CN104150407B - 工业车辆和用于控制工业车辆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业车辆和用于控制工业车辆的方法。一种工业车辆，包括发动机、液压致动器、液压泵、以及操作成指示液压致动器的操作的指示构件。供给通道将液压油供给至液压致动器。返回通道将液压油返回至油箱。控制器将发动机速度与预定比较阈值进行比较。当发动机速度小于比较阈值时，控制器打开返回通道。该比较阈值包括第一阈值以及小于第一阈值的第二阈值。响应于指示构件的操作，控制器打开返回通道、执行加速控制以增大发动机速度、以及将比较阈值从第一阈值改变至第二阈值。

Description

工业车辆和用于控制工业车辆的方法

技术领域

本发明涉及一种包括液压致动器以及由发动机驱动的液压泵的工业车辆以及一种用于控制该工业车辆的方法。

背景技术

叉车为如下工业车辆的一种示例，该工业车辆包括发动机、液压泵以及液压机构，其中，该液压泵由发动机驱动，该液压机构通过从液压泵排出的液压油操作液压致动器。该叉车包括例如作为使叉部提升及下降的液压致动器的提升液压缸以及作为使桅杆倾斜的液压致动器的倾斜液压缸。当液压泵由发动机驱动时，液压泵上的负荷的增大可能会减小发动机扭矩。这可能会导致发动机扭矩不足而使发动机停转。日本公开特许公报No.2012-62137描述了一种消除这种发动机停转的结构的示例。

然而，’137公报的结构在检测到发动机速度的减小之后打开液压泵的排出管路。因此，发动机速度在液压泵上的负荷通过打开排出管路而减小之前被进一步减小。因此，’137公报的结构未能避免发动机停转。

发明内容

本公开的目的在于提供一种避免发动机停转的工业车辆以及一种用于控制工业车辆的方法。

为了实现以上目的，本发明的一方面是如下一种工业车辆，该工业车辆包括：发动机；液压致动器；液压泵，该液压泵由发动机驱动；以及指示构件，该指示构件操作成指示液压致动器的操作。供给通道被适配成将从液压泵排出的液压油供给至液压致动器。返回通道被适配成将从液压泵排出的液压油返回至油箱。控制器被适配成将发动机速度与预定比较阈值进行比较。该控制器被适配成使得当发动机速度小于比较阈值时，控制器打开返回通道，使得液压油流动通过返回通道。比较阈值包括第一阈值以及小于第一阈值的第二阈值。控制器被适配成响应于指示构件的操作来打开返回通道使得液压油流动通过返回通道、执行加速控制以增大发动机速度、以及将比较阈值从第一阈值改变至第二阈值。

本发明的另一方面是一种用于控制工业车辆的方法，该工业车辆包括：发动机；液压致动器；液压泵，该液压泵由发动机驱动；指示构件，该指示构件操作成指示液压致动器的操作；供给通道，该供给通道将从液压泵排出的液压油供给至液压致动器；以及返回通道，该返回通道将从液压泵排出的液压油返回至油箱。该方法包括：当发动机速度小于比较阈值时，打开返回通道使得液压油流动通过返回通道；响应于指示构件的操作，打开返回通道使得液压油流动通过返回通道、执行加速控制以增大发动机速度、以及将比较阈值从第一阈值改变至小于该第一阈值的第二阈值。

通过以下描述结合作为示例示出本发明的原理的附图，本发明的其他方面和优势将变得明显。

附图说明

本发明及其目的和优势通过参照当前的优选实施例的以下描述以及附图而被最佳地理解，在附图中：

图1为示出了叉车的结构的示意图；以及

图2为各个控制参数的时间图；

具体实施方式

现在将参照图1和图2对工业车辆的一个实施例进行描述。

如图1中所示，作为工业车辆的叉车10包括耦接至叉车10的车体的物料处理装置11。物料处理装置11包括多级桅杆14，该多级桅杆14包括右、左外桅杆构件12以及内桅杆构件13。外桅杆构件12耦接至用作液压致动器的液压倾斜缸15。内桅杆构件13耦接至用作液压致动器的液压提升缸16。桅杆14在液压油被供给至倾斜缸15或从倾斜缸15排出时向前或向后倾斜。内桅杆构件13在液压油被供给至提升缸16或从提升缸16排出时沿竖向方向提升或下降。提升支架17将叉部18耦接至内桅杆构件13。在内桅杆构件13通过提升缸16沿着外桅杆构件12提升或下降时叉部18通过提升支架17被提升及下降。

叉车10在车体中包括发动机19、液压泵20以及液压机构21，其中，发动机19用作用于叉车10在被驱动时以及在处理物料时的驱动源，液压泵20由发动机19驱动，液压机构21供给有从液压泵20排出的液压油。液压机构21包括控制阀22、控制阀23以及卸载阀24。控制阀22控制液压油至倾斜缸15的供给以及从倾斜缸15的排出。控制阀22机械地耦接至倾斜操作构件25，该倾斜操作构件25用作操作成指示倾斜缸15的操作的指示构件。倾斜操作构件25的操作打开及关闭控制阀22。控制阀23控制液压油至提升缸16的供给以及从提升缸16的排出。控制阀23机械地耦接至提升操作构件26，该提升操作构件26用作操作成指示提升缸16的操作的指示构件。提升操作构件26的操作打开及关闭控制阀23。倾斜操作构件25和提升操作构件26位于叉车10的操作者室中并能够由叉车10的操作者操作。卸载阀24控制液压油从液压泵20至设置在车体内的油箱27的排出。

叉车10在车体中还包括控制器28。该控制器28基于从检测发动机速度的速度传感器29接收的检测信号来控制发动机速度并且打开及关闭卸载阀24。此外，控制器28电连接至检测倾斜操作构件25的操作状态的检测传感器25a以及检测提升操作构件26的操作状态的检测传感器26a。控制器28检测由操作者操作以使叉车10加速的加速器构件(加速器踏板)30的下压量(加速操作量)。控制器28根据加速器构件30的下压量来控制发动机速度。在液压泵20由发动机19驱动的叉车10中，操作者通过在下压加速器构件30时操作倾斜操作构件25和提升操作构件26来操作倾斜缸15和提升缸16。

液压泵20从油箱27汲取液压油并且随后排出液压油。现在将对液压油的流动进行描述。

当卸载阀24位于第一位置时，液压油通过连接至液压泵20的油道32传送至控制阀22和23。液压油随后通过分别连接至控制阀22和控制阀23的油道33和油道34供给至倾斜缸15和提升缸16的油室。例如，当倾斜操作构件25被操作时，从液压泵20排出的液压油通过连接至控制阀22的油道33供给至倾斜缸15的油室。从倾斜缸15和提升缸16的油室排出的液压油通过连接至控制阀22和23的油道35排出至油箱27。当卸载阀24位于第二位置时，液压油没有流动至控制阀22和23。液压油流动通过油道32并通过连接至卸载阀24的油道35返回至油箱27。

现在将对本实施例的叉车10的操作进行描述。

参照图2，在时期A中，控制器28将第一阈值Y1设定为与发动机19的速度进行比较的比较阈值。当发动机速度低于该比较阈值时，控制器28将卸载阀24切换至第二位置以打开将液压油从液压泵20返回至油箱27的返回通道。因此，在时期A中，控制器28在发动机速度低于第一阈值Y1时打开返回通道。在时期A中，加速器构件30、倾斜操作构件25以及提升操作构件26没有被操作并且液压泵20未受到负荷。另外，根据由控制器28发出的速度指示X1驱动发动机19。速度指示X1以空转速度驱动发动机19。

在图2中示出的时期B中，当检测到基于倾斜操作构件25或提升操作构件26的操作的信号的输入时，控制器28输出将卸载阀24切换至第二位置以打开返回通道的卸载指示。因此，液压油在没有被供给至控制阀22和23的情况下返回至油箱27。在本实施例中，返回通道包括卸载阀24和油道35。

控制器28持续输出卸载指示，直到发动机速度达到预定值，或者直到时间T1结束。当卸载指示的输出停止时，卸载阀24返回至第一位置并打开向倾斜缸15和提升缸16供给来自液压泵20的液压油的供给通道。因此，液压油流动至控制阀22和23并且被供给至倾斜缸15和提升缸16。在本实施例中，供给通道包括油道32、控制阀22和23以及油道33和34。

除卸载指示外，控制器28输出速度指示X2以执行增大发动机速度的加速控制。速度指示X2以比由速度指示X1指示的速度更大的速度驱动发动机19。控制器28输出速度指示X2持续时间T2。

在本实施例中，液压泵20上的负荷通过打开返回通道并执行加速控制而减小。因此，发动机19的扭矩由于液压泵20上的负荷没有增加而保持充分。因此，在本实施例的叉车10中避免了发动机停转。

此外，当输出卸载指示和速度指示X2时，控制器28将比较阈值改变至比第一阈值Y1更小的第二阈值Y2。尽管发动机19如上所述被控制成避免了发动机停转，但是当卸载指示的输出停止时，供给通道打开并且增大了液压泵20上的负荷。这减小了发动机速度。因此，如果仅第一阈值Y1用作比较阈值，则在液压致动器开始操作从而减小了发动机速度之后，控制器28将如由图2中的单点划线所示再次输出卸载指示。因此，卸载指示的输出将使刚开始操作的倾斜缸15或提升缸16停止。这种不稳定的操作可能会中断物料处理并阻碍对物料处理位置的调节。

然而，在本实施例中，当检测到倾斜操作构件25或提升操作构件26的操作时，比较阈值被设定为比第一阈值Y1更小的第二阈值Y2。因此，即使发动机速度在液压致动器开始操作之后减小，仍然不太可能输出卸载指示。因此，倾斜缸15和提升缸16没有在开始操作之后立即停止。

在时间T2上输出速度指示X2之后，控制器28停止加速控制并将速度指示的值逐渐减小至速度指示X1的值。当停止加速控制时，控制器28还将比较阈值逐渐增大至第一阈值Y1。

在图2中示出的时期C中，倾斜操作构件25或提升操作构件26持续被操作。在时期C中，控制器28在发动机速度变得小于第一阈值Y1时输出卸载指示。例如，当倾斜操作构件25或提升操作构件26如在时期C中那样持续被操作并且发动机速度减小或者液压泵上的负荷增大时，液压缸可能已经到达冲程末端位置。因此，当发动机速度变得小于第一阈值Y1时，控制器28输出卸载指示以减小液压泵20上的负荷并避免发动机停转。

如上所述，在开始物料处理时负荷的突然变化能够从倾斜操作构件25和提升操作构件26的操作中检测到。然而，在液压缸到达冲程末端时负荷的突然变化不能从倾斜操作构件25和提升操作构件26的操作中检测到。在这种情况下，不像开始物料处理时那样，而是难以确定何时启动发动机19的加速控制。因此，在本实施例中，比较阈值包括第一阈值Y1和第二阈值Y2。当结束在开始物料处理时执行的加速控制时，比较阈值返回至比第二阈值Y2更大的第一阈值Y1。这导致了卸载指示的更早的输出。通过根据当前情况在第一阈值Y1与第二阈值Y2之间改变比较阈值，即使在卸载指示响应于发动机速度的减小而输出的情况下也可以防止发动机停转。

现在将对本实施例的优势进行描述。

(1)如果在开始物料处理时检测到倾斜操作构件25或提升操作构件26的操作，则控制器28输出卸载指示并执行加速控制。这在发动机速度减小之前减小了液压泵20上的负荷。因此，以优选的方式避免了发动机停转。

(2)比较阈值包括第一阈值Y1和第二阈值Y2。当开始物料处理时，比较阈值设定至第二阈值Y2。这在通过加速控制避免了发动机停转的同时减小了卸载指示的输出的频率。因此，倾斜缸15和提升缸16没有在开始操作之后立即停止。

(3)当停止加速控制时，控制器28将比较阈值返回至第一阈值Y1。因此，当液压泵上的负荷的突然变化发生在除开始物料处理时以外的时刻时，卸载指示可以迅速输出以减小液压泵20上的负荷。这以优选的方式避免了发动机停转。

(4)例如，如果比较阈值包括仅第一阈值Y1，则卸载指示在开始物料处理时将被更加频繁地输出。如果比较阈值包括仅第二阈值Y2，则在不能指定用于起动加速控制的时刻的情况下可能无法避免发动机停转。本实施例根据当前情况在第一阈值Y1与第二阈值Y2之间改变比较阈值。这避免了发动机停转并且使液压致动器的操作稳定。

(5)通过逐渐增大比较阈值，比较阈值从第二阈值Y2缓慢地返回至第一阈值Y1。这在考虑了控制中发生的响应延迟的同时确保了用于设定第二阈值Y2的有效性。

对于本领域的技术人员而言明显的是，本发明可以在不背离本发明的精神或范围的情况下以许多其他特定形式来实施。特别地，应当理解到本发明可以以下列形式实施。

控制阀22和23可以为电磁阀。控制器28可以发出打开及关闭电磁阀的信号。在这种情况下，当倾斜操作构件25和提升操作构件26没有被操作时，液压油通过返回通道持续排出至油箱27。当检测到倾斜操作构件25或提升操作构件26的操作时，控制器28将控制阀22和23保持预定时间以通过返回通道持续排出液压油。随后，在预定时间之后，控制器28控制控制阀22和23以打开供给通道。控制阀28还对发动机19执行加速控制以及改变比较阈值。本实施例具有与上述实施例相同的优势。

当在控制器28停止加速控制之后将比较阈值逐渐增大至第一阈值Y1时，比较阈值可以线性地增大或者可以逐步增大。

液压致动器不限于提升液压缸和倾斜液压缸，并且可以为诸如移动叉车10的附件的液压缸之类的不同的液压缸。此外，液压致动器可以为液压动力转向装置。

速度指示可以在时间T2结束时返回至速度指示X1。另外，比较阈值可以在加速控制结束时返回至第一阈值Y1。

工业车辆可以包括单个液压致动器或者三个或更多个液压致动器。

本实施例的控制能够应用于除叉车以外的工业车辆。

Claims (6)

1.一种工业车辆，包括：

发动机；

液压致动器；

液压泵，所述液压泵由所述发动机驱动；

指示构件，所述指示构件操作成指示所述液压致动器的操作；

供给通道，所述供给通道被适配成将从所述液压泵排出的液压油供给至所述液压致动器；

返回通道，所述返回通道被适配成将从所述液压泵排出的所述液压油返回至油箱；以及

控制器，所述控制器被适配成将发动机速度与预定比较阈值进行比较，其中，所述控制器被适配成使得当所述发动机速度小于所述比较阈值时，所述控制器打开所述返回通道，使得所述液压油流动通过所述返回通道，其中，

所述比较阈值包括第一阈值以及小于所述第一阈值的第二阈值，以及

所述控制器被适配成响应于所述指示构件的操作来打开所述返回通道使得所述液压油流动通过所述返回通道、执行加速控制以增大所述发动机速度、以及将所述比较阈值从所述第一阈值改变至所述第二阈值。

2.根据权利要求1所述的工业车辆，其中，所述控制器被适配成在结束所述加速控制时将所述比较阈值返回至所述第一阈值。

3.根据权利要求2所述的工业车辆，其中，所述控制器被适配成通过逐渐增大所述比较阈值而将所述比较阈值返回至所述第一阈值。

4.一种用于控制工业车辆的方法，所述工业车辆包括发动机、液压致动器、液压泵、指示构件，供给通道以及返回通道，其中，所述液压泵由所述发动机驱动，所述指示构件操作成指示所述液压致动器的操作，所述供给通道将从所述液压泵排出的液压油供给至所述液压致动器，所述返回通道将从所述液压泵排出的所述液压油返回至油箱，所述方法包括：

当发动机速度小于比较阈值时，打开所述返回通道使得所述液压油流动通过所述返回通道；

响应于所述指示构件的操作，打开所述返回通道使得所述液压油流动通过所述返回通道、执行加速控制以增大所述发动机速度、以及将所述比较阈值从第一阈值改变至小于所述第一阈值的第二阈值。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括在结束所述加速控制时将所述比较阈值返回至所述第一阈值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述比较阈值返回至所述第一阈值包括逐渐增大所述比较阈值。