DE102017222545A1

DE102017222545A1 - Verfahren und Steuergerät zur Schädigungsbewertung eines lastführenden Bauteils

Info

Publication number: DE102017222545A1
Application number: DE102017222545.9A
Authority: DE
Inventors: Stephan Schinacher
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-06-13
Also published as: US20210172834A1; WO2019115127A1

Abstract

In einem Verfahren zur Schädigungsbewertung zumindest eines lastführenden Bauteils (1) einer Arbeitsmaschine (2), wird ein Ist-Lastkollektiv während des Betriebs des zumindest einen lastführenden Bauteils (1) ermittelt und wird auf dessen Grundlage ein Ist-Schädigungsgrad des zumindest einen lastführenden Bauteils (1) ermittelt. Zumindest ein Erprobungslastkollektiv wird vorgehalten, das während der Erprobung des zumindest einen lastführenden Bauteils (1) ermittelt wurde, um daraus einen Erprobungsschädigungsgrad zu abzuleiten. In dem Verfahren wird der Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad verglichen und zumindest ein Steuersignal auf der Grundlage des Vergleichs des zumindest einen Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad abgegeben.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Steuergerät zur Schädigungsbewertung zumindest eines lastführenden Bauteils einer Arbeitsmaschine. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine verbesserte Schädigungsbewertung von lastführenden Bauteilen unter Berücksichtigung eines Erprobungslastkollektivs und eines tatsächlich vorliegenden Ist-Lastkollektives, um einen sicheren Betrieb der Arbeitsmaschine zu gewährleisten.
Stand der Technik
Verfahren und Steuergeräte zur Schädigungsbewertung sind im Stand der Technik bekannt. Insbesondere sind Verfahren zur Erstellung Lastkollektiven bekannt, mit denen die Auslegung und Erprobung von Neuentwicklungen vorgenommen werden kann. Es hat sich gezeigt, dass bei dem Einsatz von neuen Konzepten, wie z.B. stufenlosen Antrieben in Arbeitsmaschinen, die verwendeten Antriebsstränge bei einigen Anwendungen deutlich höher ausgelastet werden, als sie ursprünglich ausgelegt wurden.
Der Stand der Technik nach DE 10 2015 120 203 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung einer Beanspruchung eines Fahrzeugs. Bei diesem Verfahren werden Fahrmanöver in ihrer Intensität klassifiziert und werden daraus Beanspruchungskennzahlen erzeugt.
Zusammenfassung
Ein Verfahren zur Schädigungsbewertung zumindest eines lastführenden Bauteils einer Arbeitsmaschine weist folgende Schritte auf: Ermitteln eines Ist-Lastkollektivs während des Betriebs des zumindest einen lastführenden Bauteils und Ermitteln eines Ist-Schädigungsgrades des zumindest einen lastführenden Bauteils auf der Grundlage des ermittelten Ist-Lastkollektivs. Ferner weist das Verfahren die folgenden Schritte auf: Vorhalten zumindest eines Erprobungslastkollektivs, das während der Erprobung des zumindest einen lastführenden Bauteils ermittelt wurde, zur Ableitung eines Erprobungsschädigungsgrades und Ableiten des Erprobungsschädigungsgrades aus dem zumindest einen Erprobungslastkollektiv sowie Vergleichen des Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad, und Ausgeben zumindest eines Steuerungssignals auf der Grundlage des Vergleichs des zumindest einen Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad.
Bei dem Verfahren ist das zumindest eine Erprobungslastkollektiv durch vorgegebene Informationen zu Amplituden und Häufigkeit von Belastungen auf das zumindest eine lastführende Bauteil über den Zeitverlauf definiert. Ferner kann bei dem Verfahren der Schritt des Ermittelns des Ist-Lastkollektivs ein Akkumulieren von Informationen zu Amplituden und Häufigkeit von im Betrieb erfassten Belastungen auf das zumindest eine lastführende Bauteil über den Zeitverlauf umfassen.
Das lastführende Bauteil kann ein Element oder eine Baugruppe sein. Das Element oder die Baugruppe kann zum Übertragen einer Last vorgesehen sein. Insbesondere kann das lastführende Bauteil ein Element oder eine Baugruppe eines Antriebsstrangs sein. Dabei kann der Antriebsstrang in einer Arbeitsmaschine vorgesehen sein. Die Arbeitsmaschine kann jede selbstfahrende Maschine sein, beispielsweise eine Landmaschine, eine Baumaschine, eine Waldarbeitsmaschine oder Ähnliches. Die Belastung des lastführenden Bauteils wird dabei beispielsweise durch Übertragung von Antriebsleistung von einer Antriebsquelle, beispielsweise einer Brennkraftmaschine oder einer anderen Antriebseinrichtung, auf Antriebsräder herbeigeführt.
Das Erprobungslastkollektiv kann in der Erprobungsphase erstellt werden, in der das betreffende lastführende Bauteil bzw. ein Teil oder die Gesamtheit der Umgebung des lastführenden Bauteils erprobt wird. Die Erstellung des Erprobungskollektivs kann durch vorbestimmte Lastläufe oder Felderprobung erzeugt werden und umfasst einen vorgegebenen Verlauf einer Belastung mit definierten Amplituden und Häufigkeiten über den Zeitverlauf. Die Belastung kann dabei als Kraft, Drehmoment oder jede andere Belastung verstanden werden. Die Amplitude der Belastung kann abhängig von der Art der Belastung quantifiziert werden. Die Einzelbelastungen können bei der Erstellung des Erprobungslastkollektivs zumindest hinsichtlich Amplitude und Häufigkeit klassifiziert werden.
Das Ist-Lastkollektiv wird während des Betriebs des zumindest einen lastführenden Bauteils durch Bestimmung der im tatsächlichen Betrieb auftretenden Belastungen des lastführenden Bauteils ermittelt. Dabei kann die Belastung, beispielsweise eine auf das lastführende Bauteil wirkende Kraft oder ein Drehmoment, beispielsweise unter Verwendung eines Sensors gemessen oder anderweitig ermittelt, insbesondere auch geschätzt werden. Dabei kann bei Anwendung auf eine Arbeitsmaschine die im Fahrzeug bereits vorhandene Messtechnik eingesetzt werden, um die Belastung über den Zeitverlauf zu erfassen. Bei der Ermittlung des Ist-Lastkollektivs wird ebenfalls eine Klassifizierung der Belastungen zumindest nach Amplituden und Häufigkeiten über den Zeitverlauf vorgenommen. Zur Vergleichbarkeit werden bei dem vorliegenden Verfahren für die Erstellung des Erprobungslastkollektivs und die Ermittlung des Ist-Lastkollektivs dieselben oder zumindest vergleichbare Bedingungen und Annahmen zugrunde gelegt. Insbesondere kann für beide Lastkollektive dieselbe Vorgehensweise zur Klassifizierung von Amplituden und Häufigkeiten verwendet werden.
Aus dem Erprobungslastkollektiv kann aus Untersuchungen in der Erprobungsphase des lastführenden Bauteils ein Erprobungsschädigungsgrad abgeleitet werden. Insbesondere kann der Erprobungsschädigungsgrad Auskunft über die Schädigung des lastführenden Bauteils nach dem Betrieb über eine vorbestimmte Zeitspanne mit Belastungen von bekannter Amplitude und Häufigkeit geben. Ebenfalls ist aus dem ermittelten Ist-Lastkollektiv ein Ist-Schädigungsgrad ermittelbar, der Hinweise zum Schädigungsausmaß des lastführenden Bauteils im tatsächlichen Betrieb der Arbeitsmaschine gibt, in welchem das lastführende Bauteil eingebaut ist. Somit liegen im vorliegenden Verfahren quantifizierbare Schädigungsgrade in Form des Erprobungsschädigungsgrades und des Ist-Schädigungsgrades vor.
In dem Verfahren wird der Erprobungsschädigungsgrad mit dem Ist-Schädigungsgrad verglichen. Aus diesem Vergleich wird ein Verhältnis zwischen Ist-Schädigungsgrad und Erprobungsschädigungsgrad ermittelt, der im Verfahren weiter verwendet werden kann. Das Verhältnis wird durch Dividieren des Ist-Schädigungsgrades durch den Erprobungsschädigungsgrad bestimmt. Das Verhältnis kann als Prozentwert angegeben und weiterverarbeitet werden. In dem Verfahren kann zumindest ein Steuersignal auf der Grundlage des Vergleichs des zumindest einen Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad ausgegeben werden.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Vorhaltens einer Vielzahl von Erprobungslastkollektiven umfassen, die sich hinsichtlich der vorgegebenen Informationen zu Amplituden und Häufigkeit von Belastungen auf das zumindest eine lastführende Bauteil über den Zeitverlauf unterscheiden. Hierbei ist Voraussetzung, dass in der Erprobung des lastführenden Bauteils verschiedene Lastläufe oder Felderprobungsabläufe vorgenommen werden. Die verschiedenen Erprobungslastkollektive sind dabei definiert durch verschiedene Verteilungen von Amplituden und Häufigkeiten der Belastung über den Zeitverlauf. Durch das Vorhalten verschiedener Erprobungslastkollektive kann das Verfahren weitergehend optimiert werden und kann ein realitätsnäherer Vergleich zwischen Ist-Lastkollektiv und Erprobungslastkollektiv vorgenommen werden.
In dem Verfahren kann weiterhin der Schritt des Auswählens eines Erprobungslastkollektivs aus der Vielzahl der Erprobungslastkollektive unter Berücksichtigung des ermittelten Ist-Lastkollektivs vorgesehen sein. Dabei kann das ausgewählte Erprobungslastkollektiv in dem Schritt des Ableitens des Erprobungsschädigungsgrades verwendet werden. Die Auswahl des Erprobungslastkollektivs kann durch einen Vergleich der Charakteristik der Belastungen hinsichtlich Amplitude und Häufigkeiten über den Zeitverlauf des Ist-Lastkollektivs mit den verfügbaren Erprobungslastkollektiven vorgenommen werden. Mit dieser Vorgehensweise wird sichergestellt, dass die Ermittlung des Verhältnisses zwischen Ist-Schädigungsgrad und Erprobungsschädigungsgrad möglichst genau ist.
In dem Verfahren kann nämlich in dem Schritt des Vergleichens des Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad ein Verhältnis zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad bestimmt werden und kann im Schritt des Ausgebens des zumindest einen Steuersignals in Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis dem Steuersignal vorbestimmte Funktionen zugeordnet werden. Aufgrund der Quantifizierbarkeit des Verhältnisses durch Bildung des Quotienten zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad wird die Möglichkeit eröffnet, verschiedene Funktionen mithilfe des Steuersignals auszuführen. Dabei kann sich die dem Steuersignal zugeordnete Funktion bei einem großen Wert des Verhältnisses von derjenigen bei einem kleinen Verhältnis unterscheiden.
Es ist anzumerken, dass das Verhältnis zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad 100% beträgt, wenn beide Schädigungsgrade den gleichen Wert haben. Übersteigt der Ist-Schädigungsgrad den Erprobungsschädigungsgrad, so nimmt das Verhältnis einen Wert von größer als 100% an. Liegt der Ist-Schädigungsgrad unterhalb des Erprobungsschädigungsgrads, so nimmt das Verhältnis einen Wert von kleiner als 100% an.
Bei dem Verfahren kann in Abhängigkeit von dem im Schritt des Vergleichens des Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad ermittelten Verhältnis dem Steuersignal die folgende Funktion zugewiesen werden: Bereitstellen von Informationen zur erwarteten Restlebensdauer des zumindest einen lastführenden Bauteils durch Schätzung auf der Grundlage des ermittelten Verhältnisses zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad. Da das Verhältnis zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad bestimmt werden kann, kann insbesondere auf der Grundlage von Erfahrungswerten und durch Bewertung des tatsächlichen Verlaufs des Verhältnisses im Betrieb eine Restlebensdauer des lastführenden Bauteils geschätzt werden. Mithilfe dieser Funktionalität kann dem Betreiber der Arbeitsmaschine ein Hinweis gegeben werden, welche Zeitdauer für den voraussichtlich störungsfreien Betrieb der Arbeitsmaschine noch zur Verfügung steht. Ferner kann der Betreiber der Arbeitsmaschine aus dieser Angabe einen Hinweis entnehmen, ob die Betriebsweise der Arbeitsmaschine im Hinblick auf die mitgeteilte geschätzte Restlebensdauer angepasst werden muss.
In dem Verfahren kann in Abhängigkeit dem von dem Schritt des Vergleichens des Ist-Schädigungsgrades mit dem Erprobungsschädigungsgrad ermittelten Verhältnis dem Steuersignal zumindest eine der folgenden Funktionen zugewiesen werden: Anweisen einer Erzeugung eines Fehlereintrags in einen Fehlerspeicher und/oder einer Warnmeldung bei Überschreiten eines ersten Verhältnisses,
Anweisen eines Eingriffs in den Betrieb der Arbeitsmaschine zur Verringerung der Belastung des zumindest einen lastführenden Bauteils bei Überschreiten eines zweiten Verhältnisses, dessen Wert größer als derjenige des ersten Verhältnisses ist, Anweisen eines Betriebs der Arbeitsmaschine in einer Notbetriebsart oder zur Abschaltung der Arbeitsmaschine bei Überschreiten eines dritten Verhältnisses, dessen Wert größer als derjenige des zweiten Verhältnisses ist.
Mit dieser Vorgehensweise kann unter Berücksichtigung des Verhältnisses zwischen Ist-Schädigungsgrad und Erprobungsschädigungsgrad der Betrieb der Arbeitsmaschine entweder durch Bereitstellen einer Anweisung an den Betreiber oder durch Eingriff in den Betrieb der Arbeitsmaschine so sichergestellt werden, dass ein kapitaler Schaden von Antriebselementen der Arbeitsmaschine vermieden werden kann. Dabei wird bei Erreichen des ersten Verhältnisses zunächst eine Warnmeldung an den Betreiber abgegeben, wobei der Betreiber in diesem Fall selbst entscheiden kann, wie die Arbeitsmaschine weiter betrieben wird. Der Eintrag eines Fehlers in einen Fehlerspeicher kann für zukünftige Wartungsarbeiten ausgewertet werden. Sobald das Verhältnis einen zweiten Wert überschreitet, kann aktiv in den Betrieb der Arbeitsmaschine eingegriffen werden, nämlich beispielsweise durch Verringern des Maximaldrehmoments der Antriebsmaschine, Verringern der maximalen Drehzahl der Antriebsmaschine, durch Zulassen oder Verhindern von vorbestimmten Schaltpositionen eines Getriebes oder allgemein durch Unterbinden von Betriebssituationen, die eine unerwünschte Schädigung des lastführenden Bauteils zur Folge haben kann.
Sobald Verhältnis einen dritten Wert überschreitet, ist eine substanzielle Schädigung des lastführenden Bauteils zu erwarten. In diesem Fall wird zur Verhinderung eines kapitalen Schadens an der Arbeitsmaschine oder der Gefährdung des Betreibers der Betrieb der Arbeitsmaschine eingestellt oder wird als Alternative eine Notlauffunktion herbeigeführt. Die Notlauffunktion kann eine vorgegebene Betriebsweise umfassen, bei der die Arbeitsmaschine beispielsweise noch eine vorgegebene Strecke mit geringer Maximalgeschwindigkeit fahren kann. Somit kann die Arbeitsmaschine trotz kurzfristig erwartbarer Schädigung des lastführenden Bauteils eine Werkstatt zur Wartung oder einen gesicherten Ort zum Abstellen anfahren.
Bei dem Verfahren können das erste, zweite und dritte Verhältnis zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad in Abhängigkeit von einer Betriebsweise und/oder einer Charakteristik der Belastung des zumindest einen lastführenden Bauteils variabel sein. Unter Berücksichtigung der Betriebsweise, die beispielsweise durch einen besonders harten Einsatz oder durch einen Einsatz in einer Umgebung mit besonderen Einflüssen auf die Arbeitsmaschine charakterisiert sein kann, können die Werte der Verhältnisse angepasst werden. Hinsichtlich der Umgebung können beispielsweise die Höhe über Meeresniveau, die Luftfeuchtigkeit und/oder die Temperatur sowie andere Einflussfaktoren verwendet werden, um eine Anpassung der Verhältnisse vorzunehmen.
In dem Verfahren kann der Schritt des Ermittelns des Ist-Lastkollektivs und/oder der Schritt des Vergleichens des Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad zumindest während des Betriebs des zumindest einen lastführenden Bauteils kontinuierlich durchgeführt werden. Die kontinuierliche Durchführung ist besonders sinnvoll, um die Bereitstellung des Hinweises bzw. den Eingriff durch das Steuersignal zeitnah zu erzielen. Somit kann verhindert werden, dass im Fall der nichtkontinuierlichen Ausführung der oben genannten Schritte eine Schädigung des lastführenden Bauteils eintritt, die bei kontinuierlicher Durchführung vorhersehbar wäre. Jedoch ist auch eine Ausführung möglich, bei der die oben genannten Schritte nach vorbestimmten Zeitintervallen durchgeführt werden.
Das Steuergerät zur Schädigungsbewertung des zumindest einen lastführenden Bauteils einer Arbeitsmaschine weist einen Signaleingang zur Aufnahme eines Erfassungssignals eines Lasterfassungselements zur Erfassung einer Belastung des zumindest einen lastführenden Bauteils, einen Prozessor zur Verarbeitung des Erfassungssignals und einen Signalausgang zur Abgabe des zumindest einen Steuersignals auf. Bei dem Steuergerät ist ferner eine Speichereinrichtung zur Speicherung von Informationen zumindest eines Erprobungslastkollektivs vorgesehen. Das Steuergerät kann eingerichtet sein, um einen Ist-Schädigungsgrad des zumindest einen lastführenden Bauteils auf der Grundlage des Erfassungssignals des Lasterfassungselements zu ermitteln, einen Erprobungsschädigungsgrad aus dem zumindest einen in der Speichereinrichtung gespeicherten Erprobungslastkollektiv abzuleiten und auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen Erprobungsschädigungsgrad und Ist-Schädigungsgrad ein Steuersignal mit einer vorbestimmten Funktion abzugeben.
Das Steuergerät kann dabei in einer zentralen Steuereinheit der Arbeitsmaschine integriert sein und zusätzlich zu den genannten Funktionen weitere Funktionen aufweisen. Diese Funktionen können eine Steuerung der Brennkraftmaschine, eine Steuerung von Hydraulikeinrichtungen, eine Steuerung von elektrischen Anlagen, eine Bremssteuerung und/oder eine Lenkungsregelung umfassen.
Das Steuergerät kann den von den Signalausgang abgebbaren Steuersignalen Funktionen zuweisen. Diese können Funktionen zur Bereitstellung von Informationen und/oder Funktionen zum Eingriff in den Betrieb der Arbeitsmaschine umfassen. Das Steuergerät ist zur Ausführung des Verfahrens gemäß dem vorhergehend beschriebenen Verfahren eingerichtet. Hierzu umfasst das Steuergerät die geeigneten Mittel, beispielsweise den Prozessor, die Speichereinrichtung, Signaleingänge und Signalausgänge sowie gegebenenfalls weitere erforderliche Mittel. Die Speichereinrichtung kann in dem Steuergerät integriert sein. In diesem Fall weist das Steuergerät eine Schnittstelle auf, um Daten bzw. Informationen zum Erprobungslastkollektiv in die Speichereinrichtung zu laden. Die Speichereinrichtung kann auch als Wechselmedium ausgestaltet sein. Ferner ist es möglich, die Übertragung von Daten zum Erprobungslastkollektiv oder weitere Daten drahtlos oder über ein Bus-System auf die Speichereinrichtung des Steuergeräts zu übertragen.
Das Steuergerät kann mit Erfassungselementen der Arbeitsmaschine in Verbindung stehen. Die Erfassungselemente können für den Betrieb von Antriebseinrichtungen, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine der Arbeitsmaschine, vorgesehen sein. In diesem Fall ist es möglich, Informationen zur Belastung des zumindest einen lastführenden Bauteils aus den bereits für den Betrieb der Arbeitsmaschine vorgesehenen Erfassungseinrichtungen zu beziehen. Jedoch ist es auch möglich, zusätzliche Erfassungseinrichtungen, wie beispielsweise Sensoren und dergleichen, vorzusehen, mit denen die Belastung zur Ermittlung des Ist-Lastkollektivs bestimmt werden kann.
Figurenliste

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Steuergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt einen Verfahrensablauf eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt einen Verfahrensablauf des Verfahrens gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt in einem Diagramm die Gegenüberstellung von Ist-Schädigungsgraden und Erprobungsschädigungsgraden;
5 zeigt einen beispielhaften Verlauf eines Ist-Schädigungsgrades in einem Diagramm.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt ein Steuergerät 3, das in einer schematisch dargestellten Arbeitsmaschine 2 eingebaut ist. Zur Vereinfachung sind einige Elemente der Arbeitsmaschine 2, beispielsweise Räder, ein Antriebsstrang und eine Brennkraftmaschine als Antriebseinrichtung, nicht gezeigt. Das Steuergerät weist einen Prozessor 6 auf, der zur Ausführung von Programmen und zur Verarbeitung von Daten verwendet wird. Ferner weist das Steuergerät 3 einen Signalausgang 7 auf, der ein von dem Steuergerät 3 erzeugtes Signal zur Weiterverarbeitung abgeben kann. Der Signalausgang 7 ist in der vorliegenden Ausführungsform zumindest mit einer für den Betreiber der Arbeitsmaschine einsehbaren Anzeigeeinrichtung gekoppelt. Ferner ist der Signalausgang 7 mit weiteren, in der Figur nicht dargestellten Einrichtungen der Arbeitsmaschine 2 gekoppelt.
Das Steuergerät 3 weist ferner einen Signaleingang 4 auf, der dem Steuergerät 3 ein Signal von einem Lasterfassungselement 5 zuführt. Das Lasterfassungselement 5 ist zur Erfassung einer Belastung und zur Erzeugung eines die Belastung wiedergebenden Signals ausgestaltet.
In der vorliegenden Ausführungsform weist die Arbeitsmaschine ein lastführendes Bauteil 1 auf. Das lastführende Bauteil 1 ist in der Arbeitsmaschine 2 integriert und zur Übertragung einer Last innerhalb einer Antriebseinrichtung der Arbeitsmaschine 2 vorgesehen. Die auf das lastführende Bauteil 1 einwirkende Last wird von dem Lasterfassungselement 5 erfasst.
In der folgenden Erläuterung der Ausführungsform wird das lastführende Bauteil 1 beispielhaft als Schaltkupplung angenommen, die zur schaltbaren Übertragung eines Drehmoments von einer Eingangsseite zu einer Ausgangsseite geeignet ist. Das eingangsseitige Drehmoment und das ausgangsseitige Drehmoment bestimmen dabei die auf die Schaltkupplung einwirkende Belastung. Das Lasterfassungselement 5 kann im vorliegenden Beispiel als Drehmomenterfassungseinrichtung angenommen werden, die das durch die Schaltkupplung übertragene Drehmoment quantitativ erfasst. Dabei hängt die Belastung der Schaltkupplung von der Betriebsweise der Arbeitsmaschine ab, nämlich von der eingeleiteten Leistung, die beispielsweise durch eine Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt wird, sowie durch das Reaktionsdrehmoment, das beispielsweise an Rädern der Arbeitsmaschine anliegt.
Das Lasterfassungselement 5 in dem vorliegenden Beispiel gibt ein Signal ab, das über den Signaleingang 4 in das Steuergerät 3 eingeführt wird. Das Signal, das von dem Lasterfassungselement 5 abgegeben wird, wird dabei kontinuierlich bereitgestellt, so dass das Steuergerät 3 Informationen über den zeitlichen Verlauf der Belastung erhält, die im vorliegenden Beispiel das über die Schaltkupplung übertragene Drehmoment darstellt.
Die in dem Steuergerät 3 vorgesehene Speichereinrichtung 8 ist zur Speicherung von Daten geeignet, die für die Durchführung des Verfahrens durch das Steuergerät 3 benötigt werden.
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Schädigungsbewertung gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Dabei wird Bezug genommen auf das vorstehend beschriebene Beispiel, bei dem das zumindest eine lastführende Bauteil 1 als Schaltkupplung innerhalb des Antriebsstrangs der Arbeitsmaschine 2 angenommen wird.
Die in 2 gezeigten Schritte werden in der dargestellten Abfolge unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Steuergeräts 3 durchgeführt. In Schritt S1 wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Erprobungslastkollektiv vorgehalten, das während der Erprobung des zumindest einen lastführenden Bauteils ermittelt wurde. Dabei wird das Erprobungslastkollektiv in Form eines Datensatzes in der Speichereinrichtung 8 des Steuergeräts 3 abgelegt. Die in der Speichereinrichtung 8 abgelegten Daten zum Erprobungslastkollektiv sind für das Steuergerät 3 zur weiteren Verarbeitung verfügbar.
Das Erprobungslastkollektiv stellt einen Datensatz dar, der im Rahmen einer Erprobung eines lastführenden Bauteils 1 bzw. einer Arbeitsmaschine erstellt wurde. Zur Erstellung dieses Datensatzes werden in der Erprobungsphase vorbestimmte Belastungen über einen Zeitraum auf das lastführende Bauteil 1 aufgebracht und wird eine Schädigung des lastführenden Bauteils über den Zeitverlauf ermittelt. Im oben genannten Beispiel, bei dem das lastführende Bauteil 1 als Schaltkupplung angenommen wird, wird somit ein möglichst realitätsnaher Belastungsverlauf durchgeführt, indem die Schaltkupplung einem nach Amplitude und Häufigkeit vorbestimmten Drehmoment ausgesetzt wird. In diesem Zusammenhang wird in vorbestimmten Zeitabständen die Schädigung der verschleißenden Elemente der Schaltkupplung untersucht und wird der ermittelten Schädigung ein Schädigungsgrad zugeordnet.
Somit entsteht bei der Bestimmung des Erprobungslastkollektivs ein Datensatz, aus welchem ein Schädigungsgrad des lastführenden Bauteils 1 über den Zeitverlauf entnehmbar ist.
In Schritt S2 wird ein Ist-Lastkollektiv während des Betriebs des zumindest einen lastführenden Bauteils 1 ermittelt. Dabei wird mithilfe des Lasterfassungselements 5 die tatsächliche Belastung des lastführenden Bauteils 1 im laufenden Betrieb ermittelt und an das Steuergerät 3 zur weiteren Verarbeitung über den Signaleingang 4 weitergegeben. Die Erstellung des Ist-Lastkollektivs erfolgt in ähnlicher Weise wie die Erstellung des Erprobungslastkollektivs mit dem Unterschied, dass die Datenerhebung in Echtzeit und sukzessive über den Betrieb der Arbeitsmaschine erfolgt. Der Datensatz zum Ist-Lastkollektiv wird in dem Steuergerät 3 zur weiteren Verarbeitung abgespeichert.
In Schritt S3 wird ein Ist-Schädigungsgrad des zumindest einen lastführenden Bauteils 1 auf der Grundlage des ermittelten Ist-Lastkollektivs ermittelt. Dabei werden ähnliche Grundsätze zur Ableitung des Schädigungsgrades verwendet, wie bei der Ableitung des Erprobungsschädigungsgrades auf Basis des Erprobungslastkollektivs. Verschiedene Verfahren sind dabei verfügbar, wobei in der vorliegenden Ausführungsform zur Bestimmung des Ist-Schädigungsgrades dieselben oder zumindest ähnliche Annahmen getroffen werden, wie bei der Bestimmung des Erprobungsschädigungsgrades.
In Schritt S4 wird nämlich der Erprobungsschädigungsgrad aus dem in Schritt S1 vorgehaltenen Erprobungslastkollektiv abgeleitet. In Schritt S5 wird der in Schritt S4 abgeleitete Erprobungsschädigungsgrad mit dem Ist-Schädigungsgrad verglichen, der in Schritt S3 ermittelt wurde. Der Ist-Schädigungsgrad und der Erprobungsschädigungsgrad liegen dabei als quantitative Werte vor, die quantitativ miteinander verglichen werden können. Aus dem in Schritt S5 vorgenommenen Vergleich ergibt sich ein Quotient zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad. Dieser Quotient wird durch Dividieren des Ist-Schädigungsgrades durch den Erprobungsschädigungsgrad bestimmt und wird als quantitative Größe weiterverarbeitet. Dieses Verhältnis ist relevant für die Beurteilung des Schädigungsfortschritts des lastführenden Bauteils 1.
Im folgenden Schritt S6 wird ein Steuersignal auf der Grundlage des Vergleichs, insbesondere basierend auf dem als Quotient bestimmten Verhältnis zwischen Ist-Schädigungsgrad und Erprobungsschädigungsgrad erzeugt und zur weiteren Verarbeitung über den Signalausgang 7 abgegeben.
Aufgrund der Möglichkeit, quantitative Werte des Verhältnisses zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad in dem Steuergerät 3 zu verarbeiten, können dem Signal, das von dem Signalausgang 7 abgegeben wird, verschiedene Funktionen zugewiesen werden. Insbesondere kann in einem untergeordneten Schritt S6a eine Information zur erwarteten Restlebensdauer des lastführenden Bauteils 1 erzeugt und verfügbar gemacht werden. Dabei kann die erwartete Restlebensdauer dem Betreiber der Arbeitsmaschine 2 auf einer Anzeige angezeigt werden, so dass dieser über den fortgesetzten Betrieb entscheiden kann. Die erwartete Restlebensdauer kann dabei durch Abschätzung einer Zeit vorgenommen werden, bis zu der mit der vorliegenden Betriebsweise das Verhältnis zwischen Ist-Schädigungsgrad und Erprobungsschädigungsgrad einen zulässigen Maximalwert erreicht. Der zulässige Maximalwert des Verhältnisses ist dann erreicht, wenn in der Erprobungsphase unter Zugrundelegung des Erprobungslastkollektivs ein Versagen des lastführenden Bauteils 1 mit hoher Wahrscheinlichkeit eintreten würde.
Ferner wird in einem untergeordneten Schritt S6b bei Überschreiten eines Verhältnisses zwischen Ist-Schädigungsgrad und Erprobungsschädigungsgrad, das als erstes Verhältnis definiert ist, eine Anweisung zur Erzeugung eines Fehlereintrags als Signal über den Signalausgang 7 abgegeben. Der Fehlereintrag wird für Wartungsmaßnahmen verfügbar gemacht und kann Hinweise über die Schädigung und/oder das Ausmaß der Schädigung des lastführenden Bauteils 1 geben. Mit dem in Schritt S6b festgestellten Verhältnis zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad liegt noch keine Schädigung in der Form vor, dass mit einem Ausfall oder einer Betriebseinschränkung der Arbeitsmaschine 2 zu rechnen ist. Das erste Verhältnis kann beispielhaft auf einen Wert von 100% gesetzt werden.
Bei weiterem Anstieg des Ist-Schädigungsgrades und somit einem Anstieg des Verhältnisses zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad wird bei Überschreiten eines zweiten Verhältnisses, das größer als das erste Verhältnis ist, in dem untergeordneten Schritt S6c eine Anweisung eines Eingriffs in den Betrieb über den Signalausgang 7 abgegeben. Durch die Integration des Steuergeräts 3 in die gesamte Steuerung der Antriebseinrichtung der Arbeitsmaschine 2 kann beispielsweise ein maximales Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine beschränkt werden oder kann ein von der Schaltkupplung als lastführendes Bauteil 1 übertragenes Drehmoment verringert werden. Durch diese Vorgehensweise kann ein Ausfall des lastführenden Bauteils 1 beschränkt bzw. kann die erwartete Lebensdauer des lastführenden Bauteils 1 verlängert werden, indem die auf das lastführende Bauteil 1 ausgeübte Belastung verringert wird. Das zweite Verhältnis kann beispielhaft auf einen Wert von 120% gesetzt werden.
Bei weiterem Anstieg des Verhältnisses zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad wird in einem untergeordneten Schritt S6d bei Überschreiten eines dritten Verhältnisses, das größer als das zweite Verhältnis ist, die Anweisung zum Betrieb der Arbeitsmaschine in einen Notbetrieb über den Signalausgang 7 abgegeben. Ein Notbetrieb ist durch eine Betriebsweise der Arbeitsmaschine mit minimalen Funktionen gekennzeichnet, mit denen die Arbeitsmaschine 2 zumindest in eine Werkstatt zur Wartung oder zum sicheren Abstellen gefahren werden kann. Der Betrieb im Notbetrieb umfasst ferner die Abschaltung solcher Antriebselemente, die für die vorstehend genannte Betriebsweise nicht erforderlich sind. Für den Fall, dass mit einer kapitalen Schädigung des lastführenden Bauteils 1 oder anderer Elemente der Arbeitsmaschine 2 zu rechnen ist, kann in dem untergeordneten Schritt S6d auch die Abschaltung der Antriebseinrichtungen der Arbeitsmaschine 2 als Signal über den Signalausgang 7 abgegeben werden. Das dritte Verhältnis kann beispielhaft auf einen Wert von 150% gesetzt werden.
Insgesamt kann mit dem vorliegenden Verfahren mit hoher Genauigkeit eine Aussage über die Schädigung eines lastführenden Bauteils 1 getroffen werden. Dies wird durch den Vergleich des in der Erprobungsphase ermittelten Schädigungsgrades in Abhängigkeit von der Nutzung der Arbeitsmaschine mit dem tatsächlich vorliegenden Ist-Schädigungsgrad möglich, der durch Erstellung des Ist-Lastkollektivs abgeleitet werden kann.
In 3 ist eine Abwandlung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform gezeigt. In dem in 3 gezeigten Verfahrensablauf ist Schritt S1 aus 2 durch Schritt S1a ersetzt. In der abgewandelten Ausführungsform wird in Schritt S1a eine Vielzahl von Erprobungslastkollektiven bereitgestellt, die in der Speichereinrichtung 8 des Steuergeräts 3 abgelegt werden. Wie in der vorhergehenden Ausführungsform wird in dem folgenden Schritt S2 ein Ist-Lastkollektiv während des Betriebs des zumindest einen lastführenden Bauteils 1 ermittelt. Jedoch ist in der abgewandelten Ausführungsform nach Schritt S2 ein Schritt S7 eingefügt, in welchem aus den in Schritt S1a vorgehaltenen Erprobungslastkollektiven ein Erprobungslastkollektiv ausgewählt wird. Unter Berücksichtigung der Daten zum Ist-Lastkollektiv, die in Schritt S2 ermittelt werden, wird in der vorliegenden Ausführungsform nämlich eine Beurteilung vorgenommen, welches der in Schritt S1a vorgehaltenen verschiedenen Erprobungslastkollektive die größte Ähnlichkeit mit dem in Schritt S2 bestimmten Ist-Lastkollektiv aufweist. Die Vorgehensweise in Schritt S7 wird im Folgenden erläutert.
Wie vorstehend beschrieben ist, weist das Erprobungslastkollektiv Daten zu Amplitude und Häufigkeit der Belastung über den Zeitverlauf auf. Diese Verteilung von Amplitude und Häufigkeit über den Zeitverlauf wird bei der Erprobung vorbestimmt, um den tatsächlichen Betrieb der Arbeitsmaschine 2 möglichst gut abbilden zu können. Bei der Bestimmung des Ist-Lastkollektivs kann dabei über einen Vergleich mit den tatsächlich vorliegenden Amplituden und Häufigkeiten von Belastungen beurteilt werden, welches der in Schritt S1a vorgehaltenen Erprobungslastkollektive am besten mit dem bisher ermittelten Ist-Lastkollektiv übereinstimmt.
Nach der Auswahl in Schritt S7 wird das ausgewählte Erprobungslastkollektiv in den weiteren Schritten verwendet, um gegebenenfalls das Steuersignal mit zugeordneten Funktionen abzugeben, wie in der vorstehenden Ausführungsform beschrieben wurde.
Mit dieser abgewandelten Ausführungsform kann die Genauigkeit der Ergebnisse weitergehend verbessert werden und können somit unerwartete Schädigungen aufgrund vorliegender Abweichung zwischen Praxis und Erprobung weitestgehend verhindert werden.
4 zeigt hierzu ein Beispiel des Vergleichs von Ist-Schädigungsgrad und Erprobungsschädigungsgrad in einem Balkendiagramm. Dabei sind die Werte für die Schädigungsgrade logarithmisch aufgetragen und sind in dem in 4 gezeigten Diagramm für verschiedene Elemente A-D in einem vorgegebenen Zeitbereich die Schädigungsgrade gegenübergestellt, wobei der jeweils linke Balken den Erprobungsschädigungsgrad anzeigt, währen der jeweils rechte Balken den Ist-Schädigungsgrad anzeigt. Wie aus 4 ersichtlich ist, kann somit eine Vielzahl von lastführenden Bauteilen 1 beurteilt werden und können dann die Werte für Ist-Schädigungsgrad und Erprobungsschädigungsgrad für die Elemente A-D summiert werden. Die Bewertung der summierten Schädigungsgrade, nämlich die Bildung des Quotienten zwischen summiertem Ist-Schädigungsgrad und summiertem Erprobungsschädigungsgrad der jeweiligen Elemente A-D, kann weitergehend für das vorstehend beschriebene Verfahren verwendet werden.
In 5 ist ein beispielhafter Verlauf des Ist-Schädigungsgrades über den Verlauf der Zeit. Dabei ist das Verhältnis zwischen Ist-Schädigungsgrad und Erprobungsschädigungsgrad als Quotient mit der Einheit Prozent gegenüber der Betriebszeit der Arbeitsmaschine aufgetragen. Die Kurve S(t) zeigt den Verlauf des Quotienten an. Bei Punkt a ist eine Betriebszeit von 4000h erreicht und kann zu diesem Zeitpunkt ein Hinweis für das Erfordernis von Wartungsarbeiten, beispielsweise eines Ölwechsels, gegeben werden. Bei Punkt b hat da Verhältnis einen Wert von 100% erreicht und kann dann ein Fehler in dem Fehlerspeicher abgelegt werden, um einen Hinweis verfügbar zu machen, dass der Ist-Schädigungsgrad den Erprobungsschädigungsgrad erreicht hat. Bei Punkt c hat das Verhältnis einen Wert von 120% erreicht. An diesem Punkt greift das Steuergerät 3 in dies Regelung der Arbeitsmaschine ein und verringert die Leistung der Brennkraftmaschine. Ab dem Punkt c verringert sich daher der Anstieg des Verhältnisses im weiteren Verlauf. An Punkt d hat das Verhältnis einen Wert von 150% erreicht und wird ab diesem Punkt die Arbeitsmaschine mit einer Notlauffunktion betrieben oder vollständig abgeschaltet.
Es ist anzumerken, dass in der vorstehenden Beschreibung die Arbeitsmaschine 2 jede Arbeitsmaschine sein kann, in der ein lastführendes Bauteil 1 vorgesehen ist, das einer Schädigung im Verlauf einer Nutzungsdauer unterliegt. Insbesondere kann die Arbeitsmaschine 2 eine Landmaschine, eine Baumaschine oder eine Waldarbeitsmaschine sowie jede weitere andere Maschine sein. Ferner ist in der vorstehenden Beschreibung das lastführende Bauteil 1 beispielhaft als Schaltkupplung dargestellt, die zur schaltbaren Übertragung eines Drehmoments vorgesehen ist. Jedoch kann das lastführende Bauteil 1 jedes andere Bauteil sein, das einer Belastung ausgesetzt wird, wie z. B. ein Getriebe, ein Differentialgetriebesatz, ein einzelnes Zahnrad, ein Planetengetriebe und dergleichen. Ferner kann das lastführende Bauteil 1 ebenfalls ein Riemenantrieb, ein Kettenantrieb, ein Gelenkwellenantrieb und dergleichen sein. Die vorstehend beschriebenen Belastungen sind als Kräfte oder Drehmomente diskutiert worden. Jedoch kann die auf das lastführende Bauteil 1 einwirkende Belastung auch eine Druckkraft, eine thermische Belastung, eine elektrische Leistung oder anderes betreffen. Außerdem kann die Belastung auch eine Stoßkraft betreffen.
In der vorliegenden Beschreibung wurde die Belastung unter Bezugnahme auf das lastführende Bauteil 1 diskutiert. Jedoch kann auch eine Belastung auf ein lastführendes Bauteil Auswirkungen auf die Schädigung eines anderen Bauteils umfassen. Somit kann beispielsweise die Schädigung eines Getriebesatzes durch die Belastung einer Schaltkupplung abgeschätzt werden. Zusätzlich ist es möglich, weitere Elemente der Arbeitsmaschine, wie z.B. Schmieröl, Filter, Hydraulikzylinder und dergleichen, als Bauteil zu definieren, das einer Schädigung im Verlauf des Betriebs unterliegt.
Ferner ist es möglich, das lastführende Bauteil als einzelnes Element zu verstehen oder als Baugruppe, in der eine Vielzahl von lastführenden Elementen untergebracht sind, wie z. B. ein Schaltgetriebe mit einer Vielzahl von Zahnradsätzen, Lagern und dergleichen. Die Zahlenangaben für die Werte der Verhältnisse sind lediglich beispielhaft und können für den entsprechenden Anwendungsbereich angepasst werden.
Bezugszeichenliste

1: Lastführendes Bauteil
2: Arbeitsmaschine
3: Steuergerät
4: Signaleingang
5: Lasterfassungselement
6: Prozessor
7: Signalausgang
8: Speichereinrichtung
S1: Vorhalten zumindest eines Erprobungslastkollektivs
S1a: Vorhalten einer Vielzahl von Erprobungslastkollektiven
S2: Ermitteln eines Ist-Lastkollektivs
S3: Ermitteln eines Ist-Schädigungsgrades
S4: Ableiten eines Erprobungsschädigungsgrades
S5: Vergleichen von Erprobungsschädigungsgrad mit Ist-Schädigungsgrad
S6: Ausgeben eines Steuersignals
S6a: Bereitstellen von Informationen zur erwarteten Restlebensdauer
S6b: Anweisen einer Erzeugung eines Fehlereintrags
S6c: Anweisen eines Eingriffs in den Betrieb
S6d: Anweisen des Betriebs im Notbetrieb oder Abschaltung
S7: Auswählen eines Erprobungslastkollektivs

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015120203 [0003]

Claims

Verfahren zur Schädigungsbewertung zumindest eines lastführenden Bauteils (1) einer Arbeitsmaschine (2), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (S2) Ermitteln eines Ist-Lastkollektivs während des Betriebs des zumindest einen lastführenden Bauteils (1), (S3) Ermitteln eines Ist-Schädigungsgrades des zumindest einen lastführenden Bauteils (1) auf der Grundlage des ermittelten Ist-Lastkollektivs, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (S1) Vorhalten zumindest eines Erprobungslastkollektivs, das während der Erprobung des zumindest einen lastführenden Bauteils (1) ermittelt wurde, zur Ableitung eines Erprobungsschädigungsgrades und (S4) Ableiten des Erprobungsschädigungsgrades aus dem zumindest einen Erprobungslastkollektiv und (S5) Vergleichen des Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad, und (S6) Ausgeben zumindest eines Steuersignals auf der Grundlage des Vergleichs des zumindest einen Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad.
Verfahren zur Schädigungsbewertung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Erprobungslastkollektiv durch vorgegebene Informationen zu Amplituden und Häufigkeit von Belastungen auf das zumindest eine lastführende Bauteil (1) über den Zeitverlauf definiert ist.
Verfahren zur Schädigungsbewertung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (S2) des Ermittelns des Ist-Lastkollektivs ein Akkumulieren von Informationen zu Amplituden und Häufigkeit von im Betrieb erfassten Belastungen auf das zumindest eine lastführende Bauteil (1) über den Zeitverlauf umfasst.
Verfahren zur Schädigungsbewertung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den Schritt (S1a) des Vorhaltens einer Vielzahl von Erprobungslastkollektiven umfasst, die sich hinsichtlich der vorgegebenen Informationen zu Amplituden und Häufigkeit von Belastungen auf das zumindest eine lastführende Bauteil (1) über den Zeitverlauf unterscheiden.
Verfahren zur Schädigungsbewertung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt (S7) des Auswählens eines Erprobungslastkollektivs, das im Schritt (S4) des Ableitens des Erprobungsschädigungsgrades verwendet wird, aus der Vielzahl der Erprobungslastkollektive unter Berücksichtigung des ermittelten Ist-Lastkollektivs umfasst.
Verfahren zur Schädigungsbewertung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (S5) des Vergleichens des Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad ein Verhältnis zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad bestimmt wird und im Schritt (S6) des Ausgebens des zumindest einen Steuersignals in Abhängigkeit von dem bestimmten Verhältnis dem Steuersignal vorbestimmte Funktionen zugeordnet werden.
Verfahren zur Schädigungsbewertung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der im Schritt (S5) des Vergleichens des Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad ermittelten Verhältnis dem Steuersignal die folgende Funktion zugewiesen wird: - (S6a) Bereitstellen von Informationen zur erwarteten Restlebensdauer des zumindest einen lastführenden Bauteils (1) durch Schätzung auf der Grundlage des ermittelten Verhältnisses zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad.
Verfahren zur Schädigungsbewertung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem in Schritt (S5) des Vergleichens des Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad ermittelten Verhältnis dem Steuersignal zumindest eine der folgenden Funktionen zugewiesen wird: - (S6b) Anweisen einer Erzeugung eines Fehlereintrags in einen Fehlerspeicher und/oder einer Warnmeldung bei Überschreiten eines ersten Verhältnisses, - (S6c) Anweisen eines Eingriffs in den Betrieb der Arbeitsmaschine zur Verringerung der Belastung des zumindest einen lastführenden Bauteils (1) bei Überschreiten eines zweiten Verhältnisses, dessen Wert höher als derjenige des ersten Verhältnisses ist; - (S6d) Anweisen eines Betriebs der Arbeitsmaschine in einer Notbetriebsart oder zur Abschaltung der Arbeitsmaschine bei Überschreiten eines dritten Verhältnisses, dessen Wert höher als derjenige des zweiten Verhältnisses ist.
Verfahren zur Schädigungsbewertung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, zweite und dritte Verhältnis zwischen dem Ist-Schädigungsgrad und dem Erprobungsschädigungsgrad in Abhängigkeit von einer Betriebsweise und/oder einer Charakteristik der Belastung des zumindest einen lastführenden Bauteils (1) variabel sind.
Verfahren zur Schädigungsbewertung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (S2) des Ermittelns des Ist-Lastkollektivs und/oder der Schritt (S5) des Vergleichens des Erprobungsschädigungsgrades mit dem Ist-Schädigungsgrad zumindest während des Betriebs des zumindest einen lastführenden Bauteils (1) kontinuierlich durchgeführt wird.
Steuergerät (3) zur Schädigungsbewertung zumindest eines lastführenden Bauteils (1) einer Arbeitsmaschine, wobei das Steuergerät (3) einen Signaleingang (4) zur Aufnahme eines Erfassungssignals eines Lasterfassungselements (5) zur Erfassung einer Belastung des zumindest einen lastführenden Bauteils (1), einen Prozessor (6) zur Verarbeitung des Erfassungssignals und einen Signalausgang (7) zur Abgabe zumindest eines Steuersignals aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (3) ferner eine Speichereinrichtung (8) zur Speicherung von Informationen zumindest eines Erprobungslastkollektivs aufweist, wobei das Steuergerät (3) eingerichtet ist, um einen Ist-Schädigungsgrad des zumindest einen lastführenden Bauteils (1) auf der Grundlage des Erfassungssignals des Lasterfassungselements (5) zu ermitteln, einen Erprobungsschädigungsgrad aus dem zumindest einen in der Speichereinrichtung (8) gespeicherten Erprobungslastkollektiv abzuleiten und auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen Erprobungsschädigungsgrad und Ist-Schädigungsgrad ein Steuersignal mit einer vorbestimmten Funktion abzugeben.
Steuergerät (3) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass den von dem Signalausgang (7) abgebbaren Steuersignalen Funktionen zur Anzeige von Informationen und/oder Funktionen zum Eingriff in den Betrieb der Arbeitsmaschine zugeordnet werden, und wobei das Steuergerät (3) zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-10 eingerichtet ist.