[发明专利]一种叉车防侧翻控制方法

说明书

本发明公开了一种叉车防侧翻控制方法，通过计算叉车的横向载荷转移率，并根据安全性高低进行叉车姿态分级，当叉车处于稳定状态时，进行自由控制；当叉车处于一级侧翻状态时，进行一级防侧翻控制；当叉车处于二级侧翻状态时，进行二级防侧翻控制，以提高叉车的防侧翻能力。本发明能对叉车进行稳定控制，使叉车在搬运和作业工程中能防止叉车侧翻，从而提升叉车横向稳定性和主动安全。

技术领域

本发明涉及一种叉车稳定性控制方法领域，具体地说是一种叉车防止侧翻控制方法。

背景技术

内燃平衡重式叉车是应用最为广泛的叉车类型，随着市场经济的快速发展，叉车应用领域越来越广泛，应用工作环境也越来越复杂，对叉车的的安全性也提出了越来越高的要求。因内燃平衡重式叉车结构的特点，其横向稳定性较差；因叉车是物料搬运机械，在作业或运行时其重心位置会随着搬运货物及工况的不同而发生变化，如果操作不当，易发生横向失稳发生侧翻事故。

叉车前部配有装卸货物的工作装置，前轮为驱动轮，后轮为转向轮，采用双梯形转向机构。转向桥中部有一个铰接点与车架连接，车架可通过铰接点相对转向桥进行上下摆动。由于铰接，叉车支撑平面为两前轮支撑点和后桥与车架的铰接点组成，叉车行驶平面为两前轮支撑点与两后轮支撑点连线中点组成，由于支撑平面与行驶平面不重合而产生夹角，通常称为支承平面倾角。叉车的这种铰链连接方式，虽然提高了叉车作业的灵活性以及通过凹、凸路面时车体的平稳性，但是由于存在支承平面倾角，导致车架摆动，使叉车支撑平面与行驶平面不重合，转弯时受离心力影响容易发生横向失稳甚至侧翻，造成操作人员和货物的安全隐患。

发明内容

本发明为避免上述现有技术所存在的不足之处，提出一种叉车防侧翻控制方法，以期能对叉车进行稳定控制，使叉车在搬运和作业工程中能防止叉车侧翻，从而提升叉车横向稳定性和主动安全。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种叉车防侧翻控制方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、通过陀螺仪传感器采集的叉车侧倾角、侧倾角加速度、横摆角速度、纵向加速度和质心速度，并计算质心速度在X轴与Y轴的分量和分量的变化率；

步骤2、按照式(1)计算叉车的横向载荷转移率I_LTR：

式(1)中，I_x为整车绕XZ轴的惯性积；K_α为轮胎侧偏刚度；m为整车质量；m₁为车架质量；a_y为纵向加速度；ω为叉车绕Z轴的横摆角速度；v_x、v_y分别为叉车质心速度在X轴、Y轴上的分量；φ为车架侧倾角；φ″为车架侧倾角加速度；h₁为质心高度；B₁为前轮轮距；B₂为后轮轮距；L为前后轮轴距；a、b分别为质心至前桥、后桥的水平距离；h_x为转向桥铰轴高度；

步骤3、确定所述横向载荷转移率的一级侧翻阈值I_LTR1和二级侧翻阈值I_LTR2；

步骤4、将叉车姿态划分为稳定状态、一级侧翻状态和二级侧翻状态；

步骤5、当叉车处于稳定状态时，通过对液压支撑油缸卸荷进行自由控制；

当叉车处于一级侧翻状态时，根据横向载荷转移率的大小调整车身与车桥之间的液压支撑油缸的压力进行一级防侧翻控制，以改善叉车侧倾姿态；

当叉车处于二级侧翻状态时，锁止车身与车桥之间的液压支撑油缸进行二级防侧翻控制，以提高叉车的防侧翻能力。

本发明所述叉车防侧翻控制方法的特点也在于：