專利名稱：工程車輛的舉升機(jī)構(gòu)控制器及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如叉車之類的工程車輛，尤其是涉及一舉升機(jī)構(gòu)控制器和一具有所述舉升機(jī)構(gòu)控制器的工程車輛。
日本未審查的專利公開公報(bào)No.7-2496和NO.7-61792描述了一種控制器，其可獨(dú)立于駕駛員的操作而控制一叉車的車叉和柱桿。該控制器儲(chǔ)存一用于控制所述車叉與柱桿運(yùn)動(dòng)的圖表。所述的專利公開公報(bào)描述了一種用于檢測車叉位置與柱桿角度的位置傳感器和一用于檢測車輛操作狀態(tài)的狀態(tài)傳感器。控制器根據(jù)狀態(tài)傳感器的檢測值與圖表設(shè)定一對(duì)應(yīng)于目標(biāo)車叉高度(或柱桿角度)的目標(biāo)值。當(dāng)位置傳感器檢測一對(duì)應(yīng)于該目標(biāo)值的數(shù)值時(shí)，控制器停止車叉(或柱桿)的運(yùn)動(dòng)。
車叉、柱桿和位置傳感器相對(duì)于車體的安裝位置在每一車輛中是變化的。因此，對(duì)于由位置傳感器檢測到的一給定值，車叉與柱桿的實(shí)際位置在不同車輛中亦不同。在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)應(yīng)于車叉與柱桿的目標(biāo)位置的值被預(yù)先儲(chǔ)存在一圖表內(nèi)。然而，所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)是由各種車輛共用的故這會(huì)降低對(duì)車叉與柱桿目標(biāo)位置的控制精度。
當(dāng)需要高的精度來限制車叉與柱桿的運(yùn)動(dòng)時(shí)，這可能會(huì)產(chǎn)生問題。因此，控制器必須根據(jù)車叉、柱桿及傳感器的不同安裝位置來精確地控制車叉與柱桿的位置。
本發(fā)明的第一目的是提供一控制工程車輛的舉升機(jī)構(gòu)的控制器。本發(fā)明第二目的是提供一種舉升機(jī)構(gòu)控制器，其可由各種不同類型的工程車輛共用。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的工程車輛包括一負(fù)荷舉升機(jī)構(gòu)和一用于檢測該舉升機(jī)構(gòu)相對(duì)于車輛位置的檢測器。檢測器輸出一反映當(dāng)時(shí)位置的信號(hào)。該工程車輛還包括一用于儲(chǔ)存函數(shù)關(guān)系信息的儲(chǔ)存裝置。所述函數(shù)關(guān)系信息表示一舉升機(jī)構(gòu)的極限位置與一涉及當(dāng)時(shí)操作條件的參數(shù)之間的關(guān)系。該工程車輛還包括一控制器，其用于根據(jù)參數(shù)的值施加所述的函數(shù)關(guān)系信息，以限制舉升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。該控制器在每一工程車輛中都進(jìn)行校準(zhǔn)。
本發(fā)明還提供一用于啟動(dòng)工程車輛的控制器的方法。該方法包括將一車輛的舉升機(jī)構(gòu)移動(dòng)到一已知位置并讀取一參考值。該參考值是一來自于檢測舉升機(jī)構(gòu)位置的一傳感器的信號(hào)。該方法還包括準(zhǔn)備用于定義舉升機(jī)構(gòu)的極限位置與一參數(shù)之間關(guān)系的函數(shù)關(guān)系信息。該參數(shù)是指車輛的操作條件。該方法還包括在車輛操作過程中通過一用于控制極限位置的控制器來儲(chǔ)存所述的函數(shù)關(guān)系信息，以備后用。
通過結(jié)合附圖、以本發(fā)明原理的示例方式進(jìn)行的下列描述，可顯見本發(fā)明的其它方面與優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明被認(rèn)為是新穎的特征特別地記載在權(quán)利要求書中。通過參照本發(fā)明最優(yōu)實(shí)施例及附圖的下列描述，可最好地理解本發(fā)明及其目的與優(yōu)點(diǎn)。


圖1表示一按照本發(fā)明第一實(shí)施例的一舉升機(jī)構(gòu)控制器所使用的圖表；圖2是一具有圖1的舉升機(jī)構(gòu)控制器的一叉車的側(cè)視圖；圖3是一按照第一實(shí)施例的一液壓回路的示意圖；圖4是一表示第一實(shí)施例的電路方框圖；圖5表示一按照本發(fā)明第二實(shí)施例的一舉升機(jī)構(gòu)控制器所使用的圖表；圖6表示一按照本發(fā)明第三實(shí)施例的一舉升機(jī)構(gòu)控制器所使用的圖表；圖7表示一按照本發(fā)明第四實(shí)施例的一舉升機(jī)構(gòu)控制器所使用的圖表；和圖8是一裝備有按照第四實(shí)施例的一圓夾的一工程車輛的側(cè)視圖。
現(xiàn)結(jié)合圖1～4來描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
如圖2所示，一叉車1包括一車叉2、一用于沿柱桿來支承車叉2的柱桿4、一用于驅(qū)動(dòng)車叉2的舉升油缸3和一用于使柱桿4傾斜的傾斜油缸5。一設(shè)置于車體1a內(nèi)的液壓回路驅(qū)動(dòng)舉升油缸3與傾斜油缸5。一駕駛室6包括一舉升操作桿7和一傾斜操作桿8。舉升操作桿7用于驅(qū)動(dòng)舉升油缸3，而傾斜操作桿8則用于驅(qū)動(dòng)傾斜油缸5。
用于驅(qū)動(dòng)舉升油缸3與傾斜油缸5的液壓回路示于圖3。
一由圖2所示的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵11從油箱10泵吸液壓油。吸取的液壓油經(jīng)一通道13流入一流體分配器(分流器)14。在流體分配器14中，液壓油被加壓到一預(yù)定壓力值，然后被分流到用于舉升的液壓回路與用于動(dòng)力轉(zhuǎn)向的一液壓回路15內(nèi)。
用于舉升的液壓油進(jìn)入一輸油通道16。該輸油通道16連接到一回油通道17，以使液壓油返回到油箱10內(nèi)。一用于舉升的手動(dòng)開關(guān)閥18和一用于傾斜的手動(dòng)開關(guān)閥19串接在輸油通道16內(nèi)。
舉升閥18為一3-位開關(guān)閥，其由舉升操作桿7來轉(zhuǎn)換。當(dāng)舉升操作桿7移向上部(up)的位置時(shí)，舉升開關(guān)閥18就轉(zhuǎn)換到一第一位置18a。當(dāng)舉升操作桿7移向中間位置時(shí)，舉升開關(guān)閥18就轉(zhuǎn)換到一第二位置18b。當(dāng)舉升操作桿7移向下部(down)位置時(shí)，舉升開關(guān)閥18就轉(zhuǎn)換到一第三位置18c。
當(dāng)舉升開關(guān)閥18轉(zhuǎn)換到第一位置18a時(shí)，從輸油通道16分支的一通道16a就連接到一舉升通道20。結(jié)果，油液經(jīng)舉升通道20被輸送給舉升油缸3的底腔3a。這使得車叉2升高。反之，當(dāng)舉升開關(guān)閥轉(zhuǎn)換到第三位置18c時(shí)，舉升通道20連接到回油通道17。然后，油液從底腔3a排出并返回到油箱10。這使得車叉2降低。此外，當(dāng)舉升開關(guān)閥18位于第二位置18b時(shí)，油液不會(huì)流出或進(jìn)入底腔。這就鎖固了車叉2的位置。通道16a與20構(gòu)成一舉升系統(tǒng)的一液壓回路。
傾斜開關(guān)閥19也是一3-位開關(guān)閥并由傾斜操作桿8轉(zhuǎn)換。當(dāng)傾斜操作桿移向向后傾斜位置時(shí)，傾斜開關(guān)閥19就轉(zhuǎn)換到一第一位置19a。當(dāng)傾斜操作桿8位于中間位置時(shí)，傾斜開關(guān)閥19就轉(zhuǎn)換到一第二位置19b。當(dāng)傾斜操作桿8移向向前傾斜位置時(shí)，傾斜開關(guān)閥19就轉(zhuǎn)換到一第三位置19c。
當(dāng)傾斜開關(guān)閥19位于第一位置19a時(shí)，從輸油通道16分支的一通道16b就連接到一向后傾斜通道23a，該通道連接到傾斜油缸5的一活塞桿腔5a。與此同時(shí)，一連接到傾斜油缸5的底腔5b的向前傾斜通道23b被連接到一排油通道24，其中該排油通道連接到回油通道17。結(jié)果，一些油液被輸送給活塞桿腔5a，并且一些油液從底腔5b中排出。然后，傾斜油缸5收縮，以使柱桿4向后傾斜。
反之，當(dāng)傾斜開關(guān)閥19轉(zhuǎn)換到第三位置19c時(shí)，一些油液被輸送給底腔5b，并且一些油液從活塞桿腔5a中排出。這使得傾斜油缸5伸張并使柱桿4向前傾斜。此外，當(dāng)傾斜開關(guān)閥19位于第二位置19b時(shí)，油液不會(huì)流出或進(jìn)入活塞桿腔5a或底腔5b。這使得柱桿4停止傾斜運(yùn)動(dòng)。通道16b、23a、23b、24構(gòu)成一用于驅(qū)動(dòng)傾斜油缸5的一傾斜系統(tǒng)的液壓回路。
當(dāng)舉升開關(guān)閥18位于第一位置18a時(shí)，一卸壓閥28將額外的油液排入一通道29內(nèi)，從而舉升系統(tǒng)的液壓回路內(nèi)的壓力保持在一預(yù)定值。類似地，當(dāng)傾斜開關(guān)閥19被轉(zhuǎn)換到第一位置19a或第三位置19c時(shí)，卸壓閥30將額外的油液排入通道31內(nèi)。單向閥32、33、34可防止油液回流。
由泵11產(chǎn)生的液壓油壓力被傳遞給一先導(dǎo)(控制)通道21，該先導(dǎo)通道21連接到通道13。一設(shè)置在先導(dǎo)通道21內(nèi)的減壓閥22將下游油液壓力調(diào)節(jié)到一預(yù)定的壓力，該壓力被稱為先導(dǎo)壓力。一過濾器35過濾掉油液的外來雜質(zhì)并防止外來雜質(zhì)進(jìn)入電磁閥系統(tǒng)25內(nèi)。
為鎖止柱桿4，獨(dú)立于傾斜操作桿8的操作，在向后傾斜通道23a內(nèi)設(shè)置有電磁閥系統(tǒng)25。電磁閥系統(tǒng)25包括一控制閥26與一比例電磁閥27。該比例電磁閥27設(shè)置在先導(dǎo)通道21內(nèi)，用于調(diào)節(jié)先導(dǎo)壓力，該先導(dǎo)壓力驅(qū)動(dòng)一控制閥26的閥柱。電磁閥系統(tǒng)25由一施加給電磁線圈25a的電流控制。
一圖4所示的控制器40控制輸送給電磁線圈25a的電流。這可控制柱桿4的向前傾斜極限角度。例如，通過限制柱桿4的向前傾斜，可避免因重心過于前移而造成的后輪的抬起。叉車1包括各種傳感器，用于檢測傾斜角度極限控制所需的值。所述的傳感器包括一向前傾斜開關(guān)41、一向后傾斜開關(guān)42、一車叉?zhèn)鞲衅?3、一角度傳感器44和一壓力傳感器45。
向前傾斜開關(guān)41檢測傾斜操作桿是否移向向前傾斜位置。向后傾斜開關(guān)42檢測傾斜操作桿8是否移向向后傾斜位置。每一開關(guān)41、42是例如一微型開關(guān)。車叉?zhèn)鞲衅?3設(shè)置在外柱桿4a的上部。該傳感器為一行程感應(yīng)傳感器，當(dāng)車叉2升起達(dá)到或超過一預(yù)定高度時(shí)，該傳感器打開，而當(dāng)車叉2低于該預(yù)定高度時(shí)，所述傳感器關(guān)閉。角度傳感器44檢測柱桿4的傾斜角度。該角度傳感器包括例如一電位計(jì)。壓力傳感器45通過測量舉升油缸3的底腔3a的油液壓力來檢測一由車叉2搬運(yùn)的負(fù)荷重量M。開關(guān)41、42和傳感器45向CPU 54發(fā)送檢測值或信號(hào)。
一帶有一鍵盤的補(bǔ)償裝置46連接到控制器40。該補(bǔ)償裝置46用來補(bǔ)償每一車輛內(nèi)的制造誤差。通過參照由補(bǔ)償裝置46顯示的信息來控制一鍵盤，可將一圖1所示的圖表用于每一叉車1。CPU 54參考該圖表，從而根據(jù)至少一個(gè)參數(shù)來限制柱桿4的向前傾斜角度。在第一實(shí)施例中，根據(jù)負(fù)荷重量M來計(jì)算向前傾斜極限角度Alim。
下面參照?qǐng)D4描述叉車1的電路。
控制器40包括一微機(jī)50、一模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器51、一致動(dòng)器52和一電流檢測器53。微機(jī)50包括(中央處理單元)CPU 54、ROM(只讀存儲(chǔ)器)55、EEPROM(電子可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)56、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)57、一輸入接口58和一輸出接口59。
向前傾斜開關(guān)41、向后傾斜開關(guān)42、車叉?zhèn)鞲衅?3和補(bǔ)償裝置46經(jīng)輸入接口58連接到CPU 54。角度傳感器44與壓力傳感器45經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器與輸入接口58連接到CPU 54。一電磁線圈致動(dòng)器52經(jīng)輸出接口59連接到CPU 54。
CPU 54向電磁線圈致動(dòng)器52輸出對(duì)應(yīng)于一目標(biāo)電流值的一指令信號(hào)。該指令信號(hào)是例如一PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)。一設(shè)置在電磁線圈致動(dòng)器52內(nèi)的三極管的集電極(未示出)連接到一電池的正接線端(+B)上，而發(fā)射極則連接到電磁線圈25a的一第一接線端上。該三極管根據(jù)來自于CPU 54的PWM信號(hào)接通和截止。這樣控制輸送給電磁線圈25a的電流。
一電磁線圈25a的第二接線端連接到電流檢測器53上。該電流檢測器53與電磁線圈25a相串聯(lián)，其檢測輸送給電磁線圈25a的電流值。一相應(yīng)于檢測到的值的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器51被反饋給CPU 54。CPU 54可根據(jù)該反饋來補(bǔ)償指令值，從而使輸送給電磁線圈25a的電流與目標(biāo)值相匹配。
ROM 55儲(chǔ)存一向前傾斜控制程序、一圖表設(shè)置程序和執(zhí)行這些程序所需的數(shù)據(jù)。
向前傾斜控制程序根據(jù)車叉?zhèn)鞲衅?3與壓力傳感器45的檢測值判斷是否滿足向前傾斜控制的條件。向前傾斜程序的條件例如如下車叉2必須位于或大于一預(yù)定高度(車叉?zhèn)鞲衅?3打開)；且車叉?zhèn)鞲衅魃系呢?fù)荷必須等于或大于一預(yù)定值(壓力傳感器45的檢測值必須等于或大于預(yù)定值M1)。當(dāng)滿足這兩個(gè)條件時(shí)，進(jìn)行控制操作。然后，微機(jī)50根據(jù)圖1的圖表計(jì)算對(duì)應(yīng)于當(dāng)時(shí)負(fù)荷M值的向前傾斜極限角度Alim。此外，微機(jī)50監(jiān)測角度傳感器44的檢測值和控制電磁閥系統(tǒng)25，以當(dāng)檢測值符合向前傾斜極限角度Alim時(shí)，停止柱桿4的傾斜運(yùn)動(dòng)。在叉車1制造后而為每一車輛所設(shè)定的圖1所示的圖表儲(chǔ)存在EEPROM 56內(nèi)。
圖表設(shè)置程序給每一車輛設(shè)定一圖1所示的圖表。叉車1包括三種類型。每一類型具有不同的最大向前傾斜角度(3、6或10度)。每一類型的向前傾斜控制的范圍不同。例如，3度型的控制范圍為2～3度，6度型的控制范圍為2～6度，而10度型的控制范圍則為2～10度。
如圖表1的縱軸所示，圖表上的傾斜角度范圍為2～6度。該范圍足夠大，以覆蓋三種類型車輛的控制范圍并且因此而用于所有三種類型的車輛。但是，圖1的橫(水平)軸所示的最大負(fù)荷Mmax在每一車輛類型中不同。因此，圖1中的曲線的傾斜率對(duì)于每一車輛類型是不同的。為避免由此構(gòu)成圖表的復(fù)雜性，ROM 55儲(chǔ)存有設(shè)定值M1與M2。設(shè)定值M1是對(duì)應(yīng)于6度的向前傾斜極限角度Alim的負(fù)荷重量值。設(shè)定值M2是對(duì)應(yīng)于2度的向前傾斜極限角度Alim的負(fù)荷重量值。設(shè)定值M2小于最大負(fù)荷Mmax一預(yù)定值。設(shè)定值M1為一控制啟動(dòng)負(fù)荷，用于啟動(dòng)6度型或10度型車輛的向前傾斜角度控制。值M1、M2為每種類型的車輛設(shè)定并通過從由補(bǔ)償裝置46顯示的那些車輛選擇一種類型的車輛來記錄在圖表設(shè)置程序內(nèi)。選擇的數(shù)據(jù)可確定圖表構(gòu)成范圍與傾斜情況。由此，圖表中的數(shù)據(jù)對(duì)于每一車輛類型來說都是不同的，并且用于設(shè)定圖表的程序由所有類型的車輛共用。
接著，當(dāng)柱桿4傾斜2度時(shí)，CPU 54讀取角度傳感器44的檢測值，以確定一圖表構(gòu)成的參考值。角度傳感器44的檢測值為該參考值，并且2度的柱桿傾斜為一校準(zhǔn)點(diǎn)。該2度的參考傾斜角度等于最大負(fù)荷Mmax的向前傾斜極限角度Alim。當(dāng)負(fù)荷量M高時(shí)，選擇該角度是為了改善控制精度。ROM 55儲(chǔ)存圖表傾斜數(shù)據(jù)(2～6度的角度控制范圍、M1、M2)和用于從參考值自動(dòng)形成圖表的一算術(shù)表達(dá)式。該圖表是在一負(fù)荷范圍內(nèi)形成的，其中所述負(fù)荷范圍超過了最大負(fù)荷Mmax。
下面描述一圖表設(shè)置操作。
在制造叉車1后為每一叉車進(jìn)行圖表的設(shè)置操作。各種類型的車輛顯示在補(bǔ)償裝置46的圖表設(shè)置屏幕上。通過控制鍵盤同時(shí)觀察屏幕來選擇要設(shè)置圖表的合適類型的叉車1。結(jié)果，CPU 54從ROM 55讀取對(duì)應(yīng)于選定車輛類型的設(shè)定值M1、M2。
接著，通過控制傾斜操作桿8使柱桿4傾斜2度。通過操作鍵盤將補(bǔ)償裝置46設(shè)定在一參考值輸入模式。然后CPU 54讀取在2度的參考傾斜角度時(shí)角度傳感器44的檢測值。由此，獲得用于形成一圖表所需的數(shù)據(jù)(角度控制范圍、M1、M2、參考值)。
CPU 54從所述數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算一圖表。在計(jì)算過程中，傳感器44的對(duì)應(yīng)于參考值的電流被設(shè)定為一對(duì)應(yīng)于M2的值。然后，向前傾斜極限角度Alim的范圍(2～6度)被均分為0.5度的間隔。每次負(fù)荷重量M的值降低一定量，向前傾斜極限角度Alim就遞增0.5度，并且一對(duì)應(yīng)于每一角度的電流被記錄到每一負(fù)荷重量M上。通過重復(fù)該過程就自動(dòng)地形成了圖1所示的圖表。CPU 54將該圖表儲(chǔ)存在EEPROM 56內(nèi)。由此，為每一叉車1形成一圖表。這樣，圖表不會(huì)受到各車輛中因柱桿4與角度傳感器44的安裝不同的影響。在該第一實(shí)施例中，當(dāng)負(fù)荷重量為M2或更大時(shí)，向前傾斜極限角度Alim被設(shè)定為2度。
當(dāng)操作叉車1時(shí)，CPU 54以預(yù)定的間隔(例如幾十毫秒)執(zhí)行向前傾斜角度程序。CPU 54根據(jù)來自于車叉?zhèn)鞲衅?3與壓力傳感器45的信號(hào)判斷是否已建立向前傾斜極限控制的條件。當(dāng)不滿足該條件時(shí)，如果駕駛員將傾斜操作桿8保持在向前傾斜位置，則柱桿4可能向前傾斜到最大角度。
反之，當(dāng)滿足向前傾斜極限條件時(shí)，CPU 54使用圖1的圖表計(jì)算對(duì)應(yīng)于負(fù)荷重量M的向前傾斜極限角度Alim。CPU 54監(jiān)測一來自角度傳感器44的檢測值。當(dāng)檢測值符合向前傾斜極限角度Alim時(shí)，CPU 54控制輸送給電磁閥系統(tǒng)25的電流，以制動(dòng)柱桿4。
在本發(fā)明中，還執(zhí)行一當(dāng)柱桿停止時(shí)用于緩沖的振動(dòng)控制程序。在該控制程序中，當(dāng)柱桿4傾斜到一值時(shí)，其中該值比對(duì)應(yīng)于負(fù)荷重量M的向前傾斜極限角度Alim小一預(yù)定量，電磁閥系統(tǒng)25開始閉合。然后，當(dāng)柱桿達(dá)到向前傾斜極限角度時(shí)，控制電磁閥系統(tǒng)25，使傾斜速度為零。
當(dāng)將一重的負(fù)荷舉升到一相對(duì)高的位置時(shí)，即使傾斜操作桿被駕駛員設(shè)置在向前傾斜位置，柱桿4也停止在對(duì)應(yīng)于負(fù)荷重量M的向前傾斜極限角度Alim上。由此，防止了車輛的重心過于前移，且后輪不會(huì)抬離路面。當(dāng)傾斜操作桿8被誤操作時(shí)，柱桿4會(huì)停止在對(duì)應(yīng)于負(fù)荷重量M的向前傾斜極限角度Alim上。
如圖1所示，圖表被設(shè)定為使向前傾斜極限角度Alim相對(duì)于負(fù)荷重量M呈階梯遞次變化。因此，對(duì)于大多數(shù)負(fù)荷重量值，即使負(fù)荷重量M的檢測值或多或小地改變，柱桿4也會(huì)停止在一定的傾斜角度。因而，即使壓力傳感器45的檢測精度低，也不會(huì)影響柱桿4的停止位置的精度。
圖表亦形成在這樣一種類型車輛的2～6度的范圍內(nèi)，其中該車輛具有3度的最大向前傾斜角度。在此情形中，僅當(dāng)負(fù)荷重量M對(duì)應(yīng)于2～3度的向前傾斜角度范圍時(shí)，才執(zhí)行向前傾斜極限控制。因此，僅應(yīng)用圖1的圖表的一部分。在10度型車輛中，柱桿4根據(jù)圖1的圖表被限制在2～5.5度的范圍內(nèi)。在5.5～10度的范圍內(nèi)不執(zhí)行向前傾斜極限控制。
第一實(shí)施例具有下列優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)柱桿4被精確地傾斜在參考角度或2度而操作補(bǔ)償裝置46的鍵盤時(shí)，可自動(dòng)啟動(dòng)用于向前傾斜極限控制的圖表構(gòu)成。因此，可容易設(shè)定該圖表并且改善了在合適的向前傾斜極限角度Alim時(shí)使柱桿4停止的精度。
向前傾斜極限角度Alim相對(duì)于負(fù)荷重量M呈階梯遞次變化。因此，即使負(fù)荷重量M的檢測值略有變化，柱桿4通常也會(huì)停止在一定的傾斜角度上。
通過將圖表的傾斜范圍設(shè)定為2～6度，不同類型的車輛可共用同樣的圖表設(shè)定裝置。
該圖表的構(gòu)成是使用參考值來完成的。該參考值是對(duì)于2度的向前傾斜角度的校準(zhǔn)點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)于最大負(fù)荷Mmax。因此，當(dāng)負(fù)荷重量M相對(duì)較重時(shí)，柱桿4可以較高的精度停止。
下面參照?qǐng)D5描述本發(fā)明的一第二實(shí)施例。
在該第二實(shí)施例中，向前傾斜極限角度Alim被確定為車叉高度H的函數(shù)。與第一實(shí)施例中的叉車傳感器43不同，第二實(shí)施例的叉車傳感器連續(xù)地檢測叉車高度H。ROM 55儲(chǔ)存自動(dòng)形成圖5的圖表所需的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)包括向前傾斜極限角度Alim的設(shè)定范圍(2～6度)、車叉高度的設(shè)定值H1、H2。通過在補(bǔ)償裝置46的圖表設(shè)置屏幕上選擇車輛類型，將對(duì)應(yīng)于該車輛類型的設(shè)定值H1、H2記錄于圖表中。向前傾斜極限角度的設(shè)置范圍(2～6度)被設(shè)定為覆蓋不同類型車輛的范圍。
柱桿4的參考傾斜角度被設(shè)為2度，其為對(duì)應(yīng)于最大車叉高度Hmax的向前傾斜極限角度Alim。當(dāng)柱桿4的角度被保持在2度這一角度時(shí)，將角度傳感器44的檢測值選為一參考值。換言之，該2度的角度為一校準(zhǔn)點(diǎn)。H1為對(duì)應(yīng)于向前傾斜上限角度(6度)的車叉高度H的值。值H2小于最大車叉高度Hmax一預(yù)定值。
類似于第一實(shí)施例，通過在補(bǔ)償裝置46的圖表設(shè)置屏幕上選擇一車輛類型、將柱桿4的傾斜調(diào)整到2度、和讀取參考值來進(jìn)行圖表設(shè)定操作。在完成這一操作后，如第一實(shí)施例一樣自動(dòng)形成圖5所示的圖表。
在執(zhí)行傾斜極限控制之前，重量傳感器的檢測值(負(fù)荷重量M)必需是或高于一預(yù)定值，并且車叉?zhèn)鞲衅?3的檢測值必需指示或大于一預(yù)定的車叉高度。當(dāng)滿足這些條件時(shí)，CPU 54根據(jù)圖5的圖表確定對(duì)應(yīng)于當(dāng)時(shí)車叉高度H的向前傾斜極限角度Alim。當(dāng)柱桿4傾斜到極限角度Alim時(shí)，柱桿4的傾斜運(yùn)動(dòng)停止。由此，可根據(jù)車叉高度H改變向前傾斜極限角度Alim。
下面參照?qǐng)D6描述本發(fā)明的一第三實(shí)施例。
在第三實(shí)施例中，向前傾斜極限角度Alim被確定為車速V的函數(shù)。叉車包括一車速傳感器(未示出)。車速傳感器的檢測值輸入控制器40。ROM 55儲(chǔ)存自動(dòng)形成圖6的圖表所需的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)包括向前傾斜極限角度Alim的設(shè)定范圍(2～6度)和車速V的設(shè)定值V1、V2。通過在補(bǔ)償裝置46的圖表設(shè)置屏幕上選擇和輸入車輛類型，在圖表內(nèi)記錄了對(duì)應(yīng)于該車輛類型的設(shè)定值V1、V2。圖表中的向前傾斜極限角度Alim的設(shè)置范圍(2～6度)足夠大，以便可由不同類型車輛共用。
一參考向前傾斜極限角度Alim為2度，其對(duì)應(yīng)于最大車速Vmax。當(dāng)柱桿4被保持在2度這一傾斜狀態(tài)時(shí)，將傳感器44的檢測值用作一形成圖表的參考值。V1的值為一對(duì)應(yīng)于6度的向前傾斜上限角度Alim的車速。V2小于最大車速Vmax一預(yù)定值。
類似于第一實(shí)施例，圖表設(shè)定操作包括在補(bǔ)償裝置46的圖表設(shè)置屏幕上選擇一車輛類型、將柱桿4設(shè)置到校準(zhǔn)點(diǎn)、和讀取參考值。在完成這一操作后，以與第一實(shí)施例同樣的方式自動(dòng)形成圖5所示的圖表。
在執(zhí)行向前傾斜控制之前，速度傳感器的檢測值必需大于一預(yù)定值。當(dāng)滿足該條件時(shí)，CPU 54根據(jù)圖6的圖表確定對(duì)應(yīng)于當(dāng)時(shí)車速V的向前傾斜極限角度Alim。然后，當(dāng)柱桿4傾斜到該向前傾斜極限角度Alim時(shí)，柱桿4停止。由此，可根據(jù)車速V改變向前傾斜極限角度Alim。
下面結(jié)合圖7和8描述本發(fā)明的一第四實(shí)施例。
一第三實(shí)施例的工程車輛1具有一替代車叉的夾具61。一圖表用于控制該夾具61的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
如圖8所示，可沿柱桿4上，下移動(dòng)的該夾具61收攏以抓住一圓形物體并繞軸61a的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。一用于檢測軸61a的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳感器62設(shè)置在柱桿4上。軸61a的轉(zhuǎn)動(dòng)角度由轉(zhuǎn)動(dòng)極限角度Rlim限制，其中該極限角度由一控制參數(shù)X確定。例如，控制參數(shù)X可以是由夾具抓住的一圓形物體的直徑或重量。如果設(shè)置有一用于檢測夾具61的張開角度的傳感器，則可間接地檢測直徑。可根據(jù)檢測舉升油缸3的液壓力之壓力傳感器的輸出來間接檢測圓形物體的重量。
工程車輛1包括一液壓回路(未示出)和一類似于圖4的控制器。該控制器控制一設(shè)置在液壓回路中的電磁閥(未示出)。結(jié)果，控制了夾具的轉(zhuǎn)動(dòng)。ROM 55儲(chǔ)存用于形成圖7所示圖表的設(shè)定值X1、X2。該設(shè)定值X1、X2對(duì)于每一車輛類型來說是不同的。通過在補(bǔ)償裝置46的屏幕上選擇車輛類型，記錄對(duì)應(yīng)于該車輛類型的設(shè)定值X1、X2。值X2小于最大直徑Xmax(或最大重量)一預(yù)定值。
此外，ROM 55儲(chǔ)存用于確定夾具61的轉(zhuǎn)動(dòng)極限角度Rlim的設(shè)置范圍的極限角度θ1、θ2。值θ1、θ2被選擇成覆蓋具有不同的夾具61轉(zhuǎn)動(dòng)控制范圍的車輛。
以類似于第一～第三實(shí)施例的方式進(jìn)行圖表設(shè)置操作。即，在補(bǔ)償裝置的屏幕上選擇和輸入一車輛類型，然后，將夾具61精確地轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ1，該角度是一校準(zhǔn)點(diǎn)。接著，通過操作補(bǔ)償裝置46的鍵盤輸入?yún)⒖贾怠?br> 僅當(dāng)控制參數(shù)X為一預(yù)定值或比預(yù)定值更大時(shí)才執(zhí)行轉(zhuǎn)動(dòng)角度極限控制?？刂茀?shù)X可以是夾具61的張開角度或者負(fù)荷重量。然后，CPU 54根據(jù)圖7的圖表確定對(duì)應(yīng)于參數(shù)X的值的轉(zhuǎn)動(dòng)極限角度Rlim。當(dāng)夾具61轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)動(dòng)極限角度Rlim時(shí)，CPU 54停止夾具61的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)形成圖表并且將所獲得的傳感器的檢測值用作參考值時(shí)，由于夾具61實(shí)際上位于校準(zhǔn)點(diǎn)θ1，故改善了停止夾具61的精度。
本發(fā)明不限于第一～第四實(shí)施例，而可進(jìn)一步具體化為如下
圖表設(shè)定裝置可由一公式設(shè)定裝置取代。即，可用一數(shù)學(xué)函數(shù)來代替一數(shù)據(jù)圖表。例如，圖1的圖表可由一諸如Alim=f(M)的函數(shù)來代替。該函數(shù)包括與車輛類型有關(guān)或用于補(bǔ)償制造誤差的系數(shù)和常數(shù)。在一類似于確定前述實(shí)施例的圖表的設(shè)定操作過程中來確定這些準(zhǔn)確的系數(shù)與常數(shù)。
本發(fā)明的位置控制不限于柱桿的向前傾斜角度。也可控制車叉的高度。
本發(fā)明也可應(yīng)用于控制車叉向前或向側(cè)移動(dòng)來夠取物體的位置。
在第一～第三實(shí)施例中，當(dāng)柱桿垂直或傾斜角度為零時(shí)可將傳感器的檢測值用作一參考值。在此情形中，更容易將柱桿的位置調(diào)節(jié)到校準(zhǔn)點(diǎn)。
取代一呈階梯變化的圖表，也可形成一線性變化的圖表。在此情形中，由于向前傾斜極限角度Alim是根據(jù)控制參數(shù)的值而精確設(shè)定的，因此可由該控制參數(shù)可精確地控制柱桿位置。
也可為每一類型的車輛唯一地設(shè)置一圖表設(shè)定裝置。即，用于確定每一車輛的傾斜與圖表范圍的特定數(shù)據(jù)(例如設(shè)定值M1、M2)被預(yù)先設(shè)定在該圖表設(shè)定裝置內(nèi)。在此情形中，不需由補(bǔ)償裝置46來進(jìn)行選擇一車輛類型的操作。
當(dāng)車叉降低時(shí)也可進(jìn)行柱桿的向前傾斜控制。在此情形中，最好分別形成和使用當(dāng)柱桿升高時(shí)所用的一控制圖表和當(dāng)柱桿降低時(shí)所用的另一控制圖表。
當(dāng)控制參數(shù)(H、V、X、M)的設(shè)定范圍在每一車輛類型中不同時(shí)，選擇一車輛類型來設(shè)定對(duì)應(yīng)于該車輛類型的參數(shù)的設(shè)置范圍。由此，不同車輛類型可共用該圖表設(shè)置裝置。
本發(fā)明不僅可具體應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)型的叉車中，也可用于電池型的叉車中。
本發(fā)明還可具體用于控制動(dòng)力鏟車和高舉升作業(yè)車輛的舉升機(jī)構(gòu)。
對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，顯然本發(fā)明還可具體化為許多其它具體形式而不會(huì)脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)與保護(hù)范圍。因此，這些示例和實(shí)施例應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是示例性的而非限制性的，并且本發(fā)明不限于在此所給出的具體細(xì)節(jié)，而可在權(quán)利要求書的范圍與等同概念內(nèi)進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1．一種工程車輛(1)，包括一負(fù)荷舉升機(jī)構(gòu)；一用于檢測該舉升機(jī)構(gòu)相對(duì)于車輛(1)的位置的檢測器(43、44、45)，其中該檢測器(43、44、45)輸出一反映當(dāng)時(shí)位置的信號(hào)；該車輛(1)的特征在于一儲(chǔ)存裝置(55、57)，用于儲(chǔ)存函數(shù)信息，其中該函數(shù)信息表示一在舉升機(jī)構(gòu)的一極限位置與有關(guān)當(dāng)時(shí)操作條件的一參數(shù)之間的關(guān)系；一控制器(40)，用于根據(jù)參數(shù)的值施加所述函數(shù)信息，以限制舉升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，其中該控制器(40)在每一工程車輛(1)中都進(jìn)行校準(zhǔn)。
2．如權(quán)利要求1所述的工程車輛，其特征是所述函數(shù)信息控制極限位置隨參數(shù)呈階梯地變化。
3．如權(quán)利要求1所述的工程車輛，其特征是所述函數(shù)信息為一數(shù)據(jù)圖表。
4．如權(quán)利要求3所述的工程車輛，其特征是所述函數(shù)信息為一數(shù)學(xué)公式。
5．如權(quán)利要求1所述的工程車輛，其特征是所述參數(shù)為負(fù)荷重量，并且其中當(dāng)舉升機(jī)構(gòu)位于對(duì)應(yīng)于一相對(duì)較高的負(fù)荷重量的極限位置時(shí)，根據(jù)所述的函數(shù)信息來校準(zhǔn)每一車輛(1)。
6．如權(quán)利要求1所述的工程車輛，其特征是所述參數(shù)為車輛(1)的速度，并且其中當(dāng)舉升機(jī)構(gòu)位于對(duì)應(yīng)于一相對(duì)較高的速度的極限位置時(shí)，根據(jù)所述的函數(shù)信息來校準(zhǔn)每一車輛(1)。
7．一種用于啟動(dòng)一工程車輛(1)的控制器的方法，其特征在于包括下述步驟將一車輛(1)的舉升機(jī)構(gòu)移向一已知位置；讀取一參考值，該參考值是一來自于檢測舉升機(jī)構(gòu)位置的傳感器(43、44、45)的信號(hào)；準(zhǔn)備用于定義舉升機(jī)構(gòu)的一極限位置與一參數(shù)之間關(guān)系的函數(shù)信息，其中該參數(shù)是指車輛(1)的操作條件；在車輛(1)操作過程中通過一用于控制極限位置的控制器(40)來儲(chǔ)存所述的函數(shù)信息，以備后用。
8．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征是所述參數(shù)為舉升機(jī)構(gòu)上的一負(fù)荷的重量、舉升機(jī)構(gòu)的高度和車輛(1)的速度之一。
9．如權(quán)利要求8所述的方法，其特征是所述參數(shù)為舉升機(jī)構(gòu)上的一負(fù)荷的重量，并且所述的已知位置為根據(jù)所述函數(shù)信息對(duì)應(yīng)于一相對(duì)較高負(fù)荷重量的極限位置。
10．如權(quán)利要求8所述的方法，其特征是所述參數(shù)為舉升機(jī)構(gòu)上的一負(fù)荷的重量，并且所述的已知位置為根據(jù)所述函數(shù)信息對(duì)應(yīng)于舉升機(jī)構(gòu)的一相對(duì)較高位置的極限位置。
11．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征是所述極限位置為支承舉升機(jī)構(gòu)的一柱桿(4、4a)的傾斜運(yùn)動(dòng)的向前極限。
12．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征是選擇極限位置的一可行的范圍并且使用所選擇的范圍來計(jì)算所述函數(shù)信息。
13．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征是以極限位置相對(duì)于參數(shù)呈階梯變化的方式來計(jì)算所述函數(shù)信息。
14．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征是所述函數(shù)信息是一數(shù)據(jù)圖表，控制器(40)參考該圖表來確定極限位置。
全文摘要
一種舉升車輛(1)和一用于啟動(dòng)該舉升車輛(1)的舉升機(jī)構(gòu)控制器的方法。其(40)通過控制一液壓回路的電磁線圈(25a)來控制柱桿(4)的最大向前傾斜角度。其(40)采用一儲(chǔ)存的圖表或定義向前傾斜極限與另一參數(shù)之間關(guān)系的公式。當(dāng)柱桿(4)傾斜在2度時(shí),一CPU(54)讀取一傾斜角度傳感器(44)的檢測值并將其設(shè)為一參考值。該值用于校準(zhǔn)控制器(40)。通過每一車輛選擇合適的控制范圍,可將同樣的函數(shù)信息用于許多類型的舉升車輛。
文檔編號(hào)B66F9/20GK1220232SQ9812554
公開日1999年6月23日 申請(qǐng)日期1998年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月15日
發(fā)明者神谷利和, 牧國夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)制作所