CN103507643B - 工业车辆 - Google Patents

Abstract

一种工业车辆，该工业车辆具有包括车速控制模式的车辆行进模式。该工业车辆包括加速度控制构件、目标车速计算器、方向指示构件、车辆方向计算器、车速计算器以及控制器。目标车速计算器基于加速度控制构件的操作量来计算目标车速。车辆方向计算器基于方向指示构件的位置来计算工业车辆的指令行进方向。车速计算器计算工业车辆的实际车速。在车速控制模式中，当指令行进方向与工业车辆的实际行进方向相同并且目标车速低于实际车速时，控制器将车辆行进模式维持在车速控制模式中，以用于控制行进。

Description

工业车辆

技术领域

本发明涉及一种工业车辆。

背景技术

日本专利申请公开8-256401公开了一种叉车，其中基于加速踏板（acceleratorpedal）的操作量来计算目标车速，以用于控制实际车速。根据上述公开，在车辆驾驶员未操作加速踏板并且实际车速比预定车速高预定量的车辆状态下，牵引电机由再生制动转矩来进行制动，该再生制动转矩的大小是根据实际车速与预定车速之间的差异来计算的。当车速在叉车正沿斜坡下行的情况下增加至高于预定值时，执行该再生制动。

当基于加速踏板的操作量来确定目标车速时，可以以根据加速踏板的操作量而变化的速度来驱动叉车。然而，在建立了预定限制车速、以使得叉车以低于预定限制车速的实际车速沿斜坡下行的情况下，如果对加速踏板进行操作，以用于指令低于当前目标车速的目标车速，则叉车的实际车速可被降低至该目标车速。

本发明致力于提供一种具有行进控制的工业车辆，该行进控制使得车辆能够以反映加速踏板的操作的方式来行进。

发明内容

根据本发明，工业车辆具有包括车速控制模式的车辆行进模式，在该车速控制模式中，设置了低于工业车辆的最大车速的预定限制车速，并且将工业车辆控制为以低于预定限制车速的实际车速行进。工业车辆包括加速度控制构件、目标车速计算器、方向指示构件、车辆方向计算器、车速计算器以及控制器。加速度控制构件由车辆驾驶员操作以用于控制工业车辆的加速度。目标车速计算器基于加速度控制构件的操作量来计算工业车辆的目标车速。方向指示构件由车辆驾驶员操作以用于控制工业车辆的行进方向。车辆方向计算器基于方向指示构件的位置来计算工业车辆的指令行进方向。车速计算器计算工业车辆的实际车速。控制器控制工业车辆的行进。在车速控制模式中，当指令行进方向与工业车辆的实际行进方向相同并且目标车速低于实际车速时，控制器将车辆行进模式维持在车速控制模式中，以用于控制工业车辆的行进。

根据结合附图考虑的、通过示例示出了本发明的原理的以下描述，本发明的其他方面和优点将变得明显。

附图说明

通过连同附图一起参考当前优选实施例的以下描述，可以最好地理解本发明连同其目的和优点，在附图中：

图1是示出了根据本发明的优选实施例的叉车的电气配置的框图；

图2是示出了图1的叉车的行进控制模式的示意图；

图3是示出了图1的叉车的正常行进模式中的控制方式的流程图；

图4是示出了图1的叉车的车速控制模式中的控制方式的流程图；

图5是示出了当指令行进方向与实际行进方向相同时，图1的叉车的目标车速与加速踏板的位置的转变的时间图；以及

图6是示出了当指令行进方向与实际行进方向不同时，图1的叉车的目标车速与加速踏板的位置的转变的时间图。

具体实施方式

下面将参照图1至图6来描述根据优选实施例的工业车辆。参照图1，附图标记10表示作为工业车辆的叉车，并且叉车10包括控制器11。叉车10具有加速踏板12，该加速踏板12由车辆驾驶员操作，以用于控制叉车10的加速度。加速传感器（acceleratorsensor）13连接到加速踏板12，以用于检测加速踏板12的操作量。加速传感器13还连接到控制器11，以用于向控制器11生成表示所检测到的加速踏板12的操作量的信号。加速踏板12用作加速度控制构件。用作目标车速计算器的控制器11基于加速踏板12的操作量来计算目标车速。叉车10具有方向控制杆14，该方向控制杆14由车辆驾驶员操作，以用于控制车辆行进方向。方向控制开关15连接到方向控制杆14，以用于检测方向控制杆14的***作的位置。方向控制开关15还连接到控制器11，以用于向控制器11生成表示所检测到的方向控制杆14的位置的信号。方向控制杆14用作方向指示构件。也用作车辆方向计算器的控制器11基于所检测到的方向控制杆14的位置来计算叉车10的指示行进方向。

牵引电机17通过电机驱动器16连接到控制器11，以用于将牵引转矩提供至叉车10。车载电池18的电力通过电机驱动器16而被供应至牵引电机17。因此，该优选实施例的叉车10是由牵引电机17的动力驱动的电动型或电池型。

控制器11向电机驱动器16发送例如用于加速度、减速度和电机速度的各种命令信号。在接收到来自控制器11的信号的情况下，电机驱动器16驱动牵引电机17。电机驱动器16将各种信号（诸如表示牵引电机17的实际转速的信号）发送到控制器11。控制器11也用作车速计算器，并且根据牵引电机17的实际转速来计算叉车10的实际车速。控制器11基于牵引电机17的实际转速来计算叉车10实际上行进的实际行进方向。

也用作控制器的控制器11选择图2中示出的行进控制模式——即正常行进模式M1和车速控制模式M2——中的任一模式，并且取决于叉车10的所选择的行进控制模式的行进条件来控制叉车10的行进。如果正常行进模式M1中的叉车10处于条件X下，则控制器11将行进控制模式从正常行进模式M1转换为车速控制模式M2。如果车速控制模式M2中的叉车10处于条件Y下，则控制器11将行进控制模式从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1。在正常行进模式M1中，以根据由车辆驾驶员操作的加速踏板12的加速位置而改变的速度来驱动叉车10。在正常行进模式M1中，允许牵引电机17的动力运行操作和再生制动操作。另一方面，在车速控制模式M2中，在车辆驾驶员不对加速踏板12进行操作的情况下，由除牵引电机17以外的任意外力来驱动叉车10。施加到叉车10的外力包括施加到在斜坡上移动的叉车10的重力。在车速控制模式M2中，设置了预定限制车速，并且将叉车10控制为以低于该预定限制车速的速度行进。预定限制车速低于叉车10的最大车速，例如设置在2km/h至4km/h的范围中。在车速控制模式M2中，允许牵引电机17的再生制动操作，并且该再生制动操作被用于控制低于预定限制车速的车速。

下面将详细描述车速控制模式M2中的控制器11的控制。参照图3，控制器11在步骤S10处确定在正常行进模式M1中目标车速是否为零以及实际车速是否也为零。换言之，在步骤S10处确定车辆驾驶员是否具有停止叉车10的意图以及叉车10实际上是否处于停止。在目标车速为零的情况下，加速踏板12未***作，或者加速踏板12仅***作极小的操作量。加速踏板12的极小操作量意味着加速踏板12被定位在预定的空档范围（neutralrange）内，即图5和图6中所示的0到γ内。

如果在步骤S10处为“否”，或者目标车速高于零或实际车速高于零，则在步骤S11处，控制器11控制叉车10以取决于加速踏板12的加速位置的目标车速来行进。如果在步骤S10处为“是”，或者目标车速和实际车速为零，则控制器11在步骤S12处确定在目标车速为零之后是否已经经过预定时间。如果在步骤S12处为“否”，则程序返回到步骤S10。如果在步骤S12处为“是”，则控制器11在步骤S13处进行控制，使得将行进控制模式从正常行进模式M1转换为车速控制模式M2。根据本发明的该优选实施例，如以上所描述的，将行进控制模式从正常行进模式M1转换为车速控制模式M2的条件X通过步骤S10和S12处的肯定或者目标车速为零、实际车速为零并且已经经过预定时间来实现。根据图3的控制，当在叉车10正沿斜坡下行的情况下不操作加速踏板12时，叉车10完全停止，然后，车辆行进模式被转换为车速控制模式M2并且允许叉车10沿斜坡下行。

参照图4，控制器11在步骤S20处确定在车速控制模式M2中目标车速是否高于零。在步骤S20处，确定在车速控制模式M2中车辆驾驶员是否操作了加速踏板12。如果在步骤S20处为“是”，或目标车速高于零，那么控制器11在步骤S21处确定叉车10的指示行进方向是否与实际行进方向相同。如果在步骤S21处为“是”，则控制器11在步骤S22处将目标车速与实际车速相比较，并确定实际车速是否高于目标车速。如果在步骤S22处为“是”，则控制器11将车辆行进模式维持在车速控制模式M2中，并且叉车10的行进继续在车速控制模式M2中被控制。如果在步骤S21处为“否”，则在步骤S24处，控制器11停止车速控制模式M2，并且将行进控制模式转换为正常行进模式M1。如果在步骤S22处为“否”，则在步骤S24处，控制器11停止车速控制模式M2，并且将行进控制模式转换为正常行进模式M1。

在车速控制模式M2中，允许牵引电机17的再生制动操作，而禁止牵引电机17的动力运行操作。换言之，在车速控制模式M2中，叉车10没有生成牵引转矩。当在车速控制模式M2中对加速踏板12进行了操作时，用作计算器的控制器11计算目标车速，并且获得控制数据，诸如所计算的用于实现目标车速的加速度值。当行进控制模式在步骤S24处转换为正常行进模式M1时，也用作复位装置的控制器11将车速控制模式M2中的控制数据的计算结果复位。将基于车速控制模式M2中的控制数据的计算结果的控制数据发送到电机驱动器16，但是防止电机驱动器16基于控制数据来驱动牵引电机17。

回到图4，如果在步骤S20处为“否”，则控制器11在步骤S25处确定加速踏板12的状态是否从操作状态变为非操作状态。如果在步骤S25处为“是”，则在步骤S24处，控制器11停止车速控制模式M2，并且将车辆行进模式转换为正常行进模式M1。如果在步骤S25处为“否”，则控制器11将车辆行进模式维持在车速控制模式M2中，并且叉车10的行进继续在车速控制模式M2中被控制。

根据本发明的优选实施例，通过步骤S20处的肯定或“是”以及步骤S21处的否定或“否”，或者目标车速高于零并且指示行进方向与实际行进方向不同，来实现将车辆行进模式从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1的条件Y。此外，通过步骤S20和S21处的肯定或“是”以及步骤S22处的否定或“否”，或者目标车速高于零、指令行进方向与实际行进方向相同并且目标车速高于实际车速，来实现用于将车辆行进模式从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1的条件Y。另外，通过步骤S20处的否定或“否”以及步骤S25处的肯定或“是”，或者目标车速为零并且加速踏板12的状态从操作状态变为非操作状态，来实现条件Y。

根据本发明的优选实施例，通过步骤S20、S21以及S22处的肯定或“是”，或者目标车速高于零、指示行进方向与实际行进方向相同并且目标车速低于实际车速，来实现将车辆行进模式维持在车速控制模式M2中的条件。

下面将描述根据该优选实施例的叉车10的操作。参照图5，在车速控制模式M2中，当指示行进方向与实际行进方向相同时，只要加速踏板12***作的程度使得目标车速在低于实际车速的范围内，则车辆行进模式就被维持在车速控制模式12中。在图5中，车速控制模式M2中的加速踏板12的加速位置由符号α来表示，并且对应的目标车速由符号β来表示。当加速踏板12***作的程度使得目标车速增加到超过实际车速时，将车辆行进模式从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1。参照图6，在车速控制模式M2中，当指示行进方向与实际行进方向不同时，如果加速踏板12***作的程度使得加速踏板12的加速位置移动超过预定的空档范围，则车辆行进模式从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1。

在对正常行进模式M1与车速控制模式M2之间的转换的这样的控制中，当在叉车10正以限制车速沿斜坡下行的情况下对加速踏板12进行操作时，根据车辆驾驶员的意图来控制叉车10的行进。当车辆驾驶员以沿斜坡下行的意图来操作加速踏板12时，如果加速踏板12开始***作，则将车辆行进模式从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1，使得叉车10的实际行进速度可被降低。在正常行进模式M1中，根据加速踏板12的加速位置来设置目标车速，以用于在不约束车速的情况下对叉车10的速度进行控制。因此，当加速踏板12的加速位置被略微改变以将目标车速设置为低于与预定限制车速相同的速度时，叉车10以对应于加速踏板12的加速位置的速度行进。因此，在车速控制模式M2中，当加速踏板12的加速位置被略微改变时，将车辆行进模式维持在车速控制模式M2中，使得叉车10以低于预定限制车速的速度行进，以用于控制叉车10的行进，而不随着车辆驾驶员的沿斜坡下行的意图来降低实际车速。

同时，当加速踏板12***作大的操作量时，认为车辆驾驶员意图在沿斜坡下行的同时对叉车10进行加速。如果接着将车辆行进模式维持在车速控制模式M2中，则叉车10背离车辆驾驶员的意图不进行加速。因此，当加速踏板12***作大的操作量时，将车辆行进模式从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1，并且根据取决于加速踏板12的加速位置的目标车速来对叉车10进行加速。

重力作用于斜坡上的叉车10，并且在没有操作加速踏板12的情况下叉车10趋于在重力的影响下行进。在这样的情况下，叉车10可能在背离车辆驾驶员的意图的方向上行进。被车辆驾驶员指令沿斜坡向上前行的叉车10可能由于重力而沿斜坡向下向后移动。因此，当叉车10的指令行进方向与实际行进方向不同时，如图6所示，将车辆行进模式从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1，使得根据取决于加速踏板12的加速位置的目标车速来对叉车10进行加速。

当在车速控制模式M2中，在叉车操作期间加速踏板12的操作被停止时，认为车辆驾驶员意图停止叉车10。在这样的情况下，根据加速踏板12的加速位置来设置目标车速以反映车辆驾驶员的意图，并且将车辆行进模式从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1，使得叉车10被控制为根据目标车速来行进。

本发明的该优选实施例提供以下有益效果。

（1）在车速控制模式M2中，当指令行进方向与实际行进方向相同并且目标车速低于实际车速时，将车辆行进模式维持在车速控制模式M2中，以用于控制叉车10的行进。这样，如果在叉车10正沿斜坡下行的情况下加速踏板12的加速位置被略微改变，则叉车10以车速控制模式M2中的限制车速行进，而不降低速度。因此，车速控制模式M2中的叉车10的行进被控制为反映车辆驾驶员对加速踏板12的操作。

（2）在车速控制模式M2中，当指令行进方向与实际行进方向相同并且目标车速高于实际车速时，将车辆行进模式从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1。这样，当在叉车10正沿斜坡下行的情况下加速踏板12***作大的操作量时，可以控制叉车10的行进以便反映车辆驾驶员的意图。

（3）在车速控制模式M2中，当加速踏板12的状态从操作状态变为非操作状态时，将车辆行进模式从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1，使得可以控制叉车10的行进以便反映车辆驾驶员停止叉车10的意图。

（4）在车速控制模式M2中，当指令行进方向与实际行进方向不同时，将车辆行进模式从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1，以用于控制叉车10的行进。这样，在叉车10正沿斜坡下行的情况下，车辆驾驶员可以控制叉车10在车辆驾驶员想要叉车10移动的方向上行进。因此，可以根据车辆驾驶员的意图来控制叉车10的行进。

（5）当车辆行进模式被从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1时，对在车速控制模式M2中在叉车操作期间经由控制器11的计算获得的控制数据（诸如用于加速度的控制数据的计算结果）进行复位。这样，防止了由于针对车速控制模式M2有效的控制数据而导致在车辆行进模式被从车速控制模式M2转换为正常行进模式M1时突然改变叉车10的转矩。例如，防止了叉车10的车速被突然加速。

本发明可以修改为如下所例示的各种替选实施例。

在本发明的该优选实施例中，当加速踏板12的状态从操作状态变为非操作状态时，可以将车辆行进模式从正常行进模式M1转换为车速控制模式M2。可以将车速控制模式M2中的预定限制车速设置为当加速踏板12变为非操作状态时的实际车速。根据该控制，在加速踏板12变为其非操作状态之后的车速控制模式M2中的实际车速对应于恰好在车辆行进模式转换为车速控制模式M2之前的正常行进模式M1中的实际车速，并且叉车10被控制为以低于对应于预定限制车速的实际车速的速度行进。这样，叉车10可被控制为在车速控制模式M2中行进，而无需预先设置车速控制模式M2中的预定限制车速。例如，在叉车10正沿斜坡下行的情况下，车辆驾驶员可以确定对应于预定限制车速的车速。

在本发明的该优选实施例中，当对加速踏板12进行操作使得目标车速低于实际车速时，可以将对应于加速踏板12的加速位置的车速的值加至预定限制车速。根据该控制，由于使预定限制车速变得更大以增加车速，所以车速控制模式M2中的叉车10的实际车速被增加。

在本发明的该优选实施例中，加速度控制构件和方向指示构件可以根据需要在结构上进行改变。加速度控制构件不限于踏板，而可以是柄或杆。加速度控制构件的操作和方向指示构件的操作可以同时执行。

注意，根据该优选实施例的行进控制可以应用于除叉车10以外的任何其他工业车辆。

在本发明的该优选实施例中，在车速控制模式M2中不需要计算用于将车速增加到目标车速的控制数据（诸如所计算的加速度值）。

在根据该优选实施例的行进控制被应用到混合动力工业车辆的情况下，可以执行针对控制数据（诸如：输出功率，或功率生成与消耗的平衡）的计算。在这种情况下，控制数据的计算结果可以如在优选实施例的情况下那样进行复位，或者可替选地，可以省却计算。

在本发明的该优选实施例中，控制器11可以被配置成起到车速偏移装置的作用，该车速偏移装置对要与车速控制模式M2中的目标车速进行比较的实际车速进行偏移，以增加或降低车速。如果对实际车速进行偏移以降低车速以便对应于加速踏板12的加速位置，则在叉车10的车速正被降低的情况下，车辆行进模式可以被转换为正常行进模式M1。另外，车辆行进模式可被控制为在早期阶段转换为正常行进模式M1。如果对实际车速进行偏移以增加车速，则在实际车速与目标车速之间存在差异的情况下，车辆行进模式可以被控制为转换为正常行进模式。因此，车辆驾驶员可以感觉到加速度。根据该控制，叉车10的车速的增加或降低可以适应于对车辆所需要的加速度的感觉。

Claims (5)

1.一种工业车辆(10)，所述工业车辆(10)具有包括正常行进模式(M1)和车速控制模式(M2)的车辆行进模式，在所述车速控制模式(M2)中，设置了低于所述工业车辆(10)的最大车速的预定限制车速并且将所述工业车辆(10)控制为以低于所述预定限制车速的实际车速行进，所述工业车辆(10)包括：

加速度控制构件(12)，所述加速度控制构件(12)由车辆驾驶员操作，以用于控制所述工业车辆(10)的加速度；

目标车速计算器，所述目标车速计算器基于所述加速度控制构件(12)的操作量来计算所述工业车辆(10)的目标车速；

方向指示构件(15)，所述方向指示构件(15)由所述车辆驾驶员操作，以用于控制所述工业车辆(10)的行进方向；

车辆方向计算器，所述车辆方向计算器基于所述方向指示构件(15)的位置来计算所述工业车辆(10)的指令行进方向；

车速计算器，所述车速计算器计算所述工业车辆(10)的实际车速；以及

控制器，所述控制器控制所述工业车辆(10)的行进，

其特征在于，在所述正常行进模式(M1)中，以根据由所述车辆驾驶员操作的所述加速度控制构件(12)的位置而改变的速度来驱动所述工业车辆(10)，

其中，在所述车速控制模式(M2)中，当所述指令行进方向与所述工业车辆(10)的实际行进方向相同并且所述目标车速低于所述实际车速时，所述控制器维持所述车速控制模式(M2)，以用于控制所述工业车辆(10)的行进。

2.根据权利要求1所述的工业车辆(10)，其特征在于，在所述车速控制模式(M2)中，当所述指令行进方向与所述实际行进方向相同并且所述目标车速高于所述实际车速时，所述控制器停止所述车速控制模式(M2)，并且所述工业车辆(10)被控制为根据所述目标车速行进。

3.根据权利要求2所述的工业车辆(10)，其特征在于，在所述车速控制模式(M2)中，当所述加速度控制构件(12)的状态从操作状态变为非操作状态以使得所述目标车速低于所述实际车速时，所述控制器停止所述车速控制模式(M2)。

4.根据权利要求1所述的工业车辆(10)，其特征在于，在所述车速控制模式(M2)中，当所述指令行进方向与所述实际行进方向不同时，所述控制器停止所述车速控制模式(M2)，并且所述工业车辆(10)被控制为根据所述目标车速行进。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的工业车辆(10)，其特征在于，所述工业车辆(10)包括：计算器，该计算器计算用于实现所述目标车速的控制数据；以及复位装置，该复位装置在所述控制器停止所述车速控制模式(M2)时对所述控制数据的计算结果进行复位。