CN110023646A - 用于对车辆扭振减振器进行状态确定的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对车辆的扭振减振器进行状态监控的方法，其中，通过检测固体声波来探测状态。在简单且廉价地导致快速结果的用于进行状态监控的方法中，结合车辆行驶运行期间采集到的固体声噪音图像依赖于运行点地分析固体声波。

Description

用于对车辆扭振减振器进行状态确定的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对车辆扭振减振器进行状态确定的方法，其中，通过检测固体声波来探测磨损。
背景技术
为了实现在车辆中的燃油消耗和二氧化碳排放方面的目标，汽车生产商意图缩减尺寸和降速。在此，应用具有较少气缸的更小的发动机，这些发动机通过提高平均压力来补偿缺失的工作容积并且大多也在更低的发动机转速下运行。然而，这些更小的发动机的这种提高燃烧室压力和基于降低的发动机转速所引起的较少点火频率却导致曲轴传动机构中的振动更加强烈。因此使用扭振减振器，其补偿了这种转动不均匀性，并且使曲轴的振动不受皮带传动机构和辅助机组的影响。在从动侧，在发动机与变速器之间应用了这种扭振减振器。这种扭振减振器的失效可能在紧急情况下导致严重的发动机损坏。这些扭振减振器尤其在采用弹性体情况下承受缓慢滋长的磨损，然而这种磨损只能在拆除的状态下相应成本高昂地在车间进行检查。
由DE 10 2009 059 136A1公知一种用于监控机动车内的至少一个受强机械负载的构件的装置，其中，在该受强机械负载的构件上布置有用于检测固体声波和/或横向的声波的传感器，其与用于评估由传感器所接收到的信号的评估单元相连。借助该装置例如可以在损伤方面监控底盘悬挂、托架或挡风玻璃。
DE 2004 058 682A1公开了一种用于监控和控制内燃机的方法，借助该方法使得监控燃油喷射设施的和内燃机的正常的功能和磨损状态成为可能。在该方法中设置的是，在柴油内燃机中，在惯性滑行中检测内燃机的固体声，并且将固体声传感器的信号与边界值进行比较，其中，当固体声传感器的信号超过或低于边界值时，则输出故障信号，当没有燃油喷入到燃烧室中并且因而在燃烧室内也没有发生燃烧时，则借助内燃机的惯性滑行中的固体声来进行磨损测量成为可能。
发明内容
本发明任务在于说明一种用于对车辆的扭振减振器进行状态确定的方法，其中，可以廉价且快速地推断扭振减振器的磨损情况。
根据本发明，该任务通过如下方式解决，即，结合车辆行驶运行期间采集到的固体声噪音图像依赖于运行点地评估固体声波。在此利用了扭振减振器的特性，即，不同的扭振减振器磨损效果在车辆的不同运行点的情况下招致不同的故障图像。因而，可以结合固体声噪音图像在车辆行驶期间可靠区别扭振减振器故障。
有利地，为了进行对扭振减振器的状态确定，对与扭振减振器间隔开地定位的传感器的固体声噪音图像进行评估。这具有的优点是，当相应的传感器不直接紧固在扭振减振器上，而是仅仅与该扭振减振器处于作用连接时，也总是可以实现充分的评估。这允许依赖于结构空间地布置传感器，由此使扭振减振器本身不需要传感器结构空间。
在一种设计方案中，对本身存在于车辆内的声学传感器的固体声噪音图像进行评估。因为通常的是，在内燃机区域内的声学传感器被布置成用于评估许多信号，所以可以结合对这种本身存在的声学传感器的固体声噪音图像的评估来可靠推断扭振减振器的状态。
在一种变型方案中，将布置在汽油发动机上的爆震传感器用作本身存在于车辆内的传感器。这种爆震传感器不仅提供关于内燃机的点火特征的信号，而且同时还在车辆不同运行点下提供了关于扭振减振器的状态的结论，该扭振减振器例如布置在皮带传动机构与汽油发动机或汽油发动机与变速器之间。
在一种替选方案中，将柴油发动机的喷油量确定传感器用作本身存在于车辆内的传感器。为此，这种喷油量确定传感器的固体声噪音图像可以评估出是否在扭振减振器上存在磨损。
在一种改进方案中，依赖于车辆运行点来选择固体声噪音图像的评估方法。通过该途径可以特别简单地通过适当的评估方法来识别各个经分类的故障。
在一种实施方式中，作为评估方法，在给定的频率下评估传感器的传感器信号的振幅。借助该评估方法可以特别简单地探测扭振减振器的确定的故障图像。
在一种替选方案中，将频率调制分析或边带分析用作分析方法。这些分析方法能够实现清楚识别扭振减振器的另外的故障图像。
有利地，当待评估的参数超过参数阈值，则推断出扭振减振器的磨损状态。由此在考虑故障时忽略了参数的自然波动，从而实际上仅在与阈值存在真正的偏差时推断出相应的故障进而是扭振减振器的存在的磨损。
在一种替选方案中，参数阈值由滑动平均来持续匹配。这就可以实现用于故障识别的自适应的探测阈限。
在另外的设计方案中，用于对扭振减振器进行状态确定的评估方法被整合到已有的发动机传感装置评估方法中。因而，所述的评估方法具有的优点是，无需自己的传感器，而是通过附加的评估方法分析由相应的传感器提供的固体声噪音图像。该附加的评估方法在此是那些已有的发动机传感装置评估方法的组成部分，这是一种特别廉价的途径。
附图说明
本发明允许大量的实施方式。其中之一应结合附图中所示图形进行详细阐述。
其中：
图1示出根据本发明的方法的第一实施例；
图2示出根据本发明的方法的第二实施例。
具体实施方式
图1是根据本发明的方法的第一实施例，其中，结合声学的固体声探测来识别扭振减振器的不足的功能性。在此，对由安装在发动机上的固体声传感器发出的声学的固体声噪音图像进行评估，其中，经一定数量的不同的测量示出了声学振幅。在振幅为0.2的情况下，作为阈值S绘出了声学振幅的标准偏差。位于该标准偏差之下的测量结果意味着，被测的构件是正常的。其声学振幅超过了该作为标准偏差的阈值S的构件从由公差所造成的锐度中突显出来。因此，获知了在声学振幅约为0.46下的测量点A，与此同时检测到了在声学振幅为0.82下的第二测量点B。测量结果A涉及扭振减振器的工作面内的被撕裂的橡胶，而测量结果B显示的是，扭振减振器内缺少滚子。
这种评估是可行的，这是因为在车辆不同运行点的情况下出现了扭振减振器的确定的损伤。因而，可以在车辆行驶期间根据爆震传感器的固体声噪音图像识别相应的故障。该评估尤其是能够在发动机转速较低情况下，有利地是在空转时，识别缓冲器或扭振减振器的橡胶是否损伤。橡胶可能在此时变脆或完全失效。在车辆部分负荷情况下，例如启动时，那时出现转速上升，能够从固体声噪音图像特别简单地探测到扭振减振器的滚子是否缺失。被卡住的质量(如图1所示)尤其有利地可以在车辆满负荷时被获知。
依赖于车辆的运行点地也选择相应的评估措施。因此，例如可以如已述地在确定的频率下评估振幅。在其他的运行点中，考虑使用诸如频率调制、频率包络或边带分析的评估方法。在此，评估方法并不仅仅局限于本章节内所述方法。
图2示出了根据本发明方法的评估方法，其中，示出了关于时间的固体声传感器的输出信号。曲线IO在此仅示出细微波动，因而推断出正常的构件。曲线NIO基于缺少止挡元件而示出损坏的构件，尤其是因为以一定周期性出现电平超高而如此。这些电平超高示出了较大的扭转振动振幅并且由于损坏的扭振减振器造成。
利用本解决方案可以借助声学传感器评估扭振减振器的磨损状态。在此，在车辆的给定的运行点下获知扭振减振器的故障图像，其中，针对每次故障识别都应用至少一个给定的评估方法。故障监控可以简单地在车辆行驶运行期间执行并且替代了在车间内目检。因而这导致非常快速和廉价地识别扭振减振器的存在的磨损现象。

Claims (10)

1.用于对车辆的扭振减振器进行状态确定的方法，其中，通过检测固体声波来探测状态，其特征在于，结合车辆行驶运行期间采集到的固体声噪音图像依赖于运行点地评估所述固体声波。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了对所述扭振减振器进行状态确定，对与所述扭振减振器间隔开地定位的传感器的固体声噪音图像进行评估。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对本身存在于车辆内的声学传感器的固体声噪音图像进行评估。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将布置在汽油发动机上的爆震传感器用作本身存在于车辆内的传感器。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将柴油发动机的喷油量确定传感器用作本身存在于车辆内的传感器。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，依赖于车辆运行点来确定固体声噪音图像的评估方法。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，作为评估方法，在给定的频率下评估传感器的传感器信号的振幅。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将频率调制分析或边带分析用作评估方法。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，当待评估的参数超过参数阈值时，则推断出所述扭振减振器的磨损状态。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，将用于对扭振减振器进行状态确定的评估方法整合到已有发动机传感装置评估方法中。
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