CN114132314A - 一种工业车辆转弯降速控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业车辆转弯降速控制系统及其方法，工业车辆转弯降速控制系统包括主控制器、行走系统以及用以监测工业车辆的工作参数的传感器，所述传感器接入所述主控制器，所述主控制器连接并控制所述行走系统实现转弯降速，所述行走系统为具有高压变量柱塞泵、马达、油路过滤装置和补油装置的静液压驱动高压闭式系统回路。上述工业车辆转弯降速控制系统，结构简单，可靠性强，反应灵敏稳定，受外部干扰小，能量损耗小且零部件使用寿命长。

Description

一种工业车辆转弯降速控制系统及其方法

技术领域

本发明涉及工业车辆技术领域，特别涉及一种工业车辆转弯降速控制系统。还涉及一种工业车辆转弯降速控制方法。

背景技术

随着工业化的进一步发展，仓储物流在现在社会经济过程中占据着越来越重要的地位，其中主要的实现工具就是仓储物流车辆，其中又以工业车辆作为主要代表。

工业车辆具备转弯角度大，带载重心高的特点，因此在出现高速转弯等驾驶不当行为时易出现侧翻事故，此类事故一旦发生就会严重危及人员与生产安全。目前对平衡重式叉车速度控制的方案多为：采集转角、车速信号与预设数据进行对比；增加液压油路，采用比例电磁阀对制动器进行制动；采用控制器控制油门降低发动机转速。存在以下缺陷：在原工业车辆上引入了更多的液压控制环节，较原车布置安装复杂且成本增加明显；行车制动器采用摩擦力进行制动，零件磨损大寿命低；能量损耗大且复杂工况下易产生干扰。

因此，如何能够提供一种解决上述技术问题的工业车辆转弯降速控制系统是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种工业车辆转弯降速控制系统，结构简单，可靠性强，能量损耗小且零部件使用寿命长。本发明的另一目的是提供一种工业车辆转弯降速控制方法。

为实现上述目的，本发明提供一种工业车辆转弯降速控制系统，包括主控制器、行走系统以及用以监测工业车辆的工作参数的传感器，所述传感器接入所述主控制器，所述主控制器连接并控制所述行走系统实现转弯降速，所述行走系统为具有高压变量柱塞泵、马达、油路过滤装置和补油装置的静液压驱动高压闭式系统回路。

优选地，所述传感器包括压力传感器、转角传感器以及速度传感器，所述压力传感器用以监测获取工业车辆的工作压力，所述转角传感器用以监测获取工业车辆的转弯角度，所述速度传感器用以监测获取工业车辆的行驶速度。

优选地，所述主控制器还用以接收所述行走系统的状态信息。

本发明还提供一种工业车辆转弯降速控制方法，应用于上述工业车辆转弯降速控制系统，包括：

获取工业车辆的工作参数；

根据所述工作参数控制降速。

优选地，所述工作参数包括转弯角度和行驶速度，所述根据所述工作参数控制降速的步骤包括：

判断所述转弯角度的绝对值是否大于0°；

若是，判断所述行驶速度是否大于速度第一预设值；

若是，控制降速。

优选地，所述判断所述转弯角度的步骤之前，还包括：

判断所述行驶速度是否大于0；

若是，执行所述判断所述转弯角度的步骤。

优选地，所述工作参数还包括工作压力，所述判断所述行驶速度的步骤与所述判断所述转弯角度的步骤之间，还包括：

判断所述工作压力是否大于压力预设值；

若是，执行所述控制降速的步骤；

若否，执行所述判断所述转弯角度的步骤。

优选地，所述控制降速的步骤之后，还包括：

完成降速后，重复所述根据所述工作参数控制降速的步骤。

优选地，所述控制降速的步骤，具体包括：

判断所述工作压力是否大于所述压力预设值；

若是，判断所述行驶速度是否大于速度第二预设值；

若是，控制高压变量柱塞泵进行反拖制动，且限制所述高压变量柱塞泵的输出功率。

优选地，所述控制降速的步骤，具体包括：

判断所述工作压力是否大于所述压力预设值；

若否，控制高压变量柱塞泵进行反拖制动。

相对于上述背景技术，本发明所提供的工业车辆转弯降速控制系统包括主控制器、行走系统和传感器，传感器接入主控制器，传感器监测工业车辆的工作参数，主控制器连接行走系统，主控制器控制行走系统实现转弯降速，行走系统为静液压驱动高压闭式系统回路，具有高压变量柱塞泵、马达、油路过滤装置和补油装置。

上述工业车辆转弯降速控制系统通过采用静液压行走控制系统替代传统工业车辆的机械、液力传动系统，将工业车辆的速度控制与行走制动集成在泵与马达，解决传统速度控制结构复杂、额外成本增加的问题，具有结构简单和可靠性强的特点；通过自适应行走制动解决制动器磨损，零件使用寿命低的问题，具有能量损耗小且零部件使用寿命长的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的工业车辆转弯降速控制系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的工业车辆转弯降速控制方法的示意图；

图3为本发明实施例提供的工业车辆转弯降速控制方法的控制降速的示意图。

其中：

11-压力传感器、12-转角传感器、13-速度传感器、14-主控制器、15-行走系统。

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。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，其中，图1为本发明实施例提供的工业车辆转弯降速控制系统的示意图，图2为本发明实施例提供的工业车辆转弯降速控制方法的示意图，图3为本发明实施例提供的工业车辆转弯降速控制方法的控制降速的示意图。

在第一种具体的实施方式中，本发明所提供的工业车辆转弯降速控制系统包括主控制器14、行走系统15和传感器，传感器接入主控制器14，主控制器14连接并控制行走系统15，行走系统15为静液压驱动高压闭式系统回路，具有高压变量柱塞泵、马达、油路过滤装置和补油装置。

需要说明的是，传感器可以是单个传感器也可以是多个传感器的组合，只要能够实现对工业车辆进行监测并获取工作参数的传感器，如监测压力的传感器、监测角度的传感器、监测速度的传感器、监测温度的传感器等，同应属于本实施例的说明范围。

在本实施例中，该工业车辆转弯降速控制系统适用于工业车辆，如叉车、牵引车等，同应属于本实施例的说明范围；其余诸如加速踏板、传动轴等在此不做赘述。在使用时，传感器监测并获取工业车辆的工作参数，传感器将信息传输给主控制器14，主控制器14对信息进行判断与处理，由主控制器14根据设定的控制逻辑以及接收的工作参数选择控制的具体方式，主控制器14控制行走系统15实现转弯降速。

上述工业车辆转弯降速控制系统通过采用静液压行走控制系统替代传统工业车辆的机械、液力传动系统，将工业车辆的速度控制与行走制动集成在泵-马达单元(高压变量柱塞泵作为行走泵，马达作为行走马达)，解决传统速度控制结构复杂、额外成本增加的问题，具有结构简单和可靠性强的特点；通过自适应行走制动解决制动器磨损，零件使用寿命低的问题，具有能量损耗小且零部件使用寿命长的特点。

示例性的，传感器包括压力传感器11、转角传感器12以及速度传感器13，如图1所示，此时主控制器14可以接收到的传感器信息有三种；其中，压力传感器11监测获取工业车辆的工作压力，转角传感器12监测获取工业车辆的转弯角度，速度传感器13监测获取工业车辆的行驶速度。

具体而言：

主控制器14连接有压力传感器11，压力传感器11通过对工业车辆的工作系统工作压力值进行采集，将采集值传输到主控制器14，由主控制器14进行记录处理并判断整车所处于的工作状态；

主控制器14连接有转角传感器12，转角传感器12固定在整车转向机构上，采集角度信号传输至主控制器14，由主控制器14进行记录处理并判断转弯角度；

主控制器14连接有速度传感器13，速度传感器13对工业车辆车速信号进行采集，由主控制器14进行记录处理并判断即时车速。

在本实施例中，主控制器14是整个工业车辆的控制部，行走系统15为速度控制的执行部；其中，主控制器14具备处理器、内存及存储器功能。处理器是CPU等运算器，内存是ROM或RAM等存储媒体，存储器是HDD等存储媒体。

进一步的，主控制器14还用以接收行走系统15的状态信息。

在本实施例中，行走系统15具备接受主控制器14发送的指令信号并执行的功能，同时，行走系统15具备将自身状态及信号发送至主控制器14的功能。

具体而言，行走系统15应为静液压驱动高压闭式系统回路，其中主要包括高压变量柱塞泵、马达、油路过滤装置及补油装置。高压变量柱塞泵应为行走系统15的动力源，具备将机械能转化为液压能的功能，同时具备接收指令信号并执行和发送自身状态信号的功能。马达应为行走系统15的执行机构，具备将液压能转化为机械能的功能。油路过滤装置应具备保持高压闭式回路液压油清洁度的功能。补油装置应具备保持高压闭式回路油液充足的功能。

本发明还提供了一种工业车辆转弯降速控制方法，应用于上述工业车辆转弯降速控制系统，包括：获取工业车辆的工作参数；根据工作参数控制降速。

在本实施例中，在获取工作参数的步骤中，由传感器对工业车辆进行监测并获取相关的工作参数，传感器将获取的信息传输至主控制器14；在根据工作参数控制降速的步骤中，由主控制器14根据设定的控制逻辑以及获取的工作参数控制降速，主控制器14控制行走系统15实现降速。

进一步的，工作参数包括转弯角度和行驶速度，根据工作参数控制降速的步骤包括：S14、判断转弯角度的绝对值是否大于0°；若是，S15、判断行驶速度是否大于速度第一预设值；若是，S13、控制降速。

其中，为了获取转弯角度和行驶速度，传感器包括转角传感器12和速度传感器13；转角传感器12采集角度信号，速度传感器13采集车速信号，传输至主控制器14，由主控制器14进行记录处理并判断转弯角度，由主控制器14进行记录处理并判断即时车速。

进一步的，判断转弯角度的步骤之前，还包括：S11、判断行驶速度是否大于0；若是，执行S14、判断转弯角度的步骤。

进一步的，工作参数还包括工作压力，S11、判断行驶速度的步骤与S14、判断转弯角度的步骤之间，还包括：S12、判断工作压力是否大于压力预设值；若是，执行S13、控制降速的步骤；若否，执行S14、判断转弯角度的步骤。

进一步的，S13、控制降速的步骤之后，还包括：完成降速后，重复根据工作参数控制降速的步骤。

如图2所示，对主控制器14的判断控制模式进行说明：

在工业车辆正常工作时，控制器14判断此时车辆的实际运行车速是否大于0(S11)，在该步骤S11中，判定此时车辆是否处于停车状态，若处于停车状态，则不作任何行走逻辑判断和功能限制，整车处于标准功能模式。

在步骤S11的判定结果为是的情况下，控制器14进行工作机构压力值的判断，判定此时工作压力是否在限定值范围内(S12)，此判定是为了判定车辆是否处于带载起升、倾斜等工作状态。若工作压力小于限定值，则车辆工作机构并未处于工作状态，此时进行下一步判定；若工作压力高于限定值，则车辆工作机构处于工作状态，此时需保证工作机构功率输出以满足工作需求，同时保证车速不超过设定值，进入行走系统车速限制(S13)模式。

在步骤S12判定为否的情况下，控制器14判定此时是否在进行转弯或即将进行转弯，具体实现形式为判定固定在操纵机构上的转弯角度绝对值是否大于0(S14)，如判定为否则不入车速限制模式；若判定为是则表明正在或即将进行转弯，此状态下继续进入车速判定。

在步骤S14判定为是的情况下，控制器14进入车速判定状态，判定此时采集到的实际车速是否大于在S12判定状态下对应的车速限定值，若是，则表明整车已处于弯道超速模式，需进行车速限制，进入行走系统车速限制(S13)模式；若判定为否，则整车处于标准工作模式。

在此基础上，S13、控制降速的步骤，具体包括：S21、判断工作压力是否大于压力预设值；若是，S22、判断行驶速度是否大于速度第二预设值；若是，S23、控制高压变量柱塞泵进行反拖制动，且S24、限制高压变量柱塞泵的输出功率。

进一步的，S13、控制降速的步骤还包括位于S21、判断工作压力的步骤之后的：若否，S25、控制高压变量柱塞泵进行反拖制动。

在本实施例中，作为控制部的主控制器14根据所采集的车辆数据选择图2所示的判断控制模式，若进入行走系统车速限制阶段，则执行图3所示控制逻辑。

如图3所示，对控制器14的行走系统车速限制模式进行说明：

在判断控制模式中判定进入行走系统车速限制时，对应两种不同的整车状态，在行走系统车速限制模式启动时需先进行整车状态判别，判定工作机构压力值是否大于限定值(S21)。

若步骤S21判定为是，则车辆工作机构处于工作状态，此时应满足安全保护需求，需保证车速不超过工作限定值，同时行走系统功率限定在一定范围内以优先满足工作机构功率消耗。此时进行实际车速与工作机构工作状态下的车速限定值判定(S22)。

若步骤S22判定为是，则进行行走泵反拖制动(S23)，通过封闭液压回路降低整车车速至限定值，然后通过调整行走泵的工作状态，将泵的输出功率限定在特定值(S24)，以优先保证车辆工作机构功率。

若步骤S22判定为否，则直接限制泵的输出功率到限定值(S24)。

返回至步骤S21，若步骤S21判定为否，则表明此时在行驶功能外仅存在弯道降速需求，进行行走泵反拖制动至此角度下车速限定值(S25)。

需要注意的是，本实施例中的控制方法采用多条件并列调节，解决能量损耗大、易干扰的问题，基于静液压传动行走系统下的速度控制，具有反应灵敏稳定和受外部干扰小的特点。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的工业车辆转弯降速控制系统及其方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种工业车辆转弯降速控制系统，其特征在于，包括主控制器(14)、行走系统(15)以及用以监测工业车辆的工作参数的传感器，所述传感器接入所述主控制器(14)，所述主控制器(14)连接并控制所述行走系统(15)实现转弯降速，所述行走系统(15)为具有高压变量柱塞泵、马达、油路过滤装置和补油装置的静液压驱动高压闭式系统回路。

2.根据权利要求1所述的工业车辆转弯降速控制系统，其特征在于，所述传感器包括压力传感器(11)、转角传感器(12)以及速度传感器(13)，所述压力传感器(11)用以监测获取工业车辆的工作压力，所述转角传感器(12)用以监测获取工业车辆的转弯角度，所述速度传感器(13)用以监测获取工业车辆的行驶速度。

3.根据权利要求1所述的工业车辆转弯降速控制系统，其特征在于，所述主控制器(14)还用以接收所述行走系统(15)的状态信息。

4.一种工业车辆转弯降速控制方法，应用于如权利要求1至3任一项所述的工业车辆转弯降速控制系统，其特征在于，包括：

获取工业车辆的工作参数；

根据所述工作参数控制降速。

5.根据权利要求4所述的工业车辆转弯降速控制方法，其特征在于，所述工作参数包括转弯角度和行驶速度，所述根据所述工作参数控制降速的步骤包括：

判断所述转弯角度的绝对值是否大于0°；

若是，判断所述行驶速度是否大于速度第一预设值；

若是，控制降速。

6.根据权利要求5所述的工业车辆转弯降速控制方法，其特征在于，所述判断所述转弯角度的步骤之前，还包括：

判断所述行驶速度是否大于0；

若是，执行所述判断所述转弯角度的步骤。

7.根据权利要求6所述的工业车辆转弯降速控制方法，其特征在于，所述工作参数还包括工作压力，所述判断所述行驶速度的步骤与所述判断所述转弯角度的步骤之间，还包括：

判断所述工作压力是否大于压力预设值；

若是，执行所述控制降速的步骤；

若否，执行所述判断所述转弯角度的步骤。

8.根据权利要求7所述的工业车辆转弯降速控制方法，其特征在于，所述控制降速的步骤之后，还包括：

完成降速后，重复所述根据所述工作参数控制降速的步骤。

9.根据权利要求7所述的工业车辆转弯降速控制方法，其特征在于，所述控制降速的步骤，具体包括：

判断所述工作压力是否大于所述压力预设值；

若是，判断所述行驶速度是否大于速度第二预设值；

若是，控制高压变量柱塞泵进行反拖制动，且限制所述高压变量柱塞泵的输出功率。

10.根据权利要求9所述的工业车辆转弯降速控制方法，其特征在于，所述控制降速的步骤，具体包括：

判断所述工作压力是否大于所述压力预设值；

若否，控制高压变量柱塞泵进行反拖制动。

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