DE19833875A1 - Verfahren zur Selbstdiagnose bei einem Gabelstapler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Selbstdiagnose bei einem Gabelstapler.

Gabelstapler werden dazu verwendet, Lasten von relativ großem Gewicht in eine erhöhte Position zu befördern bzw. innerhalb eines be­ grenzten Arbeitsbereichs von einem Ort zum anderen zu transportieren. Einerseits gibt es Gabelstapler, die von einem Verbrennungsmotor ange­ trieben und gewöhnlich im Außenbereich verwendet werden, während ande­ rerseits elektromotorisch betriebene Gabelstapler für den Betrieb inner­ halb von Lagerhallen oder dergleichen wegen der reduzierten bzw. nicht vorhandenen Emission von Abgasen und ihrer Geräuscharmut geeignet sind.

Bei elektromotorisch angetriebenen Gabelstaplern ist ein elektrischer Fahrmotor vorhanden, dessen Drehzahl und Richtung durch eine Steuereinrichtung in Ansprache auf von außen eingegebene Steuer­ signale gesteuert wird. Zusätzlich zu dem elektrischen Fahrmotor ist der Gabelstapler mit einer Vielzahl von elektrischen Komponenten versehen, die während des Betriebs ausfallen können. Da der Ausfall der elektri­ schen Komponenten den Gabelstapler insgesamt ausfallen lassen, ist es wünschenswert, den Zustand der elektrischen Komponenten in effektiver Weise diagnostizieren und Anzeigen zu können, so daß ein Operator oder Reparator entsprechende Maßnahmen treffen kann.

Aus US 4 521 885 ist es bekannt, bei einem Gabelstapler eine Diagnose in aufeinanderfolgender Ordnung vorzunehmen, wenn sich ein Moduswähler in einer Diagnoseposition befindet. Die Diagnosestufen werden durch ein Softwareprogramm bestimmt. Hierbei besteht jedoch der Nachteil, daß die Zeit zur Durchführung der Diagnose sehr lang ist, da der Diagnosevorgang automatisch bis zu einem endgültigen Prüfpunkt ent­ sprechend einem vorgewählten Ablauf durchgeführt wird, selbst wenn der Operator die Diagnose auf halbem Wege beenden möchte. Abgesehen davon, hat der Operator den resultierenden Testcode auf einer Anzeige während des Prüfzeitraums wiederholt wahrzunehmen, zumal der Testcode temporär auf der Anzeige jedesmal angezeigt wird, wenn ein einzelner Test abge­ schlossen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Selbstdiagnose bei einem Gabelstapler zu schaffen, das es dem Operator ermöglicht, wahlweise den Zustand von elektrischen Komponenten eines Gabelstaplers innerhalb einer kurzen Testzeit zu überprüfen.

Diese Aufgabe wird entsprechend Anspruch 1 gelöst.

Hierdurch ist es nicht nur möglich, wahlweise elektrische Komponenten eines Gabelstaplers innerhalb kurzer Zeit zu überprüfen, sondern es ist auch realisierbar, daß gleichzeitig sämtliche Prüfresul­ tate nach Abschluß der Prüfung angezeigt werden. Außerdem kann vorge­ sehen sein, einen Schnelltestmodus in Gang zu setzen, der während des Arbeitsbetriebs abläuft, wobei lediglich ein Beschleunigerpedal und ein Richtungshebel zum Ingangsetzen hiervon entsprechend zu betätigen sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Steuerung für einen Gabelstap­ ler.

Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm eines Hauptprogramms zur Selbst­ diagnose eines Gabelstaplers.

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zur Selbst­ diagnose des Gabelstaplers.

Die in Fig. 1 dargestellte Antriebssteuerung für einen Gabel­ stapler umfaßt eine Batterie 10 für die elektrische Stromversorgung, einen mit der Batterie 10 verbundenen Leitungskontaktgeber 20, eine mit dem Leitungskontaktgeber 20 verbundene Sicherung 30, eine Pumpenmotor­ antriebsstufe 40 für einen elektrischen Pumpenmotor zum Erzeugen eines aufgedrückten Arbeitsfluids, eine Fahrmotorantriebsstufe 50 für einen elektrischen Fahrmotor zum Verfahren des Gabelstaplers, eine Steuer­ einrichtung 60 zum Steuern des Gabelstaplers, einen Beschleuniger 80 zum Erzeugen eines Geschwindigkeitssteuersignals, eine Anzeige 90 zur An­ zeige des Zustands des Gabelstaplers in Codeform, einen Schlüsselschal­ ter 70, über den elektrische Energie zur Steuereinrichtung 60, zur An­ zeige 90 und zum Beschleuniger 80 geliefert wird, eine Kontaktgeber­ spulengruppe 100 mit verschiedenen Spulen zum Empfangen von Steuersigna­ len von der Steuereinrichtung 60 in Ansprache auf eine gewünschte Funk­ tion, eine Eingabeschaltergruppe 110 mit verschiedenen Schaltern zum Steuern der Pumpenmotorantriebsstufe 40, einen Richtungsschalter 120 für die Fahrmotorantriebsstufe 50 und einen Moduswähler 130, der eine Wahl zwischen dem Modus "Diagnostik" und dem Modus "Arbeitsbetrieb" ermög­ licht.

Die Pumpenmotorantriebsstufe 40 umfaßt einen Bypasskontakt­ geber 41, einen Transistor 42, einen Pumpenmotor 44 zum Betreiben einer Hydraulikpumpe und eine Diode 43 zum Glätten der negativen elektromoto­ rischen Kräfte, die am Pumpenmotor 44 im Falle des Abschaltens des Transistors 42 entstehen.

Die Fahrmotorantriebsstufe 50 umfaßt einen Bypasskontaktgeber 51, einen Transistor 52, einen Rotor/Nebenschluß-Kontaktgeber 53, einen Antriebsmotor, umfassend einen Stator 54 und einen Rotor 59, eine Siche­ rung 55 zum Schützen des Rotors 59 gegen zu hohe Strombelastung, Kon­ taktgeber 57 und 57' zum Bewirken, daß sich der Rotor 59 in Vorwärts­ richtung dreht, und Kontaktgeber 58 und 58', die bewirken, daß sich der Rotor 59 rückwärts dreht.

Die Kontaktgeberspulengruppe 100 umfaßt verschiedene Kontakt­ geberspulen wie eine Leitungskontaktgeberspule 101, Bypasskontaktgeber­ spulen 102 und 103, eine Stator/Nebenschluß-Kontaktgeberspule 104, eine Vorwärtsfahrkontaktgeberspule 105 und eine Rückwärtsfahrkontaktgeber­ spule 106, die zugeordnete Kontaktgeber öffnen und schließen. Die Ein­ gabeschaltergruppe 110 umfaßt verschiedene Schalter wie einen Neige­ schalter 111, Hubschalter 112 und 113 und Hilfsschalter 114 und 115 zum Zuführen von Steuersignalen zur Steuereinrichtung 60.

Die Leitungskontaktgeberspule 101 bleibt in Ansprache auf Steuersignale von der Steuereinrichtung 60 in operativer Verbindung mit dem Leitungskontaktgeber 20 und dient zu dessen Kontrolle, wobei die Steuereinrichtung 60 das Signal liefert, um die Leitungskontaktgeber­ spule 101 mit Strom zu beaufschlagen und den Leitungskontaktgeber 20 zu schließen. Der Leitungskontaktgeber 20 bewirkt oder unterbricht die Zufuhr von elektrischer Energie von der Batterie 10 zur Pumpenmotoran­ triebsstufe 40, zur Fahrmotorantriebsstufe 50 und zur Steuereinrichtung 60 in dem Fall, daß der Leitungskontaktgeber 20 geschlossen oder geöff­ net wird. Unabhängig von der Stellung des Leitungskontaktgebers 20 wird jedoch elektrische Energie an die Steuereinrichtung 60, die Anzeige 90 und den Beschleuniger 80 über den Schlüsselschalter 70 geliefert.

Sobald die Steuereinrichtung 60 von der Eingabeschaltergruppe 110 ein Steuersignal empfängt, gibt sie Motorsteuersignale an den Tran­ sistor 42. Basierend auf den Steuersignalen von der Steuereinrichtung 60 bewirkt der Transistor 42 ein öffnen und Schließen des Strompfades vom Leitungskontaktgeber 20 zum Pumpenmotor 44 mit dem Ergebnis, daß der Pumpenmotor 44 ein- und ausgeschaltet wird.

Dann, wenn ein Steuersignal für maximale Drehzahl von der Eingabeschaltergruppe 110 empfangen wird, liefert die Steuereinrichtung 60 das Signal, die Bypasskontaktgeberspule 103 mit Strom zu beaufschla­ gen, die ihrerseits den zugeordneten Kontaktgeber 41 entsprechend steuert, wie im Zusammenhang mit der Leitungskontaktgeberspule 101 und dem Kontaktgeber 20 beschrieben wurde. Die Steuereinrichtung 60 liefert das Signal, die Bypasskontaktgeberspule 103 mit Strom zu beaufschlagen und schließt dadurch den Kontaktgeber 41 zu der Zeit, zu der das Steuer­ signal von Hilfsschaltern 114 und 115 empfangen wird. Das Schließen des Kontaktgebers 41 führt dazu, daß ein Strompfad durch den Pumpenmotor 44, jedoch nicht durch den Transistor 42 geöffnet wird, so daß die Motor­ drehzahl maximiert werden kann.

In dem Fall, in dem die Steuereinrichtung 60 Steuersignale von dem Beschleuniger 80 empfängt, liefert sie Motorsteuersignale an den Transistor 52, der daraufhin den Strompfad von dem Leitungskontaktgeber 20 zum Stator 54 öffnet und schließt. Die zum Transistor 52 gesandten Steuersignale sind Impulsfolgen mit einem variablen Einschaltverhältnis. Das Einschaltverhältnis, das den Prozentsatz der Zeit des Eingeschal­ tetseins zur Zeit des Ausgeschaltetseins bedeutet, variiert entsprechend der digitalen Zahl, die der Steuereinrichtung 60 durch den Beschleuniger 80 übermittelt wird.

Des weiteren sind die Vorwärtsfahr- und Rückwärtsfahrkontakt­ geberspulen 105, 106 und die zugehörigen Kontaktgeber 57, 57', 58 und 58' geeignet, durch Richtungssteuersignale, die von der Steuereinrich­ tung 60 erzeugt werden, betätigt zu werden. Im Falle, daß der Richtungs­ schalter 120 sich in Vorwärtsfahrposition befindet, gibt die Steuerein­ richtung 60 Signale ab, um die Vorwärtsfahrkontaktgeberspule 105 mit Strom zu beaufschlagen und damit die zugehörigen Kontaktgeber 57 und 57' zu schließen. Im Zusammenhang hiermit bewirkt die Steuereinrichtung 60 ein Entregen der Rückwärtsfahrkontaktgeberspule 106 und öffnet damit die Kontaktgeber 58 und 58'. Wenn der Richtungsschalter 140 in die Rück­ wärtsfahrposition umgelegt wird, liefert die Steuereinrichtung 60 Signa­ le zum Strombeaufschlagen der Spule 106 und damit zum Schließen der Kontaktgeber 58 und 58' sowie zum Entregen der Spule 105 und damit zum Öffnen der zugehörigen Kontaktgeber 57 und 57'. Wenn der Richtungs­ schalter 120 sich in einer neutralen Position befindet, liefert die Steuereinrichtung 60 Signale zum Entregen beider Spulen 105 und 106, in welchem Fall alle Kontaktgeber 57, 57', 58 und 58' geöffnet sind.

Wenn sich der Richtungsschalter 120 in seiner neutralen Posi­ tion befindet, ist der Rotor 59 aufgrund der geöffneten Kontaktgeber 57, 57', 58, 58' deaktiviert. Wenn sich jedoch der Richtungsschalter 120 in Vorwärtsfahrposition mit geschlossenem Leitungskontaktgeber 20 befindet, wird ein Strompfad von der Batterie 10 über den Kontaktgeber 20, die Sicherung 30, den Transistor 52, den Stator 54, den Kontaktgeber 57, den Rotor 59 und den Kontaktgeber 57 zu Masse gebildet. Der aus dem Stator 54 und dem Rotor 59 bestehende Fahrmotor rotiert, um den Gabelstapler in Vorwärtsrichtung mit einer Geschwindigkeit entsprechend der dem Tran­ sistor 52 zugeführten Impulsfolge anzutreiben. Das Rückwärtsfahren erfolgt entsprechend, wobei dann die Kontaktgeber 57 und 57' geöffnet und die Kontaktgeber 58 und 58' geschlossen sind, so daß der Stromfluß in umgekehrter Richtung durch den Rotor 59 erfolgt.

Wenn die Anzeige 90 Signale von der Steuereinrichtung 60 empfängt, werden verschiedene alphanumerische Zeichen angezeigt, die vorbestimmte Diagnostikcodes repräsentieren. Der Betrieb der Anzeige 90 hängt von der Position des Moduswählers 130 ab. Der Moduswähler 130 kann Modusauswahlsteuersignale an die Steuereinrichtung 60 geben, die der Stellung des Moduswählers 130 für den Modusdiagnostik- bzw. Arbeitsbe­ trieb entsprechen.

Das Betriebspersonal benötigt im Gabelstapler Information bezüglich des Zustands des Gabelstaplers sowohl vor als auch während des Betriebs hiervon. Der Gabelstapler verwendet zahlreiche Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen, die zum ordnungsgemäßen Betrieb instandzuhalten sind, wozu Schalter, Sensoren, Kontaktgeber und Spulen gehören. Der Ausfall einer oder mehrerer dieser Bauteile kann dazu führen, daß der Gabelstapler nicht mehr betriebsbereit oder in seiner Arbeit beeinträch­ tigt ist. Wenn ein aufgetretener Ausfall festgestellt wird, unterbricht die Steuereinrichtung 60 die Stromzufuhr von der Batterie 10 und zeigt über die Anzeige 90 einen Fehlercode an, so daß das Betriebspersonal den aufgetretenen Fehler erkennen und diesem Rechnung tragen kann.

Der in Fig. 2 dargestellte Prüfmodus ist in einen Diagnostik­ modus und einen Arbeitsbetriebsmodus unterteilt. Der Diagnostikmodus führt ein überprüfen und Diagnostizieren eines fehlerhaften Zustandes von elektrischen Komponenten des Gabelstaplers selektiv durch. Während des Arbeitsbetriebs kann der Operator den Gabelstapler betätigen und fahren sowie einen Schnelltestmodus unter Verwendung des Beschleuniger­ pedals und des Richtungsschalters des Gabelstaplers initiieren. Der Schnelltestmodus führt ein überprüfen und Diagnostizieren der Schalter einfach in einer kurzen Zeit durch.

Nach ingangsetzen des Hauptprogramms der Steuereinrichtung 60 liest dieser gemäß Schritt S101 ein Signal vom Moduswähler 130, um zu entscheiden, welcher Modus durch den Operator ausgewählt wurde, der Diagnostik- oder der Arbeitsbetriebsmodus. Wenn der Diagnostikmodus ausgewählt wurde, identifiziert die Steuereinrichtung 60 in den Schrit­ ten S102 und S103, ob die Sicherung 30 entfernt und der Schlüsselschal­ ter 70 durch den Operator eingeschaltet ist. Danach liest die Steuerein­ richtung 60 in Schritt S104 Diagnostikbefehle von den Schaltern, die durch den Operator eingegeben wurden. Entsprechend den Diagnostikbefeh­ len prüft die Steuereinrichtung 60 in Schritt S105 den Zustand der Schalter und des Beschleunigers 80 in der Ordnung ihrer Priorität, um Fehlercodes im Falle des Feststellens eines Fehlers zu erzeugen. Die Ordnung der Priorität bedeutet die durch den Operator eingegebene Ord­ nung von Diagnostikbefehlen. In Schritt S106 sichert die Steuereinrich­ tung 60 die Fehlercodes in einem eingebauten Speicher und zeigt die Fehlercodes auf dem Display 90 an. Der Operator kann den Zustand der Schalter und des Beschleunigers 60 unter Bezugnahme auf die Fehlercodes auf dem Display 90 ausfindig machen und versuchen, fehlerhafte Teile zu reparieren. Das Display 90 ist an einem Armaturenbrett installiert.

In Schritt S111 liest die Steuereinrichtung 60 ein Signal von dem Moduswähler 130 um zu verifizieren, ob sich der Modus geändert hat. Wenn der Modus geändert wurde, prüft die Steuereinrichtung 60 gemäß Schritt S112 automatisch den Zustand der Kontaktgeberspulen 101 bis 106 und den Zustand der zugeordneten Kontaktgeber entsprechend einem Diagnostikbefehl, der durch den Operator in sequentieller Ordnung ein­ gegeben wird.

In Schritt S113 liest die Steuereinrichtung 60 ein Signal vom Neigeschalter 111 um festzustellen, ob der Neigeschalter 111 eingeschal­ tet ist. Wenn der Neigeschalter 111 eingeschaltet ist, zeigt die Steuer­ einrichtung 60 gemäß Schritt S114 die Fehlercodes an, die kollektiv auf der Anzeige 90 erscheinen.

Wenn der Arbeitsbetriebsmodus ausgewählt ist, identifiziert die Steuereinrichtung 60 gemäß Schritt S107, ob der Schlüsselschalter 70 durch den Operator eingeschaltet ist. Danach liest die Steuereinrichtung 60 gemäß Schritt S108 durch den Operator eingegebene Diagnostikbefehle von den Schaltern. Entsprechend den Diagnostikbefehlen prüft die Steuer­ einrichtung 60 gemäß Schritt S109 den Zustand der Schalter und des Be­ schleunigers 80 in der Ordnung der Priorität, um Fehlercodes im Falle des Feststellens eines Fehlers zu erzeugen. In Schritt S110 sichert die Steuereinrichtung 60 die Fehlercodes und zeigt sie auf der Anzeige 90 an. Danach erlaubt die Steuereinrichtung 60 in Schritt S110 dem Opera­ tor, den Gabelstapler zu betätigen und zu fahren.

Wenn während des Arbeitsbetriebsmodus das Beschleunigerpedal durch den Operator betätigt wird, wenn die Steuereinrichtung 60 die Schalter und den Beschleuniger 80 prüft, wird die Steuereinrichtung 60 daran gehindert, ein Unterprogramm in Schritt S201 von Fig. 3 aufzurufen und durchzuführen.

Wenn das Unterprogramm aufgerufen wird, verifiziert die Steuereinrichtung 60 in Schritt S202, ob sich der Richtungsschalter 120 in der Rückwärtsfahrposition befindet. Wenn dies so ist, beginnt die Steuereinrichtung 60 in Schritt S203 einen Schnelltestmodus durchzu­ führen. Folglich kann der Operator den Schnelltestmodus durch Betätigen des Beschleunigerpedals und des Richtungsschalters 20 einfach während der Betriebszeit des Gabelstaplers initiieren. Im Schnelltestmodus prüft die Steuereinrichtung 60 die Kontaktgeberspulen und die zugehörigen Kontaktgeber nicht, da die Sicherung 30 nicht entfernt ist. Wenn sich der Richtungsschalter in Vorwärtsfahrposition befindet, hält die Steuer­ einrichtung 60 gemäß Schritt S204 den Arbeitsbetriebsmodus bei und kehrt zum Hauptprogramm zurück.

Claims (4)

1. Verfahren zur Selbstdiagnose bei einem Gabelstapler, der eine Sicherung (30), einen Schlüsselschalter (70), einen Beschleuniger (80), einen Richtungsschalter (120) für eine Vorwärts- und eine Rück­ wärtsfahrposition, einen Neigeschalter (111), Kontaktgeberspulen (101 bis 106) und eine Steuereinrichtung (60) umfaßt,
wobei von einem Moduswähler (130) für einen Diagnostikmodus bzw. einen Arbeitsbetriebsmodus ein Signal entsprechend dem ausgewählten Modus gelesen,
das Entfernen der Sicherung (30) identifiziert und der Schlüs­ selschalter (70) eingeschaltet wird, wenn der Diagnostikmodus ausgewählt ist,
der Zustand der Schalter und des Beschleunigers (80) wahlweise entsprechend einem eingegebenen Diagnostikbefehl geprüft wird, um im Falle des Entdeckens eines Fehlers Fehlercodes zu erzeugen, die aufgetretenen Fehlercodes gesichert und gemeinsam ange­ zeigt werden, wenn der Neigeschalter 111 eingeschaltet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal vom Moduswähler (130) gelesen wird, um zu verifizieren, ob sich der Modus geändert hat, der Zustand der Kontaktgeberspulen (101 bis 106) entsprechend einem eingegebenen Diagnostikbefehl in aufeinanderfolgender Ordnung überprüft wird, um im Falle einer Fehlerfeststellung Fehlercodes zu erzeugen, und die aufgetretenen Fehlercodes angezeigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß festgestellt wird, ob der Schlüsselschalter (70) eingeschaltet ist, wenn der Arbeitsbetriebsmodus ausgewählt ist, wonach der Zustand der Schalter und des Beschleunigers (80) wahlweise entsprechend einem eingegebenen Diagnostikbefehl geprüft wird, um Fehlercodes im Falle des Auftretens von Fehlern zu erzeugen, und die aufgetretenen Fehlercodes angezeigt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß geprüft wird, ob das Beschleunigerpedal während des Arbeitsbetriebsmodus betätigt wird, verifiziert wird, ob der Richtungsschalter (120) sich in Vorwärtsfahrposition befindet, wenn das Beschleunigerpedal betätigt ist, der Arbeitsbetriebsmodus in einen Schnelltestmodus umgeschaltet wird, wenn der Richtungsschalter (120) sich in der Rückwärtsfahrposition befindet, und der Arbeitsbetriebsmodus beibehalten wird, wenn sich der Richtungsschalter (120) in der Vorwärtsfahrposition befindet.