材料裝卸車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種材料裝卸車輛，包括：包括駕駛室的框架；支撐在所述框架上的輪；牽引馬達(dá)，其聯(lián)接到所述輪中的一個(gè)輪以實(shí)現(xiàn)所述一個(gè)輪的旋轉(zhuǎn)；與可轉(zhuǎn)向輪關(guān)聯(lián)以實(shí)現(xiàn)所述可轉(zhuǎn)向輪圍繞第一軸線的角向運(yùn)動的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括能夠由操作者移動以限定所述可轉(zhuǎn)向輪的預(yù)期角位置的控制手柄；控制裝置，其基于可轉(zhuǎn)向輪誤差改變提供給所述牽引馬達(dá)的驅(qū)動信號。
【專利說明】材料裝卸車輛
[0001]本申請是國際申請?zhí)枮镻CT/US2009/032141、中國申請?zhí)枮?00980109264.8、申請日為2009年I月27日、名稱為“具有用于確定加速度值的控制裝置的材料裝卸車輛”的申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種具有用于控制牽引馬達(dá)的操作的控制裝置的材料裝卸車輛，并且更具體地涉及具有能夠確定牽引馬達(dá)加速度值的控制裝置的這種車輛。
【背景技術(shù)】
[0003]美國專利N0.6，564，897公開了一種用于材料裝卸車輛的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該車輛包括轉(zhuǎn)向舵柄。然而，舵柄并不機(jī)械聯(lián)接到轉(zhuǎn)向輪。馬達(dá)或電磁制動器用于提供反向轉(zhuǎn)向阻力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種材料裝卸車輛，其包括:框架；支撐在框架上的輪；牽引馬達(dá)，其聯(lián)接到輪中的一個(gè)以實(shí)現(xiàn)所述一個(gè)輪的旋轉(zhuǎn)；速度控制元件，其可由操作者操作以限定對應(yīng)于牽引馬達(dá)的預(yù)期速度的速度控制信號；與可轉(zhuǎn)向輪關(guān)聯(lián)以實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)向輪的角向運(yùn)動的系統(tǒng)；和控制裝置，其聯(lián)接到速度控制元件以接收速度控制信號，并且聯(lián)接到牽引馬達(dá)以響應(yīng)于速度控制信號給牽引馬達(dá)生成驅(qū)動信號以控制牽引馬達(dá)的操作?？刂蒲b置可以存儲限定牽引馬達(dá)的加速度的牽引馬達(dá)的至少一個(gè)加速度值?？刂蒲b置可以基于可轉(zhuǎn)向輪的角位置和牽引馬達(dá)的速度中的至少一個(gè)確定至少一個(gè)加速度減縮因子。
[0005]所述一個(gè)輪和可轉(zhuǎn)向輪可以是相同輪。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，控制裝置可以基于可轉(zhuǎn)向輪的角位置確定第一加速度減縮因子并基于牽引馬達(dá)的速度確定第二加速度減縮因子?？刂蒲b置還選擇第一和第二加速度減縮因子中的一個(gè)并且用加速度值乘以選定的減縮因子以確定更新的加速度值。當(dāng)給牽引馬達(dá)生成驅(qū)動信號時(shí)控制裝置可以使用所述更新的加速度值。優(yōu)選地，控制裝置選擇第一和第二加速度減縮因子中導(dǎo)致加速度值減小最大的一個(gè)作為選定的一個(gè)減縮因子。
[0007]與可轉(zhuǎn)向輪關(guān)聯(lián)以實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)向輪的角向運(yùn)動的系統(tǒng)可以包括生成指示可轉(zhuǎn)向輪的角位置的信號的傳感器。
[0008]所述車輛還可以包括與牽引馬達(dá)關(guān)聯(lián)以用于生成指示牽引馬達(dá)的速度的信號的傳感器。
[0009]在進(jìn)一步的實(shí)施例中，除了確定上述第一和第二加速度減縮因子以外，控制裝置還可以基于由速度控制信號限定的速度控制元件的當(dāng)前位置確定第三加速度減縮因子。在該實(shí)施例中，控制裝置可以選擇第一、第二和第三加速度減縮因子中的一個(gè)并且用加速度值乘以選定的減縮因子以確定更新的加速度值。當(dāng)給牽引馬達(dá)生成驅(qū)動信號時(shí)控制裝置使用所述更新的加速度值。優(yōu)選地，控制裝置選擇第一、第二和第三加速度減縮因子中導(dǎo)致加速度值減小最大的一個(gè)作為選定的一個(gè)減縮因子。
[0010]控制裝置可以存儲用于牽弓丨馬達(dá)的至少兩個(gè)加速度值。每個(gè)加速度值可以對應(yīng)于獨(dú)立的車輛操作模式。車輛操作模式中的兩個(gè)可以基于車輛操作的方向而變化?？刂蒲b置可以基于車輛的當(dāng)前操作模式選擇所述至少兩個(gè)加速度值中的一個(gè)。
[0011]控制裝置還可以選擇加速度減縮因子中的一個(gè)并且用選定的一個(gè)加速度值乘以選定的減縮因子以確定更新的選定的一個(gè)加速度值。當(dāng)給牽引馬達(dá)生成驅(qū)動信號時(shí)控制裝置使用更新的選定的一個(gè)加速度值。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種材料裝卸車輛，其包括:框架；支撐在框架上的輪；牽引馬達(dá)，其聯(lián)接到輪中的一個(gè)以實(shí)現(xiàn)所述一個(gè)輪的旋轉(zhuǎn)；速度控制元件，其可由操作者操作以限定對應(yīng)于牽引馬達(dá)的預(yù)期速度的速度控制信號；與可轉(zhuǎn)向輪關(guān)聯(lián)以實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)向輪的角向運(yùn)動的系統(tǒng)；和控制裝置，其聯(lián)接到速度控制元件以接收速度控制信號，并且聯(lián)接到牽引馬達(dá)以響應(yīng)于速度控制信號給牽引馬達(dá)生成驅(qū)動信號以控制牽引馬達(dá)的操作?？刂蒲b置可以基于可轉(zhuǎn)向輪的角位置、牽引馬達(dá)的速度和由速度控制信號限定的速度控制元件的當(dāng)前位置中的至少一個(gè)確定用于牽引馬達(dá)的加速度值。
[0013]控制裝置可以基于可轉(zhuǎn)向輪的角位置確定第一加速度減縮因子，基于牽引馬達(dá)的速度確定第二加速度減縮因子，以及基于速度控制元件的當(dāng)前位置確定第三加速度減縮因子。
[0014]控制裝置可以基于當(dāng)前車輛操作模式選擇多個(gè)初始加速度值中的一個(gè)?？刂蒲b置還可以選擇第一、第二和第三加速度減縮因子中的一個(gè)并且用選定的一個(gè)初始加速度值乘以選定的減縮因子以確定更新的選定的一個(gè)加速度值?？刂蒲b置可以限定更新的選定的一個(gè)加速度值作為確定的加速度值。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，提供了一種材料裝卸車輛，其包括:包括駕駛室的框架；支撐在框架上的輪；牽引馬達(dá)，其聯(lián)接到輪中的一個(gè)以實(shí)現(xiàn)所述一個(gè)輪的旋轉(zhuǎn)；和與可轉(zhuǎn)向輪關(guān)聯(lián)以實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)向輪圍繞第一軸線的角向運(yùn)動的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括能夠由操作者移動以限定可轉(zhuǎn)向輪的預(yù)期角位置的控制手柄。還提供了控制裝置，其基于可轉(zhuǎn)向輪的預(yù)期角位置、可轉(zhuǎn)向輪的計(jì)算的實(shí)際位置、可轉(zhuǎn)向輪誤差和控制手柄的轉(zhuǎn)向傳動率中的一個(gè)改變提供給牽弓I馬達(dá)的驅(qū)動信號。
[0016]控制裝置還基于可轉(zhuǎn)向輪的預(yù)期角位置確定第一牽引馬達(dá)速度限制，基于可轉(zhuǎn)向輪的計(jì)算的實(shí)際位置確定第二牽引馬達(dá)速度限制，基于可轉(zhuǎn)向輪誤差確定第三牽引馬達(dá)速度限制，以及基于控制手柄的轉(zhuǎn)向傳動率確定第四牽引馬達(dá)速度限制。優(yōu)選地，控制裝置選擇第一、第二、第三和第四牽引馬達(dá)速度限制中的最小的一個(gè)并且當(dāng)給牽引馬達(dá)生成驅(qū)動信號時(shí)使用所述最小限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的材料裝卸車輛的透視圖；
[0018]圖1A是圖1中所示的車輛的包括車底板的駕駛室的一部分的分解圖；
[0019]圖2是圖1中所示的車輛的控制裝置的示意性框圖；
[0020]圖3-5是圖1中的車輛的動力單元的透視圖，其中蓋子從動力單元去除；
[0021]圖6是圖1中所示的車輛的觸覺反饋裝置的透視圖；[0022]圖6A是從控制手柄底座延伸的銷、彈簧和固定到轉(zhuǎn)向柱板的塊體的部分橫截面圖；
[0023]圖7和8是圖1中所示的車輛的控制手柄的透視圖；
[0024]圖9是控制手柄和觸覺反饋裝置的部分截面圖；
[0025]圖10示出了用于當(dāng)車輛沿動力單元第一方向操作時(shí)基于當(dāng)前的牽引馬達(dá)速度限定轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度限制的第一曲線C1和用于當(dāng)車輛沿叉第一方向(forks first direction)操作時(shí)基于當(dāng)前的牽引馬達(dá)速度限定轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度限制的第二曲線C2 ；
[0026]圖11示出了作為預(yù)期可轉(zhuǎn)向輪角位置或計(jì)算的實(shí)際可轉(zhuǎn)向輪角位置的函數(shù)繪制第一牽引馬達(dá)速度限制或第二牽引馬達(dá)速度限制的曲線C3 ；
[0027]圖1lA示出了用于基于可轉(zhuǎn)向輪誤差限定第三牽引馬達(dá)速度限制的曲線Ca;
[0028]圖1lB示出了用于基于轉(zhuǎn)向傳動率(steering rate)限定第四牽引馬達(dá)速度限制的曲線Cb ；
[0029]圖1lC示出了用于基于可轉(zhuǎn)向輪的計(jì)算的當(dāng)前實(shí)際角位置確定第一加速度減縮因子RFl的曲線C。；
[0030]圖1lD示出了用于基于牽引速度確定第二加速度減縮因子RF2的曲線Cd ；
[0031]圖12示出了用于基于牽引馬達(dá)速度確定第一觸覺反饋裝置信號值的曲線C4 ；
[0032]圖13示出了用于基于可轉(zhuǎn)向輪誤差確定第二觸覺反饋裝置信號值的曲線C5 ；
[0033]圖14以框圖形式示出了用于確定觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS的步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0034]在圖1中顯示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的材料裝卸車輛，所述材料裝卸車輛包括所示實(shí)施例中的碼垛車。碼垛車10包括包含駕駛室30的框架20、用于容納電池42的電池室40、形成動力單元50的一部分的底座52和一對負(fù)荷承載叉60A和60B。每個(gè)叉60A、60B包括相應(yīng)的負(fù)荷輪組件62A、62B。當(dāng)負(fù)荷輪組件62A、62B相對于叉60A、60B樞轉(zhuǎn)時(shí)，叉60A、60B移動到升高位置。駕駛室30和電池室40隨著叉60A、60B相對于動力單元50移動。
[0035]駕駛室30由操作者的靠背32、電池室40的側(cè)壁44和車底板34限定。當(dāng)位于駕駛室30內(nèi)時(shí)操作者站在車底板34上。在所示實(shí)施例中，車底板34沿著第一邊緣部分34A經(jīng)由螺栓134A、墊圈134B、螺母134C、間隔器134D和柔性套環(huán)134E聯(lián)接到框架底座20A，參見圖1A。與第一邊緣部分34A相對定位的車底板34的第二邊緣部分34B抵靠在一對彈簧135上。車底板34能夠圍繞軸線Afb樞轉(zhuǎn)，所述軸線Afb延伸通過第一邊緣部分34A和柔性套環(huán)134E。參見圖1A和圖2，近程傳感器36鄰近車底板34定位以用于感測車底板34的位置。當(dāng)操作者站在車底板34上時(shí)，它圍繞軸Afb樞轉(zhuǎn)并且朝著近程傳感器36移動使得車底板34由傳感器36感測。當(dāng)操作者離開車底板34時(shí)，車底板34沿遠(yuǎn)離傳感器36的方向由彈簧135偏壓使得它不再由傳感器36感測。因此，近程傳感器36生成指示操作者站在駕駛室30中的車底板34上或者沒有操作者站在駕駛室30中的車底板34上的操作者狀態(tài)信號。操作者狀態(tài)信號的變化指示操作者進(jìn)入或離開駕駛室30。
[0036]動力單元50包括底座52、側(cè)壁54和轉(zhuǎn)向柱56，參見圖3-8。底座52、側(cè)壁54和轉(zhuǎn)向柱56固定在一起使得在所示實(shí)施例中轉(zhuǎn)向柱56不相對于側(cè)壁54或底座52旋轉(zhuǎn)或移動。第一和第二腳輪(在圖1中僅僅示出了第一腳輪58)在底座52的相對兩側(cè)52A和52B聯(lián)接到底座52。
[0037]動力單元50還包括安裝到底座52以便能夠相對于底座52圍繞第一軸線A1旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動單元70，參見圖4和5。驅(qū)動單元70包括安裝到底座52以便能夠相對于底座52旋轉(zhuǎn)的支撐結(jié)構(gòu)71、安裝到支撐結(jié)構(gòu)71的牽引馬達(dá)72、和安裝到支撐結(jié)構(gòu)71的從動可轉(zhuǎn)向輪74，參見圖3-5。可轉(zhuǎn)向輪74聯(lián)接到牽引馬達(dá)72以由牽引馬達(dá)72圍繞第二軸線A2驅(qū)動，參見圖1?？赊D(zhuǎn)向輪74也隨著牽引馬達(dá)72和支撐結(jié)構(gòu)71圍繞第一軸線A1移動。
[0038]參見圖2，編碼器172聯(lián)接到牽引馬達(dá)72的輸出軸(未顯示)以生成指示牽引馬達(dá)72的旋轉(zhuǎn)的速度和方向的信號。
[0039]碼垛車10包括用于實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)向輪74圍繞第一軸線A1的角向運(yùn)動的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)80。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)80包括控制手柄90、觸覺反饋裝置100、偏壓結(jié)構(gòu)110、轉(zhuǎn)向馬達(dá)120和可轉(zhuǎn)向輪74，參見圖3、4、6和9。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)80不包括將控制手柄90直接連接到可轉(zhuǎn)向輪74以實(shí)現(xiàn)輪74的轉(zhuǎn)向的機(jī)械聯(lián)動結(jié)構(gòu)。術(shù)語“控制手柄”旨在包含圖1中所示的控制手柄90以及包括轉(zhuǎn)向舵柄和轉(zhuǎn)向輪的類似控制手柄。
[0040]控制手柄90能夠由操作者從居中位置旋轉(zhuǎn)大約+/-60度，其中居中位置對應(yīng)于可轉(zhuǎn)向輪74位于直前位置?？刂剖直?0聯(lián)接到觸覺反饋裝置100，所述觸覺反饋裝置又經(jīng)由在圖6中顯示但是未在圖9中顯示的螺栓101聯(lián)接到轉(zhuǎn)向柱56的板56A。螺栓101穿過板56A中的腔孔并且嚙合觸覺反饋裝置100的凸起部106(圖9中所示)中的螺紋腔孔。觸覺反饋裝置100可以包括能夠生成阻止控制手柄90的運(yùn)動的阻力或反向力的電控制動器，其中所述力基于觸覺反饋裝置信號的幅度而變化，所述信號將在下面進(jìn)行論述。例如，電控制動器可以包括電流變裝置、磁流變裝置和電磁裝置中的一種。在所示實(shí)施例中，觸覺反饋裝置100包括可從Lord Corporation商購的產(chǎn)品標(biāo)號為“RD2104-01”的裝置。
[0041]如圖9中所示，控制手柄90固定聯(lián)接到觸覺反饋裝置100的軸102使得控制手柄90和軸102 —起旋轉(zhuǎn)。磁可控介質(zhì)(未顯示)設(shè)在裝置100內(nèi)。磁場生成元件(未顯示)形成裝置100的一部分并且能夠生成隨著觸覺反饋裝置信號變化的可變強(qiáng)度磁場。磁可控介質(zhì)可以具有與磁場的強(qiáng)度成比例變化的剪切強(qiáng)度，并且為軸102提供可變阻力或反向力，所述力由軸102傳遞到控制手柄90。當(dāng)由觸覺反饋裝置100生成的可變阻力增加時(shí)，控制手柄90變得更難由操作者旋轉(zhuǎn)。
[0042]觸覺反饋裝置100還包括在圖2中顯示但是未在圖9中顯示的控制手柄位置傳感器100A，在所示實(shí)施例中所述傳感器感測在大約+/-60度的角范圍內(nèi)的控制手柄90的角位置。在所示實(shí)施例中控制手柄位置傳感器100A包括第一和第二電位計(jì)，每個(gè)電位計(jì)感測軸102的角位置。第二電位計(jì)生成冗余位置信號。因此，僅僅需要單一電位計(jì)來感測軸102的角位置。軸102的角位置對應(yīng)于控制手柄90的角位置。在所示實(shí)施例中操作者在大約+/-60度的角范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)控制手柄90以控制可轉(zhuǎn)向輪74的運(yùn)動，在所示實(shí)施例中所述輪74能夠從居中位置旋轉(zhuǎn)大約+/-90度。當(dāng)控制手柄90由操作者旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制手柄位置傳感器100A感測該旋轉(zhuǎn)，S卩，幅度和方向，并且為轉(zhuǎn)向控制模塊或單元220生成對應(yīng)于可轉(zhuǎn)向輪74的預(yù)期角位置的轉(zhuǎn)向控制信號。
[0043]在所示實(shí)施例中偏壓結(jié)構(gòu)110包括具有第一和第二端部112A和112B的卷簧112,參見圖6，6A和9。卷簧112圍繞觸覺反饋裝置100的凸起部106定位，參見圖9。在圖6和6A中顯示但是未在圖9中顯示的銷92從控制手柄90的底座94向下延伸并且隨著控制手柄90移動。當(dāng)控制手柄90位于它的居中位置時(shí)，銷92定位在第一和第二彈簧端部112A和112B之間并且與其相鄰，參見圖6A。當(dāng)控制手柄90處于它的居中位置時(shí)彈簧端部112A和112B嚙合并且抵靠固定到轉(zhuǎn)向柱56的板56A并且從其向下延伸的塊體115A，參見圖6和6A。當(dāng)控制手柄90由操作者旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離它的居中位置時(shí)，銷92嚙合并且推動彈簧端部112A、112B中的一個(gè)，導(dǎo)致彈簧端部112AU12B移動遠(yuǎn)離塊體115A。作為響應(yīng)，該彈簧端部112A、112B沿推動控制手柄90返回到它的居中位置的方向?qū)︿N92和因此對控制手柄90施加返回力。當(dāng)操作者不再抓握和轉(zhuǎn)動控制手柄90并且由觸覺反饋裝置100生成的任何阻力小于由彈簧112施加的偏壓力時(shí)，彈簧112導(dǎo)致控制手柄90返回它的居中位置。
[0044]轉(zhuǎn)向柱56還包括僅僅在圖7和8中顯示并且未在圖6和9中顯示的蓋部分56B，所述蓋部分覆蓋觸覺反饋裝置100。
[0045]轉(zhuǎn)向馬達(dá)120包括聯(lián)接到轉(zhuǎn)向馬達(dá)輸出軸123的驅(qū)動齒輪122，參見圖3和4。驅(qū)動單元70還包括可旋轉(zhuǎn)齒輪76，所述可旋轉(zhuǎn)齒輪聯(lián)接到支撐結(jié)構(gòu)71使得可旋轉(zhuǎn)齒輪76的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)71、牽引馬達(dá)72和可轉(zhuǎn)向輪74圍繞第一軸線A1的旋轉(zhuǎn)，參見圖3-5。鏈124圍繞驅(qū)動齒輪122和可旋轉(zhuǎn)齒輪76延伸使得轉(zhuǎn)動馬達(dá)輸出軸123和驅(qū)動齒輪122的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致驅(qū)動單元70的旋轉(zhuǎn)和可轉(zhuǎn)向輪74的相應(yīng)角向運(yùn)動。
[0046]車輛10還包括控制裝置200，在所示實(shí)施例中所述控制裝置包括牽引控制模塊210、轉(zhuǎn)向控制模塊220和顯示模塊230，參見圖2，3和7。模塊210、220和230均包括用于實(shí)現(xiàn)下面描述的功能的控制器或處理器。由模塊210、220和230實(shí)現(xiàn)的功能可以備選地由單一模塊、兩個(gè)模塊或三個(gè)以上模塊執(zhí)行。牽引控制模塊210安裝到側(cè)壁54，轉(zhuǎn)向控制模塊220安裝到底座52，并且顯示模塊230安裝在轉(zhuǎn)向柱56內(nèi)。
[0047]控制手柄90還包括形成速度控制裝置96的一部分的第一和第二可旋轉(zhuǎn)速度控制元件96A和96B。速度控制元件96A、96B中的一個(gè)或兩個(gè)可以由操作者抓握和旋轉(zhuǎn)以控制車輛10的運(yùn)動的方向和速度，參見圖2、7和8。第一和第二速度控制元件96A和96B機(jī)械聯(lián)接在一起使得一個(gè)元件96A、96B的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)另一個(gè)元件96B、96A的旋轉(zhuǎn)。速度控制元件96A和96B被彈簧偏壓到中心中立或原位置并且聯(lián)接到信號發(fā)生器SG，所述信號發(fā)生器又聯(lián)接到牽引控制模塊210。信號發(fā)生器SG(例如電位計(jì))形成速度控制裝置96的一部分并且能夠生成通向牽引控制模塊210的速度控制信號。速度控制信號基于速度控制元件96A、96B從它們的原位置的旋轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)改變符號，并且基于速度控制元件96A、96B從它們的原位置的旋轉(zhuǎn)量改變幅度。當(dāng)操作者如圖7中所示沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)控制元件96A、96B時(shí)，給牽引控制模塊210生成對應(yīng)于沿動力單元第一方向的車輛運(yùn)動的速度控制信號。當(dāng)操作者如圖7中所示沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)控制元件96A、96B時(shí)，給牽引控制模塊210生成對應(yīng)于沿叉第一方向的車輛運(yùn)動的速度控制信號。
[0048]控制手柄90還包括速度選擇開關(guān)98，參見圖2、7和8，所述速度選擇開關(guān)能夠在對應(yīng)于“高速”模式的高速位置與對應(yīng)于“低速”模式的低速位置之間來回?fù)軇印；谒奈恢茫俣冗x擇開關(guān)98給牽引控制模塊210生成速度選擇信號。如果開關(guān)98處于它的低速位置，牽引控制模塊210可以沿叉第一方向和動力單元第一方向?qū)④囕v10的最大速度限制到大約3.5MPH。如果開關(guān)98處于它的高速位置，牽引控制模塊210將允許車輛在高達(dá)例如6.0MPH的第一最大車輛速度(當(dāng)車輛沿叉第一方向操作時(shí))和高達(dá)例如9.0MPH的第二最大車輛速度(當(dāng)車輛沿動力單元第一方向操作時(shí))下操作，除非基于其他車輛條件另外限制，例如參見下面關(guān)于圖1lUlA和IlB的論述。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)操作者在未站在車底板34上的情況下操作車輛10時(shí)(被稱為下面進(jìn)一步所述的“步行”模式)，牽引控制模塊210將把車輛的最大速度限制到對應(yīng)于開關(guān)低速位置的最大速度，例如大約3.5MPH，即使開關(guān)98位于它的高速位置。應(yīng)當(dāng)注意，在例如對應(yīng)于低速模式/步行模式、高速模式/第一最大車輛速度和高速模式/第二最大速度之一的0-3.5MPH、0-6.0MPH和0-9.0MPH的速度范圍內(nèi)的車輛10的速度與正在旋轉(zhuǎn)的速度控制元件96A、96B的旋轉(zhuǎn)量成比例。
[0049]轉(zhuǎn)向馬達(dá)120包括位置傳感器124，參見圖2。當(dāng)轉(zhuǎn)向馬達(dá)輸出軸123和驅(qū)動齒輪122旋轉(zhuǎn)時(shí)，位置傳感器124給轉(zhuǎn)向控制單元220生成轉(zhuǎn)向馬達(dá)位置信號，所述信號指示可轉(zhuǎn)向輪74的角位置和可轉(zhuǎn)向輪74圍繞第一軸線A1的旋轉(zhuǎn)速度。轉(zhuǎn)向控制單元220從轉(zhuǎn)向馬達(dá)位置信號計(jì)算可轉(zhuǎn)向輪74的當(dāng)前實(shí)際角位置以及可轉(zhuǎn)向輪74圍繞第一軸線A1的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)速度。轉(zhuǎn)向控制單元將可轉(zhuǎn)向輪74的計(jì)算的當(dāng)前角位置和可轉(zhuǎn)向輪74的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)速度傳給顯示模塊230。
[0050]轉(zhuǎn)向控制單元220也接收來自控制手柄位置傳感器100A的轉(zhuǎn)向控制信號，如上所述，在所示實(shí)施例中所述控制手柄位置傳感器感測在大約+/-60度的角范圍內(nèi)的控制手柄90的角位置。轉(zhuǎn)向控制單元220將轉(zhuǎn)向控制信號傳給顯示模塊230。由于當(dāng)前轉(zhuǎn)向控制信號對應(yīng)于落在大約+/-60度的范圍內(nèi)的控制手柄90的當(dāng)前位置并且可轉(zhuǎn)向輪74能夠轉(zhuǎn)過+/-90度的角范圍，因此在所示實(shí)施例中顯示模塊230通過用等于或大約90/60的比率乘以當(dāng)前控制手柄位置將由轉(zhuǎn)向控制信號指示的當(dāng)前控制手柄位置轉(zhuǎn)換為可轉(zhuǎn)向輪74的相應(yīng)預(yù)期角位置，例如+60度的控制手柄90的角位置等于+90度的可轉(zhuǎn)向輪74的預(yù)期角位置。顯示模塊230還使用轉(zhuǎn)向控制信號確定轉(zhuǎn)向傳動率，即，單位時(shí)間控制手柄90的角位置的變化。例如，顯示模塊230可以比較每32毫秒確定的控制手柄90的角位置以確定轉(zhuǎn)向傳動率。
[0051]如上所述，近程傳感器36生成指示操作者站在駕駛室30中的車底板34上或者沒有操作者站在駕駛室30中的車底板34上的操作者狀態(tài)信號。近程傳感器36聯(lián)接到牽引控制模塊210使得牽引控制模塊210接收來自近程傳感器36的操作者狀態(tài)信號。牽引控制模塊210將操作者狀態(tài)信號轉(zhuǎn)送到顯示模塊230。如果操作者狀態(tài)信號指示操作者站在駕駛室30中的車底板34上，顯示模塊230將允許可轉(zhuǎn)向輪74運(yùn)動到屬于第一角范圍的角位置，在所示實(shí)施例中第一角范圍等于大約+/-90度。然而，如果操作者未站在駕駛室30中的車底板34上，顯示模塊230將可轉(zhuǎn)向輪74運(yùn)動限制到在第二角范圍內(nèi)的角位置，在所示實(shí)施例中第二角范圍等于大約+/-15度。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)操作者站在駕駛室30中的車底板34上時(shí)，車輛在駕駛模式(例如上述的高速或低速模式)中操作。當(dāng)操作者未站在駕駛室30中的車底板34上時(shí)，車輛可以在“步行”模式中操作，在該模式中操作者在車輛10旁邊步行，同時(shí)抓握和操縱控制手柄90以及第一和第二可旋轉(zhuǎn)速度控制元件96A和96B中的一個(gè)。因此，在步行模式期間可轉(zhuǎn)向輪74的旋轉(zhuǎn)被限制到在第二角范圍內(nèi)的角位置。
[0052]典型地，當(dāng)車輛10在步行模式中操作時(shí)操作者并不需要將控制手柄90從居中位置轉(zhuǎn)動到大于大約+/-45度的角位置。如果需要將控制手柄90旋轉(zhuǎn)到大于大約+/-45度的角位置并且車輛10在步行模式中操作，顯示模塊230將命令牽引控制模塊210導(dǎo)致車輛10制動停止。如果顯示模塊230已經(jīng)導(dǎo)致車輛10制動停止，在控制手柄90已經(jīng)移動到在例如+/-40度的預(yù)定范圍內(nèi)的位置并且第一和第二速度控制元件96A和96B返回到它們的中立/原位置之后顯示模塊230將允許牽引馬達(dá)72再次旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)從動可轉(zhuǎn)向輪74的運(yùn)動。
[0053]如上所述，轉(zhuǎn)向控制單元220將可轉(zhuǎn)向輪74的計(jì)算的當(dāng)前角位置和可轉(zhuǎn)向輪74的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)速度傳給顯示模塊230。轉(zhuǎn)向控制單元220還將轉(zhuǎn)向控制信號傳給顯示模塊230，所述模塊230將轉(zhuǎn)向控制信號轉(zhuǎn)換為可轉(zhuǎn)向輪74的相應(yīng)要求或預(yù)期角位置。如果近程傳感器36檢測到操作者站在駕駛室30中的車底板34上，顯示模塊230將可轉(zhuǎn)向輪74的要求角位置轉(zhuǎn)送到轉(zhuǎn)向控制單元220，所述轉(zhuǎn)向控制單元給轉(zhuǎn)向馬達(dá)120生成第一驅(qū)動信號，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向馬達(dá)120將可轉(zhuǎn)向輪74移動到所述要求角位置。如果近程傳感器36檢測到操作者未站在駕駛室30中的車底板34上，顯示模塊230將確定可轉(zhuǎn)向輪74的要求角位置是否落在上述的第二角范圍內(nèi)。如果是這樣的話，顯示模塊230將可轉(zhuǎn)向輪74的要求角位置轉(zhuǎn)送到轉(zhuǎn)向控制單元220，所述轉(zhuǎn)向控制單元給轉(zhuǎn)向馬達(dá)120生成第一信號，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向馬達(dá)120將可轉(zhuǎn)向輪74移動到所述要求角位置。如果可轉(zhuǎn)向輪74的要求角位置不在第二角范圍內(nèi)，顯示模塊230將轉(zhuǎn)送到轉(zhuǎn)向控制單元220的可轉(zhuǎn)向輪74的角位置限制到第二角范圍的大約極值或外限。
[0054]如上所述，編碼器172聯(lián)接到牽引馬達(dá)72的輸出軸以生成指示牽引馬達(dá)72的旋轉(zhuǎn)的速度和方向的信號。編碼器信號被提供給從那些信號確定牽引馬達(dá)72的旋轉(zhuǎn)的方向和速度的牽引控制模塊210。牽引控制模塊210然后將牽引馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度和方向信息轉(zhuǎn)送到顯示模塊230。該信息對應(yīng)于可轉(zhuǎn)向輪74圍繞第二軸線A2的旋轉(zhuǎn)的方向和速度。
[0055]顯示模塊230可以使用來自曲線的點(diǎn)之間的線性插值基于當(dāng)前牽引馬達(dá)速度限定轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度上限，所述點(diǎn)可以存儲在查找表中。當(dāng)碼垛車10沿動力單元第一方向操作時(shí)，來自曲線(例如圖10中所示的曲線C1)的點(diǎn)可以用于基于當(dāng)前牽引馬達(dá)速度限定轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度限制。當(dāng)碼垛車10沿叉第一方向操作時(shí)，來自曲線(例如圖10中所示的曲線C2)的點(diǎn)可以用于基于當(dāng)前牽引馬達(dá)速度限定轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度限制。在所示實(shí)施例中，當(dāng)牽引馬達(dá)的速度增加超過大約2000RPM時(shí)轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度上限減小，參見圖10中的曲線C1和C2。因此，轉(zhuǎn)向馬達(dá)響應(yīng)度在較高速度下有目的地減慢以便當(dāng)操作者在那些較高速度下操作車輛10時(shí)防止“斷續(xù)”或“過度敏感”轉(zhuǎn)向響應(yīng)。因此，車輛10的駕駛性在較高速度下得到改善。應(yīng)當(dāng)注意，針對叉第一方向的曲線C2中的轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度限制低于針對動力單元第一方向的曲線C1中的轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度限制?；诋?dāng)前牽引馬達(dá)速度的適當(dāng)轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度限制由顯示模塊230提供給轉(zhuǎn)向控制模塊210。當(dāng)給轉(zhuǎn)向馬達(dá)120生成第一驅(qū)動信號時(shí)牽引控制模塊210使用轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度限制以將轉(zhuǎn)向馬達(dá)120的速度保持在等于或小于轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度限制直到可轉(zhuǎn)向輪74移動到預(yù)期角位置。代替存儲來自曲線C1或曲線C2的點(diǎn)，對應(yīng)于曲線C1和C2的每一個(gè)的一個(gè)或多個(gè)方程可以由顯示模塊230存儲和使用以基于當(dāng)前牽引馬達(dá)速度確定轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度限制。
[0056]如上所述，轉(zhuǎn)向控制單元220將轉(zhuǎn)向控制信號傳給顯示模塊230，所述模塊230將轉(zhuǎn)向控制信號轉(zhuǎn)換為可轉(zhuǎn)向輪74的相應(yīng)預(yù)期角位置。轉(zhuǎn)向控制單元220也將可轉(zhuǎn)向輪74的計(jì)算的當(dāng)前實(shí)際角位置傳給顯示模塊230。顯示模塊230使用可轉(zhuǎn)向輪74的預(yù)期角位置以使用例如來自曲線(例如圖11中所示的曲線C3)的點(diǎn)之間的線性插值確定第一牽引馬達(dá)速度上限，其中所述點(diǎn)可以存儲在查找表中。顯示模塊230還使用可轉(zhuǎn)向輪74的計(jì)算的實(shí)際角位置以使用例如來自曲線C3的點(diǎn)之間的線性插值確定第二牽引馬達(dá)速度上限。代替存儲來自曲線C3的點(diǎn)，對應(yīng)于曲線的一個(gè)或多個(gè)方程可以由顯示模塊230存儲和使用以基于可轉(zhuǎn)向輪的預(yù)期角位置和可轉(zhuǎn)向輪的計(jì)算的當(dāng)前角位置確定第一和第二牽引馬達(dá)速度限制。從圖11顯而易見，當(dāng)可轉(zhuǎn)向輪74的預(yù)期角位置/計(jì)算的角位置增加時(shí)第一 /第二牽引馬達(dá)速度限制減小，從而在可轉(zhuǎn)向輪高角度轉(zhuǎn)動期間提高車輛10的穩(wěn)定性。
[0057]顯示模塊230比較可轉(zhuǎn)向輪74的當(dāng)前預(yù)期角位置與可轉(zhuǎn)向輪74的當(dāng)前計(jì)算實(shí)際位置以確定兩者之間的差值等于可轉(zhuǎn)向輪誤差。由于控制手柄位置和可轉(zhuǎn)向輪位置未彼此鎖定，因此可轉(zhuǎn)向輪誤差由操作者旋轉(zhuǎn)控制手柄90以實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)向輪74的位置變化的時(shí)間與轉(zhuǎn)向馬達(dá)120實(shí)現(xiàn)可轉(zhuǎn)向輪74的相應(yīng)運(yùn)動以將可轉(zhuǎn)向輪74移動到新的角位置所花費(fèi)的時(shí)間之間的延遲產(chǎn)生。
[0058]顯示模塊230使用可轉(zhuǎn)向輪誤差以使用例如來自曲線(例如圖1lA中所示的曲線Ca)的點(diǎn)之間的線性插值確定第三牽引馬達(dá)速度上限，其中所述點(diǎn)可以存儲在查找表中。代替存儲來自曲線的點(diǎn)，對應(yīng)于曲線Ca的一個(gè)或多個(gè)方程可以由顯示模塊230存儲和使用以基于可轉(zhuǎn)向輪誤差確定第三牽引馬達(dá)速度限制。從圖1lA顯而易見，當(dāng)可轉(zhuǎn)向輪誤差增加時(shí)第三牽弓I馬達(dá)速度限制通常減小。
[0059]顯示模塊230使用轉(zhuǎn)向傳動率以使用例如來自曲線(例如圖1lB中所示的曲線Cb)的點(diǎn)之間的線性插值確定第四牽引馬達(dá)速度上限，其中所述點(diǎn)可以存儲在查找表中。代替存儲來自曲線的點(diǎn)，對應(yīng)于曲線Cb的一個(gè)或多個(gè)方程可以由顯示模塊230存儲和使用以基于轉(zhuǎn)向傳動率(steer rate)確定第四牽引馬達(dá)速度限制。從圖1lB顯而易見，當(dāng)轉(zhuǎn)向傳動率增加時(shí)第四牽引馬達(dá)速度限制通常減小。
[0060]當(dāng)給牽引馬達(dá)72生成第二驅(qū)動信號時(shí)，顯示模塊230從第一、第二、第三和第四牽引馬達(dá)速度限制當(dāng)中確定最小值并且將最低速度限制轉(zhuǎn)送到牽引控制模塊210以用于控制牽引馬達(dá)72的速度。
[0061]當(dāng)轉(zhuǎn)向控制信號對應(yīng)于相對于它的直前位置大于大約+/-7度的可轉(zhuǎn)向輪角位置時(shí)，顯示模塊230可以給牽引控制模塊210生成高的可轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動信號。當(dāng)顯示模塊230生成高的可轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動信號時(shí)，車輛被認(rèn)為處于“轉(zhuǎn)動專用”模式。
[0062]在所示實(shí)施例中，牽引控制模塊210存儲用于牽引馬達(dá)72的多個(gè)加速度值。每個(gè)加速度值限定牽引馬達(dá)72的單個(gè)、恒定加速度并且對應(yīng)于獨(dú)立的車輛操作模式。例如，單個(gè)加速度值可以由牽引控制模塊210存儲用于以下車輛操作模式的每一個(gè):低速/步行模式，叉第一方向；低速/步行模式，動力單兀第一方向；高速模式，叉第一方向；高速模式，動力單元第一方向；轉(zhuǎn)動專用模式，叉第一方向；和轉(zhuǎn)動專用模式，動力單元第一方向。當(dāng)生成用于牽引馬達(dá)72的第二驅(qū)動信號時(shí)，牽引控制模塊210基于當(dāng)前車輛操作模式選擇適當(dāng)?shù)募铀俣戎挡⑶沂褂迷撝怠?br> [0063]在所示實(shí)施例中，顯示模塊230確定第一、第二和第三加速度減縮因子RF1，RF2和RF3。
[0064]如上所述，轉(zhuǎn)向控制單元220將可轉(zhuǎn)向輪74的計(jì)算的當(dāng)前實(shí)際角位置和可轉(zhuǎn)向輪74的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)速度傳給顯示模塊230。顯示模塊230可以使用可轉(zhuǎn)向輪74的計(jì)算的當(dāng)前實(shí)際角位置以使用例如來自曲線(例如圖1lC中所示的曲線C。)的點(diǎn)之間的線性插值確定第一加速度減縮因子RF1，其中所述點(diǎn)存儲在查找表中。代替存儲來自曲線的點(diǎn)，對應(yīng)于曲線Cc的一個(gè)或多個(gè)方程可以由顯示模塊230存儲和使用以確定第一加速度減縮因子RFl。從圖lie顯而易見，在大約10度的轉(zhuǎn)向輪角之后，當(dāng)轉(zhuǎn)向輪角增加時(shí)第一加速度減縮因子RFl通常減小。
[0065]如上所述，牽引控制模塊210將牽引馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度和方向信息轉(zhuǎn)送到顯示模塊230。顯示模塊230可以使用牽引馬達(dá)速度以使用例如來自曲線(例如圖1lD中所示的曲線Cd)的點(diǎn)之間的線性插值確定第二加速度減縮因子RF2，其中所述點(diǎn)存儲在查找表中。代替存儲來自曲線的點(diǎn)，對應(yīng)于曲線Cd的一個(gè)或多個(gè)方程可以由顯示模塊230存儲和使用以確定第二加速度減縮因子RF2。從圖1lD顯而易見，當(dāng)牽引馬達(dá)速度增加時(shí)第二加速度減縮因子RF2通常增加。
[0066]如上所述，操作者可以旋轉(zhuǎn)第一和第二速度控制元件96A、96B中的一個(gè)或兩者，導(dǎo)致信號發(fā)生器SG給牽引控制模塊210生成相應(yīng)速度控制信號。牽引控制模塊210將速度控制信號轉(zhuǎn)送到顯示模塊230。也如上所述，速度控制信號基于速度控制元件96A、96B從它們的原位置的旋轉(zhuǎn)量改變幅度。因此，速度控制信號指示速度控制元件96A、96B的當(dāng)前位置。顯示模塊230可以使用速度控制信號確定第三加速度減縮因子RF3。例如，對于對應(yīng)于在零或原位置到對應(yīng)于它的最大旋轉(zhuǎn)位置的80%之間的每個(gè)速度控制元件96A、96B的位置的所有速度控制信號，第三加速度減縮因子RF3可以等于第一預(yù)定值，例如10，并且對于對應(yīng)于大于它的最大旋轉(zhuǎn)位置的80%的每個(gè)速度控制元件96A、96B的位置的所有速度控制信號，可以等于第二預(yù)定值，例如128。
[0067]顯示模塊230確定第一、第二和第三減縮因子RFl、RF2和RF3中的哪一個(gè)具有最低值并且將該減縮因子提供給牽引控制模塊210。牽引控制模塊210接收選定減縮因子，在所示實(shí)施例中所述選定減縮因子具有在O到128之間的值。模塊210用減縮因子除以128以確定修正減縮因子。修正減縮因子乘以選定加速度值以確定更新的選定加速度值，當(dāng)生成牽引馬達(dá)72的第二驅(qū)動信號時(shí)所述更新的選定加速度值由牽引控制模塊210使用。在除以128之前，具有最低值的減縮因子實(shí)現(xiàn)加速度值的最大減縮。
[0068]基于速度選擇開關(guān)98的位置、操作者狀態(tài)信號、高的可轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動信號是否由顯不模塊230生成、響應(yīng)于第一和第二速度控制兀件96A和96B的操作由信號發(fā)生器SG生成的速度控制信號的符號和幅度、對應(yīng)于當(dāng)前車輛操作模式的加速度值、選定的加速度減縮因子、由編碼器172檢測的當(dāng)前牽引馬達(dá)速度和方向、和選定的牽引馬達(dá)速度限制，牽引控制模塊210給牽引馬達(dá)72生成第二驅(qū)動信號以控制牽引馬達(dá)72的旋轉(zhuǎn)的速度、加速度和方向，以及因此控制可轉(zhuǎn)向輪74圍繞第二軸線A2旋轉(zhuǎn)的速度、加速度和方向。
[0069]代替確定第一、第二和第三減縮因子、選擇最低減縮因子、用選定減縮因子除以128和用修正的減縮因子乘以選定加速度值以確定更新的選定加速度值，以下步驟可以由顯示模塊230單獨(dú)或與牽引控制模塊210組合執(zhí)行。為每個(gè)車輛操作模式限定了三個(gè)獨(dú)立曲線，所述操作模式在上面列出。第一曲線限定基于可轉(zhuǎn)向輪74的計(jì)算的當(dāng)前實(shí)際角位置變化的第一加速度值。第二曲線限定基于牽引馬達(dá)速度變化的第二加速度值。第三曲線限定基于來自信號發(fā)生器SG的速度控制信號變化的第三加速度值。顯示模塊和/或牽引控制模塊使用例如來自對應(yīng)于當(dāng)前車輛操作模式的第一、第二和第三曲線的每一個(gè)的點(diǎn)之間的線性插值確定第一、第二和第三加速度值(其中所述點(diǎn)可以存儲在查找表中)，選擇最小加速度值，并且當(dāng)給牽引馬達(dá)72生成第二驅(qū)動信號時(shí)使用該值。
[0070]如上所述，觸覺反饋裝置100能夠生成阻止控制手柄90運(yùn)動的阻力或反向力，其中所述力基于觸覺反饋裝置信號的幅度而變化。在所示實(shí)施例中，顯示模塊230限定用于觸覺反饋裝置信號的設(shè)定點(diǎn)TFDS，將設(shè)定點(diǎn)TFDS傳遞到轉(zhuǎn)向控制模塊220并且轉(zhuǎn)向控制模塊220給觸覺反饋裝置100生成相應(yīng)觸覺反饋裝置信號，諸如，例如以毫安(mA)計(jì)的測得電流。
[0071]在所示實(shí)施例中，顯示模塊230如下所述地限定觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS。顯示模塊230不停地向牽引控制模塊210詢問牽引馬達(dá)72的旋轉(zhuǎn)的速度和方向，如上所述，所述信息由牽引控制模塊210從編碼器172所輸出的信號確定?；跔恳R達(dá)速度，顯示模塊230使用例如來自曲線(例如圖12中所示的曲線C4)的點(diǎn)之間的線性插值確定第一觸覺反饋裝置信號值TFD1，參見圖14中的步驟302，其中所述點(diǎn)可以存儲在查找表中。代替存儲來自曲線的點(diǎn)，對應(yīng)于曲線C4的一個(gè)或多個(gè)方程可以由顯示模塊230存儲和使用以確定所述第一值TFD1。從圖12顯而易見，第一值TFDl通常隨著牽引馬達(dá)速度而增加。
[0072]如上所述，顯示模塊230比較可轉(zhuǎn)向輪74的當(dāng)前預(yù)期角位置與可轉(zhuǎn)向輪74的當(dāng)前計(jì)算實(shí)際位置以確定兩者之間的差值等于可轉(zhuǎn)向輪誤差。基于可轉(zhuǎn)向輪誤差，顯示模塊230使用例如來自曲線(例如圖13中所示的曲線C5)的點(diǎn)之間的線性插值確定第二觸覺反饋裝置信號值TFD2，參見圖14中的步驟302，其中所述點(diǎn)可以存儲在查找表中。代替存儲來自曲線的點(diǎn)，對應(yīng)于曲線C5的一個(gè)或多個(gè)方程可以由顯示模塊230存儲和使用以確定所述第二值TFD2。從圖13顯而易見，第二值TFD2通常隨著可轉(zhuǎn)向輪誤差而增加。
[0073]在所示實(shí)施例中，顯示模塊230將第一和第二值TFDl和TFD2累加在一起以確定組合的觸覺反饋裝置信號值TFDC，參見圖14中的步驟304，并且基于車輛10移動的方向用減縮因子乘以該值以便確定觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS，參見圖14中的步驟306。如果車輛10未沿叉第一方向被驅(qū)動，減縮因子可以等于0.5。如果車輛10沿動力單元第一方向被驅(qū)動，減縮因子可以等于1.0。通常，當(dāng)車輛10沿叉第一方向移動時(shí)操作者僅僅有一只手在控制手柄90上。因此，0.5的減縮因子使得當(dāng)車輛10沿叉第一方向行駛時(shí)操作者容易旋轉(zhuǎn)控制手柄90。
[0074]顯示模塊230將觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS提供給轉(zhuǎn)向控制單元220，所述轉(zhuǎn)向控制單元使用設(shè)定點(diǎn)TFDS確定觸覺反饋裝置100的相應(yīng)觸覺反饋裝置信號。由于在所示實(shí)施例中觸覺反饋裝置信號從第一和第二值TFDl和TFD2確定(所述值來自圖12和13中的曲線C4和C5),因此當(dāng)牽引馬達(dá)速度和可轉(zhuǎn)向輪誤差增加時(shí)觸覺反饋裝置信號幅度增力口。因此，當(dāng)牽引馬達(dá)速度增加并且可轉(zhuǎn)向輪誤差增加時(shí)，由觸覺反饋裝置100生成并且施加于控制手柄90的反向力增加，因此使得操作者更難轉(zhuǎn)動控制手柄90。當(dāng)牽引馬達(dá)速度增加時(shí)增加由觸覺反饋裝置100生成的反向力被認(rèn)為是有利的，從而當(dāng)車輛10在它在其上被驅(qū)動的地面上的隆起上或洞/凹陷中行駛時(shí)減小意外運(yùn)動被操作者施加于控制手柄90的可能性并且在車輛的操作期間增強(qiáng)操作者穩(wěn)定性。當(dāng)可轉(zhuǎn)向輪誤差增加時(shí)增加由觸覺反饋裝置100生成的反向力也被認(rèn)為是有利的，從而將與可轉(zhuǎn)向輪誤差的大小有關(guān)的觸覺反饋提供給操作者。
[0075]在進(jìn)一步的實(shí)施例中，在圖2中以虛線顯示的壓力換能器400作為聯(lián)接到叉60A和60B以用于升高叉60A和60B的液壓系統(tǒng)(未顯不)的一部分。壓力換能器400給顯不模塊230生成指示叉60A和60B上的任何負(fù)荷的重量的信號。基于叉負(fù)荷，顯示模塊230可以使用例如來自曲線(未顯示)的點(diǎn)之間的線性插值確定第三觸覺反饋裝置信號值TFD3，其中值TFD3可以隨著叉負(fù)荷線性變化使得當(dāng)叉60A和60B上的重量增加時(shí)值TFD3可以增力口。顯示模塊230可以將第一、第二和第三值TFD1、TFD2和TFD3累加在一起以確定組合的觸覺反饋裝置信號值TFDC，所述組合的觸覺反饋裝置信號值可以基于車輛10移動的方向乘以上述的減縮因子以便確定觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS。顯示模塊230將觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS提供給轉(zhuǎn)向控制單元220，所述轉(zhuǎn)向控制單元使用設(shè)定點(diǎn)TFDS確定觸覺反饋裝置100的相應(yīng)觸覺反饋裝置信號。
[0076]如上所述，近程傳感器36將操作者狀態(tài)信號輸出到牽引控制模塊210，其中操作者狀態(tài)信號的變化指示操作者是已經(jīng)踏上駕駛室30中的車底板34還是已經(jīng)離開駕駛室30中的車底板34。也如上所述，牽引控制模塊210將操作者狀態(tài)信號提供給顯示模塊230。顯示模塊230監(jiān)視操作者狀態(tài)信號并且確定操作者狀態(tài)信號變化是否對應(yīng)于操作者踏上或離開車底板34。在走出駕駛室之前操作者停止車輛。當(dāng)操作者離開駕駛室時(shí)，如果在所示實(shí)施例中觸覺反饋裝置信號處于力生成值，例如非零值，導(dǎo)致觸覺反饋裝置100生成控制手柄90的反向力，則顯示模塊230以受控速度(例如900mA/秒)減小觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS，直到觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS和因此觸覺反饋裝置信號等于零。通過以受控速度慢慢減小觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS和因此觸覺反饋裝置信號并且假定控制手柄90遠(yuǎn)離它的居中位置被定位，在操作者走出車底板34之后允許偏壓結(jié)構(gòu)110將控制手柄90返回到它的居中位置，即，O度，且不明顯超過居中位置。觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS和因此觸覺反饋裝置信號保持在零值預(yù)定的一段時(shí)間，例如兩秒。其后，顯示模塊230確定更新的觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS并且將更新的觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS提供給轉(zhuǎn)向控制單元220?？梢灶A(yù)見，如果除了操作者離開駕駛室并且觸覺反饋裝置信號處于力生成值以外控制手柄90遠(yuǎn)離它的居中位置被定位，則顯示模塊230可以僅僅減小觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS。還可以預(yù)見顯示模塊230可以將觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS保持在零值直到它確定控制手柄90返回到它的居中位置。
[0077]如果在監(jiān)視操作者狀態(tài)信號時(shí)顯示模塊230確定操作者狀態(tài)信號變化對應(yīng)于操作者踏在車底板34上，顯示模塊230將立即增加觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS預(yù)定的一段時(shí)間，例如兩秒，導(dǎo)致觸覺反饋裝置信號的相應(yīng)增加。在操作者剛進(jìn)入駕駛室30之后觸覺反饋信號的增加足以使得觸覺反饋裝置100給控制手柄90生成大小足以抑制操作者通過控制手柄90要求快速轉(zhuǎn)動的反向力。在預(yù)定的時(shí)間過去之后，顯示模塊230確定更新的觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS并且將更新的觸覺反饋裝置信號設(shè)定點(diǎn)TFDS提供給轉(zhuǎn)向控制單元220。
[0078]也響應(yīng)確定操作者剛踏上車底板34并且如果操作者通過控制手柄90立即要求轉(zhuǎn)向，顯示模塊230將指令提供給轉(zhuǎn)向控制模塊220以在第一低速(例如500RPM)下操作轉(zhuǎn)向馬達(dá)120，并且其后，在預(yù)定的一段時(shí)間(例如一秒)內(nèi)例如線性地將轉(zhuǎn)向馬達(dá)速度提升到第二較高速度。第二速度由圖10中的曲線Cl或曲線(:2基于當(dāng)前牽引馬達(dá)速度限定。因此，在操作者進(jìn)入駕駛室之后轉(zhuǎn)向馬達(dá)120的第一驅(qū)動信號如此變化使得轉(zhuǎn)向馬達(dá)120的速度(即，速度增加的比率)從低值逐漸增加以便避免突然的急速轉(zhuǎn)動操作。
[0079]還可以預(yù)見，可轉(zhuǎn)向輪可以不被驅(qū)動。相反地，形成車輛的一部分的不同輪將由牽引馬達(dá)72驅(qū)動。在這樣的實(shí)施例中，基于速度選擇開關(guān)98的位置、操作者狀態(tài)信號、高的可轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動信號是否由顯示模塊230生成、響應(yīng)第一和第二速度控制元件96A和96B的操作由信號發(fā)生器SG生成的速度控制信號的符號和幅度、對應(yīng)于當(dāng)前車輛操作模式的加速度值、選定的加速度減縮因子、由編碼器172檢測的當(dāng)前牽引馬達(dá)速度和方向、和選定的牽引馬達(dá)速度限制，牽引控制模塊210可以給牽引馬達(dá)72生成第二驅(qū)動信號以控制牽引馬達(dá)72的旋轉(zhuǎn)的速度、加速度和方向和因此從動輪的旋轉(zhuǎn)的速度、加速度和方向。
[0080]另外還可以預(yù)見，包括機(jī)械或液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛可以包括通過如本文所述的牽引控制模塊210和顯示模塊230控制的牽引馬達(dá)72，假設(shè)車輛包括用于生成指示控制手柄的角位置及其轉(zhuǎn)向傳動率的信號的控制手柄位置傳感器或類似傳感器和用于生成指示可轉(zhuǎn)向輪的角位置和可轉(zhuǎn)向輪圍繞軸線A1的旋轉(zhuǎn)速度的信號的位置傳感器或類似傳感器。
[0081]盡管示出和描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下進(jìn)行各種其他變化和修改。所以希望在附帶的權(quán)利要求中涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有這樣的變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種材料裝卸車輛，包括: 包括駕駛室的框架； 支撐在所述框架上的輪； 牽引馬達(dá)，其聯(lián)接到所述輪中的一個(gè)輪以實(shí)現(xiàn)所述一個(gè)輪的旋轉(zhuǎn)； 與可轉(zhuǎn)向輪關(guān)聯(lián)以實(shí)現(xiàn)所述可轉(zhuǎn)向輪圍繞第一軸線的角向運(yùn)動的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括能夠由操作者移動以限定所述可轉(zhuǎn)向輪的預(yù)期角位置的控制手柄； 控制裝置，其基于可轉(zhuǎn)向輪誤差改變提供給所述牽引馬達(dá)的驅(qū)動信號。
2.如權(quán)利要求1所述的材料裝卸車輛，其中所述控制裝置基于所述可轉(zhuǎn)向輪的所述預(yù)期角位置確定第一牽引馬達(dá)速度限制，基于所述可轉(zhuǎn)向輪的所述計(jì)算的實(shí)際位置確定第二牽引馬達(dá)速度限制，基于所述可轉(zhuǎn)向輪誤差確定第三牽引馬達(dá)速度限制，以及基于所述控制手柄的所述轉(zhuǎn)向傳動率確定第四牽引馬達(dá)速度限制，所述控制裝置選擇第一、第二、第三和第四牽引馬達(dá)速度限制中最小的一個(gè)并且當(dāng)給所述牽引馬達(dá)生成所述驅(qū)動信號時(shí)使用所述最小的限制。
3.如權(quán)利要求1所述的材料裝卸車輛，其中所述系統(tǒng)包括與所述可轉(zhuǎn)向輪關(guān)聯(lián)以實(shí)現(xiàn)所述可轉(zhuǎn)向輪圍繞第一軸線的角向運(yùn)動的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括: 控制手柄，其能夠由操作者移動以生成對應(yīng)于所述可轉(zhuǎn)向輪的預(yù)期角位置的轉(zhuǎn)向控制信號; 偏壓結(jié)構(gòu)，其與所述控制手柄關(guān)聯(lián)以朝著對應(yīng)于所述可轉(zhuǎn)向輪被定位在直前位置的居中位置偏壓所述控制手柄； 觸覺反饋裝置，其與所述控制手柄關(guān)聯(lián)以生成與所述控制手柄上的操作者作用力相反的反向力，所述反向力基于可變觸覺反饋裝置信號而變化；和 轉(zhuǎn)向馬達(dá)，其聯(lián)接到所述可轉(zhuǎn)向輪以實(shí)現(xiàn)所述可轉(zhuǎn)向輪圍繞第一軸線的角向運(yùn)動。
【文檔編號】B66F9/24GK103991824SQ201410251026
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2009年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2008年2月5日
【發(fā)明者】G·R·韋特雷爾, J·F·施勒默爾, M·L·克拉比爾, E·L·詹森 申請人:克朗設(shè)備公司