一种负载敏感的叉车负载口独立控制系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113942963A(43)申请公布日2022.01.18(21)申请号202111129740.1F15B19/00(2006.01)(22)申请日2021.09.26(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人童水光吴双双童哲铭李元松(74)专利代理机构杭州天昊专利代理事务所(特殊普通合伙)33283代理人何碧珩(51)Int.Cl.B66F9/22(2006.01)B66F9/075(2006.01)F15B21/08(2006.01)F15B11/16(2006.01)F15B13/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种负载敏感的叉车负载口独立控制系统及方法(57)摘要本发明是为了克服现有技术不能同时满足叉车控制性能和节能性能要求的问题，提供一种负载敏感的叉车负载口独立控制系统及方法，以保障任意工况下叉车的工作可靠性，同时提高叉车液压系统的节能特性和控制特性。为了实现上述目的，采用以下技术方案：包括门架升降液压缸、操纵杆、门架倾斜液压缸、负载敏感泵、调节器、ECU控制器和货叉侧移液压缸，还包括升降阀组，倾斜阀组，侧移阀组，分别被配置为用于控制门架升降液压缸、门架倾斜液压缸、货叉侧移液压缸的无杆腔和有杆腔内液压油的流量、压力和流速；采用反步自适应鲁棒控制算法缓解液压系统非线性和不确定性带来控制精度低的问题；联合泵阀复合控制各液压缸，满足任意工况下的流量需求。CN113942963ACN113942963A权利要求书1/2页1.一种负载敏感的叉车负载口独立控制系统，其特征是，包括门架升降液压缸、操纵杆、门架倾斜液压缸、负载敏感泵、调节器、ECU控制器和货叉侧移液压缸；还包括升降阀组，被配置为用于控制门架升降液压缸的无杆腔和有杆腔内液压油的流量、压力和流速；还包括倾斜阀组，被配置为用于控制门架倾斜液压缸的无杆腔和有杆腔内液压油的流量、压力和流速；还包括侧移阀组，被配置为用于控制货叉侧移液压缸的无杆腔和有杆腔内液压油的流量、压力和流速；其中操纵杆连接ECU控制器，门架升降液压缸连接升降阀组、门架倾斜液压缸连接倾斜阀组，货叉侧移液压缸连接侧移阀组，升降阀组、倾斜阀组和侧移阀组并联至负载敏感泵，负载敏感泵连接调节器，调节器连接ECU控制器。2.根据权利要求1所述的一种负载敏感的叉车负载口独立控制系统，其特征是，所述升降阀组，倾斜阀组及侧移阀组均使用三位三通电液比例阀；阀体上配置有阀芯位置传感器；所有三位三通电液比例阀之间互相独立，根据系统的需求由控制器输出电信号直接控制阀口开度和方向，门架升降液压缸、门架倾斜液压缸及货叉侧移液压缸带有位移传感器，被配置为用于检测活塞杆位置并将位置信息传回ECU控制器。3.根据权利要求1所述的一种负载敏感的叉车负载口独立控制系统，其特征是，所述升降阀组包括分别与门架升降液压缸的无杆腔和有杆腔连接的门架升降液压缸无杆腔控制阀和门架升降液压缸有杆腔控制阀，所述倾斜阀组包括分别与门架倾斜液压缸的无杆腔和有杆腔连接的门架倾斜液压缸无杆腔控制阀和门架倾斜液压缸有杆腔控制阀，所述侧移阀组包括分别与货叉侧移液压缸的无杆腔和有杆腔连接的货叉侧移液压缸无杆腔控制阀和货叉侧移液压缸有杆腔控制阀。4.根据权利要求1所述的一种负载敏感的叉车负载口独立控制系统，其特征是，还包括多个压力传感器分别为第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器，第五压力传感器和第六压力传感器以及泵出口压力传感器，其中门架升降液压缸的有杆腔和无杆腔分别通过第一压力传感器、第二压力传感器与ECU控制器连接，门架倾斜液压缸的无杆腔和有杆腔分别通过第三压力传感器、第四压力传感器与ECU控制器连接，货叉侧移液压缸的无杆腔和有杆腔分别通过第五压力传感器、第六压力传感器与ECU控制器连接，其中升降阀组，倾斜阀组，侧移阀组并联连接泵出口压力传感器，泵出口压力传感器连接ECU控制器连接，且泵出口压力传感器与负载敏感泵为并联关系。5.一种负载敏感的叉车负载口独立控制方法，使用权利要求1‑4所述系统，其特征是，包括以下步骤：步骤1：输入理想位置操纵指令，ECU控制器判断各液压缸负载方向和运动方向，分别计算升降阀组、倾斜阀组、侧移阀组的理想驱动力Fd，以此为依据判断各液压缸最优工作模式；所述最优工作模式包括：Fdi方向与液压缸活塞杆伸出方向一致时，无杆腔为速度控制，有杆腔为压力控制以保持较低的压力值；Fdi方向与液压缸活塞杆伸出方向相反时，无杆腔为压力控制以保持较低的压力值，有杆腔为速度控制；Fdi为零时，关闭阀组；步骤2：各液压缸的压力和位置传感器输出数据至ECU控制器，根据理想驱动力Fdi采用