CN114312298A - 一种单发洗扫车及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及清洁车辆技术领域，公开一种单发洗扫车及其控制方法，在该单发洗扫车中；发动机的输出端与第一传动轴传动连接，第二传动轴与车轮组件传动连接；当单发洗扫车处于行走工况时，第一传动轴通过分动装置与第二传动轴传动连接；当单发洗扫车处于作业工况时，第一传动轴通过分动装置分别与作业液压泵和行走液压泵传动连接，行走液压泵通过行走液压马达与第二传动轴传动连接；控制模块用于当行走液压马达排量出现波动时，调控行走液压泵的开度，适应液压马达的排量需求，无需靠发动机转速及扭矩的变化来满足泵排量的变化，保证发动机转速及扭矩的恒定。
Description
技术领域
本发明涉及清洁车辆技术领域，特别涉及一种单发洗扫车及其控制方法。
背景技术
在“非四”标准的强压下，传统意义上的双发式洗扫车副发动机的排放很难达标，单发洗扫车的发展方向成为主机厂的优先选择方向。目前市场上单发洗扫车有多种形式，从上装动力源方面分可以分为以下几种，上装蓄电池作业式、增程式蓄电池作业式和共用底盘发动机动力式。以蓄电池为上装动力的产品终因高额、复杂、低可靠性的控制系统而被纷纷摒弃，因此单发传统动力的洗扫车成为最优选择。
然而，洗扫车上装作业时需求的功率较大，并且会因路面垃圾量和路面阻力等一些不可控因素出现较大的变化，上装作业功率的变动体现到液压系统中就是泵的排量的变化。目前市场的单发洗扫车泵的响应性较差，只能靠发动机转速及扭矩的变化来满足泵排量的变化。容易造成作业过程中发动机扭矩高频、大振幅的变动，会降低发动机及液压系统的寿命。
发明内容
本发明公开了一种单发洗扫车，用于提高发动机及液压系统的寿命。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
第一方面，提供一种单发洗扫车，单发洗扫车包括：发动机、第一传动轴、分动装置、第二传动轴、车轮组件、控制模块、作业液压泵、行走液压泵和行走液压马达；所述发动机的输出端与所述第一传动轴传动连接，所述第二传动轴与所述车轮组件传动连接；当单发洗扫车处于行走工况时，所述第一传动轴通过所述分动装置与所述第二传动轴传动连接；当所述单发洗扫车处于作业工况时，所述第一传动轴通过所述分动装置分别与所述作业液压泵和所述行走液压泵传动连接，所述行走液压泵通过所述行走液压马达与所述第二传动轴传动连接；所述控制模块用于当所述行走液压马达排量出现波动时，调控所述行走液压泵的开度，以适应所述液压马达的排量需求，无需靠发动机转速及扭矩的变化来满足泵排量的变化，保证发动机转速及扭矩的恒定，有效的预防了发动机扭矩发生高频、大幅的震动，实现了整个行走系统的闭环控制，保证了作业过程中行走速度的稳定。
可选地，所述控制模块还用于：当所述发动机的转速提高时，调控所述行走液压泵的排量和所述作业液压泵排量的比例位于设定范围内。
可选地，所述控制模块还用于：当所述单发洗扫车由行走工况转换为作业工况时，控制所述发动机的转速至第一转速，所述第一转速为所述发动机的经济油耗区的最低转速。
可选地，所述控制模块还用于：当所述单发洗扫车由行走工况转换为作业工况时，控制所述行走液压泵的排量至作业车速的最低值的对应排量，并控制作业液压泵的排量至上装作业所需排量值。
可选地，所述控制模块还用于：当所述单发洗扫车处于作业工况，且所述发动机的进油量达最大时，控制所述发动机的转速在第二转速，所述第二转速为所述发动机的经济油耗区的最高转速，且控制所述行走液压泵的排量和所述作业液压泵的排量为最大值。
第二方面，提供一种单发洗扫车的控制方法，所述单发洗扫车包括发动机、第一传动轴、分动装置、第二传动轴、车轮组件、作业液压泵、行走液压泵和行走液压马达；所述发动机的输出端与所述第一传动轴传动连接，所述第二传动轴与所述车轮组件传动连接；当单发洗扫车处于行走工况时，所述第一传动轴通过所述分动装置与所述第二传动轴传动连接；当所述单发洗扫车处于作业工况时，所述第一传动轴通过所述分动装置分别与所述作业液压泵和所述行走液压泵传动连接，所述行走液压泵通过所述行走液压马达与所述第二传动轴传动连接；所述方法包括：当所述行走液压马达排量出现波动时，调控所述行走液压泵的开度，以适应所述液压马达的排量需求。
可选地，所述控制方法还包括：当所述发动机的转速提高时，调控所述行走液压泵的排量和所述作业液压泵排量的比例位于设定范围内。
可选地，所述控制方法还包括：当所述单发洗扫车由行走工况转换为作业工况时，控制所述发动机的转速至第一转速，所述第一转速为所述发动机的经济油耗区的最低转速。
可选地，所述控制方法还包括：当所述单发洗扫车由行走工况转换为作业工况时，控制所述行走液压泵的排量至作业车速的最低值的对应排量，并控制作业液压泵的排量至上装作业所需排量值。
可选地，所述控制方法还包括：当所述单发洗扫车处于作业工况，且所述发动机的进油量达最大时，控制所述发动机的转速在第二转速，所述第二转速为所述发动机的经济油耗区的最高转速，且控制所述行走液压泵的排量和所述作业液压泵的排量为最大值。
所述的控制方法与上述的单发洗扫车相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的单发洗扫车的系统连接图；
图2为图1中分动装置50的前端示意图；
图3为图1中分动装置50的后端示意图；
图4为本申请实施例提供的单发洗扫车的控制方法的逻辑图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1至图4，本申请实施例提供的单发洗扫车包括：发动机10、第一传动轴30、分动装置50、第二传动轴60、车轮组件70、控制模块40、作业液压泵53、行走液压泵52和行走液压马达51；发动机10的输出端与第一传动轴30传动连接，具体可以通过变速箱20实现两者的传动连接，第二传动轴60与车轮组件70传动连接；当单发洗扫车处于行走工况时，第一传动轴30通过分动装置50与第二传动轴60传动连接，底盘仅进行转场和运输工作，此时控制模块40只提供底盘行走的控制，对于作业液压泵53的控制策略不实施；当单发洗扫车处于作业工况时，第一传动轴30通过分动装置50分别与作业液压泵53和行走液压泵52传动连接，行走液压泵52通过行走液压马达51与第二传动轴60传动连接；具体可以通过按下作业启动按钮实现两种工况的转换；控制模块40用于当行走液压马达51排量出现波动时(具体通过传感器获得该信息)，调控行走液压泵52的开度，以适应液压马达的排量需求，无需靠发动机10转速及扭矩的变化来满足泵排量的变化，保证发动机10转速及扭矩的恒定，有效的预防了发动机10扭矩发生高频、大幅的震动，实现了整个行走系统的闭环控制，保证了作业过程中行走速度的稳定。
具体分动装置50与其他泵和马达的连接方式可见图2和图3，分动装置50的后端有四个接口，其中，接口1通过第二传动轴60与车轮组件70传动连接，该车轮组件70具体可以包括后桥71，后桥通过转轴分别与车轮连接，第二传动轴60具体是与后桥71连接，但也可以是与前桥连接，不作限制，接口1-1与第一传动轴30连接；接口4与行走液压泵52相连，用以为行走液压马达51提供动力，进行底盘行走，行走液压马达51在作业工况时为后桥71提供动力，其中，行走液压马达51示例性地有两个，分别安装在接口2与接口2-2处；接口3与作业液压泵53相连，用以为单发洗扫车的上装作业时提供动力输出，来驱动上装的作业液压水泵55和扫盘等其它作业元件54；其中上装的另外一个作业元件风机80是由接口4-4输出轴通过机械传动直接驱动。
其中行走液压泵52和作业液压泵53均选择变量泵，可以根据控制策略实适时调控排量以达到行车速度与作业速度的稳定。如在一个具体的实施例中，控制模块40还用于：当发动机10的转速提高时，调控行走液压泵52的排量和作业液压泵53排量的比例位于设定范围内。当单发洗扫车作业需要提速时，驾驶人员踩动油门踏板，此时发动机10的转速提高，传动到分动装置50的转速也会相应的提高，如果此时不做调控，作业泵与行走泵的排量会同时增大，作业速度与行走速度不匹配，例如，行走过快，而洗扫作业速度慢，洗扫不干净，作业效果差。控制模块40同时调控行走液压泵52的排量和作业液压泵53排量的比例位于设定范围内，达到作业与行走速度的最佳匹配，保证作业效果。
在一个具体的实施例中，控制模块40还用于：当单发洗扫车由行走工况转换为作业工况时，控制模块40收到作业信号，并控制发动机10的转速至第一转速V1，第一转速V1为发动机10的经济油耗区的最低转速。
在一个具体的实施例中，控制模块40还用于：当单发洗扫车由行走工况转换为作业工况时，控制行走液压泵52的排量至作业车速的最低值的对应排量，以实现低速行走，并控制作业液压泵53的排量至上装作业所需排量值，以确保正常作业。
在一个具体的实施例中，控制模块40还用于：当单发洗扫车处于作业工况，且发动机10的进油量达最大时(驾驶人员将油门踩到最大)，控制发动机10的转速在第二转速V2，第二转速V2为发动机10的经济油耗区的最高转速，以实现发动机始终处于油耗经济区状况下运行，且控制行走液压泵52的排量和作业液压泵53的排量为最大值。作业液压泵53的排量会做相应的调控耦合，达到与相应车速匹配的作业速度。
控制模块40单独控制行走液压泵52的排量，实现底盘与上装的解耦，使单发洗扫车可以低速行走，不受发动机10的转速的影响，并且，通过解耦在不影响车速的情况下，提升发动机转速，降低油耗，减少DPF再生。
其中，控制模块40可以直接采用发动机10的电子控制器(ECU，ElectronicControl Unit)，相对于使用外部独立控制器，发动机10的电子控制器对发动机10的转速等的控制逻辑在购买时已是预设好的，仅需将其对分动装置50、作业液压泵53和行走液压泵52等的控制逻辑加入，并与发动机10形成控制逻辑闭环，改动较小，成本较低。
基于相同的发明构思，参考图1至图4，本申请实施例还提供一种单发洗扫车的控制方法，单发洗扫车包括发动机10、第一传动轴30、分动装置50、第二传动轴60、车轮组件70、作业液压泵53、行走液压泵52和行走液压马达51；发动机10的输出端与第一传动轴30传动连接，第二传动轴60与车轮组件70传动连接；当单发洗扫车处于行走工况时，第一传动轴30通过分动装置50与第二传动轴60传动连接；当单发洗扫车处于作业工况时，第一传动轴30通过分动装置50分别与作业液压泵53和行走液压泵52传动连接，行走液压泵52通过行走液压马达51与第二传动轴60传动连接；方法包括：当行走液压马达51排量出现波动时，调控行走液压泵52的开度，以适应液压马达的排量需求。
在一个具体的实施例中，控制方法还包括：当发动机10的转速提高时，调控行走液压泵52的排量和作业液压泵53排量的比例位于设定范围内。
在一个具体的实施例中，控制方法还包括：当单发洗扫车由行走工况转换为作业工况时，控制发动机10的转速至第一转速V1，第一转速V1为发动机10的经济油耗区的最低转速。
在一个具体的实施例中，控制方法还包括：当单发洗扫车由行走工况转换为作业工况时，控制行走液压泵52的排量至作业车速的最低值的对应排量，并控制作业液压泵53的排量至上装作业所需排量值。
在一个具体的实施例中，控制方法还包括：当单发洗扫车处于作业工况，且发动机10的进油量达最大时，控制发动机10的转速在第二转速V2，第二转速V2为发动机10的经济油耗区的最高转速，且控制行走液压泵52的排量和作业液压泵53的排量为最大值。
该控制方法的相关有益效果请参考单发洗扫车的效果。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种单发洗扫车，其特征在于，包括：
发动机、第一传动轴、分动装置、第二传动轴、车轮组件、控制模块、作业液压泵、行走液压泵和行走液压马达；
所述发动机的输出端与所述第一传动轴传动连接，所述第二传动轴与所述车轮组件传动连接；
当单发洗扫车处于行走工况时，所述第一传动轴通过所述分动装置与所述第二传动轴传动连接；
当所述单发洗扫车处于作业工况时，所述第一传动轴通过所述分动装置分别与所述作业液压泵和所述行走液压泵传动连接，所述行走液压泵通过所述行走液压马达与所述第二传动轴传动连接；
所述控制模块用于当所述行走液压马达排量出现波动时，调控所述行走液压泵的开度，以适应所述液压马达的排量需求。
2.根据权利要求1所述的单发洗扫车，其特征在于，所述控制模块还用于：
当所述发动机的转速提高时，调控所述行走液压泵的排量和所述作业液压泵排量的比例位于设定范围内。
3.根据权利要求1所述的单发洗扫车，其特征在于，所述控制模块还用于：
当所述单发洗扫车由行走工况转换为作业工况时，控制所述发动机的转速至第一转速，所述第一转速为所述发动机的经济油耗区的最低转速。
4.根据权利要求3所述的单发洗扫车，其特征在于，所述控制模块还用于：
当所述单发洗扫车由行走工况转换为作业工况时，控制所述行走液压泵的排量至作业车速的最低值的对应排量，并控制作业液压泵的排量至上装作业所需排量值。
5.根据权利要求1所述的单发洗扫车，其特征在于，所述控制模块用于：
当所述单发洗扫车处于作业工况，且所述发动机的进油量达最大时，控制所述发动机的转速在第二转速，所述第二转速为所述发动机的经济油耗区的最高转速，且控制所述行走液压泵的排量和所述作业液压泵的排量为最大值。
6.一种单发洗扫车的控制方法，其特征在于，所述单发洗扫车包括发动机、第一传动轴、分动装置、第二传动轴、车轮组件、作业液压泵、行走液压泵和行走液压马达；所述发动机的输出端与所述第一传动轴传动连接，所述第二传动轴与所述车轮组件传动连接；当单发洗扫车处于行走工况时，所述第一传动轴通过所述分动装置与所述第二传动轴传动连接；当所述单发洗扫车处于作业工况时，所述第一传动轴通过所述分动装置分别与所述作业液压泵和所述行走液压泵传动连接，所述行走液压泵通过所述行走液压马达与所述第二传动轴传动连接；
所述方法包括：
当所述行走液压马达排量出现波动时，调控所述行走液压泵的开度，以适应所述液压马达的排量需求。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
当所述发动机的转速提高时，调控所述行走液压泵的排量和所述作业液压泵排量的比例位于设定范围内。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
当所述单发洗扫车由行走工况转换为作业工况时，控制所述发动机的转速至第一转速，所述第一转速为所述发动机的经济油耗区的最低转速。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
当所述单发洗扫车由行走工况转换为作业工况时，控制所述行走液压泵的排量至作业车速的最低值的对应排量，并控制作业液压泵的排量至上装作业所需排量值。
10.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
当所述单发洗扫车处于作业工况，且所述发动机的进油量达最大时，控制所述发动机的转速在第二转速，所述第二转速为所述发动机的经济油耗区的最高转速，且控制所述行走液压泵的排量和所述作业液压泵的排量为最大值。
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