液压辅助驱动系统及工程机械车辆的制作方法_3

文档序号:9572608阅读:来源:国知局
述液压马达2的排量从最小排量逐渐提升至预设排量,并随着所述车速的增大将所述液压栗和所述液压马达2的排量从所述预设排量逐渐减小至所述最小排量。其中,预设排量可以是根据液压栗和液压马达2的特性所得出的最大许用排量,最小排量可以是零,也可以是一个较低的非零数值。
[0067]液压辅助驱动系统的生效与失效还与液压栗的溢流压力有关。在一个实施例中,液压栗出口处设置有电控溢流阀,所述控制器还包括压力控制模块,所述压力控制模块能够根据所述车辆的速度信号对所述电控溢流阀的溢流压力进行控制。当溢流压力较大时,液压栗可向液压马达2提供液压油;当溢流压力较小时,液压栗出口的液压油大部分溢流回油箱,液压栗能够向液压马达2输送的液压油有限。控制器可以根据车速的变化调节溢流压力的大小,进而实现液压辅助驱动系统的生效或失效。在一个实施例中,控制器可以通过同时调整液压栗的排量、液压马达2的排量、开关阀3的开关状态和液压栗出口处的电控溢流阀的溢流压力,来实现液压辅助驱动系统的生效或失效。
[0068]进一步地,在液压辅助驱动系统生效期间,控制器除了根据车速的变化对开关阀3或液压栗、液压马达2的排量进行调整之外,还可以根据刹车控制系统的状态来判断,以改变液压栗、液压马达2的排量或溢流压力的大小等,根据车辆的动力所需,智能地为车辆提供辅助驱动力。
[0069]在一个实施例中,所述控制器还包括刹车信号接收模块,所述刹车信号接收模块用于接收所述车辆上刹车系统发出的刹车信号;
[0070]当所述刹车信号接收模块接收到所述刹车信号时,所述排量控制模块将所述液压马达2的排量调至最小排量;
[0071]当所述刹车信号接收模块未接收到所述刹车信号时,所述排量控制模块根据所述车辆的速度信号对所述液压马达2的排量进行调节。
[0072]在另一个实施例中,所述控制器还包括刹车信号接收模块,所述刹车信号接收模块用于接收所述车辆上刹车系统发出的刹车信号;
[0073]当所述刹车信号接收模块接收到所述刹车信号时,所述排量控制模块将所述液压栗和所述液压马达2的排量调至最小排量;
[0074]当所述刹车信号接收模块未接收到所述刹车信号时,所述排量控制模块根据所述车辆的速度信号对所述液压栗和所述液压马达2的排量进行调节。
[0075]在又一个实施例中,所述控制器还包括刹车信号接收模块,所述刹车信号接收模块用于接收所述车辆上刹车系统发出的刹车信号;
[0076]当所述刹车信号接收模块接收到所述刹车信号时,所述压力控制模块将所述溢流压力调至最小压力值;
[0077]当所述刹车信号接收模块未接收到所述刹车信号时,所述压力控制模块根据所述车辆的速度信号对所述溢流压力进行调节。
[0078]其中,溢流压力的最小压力值可以为零,也可以为一个较低的数值。
[0079]另外,控制器还可以根据变速箱的档位或输出扭矩的变化,来调整开关阀3的开关状态、液压栗的排量、液压马达2的排量或溢流压力的大小,根据车辆的动力所需,智能地为车辆提供辅助驱动力。在一个实施例中,所述控制器还包括变速箱信号接收模块,所述变速箱信号接收模块用于接收所述车辆上变速箱的档位或输出扭矩信号,所述控制器能够根据所述变速箱的档位或输出扭矩信号对所述液压马达2的输出扭矩进行调节。
[0080]具体地,当变速箱处于较低的档位或者输出扭矩较大时,车辆可能处于起步或者在恶劣场地行驶,此时需要液压辅助驱动系统提供辅助驱动动力,因此可通过断开开关阀3、增大液压栗、液压马达的排量或者增大溢流压力来使得液压辅助驱动系统生效,并不断地向为车辆整机输出扭矩,为车辆提供辅助动力;
[0081]当变速箱处于较高的档位或者输出扭矩较小时,车辆可能处于高速运行状态,此时整机不需要液压辅助驱动系统为其提供辅助驱动动力,因此可通过关闭开关阀3、减小液压栗、液压马达的排量或者减小溢流压力来使得液压辅助驱动系统失效,以节省动力。
[0082]如图4所示,所述液压辅助驱动系统为闭式液压辅助驱动系统,所述液压栗为双向变量液压栗1,所述液压栗两端的油口分别与所述液压马达2两端的油口连接。双向变量液压栗I可以驱动液压马达2双向转动,从而为车辆前进或后退提供相应的驱动力。
[0083]如图5所示,所述液压辅助驱动系统为开式液压辅助驱动系统,所述液压栗为单向液压栗I’,所述液压辅助驱动系统还包括换向阀7,所述换向阀7用于改变所述液压马达2的转动方向,所述换向阀7的两个工作油口分别连接于所述液压马达2的两端,所述换向阀7的进油口与所述液压栗的排油口连通,所述换向阀7的出油口和所述液压栗的吸油口均与油箱连通。
[0084]其中换向阀7可以选择三位四通电磁换向阀,当换向阀7处于上位时,液压栗的排油口与液压马达2的第一油口连通,液压马达2的第二油口与油箱连通,液压栗向液压马达2提供液压油后,液压马达2朝第一方向旋转;当换向阀7处于下位时,液压栗的排油口与液压马达2的第二油口连通,液压马达2的第一油口与油箱连通,液压栗向液压马达2提供液压油后,液压马达2朝与第一方向相反的第二方向旋转,以在车辆前进或后退时提供相应的驱动力。
[0085]在开式液压辅助驱动系统中,液压栗可以为变量液压栗,也可以为定量液压栗;在闭式液压辅助驱动系统中,液压栗为变量液压栗,以根据需要调整其排量,控制其向液压马达2的输油量。而无论开式液压辅助驱动系统还是闭式液压辅助驱动系统中,液压马达2均可以变量液压马达或定量液压马达,当选用定量液压马达时,需保证其工作转速不会超过其最高许用转速,以避免液压马达2的损坏。
[0086]为了防止系统油液泄露的影响,液压辅助驱动系统还可以包括补油栗4,所述液压马达2两端油口之间连接有补油油路,所述补油栗4与所述补油油路连接,用于为所述液压马达2补油。另外,当液压辅助驱动系统为闭式液压辅助驱动系统时,补油栗4也可以为液压栗和液压马达2所形成的整个液压系统进行补油。
[0087]如图5所示,液压辅助驱动系统还包括第一单向阀5和第二单向阀6,所述第一单向阀5和所述第二单向阀6串联在所述补油油路上,所述第一单向阀5的进油口与所述第二单向阀6的进油口相对地连通,并分别与所述补油栗4的排油口连通,以使得补油栗4对液压马达2的相对低压侧进行补油。另外,所述液压栗的排油口也可以设值第三单向阀8,用以防止液压油倒流,损坏液压栗。
[0088]另外,液压马达2可以安装在所述车辆的驱动桥的减速器上,比如可以将液压马达2安装在车辆驱动桥的主减速器中,也可以安装在轮边减速器上,鉴于控制器能够根据车速实现液压辅助驱动系统生效与失效的自动切换,因此所述液压马达2与所述减速器之间不设离合装置。
[0089]基于上述各实施例中的液压辅助驱动系统,本发明还提出一种工程机械车辆,包括机械驱动系统和上述的液压辅助驱动系统,所述机械驱动系统和所述液压辅助驱动系统分别安装于所述工程机械车辆的不同驱动桥上。车辆在速度较低时,液压辅助驱动系统生效,为车辆提供较大的驱动力;车辆在高速行驶时,液压辅助驱动系统失效,车辆仅靠机械驱动系统维持高速行驶。这样不但可以满足车辆低速行驶时的高驱动力要求,也可以在车辆高速行驶时节省多余驱动力,节省能源消耗。
[0090]下面对车辆处于不同工况时液压辅助驱动系统的工作过程进行说明:
[0091]当车辆起步时,车辆的速度较低,低于预设的速度阈值,此时控制器控制开关阀3断开,液压栗向液压马达2提供液压油,同时控制器逐渐提升液压栗的排量,液压马达2的排量也逐渐增大,液压辅助驱动系统生效,逐渐增加车辆的驱动力,使车辆起步更加平稳有力;
[0092]当车辆起步后,车辆速度逐渐升高,当车辆速度升高到大于或等于预设的速度阈值时,控制器控制开关阀3闭合,液压马达2两端油口连通,液压马达2能够形成自循环回路,控制器同时控制液压栗逐渐减小排量,液压马达2的排量也逐渐减小至零,液压辅助驱动系统失效,车辆仅靠机械驱动系统维持高速运行。由于在车辆高速行驶时,液压马达2空转,液压马达2的排量最小,不耗费任何能源,因此相比于现有的全部驱动桥均由机械驱动系统进行的驱动的系统来说,本发明的工程机械车辆可节省车辆高速运行时的机械驱动力。
[0093]在车辆运行过程中,当遇到爬坡等需要较大驱动力的情况时,车速会逐渐降低,此时控制器又可控制开关阀3断开,液压栗向液压马达2提供液压油,同时控制器逐渐提升液压栗的排量,液压马
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