口，一個(gè)出口連接有小型蓄能器1 和溢流閥2-1，小型蓄能器1與溢流閥2-1并聯(lián)連接；另外一個(gè)出口連接有大型蓄能器3和 溢流閥2-2,大型蓄能器3與溢流閥2-2并聯(lián)連接，并且三通流量閥12工作狀態(tài)由三通流量 閥12中的電磁鐵A、電磁鐵B控制。
[0023] 制動(dòng)模塊6產(chǎn)生的制動(dòng)信號(hào)通過通訊電纜發(fā)送至控制器5。
[0024] 本方案所述的系統(tǒng)是在裝載機(jī)原車系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加的一個(gè)系統(tǒng)，原系統(tǒng)與新 增系統(tǒng)之間通過離合器連接或斷開.當(dāng)裝載機(jī)制動(dòng)時(shí)，控制器首先控制離合器閉合，連 接傳統(tǒng)系統(tǒng)與新增系統(tǒng).此時(shí)，車輛慣性通過離合器（閉合狀態(tài)）帶動(dòng)液壓泵馬達(dá)工作， 此時(shí)液壓泵馬達(dá)處于泵工況，新增系統(tǒng)按照前述過程進(jìn)行工作；控制器會(huì)在車速降低到 某一個(gè)速度時(shí)斷開離合器，離合器斷開后，泵馬達(dá)不再工作，與蓄能器連接的電磁閥也對(duì) 應(yīng)斷開.當(dāng)車輛再次啟動(dòng)時(shí)，控制器再次控制離合器閉合，此時(shí)，蓄能器中的液壓油通過 電磁閥（打開狀態(tài)）驅(qū)動(dòng)泵馬達(dá)，此時(shí)泵馬達(dá)處于馬達(dá)工況，泵馬達(dá)通過離合器（閉合狀 態(tài)）驅(qū)動(dòng)車輪進(jìn)行行走驅(qū)動(dòng).當(dāng)車速到某一速度時(shí)控制器再斷開離合器.也就是說，只要 新增系統(tǒng)是工作的，那么離合器一定處于閉合狀態(tài).只有當(dāng)離合器處于分離狀態(tài)時(shí)，新 增系統(tǒng)與原系統(tǒng)斷開而不工作.在離合器閉合時(shí)，新增系統(tǒng)工作時(shí)的能量流動(dòng)鏈條是： 制動(dòng)工況的能量流： 車輛慣性一車輪一元件9一離合器10-泵馬達(dá)11 一電磁閥12-蓄能器1或3 驅(qū)動(dòng)工況的能量流： 蓄能器1或3 -電磁閥12-泵馬達(dá)11 一尚合器10-兀件9一車輪一車輛加速。
[0025] 信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊包括油門踏板角度傳感器、制動(dòng)踏板角度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感 器、蓄能器壓力傳感器，其中，油門踏板角度傳感器用于監(jiān)測(cè)油門踏板角度；制動(dòng)踏板角度 傳感器用于監(jiān)測(cè)制動(dòng)踏板的角度；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，蓄能器壓力 傳感器用于蓄能器的壓力。
[0026] 進(jìn)一步地，溢流閥2-1與小型蓄能器1并聯(lián)連接，溢流閥2-2與大型蓄能器3并聯(lián) 連接，且溢流閥有兩個(gè)，溢流閥中安裝有壓力傳感器用于向控制器5傳送壓力反饋信號(hào)。
[0027] 如圖2,如圖3所示，裝載機(jī)制動(dòng)時(shí)，控制器5接收到制動(dòng)腳踏板角度信號(hào)、油門腳 踏板信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)以及蓄能器壓力信號(hào)，控制器5按照如下算法計(jì)算： 泵馬達(dá)控制電流=(a*油門踏板角度+b*制動(dòng)踏板角度+c*發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速+d*蓄能器壓 力）*e 其中，a、b、c、d、e均為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)； 電磁鐵A控制電流=(f*油門踏板角度+g*制動(dòng)踏板角度+h*發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速+i*蓄能器 壓力）* j 其中，f、g、h、i、j均為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)； 電磁鐵B控制電流=(k*油門踏板角度+1*制動(dòng)踏板角度+m*發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速+n*蓄能器 壓力）*〇 其中，k、l、m、n、〇均為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)； 控制器5按如下方式判斷： a. 泵/馬達(dá)控制電流大于設(shè)定值q，離合器10斷開，泵/馬達(dá)11工作在"泵"工況；泵 /馬達(dá)11提供液壓能用于裝載機(jī)制動(dòng)，同時(shí)控制器5計(jì)算電磁鐵A以及電磁鐵B控制電流 值： 電磁鐵A控制電流大于設(shè)定值％，電磁鐵A得電，三通流量閥12動(dòng)作，小型蓄能器1與 泵/馬達(dá)11連通，儲(chǔ)存液壓能； 電磁鐵B控制電流大于設(shè)定值％，電磁鐵B得電，三通流量閥12動(dòng)作，大型蓄能器3與 泵/馬達(dá)11連通，儲(chǔ)存液壓能； b. 泵/馬達(dá)11控制電流小于設(shè)定值4，離合器10閉合，泵/馬達(dá)11工作在"馬達(dá)" 工況；泵/馬達(dá)11連通離合器，提供輔助功率，同時(shí)控制器5計(jì)算電磁鐵A以及電磁鐵B控 制電流值： 電磁鐵A控制電流大于設(shè)定值&，電磁鐵A得電，三通流量閥12動(dòng)作，小型蓄能器1與 泵/馬達(dá)11連通，釋放液壓能； 電磁鐵B控制電流大于設(shè)定值q電磁鐵B得電，三通流量閥12動(dòng)作，大型蓄能器3與 泵/馬達(dá)11連通，釋放液壓能； c. 在步驟a、步驟b中，電磁鐵A得電，三通流量閥12動(dòng)作，小型蓄能器1與泵/馬達(dá) 11連通的情況下，控制器5判斷溢流閥2-1的壓力反饋信號(hào)，如果溢流閥2-1因壓力過大 打開，電磁鐵B得電，電磁鐵A失電，大型蓄能器3與泵/馬達(dá)11連通，否則，保持原狀態(tài)不 變。
[0028] 以上是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限 制，只要采用了本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案 直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種裝載機(jī)行走制動(dòng)能量回收輔助驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，包括控制器，信號(hào)監(jiān)測(cè) 模塊，液壓輔助驅(qū)動(dòng)模塊，制動(dòng)模塊；所述控制器通過通訊電纜與所述信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊、液壓 輔助驅(qū)動(dòng)模塊、制動(dòng)模塊連接，用于接收來自信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊采集的狀態(tài)信號(hào)，結(jié)合控制器內(nèi) 部程序處理所采集到的狀態(tài)信號(hào)并產(chǎn)生控制指令，通過控制指令使液壓輔助驅(qū)動(dòng)模塊、制 動(dòng)模塊、行走系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作；所述液壓輔助驅(qū)動(dòng)模塊通過離合器與裝載機(jī)行駛機(jī)構(gòu)連 接； 所述液壓輔助驅(qū)動(dòng)模塊包括泵/馬達(dá)、三通流量閥、小型蓄能器、大型蓄能器、溢流閥 一，溢流閥二，其中，泵/馬達(dá)通過離合器與裝載車的行駛機(jī)構(gòu)連接，泵/馬達(dá)帶有泵/馬達(dá) 電磁鐵用于控制泵/馬達(dá)的工作方式，泵/馬達(dá)入口安裝有油箱，出口安裝有三通流量閥； 其中，三通流量閥有兩個(gè)壓力油出口，一個(gè)出口連接有小型蓄能器和溢流閥一，小型蓄能器 與溢流閥一并聯(lián)連接；另外一個(gè)出口連接有大型蓄能器和溢流閥二，大型蓄能器與溢流閥 二并聯(lián)連接，并且三通流量閥工作狀態(tài)由電磁鐵A、電磁鐵B控制； 所述信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊包括油門踏板角度傳感器、制動(dòng)踏板角度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感 器、蓄能器壓力傳感器，其中，油門踏板角度傳感器用于監(jiān)測(cè)油門踏板角度；制動(dòng)踏板角度 傳感器用于監(jiān)測(cè)制動(dòng)踏板的角度；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，蓄能器壓力 傳感器用于蓄能器的壓力； 所述溢流閥一、二中安裝有壓力傳感器用于向控制器傳送壓力反饋信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝載機(jī)行走制動(dòng)能量回收輔助驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 裝載機(jī)制動(dòng)時(shí)，控制器接收到制動(dòng)腳踏板角度信號(hào)，控制器控制離合器斷開，同時(shí)，控制器 發(fā)送泵/馬達(dá)控制指令，液壓泵/馬達(dá)工作于"泵"工況，向制動(dòng)模塊提供再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，控 制制動(dòng)過程中裝載車的平穩(wěn)性，同時(shí)吸收制動(dòng)能，并存儲(chǔ)于蓄能器中，制動(dòng)模式有兩種： a、 小型蓄能器工作，適應(yīng)小的制動(dòng)能量工況，同時(shí)吸收制動(dòng)能并存儲(chǔ)于小型蓄能器； b、 大型蓄能器工作，適應(yīng)中等制動(dòng)能量工況，同時(shí)吸收制動(dòng)能并存儲(chǔ)在大型蓄能器 中； 當(dāng)裝載機(jī)啟動(dòng)時(shí)，液壓泵/馬達(dá)則工作于"馬達(dá)"工況，釋放液壓能為裝載機(jī)提供輔助 功率，實(shí)現(xiàn)余能的再次利用； 當(dāng)裝載機(jī)鏟掘時(shí)，液壓泵/馬達(dá)工作于"馬達(dá)"工況，提供輔助牽引功率，避免發(fā)動(dòng)機(jī)掉 轉(zhuǎn)現(xiàn)象，使其工作于最佳燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)。
3. -種裝載機(jī)行走制動(dòng)能量回收輔助驅(qū)動(dòng)裝置控制方法，包括泵馬達(dá)控制步驟、三通 流量閥控制步驟： 所述泵馬達(dá)控制步驟包括： 裝載機(jī)啟動(dòng)時(shí)，控制器接收到來自裝載機(jī)動(dòng)力單元發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)，控制器通過處理、 運(yùn)算產(chǎn)生離合器控制電流、泵/馬達(dá)控制電流、電磁鐵控制電流，離合器閉合，泵/馬達(dá)工作 在"馬達(dá)"工況，電磁鐵A或電磁鐵B得電，小型蓄能器或大型蓄能器與馬達(dá)連通，并釋放液 壓能，液壓能使液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過離合器，為行駛機(jī)構(gòu)提供輔助功率，為裝載機(jī)行走提供 輔助動(dòng)力； 裝載機(jī)制動(dòng)時(shí)，控制器接收到來自裝載機(jī)制動(dòng)模塊發(fā)出的制動(dòng)信號(hào)，控制器通過處理、 運(yùn)算產(chǎn)生離合器控制電流、泵馬達(dá)控制電流、電磁鐵控制電流，離合器斷開，泵/馬達(dá)工作 在"泵"工況，"泵"一方面產(chǎn)生的液壓能用于裝載機(jī)制動(dòng)；另外一方面，電磁鐵A或電磁鐵B 得電，三通流量閥動(dòng)作，小型蓄能器或大型蓄能器與泵連通，將多余的液壓能存儲(chǔ)在小型蓄 能器或大型蓄能器中； 裝載機(jī)鏟掘時(shí)，控制器接收到來自裝載機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)，控制器通過處理、運(yùn)算 產(chǎn)生離合器控制電流、泵/馬達(dá)控制電流、電磁鐵控制電流，離合器閉合，泵/馬達(dá)工作在 "馬達(dá)"工況，通過離合器提供輔助牽引功率，避免發(fā)動(dòng)機(jī)掉轉(zhuǎn)現(xiàn)象，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作于最佳燃 油經(jīng)濟(jì)區(qū)； 所述三通流量閥控制步驟包括： 控制器通過采集到油門踏板角度、制動(dòng)踏板角度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、蓄能器壓力信號(hào)，按照 控制算法，計(jì)算出泵馬達(dá)控制電流、電磁鐵A、電磁鐵B控制電流值： a. 如果泵/馬達(dá)控制電流大于設(shè)定值，離合器斷開，泵/馬達(dá)工作在"泵"工況； 同時(shí)，電磁鐵A控制電流大于設(shè)定值A(chǔ)，電磁鐵A得電，三通流量閥動(dòng)作，小型蓄能器與 泵/馬達(dá)連通，儲(chǔ)存液壓能，否則，電磁鐵不得電，三通流量閥不動(dòng)作；或，電磁鐵B控制電流 大于設(shè)定值％，電磁鐵B得電，三通流量閥動(dòng)作，大型蓄能器與泵連通，儲(chǔ)存液壓能，否則， 電磁鐵不得電，三通流量閥不動(dòng)作； b. 如果泵/馬達(dá)控制電流小于設(shè)定值^，離合器閉合，泵/馬達(dá)工作在"馬達(dá)"工況； 同時(shí)，電磁鐵A控制電流大于設(shè)定值A(chǔ)，電磁鐵A得電，三通流量閥動(dòng)作，蓄能器與泵 /馬達(dá)連通，釋放液壓能，否則，電磁鐵不得電，三通流量閥不動(dòng)作；或，電磁鐵B控制電流大 于設(shè)定值％，電磁鐵B得電，三通流量閥動(dòng)作，大型蓄能器與泵/馬達(dá)連通，儲(chǔ)存液壓能，否 貝1J，電磁鐵不得電，三通流量閥不動(dòng)作； c. 在步驟a、步驟b中，電磁鐵A得電，三通流量閥動(dòng)作，小型蓄能器與泵/馬達(dá)連通的 情況下，控制器判斷溢流閥的壓力反饋信號(hào)，如果溢流閥因壓力過大打開，電磁鐵B得電， 電磁鐵A失電，大型蓄能器與泵馬達(dá)連通，否則，保持原狀態(tài)不變。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種裝載機(jī)行走制動(dòng)能量回收輔助驅(qū)動(dòng)裝置及控制方法，其中行走制動(dòng)能量回收輔助驅(qū)動(dòng)裝置包括控制器，信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊，液壓輔助驅(qū)動(dòng)模塊，制動(dòng)模塊；所述液壓輔助驅(qū)動(dòng)模塊包括泵/馬達(dá)、三通流量閥、小型蓄能器、大型蓄能器、溢流閥一，溢流閥二。本發(fā)明的控制方法，包括泵馬達(dá)控制步驟、三通流量閥控制步驟。本發(fā)明通過采用三通比例控制閥，有效的消除了泵、馬達(dá)上的扭矩沖擊，使裝載機(jī)在行駛以及制動(dòng)過程中更加平穩(wěn)、柔順，車輛操控性能夠得到提高，同時(shí)，三通流量閥集成度更高，相比兩個(gè)或多個(gè)開關(guān)閥，故障點(diǎn)減少，裝置成本也得到降低。
【IPC分類】E02F9-22, E02F9-20
【公開號(hào)】CN104831774
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510180028
【發(fā)明人】曹顯利
【申請(qǐng)人】湖南網(wǎng)大科技有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月16日