CN112249981B - 一种叉车行走系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叉车行走系统，包括设置于叉车上的传感器部以及与传感器部信号连接的电子控制器，电子控制器信号连接有执行部，执行部包括叉车制动系统以及叉车变速系统；叉车变速系统包括叉车液力变速箱以及设置于叉车液力变速器内的变速操纵油路，变速操纵油路包括变速器油泵，变速器油泵连接有叉车前进油路、叉车倒车油路以及连接在变速器油泵出油口处的微动比例阀，本申请通过在变速器油路中设置微动比例阀，在叉车运行过程会检测微动踏板和液压油温度传感器，由电子控制器控制微动比例阀和制动系统，来降低车速，并且限制过度使用微动功能，如果传动油温度过高，变速箱中前进、倒退离合器摩擦片均会自动分离，退出微动行驶。

Description

一种叉车行走系统

技术领域

本发明涉及叉车行走控制技术领域，具体是一种叉车行走系统。

背景技术

当前叉车可以通过定制增加配置获取多种功能，但各功能之间联系较弱，缺乏统一协同，导致叉车功能多而不强无法发挥最佳效果。

现有叉车主要有机械传动和液力传动，机械传动利用摩擦式离合器将发动机动力切断或传递至变速箱和驱动桥，该方式结构简单、可靠性高，但要求驾驶员具有较高驾驶水平，且长期控制离合器会使驾驶员疲惫。液力传动则是通过液力变矩器和变速箱实现动力的通断、换向和变速功能。液力传动叉车具有微动功能，可由驾驶员踩微动踏板进行控制，微动状态时驾驶员无论如何踩踏油门踏板，叉车只会缓慢行进或及时制动，而货叉起升速度却可随油门踏板的踩踏幅度大幅增加。微动功能在叉车堆垛时可提高准确性和降低驾驶员操纵复杂性。

现有液力传动桥存在以下缺点：现有微动功能操纵方式为机械操纵，存在不可避免的磨损，日积月累的使用，微动操纵机构会失效，使叉车丧失微动功能；而且驾驶员长时间使用微动功能，现有液力变速箱无自动保护装置，会造成传动机构寿命下降，维修难度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种叉车行走系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种叉车行走系统，包括设置于叉车上的传感器部以及与所述传感器部信号连接的电子控制器，所述电子控制器信号连接有执行部，所述执行部包括叉车制动系统以及叉车变速系统；

所述叉车变速系统包括叉车液力变速箱以及设置于所述叉车液力变速器内的变速操纵油路，所述变速操纵油路包括变速器油泵，所述变速器油泵连接有叉车前进油路、叉车倒车油路以及连接在变速器油泵出油口处的微动比例阀，所述叉车前进油路包括并联的叉车前进慢速油路、叉车前进快速油路，所述叉车前进快速油路包括与所述变速器油泵出油口连接的叉车前进慢速比例阀以及与叉车前进慢速比例阀连接的前进离合器，所述叉车前进慢速油路包括与所述变速器油泵出油口连接的叉车前进快速比例阀以及与叉车前进快速比例阀连接的前进离合器。

作为本发明进一步的方案：所述传感器部通过传感器集线器与所述电子控制器信号连接。

作为本发明进一步的方案：所述执行部包括仪表台显示器、发动机控制器。

作为本发明进一步的方案：所述传感器部包括速度传感器、油门踏板角度传感器、制动踏板角度传感器、微动踏板角度传感器、变速箱油温传感器、座椅传感器、安全带传感器和车体姿态传感器。

作为本发明进一步的方案：所述速度传感器位于所述液力变速箱输出轴，所述油门踏板角度传感器、制动踏板角度传感器、微动踏板角度传感器分别位于油门、制动、微动踏板下方，所述液力变速箱油温传感器置于变速箱内部，所述座椅传感器置于座椅内部，所述安全带传感器置于安全带插孔内，所述车体姿态传感器固定于车架。

作为本发明进一步的方案：所述叉车制动系统包括制动油路，所述制动油路包括依次连通的制动油箱、制动油泵、制动电磁阀、制动器，所述制动油泵的出油口连接有制动油路溢流阀。

作为本发明进一步的方案：所述变速器油泵的进油口连接有变速器油箱，所述变速器油泵的出油口连接有变速油路溢流阀。

作为本发明进一步的方案：所述叉车制动系统包括驻车制动油路，所述驻车制动油路包括依次连通的制动油箱、驻车制动油泵、驻车制动电磁阀、驻车制动器，所述驻车制动电磁阀为常开电磁阀。

作为本发明进一步的方案：所述叉车倒车油路包括与变速器油泵的出油口连接的倒车比例电磁阀以及与所述倒车比例电磁阀连接的倒车离合器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本社申请通过在变速器油路中设置微动比例阀，在叉车运行过程会检测微动踏板和液压油温度传感器，由电子控制器控制微动比例阀和制动系统，通过制动系统中的行车制动系统提供一部分的制动，来降低车速，同时通过微动比例阀使得从变速器油泵处的变速器高压油一部分从微动比例阀回流，进而降变速操纵油路中的油压，以达到降低变速器传动的动力，减少变速器输出，降低车速，并且行走系统会限制过度使用微动功能，如果驾驶员过度控制微动功能，造成传动油温度过高，变速箱中前进、倒退离合器摩擦片均会自动分离，从而切换至空挡，如此对变速箱保护并延长使用寿命。

附图说明

图1为本实施例原理框图；

图2为本实施例制动油路图；

图3为本实施例变速操纵油路图。

图中：1-变速器部、2-电子控制器、3-执行部、4-传感器集线器、5-制动油箱、6-制动油泵、7-制动电磁阀、8-制动油路溢流阀、9-制动器、10-变速器油箱、11-变速器油泵、12-变速油路溢流阀、13-微动比例阀、14-倒车比例电磁阀、15-倒车离合器、16-前进慢速比例电磁阀、17-前进离合器、18-前进快速比例电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种叉车行走系统，包括设置于叉车上的传感器部1以及与传感器部1信号连接的电子控制器2，传感器部1通过传感器集线器4与电子控制器信号2连接，电子控制器2信号连接有执行部3，执行部3包括叉车制动系统、叉车变速系统，仪表台显示器、发动机控制器，通过仪表台显示器对叉车实时状态进行显示，通过发动机控制器即发动机ECU控制发动机的运转以便控制叉车的动力。

传感器部1用于收集车辆行驶状态，传感器部1包括速度传感器、油门踏板角度传感器、制动踏板角度传感器、微动踏板角度传感器、变速箱油温传感器、座椅传感器、安全带传感器和车体姿态传感器，速度传感器位于液力变速箱输出轴，将输出轴转速换算为车速；油门踏板角度传感器、制动踏板角度传感器、微动踏板角度传感器分别位于油门、制动、微动踏板下方，用于检测上述三种踏板踩踏幅度；液力变速箱油温传感器置于变速箱内部，用于检测传动油温度；座椅传感器置于座椅内部，用于监测叉车驾驶员状态；安全带传感器置于安全带插孔内，用于监测安全带连接状态；车体姿态传感器固定于车架，用于检测叉车姿态，从而判断是否位于坡道；电子控制器固定在仪表台内部，与传感器部、变速箱和仪表台显示屏通过CAN总线进行通讯。

电子控制器为单片机、控制器电源、隔离电路构成，为本领域内常用控制器，因而在此不再赘述。

叉车制动系统包括制动油路，制动油路包括依次连通的制动油箱5、制动油泵6、制动电磁阀7、制动器9，制动油泵6的出油口连接有制动油路溢流阀8，此外，叉车制动系统还包括驻车制动油路，驻车制动油路包括依次连通的制动油箱、驻车制动油泵、驻车制动电磁阀、驻车制动器，驻车制动电磁阀为常开电磁阀，驻车制动电磁阀为常开阀，行车时驻车制动电磁阀闭合，制动油缸的油压将摩擦片分离；驻车时制动油缸内无油压，摩擦片由弹簧涨开进行制动。

叉车变速系统包括叉车液力变速箱以及设置于叉车液力变速器内的变速操纵油路，变速操纵油路包括变速器油泵11，变速器油泵11的进油口连接有变速器油箱10，变速器油泵11的出油口连接有变速油路溢流阀12，变速器油泵11连接有叉车前进油路、叉车倒车油路以及连接在变速器油泵出油口处的微动比例阀13，叉车前进油路包括并联的叉车前进慢速油路、叉车前进快速油路，叉车前进快速油路包括与变速器油泵11出油口连接的叉车前进慢速比例阀16以及与叉车前进慢速比例阀16连接的前进离合器17，叉车前进慢速油路包括与变速器油泵11出油口连接的叉车前进快速比例阀18以及与叉车前进快速比例阀18连接的前进离合器17，叉车倒车油路包括与变速器油泵11的出油口连接的倒车比例电磁阀14以及与倒车比例电磁阀14连接的倒车离合器15。

本发明在使用时，叉车行走系统使用电子控制方式运行，通过叉车用传感器监测变速箱传动轴输出速度、油门踏板角度、制动踏板角度、微动踏板角度、变速箱油温度、驾驶员座椅状态、安全带锁扣状态和车体姿态，通过控制微动比例阀、驻车制动、前进比例阀、倒车比例阀和发动机ECU，来操纵叉车的制动系统、变速系统。

当需要电子换挡，驾驶员在叉车行驶时如需切换快、慢挡位，可拨动位于仪表台的快、慢挡操作杆，行走系统检测到换挡操作杆切换信号后，电子控制器会检测速度传感器、驻车制动传感器，如驻车系统处于释放状态且叉车速度满足换挡条件，系统依据预设最优换挡方案由控制的相应前进、后退比例阀，使变速箱内快挡、慢挡离合器摩擦片进行相应结合与分离，从而降低驾驶员换挡时顿挫感。

当车侧需要柔顺换向，当驾驶员在前进和后退之间快速操纵变速杆时，通过电子控制器实现前进和后退柔性切换，使叉车平稳地改变方向，减少轮胎打滑有助于延长轮胎的使用寿命，提升驾驶舒适感。

在电子微动控制过程中，行走系统启动后会检测微动踏板和液压油温度传感器，由电子控制器2控制微动比例阀13和制动系统，通过制动系统中的行车制动系统提供一部分的制动，来降低车速，同时通过微动比例阀13使得从变速器油泵11泵处的变速器高压油一部分从微动比例阀13回流，进而降变速操纵油路中的油压，以达到降低变速器传动的动力，减少变速器输出，降低车速，并且行走系统会限制过度使用微动功能，如果驾驶员过度控制微动功能，造成传动油温度过高，变速箱中前进、倒退离合器摩擦片均会自动分离，从而切换至空挡，如此对变速箱保护并延长使用寿命。

在叉车行驶过程中，系统会检测油门及微动踏板的信号，当行驶中如果驾驶员不踩上述两种踏板时，向发动机ECU发减速信号降低燃油供给量，令叉车自动减速，随后制动系统自动介入使叉车停车，从而节约燃油并增加安全性，达到自动减速控制的功能。

坡道辅助功能，叉车在坡道停车后不需驾驶员手动制动，中央控制器通过速度传感器和车身姿态传感器检测到叉车制动于坡道时，使驱动桥驻车制动电磁阀工作，叉车自动进入驻车状态。当驾驶员需解除辅助制动时，仅需踩下油门踏板直至发动机产生的驱动力矩足够克服“溜坡”所需力矩时，驻车制动自动解除。

操作防护功能，叉车行驶过程中会检测安全带锁扣状态，只有系统确认驾驶员系好安全带后，中央控制器才会并令前进或倒车比例阀正常运作，离合器从空挡换入前进或倒退挡位，同时控制制动电磁阀解除制动状态；若驾驶员没有系安全带或，驱动桥中的制动系统不会松开，前进或倒退比例阀不会随操纵杆工作，叉车将无法行驶。而且会检测座椅传感器，即便驾驶员在发动机启动的情况下离开座椅，中央控制器会向发动机ECU发出信号切断燃油供应，使发动机中止。制动电磁阀也会自动进入工作使叉车将自动驻车。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种叉车行走系统，其特征在于，包括设置于叉车上的传感器部(1)以及与所述传感器部(1)信号连接的电子控制器(2)，所述电子控制器(2)信号连接有执行部(3)，所述执行部(3)包括叉车制动系统以及叉车变速系统；

所述叉车变速系统包括叉车液力变速箱以及设置于所述叉车液力变速箱内的变速操纵油路，所述变速操纵油路包括变速器油泵(11)，所述变速器油泵(11)连接有叉车前进油路、叉车倒车油路以及连接在变速器油泵出油口处的微动比例阀(13)，所述叉车前进油路包括并联的叉车前进慢速油路、叉车前进快速油路，所述叉车前进快速油路包括与所述变速器油泵(11)出油口连接的叉车前进慢速比例阀(16)以及与叉车前进慢速比例阀(16)连接的前进离合器(17)，所述叉车前进慢速油路包括与所述变速器油泵(11)出油口连接的叉车前进快速比例阀(18)以及与叉车前进快速比例阀(18)连接的前进离合器(17)；

所述传感器部(1)包括速度传感器、油门踏板角度传感器、制动踏板角度传感器、微动踏板角度传感器、变速箱油温传感器、座椅传感器、安全带传感器和车体姿态传感器，所述速度传感器位于所述叉车液力变速箱输出轴，所述油门踏板角度传感器、制动踏板角度传感器、微动踏板角度传感器分别位于油门、制动、微动踏板下方，所述变速箱油温传感器置于变速箱内部，所述座椅传感器置于座椅内部，所述安全带传感器置于安全带插孔内，所述车体姿态传感器固定于车架；

所述叉车制动系统包括制动油路，所述制动油路包括依次连通的制动油箱(5)、制动油泵(6)、制动电磁阀(7)、制动器(9)，所述制动油泵(6)的出油口连接有制动油路溢流阀(8)。

2.根据权利要求1所述的一种叉车行走系统，其特征在于，所述传感器部(1)通过传感器集线器(4)与所述电子控制器(2)信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种叉车行走系统，其特征在于，所述执行部(3)包括仪表台显示器、发动机控制器。

4.根据权利要求1所述的一种叉车行走系统，其特征在于，所述变速器油泵(11)的进油口连接有变速器油箱(10)，所述变速器油泵(11)的出油口连接有变速油路溢流阀(12)。

5.根据权利要求1所述的一种叉车行走系统，其特征在于，所述叉车制动系统包括驻车制动油路，所述驻车制动油路包括依次连通的制动油箱、驻车制动油泵、驻车制动电磁阀、驻车制动器，所述驻车制动电磁阀为常开电磁阀。

6.根据权利要求1所述的一种叉车行走系统，其特征在于，所述叉车倒车油路包括与变速器油泵(11)的出油口连接的倒车比例电磁阀(14)以及与所述倒车比例电磁阀(14)连接的倒车离合器(15)。