Vorrichtung und Verfahren zur Regelung von Vortriebskräften bei Fahrzeugen

Die Erhöhung der Motorleistung an modernen Arbeitsmaschinen mit hohem Vortriebskraftbedarf verstärkt das Problem, die Zugleistung bei hohem Wirkungsgrad auf den Boden zu übertragen. Die aktuellen Zugmaschinen stoßen an die Grenzen der Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit. In Zukunft werden sich kleine autonome Arbeitsmodule ohne Ankopplung an eine Zugmaschine durchsetzen. Diese werden intelligente Regelungskonzepte für Fahr- und Werkzeugantriebe benötigen.

Der vorgeschlagene Ansatz ermöglicht es, einen optimalen Betriebszustand (z. B. Antriebsleistung oder Fahrgeschwindigkeit oder Schlupf) an einem autonomen Arbeitsmodul sowie optimale Bahnverfolgung durch Echtzeitparameteridentifikation und Antriebsregelung einzustellen. Dadurch können der Wirkungsgrad und die Produktivität ( ~ Leistung) je nach Bedienerwunsch bilanziert werden.

Die Regelung kann an angetriebenen Arbeitsorganen erfolgen, was neue Potentiale zur Verbesserung der Energieeffizienz eröffnet. Die Informationen über die identifizierten Zustände können auch in verschiedenen Überwachungssystemen eingesetzt werden. In bestimmten Anwendungen erreicht das neue Verfahren eine Verbesserung der Energieeffizienz und Produktivität bis zu 50%.

Abb. 1: Konzept eines autonomen Arbeitsmoduls mit intelligenter Regelung

Folgende Anwendungen werden gesehen:

• Geräte mit aktiven Arbeitsorganen
• Landwirtschaftliche Roboter
• Autonome Maschinen der Bautechnik
• Autonome Maschinen mit hohem Vortriebskraftbedarf Kommunaltechnik

Die Vorteile des Verfahrens sind:

• Kompensation von Störgrößen am Fahr- und Werkzeugantrieb
• Ermittlung von Maschinen-Performance-Kennlinien aus einem Arbeitspunkt anhand wissensbasierter Modelle oder Regression
• Bestimmung eines optimalen Betriebszustandes
• Möglichkeit der Bilanzierung zwischen maximaler Energieeffizienz und maximaler Triebkraft (am Traktor ~ Produktivität) nach Bedienerwunsch
• Dynamische Adaptation der Regelung nach Fahrbedingungen
• Effektive Bahnverfolgung anhand Störgrößenkompensation

Die theoretische Entwicklung und Simulation der Erfindung ist abgeschlossen und es existieren technische Lösungen für angetriebene Werkzeuge sowie Roboter, worauf die Regelung getestet werden kann.

Zur Weiterentwicklung des Verfahrens suchen wir ein Industrieunternehmen, das bereit ist, sich an der Entwicklung der Erfindung zu beteiligen oder an einer Applikation der Technologie interessiert ist.

Weiterführende Informationen erhalten Sie von:

GWT-TUD GmbH Sächsische Patentverwertungsagentur Blasewitzer Straße 43 01307 Dresden | Germany	Sven Wuschansky Tel.: +49 351 25933 126 Fax.: +49 351 25933 111 Email: [email protected]

Hochschulen, Forschungseinrichtungen, Wissenschaftler und Unternehmen, die sich für das Leistungsangebot der SPVA und der GWT interessieren, können sich unter www.spva.de und www.gwtonline.de darüber informieren.

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