SE532496C2 - Styrinrättning för en truck - Google Patents

Description

532 ääß Styranordningen styr sedan ut styrmotorn på sådant sätt, att det styrda hjulet med minsta möjliga fördröjning intar det via styrgivaren bestämda styrlåget. Po- sitionsstymingen har fördelen att varje läge hos styrgivaren exakt motsvarar ett styrlåge hos det styrda hjulet. Sålunda har styrgivaren ett bestämt neutrallâge, vid vilket trucken kör rakt framåt. En ofördelaktig effekt har man vid positions- styrningen om styrgivaren har en så snabb rörelse, att styrrörelsen hos det styrda hjulet inte kan följa styrgivarens rörelse, exempelvis till följd av styrme- toms varvtalsgrâns eller av en särskilt hög friktion mellan det styrda hjulet och körbanan. I sådana fall har det styrda hjulets rörelse en efterslâpning i förhål- lande till styrgivaren. Når sedan styrgvaren åter står stilla, fortsätter dock det styrda hjulets rörelse till dess att dess styrlåge åter överensstämmer med styrgi- varens läge. Denna efterslåpning hos det styrda hjulets styrrörelse gör det svårt för operatören att styra trucken.

Det finns alternativa styranordníngar, som arbetar enligt förfarandet hastig- hetsstyrning (rate control). I detta fall mäts med lânkgivarsensorn styrhastighe- ten, som sedan i styranordningen omvandlas till ett börvårde för hastigheten i det styrda hjulets styrrörelse. Detta funlfitionssått har fördelen att det styrda hjulet styrs endast om samtidigt också styrgivaren âr i rörelse. Om styrgivarens rörelse stoppas, starmar också samtidigt det styrda hjulets rörelse. En efter- slâpning i det styrda hjulets styrrörelse kan därför inte uppträda. En nackdel vid hasfighetsstyrriingen år att mycket långsamma styrgivarrörelser, vilka kan förekomma exempelvis vid snabb körning framåt, inte detekteras av styrgivar- sensorn och därmed inte heller kan överföras 1:ill det styrda hjulet. Detta inne- bår att styrningen av trucken under körning rakt fram försvåras avsevärt.

Till grund för föreliggande uppfinning ligger uppgiften att tillhandahålla en styr- inrättning av det inledningsvis angivna slaget, i vilken de väsentliga fördelarna med positionsstyrningen och hastighetsstyrningen år realiserade samtidigt.

Denna uppgift löses i enlighet med uppfinningen genom att styranordningen år så utförd, att 532 495 3 - i en första driftform bestämmer styrgivarens läge ett börvärde för det ~ styrda hjulets styrläge och styrs styrmotorn ut på ett sådant sätt, att en avvikel~ se mellan å ena sidan ärvärdet för det styrda hjulets styrläge och å andra sidan börvärdet är så liten som möjligt, och ~ i en andra driftform âr en styrrörelse hos det styrda hjulet kopplad till en rörelse hos styrgivaren på ett sådant sätt, att styr-motorn styrs ut endast när styrgivaren är i rörelse.

Styririrättningen enligt uppfinningen kan sålunda arbeta i två olika driftformer.

Den första driftformen motsvarar positionsstyrriing, medan den andra driftfor- men motsvarar hastighetsstyrning. I den andra driftformen styrs det styrda hju- let med maximal styr-hastighet så länge som samtidigt även styrgivaren är i rö~ relse. Driftformerna väljs automatiskt av styranordningen i beroende av den ak- tuella driftsituationen.

Styranordningen är så inställd, att under den normala driften arbetar styrin- rättningen i den första driftformen med positionsstyrning. I detta sammanhang innebär ”normal drift” att det styrda hjulets stynnotor praktiskt taget fördröj- ningsfritt ställer det styrda hjulet í den med styrgivaren bestämda positionen.

Denna driftsituation föreligger i regel när styrgivaren inte alls eller med låg eller medelhög styrhastighet är i rörelse och samtidigt det styrda hjulet inte är bloc- kerat.

Lämpligen omkopplar styranordningen alltid från den första driftformen till den andra driftformen när under stymingen ärvärdet för det styrda hjulets styrläge betydligt avviker från det av styrgivarens läge bestämda börvärdet. En betydlig avvikelse hos ärvärdet från börvärdet uppträder när styr-motorn inte kan alls röra det styrda hjulet eller inte röra det tillräckligt snabbt. En liten avvikelse hos ärvärdet från börvärdet, sådan som den som systembetingat kan uppträda till följd av styranordningens och styr-motorns reaktionsfid vid varje styrrörelse, ut- värderas av styranordningen som inte betydlig och medför ingen växling av driftformen. 532 1158 4 Styranordningen åstadkommer alltid en omkoppling från den andra driñzformen tillbaka till den första driftformen när årvårdet för det styrda hjulets styrläge överensstämmer med det av styrgivarens läge bestämda börvärdet. Avvikelse mellan ärvärdet och börvärdet var då endast tillfällig. Så snart det inte längre föreligger en avvikelse sker styrningen åter i den första driftformen i enlighet med positionsstyrning.

Det år också fördelaktigt om styranordníngen alltid utíör omkoppling från den andra driftformen till den första driftformen när styrgivaren inte är i rörelse. I den andra driftfonnen, således under hastighetsstyrningen, är det styrda hjulet aldrig i rörelse när inte heller styrgivaren år i rörelse. Når i denna situation om- koppling från den andra till den första driftformen sker, påverkas läget hos det styrda hjulet inte av detta, dvs. hjulet förblir stillastående.

Samtidigt sätts vid omkoppling från den andra driftformen till den lörsta drift- formen börvärdet för det styrda hjulets styr-rörelse till det momentana årvärdet för det styrda hjulets styrrörelse. Positionsstyrníngen börjar därmed med nya utgångsvården, nämligen det momentana läget hos styrgivaren och det momen- tana läget hos det styrda hjulet.

Ytterligare fördelar med och detaljer i uppfinningen förklaras närmare nedan med hjälp av den i den schematiska ritningsfigxiren visade exempelutförings- formen.

Ritningsfigtiren visar en i enlighet med uppfinningen utförd styrinråttriing för en truck. Den visar en av en ratt bildad styrgivare l, som är fastsatt på en styraxel 2. Styraxeln 2 år roterbart lagrad i en lagring 15 på en ram 10 i trucken. I om- rådet av lagringen 15 kan det finnas broms- eller återföringselement, som på styraxeln utövar ett mot styrgívarens 1 rörelserikming riktat motståndsmoment och/ eller ett mot riktningen för styrgivarens 1 utslag riktat återföringsmoment.

Vid den undre änden av styraxeln 2 finns en styrgivarsensor 3, som detekterar vinkellåget hos styraxeln 2 i förhållande till ramen 10 och avger en motsvarande 532 435 5 signal på en signalledning 4 till en styranordnirig 5. Styrgivarsensorn 3 är före~ trädesvis utförd som tväkanalig potentiometersensor, med vilken styraxelns 2 vinkelläge kan absolutmätas.

Ett styrt hjul 9 är lagrat i en svängel 13. En styrrörelse hos det styrda hjulet 9 åstadkoms av en elektrisk styrmotor 7. En vridningsrörelse hos styrmotorns 7 utgångsaxel överförs i den visade exempelutföringsformen via en kuggväxel 8 till svängeln 13 och därmed till hjulet 9. Istället för en kuggväxel 8 kan också en kedjeväxel eller en remvåxel användas. Styrmotorn 7 styrs ut av styranodningen 5, som bestämmer styrmotorns 7 rotationsriktning och varvtal.

Styrläget hos det styrda hjulet 9 mäts fortlöpande med en hjulsensor 1 1, som avger en motsvarande signal på en signalledning 12 till styranordningen 5. Hjul- sensorn 1 1 är företrädesvis utförd som en tvåkanalig potentiometersensor, som lämnar ett absolutvärde för det styrda hjulets 9 läge.

Enligt uppfinningen kan utstyrningen av styr-motorn 7 medelst styranordningen 5 ske i enlighet med två olika driftformer.

Efter varje idrifttagriing arbetar styranordningen 5 till att börja med i den första driftformen, posítionsstyrningen. Läget hos styrgivaren l detekteras då fortlö- pande medelst styrgivarsensorn 3. Styranordningen 5 styr ut styrmotorn 7 så., att det styrda hjulets 9 läge i möjligaste mån motsvarar läget hos styrgivarsen- sorn 3 multiplicerat med den givna styrutväxlingen.

Omkoppling till den andra diiftformen sker alltid när läget hos det styrda hjulet 9 avviker mer från läget hos styrglvarsensorn 3 än som är normalt med hänsyn till reaktíonstiden hos styranordningen 5 och trögheten hos styr-motorn 7. En betydlig avvikelse i det styrda hjulets 9 läge från styrgivarsensorns 3 läge före- kommer exempelvis om styrgivaren 1 gör extremt snabbt utslag, om friktionen mellan det styrda hjulet 9 och körbanan är särskilt stor eller om en styrrörelse hos det styrda hjulet blockeras exempelvis av en kantsten. 532 455 Efter omkopplingen till den andra driftformen styrs det styrda hjulet 9 vidare medelst stynnotom 7 ät samma håll med maximal styrhastíghet tills antingen det styrda hjulets 9 läge åter överensstämmer med styrgivarens 1 läge eller styr- givaren 1 inte längre år i rörelse.

För det fall att under drift i den andra driftformen det styrda hjulets 9 läge åter överensstämmer med styrgivarens 1 läge, kopplar styranordrlingen 5 äter in den första driítformen.

Om under drift i den andra driftformen styrgivaren 1 inte längre år i rörelse, stannar styranordnirlgen 5 genast också rörelsen hos det styrda hjulet 9. Däref- ter kopplar styranordningen 5 om till den första dríftformen, varvid styrvinkel- sensorn 3 samtidigt inítíaliseras på nytt, dvs. styrgivarens 1 momentana läge likställs med det styrda hjulets 9 momentana läge.

Claims (4)

532 IlQEB 7 Patentkrav

1. Styrinrättning för en truck, innefattande - en styrgivare (1), som är utförd exempelvis som ratt, - minst ett styrt hjul (9) som står i kontakt med körbanan, - en elektrisk styrmotor (7) för styrning av det styrda hjulet (9), - en styrgivarsensor (3) för detektering av ett läge och / eller en rörelse hos styrgivaren (1), - en hjulsensor (11) för detektering av ett styrläge och/ eller en styrrörelse hos det styrda hjulet (9), - en elektronisk styranordning (5), som står i arbetsförbindelse med styr~ givarsensorn (3), hjulsensorn (ll) och den elektroniska styrmotorn (7), - i en första dríftform bestämmer styrgivarens (1) läge ett börvårde för det styrda hjulets (9) styrläge och styrs styrmotorn (7) ut på ett sådant sätt, att en avvikelse mellan å ena sidan ârvårdet för det styrda hjulets (9) styrläge och å andra sidan börvärdet är så liten som möjligt, och - i en andra driftform är en styrrörelse hos det styrda hjulet (9) kopplad till en rörelse hos styrgivaren (l) på ett sådant sätt, att styrmotorn (7) styrs ut endast när styrgivaren (1) är i rörelse, kännetecknar! av att omkopplíng från den första driftformen till den andra driftformen alltid sker när under styrningen ärvärdet för det styrda hjulets (9) styrläge avviker betydligt från det av styrgivarens (1) läge bestämda börvårdet.

2. Styrinrättnirig enligt patentkrav 1, kännetecknad av att omkoppling från den andra driftformen till den första dríftformen alltid sker när ärvärdet för det styrda hjulets (9) styrläge överensstämmer med det av styrgivarens (1) läge bestämda börvärdet.

3. Styrinrättning enligt något av patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att omkoppling från den andra driftformen till den första driftformen alltid sker när styrgivaren (1) inte är i rörelse. E32 ÅEE

4. Styrinråttnírlg enligt något av patentkrav l till 3, kännetecknat av att vid omkoppling från den andra dríftformen till den första driftformen sätts bör- värdet för det styrda hjulets (9) styrlâge till det momentana årvärdet för det styrda hjulet (9).