[发明专利]独立电驱动加装离合器型装载机驱动控制系统及方法

说明书

本发明提供一种独立电驱动加装离合器型装载机驱动控制系统及方法，装载机的驱动控制系统通过前后桥加装两主减速器及前后桥加装两电机，两电机之间加装离合器，并且每个车轮上加装一轮边减速器。使得装载机在不同工况下通过离合器与两电机的分离与结合，对两电机的需求扭矩赋予不同的值，使两电机以不同的驱动力进行工作，从而满足装载机四驱工作需要，并最大限度的减少寄生功率，提高电机使用效率和资源的合理分配。

技术领域

本发明涉及铲运工程机械技术领域，具体涉及一种节能型独立电驱动加装离合器的装载机驱动控制系统及方法。

背景技术

装载机用于土壤、砂石、煤炭等散装物料的装卸、推运以及施工作业等，其广泛应用于各类施工场所。目前，轮式装载机驱动控制系统普遍采用的是以内燃机为动力，传动装置为液力传动，其主要由发动机、变矩器、动力换档变速器、传动轴、驱动桥等组成。该方式的动力传动系统技术成熟，发动机一般以柴油发动机为主。

但是其缺点在于：

发动机燃油消耗大，浪费能源，污染环境。液力变矩器传动效率低，一般工作时平均效率只有30％左右；对装载机所用的动力换档变速器为多档变速器，一般为前进三个档后退三个档或前进四个档后退四个档；变速器换档采用液压手动操作，结构复杂，制造成本高，维修困难。四驱装载机在行驶过程中，由于前后桥载荷变化较大，前后桥轮胎半径变化也较大，因此装载机在工作过程中由于前后轮角速度相同，线速度不同所产生的寄生功也达到了行驶功率的20％以上，造成了巨大的能量浪费。找出一种能满足装载机正常工作，又将寄生功率减至最小的装载机构型及控制方法十分必要。

在发明专利CN201911216703.7、CN201510559655.7和实用新型专利CN201922126881.2、CN201520682565.2中提出了前后桥独立驱动装载机结构，特别是CN201510559655.7对前后桥独立驱动装载机的驱动力矩分配也做了相应的研究，但仅是针对电机的效率和电机出现打滑的情况进行了探讨，并未现实的考虑装载机的标准使用工况及前后桥电机的使用特点，在实际生产中会有一定的局限。

发明内容

为此本发明设计一种独立电驱动加装离合器型装载机驱动控制系统及方法，该装载机通过在前后桥分别设置电机和减速器，在两电机之间加装离合器的方式，既能满足四驱独立工作需要，还可以视工况调整前后桥电机的接合状态，从而使电机的扭矩分配合理化，提高电机使用效率，最大限度减少寄生功率的产生。

因此本发明所采用的技术方案如下：

一种独立电驱动加装离合器型装载机驱动控制系统，其特征在于：

在前桥设置电机一、主减速器一和轮边减速器，

在后桥设置电机二、主减速器二和轮边减速器；

电机一与电机二之间设置离合器；

所述电机一的转速按如下公式计算：

ω_{电机_1}＝(V_前轮*i_主减*i_轮边)/r_前轮 (1)

ω_{电机_1}：电机一的转速；

V_前轮：装载机前轮的线速度；

i_主减：主减速器速比；

i_轮边：轮边减速器速比；

r_前轮：前轮半径；

所述电机一的扭矩按如下公式计算：