DE102014113493A1 - Truck with a steering angle sensor - Google Patents

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Klaas Behr
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Abstract

Flurförderzeug mit einer Lenksteuerung und mindestens einem Lenkwinkelsensor, der eine ein Magnetelement tragende Eingangswelle und zwei Sensoreinheiten aufweist, von denen eine als eine bestromt arbeitende Hall-Sensoreinheit und eine als eine unbestromt arbeitende Magnet-Sensoreinheit mit dem Magnetelement zusammenwirken, um dessen Drehung zu erfassen, wobei die Lenksteuerung das oder die gelenkten Räder ansteuert und jede Sensoreinheit eine Steuereinheit besitzt, die jeweils einen Istwert für die erfolgte Drehung der Eingangswelle ermittelt und an die Lenksteuerung anlegt, die eine Übereinstimmung der anliegenden Werte prüft.Truck with a steering control and at least one steering angle sensor having a magnetic element bearing input shaft and two sensor units, one of which cooperates as a powered Hall sensor unit and a non-energized magnetic sensor unit with the magnetic element to detect its rotation, wherein the steering control controls the steered wheels and each sensor unit has a control unit, which in each case determines an actual value for the completed rotation of the input shaft and applies it to the steering control, which checks a match of the applied values.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit einer Lenksteuerung und einem Lenkwinkelsensor. The present invention relates to an industrial truck with a steering control and a steering angle sensor.

Flurförderzeuge und andere Fahrzeuge mit einer elektrischen Lenkung sind bekannt. Bei der elektrischen Lenkung wird ein von einem Lenkwinkelgeber erfasster Sollwert für das oder die gelenkten Räder über einen ersten Lenkwinkelsensor erfasst. Die Bewegung des oder der gelenkten Räder, des Lenkmotors oder des Lenkgetriebes wird von einem zweiten Lenkwinkelsensor erfasst. Der Lenkmotor stellt das oder die gelenkten Räder entsprechend. Hierbei liegt keine durchgehende mechanische Verbindung vom Winkelgeber zum gelenkten Rad vor. Die elektrische Lenkung wird daher auch als Steer-by-wire bezeichnet. Forklifts and other vehicles with an electric steering are known. In the case of electric steering, a setpoint value for the steered wheel (s), detected by a steering angle sensor, is detected via a first steering angle sensor. The movement of the steered or the steered wheels, the steering motor or the steering gear is detected by a second steering angle sensor. The steering motor adjusts the steered wheels or wheels accordingly. There is no continuous mechanical connection from the angle sensor to the steered wheel. The electric steering is therefore also referred to as steer-by-wire.

Bei den Lenkwinkelsensoren wird zwischen Multiturn-Sensoren und Singleturn-Sensoren unterschieden. Die Multiturn-Sensoren können die absolute Position über mehrere Umdrehungen erfassen. Bei der Verwendung eines Singleturn-Sensors kann nur eine Vollumdrehung absolut erfasst werden. Daher ist bekannt, den Singleturn-Sensor über ein Untersetzungsgetriebe mit dem Lenkwinkelgeber oder dem Lenkmotor zu verbinden, so dass selbst mehrere Vollumdrehungen des Lenkwinkelgebers oder des Lenkmotors nur zu einer Umdrehung des Lenkwinkelsensors führen. The steering angle sensors distinguish between multiturn sensors and single-turn sensors. The multi-turn sensors can detect the absolute position over several revolutions. When using a single-turn sensor, only one complete revolution can be detected absolutely. Therefore, it is known to connect the single-turn sensor via a reduction gear with the steering angle sensor or the steering motor, so that even several full revolutions of the steering angle sensor or the steering motor only lead to one revolution of the steering angle sensor.

Aus DE 10 2004 062 448 A1 ist ein Lenkwinkelsensor bekannt, der eine Inkrementcodierung mit Magnetabschnitten ausweist. Ferner ist eine Zähleinheit mit wenigstens einer Induktionsschleife vorgesehen, um ein ferromagnetisches Element derart einzusetzen, dass bei einem Vorbeiführen des Magnetabschnitts an dem ferromagnetischen Element eine schlagartige Ummagnetisierung erfolgt, wodurch in der Induktionsschleife genügend elektrische Energie zur Aktivierung des Zählspeichers bereitgestellt wird. Auf diese Weise ist zur Abtastung der Inkrementcodierung keine externe Energie erforderlich und der absolute Lenkwinkel kann an einem Fahrzeug auch bei einem Verdrehen des Lenkrades mit ausgeschalteter Zündung oder abgeklemmter Batterie zuverlässig erfasst werden. Das ferromagnetische Element, das mit seiner schlagartigen Ummagnetisierung die elektrische Energie zur Aktivierung des Zählspeichers bereitstellt, ist ein sogenannter Wiegand-Draht, der auch als Impulsdraht bezeichnet wird. Out DE 10 2004 062 448 A1 a steering angle sensor is known, which identifies an incremental coding with magnetic sections. Furthermore, a counting unit with at least one induction loop is provided in order to use a ferromagnetic element in such a way that when the magnet section moves past the ferromagnetic element a sudden remagnetization takes place, whereby sufficient electrical energy is provided in the induction loop for activating the counting memory. In this way, no external energy is required for sampling the incremental coding, and the absolute steering angle can be reliably detected on a vehicle even when the steering wheel is turned off with the ignition or the battery disconnected. The ferromagnetic element, which provides the electrical energy for activating the counting memory with its sudden remagnetization, is a so-called Wiegand wire, which is also referred to as a pulse wire.

Aus EP 1 734 344 B1 ist ein Drehwinkelsensor für eine elektrische Lenkung eines Flurförderzeugs bekannt geworden, bei der zwei magnetfeldempfindliche Sensorelemente auf orthogonalen Achsen angeordnet sind, deren Ausgangssignale an eine Auswerteeinheit gegeben werden, die einen Drehwinkelwert der beiden Sensorelemente bestimmt und die gemessenen Werte mit idealen Werten vergleicht, um ein Warn- oder Stoppsignal zu erzeugen, wenn der Unterschied zwischen gemessenem und idealem Wert einen vorgegebenen Betrag erreicht. Out EP 1 734 344 B1 a rotation angle sensor for an electric steering of a truck has become known, in which two magnetic field-sensitive sensor elements are arranged on orthogonal axes whose output signals are given to an evaluation unit, which determines a rotational angle value of the two sensor elements and compares the measured values with ideal values to a warning or stop signal when the difference between the measured and ideal value reaches a predetermined amount.

Von der Firma FRABA wird unter dem Produktnamen „Posital“ ein Drehwinkelsensor beschrieben, bei dem ein Hall-Sensor gemeinsam mit einem Wiegand-Sensor eingesetzt wird. Der Hall-Sensor wird eingesetzt, um die Winkellage eines sich drehenden Permanentmagneten zu bestimmen, während der Wiegand-Sensor eingesetzt wird, um die Anzahl der Vollumdrehungen zu zählen und zu speichern. The company FRABA describes a rotation angle sensor under the product name "Posital" in which a Hall sensor is used together with a Wiegand sensor. The Hall sensor is used to determine the angular position of a rotating permanent magnet while the Wiegand sensor is used to count and store the number of full revolutions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug mit einem Lenkwinkelsensor bereitzustellen, der mit einfachen Mitteln eine redundante Erfassung des Drehwinkels erlaubt. The invention has for its object to provide a truck with a steering angle sensor, which allows a simple way a redundant detection of the rotation angle.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Flurförderzeug mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. According to the invention the object is achieved by an industrial truck with the features of claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen. Preferred embodiments can be found in the subclaims.

Das erfindungsgemäße Flurförderzeug besitzt eine Lenksteuerung und einen Lenkwinkelsensor. Der Lenkwinkelsensor besitzt eine ein Magnetelement tragende Eingangswelle und zwei magnetfeldempfindliche Sensoreinheiten. Eine Sensoreinheit ist als eine bestromt arbeitende Hall-Sensoreinheit ausgebildet. Die andere Sensoreinheit ist als eine unbestromt arbeitende Magnet-Sensoreinheit ausgebildet. Beide Sensoreinheiten wirken mit dem Magnetelement zusammen, um dessen Drehung zu erfassen. Die Lenksteuerung steuert das oder die gelenkten Räder des Flurförderzeugs an. Jede der Sensoreinheiten besitzt eine Steuereinheit, die jeweils einen Istwert für die erfolgte Drehung der Eingangswelle ermittelt und an die Lenksteuerung anlegt, die eine Übereinstimmung der anliegenden Werte prüft. Im Gegensatz zu bekannten Multiturn-Sensoren wird hier die unbestromt arbeitende Magnet-Sensoreinheit nicht nur dazu genutzt, die Anzahl der Umdrehungen zu zählen und zu speichern. Vielmehr wird auch genutzt, dass zum Zeitpunkt des Impulses an dem unbestromt arbeitenden Magnet-Sensor auch der Istwert für die erfolgte Drehung der Eingangswelle bekannt ist und so mit dem Istwert der Hall-Sensoreinheit verglichen werden kann. The truck according to the invention has a steering control and a steering angle sensor. The steering angle sensor has an input shaft supporting a magnetic member and two magnetic field sensitive sensor units. A sensor unit is designed as an energized Hall sensor unit. The other sensor unit is designed as a non-energized magnetic sensor unit. Both sensor units cooperate with the magnetic element to detect its rotation. The steering control controls the steered or the wheels of the truck. Each of the sensor units has a control unit, which in each case determines an actual value for the completed rotation of the input shaft and applies it to the steering control, which checks a match of the applied values. In contrast to known multiturn sensors, the non-energized magnetic sensor unit is used here not only to count and store the number of revolutions. Rather, it is also used that at the time of the pulse to the non-energized magnetic sensor and the actual value for the completed rotation of the input shaft is known and can be compared with the actual value of the Hall sensor unit.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist eine weitere Sensoreinheit in Form einer weiteren Hall-Sensoreinheit vorgesehen, deren erfasster Istwert für die erfolgte Drehung der Eingangswelle ebenfalls an der Lenksteuerung anliegt. Durch die Verwendung einer zweiten Hall-Sensoreinheit wird ein drittes, unabhängiges Winkelsignal erzeugt, welches eine deutlich höhere Auflösung als das Signal der unbestromt arbeitenden Magnet-Sensoreinheit bietet. Durch einen zusätzlichen Vergleich der beiden Signale der Hall-Sensoreinheiten kann auch in kleinen Winkelbereichen eine redundante Überwachung der Signale erfolgt. In a preferred refinement, a further sensor unit in the form of a further Hall sensor unit is provided, whose detected actual value for the completed rotation of the input shaft also rests against the steering control. By using a second Hall sensor unit, a third, generates independent angle signal, which offers a much higher resolution than the signal of the non-energized magnetic sensor unit. By an additional comparison of the two signals of the Hall sensor units, a redundant monitoring of the signals can take place even in small angular ranges.

In einer Weiterentwicklung ist eine weitere Sensoreinheit in Form einer zweiten unbestromt arbeitenden Magnet-Sensoreinheit vorgesehen. Die Orientierung der zweiten unbestromt arbeitenden Magnet-Sensoreinheit erfolgt quer zur ersten unbestromt arbeitenden Magnet-Sensoreinheit. Der erfasste Istwert für die erfolgte Drehung der Eingangswelle wird ebenfalls an die Steuerung weitergeleitet. Durch die Verwendung von zwei unbestromt arbeitenden Magnet-Sensoreinheiten kann für zwei Winkelstellungen die Position überprüft werden. In a further development, a further sensor unit in the form of a second non-energized magnetic sensor unit is provided. The orientation of the second non-energized magnetic sensor unit is transverse to the first non-energized magnetic sensor unit. The detected actual value for the completed rotation of the input shaft is also forwarded to the controller. By using two non-energized magnetic sensor units, the position can be checked for two angular positions.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Lenksteuerung dazu ausgebildet, um bei einem Anfahren des Fahrzeugs das oder die gelenkten Räder in eine Referenzposition zu verfahren. Ausgehend von der Referenzposition erfolgt dann die Überwachung des Lenkwinkels über die beiden Sensoreinheiten. Das Anfahren der Referenzposition stellt sicher, dass zu Beginn des Betriebes, also beim Anfahren des Flurförderzeugs, eine definierte Position vorliegt. In a preferred development, the steering control is designed to move the vehicle or the steered wheels in a reference position when starting the vehicle. Starting from the reference position, the steering angle is then monitored via the two sensor units. Approaching the reference position ensures that there is a defined position at the beginning of the operation, ie when the truck starts up.

In einer möglichen Ausgestaltung kann die Referenzposition als ein Anschlag ausgebildet sein, an den das oder die gelenkten Räder in ihrer Referenzposition anliegen. Bei dieser Ausgestaltung werden das oder die Räder bis zum Erreichen eines Anschlags verfahren, wobei dann der Anschlag die Referenzposition der Räder vorgibt. Die definierte Referenzposition erlaubt es beispielsweise beim Anfahren zu prüfen, ob die unbestromt arbeitende Magnet-Sensoreinheit im abgeschalteten Zustand des Fahrzeugs korrekt gearbeitet hat. In one possible embodiment, the reference position may be formed as a stop against which the steered wheels or the wheels in their reference position. In this embodiment, the wheel or wheels are moved to reach a stop, in which case the stop pretends the reference position of the wheels. The defined reference position allows, for example when starting to check whether the non-energized magnetic sensor unit has worked correctly in the off state of the vehicle.

In einer anderen Ausgestaltung ist es möglich, einen Positionssensor vorzusehen, der die Referenzposition des oder der gelenkten Räder erfasst. Auch hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Lenksteuerung bei einem Anfahren des Fahrzeugs von einer korrekten Winkellage ausgeht. Ein Positionssensor ist beispielsweise vorzusehen, wenn eine 360°-Lenkung vorliegt, die keinen Anschlag für das gelenkte Rad erlaubt. In another embodiment, it is possible to provide a position sensor which detects the reference position of the steered wheels or steered wheels. This also makes it possible to ensure that the steering control assumes a correct angular position when the vehicle starts up. A position sensor is to be provided, for example, when there is a 360 ° steering that does not allow a stop for the steered wheel.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist mindestens eine der Sensoreinheiten mit einer Bus-Schnittstelle ausgestattet, um den Istwert für die erfolgte Drehung an die Lenksteuerung auszugeben. In a further preferred refinement, at least one of the sensor units is equipped with a bus interface in order to output the actual value for the rotation made to the steering control.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist als unbestromt arbeitende Magnet-Sensoreinheit eine Wiegand-Sensoreinheit vorgesehen. Der Wiegand-Sensor besitzt ein ferromagnetisches Element, das mit seiner schlagartigen Ummagnetisierung eine elektrische Energie freisetzt, die zur Aktivierung beispielsweise eines Zählspeichers und zum Inkrementieren des Zählspeichers genutzt werden kann. In a preferred embodiment, a Wiegand sensor unit is provided as a non-energized magnetic sensor unit. The Wiegand sensor has a ferromagnetic element which, with its sudden remagnetization, releases an electrical energy that can be used to activate, for example, a counting memory and to increment the counting memory.

Alternativ oder zusätzlich kann bei der unbestromt arbeitenden Magnet-Sensoreinheit auch auf einen GMR-Sensor zurückgegriffen werden. Ein GMR-Sensor nutzt einen Giant Magneto-Resistance-Effekt, der ein Verfahren zu berührungslosen Umdrehungszählung eines rotierenden Magneten darstellt. Der GMR-Effekt beruht darauf, dass in einem Paket aus zwei ferromagnetischen Schichten, welche durch eine weitere, sehr dünne Schicht ohne ferromagnetische Eigenschaften getrennt sind, eine der Magnetschichten, die sogenannte Sensorschicht, ummagnetisiert wird, so dass der elektrische Widerstand einer Zwischenschicht sich stark ändert. Alternatively or additionally, in the case of the non-energized magnetic sensor unit, a GMR sensor can also be used. A GMR sensor uses a giant magneto-resistance effect, which is a method for non-contact revolution counting of a rotating magnet. The GMR effect is based on the fact that in a package of two ferromagnetic layers, which are separated by a further, very thin layer without ferromagnetic properties, one of the magnetic layers, the so-called sensor layer, is re-magnetized, so that the electrical resistance of an intermediate layer is strong changes.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die unbestromt arbeitende Magnet-Sensoreinheit mit einer Welle eines Lenkmotors verbunden. Durch das Zusammenwirken mit dem Lenkmotor, dessen Drehungen in der Regel untersetzt werden, entsteht selbst für den Fall, dass die Magnet-Sensoreinheit nur bei einer vollständigen Drehung um 360° anspricht, aufgrund der vielen Umdrehungen des Lenkmotors eine gute Auflösung des zurückgelegten Winkelbereichs. In a preferred embodiment, the non-energized magnetic sensor unit is connected to a shaft of a steering motor. Due to the interaction with the steering motor, whose rotations are usually reduced, arises even in the event that the magnetic sensor unit responds only at a complete rotation of 360 °, due to the many revolutions of the steering motor, a good resolution of the covered angle range.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Beispiel näher erläutert. Es zeigt: The invention will be explained in more detail using an example. It shows:

1 in einer schematischen Ansicht den Übergang von einem Singleturn-Sensor zu einem Multiturn-Sensor bei einer elektrischen Lenkung, 1 in a schematic view the transition from a single-turn sensor to a multi-turn sensor in an electric steering,

2 den erfindungsgemäßen Aufbau des Lenkwinkelsensors mit einer Hall-Sensoreinheit und einer Wiegand-Sensoreinheit und 2 the inventive structure of the steering angle sensor with a Hall sensor unit and a Wiegand sensor unit and

3 einen alternativen Aufbau des Lenkwinkels. 3 an alternative structure of the steering angle.

1 zeigt in dem Abschnitt a) in einer schematischen Blockansicht den Aufbau einer elektrischen Lenkung mit einem Singleturn-Sensor. Über einen Lenkmotor 10 wird ein schematisch dargestelltes gelenktes Rad 14 über ein Getriebe I 12 angesteuert. Die Drehbewegung des Lenkmotors 10 wird ebenfalls über ein Getriebe II 16 an einen Singleturn-Sensor 18 weitergeleitet. Die Ausgangssignale des Singleturn-Sensors 18 entsprechen einem Winkel von 0° bis 360°. 1 shows in section a) in a schematic block diagram the structure of an electric steering with a single-turn sensor. About a steering motor 10 is a schematically illustrated steered wheel 14 via a gear I 12 driven. The rotational movement of the steering motor 10 is also via a gear II 16 to a single-turn sensor 18 forwarded. The output signals of the single-turn sensor 18 correspond to an angle of 0 ° to 360 °.

1b) zeigt die Verwendung eines Multiturn-Sensors 20. Auch hier wird die Drehbewegung des Lenkmotors 10 über das Getriebe 12 an das oder die gelenkten Räder 14 weitergeleitet. Gleichzeitig dreht der Lenkmotor 10 eine Eingangswelle des Multiturn-Sensors 20, der ohne Beschränkung des Winkelbereichs die Drehbewegung des Lenkmotors 10 erfasst. 1b ) shows the use of a multi-turn sensor 20 , Again, the rotational movement of the steering motor 10 over the transmission 12 to the or the steered wheels 14 forwarded. At the same time, the steering motor turns 10 an input shaft of the multi-turn sensor 20 , the rotation of the steering motor without limiting the angular range 10 detected.

2 zeigt im Detail den Aufbau des bei dem erfindungsgemäßen Flurförderzeugs vorgesehenen Lenkwinkelsensors. Über eine Eingangswelle 22, die beispielsweise mit dem Lenkmotor 10 verbunden ist, wird ein Permanentmagnet 24 gedreht. Eine Hall-Sensoreinheit 26 erfasst in einem Winkelbereich von 0° bis 360° die Winkelstellung des Permanentmagneten 24. Ein entsprechendes Ausgangssignal der Hall-Sensoreinheit 30 wird an einen Mikrocontroller 1 32 und einen Mikrocontroller 2 34 angelegt. 2 shows in detail the structure of the provided for the truck according to the invention steering angle sensor. Via an input shaft 22 For example, with the steering motor 10 is connected, becomes a permanent magnet 24 turned. A Hall sensor unit 26 detects in an angular range of 0 ° to 360 °, the angular position of the permanent magnet 24 , A corresponding output signal of the Hall sensor unit 30 is sent to a microcontroller. 1 32 and a microcontroller 2 34 created.

Ebenfalls wirkt der drehbare Permanentmagnet 24 mit einer Wiegand-Sensoreinheit 28 zusammen. Die Wiegand-Sensoreinheit 28 besitzt einen Wiegand-Draht 36, um den eine Spule 38 gewickelt ist. Zudem ist die Wiegand-Sensoreinheit 28 mit einem Hall-Element 40 ausgestattet. Das Hall-Element 40 ist vorgesehen, um eine Drehrichtung festzustellen. Der Wiegand-Draht ist ein ferromagnetisches Material, das, wenn die Polarität eines externen Magnetfeldes sich ändert, spontan seine Magnetisierung umkehrt. Hierdurch wird in der um den Wiegand-Draht 36 herum angeordneten Spule 38 eine Spannung induziert, die eine Zähleinrichtung 42 auslöst, um ihren Wert zu inkrementieren und den inkrementierten Wert in einem Speicher 44 abzulegen. Bei dem Speicher kann es sich um einen nicht flüchtigen, elektronischen Speicher, beispielsweise einen ferromagnetisch arbeitenden FRAM handeln. Über einen D/A-Wandler 46 kann der gespeicherte Wert dann in ein Ausgangssignal 2 48 umgewandelt werden. Das Ausgangssignal 2 48 liegt dann an dem Mikrocontroller 1 32 und dem Mikrocontroller 2 34 an. Likewise, the rotatable permanent magnet acts 24 with a Wiegand sensor unit 28 together. The Wiegand sensor unit 28 has a Wiegand wire 36 to which a coil 38 is wound. In addition, the Wiegand sensor unit 28 with a reverb element 40 fitted. The Hall element 40 is intended to determine a direction of rotation. The Wiegand wire is a ferromagnetic material that, when the polarity of an external magnetic field changes, spontaneously reverses its magnetization. This will be in the order of the Wiegand wire 36 arranged around coil 38 induces a voltage which is a counter 42 triggers to increment their value and the incremented value in a memory 44 store. The memory may be a nonvolatile electronic memory, such as a ferromagnetic FRAM. Via a D / A converter 46 the stored value can then be converted into an output signal 2 48 being transformed. The output signal 2 48 then lies on the microcontroller. 1 32 and the microcontroller 2 34 at.

Die Mikrocontroller prüfen in einem Verfahrensschritt 50 die Übereinstimmung der anliegenden Ausgangssignale und können so den Lenkwinkelsensor redundant überwachen. The microcontroller check in one step 50 the conformity of the applied output signals and so can monitor the steering angle sensor redundant.

Die Wiegand-Sensoreinheit 28 ist in der Lage, auch im unbestromten Zustand die Umdrehung des Permanentmagneten 24 zu zählen. Bei einer Änderung der Polarisationsrichtung eines äußeren Magnetfeldes tritt in dem Wiegand-Draht eine schlagartige Ummagnetisierung auf, wodurch in einer um den Draht gewickelten Spule ein Spannungsimpuls induziert wird. Dieser Impuls reicht aus, um eine Zähleinrichtung 42, ein Hall-Element 40 und einen nicht flüchtigen Speicher 44 mit Strom zu versorgen, so dass auch im unbestromten Zustand des Flurförderzeugs Umdrehungen des Permanentmagneten mitgezählt werden kann. Das Hall-Element dient dabei zur Ermittlung der Drehrichtung 40. Im Gegensatz zu der Hall-Sensoreinheit 26 muss das Hall-Element 40 nicht ausgebildet sein, um die Winkelposition des Magnetfeldes vollständig zu bestimmen. Es reicht aus, wenn das Vorzeichen der Drehrichtung durch das Hall-Element 40 bestimmt werden kann, denn die Drehrichtung reicht aus, um über ein Inkrementieren und ein Dekrementieren zu entscheiden. The Wiegand sensor unit 28 is able, even in the de-energized state, the rotation of the permanent magnet 24 to count. Upon a change in the polarization direction of an external magnetic field occurs in the Wiegand wire abrupt remagnetization, whereby a voltage pulse is induced in a wound around the wire coil. This pulse is enough to a counter 42 , a hall element 40 and a non-volatile memory 44 be supplied with electricity, so that even in the de-energized state of the truck revolutions of the permanent magnet can be counted. The Hall element serves to determine the direction of rotation 40 , In contrast to the Hall sensor unit 26 must be the hall element 40 be formed to completely determine the angular position of the magnetic field. It is sufficient if the sign of the direction of rotation by the Hall element 40 can be determined, because the direction of rotation is sufficient to decide on an incrementing and decrementing.

Bei dem in 2 dargestellten Aufbau wird die Position des drehbaren Permanentmagneten 24 durch eine Hall-Sensoreinheit 26 und einen Wiegand-Sensor 28 überwacht. Beide Bauteile reichen aus, um eine redundante Positionsmessung durchzuführen und zwei voneinander unabhängige Ausgangssignale zu generieren. At the in 2 The structure shown is the position of the rotatable permanent magnet 24 through a Hall sensor unit 26 and a Wiegand sensor 28 supervised. Both components are sufficient to perform a redundant position measurement and generate two independent output signals.

Ein wichtiger Aspekt an dem erfindungsgemäßen Flurförderzeug ist dessen Verhalten im unbestromten Zustand. Der unbestromte Zustand liegt vor, wenn beispielsweise das Flurförderzeug ausgeschaltet oder von seiner Batterie getrennt ist. Wie bereits vorstehend erläutert, ist der Wiegand-Sensor 28 auch in entstromtem Zustand funktionsfähig und zählt die Umdrehungen und speichert sie über eine Zähleinrichtung 42 in dem nicht flüchtigen Speicher 44 ab. Zur Ermittlung der Ist-Position nach dem Wiedereinschalten des Fahrzeugs ist diese Funktion unerlässlich. Im bestromten Betrieb können dann die Ausgangssignale 30 und 48 der beiden Sensoreinheiten verwendet werden, um die Hall-Sensoreinheit in ihrem Betrieb zu überprüfen. Aufgrund der Bauart des Wiegand-Sensors ist bekannt, bei welcher Winkelstellung des Magneten 24 der Zählimpuls entsteht, so dass dieser dann mit der Winkelstellung des Hall-Sensors verglichen werden kann. An important aspect of the truck according to the invention is its behavior in the de-energized state. The de-energized state exists when, for example, the truck is switched off or disconnected from its battery. As already explained above, the Wiegand sensor is 28 also works in de-energized state and counts the revolutions and stores them via a counter 42 in the non-volatile memory 44 from. To determine the actual position after the vehicle is switched on again, this function is essential. In energized operation then the output signals 30 and 48 the two sensor units are used to check the Hall sensor unit in its operation. Due to the design of the Wiegand sensor is known at which angular position of the magnet 24 the counting pulse is generated, so that it can then be compared with the angular position of the Hall sensor.

3 zeigt eine alternative Ausgestaltung, bei der die Mikrocontroller 32‘ und 34‘ nicht Bestandteil einer Lenksteuerung am Fahrzeug sind, sondern Bestandteil des Sensors selbst. Der Sensor erzeugt dann mit seinen Mikrocontrollern 1 und 2 jeweils Ausgangssignale 52 und 54, die beispielsweise über eine Datenbusschnittstelle 56 einer Lenksteuerung oder einer Fahrzeugsteuerung zur Verfügung gestellt werden. 3 shows an alternative embodiment in which the microcontroller 32 ' and 34 ' are not part of a steering control on the vehicle, but part of the sensor itself. The sensor then generates with its micro-controllers 1 and 2 respectively output signals 52 and 54 , for example via a data bus interface 56 a steering control or a vehicle control are provided.

Bei dem Ausführungsbeispiel aus 3 kann durch die in den Sensor integrierten Mikrocontroller 32‘ und 34‘ der D/A-Wandler 46 entfallen und die Signale aus der Hall-Einheit 26 und aus dem FRAM-Speicher 44 direkt an die Mikrocontroller 32‘ und 34‘ angelegt werden. In the embodiment of 3 can through the microcontroller integrated in the sensor 32 ' and 34 ' the D / A converter 46 eliminated and the signals from the Hall unit 26 and from the FRAM memory 44 directly to the microcontroller 32 ' and 34 ' be created.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004062448 A1 [0004] DE 102004062448 A1 [0004]
  • EP 1734344 B1 [0005] EP 1734344 B1 [0005]

Claims (10)

Flurförderzeug mit einer Lenksteuerung und mindestens einem Lenkwinkelsensor, der eine ein Magnetelement tragende Eingangswelle und zwei Sensoreinheiten aufweist, von denen eine als eine bestromt arbeitende Hall-Sensoreinheit und eine als eine unbestromt arbeitende Magnet-Sensoreinheit mit dem Magnetelement zusammenwirken, um dessen Drehung zu erfassen, wobei die Lenksteuerung das oder die gelenkten Räder ansteuert und jede Sensoreinheit eine Steuereinheit besitzt, die jeweils einen Istwert für die erfolgte Drehung der Eingangswelle ermittelt und an die Lenksteuerung anlegt, die eine Übereinstimmung der anliegenden Werte prüft. Truck with a steering control and at least one steering angle sensor having a magnetic element bearing input shaft and two sensor units, one of which cooperates as a powered Hall sensor unit and a non-energized magnetic sensor unit with the magnetic element to detect its rotation, wherein the steering control controls the steered wheels and each sensor unit has a control unit, which in each case determines an actual value for the completed rotation of the input shaft and applies it to the steering control, which checks a match of the applied values. Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Sensoreinheit in Form einer weiteren Hall-Sensoreinheit vorgesehen ist, deren erfasster Istwert für die erfolgte Drehung der Eingangswelle ebenfalls an der Lenksteuerung anliegt. Truck according to claim 1, characterized in that a further sensor unit is provided in the form of a further Hall sensor unit whose detected actual value for the completed rotation of the input shaft also applied to the steering control. Flurförderzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Sensoreinheit in Form einer zweiten unbestromt arbeitenden Magnet-Sensoreinheit vorgesehen ist, deren Orientierung quer zu der Orientierung der anderen unbestromt arbeitenden Magnet-Sensoreinheit steht und deren erfasster Istwert für die erfolgte Drehung der Eingangswelle ebenfalls an der Steuerung anliegt. Truck according to claim 1 or 2, characterized in that a further sensor unit is provided in the form of a second non-energized magnetic sensor unit whose orientation is transverse to the orientation of the other non-energized magnetic sensor unit and their detected actual value for the completed rotation of the input shaft also applied to the controller. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksteuerung dazu ausgebildet ist, um bei einem Anfahren des Fahrzeugs das oder die gelenkten Räder in eine Referenzposition zu verfahren, ab der eine Überwachung des Lenkwinkels über mindestens zwei Sensoreinheiten erfolgt. Truck according to one of claims 1 to 3, characterized in that the steering control is adapted to move at a start of the vehicle or the steered wheels in a reference position, from which a monitoring of the steering angle via at least two sensor units. Flurförderzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzposition als ein Anschlag ausgebildet ist, an dem das oder die gelenkten Räder in der Referenzposition anliegen. Truck according to claim 4, characterized in that the reference position is formed as a stop on which abut the one or more steered wheels in the reference position. Flurförderzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionssensor vorgesehen ist, der die Referenzposition des oder der gelenkten Räder erfasst. Truck according to claim 4, characterized in that a position sensor is provided which detects the reference position of the steered wheels or. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Sensoreinheit über eine Bus-Schnittstelle verfügt, um den Istwert für die erfolgte Drehung an die Lenksteuerung auszugeben. Truck according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one sensor unit has a bus interface to output the actual value for the completed rotation of the steering control. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die unbestromt arbeitende Magnet-Sensoreinheit als eine Wiegand-Sensoreinheit ausgebildet ist. Truck according to one of claims 1 to 7, characterized in that the non-energized magnetic sensor unit is designed as a Wiegand sensor unit. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die unbestromt arbeitende Magnet-Sensoreinheit als Giant-Magneto-Resistance-Sensoreinheit ausgebildet ist. Truck according to one of claims 1 to 8, characterized in that the non-energized magnetic sensor unit is designed as a giant magneto-resistance sensor unit. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die unbestromt arbeitende Magnet-Sensoreinheit mit einer Welle eines Lenkmotors zusammenwirkt. Truck according to one of claims 1 to 9, characterized in that the non-energized magnetic sensor unit cooperates with a shaft of a steering motor.
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