DE102011013248A1

DE102011013248A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung des Fahrbetriebs eines Flurförderzeugs

Info

Publication number: DE102011013248A1
Application number: DE102011013248A
Authority: DE
Inventors: Dieter Kramer; Arne Mahler; Nicki-Marc Meyer; Nils von Thienen
Original assignee: Jungheinrich AG
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2012-09-13
Anticipated expiration: 2031-03-08
Also published as: DE102011013248B4

Abstract

Verfahren zur Steuerung oder Regelung des Fahrbetriebs eines Flurförderzeugs, bei dem die maximale Fahrgeschwindigkeit mit größer werdendem Lenkwinkel verringert wird und ein Lenkmotor in Abhängigkeit von einem Lenksollwinkel den Lenkwinkel einstellt, wobei die an die Fahrgeschwindigkeit angepasste maximale Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkmotors mit größer werdendem Fahrgeschwindigkeit verringert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung des Fahrbetriebs eines Flurförderzeugs nach Anspruch 1 sowie auf eine Regelvorrichtung für den Fahr- und Lenkmotor eines Flurförderzeugs nach Anspruch 2.
Aus DE 10 2004 046 890 A1 ist ein Verfahren zur Kippvermeidung von hinterradgelenkten Fahrzeugen bekannt geworden, bei dem Schräglaufwinkel ermittelt werden, die mit zulässigen Schräglaufwinkeln verglichen werden zwecks Eingriff in eine Fahrzeuglenkung, wenn der Istwert des Schräglaufwinkels zum zulässigen Schräglaufwinkel eine vorgegebene Relation aufweist. Die Schräglaufwinkel an den gelenkten Hinterrädern des Fahrzeugs werden mit einem zusätzlichen Schräglaufwinkelhöchstwert verglichen, und der Lenkwinkel wird so geregelt, dass der Schräglaufwinkel unterhalb des zulässigen Höchstwertes liegt. Es ist ferner bekannt geworden, die Fahrzeuggeschwindigkeit vom Lenksollwert bzw. Lenkistwert abhängig zu machen. Eine derartige Steuerung oder Regelung wird als „curve control” bezeichnet. Sie wirkt sich so aus, dass ab einer bestimmten Sollwert- bzw. Istwertabweichung für den Lenkwinkel relativ zur Geradeausstellung die Fahrzeuggeschwindigkeit gedrosselt wird. Der Lenkmotor folgt bei entsprechender Sollwertvorgabe (z. B. bei einem Sollwertsprung) mit der maximalen Drehzahl (maximale Lenkgeschwindigkeit). Die curve control kann die Fahrgeschwindigkeit erst anpassen, wenn eine Lenksollwertänderung durchgeführt wurde. Das hat zur Folge, dass der Lenkmotor bei entsprechender Sollwertvorgabe mit hoher Geschwindigkeit dem Lenksollwert folgt, während das Fahrzeug sich noch mit einer sehr hohen Geschwindigkeit bewegt. Dies kann zum Traktionsverlust und/oder zur Kippneigung des Flurförderzeugs führen. Um dies zu vermeiden, ist bekannt, die allgemeine maximale Fahrgeschwindigkeit zu begrenzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung des Fahrbetriebs eines Flurförderzeugs anzugeben, mit dem eine allgemein höhere Maximalgeschwindigkeit erreicht werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die an die Fahrgeschwindigkeit angepasste maximale Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkmotors mit größer werdender Fahrgeschwindigkeit verringert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Lenkwinkelgeschwindigkeit, die maximal möglich ist, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert. Somit wird ein hartes und schnelles Einlenken bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten unterbunden. Durch die bereits erläuterte curve control wird die Fahrzeuggeschwindigkeit gedrosselt, was wiederum zur Folge hat, dass die Lenkwinkelgeschwindigkeit sich dem anpassen kann. Durch die gegenseitigen Abhängigkeiten der Fahrzeuggeschwindigkeit vom Lenkwinkel einerseits und der Lenkwinkelgeschwindigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit andererseits ist eine höhere allgemeine Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs möglich, da sowohl die Wahrscheinlichkeit eines Traktionsverlustes als auch die Kippneigung des Flurförderzeugs bei hohen Geschwindigkeiten und starken Lenkbewegungen verringert wird.
Eine Regeleinrichtung für den Fahr- und den Lenkmotor eines Flurförderzeugs nach der Erfindung sieht einen mit einem Fahrsollsignal beaufschlagten Fahrsollwertgeber für einen Fahrmotorregler vor, der ein Fahrstellsignal für den Fahrmotor erzeugt und ein Geschwindigkeitssignal vom Fahrmotor erhält. Ein Lenkmotor wird über einen Lenksollwertgeber mit einem ersten Lenksollsignal beaufschlagt, wobei der Regler ein Lenkgeschwindigkeitsstellsignal für den Lenkmotor erzeugt und ein Lenkgeschwindigkeits-Istsignal vom Lenkmotor erhält. Das erste Lenksollsignal wird auch auf den Fahrsollwertgeber gegeben, der so ausgebildet ist, dass das erste Fahrsollsignal mit steigendem ersten Lenksollsignal zunehmend verringert wird. Erfindungsgemäß wird das Fahrgeschwindigkeits-Istsignal auf den Lenksollwertgeber gegeben, und dieser ist so ausgebildet, dass eine Änderung des ersten Lenksollsignals über eine Anstiegfunktion auf den Lenkregler gegeben wird, wobei die Steilheit der Anstiegsfunktion mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner wird. Vorzugsweise wird das Lenksollsignal über einen Rampengenerator auf den Lenkregler gegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt ein Blockschaltbild für die erfindungsgemäße Regeleinrichtung,
2 zeigt ein Diagramm für die Abhängigkeit der maximalen Lenkgeschwindigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit,
3 zeigt zwei Sollwertkurven für den Lenksollwert sowie eine Kurve für die Fahrgeschwindigkeit,
4 zeigt eine ähnliche Darstellung wie 3 mit geänderter Fahrgeschwindigkeit,
5 zeigt ein ähnliches Diagramm wie 3 und 4 mit einer Änderung der Fahrgeschwindigkeit,
6 zeigt ein ähnliches Diagramm wie 5 bei nicht konstanter Fahrgeschwindigkeit.
In 1 ist eine Regelvorrichtung 10 für einen Fahrmotor 12 eines Flurförderzeugs gezeigt. Eine zweite Regelvorrichtung 14 ist für einen Lenkmotor 16 des Flurförderzeugs vorgesehen. Die Regelvorrichtung 10 enthält neben einem Regler 18 eine sogenannte „curve control” 20, auf die nachfolgend noch eingegangen wird. Der Regler erzeugt ein PWM-Signal für den elektrischen Fahrmotor, und der Fahristwert wird auf den Regler rückgemeldet. Der Fahristwert ist zum Beispiel die Drehzahl des Fahrmotors. Der Fahristwert entspricht der Fahrgeschwindigkeit des nicht gezeigten Flurförderzeugs.
Die Regelvorrichtung 14 enthält neben dem Regler 22 einen Rampengenerator 24 und einen Block 26, der zum Beispiel „teach in”-Werte, Lenktabellen oder dergleichen enthält. Der Regler 22 erzeugt ein PWM-Signal für den elektrischen Lenkmotor, und die Rückmeldung erfolgt durch einen Lenkistwert auf den Regler.
Wie außerdem in 1 zu erkennen, wird der Fahristwert über eine Leitung 28 auf den Rampengenerator 24 gegeben. Der Lenksollwert wird über eine Leitung 30 auf die curve control 20 der Regelvorrichtung 10 gegeben.
Die gezeigte Regelvorrichtung nach 1 arbeitet wie folgt.
Der Fahrer gibt auf die Regelvorrichtung einen Fahrsollwert und über die Lenkung einen Lenksollwert, wobei beide Sollwerte auf die curve control 20 gegeben werden. Die curve control arbeitet derart, dass mit zunehmendem Lenksollwert der maximale Fahrsollwert begrenzt wird, um eine Kippneigung zu verhindern. Die curve control modifiziert mithin den Fahrsollwert und gibt diesen modifizierten Fahrsollwert auf den Regler für die Fahrgeschwindigkeit. Umgekehrt wird der Fahristwert zusammen mit dem Lenksollwert auf den Rampengenerator 24 gegeben. Die Steilheit des Rampengenerators 24 ist dabei von der Fahrgeschwindigkeit abhängig. Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit wird daher die maximale Lenkgeschwindigkeit verringert. Der modifizierte Sollwert gelangt auf den Regler 22 und bestimmt somit die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkmotors 16.
Die beschriebene Funktion wird weiter anhand der Diagramme nach den 2 bis 6 erläutert.
Die in 2 dargestellte Kurve 40 gibt die maximale Lenkwinkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit wieder. Die maximale Lenkgeschwindigkeit wird mit der Fahrgeschwindigkeit reduziert. In 2 wird die Geschwindigkeit 10 km/h auf 6 km/h reduziert, wenn der Lenkwinkel von 0° auf 80° geändert wird.
In 3 ist der Lenksollwert in durchgezogener Linie gezeigt. Der Rampengenerator errechnet daraus eine relativ große Steilheit für den Übergang, der in 3 mit 42 bezeichnet ist. Die Fahrgeschwindigkeit ist hier bei 44 mit konstant 6 km/h angegeben.
In 4 ist ein ähnlicher Sprung des Lenksollwerts von 0 auf 60° wie in 3 angegeben, jedoch bei einer konstanten Fahrgeschwindigkeit von 10 km/h. Man erkennt, dass der Übergang 46 auf den Lenksollwert deutlich flacher verläuft. Bei den 3 und 4 ist jedoch die curve control noch nicht berücksichtigt, bei der – wie beschrieben – bei steigendem Lenkwinkel eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit bewirkt wird. Dies ist in den 5 und 6 zu erkennen.
In 5 wird wiederum von einem Sprung des Lenksollwerts von 0 auf 60° ausgegangen. Es ergibt sich eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit von 11 km/h auf 6 km/h mit einem rampenförmigen Übergang, wie er bei 48 zu erkennen ist. Die Änderung des Lenksollwerts bzw. der Lenkwinkelgeschwindigkeit ist bei 50 angedeutet.
In 6 ist wiederum ein Sprung des Lenksollwerts von 0 auf 60° vorausgesetzt bei nicht konstanter Fahrgeschwindigkeit, die bei 52 angedeutet ist. Man erkennt, dass der Übergang der maximalen Lenkwinkelgeschwindigkeit, wie sie bei 54 durch eine Kurve angedeutet ist, zunächst bei hoher Fahrgeschwindigkeit eine geringere Steigung hat, die sich mit sinkender Fahrgeschwindigkeit erhöht.
Insgesamt ist es möglich, wie dies aus den Diagrammen nach den 2 bis 6 deutlich wird, dass durch die kombinierte Beeinflussung der Fahrgeschwindigkeit durch den Lenkwinkel einerseits und die maximale Lenkwinkelgeschwindigkeit durch die Fahrgeschwindigkeit andererseits, dass die allgemeine Fahrgeschwindigkeit erhöht werden kann, ohne dass Traktionsverlust oder Kippneigung befürchtet werden muss.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004046890 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Steuerung oder Regelung des Fahrbetriebs eines Flurförderzeugs, bei dem die maximale Fahrgeschwindigkeit mit größer werdendem Lenkwinkel verringert wird und ein Lenkmotor in Abhängigkeit von einem Lenksollwinkel den Lenkwinkel einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Fahrgeschwindigkeit angepasste maximale Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkmotors mit größer werdendem Fahrgeschwindigkeit verringert wird.
Regeleinrichtung für den Fahrmotor und den Lenkmotor eines Flurförderzeugs mit einem mit einem Fahrsollsignal beaufschlagten Fahrsollwertgeber für einen Fahrmotorregler (22), der ein Fahrstellsignal für den Fahrmotor (12) erzeugt und ein Geschwindigkeits-Istsignal vom Fahrmotor (12) erhält, einem mit einem Lenksollsignal beaufschlagten Lenksollwertgeber für einen Lenkmotorregler (22), der ein Lenkgeschwindigkeitsstellsignal für den Lenkmotor (16) erzeugt und ein Lenkgeschwindigkeits-Istsignal vom Lenkmotor (16) erhält, wobei das erste Lenksollsignal auch auf den Fahrsollwertgeber gegeben wird, der so ausgebildet ist, dass das erste Fahrsollsignal mit steigendem ersten Lenksollwertsignal zunehmend verringert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahristgeschwindigkeitssignal auch auf den Lenksollwertgeber gegeben wird und der Lenksollwertgeber so ausgebildet ist, dass eine Änderung des ersten Lenksollsignals über eine Anstiegfunktion auf den Lenkregler (22) gegeben wird, wobei die Steilheit der Anstiegsfunktion mit steigender Fahrgeschwindigkeit kleiner wird.
Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lenksollsignal über einen Rampengenerator (24) auf den Lenkregler (22) gegeben wird.