CN107200002B - 一种电动叉车的停车制动控制装置及其控制方法 - Google Patents

一种电动叉车的停车制动控制装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电动叉车的停车制动控制装置及其控制方法，包括与牵引电机相连的牵引电机控制器及与油泵电机相连的油泵电机控制器，所述牵引电机控制器、油泵电机控制器均连接在蓄电池负极与钥匙开关之间，所述牵引电机控制器上连接有加速器、方向开关及座位开关，所述油泵电机控制器上连接有电磁阀线圈及压力开关，所述牵引电机控制器及油泵电机控制器的正极接线端均与接触器的触点串联，接触器的线圈端连接在牵引电机控制器的控制端。本发明实现了停车制动控制系统的自动工作，司机不需要再触动微动开关主动给控制器信号，控制更智能，操作更方便，降低了控制系统的故障率，有效减少安全隐患。

Description

一种电动叉车的停车制动控制装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及叉车控制技术领域，具体涉及一种电动叉车的停车制动控制装置及其控制方法。
背景技术
目前，国内叉车普遍采用手制动手柄配合制动器实现停车制动的功能。这种方式需要设置一个常闭的制动微动开关，并将其固定在制动手柄安装支架上。叉车停车后，拉动制动手柄随着手柄体绕着销轴转动，固定在手柄体上的挡板随后触发微动开关，微动开关断开后，将制动信号发送到控制器中，控制器发出指令使驱动电机停转，从而实现对电动叉车的停车制动控制。在使用过程中，会出现由于装配存在误差或其它原因而导致拉动手柄后手柄体上的档板不能触发微动开关或由于空行程过小而将微动开关压碎从而使控制器不能接收到制动信号，无法启动电气制动，这种依靠单一的微动开关触发制动信号控制电气制动的方案存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动叉车的停车制动控制装置及其控制方法，实现了停车制动控制系统的自动工作，司机不需要再触动微动开关主动给控制器信号，操作方便，降低了控制系统的故障率，有效减少了安全隐患。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种电动叉车的停车制动控制装置，包括与牵引电机相连的牵引电机控制器及与油泵电机相连的油泵电机控制器，所述牵引电机控制器、油泵电机控制器均连接在蓄电池负极与钥匙开关之间，所述牵引电机控制器上连接有加速器、方向开关及座位开关，所述油泵电机控制器上连接有电磁阀线圈及压力开关，所述牵引电机控制器及油泵电机控制器的正极接线端均与接触器的触点串联，接触器的线圈端连接在牵引电机控制器的控制端。
进一步的，所述蓄电池的正极端依次通过紧急断电开关、第二保险丝与主接触器的触点连接，所述钥匙开关的电源输入端连接有第一保险丝。
进一步的，还包括与牵引电机控制器、油泵电机控制器连接的显示仪表及低压报警蜂鸣器，所述低压报警蜂鸣器通过与蓄电池相连的DC-DC电源转换器向其供电，所述显示仪表的供电端与钥匙开关的输出端相连。
进一步的，所述DC-DC电源转换器依次通过第三保险丝、继电器的触点与低压报警蜂鸣器连接，所述继电器的线圈与牵引电机控制器的控制端相连。
进一步的，所述座位开关为常开开关，所述电磁阀的阀口为常闭式，所述紧急断电开关及压力开关为常闭开关；所述压力开关用于根据液压系统的压力， 控制是否驱动泵电机运行继而为制动油路充液。
一种电动叉车的停车制动控制装置的控制方法，包括以下步骤：
（1）打开电源，接触器触点接通，牵引电机控制器及泵电机控制器上电；
（2）座位开关闭合，通过拨动方向开关选择档位，导入加速器信号；
（3）电磁线圈得电使电磁阀口打开，系统检测油路中压力是否达到设定值，若达到设定值则制动信号解除，压力开关保持闭合，车辆行驶，否则，压力开关断开；
（4）牵引电机控制器通过速度传感器检测电机转速，当检测到牵引电机转速为零后，驱动电磁线圈失电，电磁阀口关闭，车辆被制动；
（5）通过油路中的压力开关检测油路压力范围，当油路中压力不足时，压力开关断开，驱动泵电机运行为制动油路充液，当油路中压力达到设定值，压力开关闭合使车辆处于备用状态。
上述方案中，所述步骤（4）中，当检测到牵引电机转速为零后，驱动电磁线圈失电，电磁阀口关闭，车辆被制动，具体包括如下步骤：
当操作者踩下行车制动踏板后，车辆减速至停止，牵引电机控制器测检到牵引电机转速为零后，油泵电机控制器控制电磁阀线圈失电，使电磁阀阀口关闭，叉车被制动住；当操作者离开座位后或座位开关断开，牵引电机控制器接收到操作者不在操作位置的信息并经过短时延时后，牵引电机控制器控制牵引电机减速至停止，油泵电机控制器控制电磁阀线圈失电，电磁阀阀口关闭，车辆被制动住；当操作员按动紧急断电开关后，牵引电机控制器接收到紧急断电的信号控制牵引电机减速运行直至停止，泵电机控制器通过CAN通讯监测到牵引电机停转后，使电磁阀线包失电，电磁阀阀口关闭，叉车被制动住。
由上述技术方案可知，本发明所述的电动叉车的停车制动控制装置及其控制方法，通过多种开关或传感器的信号监测车辆的实际运行状态以控制叉车制动的解除和启动，这种控制方式实现了停车制动控制系统的自动工作，司机不需要再触动微动开关主动给控制器信号，控制更智能，操作更方便。本发明不再使用通过手柄体转动触发接触式微动开关断合的信号采集方式，降低了控制系统的故障率，有效减少安全隐患。在电路中设置了压力开关，使泵电机在油路压力不足时启动并向油路充液直至压力达到设计值电机停转，使系统更安全，更节能静音。同时设置了显示仪表及警示装置，提供了叉车在启动和停车时制动器状态的警示，使系统更人性化。
附图说明
图1是本发明的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，本实施例的电动叉车的停车制动控制装置，包括显示仪表8、与牵引电机10相连的牵引电机控制器6、与油泵电机11相连的油泵电机控制器7，以及与牵引电机控制器6、油泵电机控制器7连接的显示仪表8及低压报警蜂鸣器20，该牵引电机控制器6、油泵电机控制器7均连接在蓄电池1负极与钥匙开关3之间，该牵引电机控制器6上连接有加速器14、方向开关15及座位开关16，油泵电机控制器7上连接有电磁阀线圈17及压力开关18，牵引电机控制器6及油泵电机控制器7的正极接线端均与接触器的触点51串联，接触器的线圈52端连接在牵引电机控制器6的控制端。在蓄电池1的正极端依次通过紧急断电开关12、第二保险丝4与主接触器的触点51连接，钥匙开关3的电源输入端连接有第一保险丝2。该低压报警蜂鸣器20通过与蓄电池1相连的DC-DC电源转换器向其供电，该显示仪表8的供电端连接在钥匙开关3的输出端。
进一步的，DC-DC电源转换器9依次通过第三保险丝19、继电器的触点132与低压报警蜂鸣器20连接，继电器的线圈131与牵引电机控制器6的控制端相连。压力开关18为常闭开关，作用是输出低压信号，当液压系统压力不足时，此压力开关18断开，同时启动油泵电机11为制动油路充液。电磁阀的阀口为常闭式，当电磁阀的线圈17得电后控制电磁阀的阀口打开，制动油路导通。座位开关16为常开式开关，只有在操作者坐在座位上，座位开关16才闭合。紧急断电开关12为常闭式开关，用于叉车在紧急停车的命令触发。
本实施中，牵引电机控制器6采用型号为ACE2 80V/350A的控制芯片U1，油泵电机控制器7采用型号为ACE2 80V/350A的控制芯片U2，蓄电池1的正极电源经第二保险丝4与主接触器的触点51的输入端连接，接触器触点51的输出端分别与牵引电机控制器6的正极接线端子BP1、泵电机控制器7的正极接线端子BP2连接。牵引电机控制器6的负极接线端子BN1、泵电机控制器7的负极接线端子BN2、DC-DC电源转换器9负极电源GND3、GND3、仪表8的负电源GND2与蓄电池1的负极电源连接。牵引电机控制器6的控制芯片U1的电源输入端口KS1、油泵电机控制器7的控制芯片U2电源输入端口KS2、显示仪表8、芯片U3的电源输入端口KS3及DC-DC电源转换器9的输入电源端B+均通过第一保险丝2与钥匙开关3串联。牵引电机控制器6的控制芯片U1的控制端口NMC1、PMC1之间串接主接触器5的线圈，NMC2、PMC1之间串接继电器的线圈131，数字输入端口CM1与前进开关信号DIG1及后退开关信号DIG2输入端之间串接方向开关15，CM1与座位开关信号DIG3之间串接座位开关16，电源端口PPOT、NPOT、CPOT分别与加速器14的电源两端及调速器连接，牵引电机10的速度传感器输入U1的逻辑端口+12V、GND1、ENCA、ENCB。泵电机控制器7中控制芯片U2的数字输入端口CM2与信号DIG4之间串接压力开关18，NMC3、PMC2之间串接电磁阀的线圈17。牵引电机10的引出线分别与牵引控制器6的功率单元接线端子U1、V1、W1连接，油泵电机11的引出线分别与油泵控制器7的功率单元接线端子U2、V2、W2连接。牵引电机控制器6、泵电机控制器7及显示仪表8通过CAN总线（CAN L1、CAN H1、CAN L2、CAN H2、 CAN L3、CAN H3）通讯。DC-DC电源转换器9的+12V输出电源通过第三保险丝19及继电器13的触点给低压报警蜂鸣器20提供电源。
蓄电池1作为电源，当操作者坐在座位上，座位开关16接通，接通钥匙开关3后，牵引控制器6的控制芯片U1、泵控制器7的控制芯片U2 、DC-DC电源转换器9及显示仪表8上电，系统自检后，接触器的线圈52两端产生电压差，接触器的触点51接通，牵引电机控制器6和泵电机控制器7的功率单元正极接线端子BP1、BP2上电，同时DC-DC电源转换器9上电后转换出+12V电源，为低压报警蜂鸣器20提供正电源。操作者拨动方向开关15选择前进或后退档位后，踏下加速器14，加速器14的信号通过CAN通讯传输到泵电机控制器7的芯片U2，电磁阀17的线圈得电，电磁阀17的阀口打开，闭合的压力开关18检测系统压力达到设定值保持闭合，制动信号解除，车辆得以行进。同时，显示仪表8通过CAN通讯监测到加速器14的输入信号，显示仪表8上显示车辆制动状态标识由锁止变更为解除。
当操作者踩下行车制动踏板后，车辆减速至停止，此时泵电机控制器7通过CAN通讯监测到牵引电机10的转速为零后，驱动电磁阀的线圈17失电，使电磁阀的阀口关闭，制动器的磨擦片被压紧，叉车被制动住。同时，显示仪表8通过CAN通讯监测到牵引电机10的转速为零，显示仪表8上显示车辆制动状态标识由解除变更为锁止。
当操作者离开座位后，座位开关16断开，牵引控制器6接到了操作者不在操作位置的信息经过短时延时后，牵引控制器6控制驱动牵引电机10减速至停止。此时泵电机控制器7通过CAN通讯监测到牵引电机10的转速为零后，驱动电磁阀的线圈17失电，使电磁阀的阀口关闭，叉车被制动住。
在车辆静止时，当制动油路中压力不足时，压力开关18断开，泵电机控制器7接收到低压信号，驱动泵电机11运行为制动油路充液，泵电机控制器7触发继电器，使继电器的线圈131得电，串联在低压报警蜂鸣器20的继电器的触点132接通，使低压报警蜂鸣器20蜂鸣。直至制动油路压力达到设定值，压力开关18闭合使车辆处于备用状态。
在车辆运行时，当制动油路中压力不足时，压力开关18断开，泵电机控制器7接收到低压信号，驱动泵电机11运行为制动油路充液，泵电机控制器7触发继电器，使继电器的线圈131得电，串联在低压报警蜂鸣器20的继电器的触点132接通，使低压报警蜂鸣器20蜂鸣，直至制动油路压力达到设定值，压力开关18闭合，制动信号解除同时报警蜂鸣停止，车辆加速至操作者设定速度运行。
当操作员按动紧急断电开关12后，牵引电机控制器6接收到紧急断电的信号控制牵引电机10减速运行直至停止，泵电机控制器7通过CAN通讯监测到牵引电机10的转速为零后，驱动电磁阀17的线圈失电，使电磁阀17的阀口关闭，叉车被制动住。同时，显示仪表8通过CAN通讯监测到电机转速为零，显示车辆锁止的制动状态标识。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电动叉车的停车制动控制装置，包括与牵引电机相连的牵引电机控制器及与油泵电机相连的油泵电机控制器，所述牵引电机控制器、油泵电机控制器均连接在蓄电池负极与钥匙开关之间，其特征在于：所述牵引电机控制器上连接有加速器、方向开关及座位开关，所述油泵电机控制器上连接有电磁阀线圈及压力开关，所述牵引电机控制器及油泵电机控制器的正极接线端均与接触器的触点串联，接触器的线圈端连接在牵引电机控制器的控制端；
其控制方法包括以下步骤：
(1)打开电源，接触器触点接通，牵引电机控制器及泵电机控制器上电；
(2)座位开关闭合，通过拨动方向开关选择档位，导入加速器信号；
(3)电磁线圈得电使电磁阀口打开，系统检测油路中压力是否达到设定值，若达到设定值则制动信号解除，压力开关保持闭合，车辆行驶，否则，压力开关断开；
(4)牵引电机控制器通过速度传感器检测电机转速，当检测到牵引电机转速为零后，驱动电磁线圈失电，电磁阀口关闭，车辆被制动；
(5)通过油路中的压力开关检测油路压力范围，当油路中压力不足时，压力开关断开，驱动泵电机运行为制动油路充液，当油路中压力达到设定值，压力开关闭合使车辆处于备用状态。
2.根据权利要求1所述的电动叉车的停车制动控制装置，其特征在于：所述蓄电池的正极端依次通过紧急断电开关、第二保险丝与主接触器的触点连接，所述钥匙开关的电源输入端连接有第一保险丝。
3.根据权利要求1所述的电动叉车的停车制动控制装置，其特征在于：还包括与牵引电机控制器、油泵电机控制器连接的显示仪表及低压报警蜂鸣器，所述低压报警蜂鸣器通过与蓄电池相连的DC-DC电源转换器向其供电，所述显示仪表的供电端与钥匙开关的输出端相连。
4.根据权利要求3所述的电动叉车的停车制动控制装置，其特征在于：所述DC-DC电源转换器依次通过第三保险丝、继电器的触点与低压报警蜂鸣器连接，所述继电器的线圈与牵引电机控制器的控制端相连。
5.根据权利要求2所述的电动叉车的停车制动控制装置，其特征在于：所述座位开关为常开开关，所述电磁阀的阀口为常闭式，所述紧急断电开关及压力开关为常闭开关；所述压力开关用于根据液压系统的压力，控制是否驱动泵电机运行继而为制动油路充液。
6.根据权利要求1所述的电动叉车的停车制动控制装置，其特征在于：所述步骤(4)中，当检测到牵引电机转速为零后，驱动电磁线圈失电，电磁阀口关闭，车辆被制动，具体包括如下步骤：
当操作者踩下行车制动踏板后，车辆减速至停止，牵引电机控制器测检到牵引电机转速为零后，油泵电机控制器控制电磁阀线圈失电，使电磁阀阀口关闭，叉车被制动住；
当操作者离开座位后或座位开关断开，牵引电机控制器接收到操作者不在操作位置的信息并经过短时延时后，牵引电机控制器控制牵引电机减速至停止，油泵电机控制器控制电磁阀线圈失电，电磁阀阀口关闭，车辆被制动住；
当操作员按动紧急断电开关后，牵引电机控制器接收到紧急断电的信号控制牵引电机减速运行直至停止，泵电机控制器通过CAN通讯监测到牵引电机停转后，使电磁阀线包失电，电磁阀阀口关闭，叉车被制动住。
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