DE102022132931A1

DE102022132931A1 - Lenkverfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs, Flurförderzeug

Info

Publication number: DE102022132931A1
Application number: DE102022132931.3A
Authority: DE
Inventors: Achim Edgar Otterbein
Original assignee: Hubtex Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Hubtex Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2022-12-12
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2024-06-13
Also published as: WO2024126005A1

Abstract

Es wird ein Lenkverfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs (1) vorgeschlagen, wobei das Flurförderzeug (1) wenigstens zwei Vorderräder (2.1, 2.2) und wenigstens ein Hinterrad (3.1, 3.2) aufweist, wobei zum Einleiten einer Kurvenfahrt um einen Lenkpol (P) an einem Lenkwinkelgeber (5) ein Eingabewert (E) eingegeben wird und die wenigstens zwei Vorderräder (2.1, 2.2) und/oder das wenigstens eine Hinterrad (3, 3.1, 3.2) gelenkt werden, wobei der Lenkpol (P) auf einer Lenklinie (S) um einen Lenkweg (ΔQ) bewegt wird, wobei der Eingabewert (E) mit dem Lenkweg (ΔQ) über eine Lenkübersetzung verknüpft ist, wobei die Lenkübersetzung dynamisch geregelt wird. Weiterhin wird ein Flurförderzeug (1) vorgeschlagen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenkverfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs sowie ein Flurförderzeug zum Durchführen eines solchen Lenkverfahrens.
Derartige Lenkverfahren sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl unterschiedlicher Ausgestaltungen bekannt. Insbesondere sind Einachs-Lenkverfahren, bei dem die Räder lediglich einer Achse gelenkt werden, Mehrachs-Lenkverfahren, bei dem die Räder von mehr als einer Achse gelenkt werden, sowie Allrad-Lenkverfahren bekannt, bei dem sämtliche Räder gelenkt werden können, insbesondere jedes Rad einzeln und individuell.
Zum Einleiten einer Kurvenfahrt eines Flurförderzeugs wird typischerweise ein Kurvenradius mit einem Lenkwinkelgeber, wie einem Lenkrad oder Joy-Stick, vorgegeben. Hieraufhin drehen bzw. lenken ein oder mehrere lenkbare Räder des Flurförderzeugs jeweils um eine zu einer Hochachse des Flurförderzeugs parallele Achse, sodass die gelenkten Räder nicht mehr parallel zu einer Längsrichtung bzw. Querrichtung des Flurförderzeugs angeordnet sind. Hierbei kann zwischen aktiv lenkbaren Rädern, nämlich Räder, die ein Lenkgetriebe oder einen Lenkantrieb zum Drehen bzw. Lenken des jeweiligen Rads bzw. einer Radaufhängung aufweisen, und passiv lenkbaren Rädern, nämlich solche, welche zum Lenken nicht motorisch angesteuert werden, sondern beispielsweise als Nachlaufrolle ausgebildet sind, unterschieden werden. Durch die Stellung der gelenkten Räder schräg zur Längsrichtung bzw. Querrichtung des Flurförderzeugs führt das Flurförderzeug eine Kurvenfahrt um einen Lenkpol aus.
Der Lenkpol ist derjenige Punkt, an dem sich orthogonal auf den Rädern des Flurförderzeugs stehende, mit einer jeweiligen Rotationsachse übereinstimmende Geraden treffen können. Vorteilhafterweise treffen sich die Geraden sämtlicher gelenkten Räder in einem gemeinsamen Lenkpol, so dass ein Rutschen oder Reiben im Wesentlichen vermieden werden kann.
Typischerweise wird der Lenkpol bei einem Einleiten einer Kurvenfahrt entlang einer Lenklinie verschoben. So stehen beispielsweise in einer Geradeausfahrt sämtliche Räder des Flurförderzeugs typischerweise parallel zueinander. Der Lenkpol liegt hierbei im Unendlichen. Wird durch ein Betätigen eines Lenkwinkelgebers eine Kurvenfahrt eingeleitet, so bewegt sich der Lenkpol entlang der Lenklinie aus dem Unendlichen kommend in Richtung auf das Flurförderzeug zu. Lenken ein oder mehrere Räder des Flurförderzeugs beim Einleiten der Kurvenfahrt nicht mit, d.h. werden ein oder mehrere Räder des Flurförderzeugs beim Einleiten der Kurvenfahrt nicht um eine parallel zur Hochachse stehende Achse rotiert, so wird die Lenklinie zu einer Geraden, welche den Mittelpunkt des nicht gelenkten Rades schneidet.
Es sollte deutlich sein, dass die Hochachse, auch z-Achse genannt, eine Längsachse, auch Vorne-Hinten-Achse oder x-Achse genannt, und eine Querachse des Flurförderzeugs, auch y-Achse genannt, orthogonal aufeinander stehen und sich typischerweise in der Fahrzeugmitte schneiden. Die Längsachse des Flurförderzeugs schneidet den Fahrzeugmittelpunkt des Flurförderzeugs und ist typischerweise entlang der Richtung angeordnet, in der das Flurförderzeug in Hauptfahrtrichtung betrieben wird. Eine Querachse des Flurförderzeugs schneidet die Längsachse orthogonal im Fahrzeugmittelpunkt und liegt typischerweise in derjenigen Ebene, entlang welcher das Flurförderzeug senkrecht bzw. seitlich zur Hauptfahrtrichtung bewegt werden kann, beispielsweise bei einem seitlichen Versetzen des Flurförderzeugs.
Das Verschieben des Lenkpols wird typischerweise durch eine Eingabe am Lenkwinkelgeber bewirkt. Eine Eingabe am Lenkwinkelgeber kann beispielsweise eine Drehung am Lenkrad um einen bestimmten Winkel oder eine Bewegung an einem Joystick um einen bestimmten Weg sein. Der eingegebene Winkel respektive Weg entspricht einem Eingabewert, welcher weiterverarbeitet und in eine entsprechende Verschiebung des Lenkpols auf der Lenklinie um einen bestimmten Lenkweg umgesetzt wird.
Das Umsetzen des Eingabewertes ist üblicherweise mit einer Lenkübersetzung mit dem Lenkweg verknüpft. Ganz allgemein kann gesagt werden, dass sich die Lenkübersetzung wie ein Faktor verhält, dessen Multiplikation mit dem Eingabewert den Lenkweg liefert.
Aus der Druckschrift EP 2 956 350 B1 ist ein dreirädriges Flurförderzeug sowie ein hieran anwendbares Lenkverfahren bekannt, bei dem in einem Längsfahrbetrieb, auch Schubmaststaplerbetrieb genannt, zum Einleiten einer Kurvenfahrt zwei Vorderräder des Flurförderzeugs nicht-gelenkt bzw. dauerhaft parallel zur Längsachse angeordnet sind, und das Lenken des Fahrzeugs durch das Drehen eines Hinterrads des Flurförderzeugs erfolgt. Hierbei kann das Hinterrad - je nach Verstellung des Lenkwinkelgebers, insbesondere proportional zu einem Einstellwinkel des Lenkgebers, schräg zur Längsachse ausgerichtet werden, so dass das Flurförderzeug eine Drehung um einen Lenkpol durchführt, welcher auf einer Lenklinie angeordnet ist, die sich als Gerade durch die beiden Vorderräder erstreckt.
Es hat sich gezeigt, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Lenkverfahren Nachteile aufweisen. So hat sich beispielsweise gezeigt, dass unterschiedlichen Situationen im Betrieb des Flurförderzeugs unterschiedliche Anforderungen an den Bediener stellen. Beispielsweise muss ein Bediener bei einer langen Geradeausfahrt primär auf die Situation vor dem Fahrzeug konzentrieren, ohne dass es auf eine hochgenaue Lenkung des Flurförderzeugs ankommt. Der Bediener kann den Lenkgeber hier grob führen. Andere Situationen erfordern dagegen einen deutlich höheren Lenkeinsatz. Denkbar ist hier beispielsweise das Aufnehmen oder Abladen einer Last in einem engen Regalgang. Der Bediener muss hierbei den Lenkgeber besonders intensiv bedienen. Dies kann für einen Bediener relativ anstrengend sein.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lenkverfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs und ein Flurförderzeug bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen und es insbesondere ermöglichen, das Fahr- und Lenkverhalten des Flurförderzeugs für den Bediener besonders komfortabel und optimal zu gestalten.
Diese Aufgabe wird durch ein Lenkverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Flurförderzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
Gemäß der Erfindung ist das Lenkverfahren insbesondere für Flurförderzeuge geeignet, welche - in der Ausrichtung einer Längsfahrt gesehen - wenigstens zwei Vorderräder und wenigstens ein Hinterrad aufweisen. Denkbar ist auch, dass das Flurförderzeug mehr als zwei Vorderräder und ein Hinterrad aufweist, beispielsweise zwei Vorderräder und zwei Hinterräder. Denkbar ist ferner, dass das Flurförderzeug drei oder mehr Vorder- und/oder Hinterräder und/oder ein, zwei oder mehr Räder an weiteren Achsen, welche bezogen auf die Längsachse des Flurförderzeugs vor den Vorderrädern, zwischen Vorder- und Hinterrädern und/oder hinter den Hinterrädern angeordnet sind, aufweist. Das vorliegende Flurförderzeug kann insbesondere als ein Gabelstapler ausgebildet sein.
Ein Vorderrad im Sinne der vorliegenden Erfindung kann insbesondere an demjenigen Seitenbereich, insbesondere Frontbereich des Flurförderzeugs angeordnet sein, welcher einer Lastaufnahmeeinrichtung des Flurförderzeugs zugewandt ist. Ein Hinterrad im Sinne der vorliegenden Erfindung kann an demjenigen Bereich des Flurförderzeugs angeordnet sein, welcher einer Lastaufnahme abgewandt ist. Ist die Lastaufnahme etwa mittig am Flurförderzeug vorgesehen, kann unter einem Vorderrad insbesondere das in Hauptfahrtrichtung des Flurförderzeugs vorauseilende oder vorne angeordnete Rad verstanden werden, und entsprechend unter dem Hinterrad das in Hauptfahrtrichtung des Flurförderzeugs nachlaufende oder hinten angeordnete Rad.
Zum Fahren des Flurförderzeugs wird mindestens eines der Vorder- und/oder Hinterräder angetrieben, insbesondere in Umfangsrichtung. Der Fahrantrieb der Räder kann unabhängig voneinander ausgebildet sein, beispielsweise kann jedes angetriebene Rad einen eigenen Fahrantriebsmotor aufweisen, welcher insbesondere unabhängig von den anderen Fahrantrieben ansteuerbar ist. Der Fahrantrieb kann als ein Elektromotor ausgebildet sein. Denkbar ist aber auch, dass der Fahrantrieb einen Verbrennungsmotor, einen pneumatischen Motor oder einen hydraulischen Motor aufweist. Ferner kann jeder Fahrantrieb in Abhängigkeit eines Lenkwinkels des jeweiligen Rads und/oder des Flurförderzeugs individuell ansteuerbar sein. Besonders bevorzugt sind zum Fahren des Flurförderzugs ausschließlich die beiden Vorderräder angetrieben.
Ferner ist es vorgesehen, dass sämtliche Räder des Flurförderzeugs lenkbar ausgebildet sind. Es ist denkbar, dass das Flurförderzeug aktiv lenkbare Räder bzw. zum Lenken angetriebene lenkbare Räder und passiv lenkbare Räder bzw. zum Lenken nicht-angetriebene Räder, wie eine Nachlaufrolle, aufweist. Die zum Lenken angetriebenen lenkbaren Räder können über ein Lenkgetriebe verfügen oder jeweils einen eigenen Lenkantrieb, wie beispielsweise einen Lenkantriebsmotor zum Rotieren des jeweiligen Rads um dessen zur Hochachse des Flurförderzeugs parallele Rad-Hochachse aufweisen. Die Lenkantriebe können insbesondere unabhängig voneinander angesteuert werden, so dass jedes mit einem Lenkantrieb versehene lenkbare Rad individuell gelenkt werden kann. Der besseren Übersicht halber wird vorliegend nur auf das „Rad“ als lenkbare Komponente Bezug genommen. Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, dass eine gesamte Radaufhängung mit einem oder mehreren Einzelrädern um eine Hochachse der Radaufhängung mittels eines Lenkgetriebes oder Lenkantriebs gedreht bzw. gelenkt wird.
Zum Einleiten einer Kurvenfahrt um den Lenkpol ist vorgesehen, dass der Lenkwinkelgeber betätigt wird. Der Lenkwinkelgeber kann beispielsweise ein Lenkrad, ein Joy-Stick, ein Schieberegler, ein Drehregler oder eine Pedalanordnung sein. Denkbar ist aber auch, dass der Lenkwinkelgeber ein Sensor zum automatischen Einleiten einer Kurvenfahrt, beispielsweise entlang eines vorgegebenen Weges, oder ein Computer ist, welcher zum Einleiten einer vorprogrammierten oder situationsabhängigen Kurvenfahrt konfiguriert ist. Auf die Eingabe eines Eingabewertes am Lenkwinkelgeber hin werden die wenigstens zwei Vorderräder und/oder das wenigstens eine Hinterrad gelenkt, d. h. die wenigstens zwei Vorderräder und/oder das wenigstens eine Hinterrad werden um jeweils eine zur Hochachse des Flurförderzeugs parallele Achse rotiert. Dies bewirkt die Verschiebung des Lenkpols auf der Lenklinie um einen Lenkwert. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zum Einleiten einer Kurvenfahrt sowohl die wenigstens zwei Vorderräder als auch das wenigstens eine Hinterrad gelenkt werden.
Eine Hochachse des Flurförderzeugs im Sinne der vorliegenden Erfindung schneidet eine Fahrzeugmitte und ist orthogonal zur Längsachse und orthogonal zur Querachse angeordnet. Die Hochachse ist ferner orthogonal zu der Ebene angeordnet, in welcher das Flurförderzeug zum Transport einer Last vorgesehen ist. Eine Längsachse des Flurförderzeugs im Sinne der vorliegenden Erfindung schneidet die Fahrzeugmitte des Flurförderzeugs und ist entlang der Richtung angeordnet, in der das Flurförderzeug zum Laden oder Abladen einer Last bewegt wird und liegt in der Ebene, entlang welcher das Flurförderzeug zum Fördern einer Last vorgesehen ist. Eine Querachse des Flurförderzeugs im Sinne der vorliegenden Erfindung ist orthogonal zur Längsachse und orthogonal zur Hochachse angeordnet und schneidet die Längsachse in der Fahrzeugmitte.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zum Einleiten einer Kurvenfahrt sowohl die wenigstens zwei Vorderräder als auch das wenigstens eine Hinterrad gelenkt werden. Es ist vorgesehen, dass sämtliche Räder des Flurförderzeugs lenkbar ausgebildet sind. Es ist denkbar, dass das Flurförderzeug zum Lenken angetriebene lenkbare Räder und zum Lenken nicht-angetriebene Räder aufweist. Die zum Lenken angetriebenen lenkbaren Räder können jeweils einen eigenen Lenkantriebsmotor zum Rotieren des jeweiligen Rads um jeweils eine zur Hochachse des Flurförderzeugs parallele Rad-Hochachse aufweisen. Die Lenkantriebe können insbesondere unabhängig voneinander angesteuert werden, so dass jedes mit einem Lenkantrieb versehene lenkbare Rad individuell gelenkt werden kann. Beim Einleiten einer Kurvenfahrt aus einer Geradeausfahrt wird der Lenkpol entlang einer Lenkkurve aus dem Unendlichen kommend auf das Flurförderzeug um den Lenkweg, welcher zur Eingabe des Eingabewertes am Lenkwinkelgeber proportional ist, zu bewegt.
Der Lenkweg errechnet sich aus den Eingabewert, welcher mit der Lenkübersetzung multipliziert wird. Die Lenkübersetzung verknüpft also den Lenkweg mit dem Eingabewert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Lenkübersetzung dynamisch geregelt wird, insbesondere teil- und/oder vollautomatisch. Hierdurch ist es auf vorteilhafte Weise möglich, das Lenkverhalten des Flurförderzeugs an die vorliegende Betriebssituation des Flurförderzeugs anzupassen. Dynamisch geregelt bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass die Lenkübersetzung im Betrieb des Flurförderzeugs anpassbar ist und insbesondere in Abhängigkeit von vordefinierten Kriterien im Betrieb des Flurförderzeugs angepasst werden kann. Insbesondere eine dynamische und/oder teil- bzw. vollautomatische Regelung bzw. Übersetzung in Abhängigkeit von - sehr allgemein gesprochen - „äußeren Gegebenheiten oder Umständen“ kann besonders vorteilhaft sein. Beispielsweise kann die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von äußeren Umgebungsumständen erfolgen, wie beispielsweise einem aktuellen Gewicht einer geladenen Last, einem Schwerpunkt der Last, einem Neigungswinkel des Flurförderzeugs, einem Rangierraum, einer Fahrgeschwindigkeit, einer Fahrbahnbeschaffenheit, einer Intensität, insbesondere Schnelligkeit der Bewegung des Lenkwinkelgebers und/oder anderen, auf die Lenkung und Lenkbarkeit des Flurförderzeugs einflussnehmende Umstände. Für eine automatische Regelung können an dem Flurförderzeug insbesondere Erfassungseinrichtungen zur Erfassung der äußeren Umgebung und Umgebungsumstände, wie beispielsweise ein Abstandssensor und/oder Beschleunigungssensor vorgesehen sein, welche von einer Steuerungseinrichtung überwacht und hierdurch zur Regelung der Lenklinie berücksichtigt werden können. Darüber hinaus kann die Lenkübersetzung über die Gesamtheit des Verlaufs der Lenklinie unterschiedlich stark ausgeprägt sein. Beispielsweise kann bei einem Einlenken aus einer Geradeausfahrt und einem entsprechend weit vom Flurförderzeug entfernten Lenkpol eine geringe Übersetzung erfolgen, beispielsweise bei einer Lenkraddrehung aus der Geradeausfahrt bis zu einem Winkel von +/-10°, wohingegen bei einem Einlenken aus einer gelenkten Position, beispielsweise bei einer Lenkraddrehung bis zu einem Winkel von über 10°, eine stärkere Übersetzung erfolgt, so dass sich die Räder schneller lenken lassen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Lenkübersetzung abhängig von einem Betriebsparameter des Flurförderzeugs geregelt wird. Ein Betriebsparameter des Flurförderzeugs im Sinne der vorliegenden Erfindung kann ein äußerer Einfluss sein. Denkbar ist beispielsweise, dass der äußere Einfluss durch die Bedienung des Flurförderzeugs bewirkt wird. Denkbar ist aber auch, dass der äußere Einfluss durch Umweltbedingungen bewirkt wird. Ein Betriebsparameter des Flurförderzeugs im Sinne der vorliegenden Erfindung kann alternativ oder zusätzlich auch ein Parameter sein, welcher durch die Struktur des Flurförderzeugs bedingt ist. Insbesondere ist es so vorteilhaft möglich, die Lenkübersetzung (teil-) automatisiert zu regeln. Ein Bediener muss sich über die Einstellung der Lenkübersetzung keine Gedanken machen. Dies vereinfacht die Bedienung des Flurförderzeugs deutlich.
Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Betriebsparameter eine Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst. Eine Fahrzeuggeschwindigkeit im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Geschwindigkeit, mit der das Flurförderzeug bewegt wird und/oder bewegt werden soll. Denkbar ist beispielsweise, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die aktuelle Geschwindigkeit des Flurförderzeugs entlang der Ebene ist, in welcher das Flurförderzeug zum Befördern einer Last vorgesehen ist. Denkbar ist aber auch, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Soll-Geschwindigkeit ist, mit welcher ein Bediener vorsieht, das Flurförderzeug entlang der Ebene zu fahren, in welcher das Flurförderzeug zum Befördern einer Last vorgesehen ist. Hierzu ist denkbar, dass die Fahrgeschwindigkeit mit einem Geschwindigkeits-Soll-Wert verknüpft wird, welcher von einem Bediener des Flurförderzeugs, beispielsweise durch Betätigen eines Gaspedals, vorgegeben wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Lenkübersetzung so geregelt wird, dass die Lenkübersetzung bei geringen Fahrgeschwindigkeiten hoch ist und dass die Lenkübersetzung bei hohen Fahrgeschwindigkeiten niedrig ist. Hierdurch ist es auf vorteilhafte Weise möglich, dass bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten, beispielsweise zum Rangieren, der Lenkwinkelgeber nur wenig bewegt werden muss. Ferner wird hierdurch auf vorteilhafte Weise auch verhindert, dass unbeabsichtigte Bewegungen am Lenkwinkelgeber bei schneller Fahrt des Flurförderzeugs zu ungewollten Lenkreaktionen führen. Denkbar ist, dass die Lenkübersetzung mit der Fahrgeschwindigkeit linear angepasst wird. Denkbar ist aber auch, dass die Lenkübersetzung mit der Fahrgeschwindigkeit stufenweise angepasst wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Flurförderzeug in einem Längsfahrbetrieb und/oder in einem Querfahrbetrieb betrieben werden kann. Im Längsfahrbetrieb ist eine Geradeausfahrt des Flurförderzeugs entlang der Längsachse des Flurförderzeugs vorgesehen. Im Querfahrbetrieb ist die Geradeausfahrt des Flurförderzeugs entlang der Querachse des Flurförderzeugs vorgesehen. Im Längsfahrbetrieb umfasst der Betriebsparameter einen Querabstand des Lenkpols von der Längsachse. Im Querfahrbetrieb umfasst der Betriebsparameter einen Längsabstand des Lenkpols von der Querachse. Die Lenkübersetzung wird hierbei insbesondere so geregelt, dass die Lenkübersetzung im Längsfahrbetrieb bei geringen Querabständen höher ist als bei großen Querabständen und dass die Lenkübersetzung im Querfahrbetrieb bei geringen Längsabständen höher ist als bei großen Längsabständen. Mit anderen Worten hat eine weitere Eingabe am Lenkwinkelgeber durch den Bediener bei engen Kurvenfahrten einen größeren Einfluss auf die Kurvenfahrt als eine Eingabe am Lenkwinkelgeber durch den Bediener bei Kurvenfahrten mit großen Kurvenradius oder bei Geradeausfahrt. Denkbar ist, dass die Lenkübersetzung mit dem Quer- bzw. Längsabstand linear angepasst wird. Denkbar ist aber auch, dass die Lenkübersetzung mit dem Quer- bzw. Längsabstand stufenweise angepasst wird.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Betriebsparameter einen Zustand der Fahrbahn umfasst, auf der das Flurförderzeug gefahren wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Betriebsparameter Ebenheitsabweichungen der Fahrbahnumfasst. Ebenheitsabweichungen der Fahrbahn im Sinne der vorliegenden Erfindung umfassen Tiefe bzw. Höhe von Unebenheiten der Fahrbahn, und werden daher auch Unebenheiten genannt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Lenkübersetzung so geregelt wird, dass bei starken Ebenheitsabweichungen und/oder einer hohen Anzahl von Ebenheitsabweichungen die Lenkübersetzung geringer ist als bei weniger starken Ebenheitsabweichungen und/oder einer niedrigeren Anzahl von Ebenheitsabweichungen. Hierdurch ist es auf vorteilhafte Weise möglich, dass bei schlechten Fahrbahnen ein versehentliches Verreißen des Lenkwinkelgebers nicht zu starken, ungewollten Lenkbewegungen des Flurförderzeugs führt. Denkbar ist, dass Stärke und/oder Anzahl der Ebenheitsabweichungen von einem Schwingungssensor des Flurförderzeugs erfasst wird. Ferner kann es vorgesehen sein, dass der Betriebsparameter ein zu erwartendes oder bereits auftretendes Schwanken oder Rütteln des Flurförderzeugs, insbesondere bei bzw. aufgrund einer unebenen Fahrbahnbeschaffenheit, umfasst. Unter „zu erwarten“ ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass das Flurförderzeug eine Erfassungseinrichtung, insbesondere optische Sensoren, umfassen kann, welche die in Fahrtrichtung räumlich vor dem Flurförderzeug ausgeprägte Bodenbeschaffenheit erfasst, insbesondere scannt, und anhand der hieraus gewonnenen Informationen Betriebsparameter zu den beim Überfahren der Bodenunebenheiten zu erwartenden Schwankungen bzw. Rütteln des Flurförderzeugs ermittelt werden. Aufgrund dieser Informationen kann die Lenklinie optimal geregelt werden, insbesondere um beim Durchfahren von Kurven ein Rutschen oder Reiben des Flurförderzeugs gegenüber dem Boden und/oder ein Verrutschen der Ladung gegenüber dem Flurförderzeug zu vermeiden. Es kann somit ein vorausschauendes Fahren ermöglicht sein.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Betriebsparameter die Geometrie und/oder den Schwerpunkt einer geladenen Last umfasst. Unter der Geometrie der Last ist vorliegend insbesondere die flächen- oder volumenmäßige Ausdehnung der Last zu verstehen, insbesondere eine Lastkontur. So führen beispielsweise lange Lasten, wie Profile oder Balken regelmäßig zu einem Fahrverhalten des Flurförderzeugs, welches gänzlich anders ausgeprägt ist als bei kurzen, kompakten Lasten. Es ist daher bei dieser bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Geometrie der geladenen Last automatisch oder durch eine manuelle Eingabe erfasst wird, und eine Lenklinienverschiebung in Abhängigkeit dieses Parameters erfolgen kann. Beispielsweise kann der Lenkpol des Flurförderzeugs bei besonders langen Lasten in einer geometrischen Mitte der Last angeordnet werden, so dass sich das Flurförderzeug mitsamt der langen Last in einem kleinstmöglichen Kreis drehen und manövrieren lässt. Mit der Berücksichtigung des Schwerpunktes der geladenen Last wird dem Rechnung getragen, dass es gerade bei schweren Lasten sinnvoll ist, die Lenklinie am Schwerpunkt der Last zu orientieren. Ist dies der Fall, ergeben sich wesentlich weniger Probleme mit der Massenträgheit der Last beim Einleiten einer Kurvenfahrt und beim Durchfahren einer Kurve. Selbstverständlich ist auch eine Kombination aus Berücksichtigung der Geometrie und des Schwerpunktes des geladenen Last möglich. Hierbei muss der Lenkpol nicht zwingend in dem geometrischen Mittelpunkt oder dem Schwerpunkt der Last oder des Gesamtfahrzeugs mitsamt der Last liegen, sondern kann durchaus auch irgendwo dazwischen angeordnet sein, insbesondere bei unsymmetrischen Lasten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Betriebsparameter einen Neigungswinkel des Flurförderzeugs umfasst. Der Neigungswinkel kann beispielsweise ein Neigungswinkel um eine Vorderachse des Flurförderzeugs sein. Eine Vorderachse, auch Vorderradachse genannt, im Sinne der vorliegenden Erfindung schneidet die wenigstens zwei Vorderräder in ihren jeweiligen Mitten. Hierdurch kann auf vorteilhafte Weise ein besonders hohes Gewicht einer geladenen Last berücksichtigt werden. Denkbar ist aber auch, dass der Neigungswinkel ein Neigungswinkel um die Querachse des Flurförderzeugs ist. Hierdurch kann auf vorteilhafte Weise die Verschiebung der Lenklinie bei einer Aufwärts- bzw. Abwärtsfahrt im Längsfahrbetrieb berücksichtigt werden. Ferner ist denkbar, dass der Neigungswinkel ein Neigungswinkel um die Längsachse des Flurförderzeugs ist. Hierdurch kann auf vorteilhafte Weise die Verschiebung der Lenklinie bei einer Aufwärts- bzw. Abwärtsfahrt im Querfahrbetrieb berücksichtigt werden. Denkbar ist, dass das Flurförderzeug zu Berücksichtigung des Neigungswinkels einen Lagesensor aufweist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Betriebsparameter eine Intensität, insbesondere Schnelligkeit, der Bedienung des Lenkwinkelgebers des Flurförderzeugs umfasst, wobei der Betriebsparameter insbesondere mittels einer magnetischen Erfassungseinrichtung, wie einem Hall-Sensor, erfassbar ist. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass bei einem relativ schnellen Drehen des Lenkrads die Lenklinie in Richtung hin zu der Mitte des Flurförderzeugs, und bei einem relativ langsamen Drehen des Lenkrads die Lenklinie in Richtung weg von der Mitte des Flurförderzeugs verschoben wird. Dadurch können sich insbesondere fahrdynamisch vorteilhafte Eigenschaften ergeben.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Betriebsparameter eine Eingabegeschwindigkeit umfasst, mit der der Eingabewert am Lenkwinkelgeber eingegeben wird. Eine Eingabegeschwindigkeit im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Änderung des Eingabewertes am Lenkwinkelgeber pro Zeit. Ist der Lenkwinkelgeber beispielsweise ein Lenkrad, so hängt die Lenkübersetzung ab von der Geschwindigkeit, mit der das Lenkrad gedreht wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Lenkübersetzung so geregelt wird, dass die Lenkübersetzung bei niedrigen Eingabegeschwindigkeiten niedriger ist als bei hohen Eingabegeschwindigkeiten. Dies erlaubt den Bediener eine komfortable und intuitive Art der Einstellung der Lenkübersetzung. Denkbar ist, dass die Lenkübersetzung mit der Eingabegeschwindigkeit linear angepasst wird. Denkbar ist aber auch, dass die Lenkübersetzung mit der Eingabegeschwindigkeit stufenweise angepasst wird.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der vorgesehen ist, dass der Betriebsparameter einen um das Flurförderzeug verfügbaren Rangierraum umfasst. Ein Rangierraum im Sinne der vorliegenden Erfindung ist der Raum um das Flurförderzeug herum, welcher dem Flurförderzeug zum Rangieren zur Verfügung steht. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der verfügbare Rangierraum von Umgebungssensoren erfasst wird. Umgebungssensoren können beispielsweise Radar-, Lidar-, Ultraschall-, Laser- oder optische Sensoren sein. Hierdurch ist es auf vorteilhafte Weise möglich, dass die Lenkübersetzung an die äußeren Umstände angepasst wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Lenkübersetzung bei einem relativ großflächigen möglichen Rangierraum geringer ist als bei einem relativ kleinen möglichen Rangierraum. Es wird also ein komfortables Fahren auf breiten Wegen genauso ermöglicht, wie ein einfaches Rangieren beispielsweise in engen Regalgängen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Flurförderzeug eine Ladevorrichtung, insbesondere eine Gabel, umfasst, welche dazu vorgesehen ist, eine zu befördernde Last aufzunehmen. Die Ladevorrichtung wird auf eine Hubhöhe gehoben. Hierzu ist vorgesehen, dass der Betriebsparameter die Hubhöhe umfasst. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Lenkübersetzung so geregelt wird, dass die Lenkübersetzung bei geringerer Hubhöhe geringer ist als bei größerer Hubhöhe. Hierdurch ist es auf vorteilhafte Weise einfach möglich, zum Laden bzw. Abladen der zu befördernden Last in Regalen eine größere Lenkübersetzung einzustellen, als beispielsweise bei einer Transportfahrt, welche sich den Laden bzw. Abladen anschließt. Hierdurch wird die Bedienung des Flurförderzeugs deutlich erleichtert. Denkbar ist, dass die Lenkübersetzung mit der Hubhöhe linear angepasst wird. Denkbar ist aber auch, dass die Lenkübersetzung mit der Hubhöhe stufenweise angepasst wird.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass der Betriebsparameter eine manuelle Auswahl umfasst. Mit anderen Worten kann der Bediener im laufenden Betrieb des Flurförderzeugs die Lenkübersetzung an seine persönlichen Vorlieben anpassen. Denkbar ist, dass dies durch eine Schnellverstellung geschieht. So ist beispielsweise denkbar, dass die Lenkübersetzung stufenweise oder stufenlos an einem Regler einstellbar ist.
Ein weiterer Gegenstand zur Lösung der eingangsgestellten Aufgabe ist ein Flurförderzeug, welches eine Lenkeinrichtung aufweist, welche durch eine Regelung der Lenkübersetzung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Lenkverfahrens konfiguriert ist. Die Lenkeinrichtung des erfindungsgemäßen Flurförderzeugs bewirkt hierbei die Regelung der Lenkübersetzung. Die Lenkeinrichtung kann den Lenkwinkelgeber, elektrische Komponenten, hydraulische Komponenten und/oder Mikrocomputer umfassen.
Alle im Beschreibungstext genannten Vorteile, Merkmale und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Lenkverfahrens beziehen sich ebenfalls auf das erfindungsgemäße Flurförderzeug.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsform der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Es zeigen:

1: eine schematische Ansicht eines Flurförderzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Geradeausfahrt im Längsfahrbetrieb,
2: eine schematische Ansicht des in 1 gezeigten Flurförderzeugs in Geradeausfahrt im Querfahrbetrieb,
3: eine schematische Ansicht des in 1 gezeigten Flurförderzeugs in Kurvenfahrt im Längsfahrbetrieb,
4: eine schematische Ansicht eines Flurförderzeugs gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Kurvenfahrt im Querfahrbetrieb und
5: eine schematische Ansicht eines Flurförderzeugs gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Kurvenfahrt im Längsfahrbetrieb.

Die 1 bis 5 zeigen jeweils Flurförderzeuge 1 gemäß beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die gezeigten Flurförderzeuge 1 weisen ein linkes Vorderrad 2.1 und ein rechtes Vorderrad 2.2 sowie ein Hinterrad 3 (1 bis 3) bzw. ein linkes Hinterrad 3.1 und ein rechtes Hinterrad 3.2 (4 und 5) auf. Die Flurförderzeuge 1 weisen weiterhin jeweils einen Lenkwinkelgeber 5 auf, beispielsweise in Form eines Lenkrades. Der Übersichtlichkeit halber ist der Lenkwinkelgeber 5 nicht in jeder der hier gezeigten Figuren wiedergegeben. Ferner weisen die Flurförderzeuge 1 nicht gezeigte Lenkeinrichtungen auf, welche zum Durchführen des erfindungsgemäßen Lenkverfahrens konfiguriert sind.
1 zeigt das Flurförderzeug 1 in Geradeausfahrt im Längsfahrbetrieb. Die Vorderräder 2.1, 2.2 und das Hinterrad 3 sind parallel zu einer Längsachse X des Flurförderzeugs 1 ausgerichtet. Die Längsachse X steht orthogonal zu einer Querachse Y des Flurförderzeugs 1 und schneidet diese in der Fahrzeugmitte M.
2 zeigt das in 1 gezeigte Flurförderzeug 1 in Geradeausfahrt im Querfahrbetrieb. Die Vorderräder 2.1, 2.2 und das Hinterrad 3 sind parallel zur Querachse Y des Flurförderzeugs 1 ausgerichtet.
In den 3 bis 5 sind die Flurförderzeuge 1 in Kurvenfahrt zu erkennen. Die Kurvenfahrten werden jeweils um einen Lenkpol P herum ausgeführt. Der Lenkpol P ist der Schnittpunkt von Geraden, welche orthogonal auf den Mittelpunkten aller Räder 2.1, 2.2, 3, 3.1, 3.2 des jeweiligen Flurförderzeugs 1 stehen. Der Kurvenradius ist hierbei der Abstand zwischen dem Lenkpol P und der Fahrzeugmitte M. In Geradeausfahrt liegt der Lenkpol P im Unendlichen.
In den 3 und 4 ist zu sehen, wie während einer Kurvenfahrt der Lenkwinkelgeber 5 betätigt wird. Der Lenkwinkelgeber 5 ist hier als Lenkrad ausgebildet. Durch Drehen am Lenkrad gibt der Bediener des Flurförderzeugs 1 einen Eingabewert E ein (hier dargestellt durch die Pfeile über den Lenkwinkelgeber 5). Der Eingabewert E ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Winkel, um den das Lenkrad gedreht wird. Auf die Eingabe des Eingabewertes E hin verschiebt sich der Lenkpol P entlang der Lenklinie S um einen Lenkweg ΔQ. Der um den Lenkweg ΔQ verschobene Lenkpol P ist hier mit P' bezeichnet. Der Eingabewert E ist über eine Lenkübersetzung mit dem Lenkweg ΔQ verknüpft. Multipliziert man den Eingabewert E mit der Lenkübersetzung, so ergibt sich der Lenkweg ΔQ.
Erfindungsgemäß wird die Lenkübersetzung dynamisch geregelt. Dies bedeutet, dass die Lenkübersetzung im Betrieb des Flurförderzeugs 1 angepasst wird. Bei den hier gezeigten Flurförderzeugen 1 wird die Lenkübersetzung abhängig von einem Betriebsparameter des Flurförderzeugs 1 geregelt. Der Betriebsparameter kann beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen. Ferner kann der Betriebsparameter bei Längsfahrbetrieb des Flurförderzeugs 1 einen Querabstand Q des Lenkpols P von der Längsachse X und bei Querfahrbetrieb des Flurförderzeugs 1 ein Längsabstand L des Lenkpols P von der Querachse Y umfassen. Weiterhin kann der Betriebsparameter eine Eingabegeschwindigkeit umfassen, mit der der Eingabewert E am Lenkwinkelgeber 5 eingegeben wird und/oder manuell eingestellt werden.
Das in 3 gezeigte Flurförderzeug 1 weist einen Schwingungssensor 8 auf. Der Schwingungssensor 8 erfasst Ebenheitsabweichungen 10 der Fahrbahn, auf welcher das Flurförderzeug 1 fährt. Die erfassten Ebenheitsabweichungen 10 fließen ebenfalls in den Betriebsparameter ein, welcher Einfluss auf die Lenkübersetzung hat.
In den 4 und 5 ist eine Last 4 eingezeichnet, welche mit dem Flurförderzeug 1 gefördert wird. Die Last 4 wird hierbei mit einer Ladevorrichtung 6, in den gezeigten Ausführungsbeispielen mit einer Gabel, aufgenommen. Die Ladevorrichtung 6 wird dabei auf eine Hubhöhe gehoben. Bei den in diesen Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst der Betriebsparameter ebenfalls die Hubhöhe, sodass die Hubhöhe in die Regelung der Lenkübersetzung einschließt.
5 zeigt ein Flurförderzeug 1, welches Umgebungssensoren 7 aufweist. Mit den Umgebungssensoren 7 wird der verfügbare Rangierraum erfasst, welcher hierdurch Regalwände 9 begrenzt ist. Bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Betriebsparameter den verfügbaren Rangierraum. Somit wird hier die Lenkübersetzung in Abhängigkeit des verfügbaren Rangierraumes geregelt.
Die hier für den Längsfahrbetrieb gezeigten Details und Merkmale gelten mutatis mutandis ebenfalls für den Querfahrbetrieb und vice versa.
Bezugszeichenliste:

1: Flurförderzeug
2.1: linkes Vorderrad
2.2: rechtes Vorderrad
3: Hinterrad
3.1: linkes Hinterrad
3.2: rechtes Hinterrad
4: Last
5: Lenkwinkelgeber
6: Ladevorrichtung
7: Umgebungssensoren
8: Schwingungssensor
9: Regalwand
10: Ebenheitsabweichungen
E: Eingabewert
L: Längsabstand
M: Fahrzeugmitte
P, P': Lenkpol
Q: Querabstand
ΔQ: Lenkweg
S: Lenklinie
X: Längsachse
Y: Querachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2956350 B1 [0009]

Claims

Lenkverfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs (1), wobei das Flurförderzeug (1) wenigstens zwei Vorderräder (2.1, 2.2) und wenigstens ein Hinterrad (3.1, 3.2) aufweist, wobei zum Einleiten einer Kurvenfahrt um einen Lenkpol (P) an einem Lenkwinkelgeber (5) ein Eingabewert (E) eingegeben wird und die wenigstens zwei Vorderräder (2.1, 2.2) und/oder das wenigstens eine Hinterrad (3, 3.1, 3.2) gelenkt werden, wobei der Lenkpol (P) auf einer Lenklinie (S) um einen Lenkweg (ΔQ) bewegt wird, wobei der Eingabewert (E) mit dem Lenkweg (ΔQ) über eine Lenkübersetzung verknüpft ist, wobei die Lenkübersetzung geregelt wird, insbesondere dynamisch geregelt wird.
Lenkverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkübersetzung abhängig von einem Betriebsparameter des Flurförderzeugs (1) geregelt wird.
Lenkverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter eine Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst, wobei die Lenkübersetzung so geregelt wird, dass die Lenkübersetzung bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten hoch ist und dass die Lenkübersetzung bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten niedrig ist.
Lenkverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flurförderzeug (1) in einem Längsfahrbetrieb und/oder in einem Querfahrbetrieb betrieben werden kann, wobei im Längsfahrbetrieb eine Geradeausfahrt des Flurförderzeugs (1) entlang einer Längsachse (X) des Flurförderzeugs angeordnet ist, wobei im Querfahrbetrieb die Geradeausfahrt des Flurförderzeugs (1) entlang einer Querachse (Y) des Flurförderzeugs (1) angeordnet ist, wobei die Längsachse (X) und die Querachse (Y) orthogonal zueinander angeordnet sind und sich in der Fahrzeugmitte (M) schneiden, wobei im Längsfahrbetrieb der Betriebsparameter einen Querabstand (Q) des Lenkpols (P) von der Längsachse (X) umfasst, wobei im Querfahrbetrieb der Betriebsparameter einen Längsabstand (L) des Lenkpols (P) von der Querachse (Y) umfasst wobei die Lenkübersetzung insbesondere so geregelt wird, dass die Lenkübersetzung im Längsfahrbetrieb bei geringen Querabständen (Q) höher ist als bei großen Querabständen (Q) und dass die Lenkübersetzung im Querfahrbetrieb bei geringen Längsabständen (L) höher ist als bei großen Längsabständen (L).
Lenkverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter einen Zustand der Fahrbahn umfasst, auf der das Flurförderzeug (1) gefahren wird, wobei der Betriebsparameter insbesondere Ebenheitsabweichungen der Fahrbahn umfasst, wobei die Lenkübersetzung insbesondere so geregelt wird, dass bei starken Ebenheitsabweichungen und/oder einer hohen Anzahl von Ebenheitsabweichungen die Lenkübersetzung geringer ist als bei weniger starken Ebenheitsabweichungen und/oder einer niedrigeren Anzahl von Ebenheitsabweichungen.
Lenkverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter die Geometrie und/oder den Schwerpunkt (4.1) einer geladenen Last (4) umfasst.
Lenkverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter einen Neigungswinkel des Flurförderzeugs (1) umfasst.
Lenkverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter eine Intensität, insbesondere Schnelligkeit, der Bedienung des Lenkwinkelgebers (5) des Flurförderzeugs (1) umfasst, wobei der Betriebsparameter insbesondere mittels einer magnetischen Erfassungseinrichtung, wie einem Hall-Sensor, erfassbar ist.
Lenkverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter eine Eingabegeschwindigkeit umfasst, mit der der Eingabewert (E) am Lenkwinkelgeber (5) eingegeben wird, wobei die Lenkübersetzung insbesondere so geregelt wird, dass die Lenkübersetzung bei niedrigen Eingabegeschwindigkeiten niedriger ist als bei hohen Eingabegeschwindigkeiten.
Lenkverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter einen um das Flurförderzeug verfügbaren Rangierraum umfasst, wobei der verfügbare Rangierraum vorzugsweise von Umgebungssensoren (7) erfasst wird, wobei die Lenkübersetzung insbesondere so geregelt wird, dass die Lenkübersetzung bei viel verfügbarem Rangierraum geringer ist als bei weniger verfügbarem Rangierraum.
Lenkverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Flurförderzeug (1) eine Ladevorrichtung (6), insbesondere eine Gabel, umfasst, welche dazu vorgesehen ist, eine zu befördernde Last (4) aufzunehmen, wobei die Ladevorrichtung (6) auf eine Hubhöhe gehoben wird, wobei der Betriebsparameter die Hubhöhe umfasst, wobei die Lenkübersetzung insbesondere so geregelt wird, dass die Lenkübersetzung geringerer Hubhöhe geringer ist als bei größerer Hubhöhe.
Lenkverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter eine manuelle Auswahl umfasst.
Flurförderzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Flurförderzeug (1) eine Lenkeinrichtung aufweist, welche durch eine Regelung der Lenkübersetzung zum Durchführen eines Lenkverfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche konfiguriert ist.