KR100503400B1 - 정보 처리 기능을 갖는 하역 차량용 제동 시스템 - Google Patents

정보 처리 기능을 갖는 하역 차량용 제동 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100503400B1
KR100503400B1 KR10-2000-7003324A KR20007003324A KR100503400B1 KR 100503400 B1 KR100503400 B1 KR 100503400B1 KR 20007003324 A KR20007003324 A KR 20007003324A KR 100503400 B1 KR100503400 B1 KR 100503400B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
braking force
caster
brake
vehicle
braking
Prior art date
Application number
KR10-2000-7003324A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010024329A (ko
Inventor
제이. 셔먼니콜라스
씨. 스티븐스리처드
Original Assignee
크라운 이큅먼트 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 크라운 이큅먼트 코포레이션 filed Critical 크라운 이큅먼트 코포레이션
Publication of KR20010024329A publication Critical patent/KR20010024329A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100503400B1 publication Critical patent/KR100503400B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/006—Dynamic electric braking by reversing current, i.e. plugging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/24—Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
    • B60L7/26—Controlling the braking effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/18—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to vehicle weight or load, e.g. load distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/26—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/26—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels
    • B60T8/266—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels using valves or actuators with external control means
    • B60T8/267—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels using valves or actuators with external control means for hybrid systems with different kind of brakes on different axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/24—Electrical devices or systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • B60L2200/42—Fork lift trucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/26—Vehicle weight

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Handcart (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

컴퓨터 제어식 제동 시스템은, 서비스 브레이크 요청에 응답하여 제동력을 계산하기 위해서 하역 차량의 전체 차량 중량과 최대 허용 차량 속도를 이용한다. 캐스터 브레이크가 설치된 차량에 있어서, 드라이브 브레이크와 캐스터 브레이크 사이에는 계산된 제동력이 비례적으로 분포한다. 드라이브 브레이크는 기계식 브레이크와 트랙션 모터에 의해 수행된 모터 제동을 포함한다. 드라이브 제동력은 기계식 브레이크와 모터 제동으로 구분되어, 모터는 기계식 브레이크상의 마모를 감소시키기 위하여 가능한 많은 제동을 제공하며, 또한 배터리 전원을 보존한다. 캐스터 브레이크가 설치된 차량에 있어서, 계산된 제동력의 캐스터 브레이크 부분은 전체 제동력 중 프로그램가능한 퍼센트로서 결정되어 주행 방향에 따라 구별될 수 있다. 캐스터 브레이크 부분은 이 부분이 최소값 이하라면, 삭제되어 드라이브 브레이크로 전환되는 데, 계산된 캐스터 제동력이 최대값보다 크다면 최대값을 초과하는 캐스터 제동력은 삭제되어 드라이브 브레이크로 전환된다. 최대 캐스터 브레이크 전류는 상이한 브레이크 하드웨어를 수용하도록 설정될 수 있다. 차량의 사용자는 계산된 드라이브 제동력을 조절하도록 선택할 수 있으며, 캐스터 브레이크가 설치되어 있다면 또한 계산된 캐스터 제동력을 독립적으로 조절하도록 선택할 수 있다. 차량이 저속으로 감소된 후에 소정의 시간 주기내에 실질적으로 중지하지 않는다면 기계식 드라이브 브레이크가 완전하게 적용된다.

Description

정보 처리 기능을 갖는 하역 차량용 제동 시스템{Intelligent braking system for materials handling vehicles}
본 발명은 일반적인 하역 차량(material handling vehicle)에 관한 것으로서, 더 구체적으로 상기 차량을 제동하기 위한 제동 방법과 제동 장치에 관한 것이다. 일반적으로, 본 발명은 하역 차량에서 사용되지만, 여기서는 특별히 이용 가능하며 초기에 이용된 라이더 리치 포크 리프트 트럭(rider reach fork lift truck)에 관련하여 설명할 것이다.
포크 리프트 트럭은, 참고로 여기에 첨부한 미국특허 제 5,057,728 호에 기재된 바와 같은 기계식 브레이크를 사용하여 제동할 수 있으며, 참고로 여기에 첨부한 미국특허 제 5,340,202 호에 기재한 바와 같은 전기 트랙션 모터(electric traction motor)의 동적 제동 특성(dynamic braking characteristics)을 이용하여 제동할 수도 있다.
상기 '728 특허에 도시한 브레이크는 3단 브레이크인 데, 더 구체적으로, 이 브레이크는 제동 조건에 따라서 3단 제동력을 제공할 수 있다. 물론, 기계식 브레이크에는 마모가 발생되며, 그 결과 마모를 줄이기 위하여, 그리고 트랙션 모터를 이용한 재생 제동(regenerative braking)은 배터리 충전을 유지하기 때문에, 가능한 많은 제동 조건을 위해서 전기 모터를 사용하는 것이 바람직하다. 라이더 리치 포크 리프트 트럭에 있어서, 이 트럭의 동력 장치의 한쪽에는 전기 동력식 조향 구동륜(drive wheel)이 장착되며 다른 쪽에는 캐스터 휠(caster wheel)이 장착된다. 어떤 트럭들을 위해서, 캐스터 휠에는, 또한 브레이크나 캐스터 브레이크가 제공된다.
따라서, 하역 차량에는 구동륜의 모터 제동과 기계식 제동, 그리고 일부에서, 또한 캐스터 휠의 기계식 제동이 공지되어 있긴 하지만, 더 우수한 제동 성능을 위하여 이들 제동 시스템을 작동 및 조정하기 위한 방법과 장치를 한층 더 향상시킬 필요가 있다. 이러한 개선은, 주행 방향에 대한 알려진 작동 조건과 허용 가능한 주행 속도/포크 높이를 위한 제동 성능을 더 양호하게 적용해야 하며, 조향 구동륜에 연관된 기계식 제동과 재생 제동 사이의 제동 조건을 분류하며, 가능한 많은 재생 제동을 이용하고, 구동륜에 배치된 브레이크에 대해 적당히 비례하여 캐스터 휠에 브레이크를 적용해야 한다. 바람직하게는, 개선된 제동 제어는 컴퓨터로 제어되며 이로 인하여 본 분야에서 용이하게 적용할 수 있으며, 또한 개선된 제동 제어를 이용하는 하역 차량을 더 간단하게 제작될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 제동 방법과 제동 장치를 부착한 라이더 리치 포크 리프트 트럭을 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 리프트 트럭을 도시한 측면도.
도 3은 트럭의 오른쪽 후방에서 바라본 도 1의 트럭의 동력 장치를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 제어 회로를 단순하게 도시한 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 제동 방법과 제동 장치의 동작을 도시한 순서도.
상술한 요구사항은, 차량의 제동력을 계산하기 위해서 하역 차량의 전체 차량 중량과 차량의 최대 허용 속도를 이용하는 컴퓨터 제어식 제동 시스템을 통하여 본 발명에 따라서 충족시킬 수 있다. 최대 허용 속도는 차량의 주행 방향; 전진, 즉 포크가 있는 전방과; 후진, 즉 동력 장치가 있는 전방, 그리고 차량의 화물 운송 포크의 높이에 따라서 결정된다. 캐스터 브레이크가 설치된 차량에서, 계산된 제동력은 드라이브 브레이크와 캐스터 브레이크 사이에서 비례적으로, 그리고 프로그램을 통하여 분포된다. 드라이브 브레이크는 이동중인 차량을 제동하며 또한 주차중인 차량을 유지하기 위해 사용되는 기계식 브레이크와, 구동륜을 구동시키는 트랙션 모터에 의해 작동하는 모터 제동을 포함한다. 구동 제동력, 즉 계산된 전체 제동력과, 캐스터 브레이크가 제공된다면 계산된 제동력의 드라이브 브레이크 부분 중 어느 한쪽은 기계식 브레이크와 모터 제동으로 분할되며, 그 결과 모터는 기계식 브레이크상의 마모를 가능한 감소시키기 위하여, 그리고 또한 배터리 전원을 가능한 유지하기 위하여 훨씬 많은 제동을 제공한다.
캐스터 브레이크가 설치된 차량에 있어서, 계산된 제동력 중 캐스터 브레이크 부분은 전체 제동력에 대한 퍼센트나 비율로서 결정된다. 퍼센트는 프로그램으로 작성할 수 있으며 차량의 주행 방향에 따라 달리할 수 있다. 캐스터 브레이크 부분은 "0"까지 감소되거나 제한되며, 최소 캐스터 제동력 이하라면 드라이브 브레이크로 전환된다. 유사한 방식으로서, 캐스터 제동력이 최대 캐스터 제동력보다 더 커지도록 계산된다면, 최대 캐스터 제동력을 초과하는 캐스터 제동력은 제한되어 드라이브 브레이크로 전환된다. 최대 캐스터 브레이크 전류는 상이한 브레이크 하드웨어(brake hardware)를 수용하도록 설정될 수 있다. 차량 사용자는 계산된 드라이브 제동력에 대한 조절을 선택할 수 있으며, 만일 그렇다면 또한 계산된 캐스터 제동력에 대한 독립적인 조절을 선택할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따라서, 하역 차량을 제동하기 위한 제동 방법은 차량의 전체 차량 중량을 설정하는 설정단계와, 차량의 최대 허용 속도를 결정하는 결정단계와, 서비스 브레이크 요청(service brake request)을 검출하는 검출단계와, 이 서비스 브레이크 요청을 수신하자마자 차량의 전체 중량과 최대 허용 속도에 응답하여 차량의 제동력을 계산하는 계산단계를 포함한다. 그후, 계산된 제동력을 제동 제어 동작(braking control action)으로 변환할 수도 있다. 하역 차량의 최대 허용 속도를 결정하는 결정단계는 차량의 하역 포크의 높이를 결정하는 결정단계와, 차량의 하역 포크의 높이와 최대 허용 속도를 상관시키는 상관단계를 포함할 수도 있다. 또한, 하역 차량의 최대 허용 속도를 결정하는 결정단계는 하역 차량의 주행 방향을 결정하는 결정단계와, 차량의 주행 방향과 최대 허용 속도를 상관시키는 상관단계를 포함할 수도 있다.
제동력 계산단계는 하역 차량의 제동력을 이 하역 차량의 최대 허용 속도에 0.03배를 곱한 전체 차량 중량과 동등하게 설정하는 설정단계와 이들의 결과 방정식을 해석하는 해석단계를 포함할 수도 있다. 특정한 지면 조건에 대한 제동 능력을 최적화하기 위하여, 상기 방법은 제동력의 사용자 조절 설정을 결정하는 결정단계와 사용자 조절 설정으로 제동력을 조절하는 조절단계를 추가로 포함할 수도 있다.
바람직하게는, 하역 차량은 트랙션 모터에 의해 구동되는 구동륜과 이 구동륜과 관련된 기계식 브레이크를 가지며, 그후 제동력은 기계식 브레이크에 의해 수행되는 제동력 부분과, 트랙션 모터의 작동에 의해 수행되는 제동력 부분을 결정함으로써 두 가지로 분할된다. 트랙션 모터의 작동에 의해 수행되는 제동력 부분을 결정하는 단계는 제동력으로부터 기계식 브레이크에 의해 수행되는 제동력 부분과 차량의 구름 저항을 감산하는 감산단계를 포함할 수도 있다. 이 경우에, 제동력으로부터 기계식 브레이크와 차량의 구름 저항에 의해 수행되는 제동력을 감산한 결과가 "0"보다 작다면, 트랙션 모터의 동작에 의해 수행되는 제동력 부분은 "0"으로 설정된다.
차량이 드라이브 브레이크뿐만 아니라 캐스터 브레이크를 갖는다면, 이 방법은 제동력의 캐스터 브레이크 부분과 제동력의 드라이브 브레이크 부분을 결정하는 결정단계를 포함할 수도 있다. 제동력의 캐스터 브레이크 부분을 결정하는 결정단계는, 바람직하게는 제동력의 캐스터 브레이크 부분으로서 제동력의 퍼센트를 취하는 단계를 포함한다. 이 방법은 차량의 캐스터 브레이크 부분이 제 1 방향으로 진행할 때 제동력의 제 1 퍼센트를 취하는 단계와, 제 1 방향에 대항하는 제 2 방향으로 차량의 캐스터 브레이크 부분이 진행할 때 제동력의 제 2 퍼센트를 취하는 단계를 추가로 포함할 수도 있다. 이 방법은 캐스터 브레이크 부분의 사용자 조절 설정을 결정하는 결정단계와 사용자 조절 설정에 따라서 캐스터 브레이크 부분을 조절하는 조절단계를 추가로 포함할 수도 있다. 또한, 이 방법은 드라이브 브레이크 부분의 사용자 조절 설정을 결정하는 결정단계와, 사용자 조절 설정에 따라서 드라이브 브레이크 부분을 조절하는 조절단계를 추가로 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 캐스터 브레이크 부분과 드라이브 브게이크 부분을 위해 분리된 독립 사용자 조절(separate and independent user adjustments)이 이용될 수 있다.
캐스터 브레이크 작동을 위해서, 최소 캐스터 제동력은 이 최소 캐스터 제동력에 비교되는 캐스터 브레이크 부분으로 설정될 수도 있으며, 또한 캐스터 제동력이 최소 캐스터 제동력보다 작다면 "0"으로 설정될 수도 있다. 유사하게, 최대 캐스터 제동력은 최대 캐스터 제동력과 비교되는 캐스터 브레이크 부분으로 설정될 수도 있으며, 캐스터 제동력이 최대 캐스터 제동력보다 더 크다면 최대 캐스터 제동력으로 설정될 수도 있다. 제동력의 드라이브 브레이크 부분의 결정은 제동력으로부터 제동력의 캐스터 브레이크 부분을 감산하는 감산단계를 포함할 수도 있다. 보통, 캐스터 브레이크는 전기에 의해 작동되며, 이 방법은 최대 캐스터 브레이크 전류를 설정하는 설정단계와, 캐스터 브레이크에 대한 전류를 최대 캐스터 브레이크 전류로 제한하는 제한단계를 추가로 포함한다. 이런 식으로, 여러 가지 캐스터 브레이크 하드웨어가 사용될 수 있다. 차량을 확실하게 정지시키기 위하여, 차량의 동작 속도가 소정의 제 1 속도, 예를 들어 1MPH 이하로 낮아지면 타이머가 작동하고, 타이머가 중단하자마자 작동 속도가 소정의 제 2 속도를 넘어서면 기계식 브레이크가 완전하게 작용된다.
본 발명의 다른 측면에 따라서, 하역 차량의 제동 시스템은 다음과 같이 프로그램된 컴퓨터를 포함하는데, 그 프로그램에서는 하역 차량의 최대 허용 속도를 결정하며, 차량의 전체 중량 및 최대 허용 속도에 응답하여 차량의 제동력을 계산한다. 보통, 차량의 전체 중량은 컴퓨터내에 설정되지만, 트럭이 변형되거나 다른 변화가 필요하다면 바뀔수 있다. 컴퓨터는 제동력의 사용자 조절 설정을 결정하기 위해서, 그리고 사용자 조절 설정으로 제동력을 조절하기 위해서 추가로 프로그램될 수도 있다. 바람직하게는, 하역 차량은 트랙션 모터에 의해 구동되는 구동륜과, 이 구동륜과 관련된 기계식 브레이크를 포함하며, 컴퓨터는 추가로 다음과 같이 프로그램되는 데, 이 프로그램으로서는 기계식 브레이크에 의해 수행되는 제동력의 일부를 결정하며, 트랙션 모터의 동작에 의해 수행되는 제동력의 일부를 결정한다.
하역 차량이 추가로 캐스터 브레이크를 포함할 때, 컴퓨터는 제동력의 캐스터 브레이크 부분을 결정하도록, 그리고 제동력의 드라이브 브레이크 부분을 결정하도록 추가로 프로그램된다. 컴퓨터는 제동력의 캐스터 브레이크 부분을 위해 사용자 조절 설정을 결정하도록, 그리고 사용자 조절 설정으로 제동력의 캐스터 브레이크 부분을 조절하도록 추가로 프로그램될 수 있다. 유사하게, 컴퓨터는 제동력의 드라이브 브레이크 부분을 위한 사용자 조절을 결정하도록, 그리고 사용자 조절 설정으로 제동력의 드라이브 브레이크 부분을 조절하도록 추가로 프로그램될 수 있다. 바람직하게는, 컴퓨터는 캐스터 브레이크 부분과 드라이브 브레이크 부분을 위해 분리된 독립 사용자 조절을 이용하도록 프로그램된다.
하역 차량이 트랙션 모터에 의해 구동되는 구동륜과, 이 구동륜과 관련된 기계식 브레이크를 갖는 경우에, 컴퓨터는 다음과 같이 추가로 프로그램될 수도 있는 데, 이 프로그램으로서는 차량의 작동 속도를 결정하며, 차량의 작동 속도가 소정의 제 1 속도 이하일 때 타이머를 시동하며, 타이머가 중단하자마자 작동 속도가 소정의 제 2 속도를 초과하는지를 결정하며, 타이머가 중단할 때 작동 속도가 소정의 제 2 속도를 초과한다면 기계식 브레이크를 완전하게 적용한다.
따라서, 본 출원서에 따른 발명의 목적은, 서비스 제동 요청이 있을 때 제동력 계산 및 조절에 컴퓨터 제어를 제공하고; 하역 차량의 전체 차량 중량과 서비스 제동 요청에 응답한 차량의 최대 허용 속도에 기초하여 제동력 계산을 제공하고; 주행 방향의 함수인 동적 중량 분포(dynamic weight distribution)의 차이를 얻기 위해서 주행 방향에 따라 다른 제동 효과를 가지며 그 결과 각 주행 방향에 대하여 제동 성능(정지 거리)을 최적화할 수 있고; 특정한 지면 조건에 대한 제동 성능을 최적화하기 위해서 각각의 차륜 제동력을 조절하고; 구동륜 브레이크와 캐스터 휠 브레이크 사이의 제동 효과를 적당하게 비례시키며; 제동동안 트럭의 다이나믹한 느낌(dynamic feel)을 향상시키기 위하여 최대 허용 주행 속도(이것은 포크 높이와 주행 방향의 함수임)에 따라서 제동 효과를 제어하는 것이다.
본 발명의 다른 목적과 장점은 이하의 설명과 첨부한 도면 및 청구항으로부터 분명할 것이다.
도 1 내지 도 3은 운전실(20)과, 배터리 공간(30)과, 모터 공간(40)을 포함하는 동력 장치(15)를 갖는 라이더 리치 포크 리프트 트럭(10)을 도시한다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 배터리 공간(30)내의 배터리(35)는, 모터 공간(40)에 위치하는 트랙션 모터(42)에 전력을 공급하며, 이 트랙션 모터는 동력 장치(15)의 왼쪽 후방 구석에 있는 조향 구동륜(50: steerable drive wheel)과 트럭(10)내의 수 개의 상이한 시스템에 전력을 공급하는 유압식 모터(도시 안함)에 연결되어 있다. 모터(42)에는 브레이크(44)와 타코미터(46: tachometer)가 부착된다. 동력 장치(15)의 오른쪽 후방 코너에는 캐스터 휠(55)이 장착된다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 어떤 트럭에는 종래의 캐스터 휠 브레이크(55a)가 제공된다. 한 쌍의 아웃트리거(60: outrigger)가 트럭(10)의 전방 단부를 지지한다.
운전실(20)에는 트럭(10)의 주행 방향을 제어하기 위한 조향 틸러(100: steering tiller)와, 포크의 높이, 포크의 신장, 포크의 기울기, 측면 이동(side shift)뿐만 아니라 주행 속도와 트럭(10)의 전·후진 방향을 제어하기 위한 제어 핸들(110)이 장착된다.
트럭(10)의 동력 장치(15)의 정면에 장착된 마스트 어셈블리(70: mast assembly)는 오버헤드 가드(75: overhead guard)를 포함한다. 연장가능한 마스트 부품(90)상에 지지된 포크 운송 메카니즘(85: fork carriage mechanism)상에는 한 쌍의 포크(80)가 지지된다. 포크 운송 메카니즘(85)은 포크(80)를 마스트 어셈블리(70)의 전방으로 연장시킬 수 있는 리치 메카니즘(92: reach mechanism)과, 포크(80)를 마스트 어셈블리(70)에 대하여 측면으로 이동시킬 수 있는 측면 이동 메카니즘과, 포크(80)를 수평면에 대하여 기울어지게 할 수 있는 경사 메카니즘(tilt mechanism)을 포함할 수도 있다.
여기에 참고로 첨부한 미국특허 제 5,586,620 호에 기재된 바와 같이, 신축성 마스트 어셈블리(70)에는 어셈블리(94)에 의해 리치 메카니즘(92)이 부착된다. 포크(80)의 높이를 제어하기 위해서, 제어 핸들(110)에 의해 유압식 실린더(도시 안함)가 작동된다. 어셈블리(94)는 도 2에 도시한 바와 같이 상승한다. 포크(80)의 높이는 190으로 표시한 디지털 엔코더(digital encoder)에 의해 측정되며, 이 엔코더는 여기에 참고로 첨부한 미국특허 5,103,226 호에 도시한 장치와 유사할 수도 있다.
포크(80)는 이 포크(80)와 포크 캐리지(85) 사이에 위치한 유압식 실린더(200)에 의해 화살표 96으로 도시한 범위내에서 기울어질 수도 있다. 포크(80)상의 화물의 무게는 실린더(200)에 연결된 유압 라인에 부착된 압력 변환기(210: pressure transducer)에 의해 측정된다.
또한, 트럭의 모양에 따라 운전실(20)내에는, 도시한 바와 같이 동력 장치(15)의 오른쪽면(122)에 부착된 시트 어셈블리(120: seat assembly)가 위치할 수도 있다. 시트 어셈블리(120)가 장착되면, 이 시트 어셈블리는 후방 받침대(125: back rest)와, 시트(130)와, 선반(135)을 포함한다. 시트 어셈블리는 운전자의 편리를 위해서 수직하게 조절될 수 있다. 또한, 시트 어셈블리(120)에는 팔걸이(140)가 시트 어셈블리와 함께 이동할 수 있도록 지지된다.
운전실(20)의 바닥에는 2개의 페달(150, 155)이 있다. 왼쪽 페달(150)은 트럭(10)의 제동을 제어하기 위해서 전기 스위치를 작동시키며, 한편 오른쪽 페달(155)은 운전자의 발이 올라오게 되면 스위치를 작동시킨다. 또한 운전실내에는 3개의 보조 페달과, 페달(150)과 일치하는 페달(160)과, 페달(155)과 일치하는 페달(165)과, 보조 브레이크 페달인 페달(170)이 위치한다.
운전자는 트럭(10)이 이동할 수 있도록 페달(150, 160)을 한 발로 눌러야 하는 데, 그렇지 않으면 트럭의 브레이크는 완전하게 적용될 것이다. 또한, 운전자는 트럭이 멈춘다면 이 트럭(10)을 움직이기 위하여 페달(155)이나 페달(165) 중 어느 한쪽을 눌러야 한다. 트럭(10)이 움직이고 있는 중이라면, 페달(155 또는 165)에서 발을 떼어냄으로써 트럭(10)을 운행하게 할 것이다. 페달(155, 165)에 의해 제어된 스위치는 "현존(presence)" 또는 "컷백(cut back)" 스위치로서 알려져 있다. 페달(170)은 보조 브레이크 스위치이다. 조작자가 페달(170)을 누를 때마다, 트럭(10)의 브레이크는 즉시 작동할 것이다.
조작자의 콘솔(180)은 조작자에게 배터리 전압의 상태와 관련된 정보를 제공하며 포크(80)상에 포크 높이와 화물의 중량과 관련된 표시를 포함하는 추가의 정보를 제공할 수도 있다.
도 4의 단순한 블록도는, 액세스 3모듈(Access 3 module)로서 불리우는 트럭(10)용 전자 제어 시스템의 1차 제어 모듈내에 수용되어 있는 마이크로프로세서(300)와 연계되며 본 발명과 관련하여 사용되는 다양한 부품을 도시한다.
트럭(10)은 두 개의 제동 모드를 포함한다. 보통 "플러깅(plugging)"으로서 언급되는 제 1 모드에서, 현재 주행 방향과 반대 방향으로 핸들(110)을 움직이면 플러깅 요청으로서 인식되어 트랙션 모터(42)의 작용에 의해 제동된다. 보통 서비스 제동으로서 언급되는 제 2 모드에서, 조작자는 페달(150 또는 160)로부터 발을 떼어놓거나 페달(170)을 누르는 것 중 어느 한 쪽을 수행한다. 본 발명의 방법과 장치는 트랙션 모터(42)에 의해 수행되는 재생 제동과, 브레이크(44)에 의해, 그리고 트럭에 캐스터 브레이크가 제공된다면 캐스터 브레이크에 의해 수행되는 기계식 제동과의 조합에 의해 초래되는 서비스 제동 요청에 응답하여 서비스 제동을 수행한다.
서비스 제동 요청에 응답하여, 본원 발명은 차량의 전체 중량(GVW)과 최대 허용 주행 속도를 이용하여 적용되는 제동력을 계산함으로써 트럭 제동 성능을 향상시키도록 트럭(10)의 제동을 제어하며, 여기서 최대 허용 주행 속도는 서비스 브레이크 요청이 수신될 때 트럭(10)의 주행 방향과 포크의 높이에 따른다. 구동륜(50)의 기계식 브레이크, 즉 브레이크(44)와 트랙션 모터(42)의 재생 제동 사이의 제동 작용의 할당은 필요한 제동 토크를 제공하기 위한 모터(42)의 능력과 일치하여 기계식 브레이크에 대한 마모를 감소시키도록 최적화된다. 캐스터 휠(55)상에 배치된 캐스터 브레이크가 설치된 이 트럭상에는, 트럭의 중량 분포와 드라이브 타이어 및 캐스터 타이어의 마찰 계수에 기초하여 드라이브 브레이크와 캐스터 브레이트 사이에서 제동 작용이 할당된다. 이하에서, 마이크로프로세서(300)의 제어하에서 실시되는 본원 발명의 서비스 제동 동작을 도 5를 참고하여 설명한다.
브레이크 페달(150, 160, 170)들 중 어느 하나의 작동으로 인하여 서비스 브레이크 요청이 검출되면, 전체 제동력은 미국규격협회(ANSI)의 규약에 기초하여 계산된다.
여기서, GVW는 lb 단위의 전체 차량 중량이며, V는 차량의 최대 허용 속도이다. 본 발명에 있어서, 사용된 GVW는 화물이 적재되지 않은 차량의 전체 중량과 차량용 최대 정격 화물 중량을 포함하며, 다시 말해서 GVW는 최대의 화물이 적재된 차량의 전체 중량을 나타낸다. 그리고, V는 완전 적재 차량에 대한 시간당 마일수(MPH) 단위의 최대 허용 속도이다. 예를 들어, 크라운 이큅먼트 코포페이션사(Crown Equipment Corporation)에서 제작한 포크 리프트 트럭 RR5000시리즈에 해당하는 2개의 다른 라이더 리치 포크 리프트 트럭 모델에 있어서, 하나의 트럭은 42"폭의 동력 장치를, 다른 트럭은 48"폭의 동력 장치를 가지며, 최대 허용 속도 V는 트럭의 주행 방향과 포트의 높이에 기초한 다음 표에 따라서 결정된다.
MPH단위의 최대 차량 속도
포크의 높이 42"FF 42"PUF 48"FF 48"PUF
〈자유 리프트 5.7 7.2 6.2 7.5
〉자유 리프트270" CBH 3.0 3.0 3.0 3.0
〉270" CBH 1.5 1.5 1.5 1.5
여기서, "FF"는 포크의 전방을, "PUF"는 동력 장치의 전방을, 자유 리프트(free lift)는 트럭 마스트의 스테이징(staging)이나 접은 높이를, CBH는 컷백 높이(cutback height)를 말하며, 이 높이를 초과하면 트럭의 최대 허용 속도가 1.5MPH의 서행 속도로 감소된다.
전체 제동력은 공지된 중량 분포와 타이어의 마찰 계수에 기초한 드라이브 타이어와 캐스터 타이어로 분할 또는 구분된다. 42" 동력 장치는 캐스터 브레이크를 갖지 않으며 100% 제동은 드라이브 타이어에 의해 가능하다.
드라이브 타이어의 제동력이나 드라이브 제동력은 모터의 재생 제동과 모터(42)의 아마츄어 샤프트상에 배치된 브레이크(44), 즉 3단 마찰 브레이크 사이에서 추가로 분할된다. 모터 재생 제동 부분은 재생을 위해 실제 토크 출력 제한값까지 가능한 크게 제작된다. 잔류하는 제동 부분은 3단 브레이크(44)에 의해 수행된다. 구동륜의 제동력과 캐스터 휠의 제동력은 각각 특정한 지면 조건에 대해 정지 거리를 최적화하도록 추가로 조절될 수 있다. 조작자의 콘솔(180)상에서 디스플레이 서비스 메뉴의 작동을 통하여, 또는 마이크로프로세서(300)에 대한 다른 입력 장치를 통하여 사용자에 의해 조절된다.
따라서, 도 5의 블록(220, 222)에서 볼 수 있는 바와 같이 트랙션/브레이크 제어에서 사용하기 위하여, 페달(150, 160, 170)들 중 어느 하나와 관련된 스위치로부터 서비스 제동 요청이 마이크로프로세서(300)에 의해 수신되면 전체 제동력 TBF는 블록 224에 표시한 바와 같이 다음 수학식 2에 따라서 계산된다.
여기서, GVW 또는 전체 차량 중량은 허용 가능한 완전 적재된 차량의 중량과 동일하게 설정되며, V는, 예를 들어 상기 표 1에서 포크 높이와 트럭의 주행 방향을 이용하여 얻은 최대 허용 차량 속도이다. 전체 제동력을 계산하기 위해 트럭의 GVW를 사용함으로써, 동일 허용 속도를 갖는 모든 트럭은 트럭의 중량과 관계없이 동일한 정지력 "g"를 효과적으로 생성할 것이며, 이로 인하여 트럭이 동일 속도로 주행한다면 거의 동일한 거리에서 정지할 것이고 서비스 제동이 수행될 때 동일 정지 "느낌"을 갖게 될 것이다. 또한, 전체 제동력을 계산하기 위해서 전체 차량 중량을 사용함으로써, 종래와 같이 브레이크가 차량의 중량에 따라 조절될 필요가 없으며, 본원 발명에 따른 제동력 계산으로 인하여 적당한 제동력을 갖기 때문에 더 단순하게 여러 가지 트럭을 제작할 수 있다.
전체 제동력이 계산된 후에, 전체 제동력의 캐스터 몫(caster share), 즉 트럭의 캐스터 브레이크에 의해 제공되어야 하는 제동력의 정도는 블록(226)에서 표시한 바와 같이 결정된다. 물론, 42"폭의 트럭의 경우에서 처럼 트럭에 캐스터 브레이크가 제공되지 않는다면, 모든 제동력은 구동륜 브레이크(44)에 의해 적용된다. 캐스터 몫은 마이크로프로세서(300)내에 프로그램될 수 있으며 트럭이 전방 PERF로 주행하는지, 즉 포크(80)가 전진하는지, 또는 역방향 PERR로 진행하는지, 즉 동력 장치(15)가 전진하는지에 따라서 상이한 값으로 설정될 수 있다. 본원 발명의 작동예로서, 트럭(10)의 중량 분포로 인하여, 25% 의 디폴트 캐스터 브레이크 부분 설정이 사용되며(PERF = PERR = 25%), 또한 디폴트 브레이크 부분이 주행 방향과 그의 역방향 모두에 이용된다. 그러나, 임의의 적절한 캐스터 브레이크 부분 설정은 원하는 바와 같이, 또는 특정 트럭이나 작동 조건에 필요하게 제작될 수 있다.
지면 조건과 브레이크 하드웨어의 변화로 인하여, 주어진 사용분야에 대하여 제동 조건을 최적화 가능하게 제동력을 조절하는 장치가 설치된다. 캐스터 브레이크를 조절하기 위하여, 사용자 성능 설정을 실시함으로써 사용자는 포크가 자유 리프트 이하일 때 가해진 캐스터 제동력을 조절할 수 있다. 따라서, 사용자는 캐스터 제동력을 조절하도록 사용될 수 있는 배율기(multiplier)를 선택한다. 배율기는, 본 발명의 실용적인 실시예에서 이용되는 약 62%로부터 약 127%까지의 9단계 퍼센트 범위로써 1미만으로부터 1 초과까지 변화할 수 있다. 따라서, 조작자는 지면 조건이나 다른 작동 조건에 대한 캐스터 제동을 최적화하기 위해서 1 내지 9까지 캐스터 브레이크 조절 설정 CSET를 선택할 수 있다.
또한, 최대 캐스터 제동값 CSTMAX는 브레이크 하드웨어의 차이를 수용하도록 설정될 수도 있다. 최대 캐스터 제동값보다 큰 캐스터 제동값이 선택된다면, 캐스터 제동값은 요청된 캐스터 제동값의 나머지를 "삭제(clip)"하여 위에서 계산된 전체 제동력을 유지하기 위해 구동륜 브레이크에 다시 전달됨으로써 최대 캐스터 제동값으로 설정된다.
또한, 최소 캐스터 제동값 CSTMIN이 설정되고, 최소 허용 캐스터 제동값보다 낮은 캐스터 제동값이 요청된다면, 위에서 계산된 바와 같은 전체 제동력을 유지하기 위하여 삭제된 값이 구동륜 브레이크에 다시 전달됨으로써 캐스터 제동값은 "0"으로 설정된다. 또한, 캐스터 브레이크는 포크가 최대 높이 또는 캐스터 높이 HT 이상으로 상승된다면 적용되지 않을 것이다. 예를 들면, 캐스터 높이는 소정의 트럭에 요청된 바와 같은 컷백 높이(cutback height) 또는 다른 높이로 설정될 수도 있다.
요약하면, 초기 캐스터 제동력 CST1은 전체 제동력 중 캐스터 제동 퍼센트 PERC를 취함으로써 계산된다. 다른 캐스터 제동 퍼센트가 트럭의 전진 PERC=PERF와 후진 PERC=PERR를 위해 사용될 수 있다.
다음에, 사용자 변경 또는 조절 캐스터 제동력 CST2를 얻기 위하여 사용자 조절 CSET를 CST1에 곱하여 임의의 사용자 조절이 수행된다.
그후, 포크 높이는 캐스터 높이와 비교되며, 캐스터 높이 HT보다 더 크다면, 최종 캐스터 제동력 CSET3은 "0"으로 설정된다.
또한, CST2가 최소 허용 캐스터 제동값 CSTMIN보다 낮다면, 최종 캐스터 제동력 CST3은 "0"으로 설정된다. 이러한 상황들이 적용되지 않으면, 그 다음에 CST2가 최대 캐스터 제동력 CSRMAX를 초과하는가를 검사하기 위해 CST2가 테스트되고, 그리고 초과한다면 CST3가 최대 캐스터 제동력과 동일하도록 설정된다.
이 상황들 중 어느 것도 적용되지 않는다면, 그러면 CST3는 CST2와 동일하게 설정된다.
일단, 캐스터 브레이크 CST3에 의해 적용되어야 할 힘이 결정된다면, 캐스터 제동 전류 CSTAMP 또는 캐스터 브레이크에 가해지는 전류가 결정되어야 한다. 캐스터 제동 전류가 캐스터 브레이크 하드웨어에 따르며 마이크로프로세서(300)에 의해 계산될 수 있지만, 본원 발명의 실용적인 실시예에서는 캐스터 브레이크 룩업 테이블이 이용된다. 48" 트럭에 사용된 특정 캐스터 브레이크에 있어서, 다음의 룩업 테이블이 적용된다.
캐스터 제동 전류 CSTAMP는 상기 표 2에 대입할 수 있도록 요구된 캐스터 제동력 CST3을 이용하며 이 표 2에 보간되어 결정된다. 예를 들어, 캐스터 제동력 CST3은, 표 2에서 읽은 힘이 CST3보다 더 커질 때까지 표 2의 힘과 비교될 수도 있는 데, 예를 들어, 800lb의 캐스터 힘이 요청된다면 표에 대한 초기 대입은 요청된 800lb보다 더 큰 815lb(i=8)의 힘에서 이루어진다. 그후, 보간 전류(interpolation current)를 얻기 위해서 표 2의 번호 i로부터 번호 i-1까지의 전류 차이를 곱하여진 보간 수를 얻도록, i-1에서의 힘을 요청된 힘(800-755)으로부터 감산함으로써, 그리고 이 결과치를 i의 힘에서 i-1의 힘을 뺀 결과로 나누기 함으로써 보간될 수 있다. 그후, 보간 전류는, 요청된 캐스터 제동 전류 CSTAMP를 얻기 위해서 i-1의 캐스터 전류값에 더해진다.
캐스터 브레이크 하드웨어의 차이를 수용하기 위해서, 최대 캐스터 전류값 CST_MAXAMP가, 캐스터 브레이크에 대한 전류가 결코 최대 캐스터 전류값을 초과하지 않도록 설정될 수 있다. CST3가 표에서 가장 큰 캐스터 제동력보다 크다면, 캐스터 제동 전류는 최대 캐스터 전류값으로 설정된다.
서비스 제동을 위해 캐스터 브레이크 몫이 완전히 결정되면, 블록 228에서 볼 수 있는 바와 같이, 서비스 제동을 위한 드라이브측 몫이 결정된다. 드라이브측 제동력 BF의 몫은, 위에서 계산된 전체 제동력 TBF로부터 제동의 캐스터 할당분을 감산하고 캐스터 제동의 제한 때문에 만들어진 임의의 조절을 다시 가산함으로써 결정된다. 더 구체적으로, 초기 캐스터 제동력 CST1은 드라이브측 브레이크에 의해 제공된 전체 제동력의 초기 퍼센트를 찾기 위하여 전체 제동력 TBF로부터 감산된다. 초기 퍼센트 드라이브측 제동력의 조절은 조절된 캐스터 제동력 CST2로부터 최종 캐스터 제동력 CSET3을 감산함으로써 계산되며, 그 결과가 드라이브측 제동력 BF를 얻기 위해서 초기 퍼센트 드라이브측 제동력에 더해진다.
캐스터 제동력에 있어서, 지면 조건과 브레이크 하드웨어에서의 변화로 인하여, 소정의 사용분야에 대해 제동 조건을 최적화하기 위해서 드라이브 제동력을 조절하는 장치가 설치된다. 드라이브 브레이크를 조절하기 위해서, 사용자 성능 설정을 통하여 사용자는 포크가 자유 리프트 이하일 때 가해진 드라이브 제동력을 조절할 수 있다. 따라서, 사용자는 드라이브 제동력을 변경하기 위해 사용되는 배율기를 선택한다. 이 배율기는 본 발명의 실용예에서 이용되는 약 62% 내지 약 127%까지 범위의 9단 퍼센트로 1이하에서 1이상의 범위로 설정될 수 있다. 따라서, 조작자는 최저 조건이나 다른 작동 조건을 위한 드라이브 제동을 최적화하기 위해서 1 내지 9의 드라이브 브레이크 변경 설정 DSET를 선택할 수 있다.
일단 드라이브측 제동력이 최종적으로 결정되면, 모터(42)와 기계식 브레이크(44) 사이에서 모터(42)가 가능한 많은 제동력을 공급하도록 분포되어야 한다. 계산된 제동력이 제동 장치의 능력을 초과하지 않도록 보장하기 위해서, 계산된 제동력에 제한을 둔다. 기계식 브레이크(44)가 제공할 수 있는 최대 제동력은 주차 브레이크 최대값 PBMAX로서 정의되며 최대 모터 재생 제동력은 SEMAX로서 정의된다. 또한, 트럭의 구름 저항으로 드라이브측 제동력을 계산할 때 트럭의 구름 저항 RR은 아래 수학식 10과 같이 정의된 것을 고려한다.
여기서, 다시 GVW는 전체 허용가능한 완전 하중 차량 중량(total allowable fully loaded vehicle weight)과 동일하게 설정된 전체 차량 중량이다.
그후, 모터와 마찰 또는 기계식 브레이크의 힘들은 먼저 블록 230에서 볼 수 있는 바와 같이 모터의 힘이 자신의 한계값 SEMAX를 초과하지 않도록 요구된 최소 단계 제동 STEPBK 레벨(1/2, 2/3 또는 3/3)을 처음에 결정함으로써 밝혀진다. 따라서,
(BF-(SEMAX + RR)) 〉(2/3)이면, STEPBK = 3/3이고, 그렇지 않으면, (BF-(SEMAX + RR)) 〉(1/3)이면, STEPBK = 2/3이고, 그렇지 않으면, STEPBK = 1/3이다.
다음에, 블록 232에서 볼 수 있는 바와 같이 모터 토크 설정포인트는 드라이브측 제동력 BF로부터, 계산된 스텝 제동력 STEPBK_FR과 구름 저항 RR을 감산하고 이것을 모터(42)에서 토크로 변환하여 결정된다.
여기서, STEPBK_FR = 0.132 × GVW × 1/3, 2/3 또는 3/3.
여기서, TORQUE_CONVERSION_CONST는 타이어의 제동력을 소정의 차량에 대한 모터에서의 토크로 변환하는 변환상수이며, 이 상수의 계산은 이 분야의 기술자에게 잘 알려져 있다. 예를 들어, 크라운 이큅먼트 코포레이션사 제품의 RR5000 시리즈의 포크 리프트 트럭에 대한 이 상수는 0.04315와 동일하게 계산된다. 블록 234에서 볼 수 있는 바와 같이 캐스터 및 드라이브 제동력을 결정하여 브레이크가 적용된다. 적용된 제동력은 블록 236에서 볼 수 있는 바와 같이 서비스 브레이크 요청이 종결될 때까지 유지되며, 이때, 블록 220에서 볼 수 있는 바와 같이 마이크로프로세서(300)내의 트랙션/브레이크 제어가 다음 서비스 제동 요청을 다시 한번 대기하고 있다.
모터 재생 토크가 1MPH이하의 속도로 감소하기 시작하기 때문에, 기계식 마찰 브레이크(44)(및 캐스터 브레이크, 설치되어 있다면)는, 예를 들어 트럭이 주차할 때 트럭(10)을 완전 정지 및 유지상태로 놓는데 필요로 한다. 서비스 제동이 적용될 때, 기계식 마찰 브레이크(44) 또는 스텝 브레이크는 제동의 3단계(1/3, 2/3, 3/3)들 중 임의의 단계에서 적용될 수도 있으며, 이 3/3단계는 트럭(10)을 15% 경사로상에 유지하는데 필요한 제동 단계이다. 트럭이 일정 경사로상에서 제동되고 스텝 브레이크가 3/3 이하의 레벨로 적용된다면, 트럭은 브레이크(44)에 의한 추가의 제동없이는 완전히 정지될 수 없다. 따라서, 트럭이 주어진 소정의 시간내에 완전 정지되지 않는 경우, 스텝 브레이크를 3/3 레벨로 완전하게 적용할 수 있도록 타임아웃이 제공된다.
상술한 바와 같이 서비스 제동이 적용된 후에, 트럭의 속도가 소정의 속도 BRFLIP_SPEED, 예를 들어 1MPH 이하로 하강할 때 타이머 TBRAMP_COUNT가 작동한다. 트럭의 실제 속도가, 프로그램가능한 속도 BRAKE_ZEROSPEED, 예를 들어 0 MPH보다 크다면, TBRAMP_COUNT 타임 아웃후에, 예를 들어 2초후에 브레이크(44)는 완전 스텝값 3/3으로 적용된다.
따라서, 본 출원서의 발명에 상세히 기재되어 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고함으로써, 첨부된 청구항에 정의된 본 발명의 범주에서 벗어나지 않고도 변용과 변형이 가능하다.

Claims (29)

  1. 하역 차량을 제동하기 위한 제동 방법에 있어서,
    무부하 상태의 전체 차량 중량과 최대 정격 부하상태의 중량을 포함하는 하역 차량의 전체 차량 중량을 설정하는 단계와,
    상기 하역 차량의 최대 허용 속도를 결정하는 단계와,
    서비스 브레이크 요청을 검출하는 단계와,
    상기 서비스 브레이크 요청을 수신하자마자, 전체 차량 중량과 최대 허용 속도에 응답하여 차량의 제동력을 계산하는 단계를 포함하는 제동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제동력을 제동 제어 동작으로 변환하는 단계를 추가로 포함하는 제동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 하역 차량의 최대 허용 속도를 결정하는 단계는,
    상기 차량의 하역 포크의 높이를 결정하는 단계와,
    상기 차량의 하역 포크의 높이와 최대 허용 차량 속도를 상관시키는 단계를 포함하는 제동 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 하역 차량의 최대 허용 속도를 결정하는 단계는,
    상기 하역 차량의 주행 방향을 결정하는 단계와,
    상기 차량의 주행 방향과 최대 허용 차량 속도를 상관시키는 단계를 추가로 포함하는 제동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 서비스 제동 요청을 수신하자마자 제동력을 계산하는 단계는,
    상기 하역 차량의 제동력을, 이 하역 차량의 최대 허용 속도의 0.03배를 곱한 전체 차량 중량과 동일하게 설정하는 단계와,
    상기 단계의 결과 방정식을 풀이하는 단계를 포함하는 제동 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제동력의 사용자 조절 설정을 결정하는 단계와,
    상기 사용자 조절 설정으로 제동력을 조절하는 단계를 추가로 포함하는 제동 방법.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 하역 차량은 트랙션 모터에 의해 구동되는 구동륜과 이 구동륜에 관련된 기계식 브레이크를 가지며, 그리고 상기 제동력을 제동 제어 동작으로 변환하는 단계는,
    상기 제동력의 일부가 기계식 브레이크에 의해 수행되도록 결정하는 단계와,
    상기 제동력의 일부가 트랙션 모터의 작동에 의해 수행되도록 결정하는 단계를 포함하는 제동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제동력의 일부를, 트랙션 모터의 작동에 의해 수행되도록 결정하는 단계는, 제동력으로부터, 기계식 브레이크에 의해 수행된 제동력 부분과 차량의 구름 저항을 감산하는 단계를 포함하는 제동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제동력으로부터, 기계식 브레이크에 의해 수행된 제동력과 차량의 구름 저항을 감산한 결과가 "0"보다 작다면, 트랙션 모터의 작동에 의해 수행된 제동력의 일부를 "0"으로 설정하는 단계를 추가로 포함하는 제동 방법.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 차량은 드라이브 브레이크와 캐스터 브레이크를 가지며, 상기 제동력을 제동 제어 동작으로 변환하는 단계는,
    상기 제동력의 캐스터 브레이크 부분을 결정하는 단계와,
    상기 제동력의 드라이브 브레이크 부분을 결정하는 단계를 포함하는 제동 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제동력의 캐스터 브레이크 부분을 결정하는 단계는 상기 제동력의 캐스터 브레이크 부분으로서 제동력의 퍼센트를 취하는 단계를 포함하는 제동 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 차량의 캐스터 브레이크 부분이 제 1 방향으로 진행할 때 제동력의 제 1 퍼센트를 취하는 단계와,
    상기 차량의 캐스터 브레이크 부분이 제 1 방향과 반대의 제 2 방향으로 진행할 때 제동력의 제 2 퍼센트를 취하는 단계를 추가로 포함하는 제동 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 캐스터 브레이크 부분의 사용자 조절 설정을 결정하는 단계와,
    상기 사용자 조절 설정으로 캐스터 브레이크 부분을 조절하는 단계를 추가로 포함하는 제동 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 드라이브 브레이크 부분의 사용자 조절 설정을 결정하는 단계와,
    상기 사용자 조절 설정으로 드라이브 브레이크 부분을 조절하는 단계를 추가로 포함하는 제동 방법.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 드라이브 브레이크 부분의 사용자 조절 설정을 결정하는 단계와,
    상기 사용자 조절 설정으로 드라이브 브레이크 부분을 조절하는 단계를 추가로 포함하는 제동 방법.
  16. 제 10 항에 있어서, 최소 캐스터 제동력을 설정하는 단계와,
    상기 최소 캐스터 제동력과 캐스터 브레이크 부분을 비교하는 단계와,
    상기 캐스터 제동력이 최소 캐스터 제동력보다 작다면 캐스터 제동력을 "0"으로 설정하는 단계를 추가로 포함하는 제동 방법.
  17. 제 10 항에 있어서, 최대 캐스터 제동력을 설정하는 단계와,
    상기 최대 캐스터 제동력과 캐스터 브레이크 부분을 비교하는 단계와,
    상기 캐스터 제동력이 최대 캐스터 제동력보다 더 크다면, 캐스터 제동력을 최대 캐스터 제동력으로 설정하는 단계를 추가로 포함하는 제동 방법.
  18. 제 10 항에 있어서, 상기 제동력의 드라이브 브레이크 부분을 결정하는 단계는, 상기 제동력으로부터 제동력의 캐스터 브레이크 부분을 감산하는 단계를 포함하는 제동 방법.
  19. 제 10 항에 있어서, 상기 캐스터 브레이크는 전기적으로 작동하며, 상기 방법은,
    최대 캐스터 브레이크 전류를 설정하며,
    상기 캐스터 브레이크에 대한 전류를 최대 캐스터 브레이크 전류로 제한하는 단계를 추가로 포함하는 제동 방법.
  20. 제 7 항에 있어서, 상기 차량의 작동 속도를 결정하는 단계와,
    상기 차량의 작동 속도가 제 1 소정 속도 이하로 하강할 때 타이머를 시동하는 단계와,
    상기 타이머가 중단되자마자 작동 속도가 제 2 소정 속도를 초과하는지를 결정하는 단계와,
    상기 타이머가 중단되자마자 작동 속도가 제 2 소정 속도를 초과한다면 기계식 브레이크를 완전하게 적용하는 단계를 추가로 포함하는 제동 방법.
  21. 하역 차량의 제동 시스템에 있어서,
    상기 하역 차량의 최대 허용 속도를 결정하며,
    무부하 상태의 전체 차량 중량과 최대 정격 부하상태의 중량을 포함하는 전체 차량 중량과 최대 허용 속도에 응답하여 차량의 제동력을 계산하도록 프로그램된 컴퓨터를 포함하는 제동 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 전체 차량 중량이 컴퓨터내에 설정되는 제동 시스템.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 컴퓨터는,
    상기 제동력의 사용자 조절 설정을 결정하며,
    상기 사용자 조절 설정으로 제동력을 조절하도록 추가로 프로그램되는 제동 시스템.
  24. 제 21 항에 있어서, 상기 하역 차량은 트랙션 모터에 의해 구동되는 구동륜과 이 구동륜과 관련된 기계식 브레이크를 포함하며, 상기 컴퓨터는,
    상기 제동력의 일부가 기계식 브레이크에 의해 수행되도록 결정하며,
    상기 제동력의 일부가 트랙션 모터의 작동에 의해 수행되도록 결정하기 위해서 추가로 프로그램되는 제동 시스템.
  25. 제 21 항에 있어서, 상기 하역 차량은 드라이브 브레이크와 캐스터 브레이크를 포함하며, 상기 컴퓨터는,
    상기 제동력의 캐스터 브레이크 부분을 결정하며,
    상기 제동력의 드라이브 브레이크 부분을 결정하도록 추가로 프로그램되는 제동 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 컴퓨터는,
    상기 제동력의 캐스터 브레이크 부분을 위한 사용자 조절 설정을 결정하며,
    상기 캐스터 브레이크 부분을 위한 사용자 조절 설정으로 제동력의 캐스터 브레이크 부분을 조절하도록 추가로 프로그램되는 제동 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 컴퓨터는,
    상기 제동력의 드라이브 브레이크 부분을 위한 사용자 조절 설정을 결정하며,
    상기 드라이브 브레이크 부분을 위한 사용자 조절 설정으로 제동력의 드라이브 브레이크 부분을 조절하도록 추가로 프로그램되는 제동 시스템.
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 컴퓨터는,
    상기 제동력의 드라이브 브레이크 부분을 위한 사용자 조절 설정을 결정하며,
    상기 드라이브 브레이크 부분을 위한 사용자 조절 설정으로 제동력의 드라이브 브레이크 부분을 조절하도록 추가로 프로그램되는 제동 시스템.
  29. 제 21 항에 있어서, 상기 하역 차량은 트랙션 모터에 의해 구동되는 구동륜과, 이 구동륜에 관련된 기계식 브레이크를 가지며, 상기 컴퓨터는,
    상기 차량의 작동 속도를 결정하며,
    상기 차량의 작동 속도가 제 1 소정 속도 이하일 때 타이머를 시동하며,
    상기 타이머가 중단되자마자, 작동 속도가 제 2 소정 속도를 초과하는지를 결정하며,
    상기 타이머가 중단되자마자 작동 속도가 제 2 소정 속도를 초과한다면 기계식 브레이크를 완전하게 적용하도록 추가로 프로그램되는 제동 시스템.
KR10-2000-7003324A 1997-09-30 1998-09-23 정보 처리 기능을 갖는 하역 차량용 제동 시스템 KR100503400B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6041097P 1997-09-30 1997-09-30
US60/060,410 1997-09-30
PCT/US1998/019910 WO1999016636A1 (en) 1997-09-30 1998-09-23 Intelligent braking system for materials handling vehicles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010024329A KR20010024329A (ko) 2001-03-26
KR100503400B1 true KR100503400B1 (ko) 2005-07-26

Family

ID=22029288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-7003324A KR100503400B1 (ko) 1997-09-30 1998-09-23 정보 처리 기능을 갖는 하역 차량용 제동 시스템

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6236927B1 (ko)
EP (1) EP1019261B1 (ko)
KR (1) KR100503400B1 (ko)
AT (1) ATE244654T1 (ko)
AU (1) AU732943B2 (ko)
CA (1) CA2304139C (ko)
DE (1) DE69816316T2 (ko)
NZ (1) NZ503092A (ko)
WO (1) WO1999016636A1 (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19954284B4 (de) * 1999-11-11 2018-06-14 Robert Bosch Gmbh Elektrisch gesteuertes Bremssystem für ein Fahrzeug
JP2003054396A (ja) * 2001-08-21 2003-02-26 Nippon Yusoki Co Ltd リフトトラック
US20050036880A1 (en) * 2003-08-07 2005-02-17 Magoto Daniel Carl Pallet truck with reinforced fork weldment
DE602006021730D1 (de) * 2005-03-07 2011-06-16 Crown Equip Corp Bremssystem für einen hubstapler
KR100655330B1 (ko) * 2005-12-23 2006-12-08 두산인프라코어 주식회사 전동 지게차의 경사 작업시 자동 정지장치
KR100762939B1 (ko) * 2006-06-26 2007-10-04 주식회사 화승알앤에이 와이어 전기자동차의 결함 시 안전제어방법
JP4905156B2 (ja) * 2007-01-26 2012-03-28 株式会社豊田自動織機 産業車両の走行制御装置
DE202007004984U1 (de) * 2007-04-04 2007-06-06 Jungheinrich Aktiengesellschaft Gabelhubwagen
EP2045205B8 (en) * 2007-10-04 2012-11-14 BT Products AB Industrial truck
US8230976B2 (en) * 2008-04-16 2012-07-31 The Raymond Corporation Pallet truck with calculated fork carriage height
EP2982554B1 (en) 2008-05-05 2020-06-03 Crown Equipment Corporation Slip control for a materials handling vehicle
US8731785B2 (en) 2011-03-18 2014-05-20 The Raymond Corporation Dynamic stability control systems and methods for industrial lift trucks
US9403667B2 (en) 2011-03-18 2016-08-02 The Raymond Corporation Dynamic vibration control systems and methods for industrial lift trucks
US9718359B2 (en) 2011-08-30 2017-08-01 Ford Global Technologies, Llc Braking display system and method
US8763990B2 (en) 2012-03-20 2014-07-01 The Raymond Corporation Turn stability systems and methods for lift trucks
US9302893B2 (en) 2013-02-07 2016-04-05 The Raymond Corporation Vibration control systems and methods for industrial lift trucks
US9002557B2 (en) 2013-03-14 2015-04-07 The Raymond Corporation Systems and methods for maintaining an industrial lift truck within defined bounds
US10800275B2 (en) * 2018-01-12 2020-10-13 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle system
USD886405S1 (en) 2018-01-24 2020-06-02 Jungheinrich Aktiengesellschaft Industrial truck
AU2019340667A1 (en) 2018-09-13 2021-02-18 Crown Equipment Corporation System and method for controlling a maximum vehicle speed for an industrial vehicle based on a calculated load
JP7383497B2 (ja) * 2020-01-10 2023-11-20 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 超音波診断装置、プログラム、およびキャスタユニット

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6052079B2 (ja) * 1975-10-15 1985-11-16 株式会社小松製作所 無人荷役作業装置
US4265337A (en) * 1979-07-16 1981-05-05 Crown Controls Corporation Fork lift truck speed control dependent upon fork elevation
JPS56148102A (en) 1980-04-16 1981-11-17 Hitachi Ltd Control equipment of electric rolling stock
DE3048999A1 (de) 1980-12-24 1982-07-15 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Schaltungsanordnung zur energierueckgewinnung bei choppergesteuerten reihenschlussmaschinen
DE3122720C1 (de) * 1981-06-06 1983-01-13 Jungheinrich Unternehmensverwaltung Kg, 2000 Hamburg "Verfahren zur Bremsung eines Stapelfahrzeugs mit ausfahrbarem Lastträger und Hubgerüst und Stapelfahrzeug, insbesondere Hochregalstapler, zur Durchführung des Verfahrens"
US4423363A (en) 1981-07-27 1983-12-27 General Electric Company Electrical braking transitioning control
US4518902A (en) 1983-01-05 1985-05-21 Towmotor Corporation Plugging electrical braking control circuit
US4479080A (en) 1983-04-25 1984-10-23 General Electric Company Electrical braking control for DC motors
EP0231393B1 (en) * 1985-07-26 1990-10-03 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Operation controller for quickly controlling change of forward or backward direction of vehicle equipped with automatic transmission
US4782920A (en) * 1987-02-04 1988-11-08 Cascade Corporation Load-lifting mast especially adapted for use with automatically-guided vehicles
US4962969A (en) 1988-09-30 1990-10-16 Ford Motor Company Adaptive controller for regenerative and friction braking system
US4908553A (en) 1988-12-20 1990-03-13 Eaton Corporation Magnetic regenerative braking system
US5103226A (en) 1989-12-05 1992-04-07 Crown Equipment Corporation Height sensor for turret stockpicker
US5081365A (en) * 1990-06-06 1992-01-14 Field Bruce F Electric hybrid vehicle and method of controlling it
US5057728A (en) 1990-11-29 1991-10-15 Crown Equipment Corporation Three step electric brake
US5340202A (en) 1991-10-30 1994-08-23 Raymond Corporation Service braking technique for material handling vehicles
US5234083A (en) 1992-01-13 1993-08-10 Lee Ying Che Magnetic brake
KR0152301B1 (ko) 1993-12-30 1998-10-15 김무 산업용 자동차의 브레이크 회생 제동 제어방법
US5415252A (en) * 1994-05-18 1995-05-16 Shepherd Products U.S., Inc. Twin wheel caster and brake assembly
US5497856A (en) * 1994-08-31 1996-03-12 Colson Caster Corporation Locking caster brake assembly
DE4434328A1 (de) * 1994-09-26 1996-03-28 Linde Ag Flurförderzeug mit einer Speicherbremse
CA2141624C (en) * 1994-10-07 2000-05-23 James M. Simmons, Jr. Lift truck diagnostics
US5687081A (en) * 1994-12-30 1997-11-11 Crown Equipment Corporation Lift truck control system
US5598072A (en) 1995-04-04 1997-01-28 General Electric Company Regenerative braking circuit utilizing separately excited motor
US5586620A (en) 1995-05-12 1996-12-24 Crown Equipment Corporation Remote viewing apparatus for fork lift trucks
JPH0946808A (ja) * 1995-07-27 1997-02-14 Jatco Corp 自動変速機搭載車用リターダ装置
WO1997010966A1 (fr) * 1995-09-20 1997-03-27 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Appareil de commande du freinage par recuperation pour vehicule electrique
JP3812017B2 (ja) * 1996-10-30 2006-08-23 アイシン精機株式会社 車両の運動制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
ATE244654T1 (de) 2003-07-15
US6236927B1 (en) 2001-05-22
CA2304139A1 (en) 1999-04-08
NZ503092A (en) 2002-12-20
EP1019261A1 (en) 2000-07-19
AU9504098A (en) 1999-04-23
EP1019261B1 (en) 2003-07-09
CA2304139C (en) 2008-11-18
WO1999016636A1 (en) 1999-04-08
AU732943B2 (en) 2001-05-03
DE69816316D1 (de) 2003-08-14
KR20010024329A (ko) 2001-03-26
DE69816316T2 (de) 2004-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100503400B1 (ko) 정보 처리 기능을 갖는 하역 차량용 제동 시스템
US8131422B2 (en) Slip control for a materials handling vehicle
AU2009230755B2 (en) Industrial truck comprising a system for detecting spinning or locking of the drive wheel
EP2172359A1 (en) Improved control system for an industrial truck
US7165819B2 (en) Lift truck
US10207688B2 (en) Brake control
US6618660B2 (en) Anti-lock brake yaw control method
CN115140001B (zh) 一种重装电动叉车电液复合制动系统及控制方法
JP2005200212A (ja) フォークリフトの転倒防止装置
US20240140378A1 (en) Dump Truck
JP2002240692A (ja) 電動ブレーキシステムおよびコンピュータプログラム
MXPA00003064A (en) Intelligent braking system for materials handling vehicles
JPH07228242A (ja) 産業車両の補助ブレーキ装置
WO2023237175A1 (en) A method for controlling a vehicle combination
JPH0638877Y2 (ja) 有人式フォークリフトの制動装置
KR20220120905A (ko) 차량 브레이크 장치 및 이의 제어 방법
GB2409358A (en) Braking control for lift truck

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130704

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140704

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150702

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160707

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170707

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180705

Year of fee payment: 14

EXPY Expiration of term