DE102021205622A1 - Verfahren zur Getriebediagnose und Antriebssteuerung einer Arbeitsmaschine - Google Patents

Verfahren zur Getriebediagnose und Antriebssteuerung einer Arbeitsmaschine Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Getriebediagnose und Antriebssteuerung einer Arbeitsmaschine (1), wobei durch ein Antriebselement (6) einem Getriebe (11) eine Eingangsdrehzahl an einem Getriebeeingang bereitgestellt wird, welche in Abhängigkeit einer eingestellten Übersetzung des Getriebes (11) übersetzt und als Abtriebsdrehzahl (A) an einem Getriebeausgang bereitgestellt wird, und wobei durch Erfassungsmittel einem Steuergerät (7) die Eingangsdrehzahl und/oder ein Eingangsdrehmoment sowie eine Betätigungszeit als Signal bereitgestellt werden, wobei das Steuergerät (11) das betreffende Signal verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Limitierungsfunktion aktiviert wird, wenn durch die Abtriebsdrehzahl (A) eine Drehzahlgrenze (C, C') initial oder über einen definierten Zeitraum (t) erreicht wird, wobei durch die Limitierungsfunktion das Steuergerät (7) veranlasst wird, ein Signal zum Reduzieren der Eingangsdrehzahl auszugeben, und wobei die Limitierungsfunktion nach einem definierten Zeitraum (t) deaktiviert wird, wobei dann das Steuergerät (7) veranlasst wird, ein Signal zur Drehzahlfreigabe auszusenden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Getriebediagnose und Getriebe- bzw. Antriebssteuerung einer Arbeitsmaschine. Insbesondere ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung auf Arbeitsmaschinen mit einem rein hydrostatischen Getriebe, einem hydrostatischen Lastschaltgetriebe oder einem hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigten stufenlosen Getriebe anwendbar. Eine Arbeitsmaschine beschreibt dabei eine Maschine, die nach ihrer Bauart und ihren besonderen, mit dem Fahrzeug fest verbundenen Einrichtungen zur Verrichtung von Arbeiten, jedoch nicht zur Beförderung von Personen oder Gütern bestimmt und geeignet ist. Beispielsweise sind hierunter Landmaschinen, Forstmaschinen oder Baumaschinen zu verstehen.
  • Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge, insbesondere Baumaschinen und Landmaschinen bekannt, die stufenlose Getriebe mit weitreichenden Diagnose- bzw. Getriebeschutzfunktionen aufweisen. Eine mögliche Schutzfunktion beinhaltet unter anderem, dass sich das Getriebe gegen eine zu hohe Öltemperatur und einer damit verbundenen Schädigung des Getriebes selbstständig schützt. So offenbart beispielsweise DE 10 2018 214 052 A1 ein Verfahren zum Steuern eines stufenlosen Getriebes für ein Fahrzeug, wobei in Abhängigkeit einer Überschreitung eines Grenzwertes für eine Öltemperatur des stufenlosen Getriebes eine Zugkraft des stufenlosen Getriebes reduziert wird. Dies bewirkt eine Absenkung der Öltemperatur unter einen Grenzwert. Die Öltemperatur wird dabei durch einen Temperatursensor in einem Ölsumpf des Getriebes erfasst.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, ein verbessertes Verfahren zur Getriebediagnose und Antriebssteuerung einer Arbeitsmaschine bereitzustellen. Die Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst.
  • Dabei wird einem Getriebe eine Drehbewegung mit einer Eingangsdrehzahl durch ein Antriebselement bereitgestellt und in Abhängigkeit einer eingestellten Übersetzung des Getriebes übersetzt und als Drehbewegung mit einer Abtriebsdrehzahl an einem Getriebeausgang bereitgestellt. Durch Erfassungsmittel werden einem Steuergerät die Eingangsdrehzahl und/oder ein Eingangsdrehmoment sowie eine Betätigungszeit als Signal bereitgestellt.
  • Das Antriebselement kann als hydraulischer oder elektrischer Motor ausgeführt sein, wobei in Bezug auf den hydraulischen Motor zwischen Ausführungen mit einem variablen oder konstanten Schluckvolumen unterschieden wird. Je nach Ausführung des Antriebselements kann dieses durch eine Verbrennungskraftmaschine und/oder einen elektrischen Energiespeicher gespeist werden. Auch hybride Antriebslösungen oder ein diesel-elektrischer Antrieb sind technisch umsetzbar. Bei den Erfassungsmitteln handelt es sich beispielsweise um geeignete Drehzahl- und/oder Drehmomentsensoren. Alternativ können die Erfassungsmittel die Eingangsdrehzahl und/oder das Eingangsdrehmoment einem weiteren Steuergerät bereitstellen, wobei die Information über Eingangsdrehzahl und/oder Eingangsdrehmoment dann an das betreffende Steuergerät weitergeleitet werden. Bei dem Steuergerät handelt es sich beispielsweise um ein Getriebesteuergerät und bei dem weiteren Steuergerät um ein Motorsteuergerät des Antriebselements oder ein Steuergerät zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine oder einer elektrischen Maschine handeln. Auch ist es denkbar, dass das Steuergerät und das weitere Steuergerät in einem übergeordneten oder einem zentralisierten Steuergerät, beispielsweise einem Fahrzeugführungsrechner, zusammengefasst sind.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Steuergerät das betreffende Signal verarbeitet und eine Limitierungsfunktion aktiviert wird, wenn durch die Abtriebsdrehzahl eine Drehzahlgrenze initial oder über einen definierten Zeitraum erreicht wird. Hierunter ist zu verstehen, dass entweder das einmalige Erreichen der Drehzahlgrenze als auslösendes Kriterium definiert ist (initiales Erreichen), oder alternativ über einen definierten Zeitraum die Drehzahlgrenze erreicht und/oder überschritten wird.
  • Durch die Limitierungsfunktion wird das Steuergerät veranlasst, ein Signal zum Reduzieren der Eingangsdrehzahl auszugeben. Die Limitierungsfunktion wird nach einem definierten Zeitraum, in welchem die Eingangsdrehzahl aufgrund des Signals des Steuergeräts reduziert wurde, deaktiviert. Dementsprechend wird das Steuergerät veranlasst, entweder ein Signal zur Drehzahlfreigabe auszusenden oder das Ausgeben eines Signals zur Reduzierung auszusetzen. Der definierte Zeitraum für das Aktivieren der Limitierungsfunktion und der Zeitraum für das Deaktivieren der Limitierungsfunktion können dabei voneinander verschieden sein.
  • In einer Weiterbildung des Verfahrens variieren die Drehzahlgrenze und/oder der definierte Zeitraum zur Aktivierung der Limitierungsfunktion in Abhängigkeit eines Fahrbereichs und/oder einer Eingangsleistung. Mit anderen Worten wird hierbei berücksichtigt, dass durch das eingeleitete Drehmoment oder einer Eingangsleistung ein verschiedener Energieeintrag in Form von entstehender Wärme erfolgt, sodass der definierte Zeitraum länger oder kürzer ausfallen kann. Insbesondere kann auch ein Fahrbereich oder ein eingelegter Fahrgang des Getriebes Einfluss darauf nehmen, welche Drehzahlgrenze für die Aktivierung der Drehzahlgrenze zu berücksichtigen ist. Somit kann eine Vielzahl an Drehzahlgrenzen und/oder definierten Zeiträumen beispielsweise in einem Speicherelement des Steuergeräts oder dezentral hinterlegt sein, sodass in dem Steuergerät die für den vorliegenden Betriebsmodus (Eingangsleistung, Fahrgang, etc.) zutreffenden Parameter ausgewählt und angewendet werden.
  • Weiter kann eine Hysterese vorgesehen werden, welche die Aktivierung der Limitierungsfunktion entprellt. Hierunter ist zu verstehen, dass bei vorheriger Aktivierung der Limitierungsfunktion ein kurzzeitiges initiales Unterschreiten der Grenzdrehzahl nicht das unverzügliche Deaktivieren der Limitierungsfunktion zur Folge hat. Vielmehr ist die Hysterese beispielsweise drehzahlabhängig und/oder zeitabhängig. Dies bedeutet, dass für einen definierten Zeitraum eine Unterschreitung der Drehzahlgrenze vorliegen muss oder eine definierte niedrigere (Deaktivierungs-) Drehzahl erreicht werden muss. Hierdurch wird gewährleistet, dass ein Mindestmaß für ein Absenken der Temperatur des Getriebes, insbesondere der Öltemperatur, gewährleistet ist und bei Drehzahl-/Fahrgeschwindigkeitsschwankungen nicht fortlaufend die Limitierungsfunktion aktiviert/deaktiviert wird.
  • Die Drehzahlgrenze, der definierte Zeitraum zur Aktivierung der Limitierungsfunktion, die Hysterese zur Entprellung der Limitierungsfunktion und der definierte Zeitraum zur Deaktivierung der Limitierungsfunktion und eine Deaktivierungsdrehzahl empirisch ermittelt werden und in dem Steuergerät oder einem Speicherelement hinterlegt sind. Beispielsweise können diese auch durch eine entsprechende Schnittstelle angepasst oder aktualisiert werden.
  • In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Umgebungstemperatur als Korrekturfaktor zur Aktivierung und/oder Deaktivierung der Limitierungsfunktion berücksichtigt. Hierdurch wird dem Umstand begegnet, dass bei niedrigeren Umgebungstemperaturen eine größere Energiemenge in Form von Hitze über das Getriebegehäuse an die Umgebung abgegeben werden kann und demzufolge ein Abkühlen schneller oder ein Erwärmen langsamer erfolgt als bei einer hohen Umgebungstemperatur. Der Korrekturfaktor kann dabei konstant und/oder drehzahl- bzw. zeitabhängig variabel sein.
  • Auch kann eine Topografie des Fahrwegs als Korrekturfaktor zur Aktivierung und/oder Deaktivierung der Limitierungsfunktion berücksichtigt werden. So kann beispielsweise bei einem Fahrbetrieb in einem Gefälle der definierte Zeitraum für das Aktivieren der Limitierungsfunktion größer sein als in der Ebene oder in einer Steigung. Ferner kann in einer Steigung eine Anpassung der Drehzahlgrenze erfolgen, da typischerweise eine höhere Eingangsleistung in das Getriebe eingeleitet wird als bei einem ebenen Fahrweg oder in einem Gefälle.
  • Ferner können Geschwindigkeitsklassen definiert sein, wobei in Abhängigkeit einer Geschwindigkeitsklasse eine Anpassung der Drehzahlgrenze und/oder des definierten Zeitraums zum Aktivieren/Deaktivieren der Limitierungsfunktion erfolgt. Mit anderen Worten kann über die Geschwindigkeitsklassen und den Zeitraum des Betriebs in der betreffenden Geschwindigkeitsklasse eine Normierung des Energieeintrags vorgenommen werden, welcher einer Temperaturveränderung zugeordnet wird. Somit kann bei Erreichen eines Grenzwerts für den normierten Energieeintrag eine Aktivierung der Limitierungsfunktion erfolgen. In gleicher Weise kann die Abkühlung bzw. Abgabe von Energie über Geschwindigkeitsklassen normiert werden. Dabei korreliert eine Geschwindigkeit mit einer Abtriebsdrehzahl aufgrund des festen Übersetzungsverhältnisses zwischen Abtrieb und Rädern. Folglich korrelieren Geschwindigkeitsklasse mit Drehzahlklassen.
  • Es kann vorgesehen werden, dass ein Warnhinweis an einen Bediener ausgegeben wird, bevor die Limitierungsfunktion aktiviert wird. Hierdurch soll insbesondere dem Bediener die Möglichkeit gegeben werden, einer Aktivierung der Limitierungsfunktion durch eine selbst veranlasste Anpassung der Fahrvorgabe eine Abkühlung des Getriebes zu erreichen oder zumindest eine weitere Erwärmung zu unterbinden, um so den Zeitpunkt für das Aktivieren der Limitierungsfunktion zeitlich zu verzögern. Darüber hinaus kann vorgesehen werden, eine Überstimmung zum Deaktivieren der Limitierungsfunktion durch den Bediener zu ermöglichen. Dies hat zur Folge, dass einer Aktivierung der Limitierungsfunktion ausgesetzt - also eine bevorstehende Aktivierung unterbunden oder eine aktivierte Limitierungsfunktion deaktiviert wird. Somit kann ein Überschreiten einer maximalen Temperatur des Getriebes akzeptiert werden, beispielsweise wenn eine Aktivierung der Limitierungsfunktion eine kritische Fahrsituation hervorrufen würde. Dabei kann eine zeitliche Limitierung der Überstimmung vorgesehen sein.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann auf bestehende Sensoren und Erfassungsmittel zurückgegriffen werden, welche an der Arbeitsmaschine bereits vorgesehen sind. Insbesondere sind hierunter Mittel zum Erfassen einer Motordrehzahl und/oder einer Eingangsdrehzahl des Getriebes oder einer Abtriebsdrehzahl zu verstehen. Aber auch eine Raddrehzahl oder Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine kann aufgrund eines konstanten Übersetzungsverhältnisses zwischen Getriebeausgang (Abtrieb) und Rad hierunter gefasst werden. Somit kann auf weitere Sensoren und Erfassungsmittel, insbesondere einen Temperatursensor in dem Getriebe, verzichtet werden. Einerseits werden so Bauteilkosten reduziert, andererseits müsste sonst eine sichere Signalübertragung von dem Getriebe hin zu dem Steuergerät eingerichtet werden. Mit anderen Worten müsste eine (weitere) Signalübertragung von dem Unterwagen zu dem Oberwagen bereitgestellt werden. Aufgrund von auftretenden Biegekräften/Momenten zwischen dem Unterwagen und dem Oberwagen in einem Baggerbetrieb sowie der Beaufschlagung mit Schmutz und Feuchtigkeit kann mitunter nicht auf einfache Übertragungswege wie einen Schleifring zurückgegriffen werden, da aufgrund der zuvor genannten Bedingungen eine hohe Signalgüte nicht oder nur mit erheblichem Aufwand erreicht werden kann.
  • Das Verfahren kann manuell, in Abhängigkeit einer Fahranforderung des Bedieners oder bei Detektion einer Arretierung des Unterwagens gegenüber dem Oberwagen in Vorbereitung auf einen Fahrbetrieb aktiviert werden. Alternativ kann das erfindungsgemäße Verfahren dauerhaft aktiv sein. Dies ist damit begründet, dass beispielsweise ein Mobilbagger vorrangig in einem Baggerbetrieb auf Baustelle betrieben wird, wobei hierzu in der Regel eine Arbeitshydraulik für Arbeitsaufgabe betrieben wird. Hierbei werden Fahrbewegungen eher in niedrigen Geschwindigkeitsbereichen bzw. mit geringen Anteilen am Gesamtbetrieb ausgeführt. Ein Fahrbetrieb auf längeren Strecken oder Fahrwegen mit hoher Fahrgeschwindigkeit, zum Beispiel bei einem Wechsel zwischen zwei räumlich entfernten Einsatzorten, stellen nicht einen primären Betrieb dar. Somit sind Antriebsstrang und Anbaugeräte vorrangig in Bezug auf eine Arbeitsaufgabe ausgelegt und nicht in Bezug auf einen hohen Anteil eines Fahrbetriebs.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuergerät mit Mitteln zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst. Ebenso betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm für eine Getriebediagnose und Antriebssteuerung einer Arbeitsmaschine, umfassend Befehle, die bewirken, dass das Steuergerät das Verfahren ausführt, wenn das Computerprogramm auf dem Steuergerät läuft.
  • Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
    • 1: eine schematische Darstellung einer Arbeitsmaschine;
    • 2: in einem Diagramm einen Temperaturverlauf nach dem Stand der Technik;
    • 3: in einem Diagramm einen Temperaturverlauf unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
    • 4: in einem Diagramm einen Temperaturverlauf unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer alternativen Ausführung.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Arbeitsmaschine 1, welche vorliegend als Mobilbagger ausgeführt ist. Der Mobilbagger weist einen Oberwagen 2 und einen Unterwagen 3 auf. An dem Oberwagen 2 ist ein Ausleger 4 angebracht, an dessen freien Ende sich ein Arbeitsgerät 5 in Form einer Schaufel befindet. Insbesondere ist der Ausleger 4 mehrteilig ausgebildet, wodurch verschiedene Positionen für einen Grabvorgang mit dem Arbeitsgerät 5 erreicht werden können. In dem Oberwagen 2 sind ferner ein Antriebselement 6 und ein Steuergerät 7 angeordnet. Ferner verfügt der Oberwagen 2 über eine Kabine 16, in welcher nicht weiter dargestellte Eingabemittel für das Kommandieren einer Fahr- oder Arbeitsanforderung durch einen Bediener vorgesehen sind.
  • Durch das Antriebselement 6 wird eine Antriebsleistung erzeugt, welche einerseits für einen Fahrbetrieb und andererseits für eine Arbeitshydraulik bereitgestellt wird. Durch den Fahrbetrieb kann die Arbeitsmaschine 1 entlang eines Untergrunds, vorliegend einem Fahrweg F entlangfahren. Durch die nicht weiter gezeigte Arbeitshydraulik können insbesondere der Ausleger 4 und das Arbeitsgerät 5 bewegt werden, auch kann durch die Arbeitshydraulik der Oberwagen 2 gegen den Unterwagen 3 um eine Hochachse der Arbeitsmaschine 1 verdreht werden. Hierzu sind der Oberwagen 2 und der Unterwagen 3 durch einen Drehkranz 8 miteinander drehbeweglich verbunden.
  • Der Unterwagen 3 weist eine erste und eine zweite Fahrzeugachse I, II auf, wobei jede der Fahrzeugachsen I, II jeweils zwei Räder 9, 10 aufweist. Die erste Fahrzeugachse I ist über eine Welle 12 und die zweite Fahrzeugachse II ist über eine Welle 13 mit einem Getriebe 11 wirkverbunden. Es sind auch Ausführungen denkbar, bei denen lediglich eine der Fahrzeugachsen I, II mit dem Getriebe 11 verbunden ist. Demnach ist nur eine der Fahrzeugachsen I, II angetrieben.
  • Das Antriebselement 6 und das Getriebe 11 sind über Verbindungsmittel 14 miteinander wirkverbunden. Besagte Verbindungsmittel 14 können in Form einer Wellenverbindung zur Übertragung einer Antriebsleistung oder in Form einer hydraulische Leitung ausgebildet sein. Bei Vorliegen einer hydraulischen Leitung ist in dem Oberwagen 2 eine hydraulische Pumpe angeordnet, welche einen in dem Unterwagen 3 oder direkt an dem Getriebe 11 angeordneten hydraulischen Motor antreibt. Beispielsweise kann ein Verbindungsmittel 14 durch den Drehkranz 8 durchgeführt werden. Ferner sind das Antriebselement 6, das Steuergerät 7 und das Getriebe 11 mittels einer durch Strichlinien dargestellten Signalleitung 15 signalübertragend miteinander verbunden. Auch die Signalleitung 15 kann durch den Drehkranz 8 durchgeführt werden. Mitunter sind nicht gezeigte Übergabestellen für Verbindungsmittel 14 (bspw. Schlauchkupplung bei einer hydraulischen Leitung, Winkelgetriebe bei einer Wellenverbindung) und Signalleitung 15 (bspw. Schleifring) vorzusehen, Anstatt einer physischen Signalleitung 15 kann diese auch kabellos ausgeführt sein, mit anderen Worten ist eine Kommunikation bzw. ein Daten-/Signalaustausch zwischen Antriebselement 6, Steuergerät 7 und Getriebe 11 vorgesehen.
  • 2 zeigt in einem Diagramm einen Temperaturverlauf eines Getriebes 11, bzw. des in dem Getriebe 11 enthaltenen Schmieröls. Auf der Abszisse ist eine Zeit t aufgetragen und auf der Ordinate neben einer Drehzahl n auch eine Temperatur T. Mittels Strichlinie ist eine Abtriebsdrehzahl A dargestellt, ferner mit durchgehender Linie eine Öltemperatur B und mit Stichpunktlinie eine Drehzahlgrenze C. Zu einem Zeitpunkt t0 weist die Öltemperatur B die Temperatur T0 auf. Die Temperatur T0 kann beispielsweise einer Umgebungstemperatur oder auch einer Referenztemperatur entsprechen. Die Abtriebsdrehzahl A weist einen unsteten Verlauf über die Zeit t auf, dabei schwankt sie leicht, verläuft jedoch nahe der Drehzahlgrenze C mit der Drehzahl n1. Die Drehzahlgrenze C kann beispielsweise die maximale Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine 1 darstellen, aufgrund von Verkehr, Straßenführung, Topografie des Fahrwegs F etc. kann mitunter die Grenzdrehzahl C nicht dauerhaft erreicht werden. Während des Fahrbetriebs der Arbeitsmaschine 1 steigt die Öltemperatur B mit einer rechtsgekrümmten Funktion, vorliegend einer logarithmischen Funktion folgend. Zu einem Zeitpunkt t1 wird eine Temperatur T1 erreicht, wobei die Temperatur T1 beispielsweise eine Grenztemperatur darstellt. Die Kurve der Öltemperatur B flacht nach dem Zeitpunkt ab, bis sie in eine Sättigung übergeht, somit kein weiterer Temperaturanstieg erfolgt. Der hier dargestellte Verlauf der Öltemperatur B entspricht dem Verlauf ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ab dem Zeitpunkt t1 wird somit eine Grenztemperatur T1 überschritten, wobei hierdurch ein erhöhter Verschleiß oder auch Schäden an dem Getriebe 11 hervorgerufen werden können.
  • 3 zeigt wie schon zuvor 2 in einem Diagramm den Verlauf der Öltemperatur B über die Zeit t. Dabei weisen die Kurven die gleichen Bezugszeichen wie zuvor in 2 eingeführt auf. Bis zu dem Zeitpunkt t1 sind die Verläufe der Abtriebsdrehzahl A, der Öltemperatur B und der Drehzahlgrenze C mit der Darstellung in 2 identisch. Zum Zeitpunkt t1 erreicht die Öltemperatur B erneut die Temperatur T1, welche nicht überschritten werden soll. Aus diesem Grund wird nun eine Limitierungsfunktion aktiviert, infolgedessen wird die Drehzahlgrenze von der Drehzahl n1 auf die Drehzahl n2 abgesenkt. Analog dazu pendelt sich die Abtriebsdrehzahl A unterhalb der Drehzahl n2 ein, wie schon zuvor in Bezug auf die Drehzahl n1 mit einem unsteten Verlauf.
  • Durch die Limitierungsfunktion und die damit einhergehende reduzierte Abtriebsdrehzahl A werden ein Energieeintrag (Antriebsleistung) und Planschverluste in dem Getriebe 11 reduziert, weshalb die Öltemperatur B ab dem Zeitpunkt t1 abfällt und zu einem Zeitpunkt t2 wieder die Temperatur T0 erreicht. Nun wird die Limitierungsfunktion deaktiviert, sodass die Drehzahlgrenze C wieder den Wert n1 annimmt, sodass wieder eine deutlich höhere Abtriebsdrehzahl A erzielt wird. Der Verlauf der Öltemperatur B, der Abtriebsdrehzahl A und der Drehzahlgrenze C entspricht zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 dem zuvor beschriebenen Verlauf zwischen den Zeitpunkten t0 und t1. Zum Zeitpunkt t3 erreicht die Öltemperatur B erneut die Temperatur T1 und die Limitierungsfunktion wird wie zuvor zum Zeitpunkt t1 aktiviert. Dementsprechend hat dies wieder eine Absenkung der Drehzahlgrenze auf die Drehzahl n2 und in der Folge eine Reduzierung der Öltemperatur B zur Folge.
  • 4 zeigt den Temperaturverlauf der Öltemperatur B in einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus 3. Die Darstellung unterscheidet sich von 3 darin, dass neben der Drehzahlgrenze C auch eine untere Drehzahlgrenze C' mit der Drehzahl n3 bzw. n4 dargestellt ist. Die Drehzahlgrenzen C, C' bilden somit einen Drehzahlbereich ΔC aus. Dabei stellt die untere Drehzahlgrenze C' ein Deaktivierungskriterium dar, welches bei Unterschreiten der Drehzahl n3 bzw. n4 ein Aktivieren der Limitierungsfunktion aussetzt, zeitlich verzögert oder eine bereits aktivierte Limitierungsfunktion deaktiviert.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Arbeitsmaschine
    2
    Oberwagen
    3
    Unterwagen
    4
    Ausleger
    5
    Arbeitsgerät
    6
    Antriebselement
    7
    Steuergerät
    8
    Drehkranz
    9, 10
    Rad
    11
    Getriebe
    12, 13
    Welle
    14
    Verbindungsmittel
    15
    Signalleitung
    16
    Kabine
    A
    Abtriebsdrehzahl
    B
    Öltemperatur
    C, C'
    Drehzahlgrenze
    ΔC
    Drehzahlbereich
    F
    Fahrweg
    I, II
    Fahrzeugachse
    n, n1, n2, n3, n4
    Drehzahl
    t, t0, t1, t2, t3
    Zeit
    T, T0, T1
    Temperatur
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102018214052 A1 [0002]

Claims (11)

  1. Verfahren zur Getriebediagnose und Antriebssteuerung einer Arbeitsmaschine (1), wobei durch ein Antriebselement (6) einem Getriebe (11) eine Eingangsdrehzahl an einem Getriebeeingang bereitgestellt wird, welche in Abhängigkeit einer eingestellten Übersetzung des Getriebes (11) übersetzt und als Abtriebsdrehzahl (A) an einem Getriebeausgang bereitgestellt wird, und wobei durch Erfassungsmittel einem Steuergerät (7) die Eingangsdrehzahl und/oder ein Eingangsdrehmoment sowie eine Betätigungszeit als Signal bereitgestellt werden, wobei das Steuergerät (11) das betreffende Signal verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Limitierungsfunktion aktiviert wird, wenn durch die Abtriebsdrehzahl (A) eine Drehzahlgrenze (C, C') initial oder über einen definierten Zeitraum (t) erreicht wird, wobei durch die Limitierungsfunktion das Steuergerät (7) veranlasst wird, ein Signal zum Reduzieren der Eingangsdrehzahl auszugeben, und wobei die Limitierungsfunktion nach einem definierten Zeitraum (t) deaktiviert wird, wobei dann das Steuergerät (7) veranlasst wird, ein Signal zur Drehzahlfreigabe auszusenden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlgrenze (C, C') und/oder der definierte Zeitraum (t) zur Aktivierung der Limitierungsfunktion in Abhängigkeit eines Fahrbereichs oder einer Eingangsleistung variieren.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der Limitierungsfunktion durch eine Hysterese entprellt ist, wobei die Hysterese drehzahlabhängig und/oder zeitabhängig ist.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlgrenze (C, C'), der definierte Zeitraum (t) zur Aktivierung der Limitierungsfunktion, die Hysterese zur Entprellung der Limitierungsfunktion und der definierte Zeitraum (t) zur Deaktivierung empirisch ermittelt werden und in dem Steuergerät (7) hinterlegt sind.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umgebungstemperatur als Korrekturfaktor zur Aktivierung und Deaktivierung der Limitierungsfunktion berücksichtigt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Topografie eines Fahrwegs (F) als Korrekturfaktor zur Aktivierung und Deaktivierung der Limitierungsfunktion berücksichtigt wird.
  7. Verfahren nach einen der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Geschwindigkeitsklassen definiert sind, wobei in Abhängigkeit einer Geschwindigkeitsklasse eine Anpassung der Drehzahlgrenze (C, C') erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Warnhinweis ausgegeben wird, bevor die Limitierungsfunktion aktiviert wird.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überstimmung zum Deaktivieren der Limitierungsfunktion vorgenommen werden kann, wobei die Aktivierung der Limitierungsfunktion über einen definierten Zeitraum (t) ausgesetzt wird.
  10. Steuergerät (7) umfassend Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche.
  11. Computerprogramm für eine Getriebediagnose und Antriebssteuerung einer Arbeitsmaschine (1), umfassend Befehle, die bewirken, dass das Steuergerät (7) nach Anspruch 10 das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführt, wenn das Computerprogramm auf dem Steuergerät (7) läuft.
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