[发明专利]调配装载机功率分配比例的方法

说明书

本发明涉及一种装载机功率分配比例的方法，为解决现有装载机功率分配比例调配方法会产生大量的热量、影响可靠性和增加维护成本的问题；提供一种调配装载机功率分配比例的方法，其特征在于所述装载机的变速传动系统是准刚性变速传动系统或刚性变速传动系统，发动机通过变速传动系统刚性驱动行走系统，通过调整改变变速传动系统的速比调配装载机的液压工作系统和行走系统从发动机输出功率所吸收的功率比例。本发明公开的控制方法，通过准刚性或刚性变速传动系统的速比调节控制液压工作系统与行走系统功率的分配比例，进而降低发动机的装机功率要求、充分利用发动机功率、提高整机的作业效率和有效地降低单位工作量的燃油消耗量的目标。

技术领域

本发明涉及一种装载机，更具体地说，涉及一种调配装载机功率分配比例的方法。

背景技术

装载机是一种典型的功率分流机械系统，发动机要同时驱动行走系统、液压工作系统和附件系统，其中附件系统功率占比较小，且随工况变化波动不明显，对装载机性能影响不大。相比之下，液压工作系统和行走系统功率占比较大，且其功率的最佳分配比例随工况波动明显，一般认为液压工作系统与行走系统的功率在发动机输出功率的约束下满足互补关系。这两个子系统往往采用动力分流机构分配功率，但该机构仅保证了系统之间转速的比例关系，而转矩的分配则随系统的转矩吸收特性和负载工况等因素变化。目前装载机行走系统普遍采用液力机械变速传动系统，行走系统分得的转矩与液力变矩器泵轮转速的平方成正比，剩余的转矩才能分配给液压工作系统，因此液压工作系统分得的转矩(或功率)随发动机转速升高而急剧下降，与装载机作业的动力需求规律相悖。

如：当装载机接近运输车，希望快速举升动臂时，驾驶员踩下油门踏板提升发动机转速，表达快速提升动臂的意愿，然而液力变矩器随着发动机转速的提升吸收了大部分发动机功率，但此时行走系统功率需求并不高，往往还要通过制动消耗掉行走系统吸收的过剩功率，而液压工作系统却因为分配不到足够的功率，使动臂举升达不到期望速度，装载机的作业效率下降，单位工作量燃油消耗增加。

再如：当装载机处于铲掘物料工况时，需要较大的牵引力，而对车速的要求较低，因此行走功率的实际需求并不高。但液力变矩器转矩的提升与泵轮转速强相关，发动机需要提高转速才能满足牵引力的要求。由于行走系统对发动机的转速要求较高，又吸收了较大的转矩，发动机的大部分功率都消耗在行走系统上，液压工作系统因得不到充足的动力而响应迟缓，为满足该工况的动力需求，往往需要匹配较大功率的发动机，造成其它工况发动机负荷率下降，装载机的燃油经济性进一步变差。

液力机械变速传动系统的性质决定了传统装载机的车速和牵引力均与发动机转速存在较强的耦合关系，液压工作系统和行走系统功率的分配关系也与发动机转速呈强耦合关系，难以随工况变化灵活调节，这是导致装载机的发动机装机功率偏高、功率利用率偏低，整机作业效率下降和燃油经济性较差的主要原因之一。

为了解决上述问题，某些装载机利用泵轮离合器的滑差控制技术使液力变矩器的泵轮转速低于发动机转速，减少液力机械传动系统的功率分配，同时还不影响发动机转速的继续提升，使液压工作系统的响应速度不受行走系统负荷的影响，在一定程度上提高了作业效率和燃油经济性，但是这种方法通过离合器的滑摩实现功率分配的调节，其摩擦片会产生磨损，伴随产生大量的热量，需要通过散热器冷却，长期工作会影响动力分配系统的可靠性，增加系统的维护成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有装载机功率分配比例调配方法会产生大量的热量、影响可靠性和增加维护成本的问题，而提供一种调配装载机功率分配比例的方法，该方法在调配装载机功率分配比例时不会产生大量的热量，同时不会增加系统维护成本。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种调配装载机功率分配比例的方法，其特征在于所述装载机的变速传动系统是准刚性变速传动系统或刚性变速传动系统，发动机通过变速传动系统刚性驱动行走系统，通过调整改变变速传动系统的速比调配装载机的液压工作系统和行走系统从发动机输出功率所吸收的功率比例。