CN107430043A - 用于探测在车辆中的车轮不平衡的方法 - Google Patents
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Abstract
在用于探测在车辆中的车轮不平衡的方法中，在该车辆的速度范围上传感式地获取行驶状态量变化过程，执行频率分析并且从起振中推断出车轮不平衡。
Description
本发明涉及一种用于探测在车辆中的车轮不平衡的方法。
背景技术
例如由于磨损的或者损坏的轮胎而产生的、在车辆中的车轮不平衡，在较高的速度范围中导致震动，所述震动损害车辆安全性和行驶舒适性。从长远来看，车轮不平衡能够导致在车轮悬架处或者转向机构处的间接损伤。
发明内容
本发明所基于的任务在于，利用简单的措施探测在车辆中的车轮不平衡。
这个任务根据本发明利用权利要求1的特征得到解决。从属权利要求给出适宜的改型方案。
用于探测车轮不平衡的方法在车辆中，尤其是在马达驱动的车辆中，优选在机动车、载重汽车或者摩托车中被使用。借助于根据本发明的方法，能够在传感式地探测的、在所述车辆中的行驶状态量的基础上获取车轮不平衡。因此，仅仅获取至少一个行驶状态量就足够了，对所述行驶状态量进行分析，从所述分析中能够识别可能的不平衡。
这种做法具有以下优点：能够使用安装在所述车辆中的传感机构的信号，并且用于识别该不平衡的附加的传感器不是必需的。
获取该车轮不平衡的前提是，在该车辆的被定义的速度范围上传感式地探测被观察的行驶状态量。不应该只在该车辆的速度恒定的过程中观察所述行驶状态量，更确切地说必需的是，所述车辆在最小速度范围中运动，所述最小速度范围例如在0与速度上限值之间。所述速度上限值是指下述最小速度：为了在评估传感式地获取的行驶状态量时能够以足够的精度识别车轮不平衡，所述车辆必须达到的最小速度。通过所述速度临界值确保的是，所述行驶状态量覆盖具有特征的速度范围，所述速度范围也包括在所述车辆中的可能的谐振频率。
被执行用于探测所述车轮不平衡的研究建立在对所述行驶状态量进行速度相关的频率分析的基础上。在所述速度相关的频率分析中能够识别起振，从所述起振中能够推断出车轮不平衡。在此适宜的是，为所述起振预先给出临界值，在达到该临界值时存在显著的车轮不平衡，与此相反，低于所述临界值时不存在车轮不平衡或者所述车轮不平衡仍在公差范围中运动。
原则上，纵向-、横向-或者垂向动力学的每个状态量、尤其是速度-和加速度量都能够被考虑作为行驶状态量。为了在起振足够高的情况下能够推断出车轮不平衡，经由所述频率分析评估准确地一个行驶状态量就足够了。
被观察的行驶状态量尤其能够经由安装在所述车辆中的标准传感机构被获取。例如，经由在所述车辆中的电子稳定程序（ESP）的传感机构能够探测用于纵向-、横向-或者垂向动力学的行驶状态量。在此，所述行驶状态量优选是该车辆的至少一个车轮的车轮转速。
在通常情况下，如果在所述车轮中不存在不平衡或者所述不平衡只具有小的数值，则该行驶状态量的变化过程——在被观察的速度范围上——在所述频率分析中不具有或者只具有比较小的起振。如果所述起振低于临界值，则能够推断出不存在或者只存在微小的不平衡。与此相反，如果所述起振达到所述临界值，则存在显著的不平衡。在这种情况下，有利地产生报警信号，所述报警信号能够以声学、光学和/或触觉的方式被呈现给在所述车辆中的驾驶员，和/或能够通过无线电被向外传输。
在上述最后一种情况下，所述报警信号通过无线电被从所述车辆发送到外部的接收点上，所述接收点位于该车辆之外并且在所述接收点中进行该报警信号的进一步处理。所述接收点例如是修理车间，在所述修理车间中所述报警信号例如能够被用于联系车辆所有者并且用于计划车间停留时间。此外，车辆制造商或者车队经理也能够被考虑作为接收点。
该报警信号从所述车辆向外到所述接收点的传输要么经由固定地安装在所述车辆中的通信装置进行，和/或经由外部的设备、例如智能手机进行，所述智能手机能够或者有线地或者无线地例如通过蓝牙连接在所述车辆中，并且与在所述车辆中的调节-或者控制设备通信。在这个调节-或者控制设备中适宜地进行用于探测所述车轮不平衡的方法。所述调节-或者控制设备例如是配属于所述电子稳定程序的调节-或者控制设备。
但是，与车辆辅助系统或者车辆机组无关的调节-或者控制设备也能够被考虑。在任何情况下，所述调节-或者控制设备与安装在所述车辆中的传感机构通信，从该传感机构的传感器信号中能够经由所述频率分析确定所述车轮不平衡。如果没有连接外部的设备例如智能手机，则安装在所述车辆中的通信装置与所述调节-或者控制设备通信。
原则上足够的是，借助探测的所述一行驶状态量的变化过程获取在该车辆的车轮中的车轮不平衡。根据一种实施变型方案设置，借助至少两个不同的行驶状态量的变化过程、例如借助所述车轮转速变化过程和借助加速度量获取所述车轮不平衡。考虑至少一个另外的行驶状态量提高了可靠地探测不平衡的误差安全性和概率。
原则上，借助于所述方法能够确定在该车辆的每个单个的车轮处的车轮不平衡。为此，有利地研究在每个相关的车轮处的车轮转速。
优选在该车辆行驶的过程中，在调节-或者控制设备中执行所述方法。如果识别出不平衡，则接着生成的报警信号也能够被储存并且在稍后的行驶时能够重新被呈现和/或被传输到外部的接收点处。
从其它权利要求、附图说明和附图中得出其它优点和适宜的实施。附图示出：
图1 具有车辆车轮的车辆的简单的替代模型的示意性视图，所述车辆车轮具有车轮不平衡，
图2 具有该车辆车轮的车轮转速变化过程的、速度相关的频率分析和具有在起振的范围中的不同高度的车轮不平衡的图，
图3 用于执行用于探测车轮不平衡和用于将报警信号传输到外部的接收点上的方法的框图。
在图1中示出的、用于车辆1的替代系统包括车辆结构2、弹簧-/阻尼系统3以及车轮4，所述车轮经由所述弹簧-/阻尼系统3与所述结构2耦接。所述车轮4具有不平衡5，所述不平衡象征性地被登记为在所述车轮4中的圆。既考虑静态的也考虑动态的不平衡。所述不平衡5能够以缺失的或者附加的质量块的形式被构造或者是由该车轮的持久的变形所导致的。
所述车辆1具有传感机构，所述传感机构具有用于获取该车轮4的车轮转速的车轮转速传感器6。所述传感机构属于例如在所述车辆中的电子稳定程序（ESP），并且能够除了包括所述车轮转速传感器6之外还包括用于获取该车辆的纵向-、横向-或者垂向动力学的另外的传感器。但是，所述传感机构也能够与电子稳定程序无关地被实施。有利地，该车辆的每个车轮4均配属有车轮转速传感器6。
在图2中示出了具有不同的车轮转速变化过程的频率分析的图。沿着X轴示出了以转/秒为单位的、在0与最大速度值之间的车轮转速ω的变化过程。在所述车辆驶过速度范围直至至少一个速度临界值ωL并且在此期间连续地记下所述车轮转速之后，执行所述频率分析。如此选择所述速度临界值ωL，使得在所述车辆车轮中的谐振频率被超过，从而使得被记下的转速变化过程也覆盖具有谐振频率的范围。
在根据图2的图中在该谐振频率的范围中总共登记了四个具有不同高度的起振的车轮转速变化过程。沿着Y轴示出了能量含量E或者替代地示出了振幅。如果车轮转速变化过程的起振（在所述频率分析中被示出）超过配属的临界值EL，则必须以在所述车轮中的显著的不平衡为出发点。在所示出的例子中在两个较高的车轮转速变化过程中是这种情况；与此相反，两个较低的车轮转速变化过程在其起振的范围中也未达到所述临界值EL。
考虑该临界值EL确保了，只将显著的起振看作是不平衡。与此相反，如果所述变化过程低于所述临界值EL，则要么以没有不平衡为前提，要么以能接受的、不损害行驶舒适性和行驶安全的不平衡为前提。
在根据图3的框图中示出了用于探测在所述车辆中的车轮不平衡的方法过程。在所述车辆中安装有传感机构7，所述传感机构包括大量不同的传感器7a到7f，利用所述传感器能够探测行驶状态量，除其他外是所述车轮转速和车辆加速度，但是除此之外还能够探测在所述车辆中的别的参数，例如温度、车载网络电压等等。例如，每个车辆车轮均配属有转速传感器7c，利用所述转速传感器能够持久地获取相关车轮的转速变化过程。
来自于所述传感器的信号能够被馈送到在所述车辆中的不同单元和系统8，除其他外是电子稳定程序的调节-或者控制设备8c。被获取的信号能够在所述调节-或者控制设备中被评估，并且为了探测车轮不平衡能够对所述被获取的信号进行根据图2的频率分析。如果所述评估表明存在车轮不平衡，则产生报警信号，所述报警信号能够在所述车辆中的通信装置9中被呈现、尤其是以声学、光学或者触觉的方式被呈现。
附加地或者替代地，所述报警信号能够通过无线电被传输到外部的接收点、例如修理车间。所述传输或者直接经由所述通信装置9、或者经由外部的设备10例如智能手机进行，所述智能手机与所述通信装置9连接或者无线地与这个通信装置通信。
Claims (11)
1.用于探测在车辆（1）中的车轮不平衡（5）的方法，在所述方法中，传感式地获取在所述车辆（1）的速度范围上的行驶状态量，执行所述行驶状态量的变化过程的频率分析，并且从起振中推断出车轮不平衡（5）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，传感式地获取至少一个车轮（4）的车轮转速变化过程作为行驶状态量，并且经由所述频率分析评估所述车轮转速变化过程。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从在所述车辆（1）中的电子稳定程序（ESP）的传感机构（7）中获取所述车轮转速变化过程。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，对于所述起振超过临界值的情况，产生报警信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述车辆（1）中呈现所述报警信号。
6.根据权利要求4或者5所述的方法，其特征在于，所述报警信号通过无线电被从所述车辆（1）传输到在所述车辆（1）之外的接收点、例如修理车间。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述报警信号经由连接在所述车辆（1）中的外部设备、例如智能手机（10）传输到所述接收点。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，评估至少一个另外的传感器的信号、例如车辆加速度，用于获取所述不平衡（5）。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，只对于所述车辆速度达到速度临界值的情况执行所述频率分析。
10.用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法的调节-或者控制设备。
11.具有根据权利要求10所述的调节-或者控制设备和至少一个车轮转速传感器（6）的车辆。
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