[发明专利]一种超大型电传动轮式装载机应急驱动系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种超大型电传动轮式装载机应急驱动系统，包括动力系统、行走系统、转向系统、应急转向系统和整车控制系统组成，在车辆发生故障时，能够快速启动应急驱动，使车辆行驶到指定地点。增加应急处理策略，另外还公开了一种超大型电传动轮式装载机应急驱动系统的控制方法，根据整车不同故障类别，不同类别故障进行不同的应急驱动控制，提高整车行驶稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及一种超大型电传动轮式装载机应急驱动系统，还涉及一种此应急驱动系统的控制方法，属于新能源混合动力技术领域。

背景技术

为满足施工作业效率不断提高的要求，装载机逐步朝着大型化发展，这些超大吨位装载机体积大、质量大、动力匹配需求大，需要的核心结构及传动部件如变速箱、驱动桥等选型匹配较为困难，且价格高昂，同时不断增加的传输扭矩需求使得液压系统的设计和制造难度不断增大。因此，电传动方案是目前超大型装载机研发主流技术路线。

现有超大吨位电传动装载机主要采用电机直接驱动整车行驶的传动方式，其中驱动行驶采用分布式轮边电驱动的传动方式，动力由发动机带动发电机发电提供；转向系统采用铰接式液压转向方式，动力由发动机通过分动箱驱动液压泵提供。当转向系统动力源及传动部件发生故障时，需要设计应急驱动系统，将车辆快速行驶到维修地点，及时排除故障。

由于整车质量大，并且采用分布式轮边驱动方式，在应急驱动转向时，转向油缸与车轮驱动存在受力干涉，需要配置应急系统液压备压较大，造成液压部件配置参数较大、选型困难、成本高；另外转向时的受力干涉极易造成轮胎磨损，降低了装载机行驶稳定性。

目前常规应急驱动多为应急液压转向系统，一种是在普通液压系统中增加蓄能器来实现应急转向，另一种是在液压系统中增加电动泵来实现应急转向。两种应急驱动系统在发动机发生故障时只能完成整车原地转向操作，无法实现快速行驶至维修地点，降低现场作业安全性；同时超大吨位电传动装载机转向系统增加了动力电池包、发电机、分动箱、应急转向泵等部件，现有专利技术无法满足新增动力传动部件故障下的应急驱动需求，降低整车可靠性。

因此，需要一种应急驱动系统能够针对发动机、发电机、分动箱、转向泵、应急转向泵、动力电池包等不同部件发生故障时进行分模式整车应急驱动。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出了一种超大型电传动轮式装载机应急驱动系统及控制方法，在车辆发生故障时，能够快速启动应急驱动，使车辆行驶到指定地点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种超大型电传动轮式装载机应急驱动系统，其特征是，包括动力系统、行走系统、转向系统、应急转向系统和整车控制系统组成；

其中，动力系统包括发动机、发电机和动力电池包，发动机作为主动力源，发动机带动发电机发电，发电机输出轴为转向系统供能，同时通过高压变流器为行走系统驱动行驶供能或者应急转向系统供能；动力电池包作为备用动力源，通过高压变流器为行走系统、应急转向系统和整车控制系统供能；

其中，行走系统包括对应驱动四个车轮的四个轮边电机；

其中，转向系统包括分动箱、转向泵和转向油缸，发电机输出轴驱动分动箱，分动箱的输出轴连接转向泵，转向泵驱动转向油缸以控制整车转向；

其中，应急转向系统包括油泵电机和应急转向泵，将应急转向系统与原有的转向系统并联设置，动力电池包通过高压变流器为油泵电机供能以驱动应急转向泵工作，应急转向泵驱动转向油缸以控制整车转向；

其中，整车控制系统分别连接动力系统、行走系统、转向系统、应急转向系统，以控制整车的动力源、行走、转向和应急驱动。