DE3304708C2 - Steueranordnung für einen elektrisch angetriebenen Rollstuhl - Google Patents
Steueranordnung für einen elektrisch angetriebenen RollstuhlInfo
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Abstract
Ein elektrisch angetriebener Rollstuhl mit zwei Fahrmotoren, einem Fahrschalter, je einer Drehzahl-Erfassungsvorrichtung für Antriebsräder und wenigstens einem Neigungsmesser besitzt zwischen dem Fahrschalter (1) und jedem Fahrmotor (2, 3) jeweils Fahrbefehls-, insbesondere Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen (14-17) als Regelblöcke und in Reihe einen Drehzahlregler (18) vor dem Fahrmotor (2) und eine Rückführung (10, 11) von der Drehzahl-Erfassungsvorrichtung (8, 9) an den Eingang des Drehzahlreglers (18). Dabei sind eine Rückspeisung (24) zugleich mit Schalteinrichtungen und einer temperaturabhängigen Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtung (16) und ferner alle Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen (14-17) mit einer Strombegrenzungs-Schaltung (19) am Eingang des Drehzahlreglers (18) verbunden.
Description
|| Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung für einen elektrisch angetriebenen Rollstuhl mit zwei Fahrmoto-
i| ren, einem Fahrschalter, je einer Drehzahl-Erfassungseinrichtung für Antriebsräder und Funktionskanälen
lg zwischen dem Fahrschalter und jedem Fahrmotor, in welchen jeweils Fahrbefehls-, insbesondere Fahrstrom-Ij
ι - Bcgrcnzungs-l/.inrlchtungen zur Fahrstrombegrenzung auf einen Maximalwert der Fahrgeschwindigkeit und eine
y Rückführung vun der jeweiligen Drehzahl-Erfassungseinrichtung an den Eingang eines Drehzahlreglers angeord-
1Pj net sind.
fet Rollstühle sind im allgemeinen mit /wel Fahrmoloren, Insbesondere Elektromoloren, ausgeführt, von denen
jeweils einer ein Rad an einer Seite des Rollstuhls antreibt. Es gibt Rollstühle mit größeren Vorderrädern und
kleineren Hinterrädern bzw. umgekehrt. Angetrieben sind jeweils zwei gleichachsige Räder. Dabei ist es
bekannt, mittels einer Schaltungsanordnung, insbesondere einer steuerfcnüppelartigen Anordnung mit Gebern
oder Schaltern, eine Richtungs- und Geschwindigkeitssteuerung einzugeben, indem die beiden Fahrmotoren
gleichzeitig oder getrennt mit verschiedenen Geschwindigkeiten und/oder Richtungen eingeschaltet werden. *
Der Ausdruck Schaltanordnung in obigem Sinne bezieht ein, daß, wie es an Krankenrollstühlen bekannt ist,
eine Steuereingabe, auch in Abhängigkeit von anderen Tätigkeiten oder Reaktionen des Benutzers, gegebenenfalls
auch im Zusammenhang mit einer Atmungssteuerung oder durch Bewegung eines Körperteils, möglich ist.
Dieses wird in den Ausdruck Fahrschalter einbezogen.
Steueranordnr.rjgen für Rollstahle werfen erhebliche Probleme auf, weil die den Rollstuhl benutzende Person !'.ι
für den Ablauf der Bewegungswünsche auf den Rollstuhl angewiesen ist und dabei aber nicht von sich aus
bestimmte von der Fahrbahn des Rollstuhls hervorgerufene Einflüsse ausgleichen kann. Dieses gilt sowohl für
die Überwindung von Steigungen als auch für das Befahren von Abhängen ohne Gefährdung, sowie für unebene
Fahrbahnen und auch bei dem Oberrollen von Hindernissen bzw. für eine Anpassung bei Kurvenfahrten.
Aus der FR-G3 23 37 637 ist eine Rollstuhl-Steueranordnung der eingangs angegebenen Art bekannt. Dabei
sind zwei Steuersystem ketten in Verbindung mit den beiden Fahrmotoren, und zwar eine für jeden Fahrmotor,
gezeigt. Es handelt sich dabei nur um die elektromechanischen Steuerungen, und zwar besonders unter Hinweis
auf die Möglichkeit, mit einem Steuerknüppel in alle Richtungen fahren zu können.
Eine Verknüpfung der beiden, jeweils einem Motor zugeordneten Funktionsketten liegt nicht vor. Beide
haben getrennte Eingänge und verarbeiten die gegebenen Signale Innerhalb ihrer Funktionsketten. Insbesondere 2u
weil von einem potentiometrischen Geber die beiden Spannungen für die Funktionsketten abgek'.it und über
eine Richtungsschaitung in die Funklionskeiien für die Motoren gegeben werden. In diesem Fall weiden in zwei
Steuersystemen Signale für jeweils einen Moto. aufbereitet, wobei auch Kompensationen einbezogen werden.
In der bekannten Ausführung haben die Funktionsstränge auch getrennte Einspeisungen für Bezugsspannungen,
wobei Rückführungen ein Signal für die Drehrichtung liefern. Abgleichseinrichtungen regeln die Motor- :>
drehzahlen in Abhängigkeit vom Strom.
Die Überwachung ist, außer den oben erwähnten Begrenzungseinrichtungen, nicht besonders beachtet.
Bei Rollstühlen mit elektrischen Fahrmotoren, die eine Batterie mit sich führen, ist aber erforderlich, Überwachungen
auch in Abhängigkeit vom Fahrzustand bzw. von der Beanspruchung der Motoren vorzusehen, daß
keine Überbelastung oder zu schnelle Entladung der Batterie erfolgt. In diesem Zusammenhang ist es auch i'<
bekannt, eine thermische Überwachung, insbesondere am Motor, vorzusehen, um die Fahrbedingungen erforderlichenfalls
so weit herunterzuregeln, daß vorgesehene Grenzen eingehalten werden.
Es ist bereits erkannt worden, daß die Regelung der wechselseitigen Einflüsse über eine Recheneinrichtung
oder einen Mikrocomputer überwacht werden können. Weiterhin ist auch bekannt, daß insbesondere bei einer
Regelung des Rollstuhlantriebs mit einer Drehzahlreserve der Fahrmotoren gearbeitet werden sollte, so daß bei .'?
einer Kurvenfahrt innerhalb der Regelungen das kurvenaußenlaufende Rad noch beschleunigt werden kann,
auch wenn zunächst mit hoher Geschwindigkeit in den rcüstuhlspezifischen Grenzen gefahren worden is'..
Es ist bekannt, daß eine Geschwindigkeitsbegrenzung in Abhängigkeit von der Fahrzeugneigung von der
Fahrtrichtung und auch von einem Kurvenradius durch ein Programm regelbar ist, In welchem Vorgabewert·;
enthalten sind. Hierbei wird einbezogen, daß als Drehzahl-Erfassungsvorrichtungen Tachometergeneratoren *■
vorhanden sind, deren Istwert-Ausgänge mit Vorgabegrößen verglichen werden. Bei Überschreitungen schaltet
eine Recheneinrichtung Kontrollen ein und löst gegebenenfalls vorgesehene Sicherheitsfunktionen aus.
Es versteh! sich, daß eine Zweimotorensteuerung mit Pulsmodulation eingesetzt werden kann, wobei bei der
Bremsung auch ein Kurzschluß der Motoren oder ein Gegenstrombetrleb mit Umpolung des Motors bekannt
sind. Ai
Bei bekannten Ro'lstühlen bezieht die Steueranordnung auch eine Bremse ein, die durch Magnetbetätigung
einrückbar oder lösbar ist, je nachdem wie die Schaltung ausgelegt ist. Dabei 1st es bekannt, die Bremse zu aktivieren,
wenn die Fahrsteuerteile, beispielsweise Schiebe-Potentlometer bei bekannten Ausführungen, in der
Nähe Ihrer Endstellung sind, bzw. wenn bei Freigabe des Steuerhebels eine Störung erkannt wird oder überhaupt
fehlende Manövrierfähigkeit in Abhängigkeit von vorgesehenen Grenzwerten erreicht wird. >o
Für Fahrmotoren an Rollstühlen sind Umsteuerungsschaltungen mit Umsteuer-Relais und Detektorschaltungen
bekannt, wobei zur Sicherheit ein auf eine Höchstgeschwindigkeit eingestelltes Relais betätigbar 1st. Weiterhin
sind thermische Ausschalteinrichtungen vorgesehen, die bei Überschreitung einer Temperatur ansprechen.
Bei einer Steuerung der Fahrzeugmotoren nach dem Prinzip 'ter ."u'smodulatlon ist es weiterhin bekannt, die
in der Schaltung vorgesehenen Endtransistoren nach Vollaussteuerung über Relais kurzzuschließen.
Alle diese Bedingungen stehen unter dem Gesichtspunkt, daß eine Steueranordnung zwar befehlsgemäß sTbeiten
soll, aber daß automatisch eine Begrenzung auf Maximalwert erreich wird und auch bei schlagartiger Betätigung
eines Steuerhebels weiche Reaktionen In jeder Hinsicht erfolgen. Diese Bedingung zeigt die besonderen
Probleme an Rollstühlen.
Die DE-OS 19 27 570 beinhaltet eine Antriebssteuerung mit einem elektrischen System für Schlepper, also n>
andere Fahrzeuge, zwar auch mit Fahrmotoren, aber an solchen Schleppern treten andere bestimmende Bedingungen
auf. Die Steuerung erfolgt unter Einbeziehung einer Energierücklieferung in die Batterie bei bestimmten
Betriebsbedingungen, d. h. Im Schubbetrieb. Eine vom Fahrer betätigte Vorrichtung Ist zur Einstellung der
Geschwindigkeit der Motoren bzw. zur Lieferung eines Geschwindigkelts-Bezugsslgnals vorgesehen, aber es sind
auch Einzelsteuerungsmittel für den linken und rechten Motor vorhanden. Geschwindigkeits-Gegenkopplungssignale
von den Einzclmotoren dienen zum Vergleich mli den Geschwindigkeits-Bezugssignalen, so daß dann
ein resultierendes Strombezugssignal abgeleitet wird. Stabile Betriebsbedingungen bei einer beliebig eingestellten
Geschwindigkeit sollen auch beim Durchdrehen eines Rades aufrechterhalten werden. Diese Fahrzeuge haben
eine Geschwindigkeitserfassung der Antriebsräder.
Dabei sind für die Steuerungen des Fahrzeugs zwei zwischen Schlepper und Arbeltswagen angeordnete
hydraulisch arbeitende Zylinder vorgesehen. Die beiden Motoren für Antrieb rechts und links werden über
Zerhackerschaltungen gespeist. Einem Bezugsstrom-Signal wird ein Stromgegenkopplungssignal hinterhergeschickt,
das dem Motorstrom proportional Ist. Diese Summe der Signale wird dann einer Zünd- oder Pegeldetektor-Schaltung
zugeführt, durch welche eine Zündung eines gesteuerten Halbleiter-Gleichrichters der Zerhackerschaltung
bewirkt wird, und zwar einer Schaltung für eine Zunahme, während eine andere Schaltung für eine
Abnahme gesperrt wird.
Wenn darüber hinaus zunächst eine Bezugsspannung durch ein Potentiometer eingestellt und dann ein
Vergleich mit einem Mitielwert der Geschwindigkeit der einzelnen Rader durchgeführt wird, soll offenbar überprüft
werden, ob eines der Räder gleitet, so daß dann eine entsprechende Gegensteuerung erfolgt. In den einzelnen
Schaltungs-Ketten befinden sich Summatlonspunkte, In die eine Rückspeisung erfolgt. Erst dahinter sind
die Schallgruppen angeordnet, weiche ein Geschwindigkeitssignal vorzugsweise auf die Hälfte der gesamten
erforderlichen Gegenkopplung herabsetzen, wobei dann hinter diesen Gruppen auch eine Rückspeisung zum
Eingan·; der Anordnung erfolgt, um die Antriebsbedingungen an Schleppern besser zu erfassen.
Ein Hublader nach der DE-OS 25 42 309 besitzt auch zwei Fahrmotoren, deren jeder einen impulsgesteuerten
Leistungstell hat. Dabei soll der Fahrzeugantrieb mil einfachen Mitteln stufenlos beeinflußbar sein, wozu eine
bestimmte Steuerkurve vorgesehen Ist.
In solchen Antrieben sind Sollwertgeber und Vergleichseinrichtungen üblich sowie auch Maxlmal-Sirom- und
-Ternperatur-L'benvachur'.gselr'.rich'.unger!. Praktisch werden bei der bekannten Ausführung über die rünkücmsfreigabe-Vorrichtung
auch In Abhängigkeit von dem Bremsfunktlonsglled Signale zu den Impulsverstürkern
gegeben, welche Thyristoren speisen, die Elemente der Leistungstelle sind.
Die DE-OS 25 Ol 786 zeigt allgemein eine Regelvorrichtung für einen über einen Stromrichter gespeisten
Motor, wobei an sich kein Fahrantrieb einbezogen ist.
Wenn mit solchen Antrieben auch zahlreiche Bedingungen durch einen erheblichen Aufwand befriedigt
werden können, dann unterliegen diese Bedingungen den besonderen Zwecken von Spezialfahrzeugen, wie
Schleppern, die unter anderen Bedingungen zu beurteilen sind. Ein Rollstuhl unterliegt nicht nur anderen
Bedingungen Infolge der Unbeholfenheit der den Rollstuhl fahrenden Person, sondern auf einem Rollstuhl ergeben
sich Grenzen einerseits im Hinblick auf den verhältnismäßig ge ingen Platz und hinsichtlich der bemessenen
Kapazität der Batterie und andererseits auch hinsichtlich aufzuwendender Kosten.
Insbesondere mit mikroprozessorgeführten Rollstuhlsteuerungen, die durch die Schallungsanordnung verwirklicht
werden, ist zur optimalen Anpassung auch ein Leistungsverstärker bekann;, um die Fahrmotoren In allen
vier Quadranten des Kennlinienfeldes betreiben zu können.
Weiterhin ist die Benutzung von Pendelschaltern für Längs- und Querneigung bekannt. Die bekannten
Ausführungen, einschließlich einer Temperaturmessung zur Einführung einer Grenzgröße, werden einbezogen.
Unter obigen Gesichtspunkten Hegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steueranordnung der eingangs
angegebenen Art für Rollstühle dahingehend zu verbessern, daß bei hoher Benutzungssicherheit mit verhältnismäßig
einfachen und austauschbaren Einrichtungen, die auch wahlweise einsehbar sind, so daß s'ch die Steueranordnung
leicht an jeweilige Bedingungen anpassen läßt, eine verbesserte Fahrsicherheit, auch bei unterschiedlichen
Bedingungen, Insbesondere Fahrbehinderungen, erreicht wird, und zwar unter automatischer Ausregelung
äußerer Einflüsse.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in jedem Funktionskanal die Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen
mehrere Regelblöcke für die Fahrstrombegrenzung in Abhängigkeit von einer Querbeschleunigung und in
Abhängigkeit von einer Beschleunigung an sich aufweisen, die mit einer Strombegrenzungsschaltung am
Eingang des Drehzahlreglers verbunden sind, wobei Anschlüsse an die jeweils zugeordnete Drehzahl-Erfassungseinrichtung
und Funktionsschaltungsgruppen angeordnet sind, die jeweils mit einem Konstanten-Speicher und
mit Funktionsgrößen-Meßgeräten verbunden sind, wobei zur Bestimmung der Geschwindigkeitsgrenzwerte
sowie der Querbeschleunigung jeweils auch die Drehzahl-Erfassungseinrichtung des anderen Fahrmotors in den
Funktionskanal eingeführt ist und die Fahrbefehls-, insbesondere Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen als
Regelblöcke wahlweise einsetzbar vorgesehen sind.
Dadurch ist es möglich, daß aus Ausgangswerten der angeordneten Teile, die den sich ergehenden Motorensirom.
die Geschwindigkeit und die Fahrzeugneigung In Verbindung mit insbesondere mechanischen Rollstuhlkonstanten, wie Standfestigkeit oder Kippbegrenzung umfassen, mit verhältnismäßig einfachen Mitteln ein
zulässiger Sollwert für eine fahrtbestimmende Größe, insbesondere den Strom, hergestellt wird, und disse Größe
unter äußeren Einflüssen sich selbst kontrollierbar und anpaßbar zu machen, wobei der Fahrschalter praktisch
nur die Tendenz für das gewünschte Fahrverhalten angibt. Dieses ist insbesondere bei mikroprozessorgeführten
Rollstuhlsteuerungen zur optimalen Anpassung vorteilhaft.
Außerdem ist in einfacher Weise eine Mehrfachausnutzung von Signalen möglich, zugleich aber auch der
wahlweise Einsatz von Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen vorbehalten. In Abhängigkeit von vorhandenen
Bedingungen wird ein spurentreues Fahrverhalten, auch unter ungünstigen Bedingungen, erreicht.
Bevorzugt wird dabei, daß eine Funktionsschaltungsgruppe für die Entwicklung eines Korrekturfaktors in
Abhängigkeit von der Temperatur und eine Funktionsschaltungsgruppe, in welche die jeweiligen Geschwindigkeiten
zu verschiedenen Zeitpunkten eingehen, zugleich aus dem Konstanten-Speicher gespeist sind, der auch
mit den Funktionsschaltungsgruppen für den Neigungswinkel, den Geschwindigkeitsmaximalwert, die Querbeschleunigung
und mit einer Strombegrenzungsschaltung am Eingang des Drehzahlreglers verbunden ist.
Dadurch wird die Rollstuhlsteuerung noch wesentlich gesichert. In diesem Zusammenhang wird auch bevorzugt,
daß der Konstanten-Speicher für Rollstuhlkonstanten vorgesehen und mit den Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen
sowie einer Strombegrenzungsschaltung im Drehzahlregler verbunden ist.
Vorteilhaft ist In den Regclblöcken eine MultlpMkator-Schaltung vorgesehen, der ein eingestellter Sollwert für
die Geschwindigkeit jedes einzelnen Rades und Faktoren kleiner oder gleich 1 zugeführt sind, wobei für die
Bildung der Faktoren die Funktlonsschaltungsgruppen vorgesehen sind.
Dadurch wird die Voraussetzung für die Abhängigkeiten In einer besonders günstigen Anordnung geschaffen,
wobei auch die Mehrfachausnutzung von Signalen vorbehalten bleibt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung mit einem Zeltgeber Ist dieser für die Erfassung der Beschleunigungswertc
mit Funktionsschaltungsgruppen als Vorsteuereinrichtung für die Querbeschleunigung, die
Beschlev.Tilgungsbegrenzung und die Motortemperaturbegrenzung verbunden. Als Zeltgeber kann auch der
Arbeitstakt eines Mikroprozessors ausgenutzt werden. Bei Anordnung eines Zeltgebers Ist dieser mehrfach
ausgenutzt.
Einbezogen wird zweckmäßig, daß jewellr eine Drehzahl-Erfassungseinrichtung des anderen Motors mit den
Einrichtungen zur Begrenzung der Maximalgeschwindigkeiten, der Querbeschleunigung und der Beschleunigung
an sich verbunden ist. Hierdurch erfolgt eine automalische Erfassung bei Kurvenfahrten und seitlichem Abdriften
bzw. auch bei Einflüssen aus dem Fahrboden an sich, wenn eines der Rüder weniger Rollreibung findet als
das andere.
In einer weiteren zweckmüßigen Ausgestaltung Ist In eine Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtung ein von der
Neigung des Rollstuhls abhüngiges Signal und zur Bestimmung eines Maximalwertes Geschwlndigkeltswerle
beider Fahrmotoren eingebracht. Auch hierdurch wird die Betriebssicherheit der Steueranordnung erhöht.
Ferner sieht !n einer zweckmäßigen Ausgestaltung unter dle-sern Ge-slchtspynki eine F;ihrsirom-BRgren7iings-Einrlchtung
eine Korrektur aufgrund einer Querbeschleunigung In Verbindung mit der zugeordneten Funktlonsüchaltungsgruppe
Signale in Abhängigkeit von den Ist-Drehzahlen vor. Einbezogen wird entsprechend wenigstens
ein Neigungsmesser mit Anschluß wenigstens an die Funktionsschallungsgruppen für die Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen
zur Geschwindigkeitsbegrenzung und zur Beschleunigungsbegrenzung.
Bei der Ausführung mit einer Bremse Hegt eine bevorzugte Ausgestaltung darin, daß diese Bremse aus einem
Steuer- oder Schaltungsblock steuerbar Ist, In welchen der bereits modifizierte Sollwertstrom oder das modifizierte
Sollwertsignal und die Steuergrößen über eine Verbindung vom Leistungsverstärker, Im folgenden auch
Leistungsverstärkerverbindung genannt, und über eine Verbindung zwischen der Strombegrenzungsschaltung
und dem Konstantenspeicher, im folgenden auch Konstantenverbindung genannt, ein Signal aus dem Konstantenspeicher
eingespeist sind.
Weiterhin besitzt die Steueranordnung vorteilhaft einen Schiebeschalter zur Übersteuerung der Bremse und
des Ar.riebes.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung hat eine Inhlblt-Steuerelnrlchtung, durch welche alle Lelstungs-Halblelter
einer Endstufe, bzw. die Steuer- oder Schaltungsblöcke, sperrbar sind, wobei vorgesehen 1st, die Bremse in
Abhängigkeit von der Betätigung des Schiebeschalters zu lösen.
Die Erfindung wird Im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das schematisch in der Zeichnung
dargestellt 1st. In der Zeichnung zeigt
Fig. I formal eine Steueranordnung mit zwei Fahrmotoren, einen Fahrschalter und dabei vorgesehenen wechselseitigen
Verbindungen, wobei zwischen dem Fahrschalter und jedem Fahrmotor ein Funktionskanal angeordnet
1st.
Flg. 2 eine Funktionsblockschaltung für einen Funktionskanal.
In Fig. I sind schematisch der Fahrschalter 1 und die beiden Fahrmotoren 2, 3 gezeigt. An den Fahrschalter 1
schließen sich Funktionskanäle 4, 5 an, die als solche zur Verdeutlichung der Fig. 2 mit der Funktionsblockschaltung
dargestellt sind. Diese Funktionskanäle sind praktisch In einem Mikroprozessor 6 untergebracht.
Aus Fig. 1 ist ferner erkennbar, daß eine Leistungsquelle 7, insbesondere eine Batterie, vorgesehen lsi, die
über die eingezeichneten Leitungen einerseits mit den Fahrmotoren 2, 3 und andererseits auch mit dem Fahrschalter
1 verbunden ist. Dieser Anschluß ist lediglich formal dargestellt, weil einmal der Steuerstrom abgegriffen
wird und zum anderen auch der Leistungsstroni für die Fahrmotoren.
Den Fahrmotoren ist jeweils eine Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 8, 9, insbesondere ein Tachometer-Generator,
nachgeschaltet, aus dem eine Rückführung, insbesondere Rückkopplung, 10, 11 In den jeweils zugeordneten
Funktionskanal 4, 5 vorgesehen ist und von dem andererseits auch eine Verbindung 12, 13 zu dem jeweils
anderen Funktionskanal 5, 4 ausgeht.
Hierbei handelt es sich um eine grundsätzliche Ausführung, die für einen der Funktionskanäle, insbesondere
den Funkiionskanal 4 in Flg. 2, verdeutlicht wird. Aus dieser Fig. sind der Fahrschalter 1, der Fahrmotor 2
und die Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 8 als Tachometer-Generator dargestellt. Hierbei ist bereits die Rückkopplung
10 erkennbar. Außerdem ist in Fig. 2 gestrichelt die Drehzahl-Erfassungsvorrichtung 9 bzw. der diesbezügliche
Tachometer-Generator des anderen Motors eingezeichnet, sowie auch seine Verbindung 13 In der.
Funktionskanal 4.
Erkennbar ist, daß im Anschluß an den Fahrschalter 1 in der geeigneten Ausführung in Reihe Fahrbefehls-,
insbesondere Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen 14-17 angeordnet sind. Hierbei handelt es sich um Multiplikationsschaltungen
für verschiedene Einflüsse, die noch erläutert wenden.
Hinter diese Anordnung von Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen 14-17 bzw. Regelblöcken ist ein im
ganzen durch eine Umrißlinie zusammengefaßter sogenannter Drehzahlregler 18 angeordnet, an dessen Ausgang
der Fahrmotor 2 angeschossen ist. Dieser Drehzahlregler enthält eine Strombegrenzungsschaltung 19 hinter
seinem Eingang und dann als Regelblöcke einen Stromregler 20 und einen Leistungsverstärker 21, zwischen
dessen Ausgang und dem Ausgang des im ganzen mit 18 bezeichneten Drehzahlreglers eine Stromineßstelle 22
angeordnet ist.
Innerhalb des Drehzahlreglers 18 ist ein Summationspunkt 23 zwischen der Strom-Begrenzungs-Schaltung 19
und dem .Stromregler 20 vorgesehen. Dieser Summationspunkt ist über eine Rückspeisung 24 mit der Strom-
meßstelle 22 verbunden. Der In der Slrommeßstelle 22 gemessene Strom-Istwert wird von dem Im Summatlonspunkt
23 liegenden modifizierten Strom-Sollwert abgezogen, so daß hier eine Regelabweichung Im Bereich
des Stromreglers 20 und des Leistungsverstärkers 21 aufgenommen und aus^eregelt wird.
Die Drehzahl-Erfassungs-Vorrichtung 8, Insbesondere der diesbezügliche Tachomeier-Generator, liefert einen
> Istwert, der über die Rückführung 10 zu dem Eingang des Drehzahlreglers, Insbesondere einem dort vorgesehenen
Summatlonspunkt 25, zurückgeführt wird. Auch hler findet eine Vereinigung nach Art einer Subtraktion
statt, so daß hler insgesamt der reale Istwert einen von dem Fahrmotor 2 angetriebenen Rades wieder eingeführt
wird.
Den Fahrst.om-Begrenzungs-Elnrlchtungen 14-17 bzw. den so bezeichneten Regelblöcken sind Funktlons-
;i» Schaltungs-Gruppen 26-30 vorgeschaltet und durch die eingezeichneten Verbindungen angeschlossen. Zur
Erläuterung der praktischen Ausführung wird bemerkt, daß die beiden Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen
14 und 15 zur Geschwindigkeitsbegrenzung des Rollstuhls dienen. Hierbei wird In die Fahrstrom-Begrenzungs-Elnrichtung
14 ein von der Neigung des Rollstuhls abhängiges Signal eingespeist, während In die Fahrslrom-Begrenzungs-Elnrlchtungen
zur Bestimmung eines Maximalwerts Geschwindigkeitswerte beider Fahrmotoren
'.i eingebracht werden.
In die Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtung 15a, die eine Korrektur aufgrund einer Querbeschleunigung
vorsieht, werden aus der zugeordneten Funktlons-Schaltungs-Gruppe 28 Signale in Abhängigkeit von den Ist-Drehzahlen
eingeführt. Dazu angeordnete Neigungsmeßschalter oder Querbeschleunlgungsschalter können als
Pendelschalter ausgeführt sein.
'' Die F2hrsirom-Bei*r£nz>jMns-Einr!ch!urio 16 bildet eine Korrektur ίπ Abhün"!"ks!i vor· der Tsrn"sratur wen!"
stens des Fahrmotors. Die zugeordnete Funktlons-Schaltungs-Gruppe 29 bildet ein Signal aus den noch zu
beschreibenden Eingängen von Abhängigkelten ^e* Temperatur. Die Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtung 17
berücksichtigt eine maximal zulässige Beschleunigung und wird aus der Funktlons-Schaltungs-Gruppe 30
gespeist. In welche die jeweiligen Geschwindigkeiten zu verschiedenen Zeitpunkten eingehen. Die Schaltungs-
-λ< anordnung enthält In diesem Zusammenhang auch einen Zeltgeber 31, der über die gezeigten Verbindungen mit
den jeweiligen Funktlons-Schaltungs-Gruppen verbunden Ist, um die jeweiligen Regelsignale zu erzeugen. Praktisch
ist es aber auch möglich, In den Funktlons-Schaltungs-Gruppen durch einfache Addition oder Subtraktion
der jeweils geschilderten Einflüsse eine Signalauslösung In den Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen 14-17
auszulösen.
""■ Aus Flg. 2 Ist erkennbar, daß die Drehzahl-Erfassungs-Einrichtung 8 über eine Anschlußleitung 32 und
Abzweige 33, 34 und 35 mit den Funktlons-Schaltungs-Gruppen 27, 28 und 30 verbunden ist. In diese Funktlons-Schaltungs-Gruppen
wird somit ein Istwert der jeweiligen Drehzahl eingespeist.
Außerdem gehört zu jedem Funktionskanal, In diesem Falle 4, ein sogenannter Konstantenspeicher 36.
Dieser Speicher kann für beide Funktionskanäle gemeinsam vorgesehen sein. Er enthält Grenzwerte, die für die
." jeweilige Abhängigkeit von Insbesondere räumlichen Ausführungen des Rollstuhls für bestimmte Bewegungs-
und/oder Belastungszustände als Parameter In die Funktlons-Schaltungs-Gruppen eingehen. Diese Parameter
werden quasi In Funktionstabellen aufgenommen. Der Funktionsspeicher stellt Grenzwerte zur Verfügung, die
als Einflußgrößen In die Bildung von Steuergrößen eingehen, welche aus den Funktions-Schaltungs-Gruppen
26-30 geliefert werden.
■«> Es ist bereits erwähnt, daß die Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtung 14 In Abhängigkeit von der Neigung
wirksam wird. Der Rollstuhl besitzt einen Neigungsmesser 37, der in einer an sich bekannten Ausführung,
beispielsweise mit einem Pendel, ausgestattet sein kann und ein Signal liefert, dessen Größe sich In At'iängigkeit
von der Neigung, !nabesondere der Neigung des Rollstuhls um eine Querachse, ändert. Im gleichen Sinne
1st es möglich, einen zweiten Neigungsmesser und eine zweite Anordnung einzubeziehen, die die Neigung um
die Längsachse erfaßt. Der Neigungsmesser ist durch seine Ausgangsverbindung nicht nur mit der Funktlons-Schaltungs-Gruppe
26. sondern auch mit der Funktlons-Schaltungs-Gruppe 30 verbunden, aus welcher sich ein
Signal für die Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtung 17 ergibt, die eine Begrenzung in Abhängigkeit von der
Beschleunigung einführt. Durch diese Verbindung wird die Beschleunigung auch abhängig gemacht von einem
Selbstantrieb des Rollstuhls bei Gefälle oder bei Verminderung der Fahrgeschwindigkeit durch Steigung.
?■) Dadurch ist es möglich, eine weltgehende Anpassung an jeweilige Zustände vorzusehen.
?■ Außerdem speist die Verbindung 13 über Abzweige in die Funktlons-Schaltungs-Gruppe 30 die Funktions-
S Schaltungs-Gruppe 28 und In die Funktions-Schaltungs-Gruppe 15 ein, so daß bei der Ermittlung eines Maxi-
jj malwerts der Geschwindigkeit einer z-ilässigen Querbeschleunigung an sich auch die Drehzahl des anderen
Fahrmotors 3 miterfaßt wird.
-> Jedem Fahrmotor ist eine Bremse 38 zugeordnet. Hierbei handelt es sich insbesondere um eine magnetisch
gelüftete Federbremse. Eine solche Bremse ist gemäß den einleitenden Darlegungen ein wesentliches Element,
wobei im Rahmen der Erfindung aber die Funktion nicht nur der Fesistell-, sondern auch einer Sicherheitsbremse ausgeübt wird. Die Bremsenbetätigung erfolgt über eine Verbindung 39 aus einem Steuer- oder Schaltungsblock
40. In diesen Steuer- oder Schaltungsblock wird über eine Verbindung 41 nicht nur der bereits
·'■ modifizierte Sollwertstrom oder das modifizierte Sollwertsignal eingespeist, sondern auch eine Steuergröße über
die Verbindung 42 vom Leistungsverstärker 21 und über eine Verbindung 43 ein Signal aus dem Konstantenspeicher,
so daß eine Bremsenanlegung in Abhängigkeit von der Einschaltung des Fahrschalters, aber auch des
jjj Motorstroms vorgesehen ist, wie er aus dem Leistungsverstärker kommt.
|> Der Rollstuhl besitzt ferner einen besonderen Schiebeschalter 44 als vorteilhaftes Merkmal zur Übersteuerung
P ■■·: der Bremse 38 und des Antriebs an sich für den Fall, daß der Rollstuhl geschoben wird. Zu diesem Zweck
'S gestattet der Schiebeschalter eine Aufhebung einer automatisch in Abhängigkeit vom Motorbetrieb eingerückten
g| Bremsung ohne Beeinflussung des Motorzusiandes, d. h. in diesem Falle bleiben die Fahrmotoren in Ihrem
(ίί Inaktiven Zustand, so daß der Rollstuhl geschoben werden kann.
S 6
Es wird zunächst darauf hingewiesen, daß beispielsweise Richtungsschütze 45 vorgesehen sind, welche als
Richtungsumschalter bei Strom-Nu!.l-Durchgang und Wechsel der Quadranten Im Drehmoment-Drehzahl-Kennlinlenl'eld
des jeweiligen Motors wirksam werden. Dsr den Richtungsschützen 45 vorgeschaltete Steuer- oder
Schaltungsblock 46 wird auch aus der Anschlußlfcltung 32 von der Drehzahl-Erfassungs-Einrichtung 8 gespeist,
ferner von der Verbindung 41, die bereits oben erwähnt Ist und auch von einer Steuerverbindung 47, die von
der RUckspelsung 24 abgenommen ist und auch In die Funktlons-Schaltungs-Gruppe 29 eingeführt Ist. Dadurch
wird ein Korreklurslgnal entsprechend dem Stromwert an der Strommeßstelle 22 geliefert.
Ferner Ist In Fig. 2 eine Anordnung für ein sogenanntes K-Schütz 48 gezeigt. Ein solches K-Schütz, das
wahlweise vorhanden sein kann, wird zweckmäßig eingesetzt, um bei einem Tastverhältnis von 100% der Pulsdauermodulation
In den Endstufen durchgeschaltete Halbleiter mit Relais-Kontakten an den Fahrmotoren zu
überbrücken. Hierdurch wird der Wirkungsgrad von Endstufen für die Fahrmotoren, welche nicht näher gezeigt
sind, verbessert. Es wird jedoch der Anschluß gezeigt, wobei auch zu dem vorgeschalteten Steuer- oder Schallungsblock
52 die Verbindung erkennbar Ist und die Steuerabhängigkeit, einmal durch Anschluß an die Steuerverbindung
47, zum anderen durch eine Verbindung 49, die in dem Steuer- oder Regelstrom zwischen dem
Stromrcgler 20 und dem Leistungsverstärker 21 abgegriffen Isc, und ferner einen Anschluß, der von der Verbindung
43 ausgeht, die mit der Strom-Begrenzungs-Schaltung 19 und dem Konstantenspeicher 36 in Verbindung
steht.
Weiterhin wird einbezogen, ein Hauptschütz 50 anzuordnen, dem ein Steuer- oder Schaltungsblock vorgeschaltet
lsi. Dieser besitzt Eingänge, über die bereits erwähnten Verbindungen 42, 43, Steuerverbindung 47 und
eine weitere Steuerverbindung 48 zum Leistungsverstärker 21. Von dieser Steuerverbindung geht auch ein
Anschluß zu 'len Steuer- oder Schaltungsblöcken 40 oder 46.
Ferner ist In die gesamte Schaltungsbaugruppe des Funktionskanals eine sogenannte Inhibit-Steuereinricluung
53 eingesetzt. Diese Ist mit den gezeigten Anschlüssen versehen und hai die Aufgabe, alle Leistungs-Halbleiter
einer Endstufe bzw. die Steuer- oder Schaltungsblöcke zu sperren, wenn entweder der Schiebeschalter 44 in
Funktion Ist bzw. eine Sicherheitsüberprüfung negativ verläuft, wobei die Anschlüsse die Überwachungsmöglichkelten
zeigen oder zeltabhängig gemessene Werte Im Bereich Ihrer Messung eine Grundzelt überschreiten
bzw. unter diesem Gesichtspunkt Geschwindigkeitswerte Schwellen übersteigen.
Einbezogen werden in Abhängigkeit von der Zeit dabei auch die Überwachung der Motortemperatur aus 30
und der maximal zulässige Motorstrom im Zusammenhang mit einem Kurzschlußschulz, wobei gegebenenfalls
auch die Moiorleerlaufspannung gemessen und eingeführt wird.
Die Inhlbil-Steuereinrichtung 53 besitzt dabei auch einen Zeltgeber, der die erforderlichen Messungen
vornimmt. Einbezogen ist eine Fahrschlüssel-Sperrvorrichtung 54, die über die Verbindung 55 sowohl mit der
Inhiblt-Steuereinrichtung 53 als auch mit dem Steuer- oder Schaltungsblock 40 verbunden 1st. Deshalb wird die
Inhibit-Sieuereinrlchtung 53 auch bei gezogenem Fahrschlüssel ausgelöst, wobei über den Steuer- oder Schaltungsblock
40 auch die Magnetbremse ausgelöst wird. Entsprechend dient die Fahrschlüssel-Sperrvorrichtung
54 auch zur Freigabe der Steueranordnung durch Einführung des Fahrschlüssels, d. h. vom Einschalten des
Geräts durch den Benutzer. Hierbei bleibt unbenommen, daß durch die Betätigung des Schiebeschalters 44 die
Bremse unabhängig davon lösbar lsi. um den Rollstuhl durch Verschiebung zu bewegen. Die Inhiblt-Sleuercinnchlung
hat ein Zcllgllcd, so daß sie In bestimmten ZcltabsUinden wirksam wird, und /war bei Überschreitung
der Beschleunigungswerte (Einrichtung 17) längp" als Γι, der vorgegebenen Geschwindlgkeitswerle (Einrichtung
14, 15) langer als T1 und der vorgegebenen Mn' mperaturwerte (Elnricntung 16) länger als T5.
Die Inhibit-Steuereinrichtung 53 ist mit dem .vonstantenspeicher 36 verbunden.
Die Funktlons-Schaltungs-Gruppe 26 zur Geschwindigkeitsbegrenzung In Abhängigkeit von der Neigung,
d. h. Steigung oder Gefälle der Fahrstrecke, sorgt dafür, daß auch bei maximal zulässiger Bremsverzögeru,^
kein Kippen auftritt. Die unterschiedlichen Neigungswinkeln zugeordneten maximal zulässigen Geschwindigkeiten
sind in einer Tabelle im Konstantenspeicher 36 abgelegt und werden als Faktor der Maximalgeschwindigkeit
ausgedrückt. Eine drehzahlgleiche Begrenzung beider Räder würde die Kurvenfahrt beeinträchtigen. Die Begrenzung
erfolgt nach der Maßgabe
■h=Smax -f-Jß); S11=S^n .-/, iß)
mit
mit
SL: Geschv/indigkeitssollwert für den linken Motor
SH: Geschwindigkeitssollwert für den rechten Motor
Smax: max. zulässiger Geschwindigkeitssollwert
l\ (ß): tabellarisch gespeicherte Funktion des Neigungswinkels
ß: Neigungswinkel
Der Maximalwert für die Geschwindigkeit wird in der Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtung 15 aus der Funktions-Schaltungs-Gruppe
27 hergeleitet. Die Maximalgeschwindigkeit ist aus obigen Gesichtspunkten zu begrenzen.
Dem Fahrbereich zugeordnete maximale Geschwindigkeitswerte sind einer Schalterstellung eines Vorwahlschalters
zugeordnet, der nicht dargestellt ist, und in dem Konstantenspeicher 36 abgelegt ist. Dessen Werte
werden eingeführt.
Um die Lenkfähigkeit des Rollstuhls bei Begrenzung zu erhalten und bei herabgesetzter Geschwindigkeit die
Feinfühligkeit der Fahrhebelbedienung zu verbessern, wird die Begrenzung als Faktor Cl =£ 1 auf die maximal
vorgebbare Sollgeschwindigkeit eingefügt. Wählt man die Nenndrehzahl der Fahrmotoren des Rollstuhls so, daß
sie nicht der Endgeschwindigkeit des Rollstuhls entspricht, sondern darüber liegt, wird das Fahrverhalten
hinsichtlich seiner quasi weichen Anpassungsfähigkeit auch bei Richtungswechsel mit Endgeschwindigkei
vermieden. Die Begrenzung der Geschwindigkeit erfolgt nach der Maßgabe:
S'l — Ci - VL\ S'g = Ci VR;
2 Vmax VL+VR
Cl - J^V mr -Ύ- >
v"~:
2 -
SL: begrenzter Geschwindigkeitssollwert links
SR: begrenzter Geschwindigkeitssollwert rechts
VL: Geschwindigkeit des linken Rades
yR: Geschwindigkeit des rechten Rades
I'*,™'- majt- zulässige mittlere Geschwindigkeit
SR: begrenzter Geschwindigkeitssollwert rechts
VL: Geschwindigkeit des linken Rades
yR: Geschwindigkeit des rechten Rades
I'*,™'- majt- zulässige mittlere Geschwindigkeit
Diese Grenzwerte, insbesondere für
r 2Vmal
r 2Vmal
= ^TVR
werden in der Funktions-Schaltungs-Gruppe 27 durch die eingespeisten Werte mit den gezeigten Verbindungei
ermittelt.
Für die Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtung 15a, die zur Begrenzung In Abhängigkeit von einer Zentrifugal
c-Jer Querbeschleunigung vorgesehen sein kann, wenn sie für bestimmte Bchinderungsarten eingesetzt wird
wird über die Funktions-Schaltungs-Gruppe 28 gespeist. Die Geschwindigkeitsbegrenzung erfolgt dabei unte
der Voraussetzung, daß der vorgegebene Kurvenradius unverändert gefahren werden kann. Die Begrenzung wire
als Faktor auf die Sollgeschwindigkeit mit folgender Maßgabe eingeführt
S'l = C2
C2= C
n-i - ti\ "2 - "ι
mit
mit
S'l, S'r, Vl, Vr (wie oben)
πι: Drehzahl des linken Motors
ni: Drehzahl des rechten Motors
C*: Systemabhängige Konstante
πι: Drehzahl des linken Motors
ni: Drehzahl des rechten Motors
C*: Systemabhängige Konstante
Die Gleichung für G ergibt sich aus der Grundgleichung für die Zentrifugalbeschleunigung b. = rio1
Für die Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtung 16 in Abhängigkeit von der Temperatur wird diese aus Fahr zeugkonstanten und der Verbindung 47 ermittelt. Hierzu können verschiedene Methoden angewendet werden Für normale Verhältnisse liegt eine ausreichende Dimensionierung vor, so daß nur für besondere Betriebsfälle wie Fahrten über Hindernisse oder gegen Hindernisse, Fahrten auf welchem Boden, eine Korrektur elnbezoger wird, wenn die Überlastungen eine bestimmte Zeit anhalten. Die Temperatur kann zur Vermeidung zusätzlich! Einrichtungen durch eine Widerstandsmessung und Berechnung der Temperatur nach der Gleichung
Für die Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtung 16 in Abhängigkeit von der Temperatur wird diese aus Fahr zeugkonstanten und der Verbindung 47 ermittelt. Hierzu können verschiedene Methoden angewendet werden Für normale Verhältnisse liegt eine ausreichende Dimensionierung vor, so daß nur für besondere Betriebsfälle wie Fahrten über Hindernisse oder gegen Hindernisse, Fahrten auf welchem Boden, eine Korrektur elnbezoger wird, wenn die Überlastungen eine bestimmte Zeit anhalten. Die Temperatur kann zur Vermeidung zusätzlich! Einrichtungen durch eine Widerstandsmessung und Berechnung der Temperatur nach der Gleichung
Rj = ft!0° x(l + α χ A T) erfolgen.
Dies gilt für beide Fahrmotoren In den beiden Funktionskanälen. Eine Begrenzung erfolgt über die Beauf
schlagung der Geschwindigkeitssollwerte beider Fahrmotoren mit dem gleichen Faktor. So werden durch
Unsymmetrien entstehende gefährliche Fahrzustände vermieden, die bei einseitiger Begrenzung eintreten könn
ten.
Maßgeblich ist aber für die Begrenzung jeweils die Temperatur des Fahrmotors mit der höheren Ankertempc
ratur. Hierdurch werden Werte aus dem Konstantenspeicher abgerufen.
In einer Tabelle Im Konstantenspeicher 36 sind die zulässigen Grenzströme für einen oder mehrere Tempera
turwerte abgelegt.
Die Begrenzung erfolgt nach der Maßgabe
S'= S-J1 (T)
Zu der Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtung 17 für die Beschleunigungsbegrenzung ergibt sich aus der
Anschaltung der Funktions-Schaltungs-Baugnippe 30, daß sich die Beschleunigung b beider Räder bei Vorgabe
eines neuen Sollwertes mit linearer Geschwindigkeitsänderung ergibt:
Vc - Vl . Vk-Vk
; bg =
; bg =
l
; g
ti - ίι /2 - ii
Für die Spurtreue ist es erforderlich, die Begrenzung auf b = bmüx so vorzunehmen, daß beide Werte b,. bR mit
dem gleichen Faktor beaufschlagt werden. Der Faktor ergibt sich zu
Ae (K1.-Fi) + (K,-
be> bmax,
C2 = 1 für be<
bmax
ffir
br: errechneter Beschleunigungswen
hmax: maximal zulässiger Beschleunigungswert
VR., VL.: Geschwindigkeiten zum Zeitpunkt t2
VL. VR: Geschwindigkeiten zum Zeitpunkt t,
In diesen Auslegungen liegen besonders vorteilhafte Zusammenhänge auch unter dem Gesichtspunkt, daß
Meßwerte aus gleichen Schaltungseinheiten für die Begrenzungsfaktoren eingeführt werden.
Für die Erfassung der Istdrehzahl sind die Drehzahl-Erfassungs-Vorrichtungen 8, 9 vorgesehen. Diese sind
Tachogeneratoren, optische bzw. magnetische Impulsgeber. Auch die Messung über die Motorspannung und den
Motorstrom unter Auswertung der Gleichung
ist bekannt und kann eingesetzt werden.
Geht man in Anlehnung an obige Gleichung von einer Messung des Ankerstroms IA und des temperaturabhängigen
Ankerwiderstandes R4. der Ankerspannung UA und der Berechnung der Induzierten Spannung U1
aus, welche aber eine flußabhängige Größe K\ (Ιλ) enthalten kann, werden die Drehzahlwerte einer Tabelle im
Konstantenspeicher 36 entnommen.
Zur Erläuterung obiger Gesichtspunkte wird bemerkt, daß bei Abschaltung einer Endstufe an der Motorwicklung
eine induktive Überspannung entsteht, die den Motorstrom in einem Freilaufstromkreis weiterfließen
lassen kann, bis die Energie Ul χ l\ die in der Ankerinduktivität gespeichert ist, am Innenwiderstand des
Motors und der Freilaufdioden abgebaut bzw. in die Batterie zurückgespeist wurde. Der Ankerstrom und damit
die Überspannung klingt mit einer Zeitkonstante τ = L/R ab. Darin ist L die Induktivität des Ankers und der
Zuleitungen, R Ist die Summe aus Ankerwiderstand, Widerstand der Zuleitungen und stromabhängigem Widerstand
der Freilaufdioden.
Dadurch läßt sich eine besonders günstige Ermittlung erreichen.
Die Funktions-Schaltungs-Gruppen 26-30 besitzen Recheneinrichtungen wie Addierschaltungen, Subtrahierschaltungen,
Multiplizierschaltungen, wie sie an sich bekannt sind. Für die Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen
sind auch veränderbare Widerstände einsetzbar.
Die Schaltungsverbindungen ergeben sich aus der Zeichnung.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Steueranordnung für einen elektrisch angetriebenen Rollstuhl mit zwei Fahrmotoren, einem Fahrschalter,
je einer Drehzahl-Erfassungseinrichtung für Antriebsräder und Funktionskaiiälen zwischen dem Fahr-
i schalter und jedem Fahrmotor, in welchen jeweils Fahrbefehls-, insbesondere Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen
zur Fahrstrombegrenzung auf einen Maximalwert der Fahrgeschwindigkeit und eine Rückführung
von der jeweiligen Drehzahl-Erfassungseinrichtung an den Eingang eines Drehzahlreglers angeordnet
sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Funktionskana! (4, 5) die Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen
(14-17) mehrere Regelblöcke für die Fahrstrombegrenzung in Abhängigkeit von einer Ouer-
!·' beschleunigung und in Abhängigkeit von einer Beschleunigung an sich aufweisen, die mit einer Strombegrenzungsschaltung
am Eingang des Drehzahlreglers (18) verbunden sind, wobei Anschlüsse an die jeweils
zugeordneten Drehzahl-Erfassungseinrichtung (89) und Funktionsschaltungsgruppen (26-30) angeordnet
sind, die jeweils mit einem Konstanten-Speicher (36) und mit Funktionsgrößen-Meßgeräten verbunden sind,
wobei zur Bestimmung der Geschwindigkeitsgrenzwerte sowie der Querbeschleunigung jeweils auch die
■? Drehzahl-Erfassungseinrichtung (9, 8) des anderen Fahrmotors in den Funktionskanal eingeführt ist und die
Fahrbefehls-, insbesondere Fahrstrom-BegTenzungs-Elnricntungen (14-17) als Regelblöcke wahlweise einsetzbar
vorgesehen sind.
2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Funktionsschaltungsgruppe (29)
für die Entwicklung eines Korrekturfaktors in Abhängigkeit von der Temperatur und eine Funktionsschal-
-' tungsgruppe (30), in welche die jeweiligen Geschwindigkeiten zu verschiedenen Zeitpunkten eingehen,
zugleich aus dem Konstanten-Speicher (36) gespeist sind, der auch mit den Funktionsschaltungsgruppen
(26-28) für den Neigungswinke!, den Geschwindigkeitsmaxirnaiwert, die Querbeschleunigung und mit einer
Strombegrenzungsschaltung (19) am Eingang des Drehzahlreglers (18) verbunden ist.
3. Steueranordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Konstanten-Speicher (36) für RoIl-
-"? stuhlkonstanten vorgesehen und mit den Fahrstrom-Begrenzungs-Einrichtungen (14-17) sowie einer Strornbegrenzungsschaltung
(19) Im Drehzahlregler (18) verbunden ist.
4. Steueranordnung nach Arspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Regelblöcken eine Multiplikator-Schaltung
vorgesehen ist, der ein eingestellter Sollwert für die Geschwindigkeit jedes einzelnen Rades
und Faktoren kleiner oder gleich 1 zugeführt sind, wobei für die Bildung der Faktoren die Funktlonsschal-
30 tungsgruppen (26-30) vorgesehen sind.
5. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1-4, mit einem Zeitgebe-, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zeitgebe; (31) für die Erfassung der Beschleunigungswerte mit Funktionsschaltungsgruppen (27, 29, 30)
\ύ als Vorsteuereinrichtung für df» Querbeschleunigung, die Beschleunigungsbegrenzung und die Motortempera-
''A turbegrenzung verbunden ist.
Ι»' ·5ί 6· Steueranordnung nach Anf-mich 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Drehzahl-Erfassungseln-
U richtung (9, 8) des anderen Motors (3, 2) mit den Einrichtungen (15, 15a, 17) zur Begrenzung der Maxlmal-
jff geschwindigkeit^,, der Qucrbcschlcunigung und der Beschleunigung an sich verbunden ist.
ij 1- Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Fahrstrom-
|a Begrenzungs-Einrichtung (14) ein von der Neigung des Rollstuhls abhängiges Signal und zur Bestimmung
y, μ eines Maximalwertes Geschwindigkeitswerte beider Fahrmotoren (2, 3) eingebracht sind.
! 8. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fahrstrom-Begren-
r zungs-Elnrichtung (15a) eine Korrektur aufgrund einer Querbeschleunigung in Verbindung mit der zugeord-
;;| neten Funktionsschaltungsgruppe (28) Signale In Abhängigkeit von den Ist-Drehzahlen vorsieht.
Il 9. Steueranordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch wenigstens einen Neigungsmesser (37) mil
ft '< Anschluß wenigstens an die Funktionsschaltungsgruppen (26, 30) für die Fahrstrom-Begrenzungs-Einrlch-
jj* lungen (14-17) zur Geschwindigkeitsbegrenzung und zur Beschleunigungsbegrenzung.
I 10- Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1-9, mit einer Bremse, dadurch gekennzeichnet, daß diese
π Bremse (8) aus einem Steuer- oder Schaltungsblock (40) steuerbar ist, in welchen der bereits modifizierte
I Sollwertstrom oder das modifizierte Sollwertsignal und Steuergrößen über eine Verbindung (42) vom
I "' Leistungsverstärker (21) und über eine Verbindung (4?^) zwischen der Strombegrenzungsschaltung und dem
I Konstanten-Speicher (36) ein Signal aus dem Konstanten-Speicher eingespeist sind.
S 11. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1-10, gekennzeichnet durch einen Schiebeschalter (44)
■■■' zur Übersteuerung der Bremse (38) und des Antriebs.
; 12. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1-11. gekennzeichnet durch eine Inhiblt-Steuereinrlch-
μ "; tun8 (53). durch welche alle Lelstungs-Halblelter einer Endstufe bzw. die Steuer- oder Schaltungsblöcke
snerrbar sind, wobei vorgesehen ist, die Bremse (38) in Abhängigkeit von der Betätigung eines Schiebeschal-
< ters (44) zu lösen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833304708 DE3304708C2 (de) | 1983-02-11 | 1983-02-11 | Steueranordnung für einen elektrisch angetriebenen Rollstuhl |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833304708 DE3304708C2 (de) | 1983-02-11 | 1983-02-11 | Steueranordnung für einen elektrisch angetriebenen Rollstuhl |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3304708A1 DE3304708A1 (de) | 1984-08-16 |
DE3304708C2 true DE3304708C2 (de) | 1986-01-09 |
Family
ID=6190592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833304708 Expired DE3304708C2 (de) | 1983-02-11 | 1983-02-11 | Steueranordnung für einen elektrisch angetriebenen Rollstuhl |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3304708C2 (de) |
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