ES2322490T3 - Maquina dobladora, en especial maquina dobladora de cables. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de alimentación de presión hidráulica para alimentar un aceite de trabajo presurizado en un dispositivo de dirección asistida (20) y un dispositivo de manejo de carga (19) de un vehículo industrial, que comprende: Una bomba hidráulica (10) que descarga el aceite de trabajo presurizado; Una válvula de control del caudal (30) que distribuye el aceite de trabajo presurizado al dispositivo de dirección asistida (20) y al dispositivo de manejo de carga (10), la válvula de control del caudal (30) que modifica un rendimiento de distribución entre el aceite de trabajo presurizado distribuido al dispositivo de dirección asistida (20) y el aceite de trabajo presurizado distribuido al dispositivo de manejo de carga (19) según una presión de señal de carga que indica una cantidad de aceite de trabajo presurizado requerida por el dispositivo de dirección (20); y un controlador (12) programado para: Llevar un caudal de descarga de la bomba hidráulica (10) a aumentar cuando el dispositivo de manejo de carga (19) está en funcionamiento y a disminuir cuando el dispositivo de manejo de carga (19) para de funcionar (S5, S6, S8, S10, S12); determinar si el dispositivo de manejo de carga (19) ha parado de funcionar en un estado en el cual el dispositivo de dirección asistida (20) y el dispositivo de manejo de carga (19) funcionan a la vez (S3, S7, S9, S11); y provocar un retraso en el momento de la disminución del caudal de de descarga de la bomba hidráulica (10) cuando el dispositivo de manejo de carga (19) ha parado de funcionar en un estado en el cual el dispositivo de dirección asistida (20) y el dispositivo de manejo de carga (19) funcionan a la vez (S12, S28).
Description
Control de alimentación hidráulica bajo presión
para un vehículo industrial.
Esta invención se refiere al control de
suministro de presión hidráulica de la dirección asistida y al
manejo de carga de un vehículo industrial como una carretilla
elevadora.
La solicitud JPH05-005658U
publicada por la Oficina de patentes de Japón en 1993 describe un
dispositivo de suministro de presión hidráulica que suministra
aceite de trabajo presurizado a un dispositivo de dirección
asistida y un dispositivo de manejo de carga de un vehículo
industrial como una carretilla elevadora, de una sola bomba
hidráulica vía una válvula de control del caudal de prioridad.
Un motor eléctrico conduce la bomba hidráulica.
La operación de dirección y la operación de manejo de carga
realizada por el operador del vehículo son respectivamente
detectadas por sensores, y un regulador realiza el control de
interruptor del motor eléctrico basado en los datos de detección de
los sensores de forma que la cantidad de descarga del aceite de
trabajo presurizado por la bomba hidráulica satisface la cantidad
del aceite de trabajo que requiere el dispositivo de dirección
asistida y el dispositivo de manejo de la carga.
La válvula de control del caudal de prioridad
comprende un cilindro de válvula que se desplaza en respuesta a una
presión diferencial entre una presión en un puerto de suministro de
presión de la válvula de control del caudal de prioridad y una
presión de señal de carga generada en el dispositivo de dirección
asistida. La presión en el puerto de presión de señal de carga es
conducida a la válvula de control del caudal de prioridad vía un
orificio para actuar sobre una superficie del extremo del cilindro
de válvula. El dispositivo de dirección asistida está configurado
para aumentar la presión de señal de carga, cuando la cantidad del
aceite de trabajo suministrada escasea en lo que concierne a una
velocidad angular de un volante, para hacer que el cilindro de
válvula se desplace en una dirección que aumenta la proporción de
distribución del aceite de trabajo presurizado al dispositivo de
dirección asistida.
Aquí, la reducción del área de caudal causada
por el orificio provoca una demora de tiempo que se extiende desde
una variación en la señal de presión de carga en el dispositivo de
dirección asistida hasta ocurra el desplazamiento del cilindro de
válvula. Esta demora puede causar el problema siguiente.
De forma expresa, cuando la operación del
dispositivo de manejo de carga se para en un estado en el que tanto
el dispositivo de dirección asistida como el dispositivo de manejo
de carga están operando, el regulador baja la velocidad de rotación
del motor eléctrico para disminuir el caudal de descarga de la
bomba hidráulica. Por otra parte, la válvula de control del caudal
de prioridad desplaza el cilindro de válvula para aumentar la
proporción de distribución del aceite de trabajo presurizado al
dispositivo de dirección asistida.
Sin embargo, si el caudal de descarga de la
bomba hidráulica disminuye antes de completar el desplazamiento del
cilindro de válvula debido a la dicha demora de tiempo, la cantidad
de aceite de trabajo suministrado al dispositivo de dirección
asistida es escasa temporalmente y por consiguiente, la así llamada
inversión de giro "kickback", o en otras palabras puede
ocurrir un aumento repentino de una resistencia rotatoria del
volante.
Es por lo tanto un objetivo de esta invención el
impedir que ocurra una inversión de giro "kickback" cuando un
dispositivo hidráulico para la operación en un estado donde la
bomba hidráulica suministra aceite de trabajo presurizado tanto al
dispositivo de dirección asistida como al dispositivo
hidráulico.
Para alcanzar el dicho objetivo, esta invención
proporciona un dispositivo de suministro de presión hidráulica para
suministrar aceite de trabajo presurizado a un dispositivo de
dirección asistida y un dispositivo de manejo de carga de un
vehículo industrial, comprendiendo una bomba hidráulica que
descarga el aceite de trabajo presurizado, una válvula de control
del caudal que distribuye el aceite de trabajo presurizado al
dispositivo de dirección asistida y un dispositivo de manejo de
carga, y un regulador programable.
La válvula de control del caudal varía una
proporción de distribución entre el aceite de trabajo presurizado
distribuido al dispositivo de dirección asistida y el aceite de
trabajo presurizado distribuido al dispositivo de manejo de carga
según una presión de señal de carga que indica una cantidad del
aceite de trabajo presurizado requerido por el dispositivo de
dirección.
El regulador programable está programado para
hacer que un caudal de descarga de la bomba hidráulica aumente
cuando el dispositivo de manejo de carga está operando y disminuya
cuando el dispositivo de manejo de carga para la operación,
determinar si el dispositivo de manejo de carga ha parado la
operación en un estado en el que tanto el dispositivo de dirección
asistida como el dispositivo de manejo de carga están en
funcionamiento, y causar una demora en la disminución del caudal de
descarga de la bomba hidráulica cuando el dispositivo de manejo de
carga ha parado la operación en un estado en el que tanto el
dispositivo de dirección asistida como el dispositivo de manejo de
carga están en funcionamiento.
Esta invención también proporciona un método de
suministro de presión hidráulica para suministrar el aceite de
trabajo presurizado al dispositivo de dirección asistida y al
dispositivo de manejo de carga de la bomba hidráulica descrito
anteriormente.
El método comprende hacer que un caudal de
descarga de la bomba hidráulica aumente cuando el dispositivo de
manejo de carga está en funcionamiento y disminuya cuando el
dispositivo de manejo de carga para de funcionar, determinar si el
dispositivo de manejo de carga ha parado la operación en un estado
en el que tanto el dispositivo de dirección asistida como el
dispositivo de manejo de carga están en funcionamiento, y causar
una demora de la disminución del caudal de descarga de la bomba
hidráulica cuando el dispositivo de manejo de carga ha parado la
operación en un estado en el que tanto dispositivo de dirección
asistida como el dispositivo de manejo de carga están en
funcionamiento.
Los detalles así como otros rasgos y ventajas de
esta invención se expondrán en el resto de la especificación y se
muestran en los dibujos adjuntos.
La Fig. 1 es una vista de planta de una de una
carretilla elevadora accionada por acumulador en la cual es
instalado un dispositivo de suministro de presión hidráulica según
esta invención.
La Fig. 2 es una vista lateral de la carretilla
elevadora.
La Fig. 3 es un diagrama esquemático del
dispositivo de suministro de presión hidráulica.
La Fig. 4 es un diagrama de circuito hidráulico
de una válvula de control del caudal de prioridad utilizada en el
dispositivo de suministro de presión hidráulico.
La Fig. 5 es un diagrama esquemático de un
regulador según esta invención.
La Fig. 6 es un organigrama que describe una
rutina de control de velocidad de un motor eléctrico realizado por
el regulador.
La Fig. 7 es un organigrama que describe una
subrutina de control de desaceleración del motor eléctrico
realizada por el regulador.
La Fig. 8 es una lista de cronometraje que
describe una variación en la velocidad de rotación del motor
eléctrico según la ejecución de la rutina de control de la velocidad
de rotación.
En referencia a la Fig. 1 y la fig. 2 de los
dibujos, una carretilla elevadora accionada por acumulador
comprende un par de ruedas de dirección 2 en una posición más
delantera de un cuerpo de vehículo 1, y un par de ruedas dirigidas 3
en una posición más trasera del cuerpo de vehículo 1. El par de
ruedas de dirección 2 están dirigidas respectivamente por un motor
de tracción de rueda derecha y un motor de tracción de rueda
izquierda. Las ruedas dirigidas 3 están dispuestas bajo un
contrapeso 4. La carretilla elevadora comprende además un aparato de
mástil 5 dispuesto delante de las ruedas de dirección 2 para
manejar las cargas y una cabina de operador 6 localizado entre el
par de ruedas de dirección 2 y el par de ruedas dirigidas 3.
Un volante 7, una palanca de control de manejo
de carga 8 para manejar el dispositivo de mástil 5, una palanca de
control desplazable hacia adelante/hacia atrás 9, un pedal del
acelerador, y un pedal de freno se instalan en la cabina del
operador 6. La palanca de control que se desplaza hacía
adelante/hacia atrás 9 tiene tres posiciones de operación, posición
de marcha adelante, neutral y de marcha atrás, que son aplicadas
con criterio selectivo.
En referencia a la Fig. 3, el par de ruedas
dirigidas 3 giran bajo la fuerza asistida generada por el cilindro
de dirección asistida 23 según una operación de dirección del
volante 7. El cilindro de dirección asistida 23 genera una fuerza de
asistencia para dirigir las ruedas dirigidas 3 según el suministro
de un aceite de trabajo presurizado que está controlado por una
válvula de control de dirección de giro 21. En la descripción
siguiente, el volante 7, la válvula de control de dirección de giro
21, el cilindro de dirección asistida 23, y las ruedas dirigidas 3
se refieren en conjunto como un dispositivo de dirección asistida
20. El dispositivo de dirección asistida 20 es el llamado
dispositivo hidráulico de dirección totalmente asistida
hidráulico.
El aparato de mástil 5 realiza acciones
diferentes, p. ej. la inclinación de un mástil y el levantamiento
de una horca a lo largo del mástil. Un cilindro de inclinación
realiza la antigua acción según el aceite de trabajo presurizado
suministrado, y un cilindro de levantamiento realiza la acción
antes indicada según el aceite de trabajo presurizado suministrado.
Un cilindro de inclinación controla el suministro del aceite de
trabajo presurizado al cilindro de inclinación en respuesta a la
posición de una palanca de control de inclinación que el operador
ha manejado. Un cilindro de levantamiento controla el suministro
del aceite de trabajo presurizado al cilindro de levantamiento en
respuesta a la posición de una palanca de control de levantamiento
que el operador ha manejado.
Debido a que las diferencias entre el cilindro
de inclinación y el cilindro de levantamiento no tienen ninguna
relación directa con esta invención, el cilindro de inclinación y
el cilindro de levantamiento se denominarán de aquí en adelante en
general como el cilindro de manejo de carga 42. Asimismo, la válvula
de control de inclinación y la válvula de control de levantamiento
se denominarán de aquí en adelante en general como una válvula de
control de manejo de carga 41. Asimismo la palanca de control de
inclinación y la palanca de control de levantamiento serán
denominadas de aquí en adelante en general como la palanca de
control que maneja la carga 8. Además, la palanca de control que
maneja la carga 8, la válvula de control de manejo de carga 41, el
cilindro de manejo de carga 42 y el aparato de mástil 5 se
denominarán de aquí en adelante en conjunto como un dispositivo de
manejo de carga
19.
19.
El aceite de trabajo presurizado para el
dispositivo de manejo de carga 19 y el dispositivo de dirección
asistida 20 es suministrado de una bomba hidráulica 10 vía una
válvula de control del caudal de prioridad 30. La bomba hidráulica
10 está dirigida por un motor eléctrico 11, succiona el aceite de
trabajo desde un depósito 17 y descarga el aceite de trabajo
después de presurizar. El caudal de descarga de la bomba hidráulica
10 está regulado por un controlador 12 por el control de una
velocidad de rotación del motor eléctrico 11.
Para controlar el caudal de descarga de la bomba
hidráulica 10, datos de detección de un sensor del ángulo de giro
24 constituido, por ejemplo, por un potenciómetro dispuesto sobre
un eje de rotación del volante 7 para detectar un ángulo de rotación
del volante 7, un sensor de posición de palanca de control 8A que
detecta una posición de operación de la palanca de control que
maneja la carga 8, y un sensor de velocidad de rotación 11A que
detecta una velocidad de rotación del motor eléctrico 11, son
respectivamente introducidos en el controlador 12 en forma de
señales. Debería ser notado que el controlador 12 obtiene una
velocidad angular del volante 7 a partir de la entrada de señales
del sensor del ángulo de giro 24.
En referencia a la Fig. 4, la válvula de control
del caudal de prioridad 30 es una válvula que distribuye el aceite
de trabajo presurizado descargado por la bomba hidráulica 10 al
dispositivo de dirección por prioridad, y distribuye el aceite de
trabajo residual presurizado al dispositivo de manejo de carga
19.
La válvula de control del caudal de prioridad 30
comprende un cilindro de válvula 33, un puerto de descarga de
prioridad 31, y un puerto de descarga del aceite residual 32. El
cilindro de válvula 33 se mueve entre una sección A en la cual el
aceite de trabajo presurizado descargado de la bomba hidráulica 10
es suministrado al puerto del aceite de descarga residual 32 y una
sección B en la cual el aceite de trabajo presurizado descargado de
la bomba hidráulica 10 es suministrado al puerto de prioridad de
descarga 31, variando así arbitrariamente una proporción de
suministro del aceite de trabajo presurizado a los puertos 31, 32.
El puerto de descarga de prioridad 31 está conectado al dispositivo
de dirección asistida 20, o más expresamente, conectado a la
válvula de control de dirección de giro 21 que se muestra en la
Fig. 3. El puerto del aceite de descarga residual 32 está conectado
al dispositivo de manejo de carga 19, o más expresamente, conectado
a la válvula de control de manejo de carga 41.
La válvula de control del caudal de prioridad 30
comprende además un muelle 34 que empuja el cilindro de válvula 33
en una dirección que aumenta la proporción de distribución de
aceite de trabajo presurizado en el puerto de descarga de prioridad
31, o en otras palabras una proporción de aplicación de la sección
la B.
El dispositivo de dirección asistida 20
comprende un puerto de señal de presión de carga 22 que envía una
presión de señal que indica la carga del cilindro de dirección
asistida 23. El puerto de señal de presión de carga 22 está
conectado al puerto de descarga de prioridad 31 vía dos orificios
de control 36, y una presión entre los dos orificios de control 36
es conducida como una presión de señal de carga a la válvula de
control del caudal de prioridad 30 vía una línea de presión de
señal de carga 35 y ejercida sobre el cilindro de válvula 33 en la
misma dirección que la dirección en cual el muelle 34 empuja el
cilindro de válvula 33. El dispositivo de dirección asistida 20
aumenta la presión en el puerto de presión de señal de carga 22
cuando una cantidad del aceite de trabajo presurizado es escasa en
lo que concierne a una fuerza asistida para dirigir las ruedas
dirigidas 3 que se designa por la velocidad de rotación del volante
7, y así se aumenta la fuerza que empuja sobre el cilindro de
válvula 33 en la dirección que aumenta la proporción de aplicación
de la sección B.
Por otra parte, una presión en el puerto de
descarga de prioridad 31 está proporcionada como una presión de
reacción a la válvula de control del caudal de prioridad 30 vía un
orificio humidificador 37 y ejercido sobre el cilindro de válvula 33
en la dirección opuesta a la dirección en la cual el muelle 34 y la
presión de señal de carga empujan el cilindro de válvula, o en
otras palabras en la dirección que aumenta la proporción de
aplicación de la sección A.
La válvula de control de dirección de giro 21
suministra con criterio selectivo el aceite de trabajo presurizado
suministrado del puerto de descarga de prioridad 31 de la válvula
de control del caudal de prioridad 30 a una de dos cámaras de aceite
del cilindro de dirección asistida 23 según la dirección de
rotación del volante 7. El cilindro de dirección asistida 23 gira
el par de ruedas dirigidas 3 a derecha o izquierda según el
suministro del aceite presurizado a una de las cámaras de
aceite.
La válvula de control de manejo de carga 41
suministra con criterio selectivo el aceite de trabajo presurizado
suministrado del puerto de descarga del aceite residual 32 de la
válvula de control del caudal de prioridad 30 a una de las cámaras
del aceite en respuesta a la posición de operación de la palanca de
control de manejo de carga 8. El dispositivo de manejo de carga 19
causa que el dispositivo de mástil 5 incline el mástil o levante la
horca a lo largo del mástil según el suministro del aceite de
trabajo presurizado al cilindro de manejo de carga 42.
Debería ser notado que la válvula de control de
manejo de carga 41 en un estado en que no se realiza la manejo de
carga, o en otras palabras en que el dispositivo de mástil 5 no
inclina el mástil, ni levanta la horca, recircula de nuevo el aceite
de trabajo presurizado suministrado del puerto de descarga residual
del aceite 32 al depósito 17 como se muestra en la Fig. 3.
En referencia a la Fig. 5, el controlador 12
está constituido por un microordenador que comprende una unidad
central de procesamiento (CPU) 13, una memoria de sólo lectura
(ROM) 14, una memoria de acceso aleatorio (RAM) 15, y un interfaz de
entrada/salida (interfaz de entrada - salida) 16. El regulador
puede ser constituido por una pluralidad de microordenadores.
La ROM 16 almacena un programa de una rutina de
control de la velocidad de rotación y una subrutina de control de
desaceleración para el motor eléctrico 11 que será descrito
posteriormente.
Las señales del sensor del ángulo de giro 24,
del sensor de posición de palanca de control 8A y del sensor de
velocidad de rotación 11A son introducidas vía el interfaz de
entrada - salida 16. El controlador programable 12 varía la
velocidad de rotación del motor eléctrico 11 controlando la salida
de señales de entrada/salida por el interfaz entrada -
salida 16.
salida 16.
Después, en referencia a la Fig. 6, será
descrita la rutina de control de la velocidad de rotación para el
motor eléctrico 11. El controlador 12 realiza esta rutina en
intervalos de diez milisegundos durante una operación de la
carretilla elevadora.
En un paso S1, el controlador 12 lee la
velocidad angular del volante 7, la posición de operación de la
palanca de control de manejo de carga 8, la velocidad de rotación
del motor eléctrico 11, un indicador de desaceleración F que indica
si realmente el motor eléctrico 11 desacelera, y un indicador de
sincronización F1.
Cuando el indicador de desaceleración F está en
la unidad, esto denota que el motor eléctrico 11 desacelera y
cuando está en el cero, esto denota que el motor eléctrico 11 no
desacelera. El valor inicial del indicador de desaceleración
F es el cero. El indicador de sincronización F1 será
descrito más tarde.
En un paso S2, el controlador 12 determina si el
indicador de desaceleración F está en el cero. Cuando la
determinación es afirmativa, el controlador 12 realiza el proceso
de un paso S3. Cuando la determinación es negativa, el controlador
12 realiza el proceso de desaceleración del motor eléctrico 11 en
un paso S12. El proceso del paso S12 se realiza realizando la
subrutina de control de desaceleración mostrada en la Fig. 7.
Después del proceso del paso S12, el controlador 12 termina la
rutina.
En el paso S3, el controlador 12 determina si la
velocidad angular del volante 7 es el cero. Cuando la determinación
en este paso es afirmativa, el controlador 12 determina en un paso
S4 si la palanca de control de manejo de carga 8 está en
funcionamiento. Si la palanca de control de manejo de carga 8 está
en funcionamiento, esto significa que la palanca de control de
manejo carga 8 es llevada a una posición que ordena la inclinación
del mástil o el levantamiento de la horca. El controlador 12 realiza
la determinación basada en las señales de detección del sensor de
posición de palanca de control 8A.
Cuando la determinación en el paso S4 es
afirmativa, el controlador 12 controla la velocidad de rotación del
motor eléctrico 11 en un paso S5 a una velocidad seleccionada de
las velocidades predeterminadas que son determinadas por adelantado
según las posiciones de funcionamiento de la palanca de control de
manejo de carga 8. Cuando la determinación en el paso S4 es
negativa, en un paso S6 el controlador 12 para el funcionamiento
del motor eléctrico 11. Después del proceso del paso S5 o del paso
S6, el controlador programable 12 termina la rutina.
Cuando la determinación en el paso S3 es
negativa, o en otras palabras cuando el volante 7 está en
funcionamiento, el controlador 12 determina en un paso S7 si la
palanca de control de manejo de carga 8 está en una posición de
manejo de carga.
Cuando la determinación en el paso S7 es
afirmativa, el controlador 12 controla la velocidad de rotación del
motor eléctrico 11 en un paso S8 conforme a la velocidad angular
del volante 7 y la posición de funcionamiento de la palanca de
control de manejo de carga 8. Después del proceso del paso S8, el
controlador 12 termina la rutina.
Cuando la determinación en el paso S7 es
negativa, el controlador 12 determina en un paso S9 si la palanca
de control de manejo de carga 8 estaba en funcionamiento en el
momento inmediatamente precedente cuando la rutina fue realizada.
Cuando esta determinación es negativa, en un paso S10 el
controlador 12 controla la velocidad de rotación del motor
eléctrico 11 conforme a la velocidad angular del volante 7.
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Cuando la determinación en el paso S9 es
afirmativa, el controlador 12 fija el indicador de desaceleración F
en una fase de unidad en un paso S11.
Después del proceso del paso S10 o del paso S11,
el controlador 12 termina la rutina.
El controlador 12 regula así la velocidad de
rotación del motor eléctrico 11 cuando el volante 7 es manejado de
forma que la bomba hidráulica 10 suministra la cantidad requerida
de aceite de trabajo presurizado correspondiente a la velocidad
angular del volante 7 a la válvula de control del caudal de
prioridad 30.
Como se ha descrito anteriormente, la presión de
señal de carga a partir del puerto de señal de presión de carga 22
se introduce en la válvula de control del caudal de prioridad 30.
La señal de presión de carga sube tanto como la carga sobre el
dispositivo de dirección asistida 20, o en otras palabras la
cantidad requerida de aceite de trabajo presurizado aumenta, lo que
hace que el cilindro de válvula 33 se desplace en una dirección que
aumenta la proporción de aplicación de la sección B. Es decir, la
válvula de control del caudal de prioridad 30 aumenta la proporción
de distribución del aceite de trabajo presurizado al dispositivo de
dirección asistida 20 tanto como sube la presión de señal de carga.
Por consiguiente, cuando el volante 7 es manejado mientras la
palanca de control de manejo de carga 8 no está en funcionamiento,
la cantidad del aceite de trabajo presurizado distribuido al
dispositivo de manejo de carga 19 es igual al cero o casi cero.
Cuando la palanca de control de manejo de carga
8 está en funcionamiento mientras el volante 7 no está en
funcionamiento, el controlador 12 regula la velocidad de rotación
del motor eléctrico 11 de tal forma que la bomba hidráulica 10
suministra la cantidad requerida de aceite de trabajo presurizado
correspondiente a la posición de funcionamiento de la palanca de
control de manejo de carga 8 a la válvula de control del caudal de
prioridad 30. La válvula de control del caudal de prioridad 30
suministra la mayor parte del aceite de trabajo presurizado al
dispositivo de manejo de carga 19 mientras la señal de la presión
carga del puerto de señal de presión de carga 22 es baja.
Cuando tanto el volante 7 como la palanca de
control de manejo de carga 8 están en funcionamiento, el regulador
regula la velocidad de rotación del motor eléctrico 11 de tal forma
que la bomba hidráulica 10 suministra a la válvula de control del
caudal de prioridad 30 la cantidad requerida de aceite de trabajo
presurizado que es la suma de la cantidad requerida por el
dispositivo de dirección asistida 20 y la cantidad requerida por el
dispositivo de manejo de carga 19. La válvula de control del caudal
de prioridad 30 distribuye el aceite de trabajo presurizado al
dispositivo de dirección asistida 20 primero en la cantidad
requerida, y luego distribuye el aceite de trabajo residual
presurizado al dispositivo de manejo de carga 19.
Después, en referencia a la Fig. 7, será
descrita la subrutina de control de desaceleración para el motor
eléctrico 11.
En un primer paso S21, el controlador
programable 12 determina si la velocidad de rotación del motor
eléctrico es considerablemente igual a una velocidad de referencia
predeterminada R.
Cuando la determinación en el paso S21 es
afirmativa, el controlador 12 realiza el proceso de desaceleración
de un paso S26 y los pasos subsiguientes.
La velocidad de referencia R es una velocidad de
rotación del motor eléctrico 11 a la cual la inversión de giro
"kickback" no ocurre en el volante 7 incluso cuando la presión
del aceite de trabajo presurizado que está suministrado al
dispositivo de dirección asistida 20 baja debido a una disminución
repentina en la velocidad de rotación del motor eléctrico 11 cuando
el funcionamiento del dispositivo de manejo de carga 19 se para.
Una velocidad de referencia típica R es un valor dentro de una gama
de 1000-1300 revoluciones por minuto (rpm). Para
determinar el valor de la velocidad de referencia R, se determina
una gama de velocidad en la cual puede ocurrir la inversión de giro
"kickback" primero por el experimento y la velocidad de
referencia R se coloca a un valor fuera de aquella gama de
velocidad.
Cuando la determinación en el paso S21 es
negativa, el controlador 12 determina en un paso S22 si un
indicador de sincronización F1 está en la fase de unidad. El
valor inicial del indicador de sincronización F1 es el cero.
La señal de sincronización F1 se coloca en la unidad en un
paso S26 cuando la velocidad de rotación del motor eléctrico 11
iguala considerablemente la velocidad de rotación de referencia R en
el paso S21.
Cuando el indicador de sincronización F1
está en la fase de unidad en el paso S22, el controlador 12 realiza
el proceso de un paso S27 y los pasos subsiguientes. Cuando el
indicador de sincronización F1 no está en la fase de unidad
en el paso S22, el controlador 12 determina en un paso S23 si la
velocidad de rotación del motor eléctrico 11 es más alta que la
velocidad de referencia R. Cuando la velocidad de rotación del
motor eléctrico 11 es más alta que la velocidad de referencia R, el
controlador 12 disminuye la velocidad de rotación del motor
eléctrico 11 en un paso S24 a la velocidad de referencia R. Cuando
la velocidad de rotación del motor eléctrico 11 no es más alta que
la velocidad de referencia R, el controlador 12 aumenta la
velocidad de rotación del motor eléctrico 11 en un paso S25 a la
velocidad de referencia R.
Cuando la velocidad de rotación del motor
eléctrico 11 cae desde un valor que es inferior a la velocidad de
referencia R, existe una posibilidad de que ocurrirá la inversión
de giro "kickback" en el volante 7. El proceso del paso S25
previene la inversión de giro "kickback" aumentando la
velocidad de rotación del motor eléctrico 11 a la velocidad de
referencia R antes del comienzo del proceso de desaceleración de la
velocidad de rotación del motor eléctrico 11.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Después del proceso del paso S24 o del paso S25,
el controlador 12 termina la subrutina.
Por otra parte, el proceso del paso S26 y los
pasos subsiguientes proceden para disminuir la velocidad de
rotación del motor eléctrico 11 a partir de la velocidad de
referencia R en un gradiente D durante un período de tiempo
predeterminado T. La velocidad objetivo de rotación final
del motor eléctrico 11 se coloca a un valor que es ligeramente más
alto que una velocidad de rotación del motor eléctrico 11 a la cual
la bomba hidráulica 10 puede cubrir sólo la cantidad de aceite de
trabajo presurizado requerido por el dispositivo de dirección
asistida 20.
La cantidad de aceite de trabajo presurizado
requerido por el dispositivo de dirección asistida 20 depende de la
velocidad angular del volante 7, pero generalmente la bomba
hidráulica 10 puede cubrir esta cantidad cuando la velocidad de
rotación del motor eléctrico 11 está dentro de una gama de
2000-4000 rpm.
En el paso S26, el controlador 12 coloca la
señal de sincronización F1 en la unidad y comienza a contar
un tiempo transcurrido a partir del principio del proceso de
desaceleración.
En un siguiente paso S27, el controlador 12
determina si el tiempo transcurrido ha alcanzado el tiempo
predeterminado T. Cuando el tiempo transcurrido no ha alcanzado el
tiempo predeterminado T, el controlador 12 disminuye la velocidad de
rotación del motor eléctrico 11 en el gradiente D en un paso S28.
El gradiente D debería ser más pequeño o más gradual que un
gradiente normal de disminución de velocidad de rotación del motor
eléctrico 11 cuando el funcionamiento del dispositivo de manejo de
carga 19 se para en un estado en el que sólo el dispositivo de
manejo de carga 19 está en funcionamiento.
Haciendo el gradiente D gradual, la cantidad de
energía consumida por el motor eléctrico 12 aumenta. Haciendo el
gradiente D excesivo, se puede economizar el consumo de energía del
motor eléctrico 12, pero se hace muy difícil prevenir totalmente la
inversión de giro "kickback" del volante 7. El gradiente D
debería ser predeterminado conforme al tipo y la especificación del
vehículo industrial por el experimento o la simulación tal que
pueda prevenir la inversión de giro "kickback" suprimiendo el
aumento del consumo de electricidad del motor eléctrico 11. Después
del proceso del paso S28, el controlador 12 termina la
subrutina.
Cuando el tiempo transcurrido ha alcanzado el
tiempo predeterminado T en el paso S27, el controlador 12, en un
paso S29, pone tanto el indicador de desaceleración F como
el indicador de sincronización F1 a cero. El regulador
también pone el valor del temporizador a cero. Después del proceso
del paso S29, el controlador 12 termina la subrutina.
Después, en referencia a la Fig. 8, será
descrita la variación en la velocidad de rotación del motor
eléctrico 11 correspondiente a la ejecución de dicha velocidad de
rotación de control de rutina.
Antes de un tiempo t0, tanto el
dispositivo de manejo de carga 19 como el dispositivo de dirección
asistida 20 están en funcionamiento y el motor eléctrico 11 gira a
una velocidad más alta que la velocidad predeterminada R. En esta
situación, el indicador de desaceleración F está en cero. La
velocidad angular del volante 7 es más grande que cero y la palanca
de control de manejo de carga 8 está en una posición de manejo de
carga. En la velocidad de rotación de control de rutina de la Fig.
6, por lo tanto, el controlador 12 realiza el proceso del paso S8
para controlar la velocidad de rotación del motor eléctrico 11 de
tal forma que la cantidad de descarga de la bomba hidráulica 10
cubre las exigencias del dispositivo de dirección asistida 20 y del
dispositivo de manejo de carga 19, ambos en funcionamiento.
En el tiempo t0, el operador mueve la
palanca de control de manejo de carga 8 a una posición de no
funcionamiento. En consecuencia, en la rutina de control de la
velocidad de rotación la determinación en el paso S7 se vuelve
negativa. Debido a que la determinación era afirmativa en el
momento inmediatamente precedente cuando fue realizada la rutina,
la determinación en el paso S9 es afirmativa, y de ahí el
controlador 12 fija el indicador de sincronización F1 en la
fase de unidad en el paso S11.
En el siguiente momento, cuando se realiza la
rutina, la determinación en el paso S2 se vuelve negativa, y de ahí
el controlador 12 continúa con el proceso de desaceleración de la
velocidad de rotación del motor eléctrico 11 en el paso S12
realizando la subrutina de la Fig. 7.
En la subrutina, debido a que la velocidad de
rotación del motor eléctrico 11 en el tiempo t0 es más alta
que la velocidad de referencia R, la determinación en el paso
S21 es negativa y la determinación en el paso S22 es afirmativa. El
regulador 21 por lo tanto disminuye la velocidad de rotación del
motor eléctrico 11 a la velocidad de referencia R en el paso
S23.
Debido al proceso del paso S23, en el tiempo
t1 la velocidad de rotación del motor eléctrico 11 iguala la
velocidad de referencia R. De ahí, el controlador 12 coloca
la señal de sincronización F1 en la unidad en el paso S26 y
el temporizador comienza a contar en el paso S26.
A partir de entonces, hasta que el valor del
temporizador alcance el tiempo predeterminado T, el
controlador 12 disminuye la velocidad de rotación del motor
eléctrico 11 en el gradiente D en el paso S28.
\newpage
Después de que el proceso de desaceleración ha
comenzado, la determinación en el paso S21 se vuelve negativa, pero
debido a que el indicador de sincronización F1 está en la
fase de unidad, la determinación en el paso S22 se vuelve afirmativa
y el controlador 12 sigue disminuyendo la velocidad de rotación del
motor eléctrico 11 en el paso S28. Por lo tanto, como se muestra en
la Fig. 8, la velocidad de rotación del motor eléctrico 11 sigue
disminuyendo en el gradiente D.
Cuando el valor de temporizador alcanza el
tiempo predeterminado T en el tiempo t2, el
controlador 12, en el paso S29, pone el indicador de desaceleración
F, el indicador de sincronización F1, y el valor de
temporizador a cero.
En el siguiente momento, cuando se realiza el
control de rutina de la velocidad de rotación, el controlador 12
realiza el proceso del paso S10 y controla la velocidad de rotación
del motor eléctrico 11 a una velocidad de rotación objetivo
correspondiente a un caso donde sólo el dispositivo de dirección
asistida 20 está en funcionamiento, o en otras palabras una
velocidad de rotación objetivo determinada conforme a la velocidad
angular del volante 7.
Después de un tiempo t3 cuando la
velocidad de rotación del motor eléctrico 11 disminuye a la
velocidad de rotación objetivo, el controlador programable 12
controla la velocidad de rotación del motor eléctrico 11 según el
estado de operación del dispositivo de dirección asistida 20.
Al contrario, según el dispositivo conocido del
estado de la técnica cuando el funcionamiento del dispositivo de
manejo de carga 19 se para en el tiempo t1 en un estado en
el que tanto el dispositivo de dirección asistida 20 como el
dispositivo de manejo de carga 19 están en funcionamiento, la
velocidad de rotación del motor eléctrico 11 muestra una
disminución brusca como se muestra por una línea de puntos en la
fig. 8.
En la válvula de control de caudal de prioridad
30, el cilindro de válvula se desplaza hacia la dirección que
aumenta la proporción de aplicación de la sección B. Sin embargo,
esto lleva tiempo hasta que el cilindro de válvula 33 se desplace a
la nueva posición en la cual la válvula de control del caudal de
prioridad 30 distribuye la mayor parte del aceite de trabajo
presurizado al dispositivo de dirección asistida 20 debido a una
demora del cambio del equilibrio entre la presión de señal de carga
y la presión de reacción por causa de los orificios 36 y 37. Durante
el período antes de que el cilindro de válvula 33 complete su
desplazamiento a la nueva posición, una cantidad considerable del
aceite de trabajo presurizado descargado de la bomba hidráulica 10
es distribuida al dispositivo de manejo de carga 19, y por lo tanto
el dispositivo de dirección asistida 20 puede sufrir una escasez de
aceite de trabajo presurizado. Por consiguiente, el volante 7 puede
sufrir una inversión de giro "kickback".
Según el dispositivo de suministro de presión
hidráulica según esta invención, sin embargo, debido a que la
disminución en la velocidad de rotación del motor eléctrico 12 es
mucho más gradual que en el caso del estado de la técnica, la
válvula de control del caudal de prioridad 30 completa el
desplazamiento del cilindro de válvula 33 a la nueva posición, en
la cual la mayor parte del aceite de trabajo presurizado es
distribuido al dispositivo de dirección asistida 20, antes de que la
velocidad de rotación del motor eléctrico 11 alcance la velocidad
de rotación objetivo que es determinada únicamente según la
velocidad angular del dispositivo de dirección asistida 20. Por lo
tanto, el dispositivo de dirección asistida 20 no sufre una escasez
de suministro del aceite de trabajo presurizado y el volante 7 no
sufre una inversión de giro "kickback".
Según este dispositivo de suministro de presión
hidráulica, antes de continuar con el proceso de desaceleración de
la velocidad de rotación del motor eléctrico 11, el controlador 12
regula la velocidad de rotación del motor eléctrico 11 a la
velocidad de referencia R durante el período de tiempo
t0-t1. La velocidad de rotación del motor
eléctrico 11 no se mantiene a una alta velocidad durante mucho
tiempo innecesariamente y el aumento del consumo de energía para
suprimir la inversión de giro "kickback" en el volante 7 se
suprime a una cantidad mínima.
El contenido de la solicitud de Tokugan
2005-143850, con fecha de presentación del 17 de
mayo de 2005 en Japón, se incorpora aquí como referencia.
Aunque la invención ha sido descrita aquí en
referencia a ciertos modos de realización de la invención, la
invención no se limita a los modos de realización descritos
anteriormente. Las modificaciones y las variaciones de los modos de
realización descritos anteriormente se les ocurrirán a aquellos
expertos en la técnica, en el marco de las reivindicaciones.
Por ejemplo, en el modo de realización descrito
anteriormente, esta invención se aplica a un dispositivo de
suministro de presión hidráulica en una carretilla elevadora, pero
esta invención es aplicable a un dispositivo de suministro de
presión hidráulica para cualquier vehículo industrial que
suministra el aceite de trabajo presurizado a partir de una sola
bomba hidráulica al dispositivo de dirección asistida y otros
dispositivos hidráulicos.
En el modo de realización descrito
anteriormente, esta invención se describe suponiendo que el
vehículo industrial sea equipado con un dispositivo de dirección
asistida que es un dispositivo de dirección asistida totalmente
hidráulico. Esta invención es sin embargo aplicable a un vehículo
industrial equipado con un dispositivo de dirección asistida que
comprende un mecanismo de reacción que proporciona una posición de
rotación del volante para controlar el suministro de presión
hidráulica al cilindro de dirección asistida.
\newpage
Aunque el modo de realización descrito
anteriormente esté dirigido al control de un motor eléctrico 11 que
conduce una bomba hidráulica 10, esta invención es aplicable al
control de un motor de combustión interno que está adaptado para
conducir la bomba hidráulica 10, o el control de un caudal de
descarga de la bomba hidráulica 10 cuando está constituido por un
tipo de capacidad variable.
Además, en el modo de realización descrito
anteriormente, la velocidad de rotación del motor eléctrico 11 es
disminuida en un gradiente D durante un período de tiempo
t1-t2 que es más gradual que el gradiente
normal aplicado cuando el funcionamiento del dispositivo de manejo
de carga 19 está parado en un estado donde únicamente el
dispositivo de manejo de carga 19 está en funcionamiento. Sin
embargo, es también posible disminuir la velocidad de rotación del
motor eléctrico 11 en el gradiente normal, pero en cambio retardar
el principio de la disminución de la velocidad de rotación. En este
caso también, se obtiene un efecto favorable en la supresión de la
inversión de giro "kickback" en el volante 7. El hecho de
causar una demora de la disminución del caudal de descarga de la
bomba hidráulica como se reivindica en las reivindicaciones se
realiza o bien aplicando una pequeña tarifa de disminución como el
gradiente D o retardando el principio de disminución.
Claims (7)
1. Dispositivo de alimentación de presión
hidráulica para alimentar un aceite de trabajo presurizado en un
dispositivo de dirección asistida (20) y un dispositivo de manejo
de carga (19) de un vehículo industrial, que comprende:
- \quad
- Una bomba hidráulica (10) que descarga el aceite de trabajo presurizado;
- \quad
- Una válvula de control del caudal (30) que distribuye el aceite de trabajo presurizado al dispositivo de dirección asistida (20) y al dispositivo de manejo de carga (10), la válvula de control del caudal (30) que modifica un rendimiento de distribución entre el aceite de trabajo presurizado distribuido al dispositivo de dirección asistida (20) y el aceite de trabajo presurizado distribuido al dispositivo de manejo de carga (19) según una presión de señal de carga que indica una cantidad de aceite de trabajo presurizado requerida por el dispositivo de dirección (20); y un controlador (12) programado para:
- Llevar un caudal de descarga de la bomba hidráulica (10) a aumentar cuando el dispositivo de manejo de carga (19) está en funcionamiento y a disminuir cuando el dispositivo de manejo de carga (19) para de funcionar (S5, S6, S8, S10, S12);
- determinar si el dispositivo de manejo de carga (19) ha parado de funcionar en un estado en el cual el dispositivo de dirección asistida (20) y el dispositivo de manejo de carga (19) funcionan a la vez (S3, S7, S9, S11); y
- provocar un retraso en el momento de la disminución del caudal de de descarga de la bomba hidráulica (10) cuando el dispositivo de manejo de carga (19) ha parado de funcionar en un estado en el cual el dispositivo de dirección asistida (20) y el dispositivo de manejo de carga (19) funcionan a la vez (S12, S28).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo de alimentación de presión
hidráulica según la reivindicación 1, en el cual el dispositivo
comprende además un motor eléctrico (11) para arrastrar la bomba
hidráulica (10) y el controlador (12) está programado además para
controlar una velocidad de rotación del motor eléctrico (11) con el
fin de hacer que el caudal de descarga de la bomba hidráulica (10)
varíe.
3. Dispositivo de alimentación de presión
hidráulica según la reivindicación 2, en el cual el controlador
(12) está programado además para disminuir la velocidad de rotación
del motor eléctrico (11) a una velocidad de disminución
predeterminada (D) que es inferior a una velocidad de disminución
aplicada cuando el dispositivo de manejo de carga (19) para de
funcionar en un estado en el cual sólo el dispositivo de manejo de
carga (19) funciona (S12, S28), con el fin de provocar un retraso en
el momento de la disminución del caudal de descarga de la bomba
hidráulica
(10).
(10).
4. Dispositivo de alimentación de presión
hidráulica según la reivindicación 3, en el cual el vehículo
industrial comprende un volante (7), el dispositivo de alimentación
de presión hidráulica comprende además un captador (24) que detecta
una velocidad angular del volante (7), y el controlador (12) está
programado además para controlar la velocidad de rotación del motor
eléctrico (11) con el fin de llevar el caudal de descarga de la
bomba hidráulica (10) a coincidir con un caudal de descarga que
corresponde a la velocidad angular del volante (7) (S10).
5. Dispositivo de alimentación de presión
hidráulica según la reivindicación 4, en el cual el controlador
(12) está programado además para controlar la velocidad de rotación
del motor eléctrico (11) con el fin de llevar el caudal de descarga
de la bomba hidráulica (10) a coincidir con un caudal de descarga
que corresponde a la velocidad angular del volante (7) (S10),
después de haber disminuido la velocidad de rotación del motor
eléctrico (11) a una velocidad de disminución predeterminada (D)
durante un período de tiempo (7) predeterminado, cuando el
dispositivo de manejo de carga (19) ha dejado de funcionar en un
estado en el cual el dispositivo de dirección asistida (20) y el
dispositivo de manejo de carga (19) funcionan a la vez.
6. Dispositivo de alimentación de presión
hidráulica según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en
el cual el controlador (12) está programado además para regular la
velocidad de rotación del motor eléctrico (11) con relación a una
velocidad de referencia (R) predeterminada (S23, S24) antes de
provocar un retraso en el momento de la disminución del caudal de
descarga de la bomba hidráulica (10), cuando el dispositivo de
manejo de carga (19) se ha parado en un estado en el cual el
dispositivo de dirección asistida (20) y el dispositivo de manejo de
carga (19) funcionan a la vez.
7. Procedimiento de alimentación de presión
hidráulica para alimentar un aceite de trabajo presurizado en un
dispositivo de dirección asistida (20) y en un dispositivo de
manejo de carga (19) de un vehículo industrial, un vehículo que
comprende una bomba hidráulica (10) que descarga el aceite de
trabajo presurizado y una válvula de control del caudal (30) que
distribuye el aceite de trabajo presurizado al dispositivo de
dirección asistida (20) y al dispositivo de manejo de carga (10), la
válvula de control del caudal(30) modifica un ratio de
distribución entre el aceite de trabajo presurizado distribuido al
dispositivo de dirección asistida (10) y el aceite de trabajo
presurizado distribuido al dispositivo de manejo de carga (19) según
una presión de señal de carga que indica una cantidad de aceite de
trabajo presurizado requerida por el dispositivo de dirección (20),
el procedimiento comprende las etapas que
consisten en:
consisten en:
- \quad
- Llevar un caudal de descarga de la bomba hidráulica (10) a aumentar cuando el dispositivo de manejo de carga (19) funciona y a disminuir cuando el dispositivo de manejo de carga (19) para de funcionar (S5, S6, S8, S10, S12);
- \quad
- Determinar si el dispositivo de manejo de carga (19) para de funcionar en un estado en el cual el dispositivo de dirección asistida (20) y el dispositivo de manejo de carga (19) funcionan a la vez (S3, S7, S9, S11); y provocar un retraso en el momento de la disminución del caudal de descarga de la bomba hidráulica (10) cuando el dispositivo de manejo de carga (19) para de funcionar en un estado en el cual el dispositivo de dirección asistida (20) y el dispositivo de manejo de carga (19) funcionan a la vez S12, S28.
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