DE10132032A1 - Achsfehlausrichtung- und Reifenverschleißanzeigevorrichtung - Google Patents

Achsfehlausrichtung- und Reifenverschleißanzeigevorrichtung

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DE10132032A1
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Christos Kyrtsos
Jane Huang
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Abstract

Ein Verfahren und System zum Bestimmen einer Achsfehlausrichtung und eines Reifenverschleißes eines Fahrzeugs überwacht Seiten- und Vertikalbeschleunigungswerte. Für jede Achse werden dann die Seiten- und Vertikalbeschleunigungsdaten genommen und diese in eine Gleichung eingesetzt. Aus den Daten für eine Achse geteilt durch die Daten einer anderen Achse wird ein Quotient berechnet. Wenn dieser Quotient gegen 1,0 geht, sind die Achsen zueinander besser ausgerichtet und es liegt voraussichtlich ein geringerer Reifenverschleiß vor. Wenn sich der Quotient von 1,0 entfernt, haben die Achsen eine größere Fehlausrichtung in Bezug aufeinander und es liegt voraussichtlich ein größerer Reifenverschleiß vor. Die Standardabweichungen der Vertikalbeschleunigungen werden auch in ein Verhältnis gesetzt und können dazu verwendet werden, vorherzusagen, wieviel Verschleiß die Reifen an einer Achse im Vergleich zu den Reifen an der anderen Achse erfahren. Eine Meß- oder Überwachungseinrichtung kann zur Überwachung der Werte verwendet werden, um die Fehlausrichtung zu bestimmen und den Reifenverschleiß vorherzusagen. Die Überwachungseinrichtung kann Ausrichte- und Reifenverschleißsignale an eine Anzeige senden, die die Achsfehlausrichtung und den Reifenverschleiß des Fahrzeugs anzeigt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Achsfehlausrich­ tung und eines Reifenverschleißes eines Fahrzeugs, indem Beschleunigungswerte an dem Fahrzeug überwacht werden.
Moderne Fahrzeuge haben mehrere, beabstandete Achsen, die jeweils an Rä­ dern angebracht sind. Manchmal geraten die Achsen in Fehlausrichtung zueinan­ der. Für einen gut funktionierenden Betrieb benötigen Fahrzeuge ausgerichtete Achsen. Wenn die Achsen schlecht ausgerichtet sind, zeigen die Räder nicht nach vorne, sondern stehen vielmehr unter einem Winkel relativ zur Fahrtrichtung. Schlecht ausgerichtete Achsen können zu einem vorzeitigen Reifenverschleiß führen und vermindern die Wirtschaftlichkeit des Fahrzeugs.
Die Einstellung der Achse und der Räder bedingt im allgemeinen ein Einstel­ len der Lenkachse, der vorderen Antriebsachse und der hinteren Antriebsachse, damit die Reifen die Straße bzw. den Untergrund unter einem richtigen Winkel berühren.
Gegenwärtig schätzt ein Arbeiter die Achs- und Radfehlausrichtung ab oder bestimmt diese, um zu ermitteln, ob und wieviel Achsausrichtungseinstellarbeit notwendig ist. Dies wird typischerweise am stillstehenden Fahrzeug gemacht, indem die Achsen einer optischen Kontrolle unterzogen werden. Wenn der Bedie­ ner des Fahrzeugs die Überprüfung der Achsposition nicht machen läßt, dann gibt es keine einfache Möglichkeit, die Fehlausrichtung zu erkennen.
Der Reifenverschleiß ist potentiell auch ein Problem. Bis heute wird der Rei­ fenverschleiß ebenfalls auf visuellem Wege bestimmt.
Obwohl die oben genannten Verfahren zur Bestimmung der Achsfehlausrich­ tung und des Reifenverschleißes über Jahre hinweg verwendet wurden, sind sie zeitraubend und manchmal ungenau.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In der offenbarten Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Bestimmen einer Achsfehlausrichtung eines Fahrzeugs und/oder zur Vorhersage des Reifenverschleißes das Überwachen von Werten, wie zum Beispiel Seitenbe­ schleunigungs- und Vertikalbeschleunigungswerten einer in Bewegung befindli­ chen Achse. Die Daten werden gespeichert und zur Vorhersage des Reifenver­ schleißes und zum Bestimmen der Achsfehlausrichtung verwendet.
Bei einer schlecht ausgerichteten Achse ergibt sich insbesondere eine auf die Räder dieser Achse aufgebrachte Seitenbeschleunigung, die ein Rad auf einer ordnungsgemäß ausgerichteten Achse nicht erfahren würde. Durch Überwachen dieser Beschleunigungen kann man eine Vorhersage darüber machen, wieviel Fehlausrichtung an einer bestimmten Achse vorliegt. Darüber hinaus können Ver­ tikalbeschleunigungswerte dazu beitragen, diese Bestimmung genauer zu machen. Die Seiten- und Vertikalbeschleunigungswerte können auch dafür verwendet wer­ den, den Betrag an Kraft zu bestimmen, den ein Reifen im Verhältnis zu anderen Reifen über der Zeit erfährt. Das heißt, wenn ein Reifen sich an einer Achse be­ findet, die eine größere Fehlausrichtung hat als eine andere Achse, dann läßt sich vorhersagen, daß der Reifen schneller verschleißt. Durch Abspeichern dieser In­ formation kann man für einen bestimmten Reifen eine Vorhersage über nicht ord­ nungsgemäßen Reifenverschleiß machen.
Darüber hinaus läßt sich gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung ein Reifenverschleiß in Bezug auf den Reifenverschleiß an einem anderen Reifen vorhersagen, wenn man die Vertikalbeschleunigung überwacht. Durch das Mit­ teilen eines normalen Reifenverschleißes und durch das Abwägen des Reifenver­ schleißes an jedem überwachten Reifen - um jedem nicht ordnungsgemäßen Ver­ schleiß aufgrund von übermäßigem Gewicht oder Achsfehlausrichtung Rechnung zu tragen - stellt diese Erfindung ein Verfahren zum Mitteilen von übermäßigem Reifenverschleiß vor, das vorhersagt, wenn sich ein Reifen schneller abgenutzt haben könnte, als die anderen Reifen an dem Fahrzeug.
Vorzugsweise überwacht diese Erfindung die Seiten- und Vertikalbeschleuni­ gung an jeder Achse über der Zeit. Dann wird das Mittel dieser Daten genommen. Dann wird ein Quotient aus den mittleren Seitenbeschleunigungsdaten einer Ach­ se geteilt durch die mittleren Seitenbeschleunigungsdaten der anderen Achse be­ rechnet. Der Mittelwert wird vorzugsweise definiert, indem man die Summe der über eine vorbestimmte Zeitdauer überwachten Werte durch die Anzahl der über­ wachten Werte dividiert. Dieser Quotient der Mittelwerte wird mit einem Quoti­ enten der Standardachsabweichung der Vertikalbeschleunigungsdaten derselben entsprechenden Achse multipliziert. Dieser Schlußquotient, welcher ein Produkt aus dem Standardabweichungsquotienten der Vertikalbeschleunigungsdaten und dem mittleren Seitenbeschleunigungsquotienten ist, ist nunmehr eine direkte An­ zeige für die durch Seitenkräfte an den Reifen verrichtete Arbeit. Wenn sich die­ ser Schlußquotient "1,0" annähert, sind die Achsen eher ausgerichtet. Je mehr dieser Quotient der Daten sich von "1,0" entfernt, desto schlechter sind die Ach­ sen ausgerichtet. Wenn sie in perfekter Ausrichtung sind, dann sollte der Quotient gegen "1,0" laufen. Je mehr dieser Verhältniswert von der Zahl "1,0" entfernt ist, desto mehr Energie erfährt eine Achse im Vergleich mit der anderen Achse und daher auch um so mehr durch die Reifen an dieser Achse verrichtete Arbeit. Wenn der Quotient größer als "1,0" ist, dann läßt sich sagen, daß die erste Achse eine "größere" Fehlausrichtung hat als die zweite. Wenn der Quotient kleiner als "1,0" ist, dann läßt sich sagen, daß die zweite Achse eine größere Fehlausrichtung hat als die erste Achse. Wenn ein Grenzverhältniswert überschritten wird, kann an den Bediener ein Signal übermittelt werden, daß die Achsen eine Fehlausrichtung haben.
Der Reifenverschleiß läßt sich auch experimentell bestimmen, indem gespei­ chert wird, in welchem Ausmaß die Achsen über der Zeit gesehen in Fehlaus­ richtung zueinander sind. Auch hier wird ein Reifen auf einer schlecht ausgerich­ teten Achse dazu neigen, einen größeren Verschleiß zu erfahren. Für einen gege­ benen Betrag von Achsfehlausrichtung über eine gegebene Entfernung bei gege­ benem Gewicht kann der Betrag eines zusätzlichen Verschleißes experimentell ermittelt werden. Für einen Reifen auf einer Achse, an der die Fehlausrichtung, das Gewicht und die Entfernung erfaßt wurden, kann die vorliegende Erfindung dann den Reifenverschleiß vorhersagen. Ein anderer Weg, den Reifenverschleiß einer Achse gegenüber einer anderen Achse vorherzusagen, besteht in der alleini­ gen Verwendung der Standardabweichungen der Vertikalbeschleunigungsdaten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlich, wenn die Erfindung durch Bezugnahme auf die folgende, ausführliche Beschreibung unter Betrachtung der beigefügten Zeichnungen besser verstanden wird. In den Zeich­ nungen zeigen:
Fig. 1A schematisch ein System, das die vorliegende Erfindung enthält;
Fig. 1 B schematisch eine Situation einer Achsfehlausrichtung;
Fig. 1 C ein Kraftschaubild;
Fig. 2 ein Flußdiagramm der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Fig. 1A zeigt ein Fahrzeug 20, welches eine Kombination aus einer Zugma­ schine und einem Anhänger sein kann und die vorliegende Erfindung beinhaltet. Ein Merkmal dieser Erfindung umfaßt das Überwachen von Eigenschaften oder Werten von in Fig. 1B gezeigten Achsen 22a, 22b, 22c, während das Fahrzeug 20 in Bewegung ist, um eine Fehlausrichtung der Achsen 22a, 22b, 22c zu be­ stimmen. Wie in den Fig. 1A und 1B gezeigt, umfaßt das Verfahren die Ver­ wendung von Meß- oder Überwachungseinrichtungen 24 an jeder Achse 22a, 22b, 22c sowie einer Steuerung 26 und einer in der Kabine des Fahrzeugs 20 ange­ brachten Anzeige 28, die für den Bediener des Fahrzeugs 20 sichtbar ist.
Wie in Fig. 1B gezeigt ist, sind die Räder 18 eines Fahrzeugs 20 an Achsen 22a, 22b, 22c befestigt. Zwei Achsen 22b, 22c sind mit einer in übertriebenem Ausmaß dargestellten Fehlausrichtung gezeigt.
Die Anmelderin hat festgestellt, daß durch Überwachen der Seitenbeschleuni­ gungswerte an einer Achse 22a, 22b, 22c über einen Zeitabschnitt eine Angabe über das Ausmaß der Fehlausrichtung der Achsen 22a, 22b, 22c und den Reifen­ verschleiß gemacht werden kann. Dies liegt darin begründet, daß eine schlecht ausgerichtete Achse 22a, 22b, 22c mehr Kräfte erfährt, als eine in Ausrichtung befindliche Achse. Durch das Überwachen der Seitenbeschleunigungen und Ver­ tikalbeschleunigungen kann die Anmelderin bestimmen, wieviel Energie an eine Achse gegeben wird.
Ein grundsätzliches Merkmal dieser Erfindung wird durch einen kurzen Blick auf Fig. 1C verstanden. Wie in Fig. 1C gezeigt ist, ist ein Reifen an einer aus­ gerichteten Achse mit einem Reifen an einer schlecht ausgerichteten Achse ver­ glichen. Die schlecht ausgerichtete Achse ist mit einem übertriebenen Winkel gezeigt. Die Kraft FA auf den ausgerichteten Reifen liegt allgemein in Fahrtrich­ tung. Die Kraft FM an der schlecht ausgerichteten Achse hat jedoch eine seitliche Komponente L, die von der Fahrtrichtung abweicht. Diese seitliche Komponente beaufschlagt die Achse mit einer Seitenbeschleunigung. Wie dieser Zeichnung noch entnommen werden kann, ist diese seitliche Komponente darüber hinaus verantwortlich für zusätzlichen Reifenverschleiß, verglichen mit dem Reifen an der ausgerichteten Achse.
Zur Durchführung des in dem Flußdiagramm von Fig. 2 gezeigten Verfah­ rens kann ein System verwendet werden. Dieses Verfahren könnte beschrieben werden als ein Überwachen von Werten an einer Achse (Schritt 40), das Über­ mitteln von Wertesignalen, die die überwachten Werte darstellen, an eine Steuer­ einrichtung (Schritt 42), das Ausführen von Berechnungen an den überwachten Werten (Schritt 46), um eine Achsfehlausrichtung und einen Reifenverschleiß mitzuteilen, die auf den Berechnungen (Schritt 48) basieren, das Senden von Achsfehlausrichtungs- und Reifenverschleißsignalen an eine Anzeige, und das Anzeigen der Achsfehlausrichtung und des Reifenverschleißes in Schritt 52.
Die dem Fahrzeug 20 zugeordneten Überwachungseinrichtungen 24 sind schematisch in Fig. 1A dargestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform überwachen die Überwachungseinrichtungen 24 Seiten- und Vertikalbeschleuni­ gungswerte. Die Überwachungseinrichtungen 24 übermitteln dann die Werte re­ präsentierenden Signale 30 an die Steuerung 26.
Die Überwachungseinrichtungen 24 können ein beliebiges, in der Technik be­ kanntes Gerät sein, welches Beschleunigungswerte überwachen und Signale, die diese Werte repräsentieren, senden kann. Die Überwachungseinrichtung 24 kann zum Beispiel ein Beschleunigungsmesser sein, wie er in der Technik bekannt ist. Das Medium zum Senden der die überwachten Werte repräsentierenden Signale an die Steuerung 26 kann darüber hinaus fest verdrahtet sein oder jedes geeignete Medium wie zum Beispiel Hochfrequenz verwenden.
Die Steuerung 26 empfängt die Wertesignale 30 von den Überwachungsein­ richtungen 24, führt auf der Grundlage der überwachten Werte Berechnungen aus, teilt eine Achsfehlausrichtung, basierend auf einem Produkt aus zwei Datenquoti­ enten von jeder Achse, mit, und macht auf Grundlage des Betrages der Fehl­ ausrichtung auch eine Vorhersage über den Reifenverschleiß. Die beiden mitein­ ander multiplizierten Quotienten stellen die Energie und den Arbeitseintrag in jede Achse 22a, 22b, 22c dar. Energie ist Arbeit pro Zeiteinheit. Die verwendete Gleichung ist eine Energiegleichung, die wie folgt lautet: Arbeit ist gleich Kraft mal Weg, und Kraft ist gleich Masse oder Gewicht mal Beschleunigung. Das Ver­ hältnis der Standardabweichungen der Vertikalbeschleunigungswerte ist propor­ tional zum Verhältnis des Gewichts auf jede Achse 22a, 22b, 22c, und die Stan­ dardabweichungen können für die Gewichtswerte eingesetzt werden in die Glei­ chung Arbeit ist gleich Masse mal Beschleunigung mal Weg. Da über die Zeit gesehen der Betrag der Wegstrecke, die von jeder Achse 22a, 22b, 22c zurückge­ legt wird, derselbe ist, fallen die Entfernungswerte aus der Gleichung heraus. Nachdem für das Gewicht die Standardabweichungen eingesetzt wurden, umfaßt die verbleibende Energiegleichung das Verhältnis der Standardabweichungen multipliziert mit den mittleren Seitenbeschleunigungswerten. Dies bestimmt dann den Betrag des Energieeintrags in jede Achse 22a, 22b, 22c.
Über eine bestimmte Zeitdauer, zum Beispiel während einer langen Fahrt, und wenn die Achse perfekt ausgerichtet ist, dann ist der Energiebetrag und daher der Betrag an Arbeit, der von den Reifen an jeder Achse ausgeführt wird, gleich. Wenn die Achse schlecht ausgerichtet ist, dann ist der Energieeintrag in jede Ach­ se und der Betrag an Arbeit, der von den Reifen an diesen Achsen bewerkstelligt wird, verschieden. In dieser Erfindung wird die Fehlausrichtung durch den vorhe­ rig berechneten Energiequotienten bestimmt. Um zu einem Quotienten bzw. Ver­ hältnis zu gelangen, könnte diese Erfindung auch so eingesetzt werden, daß die Werte über mehrere Zeitperioden verglichen werden. In dem Maße, wie der Quo­ tient von "1,0" weg strebt, haben die Achsen eine größere Fehlausrichtung zuein­ ander. Geht der Quotient gegen "1,0", dann befinden sich die Achsen mehr in Ausrichtung zueinander. Ist der Quotient größer als "1,0", dann kann man sagen, daß die erste Achse gegenüber der zweiten Achse eine größere Fehlausrichtung hat, und wenn der Quotient kleiner als "1,0" ist, dann kann man sagen, daß die zweite Achse gegenüber der ersten Achse eine größere Fehlausrichtung hat. Dies liegt darin begründet, daß die Achse, die die größten Seitenbeschleunigungen oder Kräfte auf sich wirken hat, auch einen größeren Energiewert haben wird. Wie hinsichtlich Fig. 1C erklärt wurde, ist die Seitenbeschleunigung um so größer, je schlechter die Achse ausgerichtet ist. Der Betrag des Reifenverschleißes einer Achse im Vergleich mit der anderen kann dann bestimmt werden. Die Steuerung 26 schickt Signale an die Anzeige 28, um jegliche Achsfehlausrichtung anzuzei­ gen und bestehenden und zukünftigen Reifenverschleiß des Fahrzeugs 20 vorher­ zusagen. Zwar kann die Anzeige 28 eine Kontrollanzeige sein, die "Anzeige" könnte aber auch eine Speichereinrichtung sein, die von Zeit zu Zeit abgefragt wird.
Die Steuerung 26 kann jedes geeignete, in der Technik bekannte Gerät sein, welches Signale empfangen, auf Grundlage der überwachten Werte Berechnungen ausführen und die Achsfehlausrichtung und den Reifenverschleiß mitteilen kann. Zum Beispiel kann eine Zentraleinheit, wie zum Beispiel ein Computer, verwendet werden, der so programmiert werden kann, daß er solche Arbeiten ausführt. Auch die Anzeige 28 kann jedes geeignete, in der Technik bekannte Gerät sein, welches Signale empfangen und den Status einer Fehlausrichtung der Achsen 22a, 22b, 22c anzeigen kann. Es kann zum Beispiel ein Computerbildschirm, eine LED oder ein schallabstrahlendes Gerät verwendet werden.
Die Überwachungseinrichtungen 24 können die Seiten- und Vertikalbeschleu­ nigungswerte der Lenkachse 22a, der vorderen Antriebsachse 22b und der hinte­ ren Antriebsachse 22c überwachen, während das Fahrzeug 20 in Bewegung ist. Wie in Fig. 1B gezeigt ist, kann dies erreicht werden, indem die Überwachungs­ einrichtungen 24 unter Verwendung beliebiger, geeigneter Mittel an der Lenkachse 22a, an einer vorderen Antriebsachse 22b und an einer hinteren Antriebsachse 22c befestigt werden, und indem, wenn ein Fahrzeug 20 in Bewegung befindlich ist, die durch die jeweilige Fehlausrichtung verursachte Nettokraft auf jede Achse gemessen wird. Dies kann für Berechnungs- und Vergleichszwecke kontinuierlich über eine bestimmte Zeitdauer geschehen, wie untenstehend beschrieben ist. Die Überwachungseinrichtungen 24 senden die Seitenbeschleunigungswerte reprä­ sentierenden Signale 30 an die Steuerung 26. Die Überwachungseinrichtungen 24 können auch andere Werte messen und dann Signale senden, welche die jeweili­ gen Werte repräsentieren. Die Einrichtungen können natürlich auch diejenigen sein, die zum Senden anderer Informationen an die Steuerung 26 verwendet wer­ den.
Die Steuerung 26 empfängt die Signale 30 und führt dann Berechnungen mit den überwachten Seiten- und Vertikalbeschleunigungswerten jeder überwachten Achse aus. Zum Beispiel kann die Steuerung 26 mit den Seitenbeschleunigungs­ werten den Mittelwert der Seitenbeschleunigungswerte und die Standardabwei­ chung der Vertikalbeschleunigungswerte der Lenkachse 22a, der vorderen An­ triebsachse 22b und der hinteren Antriebsachse 22c berechnen, um die Ergebnisse zu vergleichen, wie untenstehend beschrieben ist.
Wie in der Technik bekannt ist, ist ein Mittelwert definiert durch die Summe der für die vorbestimmte Dauer überwachten Werte geteilt durch die Anzahl der überwachten Werte. Wie ebenso in der Technik bekannt ist, ist ein Standardab­ weichungswert eine Größe, die die Streubreite der Verteilung von Werten dar­ stellt.
Eine Steuerung 26 kann dann das Verhältnis der Berechnungen mit den er­ warteten Werten vergleichen, die eine bestimmte Achsfehlausrichtung des in Fra­ ge stehenden Fahrzeuges 20 betreffen und ein Hinweis auf eine solche Fehlaus­ richtung sind. Erwartete Werte können vorab in der Steuerung 26 abgespeichert werden. Zum Beispiel können erwartete Werte eine Reihe von Werten umfassen, die Achsfehlausrichtungen darstellen, d. h. "schlecht ausgerichtet", "teilweise aus­ gerichtet", und "ausgerichtet" etc. Es sei jedoch angemerkt, daß jeder andere, ge­ eignete Wert, der ein Hinweis auf eine bestimmte Radausrichtung ist, verwendet werden kann.
Um die Werte zu vergleichen, kann in der Steuerung 26 eine Nachschlagta­ belle abgespeichert sein. Die Nachschlagtabelle kann für die Achsfehlausrichtung experimentell entwickelt sein. Es kann also eine Testachse in verschiedene Zu­ stände einer Fehlausrichtung versetzt werden, und die Beschleunigungskräfte könnten an dieser Achse gemessen werden. Damit wäre es für die Steuerung 26 möglich, die überwachten Werte mit denjenigen zu vergleichen, die vorher abge­ speichert wurden, und den Betrag der Achsfehlausrichtung vorherzusagen.
Den Betrag des Reifenverschleißes kann man ermitteln, indem experimentell bestimmt wird, wieviel Reifenverschleiß unter einem vorgegebenen Betrag an Fehlausrichtung an Reifen an einer Achse, verglichen mit Reifen an einer anderen Achse, auftreten wird. Bei der Erfindung wird dann die Entfernung und das Ge­ wicht abgespeichert, unter dem der bestimmte Reifen mit einer schlecht ausge­ richteten Achse gefahren wurde, was dann für diesen bestimmten Reifen als ein Betrag übermäßigen Reifenverschleißes abgespeichert wird. Durch Addieren die­ ses übermäßigen Reifenverschleißes zu einem Nominalwert des Reifenverschlei­ ßes für eine gegebene, sauber ausgerichtete Achse kann man eine Vorhersage ma­ chen, ab wann sich ein bestimmter Reifen, verglichen mit einem normalen Reifen, verschleißt.
Darüber hinaus kann man durch einfaches Überwachen der Vertikalbeschleu­ nigung den Reifenverschleiß bestimmen, ohne die Achsfehlausrichtung zu be­ stimmen. Ein solches Verfahren ist jedoch möglicherweise nicht so genau. Verti­ kalbeschleunigungen resultieren zum Großteil aus dem Überfahren von Schlaglö­ chern und Erhebungen auf der Straße. Die Masse oder das Gewicht an jeder Ach­ se bewirkt die Vertikalbeschleunigung, weil die Masse oder das Gewicht eine Kraft auf die Achse in Vertikalrichtung aufgibt. Bei einer Ausführungsform dieser Erfindung wird ein Quotient der Standardabweichungen dieser Vertikalbeschleu­ nigungen verwendet, um Achse-zu-Achse-Vergleiche durchzuführen, und eine Vorhersage über den Reifenverschleiß kann gemacht werden, wenn man an­ nimmt, daß eine Achse mit größeren Vertikalbeschleunigungen Reifen hat, die verglichen mit einer anderen Achse einem übermäßigen Verschleiß unterliegen. Der Quotient der Standardabweichung der Vertikalbeschleunigungen einer Achse geteilt durch den Standardabweichungswert einer anderen Achse kann zur Vor­ hersage dieses Reifenverschleißes verwendet werden. Wenn zum Beispiel die Standardabweichung von Achse x geteilt durch die Standardabweichung von Achse y gleich 1,5 ist, dann hat Achse x Reifen, die um 50% weniger Verschleiß erfahren als die an Achse y.
Der der bestimmten, überwachten Kraft zuzuordnende Betrag an Verschleiß kann experimentell bestimmt werden. Das Verwenden der Standardabweichungen der Vertikalbeschleunigungsdaten allein sagt lediglich aus, wieviel Verschleiß an einer Achse im Vergleich zu einer anderen vorliegt. Dies ist somit zur Vorhersage des Reifenverschleißes nicht so genau wie ein Verfahren, das sowohl die Seiten- als auch Vertikalbeschleunigung verwendet.
Die Erfindung wurde zur Veranschaulichung beschrieben, und es sollte selbst­ verständlich sein, daß die verwendete Terminologie eher beschreibender und nicht einschränkender Natur ist.
Es ist klar, daß im Hinblick auf die oben genannten Lehren viele Modifikatio­ nen und Abänderungen der vorliegenden Erfindung möglich sind. Somit sollte klar sein, daß innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche, in denen Be­ zugszeichen nur der Zweckdienlichkeit halber eingefügt sind und in keinster Wei­ se beschränkend sein sollen, die Erfindung auch auf andere Art als im einzelnen beschrieben ausgeführt werden kann.

Claims (21)

1. Verfahren zum Bestimmen einer Achsfehlausrichtung eines Fahrzeugs, mit:
  • a) Überwachen eines Wertes einer Achse in Bewegung und
  • b) Verwenden dieses überwachten Wertes zum Erkennen der Achsfehlausrichtung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mehrere, überwachte Werte genommen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt a) das Überwachen eines Be­ schleunigungswertes einer Achse umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt a) das Überwachen eines Ver­ tikalbeschleunigungswertes einer Achse und eines Seitenbeschleunigungswertes umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem Beschleunigungsdaten von mehreren Achsen verwendet werden, um die Fehlausrichtung zu bestimmen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Standardabweichungen der Vertikalbeschleunigungsdaten jeder Achse berechnet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5. bei dem für jede Achse die mittleren Seitenbe­ schleunigungswerte berechnet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem ein Schlußquotient bzw. Schlußver­ hältnis berechnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schlußquotient berechnet wird, in­ dem Berechnungen an den überwachten Werten einer Achse mit überwachten Werten einer zweiten Achse verglichen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem zur Bestimmung des Schlußquotien­ ten der mittlere Seitenbeschleunigungsquotient mit dem Standardabweichungs­ quotienten multipliziert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem eine Differenz zwischen dem Schlußquotienten und der Zahl 1,0 ausgerechnet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Differenz verwendet wird, um einen Grad an Achsfehlausrichtung und Reifenverschleiß durch Vergleich mit experimentell vorbestimmten Werten vorherzusagen.
13. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Standardabweichungsquotient auch dazu verwendet wird, den Reifenverschleiß einer Achse im Vergleich zu einer anderen Achse vorauszusagen.
14. Achsfehlausrichtungs- und Reifenverschleißdiagnosesystem mit:
  • a) einer Überwachung zum Überwachen von Beschleunigungswerten einer Fahrzeugachse; einer Steuerung in Verbindung mit der Überwachung zur Verwendung der überwachten Werte zum Bestimmen der Achsfehlausrichtung und des Reifenverschleißes, und
  • b) einem Ausgang in Verbindung mit der Steuerung zum Anzeigen der auf Schritt b) basierenden Achsfehlausrichtung und des Reifenverschleißes.
15. System nach Anspruch 14, bei dem der Ausgang eine Kontrollanzeige um­ faßt.
16. System nach Anspruch 14, bei dem der Ausgang für späteren Abruf ge­ speichert wird.
17. System nach Anspruch 14, bei dem Schritt b) das Vergleichen überwach­ ter Werte von zwei Achsen umfaßt, um die Bestimmung durchzuführen.
18. Verfahren zum Bestimmen des mit dem Fortbewegen eines vorbestimmten Fahrzeugs über eine vorbestimmte Entfernung verbundenen Reifenverschleißes:
  • a) Überwachen der Seitenbeschleunigungs- und Vertikalbeschleuni­ gungswerte einer Fahrzeugachse, während ein Fahrzeug in Bewegung ist;
  • b) Durchführen von Berechnungen, um einen verwendeten Gesamtener­ giewert zu bestimmen, und Vergleichen dieses Wertes mit experimentell vorbe­ stimmten Werten;
  • c) Erkennen des Reifenverschleißes, basierend auf dem Vergleich von Schritt c), und
  • d) Anzeigen des Reifenverschleißes.
19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem in Schritt b) auch die Fahrzeug­ masse und die zurückgelegte Entfernung verwendet werden.
20. Reifenverschleißvorhersagesystem, mit:
  • a) einer Überwachung zum Überwachen von Beschleunigungswerten einer Fahrzeugachse;
  • b) einer Steuerung in Verbindung mit der Überwachung zur Verwen­ dung der überwachten Werte zur Vorhersage von Reifenverschleiß, und
  • c) einem Ausgang in Verbindung mit der Steuerung zum Anzeigen des auf Schritt b) basierenden Reifenverschleißes.
21. System nach Anspruch 20, bei dem Schritt b) das Vergleichen überwach­ ter Werte von zwei Achsen umfaßt, um die Bestimmung durchzuführen.
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