[发明专利]一种混合动力叉车的动力传动系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种混合动力叉车的动力传动系统及其控制方法，包括发动机总成、传动系统、行走系统、作业系统、整车控制器和操控系统；所述发动机总成包括燃油发动机总成、ISG电机总成和蓄电池总成，所述ISG电机总成驱动燃油发动机总成启动，同时通过传动系统分别驱动行走系统和作业系统；所述燃油发动机总成驱动ISG电机总成发电并且给蓄电池总成充电；所述操控系统通过整车控制器控制各离合器和制动器实现各控制模式的切换。有益效果：本发明能够使燃油发动机处于高效率区工作，ISG电机总成在恶劣工况下辅助燃油发动机工作，从而控制燃油发动机的排放和油耗，ISG电机总成在燃油发动机富余功率时，充当发电机给蓄电池总成充电。

技术领域

本发明涉及一种工程车的动力传动系统及其控制方法，特别涉及一种混合动力叉车的动力传动系统及其控制方法，属于工程机械技术领域。

背景技术

工程车广泛应用在建筑工程、机械生产、物流运输等领域，按照动力来源划分电动和燃油这两种，电动类型的工程机械在制造、使用成本以及环境保护、使用期间维护成本都要优于燃油的工程车。目前工程车辆的电动化已经成为新的发展趋势，并且近期有着迅猛的发展势头。

伴随着近些年物流行业的快速发展，固定场内作业，短途运输装卸的叉车行业也蓬勃发展，叉车的需求快速增长。然而国家环保政策、法规日益增多以及人们对环境保护的意识增加，传统内燃机的排放问题受到越来越大的重视，管控日益严格。

叉车的常见工况是长时间在中低负荷工况运行，频繁短时间的大负荷甚至过载工况，因此传统燃油叉车的工作状况非常恶劣，无法长时间在发动机高效区工作，导致叉车污染物排放恶劣，油耗较高。纯电动叉车受到储能装置的限制，在高寒地区适应性极差，同时高效储能装置价格昂贵，充电时间长，连续高强度工作能力差。混合动力叉车，既有传统叉车工作能力强，可靠性高，适应性好的优点，同时可以保持较低排放污染，适当降低油耗的优点；但是混合动力叉车的动力系统的动力分配和能量管理一直是制约其发展的难点。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的动力分配和能量管理问题，本发明提供了一种混合动力叉车的动力传动系统及其控制方法。

技术方案：一种混合动力叉车的动力传动系统，包括发动机总成、传动系统、行走系统、作业系统、整车控制器和操控系统，所述发动机总成通过传动系统分别驱动行走系统和作业系统；所述整车控制器根据操控系统输入的控制信号，同时结合行走系统和作业系统的负载，分别对发动机总成的输出功率和传动系统功率分配进行控制；所述发动机总成包括燃油发动机总成、ISG电机总成和蓄电池总成，所述蓄电池总成给ISG电机总成供电，ISG电机总成驱动燃油发动机总成启动，同时通过传动系统分别驱动行走系统和作业系统；所述燃油发动机总成驱动ISG电机总成发电并且给蓄电池总成充电。本发明以燃油发动机总成作为主要动力，ISG电机总成起到调节燃油发动机总成运行状况的作用，弥补燃油发动机总成在特殊工况下功率不足的问题，同时使得燃油发动机总成尽可能在高效率区工作，降低油耗降低排放。

优选项，为了适应各类工况的需要，所述传动系统包括动力输入离合器、行星排传动组件、行走输出离合器、作业输出离合器和液压泵；所述行星排传动组件包括太阳轮、行星架和齿圈，所述发动机总成的动力通过动力输入离合器输入至行星排传动组件的行星架，所述太阳轮经过作业输出离合器与液压泵连接，所述太阳轮与作业输出离合器之间设有作业制动器；所述齿圈经过行走输出离合器与行走系统连接，所述齿圈与行走输出离合器之间设有行走制动器；所述动力输入离合器、行走输出离合器、作业输出离合器、作业制动器和行走制动器同时由整车控制器控制。本发明通过整车控制器对各离合器和制动器的控制实现各类工况之间的切换，采用行星排传动组件使得传动系统布局更加紧凑合理，简化传动机构。