JP2004149117A - 産業用トラックを操縦する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 異なる操縦動作モードにおいて信頼性が高く安全な動作を可能にする操縦装置を装備した産業用トラックを提供する。
【解決手段】 産業用トラックを操縦する方法であって、少なくとも操縦制御装置２８と移動制御装置３０を備えた制御ユニットを有し、前記操縦制御装置２８が、３本または４本の操縦可能な車輪について異なる操縦動作モードを設け、これらの車輪が、基本位置を開始地点として制御され、各操縦動作モードが少なくとも１つの移動パラメータのセットと、前記移動制御装置４０が実操縦動作モードに関連したセットを使用して、前記産業用トラックの駆動および／またはブレーキを制御することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は産業用トラックを操縦する方法および装置に関する。

ドイツ特許第４３ ０３ ３４２号は、相互に独立した操縦が可能であり、各々にサーボモータが連結された数本の車両軸を装備した、フォークリフトに端部荷重、側部荷重を行うための操縦装置を明らかにした。１組のギアを介して非常に低速化された高速電気モータがサーボモータとして装備されている。各操縦コンピュータがサーボモータのために制御信号を生成する。

国際公開公報第９３／０２９０６号は、多数の制御モードを備えた操縦可能な前後輪を装備した車両を明らかにした。或る制御モードから別の制御モードへと変換するように出される指示は、このような車輪をそれぞれグループで変換するというものである。これにより、移動中に或る操縦モードから次の操縦モードへと変換することが可能になった。

ドイツ特許第３９ ４２ ４９４号は、４輪操縦車両用の後輪操縦装置を明らかにした。直線移動を修正するために、前輪操縦力、前輪横力、車両の横加速を検出する測定装置を配備した。車輪位置の修正は、これらの力と側方加速を実質的にゼロにする方法で成される。

英国特許第２ ２３２ ９４１ Ａ号は動力車用の操縦装置を明らかにした。この動力車では、後輪が前輪の操縦角度と車両速度に従って計算される。速度を考慮するために、前輪と後輪の回転速度を測定する。後輪用の操縦角度ロックは速度商に従って制御される。

ドイツ特許第３９ １１ ４５３ Ａ１号は、車両の後輪をばねによって付勢することにより、後輪を操縦に適した自然な位置にする後輪操縦装置を明らかにした。後輪操縦機構は後輪をこの抵抗に対して調節する。

欧州特許第０ ５１２ ５９１号は、前輪の操縦角度ロックに従って、左側または右側のいずれかの後輪を制御する後輪操縦装置を明らかにした。
ドイツ特許第４３ ０３ ３４２号 国際公開公報第９３／２０９０６号 ドイツ特許第３９ ４２ ４９４号 英国特許第２ ２３２ ９４１ Ａ号 ドイツ特許第３９ １１ ４５３ Ａ１号 欧州特許第０ ５１２ ５９１号

本発明の目的は、異なる操縦動作モードにおいて信頼性が高く安全な動作を可能にする操縦装置を装備した産業用トラックを提供することである。

本発明によれば、この目的は請求項１の特徴によって達成される。有用な形態によって従属請求項の内容が構成される。

この方法は、少なくとも１つの操縦制御装置によって異なる操縦動作モードで動かされる３本またはそれ以上の操縦可能車輪を装備した産業用トラックに関するものである。このような操縦動作モードの一例は通常移動であり、この通常移動では、産業用トラックを操縦するために、全ての車輪が車両の縦方向に対して０°の角度の方向に向けられ、１本の車輪のみが制御される。これとは反対に、例えば変更された通常移動では、全ての車輪がやはり車両の縦方向に対して０°の角度の方向に向けられるが、全輪操縦が実行される。さらに、産業用トラックは、事前設定した値に従って駆動の制御を実施する移動制御装置を備えている。操縦制御装置および移動制御装置は産業トラックの制御に属する。この制御装置は、物理的に分離している複数の制御ユニットとして設けるか、または１つの制御ユニットに一体に設けることができる。さらに、操縦制御装置のような制御ユニットはより高いランクの制御を実行することができる。本発明によれば、各操縦動作モードは、これに関連した少なくとも１つの移動パラメータのセットを備えている。移動制御装置は、実操縦動作モードに関連したセットを使用して、産業用トラックの駆動および／またはブレーキを制御する。本発明の利点は、安全な走行性能を確実にするこれらの移動パラメータのみが、費用効率的な方法で産業用トラックの操縦者に自動的に供給されることである。移動パラメータのセットを選択して事故の危険性を減少させることで、車両の制御可能性と、ひいては安全性が向上する。この解決法は現存の制御部に実現できるため、追加のコストが発生することがない。

本発明による方法の好ましい継続的形態では、移動パラメータの各セットが移動パラメータとして最大速度を含んでいる。最大加速を移動パラメータとして追加提供することが好ましい。別の有利な形態では、移動パラメータのセットはこれに加えて減速の値、特に、逆転ブレーキおよび／または惰行ブレーキのための値を含んでいる。さらに、操縦車輪ギア比率および緊急停止傾斜のためのパラメータを備えるのも好ましい。

速度、加速および／または減速の最大値に対する移動パラメータによる制限は、特定の操縦動作モードにおける産業用トラックの過積載または不安定な位置を防止する目的を果たす。

或る操縦動作モードでは、車輪は、産業用トラックが実質的に適切に方向転換を行う基本位置を有する。移動パラメータの各セットはその駆動の最大速度を、好ましくは時速約４ｋｍの速度に規制する。速度規制を行うことで、運転者に作用する遠心力と負荷が過剰になることを確実に防ぐ。この操縦動作モードでは、０〜９段階で、加速が５、遅延が３に規制される。

本発明の目的は、さらに、操縦制御部と移動制御部を有する産業用トラックを操縦するための装置によっても達成される。操縦制御部と移動制御部はデータバスを介して相互接続しており、データおよび制御信号を交換できるようになっていることが好ましい。本発明の装置では、操縦制御部が移動制御部へ信号を送信し、この信号が、移動制御部に受信されることにより、駆動を制御するためにどの操縦動作モードが、ひいてはどの移動パラメータのセットが供給されるかを移動制御部に知らせる。換言すれば、移動制御部は、実操縦動作モードとは独立して機能するという意味である。

或る好ましい形態では、駆動輪用の操縦制御装置が移動制御装置のための信号を生成する。或る好ましい形態では、ＣＡＮバスがデータバスとして供給される。

これ以外の、全ての車輪の基本設定が車両の縦方向に対して９０°の角度で交差する別の操縦動作モードでは、移動パラメータの各セットが最大加速値を有する。交差線移動とも呼ばれる操縦動作モードでは、被駆動輪は中心から相当に外れて配置されているので、過剰な加速の最中に相当量の慣性が生じるため、車両本体の曲がりおよび捻れが発生する可能性がある。これらを回避するためには、交差線移動中の最大加速を規制する。操縦ギア比率を増加させて、操縦車輪ロックに対する車両の過敏な反応を防ぐことが好ましい。
以降では、図面を参照しながら本発明の方法をより詳細に説明する。

移動パラメータのセットを選択して事故の危険性を減少させることで、車両の制御可能性と、ひいては安全性が向上する。この解決法は現存の制御部に実現できるため、追加のコストが発生することがない。

図１ａ〜図１ｅは、車両本体１４に駆動輪１２を備えた産業用トラック１０の図を概略的に示している。さらに、操縦可能な耐荷重車輪１６、１８が耐荷重アーム２０、２２上に設けられている。

図１ａは、基本位置において、駆動輪と耐荷重車輪が車両の縦方向Ａに対して０°の角度を囲む状態にある間の通常移動を示す。操縦は、通常移動中に駆動輪を介して独占的に実行される。操縦角度はここでは±９５°に制限されるか、あるいは３６０°の連続操縦が実行される。

図１ｂは、図１ａの通常移動の基本位置と変わらない、多少変更された通常移動の基本位置を示す。しかし、通常移動では、両方向矢印で示す配置において４輪操縦が行われる。ここでは、非常に狭い空間内で可能な限り高い運動性を実現するために、駆動輪と耐荷重車輪の操縦角度が操縦角度ロックに従ってそれぞれ調節される。ここでは操縦角度ロックは±９５°か、あるいは３６０°の連続操縦が実行される。

図１ｃは、駆動輪と耐荷重車輪が車両の縦方向に対して９０°の角度で横方向に交差して位置付けされている間の交差線移動の基本位置を示す。両方向矢印で示すように、操縦は操縦制御装置を備えた耐荷重車輪を介して実行され、この操縦制御装置は、移動方向と現在の車輪位置を考慮して、左または右方向への車輪位置変更を行うか否かを区別する。左および右方向とはそれぞれ、操縦者の場所からピックアップする負荷へ向かう、つまり、車両本体から耐荷重アームまでの照準線に関してを指す。

図１ｄは、右方向への対角線移動を行う車輪の基本位置を示す。全ての車輪は、「通常移動」の基本位置に対して４５°の角度で右方向に方向転換される。両方向矢印で示すように、４輪操縦は、操縦角度ロックに従って駆動輪と耐荷重車輪の操縦角度に差異を持たせることで実行される。右方向への対角線移動に関連して、基本設定において全ての車輪を４５°の角度で左方向に方向転換するさらなる操縦動作モードがある。

図示はしていないが、基本位置において車輪が車両の縦方向と整列する平行移動もある。４輪操縦は、変更された通常移動中と同様に、平行移動中にも行われる。しかしここでは、操縦は、３本全ての車輪を同じ操縦角度で動かすように実施される。平行移動操縦動作モードにより、車両の縦軸を方向転換することなく、車両を対角線および交差方向において移動することができる。

図１ｅは、最小のスペースにおいて方向転換を可能にする操縦動作モードを示す。駆動輪は、車両の縦方向に対して横断する形で配置され、耐荷重車輪は産業用トラックが車輪間に設けられた回転の中心Ｍ周囲で運動するように配置されている。この場合、操縦車輪は停止状態にある。

図２は、制御の流れを示すブロック線図である。２本の耐荷重車輪と１本の駆動輪を配備した産業用トラックの制御は、３つの独立した操縦制御装置２４、２６、２８を備えている。操縦制御装置２４〜２８は車輪１本毎に設けられている。操縦角度の設定点は中央制御ユニット３０において計算される。制御ユニット３０には、設定点センサシステム３４によって決定される実操縦車輪位置３２が与えられている。有利な形態では、この制御が操縦制御装置の１つに一体形成されている。

さらに制御ユニット３０には、ポテンショメータ３８を介してアクセルペダル位置３６が与えられている。このようなデータが、移動制御装置４０内で移動パラメータ４２の実セットに従って処理される。

この例では、移動パラメータのセットは中央制御ユニット３０によって事前決定されるのではなく、駆動輪の操縦制御装置２８が、ＣＡＮバス４６が割り当てたいわゆるＣＡＮ電報４４を供給する。しかし、操縦制御装置２８が他の操縦制御装置のマスター制御装置として、また恐らくは移動制御装置としても機能することで、制御ユニット３０の任務を担うことが可能である。この場合、ＣＡＮバスとは、コントロール・エリア・ネットワークバスを意味する。データライン４８を経由して、実操縦動作モードのためのメッセージが移動制御装置４０に到着する。次に、移動制御装置４０がこの実操縦動作モードのためのメッセージに応答して、移動パラメータの各セットを選択する。

移動パラメータは、移動速度、加速、逆転ブレーキ、惰行ブレーキを含む。１つまたは複数の移動パラメータが異なる移動パラメータのセット内で同じでないことがわかる。同様に、いくつかの操縦動作モードが同じ移動パラメータのセットを使用することができる。操縦動作モード「最小スペース内で方向転換を行う」は、移動の速度を時速約４ｋｍに規制し、その結果運転者と負荷に対して生じる遠心力を制限する。同時に、交差線移動動作モードにおいて、産業用トラックの加速と移動速度が時速約８．５ｋｍに規制される。通常移動で時速約１２ｋｍの最大移動速度が可能になる。

例として、以下に、円形移動、通常移動、変更した通常移動、交差線移動、並行移動、対角線移動の操縦動作モードについての移動パラメータの１セットを各々の例として示す。各々のパラメータのセットは次に示す量を有し、すなわち加速、惰行ブレーキ、逆転ブレーキ、移動速度、緊急停止傾斜、操縦車輪ギア比率である。緊急停止傾斜および操縦車輪ギア比率はそれぞれ異なる２つの減速であり、一方、移動パラメータ内で、絶対量、つまりｋｍ／ｈが最大移動速度について事前決定される。さらに、操縦車輪ギア比率が修正ギア比率、移動パラメータとして与えられる。緊急停止傾斜と同様に、惰行ブレーキおよび逆転ブレーキによる加速、遅延が、０〜９段階の範囲のパラメータとして与えられる。パラメータでの表示には、値を事前決定でき、駆動、バッテリ等毎に独立して設定することができるという利点がある。緊急停止傾斜は、緊急時にブレーキを掛ける強度を表す移動パラメータである。

例として、異なる操縦動作モードのパラメータのセットを示す。

様々な操縦動作モードのための車輪の基本設定を示す。 制御部のブロック線図を示す。

符号の説明

１０ 産業用トラック
１２ 駆動輪
１４ 車両本体
１６、１８ 耐荷重車輪
２０、２２ 耐荷重アーム
２４、２６、２８ 操縦制御装置
３０ 中央制御ユニット
４０ 移動制御装置

Claims (11)

1. 産業用トラックを操縦する方法であって、少なくとも操縦制御装置と移動制御装置を備えた制御ユニットを有し、前記操縦制御装置が、３本または４本の操縦可能な車輪について異なる操縦動作モードを備え、これらの操縦される車輪が、基本位置を開始地点として制御され、
   各操縦動作モードが少なくとも１つの移動パラメータのセットに関係付けられ、
   前記移動制御装置が実操縦動作モードに関連した前記移動パラメータのセットを使用して、前記産業用トラックの駆動および／またはブレーキを制御する、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記移動パラメータの各セットが、１つのパラメータとして最大速度を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記移動パラメータの各セットがさらに、最大加速を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記移動パラメータの各セットがさらに、特に逆転ブレーキおよび／または惰行ブレーキについて最大減速の値を有することを特徴とする請求項２または３に記載の方法
5. 前記車輪が、操縦動作モードのうちの１つにおける基本位置を有し、その結果、最大速度を規制する移動パラメータのそれぞれのセットの応じて、適切に方向転換されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記最大速度が時速約４ｋｍに規制されていることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記移動パラメータが操縦動作モードに最大加速値を有し、前記操縦動作モードの基本設定において、全ての車輪が前記車両の縦方向に対して９０°の角度で交差して位置していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記移動パラメータが該操縦動作モードにおいて操縦車輪ギア比率を増大させ、前記操縦動作モードの基本設定において、全ての車輪が該車両の縦方向に対して９０°の角度で交差して位置していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 少なくとも１つの操縦制御装置と、１つの移動制御装置を備えた産業用トラックを操縦する装置であって、前記操縦制御装置と移動制御装置が好ましくはデータバスによって相互接続しており、前記操縦制御装置が信号を供給し、前記信号が、前記移動制御装置によって受信されることにより、駆動制御において、どのパラメータセットが与えられるかを前記移動制御装置に知らせる方法。
10. １つの駆動輪を方向設定する操縦制御装置が、前記移動制御装置のために信号を生成することを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. ＣＡＮバスがデータバスとして用いられることを特徴とする請求項８または９のいずれか１項に記載の方法。
    

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