WO2019166138A1 - Capture apparatus and method for detecting loose wheel fastening means of a wheel - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a detection device for detecting loose
- Propulsion equipped vehicle with a control unit that performs a torque control of the electric drive machine, wherein the torque control includes a rotor position angle information and / or electrical frequency information of the prime mover. Furthermore, the torque control includes a rotor position angle information and / or electrical frequency information of the prime mover. Furthermore, the torque control includes a rotor position angle information and / or electrical frequency information of the prime mover.
- Wheel attachment means of a wheel of the vehicle are provided.
- Rotor position angle or the electrical frequency various sensors are known. For example, there are digital angle encoders, resolvers and sensors based on an eddy current effect. It is known to evaluate wheel speed information of an electric stability program (ESP) in vehicles provided with electric drive trains in order to detect released wheel fastening means of the vehicles. This known approach is not always promising in practice, since a low
- an evaluation unit is used according to the invention, which displays the rotor position angle information and / or the frequency information with regard to characteristic, loose wheel fastening means
- Frequency information has very good quality and high resolution, so that loose wheel fasteners are detected with high security. Furthermore, for other purposes already existing data, namely the
- Machine control of the electric drive machine results, on the one hand, from the high demands on the torque control and, on the other hand, from the number of pole pairs of the respective electrical machine used, which may be a permanent-magnet synchronous machine, an electrically excited synchronous machine or an asynchronous machine.
- the rotor position angle information is processed according to the invention and the electrical frequency in the asynchronous machines.
- an electrical variable is divided by the number of pole pairs to determine the mechanical error, namely the loose wheel attachment means, whereby the quality of
- the signal of the machine control namely the rotor position angle information and / or the electrical
- Frequency information used to detect loose wheel fasteners such as loose wheel nuts. Are these fasteners not secure attracted, so there is minimal movement of the rim of the wheel on the axis. Although this loose connection often causes noise in practice, especially when braking or accelerating, these are often not recognized or perceived by the average driver.
- Frequency information affects. In particular, picks and / or small ones occur
- the evaluation unit detects these signal changes, which are detected as characteristic signal changes of a released wheel attachment means. In this case, it is possible to proceed in such a way that the respective recognition of the changed signal is counted and when the driver reaches a certain number, the result "loose wheel nuts" is signaled.
- an accelerator pedal position In order to increase the evaluation reliability of the evaluation unit, it may be provided that an accelerator pedal position, a brake pedal position, a
- Accelerator pedal position change and / or a brake pedal position change of the vehicle is taken into account / be. Especially during acceleration and braking processes, the signal changes mentioned with high
- Acceleration processes combined with signal changes this is a relatively robust basis to conclude loose wheel fasteners.
- the acceleration or braking processes are dependent on the mentioned accelerator pedal position, brake pedal position, accelerator pedal position change and / or brake pedal position change. In particular, it is possible to carry out a detailed evaluation of a signal change only in the case of a large change in acceleration.
- This can be a diagnostic signal, which leads to a movement of the loose rim on the axis. Accordingly, it is preferably possible that the evaluation unit controls the control unit in such a way that a torque change of
- Torque control occurs, which is the aforementioned movement of the loose rim Relative to the axis triggers.
- this may be a sudden change, preferably in a small area, or a vibration.
- two basic procedures are conceivable. It is possible that mentioned
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Abstract
The invention relates to a capture apparatus for detecting loose wheel fastening means of a wheel of a vehicle equipped with an electrical drive machine, having a control unit which controls the torque of the electrical drive machine, wherein the torque control comprises an item of rotor position angle information and/or an item of electrical frequency information relating to the drive machine. An evaluation unit is provided and evaluates the rotor position angle information and/or the frequency information with respect to characteristic signal changes indicating loose wheel fastening means. The invention also relates to a corresponding method.
Description
Erfassungsvorrichtung sowie Verfahren zur Detektion loser Detection device and method for detecting loose
Radbefestigungsmittel eines Rades Wheel attachment means of a wheel
Die Erfindung betrifft eine Erfassungsvorrichtung zur Detektion loser The invention relates to a detection device for detecting loose
Radbefestigungsmittel eines Rades eines mit einer elektrischen Wheel attachment means of a wheel with an electric
Antriebsmaschine ausgestatteten Fahrzeugs, mit einer Regeleinheit, die eine Drehmomentregelung der elektrischen Antriebsmaschine vornimmt, wobei die Drehmomentregelung eine Rotorlagewinkelinformation und/oder eine elektrische Frequenzinformation der Antriebsmaschine beinhaltet. Ferner betrifft die Propulsion equipped vehicle, with a control unit that performs a torque control of the electric drive machine, wherein the torque control includes a rotor position angle information and / or electrical frequency information of the prime mover. Furthermore, the
Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur Detektion loser Invention a corresponding method for detecting loose
Radbefestigungsmittel eines Rades des Fahrzeugs. Wheel attachment means of a wheel of the vehicle.
Stand der Technik State of the art
Zur Regelung von permanenterregten Synchronmaschinen oder elektrisch erregten Synchronmaschinen, wie sie in Hybrid- und Elektrofahrzeugen zu deren Antrieb eingesetzt werden, ist die Erfassung des Rotorlagewinkels erforderlich. Zur Regelung von Asynchronmaschinen, mit denen ebenfalls derartige For the control of permanent-magnet synchronous machines or electrically excited synchronous machines, as used in hybrid and electric vehicles for their drive, the detection of the rotor position angle is required. For the regulation of asynchronous machines, with which also such
Fahrzeuge angetrieben werden können, ist die Kenntnis der elektrischen Frequenz des elektrischen Antriebs notwendig. Zur Ermittlung des Vehicles can be driven, the knowledge of the electrical frequency of the electric drive is necessary. To determine the
Rotorlagewinkels oder der elektrischen Frequenz sind verschiedene Sensoren bekannt. Beispielsweise gibt es hierfür digitale Winkelgeber, Resolver sowie auf Basis eines Wirbelstrom- Effekts arbeitende Sensoren. Es ist bekannt, eine Raddrehzahlinformation eines elektrischen Stabilitätsprogramms (ESP) bei mit elektrischen Antriebssträngen versehenen Fahrzeugen auszuwerten, um gelöste Radbefestigungsmittel der Fahrzeuge zu detektieren. Dieses bekannte Vorgehen ist in der Praxis nicht immer erfolgsversprechend, da eine geringe Rotor position angle or the electrical frequency, various sensors are known. For example, there are digital angle encoders, resolvers and sensors based on an eddy current effect. It is known to evaluate wheel speed information of an electric stability program (ESP) in vehicles provided with electric drive trains in order to detect released wheel fastening means of the vehicles. This known approach is not always promising in practice, since a low
Informationsgüte und Auflösung vorliegt.
Offenbarung der Erfindung Information quality and resolution is present. Disclosure of the invention
Bei der eingangs genannten Erfassungsvorrichtung beziehungsweise dem entsprechenden Verfahren wird erfindungsgemäß eine Auswerteeinheit verwendet, die die Rotorlagewinkelinformation und/oder die Frequenzinformation hinsichtlich charakteristischer, lose Radbefestigungsmittel anzeigender In the case of the detection device mentioned at the beginning or the corresponding method, an evaluation unit is used according to the invention, which displays the rotor position angle information and / or the frequency information with regard to characteristic, loose wheel fastening means
Signaländerungen auswertet. Das entsprechende Signal der Maschinenregelung, nämlich die Rotorlagewinkelinformation und/oder die elektrische Evaluates signal changes. The corresponding signal of the machine control, namely the rotor position angle information and / or the electrical
Frequenzinformation, besitzt sehr gute Güte und hohe Auflösung, sodass lose Radbefestigungsmittel mit hoher Sicherheit erkannt werden. Ferner werden für andere Zwecke bereits vorhandene Daten, nämlich die Frequency information, has very good quality and high resolution, so that loose wheel fasteners are detected with high security. Furthermore, for other purposes already existing data, namely the
Rotorlagewinkelinformation und/oder die Frequenzinformation erfindungsgemäß für den genannten weiteren Zweck genutzt, sodass keine zusätzlichen Rotor position angle information and / or the frequency information used according to the invention for the said further purpose, so that no additional
Hardwaremittel eingesetzt werden müssen. Löst sich ein Radbefestigungsmittel, so führt dies zu einer Signaländerung der Rotorlagewinkelinformation Hardware must be used. Solves a wheel attachment, this leads to a signal change of the rotor position angle information
beziehungsweise zu einer Signaländerung der elektrischen Frequenzinformation. Diese Signaländerungen werden von der Auswerteeinheit untersucht und für die Detektion verwendet. or to a signal change of the electrical frequency information. These signal changes are examined by the evaluation unit and used for the detection.
Die hohe Güte und gute Auflösung des entsprechenden Signals der The high quality and good resolution of the corresponding signal of
Maschinenregelung der elektrischen Antriebsmaschine resultiert zum einen aus den hohen Anforderungen an die Drehmomentregelung und zum anderen aus der Polpaarzahl der jeweiligen eingesetzten elektrischen Maschine, bei der es sich um eine permanenterregte Synchronmaschine, eine elektrisch erregte Synchronmaschine oder um eine Asynchronmaschine handeln kann. Bei den Synchronmaschinen wird erfindungsgemäß die Rotorlagewinkelinformation verarbeitet und bei den Asynchronmaschinen die elektrische Frequenz. Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehen wird zur Ermittlung des mechanischen Fehlers, nämlich des losen Radbefestigungsmittels, eine elektrische Größe durch die Polpaarzahl geteilt, wodurch die Güte der Machine control of the electric drive machine results, on the one hand, from the high demands on the torque control and, on the other hand, from the number of pole pairs of the respective electrical machine used, which may be a permanent-magnet synchronous machine, an electrically excited synchronous machine or an asynchronous machine. In the synchronous machines, the rotor position angle information is processed according to the invention and the electrical frequency in the asynchronous machines. In the procedure known from the prior art, an electrical variable is divided by the number of pole pairs to determine the mechanical error, namely the loose wheel attachment means, whereby the quality of
Auswertung stark eingeschränkt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Vorgehen tritt dieses Problem nicht auf. Evaluation is severely restricted. In the procedure according to the invention, this problem does not occur.
Bei dem erfindungsgemäßen Vorgehen wird das Signal der Maschinenregelung, nämlich die Rotorlagewinkelinformation und/oder die elektrische In the procedure according to the invention, the signal of the machine control, namely the rotor position angle information and / or the electrical
Frequenzinformation, verwendet, um lose Radbefestigungsmittel, beispielsweise lose Radmuttern zu detektieren. Sind diese Befestigungsmittel nicht fest
angezogen, so kommt es zu minimalen Bewegungen der Felge des Rades auf der Achse. Diese lose Verbindung verursacht in der Praxis zwar oft Geräusche, insbesondere beim Bremsen oder Beschleunigen, jedoch werden diese vom durchschnittlichen Fahrer oft nicht erkannt oder wahrgenommen. Frequency information used to detect loose wheel fasteners, such as loose wheel nuts. Are these fasteners not secure attracted, so there is minimal movement of the rim of the wheel on the axis. Although this loose connection often causes noise in practice, especially when braking or accelerating, these are often not recognized or perceived by the average driver.
Die erwähnten Bewegungen der Felge relativ zur Achse führen zu kleinsten Schwingungen auf dem Antriebsstrang des Fahrzeugs. Vor allem beim Bremsen oder Beschleunigen kann es jeweils einen„Ruck“ geben, der sich direkt auf die Rotorlagewinkelinformation beziehungsweise die elektrische The aforementioned movements of the rim relative to the axis lead to the smallest vibrations on the drive train of the vehicle. Especially when braking or accelerating, there may be a "jolt" that is directly related to the rotor position angle information or the electrical
Frequenzinformation auswirkt. Insbesondere treten Picks und/oder kleine Frequency information affects. In particular, picks and / or small ones occur
Schwingungen des jeweiligen Signals auf. Die Auswerteeinheit erkennt diese Signaländerungen, die als charakteristische Signaländerungen eines gelösten Radbefestigungsmittels erkannt werden. Dabei kann derart vorgegangen werden, dass die jeweilige Erkennung des veränderten Signals gezählt wird und bei Erreichen einer bestimmten Anzahl dem Fahrer das Ergebnis„lose Radmuttern“ signalisiert wird. Vibrations of the respective signal. The evaluation unit detects these signal changes, which are detected as characteristic signal changes of a released wheel attachment means. In this case, it is possible to proceed in such a way that the respective recognition of the changed signal is counted and when the driver reaches a certain number, the result "loose wheel nuts" is signaled.
Um die Auswertesicherheit der Auswerteeinheit zu erhöhen, kann vorgesehen sein, dass eine Gaspedalstellung, eine Bremspedalstellung, eine In order to increase the evaluation reliability of the evaluation unit, it may be provided that an accelerator pedal position, a brake pedal position, a
Gaspedalstellungsänderung und/oder eine Bremspedalstellungsänderung des Fahrzeugs mit berücksichtigt wird/werden. Gerade bei Beschleunigungs- und Bremsvorgängen treten die genannten Signaländerungen mit hoher Accelerator pedal position change and / or a brake pedal position change of the vehicle is taken into account / be. Especially during acceleration and braking processes, the signal changes mentioned with high
Wahrscheinlichkeit auf. Fallen also Brems- beziehungsweise Probability up. Fall so brake or
Beschleunigungsvorgänge mit Signaländerungen zusammen, so ist dies eine relativ robuste Grundlage, auf lose Radbefestigungsmittel zu schließen. Die Beschleunigungs- beziehungsweise Bremsvorgänge sind von der erwähnten Gaspedalstellung, Bremspedalstellung, Gaspedalstellungsänderung und/oder Bremspedalstellungsänderung abhängig. Es ist insbesondere möglich, nur im Falle einer großen Beschleunigungsänderung eine detaillierte Auswertung einer Signaländerung vorzunehmen. Acceleration processes combined with signal changes, this is a relatively robust basis to conclude loose wheel fasteners. The acceleration or braking processes are dependent on the mentioned accelerator pedal position, brake pedal position, accelerator pedal position change and / or brake pedal position change. In particular, it is possible to carry out a detailed evaluation of a signal change only in the case of a large change in acceleration.
Es besteht ferner die Möglichkeit, ein Diagnosesignal auf die There is also the possibility of a diagnostic signal on the
Drehmomentregelung aufzuprägen, um eine Robustheitssteigerung der To impose torque control to increase the robustness of the
Detektion loser Radbefestigungsmittel vorzunehmen. Dabei kann es sich um ein Diagnosesignal handeln, das zu einer Bewegung der losen Felge auf der Achse führt. Dementsprechend ist es bevorzugt möglich, dass die Auswerteeinheit die Regeleinheit derart ansteuert, dass eine Drehmomentänderung der Detection of loose wheel fasteners make. This can be a diagnostic signal, which leads to a movement of the loose rim on the axis. Accordingly, it is preferably possible that the evaluation unit controls the control unit in such a way that a torque change of
Drehmomentregelung auftritt, welches die erwähnte Bewegung der losen Felge
relativ zur Achse auslöst. Insbesondere kann es sich dabei um eine sprunghafte Änderung, vorzugsweise in einem kleinen Bereich, oder um eine Schwingung handeln. Je nach gewünschter Sensitivität der Diagnosefunktion sind dabei zwei prinzipielle Vorgehensweisen denkbar. Es ist möglich, das erwähnte Torque control occurs, which is the aforementioned movement of the loose rim Relative to the axis triggers. In particular, this may be a sudden change, preferably in a small area, or a vibration. Depending on the desired sensitivity of the diagnostic function, two basic procedures are conceivable. It is possible that mentioned
Drehmoment-Diagnosesignal im normalen Fährbetrieb aufzuprägen. Dies sollte nach Möglichkeit vom Fahrer nicht wahrgenommen werden. Demzufolge sind nur kleine Amplituden des Diagnosesignals möglich. Lose Radmuttern werden daher nur mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit erkannt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass dem Fahrer ein spezieller Diagnosemodus im To apply a torque diagnostic signal in normal ferry mode. This should not be noticed by the driver if possible. As a result, only small amplitudes of the diagnostic signal are possible. Loose lug nuts are therefore recognized only with a certain probability. Another possibility is that the driver has a special diagnostic mode in the
Fehlerverdachtsfall bereitgestellt wird. Wird diese Diagnose ausgelöst, so wird der Fahrer den Diagnosevorgang wahrnehmen. Das aufgeprägte Diagnosesignal hat in einem solchen Falle entsprechend große Amplituden, wodurch eine sehr gute Erkennungsmöglichkeit loser Rad befestigungsmittel vorliegt. Error case is provided. If this diagnosis is triggered, the driver will perceive the diagnostic process. The impressed diagnostic signal has correspondingly large amplitudes in such a case, whereby a very good detection possibility loose wheel fastening means is present.
Aufgrund der Erfindung ist es mit äußerst geringem Aufwand möglich, lose Radbefestigungsmittel von Fahrzeugen zu erkennen, die mit einem Elektro- oder Hybridantrieb versehen sind. Hierzu wird die erfindungsgemäße Due to the invention, it is possible with extremely little effort to detect loose wheel fasteners of vehicles that are provided with an electric or hybrid drive. For this purpose, the inventive
Erfassungsvorrichtung eingesetzt beziehungsweise das entsprechende Detecting device used or the corresponding
Verfahren zur Detektion loser Rad befestigungsmittel durchgeführt.
Procedure for detecting loose wheel fasteners performed.
Claims
1. Erfassungsvorrichtung zur Detektion loser Radbefestigungsmittel eines 1. Detecting device for detecting loose wheel fasteners of a
Rades eines mit einer elektrischen Antriebsmaschine ausgestatteten Rades one equipped with an electric drive machine
Fahrzeugs, mit einer Regeleinheit, die eine Drehmomentregelung der elektrischen Antriebsmaschine vornimmt, wobei die Drehmomentregelung eine Rotorlagewinkelinformation und/oder eine elektrische Vehicle, with a control unit that performs a torque control of the electric drive machine, wherein the torque control, a rotor position angle information and / or an electrical
Frequenzinformation der Antriebsmaschine beinhaltet, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit, die die Rotorlagewinkelinformation und/oder die Frequenzinformation hinsichtlich charakteristischer, lose Frequency information of the engine includes, characterized by an evaluation that the rotor position angle information and / or the frequency information with respect to characteristic, loose
Radbefestigungsmittel anzeigender Signaländerungen auswertet. Radbefestigungsmittel evaluating signal changes evaluates.
2. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit eine Gaspedalstellung, eine Bremspedalstellung, eine Gaspedalstellungsänderung und/oder eine Bremspedalstellungsänderung des Fahrzeugs bei der Auswertung der Signaländerungen berücksichtigt. 2. Detection device according to claim 1, characterized in that the evaluation unit takes into account an accelerator pedal position, a brake pedal position, an accelerator pedal position change and / or a brake pedal position change of the vehicle in the evaluation of the signal changes.
3. Erfassungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere beim Auftreten bestimmter 3. Detection device according to one of the preceding claims, characterized in that in particular when certain
Signaländerungen die Auswerteeinheit die Regeleinheit derart ansteuert, dass eine Drehmomentänderung der Drehmomentregelung vorgenommen wird. Signal changes the evaluation unit controls the control unit such that a torque change of the torque control is made.
4. Verfahren zur Detektion loser Radbefestigungsmittel eines Rades eines mit einer elektrischen Antriebsmaschine ausgestatteten Fahrzeugs, wobei eine Regeleinheit eine Drehmomentregelung der elektrischen Antriebsmaschine vornimmt und die Drehmomentregelung eine Rotorlagewinkelinformation und/oder eine elektrische Frequenzinformation der Antriebsmaschine beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit die 4. A method for detecting loose wheel mounting means of a wheel of a vehicle equipped with an electric drive machine, wherein a control unit performs a torque control of the electric drive machine and the torque control includes rotor position angle information and / or electrical frequency information of the prime mover, characterized in that an evaluation unit
Rotorlagewinkelinformation und/oder die Frequenzinformation hinsichtlich charakteristischer, lose Radbefestigungsmittel anzeigender Rotor attitude angle information and / or the frequency information indicating characteristic, loose wheel attachment means
Signaländerungen auswertet. Evaluates signal changes.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die 5. The method according to claim 4, characterized in that the
Auswerteeinheit bei der Auswertung der Signaländerungen eine Evaluation unit in the evaluation of the signal changes a
Gaspedalstellung, eine Bremspedalstellung, eine Gaspedalstellungsänderung und/oder eine Bremspedalstellungsänderung des Fahrzeugs berücksichtigt.
Accelerator pedal position, a brake pedal position, an accelerator pedal position change and / or a brake pedal position change of the vehicle taken into account.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere beim Auftreten bestimmter 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in particular when certain
Signaländerungen die Auswerteeinheit die Regeleinheit derart ansteuert, dass eine Drehmomentänderung der Drehmomentregelung vorgenommen wird.
Signal changes the evaluation unit controls the control unit such that a torque change of the torque control is made.
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