FR2773119A1

FR2773119A1 - Appareil de reglage de sens d'un vehicule a moteur electrique

Info

Publication number: FR2773119A1
Application number: FR9810389A
Authority: FR
Inventors: Wesley Robert Cherry Jr; Edward V Leskovec
Original assignee: Daewoo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Hyundai Doosan Infracore Co Ltd
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1998-08-13
Publication date: 1999-07-02
Also published as: DE19833873A1; US5959421A; JPH11262109A; KR100322198B1; KR19990063577A

Abstract

L'invention concerne le réglage de sens d'un moteur de véhicule.Elle se rapporte à un appareil qui comprend un levier de réglage de sens d'une position neutre à une position de marche avant ou de marche arrière, un coulisseau (36) pouvant coulisser le long d'un trajet prédéterminé par déplacement du levier et portant un activateur (42) de capteur, un premier et un second capteur (H1, H2) disposés à distance l'un de l'autre le long du trajet de déplacement du coulisseau, et un dispositif commandé par les signaux de position du premier et du second niveau logique et destiné à régler le sens de rotation du moteur électrique.Application au réglage du sens de déplacement d'un véhicule à moteur électrique.

Description

La présente invention concerne un appareil de réglage

du sens d'un moteur, destiné à des véhicules à moteur élec-

trique qui tirent avantage de signaux numériques créés magnétoélectriquement pour le réglage du sens de rotation d'un moteur électrique. L'invention est particulièrement bien adaptée à un chariot élévateur électrique à fourche ayant un moteur électrique dont le sens de rotation est changé par la manoeuvre d'un levier de réglage de sens, mais

dont le couple et la vitesse varient avec l'angle de pivo-

tement d'une pédale d'accélérateur.

Les véhicules à moteur électrique, tels que les auto-

mobiles électriques, les chariots électriques de golf, et les chariots élévateurs électriques à fourche, par exemple, utilisent un moteur électrique pour appliquer le couple

nécessaire au déplacement vers l'avant ou vers l'arrière.

Dans l'exemple du chariot élévateur électrique à fourche, ce véhicule utilise un moteur électrique alimenté par des batteries d'accumulateurs et qui peut tourner avec un couple réglé et dans un sens réglé. Le sens de rotation du moteur est réglé par un levier de réglage de sens monté de manière pivotante d'un premier côté d'une console du chariot. Le levier de réglage de sens est commandé à la main afin qu'il se déplace entre une position de marche avant, une position neutre et une position de marche arrière. Des microcontacts de marche avant et de marche arrière coopèrent avec le

levier de réglage de sens et sont couplés à un micropro-

cesseur qui, sous la commande de signaux électriques appli-

qués à partir des microcontacts, règle la circulation du courant électrique vers le moteur. Le microcontact de marche avant devient actif pour transmettre des signaux de marche avant au microprocesseur lorsque que le levier de réglage de sens est déplacé vers la position de marche avant, alors que le microcontact de marche arrière est rendu actif pour transmettre des signaux de marche arrière au microprocesseur lorsque le levier de réglage de sens pivote vers la position de marche arrière. Les microcontacts de marche avant et de marche arrière restent inactifs lorsque le levier de réglage de sens est en position neutre afin que le microprocesseur

cesse de transmettre de l'énergie électrique au moteur.

Par ailleurs, l'accélération du moteur électrique uti-

lisé dans le chariot élévateur à fourche dépend de l'angle de pivotement d'une pédale d'accélérateur commandée par le pied et montée afin qu'elle soit enfoncée sur le plancher du chariot. La pédale d'accélérateur est normalement rappelée par un ressort de tension vers une position initiale dans laquelle le moteur électrique ne crée qu'un couple faible ou

nul. Lorsque l'angle de pivotement de la pédale d'accélé-

rateur augmente, le couple produit par le moteur électrique augmente progressivement si bien que le chariot peut se déplacer à une vitesse plus grande. Cette accélération du moteur électrique est réglée par détection de la variation de l'angle de pivotement de la pédale et par régulation de l'intensité du courant électrique transmis au moteur. La tâche de détection de la variation de l'angle de pivotement

a été exécutée jusqu'à présent soit par des capteurs photo-

électriques disposés afin qu'ils deviennent actif un à un et la création de signaux numériques correspondant à l'angle de pivotement de la pédale, soit avec un potentiomètre destiné à mesurer les forces électromotrices induites par le mouvement de pivotement de la pédale et à créer des signaux analogiques correspondant aux forces électromotrices. Les

signaux numériques ou analogiques sont transmis au micro-

processeur qui régule à son tour l'intensité du courant transmis au moteur électrique pour régler ainsi le couple et

la vitesse du moteur.

Comme indiqué précédemment, le sens de rotation et l'accélération du moteur électrique du chariot sont réglés par le microprocesseur d'après des signaux provenant des microcontacts associés au levier de réglage de sens et des capteurs photoélectriques ou du potentiomètre associés à la pédale accélérateur. Mis à part le dispositif accélérateur, l'appareil de réglage de sens du moteur de la technique antérieure présente un défaut car les microcontacts manquent de durabilité lors d'une utilisation à long terme et risquent d'être détériorés ou en panne à cause des contacts mécaniques fréquents avec la partie de manoeuvre du levier de réglage de sens. En outre, les microcontacts utilisés dans l'appareil connu de réglage de sens a tendance à rendre

encombrante et complexe la structure de la console du véhi-

cule à moteur électrique. Compte-tenu des inconvénients de l'appareil connu de réglage de sens de moteur, l'invention a pour objet la mise à disposition d'un appareil de réglage de sens d'un moteur de véhicule à moteur électrique qui peut-être utilisé sans panne ni détérioration pendant longtemps, avec réduction du

volume et de la complexité de la console du véhicule.

L'invention concerne ainsi un appareil de réglage de sens d'un moteur de véhicule à moteur électrique qui possède un moteur électrique destiné à provoquer le déplacement du véhicule en marche avant et en marche arrière. L'appareil de réglage de sens du moteur comporte un levier de réglage de sens qui peut être déplacé d'une position neutre à une position de marche avant ou de marche arrière. Une bande souple et allongée est raccordée au levier de réglage de sens et peut coulisser le long d'un trajet prédéterminé de déplacement lors de la manoeuvre du levier de réglage de sens et porte un aimant permanent. Un premier et un second capteur magnétoélectriques sont placés à distance l'un de

l'autre le long du trajet de déplacement de la bande allon-

gée, chacun de ces capteurs pouvant créer, lorsqu'il reste désactivé, un signal de position du levier ayant un premier niveau logique et pouvant être activé par l'aimant permanent afin qu'il crée un signal de position de levier d'un second niveau logique lorsque le levier est déplacé à la position de marche avant ou de marche arrière. D'après les signaux de position de levier du premier et du second niveau logique, un microprocesseur est destiné à régler le sens de rotation du moteur électrique. Un générateur à effet Hall peut être

utilisé comme capteur magnétoélectrique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

seront mieux compris à la lecture de la description qui

suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexes sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale avec des

partis arrachées représentant une console de chariot éléva-

teur à fourche et un capot comprenant un appareil de réglage de sens de moteur selon l'invention; la figure 2 est une vue de l'arrière avec des parties

arrachées représentant la console et le capot avec l'appa-

reil selon l'invention représenté sur la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2 et représente la disposition du pivot d'un levier de réglage de sens fixé à la console; la figure 4 est une coupe en élévation latérale d'un boîtier d'organe de commande et du bande souple allongée logée afin qu'elle puisse coulisser dans le canal de guidage du boîtier de l'organe de commande et portant un aimant permanent;

la figure 5 est une vue en élévation frontale du boî-

tier de l'organe de commande et de la bande souple allongée représentés sur la figure 4; la figure 6 est une coupe en plan du boîtier d'organe de commande et de la bande souple allongée représentés sur les figures 4 et 5; et la figure 7 est un diagramme synoptique du circuit électronique utilisé dans l'appareil de réglage de sens de moteur selon l'invention pour le réglage du sens de rotation

du moteur électrique.

On note sur la figure 1 qu'un véhicule à moteur élec-

trique, par exemple un chariot élévateur électrique à fourche, possède une console 10 et un capot 12 placés l'un au-dessus de l'autre devant une cabine, non représentée, du chariot. Sur la console l0,un volant 14 est monté pour permettre à un conducteur de diriger le chariot. Un levier 16 de réglage de sens est fixé d'un côté de la console 10 et peut être déplacé par la main du conducteur d'une position neutre représentée en trait plein sur la figure 1 vers une position de marche avant indiquée en trait interrompu et une position de marche arrière représentée en trait interrompu à deux points. Comme l'indique plus clairement la figure 3, le levier 16 de réglage de sens possède un arbre 18 de pivot fixé de manière pivotante à la paroi latérale l0a de la console 10 par une équerre de montage 11 ayant un trou débouchant 20a pour loger l'arbre 18. Une bague élastique 22 est utilisée pour le maintien de l'arbre 18 en position. Une tige 23 d'ancrage est fixée à 90 de façon générale par rapport à l'arbre 18 et passe dans le trou circulaire d'une bande souple allongée de matière plastique indiquée dans la suite. Ainsi, la tige 23 peut pivoter vers le haut ou vers le bas lorsque le levier 16 est déplacé de la position

neutre vers la position de marche avant ou arrière.

Un boîtier d'organe de commande portant la référence générale 24 est fixé à l'intérieur du capot 12. Comme mieux représenté sur les figures 4, 5 et 6, le boîtier 24 possède une chambre 26 et un canal de guidage 28 tout deux divisés et séparés physiquement par une paroi de séparation 30. La

chambre 26 est fermée à son extrémité inférieure mais pos-

sède une ouverture d'accès supérieure qui reste protégée par

le tronçon supérieur du capot 12 qui dépasse vers l'arrière.

De cette manière, la chambre 26 ne reçoit pas l'eau qui pourrait provoquer une panne ou une détérioration des composants électroniques logés à l'intérieur. Dans la

chambre 26, une carte logique 32 ayant de nombreux compo-

sants électroniques est montée de façon amovible par des vis d'arrêt 34. Certains des composants de la carte 32 sont

destinés à constituer un microprocesseur dont le fonction-

nement est indiqué plus en détail dans la suite en référence à la figure 7. Il est préférable que le boîtier 24 soit

formé de matériau non magnétique, par exempte d'acier inoxy-

dable, afin que le flux magnétique de l'aimant permanent,

comme indiqué dans la suite, ne soit pas perturbé.

Le canal 28 de guidage du boîtier 24 à une largeur bien inférieure à celle de la chambre 26 et est placé le long d'un bord latéral du boîtier 24 comme indiqué clairement sur les figures 5 et 6. Comme la chambre 26, le canal 28 est

fermé à son extrémité inférieure et est ouvert à son extré-

mité supérieure. Un coulisseau est introduit au moins partiellement dans le canal 28 et peut coulisser le long d'un trajet prédéterminé de déplacement, le coulisseau étant par exemple une bande souple de matière plastique allongée 36 dont l'extrémité supérieure a un trou circulaire 38

destiné à coopérer avec la tige d'ancrage 23 comme repré-

senté sur les figures 1 et 3.

On peut noter sur les figures 1 et 2 que la bande 36 de matière plastique descend depuis l'extrémité supérieure fixée le long d'une équerre 40 de guidage qui est fixée à la console 10 pour délimiter le trajet de déplacement de la bande 36. Un activateur de capteur, par exemple un aimant permanent 42, en forme de disque de manière générale, est fixé à l'extrémité inférieure de la bande 36 et est tourné vers la carte 32 et est destiné à se déplacer le long du

canal 28 avec la bande 36.

Un premier et un second capteur magnétoélectriques de position de levier, tels que des générateurs à effet Hall Hl

et H2 sont fixes à la carte 32 à distance l'un de l'autre.

Ces générateurs Hl et H2 sont placés sur la carte 32 dans l'alignement du canal 28, c'est-à-dire le long du trajet de la bande 36 et de l'aimant 42, si bien que, lorsque l'aimant 42 se déplace juste au- dessus du générateur respectif Hl ou H2, le générateur correspondant peut est activé par le flux magnétique de l'aimant permanent 42 et donne une tension de sortie de niveau logique zéro. Il faut noter que chaque générateur Hl et H2 continue à rester inactif et donne donc un signal de tension de sortie de niveau logique un tant qu'il n'est pas aligné sur l'aimant permanent 42. Cet espacement des deux générateurs Hl et H2 est suffisamment grand pour que ni le premier ni le second générateur ne soit

activé lorsque l'aimant 42 se trouve entre les deux géné-

rateurs Hl des H2.

On se réfère maintenant à la figure 5 qui est un diagramme synoptique dans lequel un microprocesseur 44 est aux deux générateurs Hl et H2 par une bascule 46 pour le traitement des signaux de position de levier créés par les générateurs Hl et H2 et règle le sens de rotation du moteur électrique 48 en fonction des signaux de position. La bascule 46 conserve temporairement les signaux de position et, lorsqu'elle est validée, elle transmet les signaux mémorisés au microprocesseur 44. Ce microprocesseur 44 est destiné à déterminer la position actuelle du levier de réglage de sens 16 & l'aide des signaux de position reçus des générateurs H1 et H2. Suivant la position détectée du levier, le microprocesseur 44 arrête la transmission de cou- rant électrique au moteur 48 dans un premier sens pour provoquer la rotation du moteur 48 vers l'avant en cas de marche avant, ou transmet le courant électrique au moteur 48 dans un second sens pour provoquer le fonctionnement du moteur 48 en sens inverse dans le cas de la position de

marche arrière.

On décrit maintenant en détail le fonctionnement de l'appareil de réglage de sens de moteur pour véhicule à moteur électrique selon l'invention. Lorsque le levier 16 de réglage de sens est en position neutre, l'aimant permanent 42 reste désaligné par rapport aux générateurs H1 et H2, comme indiqué sur les figures 4, 5 et 7, si bien que les deux générateurs restent désactivés et donnent des signaux de tension de sortie de niveau logique un comme indiqué dans

le tableau qui suit. Les signaux ainsi obtenus sont appli-

qués par la bascule 46 au microprocesseur 44 qui détermine alors que la position actuelle du levier est la position neutre et interrompt la transmission d'un courant électrique

au moteur 48 si bien que celui-ci cesse de tourner.

Générateurs à effet Hall Hl H2 Détermination Signaux produits 1 1 Neutre 0 1 Avant 1 0 Arrière 0 0 Erreur Le déplacement du levier 16 vers la position de marche avant place l'aimant permanent 42 à la position la plus basse juste alignée sur le premier générateur à effet Hall Hi. En conséquence, ce premier générateur Hl devient actif et crée un signal de tension de sortie de niveau logique zéro alors que le second générateur H2 reste désactivé et crée un signal de tension de sortie de niveau logique un comme indiqué dans le tableau précédent. En conséquence, le microprocesseur 44 détermine que la position du levier est celle de la marche avant, et permet la transmission du courant électrique au moteur 48 dans le premier sens afin que le moteur 48 puisse tourner dans le sens de marche avant. Lorsque le levier 16 de réglage de sens est déplacé vers la position de marche arrière, la bande 36 de matière plastique est soumise à une manoeuvre linéaire vers le haut qui place l'aimant permanent 42 à la position la plus haute exactement alignée sur le second générateur H2. Cette disposition assure l'activation du second générateur H2 qui crée un signal de tension de sortie de niveau logique zéro alors que le premier générateur H1 reste désactivé et crée un signal de tension de sortie de niveau logique un comme

l'indique le tableau précédent. En conséquence, le micropro-

cesseur 44 détermine que la position du levier correspond à la marche arrière, et permet la transmission du courant électrique au moteur 48 dans le second sens, si bien que le

moteur 48 peuvent tourner dans le sens de marche arrière.

Si aucun signal de tension de sortie de niveau logique un n'est produit par l'un des premier et second générateurs HI et H2, le microprocesseur 44 détermine qu'il existe une panne de ces générateurs. A la suite de cette détermination, le microprocesseur 44 empêche toute rotation supplémentaire du moteur 48 en interrompant la transmission du courant électrique au moteur 48. La panne des générateurs est

notifiée au conducteur par un dispositif d'affichage 50.

Bien que la description qui précède concerne l'uti-

lisation de générateurs à effet Hall commandés magnétoélec-

triquement, à titre d'exemple de capteurs de position du levier, les hommes du métier peuvent noter que d'autres capteurs convenables peuvent être utilisés pour la création des signaux de position de niveau logique zéro ou un. On peut par exemple envisager la production des signaux de position du levier par remplacement de l'aimant permanent 42 par une diode photoémissive et par utilisation de deux diodes photoréceptrices à la place des générateurs à effet Hall. Cette modification est évidente et entre dans le cadre

de l'invention.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil de réglage de sens d'un moteur de véhicule à moteur électrique comprenant un moteur électrique afin que le véhicule se déplace en marche avant et en marche arrière, caractérisé en ce qu'il comprend: un levier (16) de réglage de sens d'une position neutre à une position de marche avant ou de marche arrière, un coulisseau raccordé pendant le fonctionnement au levier (16) de réglage de sens et pouvant coulisser le long d'un trajet prédéterminé par déplacement du levier (16) de réglage de sens, le coulisseau portant un activateur (42) de capteur, un premier et un second capteur (Hl, H2) disposés à distance l'un de l'autre le long du trajet de déplacement du

coulisseau, chaque capteur (Hl, H2), lorsqu'il est désac-

tivé, pouvant créer un signal de position d'un premier niveau logique, et pouvant être activé par l'activateur (42) de capteur pour produire un signal de position ayant un second niveau logique lorsque le levier (16) de réglage de sens est déplacé à la position de marche avant ou de marche arrière, et un dispositif commandé par les signaux de position du premier et du second niveau logique et destiné à régler le

sens de rotation du moteur électrique.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en que le coulisseau comporte une bande souple allongée (36) ayant une première extrémité raccordée au levier (16) de

réglage de sens et une seconde extrémité portant l'activa-

teur (42) de capteur.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le levier (16) de réglage de sens possède une tige qui reste en coopération avec la première extrémité de la bande allongée (36) et qui peut pivoter avec le levier (16) de réglage de sens pour la manoeuvre linéaire de la bande

allongée (36).

4. Appareil selon la revendication 1,caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (24) d'organe de commande ayant une chambre et un canal de guidage, le canal de guidage étant physiquement séparé de la chambre et pouvant loger de manière coulissante au moins une partie du coulisseau avec

l'activateur (42) de capteur.

5. Appareil selon la revendication 4,caractérisé en ce qu'il comporte en outre une carte logique (32) contenue dans

la chambre du boîtier (24) de l'organe de commande.

6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier et le second capteur (H1, H2) sont placés

sur la carte logique (32) le long du canal de guidage.

7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'activateur de capteur est un aimant permanent (42)

fixé au coulisseau.

8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier et le second capteur sont des capteurs magnétoélectriques (HI, H2) qui peuvent est activés par le

flux magnétique de l'aimant permanent (42).

9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que les capteurs magnétoélectriques sont des générateurs à effet Hall (Hi, H2) qui peuvent produire un signal de tension de sortie de niveau logique un, lorsqu'ils restent désactivés, et un signal de tension de sortie de niveau

logique zéro, lorsqu'ils sont activés.

10. Appareil de réglage de sens du moteur d'un véhicule à moteur électrique destiné à provoquer le déplacement du véhicule en marche avant et en marche arrière, caractérisé en ce qu'il comprend: un levier (16) de réglage de sens qui peut être déplacé d'une position neutre à une position de marche avant de marche arrière, une bande souple allongée (36) raccordée pendant le fonctionnement au levier (16) de réglage de sens et qui peut se déplacer le long d'un trajet prédéterminé lors de la manoeuvre de déplacement du levier (16) de réglage de sens, la bande portant un aimant permanent (42), un premier et un second capteur magnétoélectriques (Hi, H2) placés à distance l'un de l'autre le long du trajet de déplacement de la bande allongée (36), chacun des capteurs magnétoélectriques (HlI, H2) pouvant créer, lorsqu'il reste désactivé, un signal de position d'un premier niveau logique et qui peut est activé par l'aimant permanent (42) pour produire un signal de position d'un second niveau logique lorsque le levier (16) de réglage de sens est déplacé vers la position de marche avant ou de marche arrière, et un microprocesseur (44) commandé par le signal de position du premier et du second niveau logique et destiné

à régler le sens de rotation du moteur électrique.

11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'activateur de capteur comporte un aimant permanent

(42) fixé au coulisseau.

12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que le premier et le second capteur sont des capteurs magnétoélectriques (Hl, H2) qui peuvent être activés par le

flux magnétique de l'aimant permanent (42).

13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que les capteurs magnétoélectriques sont des générateurs à effet Hall (Hi, H2) qui peuvent produire un signal de tension de sortie de niveau logique un lorsqu'ils restent désactivés et un signal de tension de sortie de niveau

logique zéro lorsqu'ils sont activés.

14. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif d'affichage (50) associé au microprocesseur (44) et destiné à afficher la

panne des capteurs magnétoélectriques (Hi, H2).