用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及叉車平衡性研究設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)，包括處理模塊、功率驅(qū)動模塊；處理模塊用于接收節(jié)氣門傳感器、制動踏板位置傳感器、系統(tǒng)總油路油壓傳感器、陀螺儀傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器以及四個車輪的制動油壓傳感器、四個車輪的輪速傳感器輸出的信號，對這些信號處理后輸出控制信號至功率驅(qū)動模塊；驅(qū)動模塊輸出驅(qū)動電能驅(qū)動叉車平衡控制系統(tǒng)動作。通過對多個傳感器信號的采集、處理，實現(xiàn)叉車平衡控制系統(tǒng)的精確控制，提高叉車的操控性，降低叉車在上坡、下坡、加速、制動和轉(zhuǎn)向時發(fā)生傾翻的可能性，最大限度地保證叉車行駛的安全性。
【專利說明】用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及叉車平衡性研究設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于叉車的機體緊湊、轉(zhuǎn)向靈活、種類型號多樣、場地適應(yīng)能力高等諸多優(yōu)點，其在物流領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，貨物的搬運與裝卸基本都由叉車來完成。除少數(shù)類型的專用叉車或特種叉車外，大多數(shù)叉車在整車設(shè)計上都采用四輪平衡重式布局，即:在叉車前進方向上，貨叉架正面布置、以四個車輪支撐整車和貨物重量、前輪驅(qū)動、后輪轉(zhuǎn)向。四輪平衡重式叉車在轉(zhuǎn)向操作上一般采用機械轉(zhuǎn)向或液壓輔助助力轉(zhuǎn)向，在車輛制動方面一般采用前輪制動方式。近年來，隨著用戶對叉車操作靈活性、輕便性、制動性、安全性方面的要求越來越高，傳動的前輪制動方式的弊端也日漸凸顯。
[0003]其一，現(xiàn)有叉車的操控性較差。四輪平衡重式叉車在叉裝、堆碼和搬運貨物時，不同外形和重量的貨物以及叉車自重會使得各個車輪承受的載荷不同；當(dāng)叉車進行轉(zhuǎn)向、力口速或制動等操作時，叉車與貨物共同形成的車貨聯(lián)合重心上所受各種力的合力的作用方向發(fā)生改變，也使得各個車輪承受的載荷不斷變化。叉車各個車輪上載荷的不均和變化直接影響各個車輪與地面之間的附著力不均和變化，附著力直接影響到叉車對轉(zhuǎn)向駕駛操控的響應(yīng)，使得車輪的實際轉(zhuǎn)向并不與駕駛操控的轉(zhuǎn)向幅度對應(yīng)。
[0004]其二、現(xiàn)有叉車容易產(chǎn)生傾翻。傾翻是叉車使用過程中出現(xiàn)比例最高的事故，叉車在前后方向上的傾翻稱為縱傾(縱向傾翻)，向左右方向的傾翻稱為側(cè)傾(橫向傾翻)。在四輪平衡重式叉車的設(shè)計和使用過程中，必須保證叉車和貨物聯(lián)合重心點處的各種力的合力作用線處于四個車輪接地點的連線所圍成的四邊形支撐面內(nèi)，叉車在上坡、下坡、加速、制動和轉(zhuǎn)向時，極易導(dǎo)致前述平衡被打破，導(dǎo)致縱傾或側(cè)傾。由于側(cè)傾事故非常多且后果嚴(yán)重，大部分叉車上在防側(cè)傾上也作出一些改進，即驅(qū)動橋與車身剛性連接、轉(zhuǎn)向橋與車身鉸接加限位擋塊，這一設(shè)計使得轉(zhuǎn)向橋能夠具有一定的擺動幅度以加強轉(zhuǎn)向輪對地面的仿形、避免地面不平時對叉車貨物的沖擊。在改進后叉車的側(cè)傾界定方面，叉車運行過程中，當(dāng)車貨聯(lián)合重心點處合力的作用線始終處于左、右兩個前輪接地點和轉(zhuǎn)向橋與車身鉸接點圍成的三角形區(qū)域內(nèi)，轉(zhuǎn)向橋相對于車身能夠完全自由擺動時是安全的；在叉車運行過程中，由于各種原因?qū)е罗D(zhuǎn)向橋相對于車身擺動到某一側(cè)限位擋塊起作用的位置時，轉(zhuǎn)向橋?qū)嚿硇纬蓜傂灾С?，車貨?lián)合重心點處合力作用線處于或超出了左、右兩個前輪接地點和轉(zhuǎn)向橋與車身鉸接點的連線，當(dāng)車貨聯(lián)合重心點處合力的作用線處于叉車同側(cè)前、后車輪接地點連線上時，叉車處于側(cè)向翻倒的臨界狀態(tài)，一旦超出，則即刻引起叉車側(cè)向翻倒。因此，改進后的叉車只能在一定限度內(nèi)避免叉車的側(cè)傾，并不能從根本上解決側(cè)傾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)，能夠?qū)Σ孳嚻胶饪刂葡到y(tǒng)實施控制，防止叉車側(cè)傾。
[0006]為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)，包括處理模塊、功率驅(qū)動模塊；處理模塊用于接收節(jié)氣門傳感器、制動踏板位置傳感器、系統(tǒng)總油路油壓傳感器、陀螺儀傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器以及四個車輪的制動油壓傳感器、四個車輪的輪速傳感器輸出的信號，對這些信號處理后輸出控制信號至功率驅(qū)動模塊；功率驅(qū)動模塊輸出驅(qū)動電能驅(qū)動叉車平衡控制系統(tǒng)動作。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果:通過對多個傳感器信號的采集、處理，實現(xiàn)叉車平衡控制系統(tǒng)的精確控制，提高叉車的操控性，降低叉車在上坡、下坡、加速、制動和轉(zhuǎn)向時發(fā)生傾翻的可能性，最大限度地保證叉車行駛的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是叉車平衡控制系統(tǒng)和液壓源模塊的液壓原理圖；
[0009]圖2是轉(zhuǎn)向補償機構(gòu)和平衡制動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是水平姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4是舉升單元放大示意圖；
[0012]圖5是本發(fā)明的原理框圖，其中包括傳感器和電磁閥；
[0013]圖6是本發(fā)明實施例一的電路原理圖；
[0014]圖7是本發(fā)明實施例二的電路原理圖；
[0015]其中:
[0016]100-電控系統(tǒng)，
[0017]110-功率驅(qū)動模塊，
[0018]111-系統(tǒng)油壓與轉(zhuǎn)向控制驅(qū)動單元，
[0019]112-水平姿態(tài)控制驅(qū)動單元，
[0020]113-四輪制動控制驅(qū)動單元，
[0021]120-單片機，
[0022]121-中央處理器，122-脈寬調(diào)制控制輸出單元，
[0023]123-開關(guān)控制輸出單元，124-總線控制單元，
[0024]125-模數(shù)信號轉(zhuǎn)換輸入單兀，126-開關(guān)信號輸入單兀，
[0025]127-頻率信號捕獲輸入單元，
[0026]130-外圍電路，
[0027]131-外置存儲單元，132-總線收發(fā)單元，
[0028]133-模擬信號調(diào)理單元，134-開關(guān)信號調(diào)理單元，
[0029]135-頻率彳目號調(diào)理單兀，
[0030]200-傳感器，
[0031]201-節(jié)氣門位置傳感器，202-制動踏板位置傳感器，
[0032]203-系統(tǒng)總油路油壓傳感器，204-左前輪制動油壓傳感器，
[0033]205-右前輪制動油壓傳感器，206-左后輪制動油壓傳感器，
[0034]207-右后輪制動油壓傳感器，208-陀螺儀傳感器，[0035]209-方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，210-發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器，
[0036]211-車速傳感器，212-左前輪輪速傳感器，
[0037]213-右前輪輪速傳感器，214-左后輪輪速傳感器，
[0038]215-右后輪輪速傳感器，
[0039]300-叉車平衡控制系統(tǒng)，
[0040]310-轉(zhuǎn)向補償機構(gòu)，
[0041]311-雙作用油缸，312-液壓轉(zhuǎn)向器，
[0042]313-第一補償油路，314-第二補償油路，
[0043]315-第二電磁閥，316-第三電磁閥，
[0044]320-水平姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)，
[0045]321-液壓缸，322-第一連桿，
[0046]323-第二連桿，324-第一鉸接軸，
[0047]325-第二鉸接軸，326-第三鉸接軸，
[0048]327-第四鉸接軸，328-第四電磁閥，
[0049]329-第五電磁閥，
[0050]330-平衡制動機構(gòu)，
[0051]331-制動油缸，332-第六電磁閥，
[0052]333-第七電磁閥，334-第八電磁閥，
[0053]335-第九電磁閥，
[0054]400-液壓源模塊，
[0055]401-第一電磁閥，
[0056]500-轉(zhuǎn)向橋，
[0057]501-主鉸接軸，
[0058]600-車身。
【具體實施方式】
[0059]下面結(jié)合圖1至圖7，對本發(fā)明做進一步詳細(xì)敘述。
[0060]參閱圖1、圖5，一種用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)，包括處理模塊、功率驅(qū)動模塊110，處理模塊用于接收節(jié)氣門傳感器201、制動踏板位置傳感器202、系統(tǒng)總油路油壓傳感器203、陀螺儀傳感器208、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器209、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器210、車速傳感器211以及四個車輪的制動油壓傳感器、四個車輪的輪速傳感器輸出的信號,對這些信號處理后輸出控制信號至功率驅(qū)動模塊110，功率驅(qū)動模塊110輸出驅(qū)動電能驅(qū)動叉車平衡控制系統(tǒng)300動作。這里，所述的四個車輪的制動油壓傳感器包括左前輪、右前輪、左后輪、右后輪制動油壓傳感器204、205、206、207，所述的四個車輪的輪速傳感器包括左前輪、右前輪、左后輪、右后輪輪速傳感器212、213、214、215。本電控系統(tǒng)100通過采集叉車的節(jié)氣門的位置信息、制動踏板的位置信息、系統(tǒng)總油路的油壓信息、四個車輪的制動油壓信息、陀螺儀的輸出信息、方向盤轉(zhuǎn)角信息、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信息、車速信息以及四個車輪的轉(zhuǎn)速信息，根據(jù)內(nèi)置的程序?qū)@些信息進行綜合處理，判斷車輛的轉(zhuǎn)向是否到位，是否需要進行轉(zhuǎn)向補償，來提高叉車的操向響應(yīng)；還根據(jù)這些信息判斷叉車和貨物聯(lián)合重心點處的各種力的合力作用線是否處于四個車輪接地點的連線所圍成的四邊形支撐面內(nèi)，是否需要對車身的某一側(cè)提供支撐，以及是否需要改變四個車輪的制動力，來降低叉車發(fā)生傾翻的可能性。
[0061]參閱圖1-4，具體來說，所述的叉車平衡控制系統(tǒng)300包括轉(zhuǎn)向補償機構(gòu)310、水平姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)320、平衡制動機構(gòu)330，各機構(gòu)的動力由液壓源模塊400提供，液壓源模塊400中設(shè)置有第一電磁閥401，第一電磁閥401為限壓閥使系統(tǒng)工作壓力過高時可以泄壓并使泄壓后的液壓油溢回油箱；
[0062]所述的轉(zhuǎn)向補償機構(gòu)310包括雙作用油缸311、液壓轉(zhuǎn)向器312、連通雙作用油缸311兩個液壓腔和液壓源模塊400供油管路的第一、二補償油路313、314以及第一、二補償油路313、314上設(shè)置的第二、三電磁閥315、316，第二、三電磁閥315、316用于控制第一、二補償油路313、314的通斷。叉車在叉裝貨物后進行搬運作業(yè)過程中，通過方向盤操縱液壓轉(zhuǎn)向器312保持直線行駛或進行轉(zhuǎn)向，由于貨物重量、貨物外形尺寸及其在貨叉上的擺放位置、路面濕滑以及由于路面不平整或叉車過溝坎等產(chǎn)生的車身顛簸等，都會引起叉車前后四個車輪輪荷發(fā)生變化，進而引起轉(zhuǎn)向輪對地面的附著力的變化，而轉(zhuǎn)向輪對地面的附著力的變化常常會導(dǎo)致叉車向前直線行駛時的擺尾、倒擋直線行駛時的自主轉(zhuǎn)向，使叉車直線行駛性能下降，也會造成叉車轉(zhuǎn)彎時的轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度，使叉車操向響應(yīng)性能下降。本發(fā)明通過第二電磁閥315對雙作用油缸311的左缸進行旁路供油、第三電磁閥316對雙作用油缸311的右缸進行旁路供油，對叉車直線行駛時的擺尾、自主轉(zhuǎn)向以及叉車轉(zhuǎn)彎過程中的轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度進行主動糾偏。
[0063]對叉車向前直線行駛時的擺尾現(xiàn)象進行主動糾偏。當(dāng)叉車向前直線行駛出現(xiàn)向左擺尾會引起叉車行駛方向向右偏移，此時，第三電磁閥316通電使第二補償油路314開始供油，此時可使叉車向左輕微轉(zhuǎn)向，待叉車恢復(fù)到目標(biāo)行駛方向時第三電磁閥316斷電，中斷對雙作用油缸311的右缸供油，使叉車維持直線行駛。同理，當(dāng)叉車向前直線行駛出現(xiàn)向右擺尾會引起叉車行駛方向向左偏移，此時，第二電磁閥315通電使第一補償油路313開始供油，此時可使叉車向右輕微轉(zhuǎn)向，待叉車恢復(fù)到目標(biāo)行駛方向時第二電磁閥315斷電，中斷對雙作用油缸311的左缸供油，使叉車維持直線行駛。
[0064]對叉車倒擋直線行駛時的自主轉(zhuǎn)向進行主動糾偏。當(dāng)叉車倒擋直線行駛、在倒車方向上出現(xiàn)向左的自主轉(zhuǎn)向時，第三電磁閥316通電使第一供油管路314對雙作用油缸311的右缸進行旁路供油，這樣可使叉車向右輕微轉(zhuǎn)向，待叉車恢復(fù)到目標(biāo)行駛方向時第三電磁閥316斷電，中斷對雙作用油缸311的右缸供油，使叉車維持倒擋直線行駛。同理，當(dāng)叉車倒擋直線行駛、在倒車方向上出現(xiàn)向右的自主轉(zhuǎn)向時，第二電磁閥315通電使第一補償油路313對雙作用油缸311的左缸進行旁路供油，此時可使叉車向左輕微轉(zhuǎn)向，待叉車恢復(fù)到目標(biāo)行駛方向時第二電磁閥315斷電，中斷對雙作用油缸311的左缸供油，使叉車維持倒擋直線行駛。
[0065]對叉車轉(zhuǎn)彎時的轉(zhuǎn)向不足進行主動糾偏。當(dāng)通過方向盤操作液壓轉(zhuǎn)向器312控制叉車向左轉(zhuǎn)彎但出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足現(xiàn)象時，第三電磁閥316通電，對雙作用油缸311的右缸進行旁路供油，可使叉車轉(zhuǎn)向輪的左轉(zhuǎn)向偏角在方向盤控制的轉(zhuǎn)向偏角基礎(chǔ)上略微增加，待叉車的實際轉(zhuǎn)彎效果滿足方向盤操作的目標(biāo)轉(zhuǎn)彎指向后，第三電磁閥316斷電，中斷對雙作用油缸311的右缸供油，使叉車恢復(fù)到正常轉(zhuǎn)向操控狀態(tài)。同理，當(dāng)通過方向盤操作液壓轉(zhuǎn)向器312控制叉車向右轉(zhuǎn)彎但出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足現(xiàn)象時，第二電磁閥315通電，對雙作用油缸311的左缸進行旁路供油，可使叉車轉(zhuǎn)向輪的右轉(zhuǎn)向偏角在方向盤控制的轉(zhuǎn)向偏角基礎(chǔ)上略微增加，待叉車的實際轉(zhuǎn)彎效果滿足方向盤操作的目標(biāo)轉(zhuǎn)彎指向后，第二電磁閥315斷電，中斷對雙作用油缸311的左缸供油，使叉車恢復(fù)到正常轉(zhuǎn)向操控狀態(tài)。
[0066]對叉車轉(zhuǎn)彎時的轉(zhuǎn)向過度進行主動糾偏。當(dāng)通過方向盤操作液壓轉(zhuǎn)向器312控制叉車向左轉(zhuǎn)彎但出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過度現(xiàn)象時，第二電磁閥315通電，對雙作用油缸311的左缸進行旁路供油，可使叉車轉(zhuǎn)向輪的左轉(zhuǎn)向偏角在方向盤控制的轉(zhuǎn)向偏角基礎(chǔ)上略微減小，待叉車的實際轉(zhuǎn)彎效果滿足方向盤操作的目標(biāo)轉(zhuǎn)彎指向后，第二電磁閥315斷電，中斷對雙作用油缸311的左缸供油，使叉車恢復(fù)到正常轉(zhuǎn)向操控狀態(tài)。同理，當(dāng)通過方向盤操作液壓轉(zhuǎn)向器312控制叉車向右轉(zhuǎn)彎但出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過度現(xiàn)象時，第三電磁閥316通電，對雙作用油缸311的右缸進行旁路供油，可使叉車轉(zhuǎn)向輪的右轉(zhuǎn)向偏角在方向盤控制的轉(zhuǎn)向偏角基礎(chǔ)上略微減小，待叉車的實際轉(zhuǎn)彎效果滿足方向盤操作的目標(biāo)轉(zhuǎn)彎指向后，第二電磁閥316斷電，中斷對雙作用油缸311的右缸供油，使叉車恢復(fù)到正常轉(zhuǎn)向操控狀態(tài)。
[0067]所述的水平姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)320包括兩個舉升單元，叉車轉(zhuǎn)向橋500的中點通過主鉸接軸501與車身600鉸接，兩個舉升單元分置于鉸接點兩側(cè)；舉升單元包括液壓缸321，液壓缸321的缸體通過第一鉸接軸324與車身600底部鉸接，液壓缸321的活塞桿頂端通過第二鉸接軸325與第一、二連桿322、323鉸接，第一連桿322的另一端通過第三鉸接軸326與車身600鉸接，第二連桿323的另一端通過第四鉸接軸327與轉(zhuǎn)向橋500鉸接，第一、二、
三、四鉸接軸324、325、326、327均與主鉸接軸501平行，兩個舉升單元的液壓缸321分別通過第四、五電磁閥328、329與液壓源模塊400的供油管路連通，第四、五電磁閥328、329為二位三通電磁閥，用于控制液壓缸321與液壓源模塊400供油管路的通斷，即:第四、第五電磁閥328、329位于第一工位時液壓缸321的液壓腔與液壓源模塊400連通；第四、第五電磁閥328、329位于第二工位時液壓缸321的液壓腔與油箱連通。叉車的水平姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)320的工作原理如下:
[0068]叉車正常直線行駛時，第四、五電磁閥328、329均處于斷電狀態(tài)使左、右兩側(cè)的液壓缸321都處在泄油狀態(tài)，兩個液壓缸321的活塞和活塞桿可沿軸向自由運動，此時，車身600可繞轉(zhuǎn)向橋500的主鉸接軸501相對于轉(zhuǎn)向橋500左右傾斜。叉車以相對較低速度行駛同時進行轉(zhuǎn)彎、或以較大半徑轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎時，叉車自重及貨物重量所產(chǎn)生的離心力會引起車身600繞轉(zhuǎn)向橋500的主鉸接軸501向外側(cè)傾斜，導(dǎo)致車貨聯(lián)合重心外移并可能導(dǎo)致貨物向外側(cè)滑移造成貨物傾覆，此時就可以對第四、五電磁閥328、329通電或斷，使得第四、五電磁閥328、329工作在不同的工位上，實現(xiàn)對叉車車身600的水平姿態(tài)進行主動控制，使車身600保持水平。當(dāng)叉車向左轉(zhuǎn)向時車身600會向右側(cè)傾斜，此時，第五電磁閥329通電，第五電磁閥329工作在第一工位上,右側(cè)的液壓缸321的活塞桿向右移動,從而使車身600繞轉(zhuǎn)向橋500的主鉸接軸501相對于轉(zhuǎn)向橋500逆時針方向偏轉(zhuǎn)一定角度以使車身600保持水平，在叉車完成轉(zhuǎn)彎后，第五電磁閥329斷電，第五電磁閥329工作在第二工位上，使右側(cè)的液壓缸321泄油，右側(cè)的液壓缸321的活塞恢復(fù)軸向自由運動狀態(tài)。同理，當(dāng)叉車向右轉(zhuǎn)向時車身600會向左側(cè)傾斜，此時，第四電磁閥328通電，第四電磁閥328工作在第一工位上，左側(cè)的液壓缸321的活塞桿向左移動，從而使車身600繞轉(zhuǎn)向橋500的主鉸接軸501相對于轉(zhuǎn)向橋500順時針方向偏轉(zhuǎn)一定角度以使車身600保持水平，在叉車完成轉(zhuǎn)彎后，第四電磁閥328斷電，第四電磁閥328工作在第二工位上，使左側(cè)的液壓缸321泄油，左側(cè)的液壓缸321的活塞恢復(fù)軸向自由運動狀態(tài)。
[0069]所述的平衡制動機構(gòu)330包括設(shè)置在叉車車輪處用于車輪制動的四個制動單元，四個制動單元的制動油缸331分別通過第六、七、八、九電磁閥332、333、334、335與液壓源模塊400的供油管路連通，第六、七、八、九電磁閥332、333、334、335為三位三通常閉型壓力比例控制電磁閥，用于控制制動油缸331與油箱和/或液壓源模塊400的供油管路的通斷，即:第六、七、八、九電磁閥332、333、334、335位于第一工位時四個制動油缸331只與油箱連通；第六、七、八、九電磁閥332、333、334、335位于第二工位時液壓源模塊400的供油管路同時與油箱、四個制動油缸331連通；第六、七、八、九電磁閥332、333、334、335位于第三工位時，四個制動油缸331只與液壓源模塊400的供油管路連通。
[0070]這里利用第六、七、八、九電磁閥332、333、334、335分別對四個制動油缸331的制動力進行獨立控制，使車速降低、叉車自重與貨物重量產(chǎn)生的離心力減小、側(cè)翻的可能性降低，與僅對叉車兩個驅(qū)動輪進行制動的傳統(tǒng)制動方式相比，采用四輪制動方式，產(chǎn)生相同的制動效果時對各個車輪的制動強度可相對較低，并且對每個車輪的制動強度可以通過對應(yīng)電磁閥的比例控制進行獨立地調(diào)節(jié)，不僅可以有效避免因制動強度過大引起的車輪抱死而導(dǎo)致叉車擺尾、自主轉(zhuǎn)向和整體側(cè)滑，還可以減弱叉車制動時的翹尾現(xiàn)象。對于叉車側(cè)傾趨勢非常大的情況，可以通過適當(dāng)增大對某個前輪的制動強度使其速度相對較低，從而使車貨聯(lián)合重心因制動產(chǎn)生的慣性力能夠圍繞該車輪接地點形成糾傾慣性力矩、使叉車形成增大轉(zhuǎn)彎半徑的自主轉(zhuǎn)向趨勢以使叉車側(cè)傾趨勢減小，與此同時，通過對雙作用油缸311旁路供油使轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向偏角略微增大以消除因糾偏慣性力矩引起的轉(zhuǎn)彎半徑的增加，使叉車能夠仍然按照方向盤操控的目標(biāo)方向行駛。
[0071 ] 參閱圖5、圖6、圖7,為了能驅(qū)動九個電磁閥動作,所述的功率驅(qū)動模塊110包括系統(tǒng)油壓與轉(zhuǎn)向控制驅(qū)動單元111、水平姿態(tài)控制驅(qū)動單元112、四輪制動控制驅(qū)動單元113，系統(tǒng)油壓與轉(zhuǎn)向控制驅(qū)動單元111驅(qū)動液壓源模塊400中的第一電磁閥401以及轉(zhuǎn)向補償機構(gòu)310中的第二、三電磁閥315、316動作，水平姿態(tài)控制驅(qū)動單元112驅(qū)動水平姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)320中的第四、五電磁閥328、329動作，四輪制動控制驅(qū)動單元113驅(qū)動平衡制動機構(gòu)330中的第六、七、八、九電磁閥332、333、334、335動作。
[0072]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，電控系統(tǒng)100的處理模塊包括單片機120及其外圍電路130 ;單片機120包括對接收到的信號進行邏輯運算的中央處理器121、脈寬調(diào)制控制輸出單元122以及開關(guān)控制輸出單元123，脈寬調(diào)制控制輸出單元122接收中央處理器121輸出的控制指令并將控制指令轉(zhuǎn)化為PWM控制信號輸出至系統(tǒng)油壓與轉(zhuǎn)向控制驅(qū)動單元111、四輪制動控制驅(qū)動單元113，開關(guān)控制輸出單元123接收中央處理器121輸出的控制指令并將控制指令轉(zhuǎn)化為開關(guān)控制信號輸出至水平姿態(tài)控制驅(qū)動單元113。外圍電路130包括用于存儲中央處理器121控制程序的外置存儲單元131，外置存儲單元131接收中央處理器121控制指令并輸出控制程序至中央處理器121。這里之所以要設(shè)置外置存儲單元131，是考慮到這里的處理方法較為復(fù)雜，單片機120本身的中央處理器121可存儲的處理程序較少，并且，處理所需要用到的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容龐大，故這里設(shè)置外置存儲單元131，部分不常用的處理程序和數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容全部存儲在外置存儲單元131中。各傳感器200與電控系統(tǒng)100數(shù)據(jù)傳輸方式有兩種方式可以實現(xiàn)，下面提供兩種實施例。[0073]實施例一。參閱圖6,所述各傳感器200輸出的信號為總線信號；外圍電路130還包括總線收發(fā)單元132，總線收發(fā)單元132用于從總線上接收各傳感器200發(fā)送到總線上的信號，并將總線信號通過單片機120中的總線控制單元124輸送至中央處理器121。
[0074]實施例二。參閱圖7，所述的外圍電路130還包括模擬信號調(diào)理單元133、開關(guān)信號調(diào)理單元134以及頻率信號調(diào)理單元135 ;所述的節(jié)氣門位置傳感器201、制動踏板位置傳感器202、系統(tǒng)總油路油壓傳感器203以及左前輪、右前輪、左后輪、右后輪制動油壓傳感器204、205、206、207輸出模擬信號至模擬信號調(diào)理單元133，模擬信號調(diào)理單元133對接收到的模擬信號進行濾波、限流、放大、限幅處理并通過單片機120中的模數(shù)信號轉(zhuǎn)換輸入單元125輸送至中央處理器121 ;所述的陀螺儀傳感器208、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器209輸出開關(guān)信號至開關(guān)信號調(diào)理單元134，開關(guān)信號調(diào)理單元134對接收到的開關(guān)信號進行限幅、限流、防反、隔離、比較處理并通過單片機120中的開關(guān)信號輸入單元126輸送至中央處理器121 ;所述的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器210、車速傳感器211以及左前輪、右前輪、左后輪、右后輪輪速傳感器212、213、214、215輸出頻率信號至頻率信號調(diào)理單元135，頻率信號調(diào)理單元135對接收到的頻率信號進行濾波、限流、放大、隔直、比較處理并通過單片機120中的頻率信號捕獲輸入單兀127輸送至中央處理器121。
[0075]這兩種實施方式，用戶可自行選擇，只要保證傳感器200采集到的信息能夠進入到中央處理器121中進行分析、處理即可。
【權(quán)利要求】
1.一種用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)，其特征在于:包括處理模塊、功率驅(qū)動模塊(110)，處理模塊用于接收節(jié)氣門位置傳感器(201)、制動踏板位置傳感器(202)、系統(tǒng)總油路油壓傳感器(203)、陀螺儀傳感器(208)、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(209)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器(210)、車速傳感器(211)以及四個車輪的制動油壓傳感器、四個車輪的輪速傳感器輸出的信號，對這些信號處理后輸出控制信號至功率驅(qū)動模塊(110),功率驅(qū)動模塊(110)輸出驅(qū)動電能驅(qū)動叉車平衡控制系統(tǒng)(300)動作。
2.如權(quán)利要求1所述的用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)，其特征在于:所述的叉車平衡控制系統(tǒng)(300)包括轉(zhuǎn)向補償機構(gòu)(310)、水平姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)(320)、平衡制動機構(gòu)(330)，各機構(gòu)的動力由液壓源模塊(400)提供，液壓源模塊(400)中設(shè)置有第一電磁閥(401)，第一電磁閥(401)為限壓閥使系統(tǒng)工作壓力過高時可以泄壓并使泄壓后的液壓油溢回油箱； 所述的轉(zhuǎn)向補償機構(gòu)(310)包括雙作用油缸(311)、液壓轉(zhuǎn)向器(312)、連通雙作用油缸(311)兩個液壓腔和液壓源模塊(400)供油管路的第一、二補償油路(313、314)以及第一、二補償油路(313、314)上設(shè)置的第二、三電磁閥(315、316)，第二、三電磁閥(315、316)用于控制第一、二補償油路(313、314)的通斷； 所述的水平姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)(320)包括兩個舉升單元，叉車轉(zhuǎn)向橋(500)的中點通過主鉸接軸(501)與車身(600)鉸接，兩個舉升單元分置于鉸接點兩側(cè)；舉升單元包括液壓缸(321)，液壓缸(321)的缸體通過第一鉸接軸(324)與車身(600)底部鉸接，液壓缸(321)的活塞桿頂端通過第二鉸接軸(325)與第一、二連桿(322、323)鉸接，第一連桿(322)的另一端通過第三鉸接軸(326)與車身(600)鉸接，第二連桿(323)的另一端通過第四鉸接軸(327)與轉(zhuǎn)向橋(500)鉸接，第一、二、三、四鉸接軸(324、325、326、327)均與主鉸接軸(501)平行，兩個舉升單元的液壓缸(321)分別通過第四、五電磁閥(328、329)與液壓源模塊(400)的供油管路連通，第四、五電磁閥(328、329)為二位三通電磁閥，用于控制液壓缸(321)與液壓源模塊(400)供油管路的通斷； 所述的平衡制動機構(gòu)(330)包括設(shè)置在叉車車輪處用于車輪制動的四個制動單元，四個制動單元的制動油缸(331)分別通過第六、七、八、九電磁閥(332、333、334、335)與液壓源模塊(400)的供油管路連通，第六、七、八、九電磁閥(332、333、334、335)為三位三通常閉型壓力比例控制電磁閥，用于控制制動油缸(331)與油箱和/或液壓源模塊(400)的供油管路的通斷； 所述的功率驅(qū)動模塊(110)包括系統(tǒng)油壓與轉(zhuǎn)向控制驅(qū)動單元(111)、水平姿態(tài)控制驅(qū)動單元(112)、四輪制動控制驅(qū)動單元(113)，系統(tǒng)油壓與轉(zhuǎn)向控制驅(qū)動單元(111)驅(qū)動液壓源模塊(400)中的第一電磁閥(401)以及轉(zhuǎn)向補償機構(gòu)(310)中的第二、三電磁閥(315、316)動作，水平姿態(tài)控制驅(qū)動單元(112)驅(qū)動水平姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)(320)中的第四、五電磁閥(328、329)動作，四輪制動控制驅(qū)動單元(113)驅(qū)動平衡制動機構(gòu)(330)中的第六、七、八、九電磁閥(332、333、334、335)動作。
3.如權(quán)利要求2所述的用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)，其特征在于:電控系統(tǒng)(100)的處理模塊包括單片機(120)及其外圍電路(130)； 單片機(120)包括對接收到的信號進行邏輯運算的中央處理器(121)、脈寬調(diào)制控制輸出單元(122)以及開關(guān)控制輸出單元(123)，脈寬調(diào)制控制輸出單元(122)接收中央處理器(121)輸出的控制指令并將控制指令轉(zhuǎn)化為PWM控制信號輸出至系統(tǒng)油壓與轉(zhuǎn)向控制驅(qū)動單元(111)、四輪制動控制驅(qū)動單元(113)，開關(guān)控制輸出單元(123)接收中央處理器(121)輸出的控制指令并將控制指令轉(zhuǎn)化為開關(guān)控制信號輸出至水平姿態(tài)控制驅(qū)動單元(112)； 外圍電路(130)包括用于存儲中央處理器(121)控制程序的外置存儲單元(131 )，外置存儲單元(131)接收中央處理器(121)控制指令并輸出控制程序至中央處理器(121)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)，其特征在于:所述的四個車輪的制動油壓傳感器包括左前輪、右前輪、左后輪、右后輪制動油壓傳感器(204、205、206、207)，所述的四個車輪的輪速傳感器包括左前輪、右前輪、左后輪、右后輪輪速傳感器(212、213、214、215)。
5.如權(quán)利要求4所述的用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)，其特征在于:所述各傳感器(200)輸出的信號為總線信號；外圍電路(130)還包括總線收發(fā)單元(132)，總線收發(fā)單元(132)用于從總線上接收各傳感器(200)發(fā)送到總線上的信號，并將總線信號通過單片機(120)中的總線控制單元(124)輸送至中央處理器(121)。
6.如權(quán)利要求4所述的用于四輪平衡重式叉車平衡控制系統(tǒng)的電控系統(tǒng)，其特征在于:所述的外圍電路(130)還包括模擬信號調(diào)理單元(133)、開關(guān)信號調(diào)理單元(134)以及頻率信號調(diào)理單元(135); 所述的節(jié)氣門位置傳感器(201)、制動踏板位置傳感器(202)、系統(tǒng)總油路油壓傳感器(203)以及左前輪、右前輪、左后輪、右后輪制動油壓傳感器(204、205、206、207)輸出模擬信號至模擬信號調(diào)理單元(133)，模擬信號調(diào)理單元(133)對接收到的模擬信號進行濾波、限流、放大、限幅處理并通過單片機(120)中的模數(shù)信號轉(zhuǎn)換輸入單元(125)輸送至中央處理器(121)； 所述的陀螺儀傳感器(208)、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器(209)輸出開關(guān)信號至開關(guān)信號調(diào)理單元(134)，開關(guān)信號調(diào)理單元(134)對接收到的開關(guān)信號進行限幅、限流、防反、隔離、t匕較處理并通過單片機(120)中的開關(guān)信號輸入單元(126)輸送至中央處理器(121)； 所述的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器(210)、車速傳感器(211)以及左前輪、右前輪、左后輪、右后輪輪速傳感器(212、213、214、215)輸出頻率信號至頻率信號調(diào)理單元(135)，頻率信號調(diào)理單元(135)對接收到的頻率 信號進行濾波、限流、放大、隔直、比較處理并通過單片機(120)中的頻率信號捕獲輸入單元(127)輸送至中央處理器(121 )。
【文檔編號】B66F9/24GK103803457SQ201410079370
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】夏光, 吳惠, 張維, 姜棟, 王歡, 汪韶杰, 孫保群, 彭建剛, 李磊, 盛楠 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)