DE102011013248B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung des Fahrbetriebs eines Flurförderzeugs - Google Patents
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Abstract
Regeleinrichtung für den Fahrmotor und den Lenkmotor eines Flurförderzeugs mit einem mit einem Fahrsollsignal beaufschlagten Fahrsollwertgeber für einen Fahrmotorregler, der ein Fahrstellsignal für den Fahrmotor (12) erzeugt und ein Geschwindigkeits-Istsignal vom Fahrmotor (12) erhält, einem mit einem Lenksollsignal beaufschlagten Lenksollwertgeber für einen Lenkmotorregler (22), der ein Lenkgeschwindigkeitsstellsignal für den Lenkmotor (16) erzeugt und ein Lenkgeschwindigkeits-Istsignal vom Lenkmotor (16) erhält, wobei das erste Lenksollsignal auch auf den Fahrsollwertgeber gegeben wird, der so ausgebildet ist, dass das erste Fahrsollsignal mit steigendem ersten Lenksollwertsignal zunehmend verringert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahristgeschwindigkeitssignal auch auf den Lenksollwertgeber gegeben wird und der Lenksollwertgeber so ausgebildet ist, dass eine Änderung des ersten Lenksollsignals über eine Anstiegfunktion auf den Lenkmotorregler (22) gegeben wird, wobei die Steilheit der Anstiegsfunktion mit steigender Fahrgeschwindigkeit kleiner wird.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung des Fahrbetriebs eines Flurförderzeugs nach Anspruch 1 sowie auf eine Regelvorrichtung für den Fahr- und Lenkmotor eines Flurförderzeugs nach Anspruch 2.
- Aus
DE 10 2004 046 890 A1 ist ein Verfahren zur Kippvermeidung von hinterradgelenkten Fahrzeugen bekannt geworden, bei dem Schräglaufwinkel ermittelt werden, die mit zulässigen Schräglaufwinkeln verglichen werden zwecks Eingriff in eine Fahrzeuglenkung, wenn der Istwert des Schräglaufwinkels zum zulässigen Schräglaufwinkel eine vorgegebene Relation aufweist. Die Schräglaufwinkel an den gelenkten Hinterrädern des Fahrzeugs werden mit einem zusätzlichen Schräglaufwinkelhöchstwert verglichen, und der Lenkwinkel wird so geregelt, dass der Schräglaufwinkel unterhalb des zulässigen Höchstwertes liegt. Es ist ferner bekannt geworden, die Fahrzeuggeschwindigkeit vom Lenksollwert bzw. Lenkistwert abhängig zu machen. Eine derartige Steuerung oder Regelung wird als „curve control“ bezeichnet. Sie wirkt sich so aus, dass ab einer bestimmten Sollwert- bzw. Istwertabweichung für den Lenkwinkel relativ zur Geradeausstellung die Fahrzeuggeschwindigkeit gedrosselt wird. Der Lenkmotor folgt bei entsprechender Sollwertvorgabe (z.B. bei einem Sollwertsprung) mit der maximalen Drehzahl (maximale Lenkgeschwindigkeit). Die curve control kann die Fahrgeschwindigkeit erst anpassen, wenn eine Lenksollwertänderung durchgeführt wurde. Das hat zur Folge, dass der Lenkmotor bei entsprechender Sollwertvorgabe mit hoher Geschwindigkeit dem Lenksollwert folgt, während das Fahrzeug sich noch mit einer sehr hohen Geschwindigkeit bewegt. Dies kann zum Traktionsverlust und/oder zur Kippneigung des Flurförderzeugs führen. Um dies zu vermeiden, ist bekannt, die allgemeine maximale Fahrgeschwindigkeit zu begrenzen. - Aus der
EP 1 792 805 B 1 ist eine Antriebs- und Lenkeinheit für ein Flurförderzeug bekannt geworden, wobei die Lenkwinkelgeschwindigkeit von der Fahrgeschwindigkeit abhängig gemacht wird. Die Drehzahlmessung wird mittels eines Sensors bestimmt und von einem Prozessor ausgewertet, der mit dem Lenk- und Fahrmotor in Verbindung steht. - Aus
US 6 542 801 B2 ist ein Servolenksystem mit Sensoren zur Erfassung der Fahristgeschwindigkeit und der Lenkistgeschwindigkeit bekannt. Die erfassten Werte werden an eine Steuereinheit übermittelt, die derart ausgebildet ist, dass sie eine festgelegte Übersetzung zur Erhöhung oder Verringerung der Fahristgeschwindigkeit verändern kann. - Die
WO 2004/024537 A1 - Aus der
DE 100 08 984 A1 ist eine weitere Lenkvorrichtung für ein Flurförderzeug bekannt geworden, die vorsieht die maximale Lenkgeschwindigkeit zu verringern, wenn die Fahrgeschwindigkeit zunimmt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung des Fahrbetriebs eines Flurförderzeugs anzugeben, mit dem eine allgemein höhere Maximalgeschwindigkeit erreicht werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die an die Fahrgeschwindigkeit angepasste maximale Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkmotors mit größer werdender Fahrgeschwindigkeit verringert.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Lenkwinkelgeschwindigkeit, die maximal möglich ist, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert. Somit wird ein hartes und schnelles Einlenken bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten unterbunden. Durch die bereits erläuterte curve control wird die Fahrzeuggeschwindigkeit gedrosselt, was wiederum zur Folge hat, dass die Lenkwinkelgeschwindigkeit sich dem anpassen kann. Durch die gegenseitigen Abhängigkeiten der Fahrzeuggeschwindigkeit vom Lenkwinkel einerseits und der Lenkwinkelgeschwindigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit andererseits ist eine höhere allgemeine Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs möglich, da sowohl die Wahrscheinlichkeit eines Traktionsverlustes als auch die Kippneigung des Flurförderzeugs bei hohen Geschwindigkeiten und starken Lenkbewegungen verringert wird.
- Eine Regeleinrichtung für den Fahr- und den Lenkmotor eines Flurförderzeugs nach der Erfindung sieht einen mit einem Fahrsollsignal beaufschlagten Fahrsollwertgeber für einen Fahrmotorregler vor, der ein Fahrstellsignal für den Fahrmotor erzeugt und ein Geschwindigkeitssignal vom Fahrmotor erhält. Ein Lenkmotor wird über einen Lenksollwertgeber mit einem ersten Lenksollsignal beaufschlagt, wobei der Regler ein Lenkgeschwindigkeitsstellsignal für den Lenkmotor erzeugt und ein Lenkgeschwindigkeits-Istsignal vom Lenkmotor erhält. Das erste Lenksollsignal wird auch auf den Fahrsollwertgeber gegeben, der so ausgebildet ist, dass das erste Fahrsollsignal mit steigendem ersten Lenksollsignal zunehmend verringert wird. Erfindungsgemäß wird das Fahrgeschwindigkeits-Istsignal auf den Lenksollwertgeber gegeben, und dieser ist so ausgebildet, dass eine Änderung des ersten Lenksollsignals über eine Anstiegfunktion auf den Lenkregler gegeben wird, wobei die Steilheit der Anstiegsfunktion mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner wird. Vorzugsweise wird das Lenksollsignal über einen Rampengenerator auf den Lenkregler gegeben.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
1 zeigt ein Blockschaltbild für die erfindungsgemäße Regeleinrichtung, -
2 zeigt ein Diagramm für die Abhängigkeit der maximalen Lenkgeschwindigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, -
3 zeigt zwei Sollwertkurven für den Lenksollwert sowie eine Kurve für die Fahrgeschwindigkeit, -
4 zeigt eine ähnliche Darstellung wie3 mit geänderter Fahrgeschwindigkeit, -
5 zeigt ein ähnliches Diagramm wie3 und4 mit einer Änderung der Fahrgeschwindigkeit, -
6 zeigt ein ähnliches Diagramm wie5 bei nicht konstanter Fahrgeschwindigkeit. - In
1 ist eine Regelvorrichtung10 für einen Fahrmotor12 eines Flurförderzeugs gezeigt. Eine zweite Regelvorrichtung14 ist für einen Lenkmotor16 des Flurförderzeugs vorgesehen. Die Regelvorrichtung10 enthält neben einem Regler18 eine sogenannte „curve control“20 , auf die nachfolgend noch eingegangen wird. Der Regler erzeugt ein PWM-Signal für den elektrischen Fahrmotor, und der Fahristwert wird auf den Regler rückgemeldet. Der Fahristwert ist zum Beispiel die Drehzahl des Fahrmotors. Der Fahristwert entspricht der Fahrgeschwindigkeit des nicht gezeigten Flurförderzeugs. - Die Regelvorrichtung
14 enthält neben dem Regler22 einen Rampengenerator24 und einen Block26 , der zum Beispiel „teach in‟-Werte, Lenktabellen oder dergleichen enthält. Der Regler22 erzeugt ein PWM-Signal für den elektrischen Lenkmotor, und die Rückmeldung erfolgt durch einen Lenkistwert auf den Regler. - Wie außerdem in
1 zu erkennen, wird der Fahristwert über eine Leitung28 auf den Rampengenerator24 gegeben. Der Lenksollwert wird über eine Leitung30 auf die curve control20 der Regelvorrichtung10 gegeben. - Die gezeigte Regelvorrichtung nach
1 arbeitet wie folgt. - Der Fahrer gibt auf die Regelvorrichtung einen Fahrsollwert und über die Lenkung einen Lenksollwert, wobei beide Sollwerte auf die curve control
20 gegeben werden. Die curve control arbeitet derart, dass mit zunehmendem Lenksollwert der maximale Fahrsollwert begrenzt wird, um eine Kippneigung zu verhindern. Die curve control modifiziert mithin den Fahrsollwert und gibt diesen modifizierten Fahrsollwert auf den Regler für die Fahrgeschwindigkeit. Umgekehrt wird der Fahristwert zusammen mit dem Lenksollwert auf den Rampengenerator24 gegeben. Die Steilheit des Rampengenerators24 ist dabei von der Fahrgeschwindigkeit abhängig. Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit wird daher die maximale Lenkgeschwindigkeit verringert. Der modifizierte Sollwert gelangt auf den Regler22 und bestimmt somit die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkmotors16 . - Die beschriebene Funktion wird weiter anhand der Diagramme nach den
2 bis6 erläutert. - Die in
2 dargestellte Kurve40 gibt die maximale Lenkwinkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit wieder. Die maximale Lenkgeschwindigkeit wird mit der Fahrgeschwindigkeit reduziert. In2 wird die Geschwindigkeit 10 km/h auf 6 km/h reduziert, wenn der Lenkwinkel von 0° auf 80° geändert wird. - In
3 ist der Lenksollwert in durchgezogener Linie gezeigt. Der Rampengenerator errechnet daraus eine relativ große Steilheit für den Übergang, der in3 mit 42 bezeichnet ist. Die Fahrgeschwindigkeit ist hier bei 44 mit konstant 6 km/h angegeben. - In
4 ist ein ähnlicher Sprung des Lenksollwerts von 0 auf 60° wie in3 angegeben, jedoch bei einer konstanten Fahrgeschwindigkeit von 10 km/h. Man erkennt, dass der Übergang46 auf den Lenksollwert deutlich flacher verläuft. Bei den3 und4 ist jedoch die curve control noch nicht berücksichtigt, bei der - wie beschrieben - bei steigendem Lenkwinkel eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit bewirkt wird. Dies ist in den5 und6 zu erkennen. - In
5 wird wiederum von einem Sprung des Lenksollwerts von 0 auf 60° ausgegangen. Es ergibt sich eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit von 11 km/h auf 6 km/h mit einem rampenförmigen Übergang, wie er bei 48 zu erkennen ist. Die Änderung des Lenksollwerts bzw. der Lenkwinkelgeschwindigkeit ist bei 50 angedeutet. - In
6 ist wiederum ein Sprung des Lenksollwerts von 0 auf 60° vorausgesetzt bei nicht konstanter Fahrgeschwindigkeit, die bei52 angedeutet ist. Man erkennt, dass der Übergang der maximalen Lenkwinkelgeschwindigkeit, wie sie bei54 durch eine Kurve angedeutet ist, zunächst bei hoher Fahrgeschwindigkeit eine geringere Steigung hat, die sich mit sinkender Fahrgeschwindigkeit erhöht. - Insgesamt ist es möglich, wie dies aus den Diagrammen nach den
2 bis6 deutlich wird, dass durch die kombinierte Beeinflussung der Fahrgeschwindigkeit durch den Lenkwinkel einerseits und die maximale Lenkwinkelgeschwindigkeit durch die Fahrgeschwindigkeit andererseits, dass die allgemeine Fahrgeschwindigkeit erhöht werden kann, ohne dass Traktionsverlust oder Kippneigung befürchtet werden muss.
Claims (2)
- Regeleinrichtung für den Fahrmotor und den Lenkmotor eines Flurförderzeugs mit einem mit einem Fahrsollsignal beaufschlagten Fahrsollwertgeber für einen Fahrmotorregler, der ein Fahrstellsignal für den Fahrmotor (12) erzeugt und ein Geschwindigkeits-Istsignal vom Fahrmotor (12) erhält, einem mit einem Lenksollsignal beaufschlagten Lenksollwertgeber für einen Lenkmotorregler (22), der ein Lenkgeschwindigkeitsstellsignal für den Lenkmotor (16) erzeugt und ein Lenkgeschwindigkeits-Istsignal vom Lenkmotor (16) erhält, wobei das erste Lenksollsignal auch auf den Fahrsollwertgeber gegeben wird, der so ausgebildet ist, dass das erste Fahrsollsignal mit steigendem ersten Lenksollwertsignal zunehmend verringert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahristgeschwindigkeitssignal auch auf den Lenksollwertgeber gegeben wird und der Lenksollwertgeber so ausgebildet ist, dass eine Änderung des ersten Lenksollsignals über eine Anstiegfunktion auf den Lenkmotorregler (22) gegeben wird, wobei die Steilheit der Anstiegsfunktion mit steigender Fahrgeschwindigkeit kleiner wird.
- Regeleinrichtung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lenksollsignal über einen Rampengenerator (24) auf den Lenkregler (22) gegeben wird.
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