專利名稱：用于工業(yè)車輛的軸傾斜控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制工業(yè)車輛的軸傾斜的裝置。
在諸如叉車的典型的工業(yè)車輛上，用于支承著后輪的軸可樞轉(zhuǎn)地固定在車身框架上，以便改善車輛的舒適性和穩(wěn)定性。然而，如果這樣的叉車被轉(zhuǎn)向以便改變方向，側(cè)向加速作用(離心力)將作用在車輛上從而使叉車傾斜。該傾斜將使車輛不穩(wěn)。
公告號(hào)為58-211903的未經(jīng)審查的日本專利描述了一種具有一個(gè)檢測(cè)器的叉車，該檢測(cè)器用于檢測(cè)當(dāng)車輛改變方向時(shí)產(chǎn)生的離心力。如果檢測(cè)的離心力超過一個(gè)預(yù)定值，一個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)將把軸鎖定在車身框架上，因此可以使叉車穩(wěn)定。
軸通過鎖定一個(gè)緩沖器來鎖定，而該緩沖器將車身框架聯(lián)結(jié)在軸上。具體來說，連接在緩沖器上的油通道被關(guān)閉，使得來自和進(jìn)入緩沖器的油流被停止。結(jié)果，軸就被鎖定在車身框架上。要打開緩沖器，則油通道要接通。這將容許軸相對(duì)于車身框架傾斜。
軸的過大的傾斜角會(huì)惡化車輛的穩(wěn)定性。因此，典型的工業(yè)車輛具有機(jī)械止檔器，以便限制軸的傾斜角，或者用于限定最大的傾斜角。止檔器設(shè)置在軸上或者車身框架上。
這樣的機(jī)械止檔器為了限制軸的傾斜角不斷地碰撞軸，這會(huì)使止檔器磨損。如果磨損的零件不予以更換，車輛的側(cè)向穩(wěn)定性將會(huì)惡化。因此，止檔器需要予以經(jīng)常地檢查磨損情況，并且必要時(shí)予以更換，以便保持軸的最大傾斜角。換句話說，止檔器的維護(hù)是有點(diǎn)麻煩的工作。當(dāng)車輛行駛在平坦道路上時(shí)，軸的較小的最大傾斜角可以改善車輛的穩(wěn)定性。另一方面，如果道路是崎嶇不平的，較小的最大傾斜角會(huì)惡化車輛的穩(wěn)定性。因此，最大傾斜角最好是可以根據(jù)道路條件改變的。然而，改變最大傾斜角是困難的，因?yàn)樗怯蓹C(jī)械止檔器設(shè)定的。
因此，本發(fā)明的第一目的是提供一個(gè)用于工業(yè)車輛的軸的2傾斜控制裝置，其可以防止軸的最大傾斜角由于止檔器的磨損而增加。本發(fā)明的第二目的是提供一個(gè)軸的傾斜控制裝置，其可以改變車輛的最大傾斜角。
為了達(dá)到上述的和其它目的以及根據(jù)本發(fā)明的目的，而提供了一種用于工業(yè)車輛的軸的傾斜控制裝置，它具有一個(gè)可樞轉(zhuǎn)地支承在框架上的軸。該裝置包括一個(gè)緩沖器，一個(gè)導(dǎo)管，一個(gè)控制閥，一個(gè)檢測(cè)器和一個(gè)控制器。緩沖器位于框架和軸之間。當(dāng)軸樞轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)管容許油流入和流出緩沖器?？刂崎y位于導(dǎo)管上，用于控制油流流入和流出緩沖器。檢測(cè)器檢測(cè)軸的傾斜角?？刂破魍ㄟ^根據(jù)預(yù)定的鎖定條件控制著控制閥來使軸鎖定和脫鎖。當(dāng)鎖定條件未被滿足時(shí)，如果由檢測(cè)器檢測(cè)的傾斜角超過預(yù)定的最大傾斜角，控制器將鎖定軸。之后如果軸脫鎖后其傾斜角會(huì)減小，控制器則會(huì)使軸脫鎖。
本發(fā)明也適用于一種用于控制工業(yè)車輛的樞轉(zhuǎn)軸的方法。該方法包括下列步驟檢測(cè)有關(guān)車輛穩(wěn)定性的運(yùn)行特性，當(dāng)運(yùn)行特性處于第一預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)容許軸自由樞轉(zhuǎn)，當(dāng)運(yùn)行特性處于第二預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)通過致動(dòng)有關(guān)限制裝置來限制軸的樞轉(zhuǎn)。該方法還包括當(dāng)軸被容許根據(jù)運(yùn)行特性自由樞轉(zhuǎn)時(shí)如果軸的樞轉(zhuǎn)超過了預(yù)定的最大傾斜角則通過致動(dòng)限制裝置來限制該軸的步驟。
本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)通過結(jié)合附圖所作的以舉例的方式說明本發(fā)明原理的下面的描述將變得一目了然。
本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)通過參閱下面的對(duì)于目前較佳實(shí)施例的采用附圖所作的描述可以得到最好的理解，其中

圖1是示出叉車的傾斜控制裝置的簡(jiǎn)圖；圖2是示出在圖1的叉車中的軸控制機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖；圖3是圖1的叉車的側(cè)視圖4是圖1的傾斜控制裝置的方框圖；圖5(a)是示出圖4的傾斜角轉(zhuǎn)換裝置按鈕的前視圖；圖5(b)是示出最大傾斜角和圖5(a)的按鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)量之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖；圖6是示出最大傾斜角控制的流程圖；圖7是示出后軸傾斜角和用于確定最大傾斜角條件之間關(guān)系的簡(jiǎn)圖。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1-7描述具有本發(fā)明第一實(shí)施例裝置的叉車。
如圖3所示的叉車1具有從動(dòng)前輪和轉(zhuǎn)向后輪。如圖3所示，一對(duì)外桅桿2布置在車身框架1a的前部。一對(duì)內(nèi)桅桿3布置在外桅桿2之間。叉子4借助一個(gè)鏈子和一個(gè)提升托架(均未示出)聯(lián)結(jié)在每個(gè)內(nèi)桅桿3上。叉子4和內(nèi)桅桿3一起提升和下降用作承載附件。
每個(gè)外桅桿2借助一個(gè)傾斜缸5聯(lián)結(jié)在車身框架1a上。具體來說，每個(gè)缸5包括一個(gè)活塞桿5a，活塞桿5a的遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié)在對(duì)應(yīng)的外桅桿2上。傾斜缸5使活塞桿5a延伸和拉回，從而可使外桅桿2傾斜。提升缸6位于每個(gè)外桅桿2的內(nèi)側(cè)。每個(gè)提升缸6包括一個(gè)活塞桿6a，而活塞桿6a聯(lián)結(jié)在對(duì)應(yīng)的內(nèi)桅桿3的頂端。提升缸6使活塞桿6a延伸和縮回，從而可使叉子4提升和下降。前輪7通過差速器環(huán)齒輪8(見圖1)和變速箱(未示出)連接在發(fā)動(dòng)機(jī)9(見圖3)上。因此，前輪7由發(fā)動(dòng)機(jī)9驅(qū)動(dòng)。
如圖1和2所示，后軸10穿過車身框架1a的下后部分。后軸10可圍繞一個(gè)中央銷10a樞轉(zhuǎn)。后輪11通過一個(gè)轉(zhuǎn)向缸和一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)(均未示出)聯(lián)結(jié)在后軸10上。后輪11與后軸10相對(duì)于車身框架1a整體地樞轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向缸由一個(gè)轉(zhuǎn)向輪盤12控制，因此可使后輪11轉(zhuǎn)向。
如圖2所示，一個(gè)液壓緩沖器13將后軸10連接在車身框架1a上。緩沖器13是一個(gè)多動(dòng)程液壓缸并包括一個(gè)緩沖器體13a和一個(gè)活塞13b。緩沖器體13a聯(lián)結(jié)在車身框架1a上，活塞13b包括一個(gè)從其延伸的活塞桿13c?；钊麠U13c的遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié)在后軸10上。
活塞13b形成在緩沖器體13a中的一個(gè)第一室R1和一個(gè)第二室R2。第一和第二室R1,R2分別與第一和第二通道P1,P2相連接。第一和第二通道P1,P2利用一個(gè)控制閥14分別與第一和第二室R1,R2相連通?？刂崎y14是一個(gè)具有兩個(gè)口的通常關(guān)閉的二路轉(zhuǎn)換閥。閥14包括一個(gè)電磁線圈14a，一個(gè)彈簧14b和一個(gè)線管。當(dāng)電磁線圈14a被激磁時(shí)，彈簧14b使閥14關(guān)閉。閥14的線管包括一個(gè)脫開的位置15和一個(gè)連接的位置16。第二通道P2通過一個(gè)第三通道P3和一個(gè)單向閥18與一個(gè)存儲(chǔ)器17相聯(lián)結(jié)。
當(dāng)閥14的線管處于閉合位置時(shí)，如圖2所示，來自和進(jìn)入室R1,R2的油流被阻止。因此，緩沖器13被鎖定。結(jié)果，后軸10被鎖定在車身框架1a上，因而不能傾斜。當(dāng)線管處于與圖2所示的位置相反的打開位置，即連接位置16時(shí)，，在室R1,R2之間的油流被容許。在該狀態(tài)下，緩沖器13被脫開，后軸10就可以傾斜。一個(gè)節(jié)流閥19設(shè)置在第二通道P2中。緩沖器13和控制閥14構(gòu)成了一個(gè)用于限制后軸10傾斜的軸控制機(jī)構(gòu)。
如圖2所示，一對(duì)止檔器20位于后軸10的頂部。止檔器20可以防止后軸10相對(duì)于車身框架1a樞轉(zhuǎn)超過一個(gè)預(yù)定的角度。止檔器20與位于車身框架1a上的結(jié)合部分相接觸，以便限制后軸10的傾斜。當(dāng)緩沖器13誤動(dòng)時(shí)，止檔器20將限制后軸10的傾斜。
如圖3所示，一個(gè)擺動(dòng)率傳感器21位于叉車1的前部。在該實(shí)施例中，擺動(dòng)率傳感器21是一個(gè)壓電回轉(zhuǎn)儀。如圖1所示，一個(gè)車速傳感器22位于差速器環(huán)齒輪8的附近。車速傳感器22檢測(cè)齒輪8每單位時(shí)間的轉(zhuǎn)數(shù)，借此可以測(cè)量叉車1的速度v。然后傳感器22可以輸出一個(gè)表示叉車速度v的信號(hào)。
如圖1和2所示，一個(gè)傾斜角傳感器23位于車身框架1a上。傾斜角傳感器23檢測(cè)后軸10相對(duì)于框架1a的水平線的傾斜角θ。傾斜角傳感器23包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的電位計(jì)。后軸10的傾斜通過一個(gè)連桿24傳遞給傳感器23。傳感器23輸出一個(gè)表示后軸10的傾斜角θ的信號(hào)。
如圖1和3所示，一個(gè)叉子位置傳感器25位于外桅桿2的頂部。叉子位置傳感器25包括例如一個(gè)限位開關(guān)。當(dāng)叉子4的高度等于或者高于一個(gè)預(yù)定值時(shí)h0，傳感器25接通，當(dāng)叉子4的高度低于一個(gè)預(yù)定值h0時(shí)，傳感器25斷開。在該實(shí)施例中，該預(yù)定值h0基本上是叉子4的最大高度hmax的一半。
一個(gè)壓力傳感器26位于提升缸6之一上，用來檢測(cè)載荷的重量。壓力傳感器26檢測(cè)提升缸6中的油壓并輸出表示在叉子4上的載荷重量的信號(hào)w。叉子位置傳感器25和壓力傳感器26構(gòu)成了一個(gè)用于檢測(cè)載荷狀態(tài)的裝置。如圖1所示，控制閥14的線圈14a和傳感器21-23,25和26是與控制器27電連接的。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4描述叉車1的傾斜控制系統(tǒng)。叉車1的傾斜由控制器27來控制?？刂破?7包括一個(gè)微機(jī)28，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器29-32，和一個(gè)激磁機(jī)33。微機(jī)28包括一個(gè)中央處理器(CPU)34，一個(gè)只讀存儲(chǔ)器(ROM)35，一個(gè)隨機(jī)存儲(chǔ)器36，一個(gè)計(jì)數(shù)器37，一個(gè)輸入接口38和一個(gè)輸出接口39。
中央處理器34通過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器29-32和輸入接口38連接在擺動(dòng)率傳感器21，車速傳感器22，傾斜角傳感器23和壓力傳感器26上。中央處理器34還通過激磁機(jī)33和輸出接口39連接在電磁線圈14a上。中央處理器34將脫鎖信號(hào)(激磁電流)傳送給電磁線圈14a。脫鎖信號(hào)激發(fā)電磁線圈14a和保持控制閥14在打開位置。當(dāng)中央處理器34停止將脫鎖信號(hào)發(fā)送給電磁線圈14a時(shí)，控制閥14移動(dòng)到關(guān)閉位置。
只讀存儲(chǔ)器35存儲(chǔ)諸如傾斜控制程序等程序。傾斜控制程序是用于當(dāng)預(yù)定的鎖定條件得到滿足時(shí)通過鎖定后軸10防止傾斜來改進(jìn)車輛的穩(wěn)定性的程序。在該實(shí)施例中，中央處理器34判斷，當(dāng)至少下列條件(1)-(6)之一得到滿足時(shí)滿足鎖定條件的情況。
(1)當(dāng)擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT大于一個(gè)上限值K1時(shí)。
(2)當(dāng)擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT從大于值K1的一個(gè)值變?yōu)榈扔诨蛘咝∮谥礙1和大于一個(gè)下限值K2的一個(gè)值時(shí)。
(3)當(dāng)擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT從條件(2)的值變?yōu)榈扔诨蛘咝∮谙孪拗礙2的一個(gè)值并且在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔T已經(jīng)過去之前時(shí)。
(4)當(dāng)側(cè)向加速作用Gs大于一個(gè)上限值H1時(shí)。
(5)當(dāng)側(cè)向加速作用Gs從大于值H1的一個(gè)值變?yōu)榈扔诨蛘咝∮谥礖1和大于一個(gè)下限值H2的一個(gè)值時(shí)。
(6)當(dāng)叉子位置傳感器25輸出一個(gè)打開(ON)信號(hào)，并且壓力傳感器26檢測(cè)一個(gè)等于或者大于一個(gè)基準(zhǔn)值N時(shí)。
擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT的上限值和下限值K1,K2和預(yù)定的時(shí)間間隔T儲(chǔ)存在只讀存儲(chǔ)器35中。值K1和K2用來判斷關(guān)于擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT的鎖定條件是否得到滿足。側(cè)向加速作用的上限值和下限值H1,H2儲(chǔ)存在只讀存儲(chǔ)器35中。值H1,H2用來判斷關(guān)于叉車1的離心力作用的鎖定條件是否得到滿足。另外，只讀存儲(chǔ)器35存儲(chǔ)基準(zhǔn)壓力值N。值N用來判斷關(guān)于所承載的負(fù)荷狀態(tài)的鎖定條件是否得到滿足。值K1,K2,H1,H2和時(shí)間間隔T是根據(jù)道路試驗(yàn)或者理論計(jì)算而確定的，使得需要時(shí)后軸10可以被鎖定，以便使叉車1穩(wěn)定?；鶞?zhǔn)值N也是根據(jù)道路試驗(yàn)或者理論計(jì)算來確定的，使得可以改進(jìn)裝載或者卸載時(shí)叉車1的穩(wěn)定性。
中央處理器34可以計(jì)算由擺動(dòng)率傳感器21檢測(cè)的擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT。中央處理器34還可以通過使擺動(dòng)率ω乘以由車速傳感器22檢測(cè)的車速v來計(jì)算側(cè)向加速作用Gs(Gs=vxω)。
中央處理器34可以根據(jù)來自壓力傳感器26的信號(hào)來檢測(cè)位于叉子4上的物體的重量。中央處理器34可以根據(jù)來自壓力傳感器26和叉子位置傳感器25的信號(hào)來判斷關(guān)于載荷狀態(tài)的鎖定條件是否得到了滿足。
當(dāng)至少鎖定條件(1)-(6)之一得到滿足時(shí)，中央處理器34將向控制閥14發(fā)出一個(gè)鎖定信號(hào)，從而可將控制閥14保持在關(guān)閉位置。當(dāng)沒有滿足鎖定條件時(shí)，中央處理器34將向電磁線圈14a發(fā)出一個(gè)脫鎖信號(hào)，從而可使閥14移動(dòng)到打開位置16。鎖定信號(hào)指的是用于使電磁線圈14a激磁的信號(hào)。一旦激磁了，電磁線圈14a將保持被激磁，直至軸10需要被脫鎖為止。
控制器27包括一個(gè)用于改變后軸10的最大傾斜角的傾斜角轉(zhuǎn)換器40。轉(zhuǎn)換器40通過輸入接口38連接在中央處理器34上。轉(zhuǎn)換器40輸出一個(gè)與最大傾斜角θs相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值信號(hào)。該數(shù)字值信號(hào)可以通過調(diào)節(jié)器40連續(xù)地變化，而調(diào)節(jié)器40具有一個(gè)手轉(zhuǎn)動(dòng)的按鈕40a，如圖5(a)所示。該按鈕40a具有一個(gè)印刷在其上的用于指示按鈕40a位置的記號(hào)41。一個(gè)角度指示器42包圍著該按鈕40a。角度指示器42指示在按鈕40a的轉(zhuǎn)動(dòng)量與后軸10的最大傾斜角之間的關(guān)系。角度指示器42是一個(gè)弧形帶，其逐漸變寬以便指示較大的最大傾斜角。
當(dāng)沒有滿足鎖定條件時(shí)，中央處理器34將防止后軸10傾斜超過預(yù)定的最大傾斜角θs。中央處理器34將由傾斜角傳感器23檢測(cè)的后軸10的目前的傾斜角θ與預(yù)定的最大傾斜角θs進(jìn)行比較。如果目前的傾斜角θ大于該最大的傾斜角θs，中央處理器34將發(fā)出一個(gè)鎖定信號(hào)給控制閥14。后軸10隨之被鎖定。在該狀態(tài)下，如果后軸10受到一個(gè)會(huì)使其減小其傾斜角θ的作用力，中央處理器34將發(fā)出一個(gè)脫鎖信號(hào)給控制閥14。
只讀存儲(chǔ)器35存儲(chǔ)示于圖5(b)的圖M，用于根據(jù)來自最大傾斜角轉(zhuǎn)換器40的信號(hào)來計(jì)算最大傾斜角θs，在該圖M中，當(dāng)轉(zhuǎn)換器40的輸出增加時(shí)，最大傾斜角θs從2度增加到5度。換句話說，最大傾斜角θs對(duì)應(yīng)著轉(zhuǎn)換器40的輸出信號(hào)。中央處理器34利用最大傾斜角θs作為基準(zhǔn)值，以便確定當(dāng)鎖定條件未被滿足時(shí)是否鎖定后軸10。
現(xiàn)在描述上述的軸傾斜控制裝置的運(yùn)作情況。
中央處理器34按照預(yù)定的時(shí)間間隔實(shí)施軸的傾斜控制。中央處理器34根據(jù)來自擺動(dòng)率傳感器21的信號(hào)和來自車速傳感器22的信號(hào)計(jì)算側(cè)向加速作用Gs和擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT。中央處理器34還判斷是否任何鎖定務(wù)件(1)-(5)得到了滿足。中央處理器34還根據(jù)來自傾斜角傳感器23和壓力傳感器26的信號(hào)來判斷是否鎖定條件(6)得到了滿足。如果至少條件(1)-(6)之一得到了滿足，中央處理器34將立即輸出一個(gè)鎖定信號(hào)。該鎖定信號(hào)將使控制閥14的電磁線圈14a激磁，當(dāng)后軸10未鎖定時(shí)，電磁線圈將被激發(fā)。因此，控制閥14將由彈簧14b移動(dòng)到關(guān)閉位置。結(jié)果，油不能流入和流出緩沖器13，從而后軸10被鎖定。
當(dāng)擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT超過上限值K1時(shí)，有關(guān)擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT的鎖定條件被滿足。之后，即使擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT變得小于上限值K1，只要擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT大于下限值K2，中央處理器34將判斷鎖定條件得到了滿足。于是，中央處理器34繼續(xù)鎖定后軸10。如果擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT低于下限值K2，中央處理器34將開始由計(jì)數(shù)器37測(cè)定時(shí)間。當(dāng)在其間擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT變得小于下限值K2的時(shí)間間隔達(dá)到預(yù)定的長(zhǎng)度時(shí)，中央處理器34將判斷有關(guān)擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT的鎖定條件不再被滿足。因此，即使在后軸10根據(jù)擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT被鎖定之后擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT在界限值K1,K2附近浮動(dòng)，也可以防止后軸10經(jīng)常地被鎖定和脫鎖。
當(dāng)側(cè)向加速作用Gs超過上限值H1時(shí)，有關(guān)側(cè)向加速作用Gs的鎖定條件被滿足。之后，即使側(cè)向加速作用Gs變得低于上限值H1，只要側(cè)向加速作用Gs大于下限值H2，中央處理器34將判斷鎖定條件得到了滿足。于是，中央處理器34繼續(xù)鎖定后軸10。因此，即使在后軸10根據(jù)側(cè)向加速作用Gs被鎖定之后側(cè)向加速作用Gs在界限值H1,H2附近浮動(dòng)，也可以防止后軸10經(jīng)常地被鎖定和脫鎖。
如果當(dāng)后軸10被鎖定時(shí)所有的條件(1)-(6)變得不滿足了，那么后軸10將被脫鎖。在該狀態(tài)下，中央處理器34將輸出有關(guān)激磁信號(hào)給控制閥14，從而使控制閥14移動(dòng)到打開位置，結(jié)果，后軸10將可自由傾斜。
當(dāng)后軸10可自由傾斜時(shí)，中央處理器34將實(shí)施如圖6所示的程序，以便防止后軸10傾斜超過預(yù)定的最大傾斜角。在步驟S1，中央處理器34判斷是否緩沖器34被鎖定了，或者是否控制閥14處于關(guān)閉位置。該判斷工作例如是通過檢查激磁信號(hào)是否發(fā)給了電磁線圈14a來執(zhí)行的。如果緩沖器13未被鎖定，中央處理器34將移至步驟S2，并判斷目前的后軸10傾斜角θ是否大于最大的傾斜角θs。如果傾斜角θ大于最大傾斜角θs，中央處理器34將移至步驟S3。在步驟S3，中央處理器34輸出用于鎖定緩沖器13的信號(hào)，或者用于使電磁線圈14a激磁的信號(hào)。結(jié)果，控制閥14被關(guān)閉，緩沖器13被鎖定。因此后軸10被鎖定。如果電磁線圈14a已經(jīng)被激磁，電磁線圈14a將保持被激磁。
如果緩沖器13在步驟S1被鎖定，中央處理器34將移至步驟S4并判斷后軸10是否在樞轉(zhuǎn)而使傾斜角減小。雖然后軸10在此時(shí)被鎖定，它仍然通過少許傾斜而對(duì)作用力作出反應(yīng)。該少許傾斜由傾斜角傳感器23來檢測(cè)。具體來說，中央處理器34將后軸10的目前的傾斜角θ與在先過程的傾斜角θ進(jìn)行比較，如果，目前傾斜角θ的絕對(duì)值小于在先過程的值，中央處理器34將判斷，傾斜角θ在減小并移至步驟S5。在步驟S5，中央處理器34輸出用于脫鎖緩沖器13的信號(hào)，或者用于使電磁線圈14a激磁的信號(hào)，并返回步驟S1。如果傾斜角θ在步驟S4不是在減小，中央處理器34將移至步驟S3。
即使緩沖器13被鎖定時(shí)，其也可以隨著作用在后軸10上的作用力而少許伸出和縮回。在緩沖器13被鎖定之后傾斜角θ的細(xì)微變化將表示是否后軸10或者車身框架1a在接收使后軸10傾斜減小的凈作用力。如果后軸10或者車身框架1a在接收使其傾斜角θ減小的凈作用力，那么傾斜角θ將不會(huì)通過脫鎖后軸10而增加。在該情況下，即使傾斜角θ在圖7的鎖定范圍內(nèi)，中央處理器34將使后軸10脫鎖，因此，當(dāng)后軸10被鎖定時(shí)，如果后軸10沿著使傾斜角θ減小的方向移動(dòng)，后軸10將被釋開。結(jié)果，可以避免后軸10的不希望的鎖定。
如果叉車1行駛在平坦路面上，那么最大傾斜角θs越小，叉車1就越穩(wěn)定。因此當(dāng)叉車1行駛在平坦路面上時(shí)，最大傾斜角θs設(shè)定在較小值上。如果是從動(dòng)輪的前輪7之一駛過一個(gè)隆起處而中央處理器34鎖定著后軸10，另一個(gè)前輪7可能與路面失去接觸，叉車1就可能不能穩(wěn)定地行駛。在該情況下，增加最大傾斜角θs將可釋開后軸10并容許兩個(gè)前輪7接觸路面。于是，叉車1能夠繼續(xù)行駛。
如上所述，止檔器20只是在傾斜角控制裝置誤動(dòng)時(shí)才起作用。換句話說，止檔器20通常不接觸車身框架1a。
所示的實(shí)施例有下列優(yōu)點(diǎn)。
如果止檔器用來限定后軸的最大傾斜角，那么經(jīng)過時(shí)日由于止檔器的磨損最大傾斜角將會(huì)增加。這會(huì)降低車輛的穩(wěn)定性。在所示的實(shí)施例中，后軸10相對(duì)應(yīng)車身框架1a的傾斜角θ被檢測(cè)，并且緩沖器13可被鎖定，因此傾斜角θ不會(huì)超過最大傾斜角θs。最大傾斜角不會(huì)由于止檔器20的磨損而增加。因此，止檔器20無需被檢測(cè)磨損情況或者予以更換。
即使在傾斜控制程序中沒有滿足有關(guān)側(cè)向加速作用和載荷狀態(tài)的鎖定條件，CPU 34也可以鎖定后軸10以便防止傾斜角θ超過最大傾斜角θs。在該情況下，如果后軸10受到使角度θ減小的作用力，后軸10將被立即釋開。因此，不希望的后軸10的鎖定便不再繼續(xù)了。
最大傾斜角θs可以通過操縱最大傾斜角轉(zhuǎn)換器40來改變。因此，最大傾斜角θs根據(jù)路面情況來調(diào)節(jié)。
轉(zhuǎn)換器40容許最大傾斜角θs在一個(gè)預(yù)定的范圍內(nèi)連續(xù)地改變。因此，最大傾斜角θs對(duì)于道路條件和所承載的負(fù)荷重量都可以達(dá)到最佳。
當(dāng)最大傾斜角θs設(shè)定在一個(gè)較小值時(shí)，如果前輪7之一行駛在一個(gè)隆起上，叉車1可能不能行駛。然而，司機(jī)可以人工調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器40來增加最大傾斜角的值θs。增加的最大傾斜角θs可使后軸脫鎖，從而容許叉車1恢復(fù)地面附著力。另外，即使叉車1沒有裝備用于檢測(cè)路面務(wù)件的傳感器，司機(jī)也可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器40而使最大傾斜角θs最佳。換句話說，司機(jī)可以通過使最大傾斜角θs最佳化而處理道路條件的突然變化。
所示的實(shí)施例的叉車1具有止檔器20。因此，如果控制閥14誤動(dòng)并且緩沖器13不能鎖定后軸10，止檔器20便可以防止后軸10過分傾斜。
除了側(cè)向加速作用以外，擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT也可以用作鎖定后軸10的條件之一。這容許后軸10在轉(zhuǎn)向輪12開始轉(zhuǎn)動(dòng)之后立即被鎖定。另外，當(dāng)司機(jī)改變轉(zhuǎn)向輪12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，后軸10不會(huì)被脫鎖。
側(cè)向加速作用Gs和擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT可以根據(jù)由擺動(dòng)率傳感器21檢測(cè)的擺動(dòng)率ω和由車速傳感器檢測(cè)的車速v來予以計(jì)算。因此值Δω/ΔT和ω可以容易和精確地獲得。
對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說很明顯的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的條件下本發(fā)明可以以很多其它具體的形式來體現(xiàn)。特別是可以理解，本發(fā)明可以體現(xiàn)為下列形式。
最大傾斜角θ可以是一個(gè)固定值。該實(shí)施例也不使用止檔器來限定最大傾斜角，因此可以避免由止檔器的磨損引起的缺點(diǎn)。
最大傾斜角θ可以從多個(gè)不連續(xù)角中選擇而不是使最大傾斜角θ連續(xù)變化。
最大傾斜角θs可以根據(jù)所承載的負(fù)荷的的狀態(tài)(負(fù)荷的重量和高度)來自動(dòng)地予以調(diào)節(jié)。例如，只讀存儲(chǔ)器35可以存儲(chǔ)一個(gè)表示在最大傾斜角θ和所承載的負(fù)荷的狀態(tài)(重量和高度)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖。在該圖中，所承載物體的較高的位置和較重的重量對(duì)應(yīng)較小的最大傾斜角θs，而較低的位置和較輕的重量對(duì)應(yīng)較大的最大傾斜角θs。請(qǐng)參閱該圖，中央處理器34可根據(jù)來自叉子位置傳感器25和壓力傳感器26的信號(hào)來調(diào)節(jié)最大傾斜角θs。該結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步改進(jìn)叉車1的穩(wěn)定性。
只讀存儲(chǔ)器35可以預(yù)先存儲(chǔ)幾個(gè)最大傾斜角θs的值，其每個(gè)值對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的道路條件。在該情況下，司機(jī)通過一個(gè)輸入裝置輸入道路條件，而中央處理器34根據(jù)輸入的道路條件選擇一個(gè)最大傾斜角θ的值。道路條件可以包括鋪過的路，未鋪過的路，和壞路。壞路可以分成幾個(gè)等級(jí)。司機(jī)只是通過輸入道路條件便可以使最大傾斜角θs最佳。
最大傾斜角轉(zhuǎn)換器40的按鈕40a可以以一個(gè)可滑動(dòng)的或者可傾斜的杠桿來代替。
止檔器20可以予以取消。
在所示的實(shí)施例中，中央處理器34可鎖定后軸10以便防止傾斜角θ超過最大傾斜角θs和在后軸10受到一個(gè)減小傾斜角的凈作用力時(shí)使后軸10脫鎖?；蛘?，中央處理器34可以在自后軸10被鎖定已經(jīng)過去一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔時(shí)使后軸脫鎖。例如，中央處理器34可以在步驟S4的確定是肯定的時(shí)增加一個(gè)計(jì)數(shù)并且當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到一個(gè)預(yù)定的數(shù)值時(shí)使緩沖器13脫鎖。該結(jié)構(gòu)可以防止電磁線圈14a經(jīng)常地被接通和斷開。
側(cè)向加速作用Gs可以通過使車速v的平方乘以叉車1的轉(zhuǎn)彎半徑r的倒數(shù)(1/r)來計(jì)算(Gs=v2/r)，而不是通過使擺動(dòng)率ω乘以車速v來計(jì)算加速作用Gs(Gs=vxω)。在該情況下，擺動(dòng)率傳感器21由一個(gè)輪角傳感器來代替，并且轉(zhuǎn)彎半徑r的倒數(shù)(1/r)根據(jù)由輪角傳感器檢測(cè)的輪角來計(jì)算。或者，叉車1可以包括一個(gè)加速傳感器，以便檢測(cè)當(dāng)叉車1轉(zhuǎn)彎時(shí)作用在叉車1上的離心力。側(cè)向加速作用Gs根據(jù)檢測(cè)的離心力來計(jì)算。
后軸10的鎖定條件可以不包括所有的有關(guān)擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT的鎖定條件，有關(guān)側(cè)向加速作用Gs(離心力)的鎖定條件，有關(guān)在叉子4上的負(fù)荷狀態(tài)的鎖定條件。例如，后軸10可以僅根據(jù)有關(guān)側(cè)向加速作用Gs的鎖定條件來予以鎖定。或者，可以利用有關(guān)側(cè)向加速作用Gs和負(fù)荷狀態(tài)的鎖定條件。另外也可以利用有關(guān)側(cè)向加速作用Gs和擺動(dòng)率ω的變化率Δω/ΔT的鎖定條件。這些變化減少了必要的判斷步驟的數(shù)目，因此可簡(jiǎn)化傾斜角的控制。
在所示的實(shí)施例中，所承載物體的高度和重量與固定的基準(zhǔn)值比較，以便判斷有關(guān)負(fù)荷狀態(tài)的鎖定條件。當(dāng)高度大于基準(zhǔn)值和重量大于基準(zhǔn)值時(shí)后軸10被鎖定。然而，基準(zhǔn)值中至少之一可以在多個(gè)值中變化或者是連續(xù)變化的。在該情況下，有關(guān)負(fù)荷狀態(tài)的鎖定條件對(duì)于所承載物體的實(shí)際的重量或者高度是更為適宜的。結(jié)果，可以避免后軸10的不希望的鎖定。
有關(guān)負(fù)荷狀態(tài)的鎖定條件可以僅包括所承載物體的重量。這可以簡(jiǎn)化鎖定條件的判斷。
有關(guān)負(fù)荷狀態(tài)的鎖定條件可以僅包括所承載物體的高度。例如，假如叉子4可以被提升大約4米，則一個(gè)用于檢測(cè)叉子4是否位于4米高度上的傳感器可以被設(shè)置在叉車1上。如果叉子4高于大約4米或者當(dāng)傳感器打開時(shí)，便滿足了有關(guān)負(fù)荷狀態(tài)的鎖定條件。
為通常關(guān)閉的電磁線圈閥的控制閥14可以由通常打開的電磁線圈閥來代替。
本發(fā)明可以體現(xiàn)在蓄電池作為動(dòng)力的叉車上。
在該實(shí)施例中，術(shù)語“工業(yè)車輛”不限于叉車，而是包括具有諸如挖土機(jī)裝載器那樣的提升重心的車輛和用于高提升工作的車輛。術(shù)語“叉車”包括具有叉子以外的裝載附件的車輛，例如用于承載卷紙的卷筒夾緊裝置，用于承載和堆放塊狀物體的塊狀物體的夾緊裝置，用于承載諸如盤繞電線和電纜的盤繞物體的升降機(jī)。
因此，所提出的實(shí)例和實(shí)施例應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的，并且本發(fā)明不限于這里給出的細(xì)節(jié)，但是可以在附后的權(quán)利要求的范圍內(nèi)和等同物的范圍內(nèi)予以修改。
權(quán)利要求
1．一種用于工業(yè)車輛的軸傾斜控制裝置，該車輛具有可樞轉(zhuǎn)地支承在框架上的軸(10)，該裝置的特征是它具有一個(gè)位于框架和軸之間的緩沖器(13)；用于當(dāng)軸樞轉(zhuǎn)時(shí)容許油流入和流出緩沖器的導(dǎo)管(P1,P2)；一個(gè)位于導(dǎo)管上用于控制油流入和流出緩沖器的控制閥(14)；一個(gè)用于檢測(cè)軸傾斜角的檢測(cè)器(23)；一個(gè)用于根據(jù)一個(gè)預(yù)定的鎖定條件通過控制該控制閥來鎖定和脫鎖該軸的控制器(27)，其中，當(dāng)鎖定條件不滿足時(shí)，如果由檢測(cè)器檢測(cè)的傾斜角超過預(yù)定的最大傾斜角，則控制器鎖定該軸，之后如果未鎖定軸會(huì)減小傾斜角，則控制器將使軸脫鎖。
2．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，控制器(27)包括一個(gè)用于改變預(yù)定的最大傾斜角的轉(zhuǎn)換器(40)。
3．如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換器(40)在一個(gè)預(yù)定的范圍內(nèi)連續(xù)地改變最大傾斜角。
4．如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換器(40)是手動(dòng)控制的。
5．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，工業(yè)車輛是提升和搬運(yùn)負(fù)荷的叉車。
6．如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括一個(gè)用于檢測(cè)在叉車上負(fù)荷重量的重量檢測(cè)器(26)；一個(gè)用于檢測(cè)由叉車提升的負(fù)荷的高度的高度檢測(cè)器(25)；其中，控制器(27)根據(jù)負(fù)荷的重量和高度自動(dòng)地調(diào)節(jié)最大傾斜角。
7．如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括一個(gè)用于有選擇地輸入預(yù)定的道路條件的輸入裝置，并且其中，轉(zhuǎn)換器(40)根據(jù)輸入的道路條件改變最大傾斜角。
全文摘要
一種工業(yè)車輛包括一個(gè)位于車身框架(1a)和由車身框架可樞轉(zhuǎn)地支承的軸(10)之間的緩沖器(13)。一個(gè)通道將油根據(jù)軸的傾斜供給緩沖器和接收從緩沖器排出的油。一個(gè)控制閥(14)位于通道上,以便控制油流入和流出緩沖器。一個(gè)傾斜角傳感器檢測(cè)軸的傾斜角。一個(gè)控制器根據(jù)鎖定條件控制著控制閥,以便鎖定和脫鎖軸。當(dāng)鎖定條件未被滿足時(shí),控制器監(jiān)測(cè)著是否軸的傾斜角超過了預(yù)定最大傾斜角。如果是,控制器將鎖定軸,之后,如果軸上的力在減小傾斜角,則脫鎖軸。
文檔編號(hào)B66F9/24GK1216275SQ98121459
公開日1999年5月12日 申請(qǐng)日期1998年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月30日
發(fā)明者石川和男, 小川隆希 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)制作所