叉車負載對應式功率變化系統的制作方法
【專利摘要】一種叉車負載對應式功率變化系統，其主要是當叉車油壓回路的各項功能進行工作時，在工作相關機體結構上設置感測油壓回路的負載感知裝置或輸出感知裝置，或是配合判讀引擎與變速箱的負載信號，通過上述手段判別油壓回路的負載值后，再通過控制器對引擎發出指令，當負載值小時，則維持引擎原有輸出功率；當負載值大時，則依照感測的負載提高引擎輸出功率，提升油壓回路的輸出能力，雖然也會提升油耗，但因可以根據不同的負載，在必要時自動改變引擎輸出功率，可以使油壓回路達到效能與油耗的最佳平衡。
【專利說明】叉車負載對應式功率變化系統
【技術領域】
[0001]本實用新型有關于一種叉車的油壓回路的負載檢測系統，尤其是一種檢測后處理油壓回路油壓輸出能力與引擎動力輸出功率的控制連動關系的系統。
【背景技術】
[0002]有關叉車的裝卸控制相關技術，例如中國臺灣公告專利第190074號《產業車輛的裝卸控制裝置》，其主要有關于叉車及鏟式裝土機等產業車輛的裝卸油壓回路，特別是有關于一種用以控制油壓驅動裝置的驅動速度的裝卸控制裝置。其目的在于提供一種可控制油壓缸等油壓驅動裝置的驅動速度的裝卸控制裝置，是以借助容量變化機構調節泵容量的可變容量型油壓泵來改變油壓輸出比例。其特征包括設有用以檢測上述油壓驅動裝置的負荷量的負荷量檢測手段，以及根據來自上述負荷量檢測手段的信號將控制信號輸出至上述容量可變機構，使隨著負荷量的增大，將上述油壓泵的泵容量減少的控制器，或由根據來自上述驅動速度設定手段的信號，將控制信號輸出至上述容量變化手段，成為與由驅動速度設定手段以及上述驅動速度設定手段所設定的驅動速度相對應的泵容量的控制器。該發明的特征在于:在相同能量下，改變分配于壓力與流速的能量比例，以對應不同的負載。
[0003]另中國臺灣專利第1290534號《裝卸作業用產業車輛的裝卸裝置》，其關于供裝卸作業用產業車輛的所謂的油電混合(hybrid)型的裝卸裝置。裝卸負載比規定值小時，借助離合器切斷引擎與發電電動機之間的傳達動力，由電動機模式的發電電動機來驅動裝卸手段，并使引擎空轉或停止，借此可提高能源效率。然后，在裝卸負載增大為規定值以上時，首先由于控制增大發電電動機的輸出，以確保響應性。又，因為在一檢測到裝卸負載的增大時就增大引擎轉速，而在使引擎轉數等于發電電動機的轉數時，就借助離合器連接引擎與發電電動機之間的傳達動力，所以能防止從引擎側對發電電動機施加大的負載。又在引擎轉數與發電電動機的轉數為一致的狀態下連接離合器，有助于減小離合器的負擔。故該發明是引擎與電動機的聯結機制，且一定要有電動機存在，此裝置才存在，該系統也必須有夠大的儲電系統才得以運行。
實用新型內容
[0004]本實用新型提供一種叉車負載對應式功率變化系統，用于叉車的油壓回路，而叉車的油壓回路的功能分為舉升、轉向、舉升裝置的前傾后仰，而這些功能會隨著不同載重、不同的貨叉傾仰角、以及位于不同坡度，而出現不同的困難度即所謂負載值。
[0005]本實用新型的技術方案為:一種叉車負載對應式功率變化系統，包括有:
[0006]引擎，用來驅動叉車以及提供動力給油壓回路；
[0007]油壓回路，提供油壓給叉車舉升、轉向、舉升裝置的前傾后仰所需的油壓壓力；
[0008]負載感知裝置，裝設于叉車的該油壓回路或叉車舉升、轉向及/或舉升裝置的前傾后仰的功能部件中，用以感測叉車舉升、轉向及/或舉升裝置的前傾后仰的工作負載值，從而判斷油壓回路負載值大小，并將最終結果信號輸出；[0009]控制器，接收該負載感知裝置輸出的信號，根據該信號以控制引擎的輸出給油壓回路的功率及油壓回路的油壓大小；
[0010]通過上述判斷油壓回路負載值變化的方式，來控制引擎輸出給油壓回路的功率，使引擎能夠配合負載，提供匹配的輸出功率進而提供適當的油壓致該油壓回路使用。
[0011]本實用新型的一個實施例，該負載感知裝置設置于該舉升裝置，該負載感知裝置包括一個荷重元，該荷重元感知舉升裝置所舉升貨物的重量，以感測舉升裝置工作負載值大小。
[0012]本實用新型的一個實施例，該負載感知裝置設置于該油壓回路，通過感知油壓或流速變化，以判斷油壓回路負載值大小。
[0013]本實用新型的一個實施例，該負載感知裝置設置于叉車所在的車身系統，通過檢測車身任何會因載貨而改變重量的部位，以感測車身工作負載值大小。
[0014]本實用新型的一個實施例，該負載感知裝置設置于該叉車的驅動元件，通過檢測驅動元件工作的難易度，以感測驅動元件工作負載值大小。
[0015]本實用新型還提供一種叉車負載對應式功率變化系統，其包括有:
[0016]引擎，用來驅動叉車以及提供動力給油壓回路；
[0017]變速箱，用來將引擎輸出的功率適當調整后再輸出；
[0018]油壓回路，提供油壓給叉車舉升、轉向、舉升裝置的前傾后仰所需的油壓壓力；
[0019]輸出感知裝置，裝設于叉車引擎及變速箱，以讀取叉車引擎及變速箱所輸出的負載信號，從而推斷油壓回路負載值大小，并將最終結果信號輸出或者是以一負載感知裝置感應叉車工作負載值，從而判斷油壓回路負載值大小，并將最終結果信號輸出；
[0020]控制器，接收輸出感知裝置或負載感知裝置輸出的信號，根據該信號以控制引擎輸出給油壓回路的功率大小；
[0021]通過上述判斷油壓回路負載值變化的方式，來控制引擎輸出給油壓回路的功率，使引擎能夠配合負載，提供匹配的輸出功率進而提供適當的能量致該油壓回路使用。
[0022]本實用新型的一個實施例，該輸出感知裝置通過讀取引擎所輸出的負載信號，推斷油壓回路負載大小。
[0023]本實用新型的一個實施例，該負載感知裝置設置于該油壓回路，通過感知油壓或流速變化，以判斷油壓回路負載值大小。具體判斷負載大小的方式，可以是在引擎或變速箱自行裝設感應組件，也可利用引擎、變速箱本身原先已經裝置于引擎內的感應組件，借助讀取其信息，以達到判斷負載大小的目的，這些感應組件可以是用流速計、流量計等。
[0024]本實用新型的一個實施例，該引擎為其輸出功率能夠進行一段式調整或多段式調整的引擎。
[0025]本實用新型的一個實施例，該引擎為其輸出功率能夠進行機械式或電子式調整的引擎。
[0026]本實用新型的一個實施例，該引擎為能夠通過改變引擎進氣壓力的方式或通過改變燃料供給量的方式來改變其輸出功率的引擎。
[0027]本實用新型的系統其主要是在叉車的油壓回路、車身結構、舉升機構、以及驅動元件(差速器、前輪、及與前輪軸共同驅動的物體)，設置足以反映油壓回路負載的感知裝置，或是通過輸出感知裝置直接判讀引擎與變速箱的負載信號，以判別油壓回路的負載值大小。
[0028]當叉車油壓回路的各項功能進行工作時，借助上述直接或間接判別油壓回路負載大小的手段，感測油壓回路負載大小后，通過控制器對引擎發出指令:當負載小時，則維持引擎原有輸出功率；當負載大時，則依照感測的負載提高引擎輸出功率；借助提高引擎輸出功率，可以提升油壓回路輸出能力，雖然同時也會提升油耗，但是因根據不同的負載，在必要時自動改變引擎輸出功率，使油壓回路達到效能與油耗的最佳平衡，避免過大的引擎功率輸出提供過高的油壓能量輸出，造成油壓與油耗的雙重浪費。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為本實用新型第一實施例的負載感知裝置與引擎功率的關系示意圖。
[0030]圖2為本實用新型第二實施例的輸出感知裝置與引擎功率的關系示意圖。
[0031]圖3為本實用新型的結構示意圖。
[0032]【符號說明】
[0033]叉車10負載感知裝置11 輸出感知裝置12
[0034]控制器13引擎20
[0035]變速箱30舉升機構40油壓回路50 [0036]車身系統60驅動元件70。
【具體實施方式】
[0037]請參閱圖1及圖2及圖3，本實用新型主要是一種叉車負載對應式功率變化系統，其是于叉車10的油壓回路50、車身系統60、舉升機構40設置負載感知裝置11，或是直接判讀設置于引擎20與變速箱30的輸出感知裝置12感知負載信號，以判別油壓回路50的負載大小。可借助上述手段感測叉車10油壓回路50的負載大小。
[0038]如圖1及圖3所示，上述負載感知裝置11可以借助不同原理，裝置于叉車10的下述機構上:
[0039](I)舉升機構:
[0040]以一荷重元(Load Cell)感知舉升機構所舉升貨物的重量，當負載重量增加時，叉車的重心會產生轉移，以及車體或是桅桿中部分區域壓力產生改變，因此可以在下述區域設置荷重元以觀測重量變化，并借此推測負載:①、輪軸與輪胎相接處②、車身與輪軸相接處③、非一體式車身內，不同段車身相接處④、桅桿與車身相接處，⑤、桅桿內不同部位銜接處(內外滑軌、排叉)。
[0041](2)油壓回路:
[0042]當油壓回路50須克服的負載變大時，液壓油的油壓會上升，流速也會產生變化；故可以使用一感應裝置，感知油壓的壓力、流量或流速變化，以判定負載的變化；負載變大時，乘載貨物的牙叉舉升、及桅桿的前傾后仰難度都會提升，當叉車所處上坡坡度、桅桿后仰角都夠大，使貨物載重重心位于前軸與后軸之間時，液壓驅動轉向輪轉向的難度也會提升，當驅動轉向輪是以液壓馬達驅動時，驅動的難度也會上升，為對應上升的驅動難度，油壓會上升，所以其感應組件可以是在特定壓力觸發導通的液壓壓力開關，或是可送出讀取信號的壓力計；[0043]另在液壓流速及流量檢測部分，負載變大會使各油壓組件內漏率上升，導致流速發生變化，反之，負載變小時會使原有的高內漏率下降，也會使流速發生變化，因此，監測與舉升、前傾后仰、轉向以及與前述相連通油路的流速、流量，或是監測液壓泵浦進油端以及出油端油路流速、流量，皆可測出負載之大小，在此可用流速計、流量計作為感應組件；再者，可以檢測叉車10輪胎的氣壓(胎壓)，當載重增加時，叉車10的重心會產生轉移，作為叉車10杠桿原理支點的前輪所需承載的正向力會上升，作為杠桿其中一端的后軸，會因貨物的載重增加，反而正向力會降低，因此若叉車10采用充氣輪胎，則前輪氣壓會隨上述情形增加，而后輪氣壓會下降(但叉車重心變化會隨叉車所處坡度及桅桿前后傾仰角度而有所改變)。無論何種變化，可借助裝置氣壓計作為感應組件。
[0044]或者，可借助油壓回路50的設計，也可以借助根據不同油壓回路50負載而變化的回路設計，判定負載的變化，例如加入一旁通路，可以在泵浦到操作閥之間的主油路設置一旁通路，其入口為一平時關閉的泄壓閥，當主油路油壓到達該泄壓閥開啟值時，部分油就進入此通路，此時若在旁通路內安裝一流量計、流速計、或是其它足以發現前端壓力閥已開啟的裝置，都可間接證實旁通路前端得主油路壓力已達設定值，進而可送出信號。
[0045](3)車身系統:
[0046]當叉車10承載貨物時，車身的重心會產生轉變；以前后軸為例，當承載貨物時，身為杠桿原理支點的前軸會因重心的轉移以及車體因承載貨物的重量增加而變重；但施加于后軸的重量反倒會因杠桿原理而減輕；而不同的載貨重量與重心轉移，會對舉升、轉向、舉升裝置的前傾后仰等油壓功能產生不同的負載；因此，可在車身任何一處裝置一可響應載貨重量改變的感知器，以推測油壓回路50負載的大小。
[0047](4)驅動元件:
[0048]當叉車10承載貨物時，差速器、前輪、及與前輪同軸轉動物體等驅動元件70的工作難易度也會隨載重增加而有所提升；因此，驅動元件70的工作難易度也可推測油壓回路50負載的大小。
[0049]除上述油壓回路50負載感知手段之外，如圖2所示，也可借助輸出感知裝置12讀取引擎20與變速箱30所輸出的負載信號，以期達到推斷油壓回路50負載大小的相同目的，借助一引擎功率控制器接收負載大小的信號，并依據負載的大小作相對應的功率調整，再將上述各手段所取得或推斷的值(即負載值)綜合后，傳輸至控制器13，由控制器13判讀負載值與設定的負載值比較后，當負載值小于設定值時，則維持引擎20輸出功率，其輸出功率手段須依不同形式的引擎20而有不同設計，有可能是單純增加供油量即可，也有可能會涉及進氣壓力、供油量、供油壓力、點火角等參數改變，改變控制的手段，可以是機械式動作改變節氣門或是油門開關等反映駕駛者操作油門大小的裝置，在某些電子控制的引擎20之中，可以是以電子信號控制功率的改變。
[0050]當負載值大于設定值時，則依照感測的負載值，依據負載值的不同，進行一段或是多段的引擎20輸出功率調整提升。此處提升引擎輸出功率的方式，可以為機械式或電子式改變供油量，或是借助改變引擎20進氣壓力與供油量的方式進行。借助提高引擎20輸出功率，可以提升油壓回路50的輸出功率。本系統可以根據不同的負載，自動改變引擎20輸出功率，使油壓回路50達到最大效能，所以在設定的情況下，本系統的工作程序會在壓力感應組件感受壓力上升之后，感應組件送出信號予引擎功率控制器13，由控制器13促使引擎20功率上升。
[0051]所有設計的目的都在于觀察因負載改變而變動的舉升及驅動困難度；及足以反映負載改變而造成的杠桿效應所帶來的變化。
[0052]本實用新型所有的負載檢測方式都可以視需求搭配水平測量儀器，以校正重心因坡度改變所造成的誤判，因此必須有一個或多個感應組件，在接受信號后，以電子信號傳給引擎功率控制器13，以進行引擎20功率的改變。
[0053]在舉升、轉向、舉升裝置的前傾后仰等操作使用過程中，隨時根據負載值的變化，借助引擎20輸出功率的調整，可以保持舉升油壓的功率在最佳的輸出，避免浪費引擎20功率以過大的舉升油壓功率操作，取得油壓功率與引擎油耗之間取得最佳平衡，有效提升叉車燃油效率。
[0054]需說明的是，以上所述乃是本實用新型的具體實施例及所運用的技術原理，若依本實用新型的構想所作的改變，其所產生的功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋的精神時，均應在本實用新型的范圍內，合予陳明。
【權利要求】
1.一種叉車負載對應式功率變化系統，其特征在于，包括有: 引擎，用來驅動叉車以及提供動力給油壓回路； 油壓回路，提供油壓給叉車舉升、轉向、舉升裝置的前傾后仰所需的油壓壓力； 負載感知裝置，裝設于叉車的該油壓回路或叉車舉升、轉向及/或舉升裝置的前傾后仰的功能部件中，用以感測叉車舉升、轉向及/或舉升裝置的前傾后仰的工作負載值，從而判斷油壓回路負載值大小，并將最終結果信號輸出； 控制器，接收該負載感知裝置輸出的信號，根據該信號以控制引擎的輸出給油壓回路的功率及油壓回路的油壓大小； 通過上述判斷油壓回路負載值變化的方式，來控制引擎輸出給油壓回路的功率，使引擎能夠配合負載，提供匹配的輸出功率進而提供適當的油壓致該油壓回路使用。
2.如權利要求1所述的叉車負載對應式功率變化系統，其特征在于，該負載感知裝置設置于該舉升裝置，該負載感知裝置包括一個荷重元，該荷重元感知舉升裝置所舉升貨物的重量，以感測舉升裝置工作負載值大小。
3.如權利要求1所述的叉車負載對應式功率變化系統，其特征在于，該負載感知裝置設置于該油壓回路，通過感知油壓或流速變化，以判斷油壓回路負載值大小。
4.如權利要求1所述的叉車負載對應式功率變化系統，其特征在于，該負載感知裝置設置于叉車所在的車身 系統，通過檢測車身任何會因載貨而改變重量的部位，以感測車身工作負載值大小。
5.如權利要求1所述的叉車負載對應式功率變化系統，其特征在于，該負載感知裝置設置于該叉車的驅動元件，通過檢測驅動元件工作的難易度，以感測驅動元件工作負載值大小。
6.一種叉車負載對應式功率變化系統，其特征在于，包括有: 引擎，用來驅動叉車以及提供動力給油壓回路； 變速箱，用來將引擎輸出的功率適當調整后再輸出； 油壓回路，提供油壓給叉車舉升、轉向、舉升裝置的前傾后仰所需的油壓； 輸出感知裝置，裝設于叉車引擎及變速箱，以讀取叉車引擎及變速箱所輸出的負載信號，從而推斷油壓回路負載值大小，并將最終結果信號輸出或者是以一負載感知裝置感應叉車工作負載值，從而判斷油壓回路負載值大小，并將最終結果信號輸出； 控制器，接收輸出感知裝置或負載感知裝置輸出的信號，根據該信號以控制引擎輸出給油壓回路的功率大小； 通過上述判斷油壓回路負載值變化的方式，來控制引擎輸出給油壓回路的功率，使引擎能夠配合負載，提供匹配的輸出功率進而提供適當的能量致該油壓回路使用。
7.如權利要求6所述的叉車負載對應式功率變化系統，其特征在于，該輸出感知裝置通過讀取引擎所輸出的負載信號，推斷油壓回路負載大小。
8.如權利要求6所述的叉車負載對應式功率變化系統，其特征在于，該負載感知裝置設置于該油壓回路，通過感知油壓或流速變化，以判斷油壓回路負載值大小。
9.如權利要求6所述的叉車負載對應式功率變化系統，其特征在于，該引擎為其輸出功率能夠進行一段式調整或多段式調整的引擎。
10.如權利要求6所述的叉車負載對應式功率變化系統，其特征在于，該引擎為其輸出功率能夠進行機械式或電子式調整的引擎。
11.如權利要求6所述的叉車負載對應式功率變化系統，其特征在于，該引擎為能夠通過改變引擎進氣壓力的方式 或通過改變燃料供給量的方式來改變其輸出功率的引擎。
【文檔編號】B66F9/22GK203739798SQ201420054825
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2013年2月7日
【發明者】陳柏均 申請人:陳柏均