CN109649165B - 复合传动车辆的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合传动车辆的控制系统，包括底盘系统、主控系统和分动箱系统，底盘系统包括发动机控制子系统、发动机和底盘；主控系统包括主控制器和人机交互子系统；分动箱系统包括分动箱、液压马达、液压油泵、油泵取力检测传感器、马达取力检测传感器和控制阀。本发明的复合传动车辆的控制系统及方法，设置了分离结合控制电磁阀来控制液压油泵和液压马达在取力位置和分离位置之间进行切换，还设置了油泵取力检测传感器和马达取力检测传感器来检测液压油泵和液压马达是否处于取力位置，再将检测结果反馈给主控制器，形成了闭环控制，大幅提升了液压油泵和液压马达的取力成功率，给驾驶人员带来了良好的驾驶体验感。

Description

复合传动车辆的控制系统及方法

技术领域

本发明涉及复合传动车辆的控制技术领域，特别地，涉及一种复合传动车辆的控制系统及方法。

背景技术

目前，扫路车、清扫车等一些专用车辆，既需要驱动车辆变速行驶的动力，又需要驱动随车作业装置稳定作业的恒定动力。现有的解决方式是采用机械液压复合传动方式，利用一台发动机搭配液压动力系统提供动力，既可以满足驱动车辆变速行驶的需求，又可以保证随着作业装置稳定作业。

但是，现有的机械液压复合传动车辆，在切换到液压驱动模式工作时，液压动力系统中的液压油泵和液压马达的取力成功率较低，驾驶人员需要进行反复取力，驾驶人员的操作体验感较差。

发明内容

本发明提供了一种复合传动车辆的控制系统及方法，以解决的复合传动车辆的液压油泵和液压马达的取力成功率较低而导致驾驶人员操作体验感较差的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种复合传动车辆的控制系统，包括底盘系统，所述底盘系统包括发动机控制子系统、发动机和底盘；

还包括主控系统和分动箱系统；

所述主控系统包括用于起到主控作用的主控制器和用于供驾驶人员选择车辆的驱动模式为机械驱动模式或者液压驱动模式的人机交互子系统，所述主控制器和人机交互子系统连接，所述主控制器与发动机控制子系统通过CAN总线进行通信；

所述分动箱系统包括分动箱、液压马达、液压油泵、油泵取力检测传感器、马达取力检测传感器和控制阀；

所述分动箱分别与发动机、底盘、液压油泵、主控制器连接，所述分动箱用于将发动机输出的动力分配给底盘和液压油泵，所述液压马达分别与液压油泵、底盘、主控制器连接，所述液压油泵用于给液压马达提供动力，所述液压马达用于在液压驱动模式下驱动底盘行走，所述控制阀与主控制器连接，所述控制阀包括用于控制液压油泵在取力位置和分离位置之间进行切换和控制液压马达在取力位置和分离位置之间进行切换的分离结合控制电磁阀；

所述油泵取力检测传感器和马达取力检测传感器均与主控制器连接，所述油泵取力检测传感器用于在液压驱动模式下检测液压油泵是否处于取力位置，所述马达取力检测传感器用于在液压驱动模式下检测液压马达是否处于取力位置。

进一步地，当选择液压驱动模式时，所述主控制器通过CAN总线接收发动机控制子系统(111)发送的数据信息判定液压油泵和液压马达的输入轴的转速小于等于额定转速后，所述主控制器再控制分离结合控制电磁阀将液压马达和液压油泵切换到取力位置。

进一步地，所述底盘系统还包括油门踏板，在液压驱动模式下，所述油门踏板用于控制液压马达的开度；在机械驱动模式下，所述油门踏板用于控制发动机的转速和扭矩。

进一步地，在液压驱动模式的车辆起步和松开油门踏板的过程中，所述发动机控制子系统采集油门踏板的开度并通过CAN总线传输至主控制器，所述主控制器根据油门踏板的开度对应地控制液压马达的开度。

进一步地，所述液压马达的开度与油门踏板的开度的函数关系式为：

A＝x+λ*a*k*t；

其中A代表液压马达的开度，x代表液压马达的初始开度，λ代表液压马达的开度与油门踏板的开度的系数比，λ为常数，a代表油门踏板的开度，k代表油门踏板的开度变化的斜率，t代表时间。

进一步地，当在液压驱动模式下从制动状态切换到非制动状态时，所述主控制器根据车辆当前的行驶速度对应地控制调整液压马达的开度，所述液压马达的开度与车辆行驶速度的函数关系式为

A＝P*V；

其中，A代表液压马达的开度，P为常数，V为车辆的行驶速度，当车辆的行驶速度处于最大值时，液压马达的开度为100％。

进一步地，所述分动箱系统还包括与主控制器连接并用于检测分动箱的液压系统中的压力的第一压力传感器；

在车辆上坡时，所述主控制器根据第一压力传感器的检测结果控制调整分动箱的液压系统中的压力。

进一步地，所述分动箱系统还包括与主控制器连接并用于检测分动箱的气路系统中的压力的第二压力传感器；

所述主控制器用于在第二压力传感器检测到分动箱的气路系统中的压力大于等于额定气压后再控制分离结合控制电磁阀将液压马达和液压油泵切换到取力位置。

进一步地，在分离结合控制电磁阀控制液压马达和液压油泵切换到取力位置的过程中，若马达取力检测传感器检测到液压马达未切换到取力位置时，所述分离结合控制电磁阀先控制液压油泵切换到取力位置，所述主控制器再控制液压马达周期正反转直至液压马达切换到取力位置。

本发明还提供一种复合传动车辆的控制方法，采用如上所述的控制系统，包括以下步骤：

步骤S1：选择车辆的驱动模式；

步骤S2：踩下离合器和刹车，档位挂空挡，控制车辆的速度为零；

步骤S3：若步骤S1中选择的驱动模式为液压驱动模式，将液压马达切换到取力位置并利用马达取力检测传感器检测液压马达是否切换到取力位置；

步骤S4：将液压油泵切换到取力位置并利用油泵取力检测传感器检测液压油泵是否切换到取力位置；

步骤S5：确定液压油泵切换到取力位置后，松开离合器和刹车，踩油门。

本发明具有以下有益效果：

本发明的复合传动车辆的控制系统，设置了分离结合控制电磁阀来控制液压油泵在取力位置和分离位置之间进行切换和控制液压马达在取力位置和分离位置之间进行切换；并且设置了油泵取力检测传感器来检测液压油泵是否处于取力位置，设置了马达取力检测传感器来检测液压马达是否处于取力位置，油泵取力检测传感器和马达取力检测传感器将检测结果反馈给主控制器，形成了闭环控制，大幅提升了液压油泵和液压马达的取力成功率，给驾驶人员带来了良好的驾驶体验感。

本发明的复合传动车辆的控制方法同样具有上述优点。

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复合传动车辆的控制系统的模块结构示意图。

图2是本发明优选实施例的图1中的液压马达的开度与车辆行驶速度关联的函数示意图。

图3是本发明另一实施例的复合传动车辆的控制方法的流程示意图。

图例说明：

15、主控制器；16、人机交互子系统；111、发动机控制子系统；112、发动机；113、底盘；114、油门踏板；115、刹车；116、离合器；117、发动机转速检测传感器；118、车速检测传感器；121、分动箱；122、液压马达；123、液压油泵；124、油泵取力检测传感器；125、油泵分离检测传感器；126、马达取力检测传感器；127、马达分离检测传感器；128、控制阀；129、第一压力传感器；130、第二压力传感器。

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，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本发明的优选实施例提供一种复合传动车辆的控制系统，包括底盘系统、主控系统和分动箱系统，所述底盘系统包括发动机控制子系统111、发动机112、底盘113、油门踏板114、刹车115、离合器116、发动机转速检测传感器117和车速检测传感器118，所述底盘系统与现有的机械液压复合传动车辆的底盘系统一致，故关于底盘系统的各个组件的位置、功能以及各个组件之间的连接关系在此不再赘述。所述主控系统包括主控制器15和人机交互子系统16，所述主控制器15与人机交互子系统16连接，所述主控制器15与发动机控制子系统111通过CAN总线通讯连接，所述人机交互子系统16用于供驾驶人员对车辆的驱动模式进行选择，具体为对机械驱动模式和液压驱动模式进行切换，所述主控制器15起到控制作用。可以理解，所述人机交互子系统16可以是位于驾驶室内的触摸屏，也可以是与主控制器15进行无线通讯的移动终端。所述分动箱系统包括分动箱121、液压马达122、液压油泵123、油泵取力检测传感器124、油泵分离检测传感器125、马达取力检测传感器126、马达分离检测传感器127、控制阀128、第一压力传感器129和第二压力传感器130，所述分动箱121分别与发动机112、底盘113、液压油泵123和主控制器15连接，所述分动箱121用于在主控制器15的控制下将发动机112输出的动力分配给底盘113和液压油泵123。可以理解，当车辆在机械驱动模式下行走时，所述分动箱121将发动机112输出的动力全部分配给底盘113，从而实现发动机112直接驱动底盘113行走；当车辆在液压驱动模式下行走时，所述分动箱121将发动机112输出的动力全部分配给液压油泵123。所述液压马达122分别与液压油泵123、底盘113、主控制器15连接，所述液压油泵123用于给液压马达122提供动力，所述液压马达122用于在液压驱动模式下驱动底盘113行走，所述液压油泵123和液压马达122均安装在分动箱121上。所述油泵取力检测传感器124、油泵分离检测传感器125、马达取力检测传感器126、马达分离检测传感器127均与主控制器15连接，所述油泵取力检测传感器124用于检测液压油泵123是否处于取力位置，所述油泵分离检测传感器125用于检测液压油泵123是否处于分离位置，所述马达取力检测传感器126用于检测液压马达122是否处于取力位置，所述马达分离检测传感器127用于检测液压马达122是否处于分离位置。所述控制阀128与主控制器15连接，所述控制阀128包括刹车阀、前进后退阀和分离结合控制电磁阀中的一种或多种，所述刹车阀用于在驾驶人员踩下刹车115时释放液压马达122的动力，即用于控制液压油泵123停止给液压马达122提供动力，所述前进后退阀用于在液压驱动模式下控制车辆前进或后退，所述分离结合控制阀用于控制液压油泵123在取力位置和分离位置之间的切换以及用于控制液压马达122在取力位置和分离位置之间的切换。所述第一压力传感器129和第二压力传感器130均与主控制器15连接，所述第一压力传感器129用于检测分动箱121的液压系统中的压力，所述分动箱121的液压系统是与液压油泵123连通的，所述第二压力传感器130用于检测分动箱121的气路系统的压力。

驾驶人员通过在人机交互子系统16中进行操作，选择车辆的驱动模式从机械驱动模式切换到液压驱动模式，人机交互子系统16发送控制信号传输至主控制器15。所述主控制器15控制分动箱121将发动机112输出的动力全部分配给液压油泵123，液压油泵123开始给液压马达122提供动力，此时发动机112不再直接驱动底盘113行走，而切换成由液压马达122驱动底盘113行走。另外，可以理解，在主控制器15接收到人机交互子系统16发送的由机械驱动模式转换为液压驱动模式的控制指令时，所述主控制器15通过CAN总线接收发动机控制子系统111发送的数据信息来判断液压油泵123和液压马达122的输入轴的转速是否超标，如果液压油泵123和液压马达122的输入轴的转速超过额定转速后，可能会对分动箱121、液压油泵123和液压马达122造成损坏，而且液压油泵123和液压马达122的取力也可能会不成功。可以理解，所述发动机控制子系统111发送的数据信息包括离合器116的位置状态、刹车115的位置状态、车辆当前的行驶速度和车辆当前的档位，当车辆的驱动模式要从机械驱动模式切换到液压驱动模式时，所述离合器116和刹车115需被踩下，车辆当前的行驶速度需为零以及车辆的档位需处于空档。可以理解，作为优选的，同时，所述第二压力传感器130检测分动箱121的气路系统中的压力P2并生成反馈信号传输至主控制器15，所述主控制器15判断分动箱121的气路系统中的压力是否大于等于额定气压，其中该额定气压与液压油泵123和液压马达122的型号有关。由于液压油泵123和液压马达122的取力能否成功与分动箱121的气路系统中的压力有关，如果分动箱121的气路系统中的压力过低时，液压油泵123和液压马达122的取力有可能会失败，需要反复取力才能成功，降低了液压油泵123和液压马达122的取力成功率，导致驾驶人员的驾驶体验感较差。因此，本发明的复合传动车辆的控制系统，通过利用第二压力传感器130去检测分动箱121的气路系统的压力并生成反馈信号传输至主控制器15，确保分动箱121的气路系统的压力大于等于额定气压后，所述主控制器15再继续执行后续控制步骤，提高了液压油泵123和液压马达122的取力成功率。可以理解，如果第二压力传感器130检测到分动箱121的气路系统中的压力小于额定气压，所述主控制器15控制加大分动箱121的气路系统中的压力直至其大于等于额定气压。

可以理解，在机械驱动模式下，所述液压油泵123和液压马达122均处于分离位置，而且液压油泵123和液压马达122处于分离状态的信息会在人机交互子系统16中进行显示。在主控制器15控制分动箱121将发动机112输出的动力全部分配给液压油泵123之后，且离合器116和刹车115被踩下，车辆当前的行驶速度为零、车辆的档位处于空档以及分动箱121的气路系统中的压力高于额定气压后，所述主控制器15控制分离结合控制电磁阀开启工作以控制液压油泵123和液压马达122均切换到取力位置，具体为先控制液压马达122切换到取力位置，然后通过马达取力检测传感器126检测液压马达122的位置，在确保液压马达122切换到取力位置后，所述主控制器15再控制分离结合控制电磁阀将液压油泵123切换到取力位置，然后通过油泵取力检测传感器124检测液压油泵123是否处于取力位置。只有在油泵取力检测传感器124检测到液压油泵123处于取力位置，且马达取力检测传感器126检测到液压马达122也处于取力位置时，车辆的驱动模式才正式由机械驱动模式切换到液压驱动模式。可以理解，如果油泵取力检测传感器124检测到液压油泵123未切换到取力位置或马达取力检测传感器126检测到液压马达122未切换到取力位置，所述主控制器15需控制分离结合控制电磁阀反复切换以控制液压马达122或液压油泵123反复切换，直至两者均处于取力位置。

可以理解，作为优选的，当所述马达取力检测传感器126检测到液压马达122未处于取力位置时，在一定时间后，例如5s、10s、15s或者20s，可以根据实际需要来设定具体时间，所述主控制器15继续控制分离结合控制电磁阀将液压油泵123的位置切换到取力位置，驾驶人员可以继续其驾驶行为，而无需等待液压马达122处于取力位置之后再控制液压油泵123切换到取力位置，节省了切换时间，提高了工作效率，简化了驾驶人员在机械驱动模式和液压驱动模式之间进行切换的操作流程。待油泵取力检测传感器124检测到液压油泵123处于取力位置后，所述主控制器15控制液压马达122周期正反转，从而使液压马达122可以顺利地切换到取力位置，然后通过马达取力检测传感器126去检测液压马达122是否处于取力位置。当液压油泵123和液压马达122均处于取力位置时，车辆的驱动模式由机械驱动模式切换到液压驱动模式。

在液压驱动模式下，所述油门踏板114不再直接控制发动机112的转速，而转换为控制液压马达122的开度，而发动机112的控制则由是主控制器15经过CAN总线传输控制信号给发动机控制子系统111，然后再由发动机控制子系统111控制发动机112的工作状态。所述发动机控制子系统111采集油门踏板114的开度并通过CAN总线传输至主控制器15，所述主控制器15根据油门踏板114的开度对应地控制液压马达122的开度。具体地，在车辆起步和松开油门踏板114的过程中，所述液压马达122的开度由油门踏板114的开度和时间来共同决定，所述液压马达122的开度与油门踏板114的开度以及时间的函数关系式为

A＝x+λ*a*k*t；

其中A代表液压马达122的开度，x代表液压马达122的初始开度，λ代表液压马达122的开度与油门踏板114的开度的系数比，λ为常数，a代表油门踏板114的开度，k代表油门踏板114的开度变化的斜率，t代表时间。在液压驱动模式下，由于液压马达122具有一个初始开度，如果驾驶人员挂前进档，即使在不踩油门踏板114的情况下车辆也会低速行走，符合自动挡驾驶习惯。当驾驶人员踩下油门踏板114后，液压马达122的开度也根据油门踏板114的开度和时间来共同决定，即使驾驶人员猛踩油门踏板114或者猛松油门踏板114，车辆也不会出现急加速或急减速的情况，使车辆驱动更加平缓，给驾驶人员带来了良好的驾驶体验感。

另外，在刹车状态下，所述发动机控制子系统111采集到刹车115的位置信息后通过CAN总线传输给主控制器15，所述主控制器15控制刹车阀开启工作，进而控制液压油泵123停止给液压马达122提供动力，车辆处于滑行减速状态，此时液压马达122的开度与车速无关。当由制动状态切换到非制动状态时，液压油泵123恢复给液压马达122提供动力，液压马达122的开度与车速相关联，如果液压马达122的开度与车速不匹配，则车辆会产生急加速急减速的情况。此时需要检测车辆的行驶速度来对应地调整液压马达122的开度，防止车辆出现急加速和急减速的情况。具体地，所述车速检测传感器118检测车辆当前的行驶速度并传输给发动机控制子系统111，发动机控制子系统111将车辆当前的行驶速度通过CAN总线传输至主控制器15，所述主控制器15根据车辆当前的行驶速度对应地控制调整液压马达122的开度。其中，如图2所示，所述液压马达122的开度与车辆的行驶速度V成线性关系：

A＝P*V；

其中，A代表液压马达122的开度，P为常数，V为车辆的行驶速度，当车辆的行驶速度处于最大值时，液压马达122的开度为100％，即意味着，在液压驱动模式下，车辆的行驶速度有限。

本发明的复合传动车辆的控制系统，在起步和松开油门踏板114的过程中，基于油门踏板114的开度和时间来综合控制液压马达122的开度，从而在液压驱动模式下确保车辆在起步和松开油门踏板114的过程中不会出现急加速急减速的情况，车辆驱动十分平缓，而在刹车状态下，又基于车辆当前的行驶速度来闭环调节液压马达122的开度，在刹车过程中也确保车辆不会出现急加速急减速的情况，在液压驱动模式的整个驱动过程中，车辆驱动十分平缓，不存在急加速急减速的情况，驾驶人员的驾驶体验感较好。而关于在机械驱动模式下，如何确保车辆不会出现急加速急减速的情况属于现有技术，故在此不再赘述。

可以理解，作为优选的，所述第一压力传感器129用于检测分动箱121的液压系统中的压力并生成反馈信号传输至主控制器15，所述机械液压复合驱动车辆还包括用于检测车辆倾斜角度的倾角传感器(图未示)，所述倾角传感器检测车辆当前的倾斜角度并传输至主控制器15，当主控制器15判定出车辆处于上坡时，如果分动箱121的液压系统中压力太小时，液压油泵123提供给液压马达122的动力不足，车辆上坡的驱动力不足而导致车辆无法驶上斜坡甚至容易后溜。当主控制器15判定车辆处于上坡，且第一压力传感器129检测到分动箱121的液压系统中的压力小于额定液压，所述主控制器15控制加大分动箱121的液压系统中的压力，以确保车辆可以成功驶上斜坡。

可以理解，如果驾驶人员通过人机交互子系统16操作从液压驱动模式切换到机械驱动模式，所述主控制器15接收人机交互子系统16传输的由液压驱动模式切换到机械驱动模式的控制指令，所述主控制器15控制分动箱121将发动机112输出的动力全部分配给底盘113，从而由发动机112直接驱动底盘113行走，具体是通过与发动机112连接的变速箱驱动底盘113行走。同时，所述主控制器15通过CAN总线接收发动机控制子系统111发送的数据信息来判断液压油泵123和液压马达122的输入轴的转速是否超标，当液压油泵123和液压马达122的输入轴的转速低于额定转速后，所述主控制器15控制分离结合控制电磁阀将液压油泵123和液压马达122的位置切换到分离位置，并通过油泵分离检测传感器125和马达分离检测传感器127去分别检测液压油泵123和液压马达122是否处于分离位置。具体地，所述主控制器15先控制分离结合控制电磁阀将液压油泵123切换到分离位置，再将液压马达122切换到分离位置。所述油泵分离检测传感器125和马达分离检测传感器127分别检测到液压油泵123和液压马达122处于分离位置后生成反馈信号传输至主控制器15，此时所述主控制器15不再通过CAN总线发送发动机112的控制信号给发动机控制子系统111，发动机112的控制直接由发动机控制子系统111完成。可以理解，本发明的复合传动车辆的控制系统，当需要在机械驱动模式和液压驱动模式之间进行切换时，车辆均需处于停车状态。另外，本发明的复合传动车辆的控制系统中，油门踏板114在机械驱动模式下直接控制发动机112的转速和扭矩，而在液压驱动模式下切换到控制液压马达122的开度，无需对油门踏板114进行改装，避免出现由于油门踏板114改装而导致的偶发性故障问题，实现了一物两用，简化了控制线路。还可以理解，本发明的复合传动车辆为清扫车、清洗车或者洒水车，清扫车、清洗车或者洒水车等都包括需要车辆提供动力的随车作业装置，因此，在机械驱动模式下，所述分动箱121是将动力分配给底盘113和随车作业装置，而在液压驱动模式下，所述分动箱121是将动力分配给液压油泵123和随车作业装置。在车辆上坡时，为了保证在上坡过程中，随车作业装置所需的动力不变，但是车辆所需的驱动动力增大了，为了确保在上坡过程中随车作业装置仍然可以稳定作业，所述主控制器15中预先设定有分动箱121的液压系统中的压力阈值，当所述第一压力传感器129检测到分动箱121的液压系统中的压力大于等于该压力阈值时，所述主控制器15控制减小分动箱121的液压系统中的压力，防止过多的动力分配给液压油泵123而导致随车作业装置的动力减少，从而实现在车辆上坡时对车辆的行驶速度进行限速。

可以理解，如图3所示，本发明的另一实施例还提供一种复合传动车辆的控制方法，其优选采用如上所述的复合传动车辆的控制系统。所述复合传动车辆的控制方法包括以下步骤：

步骤S1：选择车辆的驱动模式，若从机械驱动模式切换到液压驱动模式则执行步骤S2a～S4a，若从液压驱动模式切换到机械驱动模式则执行步骤S2b～S4b；

步骤S2a：踩下离合器和刹车，档位挂空挡，控制车辆的速度为零；

步骤S3a：将液压油泵切换到分离位置；及

步骤S4a：将液压马达切换到分离位置；

步骤S5a：松开离合器和刹车，踩油门，车辆启动成功。

步骤S2b：踩下离合器和刹车，档位挂空挡，控制车辆的速度为零，控制分动箱的气路系统中的压力大于等于额定气压；

步骤S3b：将液压马达切换到取力位置，并利用马达取力检测传感器检测液压马达是否切换到取力位置；

步骤S4b：将液压油泵切换到取力位置，并利用油泵取力检测传感器检测液压油泵是否切换到取力位置；

步骤S5b：松开离合器和刹车，踩油门，车辆启动成功。

可以理解，在所述步骤S1中，驾驶人员通过人机交互子系统去选择车辆的驱动模式。

可以理解，在所述步骤S3a和步骤S4a中，是通过主控制器控制分离结合控制电磁阀将液压马达切换到分离位置，以及将液压油泵切换到分离位置，并利用马达分离检测传感器去检测液压马达是否处于分离位置并生成反馈信号传输至主控制器，利用油泵分离检测传感器去检测液压油泵是否处于分离位置并生成反馈信号传输至主控制器。若油泵分离检测传感器检测到液压油泵未切换到分离位置或马达分离检测传感器检测到液压马达未切换到分离位置，所述主控制器需控制分离结合控制电磁阀反复切换以控制液压马达或液压油泵反复切换位置，直至两者均处于分离位置。待液压马达和液压油泵均处于分离位置后，车辆正式切换到机械驱动模式，车辆的驾驶方式与现有的机械驱动的车辆相同。

可以理解，在所述步骤S5a中，油门踏板直接控制发动机。

可以理解，在所述步骤S2b中，与机械驱动模式不同的是，液压驱动模式下还需控制分动箱的气路系统中的压力大于等于额定气压，因为液压油泵和液压马达的取力能否成功与分动箱的气路系统中的压力有关，如果分动箱的气路系统中的压力过低时，液压油泵和液压马达的取力有可能会失败，需要反复取力才能成功，降低了液压油泵和液压马达的取力成功率，导致驾驶人员的驾驶体验感较差。因此，本发明的复合传动车辆的控制方法，利用第二压力传感器检测分动箱的气路系统中的压力，需确保分动箱的气路系统中的压力大于等于额定气压后，再继续执行后续步骤，否则，通过主控制器控制加大分动箱的气路系统中的压力，从而可以大幅度提高液压油泵和液压马达取力成功率。

可以理解，在所述步骤S3b和步骤S4b中是通过主控制器控制分离结合控制电磁阀将液压马达切换到取力位置，以及将液压油泵切换到取力位置，并利用马达取力检测传感器去检测液压马达是否处于取力位置并生成反馈信号传输至主控制器，利用油泵取力检测传感器去检测液压油泵是否处于取力位置并生成反馈信号传输至主控制器。若油泵取力检测传感器检测到液压油泵未切换到取力位置或马达取力检测传感器检测到液压马达未切换到取力位置，所述主控制器需控制分离结合控制电磁阀反复切换以控制液压马达或液压油泵反复切换位置，直至两者均处于取力位置。待液压马达和液压油泵均处于取力位置后，车辆的驱动模式正式切换到液压驱动模式。

可以理解，作为优选的，若在步骤S3b中，若所述马达取力检测传感器检测到液压马达未处于取力位置时，在一定时间后，例如5s、10s、15s或者20s，可以根据实际需要来设定具体时间，所述主控制器直接控制分离结合控制电磁阀将液压油泵的位置切换到取力位置，而无需等待液压马达处于取力位置之后再控制液压油泵切换到取力位置，节省了切换时间，提高了工作效率。待油泵取力检测传感器检测到液压油泵处于取力位置后，所述主控制器控制液压马达周期正反转，从而使液压马达可以顺利地切换到取力位置，然后通过马达取力检测传感器去检测液压马达是否处于取力位置。当液压油泵和液压马达均处于取力位置时，车辆的驱动模式由机械驱动模式切换到液压驱动模式。因此，在步骤S5b中，只需要油泵取力检测传感器检测到液压油泵处于处理位置后，就可以松开离合器和刹车，踩油门。还可以理解，在所述步骤S5b中，油门踏板控制液压马达的开度。

以上所述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。

Claims (9)

1.一种复合传动车辆的控制方法，采用的控制系统包括底盘系统，所述底盘系统包括发动机控制子系统(111)、发动机(112)和底盘(113)，其特征在于，

所述控制系统还包括主控系统和分动箱系统；

所述主控系统包括用于起到主控作用的主控制器(15)和用于供驾驶人员选择车辆的驱动模式为机械驱动模式或者液压驱动模式的人机交互子系统(16)，所述主控制器(15)和人机交互子系统(16)连接，所述主控制器(15)与发动机控制子系统(111)通过CAN总线进行通信；

所述分动箱系统包括分动箱(121)、液压马达(122)、液压油泵(123)、油泵取力检测传感器(124)、马达取力检测传感器(126)和控制阀(128)；

所述分动箱(121)分别与发动机(112)、底盘(113)、液压油泵(123)、主控制器(15)连接，所述分动箱(121)用于将发动机(112)输出的动力分配给底盘(113)和液压油泵(123)，所述液压马达(122)分别与液压油泵(123)、底盘(113)、主控制器(15)连接，所述液压油泵(123)用于给液压马达(122)提供动力，所述液压马达(122)用于在液压驱动模式下驱动底盘(113)行走，所述控制阀(128)与主控制器(15)连接，所述控制阀(128)包括用于控制液压油泵(123)在取力位置和分离位置之间进行切换和控制液压马达(122)在取力位置和分离位置之间进行切换的分离结合控制电磁阀；

所述油泵取力检测传感器(124)和马达取力检测传感器(126)均与主控制器(15)连接，所述油泵取力检测传感器(124)用于在液压驱动模式下检测液压油泵(123)是否处于取力位置，所述马达取力检测传感器(126)用于在液压驱动模式下检测液压马达(122)是否处于取力位置；

所述复合传动车辆的控制方法包括以下步骤：

步骤S1：选择车辆的驱动模式；

步骤S2：踩下离合器和刹车，档位挂空挡，控制车辆的速度为零；

步骤S3：若步骤S1中选择的驱动模式为液压驱动模式，将液压马达切换到取力位置并利用马达取力检测传感器检测液压马达是否切换到取力位置；

步骤S4：将液压油泵切换到取力位置并利用油泵取力检测传感器检测液压油泵是否切换到取力位置；

步骤S5：确定液压油泵切换到取力位置后，松开离合器和刹车，踩油门。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

当选择液压驱动模式时，所述主控制器(15)通过CAN总线接收发动机控制子系统(111)发送的数据信息判定液压油泵(123)和液压马达(122)的输入轴的转速小于等于额定转速后，所述主控制器(15)再控制分离结合控制电磁阀将液压马达(122)和液压油泵(123)切换到取力位置。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

所述底盘系统还包括油门踏板(114)，在液压驱动模式下，所述油门踏板(114)用于控制液压马达(122)的开度；在机械驱动模式下，所述油门踏板(114)用于控制发动机(112)的转速和扭矩。

4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，

在液压驱动模式的车辆起步和松开油门踏板(114)的过程中，所述发动机控制子系统(111)采集油门踏板(114)的开度并通过CAN总线传输至主控制器(15)，所述主控制器(15)根据油门踏板(114)的开度对应地控制液压马达(122)的开度。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，

所述液压马达(122)的开度与油门踏板(114)的开度的函数关系式为：

A＝x+λ*a*k*t；

其中A代表液压马达(122)的开度，x代表液压马达(122)的初始开度，λ代表液压马达(122)的开度与油门踏板(114)的开度的系数比，λ为常数，a代表油门踏板(114)的开度，k代表油门踏板(114)的开度变化的斜率，t代表时间。

6.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，

当在液压驱动模式下从制动状态切换到非制动状态时，所述主控制器(15)根据车辆当前的行驶速度对应地控制调整液压马达(122)的开度，所述液压马达(122)的开度与车辆行驶速度的函数关系式为

A＝P*V；

其中，A代表液压马达(122)的开度，P为常数，V为车辆的行驶速度，当车辆的行驶速度处于最大值时，液压马达( 122) 的开度为100％。

7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

所述分动箱系统还包括与主控制器(15)连接并用于检测分动箱(121)的液压系统中的压力的第一压力传感器(129)；

在车辆上坡时，所述主控制器(15)根据第一压力传感器(129)的检测结果控制调整分动箱(121)的液压系统中的压力。

8.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，

所述分动箱系统还包括与主控制器(15)连接并用于检测分动箱(121)的气路系统中的压力的第二压力传感器(130)；

所述主控制器(15)用于在第二压力传感器(130)检测到分动箱(121)的气路系统中的压力大于等于额定气压后再控制分离结合控制电磁阀将液压马达(122)和液压油泵(123)切换到取力位置。

9.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

在分离结合控制电磁阀控制液压马达(122)和液压油泵(123)切换到取力位置的过程中，若马达取力检测传感器(126)检测到液压马达(122)未切换到取力位置时，所述分离结合控制电磁阀先控制液压油泵(123)切换到取力位置，所述主控制器(15)再控制液压马达(122)周期正反转直至液压马达(122)切换到取力位置。

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