CN110439871A - 一种前轮辅助驱动系统、控制方法及工程车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前轮辅助驱动系统、控制方法及工程车辆，涉及工程车辆技术领域。该前轮辅助驱动系统包括驱动泵、补油泵以及马达组，驱动泵和马达组能够形成闭式驱动回路，补油泵被配置为向闭式驱动回路补充驱动油液；前轮辅助驱动系统还包括减压件及油箱，当前轮处于自由轮状态时，闭式驱动回路断开，减压件被配置为将补油泵与油箱连通，并将补油泵的工作压力降低至第一压力。该前轮辅助驱动系统中，采用单泵驱动马达组工作，有利于降低成本；采用闭式驱动回路，驱动油液的压力大，从而满足中大型工程车辆的作业需求；通过设置减压件，前轮位于自由轮状态时，能够将补油泵的工作压力降低至第一压力，减少补油泵的损耗，以进一步降低工作成本。

Description

一种前轮辅助驱动系统、控制方法及工程车辆

技术领域

本发明涉及工程车辆技术领域，尤其涉及一种前轮辅助驱动系统及工程车辆。

背景技术

平地机是典型的牵引式作业机械，工作装置靠机器行走的牵引力推动。目前，大部分平地机采用后桥车轮驱动，前桥仅具备转向功能，不能提供驱动牵引力。平地机最大牵引力仅由后桥车轮负荷与附着系数所决定，因平地机前桥负荷一般占整机重量的30％左右，所以平地机有30％左右牵引力没有得到发挥。平地机在精细平整作业工况时，对路面平整度要求较高，普通后轮驱动在精细平整作业时可能会由于后轮驱动力矩过大而在已平整路面上形成车辙，对路面平整度造成损坏。前轮独立驱动模式则避免此种现象的发生，在前轮独立驱动模式下，后轮为空挡位置，整机由前轮拖行，后轮不会对路面平整过的路面造成损坏。

为满足平地机在不同工况下使用要求，前轮辅助驱动可实现全轮驱动模式与前轮独立驱动模式解决上述问题。

针对前轮辅助驱动系统，第一种方案采用双泵双马达驱动方式，双泵双马达方案可以解决在某些情况下左右前轮负荷不等时(如斜坡作业时)会造成左右马达转速不等从而很难保证平地机直线行驶问题，而且可通过调节控制双泵的排量来满足转弯时左右前轮不同的流量与压力需求，但为实现车轮转弯时双泵不同排量控制，需要增加前轮转向角度传感器和铰接转向角度传感器，同时相对单泵双马达驱动方式，增加一个驱动泵，所以成本相对较高且控制较复杂。

第二种方案采用开式的单泵双马达方案，由于马达采用并联方式，在左右前轮负荷不等时会造成左右马达转速不等，很难保证平地机直线行驶，同时在某侧前车轮附着系数较差出现打滑时，容易造成打滑侧马达流量分配过多而超速，而另外一侧车轮无驱动，造成驱动牵引力的丧失；在转向时，转向内侧车轮转速低，车轮阻力较大，而转向外侧车轮转速快，车轮阻力较小，所需流量不同。由于左右马达并联，左右马达压力相同，造成转弯时左右前轮较难实现差速。

第三种方案同样采用开式的单泵双马达方案，区别于方案二设有分流阀及电液比例换向阀，解决了方案二中部分问题。但方案二、方案三采用的都是开式负载敏感系统，系统压力低，同等马达排量下输出扭矩小，满足中小型前轮辅助驱动需求；在中大型前轮辅助驱动需求时，所需辅助驱动力大，若选用开式系统，在保证辅助驱动力要求下需要选型更大排量的马达，成本较高。同时开式负载敏感系统速度可调性较差，受负载压力影响。

因此，亟需一种前轮辅助驱动系统以解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种前轮辅助驱动系统，结构简单，成本低且具有较大的驱动压力。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种前轮辅助驱动系统，包括驱动泵、补油泵以及马达组，所述驱动泵和所述马达组能够形成闭式驱动回路，所述补油泵被配置为向所述闭式驱动回路补充驱动油液；

所述前轮辅助驱动系统还包括减压件及油箱，当前轮处于自由轮状态时，所述闭式驱动回路断开，所述减压件被配置为将所述补油泵与油箱连通，并将所述补油泵的工作压力降低至第一压力。

其中，所述减压件包括背压阀或溢流阀。

其中，所述前轮辅助驱动系统还包括：

第一控制阀，所述第一控制阀设置于所述补油泵与所述减压件之间，以控制所述补油泵与所述减压件的通断。

其中，所述闭式驱动回路还包括：

第二控制阀，所述驱动泵和所述马达组通过所述第二控制阀连接，当所述前轮处于辅助驱动状态时，所述第二控制阀被配置为连通所述驱动泵和所述马达组；当所述前轮处于自由轮状态时，所述第二控制阀控制所述马达组卸荷。

其中，所述前轮辅助驱动系统还包括：

第三控制阀，当所述前轮位于自由轮状态时，所述第三控制阀被配置为将所述驱动泵的出油口和回油口连通。

其中，所述马达组包括并联设置的左马达和右马达；所述闭式驱动回路还包括分流阀，当所述前轮位于辅助驱动状态时，所述分流阀被配置为进口可选择性地与所述驱动泵连通，所述分流阀的一个出口与所述左马达连通，另一出口与所述右马达连通。

其中，所述前轮辅助驱动系统还包括：

速度切换阀，所述速度切换阀的一端与所述补油泵连接，另一端与所述马达组的控制油口连接，所述速度切换阀被配置为调整所述马达组的排量。

本发明的另一个目的在于提出一种前轮辅助驱动系统的控制方法，制动效果好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种前轮辅助驱动系统的控制方法，所述前轮辅助驱动系统包括驱动泵以及马达组，所述驱动泵和所述马达组能够形成闭式驱动回路，在前轮位于驱动状态下制动时，所述闭式驱动回路连通，且所述驱动泵的排量为零，以使所述闭式驱动回路内为静液压。

其中，当所述前轮的转速降低至预设转速时，所述闭式驱动回路断开以使所述前轮切换至自由轮状态。

本发明的再一个目的在于提出一种工程车辆，前轮具有辅助驱动功能，结构简单，成本低且具有较大的驱动压力。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种工程车辆，其特征在于，包括上述的前轮辅助驱动系统。

有益效果：本发明提供了一种前轮辅助驱动系统、控制方法及工程车辆。该前轮辅助驱动系统中，采用单泵驱动马达组工作，有利于降低成本；采用闭式驱动回路，驱动油液的压力大，能够为前轮提高较大的驱动力，从而满足中大型工程车辆的作业需求；通过设置减压件，前轮位于自由轮状态时，能够将补油泵的工作压力降低至第一压力，减少补油泵的损耗，以进一步降低工作成本。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的前轮辅助驱动系统的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的前轮辅助驱动系统的一部分结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的前轮辅助驱动系统的另一部分结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的前轮辅助驱动系统中前轮位于自由轮状态时的结构示意图；

图5是本发明实施例一提供的前轮辅助驱动系统中前轮位于驱动状态时的结构示意图；

图6是本发明实施例一提供的前轮辅助驱动系统中前轮位于驱动状态下强制分流时的结构示意图；

图7是本发明实施例一提供的前轮辅助驱动系统中前轮位于驱动状态下提高前轮转速时的结构示意图。

其中：

11、驱动泵；12、补油泵；13、泵控制阀；14、蓄能器；2、马达组；21、左马达；22、右马达；31、第一油箱；32、第二油箱；41、减压件；42、第一控制阀；5、冲洗阀；61、第二控制阀；62、先导阀；7、第三控制阀；81、第四控制阀；82、第五控制阀；83、分流阀；84、节流阀；9、速度切换阀。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

本实施例提供了一种工程车辆，该工程车辆可以为平地机、摊铺机等土方机械。工程车辆一般通过牵引力工作，工作时所需牵引力较大，以便进行挖掘、铲土、平整、压实等作业。

为了满足工程车辆的牵引力需求，本实施例中，工程车辆还包括前轮辅助驱动系统，使工程车辆采用后轮驱动的同时，前轮具有辅助驱动功能，可以满足车辆在后轮单独驱动、前轮单独驱动以及前后配合驱动三种模式下工作，灵活度好，能够满足不同的作业需求。本实施例以工程车辆为平地机为例进行介绍。

具体地，如图1所示，前轮辅助驱动系统包括驱动泵11及马达组2。马达组2包括驱动左前轮的左马达21以及驱动右前轮的右马达22，驱动泵11与马达组2形成液压驱动回路。驱动泵11为左马达21和右马达22提供液压动力，马达组2与前轮传动连接，以实现前轮驱动。本实施例中，采用单泵双马达的驱动方式，相比现有技术中的双泵双马达驱动，可以减少零件，简化结构，便于控制，成本较低。

现有技术中，单泵双马达驱动形式一般采用开式负载敏感系统，系统压力低，导致前轮辅助驱动系统的驱动力不足，仅能满足中小型平地机的前轮辅助驱动需求，对于中大型平地机则需要更换更大排量的马达，导致成本增加。

为解决上述问题，本实施例中，单泵双马达采用闭式驱动形式，即驱动泵11的出油口与马达的进油口连通，马达的出油口与驱动泵11的回油口连通，从而使驱动泵11与马达组2形成闭式驱动回路。具体地，如图1和图2所示，左马达21与右马达22并联后，左马达21的A口和右马达22的B口均能够与驱动泵11的a口连通，左马达21的B口和右马达22的A口均能够与驱动泵11的b口连通。当前轮辅助驱动系统提供辅助驱动功能时，驱动油液经驱动泵11分别进入马达内，再由马达回流至驱动泵11内，能够提高闭式驱动回路内油液压力，从而提高前轮辅助驱动系统的驱动力。

闭式驱动回路内的驱动液压力较大，在工作过程容易出现驱动油液内泄、温度升高的问题。为此，前轮辅助驱动系统还包括补油泵12，补油泵12可以向闭式驱动回路内补充驱动油液，弥补内泄的油液损失，同时通过补充的油液降低闭式驱动回路内油液的温度，保证驱动系统的正常工作。

可选地，补油泵12可以为齿轮泵，齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。齿轮泵具有结构简单紧凑、成本低、工作要求低等优点。

本实施例中，补油泵12可以为前轮辅助驱动系统提供控制油液，以便切换前轮辅助驱动系统的工作模式。当前轮辅助驱动系统停止对前轮驱动时，前轮位于自由轮状态，将跟随后轮转动。

为减少系统能耗，当前轮位于自由轮状态时，补油泵12的工作压力可以由驱动状态的第二压力降低至第一压力，使自由轮状态下补油泵12位于低耗状态，有利于降低补油泵12的功率损耗。

如图2所示，补油泵12连接有第一油箱31，补油泵12和第一油箱31之间设置有减压件41。当前轮处于自由轮状态时，补油泵12与减压件41之间连通，减压件41将连通补油泵12及第一油箱31，驱动油液进入第一油箱31内，使得补油泵12卸荷，工作压力逐渐减小，直至降低至第一压力。通过设置减压件41，可以降低补油泵12的工作压力，达到降低补油泵12功率损耗的目的。

可选地，减压件41可以为背压阀或溢流阀，背压阀或溢流阀可以根据液体压力变化选择性的打开或关闭。通过将背压阀或溢流阀的打开压力设定为第一压力，背压阀或溢流阀只有在经过其的油液的压力大于第一压力时才能打开，从而将补油泵12的工作压力调整到不大于第一压力的状态。

为保证前轮辅助驱动系统在驱动前轮的状态下，补油泵12的工作压力恢复至第二工作压力，补油泵12和减压件41之间还设置有第一控制阀42，第一控制阀42可以控制补油泵12和减压件41之间的通断。当前轮位于驱动状态时，第一控制阀42断开，补油泵12与减压件41不连通，补油泵12正常工作，其工作压力可以维持在第二压力。当前轮位于自由轮状态时，第一控制阀42打开，补油泵12和减压件41连通。减压件41将在油液的压力作用下打开，使得补油泵12和第一油箱31连通，驱动油液进入第一油箱31内，以降低驱动油液的压力，直至驱动油液的压力降低至第一压力。可选地，第一控制阀42可以为电磁阀。

可选地，前轮位于驱动状态时，第二压力可以为20-25bar，前轮位于自由轮状态时，第一压力可以为8-10bar。本实施例中，通过在自由轮状态下降低补油泵12的工作压力，可以降低补油泵12一半的功率损耗，有利于节省了成本。

如图3所示，前轮辅助驱动系统还包括冲洗阀5，冲洗阀5一端与驱动泵11的a口连通，另一端与驱动泵11的b口连通，用于对驱动油液进行冲洗，可以降低驱动油液的温度、冲洗杂质，有利于保证前轮辅助驱动系统的正常运行。

为实现前轮在驱动状态和自由轮状态之间转换，如图4和图5所示，驱动泵11和马达组2之间还设置有第二控制阀61，第二控制阀61用于控制驱动泵11与马达组2之间的通断，从而实现状态转换。

可选地，第二控制阀61可以为两位五通阀。如图4所示，当前轮位于自由轮状态时，第二控制阀61位于下位，驱动泵11与马达组2断开，马达组2与第二油箱32连通，马达组2处于卸荷状态，前轮将随后轮自由转动；可选地，当前轮处于自由轮状态时，补油泵12可以向马达组2提供控制油液至左马达21和右马达22的Y口，使得左马达21和右马达22的径向柱塞回缩，有利于左马达21和右马达22顺利卸荷后进入自由轮状态。

补油泵12与马达的Y口之间还设置有蓄能器14，补油泵12向蓄能器14提供控制油液，由蓄能器14向马达提供控制油液，可以缩短控制油液的油路，有利于提高反应速度。

如图5所示，当前轮位于驱动状态时，第二控制阀61位于上位，驱动泵11通过第二控制阀61与马达组2连通，马达组2与第二油箱32断开，闭式驱动回路连通，其内循环流动有高压驱动油液，为前轮提供驱动力。

可选地，第二控制阀61可以通过电磁控制上下位切换，也可以通过液压控制。本实施例中，第二控制阀61通过先导阀62控制。先导阀62与补油泵12连接，能够为第二控制阀61提供液压动力，以便实现第二控制阀61上位和下位之间的切换。具体地，先导阀62为二位三通的电磁阀。当平地机需要前轮驱动时，先导阀62得电，使先导阀62位于图5所示上位，控制油液通过补油泵12或蓄能器14流出后，经过先导阀62进入第二控制阀61，驱使第二控制阀61切换至上位，从而连通闭式驱动回路。

在前轮位于自由轮状态时，驱动泵11的排量应为零。若驱动泵11的斜盘存在零位偏差，则自由轮状态下，驱动泵11的实际排量大于零，驱动泵11与第二控制阀61之间的油路上将封闭有高压驱动油液，容易导致系统产生高压溢流，一方面使得油路内的油液温度大幅升高，另一方面还会产生功率损耗。

为解决上述问题，本实施例中，驱动泵11的a口和b口之间还设置有第三控制阀7。当前轮位于自由轮状态时，第三控制阀7被配置为将驱动泵11的出油口和回油口连通，即a口和b口连通。通过设置第三控制阀7，当前轮位于自由轮状态时，若驱动泵11的排量大于零，油液将通过第三控制阀7循环流动，避免将高压油封闭在驱动泵11与第二控制阀61之间，有利于保证系统的正常运行。

可选地，第三控制阀7可以为二位二通的电磁阀。如图4所示，当前轮位于自由轮状态时，第三控制阀7得电，使第三控制阀7位于左位，从而将驱动泵11的a口和b口连通。如图5所示，当前轮位于驱动状态时，第三控制阀7失电，使得第三控制阀7位于右位，第三控制阀7断开，闭式驱动回路连通，前轮正常驱动。在其他实施例中，第三控制阀7也可以为液压阀。

当前轮位于驱动状态下需要制动时，为提高制动效率，可以在保持闭式回路连通的状态下，即第二控制阀61位于图5所示上位，将驱动泵11的排量下降至零，使闭式驱动回路内为静液压，闭式驱动回路内的控制油液不流动并保持在高压状态，阻碍前轮转动，以便形成一定的制动力，能够提高制动效率。

具体地，当平地机检测到制动压力信号时，若制动压力信号大于一定值，则判断操作者踩踏制动踏板以便减速或停车。此时，驱动泵11的泵控制阀13失电，驱动泵11的斜盘回至中位，驱动泵11的排量为零，闭式驱动回路内的驱动油液处于封闭高压状态，阻止前轮转动，以提供制动力。

为保证系统的安全，驱动泵11还可以集成有溢流阀，以便在封闭高压状态的制动油液的压力过高时，对制动状态的高压油液溢流，形成保护。

当检测到前轮的转速降低至预设转速后，平地机判断系统完成行车制动，无需再额外提供制动力，则先导阀62失电，使第二控制阀61切换至下位，驱动泵11与马达组2断开，前轮进入自由轮状态。

本实施例中，前轮辅助驱动系统具有辅助制动功能，可以提高平地机的制动效率。

平地机在直线行驶时，左前轮和右前轮的阻力基本相同，驱动油液经第二控制阀61后分别向左马达21和右马达22分流等量控制油液，使得左前轮和右前轮的转速基本相同。当平地机转向时，左前轮和右前轮中，位于转向内侧的前轮受到的阻力较大，使系统中分流至内侧前轮对应的马达的控制油液的流量小；对应地，位于转向外侧的前轮受到的阻力较小，使系统中分流至外侧前轮对应的马达的控制油液的流量大。这样将导致内侧前轮的输出扭矩小，不满足转向要求，而外侧车轮输出扭矩大，远超转向需求，最终导致内侧前轮转速过低，外侧前轮转速过高，容易出现打滑。

为解决上述问题，如图6所示，闭式驱动回路还包括分流阀83，分流阀83的进口可选择性地与驱动泵11连通，分流阀83的一个出口与左马达21连通，另一出口与右马达22连通。当检测到平地机转向或转向过程中某侧前轮出现打滑时，分流阀83的进口与驱动泵11连通，驱动泵11提供的控制油液经第二控制阀61后，经过分流阀83强制分流，使驱动油液等量分配至左马达21和右马达22中。在等量控制油液的驱动下，因内侧前轮阻力较大，外侧前轮阻力较小，使得内侧前轮的转速较小，外侧前轮的转速较大，实现转向。

具体地，前轮辅助驱动系统还包括第四控制阀81和第五控制阀82，第四控制阀81的一端与左马达21连接，另一端与第二控制阀61连接；第五控制阀82的一端与右马达22连接，另一端与第二控制阀61连接。当平地机直线行驶时，控制油液经过第二控制阀61后，一部分油液经过第四控制阀81进入左马达21后回流至驱动泵11，另一部分油液经过第五控制阀82进入右马达22后回流至驱动泵11，控制油液不经过分流阀83。当检测到平地机转向或转向过程中某侧前轮出现打滑时，第四控制阀81和第五控制阀82断开，经过第二控制阀61的油液经分流阀83强制等量分流后，再分别流入左马达21和右马达22中，避免前轮打滑或出现马达空吸问题。

可选地，前轮辅助系统还可以设置有节流阀84，节流阀84并联设置在分流阀83的下游，可以进一步平衡左马达21和右马达22内的控制油液的压力，节流阀84可以向低压一侧补充驱动油液，进一步保证平地机顺利实现差速转向。

可选地，可以通过左前轮和右前轮的转速比判断是否存在打滑。以平地机向左侧转向为例，左侧前轮转速低于右侧前轮的转速。当正常转向时，左前轮和右前轮的转速比为定值，当检测到左前轮和右前轮的转速比大于该定值时，则出现打滑。

当前轮处于驱动状态下，需将前轮的转速调至高于某一转速时，可以通过增大驱动泵11的排量，提高闭式驱动回路内的控制油液的流量实现。为在保持驱动泵11排量不变的情况下，提高前轮的转速，从而降低能耗，如图7所示，前轮驱动系统还设置有速度切换阀9，速度切换阀9一端与补油泵12连接，另一端可以与马达组2的控制油口连接，以便调整马达组2的排量。

具体地，当前轮处于驱动状态下，需将前轮的转速调至高于某一转速时，速度切换阀9将补油泵12和马达组2的控制油口连通，补油泵12提供的控制油液能够依次经过速度切换阀9及控制油口进入马达组2内，使左马达21和右马达22的部分柱塞凸轮缩回柱塞腔内，以将左马达21和右马达22切换至低排量状态，从而在流量不变的情况下提高左马达21和右马达22的输出速度。

当前轮处于驱动状态下，需将前轮的转速调至低于某一转速时，速度切换阀9将补油泵12和马达组2的控制油口断开，并将控制油口连通至第二油箱32。马达组2内的控制油液将经过控制油口以及速度切换阀9后，回流至第二油箱32内，使左马达21和右马达22的部分柱塞凸轮伸出柱塞腔外，以将左马达21和右马达22切换至正常排量状态，从而在流量不变的情况下降低左马达21和右马达22的输出速度，实现低速运行。

可选地，速度切换阀9可以为二位三通的电磁阀。

本实施例提供的前轮辅助驱动系统的工作过程如下：

如图4所示，前轮处于自由轮状态时，第一控制阀42、先导阀62及第三控制阀7失电，第二控制阀61位于下位，使得闭式驱动回路断开。驱动泵11的a口与b口通过第三控制阀7的左右连通，避免驱动泵11的斜盘因零位偏差导致驱动泵11与第二控制阀61之间的油路内封闭有高压控制油液。补油泵12通过第一控制阀42的左位与减压件41连通，使补油泵12内的控制油液通过减压件41进入第一油箱31内，降低补油泵12的工作压力，减小补油泵12的损耗。同时，补油泵12向蓄能器14提供控制油液，补油泵12或蓄能器14内的控制油液进入马达的Y口，使得马达的径向柱塞回缩，左马达21和右马达22不提供驱动力，前轮为自由轮状态。

如图5所示，前轮处于驱动状态时，第一控制阀42、先导阀62及第三控制阀7得电，第一控制阀42位于右位关闭，第三控制阀7位于右位关闭，先导阀62位于上位，使得第二控制阀61位于上位导通，闭式驱动回路连通。驱动泵11的控制油液经a口、第二控制阀61的上位后分流，一部分经第四控制阀81的上位进入左马达21后，再经第二控制阀61及b口回流至驱动泵11，另一部分经第五控制阀82的上位进入右马达22后，再经第二控制阀61及b口回流至驱动泵11，驱动左前轮和右前轮。

当前轮需要辅助制动时，驱动泵11的泵控制阀13失电，使得驱动泵11的斜盘回至中位，驱动泵11的排量为零。闭式驱动回路内将封闭有高压控制油液，阻止前轮转动，以便提供一定的制动力。

当检测到前轮的转速降低至预设转速后，第一控制阀42、第三控制阀7以及先导阀62失电，使得第二控制阀61位于下位，闭式驱动回路断开。经马达组2的出油口的回流的驱动油液经第二控制阀61回流至第二油箱32卸荷。驱动泵11的a口和b口通过第三控制阀7连通形成循环回路，避免驱动泵11的斜盘存在零位偏差而导致油路中存在封闭高压驱动液。补油泵12的控制油液通过第一控制阀42和减压件41与第一油箱31连通，降低补油泵12的工作压力，从而降低补油泵12的功率损耗。

如图6所示，当检测到平地机转向或转向过程中某侧前轮出现打滑时，第四控制阀81和第五控制阀82得电，使得第四控制阀81和第五控制阀82断开，经过第二控制阀61的控制油液，将在分流阀83的作用下强制等量分流后，分别进入左马达21和右马达22中。此时，节流阀84可以向低压侧补充控制油液。

如图7所示，当需要将前轮的转速调至高于某一转速时，速度切换阀9得电，使速度切换阀9位于上位，补油泵12或蓄能器14内的控制油液通过速度切换阀9进入马达的控制油口，使马达的部分柱塞凸轮缩回至柱塞腔内，以将左马达21和右马达22的排量由正常排量降低至低排量状态，从而在流量不变的情况下提高左马达21和右马达22的输出速度。速度切换阀9失电后，切换至下位，马达的控制油口与第二油箱32连通，马达恢复至正常排量。

实施例二

本实施例提供了一种前轮辅助驱动系统的控制方法，可以应用于平地机、摊铺机等工程车辆中，使得前轮辅助驱动系统具有辅助制动的功能，有利于提高工程车辆的制动效率。本实施例仍以平地机中的前轮辅助驱动系统的控制方法为例进行介绍。

具体地，前轮辅助驱动系统中的驱动泵11和马达组2可以形成闭式驱动回路。当在前轮位于驱动状态下制动时，在闭式驱动回路连通的状态下，可以控制驱动泵11的排量为零，以使闭式驱动回路内为静液压。

闭式驱动回路内的控制油液不流动并保持在高压状态，阻碍前轮转动，以便形成一定的制动力，能够提高制动效率。

可选地，驱动泵11的排量可以通过泵控制阀13控制实现调整。当泵控制阀13失电时，驱动泵11的斜盘回至中位，驱动泵11的排量为零，闭式驱动回路内的驱动油液处于封闭高压状态，阻止前轮转动，以提供制动力。

为保证辅助制动时机准确，可以通过检测平地机的制动组件是否存在制动信号来控制驱动泵11的排量。可选地，制动信号可以为制动踏板受到的压力信号。当检测到制动压力信号时，若制动压力信号大于一定值，则判断操作者踩踏制动踏板以便减速或停车。此时，可以将驱动泵11的排量调整为零。

当检测到前轮的转速降低至预设转速后，判断系统完成行车制动，无需再额外提供制动力，则闭式驱动回路断开，闭式驱动回路中的控制油液卸流，前轮进入自由轮状态。

值得说明的是，本实施例提供的前轮辅助驱动系统的控制方法可以应用于实施例一提供的前轮辅助驱动系统中，也可以用于其他具有闭式驱动回路的驱动系统中。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种前轮辅助驱动系统，其特征在于，包括驱动泵(11)、补油泵(12)以及马达组(2)，所述驱动泵(11)和所述马达组(2)能够形成闭式驱动回路，所述补油泵(12)被配置为向所述闭式驱动回路补充驱动油液；

所述前轮辅助驱动系统还包括减压件(41)及油箱，当前轮处于自由轮状态时，所述闭式驱动回路断开，所述减压件(41)被配置为将所述补油泵(12)与油箱连通，并将所述补油泵(12)的工作压力降低至第一压力。

2.如权利要求1所述的前轮辅助驱动系统，其特征在于，所述减压件(41)包括背压阀或溢流阀。

3.如权利要求1所述的前轮辅助驱动系统，其特征在于，所述前轮辅助驱动系统还包括：

第一控制阀(42)，所述第一控制阀(42)设置于所述补油泵(12)与所述减压件(41)之间，以控制所述补油泵(12)与所述减压件(41)的通断。

4.如权利要求1-3中任一项所述的前轮辅助驱动系统，其特征在于，所述闭式驱动回路还包括：

第二控制阀(61)，所述驱动泵(11)和所述马达组(2)通过所述第二控制阀(61)连接，当所述前轮处于辅助驱动状态时，所述第二控制阀(61)被配置为连通所述驱动泵(11)和所述马达组(2)；当所述前轮处于自由轮状态时，所述第二控制阀(61)控制所述马达组(2)卸荷。

5.如权利要求1-3中任一项所述的前轮辅助驱动系统，其特征在于，所述前轮辅助驱动系统还包括：

第三控制阀(7)，当所述前轮位于自由轮状态时，所述第三控制阀(7)被配置为将所述驱动泵(11)的出油口和回油口连通。

6.如权利要求1-3中任一项所述的前轮辅助驱动系统，其特征在于，所述马达组(2)包括并联设置的左马达(21)和右马达(22)；所述闭式驱动回路还包括分流阀(83)，当所述前轮位于辅助驱动状态时，所述分流阀(83)被配置为进口可选择性地与所述驱动泵(11)连通，所述分流阀(83)的一个出口与所述左马达(21)连通，另一出口与所述右马达(22)连通。

7.如权利要求1-3中任一项所述的前轮辅助驱动系统，其特征在于，所述前轮辅助驱动系统还包括：

速度切换阀(9)，所述速度切换阀(9)的一端与所述补油泵(12)连接，另一端与所述马达组(2)的控制油口连接，所述速度切换阀(9)被配置为调整所述马达组(2)的排量。

8.一种前轮辅助驱动系统的控制方法，其特征在于，所述前轮辅助驱动系统包括驱动泵(11)以及马达组(2)，所述驱动泵(11)和所述马达组(2)能够形成闭式驱动回路，在前轮位于驱动状态下制动时，所述闭式驱动回路连通，且所述驱动泵(11)的排量为零，以使所述闭式驱动回路内为静液压。

9.如权利要求8所述的前轮辅助驱动系统的控制方法，其特征在于，当所述前轮的转速降低至预设转速时，所述闭式驱动回路断开以使所述前轮切换至自由轮状态。

10.一种工程车辆，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的前轮辅助驱动系统。