DE19511301A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Justierung eines Potentiometers in einer elektrischen Lenkvorrichtung für ein Flurförderzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Justie­ rung eines Potentiometers in einer elektrischen Lenkvor­ richtung für ein Flurförderzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, Flurförderzeuge über eine elektrische Lenkvorrichtung zu steuern. Das Lenkrad bzw. die zugehö­ rige Welle ist mit einem Sensor gekoppelt, der die Lenk­ winkelgeschwindigkeit in ein entsprechendes Signal ver­ wandelt, das über eine Steuervorrichtung in eine Verstel­ lung des zu lenkenden Rades mit Hilfe eines elektrischen Lenkmotors umgewandelt wird. Bei einer derartigen elek­ trischen Lenkvorrichtung ist es ferner bekannt, den am zu lenkenden Rad erhaltenen Lenkwinkel zu messen, damit er in der Steuervorrichtung mit dem Sollwert verglichen werden kann. Es ist schließlich bekannt, diesen Lenkwinkel über ein Potentiometer zu messen, das mit dem Lenkstrang gekop­ pelt ist.

Das zu lenkende Rad ist häufig in einem Drehschemel oder einem ähnlichen Lagerbauteil gelagert, das zwischen zwei Endpositionen verdrehbar ist. Die Endpositionen sind zu­ meist mechanische Anschläge, die verhindern, daß das zu lenkende Rad über einen maxialen Lenkwinkel hinaus ver­ schwenkt wird. Es versteht sich, daß das Potentiometer be­ züglich der Lenkwinkelposition justiert werden muß. Erst nach einem entsprechenden Abgleich kann das Potentiometer mit dem Drehschemel gekoppelt werden. Dieser Abgleich er­ folgt im Stand der Technik auf mechanische Weise und ist verhältnismäßig aufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zur Justierung eines Potentiometers zur Lenkwinkel­ erfassung in einer elektrischen Lenkvorrichtung für ein Flurförderzeug anzugeben, das ohne besonderen Aufwand und auch automatisch durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird das Potentiometer mit einer beliebi­ gen Stellung des Schleifers mit dem Lenkstrang des Förder­ zeugs gekoppelt. Bei der Justierung des Potentiometers wird z. B. der Drehschemel mit Hilfe des Lenkmotors in ei­ ner Richtung gedreht, bis der Drehschemel an den mechani­ schen Anschlag fährt. In der Steuervorrichtung ist eine Strombegrenzung vorgesehen, die den Lenkmotor ausschaltet. Außerdem ist dadurch der Steuervorrichtung die Information erteilt, daß der mechanische Anschlag erreicht ist. Das Potentiometer befindet sich indessen in einer beliebigen Position zum Drehschemel. Es ist daher möglich, daß es während der Drehung in der ersten Drehrichtung an seine interne mechanische Begrenzung stößt. Ist dies der Fall, wird die weitere Lenkbewegung wegen der Rutschkupplung von dem Potentiometer ferngehalten, so daß bei Erreichen des mechanischen Anschlags sowohl der Drehschemel als auch das Potentiometer in ihren Endlagen stehen. Die Steuervorrich­ tung speichert jedoch den Wert des Potentiometers in die­ ser Endstellung des Drehschemels noch nicht, da sich die Position des Potentiometers relativ zum Drehschemel bei der nächstfolgenden entgegengesetzten Drehung gegen den gegenüberliegenden mechanischen Anschlag nochmals verän­ dern kann. Hierbei wird der Drehschemel wieder bis zum mechanischen Anschlag gefahren, wobei der Lenkmotor ver­ sucht, die Lenkbewegung fortzusetzen. Aufgrund der erhöh­ ten Leistung des Motors wird die Strombegrenzung in der Steuervorrichtung aktiv und schaltet den Motor ab. Dadurch erkennt die Steuervorrichtung, daß der mechanische An­ schlag erreicht ist und speichert den dazugehörigen Poten­ tiometerwert.

Da das Potentiometer in einer beliebigen Relativstellung zum Drehschemel stand, ist es möglich, daß das Potentiome­ ter während der Drehung in der zweiten Drehrichtung an seine interne mechanische Begrenzung stößt. Ist dies der Fall, wird die weitere Lenkbewegung durch die Rutschkupp­ lung von dem Potentiometer ferngehalten, so daß bei Er­ reichen des mechanischen Anschlags sowohl der Drehschemel als auch das Potentiometer in ihren Endlagen stehen. Nach­ dem gegen die Anschläge gelenkt wurde, ist das Potentiome­ ter so eingestellt, daß der aktive elektrische Bereich des Potentiometers mit dem Drehbereich des Drehschemels über­ einstimmt.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß beim Einbau des Potentiometers nicht auf eine Zuordnung zwischen Potentio­ meter- und Drehschemelstellung geachtet werden muß. Wird das Potentiometer gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung an dem Getriebe angebracht, kann es bereits beim Getriebe­ hersteller installiert werden. Kostenintensive mechanische Justagen sind nicht erforderlich.

Die Justierung wurde in Verbindung mit der Steuervorrich­ tung beschrieben. Sie kann mithin automatisch erfolgen. Es versteht sich, daß auch eine mechanische Verstellung vor­ genommen werden kann, um die oben beschriebene Justierung durchzuführen.

Da nicht vorhersehbar ist, ob das Potentiometer bei der Drehung in der ersten oder in der entgegengesetzten Rich­ tung an seinen internen Anschlag stößt, ist es möglich, daß sich der Potentiometerwert, der dem ersten Anschlag zugeordnet ist, verändert hat. Daher wird nach einer wei­ teren Ausgestaltung der Erfindung der Drehschemel nochmals in der ersten Richtung geschwenkt, bis er an den zugehöri­ gen mechanischen Anschlag fährt. Auch hier wird die Strom­ begrenzung der Steuervorrichtung aktiv, und die Steuervor­ richtung erkennt, daß der mechanische Anschlag erreicht ist. Sie speichert den zugehörigen Potentiometerwert.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind in der Steuer­ vorrichtung feste Positionswerte gespeichert, die einem vorgegebenen Abstand des Lenkschemels zu den mechanischen Anschlägen entsprechen. Die Steuervorrichtung schaltet die Lenkvorrichtung ab, wenn die Potentiometerwerte mit den festen Werten zusammenfallen bzw. zu diesen eine vorgege­ bene Beziehung haben. Dadurch wird verhindert, daß der Drehschemel im Normalbetrieb die mechanischen Anschläge berührt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung nä­ her erläutert.

Die einzige Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung.

Ein Lenkrad 10 eines nicht gezeigten Flurförderzeugs ist in einer Lageranordnung 12 gelagert, die auch einen sog. Lenksensor enthält, der Signale abgibt für die jeweilige Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkrades 10. Diese Signale gelangen über eine Signalübertragungslinie 14 auf eine Steuervorrichtung 16. Die Steuervorrichtung 16 steuert über eine Signalübertragung 16a einen Lenkmotor 18, der über ein Getriebe 20 und eine Kette 22 mit einem Lenksche­ mel 24 gekoppelt ist. Der Lenkschemel 24 lagert das zu lenkende Rad 26. Die Lagerung des Lenkschemels 24 ist nicht gezeigt. Der Lenkschemel weist diametral gegenüber­ liegend an der Oberseite Anschläge 28, 30 auf, die mit entsprechenden mechanischen fahrzeugfesten Anschlägen, die ebenfalls nicht gezeigt sind, zusammenwirken.

Ein Potentiometer 32 wird analog zum Drehschemel 24 ge­ dreht und ist mithin ein Winkelgeber für den Verdrehwinkel des Drehschemels 24. Über eine Signalübertragung 36 ge­ langt das Potentiometersignal auf die Steuervorrichtung 16. Damit das Potentiometer 32 die Winkelposition des Drehschemels und damit des Rades 26 angeben kann, müssen die Positionen von Potentiometer 32 und Drehschemel 24 in eine vorgegebene feste Zuordnung gebracht werden.

Die Anordnung aus Potentiometer 32 und Rutschkupplung 34 wird bereits beim Getriebehersteller vorgenommen, wobei jedoch die Potentiometerposition beliebig ist. Zum Justie­ ren des Potentiometers wird der Drehschemel 24 mit Hilfe der Steuervorrichtung 16 und den Lenkmotor 18 z. B. zu­ nächst im Uhrzeigersinn gedreht, bis der Drehschemel mit seinen Zapfen 28, 30 gegen erste Anschläge fährt. Der Lenkmotor 18 versucht die Lenkbewegung fortzusetzen. Er ist jedoch durch den Anschlag an einer Weiterdrehung ge­ hindert. In der Steuervorrichtung 16 wird eine nicht ge­ zeigte Strombegrenzung aktiv. Dadurch erkennt die Steuer­ vorrichtung, daß der Anschlag erreicht worden ist. Dies kann in einer beliebigen Stellung des Potentiometers pas­ sieren. Wahlweise ist möglich, daß das Potentiometer 32 während der Drehung an die interne mechanische Begrenzung stößt. Ist dies der Fall, wird die weitere Lenkbewegung durch die Rutschkupplung 34 vom Potentiometer 32 fernge­ halten, so daß bei Erreichen des mechanischen Anschlags sowohl der Drehschemel 24 als auch das Potentiometer 32 in ihren Endlagen stehen. Die Steuervorrichtung 16 speichert jedoch noch nicht den entsprechenden Wert des Potentiome­ ters in der Endstellung des Drehschemels, da sich die Po­ sition des Potentiometers relativ zum Drehschemel bei der nächstfolgenden Drehung gegen den gegenüberliegenden mechanischen Anschlag nochmals ändern kann.

Anschließend wird der Drehschemel 24 entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung verdreht, bis die Zapfen 28, 30 wieder gegen entsprechende Anschläge fahren. Der Lenkmotor 18 versucht wiederum die Lenkbewegung fortzusetzen. Da er je­ doch an einer Drehung gehindert ist, wird wiederum die Strombegrenzung der Steuervorrichtung 16 aktiv. Dadurch erkennt die Steuervorrichtung 16, daß der mechanische An­ schlag erreicht ist und merkt sich den zugehörigen Poten­ tiometerwert.

Da das Potentiometer 32 in einer beliebigen Stellung zum Drehschemel 24 stand, ist es möglich, daß das Potentiome­ ter 32 während der Drehung gegen den Uhrzeigersinn an die interne mechanische Begrenzung stößt. Ist dies der Fall, wird die weitere Lenkbewegung durch die Rutschkupplung von dem Potentiometer 32 ferngehalten, so daß bei Erreichen des mechanischen Anschlags sowohl der Drehschemel 24 als auch das Potentiometer 32 in ihren Endlagen stehen. Das Potentiometer 33 ist so eingestellt, daß der aktive elek­ trische Bereich mit dem Drehbereich des Drehschemels 24 übereinstimmt. Da nicht vorhersehbar ist, ob das Potentio­ meter 32 bei der Drehung im oder gegen den Uhrzeigersinn an den internen Anschlag stößt, ist es möglich, daß sich der Potentiometerwert, der dem ersten Anschlag zugeordnet ist, verändert hat. Daher wird nochmals im Uhrzeigersinn gedreht, bis der Drehschemel 24 wiederum an den zugeordne­ ten Anschlag stößt. Bei Erreichen des Anschlags wird der Notor 18 an einer weiteren Drehung gehindert, und über die Strombegrenzung speichert die Steuervorrichtung 16 den zu­ gehörigen Potentiometerwert.

In der Steuervorrichtung 16 sind feste Werte gespeichert, die festlegen, in welchem Abstand des Drehschemels 24 von den Anschlägen die elektrische Lenkung abgeschaltet wird, um ein Fahren gegen die mechanischen Anschläge im Normal­ betrieb zu verhindern.

Die Erfindung wurde in Verbindung mit einem Potentiometer beschrieben. Es versteht sich, daß ein beliebiger Winkel­ geber mit einen Winkelbereich begrenzenden Anschlägen vor­ gesehen werden kann und geeignet ist, als Lenkwinkelsensor zu dienen.

Claims (6)

1. Verfahren zur Justierung eines Potentiometers zur Lenk­ winkelerfassung in einer elektrischen Lenkvorrichtung für ein Flurförderzeug, bei dem der Lenkwinkel eines Drehschemels oder dergleichen mit der Schleiferstellung des Potentiometers abgeglichen wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Potentiometer mit einer beliebigen Stellung des Schleifers über eine Rutschkupplung mit dem Lenkstrang des Förderzeugs gekoppelt wird, der Drehschemel in einer ersten Drehrichtung bis zu einem mechanischen Anschlag gedreht wird, der Drehschemel an­ schließend in der entgegengesetzten Drehrichtung bis zu einem mechanischen Anschlag gedreht wird und in einer Steuervorrichtung für den Lenkmotor der Potentiometer­ wert beim zweiten Anschlag gespeichert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschemel erneut in der ersten Drehrichtung gegen den mechanischen Anschlag gefahren wird und in der Steuervorrichtung der Wert des Potentiometers beim ersten Anschlag in der Steuervorrichtung gespeichert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Steuervorrichtung feste Positionswerte gespeichert werden, die einem vorgegebenen Abstand des Lenkschemels zu den mechanischen Anschlägen entsprechen und die Steuervorrichtung die elektrische Lenkvorrich­ tung abschaltet, wenn die Potentiometerwerte mit den festen Werten zusammenfallen bzw. zu diesen eine vor­ gegebene Beziehung haben.

4. Elektrische Lenkvorrichtung für Flurförderzeuge, mit einem Lenkschemel zur Lagerung des zu lenkenden Rades, der über ein Getriebe von einem Lenkmotor angetrieben ist, der von einer Steuervorrichtung gesteuert wird, wobei die Steuervorrichtung Signale von einem mit dem Lenkrad gekoppelten Lenksensor erhält, und einem dem Lenkstrang zugeordneten Potentiometer zur Messung des Lenkwinkels, das mit der Steuervorrichtung elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Poten­ tiometer (32) über eine Rutschkupplung (34) mit dem Lenkstrang gekoppelt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (16) den Strom des Lenkmotors (18) überwacht und ein Ausschaltsignal für den Lenkmo­ tor (18) erzeugt, wenn der Strom einen vorgegebenen Wert überschreitet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Potentiometer (32) am Getriebe (20) ange­ ordnet ist.