Arbeitsmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft zwei Verfahren zum adaptiven Festlegen einer Temperaturgrenze eines Elektromotors für eine Arbeitsmaschine, eine Steuereinrich- tung, ein Computerprogrammprodukt und eine Arbeitsmaschine.

Im Stand der Technik sind elektrisch angetriebene Arbeitsmaschinen, wie etwa Rad- lader, Kompaktlader, Teleskoplader, Dumper oder auch Bagger, bekannt. Derartige elektrisch angetriebenen Arbeitsmaschinen sind entweder rein elektrisch angetrie- ben, d.h. sie verfügen für ihre Energieversorgung ausschließlich über eine elektrische Batterie bzw. einen elektrischen Akkumulator, oder aber sie sind diesel-elektrisch an- getrieben, was bedeutet, dass die benötigte Energie von einem dieselgetriebenen Generator, üblicherweise in Verbindung mit einem elektrischen Pufferspeicher, wie z.B. einem entsprechend dimensionierten Kondensator, bereitgestellt wird. In allen Fällen wird die für den Fahrantrieb und den Arbeitsantrieb benötigte mechanische Leistung von einem oder mehreren Elektromotoren erbracht. Weiterhin sind auch hybrid-elektrische Arbeitsmaschinen bekannt, bei denen die zum Betrieb benötigte mechanische Leistung in erster Linie von einem Verbrennungsmotor, üblicherweise einem Dieselmotor, erbracht wird. Ein zusätzlich vorgesehener Elektromotor wird von einer Batterie bzw. einem Akkumulator gespeist.

Weiterhin ist es bekannt, dass die für den Fahrantrieb und den Arbeitsantrieb vorge- sehenen Elektromotoren in bestimmten Situationen und insbesondere bei längerem Betrieb überhitzen können. Um die Elektromotoren vor einer Zerstörung durch Über- hitzen zu schützen, erfolgt bei Überschreiten einer vorgebbaren Temperatuschwelle daher ein sog. Derating, d.h. die elektrische Leistungsaufnahme des Elektromotors wird soweit begrenzt, dass der Elektromotor wieder abkühlen kann oder zumindest keine weitere Erwärmung stattfindet. In der noch unveröffentlichten DE102021203204.4 der Anmelderin wird ein Verfah- ren zum Betreiben eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine, wobei der Antriebs- strang mindestens einen Elektromotor umfasst, beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, einem Nutzer der Arbeitsmaschine mehr Einfluss auf das Derating des Elektromotors zu geben.

Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe zwei Verfahren zum adaptiven Festlegen einer Temperaturgrenze eines Elektromotors für eine Arbeitsmaschine mit den Merkmalen nach Anspruch 1 oder 2, eine Steuerein- richtung mit den Merkmalen nach Anspruch 6, ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen nach Anspruch 7 und eine Arbeitsmaschine mit den Merkmalen nach Anspruch 8 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Bei einem Verfahren zum adaptiven Festlegen einer Temperaturgrenze eines Elekt- romotors eines elektrischen Antriebssystems für eine Arbeitsmaschine, wobei die Ar- beitsmaschine das elektrische Antriebssystem und eine Steuereinrichtung aufweist, wobei die Steuereinrichtung mit dem elektrische Antriebssystem signalwirksam ver- bunden ist, wobei die Steuereinrichtung eine Speichereinrichtung aufweist, sind we- nigstens zwei Betriebsklassen des Elektromotors auf der Speichereinrichtung hinter- legt. Jede Betriebsklasse weist eine Korrelation zwischen einer Lebensdauer des Elektromotors und einer Temperaturgrenze des Elektromotors auf.

Von einem Nutzer der Arbeitsmaschine wird bei einer ersten Variante des Verfahrens eine Lebensdauer für die Arbeitsmaschine ausgewählt. Ausgehend von der ausge- wählten Lebensdauer für die Arbeitsmaschine und den wenigstens zwei Betriebsklas- sen wird die entsprechende Temperaturgrenze des Elektromotors festgelegt und dem Nutzer ausgegeben.

Von einem Nutzer der Arbeitsmaschine wird bei einer zweiten Variante des Verfah- rens eine Temperaturgrenze für den Elektromotor der Arbeitsmaschine ausgewählt. Ausgehend von der ausgewählten Temperaturgrenze und den wenigstens zwei Be- triebsklassen wird die entsprechende Lebensdauer des Elektromotors festgelegt. Mit- tels dieser entsprechenden Lebensdauer des Elektromotors wird eine Lebensdauer der Arbeitsmaschine ermittelt und dem Nutzer ausgegeben.

Die Arbeitsmaschine kann als ein Fahrzeug ausgebildet sein, welches zum Durchfüh- ren von mindestens einer Arbeitsaufgabe ausgebildet ist, welche nicht zum Befördern von Personen und/oder Gütern bestimmt ist. Die Arbeitsmaschine kann hierfür eine Arbeitseinrichtung beziehungsweise ein Arbeitswerkzeug aufweisen. Zum Antreiben der Arbeitseinrichtung kann die Arbeitsmaschine einen Arbeitsantrieb aufweisen. Bei der Arbeitsmaschine kann es sich um eine Baumaschine und/oder um eine Landma- schine handeln. Beispielsweise kann die Arbeitsmaschine ein Radlader, ein Traktor, ein Betonmischer, ein Entsorgungsfahrzeug, ein Gabelstapler, ein Kühlfahrzeug etc. sein. Bei der Arbeitsmaschine kann es sich um eine herkömmliche oder um eine au- tomatisiert betreibbare Arbeitsmaschine handeln, welche ferngesteuert werden kann. Die automatisiert betreibbare Arbeitsmaschine kann als eine autonome Arbeitsma- schine ausgebildet sein.

Die Arbeitsmaschine weist das elektrisches Antriebssystem auf, das wiederum we- nigstens eine Batterie und den Elektromotor aufweist. Die Batterie ist mit dem Elekt- romotor energiewirksam verbunden. Energiewirksam verbunden heißt in diesem Zu- sammenhang, dass die Batterie den Elektromotor mit Energie versorgen kann, wenn der Elektromotor motorisch betrieben wird, und dass die Batterie vom Elektromotor mit Energie versorgt werden kann, wenn der Elektromotor generatorisch betrieben wird, z. B. in einem Rekuperationsbetrieb. Der Elektromotor ist vorzugsweise als per- manentmagneterregter Elektromotor ausgeformt und dient dazu einen Fahrantrieb der Arbeitsmaschine zu bewerkstelligen. Der Elektromotor weist eine Wärmeisolie- rung auf. Die Batterie formt einen elektrischen Energiespeicher aus. Das elektrische Antriebssystem kann auch mehr als einen Elektromotor aufweisen, beispielsweise ei- nen ersten Elektromotor, der einen Fahrantrieb der Arbeitsmaschine bewerkstelligen kann und einen zweiten Elektromotor, der einen Nebenantrieb zum Betreiben der Ar- beitseinrichtung oder des Arbeitswerkzeugs bewerkstelligen kann. Die Arbeitsmaschine weist zudem ein Getriebe, z. B. ein Mehrgang-Lastschaltge- triebe auf. Das Mehrgang-Lastschaltgetriebe dient dazu, die durch den Elektromotor zur Verfügung gestellte Drehzahl zu übersetzen. Zu diesem Zweck ist das Getriebe mit dem elektrischen Antriebssystem wirkverbunden. Genauer gesagt ist das Ge- triebe mit dem Elektromotor wirkverbunden. Die Arbeitsmaschine kann eine oder mehrere angetriebene Achsen aufweisen. Jede angetriebene Achse kann über das Getriebe mit dem Elektromotor verbunden sein und über dieses angetrieben werden. Mit dem Getriebe kann insbesondere die Übersetzung der Drehzahl zwischen dem Elektromotor und der angetriebenen Achse veränderbar sein. Alternativ oder zusätz- lich zu angetriebenen Achsen können auch Einzelräder angetrieben werden.

Die Arbeitsmaschine weist zudem die Steuereinrichtung auf. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise als ECU ausgeformt. Die Steuereinrichtung ist signalwirksam mit dem elektrischen Antriebssystem und dem Getriebe verbunden. „Signalwirksam ver- bunden“ heißt in diesem Zusammenhang, dass die Steuereinrichtung derart mit dem Getriebe und mit dem elektrischen Antriebssystem verbunden ist, dass ein Daten- und Signalaustausch erfolgen kann. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, sen- sorisch ermittelte Daten und Signale von dem elektrischen Antriebssystem, also von der Batterie und/oder von dem Elektromotor zu empfangen und auszuwerten. Bei- spielsweise kann die Steuereinrichtung Temperaturdaten des Elektromotors empfan- gen und auswerten, um eine Betriebstemperatur des Elektromotors festzustellen. Zu- dem kann die Steuereinrichtung eine Temperaturgrenze des Elektromotors festlegen, die dieser im Betrieb maximal erreichen darf. In anderen Worten kann die Steuerein- richtung die Leistung des Elektromotors so begrenzen, dass dieser sich im Betrieb bis maximal zur Temperaturgrenze erwärmt. Wird diese Temperaturgrenze erreicht oder überschritten, steuert die Steuereinrichtung vorzugsweise ein Dearting oder ggf. eine Abschaltung des Elektromotors an. Ferner weist die Steuereinrichtung eine Speichereinrichtung auf, auf welcher Daten gespeichert sein können bzw. gespei- chert werden können.

In beiden Verfahrensvarianten sind wenigstens zwei Betriebsklassen des Elektromo- tors auf der Speichereinrichtung hinterlegt. Jede Betriebsklasse weist eine Korrela- tion zwischen einer Lebensdauer des Elektromotors und einer Temperaturgrenze des Elektromotors auf. Beispielsweise kann eine Betriebsklasse ein Temperaturintervall umfassen, welches als eine obere Grenze eine Temperaturgrenze aufweist. Bei- spielsweise können die wenigstens zwei Betriebsklassen folgende Temperaturinter- valle umfassen: ]100°C, 150°C] für die erste Betriebsklasse mit einer ersten Tempe- raturgrenze von 150°C und ]150°C, 180°C] für die zweite Betriebsklasse mit einer zweiten Temperaturgrenze von 180°C. Selbstverständlich können auf der Speicher- einrichtung mehr als zwei Betriebsklassen hinterlegt sein. Beispielsweise können zu- sätzlich weitere Betriebsklassen mit folgenden Temperaturintervallen hinterlegt sein: ]180°C, 190°C] für eine dritte Betriebsklasse mit einer dritten Temperaturgrenze von 190°C, ]190°C, 200°C] für eine vierte Betriebsklasse mit einer vierten Temperatur- grenze von 200°C, ]200°C, 210°C] für eine fünfte Betriebsklasse mit einer fünften Temperaturgrenze von 210°C, ]210°C, 220°C] für eine sechste Betriebsklasse mit ei- ner sechsten Temperaturgrenze von 220°C. Selbstverständlich handelt es sich bei den eben genannten Temperaturintervallen jeweils nur um Beispiele.

Jede Betriebsklasse umfasst zudem eine Lebensdauer des Elektromotors, die in di- rektem Zusammenhang steht mit der jeweiligen Temperaturgrenze, wobei die Tem- peraturgrenze von der Isolierstoffklasse des Elektromotors abhängt. In anderen Wor- ten wird die Lebensdauer des Elektromotors reduziert, wenn eine höhere Tempera- turgrenze festgelegt ist. Die Lebensdauer beschreibt dabei diejenige Zeit, die der Elektromotor im Durchschnitt maximal betrieben werden kann, bis dieser ausge- tauscht werden muss. Beispielsweise kann für die erste Betriebsklasse eine erste Le- bensdauer von 40.000 Stunden hinterlegt sein. Beispielsweise kann für die zweite Betriebsklasse eine zweite Lebensdauer von 4.000 Stunden hinterlegt sein. Für die zusätzlichen Temperaturintervalle können ebenfalls entsprechende Lebensdauern hinterlegt sein. Beispielsweise kann für die dritte Betriebsklasse eine dritte Lebens- dauer von 2.000 Stunden, für die vierte Betriebsklasse eine vierte Lebensdauer von 1 .000 Stunden, für die fünfte Betriebsklasse eine fünfte Lebensdauer von 500 Stun- den, für die sechste Betriebsklasse eine sechste Lebensdauer von 250 Stunden hin- terlegt sein.

Vom Nutzer der Arbeitsmaschine wird bei der ersten Variante des Verfahrens eine spezifische Lebensdauer für die Arbeitsmaschine ausgewählt. Beispielsweise kann der Nutzer die spezifische Lebensdauer aus mehreren angegebenen Lebensdauern wählen oder diese frei eingeben. Diese Auswahl bzw. die Eingabe erfolgt mittels ei- ner Mensch-Maschine-Schnittstelle, die mit der Steuereinrichtung der Arbeitsma- schine signalwirksam verbunden ist. Diese signalwirksame Verbindung kann bei- spielsweise mittels CAN-BUS ausgebildet sein. Bei der Festlegung der spezifischen Lebensdauert orientiert sich der Nutzer z. B. am Einsatzzweck der Arbeitsmaschine. Beispielsweise könnte die Arbeitsmaschine in einem Großbetrieb mehr Betriebsstun- den und damit eine längere Lebensdauer benötigen als in einem Kleinbetrieb.

Ausgehend von der ausgewählten Lebensdauer für die Arbeitsmaschine und den we- nigstens zwei Betriebsklassen wird die entsprechende Temperaturgrenze des Elekt- romotors festgelegt und dem Nutzer ausgegeben. Dazu fragt die Steuereinrichtung die entsprechende Temperaturgrenze aus den hinterlegten Betriebsklassen ab und legt diese fest. In anderen Worten wird ausgehend von der gewünschten Lebens- dauer für die Arbeitsmaschine diejenige Temperatur festgelegt, bis zu der sich der Elektromotor maximal erwärmen darf. Der Nutzer kann somit bewusst in Kauf neh- men, dass der Elektromotor schneller altert. Die entsprechende Temperaturgrenze wird dem Nutzer ausgegeben, beispielsweise mittels einer Ausgabeeinheit, die zu diesem Zweck signalwirksam mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Die Ausgabe- einheit kann beispielsweise als Display, Lautsprecher, Infotainment-System o.ä. aus- gebildet sein. Die Ausgabeeinheit kann Teil der Mensch-Maschine-Schnittstelle sein.

In der zweiten Variante des Verfahrens wird vom Nutzer der Arbeitsmaschine eine spezifische Temperaturgrenze für den Elektromotor der Arbeitsmaschine ausgewählt. Beispielsweise kann der Nutzer die spezifische Temperaturgrenze aus mehreren an- gegebenen Temperaturgrenzen wählen oder diese frei eingeben. Diese Auswahl bzw. die Eingabe erfolgt mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle, die mit der Steu- ereinrichtung der Arbeitsmaschine signalwirksam verbunden ist. Bei der Festlegung der spezifischen Temperaturgrenze orientiert sich der Nutzer wiederum z. B. am Ein- satzzweck der Arbeitsmaschine.

Ausgehend von der ausgewählten Temperaturgrenze und den wenigstens zwei Be- triebsklassen wird die entsprechende Lebensdauer des Elektromotors festgelegt. Dazu fragt die Steuereinrichtung die entsprechende Lebensdauer des Elektromotors aus den hinterlegten Betriebsklassen ab und legt diese fest. Mittels dieser entspre- chenden Lebensdauer des Elektromotors wird eine Lebensdauer der Arbeitsma- schine ermittelt und dem Nutzer ausgegeben. Die Lebensdauer der Arbeitsmaschine entspricht vorzugsweise der Lebensdauer des Elektromotors der Arbeitsmaschine. Alternativ dazu kann die Lebensdauer der Arbeitsmaschine kürzer bemessen sein als die Lebensdauer des Elektromotors, beispielsweise aufgrund von Einflüssen anderer Komponenten der Arbeitsmaschine. Dieser Zusammenhang kann im Speicher der Steuereinrichtung hinterlegt sein. Beispielsweise kann eine maximale Lebensdauer der Arbeitsmaschine hinterlegt sein, die auch durch Verändern der Temperatur- grenze nicht erhöht werden kann. In anderen Worten wählt der Nutzer aus, bis zu welcher Temperatur der Elektromotor sich maximal erwärmen darf. Der Nutzer kann somit bewusst in Kauf nehmen, dass der Elektromotor schneller altert und die Le- bensdauer des Elektromotors und somit der gesamten Arbeitsmaschine reduziert wird. Die entsprechende Lebensdauer der Arbeitsmaschine und ggf. die entspre- chende Lebensdauer des Elektromotors wird dem Nutzer ausgegeben, beispiels- weise mittels der Ausgabeeinheit.

In einer Weiterbildung der ersten Verfahrensvariante wird bei der Auswahl der Le- bensdauer für die Arbeitsmaschine eine Warnung an den Nutzer ausgegeben, wenn die ausgewählte der Lebensdauer für die Arbeitsmaschine außerhalb eines Grenzin- tervalls liegt. Dieses Grenzintervall wird noch oben von einer Höchstbetriebsdauer und nach unten von einer Mindestbetriebsdauer begrenzt. Dieses Grenzintervall ist beispielsweise herstellerseitig vorgegeben von einem Hersteller des Antriebssys- tems. Die Mindestbetriebsdauer kann beispielsweise 250 Stunden betragen. Die Höchstbetriebsdauer kann beispielsweise 40.000 Stunden betragen. Aufgrund des Grenzintervalls, welches im Speicher der Steuereinrichtung hinterlegt ist, wird eine Sicherheit für den Nutzer vor Fehleingaben geschaffen. Wählt der Nutzer beispiels- weise versehentlich eine Lebensdauer für die Arbeitsmaschine von wenigen Stunden aus, beispielsweise im zweistelligen Bereich, erhält er eine Warnung. Wählt der Nut- zer beispielsweise versehentlich eine Lebensdauer für die Arbeitsmaschine von meh- reren Jahren aus, beispielsweise im sechsstelligen Stundenbereich, erhält er eine Warnung. In einer Weiterbildung der zweiten Verfahrensvariante wird bei der Auswahl der Tem- peraturgrenze durch den Nutzer eine Warnung an den Nutzer ausgegeben, wenn die ausgewählte Temperaturgrenze einen Schwellenwert überschreitet. Dieser Schwel- lenwert kann beispielsweise derjenige Temperaturwert sein, bei welchem es zu einer Zerstörung der Isolierung und somit zu einer Zerstörung des Elektromotors kommen würde. Dieser Schwellenwert ist beispielsweise herstellerseitig vorgegeben vom Her- steller des Antriebssystems. Aufgrund des Schwellenwerts, welcher im Speicher der Steuereinrichtung hinterlegt ist, wird eine Sicherheit für den Nutzer vor Fehleingaben geschaffen. Wählt der Nutzer beispielsweise versehentlich eine zu hohe Temperatur- grenze von z.B. 230°C aus, erhält er eine Warnung.

In einer Weiterbildung beider Verfahrensvarianten ist zusätzlich eine Standardbe- triebsklasse in der Speichereinrichtung der Steuereinrichtung hinterlegt, welche ohne Auswahl des Nutzers festgelegt ist. Diese Standardbetriebsklasse umfasst eine Stan- dardlebensdauer für den Elektromotor und somit für die Arbeitsmaschine und eine damit korrelierte Standardtemperarturgrenze. Diese Standardbetriebsklasse ist bei- spielsweise herstellerseitig vom Hersteller des Antriebssystems vorgegeben. Die Standardtemperarturgrenze liegt dabei unterhalb der Isolierstoffklasse. Die Stan- dardlebensdauer stellt eine durchschnittliche Lebensdauer für die jeweilige Arbeits- maschine dar. Beispielsweise kann die Standardlebensdauer 20.000 Stunden oder 10.000 Stunden betragen. Beispielsweise kann die Standardtemperarturgrenze 160°C oder 170°C Stunden betragen.

Eine Steuereinrichtung für eine Arbeitsmaschine umfasst Mittel zur Ausführung der Schritte des Verfahrens, das bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben worden ist. Die Steuereinrichtung ist mit dem elektrischen Antriebssystem der Ar- beitsmaschine signalwirksam verbindbar. Die Steuereinrichtung ist also bei Verwen- dung in einer Arbeitsmaschine mit dem elektrischen Antriebssystem der Arbeitsma- schine signalwirksam verbunden. Dies ist bereits in der vorherigen Beschreibung be- schrieben worden. Um diese Verbindungen herstellen zu können, weist die Steuer- einrichtung Schnittstellen auf, über welche eine signalwirksame Verbindung ermög- licht werden kann. Zudem ist die Steuereinrichtung derart ausgeformt, dass diese bei Verwendung in ei- ner Arbeitsmaschine mit Sensoren signalwirksam verbunden werden kann, z. B. mit Sensoren zur Ermittlung einer aktuellen Temperatur des Elektromotos der Arbeitsma- schine. Zu diesem Zweck weist die Steuereinrichtung wenigstens eine weitere Schnittstelle auf.

Ferner weist die Steuereinrichtung eine Speichereinrichtung auf, auf welcher Daten gespeichert sein können bzw. gespeichert werden können. Das ist in der vorherigen Beschreibung ebenfalls beschrieben worden. Die Steuereinrichtung kann sich eines Computerprogrammprodukts bedienen, um das Verfahren auszuführen.

Die Steuereinrichtung kann bei Verwendung in der Arbeitsmaschine außerdem mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle verbunden sein, über welche der Nutzer der Ar- beitsmaschine Eingaben machen kann und Informationen ausgegeben bekommen kann.

Die Steuereinrichtung kann ausgehend von der Nutzereingabe, die entweder eine Temperaturgrenze oder eine Lebensdauer für die Arbeitsmaschine sein kann, den Elektromotor des elektrischen Antriebssystems derart ansteuern, dass für diesen die Temperaturgrenze festgelegt wird. Dadurch kann direkt auf die Lebensdauer des Elektromotors und somit auf die Lebensdauer der Arbeitsmaschine Einfluss genom- men werden.

Das Computerprogrammprodukt umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Pro- gramms durch die Steuereinrichtung diese veranlassen, das Verfahren auszuführen, das bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurde. Das Computerpro- grammprodukt kann einen Programmcode umfassen, der diese Befehle enthält. Der Programmcode kann beispielsweise auf einem Datenträger oder als ein herunterlad- barer Datenstrom verkörpert sein.

Die Arbeitsmaschine weist ein elektrisches Antriebssystem und eine Steuereinrich- tung auf, die bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben worden ist. Die Steuereinrichtung ist signalwirksam mit dem elektrischen Antriebssystem verbunden. Dies ist ebenfalls bereits beschrieben worden. Die Arbeitsmaschine ist vorzugsweise als Radlader oder als Frontlader ausgeformt.

Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbei- spiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen beispielhaft:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Arbeitsmaschine nach einem Ausfüh- rungsbeispiel,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum adaptiven Festlegen ei- ner Temperaturgrenze für die Arbeitsmaschine aus Fig. 1 nach einer ersten Variante,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum adaptiven Festlegen ei- ner Temperaturgrenze für die Arbeitsmaschine aus Fig. 1 nach einer zweiten Variante.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Arbeitsmaschine 1 nach einem Aus- führungsbeispiel. Die Arbeitsmaschine 1 ist hier ein Radlader mit einer Schaufel als Arbeitsgerät. Die Arbeitsmaschine 1 weist ein elektrisches Antriebssystem 2 auf. Das elektrische Antriebssystem 2 weist eine Batterie 3 und einen Elektromotor 5 auf. Der Elektromotor 5 und die Batterie 3 sind energiewirksam miteinander verbunden. Die Arbeitsmaschine 1 weist zudem ein Getriebe 4, z. B. ein Mehrgang-Lastschaltge- triebe, auf. Das Getriebe 4 ist mit dem elektrischen Antriebssystem 2 wirkverbunden. Das Getriebe 4 ist mit dem Elektromotor 5 des elektrischen Antriebssystems 2 wirk- verbunden. Die Arbeitsmaschine 1 wird von dem elektrischen Antriebssystem 2 an- getrieben, so dass sie sich entlang einer Strecke bewegen kann.

Die Arbeitsmaschine 1 weist zudem die Steuereinrichtung 6 auf. Die Steuereinrich- tung 6 ist signalwirksam verbunden mit dem Getriebe 4 und kann dieses ansteuern. Die Steuereinrichtung 6 ist signalwirksam verbunden mit dem elektrischen Antriebs- system 2, genauer mit der Batterie 3 des elektrischen Antriebssystems 2 und mit dem Elektromotor 5 des elektrischen Antriebssystems 2. Die Steuereinrichtung 6 kann einen Ladezustand der Batterie 3 abfragen. Die Steuereinrichtung 6 kann zu- dem eine aktuelle Temperatur des Elektromotors 5 von einem Temperatursensor 9 abfragen, mit welchem sie signalwirksam verbunden ist. Die Steuereinrichtung 6 kann den Elektromotor 5 so ansteuern, dass eine Temperaturgrenze für diesen fest- gelegt wird, wobei diese Temperaturgrenze direkten Einfluss auf die Lebensdauer des Elektromotors 5 und somit auf die Lebensdauer der Arbeitsmaschine 1 hat.

Die Steuereinrichtung 6 weist eine Speichereinrichtung 7 auf, auf welcher Daten hin- terlegt sind und hinterlegt werden können. Auf der Speichereinrichtung 7 sind bei- spielsweise verschiedene Betriebsklassen B1 , B2, BS hinterlegt.

Die Arbeitsmaschine 1 weist eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 8, die auch als HMI bezeichnet werden kann, auf. Diese Mensch-Maschine-Schnittstelle 8 kann von ei- nem Nutzer 10 der Arbeitsmaschine 1 bedient werden. Beispielsweise kann der Nut- zer 10 über die Mensch-Maschine-Schnittstelle 8 eine Eingabe machen. Außerdem können dem Nutzer 10 über diese Mensch-Maschine-Schnittstelle 8 Informationen ausgegeben werden, z. B. mittels einer Ausgabeeinheit. Die Mensch-Maschine- Schnittstelle 8 ist signalwirksam verbunden mit der Steuereinrichtung 6 und kann Da- ten und Signale von der Mensch-Maschine-Schnittstelle 8 erhalten und ebenso Da- ten und Signale an die Mensch-Maschine-Schnittstelle 8 senden.

Auf der Steuereinrichtung 6 läuft das Verfahren 100 zum adaptiven Festlegen einer Temperaturgrenze für die Arbeitsmaschine 1 nach einer ersten Variante oder das Verfahren 200 zum adaptiven Festlegen einer Temperaturgrenze für die Arbeitsma- schine 1 nach einer zweiten Variante ab, das in Fig. 2 bzw. Fig. 3 dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 100 zum adaptiven Festlegen einer Temperaturgrenze TG1 , TG2, TGS für die Arbeitsmaschine aus Fig. 1 nach einer ersten Variante.

In einem ersten Schritt 1 10 des Verfahrens 100 sind drei Betriebsklassen B1 ; B2; BS des Elektromotors auf der Speichereinrichtung hinterlegt. Jede Betriebsklasse B1 ; B2; BS weist eine Korrelation zwischen einer Lebensdauer L1 ; L2; LS des Elektromotors und einer Temperaturgrenze TG1 ; TG2; TGS des Elektromotors auf. Jede Betriebsklasse B1 ; B2; BS umfasst ein Temperaturintervall, welches als obere Grenze eine Temperaturgrenze TG1 ; TG2; TGS aufweist. Hierbei weist die erste Be- triebsklasse B1 die erste Lebensdauer L1 auf, die mit der ersten Temperaturgrenze TG1 korreliert ist. Die erste Lebensdauer L1 beträgt z. B. 40.000 Stunden. Die erste Betriebsklasse B1 weist das erste Temperaturintervall ]100°C, 150°C] auf mit der ersten Temperaturgrenze TG1 von 150°C.

Weiterhin weist die zweite Betriebsklasse B2 die zweite Lebensdauer L2 auf, die mit der zweiten Temperaturgrenze TG2 korreliert ist. Die zweite Lebensdauer L2 beträgt 4.000 Stunden. Die zweite Betriebsklasse B2 weist das zweite Temperaturintervall ]150°C, 180°C] auf mit der zweiten Temperaturgrenze TG2 von 180°C.

Weiterhin weist die Standardbetriebsklasse BS die Standardlebensdauer LS auf, die mit der Standardtemperaturgrenze TGS korreliert ist. Die Standardlebensdauer LS beträgt 20.000 Stunden. Die Standardbetriebsklasse BS weist ein Standardtempera- turintervall ]150°C, 160°C] auf mit der Standardtemperaturgrenze TGS von 160°C. Die Standardbetriebsklasse BS ist dann aktiv, wenn der Nutzer 10 keine Auswahl be- züglich der Lebensdauer LA für die Arbeitsmaschine trifft.

In einem zweiten Schritt 120 des Verfahrens 100 wird von einem Nutzer 10 der Ar- beitsmaschine eine Lebensdauer LA für die Arbeitsmaschine ausgewählt. Beispiels- weise kann der Nutzer 10 diese Lebensdauer LA für die Arbeitsmaschine mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle frei eingeben oder aus einer Vorauswahl auswählen. Beispielsweise wählt der Nutzer als Lebensdauer LA für die Arbeitsmaschine einen Wert von 30.000 Stunden aus. Die Lebensdauer LA der Arbeitsmaschine wird gleich- gesetzt mit der Lebensdauer L1 , L2, LS des Elektromotors.

In einem dritten Schritt 130 des Verfahrens 100 wird ausgehend von der ausgewähl- ten Lebensdauer LA für die Arbeitsmaschine und den drei Betriebsklassen B1 ; B2;

BS die entsprechende Temperaturgrenze TG1 ; TG2; TGS des Elektromotors festge- legt und dem Nutzer 10 ausgegeben. Der Nutzer 10 hat hier als Lebensdauer LA für die Arbeitsmaschine einen Wert von 30.000 Stunden ausgewählt. Dieser Wert hängt mit der ersten Betriebsklasse B1 zusammen. Somit legt die Steuereinrichtung als Temperaturgrenze TG1 ; TG2; TGS die erste Temperaturgrenze TG1 von 150°C fest. Die erste Temperaturgrenze TG1 von 150°C wird dem Nutzer 10 mittels der Mensch- Maschine-Schnittstelle ausgegeben.

Der Nutzer 10 kann somit direkten Einfluss auf die maximale Lebensdauer LA der Ar- beitsmaschine nehmen und diese Lebensdauer LA seinen individuellen Bedürfnissen anpassen. Das Verfahren 100 kann während des Betriebs der Arbeitsmaschine wie- derholt ablaufen. In anderen Worten kann bei geändertem Bedarf die Lebensdauer LA für die Arbeitsmaschine vom Nutzer 10 neu angepasst werden.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 200 zum adaptiven Festlegen einer Temperaturgrenze TG1 , TG2, TGS für die Arbeitsmaschine aus Fig. 1 nach einer zweiten Variante.

In einem ersten Schritt 210 des Verfahrens 200 sind drei Betriebsklassen B1 ; B2; BS des Elektromotors auf der Speichereinrichtung hinterlegt. Jede Betriebsklasse B1 ;

B2; BS weist eine Korrelation zwischen einer Lebensdauer L1 ; L2; LS des Elektromo- tors und einer Temperaturgrenze TG1 ; TG2; TGS des Elektromotors auf. Jede Be- triebsklasse B1 ; B2; BS umfasst ein Temperaturintervall, welches als obere Grenze eine Temperaturgrenze TG1 ; TG2; TGS aufweist. Hierbei weist die erste Betriebs- klasse B1 die erste Lebensdauer L1 auf, die mit der ersten Temperaturgrenze TG1 korreliert ist. Die erste Lebensdauer L1 beträgt z. B. 40.000 Stunden. Die erste Be- triebsklasse B1 weist das erste Temperaturintervall ]100°C, 150°C] auf mit der ersten Temperaturgrenze TG1 von 150°C.

Weiterhin weist die zweite Betriebsklasse B2 die zweite Lebensdauer L2 auf, die mit der zweiten Temperaturgrenze TG2 korreliert ist. Die zweite Lebensdauer L2 beträgt 4.000 Stunden. Die zweite Betriebsklasse B2 weist das zweite Temperaturintervall ]150°C, 180°C] auf mit der zweiten Temperaturgrenze TG2 von 180°C.

Weiterhin weist die Standardbetriebsklasse BS die Standardlebensdauer LS auf, die mit der Standardtemperaturgrenze TGS korreliert ist. Die Standardlebensdauer LS beträgt 20.000 Stunden. Die Standardbetriebsklasse BS weist ein Standardtempera- turintervall ]150°C, 160°C] auf mit der Standardtemperaturgrenze TGS von 160°C.

Die Standardbetriebsklasse BS ist dann aktiv, wenn der Nutzer 10 keine Auswahl be- züglich der Temperaturgrenze TG1 , TG2, TGS für die Arbeitsmaschine trifft.

In einem zweiten Schritt 220 des Verfahrens 200 wird von einem Nutzer 10 der Ar- beitsmaschine eine Temperaturgrenze TG1 für den Elektromotor ausgewählt. Bei- spielsweise kann der Nutzer 10 diese Temperaturgrenze TG1 für den Elektromotor mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle frei eingeben oder aus einer Vorauswahl auswählen. Beispielsweise wählt der Nutzer als Temperaturgrenze TG1 für den Elektromotor einen Wert von 150°C aus.

In einem dritten Schritt 230 des Verfahrens 200 wird ausgehend von der ausgewähl- ten Temperaturgrenze TG1 und den drei Betriebsklassen B1 ; B2; BS die entspre- chende Lebensdauer L1 des Elektromotors festgelegt. Der Nutzer 10 hat hier als Temperaturgrenze TG1 150°C ausgewählt. Dieser Wert hängt mit der ersten Be- triebsklasse B1 zusammen. Somit legt die Steuereinrichtung als Lebensdauer L1 für den Elektromotor 40.000 Stunden fest.

In einem vierten Schritt 240 des Verfahrens 200 wird mittels dieser entsprechenden Lebensdauer L1 des Elektromotors eine Lebensdauer LA der Arbeitsmaschine ermit- telt und dem Nutzer 10 ausgegeben. Die Lebensdauer L1 des Elektromotors wird mit der Lebensdauer LA für die Arbeitsmaschine gleichgesetzt. Somit legt die Steuerein- richtung die Lebensdauer LA für die Arbeitsmaschine mit 40.000 Stunden fest. Die festgelegte Lebensdauer LA für die Arbeitsmaschine von 40.000 Stunden wird dem Nutzer 10 mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle ausgegeben.

Der Nutzer 10 kann somit direkten Einfluss auf die maximale Lebensdauer LA der Ar- beitsmaschine nehmen und diese Lebensdauer LA seinen individuellen Bedürfnissen anpassen. Das Verfahren 200 kann während des Betriebs der Arbeitsmaschine wie- derholt ablaufen. In anderen Worten kann bei geändertem Bedarf die Lebensdauer LA für die Arbeitsmaschine über die Temperaturgrenzen TG1 , TG2, TGS vom Nutzer 10 neu angepasst werden. Die hier dargestellten Beispiele sind nur beispielhaft gewählt. Beispielsweise können mehr als drei Betriebsklassen hinterlegt sein. Beispielsweise kann der Zusammen- hang zwischen der Lebensdauer des Elektromotors und der Lebensdauer der Ar- beitsmaschine von weiteren Faktoren abhängen, so dass die Lebensdauer des Elekt- romotors und die Lebensdauer der Arbeitsmaschine nicht gleichgesetzt werden.

Bezuqszeichen

1 Arbeitsmaschine elektrisches Antriebssystem

Batterie

Getriebe

Elektromotor

Steuereinrichtung

7 Speichereinrichtung

8 Mensch-Maschine-Schnittstelle

9 Temperatursensor

10 Nutzer

100 Verfahren

110 erster Schritt

120 zweiter Schritt

130 dritter Schritt

200 Verfahren

210 erster Schritt

220 zweiter Schritt

230 dritter Schritt

240 vierter Schritt

B1 erste Betriebsklasse

B2 zweite Betriebsklasse

BS Standardbetriebsklasse

L1 erste Lebensdauer

L2 zweite Lebensdauer

LA Lebensdauer für Arbeitsmaschine

LS Standardlebensdauer

TG1 erste Temperaturgrenze

TG2 zweite Temperaturgrenze

TGS Standardtemperaturgrenze