DE102007020394B4 - Lauffahrzeug und Laufsteuerverfahren für das Lauffahrzeug - Google Patents

Abstract

Lauffahrzeug (4) mit einer Vielzahl von Antriebsrädern (6, 8) entlang einer Laufrichtung, wobei das Lauffahrzeug (4) Folgendes aufweist: einen Masten (16) und einen Hubrahmen (20), der entlang dem Masten (16) angehoben und abgesenkt wird; Raddruckdetektionsmittel (41, 51) zur Bestimmung eines Anteils von Raddrücken, die auf jedes der Antriebsräder (6, 8) aufgebracht werden; Drehmomentzuordnungsmittel (53) zur Zuordnung von Drehmomenten, die zum Fahren erforderlich sind, zu jedem der Antriebsräder (6, 8), entsprechend dem Anteil der Raddrücke, die durch die Raddruckdetektionsmittel (41, 51) bestimmt wurden, dadurch gekennzeichnet, dass die Raddruckdetektionsmittel (41, 51) die Höhe (H) des Schwerpunkts (G) des Lauffahrzeugs (4) berechnen, basierend auf der Höhe des Hubrahmens (20), des Vorhandenseins oder der Abwesenheit eines Artikels auf dem Hubrahmen (20), der Beschleunigung und Verzögerung für das Anheben und Absenken des Hubrahmens (20), und der Höhe des Schwerpunkts von anderen Teilen als dem Hubrahmen (20), und dass die Raddruckdetektionsmittel...

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lauffahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, beispielsweise einen Stapelkran, ein Schienenfahrzeug oder ein automatisch geführtes bzw. gelenktes Fahrzeug, welches auf dem Boden ohne irgendwelche Laufbahnen läuft. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Laufsteuerverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2, insbesondere die Zuordnung von Drehmomenten, die auf eine Vielzahl von Antriebsrädern übertragen werden.
• Aus der DE 101 03 635 A1 ist eine radlastabhängige Drehmomentensteuerung eines Lauffahrzeugs bekannt, bei der die Radlast eines jeden Rades ermittelt wird und das Drehmoment des Antriebs für das betreffende Rad immer so eingestellt wird, dass ausreichend Haftreibung zwischen dem Rad und seiner Lauffläche besteht.
• Die Druckschrift EP 0 343 839 B1 beschreibt ein Stapelfahrzeug mit einem lenkbaren Grundrahmen, einem Mast, einem hydraulischen Liftsystem zur Verschiebung eines Lastträgers entlang des Mastes zur Anhebung und Absenkung einer Nutzlast, mit einem Fahrmotor zu seinem Antrieb und mit einem Steuerknüppel zur Erzeugung eines Geschwindigkeitsvorgabesignals zur Änderung der Geschwindigkeit des Fahrmotors, mit Einrichtungen zur Ableitung eines ersten Signals, das proportional zu der Position des Lastträgers am Mast ist, und mit Einrichtungen zur Ableitung eines zweiten Signals, das proportional zum Lenkwinkel des Grundrahmens ist. Es sind Einrichtungen zur Ableitung eines dritten Signals, das proportional zum Gewicht der Nutzlast auf dem Lastträger ist, und Einrichtungen vorgesehen, die in Abhängigkeit zu dem genannten ersten, zweiten, dritten und Geschwindigkeitsvorgabesignal ein Geschwindigkeitsbegrenzungssignal erzeugen, das zur Geschwindigkeitsbegrenzung dem Fahrmotorsystem zugeführt wird.
• Aus der Druckschrift EP 0 814 051 A1 ist ein Verfahren bekannt zum Betreiben eines Flurförderzeugs mit einer bremsbaren und mindestens einer nicht bremsbaren Achse, sowie einer Steuereinheit für einen Fahrantrieb des Flurförderzeugs. Von der Steuereinheit wird ein veränderliches, die zulässige Maximalgeschwindigkeit des Flurförderzeugs festlegendes Steuersignal erzeugt, das mittels der Steuereinheit in Abhängigkeit von der Fahrrichtung des Flurförderzeugs derart verändert, dass bei Fahrt in Richtung der bremsbaren Achse eine höhere Maximalgeschwindigkeit zugelassen ist, als bei Fahrt in Richtung der nicht bremsbaren Achse. Das Steuersignal wird in Abhängigkeit von der Masse einer mit einer Lastaufnahmevorrichtung aufgenommenen Last und/oder der vertikalen Position einer an einer Hubvorrichtung auf- und abbewegbaren Lastaufnahmevorrichtung und/oder in Abhängigkeit von dem vorherrschenden Reibungsbeiwert verändert.
• Technischer Hintergrund
• Techniken zur Veränderung der Zuordnung von Drehmomenten, die zu vorderen und hinteren Antriebsrädern zum Zeitpunkt der Beschleunigung und zum Zeitpunkt der Abbremsung übertragen werden, sind bekannt. Beispielsweise wird in dem offengelegten japanischen Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2005 041 383 A der Anteil der Drehmomente, die auf das Hinterrad und auf das Vorderrad übertragen werden, auf 6:4 zum Zeitpunkt der Beschleunigung umgeschaltet, wobei der Anteil der Drehmomente, die zum Hinterrad und zum Vorderrad übertragen werden, zum Zeitpunkt der Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit auf 1:1 umgeschaltet wird, und wobei der Anteil der Drehmomente, die zum Hinterrad und zum Vorderrad übertragen werden auf 4:6 zum Zeitpunkt der Abbremsung (Ü.) umgeschaltet wird. Durch Veränderung der Zuordnung der Drehmomente, die auf das Hinterrad und das Vorderrad zum Zeitpunkt der Beschleunigung und zum Zeitpunkt der Abbremsung übertragen werden, ist es möglich, einen Leerlauf oder ein Blockieren der Räder zu unterdrücken. Der Erfinder hat eine weitere Studie zur geeigneten Zuordnung der Drehmomente ausgeführt, die auf die Vorderantriebsräder und die Hinterantriebsräder übertragen werden, und hat die vorliegende Erfindung gemacht.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, in geeigneter Weise Drehmomente zuzuordnen, die auf die Vorder- und Hinterräder übertragen werden.
• Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Raddrücke basierend auf Steuerdaten zu bestimmen, ohne die Raddrücke unter Verwendung von Sensoren oder Ähnlichem zu messen.
• Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Drehmomentzuordnung entsprechend dem Anheben und dem Absenken eines Hubrahmens zu verändern.
• Erfindungsgemäß werden diese Ziele durch die Lehre des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2 erreicht.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Lauffahrzeug eine Vielzahl von Antriebsrädern entlang einer Laufrichtung. Das Lauffahrzeug weist Raddruckdetektionsmittel auf, um einen Anteil der Drücke zu bestimmen, die auf jedes der Antriebsräder aufgebracht werden, und Drehmomentzuordnungsmittel, um Drehmomente zuzuordnen, die zum Fahren bzw. Laufen erforderlich sind, und zwar zu jedem der Antriebsräder entsprechend dem Anteil der von den Raddruckdetektionsmitteln bestimmten Raddrücke.
• Die Raddruckdetektionsmittel bestimmen den Anteil der Raddrücke, der auf jedes der Antriebsräder aufgebracht wird, basierend auf der Höhe des Schwerpunktes des Lauffahrzeugs, basierend auf den horizontalen Distanzen vom Schwerpunkt zu jedem der Antriebsräder, und aufgrund der Beschleunigung und Abbremsung bei der Fahrt.
• Weiter weist das Lauffahrzeug einen Masten und einen Hubrahrnen auf, der entlang den Masten angehoben und abgesenkt wird, und die Raddruckdetektionsmittel weisen Mittel auf, um die Höhe des Schwerpunktes entsprechend einer Höhenposition des Hubrahmens zu korrigieren.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Laufsteuerverfahren für ein Lauffahrzeug mit einer Vielzahl von Antriebsrädern entlang einer Laufrichtung die Schritte auf, einen Anteil der Raddrücke zu bestimmen, die auf jedes Antriebsrad aufgebracht werden, und das Zuordnen von Drehmomenten, die zum Fahren erforderlich sind, und zwar zu jedem Antriebsrad entsprechend dem bestimmten Anteil der Raddrücke.
• Vorteile der Erfindung
• Bei der vorliegenden Erfindung werden Drehmomente den Antriebsrädern entsprechend dem Anteil der Raddrücke zugeordnet. Daher ist es möglich, einen Leerlauf, ein Blockieren usw. aufgrund von übermäßigem oder unzureichendem Drehmoment zu verhindern. Durch Zuordnung von Drehmoment, ohne irgendein übermäßiges oder unzureichendes Drehmoment zu bewirken, ist es weiter möglich, die Staubmenge zu verringern, die sonst vom Antriebsrad erzeugt werden würde, auf welches ein übermäßiges Drehmoment aufgebracht wird, um eine Schwingung zu verhindern, die erzeugt werden würde, wenn das Antriebsrad mit dem unzureichenden Drehmoment von dem Antriebsrad mit dem übermäßigen Drehmoment gezogen wird, und um zu verhindern, dass quietschende Geräusche von dem Antriebsrad aufgrund des Blockierens des Antriebsrades erzeugt werden. Folglich kann das Lauffahrzeug mit einer größeren Beschleunigung und Abbremsung fahren, und eine Verringerung der Fahrzeit wird erreicht.
• Durch Bestimmung des Anteils der Raddrücke, die auf die Antriebsräder aufgebracht werden, basierend auf der Höhe des Schwerpunktes des Lauffahrzeugs, basierend auf den horizontalen Distanzen vom Schwerpunkt zu den Antriebsrädern, und basierend auf einer Fahrtbeschleunigung und Abbremsung, ist es nicht nötig, tatsächlich die Raddrücke unter Verwendung von den Messstreifen oder Drucksensoren zu messen. Weiterhin ist eine Rückmeldung bzw. Rückkoppelung der Drehmomentzuordnung nach dem Detektieren der Raddrücke nicht erforderlich. Daher treten Probleme aufgrund der Verzögerung des Ansprechens des Sensors usw. nicht auf. Das heißt, gemäß der Fahrtbeschleunigung und Fahrtabbremsung zu jedem Zeitpunkt, kann die Drehmomentzuordnung optimal ohne irgendeine Verzögerung in der Steuerung oder ohne eine geringfügige Verzögerung der Steuerung ausgeführt werden, falls überhaupt.
• Im Fall der Anwendung des Lauffahrzeuges mit einem Mast und einem Hubrahmen, verändert sich die Höhe des Schwerpunktes beträchtlich, abhängig von der Höhenposition des Hubrahmens. Durch Korrektur des Schwerpunktes abhängig von der Höhenposition des Hubrahmens kann daher eine optimale Drehmomentzuordnung ausgeführt werden, und zwar ungeachtet der Höhenposition des Hubrahmens.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• 1 ist eine Seitenansicht, die Hauptkomponenten eines Stapelkrans gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
• 2 ist ein Blockdiagramm, welches Steuersysteme zum Fahren und Anheben und Absenken des Stapelkrans gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
• 3 ist eine Ansicht, die schematisch den Ausgleich von Kräften veranschaulicht, die auf den Stapelkran aufgebracht wurden.
• 4 ist eine Ansicht, die schematisch Raddrücke T1, T2 des Stapelkrans gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulichen.
• Ausführungsbeispiel
• 1 bis 4 zeigen einen Stapelkran 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel. In den Zeichnungen bezeichnet ein Bezugszeichen 4 ein Fahrzeug, welches entlang einer Fahrschiene bzw. Fahrbahn 3 läuft. Zusätzlich zum Fahrzeug 4 kann ein oberes Fahrzeug bzw. eine Laufkatze vorgesehen sein. Das Fahrzeug 4 hat ein vorderes Antriebsrad 6 und ein hinteres Antriebsrad 8. Das heißt, das Fahrzeug 4 hat zwei vordere und hintere Antriebsräder insgesamt. Alternativ kann das Fahrzeug 4 vier vordere und hintere Räder insgesamt haben. Ein Bezugszeichen 10 bezeichnet einen hinteren Antriebsmotor und ein Bezugszeichen 12 bezeichnet einen vorderen Antriebsmotor. Ein Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Hubmotor und ein Bezugszeichen 16 bezeichnet einen Masten. Ein Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Winde und ein Bezugszeichen 18 bezeichnet ein Aufhängungsglied, wie beispielsweise einen Riemen, einen Draht bzw. ein Drahtseil oder ein Seil, welches zum Anheben und Absenken des Hubrahmens 20 entlang dem Mast 16 verwendet wird. Ein Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Artikel am Hubrahmen 20. Ein Bezugszeichen 24 bezeichnet eine Gleitgabel als ein Beispiel von Transfer- bzw. Transportmitteln. Ein Bezugszeichen 26 bezeichnet eine an der Maschine liegende Steuereinheit. Die an der Maschine liegende Steuereinheit 26 steuert die Motoren 10–14, die Gleitgabel 24 oder Ähnliches, nimmt Transportbefehle auf und übermittelt Transportergebnisse. Die Bezugszeichen 30, 32 bezeichnen Laserdistanzmessvorrichtungen. Die Laserdistanzmessvorrichtung 30 bestimmt die Position in Fahrtrichtung, und die Laserdistanzmessvorrichtung 32 bestimmt die Höhe des Hubrahmens 20. Anstelle der Verwendung der Laserdistanzmessvorrichtungen 30, 32 kann die Anzahl der Umdrehungen der Antriebsräder 6, 8 und der Winde 17 unter Verwendung von (nicht gezeigten) Encodern bzw. Kodierern gemessen werden, um die Position in Fahrtrichtung, die Fahrgeschwindigkeit des Stapelkrans 2 und die Hub- und Absenkungsgeschwindigkeit des Hubrahmens 20 zu bestimmen.
• 2 zeigt ein Hub- und Absenkungssteuersystem und ein Fahrtsteuersystem des Stapelkrans. Eine Hub- und Absenkungsgeschwindigkeitsmustererzeugungseinheit 40 erzeugt ein Geschwindigkeitsmuster zum Anheben und Absenken des Hubrahmens auf eine Ziel-Position bzw. Soll-Position und gibt die gegenwärtige Höhe und die Hub- und Absenkungsgeschwindigkeit des Hubrahmens in die PID-Steuereinheit 41 ein, um eine Steuergröße zu erzeugen. Beispielsweise gibt die PID-Steuereinheit 41 die gegenwärtige Ziel- bzw. Soll-Beschleunigung und Abbremsung für das Anheben und das Absenken a2 aus. Alternativ können Daten eines Signals von einem Höhensensor, wie beispielsweise von der Laserdistanzmessvorrichtung, einer Ableitung zweiter Ordnung bzw. einer zweiten Ableitung bezüglich der Zeit unterworfen werden, um die tatsächliche Beschleunigung und Abbremsung für Hub und Absenkung zu bestimmen, und die tatsächliche Beschleunigung und Abbremsung für Hubvorgang und Absenkung können anstelle der Soll-Beschleunigung und Abbremsung für das Anheben und Absenken a2 verwendet werden. Eine Schwingungsunterdrückungseinheit 42 filtert die Steuergröße von der PID-Steuereinheit 41, sodass die Steuergröße in einem Eigenschwingungsfrequenzbereich in Höhenrichtung des Hubrahmens 20 eliminiert wird oder eine Steuergröße zur Erzeugung von Schwingungen in entgegengesetzter Phase hinzugefügt wird, sodass die Eigenschwingung bzw. Eigenfrequenz des Hubrahmens 20, die zum Zeitpunkt der Veränderung der Hub- und Absenkungsgeschwindigkeit durch die PID-Steuereinheit verursacht werden kann, versetzt bzw. ausgeglichen wird. Die Steuergröße, die durch die Schwingungsunterdrückungssteuereinheit 42 korrigiert wird, wird in einen Servomechanismus 43 eingegeben, und der Hubmotor 14 wird durch den Servoantrieb angetrieben. Für den Servoantrieb wird beispielsweise der Antriebsstrom i des Hubmotors 14 überwacht, und die Rückkoppelungs- bzw. Rückmeldungssteuerung wird eingerichtet.
• Eine Fahrgeschwindigkeitsmustererzeugungseinheit 50 erzeugt ein Geschwindigkeitsmuster, um es dem Fahrzeug 4 zu gestatten, von der gegenwärtigen Position zur Soll-Position bzw. Ziel-Position zu fahren, und gibt die Position in Fahrtrichtung und die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs 4 in eine PID-Steuereinheit 51 ein, und eine Steuergröße von der PID-Steuerung wird so erzeugt, dass die Differenz von dem Fahrgeschwindigkeitsmuster eliminiert wird. Eine Schwingungsunterdrückungssteuereinheit 52 filtert die Steuergröße, sodass die Steuergröße in einem Eigenschwingungsfrequenzbereich in Fahrtrichtung des Stapelkrans 2 eliminiert wird, oder addiert eine Steuergröße zur Erzeugung einer Schwingung in entgegengesetzer Phase, sodass die Eigenschwingung bzw. Eigenfrequenz des Stapelkrans 2, die zum Zeitpunkt der Beschleunigung und der Abbremsung in Fahrtrichtung erzeugt werden kann, versetzt bzw. ausgeglichen wird. Eine Ausgabe der Schwingungsunterdrückungseinheit 52 entspricht der Gesamtgröße der Drehmomente, die auf die vorderen und hinteren Antriebsmotoren 10, 12 aufgebracht wird. Beispielsweise erzeugt die PID-Steuereinheit 51 eine Ziel-Beschleunigung bzw. Soll-Beschleunigung und Abbremsung a zu jedem Zeitpunkt. Alternativ können Daten eines Signals von einem Positionssensor in Fahrtrichtung, wie beispielsweise von der Laserdistanzmessvorrichtung einer Ableitung zweiter Ordnung bzw. einer zweiten Ableitung bezüglich der Zeit unterworfen werden, um die tatsächliche bzw. Ist-Fahrtbeschleunigung und -abbremsung zu bestimmen, und die Ist-Fahrtbeschleunigung und -abbremsung kann statt der Fahrtbeschleunigung und -abbremsung a verwendet werden.
• Eine Drehmomentzuordnungseinheit 53 ordnet die Steuergröße, die aus der Schwingungsunterdrückungseinheit 52 ausgegeben wurde, zu den vorderen und hinteren Antriebsmotoren zu. Der Anteil ist ein Verhältnis zwischen Drehmomenten, die von den vorderen und hinteren Antriebsmotoren 12, 10 erzeugt werden. Die Fahrtbeschleunigung und -abbremsung a wird in die Drehmomentzuordnungseinheit 53 eingegeben, beispielsweise von der PID-Steuereinheit 51. Alternativ kann die Fahrtbeschleunigung und -abbremsung in die Drehmomentzuordnungseinheit 53 von der Fahrgeschwindigkeitsmustererzeugungseinheit 50 eingegeben werden. Alternativ kann die von der Laserdistanzmessvorrichtung 30 bestimmte Distanz einer zweiten Ableitung unterworfen werden, um die Beschleunigung und Abbremsung zu bestimmen. Daten, die eine Höhenposition H2 des Hubrahmens und die Anwesenheit von irgendeinem Artikel auf dem Hubrahmen anzeigen, werden in die Drehmomentzuordnungseinheit 53 eingegeben. Zusätzlich zu diesen Datenteilen wird vorzugsweise die Beschleunigung und Abbremsung für den Hubvorgang und Absenkungsvorgang a2 eingegeben, um die Trägheitskraft zu korrigieren, die auf den Hubrahmen aufgebracht wird. In dem Fall, wo die Beschleunigung und die Abbremsung für den Hubvorgang und den Absenkungsvorgang a2 des Hubrahmens ziemlich klein im Vergleich zu der Schwerkraftbeschleunigung g ist, beispielsweise in dem Fall, wo die Beschleunigung und die Abbremsung für den Hubvorgang und den Absenkungsvorgang a2 ein 1/10 der Schwerkraftbeschleunigung g oder geringer ist, ist die Beschleunigung und Abbremsung für den Hubvorgang und den Absenkungsvorgang a2 zu vernachlässigen. Basierend auf diesen Datenteilen werden Raddrücke detektiert, die auf die vorderen und hinteren Antriebsräder aufgebracht werden, d. h. Reaktionskräfte von der Lauffläche, wie beispielsweise von der Laufbahn 3. Drehmomente proportional zu den Raddrücken werden den vorderen und hinteren Servomechanismen 54, 55 zugeordnet. Es reicht aus, dass die Drehmomente entsprechend den Raddrücken und nicht genau proportional zu den Raddrücken zugeordnet werden. Beispielsweise sollten die Drehmomente im Wesentlichen proportional zu den Raddrücken sein. Die vorderen und hinteren Servomechanismen 54, 55 treiben die vorderen und hinteren Antriebsmotoren 12, 10 jeweils durch Servoantrieb an, sie überwachen den Motorstrom i von jedem der Antriebsmotoren 12, 10 und richten eine Rückkoppelungssteuerung ein. Beispielsweise ist der Motorstrom i proportional zum Ausgangsdrehmoment von jedem Antriebsmotor 12, 10.
• 3 zeigt die Berechnung der Höhe H des Schwerpunktes G des Stapelkrans 2. Unter der Annahme, dass die gesamte Masse des Hubrahmens 20 und des Artikels 22 m' ist, und dass die Beschleunigung und die Abbremsung für den Hubvorgang und den Absenkungsvorgang a2 ist, wird die Kraft, die von dem Hubrahmen auf das Tragglied 18 aufgebracht wird, ausgedrückt durch m'(g – a2). Unter der Annahme, dass der Massenanteil von anderen Dingen außer dem Hubrahmen m'' ist, und dass die offensichtliche Masse des Stapelkrans 2 die Größe m ist, wird die Schwerkraft, die auf den gesamten Stapelkran 2 aufgebracht wird, ausgedrückt durch mg = m'(g – a2) + m''g. Daher ist die offensichtliche Masse des Stapelkrans 2 anders als die tatsächliche Masse und wird ausgedrückt durch m = m'(1 – a2/g) + m''. Weiterhin unter der Annahme, dass die Höhe des Schwerpunktes des Hubrahmens und des Artikels H2 ist, und dass die Höhe des Schwerpunktes des Anteils von anderen Dingen außer dem Hubrahmen H3 ist, wird aus der Schwerkraftformel die Höhe des Schwerpunktes des Stapelkrans ausgedrückt durch H = (m'(1 – a2/g) H2 + m''H3)/m. Zusammengefasst gilt:

  
• T1 bezeichnet einen Raddruck, der auf das hintere Antriebsrad aufgebracht wird, T2 bezeichnet einen Raddruck, der auf das vordere Antriebsrad aufgebracht wird, und G bezeichnet eine Position des Schwerpunktes. Die Schwerkraft mg und die Trägheitskraft –ma werden aufgebracht. P1 bezeichnet eine horizontale Distanz vom Schwerpunkt G zum hinteren Antriebsrad 6, und P2 bezeichnet eine horizontale Distanz vom Schwerpunkt G zum vorderen Antriebsrad 8.
• Es wird angenommen, dass elastische Räder für die Antriebsräder 6, 8 verwendet werden. 4 zeigt die Berechnung der Raddrücke T1, T2. Wenn die Schwerkraft mg, die auf den Schwerpunkt G aufgebracht wird, durch das Moment ausgeglichen wird, ist der Raddruck T1 gleich mg × P2/(P1 + P2). Genauso ist der Raddruck T2 gleich mg × P1(P1 + P2) für einen Ausgleich mit dem Moment durch die Schwerkraft mg.
• Zum Ausgleich mit dem Moment der Trägheitskraft –ma werden die Antriebsräder 6, 8 vertikal elastisch verformt, und das Fahrzeug 4 wird geringfügig um einen Winkel θ aus der horizontalen Richtung geneigt. Federkräfte der Antriebsräder 6, 8, die durch die Neigung θ erzeugt werden, werden mit F1, F2 bezeichnet. Die Raddrücke T1, T2 verschieben die Federkräfte von den obigen Werten um die Größen entsprechend F1, F2. Da die Bewegung der Trägheitskraft –ma durch das Moment der Federkräfte F1, F2 ausgeglichen wird, wird Folgendes erhalten maH = F1P1 + F2P2. Da die Federkräfte F1, F2 ausgedrückt werden durch F1 = kP1θ bzw. F2 = kP2θ, wobei k die Federkonstante ist, wird als nächstes maH = kθ(P1² + P2²) erhalten. Aus der Gleichung kann kθ in der Federkraft berechnet werden. Durch das Eliminieren der Federkräfte F1, F2 wird Folgendes erhalten: T1 = mg × P2/(P1 + P2) + maP1H/(P1² + P2²) und genauso wird Folgendes erhalten: T2 = mg × P1/(P1 + P2) – maP2H/(P1² + P2²). Nachdem die Raddrücke T1, T2 proportional zu diesen Werten berechnet werden, ordnet die Drehmomentzuordnung die Drehmomente zu.
• Zusammengefasst gilt:

  
• In der Beschreibung wird der Anteil der Raddrücke unter der Annahme bestimmt, dass elastische Räder für die Antriebsräder 6, 8 verwendet werden. In dem Fall beispielsweise, wo die Elastizität der Antriebsräder 6, 8 zu vernachlässigen ist, sollte die Balance zwischen dem Moment der Kraft durch Schwerkraft oder der Trägheitskraft um das Antriebsrad 6 und das Moment der Kraft des Raddruckes T2, der auf das Antriebsrad 8 aufgebracht wird, bestimmt werden. In dieser Weise kann das Moment der Kraft T2 bestimmt werden. Aus der Balance bzw. dem Momentengleichgewicht zwischen dem Moment der Kraft der Schwerkraft oder der Trägheitskraft um das Antriebsrad 8 und dem Moment der Kraft des Raddruckes, der auf das Antriebsrad 6 aufgebracht wird, kann genauso der Raddruck T1 bestimmt werden. Dann können die Drehmomente proportional zum Anteil der Raddrücke zugeordnet sein.
• Durch Zuordnung der Drehmomente proportional zu den Raddrücken, die auf die Antriebsräder 6, 8 aufgebracht werden, können die folgenden Vorteile erreicht werden.
• (1) Die Drehmomente werden optimal den vorderen und hinteren Antriebsrädern zugeordnet.
• (2) Somit tritt kein Übermaß oder Mangel bei den Drehmomenten auf. Das heißt, ein leer laufendes Antriebsrad aufgrund des übermäßigen Drehmomentes oder die Ausgabe von „quietschenden” Blockierungstönen durch das Blockieren des Antriebsrades aufgrund des unzureichenden Drehmomentes tritt nicht auf.
• (3) Da blockierende oder leer laufende Antriebsräder nicht in signifikanter Weise auftreten, kann der Stapelkran mit einer großen Beschleunigung und Abbremsung fahren.
• (4) Da die Drehmomente optimal zugeordnet werden, tritt eine Schwingung des Stapelkrans nicht in signifikanter Weise auf.
• (5) Da die Drehmomente der vorderen und hinteren Antriebsräder ausgeglichen sind, ist die Menge an Staub, die durch den Kontakt zwischen den Antriebsrädern und der Laufbahn erzeugt wird, klein.
• In dem Ausführungsbeispiel ist der Stapelkran mit einem vorderen Rad und einem hinteren Rad als ein Beispiel gezeigt. In dem Fall, wo ein Stapelkran mit vier Antriebsrädern, die zwei vordere Räder und zwei hintere Räder aufweisen, verwendet wird, wird alternativ in der gleichen Weise wie im Fall des Ausführungsbeispiels, das Drehmoment bestimmt, welches den vorderen Rädern zugeordnet wird, und das Drehmoment wird gleich für jedes der linken und rechten vorderen Räder aufgeteilt (112 des Drehmomentes wird jedem der linken und rechten vorderen Räder zugeordnet). Genauso wird das Drehmoment bestimmt, welches den hinteren Rädern zugeordnet wird und das Drehmoment wird gleich für jedes der linken und rechten hinteren Räder aufgeteilt (1/2 des Drehmomentes wird jedem der linken und rechten hinteren Räder zugeordnet). In dem Fall, wo ein oberes Fahrzeug bzw. eine obere Laufkatze zusätzlich am oberen Teil des Stapelkrans vorgesehen ist, sollte die Position des Schwerpunktes des Fahrzeugs um den anderen Anteil als den Hubrahmen unter Berücksichtigung des unteren Fahrzeugs, des oberen Fahrzeugs und des Masten bestimmt werden. Obwohl das Ausführungsbeispiel in Verbindung mit dem Fall beschrieben worden ist, wo der Stapelkran verwendet wird, ist die vorliegenden Erfindung auch auf Schienenfahrzeuge, auf automatisch geleitete Fahrzeuge (AGVs), die auf dem Boden ohne Verwendung irgendwelcher Schienen fahren, und insbesondere auf Lauffahrzeuge mit einem Masten und einem Hubrahmen anwendbar.
• Bezugszeichenliste

2

Stapelkran

3

Laufschiene

4

Fahrzeug

6

hinteres Antriebsrad

8

vorderes Antriebsrad

10

hinterer Antriebsmotor

12

vorderer Antriebsmotor

14

Hubmotor

16

Mast

17

Winde

18

Aufhängungsglied

20

Hubrahmen

22

Artikel

24

Gleitgabel

26

an der Maschine liegende Steuereinheit

28

Bodensteuereinheit

30, 32

Laserdistanzmessvorrichtung

40

Hub- und Absenkungsgeschwindigkeitsmustererzeugungseinheit

41, 51

PID-Steuereinheit

42, 52

Schwingungsunterdrückungssteuereinheit

43

Servomechanismus

50

Fahrgeschwindigkeitsmustererzeugungseinheit

53

Drehmomentzuordnungseinheit

54, 55

Servomechanismus

G

Schwerpunkt

g

Schwerpunktbeschleunigung

a

Fahrtbeschleunigung und -abbremsung

a2

Beschleunigung und Abbremsung für Hub und Absenkung

m

gesamte Masse des Stapelkrans

m'

Masse des Hubrahmens

m''

Massenanteil von anderen Dingen als dem Hubrahmen

H

Höhe des Schwerpunktes des Stapelkrans

H2

Höhe des Schwerpunktes des Hubrahmens und des Artikels

H3

Höhe des Schwerpunktes des anderen Anteils außer dem Hubrahmen

P1, P2

horizontale Distanz vom Schwerpunkt zum Antriebsrad

Claims (2)

1. Lauffahrzeug (4) mit einer Vielzahl von Antriebsrädern (6, 8) entlang einer Laufrichtung, wobei das Lauffahrzeug (4) Folgendes aufweist: einen Masten (16) und einen Hubrahmen (20), der entlang dem Masten (16) angehoben und abgesenkt wird; Raddruckdetektionsmittel (41, 51) zur Bestimmung eines Anteils von Raddrücken, die auf jedes der Antriebsräder (6, 8) aufgebracht werden; Drehmomentzuordnungsmittel (53) zur Zuordnung von Drehmomenten, die zum Fahren erforderlich sind, zu jedem der Antriebsräder (6, 8), entsprechend dem Anteil der Raddrücke, die durch die Raddruckdetektionsmittel (41, 51) bestimmt wurden, dadurch gekennzeichnet, dass die Raddruckdetektionsmittel (41, 51) die Höhe (H) des Schwerpunkts (G) des Lauffahrzeugs (4) berechnen, basierend auf der Höhe des Hubrahmens (20), des Vorhandenseins oder der Abwesenheit eines Artikels auf dem Hubrahmen (20), der Beschleunigung und Verzögerung für das Anheben und Absenken des Hubrahmens (20), und der Höhe des Schwerpunkts von anderen Teilen als dem Hubrahmen (20), und dass die Raddruckdetektionsmittel (41, 51) den Anteil der Raddrücke bestimmen, der auf jedes der Antriebsräder (6, 8) aufgebracht wird, basierend auf der Höhe (H) des Schwerpunktes (G) des Lauffahrzeuges (4), aufgrund von horizontalen Entfernungen vom Schwerpunkt zu jedem der Antriebsräder (6, 8) und aufgrund einer Fahrtbeschleunigung und Fahrtabbremsung.
2. Laufsteuerverfahren für ein Lauffahrzeug (4) mit einer Vielzahl von Antriebsrädern (6, 8) entlang einer Laufrichtung, einem Masten (16) und einen Hubrahmen (20), der entlang dem Masten (16) angehoben und abgesenkt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bestimmen eines Anteils von Raddrücke, der auf jedes der Antriebsräder (6, 8) aufgebracht wird; Zuordnen von Drehmomenten, die zum Fahren erforderlich sind, zu jedem der Antriebsräder (6, 8) entsprechend dem bestimmten Anteil der Raddrücke, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H) des Schwerpunkts (G) des Lauffahrzeugs (4) berechnet wird, basierend auf der Höhe des Hubrahmens (20), des Vorhandenseins oder der Abwesenheit eines Artikels auf dem Hubrahmen (20), der Beschleunigung und Verzögerung für das Anheben und Absenken des Hubrahmens (20), und der Höhe des Schwerpunkts von anderen Teilen als dem Hubrahmen (20), und, dass der Anteil der Raddrücke bestimmet wird, der auf jedes der Antriebsräder (6, 8) aufgebracht wird, basierend auf der Höhe (H) des Schwerpunktes (G) des Lauffahrzeuges (4), aufgrund von horizontalen Entfernungen vom Schwerpunkt (G) zu jedem der Antriebsräder (6, 8) und aufgrund einer Fahrtbeschleunigung und Fahrtabbremsung.

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