[发明专利]装载机动力系统及其控制方法、装载机

说明书

本发明涉及一种装载机动力系统及其控制方法、装载机，其中，动力系统包括车架(2)，前车架(21)和后车架(22)通过销轴(23)在水平面内可转动地连接；四个车轮(1)；四个驱动部件(3)，分别与四个车轮(1)驱动连接，根据装载机所处工况具有不同的驱动模式；和两个转向油缸(4)，分别设在车架(2)的左右两侧，转向油缸(4)的两端分别与前车架(21)和后车架(22)连接。该系统能够精简机械传动结构，并据装载机所处的工况选择合适的驱动模式，不仅能使动力系统具有更高的传动效率，也更加省电；通过转向油缸驱动可为装载机提供较大的转向驱动力，而且配合车轮的差速行驶，可使整车稳定高效地转向，降低轮胎磨损。

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种装载机动力系统及其控制方法、装载机。

背景技术

车辆可采用集中式电驱动和分布式电驱动方式，目前大部分的车辆都是在前桥和后桥各设置一个驱动电机，由传动系统将驱动电机的动力传递至各个车轮；而分布式电驱动可在前桥和后桥各设置一个驱动电机，为了满足转向需求，同一车桥上的两个车轮之间设置有机械差速器，并采用转向横拉杆等装置提供转向驱动力。

这些驱动方式对应的传动结构均较为复杂，空间布局占用大，且传动效率低，难以满足装载机等重载车辆的工作需求。

发明内容

本发明的实施例提供了一种装载机动力系统及其控制方法、装载机，能够满足装载机在各工况下的工作需求。

本发明的实施例一方面提供了一种装载机动力系统，包括：

车架，包括前车架和后车架，前车架和后车架通过销轴在水平面内可转动地连接；

四个车轮；

四个驱动部件，分别与四个车轮驱动连接，四个驱动部件根据装载机所处工况具有不同的驱动模式；和

两个转向油缸，分别设在车架的左右两侧，每个转向油缸的两端分别与前车架和后车架连接。

在一些实施例中，驱动模式包括：四驱模式、前桥两驱模式和后桥两驱模式；

其中，四驱模式为四个驱动部件共同提供驱动力，前桥两驱模式为前面两个车轮对应的驱动部件提供驱动力，后桥两驱模式为后面两个车轮对应的驱动部件提供驱动力。

在一些实施例中，在装载机处于铲装物料、爬坡、转场行驶和制动的工况下，驱动模式为四驱模式；

在装载机处于装料作业和转向行驶的工况下，驱动模式为前桥两驱模式；或者

在前面的车轮对应的驱动部件发生故障的情况下，驱动模式为后桥两驱模式。

在一些实施例中，装载机动力系统还包括：

操作元件，被配置为通过接收外部操作来选择驱动模式；或者

控制器，被配置为根据装载机的实际工况按照预设的驱动模式选择规则自适应地确定驱动模式。

在一些实施例中，装载机动力系统还包括：

角度传感器，被配置为检测车架的转向角度；和

控制器，被配置为在转向角度超过预设角度值时，将驱动模式由四驱模式切换为前桥两驱模式。

在一些实施例中，在转向行驶的工况下，前面的两个车轮分别具有第一速度和第二速度，第一速度小于第二速度，具有第一速度的车轮所在侧的转向油缸处于缩回状态，具有第二速度的车轮所在侧的转向油缸处于伸出状态。

在一些实施例中，装载机动力系统还包括控制器，被配置为获得油门踏板开度对应的驱动部件的目标转速，以及各处于工作状态的驱动部件的实际扭矩，并通过PID调节自适应地分配各处于工作状态的驱动部件的输出扭矩，以使装载机的转速跟随目标转速。