判断叉车负载是否超重的控制单元和方法技术

本发明专利技术提供了一种判断叉车的负载是否超重的控制单元，所述控制单元包括与叉车发动机自身的速度传感器以及与叉车的发动机控制单元通信连接的判断模块，所述判断模块被构造成，基于所获得的发动机速度(S)从在发动机转速‑叉车提升液压缸的额定液压压力传递曲线获得叉车提升液压缸的额定液压压力(Prate)，基于所获得的电压值(Voperating)从操作电压‑阀开度比传递曲线中获得阀开度比(K)，并且基于额定液压压力(Prate)、阀开度比(K)和叉车提升液压缸的截面积(A)获得叉车的负载质量(M)，继而利用杠杆原理判断叉车是否存在导致叉车倾覆的负载超重现象，并且基于判断结果向叉车司机提供负载是否超重的结果提示。本发明专利技术还提供了一种判断叉车的负载是否超重的方法。

Control unit and method for judging whether forklift load is overweight or not

The invention provides a load control unit is overweight a judgment of the forklift, the control unit comprises a speed sensor and engine and forklift forklift engine control unit communication module connected with the judgment, the judgment module is constructed, which was based on the engine speed from the engine speed (S) in forklift lifting rated hydraulic pressure of the hydraulic cylinder transfer curve of forklift lifting hydraulic cylinder hydraulic pressure rated voltage (Prate), based on the obtained value (Voperating) ratio of transfer curve obtained from the valve opening than the operating voltage of valve (K), and based on the rated hydraulic pressure (Prate), valve opening ratio (K) and forklift lifting hydraulic cylinder section (A) quality of load truck (M), and then determine whether there is the use of leverage principle forklift load caused by overweight truck overturned, and the base The results indicate that the load is overweight to the forklift driver. The invention also provides a method for judging whether the load of the forklift is overweight.

【技术实现步骤摘要】
判断叉车负载是否超重的控制单元和方法
本专利技术涉及叉车领域，具体涉及一种计算叉车负载并且判断叉车负载是否超重的控制系统和方法。
技术介绍
平衡式叉车作为广泛应用的短途重载搬运车辆，前方装有提升和降落重物的升降货叉、尾部装有为叉车提供稳定性的平衡重块，适用于港口、车站和企业内部装卸、堆垛和搬运成件物品等情形。平衡式叉车使用杠杆原理，前方搬运重物的质量与力臂的乘积必须小于叉车自身质量(大部分由平衡重块提供)和叉车自身力臂的乘积，方能保证叉车稳定工作。否则的话，叉车可能会发生倾翻危险，给人员和财产带来不可估量的损失。当前，非道路用叉车的提升重物是否超出了其容许负载能力一般凭经验判断，尤其在不知晓所提升重物质量的情况下，难免出现估算失误从而导致超载发生进而引发危险。然而，为叉车配备一套称重系统成本较高，需要配置比较昂贵的测量传感器以及相关的连接线路，无疑这会大幅提高叉车的成本。希望能够解决上述问题。
技术实现思路
为了在不增加巨大成本的情况下精确、可靠地判断叉车负载是否超重，本专利技术提供了一种判断叉车的负载是否超重的控制单元，所述控制单元包括与叉车发动机自身的速度传感器以及与叉车的发动机控制单元通信连接的判断模块，所述判断模块被构造成，基于从所述速度传感器获得的发动机速度从在所述控制单元中存储的发动机转速-叉车提升液压缸的额定液压压力传递曲线获得叉车提升液压缸的额定液压压力，基于从所述发动机控制单元获得的电压值从在所述控制单元中存储的操作电压-阀开度比传递曲线中获得阀开度比，并且基于所述额定液压压力、所述阀开度比和叉车提升液压缸的截面积获得叉车的负载质量，继而利用杠杆原理判断叉车是否存在导致叉车倾覆的负载超重现象，并且基于判断结果向叉车司机提供负载是否超重的结果提示。根据一个可行实施例，所述控制单元还包括与所述判断模块通信连接的存储器，所述存储器中至少存储有下述叉车固有特性参数：负载力臂，叉车质量，叉车力臂，所述发动机转速-叉车提升液压缸的额定液压压力传递曲线，所述操作电压-阀开度比传递曲线。根据一个可行实施例，所述判断模块被构造成在叉车的负载质量与负载力臂的乘积小于叉车质量与叉车力臂的乘积的情况下提示叉车司机负载不超重，并且在叉车的负载质量与负载力臂的乘积大于或等于叉车质量与叉车力臂的乘积的情况下提示叉车司机负载超重。根据一个可行实施例，所述控制单元还包括与所述判断模块通信连接的报警器，所述结果提示包括视觉提示和/或声音提示。根据一个可行实施例，所述视觉提示包括下述中的至少一个：报警器的灯光是否闪烁，报警器所显示的不同颜色，报警器灯的点亮形式；和/或，所述声音信息包括报警器发出的蜂鸣声或语音。根据一个可行实施例，所述控制单元可被提供为单独的控制单元，或者被集成到叉车的所述发动机控制单元中。根据本专利技术的另一方面，提供了一种利用上述控制单元判断叉车的负载是否超重的方法，所述方法包括利用所述判断模块：S1：获得从叉车发动机自身的速度传感器输出的发动机速度以及获得从叉车的发动机控制单元输出的电压值；S2：分别基于所述发动机速度(S)和所述电压值(Voperating)从在所述控制单元中存储的发动机转速-叉车提升液压缸的额定液压压力传递曲线和操作电压-阀开度比传递曲线获得叉车提升液压缸的额定液压压力(Prate)和阀开度比(K)；S3：基于所述额定液压压力(Prate)、所述阀开度比(K)和叉车提升液压缸的截面积(A)获得叉车的负载质量；S4：利用杠杆原理判断叉车是否存在导致叉车倾覆的负载超重现象；S5：基于判断结果向叉车司机提供负载是否超重的结果提示。根据本专利技术，判断叉车的负载是否超重仅需要两个实时参数进行计算：叉车发动机转速和电池电压，而这些参数都是从叉车本身已配置的传感器与发动机控制单元而获得。所以，叉车不需要配置包括价格昂贵的传感器以及相关线路的高成本称重系统，在不大幅增加成本的情况下，实现了判断叉车是否超重的目的。另外，该判断通过建模用公式计算得到，相比于经验判断，判断的精确性以及因此可靠性大大提高。附图说明通过下面参考附图详细描述的优选实施例，本申请的上述和其它优势和特征将得到更好的理解。图1示出根据本专利技术的、用于判断叉车负载是否超重的控制单元的示意图；图2示出根据本专利技术的、用于判断叉车负载是否超重的方法流程图。具体实施方式本专利技术旨在不大幅增加成本的前提下提供一种更加精确且可靠的判断叉车负载是否超重的方法以及执行此方法的控制单元。图1示出了根据本专利技术的用于判断叉车的负载是否超重的控制单元的方框图。控制单元用参考数字20表示，控制单元主要包括存储器22、判断模块24和可选的报警器26。如图1所示，判断模块24与发动机自身的速度传感器12以及叉车的发动机控制单元14通信连接，以分别获得发动机的当前速度S和当前的电池操作电压Voperating。判断模块24还与存储器22通信连接。存储器22中存储着与叉车固有特性相关的参数，至少包括、但不仅限于：负载力臂L(叉车叉架的大致中心与叉车前轮之间的距离)，叉车质量M1和叉车力臂L1(叉车重心与叉车前轮之间的距离)，发动机转速-额定液压压力传递曲线，操作电压-阀开度比传递曲线等。一方面，判断模块24从发动机自身的速度传感器12获得发动机的当前速度S后基于该当前速度S从发动机转速-额定液压压力传递曲线获得对应的额定液压压力Prate。另一方面，判断模块24从叉车的发动机控制单元14获得当前的电池操作电压Voperating后基于该当前的电池操作电压Voperating从操作电压-阀开度比传递曲线获得当前的阀开度比K。如此，根据方程Pactual＝Prate×K，判断模块24能够得出叉车提升液压缸当前的实际液压压力Pactual。在液压缸半径为r的情况下，液压缸的有效截面积A＝π×r2可计算得到，由此，判断模块24可通过计算得出实际需要的提升力FL为Pactual×A。考虑到负载重力与提升液压缸的提升力之间的一安全比例系数x以及考虑到重力加速度g，可得到实际的负载质量M为FL/xg。此时，判断模块24从存储器22中提取负载力臂L、叉车质量M1和叉车力臂L1等参数，根据杠杆原理判断叉车是否存在可能导致叉车围绕前轮倾覆的负载超重现象。如果负载质量M×负载力臂L的乘积小于叉车质量M1×叉车力臂L1的乘积，则不存在负载超重现象，判断模块24向叉车司机发出叉车负载不超重的结果提示，即告知司机叉车可以正常工作、即提升负载。如果负载质量M×负载力臂L的乘积大于或等于叉车质量M1×叉车力臂L1的乘积，则负载超重，提升该负载可能导致叉车倾覆。这时，判断模块24向叉车司机发出叉车负载超重的结果提示，以便司机能够及时采取必要措施，比如降低发动机转速、不进行负载的提升等。控制单元20可配置有与判断模块24通信连接的报警器26，用于向叉车司机显示叉车负载是否超重的结果。上述结果提示可以是视觉提示或声音提示或者它们的组合。报警器26可设置成报警灯的形式。判断模块24发出的结果提示可以是报警灯颜色的变化，比如在叉车负载不超重时报警灯显示绿色而在叉车负载超重的情况下报警灯显示红色，当然预设其它颜色也是可以的；判断模块24发出的结果提示可以是报警灯点亮状态的变化，比如在叉车负载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种判断叉车的负载是否超重的控制单元，所述控制单元包括与叉车发动机自身的速度传感器以及与叉车的发动机控制单元通信连接的判断模块，所述判断模块被构造成，基于从所述速度传感器获得的发动机速度(S)从在所述控制单元中存储的发动机转速‑叉车提升液压缸的额定液压压力传递曲线获得叉车提升液压缸的额定液压压力(Prate)，基于从所述发动机控制单元获得的电压值(Voperating)从在所述控制单元中存储的操作电压‑阀开度比传递曲线中获得阀开度比(K)，并且基于所述额定液压压力(Prate)、所述阀开度比(K)和叉车提升液压缸的截面积(A)获得叉车的负载质量(M)，继而利用杠杆原理判断叉车是否存在导致叉车倾覆的负载超重现象，并且基于判断结果向叉车司机提供负载是否超重的结果提示。

【技术特征摘要】
1.一种判断叉车的负载是否超重的控制单元，所述控制单元包括与叉车发动机自身的速度传感器以及与叉车的发动机控制单元通信连接的判断模块，所述判断模块被构造成，基于从所述速度传感器获得的发动机速度(S)从在所述控制单元中存储的发动机转速-叉车提升液压缸的额定液压压力传递曲线获得叉车提升液压缸的额定液压压力(Prate)，基于从所述发动机控制单元获得的电压值(Voperating)从在所述控制单元中存储的操作电压-阀开度比传递曲线中获得阀开度比(K)，并且基于所述额定液压压力(Prate)、所述阀开度比(K)和叉车提升液压缸的截面积(A)获得叉车的负载质量(M)，继而利用杠杆原理判断叉车是否存在导致叉车倾覆的负载超重现象，并且基于判断结果向叉车司机提供负载是否超重的结果提示。2.根据权利要求1所述的控制单元，还包括与所述判断模块通信连接的存储器，所述存储器中至少存储有下述叉车固有特性参数：负载力臂(L)，叉车质量(M1)，叉车力臂(L1)，所述发动机转速-叉车提升液压缸的额定液压压力传递曲线，所述操作电压-阀开度比传递曲线。3.根据权利要求2所述的控制单元，其中，所述判断模块被构造成在叉车的负载质量(M)与负载力臂(L)的乘积小于叉车质量(M1)与叉车力臂(L1)的乘积的情况下提示叉车司机负载不超重，并且在叉车的负载质量(M)与负载力臂(L)的乘积大于或等于叉车质量(M1)与叉车...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯祥，
申请(专利权)人：博世汽车柴油系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32