DE102016103805A1

DE102016103805A1 - Verfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs

Info

Publication number: DE102016103805A1
Application number: DE102016103805.9A
Authority: DE
Inventors: Jörg Ziemann; Kai Kuschel; Thomas Luckmann
Original assignee: Jungheinrich AG
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2017-09-07
Also published as: EP3214035A1; EP3214035B1

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs, das einen Fahrmotor und mindestens einen von einer Lenkvorrichtung betätigbares gelenktes Rad aufweist und eine elektrische Steuer- oder Regelvorrichtung für den Fahrmotor, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Es wird sensiert, wenn mit der Lenkvorrichtung ein Lenkvorgang initiiert wird; es wird ein Fahrbefehl für die Steuer- oder Regelvorrichtung erzeugt, und der Fahrmotor treibt das Flurförderzeug mit einer Geschwindigkeit an, die viel kleiner als die normale Fahrgeschwindigkeit, und zwar über eine begrenzte Zeitdauer, die einer begrenzten Fahrstrecke oder der Dauer einer Lenkbewegung der Lenkvorrichtung entspricht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs nach Anspruch 1.
Viele Ausführungen von Flurförderzeugen sind mit einem Fahrantrieb versehen. Mit einem vom Fahrer betätigten Bedienelement wird die Fahrgeschwindigkeit vorgegeben. Üblicherweise ist dem Fahrmotor eine Steuer- oder Regelvorrichtung zugeordnet. Ist der Fahrmotor elektrisch, ist eine elektrische oder elektronische Steuer- oder Regelvorrichtung vorgesehen. Die meisten Flurförderzeuge weisen auch mindestens ein gelenktes Rad auf, das von einer geeigneten Lenkvorrichtung betätigt wird. Die Lenkvorrichtung arbeitet entweder mechanisch, beispielsweise mit Hilfe einer Deichsel, die einen das Rad lagernden Drehschemel betätigt. Größere Flurförderzeuge weisen für die Lenkung einen Lenkmotor auf. Auch dieser kann von einer Deichsel betätigt werden oder von einem Lenkrad. In beiden Fällen erzeugt ein Lenkorgan einen Lenkbefehl für eine Steuer- oder Regelvorrichtung für den Lenkmotor. Der Lenkmotor ist zumeist elektrisch, kann jedoch auch hydraulisch ausgeführt sein.
Das zu lenkende Rad des Flurförderzeugs muss auch im Stand lenkbar sein, z.B. wenn der Fahrer das Fahrpedal nicht betätigt. In diesem Fall dreht das Rad im Stand auf der Stelle und reibt so auf dem Boden. Es entstehen hohe Lenkmomente, für die der Lenkantrieb ausgelegt sein muss. Bei einer mechanischen Lenkung muss der Benutzer eine hohe Lenkkraft aufwenden. Bei einem Lenkmotor muss das Lenkmoment von diesem erzeugt werden. Der Motor ist dadurch groß und benötigt viel Energie. Auch die Übertragungsbauteile (Zahnräder, Bolzen usw.) müssen entsprechend ausgelegt sein. Somit sind Lenkantriebe für den normalen Betrieb überdimensioniert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs anzugeben, bei dem das Lenkmoment für ein zu lenkendes Rad verringert ist bei gleichzeitiger Vermeidung unnötigen Verschleißes durch Abrieb am gelenkten Rad.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird sensiert, wenn mit der Lenkvorrichtung ein Lenkvorgang initiiert wird. Es wird ein Fahrbefehl für die Steuer- oder Regelvorrichtung erzeugt und der Fahrmotor treibt das Flurförderzeug mit einer Geschwindigkeit an, die viel kleiner ist, als die normale Fahrgeschwindigkeit, und zwar über eine begrenzte Zeitdauer, die einer begrenzten Fahrstrecke oder der Dauer einer Lenkbewegung der Lenkvorrichtung entspricht.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, dass bei einem Stillstand des Flurförderzeugs das Lenkmoment dadurch deutlich reduziert wird, dass das Fahrzeug während der Lenkbewegung minimal vorwärts bewegt wird. Bei einem Stillstand des Fahrzeugs erzeugt das zu lenkende Rad bei einer Einlenkung eine nicht unerhebliche Reibung aufgrund der sogenannten Haftreibung. Die Reibung wird deutlich reduziert, wenn das zu lenkende Rad auf dem Untergrund abrollt. Diese Bewegung braucht nur minimal zu sein und nur so lange anzuhalten, wie eine Lenkbewegung ausgeführt wird.
Bei einer Lenkbewegung im Stand kommt es bei den derzeitigen Flurförderzeugen meist zu einem Ruckeln, weil das gelenkte Rad nicht exakt mittig sitzt. Eine bei der Erfindung hinzutretende sanfte Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung um einige Millimeter bis Zentimeter wird daher dem Fahrer kaum auffallen.
Die Fahrgeschwindigkeit, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird, ist gleich oder kleiner 0,1 km/h oder 0,03 m/s. Sie ist daher gegenüber den üblichen Fahrgeschwindigkeiten minimal. Auch die zurückgelegte Fahrstrecke, die naturgemäß von der Dauer der Lenkbewegung abhängig ist, ist außerordentlich klein, beispielsweise im Bereich der Aufstandsfläche des gelenkten Rades oder maximal bis zu einer Breite des gelenkten Rades.
Arbeitet die Lenkvorrichtung mechanisch, ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Lenkvorrichtung einen Sensor aufweist, der ein Signal erzeugt, wenn die Lenkvorrichtung betätigt wird. Das Signal des Sensors wird als Fahrbefehl auf die Steuer- und/oder Regelvorrichtung für den Fahrmotor gegeben. Wie schon erwähnt, wird der Fahrmotor jedoch nur in Betrieb gesetzt, wenn er vorher im Stillstand war.
Wie schon erwähnt, weisen viele Flurförderzeuge einen elektrischen oder hydraulischen Lenkmotor auf. In diesem Fall sieht die Erfindung vor, dass der Lenkmotor von einer Steuer- und Regelvorrichtung betätigt wird, die ihrerseits von einem Lenksignal eines Lenkorgans betätigt wird und das Lenksignal des Lenkorgans oder der Steuer- oder Regelvorrichtung des Lenkmotors parallel als Fahrbefehl auf die Steuer- oder Regelvorrichtung des Fahrmotor gegeben wird. Für die Durchführung des Verfahrens ist es allgemein gleich, ob das Lenksignal des Lenkorgans oder das Steuer- oder Regelsignal für den Lenkmotor als Steuerbefehl oder Fahrbefehl für den Fahrmotor eingesetzt wird.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stromaufnahme bzw. Leistungsaufnahme des Lenkmotors gemessen wird und ein Fahrbefehl für die Steuer- oder Regelvorrichtung des Fahrmotors erzeugt wird, wenn die Stromaufnahme oder Leistungsaufnahme größer Null ist. Ein Lenkbefehl vom Lenkorgan für den Lenkmotor führt naturgemäß zu einer relativ hohen Strom- oder Leistungsaufnahme des Lenkmotors. Diese kann in geeigneter Weise erfasst und für einen Fahrbefehl für die Steuer- und Regelvorrichtung des Fahrmotors eingesetzt werden.
Es ist denkbar, bei einer Ansteuerung des Fahrmotors diesen mit einer vorgegebenen Drehzahl anzutreiben und damit dem Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit zu erteilen. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Lenkwinkeländerungsgeschwindigkeit geregelt wird. Hierbei werden vorzugsweise der vom Lenkorgan vorgegebene Lenkwinkelsollwert, die Drehwinkelgeschwindigkeit des Lenkorgans und der Istwert der Winkelgeschwindigkeit des gelenkten Rades einbezogen. Mit Winkelgeschwindigkeit ist hierbei nicht die Drehung des gelenkten Rades gemeint, sondern der eingeschlagene Lenkwinkel. Bei derzeitigen Fahrzeugen reagieren Lenkungen, die mit einem Lenkmotor ausgestattet sind, leicht verzögert, besonders bei schnellen Drehungen am Lenkorgan. Durch diese Verzögerung hat die Steuer- oder Regelvorrichtung für den Fahrmotor ausreichend Zeit, diesen zu aktivieren.
Für die Reduzierung des Lenkmoments im Stillstand des Fahrzeugs ist es letztlich gleich, in welcher Fahrtrichtung sich das Fahrzeug bewegt. Ist eine Fahrtrichtung vorgewählt, wird diese verwendet. Ist keine vorgewählt, kann in die Steuer- oder Regelvorrichtung für den Fahrmotor eine vorgegebene Fahrtrichtung einprogrammiert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt ein Ablaufschema für die Ansteuerung eines Fahrmotors bei mechanischer Lenkung eines Flurförderzeugs.
2 zeigt ein Ablaufschema für eine Vorentscheidung zur Ansteuerung eines Fahrmotors eines Flurförderzeugs bei Initiierung eines Lenkvorgangs.
3 zeigt ein Ablaufschema für die Regelung der Fahrgeschwindigkeit bei der Reduzierung eines Lenkmoments bei einem Flurförderzeug.
Das in 1 dargestellte Schema entspricht dem erfindungsgemäßen Verfahren bei einer mechanischen Lenkung des gelenkten Rades eines Flurförderzeugs. Der Beginn einer Lenkbewegung wird von einem geeigneten Sensor, beispielsweise an der Deichsel des Flurförderzeugs sensiert. In der Steuer- oder Regelvorrichtung für einen Fahrmotor des Flurförderzeugs wird für diesen Fall ermittelt, ob die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich Null ist. Ist die Fahrgeschwindigkeit größer Null, entspricht dies einem normalen Fahrbetrieb. Ist sie jedoch nicht größer Null, wird eine Fahrtrichtung vorgewählt oder auch nicht und es folgt eine Ansteuerung des Fahrmotors in der programmierten oder gewählten Fahrtrichtung mit sehr geringer Geschwindigkeit über eine Zeitdauer, welche zum Beispiel der Dauer der Lenkbewegung der Lenkvorrichtung entspricht. Damit erfolgt eine Einschwenkung des gelenkten Rades bei sich langsam vorbewegendem Fahrzeug und somit nicht im Stand, wodurch das Lenkmoment drastisch reduziert wird.
Es ist denkbar, dass das Fahrzeug bei nicht betätigtem Fahrmotor sich bewegt, zum Beispiel ausrollt oder ein Gefälle herunterrollt. Auch für diesen Fall ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens obsolet. Hierbei ist dann lediglich zu eruieren, ob ein Fahrbefehl für den Fahrmotor vorliegt. Erst wenn dieser nicht vorliegt, kann der Fahrmotor mit der geringen Geschwindigkeit in Gang gesetzt werden.
Bei dem Schema nach 2 wird wiederum der Beginn einer Lenkbewegung sensiert. Das Lenksignal eines Lenkorgans stellt das sensierte Signal dar bzw. das von der Steuer- oder Regelvorrichtung für den Lenkmotor erzeugte Steuersignal für den Lenkmotor. Dieses Signal wird wiederum auf die Steuer- oder Regelvorrichtung für den Fahrmotor gegeben und wenn festgestellt wird, dass die Geschwindigkeit größer Null ist, kann bei gewählter Fahrtrichtung der Fahrmotor im üblichen Betrieb entsprechend angesteuert werden. Ist die Fahrgeschwindigkeit jedoch Null, erfolgt eine Ansteuerung des Lenkmotors mit Ansteuerung des Fahrmotors. Nach Vorwahl der Fahrtrichtung erfolgt eine Ansteuerung des Lenkmotors und des Fahrmotors. Dies aber gemäß 3 unter Umständen mittels einer Regelung der Geschwindigkeit des Lenkmotors. Ist der Sollwert für den Lenkwinkel größer als sein Istwert, wird geprüft, ob der Motorstrom des Lenkmotors zu hoch ist. Ist dies nicht der Fall, bleiben Fahrgeschwindigkeit und Lenkbewegung beibehalten. Ist der Motorstrom des Lenkmotors zu hoch, wird die Fahrgeschwindigkeit erhöht bis zu einer Begrenzung, die, wie erwähnt, deutlich unterhalb der normalen Fahrgeschwindigkeit liegt. Nach diesem Schema ist es daher möglich, die Geschwindigkeit des Fahrmotors bei nichtexterner Ansteuerung durch einen Nutzer zu regeln und an die Lenkbewegung anzupassen.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs, das einen Fahrmotor und mindestens einen von einer Lenkvorrichtung betätigbares gelenktes Rad aufweist und eine elektrische Steuer- oder Regelvorrichtung für den Fahrmotor, gekennzeichnet durch folgende Schritte: es wird sensiert, wenn mit der Lenkvorrichtung ein Lenkvorgang initiiert wird; es wird ein Fahrbefehl für die Steuer- oder Regelvorrichtung erzeugt, und der Fahrmotor treibt das Flurförderzeug mit einer Geschwindigkeit an, die viel kleiner als die normale Fahrgeschwindigkeit, und zwar über eine begrenzte Zeitdauer, die einer begrenzten Fahrstrecke oder der Dauer einer Lenkbewegung der Lenkvorrichtung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkvorrichtung mechanisch arbeitet und einen Sensor aufweist, der ein Signal erzeugt, wenn die Lenkvorrichtung betätigt wird und das Signal als Fahrbefehl auf die Steuer- und Regelvorrichtung für den Fahrmotor gegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkvorrichtung einen elektrischen oder hydraulischen Lenkmotor aufweist, der von einer Steuer- oder Regelvorrichtung angesteuert wird, die ihrerseits von einem Lenksignal eines Lenkorgans betätigt wird und das Signal das Lenkorgans oder das Signal der Steuer- oder Regelvorrichtung als Fahrbefehl parallel auf die Steuer- oder Regelvorrichtung des Fahrmotors gegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkvorrichtung einen elektrischen oder hydraulischen Lenkmotor aufweist und die Stromaufnahme bzw. die Leistungsaufnahme des Lenkmotors gemessen wird und ein Fahrbefehl für die Steuer- und Regelvorrichtung des Fahrmotors erzeugt wird, wenn die Stromaufnahme oder Leistungsaufnahme größer Null ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrgeschwindigkeit gleich oder kleiner 0,1 km/h oder 0,03 m/s ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrstrecke im Bereich der Aufstandsfläche bis maximal der Breite des gelenkten Rades ist.
Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Lenkwinkeländerungsgeschwindigkeit geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Lenkorgan vorgegebene Lenkwinkelsollwert, die Drehwinkelgeschwindigkeit des Lenkorgans und der Istwert der Winkelgeschwindigkeit des gelenkten Rades einbezogen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Vorwahl der Fahrtrichtung des Flurförderzeugs diese verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Steuer- oder Regelvorrichtung für den Fahrmotor eine vorgegebene Fahrtrichtung einprogrammiert wird.