技術(shù)鄰域

本發(fā)明涉及一種叉車控制系統(tǒng)及其控制方法，特別是針對(duì)電動(dòng)叉車自動(dòng)換擋的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電動(dòng)叉車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)相對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)具有較寬的工作范圍，并且電機(jī)低速時(shí)恒轉(zhuǎn)矩和高速時(shí)恒功率的特性更適合叉車運(yùn)行需求。現(xiàn)有的電動(dòng)叉車的變速箱無(wú)法自動(dòng)化地根據(jù)當(dāng)前車速對(duì)擋位進(jìn)行調(diào)整，在低速時(shí)用高轉(zhuǎn)矩起步或爬坡，高速行駛用低速擋行駛，不能自動(dòng)切換，大大影響了電機(jī)的運(yùn)行效率，電耗嚴(yán)重。若設(shè)置太多的擋位，也會(huì)使得電動(dòng)叉車的結(jié)構(gòu)和駕駛員的操作變得很復(fù)雜，提升體積和重量。因此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、換擋智能化的自動(dòng)換擋系統(tǒng)和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電動(dòng)叉車自動(dòng)換擋的控制系統(tǒng)及其控制方法。

電動(dòng)叉車自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)包括控制器、里程表、轉(zhuǎn)速傳感器、組合開(kāi)關(guān)、繼電器和電源，所述的控制器包括前進(jìn)檔、后退檔、高速自動(dòng)檔、高速輸出、轉(zhuǎn)速傳感器接口、車速輸出、通訊接口a、通訊接口b、負(fù)極a、負(fù)極b和電源正極；

控制器的前進(jìn)檔、后退檔、高速自動(dòng)檔分別與組合開(kāi)關(guān)的f口、r口和h口電連接，組合開(kāi)關(guān)電源輸入端與電源正極連接，繼電器的一個(gè)正極接口與高速輸出電連接，另一個(gè)正極接口與電源直接連接，轉(zhuǎn)速傳感器一腳與轉(zhuǎn)速傳感器接口，另一腳與負(fù)極b連接，控制器的車速輸出、通訊接口a和通訊接口b與里程表電連接，里程表的正負(fù)極分別與電源的正負(fù)極電連接，電源的正極與控制器的電源正極接口連接，其負(fù)極與控制器的負(fù)極a接口電連接。

所述的控制器的外殼使用鋁壓鑄防水盒，防護(hù)等級(jí)為ip65，接插件使用防水接頭，把線預(yù)留在控制器外，防水接頭防護(hù)等級(jí)達(dá)ip68，引出線使用0.85mm²，每根線用不同顏色區(qū)分。

所述的組合開(kāi)關(guān)(4)包含第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)、f口、r口和h口，第一開(kāi)關(guān)選擇是否接通f口或者r口，第二開(kāi)關(guān)選擇是否接通h口，各狀態(tài)通過(guò)里程表(2)顯示。

所述的里程表上設(shè)有報(bào)警指示燈。

電動(dòng)叉車自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)的控制方法包括以下步驟：

1)正式使用前，通過(guò)通訊接口a(110)和通訊接口b(111)輸入輪胎直徑、速比、測(cè)速齒數(shù)、自動(dòng)換擋高速值和自動(dòng)換擋低速值，報(bào)警燈在車速超過(guò)超速報(bào)警值時(shí)，會(huì)常亮，

2)設(shè)定自動(dòng)擋狀態(tài)，接通h口，自動(dòng)換擋高速值定為設(shè)定值a，自動(dòng)換擋低速值定為設(shè)定值b；設(shè)置手動(dòng)擋狀態(tài)，斷開(kāi)h口，高速值定為設(shè)定值c，低速值定為設(shè)定值d，其中設(shè)定值c>設(shè)定值a，設(shè)定值d>設(shè)定值b，初始化完畢；

3)將控制器(1)的后退檔(17)端口與組合開(kāi)關(guān)(4)r口接通，里程表(2)的檔位顯示“r1”；

4)斷開(kāi)后退檔(17)端口，將控制器(1)的前進(jìn)檔(16)端口與組合開(kāi)關(guān)(4)的f口接通，里程表(2)的檔位顯示“f1”，在里程表(2)的車速達(dá)到設(shè)定值c前，檔位一直顯示“f1”；

5)將車速降至介于設(shè)定值a與設(shè)定值b之間的速度，將高速自動(dòng)檔(18)端口與組合開(kāi)關(guān)(4)的h口接通，在“車速”提升的過(guò)程中，當(dāng)車速>設(shè)定值a，檔位由“f1”跳變?yōu)椤癴2”，高速輸出(13)端口有高速輸出，繼電器(5)吸合；之后降低車速，當(dāng)車速<設(shè)定值b，檔位由“f2”跳變?yōu)椤癴1”，高速輸出(13)端口無(wú)信號(hào)輸出，繼電器(5)斷開(kāi)；

6)上述狀態(tài)下將車速升為設(shè)定值c，高速自動(dòng)檔(18)端口斷開(kāi)，檔位仍顯示“f2”，高速輸出(13)有信號(hào)輸出，繼電器吸合；若車速降低至<設(shè)定值d時(shí)，檔位由“f2”跳變?yōu)椤癴1”，高速輸出(13)端口無(wú)信號(hào)輸出，繼電器(5)斷開(kāi)，轉(zhuǎn)換為手動(dòng)狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明電動(dòng)叉車的自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)通過(guò)控制器對(duì)擋位信息和車速信息進(jìn)行綜合判斷，確定擋位信息和車速信息的匹配關(guān)系，通過(guò)傳感器所反饋的車速信息和擋位信息進(jìn)行比對(duì)分析后，自動(dòng)反饋換擋信息至換擋電機(jī)模塊進(jìn)行信號(hào)比對(duì)，小于設(shè)定車速值的低車速，與低速擋相匹配，高于設(shè)定車速值的高車速，與高速擋相匹配，控制器根據(jù)匹配結(jié)果，輸出換擋指令至換擋電機(jī)模塊，驅(qū)動(dòng)其執(zhí)行換擋操作。將擋位設(shè)置為兩擋，也可以簡(jiǎn)化動(dòng)力裝置，從而減輕整車的重量。通過(guò)這種自動(dòng)換擋的控制系統(tǒng)，調(diào)整電機(jī)的工作狀態(tài)，避免電機(jī)在低速擋時(shí)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車在高速狀況下運(yùn)行，反之亦然，將車速和擋位相匹配，有效地提升電機(jī)的運(yùn)行效率，節(jié)省電能，也減少了車速與擋位不匹配對(duì)電機(jī)造成的磨損，延長(zhǎng)了電機(jī)的保護(hù)壽命，同時(shí)，自動(dòng)化地改善電動(dòng)叉車的駕駛性能，減輕駕駛者的勞動(dòng)強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明電動(dòng)叉車自動(dòng)換擋系統(tǒng)的模塊框圖；

圖2為本發(fā)明電動(dòng)叉車自動(dòng)換擋系統(tǒng)的電路原理圖；

圖3本發(fā)明電動(dòng)叉車自動(dòng)換擋系統(tǒng)的里程表示意圖；

圖4本發(fā)明電動(dòng)叉車自動(dòng)換擋系統(tǒng)的控制流程示意圖；

圖中，控制器1、里程表2、轉(zhuǎn)速傳感器3、組合開(kāi)關(guān)4、繼電器5、電源6、前進(jìn)檔16、后退檔17、高速自動(dòng)檔18、高速輸出13、轉(zhuǎn)速傳感器接口14、車速輸出19、通訊接口a110、通訊接口b111、負(fù)極a21、負(fù)極b22、電源正極23。

具體實(shí)施方式

如圖1、2、3所示，電動(dòng)叉車自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)包括控制器1、里程表2、轉(zhuǎn)速傳感器3、組合開(kāi)關(guān)4、繼電器5和電源6，所述的控制器1包括前進(jìn)檔16、后退檔17、高速自動(dòng)檔18、高速輸出13、轉(zhuǎn)速傳感器接口14、車速輸出19、通訊接口a110、通訊接口b111、負(fù)極a21、負(fù)極b22和電源正極23；控制器1的前進(jìn)檔16、后退檔17、高速自動(dòng)檔18分別與組合開(kāi)關(guān)4的f口、r口和h口電連接，組合開(kāi)關(guān)4電源輸入端與電源6正極連接，繼電器5的一個(gè)正極接口與高速輸出13電連接，另一個(gè)正極接口與電源6直接連接，轉(zhuǎn)速傳感器3一腳與轉(zhuǎn)速傳感器接口14，另一腳與負(fù)極b22連接，控制器1的車速輸出19、通訊接口a110和通訊接口b111與里程表2電連接，里程表2的正負(fù)極分別與電源6的正負(fù)極電連接，電源6的正極與控制器1的電源正極23接口連接，其負(fù)極與控制器1的負(fù)極a21接口電連接。

如圖2所示，本發(fā)明的控制器1的外殼使用鋁壓鑄防水盒，防護(hù)等級(jí)為ip65，接插件使用防水接頭，把線預(yù)留在控制器外，防水接頭防護(hù)等級(jí)達(dá)ip68，引出線使用0.85mm²，每根線用不同顏色區(qū)分；

如圖2、3、4所示，所述的組合開(kāi)關(guān)4具有控制擋位的功能，所述的組合開(kāi)關(guān)4包含第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)、f口、r口和h口，第一開(kāi)關(guān)選擇是否接通f口或者r口決定前進(jìn)或后退，第二開(kāi)關(guān)選擇是否接通h口，接通h口時(shí)切換至自動(dòng)換擋狀態(tài)，各狀態(tài)通過(guò)里程表2顯示；

如圖3所示，本發(fā)明的里程表2上設(shè)有報(bào)警指示燈；

電動(dòng)叉車自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)的控制方法包括以下步驟：

1)正式使用前，需根據(jù)要求，通過(guò)通訊接口a110和通訊接口b111輸入輪胎直徑、速比、測(cè)速齒數(shù)、自動(dòng)換擋高速值和自動(dòng)換擋低速值等速度相關(guān)的參數(shù)，從而改變程序計(jì)算速度、報(bào)警等參數(shù)值。報(bào)警燈在車速超過(guò)超速報(bào)警值時(shí)，會(huì)常亮。如需要報(bào)警燈不亮，把該值設(shè)越大越好，即可屏蔽該指示燈。

2)設(shè)定自動(dòng)擋狀態(tài)，接通h口，自動(dòng)換擋高速值定為設(shè)定值a，自動(dòng)換擋低速值定為設(shè)定值b；設(shè)置手動(dòng)擋狀態(tài)，斷開(kāi)h口，高速值定為設(shè)定值c，低速值定為設(shè)定值d，其中設(shè)定值c>設(shè)定值a，設(shè)定值d>設(shè)定值b，初始化完畢；

3)將控制器(1)的后退檔(17)端口與組合開(kāi)關(guān)(4)r口接通，里程表(2)的檔位顯示“r1”；

4)斷開(kāi)后退檔(17)端口，將控制器(1)的前進(jìn)檔(16)端口與組合開(kāi)關(guān)(4)的f口接通，里程表(2)的檔位顯示“f1”，在里程表(2)的車速達(dá)到設(shè)定值c前，檔位一直顯示“f1”；

5)將車速降至介于設(shè)定值a與設(shè)定值b之間的速度，將高速自動(dòng)檔(18)端口與組合開(kāi)關(guān)(4)的h口接通，在“車速”提升的過(guò)程中，當(dāng)車速>設(shè)定值a，檔位由“f1”跳變?yōu)椤癴2”，高速輸出(13)端口有高速輸出，繼電器(5)吸合；之后降低車速，當(dāng)車速<設(shè)定值b，檔位由“f2”跳變?yōu)椤癴1”，高速輸出(13)端口無(wú)信號(hào)輸出，繼電器(5)斷開(kāi)；

6)上述狀態(tài)下將車速升為設(shè)定值c，高速自動(dòng)檔(18)端口斷開(kāi)，檔位仍顯示“f2”，高速輸出(13)有信號(hào)輸出，繼電器吸合；若車速降低至<設(shè)定值d時(shí)，檔位由“f2”跳變?yōu)椤癴1”，高速輸出(13)端口無(wú)信號(hào)輸出，繼電器(5)斷開(kāi)，轉(zhuǎn)換為手動(dòng)狀態(tài)。