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Die Erfindung betrifft ein elektrisch lenk- und antreibbares Flurförderfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Flurförderfahrzeuge sind in verschiedenen Varianten, z. B. als Gabelstapler bekannt und werden in der Regel elektrisch angetrieben und elektrisch gelenkt. Die elektrische Lenkung oder die elektrisch unterstützte Lenkung erfolgt vorzugsweise über ein Steer-by-wire-System, wobei die Lenkbefehle rein elektrisch, d. h. ohne mechanische Verbindungsglieder auf den Lenkmotor übertragen werden. Bekannte Flurförderfahrzeuge weisen mindestens einen elektrischen Fahrmotor zum Antrieb der Räder und zumindest einen elektrischen Lenkmotor für die Lenkung eines oder mehrerer Räder auf. Die Energieversorgung der Elektromotoren erfolgt durch eine Fahrzeugbatterie in Verbindung mit einer Steuerung.
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Durch die
DE 10 2005 017 734 A1 der Anmelderin wurde ein Flurförderfahrzeug mit einem Energiespeicher und einer übergeordneten Steuerung für mindestens zwei elektrische Antriebe, d. h. einen Fahrmotor und einen Lenkmotor bekannt. Durch die
DE 10 2006 052 856 A1 der Anmelderin wurde eine elektrische Steer-by-wire-Lenkung für ein Flurförderfahrzeug bekannt. Durch die
DE 10 2010 062 0289 A1 der Anmelderin wurde eine lenkbare Antriebsanordnung für ein Flurförderfahrzeug mit einem Antriebsmotor zum Antrieb eines Antriebsrades und mit einem Lenkmotor bekannt.
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Bei im Betrieb eingesetzten Flurförderfahrzeugen kann es aus verschiedenen Gründen dazu kommen, dass die Energieversorgung zusammenbricht oder aufgrund einer Fehlererkennung abgeschaltet werden muss, z. B. durch eine Notausschaltung mit einem Notausschalter. Dies führt dazu, dass auch die Energiezufuhr zum Lenkantrieb unterbrochen wird und eine Lenkung nicht mehr möglich ist. Befindet sich das Flurförderfahrzeug, bei welchem die Energiezufuhr plötzlich unterbrochen wird, in Fahrt, so wird das Fahrzeug automatisch abgebremst, indem die Bremsen automatisch einfallen. Die Verzögerung bis zum Stillstand des Fahrzeuges kann je nach aktueller Fahrgeschwindigkeit mehrere Sekunden dauern. In dieser Verzögerungsphase kann der Fahrer keinen Einfluss auf die Lenkung nehmen, das Fahrzeug ist manövrierunfähig, was zu Unfällen führen kann.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Lösung dieses Problems vorzuschlagen.
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Die Erfindung umfasst die Merkmale des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass für den Fall des Ausfalles der Energieversorgung durch die Fahrzeugbatterie ein zusätzlicher, von der Fahrzeugbatterie unabhängiger Energiespeicher mitgeführt wird, welcher ausschließlich für die Versorgung des mindestens einen Lenkantriebes vorgesehen ist. Sobald die Energiezufuhr von der Fahrzeugbatterie unterbrochen wird - sei es wegen einer Notabschaltung, sei es automatisch wegen einer Fehlererkennung oder sei es aus anderen Gründen - wird der zusätzliche Energiespeicher aktiviert und versorgt den Lenkantrieb mit elektrischer Energie, so dass die Lenkung des Fahrzeuges funktionsfähig bleibt. Der Fahrer kann somit während der Brems- und Verzögerungsphase das Fahrzeug auf Kurs halten. Die Kapazität des zusätzlichen, unabhängigen Energiespeichers kann relativ gering bemessen werden, weil er nur für eine relativ kurze Zeitspanne benötigt wird - sobald das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist, kann der zusätzliche Energiespeicher aufgebraucht sein. Somit bedeutet das Mitführen des zusätzlichen Energiespeichers an Bord keine signifikante Gewichtszunahme für das Fahrzeug.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Lenkantrieb elektro-mechanisch, elektro-hydraulisch oder rein elektrisch betreibbar.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Lenkantrieb eine Lenksteuerung, insbesondere eine Steer-by-wire-Lenkung sowie einen Lenkwinkelgeber. Bei der Steer-by-wire-Steuerung erfolgt die Übertragung der Lenkbefehle vom Geber zum Nehmer rein elektrisch, d. h. es sind keine mechanischen Übertragungsglieder in der Befehlskette vorgesehen - mit der Folge, dass bei Ausfall der Elektrik auch die Lenkung ausfällt.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Ausfall der Energieversorgung durch die Fahrzeugbatterie durch eine Notausschaltung, so genanntes Notaus oder durch eine vom Sicherheitssystem erkannte Betriebsstörung, z. B. ein Fehler in der Lenkung oder der Hauptsteuerung ausgelöst sein.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der zusätzliche Energiespeicher als Ultra- oder Superkondensator ausgebildet, auch unter der Bezeichnung „Supercap“ (abgeleitet vom englischen Begriff supercapacitor) bekannt. Derartige Supercaps sind im Handel erhältlich; sie sind aufgrund ihrer Kapazität für den erfindungsgemäßen Energiespeicher besonders geeignet.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der zusätzliche Energiespeicher aus Sekundärzellen, d. h. aufladbaren galvanischen Zellen, was den Vorteil der Wiederverwendbarkeit des mitgeführten Energiespeichers bedeutet.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der zusätzliche Energiespeicher aus Primärzellen, welche nicht wieder aufladbar sind. In diesem Falle muss der zusätzliche Energiespeicher nach Aktivierung, z. B. beim „Notaus“ durch einen neuen ersetzt werden.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der zusätzliche Energiespeicher benachbart zum Lenkantrieb angeordnet. Damit werden elektrische Leitungsverluste vermieden.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der zusätzliche Energiespeicher integraler Bestandteil des Lenkantriebes. In diesem Falle wird der Energiespeicher, z. B. ein Supercap an angeeigneter Stelle in den Lenkantrieb integriert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können.
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Die einzige Figur zeigt ein Schaltbild für ein Flurförderfahrzeug (nicht dargestellt) mit einer Fahrzeugbatterie 1, welche sämtliche Verbraucher mit elektrischer Energie versorgt. Das Flurförderfahrzeug, im Folgenden nur kurz Fahrzeug genannt, weist einen ersten Fahrmotor 2 mit einer ersten Bremse 3 sowie einen zweiten Fahrmotor 4 mit einer zweiten Bremse 5 auf. Die Fahrmotoren 2, 4 treiben nicht dargestellte Antriebsräder des Fahrzeuges an; die Bremsen 3, 5 sind bevorzugt als elektrisch lüftbare Federdruckbremsen ausgebildet, welche nur im Notfall zum Abbremsen des Fahrzeuges aktiviert werden, d. h. bei Stromausfall schließen. Eine Hauptsteuerung 6 versorgt über die Versorgungsleitung 2a den ersten Fahrmotor 2, über die Versorgungsleitung 4a den zweiten Fahrmotor 4, die Bremse 3 über die Versorgungsleitung 3a und die zweite Bremse 5 über die Versorgungsleitung 5a mit elektrischer Energie. Die Lenkung des Fahrzeuges umfasst einen Lenkantrieb 7, eine Lenksteuerung 8 und einen Lenkwinkelgeber 9. Die Lenksteuerung 8 ist über eine Versorgungsleitung 10 mit dem Lenkantrieb 7 und andererseits über eine Signalleitung 11 mit dem Lenkwinkelgeber 9 verbunden. Die Lenksteuerung 8 erhält vom Lenkwinkelgeber 9 über die Signalleitung 11 einen Sollwert für den Lenkwinkel und steuert den Lenkantrieb 7 in Abhängigkeit des Lenkwinkelsollwertes vom Lenkwinkelgeber 9. Die Hauptsteuerung 6 ist über die beiden Versorgungsleitungen 6a, 6b mit der Fahrzeugbatterie 1 verbunden, wobei sich in der Versorgungsleitung 6b ein Notausschalter 12 befindet. Die Lenksteuerung 8 ist über die beiden Versorgungsleitungen 8a, 8b und die Versorgungsleitung 6a, 6b mit der Fahrzeugbatterie 1 verbunden. Im Falle der Betätigung des Notausschalters 12 ist die Energieversorgung der Lenksteuerung 8 und damit des Lenkantriebes 7 unterbrochen. Gleichzeitig wird die Energieversorgung der beiden Fahrmotoren 2, 4 sowie der beiden Bremsen 3, 5 unterbrochen, welche bei Stromausfall schließen und das Fahrzeug abbremsen, d. h. bis zum Stillstand verzögern.
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Um für diesen Fall des „Notaus“ die Lenkfunktion des Fahrzeuges aufrechtzuerhalten, ist erfindungsgemäß ein zusätzlicher Energiespeicher 13 vorgesehen, welcher an Bord mitgeführt wird und unabhängig vom elektrischen Bordnetz, d. h. der Fahrzeugbatterie 1 ist. Der zusätzliche Energiespeicher 13 ist über eine separate Versorgungsleitung 13a mit der Lenksteuerung 8 verbunden und kann diese sowie den Lenkantrieb 7, mit Energie versorgen. Damit ist eine Notlenkfunktion - auch bei getrennter Versorgungsleitung 8b zwischen der Fahrzeugbatterie 1 und der Lenksteuerung 8 - möglich. Ist das Fahrzeug zum Stillstand gekommen, wird keine Energie des zusätzlichen Energiespeichers 13 mehr benötigt, d. h. die Energie kann erschöpft sein - die Lenksteuerung 8 kann dann abgeschaltet werden. Die gleiche Notlenkfunktion kann auch z. B. bei Energieausfall oder einer Betriebsstörung in der Energieversorgung des Fahrzeuges genutzt werden.
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Der zusätzliche Energiespeicher 13 kann vorzugsweise als Superkondensator, so genannter Supercap (aus dem Englischen von supercapacitor abgeleitet), ausgebildet sein, welcher aufgrund seiner Kapazität für den speziellen Einsatzfall einer kurzzeitigen Notlenkung besonders geeignet ist.
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Alternativ kann der zusätzliche Energiespeicher 13 aus Primärzellen, d. h. aus nicht wieder aufladbaren galvanischen Zellen bestehen. Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform kann der zusätzliche Energiespeicher 13 aus Sekundärzellen d. h. aus wieder aufladbaren galvanischen Zellen bestehen.
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Der zusätzliche Energiespeicher 13 ist - was in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist - bevorzugt in den Lenkantrieb 7 integriert , d. h. er befindet sich in unmittelbarer Nähe und ist integraler Bestandteil des Lenkantriebes 7.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugbatterie
- 2
- erster Fahrmotor
- 2a
- Versorgungsleitung
- 3
- Bremse
- 3a
- Versorgungsleitung
- 4
- zweiter Fahrmotor
- 4a
- Versorgungsleitung
- 5
- Bremse
- 5a
- Versorgungsleitung
- 6
- Hauptsteuerung
- 6a
- Versorgungsleitung
- 6b
- Versorgungsleitung
- 7
- Lenkantrieb
- 8
- Lenksteuerung
- 8a
- Versorgungsleitung
- 8b
- Versorgungsleitung
- 9
- Lenkwinkelgeber
- 10
- Versorgungsleitung
- 11
- Signalleitung
- 12
- Notausschalter
- 13
- zusätzlicher Energiespeicher
- 13a
- Versorgungsleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005017734 A1 [0003]
- DE 102006052856 A1 [0003]
- DE 1020100620289 A1 [0003]
