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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft industrielle Fahrzeuge, wie beispielsweise
Gabelstapler, und insbesondere eine Vorrichtung zur Begrenzung eines Neigens
bzw. eines Schwenkens einer Neigeachse bzw. Schwenkachse.
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Bekannte
industrielle Fahrzeuge, wie beispielsweise Gabelstapler, verwenden
Neigeachsen bzw. Schwenkachsen, um die Fahrzeugstabilität zu verbessern.
Beispielsweise wird eine Achse, an die Hinterräder angebracht sind, in Bezug
auf den Körper eines
Gabelstaplers gelenkig bzw. schwenkbar gehalten. Wenn sich jedoch
die Achse neigt, wenn sich der Gabelstapler dreht und den Körper neigt,
kann dies das Fahrzeug destabilisieren.
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Dementsprechend
ist in der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung
58-211903 ein Gabelstapler vorgeschlagen, der eine Achsneigungssteuerungsvorrichtung
verwendet, die ein Neigen bzw. Schwenken einer zugehörigen Achse
entsprechend der Zentrifugalkraft, die erzeugt wird, wenn sich der
Gabelstapler dreht, begrenzt. Der Gabelstapler umfasst einen Zentrifugalkraftsensor
und eine Vorrichtung zum Sperren bzw. Blockieren der Achse. Der
Sensor erfasst die Zentrifugalkraft, die an den Gabelstapler angelegt
ist. Wenn die Zentrifugalkraft, die durch den Sensor erfasst wird,
einen vorbestimmten Wert überschreitet,
blockiert die Steuerungsvorrichtung die Achse, um ein weiteres Schwenken
bzw. Neigen zu begrenzen. Die Achse ist somit gesperrt, wenn sich
der Gabelstapler dreht. Dies unterdrückt ein Kippen des Gabelstaplers
in einer zugehörigen lateralen
Richtung, wenn sich der Gabelstapler dreht, und hält somit
die Fahrzeugstabilität
aufrecht.
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In
der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr. 58-167215 ist ein Gabelstapler beschrieben, der eine Achsneigungssteuerungsvorrichtung
verwendet, die die Achse entsprechend dem Gewicht der Last, die
auf den Gabeln getragen wird, und der Position der Gabeln sperrt.
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Die
Achse wird gesperrt, wenn der Schwerpunkt des Fahrzeugs angehoben
wird, was eine Instabilität
des Fahrzeugs verursacht. Das heißt, die Achse wird gesperrt,
wenn die Gabeln zu einer hohen Position angehoben werden, wenn eine
schwere Last. getragen wird. Dies hält den Gabelstapler stabil, wenn
Lasten transportiert werden.
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Wenn
eine Achsneigungssteuerungsvorrichtung wie diejenigen, die vorstehend
beschrieben sind, verwendet wird, sollte die Bedienungsperson des
Gabelstaplers über
Anomalien in der Vorrichtung sowie über eine Betätigung bzw.
Aktivierung der Vorrichtung benachrichtigt werden. Beispielsweise
kann, wenn sich die Bedienungsperson vollständig auf die Steuerungsvorrichtung
verlässt,
die Bedienungsperson mit einem Betrieb des Gabelstaplers auch unter unerwünschten
Umständen
fortfahren. Alternativ hierzu kann die Bedienungsperson übervorsichtig werden,
wenn sie in Unkenntnis darüber
ist, ob die Steuerungsvorrichtung betätigt worden ist. In einem derartigen
Fall sind die Funktionen der Achsneigungssteuerungsvorrichtung weniger
wirksam.
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Zusätzlich sollte
bei einem Gabelstapler, der eine Achsneigungssteuerungsvorrichtung
verwendet, die durch mehr als einen Faktor betätigt wird, die Gabelstaplerbedienungsperson über den
Faktor, der die Steuerungsvorrichtung betätigt, benachrichtigt werden.
Beispielsweise kann, wenn die Bedienungsperson weiß, ob die
Achse aufgrund eines angehobenen Schwerpunkts oder einer großen Zentrifugalkraft gesperrt
wird, die Bedienungsperson in geeigneter Weise reagieren. Dies würde es ermöglichen,
dass die Funktionen der Steuerungsvorrichtung vollständig wirksam
sind.
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Somit
gibt es verschiedene Arten von Informationen, die die Achsneigungssteuerungsvorrichtung
betreffen, über
die die Bedienungsperson benachrichtigt werden sollte, wie beispielsweise
das Auftreten einer Anomalie, den Faktor, der die Steuerungsvorrichtung
betätigt,
und den derzeitigen Zustand der Steuerungsvorrichtung. Es müssen jedoch viele
Messgeräte
und Anzeigeeinrichtungen auf dem Armaturenbrett bzw. der Instrumententafel
zusätzlich zu
den Anzeigeeinrichtungen, die die Achsneigungssteuerungsvorrichtung
betreffen, angeordnet werden. Dies begrenzt einen verfügbaren Raum
und macht es schwierig, alle Informationen, die die Achsneigungssteuerungsvorrichtung
betreffen, anzuzeigen. Um einen ausreichenden Raum bereitzustellen, muss
die Größe der Messgeräte minimiert
werden. Dies würde
jedoch die Sichtbarkeit der Messgeräte und Anzeigeeinrichtungen
auf dem Armaturenbrett vermindern.
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In
der Druckschrift US-A-5,627,751 ist ein industrielles Fahrzeug offenbart,
wie es in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben ist, und
ein Verfahren offenbart, wie es in dem Oberbegriff gemäß Patentanspruch
5 angegeben ist. Im Einzelnen offenbart diese Druckschrift ein Landfahrzeug-Aufhängungssystem,
das eine Fehlererfassungseinrichtung zur Erfassung eines Fehlers
eines Sensors des Systems aufweist. Das offenbarte Fahrzeug umfasst vier
Räder,
die jeweils an den Fahrzeugkörper
durch Aufhängungsarme
montiert sind, die an den Fahrzeugkörper schwenkbar bzw. gelenkig
angebracht sind. Eine Verarbeitungseinrichtung ist bereitgestellt, um
einen Fehler eines Sensors zu erfassen, wobei die Sensoren beispielsweise
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und Kraftmesszellen umfassen.
Des Weiteren ist eine Warnlampe bereitgestellt.
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Achsneigungssteuerungsvorrichtung
für ein
industrielles Fahrzeug bereitzustellen, die die Bedienungsperson über mehr als
ein Informationsteil, das ein Schwenken bzw. Neigen der Achse betrifft,
benachrichtigt.
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Zur
Lösung
der vorstehend genannten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung
ein industrielles Fahrzeug, wie es in Patentanspruch 1 angegeben
ist, und alternativ hierzu ein Verfahren bereit, wie es in Patentanspruch
5 angegeben ist.
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Weitere
vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Weitere
Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung,
die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung veranschaulicht, besser
ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung, die als neu angesehen werden,
sind insbesondere in den beigefügten
Patentansprüchen
angegeben. Die Erfindung kann gemeinsam mit Aufgaben und zugehörigen Vorteilen
am besten unter Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung der
derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiele
zusammen mit der beigefügten
Zeichnung verstanden werden. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht, die ein Armaturenbrett zeigt, das gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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2 ein
Schaltungsdiagramm, das den elektrischen Aufbau des Armaturenbretts
gemäß 1 zeigt;
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3 eine
schematische Darstellung, die die Achsneigungssteuerungvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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4 eine
schematische Darstellung, die die Achsneigungssteuerungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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5 eine
Seitenansicht, die einen Gabelstapler zeigt, bei dem die vorliegende
Erfindung angewendet wird;
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6 ein
Blockschaltbild, das den Ablauf von elektrischen Signalen in der
Achsneigungssteuerungsvorrichtung zeigt;
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7 eine
Abbildung bzw. ein Kennfeld, das bei einer Begrenzung eines Neigens
bzw. Schwenkens der Achse verwendet wird;
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8 ein
Diagramm, das die Bereiche zeigt, in denen ein Neigen bzw. Schwenken
der Achse erlaubt und verhindert wird; und
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9 ein
Flussdiagramm, das eine Warnlichtsteuerungsroutine zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Wie es in 5 gezeigt ist, ist ein industrielles
Fahrzeug oder ein Gabelstapler 1 ein typisches Fahrzeug
mit Frontantrieb, Hinterradsteuerung und vier Rädern (zwei Vorderrädern 7 und
zwei Hinterrädern 11).
Zwei Außenmaste 2 sind
vor den Vorderrädern 7 angeordnet.
Der Gabelstapler 1 weist einen Körper 1a auf, mit dem
jeder Außenmast 1 kippbar
durch einen Kippzylinder 5 verbunden ist. Zwei Innenmaste 3 sind
zwischen den Außenmasten 2 angeordnet.
Die Innenmaste 3 werden durch die Außenmaste 1 derart
gehalten, dass die Innenmaste 3 angehoben und abgesenkt
werden können.
Eine Gabel 4 wird durch einen jeweiligen Innenmast 3 gehalten.
Ein Kettenrad ist bei dem oberen Abschnitt des Innenmastes 3 installiert,
um die Gabel 1 entlang dem Innenmast 3 zu bewegen.
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Wie
es in 3 gezeigt ist, sind die Vorderräder 7 betreibbar
mit einer Kraftmaschine 9 durch ein Differenzialtellerrad 8 und
ein (nicht gezeigtes) Getriebe verbunden. Wie es in den 3 und 4 gezeigt
ist, erstreckt sich eine Hinterachse 10, an die die Hinterräder 11 montiert
sind, bei dem hinteren Abschnitt des Körpers 1a lateral und
wird um einen Mittelstift 10a geschwenkt bzw. geneigt.
Somit neigt sich die Hinterachse 10 in Bezug auf den Körper 1a.
Ein Paar von Anschlägen 1b ist
bei dem unteren Abschnitt des Körpers 1a befestigt,
um ein Schwenken bzw. Neigen der Hinterachse 10 in einem
Winkelbereich von ±4° zu begrenzen.
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Wie
es in 4 gezeigt ist, verbindet ein hydraulischer Dämpfer bzw.
Stoßdämpfer 13 den
Körper 1a mit
der Hinterachse 10. Der Dämpfer 13 umfasst ein
Gehäuse 13a,
einen Kolben 13b und eine Kolbenstange 13c. Das
Gehäuse 13a ist
an den Körper 1a gekoppelt.
Die Kolbenstange 13c erstreckt sich von dem Kolben 13b und
ist mit der Hinterachse 10 gekoppelt. Der Kolben 13b definiert
eine erste Kammer R1 und eine zweite Kammer R2 in dem Gehäuse 13a.
Der Dämpfer 13 ist
mit einem elektromagnetischen Schaltventil 14 mittels eines
ersten Durchgangs P1 und eines zweiten Durchgangs P2 verbunden.
Der erste Durchgang P1 ist mit der ersten Kammer R1 verbunden, während der
zweite Durchgang P2 mit der zweiten Kammer R2 verbunden ist. Ein
dritter Durchgang P3 erstreckt sich von dem zweiten Durchgang P2
und führt
zu einem Speicher 17, der Hydrauliköl zurückhält, über ein Rückschlagventil 18.
Der Speicher 17 kompensiert einen Hydraulikölverlust
aufgrund eines Lecks oder anderer Gründe. Ein Drosselventil 19 ist
in dem zweiten Durchgang P2 angeordnet.
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Das
elektromagnetische Schaltventil 14 weist einen Magneten
bzw. ein Solenoid 14a und einen Spulenkörper auf, der zwischen einer
ersten Position 15 und einer zweiten Position 16 durch
den Magneten 14a verschoben wird. Eine Steuerungseinrichtung 20 ist
vor einer Bedienungspersonenkabine (5) eingebaut,
um das elektromagnetische Schaltventil 14 zu steuern. Der
Spulenkörper
ist in 4 bei der ersten Position gezeigt. In diesem Zustand wird
die Bewegung von Hydrauliköl
zwischen den ersten und zweiten Kammern R1, R2 verhindert, um den
Kolben 13 in dem Gehäuse 13a zu
sperren. Dies wiederum sperrt oder begrenzt ein Schwenken bzw. Neigen
der Hinterachse 10. Wenn der Spulenkörper zu der zweiten Position 16 bewegt
wird, wird die Bewegung des Hydrauliköls zwischen den Kammern R1,
R2 ermöglicht.
Dies entsperrt den Kolben 13b und ermöglicht es der Hinterachse 10,
frei zu schwenken bzw. sich frei zu neigen. Der Dämpfer 13, das
elektromagnetische Schaltventil 14 und die Hydraulikschaltung
dazwischen bilden eine Sperreinrichtung.
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Wie
es in 3 gezeigt ist, sind ein Giergeschwindigkeitssensor 21,
ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22, Gabelpositionssensoren 23, 24,
ein Drucksensor 25 und ein Neigungswinkelsensor 26 in dem
Gabelstapler 1 eingebaut. Die Sensoren 21–26 erfassen
den derzeitigen Betriebszustand und den derzeitigen Lastzustand
des Gabelstaplers 1. Jeder Sensor 21–26 ist
mit der Steuerungseinrichtung 20 verbunden.
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Der
Giergeschwindigkeitssensor 21 erfasst die Grergeschwindigkeit
(Winkelgeschwindigkeit) Y (rad/sek) des Gabelstaplers 1.
Ein Kreisel bzw. Gyroskop (beispielsweise vom piezoelektrischen
Typ oder ein Gyroskop des optischen Typs) können als der Giergeschwindigkeitssensor 21 eingesetzt
werden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 erfasst die Drehgeschwindigkeit
des Differenzialrades 8 und erfasst somit indirekt die
Geschwindigkeit V des Gabelstaplers 1.
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Die
ersten und zweiten Gabelpositionssensoren 23, 24 sind
jeweils bei den Außenmasten 2 bei unterschiedlichen
Höhen angebracht.
Begrenzungsschalter können
als die Gabelpositionssensoren 23, 24 eingesetzt
werden. Die Gabeln 4 können
zu einer maximalen Höhe
Hmax von etwa 6 m angehoben werden. Der
erste Gabelpositionssensor 23 wird betätigt, wenn die Gabeln 4 zu
einer Höhe
von 2 m oder höher angehoben
werden, und deaktiviert, wenn die Gabeln 4 unter die Höhe von 2
m angeordnet werden. Der zweite Gabelpositionssensor 24 wird
betätigt, wenn
die Gabeln 4 zu einer Höhe
von 4 m oder höher angehoben
werden, und deaktiviert, wenn die Gabeln 4 unter die Höhe von 4
m angeordnet werden. Somit zeigen die Zustände der zwei Positionssensoren 23, 24 den
Bereich an, in dem die Gabeln 4 angeordnet sind. Die Gabeln 4 sind
in einem niedrigen Bereich angeordnet, wenn sie zwischen einer Höhe von 0
m bis 2 m positioniert sind, in einem Zwischenbereich angeordnet,
wenn sie zwischen einer Höhe von
2 m bis 4 m positioniert sind, und in einem hohen Bereich angeordnet,
wenn sie bei einer Höhe
von 4 m oder höher
positioniert sind. Die Steuerungseinrichtung 20 bestimmt,
bei welchem Bereich die Gabeln 4 angeordnet sind.
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Der
Drucksensor 25 ist bei dem Bodenabschnitt des Hubzylinders 6 angeordnet,
um den Hydraulikdruck in dem Zylinder 6 zu erfassen. Das
Gewicht w der Last, die auf den Gabeln getragen wird, wird von dem
erfassten Hydraulikdruck erhalten.
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Wie
es in den 3 und 4 gezeigt
ist, wird der Neigungswinkelsensor 26 bei einer Seite des
Körpers 1a gehalten.
Ein Potentiometer kann als der Neigungswinkelsensor 26 eingesetzt
werden. Ein Schwenken bzw. Neigen der Hinterachse 10 wird
in eine Drehbewegung durch einen Verbindungsmechanismus 27 umgewandelt.
Der Neigungswinkelsensor 26 erfasst die Drehbewegung, um
einen Schwenkwinkel tzw. Neigungswinkel θ zu erhalten. Ein Signal, das
die erfasste Bewegung darstellt, wird zu der Steuerungseinrichtung 20 übertragen.
Der Neigungswinkel θ liegt
in dem Bereich von –4° bis 4°.
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Ein
Instrumentenfeld bzw. Armaturenbrett 28, das in 1 gezeigt
ist, ist in der Kabine eingebaut. Anzeigeeinrichtungen 29,
die verschiedene Typen von Warnlichtern (Warnlampen) umfassen, sowie
eine Flüssigkristallanzeige 30,
die vorbestimmte Informationen mit Symbolen und Zeichen anzeigt, sind
auf dem Armaturenbrett 28 angeordnet. Eine Achswarnlampe 31 zur
Warnung der Bedienungsperson bezüglich
einer Anomalie in der Achsneigungssteuerungsvorrichtung ist ebenso
auf dem Armaturenbrett 28 angeordnet.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, umfasst die Warnlampe 31 eine
erste Leuchtdiode (LED) 32 und eine zweite Leuchtdiode
(LED) 33. Die erste LED 32 strahlt ein rotes Licht
aus, während
die zweite LED 33 ein grünes Licht ausstrahlt. Die Farbe
der Warnlampe 31 wird durch die Kombination der Lichter,
die durch die ersten und zweiten LED 32, 33 ausgestrahlt
werden, bestimmt. Wenn die erste LED 31 alleine zum Leuchten
gebracht wird, strahlt die Warnlampe 31 ein rotes Licht
aus. Wenn die zweite LED 33 alleine zum Leuchten gebracht
wird, strahlt die Warnlampe 31 ein grünes Licht aus. Wenn die ersten
und zweiten LED gemeinsam zum Leuchten gebracht werden, strahlt die
Warnlampe 31 ein gelbes Licht aus, was die Kombinationsfarbe
von Rot und Grün
ist. Eine grüne
LED und eine rote LED werden ausgewählt, da diese Farben sowie
die zugehörige
Kombinationsfarbe jeweils einen unterschiedlichen Farbton aufweisen.
Somit wird jede Farbe auf einfache Weise von den anderen unterschieden.
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Die
Steuerungseinrichtung 20 umfasst eine Beleuchtungsschaltung 34.
Die LED 32, 33 weisen jeweils eine Annode, die
mit der Beleuchtungsschaltung 34 verbunden ist, und eine
Kathode auf, die über einen
Widerstand R mit Masse verbunden ist. Eine (nicht gezeigte) Batterie
legt ein elektrisches Potenzial von +B an die Beleuchtungsschaltung 34 an.
Die Beleuchtungsschaltung 34 umfasst zwei (nicht gezeigte)
Schaltelemente. Jedes Schaltelement ist mit einer der LED 32, 33 verbunden,
um die LED 32, 33 zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Es gibt drei mögliche
Kombinationen für
die Aktivierung der LED 32, 33. Die erste Kombination
ist, dass lediglich die erste LED 32 zum Leuchten gebracht
wird. Die zweite Kombination ist, dass lediglich die zweite LED 33 zum
Leuchten gebracht wird. Die dritte Kombination ist, dass sowohl
die erste als auch die zweite LED 32, 33 zum Leuchten
gebracht werden. Dementsprechend hängt die Farbe des Lichts, das
durch die Warnlampe 31 ausgestrahlt wird, von dem Zustand der
zwei Schaltelemente ab.
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Wie
es in 3 gezeigt ist, ist ein Betätigungsschalter 35 mit
der Steuerungseinrichtung 20 verbunden. Der Betätigungsschalter 35 wird
manuell zwischen einer AUS-Position
oder einer EIN-Position verschoben. Wenn der Betätigungsschalter 35 zu
der AUS-Position verschoben ist, wird die Achsneigungssteuerungsvorrichtung
deaktiviert, wobei es somit der Hinterachse 10 ermöglicht ist,
frei zu schwenken bzw. sich frei zu neigen. Wenn der Betätigungsschalter 35 zu
der EIN-Position verschoben ist, ist die Achsneigungsteuerungsvorrichtung
aktiviert, um ein Schwenken bzw. ein Neigen der Hinterachse 10 zu steuern.
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Der
elektrische Aufbau der Achsneigungssteuerungsvorrichtung ist nachstehend
unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Die Steuerungseinrichtung 20 umfasst
einen Mikrocomputer 36, Analog-Digital-(AD-)Wandlerschaltungen 37, 38, 39, 40, die
Beleuchtungsschaltung 34 und eine Betätigungseinrichtung 41.
Der Mikrocomputer 36 umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit
(CPU) 42, einen Nurlese-Speicher (ROM) 43, einen
Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 44, eine Taktschaltung 45,
eine Eingangsschnittstelle 46 und eine Ausgangsschnittstelle 47.
Signale, die die Werte darstellen, die durch die Sensoren 21, 22, 25, 26 erfasst
werden, werden jeweils zu den AD-Wandlerschaltungen 37, 38, 39, 40 gesendet.
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Die
Signale von den Gabelpositionssensoren 23, 24 und
dem Betätigungsschalter 35 werden zu
der CPU 42 gesendet. Wenn die Betätigungseinrichtung 41 von
der CPU 42 einen Aberregungsbefehl empfängt, verhindert die Betätigungseinrichtung 41 den
Stromfluss zu dem Magneten 14a und bewegt den Spulenkörper des
elektromagnetischen Schaltventils 14 zu der ersten Position 15.
Demgegenüber leitet,
wenn die Betätigungseinrichtung 41 einen
Anregungsbefehl von der CPU 42 empfängt, die Betätigungseinrichtung 41 den
Stromfluss zu dem Magneten 14a ein und bewegt den Spulenkörper des
elektromagnetischen Schaltventils 14 zu der zweiten Position 16.
Dementsprechend wird das elektromagnetische Schaltventil 14 durch
Signale gesteuert, die zu der Betätigungseinrichtung 41 von
der CPU 42 gesendet werden.
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Das
ROM 43 speichert ein Programm, das zur Steuerung eines
Schwenkens bzw. Neigens der Achse verwendet wird, und ein anderes
Programm, das zur Steuerung des Warnlichts verwendet wird (siehe 9).
Wenn der Betätigungsschalter 35 sich bei
der EIN-Position befindet, führt
die CPU 42 diese Programme in einer zyklischen Art und
Weise bei vorbestimmten Zeitintervallen (beispielsweise 10 bis 90
Millisekunden) aus. Die Warnlichtsteuerungsroutine wird ausgeführt, um
die Warnlampe 31 zu steuern, und ist nachstehend beschrieben.
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Die
Achsneigungssteuerungsroutine wird zuerst beschrieben. Die CPU 42 liest
zuerst die Giergeschwindigkeit Y, die Fahrzuggeschwindigkeit V,
das Lastgewicht w und den Neigungswinkel θ aus. Die CPU 42 bestimmt
ebenso die vertikale Position H der Gabeln 4 auf der Grundlage
der Signale, die von den Gabelpositionssensoren 24, 25 gesendet
werden. Die CPU 42 beurteilt dann, ob die Last, die auf
den Gabeln 4 getragen wird, leicht oder schwer ist. Wenn der
Wert des Lastgewichts w kleiner als ein Referenzwert w0 (w < w0)
ist, ist die Last leicht. Demgegenüber ist, wenn der Wert des
Lastgewichts w größer oder
gleich einem Referenzwert w0 (w ≥ w0) ist, die Last schwer.
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Die
CPU 42 bestimmt den Betriebszustand des Gabelstaplers,
indem eine laterale Beschleunigung Gs und
eine Gierbeschleunigung ΔY/ΔT, die die Änderungsrate
der Giergeschwindigkeit Y angibt, auf der Grundlage der Signale,
die von den Sensoren 21–29 gesendet werden,
berechnet werden. Die laterale Beschleunigung Gs wird
aus der Giergeschwindigkeit Y und der Fahrzeuggeschwindigkeit V
unter Verwendung der Gleichung Gs = V × Y berechnet.
Die Gierbeschleunigung ΔY/ΔT wird aus
der Differenz zwischen der derzeitigen Giergeschwindigkeit Y und der
vorausgegangenen Giergeschwindigkeit Y, die in dem vorangegangenen
Zyklus erhalten worden ist, in Bezug auf die dazwischen vergangene
Zeit berechnet. Die Hinterachse 10 wird gesperrt oder bezüglich eines
Schwenkens bzw. Neigens eingeschränkt, wenn entweder die laterale
Beschleunigung Gs einen zugehörigen Schwellenwert
g0 überschreitet,
oder wenn die Gierbeschleunigung ΔY/ΔT einen zugehörigen Schwellenwert
y0 überschreitet.
Der Schwellenwert g0 der lateralen Beschleunigung
Gs wird ausgewählt, indem auf eine Abbildung
bzw. ein Kennfeld M Bezug genommen wird, das in 7 veranschaulicht ist.
Der Schwellenwert g0 wird auf einen ersten
Wert (beispielsweise 0,18 N) eingestellt, wenn die vertikale Position
H der Gabeln 4 kleiner als eine Höhe von zwei Metern ist, und
auf einen zweiten Wert (beispielsweise 0,08 N) eingestellt, wenn
die vertikale Position H der Gabeln 4 bei einer Höhe von zwei
Metern oder höher
angeordnet ist. Die Schwellenwerte g0, y0 werden durch Experimente und theoretische Berechnungen
bestimmt und unterscheiden sich entsprechend dem Typ des Fahrzeugs
und anderer Faktoren. Eine Bezugnahme auf die Gierbeschleunigung ΔY/ΔT bei einer
Bestimmung des Betriebszustands des Gabelstaplers 1 ermöglicht es,
dass ein Schwenken bzw. Neigen der Hinterachse 10 begrenzt
wird, bevor die laterale Beschleunigung Gs zu
hoch wird, und begrenzt ebenso kontinuierlich ein Schwenken bzw.
Neigen der Hinterachse 10, wenn der Gabelstapler Richtungen ändert.
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Die
CPU 42 beurteilt auch, ob der Schwerpunkt des Fahrzeugs
erhöht
ist oder nicht (ein Zustand, bei dem eine schwere Last zu einer
hohen Position angehoben wird). Wenn bestimmt wird, dass der Schwerpunkt
erhöht
ist, das heißt,
wenn der Zustand der Last in einem Sperrbereich (7)
ist, sperrt die CPU 42 die Hinterachse 10. Wenn
jedoch der Absolutwert des Hinterachsenneigungswinkels θ 2° überschreitet,
bleibt die Hinterachse 10 entsperrt, auch wenn der Lastzustand
in dem Sperrbereich ist. Dies wird ausgeführt, um ein Sperren der Hinterachse
zu verhindern, wenn eines der Hinterräder 11 über eine
Unebenheit fährt.
Wenn die Hinterachse 10 gesperrt ist, während eines durch eine Unebenheit
erhöht
wird, bleibt das angehobene Rad 11 erhöht, auch wenn das Rad 11 zu
einer ebenen Oberfläche bewegt
wird. Wenn der Absolutwert des Neigungswinkels θ 2° oder weniger ist, kommt das
erhöhte Hinterrad 11 unabhängig davon,
ob die Hinterachse 10 gesperrt ist, auf die Straßenoberfläche herunter.
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Die
CPU 42 speichert drei Kennzeichenelemente bzw. Flags Fg, Fy und Fn. Das Flag Fg wird
gesetzt, wenn die laterale Beschleunigung Gs einen
zugehörigen
Schwellenwert g0 überschreitet. Das Flag Fy wird gesetzt, wenn die Gierbeschleunigung ΔY/ΔT einen zugehörigen Schwellenwert
y0 überschreitet. Das
Flag Fn wird gesetzt, wenn der Absolutwert
des Neigungswinkels θ 2° oder weniger
ist, während
der Lastzustand in dem Sperrbereich beinhaltet ist. Anders ausgedrückt werden
die Flags Fg, Fy und
Fn gesetzt, wenn die Hinterachse 10 gesperrt
werden sollte.
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Die
Warnlichtsteuerungsroutine ist nachstehend beschrieben. Ein Überprüfen der
Achsneigungssteuerungsvorrichtung wird während der Warnlichtsteuerungsroutine
ausgeführt,
um auf Anomalien zu prüfen.
Somit wird, wenn die Hinterachse 10 entsperrt bleibt, obwohl
sie gesperrt werden sollte, für die
Achsneigungsteuerungsvorrichtung die Diagnose gestellt, dass sie
eine Anomalie aufweist.
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Die
Warnlampe 31 strahlt ein rotes Licht aus, wenn eine Anomalie
vorhanden ist. Wenn der Betriebszustand (laterale Beschleunigung
Gs und Gierbeschleunigung ΔY/ΔT) die Achssperrbedingungen erfüllt, strahlt
die Warnlampe 31 ein grünes
Licht aus. Wenn der Lastzustand (Gewicht w und Position H) die Achssperrbedingung
erfüllt,
strahlt die Warnlampe 31 ein gelbes Licht aus. Die Bedienungsperson kann
somit drei Informationstypen aus diesen drei Farben unterscheiden.
Die Warnlichtsteuerungsroutine wird entsprechend dem Flussdiagramm
ausgeführt,
das in 9 veranschaulicht ist.
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Wie
es in 9 gezeigt ist, führt der Mikrocomputer 36 zuerst
einen Schritt S10 aus, um eine Überprüfung der
Achsneigungssteuerungsvorrichtung auszuführen. Die Überprüfung umfasst zwei Vorgänge. In
dem ersten Vorgang werden Sensoren auf Anomalien getestet. Beispielsweise
bestimmt, wenn der Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit 0 ist, aber
der Wert der Giergeschwindigkeit Y es nicht ist, der Mikrocomputer 36,
dass eine Anomalie in den betroffenen Sensoren vorliegt. In dem
zweiten Vorgang wird die Sperrvorrichtung auf Anomalien getestet. Genauer
gesagt bestimmt der Mikrocomputer 36, ob die Hinterachse 10 gesperrt
ist, wenn sie es sein sollte. Wenn Änderungen in dem Neigungswinkel θ erfasst
werden, bestimmt der Mikrocomputer 36, dass eine Anomalie
in der Achsneigungssteuerungsvorrichtung vorhanden ist. Wenn eine
Anomalie während
eines der zwei Prüfvorgängen gefunden
wird, zeigt dies an, dass die Achsneigungssteuerungsvorrichtung,
die die Sensoren, die bei dem ersten Vorgang geprüft werden,
und die Sperrvorrichtung, die bei dem zweiten Vorgang geprüft wird,
umfasst, nicht richtig funktioniert.
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In
einem Schritt S20 bestimmt der Mikrocomputer 36, ob die
Achsneigungssteuerungsvorrichtung eine Anomalie aufweist oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass eine Anomalie vorhanden ist, schreitet
der Mikrocomputer 36 zu einem Schritt S30 voran und bringt
die erste LED 32 zum Leuchten, so dass die Warnlampe 31 eine
rote Farbe ausstrahlt. Wenn in Schritt S20 bestimmt wird, dass keine
Anomalien vorhanden sind, schreitet der Mikrocomputer 36 zu
einem Schritt S40 voran.
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In
Schritt S40 bestimmt der Mikrocomputer 36, ob der Schwerpunkt
des Fahrzeugs erhöht
ist, das heißt,
ob der Lastzustand in dem Sperrbereich beinhaltet ist. Der Mikrocomputer 36 bestimmt,
dass der Lastzustand in dem Sperrbereich ist, wenn das Flag Fn gesetzt ist, und dass der Lastzustand außerhalb
des Sperrbereichs ist, wenn das Flag Fn nicht gesetzt
ist. Wenn bestimmt wird, dass der Lastzustand in dem Sperrbereich
ist, schreitet der Mikrocomputer 36 zu einem Schritt S50
voran und bringt sowohl die erste LED 32 als auch die zweite
LED 33 zum Leuchten, so dass die Warnlampe 31 eine
gelbe Farbe ausstrahlt. Wenn bestimmt wird, dass der Lastzustand
nicht in dem Sperrbereich in Schritt S40 ist, schreitet der Mikrocomputer 36 zu
einem Schritt S60 voran.
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In
Schritt S60 bestimmt der Mikrocomputer 36, ob die Hinterachse 10 aufgrund
des Betriebszustands des Gabelstaplers 1 gesperrt ist oder
nicht. Anders ausgedrückt
bestimmt der Mikrocomputer 36, dass die Hinterachse 10 in
einem gesperrten Zustand ist, wenn entweder das Flag Fg oder
das Flag Fy gesetzt ist. Wenn weder das
Flag Fg noch das Flag Fy gesetzt
ist, bestimmt der Mikrocomputer 36, dass ein Neigen bzw.
Schwenken der Hinterachse 10 gestattet ist. Wenn bestimmt
wird, dass die Hinterachse 10 gesperrt ist, schreitet der Mikrocomputer 36 zu
einem Schritt S70 voran und bringt die zweite LED 33 zum Leuchten,
so dass die Warnlampe 31 eine grüne Farbe ausstrahlt. Der Mikrocomputer 36 schließt dann den
vorliegenden Routinezyklus ab. Wenn bestimmt wird, dass die Hinterachse 10 in
Schritt S60 nicht gesperrt ist, schließt der Mikrocomputer 36 den
vorliegenden Routinezyklus ab.
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Wie
es vorstehend beschrieben ist, unterscheidet sich die Farbe der
Warnlampe 31, wenn die Hinterachse 10 aufgrund
des Lastzustands gesperrt ist, von derjenigen, wenn die Hinterachse 10 aufgrund
des Betriebszustands des Gabelstaplers 1 gesperrt ist.
Wenn die Warnlampe 31 ein gelbes Licht oder ein grünes Licht
ausstrahlt, ist die Hinterachse 10 gesperrt. In diesem
Zustand kann sich die Bedienungsperson auf die Achsneigungssteuerungsvorrichtung
verlassen, wenn sie den Gabelstapler 1 manövriert und
Lasten transportiert. Wenn jedoch die Warnlampe 31 ein
gelbes Licht ausstrahlt, zeigt dies an, dass die Bedienungsperson
Vorsichtsmaßnahmen
ergreifen sollte, wenn der Gabelstapler 1 gelenkt wird
oder Lasten transportiert werden. Wenn die Warnlampe 31 eine
grüne Farbe
ausstrahlt, zeigt dies and, dass die Bedienungsperson Vorsichtsmaßnahmen
ergreifen sollte, wenn der Gabelstapler 1 gelenkt wird.
Dementsprechend teilt die Farbe des Lichts, das durch die Warnlampe 31 ausgestrahlt wird,
mit, welche Vorsichtsmaßnahmen
die Bedienungsperson ergreifen sollte, wenn es erforderlich ist.
Des Weitern strahlt die Warnlampe 31 ein rotes Licht aus,
wenn eine Anomalie in der Achsneigungssteuerungsvorrichtung vorhanden
ist. Somit wird die Bedienungsperson unmittelbar über eine
Anomalie benachrichtigt, falls eine auftritt.
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Die
Warnlampe 31 verschiedene in verschiedene unterschiedliche
Farben. Somit wird die Bedienungsperson durch dieselbe Warnlampe 31 bezüglich eines
Auftretens einer Anomalie gewarnt und darüber benachrichtigt, ob die
Hinterachse 10 in einem gesperrten Zustand ist. Dementsprechend
muss der Raum, der durch die Warnlampe 31 eingenommen wird,
nicht vergrößert werden.
Dies ist von Bedeutung, da der Raum, der für das Armaturenbrett 28 bereitgestellt
ist, begrenzt ist.
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Die
Warnlampe 31 strahlt Licht von drei unterschiedlichen Farben
aus. Das heißt,
die Warnlampe 31 strahlt die Farbe der ersten LED 32,
die Farbe der zweiten LED 33 und die Kombinationsfarbe
dieser Farben aus. Somit kann zusätzlich dazu, dass sie bezüglich einer
Anomalie in der Achsneigungssteuerungsvorrichtung gewarnt wird,
die Bedienungsperson erfahren, warum die Hinterachse 10 gesperrt wird.
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Die
LED 32, 33 werden so ausgewählt, dass sie Farben ausstrahlen,
die eindeutig voneinander unterschieden werden, wenn sie zum Leuchten
gebracht werden. Wenn die LED 32, 33 unabhängig zum
Leuchten gebracht werden, strahlt die erste LED 32 ein
rotes Licht aus und die zweite LED 33 strahlt ein grünes Licht
aus. Die LED 32, 33 strahlen eine Kombinationsfarbe
von Gelb aus, wenn sie gemeinsam zum Leuchten gebracht werden. Folglich
werden unterschiedliche Informationen an die Bedienungsperson genau übermittelt.
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Signale,
die von dem Neigungswinkelsensor 26 gesendet werden, werden
während
einer Überprüfung der
Achsneigungssteuerungsvorrichtung verwendet. Somit müssen nicht
getrennte Sensoren für
Testzwecke eingesetzt werden.
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Der
Giergeschwindigkeitssensor 21 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 werden
bezüglich
Anomalien überprüft, indem
die Signale, die von diesen Sensoren gesendet werden, verglichen
werden. Somit müssen
keine getrennten Sensoren für Testzwecke
eingesetzt werden.
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Es
ist für
einen Fachmann ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung in vielen
anderen spezifischen Formen verkörpert
werden kann, ohne den Bereich der Patentansprüche zu verlassen. Genauer gesagt
kann die vorliegende Erfindung wie nachstehend beschrieben verkörpert werden.
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In
dem bevorzugten und veranschaulichten Ausführungsbeispiel strahlt die
Warnlampe 31 ein Licht von drei unterschiedlichen Farben
aus. Wenn die Achsneigungssteuerungsvorrichtung jedoch richtig funktioniert,
kann die Warnlampe 31 mit einer anderen Farbe zum Leuchten
gebracht werden. Beispielsweise kann eine weitere Farbe verwendet
werden, um anzuzeigen, dass ein Neigen bzw. Schwenken der Hinterachse 10 aufgrund
des Absolutwerts des Neigungswinkels θ, der 2° überschreitet, obwohl die Gabeln 4 zu
einer hohen Position angehoben sind, während eine schwere Last getragen
wird, erlaubt ist. Dementsprechend würde, wenn die Warnlampe 31 mit
der weiteren Farbe zum Leuchten gebracht wird, dies die Bedienungsperson
benachrichtigen, dass die Hinterachse 10 frei ist, um sich
zu neigen bzw. um zu schwenken, obwohl die schwere Last zu einer
hohen Position angehoben ist. Somit kann die Bedienungsperson die
notwendigen Vorsichtsmaßnahmen
ergreifen, wenn die Last transportiert wird.
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In
dem bevorzugten und veranschaulichten Ausführungsbeispiel kann die Warnlampe 31 mit
einer weiteren Farbe zum Leuchten gebracht werden, um anzuzeigen,
dass der Betätigungsschalter 35 ausgeschaltet
worden ist und ein Neigen bzw. Schwenken der Hinterachse somit nicht
gesteuert wird. Dies lässt
die Bedienungsperson wissen, dass ein Schwenken bzw. Neigen der
Hinterachse 10 nicht begrenzt wird.
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Die
Warnlampe 31 kann derart zum Leuchten gebracht werden,
dass sie unterschiedliche Farben ausstrahlt, wenn ein Schwenken
bzw. Neigen der Hinterachse 10 verhindert ist und wenn
ein Schwenken bzw. Neigen der Hinterachse 10 ermöglicht ist. Dies
benachrichtigt die Bedienungsperson über den Zustand der Hinterachse 10.
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Zwei
LED werden in dem bevorzugten und veranschaulichten Ausführungsbeispiel
eingesetzt. Es können
jedoch mehr als zwei LED eingesetzt werden. Beispielsweise kann
die Warnlampe 31 durch drei LED zum Leuchten gebracht werden.
In einem derartigen Fall strahlt die Warnlampe 31 ein Licht
von vier oder mehr unterschiedlichen Farben aus. Somit kann die
Bedienungsperson über
vier oder mehr Typen von unterschiedlichen Informationen informiert werden.
Die Kombination einer roten LED, einer grünen LED und einer blauen LED
erzeugt ein Maximum von sieben unterschiedlichen Farben.
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In
dem bevorzugten und veranschaulichten Ausführungsbeispiel strahlen die
LED 32, 33 ein rotes Licht oder ein grünes Licht
aus. Die Farben der LED 32, 33 sind jedoch nicht
auf diese zwei Farben begrenzt. Beispielsweise können eine rote LED und eine
blaue LED zusammen verwendet werden. Alternativ hierzu können eine
grüne LED
und eine blaue LED zusammen verwendet werden.
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Der
Lichtausstrahlkörper,
der in dem Warnlicht untergebracht ist, ist nicht auf eine LED begrenzt.
Beispielsweise kann stattdessen eine Glühbirne oder eine Miniatur-Leuchtstoffröhre verwendet werden.
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Eine
kompakte Farbflüssigkristallanzeigevorrichtung
kann als das Warnlicht eingesetzt werden. In einem derartigen Fall ändert sich
die Farbe, die auf der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gezeigt wird.
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Die
Warnlampe 31 kann durch einen einzelnen Lichtausstrahlkörper aufgebaut
sein, der ein weißes
Licht durch eine Vielzahl von unterschiedlichen Farbfiltern ausstrahlt.
In einem derartigen Fall wird die Farbe der Warnlampe 31 geändert, indem
der geeignete Farbfilter oder die geeigneten Farbfilter ausgewählt wird/werden.
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Die
Warnlampe 31 umfasst zwei Lichtausstrahlkörper und
ist somit in der Lage, drei unterschiedliche Farben auszustrahlen.
Somit können, wenn
zwei unterschiedliche Typen von Informationen, die Informationen
bezüglich
Anomalien umfassen, vorhanden sind, zwei Farben ausgewählt werden,
um die zwei unterschiedlichen Typen von Informationen gleichzeitig
anzuzeigen.
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Ein Überprüfen der
Achsneigungssteuerungsvorrichtung kann ausgeführt werden, indem die Gabelpositionssensoren
oder der Drucksensor überprüft werden,
die verwendet werden, um den Zustand der getragenen Last zu erfassen.
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In
dem bevorzugten und veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird der erfasste
Neigungswinkel θ verwendet,
um Anomalien zu erfassen, die auf ein Schwenken bzw. Neigen der
Hinterachse 10 bezogen sind.
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Anomalien
können
jedoch unter Verwendung von zusätzlichen
Sensoren erfasst werden. Beispielsweise kann die Bewegung der Dämpferkolbenstange 13c durch
einen Sensor zur Überprüfung hinsichtlich
Anomalien erfasst werden.
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Anomalien
in dem Sperren und Entsperren der Hinterachse können ebenso überprüft werden. Beispielsweise
kann die Position des Spulenkörpers in
dem elektromagnetischen Schaltventil 14 erfasst werden,
um zu beurteilen, ob die Hinterachse 10 gesperrt werden
sollte oder entsperrt werden sollte.
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In
dem bevorzugten und veranschaulichten Ausführungsbeispiel werden unterschiedliche
Farben für
jeden Informationstyp verwendet. Die Farbe, die verwendet wird,
um anzuzeigen, dass die Hinterachse aufgrund des Betriebszustands
gesperrt ist, unterscheidet sich von derjenigen, die verwendet wird,
um anzuzeigen, dass die Hinterachse aufgrund des Lastzustands gesperrt
ist. Die Farbe ist jedoch nicht auf eine für jeden Informationstyp begrenzt.
Beispielsweise können
unterschiedliche Farben verwendet werden, um unterschiedliche Typen
von Anomalien anzuzeigen. Alternativ hierzu kann ein Sperren der
Hinterachse 10 durch eine einzelne Farbe unabhängig davon
angezeigt werden, ob die Hinterachse 10 durch den Betriebszustand
oder den Lastzustand gesperrt ist.
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Ein
beliebiger Sensortyp kann verwendet werden, um die laterale Beschleunigung
und die Gierbeschleunigung abzuschätzen. Beispielsweise kann an
Stelle einer Verwendung eines Giergeschwindigkeitssensors eine Reifenwinkelerfassungseinrichtung
eingesetzt werden, um die Lenkwinkel (Reifenwinkel) der Hinterräder 11 zu
erfassen. In diesem Fall werden der Reifenwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit
V verwendet, um die laterale Beschleunigung Gs(=
V2/r) und die Gierbeschleunigung ΔY/ΔT (= V·Δ(1/r)/ΔT) zu berechnen.
Wenn die Gierbeschleunigung ΔY/ΔT berechnet
wird, stellt r den Drehradius des Fahrzeugs dar. Alternativ hierzu
können
die Werte, die durch einen Beschleunigungssensor und einen Giergeschwindigkeitssensor
erfasst werden, zur Berechnung der lateralen Beschleunigung Gs und der Gierbeschleunigung ΔY/ΔT verwendet
werden.
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Man
kann auf die laterale Beschleunigung als die einzige physikalische
Größe angewiesen sein,
die den Betriebszustand anzeigt. Die Gierbeschleunigung muss nicht
notwendiger Weise verwendet werden. Des Weiteren kann die Rate,
mit der die laterale Beschleunigung schwankt (ΔG/ΔT), an Stelle der Gierbeschleunigung ΔY/ΔT verwendet
werden.
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In
dem bevorzugten und veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird ein Schwenken
bzw. Neigen der Hinterachse 10 durch den Betriebszustand und
durch den Lastzustand begrenzt. Die Achsneigungssteuerungsvorrichtung
kann jedoch derart aufgebaut sein, dass die Hinterachse 10 einzig
durch einen dieser Zustände
gesperrt wird.
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In
dem bevorzugten und veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird auf den
Neigungswinkel 8 der Hinterachse 10 Bezug genommen,
wenn beurteilt wird, ob ein Neigen bzw. Schwenken begrenzt wird. Es
muss jedoch nicht notwendiger Weise auf den Neigungswinkel θ Bezug genommen
werden, wenn die Hinterachse 10 gesperrt wird.
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In
dem bevorzugten und veranschaulichten Ausführungsbeispiel kann die Warnlampe 31 kontinuierlich
ein- und ausgeschaltet sein, um Informationen anzuzeigen.
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Beispielsweise
kann die Warnlampe 31 in Abhängigkeit von dem Typ der Anomalie
konstant zum Leuchten gebracht werden oder eingeschaltet und ausgeschaltet
werden. Des Weiteren kann das Beleuchtungsmuster der Warnlampe 31 verwendet werden,
um drei Informationstypen mitzuteilen, auch wenn nur eine Farbe
verwendet wird. Beispielsweise kann ein erster Informationsteil
mitgeteilt werden, indem die Warnlampe 31 kontinuierlich
ein- und ausgeschaltet wird, ein zweiter Informationsteil kann durch ein
kontinuierliches Einschalten der Warnlampe 31 mitgeteilt
werden und ein dritter Informationsteil kann durch ein Ausschalten
der Warnlampe 31 mitgeteilt werden.
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Folglich
sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als Veranschaulichung
und nicht als Begrenzung zu verstehen, wobei die Erfindung nicht
auf die hier gegebenen Einzelheiten begrenzt ist, sondern in dem
Bereich der beigefügten Patentansprüche modifiziert
werden kann.