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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Betriebszustands von Systemkomponenten eines Fahrmischers. Ferner betrifft die Erfindung einen Fahrmischer mit einer Steuerungseinrichtung, die zum Durchführen des Verfahrens zur Bestimmung des Betriebszustands eingerichtet ist.
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Stand der Technik
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Nutzfahrzeuge mit Mischtrommeln, die auch allgemein als Fahrmischer bezeichnet werden, wurden bisher mit der Ausgangsleistung eines Verbrennungsmotors und gegebenenfalls mit hydraulischen Komponenten betrieben. Insbesondere die Mischtrommel wurde dabei über einen Hydraulikmotor angetrieben, der relativ einfach aufgebaut ist und nur begrenzte Steuerungs- und Diagnosemöglichkeiten bereitstellt. In der Vergangenheit wurden Antriebssysteme für Fahrmischer vorgeschlagen, die zumindest teilweise einen elektrischen Antrieb verwenden. Dabei sind insbesondere Fahrmischer bekannt, bei denen die Mischtrommel durch einen Elektromotor angetrieben wird. Derartige Fahrmischer, bei denen die Mischtrommel durch einen Elektromotor angetrieben wird, sind beispielsweise in
DE1683817A1 und
DE102018205426A1 offenbart.
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Darstellung der Erfindung
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Ein Verfahren zur Bestimmung eines Betriebszustands eines Fahrmischers ist vorgesehen, wobei der Fahrmischer mit Systemkomponenten zum Betrieb des Fahrmischers und einem Erfassungssystem zum Erfassen von Betriebsinformationen bezüglich der Systemkomponenten versehen ist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Erfassen von Betriebsinformationen für zumindest eine der Systemkomponenten zumindest während des Betriebs des Fahrmischers; Bewerten der erfassten Betriebsinformationen unter Berücksichtigung der Eigenschaft der zumindest einen zugehörigen Systemkomponente; Erstellen eines Ereignisdatensatzes auf der Grundlage der Bewertung der erfassten Betriebsinformationen; Abspeichern der Ereignisdatensätze in einem Statistikspeicher; und Bereitstellen der Ereignisdatensätze zur Auswertung.
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Im Zusammenhang mit dem Verfahren betrifft der Betriebszustand des Fahrmischers die insbesondere zeitliche Änderung von Betriebsinformationen von einer oder mehreren Systemkomponenten zum Betrieb des Fahrmischers. Der Betriebszustand kann sich aus Betriebsinformationen einer Systemkomponente bestimmen lassen. Alternativ kann der Betriebszustand durch Fusionieren von Betriebsinformationen mehrerer Systemkomponenten bestimmt werden. Die Systemkomponenten zum Betrieb des Fahrmischers können Einrichtungen des Fahrmischers umfassen, deren Betriebsinformationen in der Form von Messwerten während des Betriebs erfassbar sind.
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Beim Erfassen von Betriebsinformationen für zumindest eine der Systemkomponenten kann die Erfassung kontinuierlich erfolgen. Für vorbestimmte Systemkomponenten kann die Erfassung von Betriebsinformationen im Zusammenhang mit Ereignissen stehen, die insbesondere eine Zustandsänderung umfassen können. Aufgrund der variablen Relevanz der erfassten Betriebsinformationen können die erfassten Betriebsinformationen hinsichtlich ihrer Relevanz für den Betriebszustand des Fahrmischers bewertet werden. Hierzu können Vorschriften für die Bewertung der erfassten Betriebsinformationen im Vorfeld bestimmt und bereitgestellt werden. Bei der Bewertung der erfassten Betriebsinformationen können auch die spezifischen Eigenschaften der zumindest einen Systemkomponente einfließen. Insbesondere können Betriebsinformationen in der Form von erfassten Werten, die sich auf den Betrieb der Systemkomponente beziehen, auf der Grundlage von im Voraus bestimmten Vorschriften bezüglich der Relevanz bewertet werden.
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Ein Ereignisdatensatz kann im Zusammenhang mit dem vorliegenden Verfahren kontinuierlich über den Zeitverlauf aktualisiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Ereignisdatensatz in vorbestimmten Zeitabständen oder aufgrund von vorbestimmten Ereignissen erzeugt werden. Die Ereignisdatensätze können insbesondere dann, wenn verschiedenartige Systemkomponenten für die Bestimmung des Betriebszustands zugrunde gelegt werden, separat abgelegt werden. Der Statistikspeicher kann ein separater Speicher oder ein separater Speicherbereich eines übergeordneten Speichers sein.
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Die Ereignisdatensätze können in geeigneter Form zur Auswertung bereitgestellt werden. Insbesondere können die Ereignisdatensätze in Datenform insbesondere als digitale Daten zur weiteren Verarbeitung in einem entsprechenden Rechensystem bereitgestellt werden. Die Ereignisdatensätze können auch in grafischer Form aufbereitet und zur Bewertung bereitgestellt werden.
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Bei dem Verfahren kann das Erfassen von Betriebsinformationen durch Abfrage von Signalen bezüglich Erfassungswerten erfolgen, die einen Betriebszustand der Systemkomponenten des Fahrmischers betreffen. Solche Signale können generisch bei den Systemkomponenten aufgrund ihrer Einbindung in ein Steuerungssystem des Fahrmischers zur Verfügung stehen. Ferner können Signale bezüglich Erfassungswerten durch vorbestimmte Sensoren bereitgestellt werden, die für die Erfassung der betreffenden Erfassungswerte relevant sind. Die Signale können auch indirekt durch Abfrage von Daten erzeugt werden, die eine Steuerung des Fahrmischers betreffen.
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Bei dem Verfahren kann die Bewertung der erfassten Betriebsinformationen einen Vergleich von erfassten Werten mit Referenzwerten umfassen. Insbesondere kann der Vergleich von erfassten Werten mit Referenzwerten im Zusammenhang mit einer Grenzwertverletzung für die Bewertung der erfassten Betriebsinformationen verwendet werden. Die Referenzwerte können dabei im Voraus eingerichtete Grenzwerte darstellen. Die Referenzwerte können alternativ variabel insbesondere in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Systemkomponente eingerichtet werden.
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Bei dem Verfahren kann die Bewertung unter Berücksichtigung einer Zeitinformation im Zusammenhang mit den erfassten Betriebsinformationen vorgenommen werden. Insbesondere kann eine Zeitdauer, über die eine vorbestimmte Betriebsinformation erfasst wird oder eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, für die Bewertung berücksichtigt werden. Zusätzlich kann die Häufigkeit des Auftretens von Ereignissen, die zur Erfassung einer vorbestimmten Betriebsinformation führen, bei der Bewertung berücksichtigt werden.
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Bei dem Verfahren kann jeder Ereignisdatensatz ein Ereignis betreffen, wobei das Vorliegen eines Ereignisses durch die Bewertung der Betriebsinformationen bestimmt werden kann. In diesem Fall wird ein Ereignisdatensatz dann erzeugt, wenn ein Ereignis durch die Bewertung der Betriebsinformationen bestimmt wird.
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Bei dem Verfahren kann ein Ereignisdatensatz ein Überschreiten oder ein Unterschreiten eines Grenzwertes umfassen. Zusätzlich kann ein Ereignisdatensatz eine Verweildauer des Überschreitens oder Unterschreitens des Grenzwertes umfassen. Dabei kann der Grenzwert im Voraus eingerichtet werden oder bspw. in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der betreffenden Systemkomponente variabel sein. Die Verweildauer kann zusätzlich hinsichtlich einer maximalen Verweildauer bewertet werden, so dass bei Überschreiten einer vorbestimmten maximalen Verweildauer diese Information zusätzlich dem Ereignisdatensatz hinzugefügt wird.
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Bei dem Verfahren kann ein Ereignisdatensatz eine Korrelation von zumindest zwei Erfassungswerten umfassen. Insbesondere können zwei relevante Erfassungswerte einer einzelnen Systemkomponente parallel erfasst werden und kann aufgrund eines bekannten Zusammenhangs der zwei Erfassungswerte eine Bewertung für den Ereignisdatensatz vorgenommen werden.
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Bei dem Verfahren können die Ereignisdatensätze für jede Systemkomponente in der Form eines Belastungskollektivs verfügbar gemacht werden. Dabei können kumulierte Belastungen gegebenenfalls unter Berücksichtigung von Relevanzfaktoren aufsummiert werden, so dass im Zeitverlauf die Belastung der jeweiligen Systemkomponente beurteilt werden kann.
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Bei dem Verfahren können die Ereignisdatensätze für jede Systemkomponente auf der Grundlage von relevanten Einflussfaktoren, insbesondere unter Berücksichtigung einer Zeitspanne, über die das betreffende Ereignis vorliegt, gewichtet werden und klassiert werden. Da die Zeitspanne, über die ein vorbestimmtes Ereignis oder ein vorbestimmter Zustand einer Systemkomponente vorliegen, relevant für die Bewertung des Betriebszustands der Systemkomponente sind, kann auf diesem Weg die Bewertung der Ereignisdatensätze vereinfacht werden.
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Bei dem Verfahren können die Ereignisdatensätze nach Gewichtung und Klassierung zur Auswertung des Betriebszustands des Fahrmischers, zur Steuerung des Fahrmischers oder zur Erzeugung von Betriebsanweisungen bereitgestellt werden. Die Ereignisdatensätze können auf verschiedene Arten aufbereitet und bereitgestellt werden, so dass zahlreiche Möglichkeiten zur Verwendung der Ereignisdatensätze bestehen. Wenn der Betriebszustand des Fahrmischers mithilfe der Ereignisdatensätze ausgewertet wird, kann diese Information zur Auslösung von Wartungsarbeiten oder zur spezifischen Auslegung der Systemkomponenten eingesetzt werden. Wenn die Ereignisdatensätze zur Steuerung des Fahrmischers eingesetzt werden, kann die Betriebssicherheit des Fahrmischers verbessert werden und können Beschädigungen oder Restlaufzeiten von Systemkomponenten in die Steuerung des Fahrmischers einfließen. Wenn Betriebsanweisungen auf der Grundlage der Ereignisdatensätze erzeugt werden, können diese für den Betreiber des Fahrmischers verwendet werden, um die Betriebsweise an die Betriebsanweisungen anzupassen. Auf diesem Weg können ebenfalls Beschädigungen vermieden werden und kann die Betriebssicherheit des Fahrmischers verbessert werden.
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Ein Fahrmischer weist Systemkomponenten für den Betrieb des Fahrmischers und eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Systemkomponenten auf. Die Systemkomponenten können zumindest teilweise für den elektrischen Betrieb des Fahrmischers ausgestaltet sein. Die Steuerungseinrichtung kann Eingangs- und Ausgangsschnittstellen zum Zuführen und Abgeben von Signalen aufweisen. Ein Statistikspeicher kann zur Speicherung von statistischen Daten vorgesehen sein. Die Steuerungseinrichtung ist zur Ausführung des Verfahrens gemäß der vorstehenden Beschreibung eingerichtet.
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Bei dem Fahrmischer können die Systemkomponenten zumindest eines von Folgendem aufweisen: einen Elektromotor zum Antrieb einer Mischtrommel oder des Fahrantriebs des Fahrmischers; einen elektrischen Wandler zum Zuführen von elektrischer Leistung zu dem Elektromotor; einen Generator zum Erzeugen von elektrischer Energie; eine Batterie; eine Ladevorrichtung zum Bereitstellen und Regeln des Ladestroms für die Batterie.
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Die vorstehend genannten Systemkomponenten sind besonders geeignet für die Einbindung in das vorstehend beschriebene Verfahren, da regelmäßig aufgrund der Eigenschaften der genannten Systemkomponenten die relevanten Erfassungswerte in der Form von elektrischen Steuer- und Messsignalen zur Verfügung stehen. Ferner lässt sich bei den vorgenannten Systemkomponenten des Fahrmischers aufgrund ihrer Eigenschaft mithilfe des vorstehend beschriebenen Verfahrens geeignet auf den Betriebszustand der Systemkomponenten zurückschließen.
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Bei dem Fahrmischer können die Erfassungswerte zumindest eines von Folgendem aufweisen: eine Statortemperatur des Elektromotors; eine Wandlertemperatur des elektrischen Wandlers; eine Temperatur der Ladevorrichtung; eine Kühlmitteltemperatur; ein Drehmoment des Elektromotors; eine Drehzahl des Elektromotors; eine Drehzahl des Generators; eine Spannung der Batterie; einen Ladezustand der Batterie; eine Temperatur einer CPU der Steuerungseinrichtung.
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Die vorstehend genannten Erfassungswerte sind in der Regel verfügbar und sind von der Steuerungseinrichtung des Fahrmischers verarbeitbar. Durch die Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens wird somit insgesamt die Bewertung und Erfassung des Betriebszustands des Fahrmischers ermöglicht und kann auf diesem Weg die Betriebssicherheit erhöht werden. Gleichzeitig können Schäden an den Systemkomponenten frühzeitig erkannt oder gar vermieden werden. Zusätzlich kann mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren die Auslegung von Systemkomponenten effizient vorgenommen werden, da die in dem Statistikspeicher vorliegenden Informationen quantitative Rückschlüsse auf die praktische Verwendung des Fahrmischers ermöglichen.
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Figurenliste
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- 1 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das die Schritte des Verfahrens zur Bestimmung eines Betriebszustands von Systemkomponenten eines Fahrmischers in einer Ausführungsform darstellt;
- 2 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Anwendungsbeispiels des Verfahrens;
- 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines weiteren Anwendungsbeispiels des Verfahrens;
- 4 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines weiteren Anwendungsbeispiels des Verfahrens;
- 5 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines weiteren Anwendungsbeispiels des Verfahrens;
- 6 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines weiteren Anwendungsbeispiels des Verfahrens; und
- 7 ist eine schematische Darstellung eines Fahrmischers, auf den Ausführungsformen des Verfahrens angewendet werden.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung und Anwendungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es ist anzumerken, dass die folgenden Ausführungsformen lediglich beispielhafter Natur sind und Abwandlungen und Ergänzungen möglich sind.
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Zunächst wird der Aufbau eines Fahrmischers 1, auf den das Verfahren zur Bestimmung eines Betriebszustands von Systemkomponenten angewendet werden kann, in einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 zeigt den Fahrmischer 1 in einer Seitenansicht. Der Fahrmischer 1 weist in bekannter Weise ein Fahrgestell mit Rädern, ein Führerhaus sowie einen Rahmen auf. Auf dem Rahmen ist hinter dem Führerhaus des Fahrmischers 1 eine Mischtrommel 2 vorgesehen. Die Mischtrommel 2 ist drehbar gelagert, so dass die Mischtrommel 2 um ihre Rotationsachse gedreht werden kann. Die Mischtrommel 2 ist in der vorliegenden Ausführungsform an dem hinteren Abschnitt offen, so dass Mischgut eingefüllt und abgeführt werden kann. Das Mischgut kann jede Beschaffenheit haben, die in die Mischtrommel 2 eingefüllt werden kann und für das ein zumindest zeitweises Mischen durch die Drehung der Mischtrommel zweckdienlich ist. Hierzu sind in der Mischtrommel 2 nicht gezeigte Elemente vorgesehen, die die Durchmischung des Mischguts bei Rotation der Mischtrommel 2 begünstigen.
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Die Mischtrommel wird in der vorliegenden Ausführungsform durch einen Elektromotor 4 angetrieben. Der Elektromotor 4 ist hierzu über ein Getriebe 3 mit der Mischtrommel kraftschlüssig verbunden. Durch den Betrieb des Elektromotors 4 wird somit die Mischtrommel 2 mit einer gewünschten Drehzahl und in der gewünschten Drehrichtung gedreht. Zusätzlich ist im Bereich des Elektromotors 4 eine Bremse 5 vorgesehen, die zum Feststellen der Rotation der Mischtrommel 2 dient.
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Der Fahrmischer 1 weist ferner eine Steuerungseinrichtung 6 mit Eingangs- und Ausgangsschnittstellen auf. Die Steuerungseinrichtung 6 ist in der vorliegenden Ausführungsform in einem Steuerungssystem integriert, das für die Steuerung von Systemkomponenten des Fahrmischers vorgesehen ist. Der Fahrmischer 1 weist ferner einen elektrischen Wandler 7 auf, der elektrisch mit dem Elektromotor 4 zum Antrieb der Mischtrommel 2 verbunden ist. Der elektrische Wandler 7 ist ferner mit einer Batterie 8 verbunden, die als Energiequelle dient. Der elektrische Wandler 7 ist mit der Steuerungseinrichtung 6 signaltechnisch verbunden und die Steuerungseinrichtung 6 führt dem elektrischen Wandler 7 Signale zu, die den Betrieb des elektrischen Wandlers 7 bestimmen. Der elektrische Wandler 7 stellt die elektrische Leistung zum Betrieb des Elektromotors 4 für den Antrieb der Mischtrommel 2 zur Verfügung und stellt sicher, dass der gewünschte Betrieb des Elektromotors 4 erfolgt. Insbesondere wird durch den elektrischen Wandler 7 die Drehrichtung, die Drehzahl und gegebenenfalls das Drehmoment des Elektromotors bestimmt.
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Der elektrische Wandler 7 weist in bekannter Weise Schaltelemente auf, die zur Erzeugung der elektrischen Leistung für den Elektromotor 4 vorgesehen sind. Diese Schaltelemente sind in der vorliegenden Ausführungsform als Leistungstransistoren ausgebildet, die über eine Pulsweitenmodulation den Betrieb des Elektromotors 4 steuern. Aufgrund der Durchleitung von Strömen durch die Schaltelemente des elektrischen Wandlers 7 wird im Bereich der Schaltelemente Wärme erzeugt, die zu einer Temperaturerhöhung der Schaltelemente im Betrieb führt. In anderen Ausführungsformen ist der elektrische Wandler 7 mit einer von der Pulsweitenmodulation abweichenden Funktion ausgestattet, jedoch sind bei allen Ausführungsformen Schaltelemente vorgesehen, die im Betrieb einer thermischen Belastung ausgesetzt werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform weist der elektrische Wandler 7 nicht gezeigte Temperatursensoren auf, die die Temperatur im Bereich der Schaltelemente erfassen. Die erfasste Temperatur wird in Form eines Temperatursignals über die Eingangsschnittstelle der Steuerungseinrichtung 6 zugeführt.
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Ferner weist der Fahrmischer 1 in der vorliegenden Ausführungsform einen weiteren elektrischen Wandler 12 auf, der elektrisch mit einem Elektromotor 9 für den Fahrantrieb des Fahrmischers 1 verbunden ist. Der elektrische Wandler 12, der für den Betrieb des Elektromotors 9 für den Fahrantrieb des Fahrmischers 1 vorgesehen ist, ist in ähnlicher Weise mit der Steuerungseinrichtung 6 verbunden. Die Funktionsweise des elektrischen Wandlers 12 für den Fahrantrieb ist derjenigen des elektrischen Wandlers 7 für den Antrieb des Elektromotors 4 für die Mischtrommel 2 ähnlich.
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Sowohl der Elektromotor 9 für den Fahrantrieb als auch der Elektromotor 4 für den Antrieb der Mischtrommel 2 weisen Drehgeber auf, die sowohl die Drehzahl als auch die Drehrichtung der Ausgangswelle des entsprechenden Elektromotors als Signale bereitstellen und an die Steuerungseinrichtung 6 abgeben.
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Die Steuerungseinrichtung 6 weist ferner einen Statistikspeicher 14, einen Prozessor und gegebenenfalls weitere für die Durchführung des Verfahrens erforderliche Elemente auf.
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Zum Laden der Batterie 8 ist eine am Fahrmischer 1 vorgesehene Ladevorrichtung 11 elektrisch mit der Batterie 8 verbunden. Die Ladevorrichtung 11 bezieht elektrische Energie wahlweise von einem externen Netz oder von einer Energiequelle, die an dem Fahrmischer 1 vorgesehen ist, wie zum Beispiel von einem Generator 13. Der Generator 13 kann von einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine angetrieben werden.
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Die vorstehend genannten Elemente bilden zusammengefasst Systemkomponenten zum Betrieb des Fahrmischers 1. Insgesamt umfassen die Systemkomponenten des Fahrmischers, die für das nachstehend beschriebene Verfahren relevant sind, zumindest Folgendes: den Elektromotor 4 zum Antrieb der Mischtrommel 2; den Elektromotor 9 zum Antrieb des Fahrantriebs des Fahrmischers 1; den elektrischen Wandler 7 zum Zuführen elektrischer Leistung zu dem Elektromotor 4; den elektrischen Wandler 12 zum Zuführen von elektrischer Leistung zu dem Elektromotor 9; den Generator 13 zum Erzeugen elektrischer Energie; die Batterie 8; die Ladevorrichtung 11 zum Bereitstellen und Regeln des Ladestroms für die Batterie 8.
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Von den vorstehend genannten Systemkomponenten werden die folgenden Erfassungswerte bestimmt und als Betriebsinformationen der Steuerungseinrichtung 6 zugeführt: eine Statortemperatur der Elektromotoren 4, 9; eine Wandlertemperatur der elektrischen Wandler 7, 12; eine Temperatur der Ladevorrichtung 11; eine Kühlmitteltemperatur der (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine; ein Drehmoment der Elektromotoren 4, 9; Drehzahlen der Elektromotoren 4, 9; eine Drehzahl des Generators 13; eine Spannung der Batterie 8; einen Ladezustand der Batterie 8; eine Temperatur einer in der Steuerungseinrichtung 6 vorgesehenen CPU.
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform des Verfahrens zur Bestimmung des Betriebszustands, das auf den vorstehend beschriebenen Fahrmischer 1 anwendbar ist, beschrieben. Hierzu zeigt 1 ein Ablaufdiagramm, mit welchem einzelne Schritte des Verfahrens dargestellt und im Folgenden erläutert werden. In Schritt S1 werden Betriebsinformationen für zumindest eine der Systemkomponenten zumindest während des Betriebs des Fahrmischers 1 erfasst. Insbesondere können eine oder mehrere der vorstehend aufgelisteten Betriebsinformationen von einer oder mehreren der vorstehend genannten Systemkomponenten direkt oder indirekt erfasst werden. In dem folgenden Schritt S2 werden die erfassten Betriebsinformationen unter Berücksichtigung der Eigenschaften der betreffenden Systemkomponenten bewertet. Hierzu werden im Folgenden ausgewählte Ausführungsformen diskutiert. Auf der Grundlage der Bewertung der erfassten Betriebsinformationen wird in Schritt S3 ein entsprechender Ereignisdatensatz erstellt. Dabei wird für jede Betriebsinformation ein Ereignisdatensatz erzeugt, so dass bei der parallelen Erfassung von mehreren Betriebsinformationen bezüglich unterschiedlicher Systemkomponenten mehrere Ereignisdatensätze erfasst werden. Die Ereignisdatensätze werden in Schritt S4 in dem Statistikspeicher 4 abgelegt. In dem folgenden Schritt S5 werden die Ereignisdatensätze zur Auswertung bereitgestellt.
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In 2 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Anwendungsbeispiels des Verfahrens dargestellt, wobei die Systemkomponente der elektrische Wandler 7 oder der elektrische Wandler 12 ist. Die in dieser Ausführungsform erfassten Betriebsinformationen betreffen die Temperaturdifferenz, die im zeitlichen Verlauf im Bereich von Schaltelementen des elektrischen Wandlers 7, 12 vorliegt. Dabei ist in 2 ersichtlich, dass das Diagramm sowohl in der horizontalen Achse als auch in der vertikalen Achse in Felder aufgeteilt ist, wobei die vertikale Achse Temperaturdifferenzbereiche darstellt, wohingegen die horizontale Achse Zeitspannenbereiche darstellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird somit die Temperaturdifferenz und die zugehörige Zeitspanne, über die die Temperaturdifferenz auf die Schaltelemente des elektrischen Wandlers 7, 12 einwirkt, aufgetragen. Hierbei werden insbesondere Ereignisse, bei denen Temperaturdifferenz und Zeitdauer des Vorliegens der Temperaturdifferenz gleich sind, aufsummiert.
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Die in Schritt S2 erfolgende Bewertung der erfassten Betriebsinformationen erfolgen in der vorliegenden Ausführungsform unter Berücksichtigung von bekannten, insbesondere empirisch ermittelten Faktoren, mit denen die in 2 dargestellten Ereignisse bewertet werden können. Die gemäß 2 erhaltenen Informationen werden in dieser Ausführungsform in dem Statistikspeicher 14 abgelegt und in Schritt S5 zur Auswertung bereitgestellt.
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In 3 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Anwendungsbeispiels des Verfahrens dargestellt, wobei Betriebsinformationen erfasst und mit Grenzwerten verglichen werden. Insbesondere wird in dem vorliegenden Anwendungsbeispiel ermittelt, ob eine Grenzwertverletzung vorliegt. Wie in 3 ersichtlich ist, werden eine Anzahl von Betriebsinformationen in der Form von Erfassungswerten parallel erfasst und mit zugehörigen Grenzwerten verglichen. In dem in 3 gezeigten Diagramm ist ersichtlich, dass als Ereignis eine Grenzwertverletzung definiert ist und dieses Ereignis mit einer Zeitspanne, über die das Ereignis vorliegt, verknüpft wird. Diese kombinierte Information einschließlich der Häufigkeit der mit den Zeitspannen verknüpften Ereignisse wird gemäß dem vorliegenden Verfahren erstellt und in dem Statistikspeicher 14 abgespeichert. Diese Ereignisdatensätze können dann zur Auswertung bereitgestellt werden.
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In 4 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Anwendungsbeispiels des Verfahrens dargestellt, wobei zwei Betriebsinformationen in der Form von Erfassungswerten miteinander korreliert werden. Insbesondere werden in diesem Anwendungsbeispiel eine Stromstärke und eine Spannung in der Zuleitung von einem der Elektromotoren 4, 9 erfasst und werden als Ereignisse Öffnungsvorgänge von einem in der Zuleitung vorgesehenen Hauptschütz bewertet. In dieser Ausführungsform wird bei der Öffnung des Hauptschützes beispielsweise aufgrund einer Überlastung oder eines anderen Sachverhalts der zu diesem Zeitpunkt vorliegende Strom und die zu diesem Zeitpunkt vorliegende Spannung erfasst und als Ereignisdatensatz abgelegt. Ferner können Anzahlen der Ereignisse, nämlich Anzahlen von Öffnungsvorgängen des Hauptschützes, zu den Datensätzen hinzugefügt werden. In ähnlicher Weise wie bei den vorstehenden Anwendungsbeispielen können die Ereignisdatensätze in dem Statistikspeicher 14 abgespeichert und zur Auswertung bereitgestellt werden.
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In 5 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Anwendungsbeispiels des Verfahrens dargestellt, wobei ebenfalls zwei Betriebsinformationen in der Form von Erfassungswerten miteinander korreliert werden. Bei dem Anwendungsbeispiel von 5 wird insbesondere von einem der Elektromotoren 4, 9 das Drehmoment und die Drehzahl erfasst und der Steuerungseinrichtung 6 zugeführt. Anders als in dem Anwendungsbeispiel von 4 wird jedoch nicht die Häufigkeit von Ereignissen bewertet, sondern eine sich aus der Korrelation von Drehmoment und Drehzahl ergebende Statortemperatur des Elektromotors 4, 9. Somit wird als Ereignisdatensatz ein Wertepaar aus Drehmoment und Drehzahl mit der bei diesem Werten vorliegenden Statortemperatur erzeugt und bewertet. Zusätzlich kann auch eine Häufigkeit von Ereignisdatensätzen bestehend aus Drehmoment und Drehzahl sowie Temperatur erfasst und bewertet werden. In ähnlicher Weise wie in den vorstehenden Anwendungsbeispielen können die Ereignisdatensätze des Anwendungsbeispiels von 5 in dem Statistikspeicher 14 abgespeichert und zur Auswertung bereitgestellt werden. Die Auswertung kann in dem Fall von dem Anwendungsbeispiel von 5 beispielsweise die Auslösung einer Wartung, die Beurteilung eines Belastungskollektivs oder das Erfordernis einer abweichenden Auslegung des Elektromotors betreffen.
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In 6 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Anwendungsbeispiels des Verfahrens dargestellt, wobei ebenfalls zwei Betriebsinformationen in der Form von Erfassungswerten miteinander korreliert werden. Insbesondere wird in dieser Ausführungsform in ähnlicher Weise wie in dem Anwendungsbeispiel von 5 die Drehzahl und das Drehmoment von einem der Elektromotoren 4, 9 erfasst. Hierbei können Ereignisdatensätze beispielsweise durch Überschreiten von Grenzwerten oder anhand eines Zeitschemas ausgelöst werden. Ein Ereignisdatensatz gemäß dem Anwendungsbeispiel von 6 wird durch ein Wertepaar aus Drehmoment und Drehzahl ergänzt durch eine Aufenthaltsdauert erzeugt. Dabei bedeutet die Aufenthaltsdauer diejenige Zeitspanne, über die das Wertepaar aus Drehmoment und Drehzahl des Elektromotors 4, 9 erfasst wird. Dabei wird sowohl das Drehmoment als auch die Drehzahl in Bereiche unterteilt, sodass gewisse Schwankungen des Drehmoments und der Drehzahl berücksichtigt werden können. In ähnlicher Weise wie bei den vorstehenden Anwendungsbeispielen können die Ereignisdatensätze in dem Statistikspeicher 14 abgespeichert und zur Auswertung bereitgestellt werden. Wie auch in den vorhergehenden Anwendungsbeispielen können diese Ereignisdatensätze verwendet werden, um ein Belastungskollektiv, eine notwendige Wartung oder eine erforderliche abweichende Auslegung des Elektromotors 4, 9 zu bestimmen.
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Allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Anwendungsbeispielen ist gemeinsam, dass Erfassungswerte bezüglich der vorstehend genannten Systemkomponenten erfasst werden und auf vorbestimmte Weise korreliert werden. Ferner werden für die Korrelation und Erstellung von Ereignisdatensätzen bei allen Ausführungsformen und Anwendungsbeispielen gewisse Wertebereiche vorgegeben, die einem Ereignisdatensatz zugeordnet werden. Beispielsweise wird bei dem Anwendungsbeispiel von 2 die Temperaturdifferenz in Schritten von 5°C abgestuft, während die zugehörige Zeitspanne aufsteigend in Bereiche von 100 ms eingeteilt wird. Somit kann die Anzahl der zu verarbeitenden Ereignisdatensätze begrenzt werden, während gleichzeitig die vorliegende Anzahl der Ereignisdatensätze für eine Paarung aus den miteinander korrelierten Werten für die Beurteilung des Betriebszustands des Fahrmischers 1 ausreichend und zweckdienlich ist.
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Die vorstehend beschriebenen Anwendungsbeispiele können in einer Ausführungsform separat durch das Verfahren angewendet werden, um Betriebszustände der Betreffenden Systemkomponenten zu bestimmen. In weiteren Ausführungsformen werden mehrere der Anwendungsbeispiele miteinander kombiniert durch das Verfahren angewendet, um einen übergeordneten Betriebszustand des Fahrmischers zu bestimmen. In weiteren Ausführungsformen werden die Anwendungsbeispiele separat angewendet und werden die Ergebnisse der Bestimmung fusioniert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrmischer
- 2
- Mischtrommel
- 3
- Getriebe für Mischtrommel
- 4
- Elektromotor für Mischtrommel
- 5
- Bremse für Mischtrommel
- 6
- Steuerungseinrichtung
- 7
- elektrischer Wandler
- 8
- Energiequelle (Batterie)
- 9
- Elektromotor für Fahrantrieb
- 10
- Getriebe für Fahrantrieb
- 11
- Ladevorrichtung
- 12
- elektrischer Wandler
- 13
- Energiequelle (Generator)
- 14
- Statistikspeicher
- S1
- Erfassen von Betriebsinformationen
- S2
- Bewerten der erfassten Betriebsinformationen
- S3
- Erstellen eines Ereignisdatensatzes
- S4
- Abspeichern der Ereignisdatensätze
- S5
- Bereitstellen der Ereignisdatensätze zur Auswertung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1683817 A1 [0002]
- DE 102018205426 A1 [0002]
