一种车辆行驶控制系统及方法与流程

本发明属于车辆控制技术领域，具体涉及一种车辆行驶控制系统及方法。

背景技术：

目前国内大部分城市的街巷、公园、广场人行道的清扫以人力清扫为主，随着城市的发展和人工成本的上升，这种清扫方式越来将被清扫机械化程度较高的扫路机代替。柴油扫路机因其结构紧凑、操作简单、清扫效率高，已获得广泛应用。

通过调研行业内的柴油扫路机现状，发现车辆行驶制动系统通常采用单一驱动方式，不区分作业和行走模式，没有作业模式和行走模式的动力分配模式转换，不利于发挥整机性能，且多采用机械手刹，机械手刹在车辆使用年头较长或者冬季时，操作比较费力。另外，机械手刹在长期使用的情况下，会使钢丝拉线发生不可逆的塑性变形，进而导致安全隐患，威胁驾驶员的行车安全。

柴油扫路机在进行清扫作业或者爬坡时，需求的驱动力较大，要求低速行驶，转场时需求的驱动力较小，则要求高速行驶。在雪地、泥泞、坑洼等较差路况下，可能会出现部分车轮由于湿滑、架空而失去附着力，由于轴间和轮间差速器的影响会导致动力全部汇入打滑车轮，形成空转，而有附着力的静止车轮得不到动力，进而车辆无法正常行驶前进。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种车辆行驶控制系统及方法，实现了高速行走时，使用两前轮驱动，行走速度快，适合转场；低速行走时，使用四轮驱动，行走速度慢，驱动力大，适合作业。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种车辆行驶控制系统，包括：

控制器；

高低速切换单元，所述高低速切换单元包括高低速切换开关和高低速切换阀，所述高低速切换开关的输出端与控制器相连；所述高低速切换阀用于安装在车辆中与液压泵相连的总油路上，其控制端与所述控制器的输出端相连；

差速单元，所述差速单元包括差速锁开关、第一差速阀、第二差速阀和四个速度传感器，所述差速锁开关的输出端与所述控制器相连，所述第一差速阀和第二差速阀的控制端分别与所述控制器的输出端相连，二者分别用于安装在车辆中与总油路相连通的第一分油路和第二分油路上，所述第一分油路为车辆前部两个轮子中的其中一个供油，所述第二分油路用于为车辆后部两个轮子中的其中一个供油；所述四个速度传感器分别用于安装在车辆上的对应轮子上，四个速度传感器的输出端分别与所述控制器相连。

优选地，所述车辆行驶控制系统还包括电子手刹单元，所述电子手刹单元包括电子手刹开关和电子手刹阀，所述电子手刹开关的输出端与所述控制器相连，所述电子手刹阀用于安装在车辆中与液压泵相连的总油路上，其控制端与所述控制器的输出端相连；

优选地，所述车辆行驶控制系统还包括油门踏板，所述油门踏板用于安装在车辆的驾驶室内，其输出端与控制器的输入端相连。。

优选地，所述高低速切换开关、差速锁开关和电子手刹开关均设于驾驶室方向盘抱柱下方。

优选地，当电子手刹阀工作时，车辆上的总油路被关闭；当高低速切换阀工作时，车辆上的总油路的排量变大或者减小。

优选地，所述车辆行驶控制系统还包括显示器，所述显示器设于驾驶室内，与所述控制器相连。

第二方面，本发明提供了一种车辆行驶控制方法，包括：

启动高低速切换单元中的高低速切换开关，控制器根据接收到的切换信号开启高低速切换阀，车辆由高速前驱状态进入低速四驱状态；

启动差速单元中的差速锁开关，控制器根据接收到的差速信号开启第一差速阀和第二差速阀，实时接收四个速度传感器输出速度信号，并根据接收到的各速度信号控制第一差速阀和第二差速阀，直至四个速度传感器输出的速度信号符合设定的要求或者接收到差速锁开关被关闭的信号，控制器关闭所述第一差速阀和第二差速阀。

优选地，所述车辆控制方法还包括：

当关闭高低速切换单元中的高低速切换开关时，控制器根据接收到的信号关闭高低速切换阀，车辆进入两前轮驱动状态。

优选地，所述车辆控制方法还包括：

当速度传感器检测到车速大于设定阈值时，控制器不启动电子手刹单元；

当速度传感器检测到车速大于设定阈值，且电子手刹单元中的电子手刹开关处于开启状态时，通过控制器开启电子手刹阀，车辆进入驻车状态；当电子手刹开关被关闭时，通过控制器关闭电子手刹阀。

优选地，所述车辆控制方法还包括：

当车辆处于驻车状态下时，启动油门踏板，控制器输出信号关闭电子手刹阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的车辆行驶控制系统及方法，能够使得车辆在高速行走时，使用两前轮驱动，行走速度快，适合转场；低速行走时，使用四轮驱动，行走速度慢，驱动力大，适合作业。

本发明的车辆行驶控制系统及方法，当车辆处于四轮驱动情况下，在路面状况不好的情况下可以启用差速锁，防止轮胎由于与地面的附着力不同出现打滑现象；在路面较为平台的情况下可关闭差速锁，可防止液压系统油温过热，减小压损，提高行走驱动效率，在任何模式下不存在由于车架结构带来的转向时内外轮转速不一致导致的轮胎磨损现象。在路面状况不好的情况下可以启用差速功能，防止轮胎由于与地面的附着力不同出现打滑现象；在路面较为平台的情况下可关闭差速功能，可防止液压系统油温过热，减小压损，提高行走驱动效率。

相比于传统的机械手刹占用驾驶室内中控区域的空间，本发明中采用电子手刹，仅需很小的安装空间就可以满足使用要求，将驾驶室内的手刹制动手柄取消，就会预留出更多的位置安装其他操控按键，达到节省驾驶室内的部分空间目的；并且停车制动由原来的驾驶员用力拉拽驻车制动手柄改为一个电子手刹开关按键，具有一键操作的优势，简单省力，避免传统手刹拉不紧溜车现象的发生，增加了驾驶车辆的操作舒适性和便捷性。

附图说明

图1为本发明一种实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一种实施例中车辆驾驶室内中控区域的结构示意图。

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以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

本发明实施例提供了一种车辆行驶控制系统，包括：

控制器1，所述控制器1用于控制各单元运行；

显示器2，所述显示器2设于驾驶室内，与所述控制器1相连；

高低速切换单元，所述高低速切换单元包括高低速切换开关3和高低速切换阀6，所述高低速切换开关3的输出端与控制器1相连；所述高低速切换阀6用于安装在车辆中与液压泵相连的总油路上，其控制端与所述控制器1的输出端相连，当高低速切换阀6工作时，车辆上的总油路的排量变大或者减小；实际应用时，所述高低速切换开关3设于车辆驾驶室内方向盘抱柱下方；

差速单元，所述差速单元包括差速锁开关5、第一差速阀8、第二差速阀（图中未示出）和四个速度传感器9，所述差速锁开关5的输出端与所述控制器1相连，所述第一差速阀8和第二差速阀的控制端分别与所述控制器的输出端相连，二者分别用于安装在车辆中与总油路相连通的第一分油路和第二分油路上，所述第一分油路为车辆前部两个轮子中的其中一个供油，所述第二分油路用于为车辆后部两个轮子中的其中一个供油；所述四个速度传感器9分别用于安装在车辆上的对应轮子上，四个速度传感器9的输出端分别与所述控制器1相连；实际应用时，所述差速锁开关5设于车辆驾驶室内方向盘抱柱下方。

综上所述，本发明实施例的一种车辆行驶控制系统可以实现车辆（比如柴油扫路机）高低速切换及差速器锁止，具体工作过程为：

启动高低速切换单元中的高低速切换开关3，控制器1根据接收到的切换信号开启高低速切换阀6，车辆由高速前驱状态进入低速四驱状态，低速行走时，使用四轮驱动，行走速度慢，驱动力大，适合作业；或者车辆由低速四驱状态变成高速前驱状态，高速行走时，使用两前轮驱动，行走速度快，适合转场；实现高低速切换功能。在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述的高速前驱状态指的是当车辆处于高速状态下时，车辆为利用车辆前面的两个轮子驱动；所述的低速四驱状态指的是当车辆处于低速状态下时，车辆为利用车辆的四个轮子驱动；所述的高速与低速是两个相对的速度，比如，低速可以是10km/h最大速度，高速可以是25km/h最大速度，由于速度和扭矩是成反比的，因此具体阀值需要根据车型来定。

在车辆处于四轮驱动状态下，在路面状况不好的情况下可以启用差速锁，防止轮胎由于与地面的附着力不同出现打滑现象，具体为：启动差速单元中的差速锁开关5，控制器1根据接收到的差速信号开启第一差速阀8和第二差速阀，实时接收四个速度传感器9输出速度信号，并根据接收到的各速度信号控制第一差速阀8和第二差速阀，直至四个速度传感器9输出的速度信号符合设定的要求或者接收到差速锁开关5被关闭的信号，控制器1关闭所述第一差速阀8和第二差速阀；在路面较为平整的情况下可关闭差速锁，可防止液压系统油温过热，减小压损，提高行走驱动效率，实现差速锁功能。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：所述车辆行驶控制系统还包括电子手刹单元，所述电子手刹单元包括电子手刹开关4和电子手刹阀7，所述电子手刹开关4的输出端与所述控制器1相连，所述电子手刹阀7用于安装在车辆中与液压泵相连的总油路上，其控制端与所述控制器1的输出端相连，当电子手刹阀7工作时，车辆上的总油路被关闭；实际应用时，所述电子手刹开关4设于车辆驾驶室内方向盘抱柱下方。

优选地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，为了防止电子手刹开关4的误动作，所述车辆行驶控制系统还包括油门踏板10，所述油门踏板10用于安装在车辆的驾驶室内，其输出端与控制器1的输入端相连。

其余部分均与实施例1相同。

综上所述，本发明实施例的一种车辆行驶控制系统可以实现车辆（比如柴油扫路机）高低速切换及差速器锁止，具体工作过程为：

启动高低速切换单元中的高低速切换开关3，控制器1根据接收到的切换信号开启高低速切换阀6，车辆由高速前驱状态进入低速四驱状态，低速行走时，使用四轮驱动，行走速度慢，驱动力大，适合作业；或者车辆由低速四驱状态变成高速前驱状态，高速行走时，使用两前轮驱动，行走速度快，适合转场；

在车辆处于四轮驱动状态下，在路面状况不好的情况下可以启用差速锁，防止轮胎由于与地面的附着力不同出现打滑现象，具体为：启动差速单元中的差速锁开关5，控制器1根据接收到的差速信号开启第一差速阀8和第二差速阀，实时接收四个速度传感器9输出速度信号，并根据接收到的各速度信号控制第一差速阀8和第二差速阀11，直至四个速度传感器9输出的速度信号符合设定的要求或者接收到差速锁开关5被关闭的信号，控制器1关闭所述第一差速阀8和第二差速阀11；在路面较为平台的情况下可关闭差速锁，可防止液压系统油温过热，减小压损，提高行走驱动效率；

通过速度传感器9监测车辆的行驶速度v，并传输至控制器1和显示器2。

当v＞5km/h，电子驻车功能失效，即控制器不启动电子手刹单元；

当v≤5km/h，且当电子手刹开关4开启时，通过控制器开启电子手刹阀7，车辆进入驻车状态，当电子手刹开关4关闭时，通过控制器1关闭电子手刹阀7。

驻车状态下，轻点油门踏板10，油门踏板电信号输入控制器1时，控制器1输出信号关闭电子手刹阀7，无需手动解除电子驻车即可行走。

实施例3

本发明实施例提供了一种车辆行驶控制方法，包括：

启动高低速切换单元中的高低速切换开关3，控制器1根据接收到的切换信号开启高低速切换阀6，车辆由高速前驱状态进入低速四驱状态；

启动差速单元中的差速锁开关5，控制器1根据接收到的差速信号开启第一差速阀8和第二差速阀，实时接收四个速度传感器9输出速度信号，并根据接收到的各速度信号控制第一差速阀8和第二差速阀，直至四个速度传感器9输出的速度信号符合设定的要求或者接收到差速锁开关5被关闭的信号，控制器1关闭所述第一差速阀8和第二差速阀。

本实施例中的车辆控制方法可以基于实施例1中的车辆行驶控制系统来实现。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于，所述车辆控制方法还包括：

当关闭高低速切换单元中的高低速切换开关3时，控制器1根据接收到的信号关闭高低速切换阀6，车辆进入两前轮驱动状态。

优选地，所述车辆控制方法还包括：

当速度传感器9检测到车速大于设定阈值时，控制器1不启动电子手刹单元；所述设定阈值可以取5km/h；

当速度传感器9检测到车速大于设定阈值，且电子手刹单元中的电子手刹开关4处于开启状态时，通过控制器1开启电子手刹阀7，车辆进入驻车状态；当电子手刹开关4被关闭时，通过控制器1关闭电子手刹阀7。

优选地，所述车辆控制方法还包括：

当车辆处于驻车状态下时，启动油门踏板10，控制器1输出信号关闭电子手刹阀7。

本实施例中的车辆控制方法可以基于实施例2中的车辆行驶控制系统来实现。

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。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。