1连接。采用上述背压组件，使得车辆不管是在前进还是后退时制动，均能使马达单元22与辅助制动单元23形成回路。为了避免在制动过程中产生高压冲击，本实施例低压溢流阀232的压力设定值为第一高压溢流阀212和第二高压溢流阀213的压力设定值的1/4-1/3。采用该实施例的背压组件，辅助制动单元23在行走单元处于液压驱动行走模式制动时，低压溢流阀232产生的背压辅助包括制动踏板的底盘刹车系统一起制动，

参照图3，本发明的另一实施例提供了另一种优选的背压组件，背压组件包括两个油路连通方向相反且相互并联的溢流阀，背压组件的第一端口与电磁阀231的第二工作油口b连接，背压组件的第二端口与第二油口连接。电磁阀231的第一工作油口a与第一油口a1连接。同样地，采用本实施例的背压组件，使得车辆不管是在前进还是后退时制动，均能使马达单元22与辅助制动单元23形成回路。为了避免在制动过程中产生高压冲击，本实施例中背压组件中两个溢流阀的压力设定值为所述第一高压溢流阀212和第二高压溢流阀213的压力设定值的1/4-1/3。

参照图4，本发明的优选实施例提供了一种上述车辆行走系统的控制方法，用于对处于液压驱动行走模式的车辆行走系统进行控制。该控制方法根据油门踏板信号、行车速度以及制动踏板信号对所述辅助制动单元进行控制。当行车速度≥3km/h且变量泵211排量突变为0时，或者当行车速度>0km/h且制动踏板有下压动作时，电磁阀231得电，辅助制动油路导通；当行走速度<3km/h且变量泵211排量突变为0时，或者行车速度为0且制动踏板下压时，电磁阀231失电，辅助制动油路断开。

液压驱动行走模式下，当行车速度≥3km/h，变量泵211排量突变为0时，电磁阀231得电，辅助制动单元23工作。当车辆在一定速度行驶中需制动时，操作者先松开油门踏板，在踩制动踏板制动之前，系统检测符合上述条件，控制辅助制动单元23起作用，避免系统产生高压冲击，同时先于底盘刹车系统起作用之前，起到辅助制动的作用；

液压驱动行走模式下，当行车速度>0km/h，制动踏板有下压动作时，电磁阀231得电，辅助制动单元23工作。当车辆在一定速度行驶中需制动时，操作者先松开油门踏板，在踩制动踏板制动之前，即便不符合“行车速度≥3km/h且变量泵211排量突变为0”条件，辅助制动单元23未起作用，当踩下制动踏板时，辅助制动单元23启动，避免系统产生高压冲击；

在液压驱动行走模式下，行走速度<3km/h，泵排量突变为0时，电磁阀231不得电，辅助制动单元23不工作。当车辆在行驶速度很低时，操作者松开油门踏板，而未踩制动踏板制动之时，不控制辅助制动单元23起作用，仅靠液压驱动系统20憋低压就可减速，甚至停车，避免辅助制动单元23的作用与液压驱动系统20应有功能重复；

在液压驱动行走模式下，行车速度为0，即便下压制动踏板以及松开油门踏板时，电磁阀231不得电，辅助制动单元23不工作，避免辅助制动单元23无意义的启停。

该辅助制动单元结合相应的控制方法，与底盘刹车系统耦合，在液压驱动行走模式下，对车辆进行制动控制。

本发明车辆行走系统的液压驱动系统20通过在在第一油口a1与第二油口b1之间设置辅助制动单元23，具有以下效果：

(1)提高了刹车之后的启动性能。在遇障碍需急刹时，由于辅助制动单元23的作用，回油管路不会憋高压，急刹之后再次启动前行时受到的回油背压阻力小，系统启动响应时间更快。

(2)提高了车辆行走系统的稳定性。辅助制动单元23结合底盘刹车系统制动的模式，在液压行走刹车过程中避免系统受到高压冲击，甚至高压溢流发热带来的负面影响，行走单元稳定性以及液压元件寿命大大提高。

(3)辅助制动单元23具有预先刹车功能。该辅助制动单元23启停由油门踏板信号、行车速度以及制动踏板信号经过一系统控制方法进行控制，使得在一定条件下，驾驶员想要踩制动踏板制动而未踩时，辅助制动单元23起到预先辅助制动的功能。

(4)辅助制动单元23耦合底盘刹车系统，功能层次分明。辅助制动单元23通过设置在辅助制动单元23中的溢流压力设定值，以及起作用时间，使由底盘刹车系统与辅助制动单元23组成的主辅刹车系统作用分先后与主次，使两者更好的结合来控制液压行车的制动。

(5)辅助制动单元23耦合底盘刹车系统安全性更高。在车辆过重，下大坡度的坡时，主辅刹车系统避免了液压驱动系统20因回油背压过高，马达单元22与第一高压溢阀212或第二高压溢流阀213形成回路，马达单元22速度不受泵单元21控制出现下坡失控的情况。

本发明的优选实施例还提供了一种环卫车辆，包括上述的车辆行走系统。

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