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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verwenden eines elektrischen Antriebs eines Nutzfahrzeugs, ein Verfahren zum Bestimmen eines Kontrollwerts, ein Verfahren zum Betreiben einer Lastvorrichtung, eine Vorrichtung und ein Nutzfahrzeug.
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Nutzfahrzeuge, wie beispielsweise Kipper, können aktuell ohne Sensoren zur Lasterkennung arbeiten, das heißt kippen. Dabei kann der Kippaufbau (Mulde) in die maximale Position fahren. Ein Druckbegrenzungsventil kann sich in der Maximalposition öffnen, damit die Hydraulikflüssigkeit in den Tank zurückfließen kann. Eine Lastenerkennung kann derzeit für Kräne verwendet werden. Zur Lastenerkennung können Hydraulikpumpen mit variabler Verdrängung verwendet werden. Die Pumpe kann über eine Lastmessleitung eine höhere Last realisieren und den Durchfluss in der Druckleitung erhöhen.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Verwenden eines elektrischen Antriebs eines Nutzfahrzeugs, ein verbessertes Verfahren zum Bestimmen eines Kontrollwerts, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Lastvorrichtung, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Nutzfahrzeug gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen neben einer anpassbaren Einsatzmöglichkeit in elektrifizierten Nutzfahrzeugen in einer Einsparung von elektrischer Energie und damit in einer Reduzierung der Kosten. Zudem kann mit dem hier beschriebenen Verfahren auf den Einsatz einer Hydraulikpumpe verzichtet und eine kostengünstigere Standardpumpe (Konstantpumpe) kann im Fahrzeug verwendet werden.
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Es wird ein Verfahren zum Verwenden eines elektrischen Antriebs eines Nutzfahrzeugs vorgestellt, wobei das Nutzfahrzeug eine von dem Antrieb antreibbare bewegliche Lastvorrichtung zum Bewegen von Lasten aufweist. Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte:
- Einlesen eines Parametersignals, das einen aktuellen Betriebsparameter im Betrieb der Lastvorrichtung repräsentiert,
- Abgleichen des aktuellen Betriebsparameters mit einem Kontrollwert unter Verwendung des Parametersignals, wobei der Kontrollwert einen hinterlegten Betriebsparameter im Betrieb der Lastvorrichtung ohne eine Last repräsentiert, und
- Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern des Antriebs, wenn der aktuelle Betriebsparameter in einem vorbestimmten Verhältnis dem Kontrollwert entspricht.
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Bei dem Nutzfahrzeug kann es sich beispielsweise im ein Baustellenfahrzeug, wie zum Beispiel einen Kran oder einen Kipplaster (Kipper), handeln. Dabei kann die Lastvorrichtung, bei der es sich zum Beispiel um den Kippaufbau beziehungsweise die Kippmulde des Kipplasters handeln kann, unmittelbar mit elektrischer Energie betrieben werden, beispielsweise unter Verwendung einer Konstantpumpe. Zum Erkennen einer Last, wie beispielsweise abzuladendes Schüttgut, auf der Lastvorrichtung, wird ein aktueller Betriebsparameter, wie zum Beispiel die Eingangsstromstärke des Antriebs oder die Drehzahl, von beispielsweise einer Vorrichtung mit einer entsprechenden Software eingelesen. Dieser Betriebsparameter wird mit dem Kontrollwert abgeglichen, der den gleichen Parameter, beispielsweise die Drehzahl, ohne eine Last repräsentiert. Wird die von dem Nutzfahrzeug transportierte Last abgeladen, beispielsweise durch ein Kippen der Kippmulde, so nähert der aktuelle Wert sich dem Kontrollwert an. Wenn also der aktuell eingelesene Betriebsparameter beispielsweise innerhalb eines vorbestimmten Referenzrahmens dem Kontrollwert entspricht, dann kann davon ausgegangen werden, dass alles abgeladen und die Lastvorrichtung leer ist. Der Antrieb kann entsprechend angesteuert werden, um vorteilhafterweise mit minimalen Energieaufwand weiterzuarbeiten, beispielsweise, um in die Ausgangsposition zurückzufahren. Die Verwendung des elektrischen Antriebs zur Lasterkennung hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Kosten benötigt werden. Die Lastenerkennung kann nur durch eine günstige Software-Lösung bereitgestellt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der Betriebsparameter einen erfassten Stromfluss des Antriebs repräsentieren. Beispielsweise kann der Motoreingangsstrom des elektrischen Antriebs an einem Wechselrichter erfasst werden oder die von dem Antrieb zum Antreiben der Lastvorrichtung benötigte Drehzahl kann zum Beispiel mittels eines Drehzahlmessers erfasst werden. Wenn zum Beispiel der Motoreingangsstrom in einen durch den Kontrollwert definierten Bereich fällt, beispielsweise weil eine Last aus der Kippmulde rutscht, kann die Drehzahl des Antriebs vorteilhafterweise der veränderten Lastsituation angepasst werden. Das hat den Vorteil, dass die Lastenerkennung mittels des Antriebs durchgeführt werden kann, das heißt es werden keine zusätzlichen Komponenten und damit keine zusätzlichen Kosten benötigt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Betriebsparameter ein erfasstes Gewicht auf der Lastvorrichtung und zusätzlich oder alternativ einen erfassten Druck in einer Komponente des Nutzfahrzeugs repräsentieren. Beispielsweise kann das Nutzfahrzeug eine Hydraulikpumpe mit variabler Verdrängung (VD-Pumpe) umfassen oder die Lastvorrichtung kann pneumatischen betrieben werden. Entsprechend kann ein erhöhter Druck in einer solchen hydraulischen oder pneumatischen Komponente eine zusätzliche Last auf der Lastvorrichtung repräsentieren. Zusätzlich oder alternativ kann die Lastvorrichtung einen Drucksensor umfassen, der ausgebildet sein kann, die Last auf einer Fläche der Lastvorrichtung zu erfassen und unter Verwendung des Parametersignals bereitzustellen. Das hat den Vorteil, dass eine Belastungssituation sowie deren Veränderung schnell und akkurat erfasst werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Ausgebens das Steuersignal ausgegeben werden, um eine Drehzahl des Antriebs zu reduzieren. Beispielsweise kann der Motor zu Beginn eines Kippvorgangs des beispielsweise als Kipplaster ausgebildeten Nutzfahrzeugs mit voller Drehzahl laufen. Sobald beispielsweise etwas Schüttgut aus der Kippmulde rutscht, kann der Eingangsstrom des Motors abnehmen und auch die Drehzahl des Motors kann verringert werden. Das hat den Vorteil, dass für den Antrieb benötigte Energie der aktuellen Situation angepasst und eingespart werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Ausgebens das Steuersignal ausgegeben werden, um eine Drehzahl des Antriebs zu erhöhen. Beispielsweise kann eine zusätzliche Last auf der Lastvorrichtung erkannt werden, für deren Bewegen ein erhöhter Energieaufwand benötigt wird. Entsprechend kann vorteilhafterweise mittels des Steuersignals ein optimierter Stromfluss an den Antrieb bereitgestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Ausgebens das Steuersignal ausgegeben werden, um einen Abbruch einer Bewegung der Lastvorrichtung zu bewirken. Beispielsweise kann ein als Kipplaster ausgebildetes Nutzfahrzeug zuvor transportiertes Schüttgut durch ein Kippen der Kippmulde abladen. Wenn alles Schüttgut auf dem Boden liegt, kann der benötigte Eingangsstrom des Antriebs in den durch den Kontrollwert definierten Bereich sinken und der Kippvorgang stoppen. Das hat den Vorteil, dass ein Kippvorgang oder eine ähnliche Aktion zum Bewegen der Last beendet werden kann, sobald die Last von der Lastvorrichtung entfernt ist, ohne dass die Bewegung der Lastvorrichtung zwangsläufig maximal ausgeführt wird. Dadurch kann vorteilhafterweise ein Vorgang zum Bewegen der Last zeitoptimiert und energiesparend durchgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des erneuten Startens der Bewegung der Lastvorrichtung nach dem Schritt des Ausgebens aufweisen, um eine abgebrochene Bewegung der Lastvorrichtung weiter auszuführen. Beispielsweise kann eine Bewegung der Lastvorrichtung nach einem automatischen Stopp neu gestartet werden. Das hat den Vorteil, dass eine irrtümlich abgebrochene Aktion fortgeführt oder wiederholt werden kann, zum Beispiel um eine beispielsweise eingeklemmte Last abzuladen.
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Zudem wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Kontrollwerts zum Verwenden in einer Variante des zuvor vorgestellten Verfahrens vorgestellt. Dabei umfasst das Verfahren einen Schritt des Einlesens eines Kalibriersignals, das einen Betriebsparameter zum Betreiben der Lastvorrichtung ohne eine Last an mindestens einer ersten Position der Lastvorrichtung repräsentiert, um unter Verwendung des Kalibriersignals den Kontrollwert zu bestimmen.
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Die Kalibrierung kann beispielsweise ohne Last für einen für die Bewegung der Lastvorrichtung zulässigen Winkel durchgeführt werden. Durch diese Kalibrierung kann zum Beispiel der benötigte Motoreingangsstrom für ein Kippen einer leeren Kippmulde eines Kipplasters bestimmt werden. Dieser erforderliche Motoreingangsstrom kann dann in einer Software, mit einem entsprechenden Bereich, als Kontrollwert eingestellt werden, um ihn als Vergleichswert zu verwenden. Die Software kann dann im zuvor beschriebenen Verfahren zum Verwenden eines elektrischen Antriebs eines Nutzfahrzeugs den in diesem Verfahren definierten Bereich des Motoreingangsstroms der leeren Kippmulde mit dem tatsächlichen Motoreingangsstrom vergleichen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des weiteren Einlesens eines zweiten Kalibriersignals umfassen, um unter Verwendung des zweiten Kalibriersignals einen zweiten Kontrollwert zu bestimmen. Dabei kann das zweite Kalibiersignal einen zweiten Betriebsparameter zum Betreiben der Lastvorrichtung ohne eine Last an einer sich von der ersten Position unterscheidenden zweiten Position der Lastvorrichtung repräsentieren. Beispielsweise kann eine beliebige Anzahl an Kontrollwerten an verschiedenen Positionen der Lastvorrichtung bestimmt werden. Das hat den Vorteil, dass für jede Position der Lastvorrichtung ein Kontrollwert hinterlegt werden kann, dass in einem anschließend durchgeführten Verfahren zum Verwenden eines elektrischen Antriebs unter Verwendung der Kontrollwerte eine optimale Lasterkennung durchgeführt werden kann.
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Zudem wird ein Verfahren zum Betreiben einer Lastvorrichtung eines Nutzfahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren den Schritt einer Variante des zuvor vorgestellten Verfahrens zum Bestimmen eines Kontrollwerts umfasst und wobei das Verfahren die Schritte einer Variante des zuvor vorgestellten Verfahrens zum Verwenden eines elektrischen Antriebs umfasst. Dabei wird im Schritt des Abgleichens der im Verfahren zum Bestimmen eines Kontrollwerts bestimmte Kontrollwert verwendet. Beispielsweise kann es Nutzfahrzeug vor der ersten Inbetriebnahme kalibriert werden und anschließend kann während des Betreibens der Lastvorrichtung eine Lasterkennung unter Verwendung des elektrischen Antriebs durchgeführt werden. Vorteilhafterweise kann das Nutzfahrzeug dadurch kostensparend und energiesparend betrieben werden.
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Diese Verfahren können beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Zudem wird ein Nutzfahrzeug vorgestellt, das einen elektrischen Antrieb, eine von dem Antrieb antreibbare bewegliche Lastvorrichtung zum Bewegen von Lasten und einer Variante der zuvor vorgestellten Vorrichtung umfasst. Durch die Kombination eines Nutzfahrzeugs mit der Vorrichtung können vorteilhafterweise alle zuvor genannten Vorteile optimal umgesetzt werden.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte eines der Verfahren nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Nutzfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Verwenden eines elektrischen Antriebs eines Nutzfahrzeugs
- 3 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Verwenden eines elektrischen Antriebs eines Nutzfahrzeugs;
- 4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Antriebssystems zum Antreiben einer Lastvorrichtung eines Nutzfahrzeugs;
- 5 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Bestimmen eines Kontrollwerts;
- 6 eine schematische Darstellung eines Nutzfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 7 eine schematische Darstellung eines Nutzfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 8 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer Lastvorrichtung eines Nutzfahrzeugs.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Nutzfahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Nutzfahrzeug 100 ist lediglich beispielhaft als Kipplaster ausgebildet und umfasst einen elektrischen Antrieb 105 zum Antreiben einer beweglichen Lastvorrichtung 110 zum Bewegen von Lasten 115. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Lastvorrichtung 115 beispielhaft um eine kippbare Ladefläche beziehungsweise eine sogenannte Kippmulde zum Transportieren und Auskippen von beispielhaft Schüttgut an oder von einer Baustelle. Das Nutzfahrzeug 100 umfasst weiterhin eine Vorrichtung 120, die ausgebildet ist, um unter Verwendung von aktuellen sowie in der Vorrichtung 120 hinterlegten Betriebsparametern den elektrischen Antrieb 105 anzusteuern.
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Die Vorrichtung 120 ist dabei ausgebildet, um ein Parametersignal 125 einzulesen, dass ein aktuellen Betriebsparameter im Betrieb der Lastvorrichtung 110 repräsentiert. In diesem Ausführungsbeispiel repräsentiert der Betriebsparameter einen aktuell erfassten Stromfluss des Antriebs 105, der aktuell nötig ist, um die Lastvorrichtung 110 nach oben zu bewegen, das heißt, um das darin enthaltene Schüttgut aus der Kippmulde zu schütten.
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Weiterhin ist die Vorrichtung 120 ausgebildet, um den eingelesenen Betriebsparameter mit einem Kontrollwert abzugleichen, wobei der Kontrollwert einen hinterlegten Betriebsparameter im Betrieb der Lastvorrichtung ohne eine Last repräsentiert. Lediglich beispielhaft handelt es sich bei dem in diesem Ausführungsbeispiel eingesetzten Kontrollwert um einen während eines Kalibriervorgangs erfassten Wert des Stromflusses des Antriebs 105, der einzusetzen ist, wenn die Lastvorrichtung 110 ohne eine Last 115 in gleicher Weise wie während des aktuell erfassten Vorgangs bewegt wird.
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Wenn der aktuelle Betriebsparameter in einem vorbestimmten Verhältnis dem Kontrollwert entspricht, das heißt, wenn in diesem Ausführungsbeispiel der eingelesene Stromfluss dem ohne eine Last benötigten Stromfluss entspricht, ist die Vorrichtung 120 ausgebildet, um ein Steuersignal 130 zum Steuern des Antriebs 105 auszugeben. In diesem Ausführungsbeispiel ist mittels des Steuersignals 130 eine Drehzahl des Antriebs 105 reduzierbar.
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In alternativen Ausführungsbeispielen kann das Nutzfahrzeug beispielsweise als Kipper, als Kran oder eine analoge hydraulische Anwendung ausgebildet sein, die mit elektrischer Energie betrieben wird. Die Idee ist, den eMotor (d. h. Elektromotor) als Lastsensor für einen Kipper (bzw. Kran) zu verwenden, der den eMotor zum Kippen (bzw. Kranen) verwendet. Der Kipper kann bereits mit einem eMotor und einer Hydraulikpumpe für die Kippfunktion ausgestattet sein und die Verwendung des eMotors als Lastsensor kann ein zusätzlicher Vorteil. Der eMotor kann damit als Lastsensor für beispielsweise die folgenden Anwendungsfälle eingesetzt werden:
- - Rutscherkennung: Das System erkennt das Abrutschen von Schüttgut von der Kippbrücke.
- - Anhalten der Bewegung (Kippen), wenn die Kippmulde leer ist.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahren 200 zum Verwenden eines elektrischen Antriebs eines Nutzfahrzeugs. Das hier dargestellte Verfahren 200 kann beispielhaft in einem Nutzfahrzeug, wie es in der vorangegangenen Figur beschrieben wurde, eingesetzt werden, wobei das Nutzfahrzeug eine von dem Antrieb antreibbare bewegliche Lastvorrichtung zum Bewegen von Lasten aufweist.
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Das Verfahren 200 umfasst einen Schritt 205 des Einlesens eines Parametersignals, das einen aktuellen Betriebsparameter im Betrieb der Lastvorrichtung repräsentiert. Lediglich beispielhaft handelt es sich bei dem aktuellen Betriebsparameter um eine erfasste Stärke des Eingangsstroms des elektrischen Antriebs zum Antreiben der Lastvorrichtung.
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Nach dem Schritt 205 des Einlesens folgt ein Schritt 210 des Abgleichens des aktuellen Betriebsparameters mit einem Kontrollwert unter Verwendung des Parametersignals. Dabei repräsentiert der Kontrollwert einen hinterlegten Betriebsparameter im Betrieb der Lastvorrichtung ohne eine Last.
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Wenn im Schritt 210 des Abgleichens der aktuelle Betriebsparameter in einem vorbestimmten Verhältnis dem Kontrollwert entspricht, so folgt ein Schritt 215 des Ausgebens eines Steuersignals zum Steuern des Antriebs. Lediglich beispielhaft wird hierbei das Steuersignal ausgegeben, um eine Drehzahl des Antriebs zu reduzieren.
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Mit anderen Worten ist mit dem hier beschriebenen Verfahren 200 eine Lastenerkennung des Nutzfahrzeugs unter Verwendung des elektrischen Antriebs ermöglicht sowie eine Rutscherkennung der auf der Lastvorrichtung des Fahrzeugs angeordneten Lasten. Der Motor läuft beispielhaft zu Beginn des Kippvorgangs mit voller Drehzahl und wenn die hinterlegte Software merkt, dass der Eingangsstrom des Motors abnimmt, etwa weil etwas Schüttgut von der Kippmulde rutscht, kann auch die Drehzahl des Motors verringert werden
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahren 200 zum Verwenden eines elektrischen Antriebs eines Nutzfahrzeugs. Das hier dargestellte Verfahren 200 entspricht oder ähnelt dem in der vorangegangenen 2 beschriebenen Verfahren, mit dem Unterschied, dass das Verfahren 200 in diesem Ausführungsbeispiel einen zusätzlichen Schritt aufweist.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 215 des Ausgebens das Steuersignal ausgegeben, um beispielhaft einen Abbruch einer Bewegung der Lastvorrichtung zu bewirken. Daraufhin folgt lediglich beispielhaft ein Schritt 300 des erneuten Startens der Bewegung der Lastvorrichtung, um die abgebrochene Bewegung der Lastvorrichtung weiter auszuführen. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Bewegung der Lastvorrichtung fortgesetzt, wenn beispielhaft unter Verwendung des Parametersignals festgestellt wird, dass noch immer ein Teil der Last auf der Lastvorrichtung angeordnet ist.
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In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Verfahren im Schritt des Ausgebens das Steuersignal auch ausgegeben werden, um eine Drehzahl des Antriebs zu erhöhen, beispielsweise um eine Bewegung zu beschleunigen.
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Zudem kann in einem anderen Ausführungsbeispiel der Betriebsparameter ein erfasstes Gewicht auf der Lastvorrichtung und zusätzlich oder alternativ einen erfassten Druck in einer Komponente des Nutzfahrzeugs repräsentieren, beispielsweise den Druck in einer Hydraulikpumpe.
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Mit anderen Worten kann das Verfahren 200 in diesem Ausführungsbeispiel auch wie folgt beschrieben werden: Der Motor des beispielhaft als Kipplasters ausgebildeten Nutzfahrzeugs läuft zu Beginn des Kippvorgangs mit voller Drehzahl. Wenn alles Schüttgut auf dem Boden liegt, erkennt die Software, dass der benötigte Eingangsstrom des Motors in den definierten Bereich gesunken ist und stoppt den Kippvorgang. Das System ermöglicht es beispielhaft einem Bediener, den Kippvorgang nach dem automatischen Stopp wieder zu starten. Dabei ist das Verfahren 200 ohne Drucksensor realisierbar, nur durch Überwachung des Motoreingangsstroms, beispielsweise am Umrichter. Wenn der abnimmt, bedeutet dies, dass die Kippmulde leer ist. Alternativ kann ein Drucksensor verwendet werden, um eine leere Kippmulde anzuzeigen und Rückmeldung zu geben, dass das gesamte Schüttgut auf dem Boden liegt.
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4 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Antriebssystems 400 zum Antreiben einer Lastvorrichtung 110 eines Nutzfahrzeugs, wie es in der vorangegangenen 1 beschrieben wurde. Das Antriebssystem 400 umfasst einen elektrischen Antrieb 105, der in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, um mittels einer Hydraulikpumpe 405 die Lastvorrichtung 100 anzusteuern. Der elektrische Antrieb 105 ist in diesem Ausführungsbeispiel über einen Inverter 410 mit der Vorrichtung 120 verbunden. Dabei ist die Vorrichtung 120 in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um von dem Inverter 410 ein Kalibriersignal 415 einzulesen. Dabei repräsentiert das Kalibriersignal 415 einen Betriebsparameter zum Betreiben der Lastvorrichtung 110 ohne eine Last an einer ersten Position der Lastvorrichtung. Unter Verwendung des Kalibriersignals 415 ist die Vorrichtung 120 ausgebildet, um den in den vorangegangenen 1 und 2 beschriebenen Kontrollwert zu bestimmen. Unter Verwendung des bestimmten Kontrollwerts ist die Vorrichtung 120 ausgebildet, um den Inverter 410 unter Verwendung eines Steuersignals 130 anzusteuern, um beispielhaft einen Eingangsstrom des Antriebs 105 zu regulieren.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 500 zum Bestimmen eines Kontrollwerts zum Verwenden in einem Verfahren, wie es in den vorangegangenen 2 und 3 beschrieben wurde. Das hier dargestellte Verfahren 500 umfasst einen Schritt 505 des Einlesens eines Kalibriersignals. Dabei repräsentiert das Kalibriersignal einen Betriebsparameter zum Betreiben der Lastvorrichtung ohne eine Last an mindestens einer ersten Position der Lastvorrichtung. Unter Verwendung des Kalibriersignals wird ein Kontrollwert bestimmt.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren 500 zudem einen Schritt 510 des weiteren Einlesens eines zweiten Kalibriersignals, um unter Verwendung des zweiten Kalibriersignals einen zweiten Kontrollwert zu bestimmen. Dabei repräsentiert das zweite Kalibiersignal einen zweiten Betriebsparameter zum Betreiben der Lastvorrichtung ohne eine Last an einer sich von der ersten Position unterscheidenden zweiten Position der Lastvorrichtung.
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6 zeigt eine schematische Darstellung eines Nutzfahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Nutzfahrzeug 100 entspricht oder ähnelt dem in der vorangegangenen 1 beschriebenen Nutzfahrzeug und ist lediglich beispielhaft als Kipplaster mit einer kippbaren Lastvorrichtung 110 ausgebildet. Dabei ist die Lastvorrichtung 110 in der hier gezeigten Darstellung beispielhaft in einer ersten Position eines Kippvorgangs dargestellt, in der die Lastvorrichtung 110 lediglich beispielhaft in einem Winkel von etwa 15 Grad zu einer Tragfläche 600 des Nutzfahrzeugs 100 gekippt ist. Die Vorrichtung 120 ist hierbei ausgebildet, um ein Kalibriersignal 415 einzulesen, dass in diesem Ausführungsbeispiel den für diese Position aufgewendeten Motoreingangsstrom repräsentiert. Dieser mittels des Kalibriersignals 415 ein gelesene Betriebsparameter ist von der Vorrichtung 120 speicherbar, um ihn in einem Verfahren zum Verwenden eines elektrischen Antriebs, wie es in den vorangegangenen 2 und 3 beschrieben wurde, als Kontrollwert zu verwenden.
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7 zeigt eine schematische Darstellung eines Nutzfahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Nutzfahrzeug 100 entspricht oder ähnelt dem in den vorangegangenen 1 und 6 beschriebenen Nutzfahrzeug und ist lediglich beispielhaft als Kipplaster mit einer kippbaren Lastvorrichtung 110 ausgebildet. Dabei ist die Lastvorrichtung 110 in der hier gezeigten Darstellung beispielhaft in einer zweiten Position eines Kippvorgangs dargestellt, in der die Lastvorrichtung 110 lediglich beispielhaft in einem Winkel von etwa 30 Grad zu einer Tragfläche 600 des Nutzfahrzeugs 100 gekippt ist. Die Vorrichtung 120 ist hierbei ausgebildet, um ein zweites Kalibriersignal 700 einzulesen, dass in diesem Ausführungsbeispiel den für diese zweite Position aufgewendeten Motoreingangsstrom repräsentiert. Der mittels des zweiten Kalibriersignals 700 ein gelesene Betriebsparameter ist von der Vorrichtung 120 speicherbar, um ihn in einem Verfahren zum Verwenden eines elektrischen Antriebs, wie es in den vorangegangenen 2 und 3 beschrieben wurde, als zweiten Kontrollwert zu verwenden.
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8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 800 zum Betreiben einer Lastvorrichtung eines Nutzfahrzeugs. Dabei umfasst das Verfahren 800 die Schritte 505, 510 des Verfahrens 500 zum Bestimmen eines Kontrollwerts, wie es in der vorangegangenen 5 beschrieben wurde. Auf die Schritte 505, 510 des Verfahrens 500 folgen in dem hier dargestellten Verfahren 800 die Schritte 205, 210, 215 des Verfahrens 200 zum Verwenden eines elektrischen Antriebs, wie es in den vorangegangenen 2 und 3 beschrieben wurde. Dabei wird im Schritt 210 des Abgleichens der im Verfahren 500 zum Bestimmen eines Kontrollwerts bestimmte Kontrollwert verwendet.
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Mit anderen Worten lässt sich das Verfahren 800 wir folgt beschreiben:
- Der erste wichtige Schritt ist die Kalibrierung: Die Kalibrierung wird ohne Last und für alle (für das Kippen zulässigen) Winkel des Fahrzeugs durchgeführt. Durch diese Kalibrierung wird beispielhaft der benötigte Motoreingangsstrom für das Kippen mit leerer Kippmulde bestimmt. Dieser erforderliche Motoreingangsstrom wird dann in der Software der Vorrichtung (mit einem entsprechenden Bereich) eingestellt, um ihn als Vergleichswert zu verwenden. Die Software vergleicht dann den definierten Bereich des Motoreingangsstroms der leeren Kippmulde mit dem tatsächlichen Motoreingangsstrom. Wenn der Motoreingangsstrom in den definierten Bereich fällt, kann die Drehzahl des Motors verringert werden oder der Motor kann gestoppt werden.
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Bezugszeichen
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- 100
- Nutzfahrzeug
- 105
- elektrischer Antrieb
- 110
- Lastvorrichtung
- 115
- Last
- 120
- Vorrichtung
- 125
- Parametersignal
- 130
- Steuersignal
- 200
- Verfahren zum Verwenden eines elektrischen Antriebs eines Nutzfahrzeugs
- 205
- Schritt des Einlesens
- 210
- Schritt des Abgleichens
- 215
- Schritt des Ausgebens
- 300
- Schritt des erneuten Startens
- 400
- Antriebssystem
- 405
- Hydraulikpumpe
- 410
- Inverter
- 415
- Kalibriersignal
- 500
- Verfahren zum Bestimmen eines Kontrollwerts
- 505
- Schritt des Einlesens
- 510
- Schritt des weiteren Einlesens
- 600
- Tragfläche
- 700
- zweites Kalibriersignal
- 800
- Verfahren zum Betreiben einer Lastvorrichtung
