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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Gabelstaplersteuereinrichtung,
bei der eine Gleichstromausgangsenergie einer Batterie, die auf
einer Karosserie eines Gabelstaplers mitgeführt wird, durch einen Wechselrichter
in Wechselstromenergie umgewandelt wird, um einem Induktionsmotor
zugeführt zu
werden, der durch ein Antriebsteil angetrieben wird, wodurch der
Gabelstapler unter Verwendung eines regenerativen Bremsbetriebs
des Induktionsmotors abbremsbar ist.
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Normalerweise
wird zum Antrieb eines von einer Batterie angetriebenen Gabelstaplers,
wie beispielsweise in 6 gezeigt ist, Energie einem Gleichstrommotor 3 für den Betrieb
von einer Batterie 2 zugeführt, die an Bord einer Karosserie 1 des
Gabelstaplers mitgeführt
wird. Bei diesem Fahrbetrieb wird durch Betätigung eines Richtungshebels
(oder eines Richtungsschalters) 4, der zur Schalteinstellung
einer Getriebevorrichtung (nicht gezeigt) zur Übertragung der Antriebskraft
des Gleichstrommotors 3 auf Räder im Vorwärts- oder Rückwärtszustand oder im Neutralzustand
verwendet wird, die Getriebevorrichtung entweder auf die Vorwärtsrichtung,
die Rückwärtsrichtung
oder den Neutralzustand zum Parken umgeschaltet, und wird der Gabelstapler
unter Verwendung eines Lenkrades 5 gelenkt. In 6 ist
mit dem Bezugszeichen 6 ein Hubgerüst bezeichnet, das im Vorderabschnitt
der Karosserie 1 angeordnet ist, mit 7 ein Hubschlitten,
der auf dem Hubgerüst 6 vorgesehen
ist, mit 8 ein Gabelpaar, das auf dem Hubschlitten 7 angebracht
ist, mit 9 ein Gaspedal und mit 10 ein Bremspedal.
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Vor
kurzem wurde ein Gabelstapler vorgeschlagen, der als Antriebsquelle
einen Induktionsmotor verwendet, der einen Wechselstrommotor darstellt,
statt des voranstehend geschilderten Gleichstrommotors 3.
Bei diesem Induktionsmotor-Gabelstapler
wird, wie beispielsweise in 7 gezeigt
ist, durch Drehen eines Hauptschalters 11 die Gleichstromausgangsenergie
der Batterie 2 durch einen Glättungskondensator 12 geglättet, und
wird gleichzeitig die Gleichstromausgangsenergie der Batterie 2 in
Wechselstrom durch einen Dreiphasen-Brückenwechselrichter 13 umgewandelt,
der aus sechs in Brückenschaltung
geschalteten Feldeffekttransistoren T1 bis T6 besteht, und dann
einem Dreiphasen-Induktionsmotor 14 zugeführt; unter
Nutzung der regenerativen Bremseigenschaft des Induktionsmotors 14 werden
daher die normale Antriebsbetriebssteuerung und die Steuerung für den regenerativen Betrieb
des Gabelstaplers durchgeführt.
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Bei
einem Gabelstapler, dessen Antriebsquelle der Induktionsmotor 14 darstellt,
wird dann, wenn ein Benutzer das Bremspedal 10 betätigt, der Einschalt-
und Ausschaltzustand (also betätigt
oder nicht betätigt)
des Bremspedals 10 von einem Bremspedaldetektorteil (nicht
gezeigt) festgestellt, und zusätzlich
zu der Bremskraft, die durch ein Bremsgerät mechanischer Bauweise oder
vom Öldrucktyp
erzeugt wird, eine Bremskraft infolge des regenerativen Bremsbetriebs
des Induktionsmotors 14 erzeugt, um hierdurch den Gabelstapler
abzubremsen.
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Weiterhin
wird bei einem Gabelstapler, dessen Antriebsquelle ein Induktionsmotor 14 ist,
beim Fahren des Gabelstaplers dieser in den Neutralzustand umgeschaltet,
wobei dann, wenn ein Benutzer nicht mehr das Gaspedal 9 betätigt, oder
beim Fahren des Gabelstaplers der Benutzer den Richtungshebel 4 in
den Neutralzustand umschaltet, um hierdurch den betätigten Zustand
des Gaspedals 9 aufzuheben, der ausgeschaltete (unbetätigte) Zustand des
Gaspedals 9 von einem (nicht gezeigten) Gaspedaldetektorteil
festgestellt, oder es wird die Umschaltung des Richtungshebels 4 auf
den Neutralzustand durch ein Steuerteil festgestellt; und in Reaktion
auf eine derartige Feststellung oder Erkennung wird eine Bremskraft
infolge des regenerativen Bremsbetriebs des Induktionsmotors 14 hervorgerufen,
damit der Gabelstapler so abgebremst werden kann, wie dies der in
einem Automobil eingesetzten Motorbremse entspricht.
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Da
bei der voranstehend geschilderten, herkömmlichen Gabelstaplerbremseinrichtung
die Bremskraft, die durch den regenerativen Bremsbetrieb des Induktionsmotors 14 hervorgerufen
wird, unabhängig
von der Geschwindigkeit des Gabelstaplers konstant ist, bleibt die
Bremskraft infolge des regenerativen Bremsbetriebs des Induktionsmotors 14 aktiv
bis unmittelbar vor jenem Zeitpunkt, an welchem der Gabelstapler
anhält,
nachdem er ausreichend verzögert
wurde; daher ist die Bremskraft zu hoch im Vergleich zu jener Bremskraft,
die unmittelbar vor dem Anhalten des Gabelstaplers erforderlich wäre, und
darüber
hinaus hört
die Bremskraft plötzlich
nach dem Anhalten des Gabelstaplers auf, wodurch es unmöglich wird,
ein sanftes Anhalten des Gabelstaplers zu bewirken, so daß die Befürchtung besteht,
daß von
dem Gabelstapler transportierte Lasten zusammenfallen oder herunterfallen
könnten.
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Andererseits
gehören
zu herkömmlichen
Gabelstaplern auch derartige Gabelstapler, welche nicht die voranstehend
geschilderte Abbremsung infolge der regenerativen Bremswirkung des
Induktionsmotors 14 einsetzen. Bei einer derartigen Anordnung muß, wenn
die Geschwindigkeit des Gabelstaplers beim Beladen und Entladen übermäßig hoch
ist, ein Benutzer das Bremspedal 10 häufig zur Verzögerung betätigen, was
zu entsprechenden Mühen
des Benutzers bei der Betätigung
des Bremspedals 10 führt, und
wodurch es häufig
unmöglich
wird, die Aufmerksamkeit des Benutzers auf den Lade- und Entladevorgang
zu konzentrieren.
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Die
vorliegende Erfindung wurde zu dem Zweck entwickelt, die Nachteile
auszuschalten, die bei der voranstehend geschilderten, herkömmlichen Gabelstaplersteuereinrichtung
auftreten. Daher besteht ein Ziel der Erfindung in der Bereitstellung
einer Gabelstaplersteuereinrichtung, welche dann, wenn der Gabelstapler
verzögert,
das Gaspedal des Gabelstaplers freigeben oder das Getriebe des Gabelstaplers
in einen Neutralzustand geschaltet wird, die Bremskraft infolge
des regenerativen Bremsbetriebs eines Induktionsmotors verringern
kann, damit der Gabelstapler sanft angehalten werden kann.
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Um
das voranstehend geschilderte Ziel zu erreichen wird gemäß der Erfindung
eine Gabelstaplersteuereinrichtung zur Verfügung gestellt, die im Patentanspruch
1 beschrieben ist.
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Wenn
bei der erfindungsgemäßen Gabelstaplersteuereinrichtung
das Bremspedal während des
Fahrbetriebs des Gabelstaplers betätigt wird, kann dann, wenn
die momentane Geschwindigkeit des Gabelstaplers größer oder
gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit ist, als Bremskraft infolge des
regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors eine konstante
Bremskraft aufgebracht werden, und kann dann, wenn der Gabelstapler
verzögert
wird, und daher die Geschwindigkeit des Gabelstaplers kleiner als
die vorbestimmte Geschwindigkeit wird, als Bremskraft infolge des
regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors eine Bremskraft
aufgebracht werden, die proportional zur Geschwindigkeit des Gabelstaplers
ist.
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Unmittelbar
bevor der Gabelstapler infolge der ordnungsgemäßen Verzögerung des Gabelstaplers anhält, kann
die Bremskraft infolge des regenerativen Bremsbetriebes ausreichend
klein ausgebildet werden, wodurch der Nachteil beseitigt wird, daß wie bei
der herkömmlichen
Gabelstaplersteuereinrichtung die Bremskraft unmittelbar nach Anhalten des
Gabelstaplers verschwindet; infolgedessen kann der Gabelstapler
zum sanften Anhalten veranlaßt werden,
ohne Diskontinuitäten.
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Ferner
kann bei der erfindungsgemäßen Gabelstaplersteuereinrichtung
dann, während
der Gabelstapler fährt,
und das Gaspedal auf den ausgeschalteten Zustand (unbetätigt) umgeschaltet
wird, oder die Getriebevorrichtung in ihre Neutralposition umgeschaltet
wird, während
des Zeitraums, in welchem die Momentangeschwindigkeit des Gabelstaplers
größer oder
gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit ist, eine konstante Bremskraft
als Bremskraft infolge des regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors
angelegt werden; und kann, wenn der Gabelstapler verzögert wird,
und die Momentangeschwindigkeit des Gabelstaplers daher kleiner
als die vorbestimmte Geschwindigkeit wird, als Bremskraft infolge
des regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors eine Bremskraft
angelegt werden, die proportional zur Geschwindigkeit des Gabelstaplers ist.
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Während die
Geschwindigkeit des Gabelstaplers hoch ist, kann daher eine relativ
hohe Bremskraft angelegt werden, wodurch das Erfordernis ausgeschaltet
werden kann, daß wie
bei der herkömmlichen
Gabelstaplersteuereinrichtung ein Benutzer das Bremspedal mehrfach
betätigen
muß; und unmittelbar
vor dem Anhalten des Gabelstaplers infolge dessen ordnungsgemäßer Verzögerung kann die
Bremskraft infolge des regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors
ausreichend klein ausgebildet werden, wodurch die Unbequemlichkeit
ausgeschaltet werden kann, daß wie
bei der herkömmlichen
Gabelstaplersteuereinrichtung die Bremskraft plötzlich verschwindet, unmittelbar
bevor der Gabelstapler anhält,
so daß gemäß der Erfindung
der Gabelstapler zum glatten Anhalten veranlaßt werden kann, ohne irgendwelche
Diskontinuitäten.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Gabelstaplersteuereinrichtung gemäß Patentanspruch
1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei
der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch
2 wird der Einschaltzustand des Bremspedals von dem Bremspedaldetektorteil
festgestellt, wird von dem Steuerteil überprüft, ob die Gabelstaplergeschwindigkeit,
die von dem Ermittlungsteil erhalten wird, größer oder gleich einer vorbestimmten
Geschwindigkeit ist oder nicht, und wird nach einer derartigen Überprüfung die
Ausgangsspannung des Induktionsmotors so gesteuert, daß dann,
wenn die ermittelte Gabelstaplergeschwindigkeit größer oder gleich
der vorbestimmten Geschwindigkeit ist, die Bremskraft infolge des
regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors konstant gewählt wird,
und dann, wenn die Gabelstaplergeschwindigkeit kleiner als die vorbestimmte
Geschwindigkeit ist, die Bremskraft infolge des regenerativen Bremsbetriebes
proportional zur Gabelstaplergeschwindigkeit gewählt wird. Hierdurch kann durch
Steuern des Induktionsmotors auf solche Weise, daß die berechnete
Ausgangsspannung erhalten wird, ein sanftes und glattes Bremsverhalten
erzielt werden.
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Bei
der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch
3 kann die Ausgangsspannung des Induktionsmotors so gesteuert werden,
daß dann,
wenn die Geschwindigkeit des Gabelstaplers größer oder gleich der vorbestimmten
Geschwindigkeit ist, die Bremskraft infolge des regenerativen Bremsbetriebes
des Induktionsmotors konstant gewählt werden kann, und dann,
wenn die Gabelstaplergeschwindigkeit kleiner als die vorbestimmte
Geschwindigkeit ist, die Bremskraft infolge des regenerativen Bremsbetriebes
proportional zur Gabelstaplergeschwindigkeit gewählt werden kann.
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Bei
der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch
4 wird der Ausschaltzustand des Gaspedals durch das Gaspedaldetektorteil
festgestellt, wird von dem Steuerteil überprüft, ob die von dem Ermittlungsteil
ermittelte Geschwindigkeit des Gabelstaplers größer oder gleich der vorbestimmten
Geschwindigkeit ist oder nicht, und wird die Ausgangsspannung des
Induktionsmotors so gesteuert, daß dann, wenn die Geschwindigkeit
des Gabelstaplers größer oder gleich
der vorbestimmten Geschwindigkeit ist, die Bremskraft infolge des
regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors konstant ausgebildet
werden kann, und dann, wenn die ermittelte Geschwindigkeit kleiner
als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, die Bremskraft infolge
des regenerativen Bremsbetriebes proportional zur Gabelstaplergeschwindigkeit
ausgebildet werden kann. Hierdurch können durch Steuern des Induktionsmotors
auf solche Weise, daß die
gesteuerte Ausgangsspannung erhalten wird, glatte Bremseigenschaften
erzielt werden.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen Vorteile der Erfindung hervorgehen. Es zeigt:
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1 ein
Blockschaltbild einer Ausführungsform
einer Gabelstaplersteuereinrichtung gemäß der Erfindung;
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2 eine
Darstellung zur Erläuterung
des Betriebsablaufs bei der vorliegenden Ausführungsform;
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3 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung
des Betriebsablaufs bei der vorliegenden Ausführungsform;
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4 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung
eines anderen Betriebsablaufs bei der vorliegenden Ausführungsform;
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5 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung
des Betriebsablaufs bei der vorliegenden Ausführungsform;
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6 eine
Seitenansicht eines herkömmlichen
Gabelstaplers mit Gleichstrommotor; und
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7 ein
Schaltbild einer Steuerschaltung eines herkömmlichen Dreiphasen-Induktionsmotors.
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Nachstehend
erfolgt unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 die
Erläuterung
einer Ausführungsform
einer Gabelstaplersteuereinrichtung gemäß der Erfindung, die bei einem
Gabelstapler mit Gegengewicht eingesetzt wird. 1 ist
ein Blockschaltbild einer Gabelstaplersteuereinrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
der Erfindung, 2 erläutert den Betriebsablauf der
vorliegenden Gabelstaplersteuereinrichtung, und die 3, 4 und 5 sind
jeweils Flußdiagramme zur
Erläuterung
des Betriebsablaufs der vorliegenden Gabelstaplersteuereinrichtung.
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Hierbei
ist der Aufbau eines Gabelstaplers mit Gegengewicht ebenso wie in 6,
mit Ausnahme der Tatsache, daß ein
Induktionsmotor statt des Gleichstrommotors 3 eingesetzt
wird. Aus diesem Grund wird in der folgenden Beschreibung auch auf 6 Bezug
genommen. Weiterhin wird bei der vorliegenden Ausführungsform
ein Dreiphasen-Induktionsmotor verwendet, ähnlich dem in 7 gezeigten Induktionsmotor 14,
und weist ein Wechselrichter, der zum Antrieb des Induktionsmotors
verwendet wird, den gleichen Aufbau auf wie der Dreiphasen-Brückenwechselrichter 13,
der in 7 gezeigt ist. Daher wird in der folgenden Beschreibung
auch auf 7 Bezug genommen.
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Wie
in 1 gezeigt ist, wird ein Detektorsignal von einem
(nicht gezeigten) Gaspedaldetektorteil proportional zum Ausmaß der Betätigung (des Niederdrückens) eines
Gaspedals 9 in ein Digitalsignal umgewandelt, durch ein
Analog/Digital-Wandlerteil (A/D-Wandlerteil) 21; und kann
der Einschalt- oder Ausschaltzustand des Gaspedals 9 in
Abhängigkeit
davon, ob das Gaspedal 9 betätigt wird oder nicht, sowie
das Ausmaß der
Betätigung
des Gaspedals 9 von einer CPU festgestellt werden, was
nachstehend noch genauer erläutert
wird. Weiterhin ist, wie in 7 gezeigt,
auf der Drehwelle des Induktionsmotors 14 ein Drehdetektorteil 15 angebracht, welches
aus einem Drehkodierer besteht; Ausgangsimpulse von dem Drehdetektorteil 15 werden
von einem Zähler 22 gezählt, und
entsprechend dem Zählwert
kann die Drehzahl des Induktionsmotors 14 von der CPU festgestellt
werden, wie dies nachstehend noch genauer erläutert wird.
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Der
Schaltzustand eines Richtungshebels 4, der als Schaltteil
dient, und dazu verwendet wird, eine Getriebevorrichtung (nicht
gezeigt) zur Übertragung
der Antriebskraft des Induktionsmotors auf Räder umzuschalten und einzustellen,
auf den Vorwärts-
oder Rückwärtsfahrzustand
oder einen Neutralzustand, sowie der Ein- oder Ausschaltzustand
in Bezug auf die Betätigung
eines Bremspedals 10, abhängig davon, ob das Bremspedal 10 betätigt (heruntergedrückt) wird
oder nicht, und von einem Bremspedaldetektorteil (nicht gezeigt)
festgestellt wird, werden über
ein Paralleleingabeteil (PI) 23 der CPU zugeführt, wie
dies nachstehend noch genauer erläutert wird; weiterhin kann
von der CPU überprüft werden,
auf welchen Zustand unter dem Vorwärts-, Rückwärtsfahr- und Neutralzustand
der Richtungshebel 4 umgeschaltet oder eingestellt ist,
und ob das Bremspedal 10 betätigt wird (eingeschaltet) oder nicht
(ausgeschaltet).
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Weiterhin
werden verschiedene Daten in Bezug auf das Ausmaß der Betätigung des Gaspedals 9,
die Drehzahl des Induktionsmotors 14, den Schaltzustand
des Richtungshebels 4, und den Ein- oder Ausschaltzustand
des Bremspedals 10 in einem RAM 25 zeitweilig
gespeichert und gehalten. Entsprechend einem festgelegten Steuerprogramm, welches
vorher in einem ROM 26 gespeichert wird, läßt die CPU 27 zu,
daß ein
Impulsausgangsteil 28 für
Impulsbreitenmodulation (PWM) PWM-Steuerimpulse an die Steuerklemmen der
jeweiligen Transistoren T1 bis T6 ausgibt, die in einem Wechselrichter 13 vorhanden
sind, um hierdurch den Ausgangsstrom des Induktionsmotors 14 zu
steuern, so daß die
normale Antriebsbetriebssteuerung oder die regenerative Betriebssteuerung
des Induktionsmotors 14 durchgeführt werden kann.
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Die
CPU 27 leitet die Geschwindigkeit und die Beschleunigung
der Karosserie 1 aus der Motordrehzahl ab, die von dem
Drehdetektorteil 15 festgestellt wird. Weiterhin beurteilt,
falls der Einschaltzustand des Bremspedals 10 von dem Bremspedaldetektorteil
festgestellt wird, die CPU 27, ob die ermittelte Geschwindigkeit
des Gabelstaplers größer oder gleich
einem vorgegebenen Wert ist oder nicht. Nach einer derartigen Überprüfung berechnet
die CPU 27 die Ausgangsspannung des Induktionsmotors 14 auf solche
Weise, daß dann,
wenn der ermittelte Wert der Geschwindigkeit des Gabelstaplers größer oder gleich
dem vorbestimmten Wert ist, die Bremskraft infolge des regenerativen
Bremsbetriebes konstant, also unabhängig von der Geschwindigkeit
des Gabelstaplers ausgebildet werden kann; und dann, wenn der ermittelte
Wert der Geschwindigkeit kleiner als der vorbestimmte Wert ist,
die Bremskraft infolge des regenerativen Bremsbetriebes proportional
zur Geschwindigkeit des Gabelstaplers gewählt werden kann. Die Ermittlungsverarbeitung
in Bezug auf die Geschwindigkeit und Beschleunigung durch die CPU 27 entspricht
einem Ableitungs- oder
Ermittlungsteil, wogegen die Berechnungsverarbeitung in Bezug auf die
Ausgangsspannung des Induktionsmotors 14 durch die CPU 27 einem
Steuerteil entspricht.
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Die
CPU 27 ermittelt die Geschwindigkeit und die Beschleunigung
der Karosserie 1 aus der Motordrehzahl, die von dem Drehdetektorteil 15 festgestellt
wird. Wenn der Ausschaltzustand des Gaspedals 9 von dem
Gaspedaldetektorteil festgestellt wird, oder wenn der Richtungshebel 4 auf
den Neutralzustand eingestellt ist, überprüft die CPU 27, ob die
ermittelte Geschwindigkeit des Gabelstaplers größer oder gleich einem vorbestimmten
Wert ist oder nicht. Nach einer derartigen Überprüfung berechnet die CPU 27 die
Ausgangsspannung des Induktionsmotors 14 folgendermaßen: wenn
die ermittelte Geschwindigkeit des Gabelstaplers größer oder gleich
der vorbestimmten Geschwindigkeit ist, so kann die Bremskraft infolge
des regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors 14 konstant ausgebildet
werden, unabhängig
von der Geschwindigkeit des Gabelstaplers; wenn die ermittelte Geschwindigkeit
kleiner als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, kann die Bremskraft
infolge des regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors proportional
zur Geschwindigkeit des Gabelstaplers ausgebildet werden. Die Ermittlungs-
oder Ableitungsbearbeitung in Bezug auf die Geschwindigkeit und
Beschleunigung durch die CPU 27 entspricht einem Ermittlungs-
oder Ableitungsteil, wogegen die Berechnungsverarbeitung in Bezug
auf die Ausgangsspannung des Induktionsmotors 14 durch
die CPU 27 einem Steuerteil entspricht.
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Auf
der Grundlage des wie voranstehend geschildert berechneten Ausgangsspannungswertes wird
das PWM-Impulsausgabeteil 28 gesteuert, und wird die Drehzahl
des Induktionsmotors 14 gesteuert, wodurch die Steuerung
des regenerativen Betriebs des Induktionsmotors 14 ausgeführt werden
kann.
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Wenn
der ermittelte Geschwindigkeitswert mit V bezeichnet wird, und die
Verstärkungen
(Koeffizienten) eines Steuersystems mit k1, k2 bezeichnet werden
kann die Ausgangsspannung Mv des Induktionsmotors 14 von
der CPU 27 entsprechend einer der folgenden Gleichungen
(1) und (2) berechnet werden, abhängig davon, ob der Geschwindigkeitswert
V größer oder
gleich oder andererseits kleiner als ein Schwellenwert Vt ist, der
eine vorbestimmte Geschwindigkeit darstellt. Hierbei gilt Mv = k1 × V2 (im Falle von V ≥ Vt) (1); und Mv = k2 × V
(im Falle von V < Vt) (2).
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Die
Bremskräfte,
die man erhält,
wenn der Induktionsmotor 14 entsprechend den Ausgangsspannungen
Mv gesteuert wird, die sich aus den voranstehenden Gleichungen (1)
oder (2) ergeben, sind in 2 dargestellt.
Der vorbestimmte Schwellenwert Vt entspricht, wie dies in 2 gezeigt
ist, einem Geschwindigkeitswert, den man erhält, wenn die Bremskraft auf
der Grundlage des Berechnungswertes der Gleichung (1) gleich der
Bremskraft auf der Grundlage des Berechnungswertes gemäß Gleichung
(2) ist.
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Als
nächstes
erfolgt eine Beschreibung des Betriebsablaufs bei der vorliegenden
Gabelstaplersteuereinrichtung unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme,
die in den 3, 4 und 5 dargestellt
sind.
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3 zeigt
einen Betriebsablauf des Gabelstaplers. Zuerst initialisiert die
CPU 27 die Gabelstaplersteuereinrichtung einschließlich deren
RAM 25 und ihrer übrigen
Bauteile (S1); wird ein Signal proportional dem Ausmaß der Betätigung des
Gaspedals 9 von dem Gaspedaldetektorteil geholt (S2), wird
der Schaltzustand des Richtungshebels 4 über das
PI 23 eingegeben (S3), wird der von dem Zähler 22 erhaltene
Zählwert
geholt (S4), und wird das Ausgangssignal des Bremsdetektorteils
geholt (S5).
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Weiterhin
wird überprüft, ob das
Gaspedal 9 ein- oder ausgeschaltet ist (S6). Ist das Ergebnis
der Überprüfung JA,
dann kann festgestellt werden, daß sich der Gabelstapler in
einem normalen Fahrzustand befindet. Daher wird überprüft, ob der Schaltzustand des
Richtungshebels 4 den Vorwärtsfahrzustand darstellt, den
Rückwärtsfahrzustand
oder den Neutralzustand (S7). Stellt sich der Schaltzustand des
Richtungshebels 4 als der Vorwärtsfahrzustand oder der Rückwärtsfahrzustand
heraus, dann wird eine normale Fahrbetriebssteuerverarbeitung durchgeführt (S8),
und geht danach die Verarbeitung zum Schritt S15 über.
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Hierbei
ist die normale Fahrbetriebssteuerverarbeitung im Schritt S8 eine
Verarbeitung (S20), bei welcher, wie dies in 6 gezeigt
ist, ein Motorausgangsleistungsvorgabewert in dem normalen Fahrbetrieb
berechnet wird, durch Multiplizieren der vorbestimmten Verstärkung (des vorbestimmten
Koeffizienten) und des Ausmaßes
der Betätigung
des Gaspedals 9.
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Ist
andererseits das Ergebnis der Überprüfung im
Schritt S6 NEIN, dann geht die Verarbeitung zum Schritt S9 über, und
ebenso dann, wenn sich im Schritt S7 herausstellt, daß sich der
Richtungshebel im Neutralzustand befindet; weiterhin wird überprüft, ob das
Bremspedal eingeschaltet ist oder nicht (S9). Ist das Ergebnis der Überprüfung JA,
dann kann festgestellt werden, daß der Gabelstapler im Bremszustand
gehalten wird, und daher wird der Wert V für die Gabelstaplergeschwindigkeit
festgestellt oder abgeleitet (S10). Weiterhin wird überprüft, ob der
Wert V größer oder
gleich dem Schwellenwert Vt ist oder nicht (S11). Ist das Ergebnis
der Überprüfung JA, dann
wird die Ausgangsspannung Mv des Induktionsmotors 14 gemäß voranstehender
Gleichung (1) berechnet (S12); und wenn das Ergebnis der Überprüfung NEIN
ist, dann wird die Ausgangsspannung Mv des Induktionsmotors 14 gemäß voranstehender Gleichung
(2) berechnet (S13).
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Weiterhin
kann, wenn das Ergebnis der Überprüfung im
Schritt S9 NEIN ist, festgestellt werden, daß der Gabelstapler im Neutralzustand
gehalten wird. Daher geht, nachdem die Ausgangsspannung Mv des Induktionsmotors 14 auf
Null eingestellt wurde (S14), die Verarbeitung zum Schritt S15 über, nachdem
die Verarbeitungen in den Schritten S8, S12 und S13 durchgeführt wurden;
und auf der Grundlage der Daten, die in den Schritten S8, S12 und
S13 berechnet wurden, wird die Drehzahl des Induktionsmotors 14 gesteuert
oder geregelt (S15), und kehrt danach die Verarbeitung zum voranstehend
geschilderten Schritt S2 zurück.
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Auf
diese Weise wird, wenn das Bremspedal eingeschaltet ist, während der
Gabelstapler fährt, während des
Zeitraums, in welchem der Wert V der Gabelstaplergeschwindigkeit
größer oder gleich
dem vorbestimmten Schwellenwert Vt ist, eine konstante Bremskraft
als Bremskraft infolge des regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors 14 aufgebracht;
und wenn der Gabelstapler verzögert
wird, und daher der Wert V der Gabelstaplergeschwindigkeit kleiner
als der vorbestimmte Schwellenwert Vt wird, wird eine Bremskraft
proportional zum Wert der Gabelstaplergeschwindigkeit als Bremskraft
aufgebracht, die durch den regenerativen Bremsbetrieb des Induktionsmotors 14 hervorgerufen
wird.
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Daher
wird bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform unmittelbar vor
dem Anhalten des Gabelstaplers, während dieser verzögert wird, die
Bremskraft infolge des regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors
ausreichend klein. Hierdurch wird die Möglichkeit ausgeschaltet, daß wie bei der
herkömmlichen
Gabelstaplersteuereinrichtung die Bremskraft unmittelbar nach Anhalten
des Gabelstaplers plötzlich
verschwinden kann. Daher kann der Gabelstapler glatt angehalten
werden, ohne Diskontinuitäten,
so daß ein
Zusammenbrechen oder Herabfallen der auf dem Gabelstapler beförderten Lasten
verhindert werden kann.
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In 4 ist
ein anderer Betriebsablauf bei dem Gabelstapler dargestellt. Die
CPU 27 initialisiert zuerst die Gabelstaplersteuereinrichtung
einschließlich
deren RAM 25 und ihrer übrigen
Bauteile (SS1), ein Signal proportional zum Ausmaß der Betätigung des
Gaspedals 9 wird von dem Gaspedaldetektorteil geholt (SS2),
der Schaltzustand des Richtungshebels 4 wird über das
PI 23 eingegeben (SS3), und der von dem Zähler 22 erhaltene
Zählwert
wird geholt (SS4).
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Dann
wird überprüft, ob das
Gaspedal 9 eingeschaltet ist oder nicht (SS5). Ist das
Ergebnis der Überprüfung JA,
dann wird der Richtungshebel 4 auf seinen Schaltzustand überprüft, also
in welchem der Zustände
unter dem Vorwärtsfahrzustand,
dem Rückwärtsfahrzustand
und dem Neutralzustand sich der Richtungshebel 4 befindet
(SS6). Stellt sich der Schaltzustand des Richtungshebels 4 als
der Vorwärtsfahrzustand
oder der Rückwärtsfahrzustand heraus,
dann wird eine normale Fahrbetriebssteuerverarbeitung durchgeführt (SS7),
und geht danach die Verarbeitung zum Schritt SS12 über.
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Die
normale Fahrbetriebssteuerverarbeitung im Schritt SS7 ist eine Verarbeitung
(SS20), bei welcher, wie dies in 5 gezeigt
ist, ein Motorausgangsleistungsvorgabewert in dem normalen Fahrbetrieb
dadurch berechnet wird, daß die
vorbestimmte Verstärkung
(der vorbestimmte Koeffizient) und das Ausmaß der Betätigung des Gaspedals 9 miteinander
multipliziert werden.
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Wenn
andererseits das Ergebnis der Überprüfung im
Schritt SS6 NEIN ist, dann geht die Verarbeitung zum Schritt SS8 über, und
ebenso in jenem Fall, in welchem sich herausstellt, im Schritt SS6,
daß sich
der Richtungshebel 4 im Neutralzustand befindet, und dann
wird der Wert V für
die Geschwindigkeit des Gabelstaplers ermittelt oder abgeleitet
(SS8); weiterhin wird überprüft, ob der
so ermittelte Wert V größer oder
gleich dem Schwellenwert Vt ist oder nicht (SS9). Ist das Ergebnis
der Überprüfung JA; dann
wird die Ausgangsspannung Mv des Induktionsmotors 14 gemäß voranstehender
Gleichung (1) berechnet (SS10); andererseits wird, wenn das Ergebnis
der Überprüfung NEIN
ist, die Ausgangsspannung Mv des Induktionsmotors 14 gemäß voranstehender
Gleichung (2) berechnet (SS11). Danach geht die Verarbeitung zum
Schritt SS12 über,
nachdem die Verarbeitungen in den Schritten SS7 und SS10 durchgeführt wurden,
und wird entsprechend den Daten, die in den Schritten SS7, SS10
und SS11 erhalten oder berechnet wurden, die Drehzahl des Induktionsmotors 14 gesteuert
(SS12). Danach kehrt die Verarbeitung zum Schritt SS2 zurück.
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Auf
diese Weise wird, während
der Gabelstapler fährt,
und das Gaspedal 9 auf den ausgeschalteten (unbetätigten)
Zustand umgeschaltet wird, oder der Richtungshebel 4 auf
seinen Neutralzustand umgeschaltet wird, während des Zeitraums, in welchem
der Wert V der Gabelstaplergeschwindigkeit größer oder gleich dem vorbestimmten
Schwellenwert Vt ist, eine konstante Bremskraft als Bremskraft infolge
des regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors 14 aufgebracht;
und wenn der Gabelstapler verzögert
wird, und daher der Wert V der Gabelstaplergeschwindigkeit kleiner
als der vorbestimmte Schwellenwert Vt wird, wird eine Bremskraft proportional
zum Wert der Gabelstaplergeschwindigkeit als Bremskraft aufgebracht,
die infolge des regenerativen Bremsbetriebes des Induktionsmotors 14 entsteht.
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Bei
der voranstehend geschilderten Ausführungsform wird daher, während die
Geschwindigkeit des Gabelstaplers hoch ist, eine relativ hohe Bremskraft
aufgebracht, wodurch das Erfordernis ausgeschaltet wird, daß ein Benutzer
das Bremspedal 10 mehrfach betätigen muß, wie dies bei der herkömmlichen
Gabelstaplersteuereinrichtung der Fall ist. Andererseits wird, unmittelbar
bevor der Gabelstapler anhält,
während
er verzögert
wird, die Bremskraft infolge des regenerativen Bremsbetriebes des
Induktionsmotors ausreichend klein, wodurch die Möglichkeit
ausgeschaltet wird, daß wie
bei der herkömmlichen
Gabelstaplersteuereinrichtung die Bremskraft plötzlich verschwindet, unmittelbar
nach Anhalten des Gabelstaplers, so daß der Gabelstapler glatt angehalten
werden kann, ohne Diskontinuitäten,
wodurch verhindert werden kann, daß auf dem Gabelstapler transportierte
Lasten zusammenbrechen oder herunterfallen.
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Bei
der voranstehend geschilderten Ausführungsform wurde eine derartige
Ausführungsform
beschrieben, bei welcher der Induktionsmotor 14 aus einem
Dreiphasen-Induktionsmotor besteht. Bei der vorliegenden Erfindung
ist der Induktionsmotor 14 jedoch nicht auf einen Dreiphasen-Induktionsmotor
beschränkt,
so daß selbstverständlich der
Induktionsmotor 14 auch ein Zweiphasen-Induktionsmotor sein kann, oder ein
Induktionsmotor mit vier oder mehr Phasen.
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Weiterhin
erfolgte voranstehend die Beschreibung einer Ausführungsform,
bei welcher die Erfindung bei einem Gabelstapler mit Gegengewicht eingesetzt
wird. Allerdings ist die Erfindung nicht auf einen Gabelstapler
mit Gegengewicht beschränkt, sondern
kann auch bei anderen Arten von Gabelstaplern eingesetzt werden,
als deren Antriebsquelle ein Induktionsmotor dient, beispielsweise
bei einem Gabelstapler mit Schubmast. Auch in diesen Fällen können ähnliche
Auswirkungen erzielt werden, wie sie voranstehend geschildert wurden.