[发明专利]一种前轮辅助驱动系统、控制方法及工程车辆

说明书

本发明公开了一种前轮辅助驱动系统、控制方法及工程车辆，涉及工程车辆技术领域。该前轮辅助驱动系统包括驱动泵、补油泵以及马达组，驱动泵和马达组能够形成闭式驱动回路，补油泵被配置为向闭式驱动回路补充驱动油液；前轮辅助驱动系统还包括减压件及油箱，当前轮处于自由轮状态时，闭式驱动回路断开，减压件被配置为将补油泵与油箱连通，并将补油泵的工作压力降低至第一压力。该前轮辅助驱动系统中，采用单泵驱动马达组工作，有利于降低成本；采用闭式驱动回路，驱动油液的压力大，从而满足中大型工程车辆的作业需求；通过设置减压件，前轮位于自由轮状态时，能够将补油泵的工作压力降低至第一压力，减少补油泵的损耗，以进一步降低工作成本。

技术领域

本发明涉及工程车辆技术领域，尤其涉及一种前轮辅助驱动系统及工程车辆。

背景技术

平地机是典型的牵引式作业机械，工作装置靠机器行走的牵引力推动。目前，大部分平地机采用后桥车轮驱动，前桥仅具备转向功能，不能提供驱动牵引力。平地机最大牵引力仅由后桥车轮负荷与附着系数所决定，因平地机前桥负荷一般占整机重量的30％左右，所以平地机有30％左右牵引力没有得到发挥。平地机在精细平整作业工况时，对路面平整度要求较高，普通后轮驱动在精细平整作业时可能会由于后轮驱动力矩过大而在已平整路面上形成车辙，对路面平整度造成损坏。前轮独立驱动模式则避免此种现象的发生，在前轮独立驱动模式下，后轮为空挡位置，整机由前轮拖行，后轮不会对路面平整过的路面造成损坏。

为满足平地机在不同工况下使用要求，前轮辅助驱动可实现全轮驱动模式与前轮独立驱动模式解决上述问题。

针对前轮辅助驱动系统，第一种方案采用双泵双马达驱动方式，双泵双马达方案可以解决在某些情况下左右前轮负荷不等时(如斜坡作业时)会造成左右马达转速不等从而很难保证平地机直线行驶问题，而且可通过调节控制双泵的排量来满足转弯时左右前轮不同的流量与压力需求，但为实现车轮转弯时双泵不同排量控制，需要增加前轮转向角度传感器和铰接转向角度传感器，同时相对单泵双马达驱动方式，增加一个驱动泵，所以成本相对较高且控制较复杂。

第二种方案采用开式的单泵双马达方案，由于马达采用并联方式，在左右前轮负荷不等时会造成左右马达转速不等，很难保证平地机直线行驶，同时在某侧前车轮附着系数较差出现打滑时，容易造成打滑侧马达流量分配过多而超速，而另外一侧车轮无驱动，造成驱动牵引力的丧失；在转向时，转向内侧车轮转速低，车轮阻力较大，而转向外侧车轮转速快，车轮阻力较小，所需流量不同。由于左右马达并联，左右马达压力相同，造成转弯时左右前轮较难实现差速。

第三种方案同样采用开式的单泵双马达方案，区别于方案二设有分流阀及电液比例换向阀，解决了方案二中部分问题。但方案二、方案三采用的都是开式负载敏感系统，系统压力低，同等马达排量下输出扭矩小，满足中小型前轮辅助驱动需求；在中大型前轮辅助驱动需求时，所需辅助驱动力大，若选用开式系统，在保证辅助驱动力要求下需要选型更大排量的马达，成本较高。同时开式负载敏感系统速度可调性较差，受负载压力影响。

因此，亟需一种前轮辅助驱动系统以解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种前轮辅助驱动系统，结构简单，成本低且具有较大的驱动压力。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种前轮辅助驱动系统，包括驱动泵、补油泵以及马达组，所述驱动泵和所述马达组能够形成闭式驱动回路，所述补油泵被配置为向所述闭式驱动回路补充驱动油液；

所述前轮辅助驱动系统还包括减压件及油箱，当前轮处于自由轮状态时，所述闭式驱动回路断开，所述减压件被配置为将所述补油泵与油箱连通，并将所述补油泵的工作压力降低至第一压力。

其中，所述减压件包括背压阀或溢流阀。

其中，所述前轮辅助驱动系统还包括：