专利名称：多功能越野叉车静液压控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多功能越野叉车的静液压控制系统。
背景技术：
多功能越野叉车是一种用于解决野外环境下托盘集装物资和掏装集装箱作业的装卸搬运机械。它采用伸缩臂式工作机构，可配套多种属具，完成吊装、小土方作业，散料装卸搬运等多种辅助功能。该车采用了静液压传动系统，分为行驶机构和工作机构两部分，其中行驶机构用于驱动车辆前进后退，工作机构用于控制大臂伸缩、升降等动作。由于行驶机构与工作机构共用同一台发动机，如果两个系统分别独立控制，在车辆行驶过程中，操作工作机构使发动机转速发生变化时，车速也将随之改变，影响行驶机构的正常控制。此外，若不根据车辆运行负载调节发动机转速，就不能最大限度地利用发动机的功率，导致燃油利用率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于多功能越野叉车的静液压控制系统，该系统能够实时检测出车辆运行时的功率，并以此调节发动机转速，使其与消耗功率相匹配，从而提高燃油利用率，并且当车辆行驶时操作工作机构能够维持行驶速度不变。为实现上述控制系统，采取以下技术方案本发明的静液压控制系统由控制器、行驶机构压力传感器、工作机构压力传感器、 发动机转速传感器、前进后退踏板、工作机构操作手柄、柴油发动机、油门执行电机、电控变量泵、工作机构定量泵、工作机构电控比例阀组成。其中控制器安装在前车架右侧的电气控制箱内，用于接收前进后退踏板、工作机构操作手柄及各个传感器的输入，判别当前状态，并以此控制发动机转速、变量泵排量以及电控比例阀流量。行驶机构压力传感器安装在电控变量泵两侧，其信号线与控制器模拟信号输入端相连。用于检测行驶系统运行时的压力差。工作机构压力传感器安装于工作机构电控比例阀上，其信号线与控制器模拟信号输入端相连。用于检测工作机构运行时的系统压力。发动机转速传感器安装在发动机上，其信号线与控制器频率信号检测端相连。用于检测发动机转速。 前进后退踏板安装在驾驶室内，其信号线与控制器模拟信号输入端相连。用于检测操作者发出的前进后退以及行驶速度指令信号。工作机构操作手柄安装在驾驶室内，通过CAN总线与控制器相连。用于检测操作者发出的工作类型及工作速度指令信号。柴油发动机安装在后车架上，由油门执行电机通过拉线控制油门大小，控制转速， 带动变量泵与定量泵转动，为整车提供动力。
油门执行电机采用直线电机，安装在后车架上，与控制器的电流量输出端口相连， 由控制器控制其拉动油门拉线，控制发动机转速。电控变量泵安装在后车架上，由发动机带动其转动，控制器控制其排量，推动行驶机构运行。工作机构定量泵安装在后车架上，由发动机带动其转动，推动工作机构运行。电控比例阀安装在驾驶室右侧下方，其控制信号线连接到控制器的电流输出端， 用于控制工作机构的动作类型及运行速度。本发明用于多功能越野叉车的静液压控制系统，能够对发动机转速进行无级调节；通过脚踏板控制车辆的前进后退及行驶速度；通过操作手柄控制工作机构的动作类型和运行速度；实现了行驶机构与工作机构的复合控制，联合运行，提高了车辆操作的便捷性；实现了发动机转速与消耗功率相匹配，提高了系统燃油利用率。
图1、图2是本发明各个组成部分在多功能越野叉车上的安装位置。图3是本发明的行驶机构结构原理图。图4是本发明的工作机构结构原理图。下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。
具体实施例方式参照图1 图4，本发明由控制器(3)、行驶机构压力传感器0)、工作机构压力传感器(5)、发动机转速传感器(6)、前进后退踏板(7)、工作机构操作手柄(8)、柴油发动机(9)、油门执行电机(10)、电控变量泵(11)、工作机构定量泵(12)、工作机构电控比例阀 (13)组成。发动机转速传感器(6)将发动机转速反馈给控制器( ，控制器( 将当前发动机转速与目标发动机转速进行比对，若当前发动机转速小于目标发动机转速，控制器(3)控制油门执行电机(10)回缩以加大发动机油门，提升转速；若当前发动机转速大于于目标发动机转速，控制器C3)控制油门执行电机(10)伸出以减小发动机油门，降低转速，实现发动机转速的实时控制。控制器C3)接收前进后退脚踏板(7)的信号判断当前行驶方向与行驶速度目标值，根据行驶速度目标值确定行驶机构目标流量。同时，控制器根据行驶机构压力传感器 (4)检测出的压力差，采用自适应滤波器获取压力变化趋势，预测下一个控制周期的压力， 由目标流量与预测压力计算出系统功率，匹配发动机(9)功率曲线，确定发动机的目标转速值，同时根据行驶系统的目标流量计算出变量泵的目标排量。依据上述目标值分别控制发动机(9)转速与变量泵(11)的方向、排量，实现车辆的行驶控制。控制器(3)接收工作机构操作手柄(8)的信号判断当前工作机构动作类型与运行速度的目标值。根据动作类型确定需要打开的电控比例阀，根据运行速度确定发动机(9) 转速与比例阀(1 流量的目标值。依据目标值控制发动机(9)转速与比例阀(1 流量， 实现对车辆工作机构的控制。车辆行驶过程中，当操作工作机构导致发动机转速改变时，控制器(3)根据行驶机构目标流量与发动机(9)的当前转速重新计算变量泵(11)的目标排量，以此控制变量泵 (11)，维持行驶机构流量不变，实现了行驶状态下操作工作机构时任然保持正常行驶速度控制。叉车的行驶、作业以及发动机转速的调节均由控制器C3)通过采集前进后退踏板 (7)、工作机构操作手柄(8)和相关传感器的信号，经过计算分别向电控变量泵(11)、电控比例阀(13)及油门执行电机(10)发出指令的方式实现。控制器(3)通过行驶机构压力传感器(4)、工作机构压力传感器(5)采集系统压力，并采用自适应滤波器获取压力变化趋势，以此预测下一个控制周期的压力，计算出系统功率，匹配发动机(9)功率曲线，确定发动机转速。叉车在行驶过程中操作工作机构时，控制器(3)通过调节变量泵(11)排量的方式保持对行驶机构的正常控制，实现行驶机构与工作机构在联合操作时互不影响。
权利要求
1.一种多功能越野叉车静液压控制系统，由控制器(3)、行驶机构压力传感器、工作机构压力传感器(5)、发动机转速传感器(6)、前进后退踏板(7)、工作机构操作手柄(8)、 柴油发动机(9)、油门执行电机(10)、电控变量泵(11)、工作机构定量泵(12)、工作机构电控比例阀(13)组成，其特征在于，控制器(3)安装在前车架⑴右侧的电气控制箱内，行驶机构压力传感器(4)安装在电控变量泵(11)两侧，信号线与控制器C3)模拟信号输入端相连，工作机构压力传感器(5)安装于工作机构电控比例阀(13)上，信号线与控制器(3)模拟信号输入端相连，发动机转速传感器(6)安装在发动机上，信号线与控制器C3)频率信号检测端相连，前进后退踏板(7)安装在驾驶室内，信号线与控制器C3)模拟信号输入端相连，柴油发动机(9)安装在后车架( 上，由油门执行电机(10)通过拉线控制油门大小，控制转速，带动变量泵(11)与定量泵(1 转动，油门执行电机(10)采用直线电机，安装在后车架(2)上，与控制器(3)的电流量输出端口相连，由控制器⑶控制拉动油门拉线，控制发动机(9)转速。
2.根据权利要求1所述的多功能越野叉车静液压控制系统，其特征在于，工作机构操作手柄⑶安装在驾驶室内，通过CAN总线与控制器(3)相连。
3.根据权利要求1所述的多功能越野叉车静液压控制系统，其特征在于，电控变量泵 (11)安装在后车架( 上，由发动机(9)带动转动，控制器C3)控制其排量，推动行驶机构运行。
4.根据权利要求1所述的多功能越野叉车静液压控制系统，其特征在于，工作机构定量泵(12)安装在后车架(2)上，由发动机(9)带动转动，推动工作机构运行。
5.根据权利要求1所述的多功能越野叉车静液压控制系统，其特征在于，电控比例阀 (13)安装在驾驶室右侧下方，控制信号线连接到控制器的电流输出端。
全文摘要
本发明公开了一种用于多功能越野叉车的静液压控制系统，由控制器、行驶机构压力传感器、工作机构压力传感器、发动机转速传感器、前进后退踏板、工作机构操作手柄、柴油发动机、油门执行电机、电控变量泵、工作机构定量泵、工作机构电控比例阀组成。该系统不仅能够控制车辆正常行驶及工作机构正常运行，而且实现了行驶机构与工作机构的复合控制，联合运行，同时还使发动机转速与消耗功率相匹配，提高了燃油利用率。
文档编号B60W30/00GK102416948SQ20111030675
公开日2012年4月18日 申请日期2011年10月11日 优先权日2011年10月11日
发明者俞汉生, 宋昆, 徐磊, 房月根, 朱从民, 李璐, 王勇, 王考, 薛耀峰 申请人:中国人民解放军总后勤部建筑工程研究所