液压辅助驱动系统及工程机械车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种液压辅助驱动系统及工程机械车辆。
【背景技术】
[0002]工程机械分为路面机械和非路面机械。受各国法规限制，一般路面机械的传动系统均为机械传动，满足公路高速行驶要求，而非路面机械，则不允许公路行驶，所以其动力传动系统可为机械传动，亦可为液压传动，如液压传动的轮式装载机、机械或液压传动的越野轮胎吊等。
[0003]工程机械广泛应用于重载运输、建筑施工、野外吊装以及公共服务等领域，其施工环境通常比较恶劣，行驶路况复杂多变，因此，工程机械的驱动性能日益受到关注。例如，轮式起重机在施工作业时，经常需要在各个施工现场之间来回转移，而在行驶过程中，又经常需要携带大负载，或拔山涉水，因此，客户对于轮式起重机尤其是大吨位轮式起重机的驱动性能的要求越来越高。轮式起重机是一种路面机械，其动力传动系统设计为机械传动，机械传动系统满足轮式起重机公路行驶动力要求，但当轮式起重机携带负载(如携带配重、超起等装置时)低速场地转移，或者在路面较差的山路行驶时，其动力性能难以满足需求，往往借助辅助拖车牵引才能完成场地转移。
[0004]现有的工程机械车辆多为单一动力系统驱动方式，如图1所示的机械传动系统，发动机al通过变速箱a2、分动箱a3以及传动轴a4等为车桥提供动力，这种机械动力驱动系统主要应用于在公路行驶的工程机械车辆，其传动效率高、车速范围大。而对于低速大扭矩，且往往在工地上行驶的非公路行驶的工程机械车辆来说，例如装载机动力传动系统、挖掘机行走系统、履带式起重机行走系统等，也可以采用图2所示的液压传动系统，即发动机bl带动栗b2向马达b3供应液压油，而马达b3与驱动桥b4连接，提供驱动动力，这种液压传动系统具有良好的无级调速性能和布局的灵活性，但其速度范围较小，效率较低，因此在公路行驶中较少使用。
[0005]现有工程机械中还有一种机械液压混合传动系统，如图3所示。该种混合传动系统中，液压传动系统是一种选择性使用的传动系统，即当车辆动力不足时，人为通过切换阀b5和控制阀b6开启液压传动，当公路行驶时，再将液压传动系统关闭。现有技术中液压传动系统生效时，整机必须原地静止，然后通过离合装置，将液压马达输出与车桥输入结合，或者液压驱动的车桥内部设计有离合装置，依靠该离合装置才能使液压传动系统生效，即车辆行驶过程中不能使用，限定了使用条件，这种人为控制的液压传动系统，操作繁琐且费时费力。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提出一种液压辅助驱动系统及工程机械车辆，以解决现有技术中液压传动系统生效时整机必须原地静止的问题。
[0007]为实现上述目的，本发明提供了一种液压辅助驱动系统，应用于车辆上，包括液压马达、液压栗、开关阀和控制器，其中:
[0008]所述液压马达用于为所述车辆提供驱动力；
[0009]所述液压栗用于向所述液压马达供应驱动所述液压马达转动的液压油；
[0010]所述开关阀位于连接所述液压马达两端油口的旁通油路上，用于连通或断开所述芳通油路；
[0011]所述控制器与所述开关阀连接，所述控制器能够根据所述车辆的车速对所述开关阀进行控制，以使得所述液压辅助驱动系统在所述车辆的行驶过程中生效或失效。
[0012]进一步地，所述控制器包括:
[0013]速度接收模块，用于接收所述车辆的速度信号；和
[0014]阀控模块，用于根据所述车辆的速度信号打开或关闭所述开关阀。
[0015]进一步地，所述液压马达为变量液压马达，且与所述控制器连接，所述控制器还包括排量控制模块，所述排量控制模块能够根据所述车辆的速度信号对所述液压马达的排量进行控制。
[0016]进一步地，所述液压栗为变量液压栗，且与所述控制器连接，所述排量控制模块还能够根据所述车辆的速度信号对所述液压栗的排量也进行控制。
[0017]进一步地，所述控制器还包括压力控制模块，所述压力控制模块能够根据所述车辆的速度信号对设置于所述液压栗出口处的电控溢流阀的溢流压力进行控制。
[0018]进一步地，所述控制器内预设有速度阈值，
[0019]当所述速度接收模块所接收的速度信号所对应的速度值小于所述速度阈值时，所述阀控模块控制所述开关阀断开，同时所述排量控制模块将所述液压栗和所述液压马达的排量调大，以使所述液压栗向所述液压马达供应液压油；
[0020]当所述速度接收模块所接收的速度信号所对应的速度值大于或等于所述速度阈值时，所述阀控模块控制所述开关阀闭合，以使所述液压马达的两端油口连通并形成自循环回路，同时所述排量控制模块将所述液压栗和所述液压马达的排量调小。
[0021]进一步地，所述排量控制模块能够随着所述车速的减小将所述液压栗和所述液压马达的排量从最小排量逐渐提升至预设排量，并随着所述车速的增大将所述液压栗和所述液压马达的排量从所述预设排量逐渐减小至所述最小排量。
[0022]进一步地，所述控制器还包括刹车信号接收模块，所述刹车信号接收模块用于接收所述车辆上刹车系统发出的刹车信号；
[0023]当所述刹车信号接收模块接收到所述刹车信号时，所述排量控制模块将所述液压马达的排量调至最小排量；
[0024]当所述刹车信号接收模块未接收到所述刹车信号时，所述排量控制模块根据所述车辆的速度信号对所述液压马达的排量进行调节。
[0025]进一步地，所述控制器还包括刹车信号接收模块，所述刹车信号接收模块用于接收所述车辆上刹车系统发出的刹车信号；
[0026]当所述刹车信号接收模块接收到所述刹车信号时，所述排量控制模块将所述液压栗和所述液压马达的排量调至最小排量；
[0027]当所述刹车信号接收模块未接收到所述刹车信号时，所述排量控制模块根据所述车辆的速度信号对所述液压栗和所述液压马达的排量进行调节。
[0028]进一步地，所述控制器还包括刹车信号接收模块，所述刹车信号接收模块用于接收所述车辆上刹车系统发出的刹车信号；
[0029]当所述刹车信号接收模块接收到所述刹车信号时，所述压力控制模块将所述溢流压力调至最小压力值；
[0030]当所述刹车信号接收模块未接收到所述刹车信号时，所述压力控制模块根据所述车辆的速度信号对所述溢流压力进行调节。
[0031]进一步地，所述控制器还包括变速箱信号接收模块，所述变速箱信号接收模块用于接收所述车辆上变速箱的档位或输出扭矩信号，所述控制器能够根据所述变速箱的档位或输出扭矩信号对所述液压马达的输出扭矩进行调节。
[0032]进一步地，所述液压辅助驱动系统为闭式液压辅助驱动系统，所述液压栗为双向变量液压栗，所述液压栗两端的油口分别与所述液压马达两端的油口连接。
[0033]进一步地，所述液压辅助驱动系统为开式液压辅助驱动系统，所述液压栗为单向液压栗，所述液压辅助驱动系统还包括换向阀，所述换向阀用于改变所述液压马达的转动方向，所述换向阀的两个工作油口分别连接于所述液压马达的两端，所述换向阀的进油口与所述液压栗的排油口连通，所述换向阀的出油口和所述液压栗的吸油口均与油箱连通。
[0034]进一步地，还包括补油栗，所述液压马达两端油口之间连接有补油油路，所述补油栗与所述补油油路连接，用于为所述液压马达补油。
[0035]进一步地，还包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀和所述第二单向阀串联在所述补油油路上，所述第一单向阀的进油口与所述第二单向阀的进油口相对地连通，并分别与所述补油栗的排油口连通。
[0036]进一步地，所述液压马达安装在所述车辆的驱动桥的减速器上，所述液压马达与所述减速器之间不设离合装置。
[0037]为实现上述目的，本发明还提出一种工程机械车辆，包括机械驱动系统和上述的液压辅助驱动系统，所述机械驱动系统和所述液压辅助驱动系统分别安装于所述工程机械车辆的不同驱动桥上。
[0038]基于上述技术方案，本发明通过设置液压马达、液压栗、开关阀和控制器，控制器可根据车速调整开关阀的开闭状态，以确定液压栗是否为液压马达提供液压油，当开关阀断开时，液压栗能够向液压马达供油，液压马达可以向外输出扭矩，液压辅助驱动系统生效；当开关阀闭合时，液压马达两端油口连通，自身形成闭合回路，液压栗无法向液压马