一种叉车制动系统及其制动方法与流程

本发明属于叉车制动的技术领域，具体涉及一种叉车制动系统及其制动方法。

背景技术：

叉车制动系统的主要功能是使行驶中的车辆减速甚至停车、使下坡行驶的车辆速度保持稳定、使已停驶的车辆保持不动。现有技术中公众认知的电动叉车多为液压机械制动系统，结构采用辅助电机带动齿轮油泵，通过液压油加压到液压助力系统，实现液压助力制动，整体结构复杂，易渗漏，能耗大，可靠性差，安装因难。

公告号为cn105966380a的中国实用新型专利，该发明公布了一种叉车制动系统及制动方法。包括与控制器输入端相连的踏板制动器、速度传感器、手制动开关、方向开关、油门踏板器以及显示仪表，还包括与控制器输出端相连的交流电机及电磁制动器，所述的电磁制动器固定在交流电机上，上述各部件由电池提供电源。

由上述技术方案可知，该行车制动和驻车制动由原先的机械制动变更换为交流电机和电磁制动器的电气制动，其电磁制动器是固定连接在交流电机的输出端上，通过电磁制动器的得电制动、以及交流电机制动来实现整车制动。但是，该制动系统还不能做到快速制动、可靠制动。

技术实现要素：

本发明的目的是要解决现有电动叉车的制动系统不够快速制动、可靠的制动的技术问题，提供一种叉车制动系统及其制动方法

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述一种叉车制动系统，包括：

输入模块，其包括踏板制动器和车速传感器；所述踏板制动器用于生成制动输出量；所述车速传感器检测叉车的车速并生成车速输出值

制动机构，其包括电磁制动器和真空制动组；所述电磁制动器设置在前轮驱动轴上；所述真空制动组的制动器设置在后轮驱动轴上；

控制器，其分别与叉车的油门踏板器和驱动电机连接；所述控制器接收输入模块的输出量和输出值，进而控制器调控驱动电机的输出功率、以及控制制动机构的动作。

进一步地，所述真空制动组包括：

电动真空泵，其与控制器连接；所述电动真空泵的输入端依次连接有真空蓄能器、真空助力器和制动总泵；所述制动总泵与制动器连接，真空助力器驱动制动总泵输出刹车油至制动器完成制动；

单向阀，其与控制器连接；所述单向阀设置在电动真空泵与真空蓄能器之间；

压力传感器，其用于检测真空蓄能器内的真空压力并生成压力输出量；所述控制器接收压力传感器的压力输出量，进而控制电动真空泵的启闭。

进一步地，所述控制器、踏板制动器、制动机构和速度传感器组成行车制动系统；

所述控制器获取踏板制动器的制动输出量，进而控制器调控叉车的驱动电机减速或停止、以及控制制动机构动作，使叉车减速或停止；

所述控制器获取速度传感器的车速输出值，控制驱动电机的输出功率，控制叉车的速度。

进一步地，行车制动系统包括减速制动、停车制动和紧急制动，其根据制动输出量进行选择控制；

所述减速制动通过控制器减少驱动电机的输出功率和控制电磁制动器动作，使叉车减速制动；

所述停车制动通过控制器关闭驱动电机和控制电磁制动器动作，使叉车停车制动；

所述紧急制动通过控制器关闭驱动电机、控制电磁制动器和真空制动组动作，使叉车紧急制动。

进一步地，所述制动机构还包括：

失电自锁型电磁制动器，其与控制器连接；该失电自锁型电磁制动器设置在叉车驱动电机的输出轴上；

驻车制动开关，其与控制器连接，所述驻车制动开关用于输出驻车制动信号。

进一步地，所述控制器、失电自锁型电磁制动器、速度传感器和驻车制动开关组成驻车制动系统；

拨动驻车制动开关为开启，此时，控制器接收速度传感器的车速输出值，若车速输出值为零时控制失电自锁型电磁制动器关闭，实现驻车制动并在叉车的仪表上显示；

拨动驻车制动开关为开启，此时，控制器接收叉车的油门踏板器的信号时，控制电磁制动器开启，解除驻车制动。

一种根据上述的叉车制动系统的制动方法，包括以下步骤：

s1、叉车启动、控制器判断驻车制动开关是否断开，判断结果为否则进入下一步骤，反之则在叉车的仪表上的驻车制动指示灯亮，并返回上述步骤重新判断；

s2、控制器首次接收叉车的油门踏板器的信号，控制开启失电自锁型电磁制动器，驻车制动解除；随后根据油门踏板器的信号控制驱动电机的输出功率，驱动电机驱动叉车行驶；

s3、控制器根据踏板制动器的制动输出量，控制驱动电机及制动机构的动作，使叉车减少或停止；

s4、控制器判断叉车的行车速度是否为零，进而控制器判断驻车制动开关是否闭合；若两者的判断结果同时为是，则控制器控制失电自锁型电磁制动器失电闭合，叉车进入驻车制动。

进一步地，所述s3中控制器根据踏板制动器的制动输出量，控制驱动电机及制动机构的动作；其具体为，控制器根据踏板制动器的制动输出量、选择减速制动、停车制动和紧急制动；

所述减速制动通过控制器减少驱动电机的输出功率和控制制动机构中的电磁制动器动作，使叉车减速制动；

所述停车制动通过控制器关闭驱动电机和控制制动机构中的电磁制动器动作，使叉车停车制动；

所述紧急制动通过控制器关闭驱动电机、控制电磁制动器和真空制动组同时动作，使叉车紧急制动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用真空制动组与电磁制动器的相结合，保证叉车的制动快速、可靠，提高了安全性能，避免了能源的浪费，减少了成本。通过输入模块、控制器和制动机构三者的智能协同下，本叉车制动系统更智能、操作人性化、制动可靠。

通过真空制动组，真空泵产生的真空度大，驾驶员踩踏板省力，越能保证叉车制动系统的易操纵性。机械制动相对于当前控制技术下的电气制动更加直接、成熟、可靠。在电动叉车的电气制动系统下，增设一具有机械制动优越性能的真空制动组，部件之间通过电气连接，且没有复杂的机械结构，更利于整车的安装和空间布置。同时对叉车的制动更快速、更可靠。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的一种叉车制动系统的系统组成图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明所述的一种叉车制动系统，其包括输入模块、控制器和制动机构。所述控制器分别与输入模块和制动机构连接，控制器接收输入模块的输出量和输出值，进而控制制动机构以及叉车的其他功能组件。所述叉车制动系统由叉车的电池统一供电。

输入模块包括油门踏板器、踏板制动器、车速传感器、驻车制动开关和压力传感器。其中，踏板制动器、车速传感器、驻车制动开关和压力传感器和控制器、制动机构组成了叉车制动系统。

制动机构，其包括电磁制动器、真空制动组和一失电自锁型电磁制动器；所述电磁制动器设置在前轮驱动轴上；所述真空制动组的制动器设置在后轮驱动轴上；所述失电自锁型电磁制动器设置在叉车的驱动电机的输出轴上。

具体地，所述电磁制动器：通过机械连接固定在前轮的驱动轴上，主要充当减速制动的作用，协助真空制动组完成停车或急停的制动。当电磁制动器得电时，对前轮的驱动轴采取减速制动，可通过调节得电量调节制动效果。当电磁制动器失电时，开启驱动轴，从而实现叉车的行车。

所述真空制动组包括电动真空泵，单向阀、真空蓄能器、真空助力器、制动总泵以及若干制动器。所述电动真空泵的输入端依次连接有真空蓄能器、真空助力器和制动总泵。所述制动总泵与制动器连接，真空助力器驱动制动总泵输出刹车油至制动器完成制动。所述单向阀其与控制器连接；所述单向阀设置在电动真空泵与真空蓄能器之间。所述压力传感器，其用于检测真空蓄能器内的真空压力并生成压力输出量；所述控制器接收压力传感器的压力输出量，进而控制电动真空泵的启闭。具体地，所述制动器设置在两后轮的驱动组衔接处。

具体实施时：接通电源，控制器开启电动真空泵工作，大约20s后通过单向阀对真空蓄能器和真空助力器抽真空。压力传感器检测真空蓄能器的真空压力，当真空蓄能器内的真空压力达到－80kpa时，压力传感器识别并向控制器输出压力信号。控制器关闭电动真空泵,同时，单向阀保证了真空蓄能器和真空助力器的真空不泄漏，增加了真空制动组的安全性能。

当踩下制动踏板器时，真空助力器推动制动总泵输出刹车油至后轮上的制动器，实现真空制动组的制动操作。在此过程中，真空蓄能器和真空助力器的真空压力有所下降，当真空压力下降到-55kpa时，控制器再次开启电动真空泵，保证了真空蓄能器和真空助力器的真空压力。行驶过程中不加速、不制动时，车辆处于惯性滑行状态，当不踩制动踏板时电动真空泵不工作，节约了能源。

所述失电自锁型电磁制动器设置在驱动电机的输出轴上。

具体地，对叉车制动系统及叉车的相关部件作其功能和原理的解释，如下：

油门踏板器：通过施加在油门踏板上的压力，生成油门输出量至控制器。通过改变油门踏板的行程、控制模拟量输出的大小。通过控制器识别油门输出量的大小，进而控制驱动电机的输出功率，从而使叉车稳定行车或加速行驶，该油门踏板器主要是控制行车。

踏板制动器：工作原理同油门踏板器一样，都是模拟量输出。通过踩下踏板行程控制制动输出量的大小。通过控制器识别制动输出量的大小，进而控制器调控驱动电机的输出功率、和控制制动机构作业，从而使叉车减速或停止，该踏板制动器主要是控制行车制动。

速度传感器：其安装在叉车的质心上，用于检测叉车的行车速度并生成车速输出值。

驻车制动开关：其为标准两档式翘板开关。当驻车制动开关闭合时，叉车的行驶功能限制，控制器关闭驱动电机的运作。当速度传感器发出的车速输出值为o时，控制器使失电自锁型电磁制动器失电闭合。同时，显示仪表上驻车制动灯p图标亮起。当驻车制动开关断开时，叉车的行驶功能限制解除，显示仪表上手制动灯p图标熄灭，只需要轻踏油门开关踏板即可自动解除驻车制动状态。

控制器：其对叉车制动系统的信号和数据进行处理，通过控制器接收和判断输入模块所发出的输出量和输出值，进而控制叉车的驱动电机的工作、以及控制制动机构动作。

方向开关：控制叉车行程方向为前进或后退。

显示仪表：显示叉车的各工作状态。

进一步的，所述控制器、踏板制动器、制动机构和速度传感器组成行车制动系统。其工作原理如下：所述控制器获取踏板制动器的制动输出量，进而控制器调控叉车的驱动电机减速或停止、以及控制制动机构动作，使叉车减速或停止。所述控制器获取速度传感器的车速输出值，控制驱动电机的输出功率，控制叉车的速度。

行车制动系统包括减速制动、停车制动和紧急制动，其根据制动输出量进行选择控制。所述减速制动通过控制器减少驱动电机的输出功率和控制电磁制动器动作，使叉车减速制动；所述停车制动通过控制器关闭驱动电机和控制电磁制动器动作，使叉车停车制动；所述紧急制动通过控制器关闭驱动电机、控制电磁制动器和真空制动组动作，使叉车紧急制动。

进一步地，所述控制器、失电自锁型电磁制动器、速度传感器和驻车制动开关组成驻车制动系统。其工作原理为：拨动驻车制动开关闭合时，控制器关闭驱动电机的运作。直至控制器接收速度传感器的车速输出值，若车速输出值为零时控制失电自锁型电磁制动器关闭，驱动电机的输出轴锁死，实现驻车制动并在叉车的仪表上显示p图标。拨动驻车制动开关断开时，只需要轻踏一次油门踏板器，控制器接收叉车的油门踏板器的信号时，控制电磁制动器开启，解除驻车制动。

为了防止系统出现故障，本叉车制动系统还设置有手动驻车把手，其于制动系统连接。用于紧急制动使用。

一种根据上述叉车制动系统的制动方法，包括以下步骤：

s1、叉车启动、控制器判断驻车制动开关是否断开，判断结果为否则进入下一步骤，反之则在叉车的仪表上的驻车制动指示灯亮，并返回上述步骤重新判断；

s2、控制器首次接收叉车的油门踏板的信号，控制开启失电自锁型电磁制动器，驻车制动解除；随后根据油门踏板的信号控制驱动电机的输出功率，驱动电机驱动叉车行驶；

s3、控制器根据踏板制动器的制动输出量，控制驱动电机及制动机构的动作，使叉车减少或停止；

s4、控制器判断叉车的行车速度是否为零，进而控制器判断驻车制动开关是否闭合；若两者的判断结果同时为是，则控制器控制失电自锁型电磁制动器失电闭合，叉车进入驻车制动。

所述s3中控制器根据踏板制动器的制动输出量，控制驱动电机及制动机构的动作；其具体为，控制器根据踏板制动器的制动输出量、选择减速制动、停车制动和紧急制动；所述减速制动通过控制器减少驱动电机的输出功率和控制制动机构中的电磁制动器动作，使叉车减速制动；所述停车制动通过控制器关闭驱动电机和控制制动机构中的电磁制动器动作，使叉车停车制动；所述紧急制动通过控制器关闭驱动电机、控制电磁制动器和真空制动组同时动作，使叉车紧急制动。

本发明所述的一种叉车制动系统的工作原理是：

本发明采用真空制动组与电磁制动器的相结合，保证叉车的制动快速、可靠，提高了安全性能，避免了能源的浪费，减少了成本。通过输入模块、控制器和制动机构三者的智能协同下，本叉车制动系统更智能、操作人性化、制动可靠。

通过真空制动组，真空泵产生的真空度大，驾驶员踩踏板省力，越能保证叉车制动系统的易操纵性。机械制动相对于当前控制技术下的电气制动更加直接、成熟、可靠。在电动叉车的电气制动系统下，增设一具有机械制动优越性能的真空制动组，部件之间通过电气连接，且没有复杂的机械结构，更利于整车的安装和空间布置。同时对叉车的制动更快速、更可靠。

本实施例所述一种叉车制动系统的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。