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CN111002817A - 用于工程机械的轮驱动系统及工程机械的变速控制方法 - Google Patents

用于工程机械的轮驱动系统及工程机械的变速控制方法 Download PDF

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CN111002817A
CN111002817A CN201910949538.XA CN201910949538A CN111002817A CN 111002817 A CN111002817 A CN 111002817A CN 201910949538 A CN201910949538 A CN 201910949538A CN 111002817 A CN111002817 A CN 111002817A
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CN
China
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gear
construction machine
motor
transmission
speed
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CN201910949538.XA
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English (en)
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徐铉载
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Original Assignee
Doosan Infracore Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明涉及一种用于工程机械的轮驱动系统，其用于驱动包括一个以上的前方轮和一个以上的后方轮的多个轮。本发明的实施例的用于工程机械的轮驱动系统包括：发电机，其与发动机连接而产生电能；前方驱动装置，其驱动至少一个所述前方轮，且具有接收来自所述发电机的所述电能来产生驱动转矩的前方电动机；后方驱动装置，其驱动至少一个所述后方轮，且具有接收来自所述发电机的所述电能来产生驱动转矩的后方电动机；作业装置，其驱动通过液压泵来启动的附带装置；以及整合逆变器，其将由所述发电机产生的电能分别供应至前方驱动装置、后方驱动装置及作业装置。

Description

用于工程机械的轮驱动系统及工程机械的变速控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于工程机械的轮驱动系统。更详细而言，涉及一种用于混合工程机械的轮驱动系统及工程机械的变速控制方法。
背景技术
近来，对将发动机和发电机分别用作动力源的混合驱动系统的研究呈现出增加的趋势。在一般的混合动力汽车中，所述发电机产生电能并供应至一个电动机。所述电动机可以产生驱动转矩来驱动多个轮。
上述一般的混合动力汽车的轮驱动系统的目的在于一般行驶。不同于此，具有所述混合驱动系统的工程机械在执行上述一般行驶的同时，需要频频执行高荷重作业。因此，具有所述混合驱动系统的所述工程机械中包括的多个轮分别由多个电动机驱动，并且，根据作业环境，这些轮可以来向地面施加较高的转矩。
考虑所述工程机械需要频繁地执行所述高荷重作业的作业环境，鉴于所述工程机械的这些轮分别由这些电动机驱动，需要一种能够提高轮驱动效率的新型混合驱动系统。
基于这种必要性，要求能够通过使用轻小型电动机来实现工程机械的轻量化、小型化，且能够改善燃料效率及作业效率的用于工程机械的轮驱动系统。
发明内容
技术课题
因此，鉴于上述问题发明了本发明。本发明的目的在于，提供一种用于工程机械的轮驱动系统及工程机械的变速控制方法。所述工程机械的轮驱动系统包括：发电机，其与发动机连接而产生电能；前方驱动装置，其驱动至少一个所述前方轮，且具有接收来自所述发电机的所述电能来产生驱动转矩的前方电动机；后方驱动装置，其驱动至少一个所述后方轮，且具有接收来自所述发电机的所述电能来产生驱动转矩的后方电动机；作业装置，其驱动通过液压泵来启动的附带装置；以及整合逆变器，其将由所述发电机产生的电能分别供应至前方驱动装置、后方驱动装置及作业装置。根据本发明的用于工程机械的轮驱动系统及工程机械的变速控制方法，由于无需具备需要根据中央连接单元的部件来与中央连接单元连接的前方驱动轴连接单元及后方驱动轴连接单元，因而结构简单，从而维护容易，且能够节省工程机械的制造费用。
技术方案
本发明的实施例提供一种用于工程机械的轮驱动系统，其用于驱动包括一个以上的前方轮和一个以上的后方轮的多个轮，所述用于工程机械的轮驱动系统包括：发电机，其与发动机连接而产生电能；前方驱动装置，其驱动至少一个所述前方轮，且具有接收来自所述发电机的所述电能来产生驱动转矩的前方电动机；后方驱动装置，其驱动至少一个所述后方轮，且具有接收来自所述发电机的所述电能来产生驱动转矩的后方电动机；作业装置，其驱动通过液压泵来启动的附带装置；以及整合逆变器，其将由所述发电机产生的电能分别供应至前方驱动装置、后方驱动装置及作业装置。
所述作业装置可以包括与所述整合逆变器电连接的泵电机、液压泵、以及具备于泵电机与液压泵之间的齿轮箱。
上述用于工程机械的轮驱动系统还可以包括：能量回收装置，其通过所述整合逆变器分别与所述发电机、所述前方驱动装置以及所述后方驱动装置电连接。
所述前方驱动装置或所述后方驱动装置还可以包括：变速器，其从所述前方电动机或所述后方电动机接收所述驱动转矩，并根据所述工程机械的速度将所述驱动转矩改为需要的变换转矩，并通过前方驱动轴或后方驱动轴传递至所述前方轮或所述后方轮。
所述变速器可以包含在所述前方驱动装置。
上述用于工程机械的轮驱动系统还可以包括：控制部，其使用所述工程机械的速度、所述电动机的电流值、所述电动机的转速以及所述变速器的当前挡位的位置信息来执行变速与否。
所述变速器可以包括一挡和速度比所述一挡相对快的二挡，所述控制部区分手动变速模式和自动变速模式来控制所述变速器，并且，当在选择所述自动变速模式的状态下所述变速器的挡位位置为二挡、所述工程机械的速度为设定速度以下时，由二挡变速为一挡。
所述变速器可以包括一挡和速度比所述一挡相对快的二挡，所述控制部区分手动变速模式和自动变速模式来控制所述变速器，并且，当在选择所述自动变速模式的状态下所述变速器的挡位位置为一挡、所述工程机械的速度为设定速度以上时，由一挡变速为二挡。
发明的效果
根据以上说明的本发明的用于工程机械的轮驱动系统及工程机械的变速控制方法，由于无需具备需要根据中央连接单元的部件来与中央连接单元连接的前方驱动轴连接单元及后方驱动轴连接单元，因而具有结构简单，从而维护容易，且能够节省工程机械的制造费用的效果。
此外，由于作业装置与整合逆变器电连接，因而能够维持发动机的恒定转速，从而具有能够使发动机的效率最大化的效果。
此外，由于即使只在前方轮安装前方变速器来变速为一挡也不会对作业产生较大的问题，因而前方和后方均无需安装变速器，从而具有能够显著节省工程机械的制造费用的效果。即，由于无需在后方驱动装置具备另外的变速器，因而具有能够减轻重量、降低价格、且能够改善所述工程机械的燃料效率及作业效率的效果。
此外，由于液压泵与发动机及发电机独立，因而具有可以实现为使所述发动机能够持续维持在效率佳的恒定转速的效果。
附图说明
图1是图示本发明的一实施例的轮驱动系统的示意图。
图2是将图1的结构分为驱动部A、发电部B以及作业部C来图示的示意图。
图3是示出具有图1的轮驱动系统的工程机械的速度所对应的转矩的图表。
图4是示出在具有图1的轮驱动系统的工程机械的控制部中执行的控制逻辑的结构图。
图5是图示本发明的一实施例的工程机械的变速控制方法的顺序图。
图6是图示本发明的另一实施例的工程机械的变速控制方法的顺序图。
符号说明
100：发动机，102：发动机轴，200：发电机，210：整合逆变器，220：能量回收装置，300：前方驱动装置，302：前方左侧驱动轴，304：前方右侧驱动轴，310：前方左侧轮，312：前方右侧轮，320：前方左侧电动机，322：前方右侧电动机，330：前方左侧轮制动器，332：前方右侧轮制动器，340：前方右侧减速器，342：前方左侧减速器，360：前方左侧变速器，362：前方右侧变速器，400：后方驱动装置，402：后方左侧驱动轴，404：后方右侧驱动轴，410：后方左侧轮，412：后方右侧轮，420：后方左侧电动机，422：后方右侧电动机，430：后方左侧轮制动器，432：后方右侧轮制动器，440：后方左侧减速器，442：后方右侧减速器，600：作业装置，610：泵电机，620：齿轮箱，630、640：液压泵，700：控制部，A：驱动部，B：发电部，C：作业部。
具体实施方式
为了充分理解本发明，下面参照附图对本发明的优选实施例进行说明。本发明的实施例可以被变形为多种形态，不应解释为本发明的范围限于以下详细说明的实施例。本实施例是为了向本领域的一般的技术人员更完整地说明本发明而提供的。因此，图中要素的形状等可能被夸张而表现，以强调更为清楚的说明。需要注意的是，各图中，有时相同的部件用相同的参照符号图示。此外，将省略对被判断为可能不必要地使本发明的要旨不清楚的公知功能及结构的详细的描述。
图1是图示本发明的一实施例的轮驱动系统的示意图，图2是将图1的结构分为驱动部A、发电部B以及作业部C来图示的示意图。
参照图1和图2，轮驱动系统包括：与发动机100连接而产生电能的发电机200；通过前方驱动轴302、30来驱动至少一个前方轮的前方驱动装置300；通过后方驱动轴402、404来驱动至少一个后方轮的后方驱动装置400；直接驱动通过液压泵630、640来启动的动臂、铲斗等的作业装置600、以及将由发电机200产生的电能分别供应至前方驱动装置300、后方驱动装置400以及作业装置600的整合逆变器210。
尤其，不同于以往，随着控制部700的控制技术的发展，本发明的用于工程机械的轮驱动系统无需具备另外的差动齿轮即可进行各自的控制，并且，随着变速器和电动机的技术发展，凭借变速器和小型的电动机即可充分实现在执行一般的高荷重作业时所需要的作业转矩，因而本发明中不具备以能够分别与所述前方驱动轴302、304和所述后方驱动轴402、404连接的方式设置的以往的中央连接单元50(参照图1)。因此，也就无需具备需要根据中央连接单元50的部件来与中央连接单元50连接的前方驱动轴连接单元35及后方驱动轴连接单元45，因而具有结构简单，从而维护容易，且能够节省工程机械的制造费用的效果。
此外，不同于以往，在本发明的用于工程机械的轮驱动系统中，由于液压泵630、640不与发动机轴102直接连接，而是驱动液压泵630、640的作业装置600的泵电机610与整合逆变器210连接，因而如图2所示是一种驱动部A、发电部B、以及作业部C能够被独立运行的结构。尤其，由于发动机100和作业装置600不直接连接，因而能够阻止因液压泵产生的瞬间性的逆转矩导致发动机100的转速RPM突然下降的现象。在这种情况下，发动机100会喷射更多的燃料以恢复至所设定的转速RPM，因而将会非效率性地使用更多的燃料。在本发明中，由于作业装置600与整合逆变器210电连接，因而能够维持发动机100的恒定转速(RPM)，从而具有能够使发动机100的效率最大化的效果。
下面，继续对本发明的结构进行说明。
发电机200可以从发动机100接收所述驱动力。发电机200可以从发动机100接收所述驱动力，并利用电磁感应作用来产生所述电能。例如，发电机200可以是交流发电机或直流发电机。发电机200可以通过整合逆变器210将所产生的所述电能分别供应至前方驱动装置300、后方驱动装置400以及作业装置600。另一方面，虽然图中所述作业装置600的泵电机610包含在作业装置600，但这样的位置并不限制本发明，作业装置600也可以位于发动机100的一侧。
前方驱动装置300包括：接收来自发电机200的电能来产生驱动转矩的前方电动机；以及从所述前方电动机接收驱动转矩，并根据工程机械的速度将驱动转矩改为需要的变换转矩，并通过前方驱动轴传递至前方轮的前方变速器。
前方轮包括前方左侧轮310和前方右侧轮312，前方驱动轴包括分别与前方左侧轮310和前方右侧轮312连接的前方左侧驱动轴302和前方右侧驱动轴304。前方变速器包括前方左侧变速器360和前方右侧变速器362，前方电动机包括前方左侧电动机320和前方右侧电动机322。
此外，所述前方驱动装置300可以在前方左侧驱动轴302和前方右侧驱动轴304上分别还包括前方左侧减速器340和前方右侧减速器342。前方驱动装置300可以在前方左侧驱动轴302和前方右侧驱动轴304上分别还包括前方左侧轮制动器330和前方右侧轮制动器332。
后方驱动装置400包括接收来自发电机200的电能来产生驱动转矩的后方电动机。但是，不同于前方驱动装置300，后方驱动装置400不包括具有变速器功能的后方变速器。对于这样的后方变速器的部件的详细说明，将在后面进行描述。
此外，后方电动机包括后方左侧电动机420和后方右侧电动机422，所述后方轮包括后方左侧轮410和后方右侧轮412，后方驱动轴包括分别与后方左侧轮410和后方右侧轮412连接的后方左侧驱动轴402和后方右侧驱动轴404。此外，后方驱动装置400可以在后方左侧驱动轴402和后方右侧驱动轴404上分别还包括后方左侧减速器440和后方右侧减速器442。后方驱动装置400可以在后方左侧驱动轴402和后方右侧驱动轴404上分别还包括后方左侧轮制动器430和后方右侧轮制动器432。
尤其，本发明的用于工程机械的轮驱动系统的特征在于，在前方驱动装置300具备前方变速器，但在后方驱动装置400不具备后方变速器。
通常，当所述工程机械进行高荷重作业时，荷重主要集中于工程机械的前方驱动装置300，被后方驱动装置400驱动的后方左侧轮410及后方右侧轮412会在地面打滑或甚至还会离开地面而悬浮，因而后方左侧轮410及后方右侧轮412无法向地面施加转矩。例如，在轮式装载机的前进挖掘作业、拖拉机的牵引作业中，当荷重集中于前方驱动装置300时，荷重不会对后方驱动装置400施作用，因而会分别发生后方左侧轮410和后方右侧轮412的车轮滑转(wheelslip)，而只有前方左侧轮310及前方右侧轮312会分别向地面施加转矩。
即，根据本发明，即使只在所述前方轮310、312安装前方变速器来变速为一挡也不会对作业产生较大的问题，因而前方和后方均无需安装变速器，从而具有能够显著节省工程机械的制造费用的效果。
另一方面，前方左侧轮310及前方右侧轮312可以与轮胎(未图示)一同支撑荷重，并向地面传递变换转矩。此外，前方左侧轮310及前方右侧轮312可以履行制动作用。同样地，后方左侧轮410及后方右侧轮412可以与轮胎(未图示)一同支撑荷重，并将所述变换转矩传递至地面。此外，后方左侧轮410及后方右侧轮412可以履行制动作用。
此外，前方左侧减速器340、前方右侧减速器342、后方左侧减速器440及后方右侧减速器442可以分别减少前方左侧轮310、前方右侧轮312、后方左侧轮410以及后方右侧轮412的旋转速度来分别增加前方左侧轮310、前方右侧轮312、后方左侧轮410以及后方右侧轮412的转矩。此外，由于前方左侧轮制动器330、前方右侧轮制动器332、后方左侧轮制动器430以及后方右侧轮制动器432可以分别对前方左侧轮310、前方右侧轮312、后方左侧轮410以及后方右侧轮412进行制动，因而本发明不需要另外的差动齿轮。
发动机100可以燃烧燃料来产生驱动力，并通过发动机轴102向发电机200传递所述驱动力。例如，发动机100可以是柴油发动机。不同于此，发动机100可以是液化天然气(LNG)发动机、压缩天然气(CNG)发动机、吸附天然气(ANG)发动机、液化石油气(LPG)发动机或汽油发动机。
发电机200可以从发动机100接收所述驱动力，并利用电磁感应作用来产生所述电能。例如，发电机200可以是交流发电机或直流发电机。发电机200可以通过整合逆变器210将所产生的所述电能分别供应至前方驱动装置300、后方驱动装置400以及作业装置600。
整合逆变器210可以将发电机200所产生的所述电能由直流转换为交流或由交流转换为直流。整合逆变器210可以以能够分别与发电机200、前方驱动装置300、后方驱动装置400以及作业装置600连接的方式分别转换所述电能的形式。由于可以由一个整合逆变器210分别连接这些装置，因而可以提高所述工程机械的空间效率性。具体地，整合逆变器210可以分别与发电机200、前方驱动装置300的前方左侧电动机320、前方右侧电动机322、后方驱动装置400的后方左侧电动机420、后方右侧电动机422、以及作业装置600的泵电机610连接。或者，不同于此，也可以分别具备用于发电机200、前方驱动装置300的前方左侧电动机320、前方右侧电动机322、后方驱动装置400的后方左侧电动机420、后方右侧电动机422以及作业装置600的泵电机610的逆变器(参照图2)。
在一示例性的实施例中，还可以包括分别与发电机200、前方驱动装置300的前方左侧电动机320及前方右侧电动机322、后方驱动装置400的后方左侧电动机420及后方右侧电动机422、作业装置600的泵电机610电连接而储存电能的能量回收装置220。例如，能量回收装置220可以通过整合逆变器210分别与发电机200、前方驱动装置300的前方左侧电动机320及前方右侧电动机322、以及后方驱动装置400的后方左侧电动机420及后方右侧电动机422电连接。
能量回收装置220可以包括电池或电容器(capacitor)。例如，当使所述工程机械加速时，能量回收装置220可以通过整合逆变器210来储存由发电机200生成而剩余的电能。此外，当使所述工程机械减速时，能量回收装置220可以通过整合逆变器210逆向储存来自前方左侧电动机320、前方右侧电动机322、后方左侧电动机420以及后方右侧电动机422的剩余的所述电能。
此外，当从发动机100不稳定地供应所述驱动力，使得发电机200无法稳定地产生所述电能时，能量回收装置220反而可以向前方左侧电动机320、前方右侧电动机322、后方左侧电动机420以及后方右侧电动机422、作业装置600的泵电机610稳定地供应所述电能。
前方驱动装置300可以包括：前方左侧电动机320及前方右侧电动机322，其驱动前方左侧轮310及前方右侧轮312，且从发电机200接收所述电能来产生所述驱动转矩；以及前方左侧变速器360及前方右侧变速器362：其根据所述工程机械的速度将所述驱动转矩转换为需要的变换转矩，并通过前方左侧驱动轴302和前方右侧驱动轴304分别向前方左侧轮310和前方右侧轮312传递所述变换转矩。
前方左侧电动机320、前方右侧电动机322、后方左侧电动机420以及后方右侧电动机422可以通过整合逆变器210接收由发电机200产生的所述电能来分别产生所述驱动转矩。
例如，前方左侧电动机320、前方右侧电动机322、后方左侧电动机420以及后方右侧电动机422可以包括交流电动机或直流电动机。此外，所述交流电动机可以是三相交流电动机。不同于此，所述交流电动机也可以是单相交流电动机。
前方左侧变速器360、前方右侧变速器362可以分别包括至少一个离合器和至少一个减速器。所述离合器和所述减速器可以被配置为齿轮系(gear train)。前方左侧变速器360、前方右侧变速器362可以使用所述离合器及所述减速器的多样的配置及多样的直径的齿轮来分别设定变速比。例如，前方左侧变速器360、前方右侧变速器362可以分别具有至少2个变速挡数。例如，前方左侧变速器360及前方右侧变速器362可以在一挡具有3:1的变速比，在二挡具有1:1的变速比。
驱动装置600驱动包括动臂、铲斗等的附带装置。驱动装置600包括与整合逆变器210电连接的泵电机610、液压泵630、640、以及具备于泵电机610与液压泵630、640之间的齿轮箱620。所述液压泵630、640分别向驱动器(未图示)提供液压动力，以驱动工程机械的附带装置。
即，在本发明中，由于液压泵630、640与发动机100及发电机200独立，因而具有可以实现为使所述发动机100能够持续维持在效率佳的恒定转速RPM的效果。
图3是示出具有图1的轮驱动系统的工程机械的速度所对应的转矩的图表。
如图3所图示，前方左侧电动机320、前方右侧电动机322、后方左侧电动机420以及后方右侧电动机422的电动机速度所对应的驱动转矩成反比例关系。工程机械的所述电动机速度和所述驱动转矩的积成为恒定的关系。因此，在工程机械的四轮驱动时，前方变速器先在一挡变速状态下以第一速度(w1)维持相同的转矩，而后随着速度进一步增加，转矩与速度反比例地下降。在这种情况下，优选地，随着速度的增加，在与二挡变速状态的图表相交的位置的第二速度(w2)处变速为二挡变速状态。
前方左侧轮310和前方右侧轮312可以通过前方左侧驱动轴302和前方右侧驱动轴304分别与前方左侧变速器360和前方右侧变速器362连接而被驱动。前方左侧轮310及前方右侧轮312可以与轮胎(未图示)一同支撑荷重，并将所述变换转矩传递至地面。此外，前方左侧轮310及前方右侧轮312可以执行转向作用及制动作用。
由于这样的工程机械需要执行高荷重作业，因而应具备能够产生较高转矩的电动机。通常，能够产生较高转矩的电动机个头大、重量沉。然而，近来，随着电动机的飞跃发展，轻小但最大转矩显著增加的电动机已亮相。
从而，通过前方驱动装置300的前方变速器360、632也能够充分实现需要的作业转矩E，因而即使在工程机械进行高荷重作业时后方轮410、420在地面打滑或甚至离开地面而悬浮时，也能够通过被变速为一挡的前方变速器360、632实现充分的转矩。此外，实际上，大部分情况下工程机械可以实现能够执行高荷重作业的充分的转矩。此外，显而易见地，当前方轮、后方轮均与地面接触时，可以施加比原转矩大转矩间距D的转矩。
由此，适用本发明的用于工程机械的轮驱动系统的工程机械无需在后方驱动装置400具备另外的变速器，因而具有能够减轻重量、降低价格，且能够改善所述工程机械的燃料效率及作业效率的效果。
此外，如图3所示，在一般状况下的变速二挡的四轮驱动状态(2-4w)下，即使没有变速也能没有什么问题地执行作业和行驶。但是，也可能如下发生非一般状况的部分。
-在有使用工程机械的较高坡地的作业现场的情况下，由于也可能有较高坡地持续延长的现场，因而若遇到该状况，可能在电动机产生过热。为了防止该现象，有必要进行变更为通过变速为一挡来降低向电动机施加的电流的变速一挡的四轮驱动状态(1-4w)的控制。
-作业时，根据土的状态，当以前轮为中心后轮翘起的现象频繁发生时，会发生需要将驱动力对向两个前轮的状况，因而有必要进行变更为变速一挡的两轮驱动状态(1-2w)的控制。
另一方面，在要求较低转矩和较高速度的平地的情况下，有必要先在以变速二挡的四轮驱动状态(2-4w)运行，而后在坡地行驶或作业时变速为一挡。但是，若变速的状况增多，则需要一种减少变速冲击的方法。
然而，在轮驱动工程机械的情况下，变速器及减速器的规格取决于电动机功率(torque(转矩)，rpm)，因而根据是否转矩大、速度小，或速度快、转矩低，或转矩也高、速度也高来决定变速器、减速器的规格，必须考虑这些所有要素来决定最优规格。
图4是示出在具有图1的轮驱动系统的工程机械的控制部700中执行的控制逻辑的结构图。
因此，如图4所示，当需要较多的驱动力时，需要实现通过使用变速器来执行变速的控制逻辑(control logic)。这样的控制逻辑由控制部700综合判断作业模式(手动变速模式、自动变速模式)、工程机械的速度、电动机电流值(转矩)、电动机转速(RPM)及变速器的当前挡位的位置来执行工程机械的齿轮变速。变速器包括一挡和速度比所述一挡相对快的二挡。
详细而言，若满足所述控制部700的如下变速条件，则执行齿轮的变速。通常，适用本发明的驱动系统的工程机械以以二挡行驶为基本，首先，在控制部700由二挡变速为一挡的变速条件如下：
-作业模式：手动变速模式及自动变速模式中的自动变速模式
-工程机械的速度：设定速度以下，就这样的设定速度而言，若在坡地执行变速，则由于在变速的过程中没有动力，因而车辆的速度减小，最糟糕的时候，还可能被向后推动，因而可能有必要通过调试来选定适当的值。因此，优选为4km/h以下。
-电动机转速RPM：需要用作确认所述工程机械的速度的用途。
-变速器的挡位位置：一挡及速度比一挡相对快的二挡中的二挡
相反，在所述控制部700由一挡变速为二挡的变速条件如下：
-作业模式：手动变速模式及自动变速模式中的自动变速模式
-工程机械的速度：设定速度以上，基于同样的理由，优选为8km/h以上。
-电动机转RPM：需要用作确认所述工程机械的速度的用途。
-挡位位置：一挡及速度比一挡相对快的二挡中的一挡
下面参照图5和图6对本发明的工程机械的变速控制方法进行说明。
图5是图示本发明的一实施例的工程机械的变速控制方法的顺序图，图6是图示本发明的另一实施例的工程机械的变速控制方法的顺序图。此外，需要补充说明的是，以下执行过程均可以在控制部700执行。
如图5所示，本发明的一实施例的工程机械的变速控制方法包括：工程机械的二挡行驶步骤(S100)；向控制部传输工程机械的速度、电动机的转矩感测信息等变速条件的传输步骤(S110)；控制部确认变速条件的确认步骤(S120)；控制部将电动机电流值变更为0mA的变更步骤(S130)；变速器的二挡离合器分离(Off)步骤(S140)；使变速器的挡位中立的中立步骤(S150)；使电动机的电机转速与变速器的输出转速(output rpm)同步化的同步化步骤(S160)；以及使变速器的一挡离合器接合(ON)的离合器接合步骤(S170)。
在这种情况下，就所述步骤(S110)中的变速条件而言，如上述，属于在自动变速模式下以设定速度以下行驶时挡位位置为二挡的情况，因而优选所述设定速度为4km/h以下。
即，当在步骤(S100)以挡位的位置为二挡进行行驶时，在步骤(S110)，通过CAN通信等向控制部传输变速条件。在步骤(S120)，经确认变速条件，若判断为满足，则将电动机的电流值变更为0mA后，开始将挡位变更为一挡。(步骤(S140)至步骤(S170))
另一方面，若在步骤(S170)为了变速器的一挡离合器接合而瞬间提升电流，则变速时会发生冲击，因而通过缓缓提升电流来消除冲击。但是，若变速执行得过慢，则工程机械的加速力减小，从而驾驶员会感受到又一种冲击，因而需要找到适当的电流的上升点。
如图6所示，本发明的另一实施例的工程机械的变速控制方法包括：工程机械的一挡行驶步骤(S200)；向控制部传输工程机械的速度、电动机的转矩感测信息等变速条件的传输步骤(S210)；控制部确认变速条件的确认步骤(S220)；控制部将电动机电流值变更为0mA的变更步骤(S230)；变速器的一挡离合器分离(Off)步骤(S240)；使变速器的挡位中立的中立步骤(S250)；使电动机的电机转速与变速器的输出转速(output rpm)同步化的同步化步骤(S260)；以及使变速器的二挡离合器接合(ON)的离合器接合步骤(S270)。
在这种情况下，就所述步骤(S210)中的变速条件而言，如上述，属于在自动变速模式下以设定速度以下行驶时挡位位置为一挡的情况，因而优选所述设定速度为8km/h以上。
即，当在步骤(S200)以挡位的位置为一挡进行行驶时，在步骤(S210)，通过CAN通信等向控制部传输变速条件。在步骤(S220)，经确认变速条件，若判断为满足，则将电动机的电流值变更为0mA后，开始将变速器的挡位变更为二挡。(步骤(S240)至步骤(S270))。
以上说明的本发明的用于工程机械的轮驱动系统及工程机械的变速控制方法的实施例只是示例性的，本发明所属技术领域的一般的技术人员可以清楚地理解可以由此实施多样的变形和均等的其他实施例。因此，可以理解的是，本发明不限于在上述详细的说明中提及的方式。因此，本发明的真正的技术保护范围应由所附权利要求书的技术思想来界定。此外，本发明应被理解为包括由附权利要求书所定义的本发明的精神和落入其范围内的所有变形物、均等物及替代物。

Claims (8)

1.一种用于工程机械的轮驱动系统，其用于驱动包括一个以上的前方轮和一个以上的后方轮的多个轮，所述用于工程机械的轮驱动系统的特征在于，包括：
发电机，其与发动机连接而产生电能；
前方驱动装置，其驱动至少一个所述前方轮，且具有接收来自所述发电机的所述电能来产生驱动转矩的前方电动机；
后方驱动装置，其驱动至少一个所述后方轮，且具有接收来自所述发电机的所述电能来产生驱动转矩的后方电动机；
作业装置，其驱动通过液压泵来启动的附带装置；以及
整合逆变器，其将由所述发电机产生的电能分别供应至前方驱动装置、后方驱动装置及作业装置。
2.根据权利要求1所述的用于工程机械的轮驱动系统，其特征在于，
所述作业装置包括与所述整合逆变器电连接的泵电机、液压泵、以及具备于泵电机与液压泵之间的齿轮箱。
3.根据权利要求1所述的用于工程机械的轮驱动系统，其特征在于，还包括：
能量回收装置，其通过所述整合逆变器分别与所述发电机、所述前方驱动装置以及所述后方驱动装置电连接。
4.根据权利要求1所述的用于工程机械的轮驱动系统，其特征在于，
所述前方驱动装置或所述后方驱动装置还包括：
变速器，其从所述前方电动机或所述后方电动机接收所述驱动转矩，并根据所述工程机械的速度将所述驱动转矩改为需要的变换转矩，并通过前方驱动轴或后方驱动轴传递至所述前方轮或所述后方轮。
5.根据权利要求4所述的用于工程机械的轮驱动系统，其特征在于，
所述变速器包含在所述前方驱动装置。
6.根据权利要求4所述的用于工程机械的轮驱动系统，其特征在于，还包括：
控制部，其使用所述工程机械的速度、所述电动机的电流值、所述电动机的转速以及所述变速器的当前挡位的位置信息来执行变速与否。
7.根据权利要求6所述的用于工程机械的轮驱动系统，其特征在于，
所述变速器包括一挡和速度比所述一挡相对快的二挡，
所述控制部区分手动变速模式和自动变速模式来控制所述变速器，并且，当在选择所述自动变速模式的状态下所述变速器的挡位位置为二挡、所述工程机械的速度为设定速度以下时，由二挡变速为一挡。
8.根据权利要求6所述的用于工程机械的轮驱动系统，其特征在于，
所述变速器包括一挡和速度比所述一挡相对快的二挡，
所述控制部区分手动变速模式和自动变速模式来控制所述变速器，并且，当在选择所述自动变速模式的状态下所述变速器的挡位位置为一挡、所述工程机械的速度为设定速度以上时，由一挡变速为二挡。
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