ITMI971670A1 - Dispositivo motore elettrico per un veicolo per trasporti interni - Google Patents

Description

Descrizione

L'invenzione si riferisce ad un dispositivo motore elettrico per un veicolo per trasporti interni, conformemente alla definizione introduttiva della rivendicazione 1.

Dal DE 30 33 541 Al è divenuto noto un dispositivo regolatore per regolare numero di giri del motore-elettrico in dipendenza del segnale di uscita di un trasduttore dei valori prescritti, azionabile da un guidatore, per un dispositivo di azionamento ibrido in serie.

Dal DE-PS 688 636 è divenuto noto un dispositivo di frenatura per veicoli con motori di azionamenti elettrici in cui la frenatura elettrica viene influenzata in dipendenza della pressione nella conduttura di frenatura del freno meccanico.

Dal DE 42 20 277 Al è divenuto noto il fatto di aumentare un segnale del combinatore di marcia (proveniente da un trasduttore dei valori prescritti), in caso di brusco aumento nella forma di una rampa di tensione, gradualmente al valore 1104/97/V

di segnale preassegnato. In tal modo si evita un sovraccarico del cambio di velocità e si ottiene un ottimale comportamento di avviamento. In questo stato della, tecnica ciò avviene in quanto la funzione di tensione viene suddivisa in due sezioni, e precisamente una con prima sezione a rampa soltanto iniziale di grande pendenza, in cui la tensione in una frazione dell'intervallo di tempo preassegnato raggiunge un valore intermedio e una seconda sezione a rampa di minore pendenza, che si estende dal valore di tensione intermedio al preassegnato valore di tensione.

Una pluralità di tali funzioni di tensione è memorizzabile nel circuito di comando e può essere selezionata a piacere dal guidatore od in altro modo. dal DE- 11 86 136 è anche noto con l'accelerazione e decelerazione di un dispositivo di azionamento regolato, il fatto di scegliere da prima una rampa ascendente, in un ulteriore terzo una rampa discendente e nel terzo terzo una rampa nuovamente ascendente da sopprimere vibrazioni di una massa azionata durante l'accelerazione oppure la decelerazione.

Per la frenatura di un dispositivo motore elettrico sono disponibili diverse possibilità. E' sempre previsto un freno meccanico azionato mediante un pedale del freno. Inoltre ha luogo una frenatura elettrica, che o può essere · una frenatura a corrente continua con perdite oppure una frenatura a controcorrente rispettivamente a generazione. Per l'ulteriore descrizione non si fa differenza fra le diverse forme per produrre una coppia di frenatura elettrica.

Nella frenatura elettrica di un veicolo per trasporti interni generalmente si distinguono tre modalità di funzionamento, e precisamente il freno ad inversione, il freno a pedale ed il freno a proseguimento per rotolamento. Nel freno ad inversione viene commutato l'interruttore della direzione di marcia, per cui il motore opera ora a generazione. Nel caso dell'inversione non è necessario che il guidatore liberi il trasduttore di valori prescritti. Nel freno a proseguimento per rotolamento il processo di frenatura ha luogo in quanto il guidatore ha liberato il trasduttore dei valori prescritti, ossia preassegna un numero di giri 0. Infine è noto il fatto che di coadiuvare il freno meccanico durante l'azionamento del pedale del freno mediante un freno elettrico. In pratica si procede che in modo tale che con l'ausilio di un pressostato nella conduttura dei freni si misura se la pressione di frenatura supera un valore definito, ad esempio un bar. Una volta raggiunta questa pressione rispettivamente superata questa pressione, inizia aggiuntivamente una coppia frenante elettrica. La frenatura a pedale elettrica può essere impostata di intensità tale che il freno meccanico interviene pochissimo, per cui anche frenando il "comando" del veicolo per trasporti interni avviene sostanzialmente mediante il trasduttore dei valori prescritti. Da ciò segue un cosiddetto comportamento di marcia idrostatico, come è noto in combinazione con veicoli per trasporti interni funzionanti con motricità a combustione e tensione, in cui il motore a combustione tramite una trasmissione idrostatica (pompa e idromotore) e agisce sulla ruota motrice.

Freno ad inversione, a proseguimento per rotolamento e a pedale possono essere impostati indipendentemente fra di loro mediante rispettivamente un parametro, i quali parametri vengono impostati su differenti valori.

Le menzionate funzioni di trasferimento impostabili freno a proseguimento per rotolamento a pedale e oppure ad inversione sono divenute note fino ad ora soltanto per dispositivo di azionamento a corrente continua non regolato. Tuttavia esiste crescentemente l'esigenza di impiegare dispositivi motori regolati, specialmente dispositivi motori a corrente trifase regolati .

L'invenzione si pone pertanto il compito di realizzare un dispositivo motore elettrico per veicoli per trasporti interni, che nel caso di un motore elettrico regolato nel numero di giri anche nel funzionamento di frenatura presenta un soddisfacente comportamento di marcia.

Questo problema viene risolto mediante le caratteristiche della rivendicazione l.

Con l'invenzione in maniera di per sé nota si prevede un dispositivo regolatore per regolare il numero di giri del motore in dipendenza del segnale di uscita di un trasduttore dei valori prescritti azionabile da un guidatore. Il numero di giri effettivo ad esempio può essere determinato da un generato tachimetrico. Come già menzionato un circuito regolatore ha il compito di minimizzare il più rapidamente possibile scostamenti fra valore prescritto e valore effettivo. Si intendono regolare rapidamente variazioni del valore effettivo prodotte ad esempio da disturbi esterni, ad esempio da irregolarità del pavimento, soglie o similari. Pertanto il regolatore dovrà presentare un buon comportamento nei confronti delle irregolarità. Un comportamento di guida (rapida regolazione in caso di variazione del valore prescritto) in un circuito regolatore di elevato guadagno non sempre è desiderato. Se ad esempio il guidatore toglie il piede dal pedale acceleratore, è possibile che esso intende in verità affermarsi speditamente e tuttavia non intende effettuare una frenatura a fondo. Tuttavia senza particolari accorgimenti il circuito regolatore nel caso di un regolatore veloce e di un potente motore effettuerebbe una frenatura a fondo. Inoltre può esistere l'esigenza che il dispositivo motore reagisca differentemente a variazioni di valori prescritti preassegnate dal guidatore, ad esempio che consenta di effettuare speditamente l'arresto, eseguire lentamente per rotolamento oppure di avvicinarsi per rotolamento ad uno scaffale. In tali casi 1'invenzione prevede che il comportaménto di guida del.regolatore venga "moderato". Nel caso in questione questo comportamento modificato del circuito regolatore si riferisce ai processi di frenatura precedentemente menzionati.

Inoltre l'invenzione prevede pertanto uno stadio di transizione, che converte il segnale di valore prescritto del traduttore di valori prescritti, nel caso di una brusca riduzione del segnale di valore prescritto, in base ad una preassegnata caratteristica prescritta, in un segnale di entrata stabilizzato del regolatore. Una caratteristica può essere una retta oppure una curva desiderata di andamento a piacere. Preferibilmente una pluralità di tali caratteristiche è memorizzata in una memoria, cosicché prima della messa in funzione oppure anche durante il funzionamento si può scegliere una caratteristica desiderata.

La caratteristica prescritta o funzione di transizione nel caso 'della frenatura ha il compito di evitare brusche variazioni di velocità ed ottimizzare quindi il comportamento di marcia anche durante ilprocesso di frénatura.

Ugualmente soprattutto nel caso di un regolatore a guida stretta ha luogo un preciso inseguimento del numero di giri corrispondentemente alla caratteristica preassegnata. Tuttavia sono pensabili casi nei quali anche adottando la funzione di transizione si verificano situazioni di marcia indesiderate. Nel caso del freno di proseguimento per rotolamento nel piano il regolatore ad esempio provvede affinché il veicolo prosegua per rotolamento in modo relativamente lento. Vengono regolate irregolarità nella forma di soglie o similari. Quando tuttavia il veicolo supera una pendenza e il guidatore togliendo dal pedale acceleratore commuta nel funzionamento di frenatura "freno a proseguimento per rotolamento" la velocità in seguito alla pendenza può rallentare più rapidamente di quanto corrisponde alla caratteristica impostata. In base allo scostamento di regolazione che in taso si verifica il regolatore tende di nuovo ad eliminare questo, ossia il dispositivo motore accelera il veicolo. Ciò è particolarmente sgradito poco prima della fine di una pendenza, in cui ad esempio le ruote anteriori si muovono già nel piano. Si imposta un comportamento di marcia imprevisto. Indipendentemente da ciò esiste La norma che quando il pedale acceleratore non" azionato va esclusa una accelerazione del dispositivo motore. Qui interviene una ulteriore caratteristica dell'invenzione nella forma di uno stadio di correzione, che durante il funzionamento del dispositivo regolatore nell'intervallo della caratteristica corregge il valore sulla caratteristica prescritta sul valore prescritto del numero di giri, quando il valore effettivo del numero di giri è notevolmente inferiore al valore corrispondente sulla caratteristica prescritta. L'andamento della caratteristica prescritta rimane del resto conservato. Pertanto con l'invenzione viene spostato l'andamento della caratteristica. Il numero di giri prescritti non corrisponde più al valore della caratteristica impostata ma temporaneamente non è superiore al numero di giri effettivo .

Similmente avviene per il freno a pedale e il freno ad inversione. ,Qualora in uno di questi funzionamenti di frenatura durante la funzione transitoria si verifichi una riduzione significativa del valore effettivo rispetto al valore prescritto, quando non viene più regolato ma ha luogo una correzione" del valore prescritto sul valore effettivo. In tal modo si conserva in verità il fondamentale . comportamento di decelerazione del veicolo come è preassegnato dalla caratteristica, senza che si verifichino bruschi scossoni o addirittura accelerazioni.

Nel noto funzionamento di frenatura "freno a pedale" è opportuno un energico coadiuvamento mediante il freno elettrico e precisamente fino ad ora già in caso di azionamento relativamente leggero del pedale del freno. In tal modo si coadiuva ottimalmente il freno meccanico. Per questo caso non è più possibile effettuare una leggera frenatura con il pedale del freno, poiché si attiva immediatamente il coadiuvamento di frenatura elettrico, e precisamente non appena con l'azionamento del pedale e del freno si è raggiunta una pressione di frenatura impostata relativamente piccola. In una esecuzione dell'invenzione in un primo intervallo della pressione di frenatura viene effettuato un coadiuvamento del freno meccanico soltanto tramite il freno a proseguimento per rotolamento e solo al superamento di un preassegnato valore di pressione, ad esempio 30 bar, si inserisce il freno elettrico con la -, corrispondente caratteristica di transizione. In tal modo il guidatore può azionare leggermente il pedale del freno e frenare con precisione (corrispondentemente al parametro per il freno a proseguimento per rotolamento) non appena la forza sul pedale, ad esempio non produce pressione superiore a 30 bar. Poiché il guidatore durante la frenatura non aziona il pedale acceleratore, il dispositivo motore secondo l'invenzione si trova nel modo "freno a proseguimento per rotolamento".

Quando il freno meccanico opera con coaiduvamento del "freno a proseguimento per rotolamento" , ossia quando si frena solo leggermente meccanicamente, influenze esterne sul veicolo possono portare ad una perdita di velocità più rapida di quanto preassegnato dalla caratteristica. Anche in questo caso è possibile correggere il valore prescritto, non appena si è verificato uno scostamento significativo del valore effettivo.

Lo stesso vale per la frenatura meccanica con forte coadiuvamento di frenatura elett rica. Anche qui può venirificarsi che nonostante una "frenatura relativamente forte, la velocita rispettivamente il numero di giri diminuisce ancora più rapidamente di quanto preassegnato dalla caratteristica prescritta. Una volta verificatosi questo caso il valore prescritto viene corretto sul valore effettivo. Si evita una accelerazione attiva mediante il regolatore.

L'invenzione verrà illustrata in seguito in base ad un esempio di realizzazione.

L'unica figura mostra un diagramma, in cui è riportato il numero di giri in funzione del tempo di un motore asincrono.

Si supponga che il guidatore di un non mostrato veicolo per trasporti interni abbia impostato il trasduttore di valori prescritti, ad esempio un pedale, su un valore che nel disegno corrisponde ad nsollx1. Il veicolo marcia con la velocità impostata e regolata fino a quando si verifica una variazione sul trasduttore di valori prescritti. Nel quadro in questione si supponga che il guidatore stacchi il piede dal pedale acceleratore, per cui interviene il freno a proseguimento per rotolamento. Nella stadio di transizione è memorizzata una pluralità di funzioni o caratteristiche di transizione che sono indicate con fino ad an. Esse preassegnano l'andamento del numero di giri e quindi della velocità fino al completo arresto. Nel caso in questione l'andamento è lineare, il che tuttavia non è obbligatorio. Si comprende che si può prevedere una similare famiglia di caratteristiche per la frenatura a pedale rispettivamente la frenatura ad inversione. Tramite i tre parametri di frenatura viene scelta rispettivamente una caratteristica .

L'inizio della frenatura a proseguimento per rotolamento è indicato nel disegno con t1. Si supponga che in un istante t' il numero di giri non sia ad esempio n(t'), il che corrisponderebbe al valore prescritto preassegnato dalla caratteristica a2, ma sia nist (t'). In tal modo sussiste un considerevole spostamento' di regolazione indicato con d nella figura. Questo scostamento di regolazione ad esempio può essere provocato dal fatto che un veicolo supera una pendenza oppure in seguito ad altre influenze esterne viene decelerato più di quanto previsto. Il regolatore è tentato di compensare questo scostamento e dovrebbe necessariamente accelerare il dispositivo motore, per raggiungere di nuovo la caratteristica a2. Tuttavia ciò non avviene con l'invenzione, ma il valore prescritto n(t') viene ridotto al valore prescritto nist (t'), in altre parole il valore prescritto viene portato a seguire il valore effettivo. Nell'istante t' quindi dalla caratteristica a2 si commuta sulla caratteristica a2., che raggiunge il numero dei giri 0 in un istante anticipato.

Un similare comportamento di correzione può essere illustrato per il freno a pedale o il freno ad inversione.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo motore elettrico per un veicolo per trasporti interni con un dispositivo regolatore per regolare il numero di giri del motore elettrico in dipendenza del segnale di uscita di un trasduttore dei valori prescritti azionabili da un guidatore, caratterizzato da - un dispositivo di frenatura, in cui tramite un pedale è possibile azionare un freno meccanico e parallelamente a questo un freno elettrico, e - inoltre da uno stadio di transizione che converte il segnale di valore prescritto del numero di giri del trasduttore dei valori prescritti, nel caso di una variazione di almeno una caratteristica prescritta preassegnata, corrispondentemente in un segnale di entrata stabilizzato del dispositivo regolatore e - inoltre da uno stadio di transizione, che durante il funzionamento del dispositivo regolatore nell'intervallo della caratteristica corregge il valóre sulla caratteristica prescritta sul valore effettivo del numero di giri, quando il valore effettivo del numero di giri è notevolmente inferiore al valore corrispondente sulla caratteristica prescritta.
2. 2. Dispositivo motore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dall'applicazione su un freno elettrico a proseguimento per arrotolamento, in cui il numero di giri viene ridotto in base ad una caratteristica selezionabile, quando il guidatore imposta il trasduttore dei valori prescritti sulla posizione di azzeramento.
3. 3. Dispositivo motore secondo la rivendicazione 1 e 2, caratterizzato dal fatto che un sensore di pressione in dipendenza della forza di frenatura agente del pedale del freno fornisce un segnale di pressione, cosicché il freno elettrico a proseguimento per rotolamento a un'azione coadiuvante, quando la pressione è inferiore ad un valore di pressione preassegnato ed un freno elettrico a pedale agisce coadiuvante il freno meccano a pedale quando la pressione è superiore al valore di pressione preassegnato.
4. 4. Dispositivo motore secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 3, caratterizzato dall'applicazione su un freno elettrico ad inversione, in cui con l'ausilio di un commutatore della direzione di marcia viene invertito il senso di rotazione del motore e il numero di giri viene ridotto in base ad una caratteristica selezionabile.
5. 5. Dispositivo motore secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzato dal fatto che è previsto un motore a corrente trifase regolabile nel numero di giri.