DE20221874U1

DE20221874U1 - Schneeräummaschine

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Publication number: DE20221874U1
Application number: DE20221874U
Authority: DE
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2012-11-20
Also published as: JP2003164015A; DE10253942B4; CA2411604A1; US6794834B2; DE10253942A1; CA2411604C; JP3607245B2; US20030094912A1

Abstract

Schneeräummaschine, die durch Elektromotoren angetrieben wird, umfassend:
– ein richtungsabhängiges Geschwindigkeitselement (34) zur Anweisung der Vorwärtsfahrt, Neutralposition und Rückwärtsfahrt der Schneeräummaschine und zur Einstellung der Geschwindigkeit der Schneeräummaschine;
– die genannten Elektromotoren (25L, 25R), die in Übereinstimmung mit der Betätigung des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements arbeiten; und
– eine Steuereinheit (44) zur Durchführung einer Steuerung in der Weise, dass bei Erfüllung von zwei Bedingungen (ST02, ST04), nämlich dass die von dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitselement benötigte Zeit (ΔT) zum Durchwandern eines Neutralbereichs kürzer als ein Schwellenwert (Tstd) ist und dass sich die Elektromotoren zum Zeitpunkt des Schaltens des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements vom Neutralbereich in den Rückwärtsbereich noch in Vorwärtsrichtung drehen, gewartet wird, bis die Geschwindigkeit der Elektromotoren Null wird (ST31), und dass nach Ablauf einer zum Vorwärts/Rückwärts-Umschalten der Motorantriebsschaltungen benötigten Zeit (t3) ab dem Erreichen der Geschwindigkeit Null der Elektromotoren in den normalen Rückwärtsbetrieb geschaltet wird (ST39).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneeräummaschine, die von Elektromotoren angetrieben wird, und insbesondere die Steuerung beim Schalten der Schneeräummaschine von Vorwärtsfahrt auf Rückwärtsfahrt.
Ein grundlegendes Elektrofahrzeug ist zum Beispiel in der offengelegten japanischen Patentpublikation Nr. JP 03-098404 AA mit der Bezeichnung "Kompakt-Elektrofahrzeug" beschrieben. Dieses Elektrofahrzeug hat einen Elektromotor als Antriebsquelle, eine Antriebsschaltung für den Elektromotor, eine elektromagnetische Bremse, die bei Bestromung die Bremse löst, eine Steuereinheit zum Steuern des Elektromotors und der elektromagnetischen Bremse, ein Beschleunigungseinstellvolumen und einen Schalter zum Schalten zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt, mit dem man Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt und eine niedrige, mittlere oder hohe Geschwindigkeit wählen kann.
Um mit Hilfe des Schalters die Richtung des Elektrofahrzeugs von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt umzuschalten, wird das Beschleunigungseinstellvolumen vor dem Vorwärts/Rückwärts-Schalten des Schalters auf Null zurückgestellt (Motordrehung Null).
Aus irgendeinem Grund kann der Schalter jedoch ohne Nullrückstellung des Beschleunigungseinstellvolumens von Vorwärtsfahrt auf Rückwärtsfahrt gestellt werden. Dies erfordert die Umkehrung der Polarität einer Motorantriebsschaltung, was zur Einwirkung einer hohen Last auf die die Motorantriebsschaltung bildenden Schaltelemente führt. Um dieser Last standhalten zu können, müssen Schaltelemente mit großer Kapazität verwendet werden.
Schaltelemente mit großer Kapazität sind unvermeidbar teuer und groß. Dies führt zu unerwünscht hohen Kosten des Fahrzeugs. Daher wünscht man sich ein Elektrofahrzeug, bei welchem die auf die Motorsteuerschaltung wirkende Last reduziert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine durch Elektromotoren angetriebene Schneeräummaschine bereitgestellt, umfassend: ein richtungsabhängiges Geschwindigkeitselement zur Anweisung von Vorwärtsfahrt, Neutralbereich und Rückwärtsfahrt der Schneeräummaschine und zur Einstellung der Geschwindigkeit der Schneeräummaschine; die Elektromotoren, die in Übereinstimmung mit der Betätigung des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements arbeiten; und eine Steuereinheit für die Durchführung einer Steuerung in der Weise, dass bei Erfüllung von zwei Bedingungen, nämlich dass die von dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitselement benötigte Zeit zum Passieren des Neutralbereichs kürzer ist als ein Schwellenwert und dass sich die Elektromotoren zu einem Zeitpunkt, an dem das richtungsabhängige Geschwindigkeitselement von einem Neutralbereich in einen Rückwärtsbereich geschaltet wird, immer noch in Vorwärtsrichtung drehen, gewartet wird, bis die Drehzahl der Elektromotoren Null ist, und in den normalen Rückwärtsbetrieb geschaltet wird, nachdem eine Zeit verstrichen ist, die ab dem Erreichen der Drehzahl Null der Elektromotoren von den Motorantriebsschaltungen benötigt wird, um vorwärts/rückwärts zu schalten.
Weiter wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine durch Elektromotoren angetriebene Schneeräummaschine bereitgestellt, umfassend ein richtungsabhängiges Geschwindigkeitselement zur Anweisung der Vorwärtsfahrt, Neutralposition und Rückwärtsfahrt der Schneeräummaschine und zur Einstellung der Geschwindigkeit der Schneeräummaschine, die genannten Elektromotoren, die in Übereinstimmung mit der Betätigung des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements arbeiten und eine Steuereinheit zur Durchführung einer Steuerung in der Weise, dass nur bei Erfüllung von zwei Bedingungen, nämlich dass die von dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitselement benötigte Zeit zum Durchwandern eines Neutralbereichs kürzer als ein Schwellenwert ist und dass sich die Elektromotoren zum Zeitpunkt des Schaltens des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements vom Neutralbereich in den Rückwärtsbereich noch in Vorwärtsrichtung drehen, gewartet wird, bis die Geschwindigkeit der Elektromotoren Null wird, und ab dem Erreichen der Geschwindigkeit Null der Elektromotoren nach Ablauf einer zum Vorwärts/Rückwärts-Umschalten der Motorantriebsschaltungen benötigten Zeit in den normalen Rückwärtsbetrieb geschaltet wird.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine durch Elektromotoren angetriebene Schneeräummaschine bereitgestellt, umfassend ein richtungsabhängiges Geschwindigkeitselement zur Anweisung der Vorwärtsfahrt, Neutralposition und Rückwärtsfahrt der Schneeräummaschine und zur Einstellung der Geschwindigkeit der Schneeräummaschine, die genannten Elektromotoren, die in Übereinstimmung mit der Betätigung des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements arbeiten, und eine Steuereinheit zur Durchführung einer Steuerung in der Weise, dass bei gleichzeitiger Erfüllung von zwei Bedingungen, nämlich dass die von dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitselement benötigte Zeit zum Durchwandern eines Neutralbereichs kürzer als ein Schwellenwert ist und dass sich die Elektromotoren zum Zeitpunkt des Schaltens des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements vom Neutralbereich in den Rückwärtsbereich noch in Vorwärtsrichtung drehen, gewartet wird, bis die Geschwindigkeit der Elektromotoren Null wird, und dass ab dem Erreichen der Geschwindigkeit Null der Elektromotoren in einen freien Modus geschaltet wird und nach Ablauf einer zum Vorwärts/Rückwärts-Umschalten der Motorantriebsschaltungen benötigten Zeit in den normalen Rückwärtsbetrieb geschaltet wird, und dass dann, wenn die beiden Bedingungen nicht gleichzeitig erfüllt sind, nach dem Übergang vom Neutralbereich in den Rückwärtsbereich sofort in einen Kurzschlussbremsmodus und dann in den Rückwärtsbetrieb geschaltet wird.
Erfindungsgemäß wird daher zuerst ermittelt, ob das richtungsabhängige Geschwindigkeitselement in einer "normalen" oder einer "hohen Geschwindigkeit" geschaltet wird. Wird die "hohe Geschwindigkeit" ermittelt, wird erfindungsgemäß gewartet, bis die Drehzahl der Elektromotoren Null wird, und es wird weiter gewartet, bis die von den Motorschaltungen benötigte Zeit zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten verstrichen ist, woraufhin die Rückwärtssteuerung durchgeführt wird. Dadurch kann die auf die Motorschaltungen wirkende elektrische Last zugunsten einer Reduzierung der Kapazität der Schaltelemente und der Kosten für die Schaltungen reduziert werden.
Ist jedoch die Fahrgeschwindigkeit der Schneeräummaschine niedrig, wird die Schneeräummaschine während der von den Motorantriebsschaltungen für das Vorwärts/Rückwärts-Schalten benötigten Zeitspanne betrieben, da beim Schalten des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements mit hoher Geschwindigkeit von der Vorwärtsfahrt auf Rückwärtsfahrt keine hohe Last auf die Motorschaltkreise ausgeübt wird. Das Ergebnis ist ein gleichmäßiger Betrieb.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend lediglich anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
1 eine Draufsicht auf eine beispielhafte Schneeräummaschine mit einer Maschine und Elektromotoren;
2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 2 in 1 zur Darstellung eines Steuerungsabschnitts der Schneeräummaschine;
3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 3 in 2 zur Darstellung eines Linkswende-Steuerhebels und eines Antriebsvorbereitungshebels;
4 ein Diagramm des Steuersystems der in 1 dargestellten Schneeräummaschine;
5 ein Diagramm zur Darstellung des Aktionsbereichs eines in 4 gezeigten richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels;
6A u. 6B jeweils eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Elektromotorantriebsschaltung und einer Modentabelle;
7(a) bis 7(f) jeweils Diagramme zur Darstellung des Verhältnisses zwischen dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebel der vorliegenden Erfindung und der Fahrgeschwindigkeit;
8 ein Ablaufdiagramm entsprechend den 7(a) bis 7(f) zur Darstellung der Bestimmung, ob der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel mit einer hohen Geschwindigkeit geschaltet wird oder nicht;
9(a) bis 9(e) Zeitablaufdiagramme zur Darstellung der normalen Startsteuerung der vorliegenden Erfindung;
10 ein Steuerungsablaufdiagramm entsprechend den 9(a) bis 9(e);
11(a) bis 11(e) Zeitablaufdiagramme zur Darstellung der Startsteuerung bei Schalten des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels mit hoher Geschwindigkeit;
12 ein Steuerungsablaufdiagramm entsprechend 11.
Die folgende Beschreibung hat lediglich beispielhaften Charakter und soll weder die Erfindung noch deren Anwendung oder Benutzung einschränken.
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen, in der eine beispielhafte Schneeräummaschine 10 dargestellt ist. Die Schneeräummaschine 10 hat eine an einem Maschinenkörper 11 montierte Maschine 12. Die Schneeräummaschine 10 hat ferner einen Arbeitsabschnitt, der aus einer Räumschnecke 13 und einem Gebläse 14, die an der Front des Maschinenkörpers 11 angeordnet sind, aus Raupenketten 15L und 15R, die auf der linken und der rechten Seite des Maschinenkörpers 11 angeordnet sind, und einem Steuerungspult 16 auf der Rückseite des Maschinenkörpers 11 besteht. Die Schneeräummaschine 10 ist eine benutzergeführte Arbeitsmaschine, hinter deren Steuerungspult 16 der Benutzer hergeht.
Die Maschine 12 treibt einen Generator 17 und über eine elektromagnetische Kupplung 18 und einen Riemen 19 die Räumschnecke 13 und das Gebläse 14 drehend an.
Von dem Generator 17 erzeugte elektrische Energie wird über eine unter dem Steuerungspult 16 angeordnete Batterie 43 (siehe 4) einem linken und einem rechten Elektromotor 25L und 25R für den Antrieb eines linken und eines rechten Antriebsrads 23L und 23R zugeführt.
Die Räumschnecke 13 nimmt Schnee, der sich auf dem Boden anhäuft, zur Mitte hin auf. Das Gebläse 14 wirft den durch die Räumschnecke 13 aufgenommenen Schnee über einen Auswurfkamin 21 zur Außenseite der Maschine ab. Die Räumschnecke 13 ist durch ein Räumschneckengehäuse 22 abgedeckt.
Die linke Raupenkette 15L läuft über und um das linke Antriebsrad 23L und ein linkes angetriebenes Rad 24L, wobei das linke Antriebsrad 23L in dieser Ausführungsform durch den linken Elektromotor 25L in Vorwärtsrichtung und Rückwärtsrichtung gedreht wird. Die rechte Raupenkette 15R läuft über und um das rechte Antriebsrad 23R und ein rechtes angetriebenes Rad 24R, wobei das rechte Antriebsrad 23R durch den rechten Elektromotor 25R in Vorwärtsrichtung und Rückwärtsrichtung gedreht wird.
Bei einer konventionellen Schneeräummaschine treibt eine einzige Maschine (ein Benzin- oder ein Dieselmotor) sowohl ein Arbeitssystem (Räumschnecken-Rotationssystem) als auch ein Fahrsystem (Raupenantrieb) an. In dieser Ausführungsform treibt die Maschine 12 das Arbeitssystem (Räumschnecken-Rotationssystem) an, und die Elektromotoren 25L und 25R sorgen für den Antrieb des Fahrsystems (Raupenantrieb).
Elektromotoren eignen sich für die Fahrgeschwindigkeitssteuerung, die Kurvensteuerung und die Vorwärts/Rückwärts-Schaltsteuerung der Schneeräummaschine 10. Eine leistungsfähige Brennkraftmaschine ist für den Antrieb des Arbeitssystems, das häufigen Lastwechseln unterliegt, geeignet.
Wie in 2 gezeigt ist, hat das Steuerungspult 16 an der Frontfläche einer dem Benutzer zugekehrten Steuerbox 27 einen Hauptschalter 28, einen Motor-Choke 29, einen Kupplungssteuerknopf 31 und andere Komponenten. An der Oberfläche der Steuerbox 27 befinden sich ein Hebel 31 für die Einstellung der Schneeauswurfrichtung, ein Hebel 33 für die Einstellung der Orientierung des Räumschneckengehäuses, ein richtungsabhängiger Geschwindigkeitshebel 34 als richtungsabhängiges Geschwindigkeitsanweisungselement für das Antriebssystem und ein Motordrosselhebel 35 für das Arbeitssystem. Rechts an der Steuerbox 27 sind ein Griff 36 und ein Rechtswendesteuerhebel 37R vorgesehen. Auf der linken Seite der Steuerbox 27 befinden sich ein Griff 36L, ein Linkswendesteuerhebel 37L und ein Antriebsvorbereitungshebel 38.
Der Linkswendesteuerhebel und der Rechtswendesteuerhebel 37L und 37R sind Bremshebeln ähnlich, können aber, wie nachstehend erläutert wird, keine volle Bremswirkung bereitstellen. Der Linkswendesteuerhebel und der Rechtswendesteuerhebel 37L und 37R werden betätigt, um für die Kurvenbewegung des Maschinenkörpers 11 die Drehzahl des linken und des rechten Elektromotors 25L und 25R zu reduzieren. Deshalb werden diese Komponenten nicht als Bremshebel, sondern als Steuerhebel bezeichnet.
Der Hauptschalter 28 ist ein bekannter Schalter, in den ein Hauptschlüssel gesteckt und zum Starten der Maschine gedreht werden kann. Um die Dichte des Luft-Kraftstoff-Gemisches zu erhöhen, kann man den Choke 29 ziehen. Für eine Änderung der Richtung des Auswurfkamins 21 (siehe 1) wird der Hebel 33 zur Einstellung der Schneeauswurfrichtung betätigt.
In 3 ist gezeigt, dass durch eine Betätigung des Linkswendesteuerhebels 37L ein Arm 39a eines Potentiometers 39L in einem Winkel in eine anhand der gedachten Linien gezeigte Position gedreht werden kann. Das Potentiometer 39L erzeugt elektrische Informationen in Übereinstimmung mit der Drehstellung des Arms 39a.
Der Antriebsvorbereitungshebel 38 ist um eine an einem Holm 20 befestigte Achse 38a drehbar und ist durch eine Dehnungsfeder 41 konstant in eine Abschaltrichtung des Schalters 42 vorgespannt. Bewegt der Benutzer den Antriebsvorbereitungshebel 38 mit seiner linken Hand in Richtung auf den linken Griff 36L, wird der Schalter 42 aktiviert. Kurz ausgedrückt: eine Betätigung des Antriebsvorbereitungshebels 38 dreht den Schalter 42 von AUS nach AN. Das AN-Signal wird einer in 4 dargestellten Steuereinheit 44 zugeleitet. Die Steuereinheit 44 erkennt nach Empfang des AN-Signals, dass die Antriebsvorbereitung abgeschlossen ist.
4 zeigt ein Diagramm des elektrischen Systems der erfindungsgemäßen Schneeräummaschine. Die Steuereinheit 44 ist in dem Steuerungspult vorgesehen.
Die Maschine 12 wird bei Anschalten des Hauptschalters 28 durch die Drehung eines mit der Batterie 43 verbundenen Starters (nicht gezeigt) gestartet. Die Maschine 12 treibt den Generator 17 drehend an, und die abgegebene Energie wird in die Batterie 43 gespeist.
Der Motordrosselhebel 35 ist über ein nicht gezeigtes Drosselkabel mit einer Drosselklappe 48 verbunden. Den Motordrosselhebel 35 betätigt man, um die Öffnung der Drosselklappe 48 und damit die Drehzahl der Maschine 12 einzustellen.
Eine Betätigung des Antriebsvorbereitungshebels 38 dreht den Schalter 42 auf AN. Das AN-Signal wird zur Steuereinheit 44 geleitet. Die Betätigung des Antriebsvorbereitungshebels 38 erlaubt die Betätigung des Kupplungssteuerknopfes 31. In diesem Zustand wird der Kupplungssteuerschalter 31 betätigt, damit die elektromagnetische Kupplung 18 des Arbeitssystems 54 in den aktivierten Zustand gebracht wird, um das Gebläse 14 und die Räumschnecke 13 drehend anzutreiben. Der deaktivierte Zustand der elektromagnetischen Kupplung 18 wird hergestellt, indem man entweder den Antriebsvorbereitungshebel 38 loslässt oder zum Deaktivieren der Kupplung den Kupplungssteuerknopf 31 betätigt.
Die Schneeräummaschine dieser Ausführungsform hat eine linke und eine rechte elektromagnetische Bremse 51L und 51R als Bremsen, die den Parkbremsen eines normalen Fahrzeugs entsprechen. Die elektromagnetischen Bremsen 51L und 51R werden in einen Bremszustand gebracht, wenn der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel 34 in einen Neutralbereich bewegt wird. Im AN-Zustand des Hauptschalters 28 (Startposition) und bei betätigtem Antriebsvorbereitungshebel 38, mit anderen Worten, wenn zwei Bedingungen erfüllt sind, bringt das Schalten des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels 34 in eine Vorwärtsposition oder in eine Rückwärtsposition die elektromagnetischen Bremsen 51L und 51R in einen gelösten Zustand (Nichtbremszustand), wodurch die Schneeräummaschine vorwärts oder rückwärts angetrieben wird.
Der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel 34 ist im Detail in 5 gezeigt. Wie in 5 zu sehen ist, kann der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel 34 zwischen einem Vorwärtsbereich, einem Neutralbereich und einem Rückwärtsbereich verschoben werden. Im Vorwärtsbereich bedeutet Lf langsame Vorwärtsfahrt und Hf schnelle Vorwärtsfahrt. Die Vorwärtsfahrgeschwindigkeit ist zwischen Lf und Hf einstellbar. Insbesondere wird der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel 34 betätigt, um über die Steuereinheit 44 und einen in 4 gezeigten linken und rechten Motortreiber 52L und 52R die Anzahl der Umdrehungen des linken und des rechten Elektromotors 25L und 25R einzustellen. Im Rückwärtsbereich bedeutet Lr langsame Rückwärtsfahrt und Hr schnelle Rückwärtsfahrt. Die Rückwärtsfahrgeschwindigkeit ist zwischen langsamer Rückwärtsfahrt Lr und schneller Rückwärtsfahrt Hr steuerbar/regelbar.
Ein in 4 gezeigtes Potentiometer 49 dient – wie in 5 gezeigt – zur Erzeugung einer Spannung von 0 Volt bei der höchsten Rückwärtsfahrgeschwindigkeit, einer Spannung von 5 Volt bei der höchsten Vorwärtsfahrgeschwindigkeit und einer Spannung von 2,3 bis 2,7 Volt im Neutralbereich.
Die Steuereinheit 44 empfängt die Positionsinformation des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels 34 von dem Potentiometer 49 und steuert die Drehrichtung und Drehzahl des linken und des rechten Elektromotors 25L und 25R über den linken und den rechten Motortreiber 52L und 52R. Die Drehzahl des linken und des rechten Elektromotors 25L und 25R wird jeweils mit Hilfe von Rotationssensoren 53L und 53R erfasst, und die Erfassungssignale werden zur Steuereinheit 44 zurückgeführt. Auf Grundlage der Erfassungssignale steuert/regelt die Steuereinheit 44 die Drehzahl der Elektromotoren 25L und 25R auf einen vorgegebenen Wert. Infolgedessen drehen sich das linke und das rechte Antriebsrad 23L und 23R mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in der gewünschten Richtung und treiben die Schneeräummaschine an.
Zum Bremsen die Schneeräummaschine werden die folgenden Schritte durchgeführt. Die Motortreiber 52L und 52R dieser Ausführungsform enthalten regenerative Bremskreise 54L und 54R, und in dieser Ausführungsform können die Elektromotoren 25L und 25R durch elektrisches Schalten in Generatoren für Energieerzeugung geändert werden. Die Erzeugung einer Spannung, die höher ist als die Batteriespannung, ermöglicht die Speicherung von elektrischer Energie in der Batterie 43. Dies ist das Funktionsprinzip von regenerativen Bremsen.
Das linke Potentiometer 39L erfasst den Betätigungsgrad des Linkswendesteuerhebels 37L. In Reaktion auf ein von dem linken Potentiometer 39L erfasstes Signal aktiviert die Steuereinheit 44 den linken regenerativen Bremskreis 54L und reduziert die Drehzahl des linken Elektromotors 25L.
Das rechte Potentiometer 39R erfasst den Betätigungsgrad des Rechtswendesteuerhebels 37R. In Reaktion auf ein von dem rechten Potentiometer 39R erfasstes Signal aktiviert die Steuereinheit 44 den rechten regenerativen Bremskreis 54R und reduziert die Drehzahl des rechten Elektromotors 25R.
Dadurch macht die Schneeräummaschine eine Kurve nach links, wenn der Linkswendesteuerhebel 37L betätigt wird, und eine Kurve nach rechts, wenn der Rechtswendesteuerhebel 37R betätigt wird.
Eine beliebige der im Folgenden genannten Operationen stoppt die Fahrt der Schneeräummaschine.

i) Rückstellen des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels 34 in die Neutralposition;
ii) Loslassen des Antriebsvorbereitungshebels 38;
iii) Rückstellen des Hauptschalters auf AUS.

Kurzschlussbremskreise 55L und 55R werden zum Stoppen benutzt. Der linke Kurzschlussbremskreis 55L schließt die beiden Pole des Elektromotors 25L kurz. Der Kurzschluss bringt die Elektromotoren in einen plötzlich gebremsten Zustand. Der rechte Kurzschlussbremskreis 55R arbeitet in der gleichen Weise.
Das Rückstellen des Hauptschalters 28 in die AUS-Position, nachdem die Schneeräummaschine zu fahren aufgehört hat, aktiviert die elektromagnetischen Bremsen 51L und 51R zum Anlegen der Parkbremsen.
Nunmehr wird der Antrieb der in dieser Ausführungsform verwendeten Elektromotoren mit Bezug auf die 6A und 6B beschrieben.
In 6A ist ein oberer Teilabschnitt der Antriebsschaltung 56L des Elektromotors 25L (die obere Hälfte der Schaltung) mit einer Energiequelle 58 verbunden. Ein unterer Teilabschnitt (die untere Hälfte der Schaltung) ist mit der Erde 59 verbunden. In einem linken oberen Teilabschnitt und in einem linken unteren Teilabschnitt sind ein E-Antriebselement 61 bzw. ein F-Antriebselement 62 angeordnet. In einem rechten oberen Teilabschnitt und in einem rechten unteren Teilabschnitt sind ein G-Antriebselement 63 bzw. ein H-Antriebselement 64 angeordnet. Dioden 65 bis 68 sind mit den E- bis H-Antriebselementen 61 bis 64 parallelgeschaltet und arbeiten als Überbrückungsschaltungen. Die E- bis H-Antriebselemente 61 bis 64 werden in Abhängigkeit von Steuersignalen an- und abgeschaltet.
Feldeffekttransistoren (FETs) eignen sich für die E- bis H-Antriebselemente 61 bis 64. Gewöhnliche Transistoren sind niederohmige Bauteile, die durch Strom aktiviert werden, während FETs hochohmige Bauteile sind, die durch Spannung aktiviert werden. Wegen ihrer Hochohmigkeit sind FETs allgemein für die Zwischenschaltung in der Schaltung 56L geeignet, wie das in der Figur gezeigt ist. Nachteile von FETs sind jedoch, dass sie im Vergleich zu anderen elektronischen Bauteilen langsam arbeiten und eine lange Betriebsdauer benötigen. Die zur Betriebsdauer äquivalente Zeit wird in der vorliegenden Beschreibung als t2 bezeichnet. Die Zeit t2 wird im Folgenden erläutert.
6B ist eine Modentabelle für die elektrischen Motorantriebsschaltungen, wobei links in der Tabelle die Modenbezeichnungen und rechts in der Tabelle der AN- oder AUS-Zustand der E- bis H-Antriebselemente angegeben sind.
In einem Kurzschlussbremsmodus sind die F- und H-Antriebselemente AN und die E- und G-Antriebselemente AUS. In 6A ist die Energiequelle 58 von dem Elektromotor 25L isoliert, um einen Kurzschluss im unteren Halbbild zu erzeugen. Der Elektromotor 25L erfährt daher eine plötzliche Bremsung. Dieser Zustand wird Kurzschlussbremse genannt.
In einem Vorwärtsmodus sind die E- und H-Antriebselemente AN und die Fund G-Antriebselemente AUS. In 6A fließt Strom in der angegebenen Reihenfolge durch das E-Antriebselement, den Elektromotor 25L und das H-Antriebselement 64, wodurch der Elektromotor 25L vorwärts gedreht wird. In einem Rückwärtsmodus wird der Elektromotor 25L unter umgekehrten Bedingungen rückwärts gedreht.
In einem freien Modus sind die E- bis H-Antriebselemente alle AUS. Da kein Strom durch den Motor fließt, wird der Leerlauf des Motors ermöglicht.
Nunmehr wird zunächst anhand der 7 und 8 die Bestimmung, ob das richtungsabhängige Geschwindigkeitselement in "normaler" Geschwindigkeit oder in "hoher Geschwindigkeit" geschaltet wird, beschrieben. Die Normalbetriebssteuerung bei "normaler" Umschaltgeschwindigkeit wird anhand der 9 und 10 beschrieben. Die Betriebssteuerung gemäß vorliegender Erfindung bei "hoher Umschaltgeschwindigkeit" wird anhand der 11 und 12 beschrieben.
Die 7(a) bis 7(f) sind graphische Darstellungen des Verhältnisses zwischen dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebel dieser Ausführungsform und der Fahrgeschwindigkeit. Dabei sind alle horizontalen Achse Zeitachsen. Die 7(a) und 7(b) entsprechen dem Schalten des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels bei der "normalen" Geschwindigkeit. Die 7(c) bis 7(f) entsprechen dem Schalten des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels bei der "hohen Geschwindigkeit".
In 7(a) sind an der vertikalen Achse die Positionen des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels angegeben, wobei das Schalten des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels bei relativ niedriger Geschwindigkeit von einem Punkt P1 einer Vorwärtsposition in eine Rückwärtsposition dargestellt ist.
In 7(b) ist an der vertikalen Achse die Fahrgeschwindigkeit angegeben, die beinahe genau der Positionsänderung des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels bei stufenweiser Reduzierung von einem Punkt P2 folgt.
7(c) zeigt das Schalten des sich in einer Vorwärtsposition bei hoher Geschwindigkeit befindenden richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels mit einer hohen Geschwindigkeit in eine Rückwärtsposition bei hoher Geschwindigkeit, wobei das Erreichen des Neutralbereichs an einem Punkt P3 und das Verlassen des Neutralbereichs an einem Punkt P4 des Hebels dargestellt sind.
7(d) zeigt die Fahrgeschwindigkeit entsprechend 7(c), wobei veranschaulicht ist, dass die Fahrgeschwindigkeit an einem Punkt P2 abzunehmen beginnt, aber die Wirkung einer Trägheitskraft aufgrund der Masse des Fahrzeugs bewirkt, dass ein Punkt P5, an dem die Fahrgeschwindigkeit Null wird, hinter Punkt P4 liegt (gleich dem Punkt P4 in 7(c)). Zwischen P4 und P5 ist der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel im Rückwärtsbereich, doch die Elektromotoren befinden sich noch in Vorwärtsdrehung. In diesem Zustand muss eine Umkehr der Drehung der Elektromotoren vermieden werden, da es sonst zu einer elektrischen Überlastung kommt.
In 7(c) ist die Zeit ΔT von P3 bis P4 eine Zeitspanne, die der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel benötigt, um den Neutralbereich zu durchwandern. Liegt die Zeit ΔT innerhalb eines Schwellenwerts Tstd (dieser Wert wird in der nächsten Figur verwendet), ist bestimmbar, dass der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel mit einer "hohen Geschwindigkeit" von Vorwärtsfahrt auf Rückwärtsfahrt geschaltet wird.
7(e) veranschaulicht das Schalten des sich in einer Vorwärtsposition bei niedriger Geschwindigkeit befindenden richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels mit einer hohen Geschwindigkeit in eine Rückwärtsposition bei niedriger Geschwindigkeit.
7(f) zeigt die Fahrgeschwindigkeit entsprechend 7(e), in der die Fahrgeschwindigkeit an einem Punkt P7 Null wird. Bei diesem Beispiel ist eine Trägheitskraft gering, weil die Geschwindigkeitsreduzierung von einer niedrigen Geschwindigkeit ausgehend begonnen wird und die Geschwindigkeit ohne wesentlichen Einfluss der Trägheitskraft sofort zu Null wird. P7 liegt vor einem Punkt P6 (in 7(e), in der das Schalten vom Neutralbereich in den Rückwärtsbereich dargestellt ist). Dies unterscheidet sich völlig von dem Zustand in 7(d). Speziell bei P6 in 7(f) ist die Fahrgeschwindigkeit bereits Null. Der Beginn der Rückwärtsfahrt bei P6 ist deshalb nicht schädlich, weil keine elektrische Überlastung entsteht.
8 zeigt ein Betriebsteuerungsablaufdiagramm entsprechend 7.
Schritt (nachfolgend mit ST abgekürzt) 01: Lies Passierdauer ΔT Neutralbereich (siehe 7(a) und 7(c)).
ST 02: Bestimme, ob Passierdauer ΔT Neutralbereich gleich oder kleiner als der Schwellenwert Tstd ist oder nicht. Falls NEIN, gilt die Geschwindigkeit als "normal". Gehe dann zu ST11 in 10. Falls JA, gehe zu ST03.
ST 03: Lies eine Fahrgeschwindigkeit Vc des Elektrofahrzeugs während des Schaltens von dem Neutralbereich in den Rückwärtsbereich. Lies speziell die Signale von den in 4 gezeigten Rotationssensoren 53L und 53R.
ST 04: Bestimme, ob das Fahrzeugs noch in Vorwärtsfahrt ist oder nicht. Speziell wenn Vc nicht Null ist und die Drehrichtung der Elektromotoren vorwärts ist, wird angenommen, dass das Fahrzeug in Vorwärtsfahrt ist. Wenn NEIN, stelle fest, dass es aus den zu 7(f) beschriebenen Gründen zulässig ist, auf Normalbetrieb zu schalten, und gehe zu dem in 10 gezeigten Schritt ST11. Wenn JA, gehe zu dem in 12 gezeigten Schritt ST31.
Die 9(a) bis 9(e) sind Zeitablaufdiagramme, die die normale Startsteuerung dieser Ausführungsform darstellen und in denen die horizontalen Achsen Zeitachsen sind.
In 9(a) sind an der vertikalen Achse die Positionen des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels angegeben. Das manuelle Schalten des sich im Neutralbereich befindenden richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels (der von dem Vorwärtsbereich in den Neutralbereich geschaltet worden sein kann) in den Rückwärtsbereich beginnt bei einem Punkt P1 an der horizontalen Achse. Bei einem Punkt P12 an der horizontalen Achse passiert der Hebel die Grenze (siehe 2,3 V in 5) zwischen dem Neutralbereich und dem Vorwärtsbereich. Danach wird der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel kontinuierlich geschaltet.
In 9(b) ist an der vertikalen Achse ein Antriebssteuersignal an die Elektromotoren angegeben. Das Antriebssteuersignal ist ein PI-Antriebssteuersignal im Falle einer Proportional-plus-Integral-(PI)-Steuerung und ein PID-Antriebssteuersignal im Falle einer Proportional-plus-Integral-plus-Derivativ-(PID)-Steuerung. In dieser Ausführungsform wird die Antriebssteuerung in einem Bereich von 10% bis 90% der vollen Skala von 100% durchgeführt, wobei die untersten 10% und die obersten 10% gekappt sind. Da der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel vor P12 in 9(a) im Neutralbereich ist, wird das Antriebssteuersignal in 9(b) auf 5%, weniger als 10%, eingestellt. Wenngleich das Antriebssteuersignal 0 sein kann, ist eine Einstellung auf 5% sinnvoll, um Ausfälle wie zum Beispiel einen Kabelbruch feststellen zu können. Insbesondere wird es möglich, einen Normalzustand bei 5% und einen Kabelbruch bei weniger als 5% zu erkennen.
In 9(b) wird das Antriebssteuersignal an einem Punkt P13, an dem seit P12 die Zeit t1 verstrichen ist, auf 10% erhöht. Die Zeit t1 ist die zum Lösen der elektromagnetischen Bremsen benötigte Zeit zwischen dem Beginn und dem Ende des Lösens der Bremsen. Messungen der zum Schalten der elektromagnetischen Bremsen von dem Bremszustand in den gelösten Zustand benötigten Zeit variieren bedingt durch Variationen deren mechanischer Komponenten. Ein auf Grundlage eines Durchschnittswertes der gemessenen Werte künstlich bestimmter Wert wird als die Zeit t1 verwendet. Die Zeit t2 wird in der gleichen Weise bestimmt.
Die von der Größe und baulichen Beschaffenheit der elektromagnetischen Bremsen abhängige Zeit t1 wird mit etwa einigen Millisekunden bis einigen Dutzend Millisekunden bemessen. Ähnlich wird die Zeit t2 mit etwa einigen Millisekunden bis einigen Dutzend Millisekunden bemessen.
In 9(b) wendet sich das Antriebssteuersignal zum Anstieg an einem Punkt P14, an dem seit P13 die Zeit t2 verstrichen ist. Die Erhöhung des Antriebssteuersignals auf mehr als 10% in 9(b), unmittelbar nachdem der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel den Punkt P12 erreicht hat und über den Neutralbereich in 9(a) hinausgeht, erscheint sinnvoll. Diese Ausführungsform sieht jedoch gezielt eine Wartezeit (t1 + t2) vor.
9(c) zeigt den Betriebszustand der elektromagnetischen Bremsen. Da der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel in 9(a) im Neutralbereich ist, befinden sich die elektromagnetischen Bremsen auf einen Befehl von der Steuereinheit bis P12 im Bremszustand. Bei P12 beginnt die Steuereinheit die elektromagnetischen Bremsen zu lösen, wodurch die Kurve in Richtung des Lösens nach oben ansteigt. Bei P13 sind die elektromagnetischen Bremsen vollständig gelöst. Die Zeit zwischen P12 und P13 stimmt deshalb mit der Zeit t1 überein, die zum Lösen der elektromagnetischen Bremsen benötigt wird.
9(d) ist ein Diagramm zur Darstellung der Modenvariation der Motorantriebsschaltungen. Bis P12 befinden sich die Motorantriebsschaltungen auf Befehl der Steuereinheit im freien Modus (siehe 6B). Im freien Modus können sich die Elektromotoren im Leerlauf drehen. Von P12 bis P13 befinden sich die Motoren auf Befehl der Steuereinheit im Kurzschlussbremsmodus (siehe 6B). Da die elektromagnetischen Bremsen zwischen P12 und P13 gelöst werden, kommen in 9(c) stattdessen die Kurzschlussbremsen zum Einsatz. Dadurch werden die Elektromotoren in den gebremsten Zustand gebracht.
In 9(e) ist an der vertikalen Achse die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs angegeben. An dem Punkt (P14) in 9(b), an dem das Antriebssteuersignal 10% übersteigt, überschreitet die Fahrzeuggeschwindigkeit in 9(e) 0, und das Fahrzeug befindet sich in einem Fahrzustand.
Bei diesem Beispiel kann man, indem die Zeit t1 eingeräumt wird, nachteilige Erscheinungen verhindern, so zum Beispiel, dass die Elektromotoren in den Betriebszustand gebracht werden, während die elektromagnetischen Bremsen im Einsatz sind. Dadurch wird verhindert, dass die Bremsen schleifen, so dass deren Lebensdauer verlängert wird.
Indem die Zeit t2 eingeräumt wird, gewinnt man Zeit, in der die Motoren aus dem Kurzschlussbremsmodus tatsächlich in Drehung gesetzt werden. Dadurch reduziert sich die auf die in 6A gezeigten Antriebselemente 61 bis 64 wirkende elektrische Last zugunsten einer längeren Lebensdauer oder einer geringeren Größe der Antriebselemente 61 bis 64.
Ein weiterer Punkt ist, dass in 9(e) die Elektromotoren kein Drehmoment erzeugen, obwohl sie im Kurzschlussbremszustand sind, da das Antriebssignal an die Elektromotoren zwischen P12 und P13 bei 5% liegt (siehe 9(b)). Zwischen P13 und P14 liegt das Antriebssignal an die Elektromotoren bei 10% (siehe 9(b)), und die Schaltungen befinden sich im Vorwärtsmodus, so dass direkt vor dem Starten ein geringes Drehmoment erzeugt wird. Daher wird zwischen P13 und P14 anstelle der Kurzschlussbremsen durch die Elektromotoren eine Kraft gegen die externe Kraft erzeugt (ein für die Fahrt nicht ausreichendes schwaches Drehmoment). Dadurch wird das Fahrzeug auch zwischen P13 und P14 daran gehindert, an einer Steigung zurück zu rollen.
10 ist ein Betriebssteuerungsablaufdiagramm entsprechend 9.
ST11: Die zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Einstellungen werden gelistet. Insbesondere wird angenommen, dass der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel in der Neutralposition ist, dass das Elektromotor-Antriebssteuersignal bei 5% liegt (siehe 9(b)) und dass sich die Motorantriebsschaltungen im freien Modus befinden (siehe 6B).
ST12: Prüfe, ob der in 4 gezeigte richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel 34 im Rückwärtsbereich (oder im Vorwärtsbereich) ist. Wenn JA, gehe zu ST13.
ST13: Befindet sich der Hebel im Vorwärts- oder im Rückwärtsbereich, beginnt die Steuereinheit mit dem Lösen der in 4 gezeigten elektromagnetischen Bremsen 51L und 51R. Die elektromagnetischen Bremsen benötigen eine bestimmte Zeit, bis sie vollständig gelöst sind.
ST14: Gleichzeitig schaltet die Steuereinheit die Motorantriebsschaltungen in den Kurzschlussbremsmodus (siehe 6B).
ST15: Starte einen in die Steuereinheit eingebauten ersten Timer.
ST16: Prüfe, ob die durch den ersten Timer gezählte Zeit T1 die zum Lösen der elektromagnetischen Bremsen benötigte Zeit t1 erreicht oder nicht. Ist die Zeit erreicht, gehe zu ST17.
ST17: Die Steuereinheit schaltet die Motorantriebsschaltungen in Übereinstimmung mit dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebel in den Rückwärtsmodus (oder Vorwärtsmodus).
ST18: Gleichzeitig ändert die Steuereinheit das Antriebssteuersignal an die Elektromotoren in 10% (siehe P13 in 9(b)).
ST19: Starte einen in die Steuereinheit eingebauten zweiten Timer.
ST20: Prüfe, ob die durch den zweiten Timer gezählte Zeit T2 die zum Lösen der Kurzschlussbremsen benötigte Zeit t2 erreicht. Wenn die Zeit T2 die Zeit t2 erreicht, gehe zu ST21.
ST21: Die Steuereinheit erhöht das Antriebssteuersignal an die Elektromotoren in Übereinstimmung mit der Position des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels (nach P14 in 9(b)). Dies veranlasst, dass das Fahrzeug zu fahren beginnt.
Die 11(a) bis 11(e) sind Zeitablaufdiagramme zur Darstellung der Startsteuerung bei Schalten des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels gemäß dieser Ausführungsform mit hoher Geschwindigkeit, wobei die horizontalen Achsen Zeitachsen sind.
In 11(a) sind an der vertikalen Achse die Positionen des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels angegeben, wobei das Schalten des sich im Vorwärtsbereich befindenden richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels mit einer hohen Geschwindigkeit in den Rückwärtsbereich dargestellt ist. Der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel beginnt an einem Punkt P21 sich in Richtung auf den Neutralbereich zu bewegen, betritt den Neutralbereich an einem Punkt P22 und bewegt sich an einem Punkt P23 aus dem Neutralbereich heraus.
In 11(b) ist an der vertikalen Achse ein Antriebssteuersignal an die Elektromotoren angegeben, wobei dargestellt ist, dass schnelles Schalten des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels eine verzögerte Verarbeitung für die Reduzierung der Signalausgabe verursacht und dass das Signal an einem Punkt P24 hinter P22 10% erreicht und dann sofort auf 5% reduziert wird.
11(c) zeigt den Betriebszustand der elektromagnetischen Bremsen, die mit einer Zeitsteuerung entsprechend P24 in 11(b) von dem gelösten Zustand in den Bremszustand geschaltet werden, wobei das Umschalten jedoch dauert.
11(d) zeigt die Moden der Motorantriebsschaltungen. Die Motorantriebsschaltungen im Vorwärtsmodus werden bei P24 in den Kurzschlussbremsmodus geschaltet. Diese Verarbeitung dient zur Ergänzung des Lösens der elektromagnetischen Bremsen in 11(c).
11(e) zeigt die Fahrgeschwindigkeit, bei der ein schnelles Schalten des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels eine Verzögerung beim Stoppen des Fahrzeugs verursacht und die Geschwindigkeit der Elektromotoren erst an einem Punkt P25 Null wird. P25 liegt hinter P23 in 11(a). An dem Zeitpunkt von P25 werden die Motorantriebschaltungen in den freien Modus in 11(d) geschaltet, und es wird ein dritter Timer gestartet, um zu warten, bis eine Zeit t3 in 11(b) verstrichen ist. Die Zeit t3 ist eine Zeitspanne, die benötigt wird, um die Motorschaltungen von der Vorwärtsdrehung auf Rückwärtsdrehung zu schalten, und die auf einige Millisekunden bis einige Dutzend Millisekunden eingestellt ist.
In 11(b) wird der erste Timer an einem Punkt P26 gestartet, an dem die Zeit t3 verstrichen ist. In 11(c) beginnt gleichzeitig das lösen der elektromagnetischen Bremsen. In 11(d) werden die Motorantriebsschaltungen in den Kurzschlussbremsmodus geschaltet. In 11(b) setzt der zweite Timer an einem Punkt P27 ein, an dem die Zeit t1 abgelaufen ist, und die Steuersignalausgabe wird gleichzeitig auf 10% erhöht. Wie in 11(d) gezeigt ist, werden die Motorantriebsschaltungen in den Rückwärtsmodus geschaltet.
Ferner wird in 11(b) das Antriebssteuersignal an einem Punkt P28, an dem die Zeit t2 abgelaufen ist, auf über 10% erhöht. Das heißt, das Antriebssteuersignal wird auf einen Pegel erhöht, der der Position des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels entspricht. Als Ergebnis beginnt das Fahrzeug rückwärts zu fahren, wie das in 11(e) dargestellt ist.
12 ist ein Steuerungsablaufdiagramm entsprechend 11.
ST31: Warte, bis die Fahrgeschwindigkeit Vc Null wird. Bei JA, gehe zum nächsten Schritt. Diese Zeitsteuerung entspricht P25 in 11(e).
ST32: Schalte die Motorantriebsschaltungen in den freien Modus. Der freie Modus schaltet alle Antriebselemente in den Schaltungen ab, was gleichbedeutend mit einem Zurücksetzen ist. Das anschließende Schalten der Antriebselemente in den Rückwärtsmodus verursacht keine elektrische Überlastung der Antriebselemente.
ST33: Starte den in die Steuereinheit eingebauten dritten Timer.
ST34: Prüfe, ob die durch den dritten Timer gezählte Zeit T3 die Schaltzeit t3 des Antriebselements erreicht oder nicht. Wenn die durch den dritten Timer gezählte Zeit T3 die Schaltzeit t3 des Antriebselements erreicht, gehe zu Schritt ST35.
ST35: Wenn die durch den dritten Timer gezählte Zeit T3 die Schaltzeit t3 des Antriebselements erreicht, beginnt das Lösen der in 4 gezeigten elektromagnetischen Bremsen 51L und 51R. Jedoch benötigen die elektromagnetischen Bremsen einige Zeit, bis sie vollständig gelöst sind.
ST36: Die Motorantriebsschaltungen werden gleichzeitig mit dem beginnenden Lösen der elektromagnetischen Bremsen 51L und 51R in den Kurzschlussbremsmodus geschaltet (siehe 6B).
ST37: Starte den in die Steuereinheit eingebauten ersten Timer.
ST38: Bestimme, ob die durch den ersten Timer gezählte Zeit T1 die zum Lösen der elektromagnetischen Bremsen benötigte Zeit t1 erreicht oder nicht. Wird festgestellt, dass die Zeit erreicht wird, gehe zu Schritt ST39.
ST39: Schalte die Motorantriebsschaltungen in den Rückwärtsmodus.
ST40: Gleichzeitig mit dem Schalten in den Rückwärtsmodus wird das Antriebssteuersignal an die Elektromotoren in 10% geändert, wie das in 11(b) dargestellt ist.
ST41: Starte den in die Steuereinheit eingebauten zweiten Timer.
ST42: Bestimme, ob die durch den zweiten Timer gezählte Zeit T2 die zum Lösen der Kurzschlussbremsen benötigte Zeit t2 erreicht oder nicht. Wenn festgestellt wird, dass die Zeit erreicht wird, gehe zu ST43.
ST43: Das Antriebssteuersignal an die Elektromotoren wird in Übereinstimmung mit der Position des richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebels erhöht. Dies bewirkt, dass das Fahrzeug zu fahren beginnt.
Wie vorstehend beschrieben, wird durch diese Ausführungsform eine Schneeräummaschine des Typs bereitgestellt, bei der die Vorwärtsfahrt, der Neutralbereich und die Rückwärtsfahrt der durch Elektromotoren angetriebenen Schneeräummaschine durch ein einziges richtungsabhängiges Geschwindigkeitselement gesteuert werden, wobei die Schneeräummaschine eine Steuereinheit für Steuervorgänge enthält, wie zum Beispiel das Verifizieren, dass eine Zeitspanne, die das richtungsabhängige Geschwindigkeitselement benötigt, um den Neutralbereich zu passieren, kürzer ist als ein Schwellenwert (ST02 in 8), das Verifizieren, dass sich die Elektromotoren an einem Zeitpunkt, an dem das richtungsabhängige Geschwindigkeitselement von einem Neutralbereich in einen Rückwärtsbereich geschaltet wird (ST04 in 8), noch in Vorwärtsrichtung drehen, das Warten, bis die Geschwindigkeit der Elektromotoren Null wird, wenn die beiden vorgenannten Bedingungen erfüllt sind (ST31 in 12), das Abwarten, bis eine Zeit t3 verstrichen ist, die nach Erreichen der Geschwindigkeit Null der Elektromotoren zum Vorwärts/Rückwärts-Umschalten der Motorantriebsschaltungen benötigt wird (ST34 in 12), und anschließendes Schalten auf die normale Rückwärtsbetriebssteuerung (ST35 und die folgenden in 12).
Die Schneeräummaschine in der vorliegenden Ausführungsform hat einen linken und einen rechten Elektromotor. Eine Schneeräummaschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann dem Typ mit nur einem Elektromotor für den Antrieb eines linken und eines rechten Antriebsrads entsprechen.
In vorliegender Ausführungsform ist nur ein richtungsabhängiger Geschwindigkeitshebel vorgesehen. Es können jedoch auch mehrere richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel vorgesehen sein, die sich die Aufgaben teilen. Das richtungsabhängige Geschwindigkeitsteuerungselement kann ein Hebel, eine Wählscheibe, ein Schalter oder ein äquivalentes Element sein.
Es wird eine durch Elektromotoren (25L, 25R) angetriebene Schneeräummaschine bereitgestellt. Die Schneeräummaschine wird durch einen richtungsabhängigen Geschwindigkeitshebel (34), der eine Einstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit ermöglicht, zwischen Vorwärtsfahrt, Neutral und Rückwärtsfahrt geschaltet. Wenn der richtungsabhängige Geschwindigkeitshebel während der Vorwärtsfahrt der Schneeräummaschine den Neutralbereich mit einer hohen Umschaltgeschwindigkeit durchwandert, wird das Fahrzeug in der Weise gesteuert, dass es nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne (T3) seit dem Erreichen der Geschwindigkeit Null der Elektromotoren in den normalen Rückwärtsbetrieb geschaltet wird, wodurch verhindert wird, dass eine hohe Last auf die Antriebsschaltungen für die Elektromotoren ausgeübt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 03-098404 AA [0002]

Claims

Schneeräummaschine, die durch Elektromotoren angetrieben wird, umfassend: – ein richtungsabhängiges Geschwindigkeitselement (34) zur Anweisung der Vorwärtsfahrt, Neutralposition und Rückwärtsfahrt der Schneeräummaschine und zur Einstellung der Geschwindigkeit der Schneeräummaschine; – die genannten Elektromotoren (25L, 25R), die in Übereinstimmung mit der Betätigung des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements arbeiten; und – eine Steuereinheit (44) zur Durchführung einer Steuerung in der Weise, dass bei Erfüllung von zwei Bedingungen (ST02, ST04), nämlich dass die von dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitselement benötigte Zeit (ΔT) zum Durchwandern eines Neutralbereichs kürzer als ein Schwellenwert (Tstd) ist und dass sich die Elektromotoren zum Zeitpunkt des Schaltens des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements vom Neutralbereich in den Rückwärtsbereich noch in Vorwärtsrichtung drehen, gewartet wird, bis die Geschwindigkeit der Elektromotoren Null wird (ST31), und dass nach Ablauf einer zum Vorwärts/Rückwärts-Umschalten der Motorantriebsschaltungen benötigten Zeit (t3) ab dem Erreichen der Geschwindigkeit Null der Elektromotoren in den normalen Rückwärtsbetrieb geschaltet wird (ST39).
Schneeräummaschine, die durch Elektromotoren angetrieben wird, umfassend: – ein richtungsabhängiges Geschwindigkeitselement (34) zur Anweisung der Vorwärtsfahrt, Neutralposition und Rückwärtsfahrt der Schneeräummaschine und zur Einstellung der Geschwindigkeit der Schneeräummaschine; – die genannten Elektromotoren (25L, 25R), die in Übereinstimmung mit der Betätigung des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements arbeiten; und – eine Steuereinheit (44) zur Durchführung einer Steuerung in der Weise, dass nur bei Erfüllung von zwei Bedingungen, nämlich dass die von dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitselement benötigte Zeit zum Durchwandern eines Neutralbereichs kürzer als ein Schwellenwert ist und dass sich die Elektromotoren zum Zeitpunkt des Schaltens des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements vom Neutralbereich in den Rückwärtsbereich noch in Vorwärtsrichtung drehen, gewartet wird, bis die Geschwindigkeit der Elektromotoren Null wird, und ab dem Erreichen der Geschwindigkeit Null der Elektromotoren nach Ablauf einer zum Vorwärts/Rückwärts-Umschalten der Motorantriebsschaltungen benötigten Zeit (t3) in den normalen Rückwärtsbetrieb geschaltet wird.
Schneeräummaschine, die durch Elektromotoren angetrieben wird, umfassend: – ein richtungsabhängiges Geschwindigkeitselement (34) zur Anweisung der Vorwärtsfahrt, Neutralposition und Rückwärtsfahrt der Schneeräummaschine und zur Einstellung der Geschwindigkeit der Schneeräummaschine; – die genannten Elektromotoren (25L, 25R), die in Übereinstimmung mit der Betätigung des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements arbeiten; und – eine Steuereinheit (44) zur Durchführung einer Steuerung in der Weise, dass bei gleichzeitiger Erfüllung von zwei Bedingungen, nämlich dass die von dem richtungsabhängigen Geschwindigkeitselement benötigte Zeit zum Durchwandern eines Neutralbereichs kürzer als ein Schwellenwert ist und dass sich die Elektromotoren zum Zeitpunkt des Schaltens des richtungsabhängigen Geschwindigkeitselements vom Neutralbereich in den Rückwärtsbereich noch in Vorwärtsrichtung drehen, gewartet wird, bis die Geschwindigkeit der Elektromotoren Null wird, und dass ab dem Erreichen der Geschwindigkeit Null der Elektromotoren in einem freien Modus geschaltet wird und nach Ablauf einer zum Vorwärts/Rückwärts-Umschalten der Motorantriebsschaltungen benötigten Zeit (t3) in den normalen Rückwärtsbetrieb geschaltet wird, und dass dann, wenn die beiden Bedingungen nicht gleichzeitig erfüllt sind, nach dem Übergang vom Neutralbereich in den Rückwärtsbereich sofort in den Kurzschlussbremsmodus und den Rückwärtsmodus geschaltet wird.