[发明专利]一种装载机油电液混合动力系统及其控制方法

说明书

本发明公开一种新构型装载机油电液混合动力系统及其控制方法，该系统设置两个行驶电机和一个工作电机，整车控制器同时控制三个电机。工作电机控制一液压系统，液压系统通过液压阀组驱动连接车辆工作系统和转向系统，并且也设置液压泵/马达与前桥行驶电机并联到一转矩耦合器，转矩耦合器驱动连接车轮减速器。通过该系统可以实现桥和后桥的分别驱动，以及由液压系统参与联合制动，并且能够提供能量回收。与现有技术相比，本发明的节能减排效果更加明显，能源利用率更高；实现了前后桥驱动转矩和转速的解耦；可以在前进阻力特别大的工况时利用液压系统的液压能提供辅助驱动力，从而解决电驱动装载机“堵转”情况的发生。

技术领域

本发明涉及装载机及其整机控制技术领域，特别是关于一种油电液混合动力装载机及其整机控制方法。

背景技术

当前,节能减排、绿色环保已成为全球工业发展的主导方向。我国工程机械行业也基于环境保护和经济可持续发展战略的根本考虑，率先把发动机排放和噪声控制写进了国家强制性标准。因此，为了提高下一代工程机械产品的竞争力和市场占有率，世界各大工程机械主机厂纷纷开展了装载机等工程机械产品的混合动力技术研究。

装载机作业工况恶劣,外负载变化大,长期以来，传统装载机存在着高油耗、高排放的问题。如图1所示，传统纯油动力装载机架构是发动机302有两部分机械输出，一部分是通过变速箱301将动力传输给前后车轮，提供行驶驱动力，另一部分就是带动液压泵303旋转，通过液压阀组304为转向系统305和工作装置306提供液压能。在一个作业循环中，装载机的频繁启停使驾驶员需要不断大幅度地加、减油门，这不仅对装载机发动机的寿命产生很大影响，而且使发动机经常处于低效区，大幅增加了发动机的油耗。此外，传统装载机在联合工况作业时对峰值功率的需求使得在选择发动机功率时不可避免地存在发动机在大多数时间内处于“大马拉小车”的情况，功率损失严重。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种装载机油电液混合动力系统及其控制方法。

本发明所采用的技术方案如下：一种装载机油电液混合动力系统，其特征在于：设置两个行驶电机和一个工作电机，整车控制器同时控制连接两个所述行驶电机和一个所述工作电机；

两个所述行驶电机，一个为前桥行驶电机，另一个为后桥行驶电机，分别驱动连接前桥车轮和后桥车轮；

一个所述工作电机，驱动连接液压系统的定量泵，所述定量泵通过液压阀组驱动连接车辆工作系统、转向系统和一液压泵/马达；

所述液压泵/马达与前桥行驶电机共同连接到一转矩耦合器，所述转矩耦合器驱动连接前桥车轮；

所述液压阀组连接高压蓄能器。

进一步地：所述动力系统由发动机和发电机组成发电机组，所述发电机组上并联一超级电容。

进一步地：所述液压阀组包括：

左转向限位阀、右转向限位阀、转向器、第三溢流阀、或门型梭阀构成的转向液压系统多路阀组；

三位六通换向阀、四位四通换向阀构成的工作液压系统多路阀组；

第一电磁开关阀、第二电磁开关阀、第三电磁开关阀、电磁溢流阀、电磁二位三通阀、单向阀构成的能量回收液压系统多路阀组；

所述定量泵的出油口与优先阀相连，经优先阀对油液进行分流；

所述转向器连接在优先阀与左转向限位阀、右转向限位阀之间，所述左转向限位阀连接在转向器与左转向油缸之间，所述右转向限位阀连接在转向器与右转向油缸之间，或门型梭阀连接在所述左转向限位阀和右转向限位阀之间；

所述三位六通换向阀连接在优先阀与铲斗缸、动臂缸之间，且在所述三位六通换向阀与动臂缸之间设置四位四通换向阀；