CN114873527B - 一种叉车电驱动液压系统及其工作方法 - Google Patents

一种叉车电驱动液压系统及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电动叉车技术领域，公开了一种叉车电驱动液压系统，包括VCU、液压电机、MCU、高压电池、多路阀、液压泵、液压油箱、举升操纵杆、倾斜操纵杆、举升油缸、倾斜油缸，举升操纵杆和倾斜操纵杆安装在多路阀上，液压泵与液压电机连接，液压电机与MCU、高压电池之间通过高压电线连接，VCU、MCU通过线束连接多路阀、液压泵、液压油箱、举升油缸、倾斜油缸通过液压管路连接举升操纵杆的两侧分别设有举升触点开关与下降触点开关，倾斜操纵杆的两侧分别设有前倾触点开关与后倾触点开关，举升触点开关、下降触点开关、前倾触点开关与后倾触点分别与VCU电性连接。它可以解决发动机作为动力源的转速响应慢、噪声大、振动大等问题，同时可提高能源利用率。

Description

一种叉车电驱动液压系统及其工作方法
技术领域：
本发明涉及电动叉车技术领域，具体涉及一种叉车电驱动液压系统。
背景技术：
叉车液压系统通常为发动机带动安装在发动机上的液压泵转动，从而为多路阀、油缸提供液压能。液压泵转速跟随发动机转速以一定的速比进行变化，因此液压泵提供液压能的速率受到发动机转速提升速率的制约。常规叉车用发动机额定转速较低，为满足液压效率的要求，部分工况发动机必须在额定转速下工作，此时对发动机而言符合较低，能耗较差。
发明内容：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种叉车电驱动液压系统，它可以解决发动机作为动力源的转速响应慢、噪声大、振动大等问题，同时可提高能源利用率。
本发明解决所述技术问题的方案是：
一种叉车电驱动液压系统，包括VCU、液压电机、MCU、高压电池、多路阀、液压泵、液压油箱、举升操纵杆、倾斜操纵杆、举升油缸、倾斜油缸，所述VCU、液压电机、MCU、高压电池、多路阀、液压油箱均安装在车架上，举升油缸和倾斜油缸安装在叉车门架之上；其中VCU为整车控制器，MCU为电机控制器；
所述举升操纵杆和倾斜操纵杆安装在多路阀上，液压泵与液压电机连接，液压电机与MCU、高压电池之间通过高压电线连接，VCU、MCU通过线束连接；
所述多路阀、液压泵、液压油箱、举升油缸、倾斜油缸通过液压管路连接；
所述举升操纵杆的两侧分别设有举升触点开关与下降触点开关，倾斜操纵杆的两侧分别设有前倾触点开关与后倾触点开关，举升触点开关、下降触点开关、前倾触点开关与后倾触点分别与VCU电性连接。
所述MCU内部储存有多个预设控制程序，可以按照VCU指令选择调用不同的预设控制程序。
所述举升操纵杆和倾斜操纵杆为电控操纵杆。
电控操纵杆通过CAN总线与VCU连接通讯；
当举升操纵杆和倾斜操纵杆为电控操纵杆时，可取消举升触点开关、下降触点开关、前倾触点开关与后倾触点开关。
当举升操纵杆和倾斜操纵杆为电控操纵杆时，多路阀为电控多路阀，电控多路阀通过CAN总线与VCU进行通信，按电控操纵杆的操纵需求执行相应动作。
叉车在工作时，根据操纵杆不同动作，触点开关给VCU提供信号，VCU按照内部预设程序与MCU进行通讯，MCU按照VCU发出指令控制电流输出，从而控制液压电机的转速与扭矩输出，带动液压泵按照一定转速进行运转，为液压系统提供液压能，从而满足驾驶员的动作要求；
当叉车不需要搬运货物时，举升操纵杆、倾斜操纵杆均处于零位，液压系统仅为转向提供助力，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值A，使得液压电机以状态A进行动力输出，带动液压泵按照较低转速运转，给液压系统提供较低的液压能，满足叉车转向助力需求；
当叉车需要搬运货物时，货叉叉好货物后，驾驶员将倾斜操纵杆后拉，后倾触点开关触发，VCU按内部预测程序，向MCU发出指令，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值B，使得液压电机以状态B进行动力输出，带动液压泵按照指定转速运转，满足货叉后倾液压能需求；
当驾驶员需要将货物提高时，驾驶员将举升操纵杆后拉，举升触点开关触发，VCU按内部预测程序，向MCU发出指令，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值C，使得液压电机以状态C进行动力输出，带动液压泵按照指定转速运转，满足货叉举升液压能需求。货物举升到指定高度后，液压电机维持转速C运行，以保证持续供应液压能；
当驾驶员需要将货物下降时，驾驶员将举升操纵杆前推，下降触点开关触发，VCU按内部预测程序，向MCU发出指令，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值D，使得液压电机以状态D进行动力输出，带动液压泵按照指定转速运转，给液压系统提供一定的液压能，防止货物下降速度过快；
当驾驶员需要将货物前倾时，驾驶员将倾斜操纵杆前推，前倾触点开关触发，VCU按内部预测程序，向MCU发出指令，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值E，使得液压电机以状态E进行动力输出，带动液压泵按照指定转速运转，满足货叉前倾液压能需求。
MCU内部所存储的预设程序中，预设值A、预设值B、预设值C、预设值D、预设值E均是可标定的。
本发明的突出效果是：
与现有技术相比，一，使用液压电机代替原有发动机作为液压系统动力源，转速响应更快；
二，使用液压电机代替原有发动机作为液压系统动力源，噪声更低、振动更小，驾驶更舒适；
三，使用行驶电机代替原有发动机作为液压系统动力源，工作转速范围更宽，可以使行驶电机工作在高效率，能耗效率更高；
四，使用本发明所述的工作方法，能有效的满足叉车液压系统使用需求。
附图说明：
图1为本发明的控制示意图；
图2为本发明的举升操纵杆和倾斜操纵杆为电控操纵杆下的控制示意图；
图纸粗实线表示高压电线、细实线表示低压限速(CAN总线)CAN总线；一粗一细两带箭头的线表示液压管道。
具体实施方式：
实施例，见如图1至图2所示，一种叉车电驱动液压系统，包括VCU、液压电机、MCU、高压电池、多路阀、液压泵、液压油箱、举升操纵杆、倾斜操纵杆、举升油缸、倾斜油缸，所述VCU、液压电机、MCU、高压电池、多路阀、液压油箱均安装在车架上，举升油缸和倾斜油缸安装在叉车门架之上；其中VCU为整车控制器，MCU为电机控制器；
所述举升操纵杆和倾斜操纵杆安装在多路阀上，液压泵与液压电机连接，液压电机与MCU、高压电池之间通过高压电线连接，VCU、MCU通过线束连接；
所述多路阀、液压泵、液压油箱、举升油缸、倾斜油缸通过液压管路连接；
所述举升操纵杆的两侧分别设有举升触点开关与下降触点开关，倾斜操纵杆的两侧分别设有前倾触点开关与后倾触点开关，举升触点开关、下降触点开关、前倾触点开关与后倾触点分别与VCU电性连接。
所述MCU内部储存有多个预设控制程序，可以按照VCU指令选择调用不同的预设控制程序。
所述举升操纵杆和倾斜操纵杆为电控操纵杆。
电控操纵杆通过CAN总线与VCU连接通讯；
当举升操纵杆和倾斜操纵杆为电控操纵杆时，可取消举升触点开关、下降触点开关、前倾触点开关与后倾触点开关。
当举升操纵杆和倾斜操纵杆为电控操纵杆时，多路阀为电控多路阀，电控多路阀通过CAN总线与VCU进行通信，按电控操纵杆的操纵需求执行相应动作。
叉车在工作时，根据操纵杆不同动作，触点开关给VCU提供信号，VCU按照内部预设程序与MCU进行通讯，MCU按照VCU发出指令控制电流输出，从而控制液压电机的转速与扭矩输出，带动液压泵按照一定转速进行运转，为液压系统提供液压能，从而满足驾驶员的动作要求；
当叉车不需要搬运货物时，举升操纵杆、倾斜操纵杆均处于零位，液压系统仅为转向提供助力，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值A，使得液压电机以状态A进行动力输出，带动液压泵按照较低转速运转，给液压系统提供较低的液压能，满足叉车转向助力需求；
当叉车需要搬运货物时，货叉叉好货物后，驾驶员将倾斜操纵杆后拉，后倾触点开关触发，VCU按内部预测程序，向MCU发出指令，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值B，使得液压电机以状态B进行动力输出，带动液压泵按照指定转速运转，满足货叉后倾液压能需求；
当驾驶员需要将货物提高时，驾驶员将举升操纵杆后拉，举升触点开关触发，VCU按内部预测程序，向MCU发出指令，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值C，使得液压电机以状态C进行动力输出，带动液压泵按照指定转速运转，满足货叉举升液压能需求。货物举升到指定高度后，液压电机维持转速C运行，以保证持续供应液压能；
当驾驶员需要将货物下降时，驾驶员将举升操纵杆前推，下降触点开关触发，VCU按内部预测程序，向MCU发出指令，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值D，使得液压电机以状态D进行动力输出，带动液压泵按照指定转速运转，给液压系统提供一定的液压能，防止货物下降速度过快；
当驾驶员需要将货物前倾时，驾驶员将倾斜操纵杆前推，前倾触点开关触发，VCU按内部预测程序，向MCU发出指令，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值E，使得液压电机以状态E进行动力输出，带动液压泵按照指定转速运转，满足货叉前倾液压能需求。
MCU内部所存储的预设程序中，预设值A、预设值B、预设值C、预设值D、预设值E均是可标定的。
最后，以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种叉车电驱动液压系统的工作方法，该叉车电驱动液压系统包括整车控制器VCU、液压电机、电机控制器MCU、高压电池、多路阀、液压泵、液压油箱、举升操纵杆、倾斜操纵杆、举升油缸、倾斜油缸，其特征在于：所述VCU、液压电机、MCU、高压电池、多路阀、液压油箱均安装在车架上，举升油缸和倾斜油缸安装在叉车门架之上；
所述举升操纵杆和倾斜操纵杆安装在多路阀上，液压泵与液压电机连接，液压电机与MCU、高压电池之间通过高压电线连接，VCU、MCU通过线束连接；
所述多路阀、液压泵、液压油箱、举升油缸、倾斜油缸通过液压管路连接；
所述举升操纵杆的两侧分别设有举升触点开关与下降触点开关，倾斜操纵杆的两侧分别设有前倾触点开关与后倾触点开关，举升触点开关、下降触点开关、前倾触点开关与后倾触点分别与VCU电性连接；
叉车在工作时，根据操纵杆不同动作，触点开关给VCU提供信号，VCU按照内部预设程序与MCU进行通讯，MCU按照VCU发出指令控制电流输出，从而控制液压电机的转速与扭矩输出，带动液压泵按照一定转速进行运转，为液压系统提供液压能，从而满足驾驶员的动作要求；
当叉车不需要搬运货物时，举升操纵杆、倾斜操纵杆均处于零位，液压系统仅为转向提供助力，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值A，使得液压电机以状态A进行动力输出，带动液压泵按照较低转速运转，给液压系统提供较低的液压能，满足叉车转向助力需求；
当叉车需要搬运货物时，货叉叉好货物后，驾驶员将倾斜操纵杆后拉，后倾触点开关触发，VCU按内部预测程序，向MCU发出指令，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值B，使得液压电机以状态B进行动力输出，带动液压泵按照指定转速运转，满足货叉后倾液压能需求；
当驾驶员需要将货物提高时，驾驶员将举升操纵杆后拉，举升触点开关触发，VCU按内部预测程序，向MCU发出指令，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值C，使得液压电机以状态C进行动力输出，带动液压泵按照指定转速运转，满足货叉举升液压能需求，货物举升到指定高度后，液压电机维持转速C运行，以保证持续供应液压能；
当驾驶员需要将货物下降时，驾驶员将举升操纵杆前推，下降触点开关触发，VCU按内部预测程序，向MCU发出指令，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值D，使得液压电机以状态D进行动力输出，带动液压泵按照指定转速运转，给液压系统提供一定的液压能，防止货物下降速度过快；
当驾驶员需要将货物前倾时，驾驶员将倾斜操纵杆前推，前倾触点开关触发，VCU按内部预测程序，向MCU发出指令，MCU在VCU指令下，控制输出电流为一预设值E，使得液压电机以状态E进行动力输出，带动液压泵按照指定转速运转，满足货叉前倾液压能需求。
2.根据权利要求1所述的叉车电驱动液压系统的工作方法，其特征在于：所述MCU内部储存有多个预设控制程序，可以按照VCU指令选择调用不同的预设控制程序。
3.根据权利要求1所述的叉车电驱动液压系统的工作方法，其特征在于：所述举升操纵杆和倾斜操纵杆为电控操纵杆。
4.根据权利要求3所述的叉车电驱动液压系统的工作方法，其特征在于：电控操纵杆通过CAN总线与VCU连接通讯；
当举升操纵杆和倾斜操纵杆为电控操纵杆时，可取消举升触点开关、下降触点开关、前倾触点开关与后倾触点开关。
5.根据权利要求3所述的叉车电驱动液压系统的工作方法，其特征在于：当举升操纵杆和倾斜操纵杆为电控操纵杆时，多路阀为电控多路阀，电控多路阀通过CAN总线与VCU进行通信，按电控操纵杆的操纵需求执行相应动作。
6.根据权利要求1所述的叉车电驱动液压系统的工作方法，其特征在于：MCU内部所存储的预设程序中，预设值A、预设值B、预设值C、预设值D、预设值E均是可标定的。
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