本發(fā)明屬于工程機(jī)械動力控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，適用于混合動力裝載機(jī)，具體涉及一種裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的裝載機(jī)作業(yè)過程中，需要頻繁啟停和往復(fù)運(yùn)動，要求駕駛員連續(xù)改變油門開度，這不僅會嚴(yán)重縮短發(fā)動機(jī)的使用壽命，還會使發(fā)動機(jī)頻繁處于經(jīng)濟(jì)低效區(qū)，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的油耗偏高。此外，頻繁制動不僅浪費(fèi)能量，還會導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)熱和元件損耗。傳統(tǒng)裝載機(jī)一般都裝有液力變矩器，而液力變矩器在低速重載工作時傳動效率低，造成了嚴(yán)重的能量浪費(fèi)。

現(xiàn)有的傳統(tǒng)裝載機(jī)的動力控制系統(tǒng)普遍存在油耗高、排放差且低速重載時傳動效率低的缺點(diǎn)，同時制動能量通常以熱的形式被浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)及控制方法，該系統(tǒng)油耗低、排放性好且能夠回收制動能量，結(jié)合說明書附圖，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)，所述混合動力控制系統(tǒng)由發(fā)動機(jī)1、第一變量泵2、轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3、第二變量泵4、第一兩位兩通換向閥5、油箱6、第二兩位兩通換向閥7、液壓蓄能器8、溢流閥9、第三兩位兩通換向閥10、變量泵/馬達(dá)11、前橋12、耦合器13、手剎14、變速箱15、離合器16、液力變矩器17和后橋18組成；

所述發(fā)動機(jī)1分別與液力變矩器17和第一變量泵2連接，第一變量泵2的出油口與轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3相連，第二變量泵4與第一變量泵2同軸連接，第二變量泵4的出油口與第一兩位兩通換向閥5的進(jìn)油口相連，變量泵/馬達(dá)11的進(jìn)油口與第三兩位兩通換向閥10的出油口相連，第三兩位兩通換向閥10的進(jìn)油口、第一兩位兩通換向閥5的出油口以及溢流閥9的進(jìn)油口均分別與第二兩位兩通換向閥7的出油口連通，第二兩位兩通換向閥7的進(jìn)油口與液壓蓄能器8的出油口連通，第二變量泵4的進(jìn)油口、變量泵/馬達(dá)11的出油口、第一變量泵2的進(jìn)油口以及溢流閥9的出油口均與油箱6連接；

所述變量泵/馬達(dá)11的輸出軸通過耦合器13與前橋12連接；

所述液力變矩器17的輸出端經(jīng)離合器16與變速箱15連接，變速箱15的動力輸出端一路與后橋18連接，另一路依次經(jīng)手剎14和耦合器13與前橋12連接；

進(jìn)一步地，所述耦合器13具有變速比，所述耦合器13連接于變量泵/馬達(dá)11的馬達(dá)端，使變量泵/馬達(dá)11高速運(yùn)轉(zhuǎn)，提高變量泵/馬達(dá)11運(yùn)行效率；

裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)的控制方法，所述控制方法為混合驅(qū)動控制模式；

所述混合驅(qū)動控制模式的過程為：裝載機(jī)起動后，當(dāng)裝載機(jī)的需求功率大于發(fā)動機(jī)1的燃油高效區(qū)功率的上限，且液壓蓄能器8內(nèi)的壓力值高于設(shè)定的最低工作壓力值，所述混合動力控制系統(tǒng)進(jìn)入混合驅(qū)動模式，此時，離合器16接合，第一兩位兩通換向閥5斷開，第二兩位兩通換向閥7和第三兩位兩通換向閥均聯(lián)通，第二變量泵4的排量為零，變量泵/馬達(dá)11工作在馬達(dá)狀態(tài)，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)1工作點(diǎn)使其工作在燃油高效區(qū)，發(fā)動1帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，第二變量泵4處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，油箱6的液壓油經(jīng)第一變量泵2進(jìn)入轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3，液壓蓄能器8中的液壓油依次經(jīng)第二兩位兩通換向閥7、第三兩位兩通換向閥10和變量泵/馬達(dá)11進(jìn)入油箱6，變量泵/馬達(dá)11帶動耦合器13工作，耦合器13的動力輸出端分為兩路：一路直接驅(qū)動前橋12，另一路依次經(jīng)手剎14和變速箱15，進(jìn)而驅(qū)動后橋18；此時，發(fā)動1的動力依次經(jīng)液力變矩器17、離合器16和變速箱15，變速箱15的動力輸出端分為兩路：一路直接驅(qū)動后橋18，另一路依次經(jīng)手剎14和耦合器13，進(jìn)而驅(qū)動前橋12；

裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)的控制方法，其中，所述控制方法還包括純液壓驅(qū)動控制模式；

所述純液壓驅(qū)動控制模式的過程為：裝載機(jī)起動后，當(dāng)裝載機(jī)的需求功率小于發(fā)動機(jī)1的燃油高效區(qū)功率的下限，且液壓蓄能器8內(nèi)的壓力高于設(shè)定的最低工作壓力值，所述混合動力控制系統(tǒng)進(jìn)入純液壓驅(qū)動控制模式，此時，離合器16分離，第二兩位兩通換向閥7和第三兩位兩通換向閥10均聯(lián)通，第一兩位兩通換向閥5斷開，第二變量泵4排量為零，變量泵/馬達(dá)11工作在馬達(dá)狀態(tài)，發(fā)動機(jī)帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，第二變量泵4處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，油箱6的液壓油經(jīng)第一變量泵2進(jìn)入轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3，液壓蓄能器8中液壓油依次經(jīng)過第二兩位兩通換向閥7、第三兩位兩通換向閥10和變量泵/馬達(dá)11進(jìn)入油箱6，另外，變量泵/馬達(dá)11帶動耦合器13工作，耦合器13的動力輸出端分為兩路：一路直接驅(qū)動前橋12；另一路依次經(jīng)手剎14和變速箱15，進(jìn)而驅(qū)動后橋18；

裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)的控制方法，其中，所述控制方法還包括發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動控制模式；

所述發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動控制模式的過程為：裝載機(jī)起動后，當(dāng)裝載機(jī)的需求功率處于發(fā)動機(jī)1的燃油高效區(qū)，或當(dāng)裝載機(jī)工作需求的功率高于發(fā)動機(jī)1燃油高效區(qū)功率的上限且液壓蓄能器8內(nèi)的壓力低于設(shè)定的最低工作壓力值，所述混合動力控制系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式，此時，離合器16接合，第一兩位兩通換向閥5、第二兩位兩通換向閥7和第三兩位兩通換向閥10均斷開，第二變量泵4和變量泵/馬達(dá)11排量均為零，發(fā)動1帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，第二變量泵4處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，油箱6的液壓油經(jīng)第一變量泵2進(jìn)入轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3，發(fā)動1的動力依次經(jīng)液力變矩器17、離合器16和變速箱15，變速箱15的動力輸出端分為兩路：一路直接驅(qū)動后橋18，另一路依次經(jīng)手剎14和耦合器13，進(jìn)而驅(qū)動前橋12；此時，耦合器13帶動變量泵/馬達(dá)11旋轉(zhuǎn)，變量泵/馬達(dá)11空轉(zhuǎn)；

裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)的控制方法，其中，所述控制方法還包括怠速充壓控制模式；

所述怠速充壓控制模式的過程為：起動發(fā)動機(jī)1熱機(jī)或裝載機(jī)臨時停車時，當(dāng)液壓蓄能器8內(nèi)的壓力低于設(shè)定的最高工作壓力值，所述混合動力控制系統(tǒng)進(jìn)入怠速充壓控制模式，此時，離合器16分離，第一兩位兩通換向閥5和第二兩位兩通換向閥7均聯(lián)通，第三兩位兩通換向閥10斷開，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)使其工作在燃油高效區(qū)，調(diào)節(jié)第一變量泵2排量為零，調(diào)節(jié)第二變量泵4工作在泵狀態(tài)，發(fā)動機(jī)1帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，第一變量泵2處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，第二變量泵4使油箱6的液壓油依次經(jīng)過第二變量泵4、第一兩位兩通換向閥5和第二兩位兩通換向閥7，最終給液壓蓄能器8充能，此時，變量泵/馬達(dá)11不工作；

裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)的控制方法，其中，所述控制方法還包括起車控制模式；

所述起車控制模式的過程為：裝載機(jī)起車時，當(dāng)液壓蓄能器8內(nèi)的壓力低于設(shè)定的最低工作壓力值時，所述混合動力控制系統(tǒng)進(jìn)入起車控制模式，此時，離合器16處于分離狀態(tài)，第一兩位兩通換向閥5和第三兩位兩通換向閥10均聯(lián)通，第二兩位兩通換向閥7斷開，變量泵/馬達(dá)11工作在馬達(dá)狀態(tài)，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)1工作在燃油高效區(qū)，發(fā)動機(jī)1帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，油箱6的液壓油經(jīng)第一變量泵2進(jìn)入轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3，第二變量泵4使油箱6液壓油依次經(jīng)過第二變量泵4、第一兩位兩通換向閥5、第三兩位兩通換向閥10和變量泵/馬達(dá)11進(jìn)入油箱6，另外，變量泵/馬達(dá)11帶動耦合器13工作，耦合器13的動力輸出端分為兩路：一路直接驅(qū)動前橋12；另一路依次經(jīng)手剎14和變速箱15，進(jìn)而驅(qū)動后橋18；

裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)的控制方法，其中，所述控制方法還包括行車充壓控制模式；

所述行車充壓控制模式的過程為：裝載機(jī)起動后，當(dāng)裝載機(jī)的需求功率低于發(fā)動機(jī)1的燃油高效區(qū)功率的下限，且液壓蓄能器8內(nèi)的壓力值低于設(shè)定的最高工作壓力值時，所述混合動力控制系統(tǒng)進(jìn)入行車充壓驅(qū)動模式，此時，離合器16接合，第一兩位兩通換向閥5和第二兩位兩通換向閥7均聯(lián)通，第三兩位兩通換向閥10斷開，變量泵/馬達(dá)11排量為零，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)1工作點(diǎn)使其工作在燃油高效區(qū)，發(fā)動機(jī)1帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，油箱6的液壓油經(jīng)第一變量泵2進(jìn)入轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3，第二變量泵4使油箱6的液壓油依次經(jīng)第二變量泵4、第一兩位兩通換向閥5和第二兩位兩通換向閥7，最終給液壓蓄能器8充能，發(fā)動1的動力依次經(jīng)液力變矩器17、離合器16和變速箱15，變速箱15的動力輸出端分為兩路：一路直接驅(qū)動后橋18，另一路依次經(jīng)手剎14和耦合器13，進(jìn)而驅(qū)動前橋12；此時，耦合器13帶動變量泵/馬達(dá)11旋轉(zhuǎn)，變量泵/馬達(dá)11處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)；

裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)的控制方法，其中，所述控制方法還包括再生制動模式；

所述再生制動模式的過程為：離合器16分離，第二兩位兩通換向閥7和第三兩位兩通換向閥10均聯(lián)通，第一兩位兩通換向閥5斷開，第二變量泵4的排量為零，變量泵/馬達(dá)11工作在泵狀態(tài)，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)1工作點(diǎn)使其工作在燃油高效區(qū)，發(fā)動機(jī)1帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，第二變量泵4處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，油箱6的液壓油經(jīng)第一變量泵2進(jìn)入轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3，制動能量分為兩路：一路由前橋12直接帶動耦合器13工作，另一路依次經(jīng)變速箱15和手剎14進(jìn)而帶動耦合器13工作，耦合器13帶動變量泵/馬達(dá)11旋轉(zhuǎn)，變量泵/馬達(dá)11使油箱6的液壓油依次經(jīng)變量泵/馬達(dá)11、第三兩位兩通閥10和第二兩位兩通閥7，最終給液壓蓄能器8充能。

進(jìn)一步地，根據(jù)制動強(qiáng)度大小將制動強(qiáng)度分為輕度制動和重度制動，當(dāng)制動強(qiáng)度為輕度制動時，整機(jī)制動轉(zhuǎn)矩只由所述再生制動控制模式下的再生制動系統(tǒng)提供；當(dāng)制動強(qiáng)度為重度制動時，整機(jī)制動轉(zhuǎn)矩由裝載機(jī)原有制動系統(tǒng)與所述再生制動控制模式下的再生制動系統(tǒng)共同提供。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1.本發(fā)明所述裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)所設(shè)的液壓泵/馬達(dá)、液壓蓄能器和扭矩耦合器相配合，實(shí)現(xiàn)了對制動能量的回收和再利用；

2.本發(fā)明所述裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)中，液壓泵連接于發(fā)動機(jī)之后給蓄能器充壓，與現(xiàn)有技術(shù)中液壓泵連接于液力變矩器之后相比，可以有效提高充壓效率。

3.本發(fā)明所述裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)中，耦合器連接于液力變矩器之后，與現(xiàn)有技術(shù)中耦合器連接于液力變矩器之前相比，可以大大提高能量回收和利用的效率。

4.本發(fā)明所述裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)中，蓄能器存儲的能量可待必要時釋放，提高了整機(jī)效率。

5.本發(fā)明所述裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)避免了裝載機(jī)起車時液力變矩器效率低的問題。

6.本發(fā)明所述裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)能夠調(diào)整發(fā)動機(jī)的工作點(diǎn)，進(jìn)而提高整機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)，在怠速充壓模式下的動力傳遞路線圖。

圖3是本發(fā)明裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)，在起車模式下的動力傳遞路線圖。

圖4是本發(fā)明裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)，在純液壓驅(qū)動模式下的動力傳遞路線圖。

圖5是本發(fā)明裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)，在發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式下的動力傳遞路線圖。

圖6是本發(fā)明裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)，在行車充壓模式下的動力傳遞路線圖。

圖7是本發(fā)明裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)，在混合動力驅(qū)動模式下的動力傳遞路線圖。

圖8是本發(fā)明裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)，在再生制動模式下的動力傳遞路線圖。

圖中：

1-發(fā)動機(jī)， 2-第一變量泵， 3-轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)，

4-第二變量泵， 5-第一兩位兩通換向閥， 6-油箱，

7-第二兩位兩通換向閥， 8-液壓蓄能器， 9-溢流閥，

10-第三兩位兩通換向閥， 11-變量泵/馬達(dá)， 12-前橋，

13-耦合器， 14-手剎， 15-變速箱，

16-離合器， 17-液力變矩器， 18-后橋。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，及其所帶來的有益效果，結(jié)合說明書附圖，本發(fā)明的具體實(shí)施方式如下：

如圖1所示，本發(fā)明公開了裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)，該混合動力控制系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)1、第一變量泵2、轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3、第二變量泵4、第一兩位兩通換向閥5、油箱6、第二兩位兩通換向閥7、液壓蓄能器8、溢流閥9、第三兩位兩通換向閥10、變量泵/馬達(dá)11、前橋12、耦合器13、手剎14、變速箱15、離合器16、液力變矩器17和后橋18組成。所述發(fā)動機(jī)1分別與液力變矩器17和第一變量泵2機(jī)械連接，第一變量泵2的出油口與轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3相連，并帶動整個轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3運(yùn)轉(zhuǎn)，第二變量泵4與第一變量泵2同軸機(jī)械連接，第二變量泵4的出油口與第一兩位兩通換向閥5的進(jìn)油口連通，變量泵/馬達(dá)11的進(jìn)油口與第三兩位兩通換向閥10的出油口連通，第三兩位兩通換向閥10的進(jìn)油口、第一兩位兩通換向閥5的出油口以及溢流閥9的進(jìn)油口均與第二兩位兩通換向閥7的出油口連通，第二兩位兩通換向閥7的進(jìn)油口與液壓蓄能器8的出油口連通，第二變量泵4的進(jìn)油口、變量泵/馬達(dá)11的出油口、第一變量泵2的進(jìn)油口以及溢流閥9的出油口均與油箱6連通；變量泵/馬達(dá)11的輸出軸通過耦合器13與前橋12的動力輸入端機(jī)械連接，液力變矩器17的動力輸出端與離合器16的動力輸入端機(jī)械連接，離合器16的動力輸出端與變速箱15的動力輸入端機(jī)械連接，變速箱15的動力輸出端分別與后橋18的動力輸入端和手剎14的動力輸入端機(jī)械連接，手剎14的動力輸出端與耦合器13的動力輸入端機(jī)械連接。

所述耦合器13具有一定的變速比，可保證變量泵/馬達(dá)11工作在高轉(zhuǎn)速區(qū)，提高變量泵/馬達(dá)11的工作效率。

結(jié)合前述的裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還公開了裝載機(jī)串并聯(lián)液壓混合動力控制系統(tǒng)的控制方法，所述控制方法包括怠速充壓控制模式、起車控制模式、純液壓驅(qū)動控制模式、發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動控制模式、行車充壓控制模式、混合驅(qū)動控制模式以及再生制動模式。依次敘述如下：

1.怠速充壓控制模式

起動發(fā)動機(jī)1熱機(jī)或裝載機(jī)臨時停車時，當(dāng)液壓蓄能器8內(nèi)的壓力低于設(shè)定的最高工作壓力值時，所述混合動力控制系統(tǒng)進(jìn)入怠速充壓控制模式。如圖2所示，離合器16處于分離狀態(tài)，第一兩位兩通換向閥5和第二兩位兩通換向閥7均開啟，即第一兩位兩通換向閥5和第二兩位兩通換向閥7均處于聯(lián)通狀態(tài)，第三兩位兩通換向閥10關(guān)閉，即此時第三兩位兩通換向閥10處于斷開狀態(tài)，調(diào)節(jié)第一變量泵2排量為零，調(diào)節(jié)第二變量泵4工作在泵狀態(tài)，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)使其工作在燃油高效區(qū)，發(fā)動機(jī)1帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，第一變量泵2處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，第二變量泵4使油箱6的液壓油依次經(jīng)過第二變量泵4、第一兩位兩通換向閥5和第二兩位兩通換向閥7，最終給液壓蓄能器8充能，此時，變量泵/馬達(dá)11不工作。

2.起車控制模式

裝載機(jī)起車時，當(dāng)液壓蓄能器8內(nèi)的壓力低于設(shè)定的最低工作壓力值時，所述混合動力控制系統(tǒng)進(jìn)入起車控制模式。如圖3所示，離合器16處于分離狀態(tài)，第一兩位兩通換向閥5和第三兩位兩通換向閥10均開啟，即第一兩位兩通換向閥5和第三兩位兩通換向閥10均處于聯(lián)通狀態(tài)，第二兩位兩通換向閥7關(guān)閉，即第二兩位兩通換向閥7處于斷開狀態(tài)，調(diào)節(jié)變量泵/馬達(dá)11工作在馬達(dá)狀態(tài)，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)1工作點(diǎn)使其工作在燃油高效區(qū)，發(fā)動機(jī)1帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，油箱6的液壓油經(jīng)第一變量泵2進(jìn)入轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3，第二變量泵4使油箱6液壓油依次經(jīng)過第二變量泵4、第一兩位兩通換向閥5、第三兩位兩通換向閥10和變量泵/馬達(dá)11進(jìn)入油箱6，另外，變量泵/馬達(dá)11帶動耦合器13工作，耦合器13的動力輸出端分為兩路：一路直接驅(qū)動前橋12；另一路依次經(jīng)手剎14和變速箱15，進(jìn)而驅(qū)動后橋18。

3.純液壓驅(qū)動控制模式

裝載機(jī)起動后，當(dāng)裝載機(jī)的需求功率小于發(fā)動機(jī)1的燃油高效區(qū)功率的下限，且液壓蓄能器8內(nèi)的壓力高于設(shè)定的最低工作壓力值，所述混合動力控制系統(tǒng)進(jìn)入純液壓驅(qū)動控制模式。如圖4所示，離合器16處于分離狀態(tài)，第二兩位兩通換向閥7和第三兩位兩通換向閥10均開啟，即第二兩位兩通換向閥7和第三兩位兩通換向閥10均處于聯(lián)通狀態(tài)，第一兩位兩通換向閥5關(guān)閉，即第一兩位兩通換向閥5處于斷開狀態(tài)，調(diào)節(jié)第二液壓泵4使其排量為零，調(diào)節(jié)變量泵/馬達(dá)11使其工作在馬達(dá)狀態(tài)，發(fā)動機(jī)帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，第二變量泵4處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，油箱6的液壓油經(jīng)第一變量泵2進(jìn)入轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3，液壓蓄能器8中液壓油依次經(jīng)過第二兩位兩通換向閥7、第三兩位兩通換向閥10和變量泵/馬達(dá)11進(jìn)入油箱6，另外，變量泵/馬達(dá)11帶動耦合器13工作，耦合器13的動力輸出端分為兩路：一路直接驅(qū)動前橋12；另一路依次經(jīng)手剎14和變速箱15，進(jìn)而驅(qū)動后橋18。

4.發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式

裝載機(jī)起動后，當(dāng)裝載機(jī)的需求功率處于發(fā)動機(jī)1的燃油高效區(qū)，或當(dāng)裝載機(jī)工作需求的功率高于發(fā)動機(jī)1燃油高效區(qū)功率的上限且液壓蓄能器8內(nèi)的壓力低于設(shè)定的最低工作壓力值，所述混合動力控制系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式。如圖5所示，離合器16處于接合狀態(tài)，第一兩位兩通換向閥5、第二兩位兩通換向閥7和第三兩位兩通換向閥10均關(guān)閉，即第一兩位兩通換向閥5、第二兩位兩通換向閥7和第三兩位兩通換向閥10處于斷開狀態(tài)，調(diào)節(jié)第二變量泵4和變量泵/馬達(dá)11排量均為零，發(fā)動1帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，第二變量泵4處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，油箱6的液壓油經(jīng)第一變量泵2進(jìn)入轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3，發(fā)動1的動力依次經(jīng)液力變矩器17、離合器16和變速箱15，變速箱15的動力輸出端分為兩路：一路直接驅(qū)動后橋18，另一路依次經(jīng)手剎14和耦合器13，進(jìn)而驅(qū)動前橋12；此時，耦合器13帶動變量泵/馬達(dá)11旋轉(zhuǎn)，變量泵/馬達(dá)11空轉(zhuǎn)。

5.行車充壓驅(qū)動模式

裝載機(jī)起動后，當(dāng)裝載機(jī)的需求功率低于發(fā)動機(jī)1的燃油高效區(qū)功率的下限，且液壓蓄能器8內(nèi)的壓力值低于設(shè)定的最高工作壓力值時，所述混合動力控制系統(tǒng)進(jìn)入行車充壓驅(qū)動模式。如圖6所示，離合器16處于接合狀態(tài)，第一兩位兩通換向閥5和第二兩位兩通換向閥7開啟，即第一兩位兩通換向閥5和第二兩位兩通換向閥7處于聯(lián)通狀態(tài)，第三兩位兩通換向閥10關(guān)閉，即第三兩位兩通換向閥10處于斷開狀態(tài)，調(diào)節(jié)變量泵/馬達(dá)11的排量為零，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)1工作點(diǎn)使其工作在燃油高效區(qū)，發(fā)動機(jī)1帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，油箱6的液壓油經(jīng)第一變量泵2進(jìn)入轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3，第二變量泵4使油箱6的液壓油依次經(jīng)第二變量泵4、第一兩位兩通換向閥5和第二兩位兩通換向閥7，最終給液壓蓄能器8充能，發(fā)動1的動力依次經(jīng)液力變矩器17、離合器16和變速箱15，變速箱15的動力輸出端分為兩路：一路直接驅(qū)動后橋18，另一路依次經(jīng)手剎14和耦合器13，進(jìn)而驅(qū)動前橋12；此時，耦合器13帶動變量泵/馬達(dá)11旋轉(zhuǎn)，變量泵/馬達(dá)11處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。

6.混合驅(qū)動控制模式

裝載機(jī)起動后，當(dāng)裝載機(jī)的需求功率大于發(fā)動機(jī)1的燃油高效區(qū)功率的上限，且液壓蓄能器8內(nèi)的壓力值高于設(shè)定的最低工作壓力值，所述混合動力控制系統(tǒng)進(jìn)入混合驅(qū)動控制模式。如圖7所示，離合器16處于接合狀態(tài)，第一兩位兩通換向閥5關(guān)閉，即第一兩位兩通換向閥5處于斷開狀態(tài)，第二兩位兩通換向閥7和第三兩位兩通換向閥10開啟，即第二兩位兩通換向閥7和第三兩位兩通換向閥10均處于聯(lián)通狀態(tài)，調(diào)節(jié)第二變量泵4的排量為零，調(diào)節(jié)變量泵/馬達(dá)11使其工作在馬達(dá)狀態(tài)，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)1工作點(diǎn)使其工作在燃油高效區(qū)，發(fā)動1帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，第二變量泵4處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，油箱6的液壓油經(jīng)第一變量泵2進(jìn)入轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3，液壓蓄能器8中的液壓油依次經(jīng)第二兩位兩通換向閥7、第三兩位兩通換向閥10和變量泵/馬達(dá)11進(jìn)入油箱6，變量泵/馬達(dá)11帶動耦合器13工作，耦合器13的動力輸出端分為兩路：一路直接驅(qū)動前橋12，另一路依次經(jīng)手剎14和變速箱15，進(jìn)而驅(qū)動后橋18；此時，發(fā)動1的動力依次經(jīng)液力變矩器17、離合器16和變速箱15，變速箱15的動力輸出端分為兩路：一路直接驅(qū)動后橋18，另一路依次經(jīng)手剎14和耦合器13，進(jìn)而驅(qū)動前橋12。

7.再生制動控制模式

根據(jù)制動強(qiáng)度大小將制動強(qiáng)度分為輕度制動和重度制動。制動強(qiáng)度為輕度制動時，整機(jī)制動轉(zhuǎn)矩只由再生制動控制模式下的再生制動系統(tǒng)提供；制動強(qiáng)度為重度制動時，整機(jī)制動轉(zhuǎn)矩由裝載機(jī)原有制動系統(tǒng)與再生制動控制模式下的再生制動系統(tǒng)共同提供。再生制動控制模式如下所述，如圖8所示，離合器16處于分離狀態(tài)，第二兩位兩通換向閥7和第三兩位兩通換向閥10均開啟，即第二兩位兩通換向閥7和第三兩位兩通換向閥10均處于聯(lián)通狀態(tài)，第一兩位兩通換向閥5關(guān)閉，即第一兩位兩通換向閥5處于斷開狀態(tài)，調(diào)節(jié)第二變量泵4的排量為零，調(diào)節(jié)變量泵/馬達(dá)11使其工作在泵狀態(tài)，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)1工作點(diǎn)使其工作在燃油高效區(qū)，發(fā)動機(jī)1帶動第一變量泵2和第二變量泵4旋轉(zhuǎn)，第二變量泵4處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，油箱6的液壓油經(jīng)第一變量泵2進(jìn)入轉(zhuǎn)向工作系統(tǒng)3，制動能量分為兩路：一路由前橋12直接帶動耦合器13工作，另一路依次經(jīng)變速箱15和手剎14進(jìn)而帶動耦合器13工作，耦合器13帶動變量泵/馬達(dá)11旋轉(zhuǎn)，變量泵/馬達(dá)11使油箱6的液壓油依次經(jīng)變量泵/馬達(dá)11、第三兩位兩通閥10和第二兩位兩通閥7，最終給液壓蓄能器8充能。