DE10250883B4

DE10250883B4 - Elektrische Arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE10250883B4
Application number: DE10250883A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Wako Wakitani; Tsutomu Wako Inui
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: CA2405198A1; DE10250883A1; US6798160B2; CA2405198C; US20030085680A1

Abstract

Elektrische Arbeitsmaschine, umfassend: Antriebsräder (23R, 23L);
Elektromotoren (21R, 21L) zum Antreiben der Antriebsräder;
ein Geschwindigkeitseinstellelement (56), das innerhalb eines Bereiches beweglich ist, der einen Neutralbereich (N), einen Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsbereich (F1; R1), einen Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereich (F2; R2) und einen Hochgeschwindigkeit-Fahrbereich (F3; R3) umfaßt;
ein Potentiometer (57) mit einer daran angelegten Spannung, wobei sich die Spannung in Reaktion auf eine Bewegung des Geschwindigkeitseinstellelements (56) ändert;
eine Steuer/Regeleinheit (28) zum Steuern/Regeln der Elektromotoren mittels Motoransteuervorrichtungen (52R, 52L) auf der Grundlage der am Potentiometer (57) anliegenden Spannung; wobei
die elektrische Arbeitsmaschine anhält, wenn sich das Geschwindigkeitseinstellelement (56) im Neutralbereich (N) befindet; die elektrische Arbeitsmaschine mit niedriger Geschwindigkeit fährt und dabei ihre vorgegebene Arbeitsoperation ausführt, wenn sich das Geschwindigkeitseinstellelement (56) im Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsbereich (F1; R1) befindet; die elektrische Arbeitsmaschine mit einer mittleren Geschwindigkeit fährt und dabei ihre vorgegebene Arbeitsoperation ausführt, wenn sich das Geschwindigkeitseinstellelement (56) im Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereich (F2; R2) befindet; und die elektrische...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Arbeitsmaschine, die Elektromotoren, ein bewegliches Geschwindigkeitseinstellelement, ein Potentiometer zum Erzeugen einer Spannung, die in Reaktion auf die Bewegung des Elements veränderlich ist, und eine Steuer/Regeleinheit zum Steuern/Regeln der Elektromotoren auf der Grundlage der Spannung umfaßt, um somit eine Geschwindigkeit der elektrischen Arbeitsmaschine zu ändern.
Bekannte elektrische Arbeitsmaschinen enthalten Elektromotoren und Motoransteuervorrichtungen zum Ansteuern der Motoren. Die meisten Elektromotoren enthalten Steuer/Regelvorrichtungen zum Steuern/Regeln der Motoren über die Motoransteuervorrichtungen, um zu verhindern, daß die Motoren einer Überlastung ausgesetzt werden. Solche Arbeitsmaschinen sind z. B. offenbart in der JP-09-284991-A mit dem Titel "MOTOR PROTECTORFOR SELF-PROPELLED TRAVEL DEVICE" und in der JP-05-70101-U mit dem Titel "OVERLOAD PREVENTING APPARATUS FOR UNMANNED CONVEYOR".
Die in der JP-09-284991-A offenbarte elektrische Arbeitsmaschine enthält einen Elektromotor, eine Erfassungsschaltung zum Erfassen des durch den Motor fließenden Stroms, eine Warnlampe und einen Warnsummer. Wenn der durch den Motor fließende Strom einen im voraus gesetzten Wert überschreitet, blinkt die Lampe auf oder leuchtet anderweitig auf, während der Summer einen Warnton erzeugt. Wenn der Strom für eine gegebene Zeitperiode über dem gesetzten Wert gehalten wird, wird der Motor außer Betrieb gesetzt. Folglich hält die Arbeitsmaschine an.
Die in der JP-05-70101-U offenbarte elektrische Arbeitsmaschine enthält eine Steuer/Regelvorrichtung, einen Fahrindikator, Elektromotoren und Detektoren zum Erfassen der Drehzahlen der Elektro-motoren, um Signale zu erzeugen, die die Motordrehzahlen anzeigen. Der Fahrindikator erzeugt ein Signal, das eine vorher gesetzte Geschwindigkeit der Motoren anzeigt. Wenn die Signale, die die Detektoren (bzw. der Detektor) liefern, in einer kurzen Zeitspanne einen größeren Pegel annehmen als das Signal vom Fahrindikator, stellt die Steuer/Regelvorrichtung fest, daß der Motor (bzw. die Motoren) einer Überlast ausgesetzt ist (sind), um ihn (sie) außer Betrieb zu setzen. Als Ergebnis hält die Arbeitsmaschine an.
Die Arbeitsmaschinen, die in den obigen Veröffentlichungen offenbart worden sind, sind so ausgelegt, daß die Motoren dann, wenn sie einer Überlast ausgesetzt werden, zum Schutz außer Betrieb gesetzt werden. Dies ist vorteilhaft, da auch die elektrischen Bauteile, die den Motoren zugeordnet sind, geschützt werden können.
Für bestimmte Anwendungen kann jedoch bevorzugt werden, die obenerwähnte Arbeitsmaschine eher in Fahrt zu halten, als sie anzuhalten, selbst wenn der Motor einer Überlast ausgesetzt ist.
Die JP-A-48-4260 mit dem Titel "CONTROLLER FOR PROPELLING ELECTRIC VEHICLE AND DETERMING DIRECTION OF PROPULSION THEREOF" offenbart ein Elektrofahrzeug, das eine Steuer/Regelvorrichtung enthält. Die Steuer/Regelvorrichtung enthält einen Betätigungshebel, Batterien, Potentiometer und Elektromotoren. Die Batterien beaufschlagen die Potentiometer mit Spannungen. Wenn der Hebel betätigt wird, werden die Gleitkontakte der Potentiometer veranlaßt, sich zu bewegen. Die Bewegung der Gleitkontakte steuert die Elektromotoren. Genauer hängt eine Drehrichtung des Motors davon ab, auf welcher Seite eines Widerstands des jeweiligen Potentiometers der Gleitkontakt positioniert ist. Eine Geschwindigkeit des Elektrofahrzeuges hängt davon ab, wo die Gleitkontakte positioniert sind.
Die Geschwindigkeit des Fahrzeuges hängt davon ab, wo die Gleitkontakte positioniert sind. Wie die Geschwindigkeit des Fahrzeuges verändert wird, hängt somit von den Widerstandswerten der Widerstände der Potentio-meter ab.
Für bestimmte Anwendungen kann jedoch das Elektrofahrzeug leicht zu bedienen sein, wenn es ermöglicht, daß seine Geschwindigkeit in kleinen Inkrementen oder Dekrementen veränderlich ist, wenn es schnell oder ansonsten langsam fährt. Im Gegensatz hierzu kann häufig bevorzugt werden, daß das Elektrofahrzeug seine Geschwindigkeit in großen Inkrementen oder Dekrementen ändert, wenn es schnell oder ansonsten langsam fährt. Das Elektrofahrzeug ändert seine Geschwindigkeit wünschenswert in kleinen Inkrementen oder Dekrementen, insbesondere wenn es innerhalb eines Geschwindigkeitsbereiches fährt, die ein Operator häufig auswählt.
Die DE 730 66 35 U1 beschreibt eine Regeleinrichtung zur Regelung der Drehzahl von Elektromotoren – und damit zur Geschwindigkeitsregelung des Antriebs – mit Verstellorgan für ein Potentiometer zur Regelung aller an einer Fußbodenreinigungsmaschine erforderlichen Schalt- und Regelvorgänge. Eine weitere derartige Geschwindigkeitsregeleinrichtung, bei der darüber hinaus die Regelung über die Spannung des Potentiometers erfolgt um definierte Geschwindigkeitszustände einstellen zu können, ist in der prioriätsälteren, aber nachveröffentlichten DE 102 49 639 A1 gezeigt.
In EP 1 188 690 A2 wird die Einstellung und Regelung unterschiedlicher Fahrgeschindigkeiten in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fahrzeugs behandelt.
In DE 697 18 290 T2 wird die Empfindlichkeit eines Potentiometers als "ein durch den Fahrer bedientes Mittel zur Leistungsanforderung" zur Geschwindigkeitsregelung eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von Straßen- oder Geländezustand betrachtet.
Die DE 44 44 762 A1 zeigt eine Motorsteuervorrichtung mit einer Steuerung zur Taktung des Ein- und Ausschaltens der Stromzuführung zu einem Elektromotor unter bestimmten Bedingungen, um diesen vor Überlastung zu schützen. Eine weitere solche Motorsteuervorrichtung ist aus der WO 99/33 161 A1 bekannt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Arbeitsmaschine zu schaffen, in deren für den Arbeitsbetrieb meist genutzen Geschwindigkeitsbereich sich die Geschwindigkeit der Maschine besonders genau einstellen läßt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Arbeitsmaschine mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen geschaffen.
Das Geschwindigkeitseinstellelement kann ein rotatorisches Einstellelement mit einem Zeiger sein. In einem solchen Fall rotiert das Element, um den Zeiger innerhalb der jeweiligen Bereiche zu bewegen. Alternativ kann das Geschwindigkeitseinstellelement mehrere Knöpfe enthalten, die den jeweiligen Bereichen zugeordnet sind.
Erfindungsgemäß verändert sich die Geschwindigkeit der elektrischen Arbeitsmaschine allmählicher, wenn sich das Geschwindigkeitseinstellelement im Mittelgeschwindigkeit-Arbeits-bereich bewegt, als wenn sich das Geschwindigkeitseinstellelement im Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsbereich und im Hochgeschwindigkeits-Fahr-bereich bewegt.
Der Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereich bietet Geschwindigkeiten, die vom Operator häufiger gewählt werden als andere Bereiche. Die Bewegung des Geschwindigkeitseinstellelements innerhalb des Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereiches verändert die Geschwindigkeit der elektrische Arbeitsmaschine in kleinen Inkrementen oder Dekrementen. Dies ist vorteilhaft, da die Arbeitsmaschine die vorgegebene Arbeitsoperation mit erhöhter Genauigkeit ausführt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Steuer/Regeleinheit: einen Stoppabschnitt zum Ausgeben eines Stromführungsstoppbefehls an die Motoransteuervorrichtungen, um die Stromzuführung zu den Elektromotoren zu stoppen, wenn wenigstens einer der durch die Elektromotoren fließenden Ströme einen Obergrenze-Schwellenpegel überschreitet; einen Neustartabschnitt zum Ausgeben eines Stromführungsstartbefehls an die Motoransteuervorrichtungen, um Strom zu den Elektromotoren zu leiten, um zu verhindern, daß der durch den Elektromotor fließende Strom (bzw. die durch die Elektromotoren fließenden Ströme) nach der Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls auf 0 fällt (bzw. fallen); und einen Wiederholungsabschnitt zum Wiederholen der Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls und der Ausgabe des Stromführungsstart befehls.
Im allgemeinen erfordert es nach dem Stoppen der Stromzufuhr zu einem Elektromotor unter dem Einfluß der Induktivität einer Spule des Motors eine geringe Zeitspanne (etwa 1 ms), bis der durch den Motor fließende Strom auf 0 (A) fällt. Die vorliegende Erfindung nutzt vorteilhaft einen solchen Elektromotor.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung deutlich wird, gibt der Steuerabschnitt nach dem Ausgeben des Stromführungsstoppbefehls bei überlasteten Motoren den Stromführungsstartbefehl aus, um zu verhindern, daß die durch die Motoren fließenden Ströme auf 0 (A) sinken, so daß die Stromführung zu den Motoren erneut gestartet wird. Mit dieser Anordnung können das Stoppen und Neustarten der Stromführung in kurzen Intervallen abwechseln. Da die Steuer/Regeleinheit die Stromführung zu den Motoren startet, während die Ströme vom Obergrenze-Schwellenpegel ausgehend absinken, werden die Ströme um ein begrenztes Maß verändert, nachdem die Motoren in den Überlastzustand versetzt worden sind. Folglich werden die von den Motoren erzeugten Drehmomente bis zu einem begrenzten Ausmaß verändert. Somit wird es möglich, die Motoren so zu betreiben, daß sie aus dem Überlastzustand herausgeführt werden. Dies ermöglicht, die Schneebeseitigungsmaschine in Fahrt zu halten.
Mit dieser Anordnung fließt kein übermäßiger Strom durch die Motoren und ihre zugehörigen Komponenten, um die Motoren und die Komponenten zu schützen.
Im folgenden werden bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lediglich beispielhaft und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in welchen:
1 eine Seitenansicht einer elektrischen Arbeitsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Draufsicht der elektrischen Arbeitsmaschine der 1 ist;
3 eine Ansicht ist, die einen Operationsteil der elektrischen Arbeitsmaschine in der mit 3 angegebenen Richtung betrachtet zeigt;
4 eine Seitenansicht eines Linksschwenkhebels, eines linken Griffes und eines Fahrbereitschaftshebels der Arbeitsmaschine in einer mit 4 angegebenen Richtung betrachtet ist;
5 eine Ansicht ist, die zeigt, wie ein Geschwindigkeitseinstellhebel der elektrischen Arbeitsmaschine betätigt wird;
6 eine graphische Darstellung der Geschwindigkeiten der elektrischen Arbeitsmaschine bei verschiedenen an einem Potentiometer anliegenden Spannungen ist, wobei eine vertikale Achse die Geschwindigkeit zeigt und eine horizontale Achse die Spannung zeigt;
7 eine Ansicht ist, die eine Sequenz von Operationen zum Einlesen von Spannungswerten, die über dem Potentiometer entwickelt werden, in eine Steuer/Regeleinheit ist, wenn ein Geschwindigkeitseinstellhebel auf verschiedene Positionen eingestellt ist;
8 eine Ansicht ist, die schematisch zeigt, wie die elektrische Arbeitsmaschine gesteuert wird;
9 ein Schaltbild ist, das die Steuer/Regeleinheit und die Elektromotoren der Arbeitsmaschine enthält;
10 graphisch zeigt, wie ein anomal hoher Strom, der durch den Motor fließt, von der Steuer/Regeleinheit gesteuert/geregelt wird;
11 ein Flußdiagramm ist, das zeigt, wie die Steuer/Regeleinheit betrieben wird, insbesondere wenn irgendwelche der durch die Motoren fließenden Ströme und der Temperaturen der Motoransteuerschaltungen zum Ansteuern der Motoren anomal hoch sind; und
12 eine Seitenansicht einer elektrische Arbeitsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
In 1 ist eine elektrische Arbeitsmaschine, d. h. eine allgemein mit 10 bezeichnete Schneebeseitigungsmaschine, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Schneebeseitigungsmaschine 10 enthält einen Rahmen 12 mit rechten und linken Endlosriemen 11R, 11L. Die Schneebeseitigungsmaschine 10 enthält ferner einen Karosserierahmen 15, mit einem Schneebeseitigungsteil 13 und einer Maschine 14 zum Antreiben des Schneebeseitigungsteils 13. Der Rahmen 15 ist vertikal beweglich am Rahmen 12 montiert. Genauer ist ein Rahmenhebemechanismus 16 vorgesehen, um einen vorderen Teil des Rahmens 15 vertikal zu bewegen. Der Rahmen 12 weist rechte und linke Griffstangen 17R, 17L auf, die sich von seinem hinteren Abschnitt nach oben hinten erstrecken. Die Griffstangen 17R, 17L weisen jeweils Griffe 18R, 18L auf.
Die Schneebeseitigungsmaschine 10 entspricht dem Typ, bei dem der Operator hinterhergeht. Mit anderen Worten, während die Maschine 10 fährt, geht ein Operator hinterher und bedient die Maschine 10, wobei er die Griffe 18R, 18L greift. Zwischen den Griffstangen 17R, 17L sind ein Betätigungskasten 41, eine Steuer/Regelvorrichtung 28 und Batterien 29, 29 (nur eine ist gezeigt) angeordnet. Der Betätigungskasten 41 ist oberhalb der Steuer/Regeleinheit 28 angeordnet. Die Steuer/Regeleinheit 28 ist oberhalb der Batterien 29, 29 angeordnet.
Die Maschine 14 enthält eine Kurbelwelle 35 mit einer elektromagnetischen Kupplung 50, die an einem ihrer Enden angeordnet ist. Die Kurbelwelle 35 weist eine Riemenscheibe 36 auf, die in ihrer Mitte angeordnet ist.
Der Schneebeseitigungsteil 13 enthält eine Einzugswalze 31, ein Gebläse 32 und einen Auswurfschacht 33, die am vorderen Teil des Karosserierahmens 15 montiert sind. Eine Welle 39 ist dafür vorgesehen, die Einzugswalze 31 und das Gebläse 32 zu drehen.
Genauer, wenn die Kupplung 50 eine Antriebskraft der Kurbelwelle 35 der Maschine 14 auf die Riemenscheibe 36 überträgt, wird die Riemenscheibe 36 veranlaßt, zu rotieren. Die Riemen 37, 37 übertragen die Rotation der Riemenscheibe 36 auf eine Riemenscheibe 38. Die Riemenscheibe 38 wird somit veranlaßt, zu rotieren. Die Welle 39 überträgt die Rotation der Riemenscheibe 38 auf die Einzugswalze 31 und das Gebläse 32. Die Einzugswalze 31 wird anschließend so betrieben, daß sie Schnee aufsammelt, wobei das Gebläse 32 den aufgesammelten Schnee durch den Auswurfschacht 33 weit weg bläst.
Die Bezugszeichen 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g bezeichnen ein Einzugswalzengehäuse, ein Gebläsegehäuse, einen Schaber, einen Generator, eine Lampe, eine Abdeckung, ein Element zum Drücken der Endlosriemen 11R, 11L gegen den Boden, sowie einen Betätigungsteil 40, wie später beschrieben wird. Die Rahmen 12, 15 kooperieren, um eine Karosserie 19 der Schneebeseitigungsmaschine 10 zu bilden.
Wie in 2 gezeigt ist, läuft der rechte Endlosriemen 11R über ein rechtes Antriebsrad 23R und ein rechtes Abtriebsrad 24R, während der linke Endlosriemen 11L über ein linkes Antriebsrad 23L und ein linkes Abtriebsrad 24L läuft. Die Schneebeseitigungsmaschine 10 enthält rechte und linke Elektromotoren 21R, 21L zum Antreiben der rechten bzw. linken Antriebsräder 23R, 23L. Die rechten und linken Endlosriemen 11R, 11L weisen an ihren hinteren Abschnitten jeweils die Antriebsräder 23R, 23L auf. In ähnlicher Weise sind die rechten und linken Abtriebsräder 24R, 24L an den vorderen Abschnitten der Endlosriemen 11R bzw. 11L angeordnet.
Die Elektromotoren 21R, 21L rotieren, um die Antriebsräder 23R, 23L anzutreiben, wodurch die Endlosriemen 11R, 11L angetrieben werden, um die Schneebeseitigungsmaschine 10 vorwärts zu treiben. Die Kurbelwelle 35, die von der Maschine 14 hervorsteht, weist eine darauf montierte Riemenscheibe 27a auf. Der Generator 26d weist eine darauf montierte Riemenscheibe 27b auf. Ein Keilriemen 27c läuft über die Riemenscheiben 27a, 27b. Wenn die Kurbelwelle 35 rotiert, überträgt der Keilriemen 27c die Rotation der Kurbelwelle 35 zum Generator 26d.
Im folgenden wird auf 3 Bezug genommen. Die Schneebeseitigungsmaschine 10 enthält den Betätigungsabschnitt 40. Der Betätigungsabschnitt 40 weist den Betätigungskasten 41 auf, der zwischen den rechten und linken Griffstangen 17R, 17L vorgesehen ist, einen Fahrbereitschaftshebel 43, um die Maschine 10 zum Fahren bereit zu machen, einen linken Schwenkhebel 44L zum Schwenken der Maschine 10 nach links, sowie einen rechten Schwenkhebel 44R zum Schwenken der Maschine 10 nach rechts. Der Hebel 43 ist an der Griffstange 17L vorgesehen. Der Hebel 44 ist an der Griffstange 17L montiert, während der Hebel 44R an der Griffstange 17R montiert ist.
Der Betätigungsabschnitt 40 enthält die Steuer/Regeleinheit 28 und die Potentiometer 58R, 58L. Das Potentiometer 58R überträgt zur Steuer/Regeleinheit 28 Informationen über den rechten Schwenkhebel 44, während das Potentiometer 58L auf die Steuer/Regeleinheit 28 Informationen über den linken Schwenkhebel 44L überträgt, wie später beschrieben wird.
Der Betätigungskasten 41 enthält ein Betätigungsgehäuse 45, das zwischen den Griffstangen 17R, 17L angeordnet ist, sowie eine Betätigungstafel 46, die das Betätigungsgehäuse 45 abdeckt.
Das Betätigungsgehäuse 45 enthält: (1) einen Einzugswalzenschaltknopf 45A zum Einrücken oder Ausrücken der Kupplung 50, um somit die Einzugswalze 31 einzuschalten oder auszuschalten, (2) einen Hauptschalter 45B zum Starten der Maschine 14, (3) einen Starterklappenknopf 45C für die Verwendung beim Starten der Maschine 14, (4) einen Automatikeinstellknopf 45D, der so angeordnet ist, daß dann, wenn er niedergedrückt wird, um zu leuchten, eine Geschwindigkeit der Schneebeseitigungsmaschine 10 automatisch entsprechend einer auf die Einzugswalze 31 ausgeübten Belastung eingestellt wird, (5) einen Batterieindikator 53, um die Bedienungsperson über eine Anomalie der Batterie 29 zu informieren, (6) einen Generatorindikator 54, um die Bedienungsperson vor einer Anomalie des Generators 26d zu warnen, und (7) erste und zweite Warnindikatoren 51, 52, um eine Bedienungsperson vor verschiedenen Anomalien, die in der Maschine 10 auftreten, zu warnen.
Die Betätigungstafel 46 enthält einen Hebel 46A zum Betätigen des Rahmenhebemechanismus 16, um eine Ausrichtung des Einzugswalzengehäuses 26a zu ändern, einen Starterklappenbetätigungshebel 46B zum Ändern einer Ausrichtung der Starterklappe 33, einen Drosselklappenhebel 46C zum Steuern einer Maschinendrehzahl der Maschine 14, und einen Geschwindigkeitseinstellhebel (ein Geschwindigkeitseinstellelement) 56, der nicht nur zum Einstellen einer Geschwindigkeit der Schneebeseitigungsmaschine 10, sondern auch zum Drehen der Motoren 21R, 21L dient, um die Schneebeseitigungsmaschine 10 vorzurücken oder ansonsten zurückzuziehen, wie später beschrieben wird.
Der Hebel 56 enthält ein Potentiometer 57, um die Steuer/Regeleinheit 28 über eine Position des Hebels 56 zu informieren. Die Betätigungstafel 46 besitzt eine darin ausgebildete Geschwindigkeitsbereichsöffnung 48. Die Öffnung 48 führt den Hebel 56. Die Steuer/Regeleinheit 28 enthält eine Steuerplatine 61. Die Steuerplatine 61 ist mit einem Initialisierungsschalter 62 über Leitungsdrähte 63, 63 verbunden. Der Initialisierungsschalter 62 enthält einen Verbinder 64, der mit den Enden der Leitungsdrähte 63, 63 verbunden ist, sowie einen Koppler 65, der abnehmbar am Verbinder 64 befestigt ist. Das Abnehmen des Kopplers 65 vom Verbinder 64 bewirkt eine Initialisierung, wie später mit Bezug auf 7 beschrieben wird.
Anders als bei wohlbekannten Bremshebeln bewirken die Hebel 44R, 44L keinen vollständigen Stopp des Vorrückens der Maschine 10, wenn sie gegriffen werden. Die Hebel 44R, 44L bewirken dann, wenn sie gegriffen werden, eine Verringerung der Drehzahlen der Motoren, woraufhin die Schneebeseitigungsmaschine 10 nach rechts oder nach links schwenkt.
Wenn ein (nicht gezeigter) Schlüssel in einen Schlitz des Hauptschalters 45B eingeführt wird und anschließend umgedreht wird, wird die Maschine gestartet. Das Ziehen des Maschinenstarterklappenknopfes 45C reichert ein der Maschine 10 zugeführtes Gemisch an.
Wie in 4 gezeigt ist, ist der Hebel 43 an einem Schaft 43B an der Griffstange 17L angelenkt. Eine Feder 41 drückt den Hebel 43 in einer solchen Richtung, daß der Schalter 43a ausgeschaltet wird. Wenn eine Bedienungsperson mit ihrer linken Hand den Hebel 43 und den Griff 18L zusammen greift, d. h. der Hebel 43 wird in Richtung zum Griff 18L geschwenkt, wird der Schalter 43a eingeschaltet. Mit anderen Worten, das Greifen des Hebels 43 und des Griffes 18L gemeinsam bewirkt, daß der Schalter 43a vom Aus-Zustand in einen Ein-Zustand geschaltet wird. Anschließend sendet der Schalter 43a ein Signal zur Steuer/Regeleinheit 28, das anzeigt, daß der Schalter 43a eingeschaltet ist. Beim Empfang eines solchen Signals erkennt die Steuer/Regeleinheit 28, daß die Schneebeseitigungsmaschine 10 zum Fahren bereit ist. Die Einzugswalze 32 wird in Drehung versetzt, während die Elektromotoren 21R, 21L ebenfalls in Drehung versetzt werden. Mit anderen Worten, der Hebel 43 wird betätigt, um der Maschine 10 zu erlauben, zu fahren und Schnee zu beseitigen. Wenn die Bedienungsperson ihre linke Hand vom Hebel 43 nimmt, wird die Rotation der Einzugswalze 32 gestoppt. Gleichzeitig hören die Motoren 21R, 21L auf zu rotieren. Das heißt, der Hebel 43 funktioniert wie ein Totmannschalter (Sicherheitsfahrschalter).
Wenn der Linksschwenkhebel 44L und der Griff 18L gemeinsam gegriffen werden, wird ein Arm 39A des Potentiometers 58L veranlaßt, zu einer Position zu schwenken, die durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist. Das Potentiometer 58L gibt Informationen über die Schwenkbewegung des Arms 39a aus.
Wie in 3 gezeigt ist, enthalten die rechten und linken Schwenkhebel 44R, 44L die Potentiometer 58R, 58L. Das Greifen der Hebel 44R, 44L und der Griffe 18R, 18L gemeinsam verändert die Spannungen, die an den Potentiometern 58R, 58L anliegen. Die Steuer/Regeleinheit 28 wird anschließend über die Änderung der Spannung, die an den Potentiometern 58R, 58L anliegt, informiert, um somit die Motoren 21R, 21L einer Rückgewinnungsbremse zu unterwerfen, so daß die Drehzahlen der Motoren 21R, 21L verändert werden, um die Schneebeseitigungsmaschine nach rechts oder nach links zu schwenken.
Wie in 5 gezeigt ist, ist die Geschwindigkeitsbereichsöffnung 48 zum Führen des Geschwindigkeitseinstellhebels 56 langgestreckt oder länglich in Form einer Kurbel.
Innerhalb der Öffnung 48 sind drei Regionen oder Bereiche vorgesehen, nämlich ein Vorwärtsbereich Fw, ein Neutralbereich N und ein Rückwärtsbe reich Rw. Wenn sich der Hebel 56 im Vorwärtsbereich Fw befindet, rückt die Schneebeseitigungsmaschine 10 vor oder fährt vorwärts. Wenn sich der Hebel 56 im Neutralbereich N befindet, hält die Schneebeseitigungsmaschine 10 an. Wenn sich der Hebel 56 im Rückwärtsbereich Rw befindet, bewegt sich die Schneebeseitigungsmaschine 10 rückwärts oder wird zurückgezogen.
Genauer enthält der Vorwärtsbereich Fw einen Hochgeschwindigkeit-Fahrbereich F3, einen Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereich F2 und einen Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsbereich F1. Wenn sich der Hebel 56 im Bereich F3 befindet, fährt die Schneebeseitigungsmaschine 10 mit einer hohen Geschwindigkeit vorwärts. Wenn sich der Hebel 56 im Bereich F2 befindet, fährt die Maschine 10 mit einer mittleren Geschwindigkeit vorwärts, wobei sie die Schneebeseitigungsoperation ausführt. Wenn sich der Hebel 56 im Bereich F1 befindet, fährt die Maschine 10 mit niedriger Geschwindigkeit vorwärts, wobei sie die Schneebeseitigungsoperation ausführt. Wenn außerdem der Hebel 56 sich in einer maximalen Hochgeschwindigkeitsfahrposition F3MAX befindet, fährt die Maschine 10 mit der höchsten Geschwindigkeit innerhalb des Hochgeschwindigkeit-Fahrbereiches F3 vorwärts. Wenn sich der Hebel 56 in einer maximalen Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsposition F2MAX befindet, beseitigt die Maschine 10 Schnee, während sie mit der höchsten Geschwindigkeit innerhalb des Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereiches F2 vorwärts fährt. Wenn sich der Hebel 56 in einer maximalen Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsposition F1 MAX befindet, beseitigt die Maschine 10 Schnee, während sie mit der höchsten Geschwindigkeit innerhalb des Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsbereiches F1 vorwärts fährt.
Wenn sich der Hebel 56 in irgendeiner Position innerhalb des Neutralbereiches N befindet, hält die Maschine 10 an. Innerhalb des Neutralbereiches N sind eine Neutralposition Nc, eine Obergrenze-Neutralposition N1 und eine Untergrenze-Neutralposition N2 vorgesehen.
Der Rückwärtsbereich Rw enthält einen Hochgeschwindigkeit-Fahrbereich R3, einen Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereich R2 und einen Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsbereich R1. Wenn sich der Hebel 56 im Bereich R3 befindet, fährt die Schneebeseitigungsmaschine 10 mit hoher Geschwindig keit rückwärts. Wenn sich der Hebel 56 im Bereich R2 befindet, fährt die Maschine 10 mit mittlerer Geschwindigkeit rückwärts und führt die Schneebeseitigungsoperation aus. Wenn sich der Hebel 56 im Bereich R1 befindet, fährt die Maschine 10 mit niedriger Geschwindigkeit rückwärts und führt die Schneebeseitigungsoperation aus. Wenn sich außerdem der Hebel 10 in einer maximalen Hochgeschwindigkeitsfahrposition R3MAX befindet, fährt die Maschine 10 mit der höchsten Geschwindigkeit innerhalb des Hochgeschwindigkeit-Fahrbereiches R3 rückwärts. Wenn sich der Hebel 56 in einer maximalen Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsposition R2MAX befindet, beseitigt die Maschine 10 Schnee, während sie mit der höchsten Geschwindigkeit innerhalb des Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereiches R2 rückwärts fährt. Wenn sich der Hebel 56 in einer maximalen Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsposition R1MAX befindet, beseitigt die Maschine 10 Schnee, während sie mit der höchsten Geschwindigkeit innerhalb des Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsbereiches R1 rückwärts fährt.
Wenn sich der Geschwindigkeitseinstellhebel 56 im Bereich F3 befindet, bewirkt er somit, daß Informationen zur Steuer/Regeleinheit 28 übertragen werden, die notwendig sind, um die Schneebeseitigungsmaschine 10 mit hoher Geschwindigkeit vorzurücken. Wenn sich der Hebel 56 im Bereich F2 befindet, bewirkt er, daß Informationen zur Steuer/Regeleinheit 28 übertragen werden, die notwendig sind, um der Maschine 10 zu ermöglichen, mit einer mittleren Geschwindigkeit vorzurücken, während sie die Schneebeseitigungsoperation ausführt. Wenn sich der Hebel 56 im Bereich F1 befindet, bewirkt er, daß Informationen zur Steuer/Regeleinheit 28 übertragen werden, die notwendig sind, um die Maschine 10 mit einer geringen Geschwindigkeit vorrücken und Schnee beseitigen zu lassen. Wenn sich der Hebel 56 im Neutralbereich N befindet, bewirkt er, daß Informationen zur Steuer/Regeleinheit 28 übertragen werden, die notwendig sind, um die Maschine 10 anzuhalten. Wenn sich der Hebel 56 im Bereich R3 befindet, bewirkt er, daß Informationen zur Steuer/Regeleinheit 28 übertragen werden, die notwendig sind, um die Maschine 10 mit hoher Geschwindigkeit zurückzuziehen. Wenn sich der Hebel 56 im Bereich R2 befindet, bewirkt er, daß Informationen zur Steuer/Regeleinheit 28 übertragen werden, die notwendig sind, um die Maschine 10 mit mittlerer Geschwindigkeit zurückziehen und Schnee beseitigen zu lassen. Wenn sich der Hebel 56 im Bereich R1 befindet, bewirkt er, daß Informationen zur Steuer/Regeleinheit 28 übertragen werden, die notwendig sind, um die Maschine 10 mit geringer Geschwindigkeit rückwärts zu fahren, während sie die Schneebeseitigungsoperation ausführt.
Das Potentiometer 57 informiert die Steuer/Regeleinheit 28 über einen daran anliegenden Spannungswert, wenn der Geschwindigkeitseinstellhebel 56 z . B. auf die maximale Hochgeschwindigkeitsfahrposition F3MAX oder R3MAX eingestellt ist. Auf der Grundlage des Spannungswertes steuert/regelt die Steuer/Regeleinheit 28 die Drehzahlen der Motoren 21R, 21L, um eine Geschwindigkeit der Schneebeseitigungsmaschine 10 zu bestimmen. Die am Potentiometer 57 auftretende Spannung und die Geschwindigkeit der Schneebeseitigungsmaschine 10 sind z. B. wie folgt beschaffen.
Wenn sich der Hebel 56 in der maximalen Hochgeschwindigkeitsfahrposition R3MAX befindet, liegt am Potentiometer 57 keine Spannung an, so daß die Schneebeseitigungsmaschine 10 mit einer Geschwindigkeit von 2,0 (km/h) fährt. Wenn sich in ähnlicher Weise der Hebel 56 in der maximalen Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsposition R2MAX befindet, liegt am Potentiometer 57 eine Spannung von 0,575 (V) an, so daß die Maschine 10 mit einer Geschwindigkeit von 1,0 (km/h) fährt. Wenn sich der Hebel 56 in der maximalen Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsposition R1 MAX befindet, liegt am Potentiometer 57 eine Spannung von 1,725 (V) an, so daß die Maschine 10 mit einer Geschwindigkeit von 0,5 (km/h) fährt.
Wenn sich der Hebel 56 in der Untergrenzenposition N2 befindet, liegt am Potentiometer 57 eine Spannung von 2,3 (V) an, so daß die Schneebeseitigungsmaschine 10 mit einer Geschwindigkeit von 0 (km/h) fährt. Wenn sich der Hebel 56 in der Neutralposition Nc befindet, liegt am Potentiometer 57 eine Spannung von 2,4 (V) an, so daß die Maschine 10 mit einer Geschwindigkeit von 0 (km/h) fährt. Wenn sich der Hebel 56 in der Obergrenzenposition N1 befindet, liegt am Potentiometer 57 eine Spannung von 2,5 (V) an, so daß die Schneebeseitigungsmaschine 10 mit einer Geschwindigkeit von 0 (km/h) fährt.
Wenn sich der Hebel 56 in der maximalen Niedriggeschwindigkeit-Arbeitspo sition F1MAX befindet, liegt am Potentiometer 57 eine Spannung von 3,125 (V) an, so daß die Maschine 10 mit einer Geschwindigkeit von 0,7 (km/h) fährt. Wenn sich der Hebel 56 in der maximalen Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsposition F2MAX befindet, liegt am Potentiometer 57 eine Spannung von 4,375 (V) an, so daß die Maschine 10 mit einer Geschwindigkeit von 2,0 (km/h) fährt. Wenn sich der Hebel 56 in der maximalen Hochgeschwindigkeit-Fahrposition F3MAX befindet, liegt am Potentiometer 57 eine Spannung von 5 (V) an, so daß die Maschine 10 mit einer Geschwindigkeit von 4,0 (km/h) fährt.
In 6 zeigt eine Horizontalachse eine am Potentiometer 57 anliegende Spannung, während eine Vertikalachse eine Geschwindigkeit der Schneebeseitigungsmaschine 10 zeigt.
Wie in 6 gezeigt ist, stellen die jeweiligen Bereiche F3, F2, F1, R3, R2, R1 jeweils verschiedene "Geschwindigkeitsänderungsraten" F3v, F2v, F1v, R3v, R2v, R1v zur Verfügung. Der Ausdruck "Geschwindigkeitsänderungsrate", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf einen Wert, der erhalten wird durch Dividieren einer Geschwindigkeitsänderung durch eine Spannungsänderung.
Die Geschwindigkeitsänderungsrate F3v des Bereiches F3 wird wie folgt berechnet: F3v = (4,0 – 2,0)/(5 – 4,375) = 3,20
Die Geschwindigkeitsänderungsrate F2v des Bereiches F2 wird wie folgt berechnet: F2v = (2,0 – 0,7)/(4,375 – 3,125) = 1,04
Die Geschwindigkeitsänderungsrate F1v des Bereiches F1 wird wie folgt berechnet: F1v = 0,7/(3,125 – 2,5) = 1,12
Eine Beziehung zwischen den Geschwindigkeitsänderungsraten F3v, F2v, F1v wird somit ausgedrückt durch: F3v > F1v > F2v.
Die Geschwindigkeitsänderungsrate R1v des Bereiches R1 wird wie folgt berechnet: R1v = 0,5/(2,3 – 1,725) = 0,87
Die Geschwindigkeitsänderungsrate R2v des Bereiches R2 wird wie folgt berechnet: R2v = (1 – 0,5)/(1,725 – 0,575) = 0,43
Die Geschwindigkeitsänderungsrate R3v des Bereiches R3 wird wie folgt berechnet: R3v = (2,0 – 1,0)/0,575 = 1,74
Eine Beziehung zwischen den Geschwindigkeitsänderungsraten R3v, R2v, R1v wird somit ausgedrückt durch: R3v > R1v > R2v.
Wie in 6 gezeigt ist, verändert sich eine am Potentiometer 57 entwickelte Spannung dann, wenn sich der Hebel 56 im Bereich R3 bewegt, innerhalb eines Bereiches von 0 bis 0,575 (V). Wenn sich der Hebel 56 im Bereich R2 bewegt, ändert sich eine am Potentiometer 57 erscheinende Spannung innerhalb eines Bereiches von 0,575 bis 1,725 (V). Wenn sich der Hebel 56 im Bereich R1 bewegt, ändert sich eine am Potentiometer 57 erscheinende Spannung innerhalb eines Bereiches von 1,725 bis 2,3 (V). Wenn sich der Hebel 56 im Bereich N bewegt, ändert sich eine am Potentiometer 57 erscheinende Spannung innerhalb eines Bereiches von 2,3 bis 2,5 (V). Wenn sich der Hebel 56 im Bereich F1 bewegt, ändert sich eine am Potentiometer 57 erscheinende Spannung innerhalb eines Bereiches von 2,5 bis 3,125 (V). Wenn sich der Hebel 56 im Bereich F2 bewegt, ändert sich eine am Potentiometer 57 erscheinende Spannung innerhalb eines Bereiches von 3,125 bis 4,375 (V). Wenn sich der Hebel 56 im Bereich F3 bewegt, ändert sich eine am Potentiometer 57 erscheinende Spannung innerhalb eines Bereiches von 4,375 bis 5 (V). Es ist klar, daß die Bereiche F2, R2 kleinere Geschwindigkeitsänderungsraten bieten als die Bereiche F1, R1, F3, R3. Mit anderen Worten, die Geschwindigkeit ändert sich sanfter oder allmählicher, wenn sich der Hebel 56 innerhalb der Bereiche F2, R2 bewegt, als wenn sich der Hebel 56 innerhalb der Bereiche F1, R1, F3, R3, bewegt.
Die Geschwindigkeiten innerhalb der Bereiche F2, R2 werden von der Bedienungsperson häufiger ausgewählt als diejenigen innerhalb der anderen Bereiche. Die Geschwindigkeit ändert sich in kleinen Inkrementen oder Dekrementen, wenn sich der Hebel 56 innerhalb der Bereiche F2, R2 bewegt. Mit dieser Anordnung kann die Schneebeseitigungsmaschine 10 ihre verbesserte Schneebeseitigungsoperation ausführen.
Die Steuer/Regeleinheit 28 hat Spannungswerte eingelesen, die über dem Potentiometer 57 entwickelt werden, wenn sich der Hebel 56 in den jeweiligen Positionen R1MAX, R2MAX, R3MAX, N2, Nc, N1, F3MAX, F2MAX, F1MAX, befindet. Diese Spannungswerte, die in die Steuer/Regeleinheit 28 einzulesen sind, enthalten Fehler, die z. B. aufgrund der Installation des Potentiometers 57 und der Widerstandswerte des Potentiometers 57 hervorgerufen werden. Die Operationssequenz zum Einlesen der Spannungswerte in die Steuer/Regeleinheit 28 ist in 7 gezeigt.
ST01: Es wird eine Initialisierung durchgeführt. Das heißt, der Initialisierungsschalter 62 befindet sich in einem offenen Zustand, in dem der Verbinder 64 vom Koppler 65 abgehoben ist.
ST02: Der Hauptschalter 45B wird eingeschaltet.
ST03: Der Geschwindigkeitseinstellhebel 56 wird in die maximale Hochgeschwindigkeit-Fahrposition R3MAX eingestellt.
ST04: Der Einzugswalzenschaltknopf 45A wird in die Ein-Position gebracht und anschließend zurück in die Aus-Position gebracht, um somit einen Wert der Spannung VR3, die entwickelt wird, wenn sich der Hebel 56 in der maximalen Hochgeschwindigkeit-Fahrposition R3MAX befindet, in die Steuer/Regeleinheit 28 einzulesen.
ST05: Der Geschwindigkeitseinstellhebel 56 wird in die maximale Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsposition R2MAX eingestellt.
ST06: Der Einzugswalzenschaltknopf 45A wird in die Ein-Position gebracht und anschließend zurück in die Aus-Position gebracht, um somit einen Wert der Spannung VR2, die entwickelt wird, wenn sich der Hebel 56 in der maximalen Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsposition R2MAX befindet, in die Steuer/Regeleinheit 28 einzulesen.
ST07: Der Geschwindigkeitseinstellhebel 56 wird in die maximale Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsposition R1 MAX eingestellt.
ST08: Der Einzugswalzenschaltknopf 45A wird in die Ein-Position gebracht und anschließend zurück in die Aus-Position gebracht, um somit einen Wert der Spannung VR1, die entwickelt wird, wenn sich der Hebel 56 in der maximalen Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsposition R1MAX befindet, in die Steuer/Regeleinheit 28 einzulesen.
ST09: Der Geschwindigkeitseinstellhebel 56 wird in die maximale Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsposition F1MAX eingestellt.
ST10: Der Einzugswalzenschaltknopf 45A wird in die Ein-Position gebracht und anschließend zurück in die Aus-Position gebracht, um somit einen Wert der Spannung VF1, die entwickelt wird, wenn sich der Hebel 56 in der maximalen Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsposition F1MAX befindet, in die Steuer/Regeleinheit 28 einzulesen.
ST11: Der Geschwindigkeitseinstellhebel 56 wird in die maximale Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsposition F2MAX eingestellt.
ST12: Der Einzugswalzenschaltknopf 45A wird in die Ein-Position gebracht und anschließend zurück in die Aus-Position gebracht, um somit einen Wert der Spannung VF2, die entwickelt wird, wenn sich der Hebel 56 in der maximalen Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsposition F2MAX befindet, in die Steuer/Regeleinheit 28 einzulesen.
ST13: Der Geschwindigkeitseinstellhebel 56 wird in die maximale Hochgeschwindigkeit-Fahrposition F3MAX eingestellt.
ST14: Der Einzugswalzenschaltknopf 45A wird in die Ein-Position gebracht und anschließend zurück in die Aus-Position gebracht, um somit einen Wert der Spannung VF3, die entwickelt wird, wenn sich der Hebel 56 in der maximalen Hochgeschwindigkeit-Fahrposition F3MAX befindet, in die Steuer/Regeleinheit 28 einzulesen.
Es ist klar, daß die Operationen von ST01 bis ST14 der Reihe nach durchgeführt werden, um das Einlesen der Spannungswerte VR3, VR2, VR1, VF1, VF2, VF3 in die Steuer/Regeleinheit 28 abzuschließen.
Auf der Grundlage dieser Spannungswerte führt die Steuer/Regeleinheit 28 anschließend eine Operation folgendermaßen durch.
Zuerst führt die Steuer/Regeleinheit 28 eine Berechnung aus, die gegeben ist durch: NcV = (VF1 – VR1)/2, wobei NcV eine Spannung ist, die entwickelt wird, wenn sich der Hebel 56 in der Neutralposition Nc befindet. Anschließend berechnet die Steuer/Regeleinheit: VN2 = NcV – 0,1, wobei VN2 ein Spannungswert ist, der erzeugt wird, wenn sich der Hebel 56 in der Untergrenze-Neutralposition N2 befindet. In ähnlicher Weise führt die Steuer/Regeleinheit 28 die Berechnung durch: VN1 = NcV + 0,1, wobei VN1 ein Spannungswert ist, der erzeugt wird, wenn sich der Hebel 56 in der Obergrenze-Neutralposition N1 befindet. Diese so erhaltenen Werte NcV, VN1, VN2 werden ebenfalls in die Steuer/Regeleinheit 28 eingelesen.
Die Steuer/Regeleinheit 28 führt ferner die Berechnungen durch: (VR3 – VR2), (VR2 – VR1), (VR1 – VN1), (VF1 – VN2), VF2 – VF1) und (VF3 – VF2), um eine Spannung bereitzustellen, die linear mit der Geschwindigkeit der Maschine 10 veränderlich ist, wenn sich der Hebel 56 innerhalb der jeweiligen Bereiche R1, R2, R3, F1, F2, F3 befindet, wie in 6 gezeigt ist.
ST15: Der Initialisierungsschalter 62 wird in einen geschlossenen Zustand versetzt, in welchem der Verbinder 64 am Koppler 65 angebracht ist.
Es ist zu beachten, daß die Werte der Spannung und der Geschwindigkeit, die den jeweiligen Positionen R3MAX, R2MAX, R1MAX, F3MAX, F2MAX, F1MAX entsprechen, nicht auf diejenigen beschränkt sind, die in 5 gezeigt sind. Die Spannung und Geschwindigkeit können auf andere Werte eingestellt werden, so daß sich die Geschwindigkeit sanfter oder allmählicher ändert, wenn sich der Hebel 56 innerhalb des Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereiches bewegt, als wenn sich der Hebel 56 innerhalb der anderen Bereiche bewegt.
In 8 ist ein Arbeitssystem gezeigt, das allgemein mit W bezeichnet ist. Das Arbeitssystem W enthält die Maschine 14, die elektromagnetische Kupplung 50, das Gebläse 32 und die Einzugswalze 31.
Im folgenden wird mit Bezug auf 8 beschrieben, wie das Arbeitssystem W betrieben wird.
Der (nicht gezeigte) Schlüssel wird in den Schlitz eingeführt, der im Hauptschalter 45B ausgebildet ist, und anschließend in eine Startposition gedreht, in der ein (nicht gezeigter) Selbststartermotor betätigt wird, um die Maschine 12 zu starten.
Der Drosselklappenhebel 46C ist über ein (nicht gezeigtes) Drosselklappenseil mit einer Drosselklappe 49 verbunden. Die Betätigung des Drosselklappenhebels 46C steuert ein Maß, um das die Drosselklappe 49 geöffnet wird. Dies ermöglicht, die Maschinendrehzahl der Maschine 12 zu steuern.
Durch Greifen des Hebels 43 zusammen mit dem Griff 18L betätigt die Bedienungsperson den Einzugswalzenschaltknopf 45A, um somit die elektromagnetische Kupplung 50 in den eingerückten Zustand zu versetzen, in welchem die Einzugswalze 31 und das Gebläse 32 in Drehung versetzt werden.
Wenn die Bedienungsperson ihre Hand vom Hebel 43 nimmt oder den Knopf 45A betätigt, kann die Kupplung 50 in den ausgerückten Zustand versetzt werden, in welchem die Einzugswalze 31 und das Gebläse 32 angehalten werden.
Die Schneebeseitigungsmaschine 10 enthält rechte und linke Magnetbremsen 51R, 51L ähnlich den Parkbremsen für ein Kraftfahrzeug. Die Steuer/Regeleinheit 28 steuert die Bremsen 51R, 52L. Wenn die Schneebe seitigungsmaschine geparkt ist, befinden sich die Bremsen 51R, 51L in den angelegten Positionen. Die Bremsen 51R, 51L können in folgender Weise in ihre gelösten Positionen gebracht werden.
Mit dem in der Startposition gehaltenen Schlüssel und mit gemeinsam durch die Operatorhand gegriffenem Hebel 43 und Griff 18L wird der Geschwindigkeitseinstellhebel 56 in den Vorwärtsbereich Fw oder den Rückwärtsbereich Rw bewegt, um somit die Bremsen 51R, 51L in die gelösten Positionen zu bringen.
Das Potentiometer 57 überträgt Informationen über den Bereich, in dem sich der Hebel 56 befindet, zur Steuer/Regeleinheit 28. Bei Empfang der Informationen vom Potentiometer 57 veranlaßt die Steuer/Regeleinheit 28 die rechten und linken Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L, die Motoren 21R, 21L in Drehung zu versetzen. Die rechten und linken Sensoren 53R, 53L erfassen anschließend die Drehzahlen der Motoren 21R, 21L und senden zur Steuer/Regeleinheit 28 Signale, die die Drehzahlen der Motoren 21R, 21L anzeigen. Auf der Grundlage dieser Signale, die von den Sensoren 53R, 53L gesendet werden, bringt die Steuer/Regeleinheit 28 die Drehzahlen auf die vorgegebenen Werte. Dies veranlaßt jedes der Antriebsräder 23R, 23L, mit einer gewünschten Drehzahl in einer gewünschten Richtung zu rotieren.
Die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L enthalten Rückgewinnungsbremsschaltungen 54R, 54L.
Wie im Stand der Technik wohlbekannt ist, werden Elektromotoren veranlaßt, zu rotieren, wenn von einer Batterie elektrische Energie zugeführt wird. Wenn Generatoren rotieren, stellen sie elektrische Energie zur Verfügung. Wie oben erwähnt worden ist, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Elektromotoren 21R, 21L einer Rückgewinnungsbremse unterworfen. Das heißt, die Elektromotoren 21R, 21L werden zu Generatoren umgeschaltet, um somit elektrische Energie zu erzeugen. Wenn die von den Elektromotoren 21R, 21L erzeugten Spannungen größer sind als diejenigen der Batterien 29, 29, wird die elektrische Energie von den Motoren 21R, 21L in den Batterien 29, 29 gespeichert.
Genauer erfaßt das Potentiometer 58L ein Maß, mit dem der linke Schwenkhebel 44L zusammen mit dem Griff 18L gegriffen wird. Das Potentiometer 58L sendet anschließend ein Signal zur Steuer/Regeleinheit 28, das dieses Maß anzeigt. Bei Empfang eines solchen Signals steuert die Steuer/Regeleinheit 28 die linke Rückgewinnungsbremsschaltung 54L an, um die Drehzahl des Motors 21L zu verringern.
Der rechte Schwenkhebel 44R enthält ein Potentiometer 58R, ebenso wie der linke Schwenkhebel 44L. Das Potentiometer 58R erfaßt ein Maß, mit dem der Hebel 44R zusammen mit dem Griff 18R gegriffen wird. Das Potentiometer 58R sendet ein Signal zur Steuer/Regeleinheit 28, das dieses Maß anzeigt. Bei Empfang des Signals steuert die Steuer/Regeleinheit 28 die Rückgewinnungsbremsschaltung 54R an, um die Drehzahl des Motors 21R zu verringern.
Mit dieser Anordnung wird es möglich, die Schneebeseitigungsmaschine 10 durch Greifen des Hebels 44R nach rechts zu schwenken. In ähnlicher Weise schwenkt das Greifen des Hebels 44L die Maschine 10 nach links.
Die Schneebeseitigungsmaschine 10 hält an, wenn die Bedienungsperson irgendeine der folgenden drei Operationen durchführt:

(1) Zurückstellen des Geschwindigkeitseinstellhebels 56 in den Neutralbereich N.
(2) Lösen ihrer Hand vom Hebel 38.
(3) Schalten des Hauptschalters 54B in die "Aus-Position", wie später erläutert wird.

Wenn der Hauptschalter 28 ausgeschaltet wird, nachdem die Schneebeseitigungsmaschine 10 angehalten hat, werden die elektromagnetischen Bremsen 51R, 51L in die angelegten Positionen gebracht, um somit eine Parkbremse anzulegen.
9 zeigt eine Schaltung der Schneebeseitigungsmaschine 10, die die Motoren 21R, 21L, den Hauptschalter 28, die Batterie 29, die Steuer/Regeleinheit 28 und die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L enthält. Der Einfachheit halber ist nur eine Batterie gezeigt. Wenn der in den Schlitz eingeführte Schlüssel gedreht wird, wird der Hauptschalter 45B in eine der Positionen "Aus", "Ein" und "Start" gebracht. Der Hauptschalter 45B enthält ein bewegliches Armelement 28A und zwei stationäre Kontakte 28b, 28c. Wenn der Hauptschalter 45B sich in der Ein-Position befindet, berührt das bewegliche Armelement 28a den Kontakt 28b. Wenn sich der Hauptschalter 456 in der Start-Position befindet, berührt das bewegliche Armelement 28a den Kontakt 28c.
Wenn der Hauptschalter 456 aus der Aus-Position in die Start-Position geschaltet wird, wird die Maschine 12 gestartet.
Die Schneebeseitigungsmaschine 10 enthält eine Kraftquellenvorrichtung 80. Die Maschine 10 ist so konfiguriert, daß die Steuer/Regeleinheit 28 die Elektromotoren 21R, 21L über die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L steuert/regelt.
Die linke Motoransteuervorrichtung 52L enthält eine Motoransteuerschaltung 60 zum Ansteuern des linken Elektromotors 21L, eine Gate-Ansteuerschaltung 71 zum Steuern der Motoransteuerschaltung 60, zwei Kondensatoren 72, 72 zum Stabilisieren einer an den Motor 21L angelegten Spannung, sowie einen Temperaturdetektor 74 zum Erfassen einer Temperatur der Schaltung 60. Die Motoransteuerschaltung 60 enthält einen Stromdetektor 73 zum Erfassen eines durch den Motor 21L fließenden Stroms.
Die Motoransteuerschaltung 60 enthält vier Feldeffekttransistoren 66a, 66b, 66c, 66d (im folgenden mit "FET" bezeichnet) und vier Dioden 67a, 67b, 67c, 67d, die jeweils mit einer Drain und einer Source jedes FET verbunden sind. Die Gate-Ansteuerschaltung 71 steuert die Gates der jeweiligen FETs.
Der Elektromotor 21L ist sowohl mit einem Übergang zwischen dem ersten FET 66a und dem zweiten FET 66b als auch einem Übergang zwischen dem dritten FET 66c und dem vierten FET 66d verbunden. Der erste FET 66a und der dritte FET 66c sind mit dem Kontakt 28b verbunden. Der zweite FET 66b und der vierte FET 66d sind mit Masse verbunden.
Die Gate-Ansteuerschaltung 71 ist über den Kontakt 28b mit der Batterie 29 verbunden, um elektrische Energie zuzuführen. Ferner schaltet die Schaltung 71 dann, wenn sie ein von der Steuer/Regeleinheit 28 ausgegebenes Steuersignal empfängt, die vier FETs 66a, 66b, 66c, 66d ein oder aus.
Es ist zu beachten, daß die rechte Motoransteuervorrichtung 52R im wesentlichen bezüglich der Anordnung mit der obenerwähnten linken Motoransteuervorrichtung 52L identisch ist. Die Beschreibung der rechten Motoransteuervorrichtung 52R wird daher weggelassen.
Die Kraftquellenvorrichtung 80 enthält eine Speiseschaltung 81 zum Versorgen der Motoren 21R, 21L mit Leistung, die von der Batterie 29 bereitgestellt wird, über den Hauptschalter 45B und die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L. Die Schaltung 81 weist damit verbundene Kondensatoren 72, 72 auf. Die Schaltung 81 enthält eine Vorausladeschaltung 82 und eine Ladeschaltung 83, die zwischen dem Kontakt 28b des Hauptschalters 45B und den Kondensatoren 72, 72 vorgesehen sind. Die Schaltungen 82, 83 sind parallel miteinander verbunden. Die Schaltung 81 enthält zwei Punkte P1 zwischen dem Kontakt 28b und der Motoransteuerschaltung 60. Jeder Punkt P1 ist mit einem Ende eines jeweiligen Kondensators 72 verbunden. Das andere Ende des jeweiligen Kondensators 72 ist mit Masse verbunden.
Die Vorausladeschaltung 82 und die Ladeschaltung 83, die parallel zueinander angeordnet sind, sind zwischen dem Kontakt 28b und den Punkten P1 angeschlossen. Die Vorausladeschaltung 82 enthält nur einen Widerstand 84 und eine Diode 85. Die Schaltung 82 weist keine Schalter auf. Die Ladeschaltung 83 enthält nur ein Relais 86 und eine Diode 87. Das Relais 86 enthält einen normalerweise geschlossenen Kontakt 86b.
Das Relais 86 enthält ferner eine Spule 86a, die von der Steuer/Regeleinheit 28 gesteuert wird. Wenn die Steuer/Regeleinheit 28 einen Erregerstrom durch die Spule 86a leitet, wird der Kontakt 86b geöffnet.
Wenn vom Hauptschalter 456 ein Ein-Operationssignal empfangen wird, das anzeigt, daß der Hauptschalter in die Ein-Position gebracht worden ist, in der das bewegliche Armelement 28a mit dem Kontakt 28b in Kontakt kommt, steuert die Steuer/Regeleinheit 28 das Relais 86 und die Gate-Ansteuerschaltung 71 der rechten und linken Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L. Die Steuer/Regeleinheit 28 steuert das Relais 86 für eine Periode (im folgenden bezeichnet als "Vorausladeperiode") ab einem Zeitpunkt, zu dem der Hauptschalter 45B in die Ein-Position gebracht wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Kondensatoren 72, 72 aufgeladen sind, um eine feste Spannung bereitzustellen. Während der Vorausladeperiode hält die Steuer/Regeleinheit 28 den Kontakt 86b offen.
Im folgenden wird mit Bezug auf 9 beschrieben, wie die Kraftquellenvorrichtung 80 betrieben wird. Wenn das bewegliche Armelement 28b mit dem Kontakt 28b in Kontakt kommt, um den Hauptschalter 45B in die Ein-Position zu bringen, wird die Gate-Ansteuerschaltung 71 der rechten und linken Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L mit Strom versorgt.
Bei Empfang des Ein-Operationssignals vom Hauptschalter 45B leitet die Steuer/Regeleinheit 28 Erregungsstrom zur Spule 86a während der Vorausladeperiode. Wenn der Erregungsstrom durch die Spule 86a fließt, ist der Kontakt 86b offen, um somit die Ladeschaltung 83 in einen offenen Zustand zu bringen. Während der Vorausladeperiode leitet die Batterie 29 einen Strom zur Vorausladeschaltung 82 über den Hauptschalter 45B, um die Kondensatoren 72, 72 allmählich aufzuladen. Die Schaltung 82 erzeugt eine Zeitkonstante in Abhängigkeit von einem Widerstand des Widerstands 84 und den Kapazitäten der Kondensatoren 72, 72.
Die Steuer/Regeleinheit 28 weist einen darin eingebauten (nicht gezeigten) Zeitgeber auf. Der Zeitgeber ist dafür ausgelegt, die Vorausladeperiode zu messen. Die Vorausladezeit beträgt z. B. 1 (s).
Wenn die Vorausladeperiode verstrichen ist, stoppt die Steuer/Regeleinheit 28 die Zuführung von Erregungsstrom zur Spule 86a, um somit den Kontakt 86b zu schließen. Die Ladeschaltung 83 wird somit zu einem geschlossenen Schaltkreis. Wenn der Kontakt 86b geschlossen ist, leitet die Batterie 29 einen Strom über den Hauptschalter 45b zur Ladeschaltung 83, um die Kondensatoren 72, 72 schnell aufzuladen. Der Grund dafür, daß die Kondensatoren 72, 72 schnell aufgeladen werden, besteht darin, daß die Ladeschaltung 83 keinen Widerstand aufweist. Es ist zu beachten, daß die Kondensatoren 72, 72 über die Vorausladeschaltung 82 statt über die Ladeschaltung 83 geladen werden können.
Die Steuer/Regeleinheit 28 gibt ein Pulsbreitenmodulations-(PWM)-Signal an die Gate-Ansteuerschaltung 71 aus, wodurch die Batterie 29 einen Strom über die Kondensatoren 72, 72 und die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L zu den Motoren 21R, 21L leitet, um somit die Motoren 21R, 21L in Drehung zu versetzen.
Die Kondensatoren 72, 72 dienen zum Unterdrücken von Störungen, die von den Motoren 21R, 21L hervorgerufen werden, und dergleichen, oder zum Verhindern einer unerwünschten vorübergehenden Änderung der Spannung der Batterien 29, um somit die den Motoren 21R, 21L zur Verfügung gestellten Spannungen zu stabilisieren.
Für die Vorausladeperiode ist ein Strom zum Laden der Kondensatoren 72, 72 extrem groß.
Die Vorausladeschaltung 82 führt keinen Schaltvorgang aus, der unvermeidbar erforderlich wäre, um eine Haltbarkeit zu erhalten, die groß genug ist, um einem großen Strom zu widerstehen, der zum Laden der Kondensatoren 72, 72 verwendet wird. Die Steuer/Regeleinheit 28 steuert den Kontakt 86b, um diesen offen zu halten, bis die Vorausladeperiode verstrichen ist. Somit fließt kein Strom zum Laden der Kondensatoren 72, 72 durch die Schaltung 83, d. h. den Kontakt 86b. Der Kontakt 86b muß nicht dafür ausgelegt sein, für das Fließen des extrem großen Stromes durch die Kondensatoren 72, 72 zu sorgen.
Die Steuer/Regeleinheit 28 enthält: (1) Einen Stoppabschnitt zum Ausgeben eines Stromführungsstoppbefehls an die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L, um die Stromführung zu den Motoren 21R, 21L zu stoppen, wenn ein Strom Ir1 oder Ir2, der durch die Motoren 21R oder 21L fließt, einen oberen Schwellenpegel oder einen Wert Is überschreitet (siehe 10). (2) Einen Neustartabschnitt zum Ausgeben eines Stromführungsstartbefehls an die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L, um die Stromführung zu den Motoren 21R, 21L zu starten, um zu verhindern, daß der durch den Motor 21R oder 21L fließende Strom Ir1 oder Ir2 nach dem Ausgeben des Stromführungsstoppbefehls auf 0 (A) fällt. (3) Einen Wiederholungsabschnitt zum alternierenden Wiederholen des Ausgebens des Stromführungsstoppbefehls und des Ausgebens des Stromführungsstartbefehls. (4) Einen ersten Vollstoppabschnitt zum Ausgeben eines ersten Stoppbefehls an die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L, um die Operationen der Motoren 21R, 21L vollständig zu stoppen, wenn die Häufigkeit der Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls und der Ausgabe des Stromführungsstartbefehls, die alternierend wiederholt werden, die vorgegebene Häufigkeit Rs erreicht. (5) Einen zweiten Vollstoppabschnitt zum Ausgeben eines zweiten Stoppbefehls an die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L, um die Operationen der Motoren 21R, 21L vollständig zu stoppen, wenn die Temperaturen Tem1a und/oder Tem1b der Motoransteuerschaltungen der Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L einen Obergrenze-Schwellenpegel oder -wert Tem2 überschreiten.
Genauer dient die Steuer/Regeleinheit 28 den folgenden fünf Funktionen: (1) Ausgeben des Stromführungsstoppbefehls an die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L, wenn die Ströme Ir1 und/oder Ir2, die durch die rechten und/oder linken Motoren 21R, 21L fließen, den oberen Schwellenpegel Is überschreiten. (2) Ausgeben des Stromführungsstartbefehls an die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L nach dem Ausgeben des Stromführungsstoppbefehls, um zu verhindern, daß die Ströme, die durch die rechten und/oder linken Motoren 21R, 21L fließen, auf 0 fallen. (3) Alternierendes Wiederholen der Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls und der Ausgabe des Stromführungsstartbefehls. (4) Ausgeben des ersten Stoppbefehls an die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L, wenn die Häufigkeit der Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls und der Ausgabe des Stromführungsstartbefehls, die alternierend wiederholt werden, die vorgegebene Häufigkeit Rs erreicht. (5) Ausgeben des zweiten Stoppbefehls an die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L, wenn die Temperaturen Tem1a und/oder Tem1b der Motoransteuerschaltungen der rechten und/oder linken Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L den Obergrenze-Schwellenpegel Tem2 überschreiten.
Im folgenden wird auf 10 Bezug genommen. Eine Horizontalachse zeigt die Zeit (Millisekunden), während eine Vertikalachse den Strom (A) zeigt, der durch einen der Motoren 21R, 21L fließt.
Der Strom, der durch den Motor fließt, wenn der Motor einer Überlastung ausgesetzt wird, kann bis zum oberen Grenzenschwellpegel Is ansteigen, jenseits dem der Motor nicht standhalten kann. Der Schwellenpegel Is kann auf einen maximalen Stromwert gesetzt werden, dem der Motor standhalten kann.
Wenn z. B. der Motor 21L einer Überlastung ausgesetzt wird, wodurch der Strom Ir2 bis auf den Schwellenpegel Is ansteigt (wie durch einen Punkt P2 gezeigt), gibt die Steuer/Regeleinheit 28 den Stromführungsstoppbefehl an die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L aus, um somit die Stromführung zu den Motoren 21R, 21L zu stoppen. Dies bewirkt, daß der Strom Ir2 in Richtung 0 (A) sinkt. Nachdem der Stromführungsstoppbefehl von der Steuer/Regeleinheit 28 ausgegeben worden ist, fällt der Strom Ir2 in einer Zeitperiode Tr auf 0 (A) ab, wie durch eine gestrichelte Linie in 10 gezeigt ist. Die Periode Tr ist eine Zeitspanne zwischen einem Punkt P3 und einem Punkt P4.
Nachdem die Stromführung zu einem Elektromotor gestoppt ist, erfordert es unter dem Einfluß der Induktivität einer Spule des Motors eine kurze Zeitspanne (etwa 1 ms), bis der durch den Motor fließende Strom auf 0 (A) absinkt. Die vorliegende Erfindung nutzt vorteilhaft einen solchen Elektromotor. Das heißt, ein solcher durch den Motor fließende Strom fällt in der Zeitperiode Tr auf 0 (A) ab. Die Zeitperiode Tr wird im folgenden als "Stromabsinkperiode Tr" bezeichnet.
Wie in 10 gezeigt ist, gibt die Steuer/Regeleinheit 28 den Stromführungsstartbefehl in einer Zeitperiode Ts aus, die kürzer ist als die Stromabsinkperiode Tr, so daß die Stromzuführung zu den Motoren 21R, 21L neu gestartet wird. Anschließend steigt der Strom Ir2 wieder an. Wenn der Motor weiterhin der Überlastung ausgesetzt bleibt, erreicht der Strom unerwünscht den Schwellenpegel Is. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Steuer/Regeleinheit 28 den Stromführungsstoppbefehl erneut aus, um somit die Stromzuführung zu den Motoren 21R, 21L zu stoppen.
Solange sich der Motor im Überlastungszustand befindet, arbeitet die Steuer/Regeleinheit 28 so, daß sie alternierend die Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls und die Ausgabe des Stromführungsstartbefehls wiederholt.
Aus der vorangehenden Beschreibung wird deutlich, daß der Steuerabschnitt 28 nach der Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls bei überlastetem Motor 21L den Stromführungsstartbefehl in der kurzen Periode Ts ausgibt, um somit die Stromzuführung zu den Motoren zu starten. Mit dieser Anordnung können das Stoppen und das Neustarten der Stromzuführung in kurzen Intervallen abwechseln. Da die Steuer/Regeleinheit 28 die Stromzuführung zu den Motoren 21R, 21L startet, während der Strom Ir2 ausgehend vom Schwellenwertpegel Is absinkt, wird der Strom Ir2 um ein begrenztes Maß verändert, nachdem der Motor in den Überlastungszustand versetzt worden ist. Folglich wird das vom Motor erzeugte Drehmoment bis zu einem begrenzten Ausmaß verändert. Es wird somit möglich, die Motoren 21R, 21L so zu betreiben, daß der Motor 21L aus dem Überlastungszustand herausgeführt wird. Dies ermöglicht, die Schneebeseitigungsmaschine 10 in Fahrt zu halten.
Mit dieser Anordnung fließt kein übermäßiger Strom durch die Motoren 21R, 21L und deren zugehörige Komponenten, um die Motoren und die Komponenten zu schützen.
11 zeigt, wie die Steuer/Regeleinheit 28 betrieben wird, um die Motoren 21R, 21L mittels der Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L zu steuern/regeln. Die Steuer/Regeleinheit 28 ist z. B. ein Mikrocomputer.
Die Steuer/Regeleinheit 28 beginnt zu arbeiten, wenn der Hauptschalter 45B in die Ein-Position geschaltet wird.
ST01: Es wird eine Initialisierung durchgeführt. Zum Beispiel wird die Häufigkeit Rt der Wiederholung der Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls und der Ausgabe des Stromführungsstartbefehls auf 0 gesetzt (Rt = 0).
ST02: Die Steuer/Regeleinheit 28 sendet das PWM-Signal zu den Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L, um die Motoren 21R, 21L im Drehung zu versetzen.
ST03: Die Steuer/Regeleinheit 28 liest einen Wert der jeweiligen Ströme Ir1, Ir2, die durch die jeweiligen Motoren 21R, 21L fließen, mittels der Stromdetektoren 73, 73.
ST04: Die Steuer/Regeleinheit 28 prüft, ob die jeweiligen Ströme Ir1, Ir2 den Obergrenze-Schwellenpegel Is überschreiten. Wenn der Strom Ir2, der z. B. durch den Motor 21L fließt, größer ist als der Schwellenpegel Is, betrachtet oder beurteilt die Steuer/Regeleinheit 28 den Strom Ir2 als anomal hoch. Die Operation der Steuer/Regeleinheit 28 geht somit zu ST05 über. Wenn der Strom Ir2 gleich oder kleiner als der Schwellenpegel Is ist, geht die Operation der Steuer/Regeleinheit 28 zu ST10 über.
ST05: Die Steuer/Regeleinheit 28 gibt den Stromführungsstoppbefehl an die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L aus, so daß der Motor 21L den Überlastungszustand vermeidet. Das heißt, ein "Tastverhältnis" des PWM-Signals wird gleich 0 gemacht. Durch den Ausdruck "Tastverhältnis" wird das Verhältnis der Impulsbreite zur Periode eines Impulses des Impulszuges bezeichnet. Das "Tastverhältnis" wird häufig auch als "Impulstastverhältnis" bezeichnet.
ST06: Der in der Steuer/Regeleinheit 28 eingebaute Zeitgeber wird zurückgesetzt, um die Messung einer Zeitperiode Tc, die seit der Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls verstrichen ist, zu starten.
ST07: Die Steuer/Regeleinheit 28 prüft, ob die Periode Tc gleich oder länger wird als die Periode Ts (siehe 10), die kürzer ist als die Stromabsinkperiode Tr, die der Strom Ir2 benötigt, um nach der Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls auf 0 (A) zu fallen. Wenn die Periode Tc gleich oder länger wird als die Periode Ts, rückt die Operation der Steuer/Regeleinheit 28 zu ST08 vor. Wenn die Periode Tc kürzer ist als die Periode Ts, wiederholt die Steuer/Regeleinheit 28 die Operation von ST07.
ST08: Die Steuer/Regeleinheit 28 gibt den Stromführungsstartbefehl an die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L aus. Genauer gibt die Steuer/Regeleinheit 28 das PWM-Signal mit einem Tastverhältnis aus, das unmittelbar vor der Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls in ST05 gesetzt war.
ST09: Da die Steuer/Regeleinheit 28 jeweils den Stromführungsstoppbefehl und den Stromführungsstartbefehl einmal ausgegeben hat, wird die Häufigkeit Rt um 1 erhöht.
ST10: Die Steuer/Regeleinheit 28 liest einen Wert der jeweiligen Temperaturen Tem1a, Tem1b der jeweiligen Motoransteuerschaltungen 60, 60 der Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L über die Temperaturdetektoren 74, 74 ein.
ST11: Die Steuer/Regeleinheit 28 prüft, ob die jeweiligen Temperaturen Tem1a, Tem1b einen im voraus gesetzten oberen Grenzschwellenpegel Tem2 erreichen. Wenn die Temperatur Tem1b z. B. der Schaltung 60 der Motoransteuervorrichtung 52L gleich oder größer als der Schwellenpegel Tem2 ist, betrachtet oder beurteilt die Steuer/Regeleinheit 28 die Temperatur Tem1b als anomal hoch. Die Operation der Steuer/Regeleinheit 28 geht somit zu ST13 über. Wenn die Temperatur Tem1b noch nicht den Schwellenpegel Tem2 erreicht hat, geht die Operation der Steuer/Regeleinheit 28 zu ST12 über.
ST12: Die Steuer/Regeleinheit 28 prüft, ob die Häufigkeit Rt die vorgegebene Häufigkeit Rs erreicht. Wenn die Häufigkeit Rt die vorgegebene Häufigkeit Rs erreicht, betrachtet die Steuer/Regeleinheit 28 eine Zeitperiode, während der sich der Motor im Überlastzustand befindet, als lang. Die Operation der Steuer/Regeleinheit 28 geht zu ST13 über. Wenn die Häufigkeit Rt nicht die vorgegebene Häufigkeit Rs erreicht hat, kehrt die Operation der Steuer/Regeleinheit 28 zu ST03 zurück.
ST13: Die Steuer/Regeleinheit 28 stellt fest, daß sich der Motor immer noch im Überlastungszustand befindet, oder andernfalls die Temperatur Tem1b der Motoransteuerschaltung anomal hoch ist. Die Steuer/Regeleinheit 28 gibt daher einen ersten oder zweiten Stoppbefehl an die Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L aus, um somit die Operationen der Motoren 21R, 21L vollständig zu stoppen.
ST14: Die Steuer/Regeleinheit 28 setzt das Arbeitssystem W außer Betrieb. Die Operation der Steuer/Regeleinheit 28 kehrt zum START zurück.
Wie oben erwähnt worden ist, enthält die Steuer/Regeleinheit 28 den Stoppabschnitt, den Neustartabschnitt, den Wiederholungsabschnitt und den ersten und den zweiten Vollstoppabschnitt. Der Stoppabschnitt der Steuer/Regeleinheit 28 ist dafür ausgelegt, den Stromführungsstoppbefehl an die Motoransteuervorrichtungen auszugeben, wenn wenigstens einer der durch die Motoren fließenden Ströme den Schwellenpegel Is überschreitet, wie mit Bezug auf ST03 bis ST05 beschrieben worden ist.
Der Neustartabschnitt der Steuer/Regeleinheit 28 ist dafür ausgelegt, den Stromführungsstartbefehl an die Motoransteuervorrichtungen während des Verstreichens der Zeitperiode Tr auszugeben, die der Strom Ir benötigt, um auf 0 zu sinken, wie mit Bezug auf ST06 bis ST08 beschrieben worden ist.
Der Wiederholungsabschnitt der Steuer/Regeleinheit 28 ist dafür ausgelegt, die Ausgabe jeweils des Stromführungsstoppbefehls als auch des Stromführungsstartbefehls zu wiederholen, wie mit Bezug auf ST09 und ST12 beschrieben worden ist.
Wie mit Bezug auf ST11 bis ST13 beschrieben worden ist, sind der erste und der zweite Vollstoppabschnitt der Steuer/Regeleinheit 28 dafür ausgelegt, die ersten und zweiten Stoppbefehle an die Motoransteuervorrichtungen auszugeben, wenn: (1) eine oder beide der Temperaturen der Motoransteuerschaltungen den oberen Schwellenpegel überschreiben; (2) die Häufigkeit Rt der Wiederholung der Ausgabe jeweils des Stromführungsstoppbefehls und des Stromführungsstartbefehls die vorgegebene Häufigkeit Rs erreicht.
Es ist klar, daß die vorliegende Erfindung auf einen Rasenmäher 100, bei dem der Operator hinterher geht, wie in 12 gezeigt, sowie auf die Schneebeseitigungsmaschine 10 anwendbar ist.
Wie in 12 gezeigt ist, enthält der Rasenmäher 100 ein Gehäuse 101 und eine auf dem Gehäuse 100 aufgesetzte Maschine 102. Der Rasenmäher 100 enthält eine Welle 103, die durch die Maschine 102 angetrieben wird. Die Welle 103 weist ein daran befestigtes Messer 104 auf. Ein Teil einer Ausgangsleistung der Maschine 102 wird verwendet, um einen Generator 106 anzutreiben. Der Generator 106 erzeugt eine Leistung, die einer Batterie 107 und rechten und linken Elektromotoren 112R, 112L zugeführt wird.
Das Gehäuse 101 weist eine Karosserie 111 auf, die vor demselben angeordnet ist. Die Karosserie 111 weist die daran montierten Elektromotoren 112R, 112L, sowie rechte und linke Kraftübertragungsmechanismen 113R, 113L auf. Die Karosserie 111 besitzt ferner eine daran angebrachte Steuer/Regeleinheit 115. Die Steuer/Regeleinheit 115 ist dafür ausgelegt, die Motoren 112R, 112L mittels der rechten und linken Motoransteuervorrichtungen 108R, 108L zu steuern/regeln. Die Kraftübertragungsmechanismen 113R, 113L sind dafür ausgelegt, die von den Motoren 112R, 112L erzeugte Antriebskraft auf die rechten und linken Antriebsräder 114R, 114L zu übertragen.
Die rechten und linken Hinterräder 116R, 116L sind an unteren Abschnitten der hinteren Enden des Gehäuses 101 montiert. Das Gehäuse 101 besitzt eine Betätigungsstange 117, die sich von einem hinteren oberen Abschnitt desselben nach hinten erstreckt. Die Stange 117 enthält eine Vorrichtung 118 und einen Messerhebel 119. Die Vorrichtung 118 enthält ein Potentiometer, um Informationen über eine Position, in der sich ein Geschwindigkeitseinstellhebel 118a befindet, zur Verfügung zu stellen. Eine Operation des Hebels 118a der Vorrichtung 118, wie durch Pfeile gezeigt ist, stellt eine Geschwindigkeit des Rasenmähers 100 ein, sowie das Vorrücken und Zurückziehen des Rasenmähers 100. Wenn der Messerhebel 119 wie durch einen Pfeil gezeigt geschwenkt wird, wird das Messer 104 in Drehung versetzt.
Das Gehäuse 101 weist einen Grassack 121 auf, der abnehmbar an seinem hinteren Abschnitt montiert ist. Das vom Messer 104 abgeschnittene Gras wird in den Grassack 121 geleitet.
Der Rasenmäher 100 bietet die gleichen Vorteile wie die Schneebeseitigungsmaschine 10, da beide die gleiche Konstruktion aufweisen. Genauer sind die Motoransteuervorrichtungen 108R, 108L in der Konstruktion identisch mit den Motoransteuervorrichtungen 52R, 52L. Die Motoren 112R, 112L sind in der gleichen Weise angeordnet wie die Motoren 21R, 21L. Die Steuer/Regeleinheit 115 wird in der gleichen Weise betrieben wie die Steuer/Regeleinheit 28, die oben erwähnt worden ist. Der Hebel 118a ist in der gleichen Weise angeordnet wie der Hebel 56. Das Potentiometer der Vorrichtung 118 weist die gleiche Konstruktion auf wie das Potentiometer 57.
Eine elektrische Arbeitsmaschine enthält Elektromotoren (21R, 21L), einen beweglichen Geschwindigkeitseinstellhebel (56), ein Potentiometer (57) zum Erzeugen einer Spannung, die in Reaktion auf die Bewegung des Hebels veränderlich ist, und eine Steuer/Regeleinheit (28) zum Steuern/Regeln der Elektromotoren auf der Grundlage der Spannung. Der Hebel ist innerhalb eines Bereiches beweglich, der einen Neutralbereich (N), einen Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsbereich (F1; R1), einen Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereich (F2; R2) und einen Hochgeschwindigkeit-Fahrbereich (F3; R3) umfaßt.

Claims

Elektrische Arbeitsmaschine, umfassend: Antriebsräder (23R, 23L); Elektromotoren (21R, 21L) zum Antreiben der Antriebsräder; ein Geschwindigkeitseinstellelement (56), das innerhalb eines Bereiches beweglich ist, der einen Neutralbereich (N), einen Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsbereich (F1; R1), einen Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereich (F2; R2) und einen Hochgeschwindigkeit-Fahrbereich (F3; R3) umfaßt; ein Potentiometer (57) mit einer daran angelegten Spannung, wobei sich die Spannung in Reaktion auf eine Bewegung des Geschwindigkeitseinstellelements (56) ändert; eine Steuer/Regeleinheit (28) zum Steuern/Regeln der Elektromotoren mittels Motoransteuervorrichtungen (52R, 52L) auf der Grundlage der am Potentiometer (57) anliegenden Spannung; wobei die elektrische Arbeitsmaschine anhält, wenn sich das Geschwindigkeitseinstellelement (56) im Neutralbereich (N) befindet; die elektrische Arbeitsmaschine mit niedriger Geschwindigkeit fährt und dabei ihre vorgegebene Arbeitsoperation ausführt, wenn sich das Geschwindigkeitseinstellelement (56) im Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsbereich (F1; R1) befindet; die elektrische Arbeitsmaschine mit einer mittleren Geschwindigkeit fährt und dabei ihre vorgegebene Arbeitsoperation ausführt, wenn sich das Geschwindigkeitseinstellelement (56) im Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereich (F2; R2) befindet; und die elektrische Arbeitsmaschine fährt, ohne dabei ihre vorgegebene Arbeitsoperation auszuführen, wenn sich das Geschwindigkeitseinstellelement (56) im Hochgeschwindigkeit-Fahrbereich (F3; R3) befindet, wobei die zeitliche Änderung der Geschwindigkeit der elektrischen Arbeitsmaschine geringer wird, wenn sich das Geschwindigkeitseinstellelement (56) im Mittelgeschwindigkeit-Arbeitsbereich (F2; R2) bewegt, als wenn sich das Geschwindigkeitseinstellelement (56) im Niedriggeschwindigkeit-Arbeitsbereich (F1; R1) und im Hochgeschwindigkeit-Fahrbereich (F3; R3) bewegt.
Elektrische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, bei der die Steuer/Regeleinheit enthält: einen Stoppabschnitt (ST03–ST05) zum Ausgeben eines Stromführungsstoppbefehls an die Motoransteuervorrichtungen (52R, 52L), um die Stromzuführung zu den Elektromotoren (21R, 21L) zu stoppen, wenn wenigstens einer der durch die Elektromotoren (21R, 21L) fließenden Ströme (Ir1, Ir2) einen Obergrenze-Schwellenpegel (Is) überschreitet; einen Neustartabschnitt (ST06–ST08) zum Ausgeben eines Stromführungsstartbefehls an die Motoransteuervorrichtungen (52R, 52L), um Strom zu den Elektromotoren (21R, 21L) zu leiten, um zu verhindern, daß der durch den Elektromotor (21R, 21L) fließende Strom bzw. die durch die Elektromotoren (21R, 21L) fließenden Ströme nach der Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls auf 0 fällt bzw. fallen; und einen Wiederholungsabschnitt (ST09–ST12) zum Wiederholen der Ausgabe des Stromführungsstoppbefehls und der Ausgabe des Stromführungsstartbefehls.