DE102005048534A1

DE102005048534A1 - Verfahren und Anordnung zum Überwachen einer mechanischen Komponente, insbesondere einer Bremse eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102005048534A1
Application number: DE200510048534
Authority: DE
Inventors: Ottmar Dr.-Ing. Gehring; Andreas Dr. rer.-nat. König; Heiko Dipl.-Ing. Schiemenz; Andreas Dr.-Ing. Schwarzhaupt; Gernot Prof. Dr.-Ing. Spiegelberg; Armin Dr.-Ing. Sulzmann
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2007-04-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer mechanischen Komponente, insbesondere einer Bremse eines Fahrzeugs, wobei Betriebsdaten (D) der Bremse erfasst und anhand der Betriebsdaten (D) wenigstens eine Kenngröße (K) für den Zustand der Bremse ermittelt wird. Erfindungsgemäß wird, falls anhand der Kenngröße (K) eine drohende Störung der Bremse identifiziert wird, die Bremse und/oder eine andere Einrichtung des Fahrzeugs derart gesteuert oder geregelt, dass eine momentane Belastung der Bremse verringert und/oder begrenzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Überwachen einer mechanischen Komponente, insbesondere einer Bremse eines Fahrzeugs, wobei Betriebsdaten der Komponente erfasst und anhand der Betriebsdaten wenigstens eine Kenngröße für den Zustand der Komponente ermittelt wird.

Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zum Identifizieren und Vorhersagen von Fehlfunktionen von Komponenten eines Fahrzeugs bekannt.

So beschreibt die US 6 766 232 B1 beziehungsweise die DE 199 59 526 A1 ein Verfahren zum Erkennen von Fehlern eines Kraftfahrzeugs, wobei in einem Kraftfahrzeug Betriebskenngrößen und Informationen zur Charakterisierung der Betriebskenngrößen über einen bestimmten Zeitraum hinweg erfasst werden. Aus den vor dem Auftreten eines bestimmten Fehlers in dem Kraftfahrzeug erfassten Betriebskenngrößen wird ein Betriebskenngrößen-Muster erstellt, das dem Fehler zugeordnet ist. Die aktuell erfassten Betriebskenngrößen werden während des Betriebs des Kraftfahrzeugs mit den Beschreibungen der fehlercharakteristischen Betriebskenngrößen-Muster verglichen. Dies dient der prädiktiven Diagnose von Fehlern des Kraftfahrzeugs. Bevor ein Fehler in dem Kraftfahrzeug auftritt, nehmen bestimmte Betriebskenngrößen bestimmte Werte an, die für den jeweiligen Fehler charakteristisch sind. Durch den Vergleich der aktuell erfassten Betriebskenngrößen mit den Beschreibungen der Betriebskenngrößen-Muster können solche charakteristischen Veränderungen der Betriebskenngrößen ermittelt werden.

Aus der DE 101 48 214 C2 ist ein Verfahren zur Bereitstellung eines Wartungsalgorithmus für eine Fahrzeugflotte bekannt, mit welchem in jedem Fahrzeug der Fahrzeugflotte eine Wartungsinformation ermittelt werden kann. In den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte werden aus Sensordaten, welche indikativ für eine Belastung von Komponenten in den Fahrzeugen sind, Belastungsgrößen ermittelt und für einen vorgebbaren Zeitraum in den Fahrzeugen gespeichert. Bei einem verschleißbezogenen Ereignis werden zusätzlich Verschleißgrößen erfasst, welche das verschleißbezogenes Ereignis kennzeichnen. Die Belastungsgrößen und die Verschleißgrößen werden an eine Zentrale übermittelt, in welcher mittels der Belastungs- und Verschleißgrößen der bisherige Wartungsalgorithmus überprüft und gegebenenfalls ein verbesserter Wartungsalgorithmus abgeleitet wird.

Die US 5 737 215 B1 beziehungsweise die DE 196 51 986 A1 beschreibt eine Einrichtung zum Vergleichen einer Maschine in einer Maschinenflotte. Die Einrichtung weist Mittel zum Abfühlen einer Vielzahl von Merkmalen jeder Maschine in der Flotte auf, um darauf ansprechend einen Satz von Flottendaten zu bestimmen. Weiter sind Mittel vorgesehen, die auf den Satz von Flottendaten ansprechen, um einen Satz von Referenzmaschinendaten zu bestimmen. Die Einrichtung weist zudem Mittel zum Vergleichen von Daten für die Maschine mit den Referenzmaschinendaten auf, um darauf ansprechend ein Abweichungssignal zu erzeugen.

In der US 6 301 531 B1 wird ein Verfahren zum Vorhersagen einer Störung eines Fahrzeugs beschrieben. Bei diesem Verfahren werden Parameterdaten von fahrzeuginternen Systemen, die von einem entfernten Ort von einem Fahrzeug übertragen werden, an einer Überwachungsstation überwacht. Es wird ermittelt, ob von dem Fahrzeug übertragene Daten außerhalb eines erlaubten Bereichs liegen. Überwachte, von dem Fahrzeug übertragene Daten werden mit vorangegangenen oder historischen Daten von gleichartigen Fahrzeugen verglichen. Anhand der überwachten Daten werden Tendenzen relativ zu den historischen Daten ermittelt und, wenn diese unvorteilhaft sind, wird den Tendenzen ein Fehlercode zugeordnet. Der Fehlercode für das Fahrzeug wird wiederum mit historischen Fehlercodedaten für gleichartige Fahrzeuge verglichen, um den Fehler zu priorisieren. Es wird vorhergesagt, ob und welches Fahrzeugsystem wann gewartet werden muss, um eine Störung des Fahrzeugs zu vermeiden, und wann ein solches Fahrzeugsystem wahrscheinlich ausfallen wird, sofern es nicht gewartet wird.

Die bekannten Verfahren und Systeme ermöglichen zwar die Vorhersage eines zukünftigen Auftretens einer Störung einer Fahrzeugkomponente und damit eine vorausschauende Wartung. Eine sich während des Fahrzeugbetriebs erstmalig anbahnende Störung wird jedoch weder berücksichtigt noch vorhergesagt, so dass eine unmittelbare oder zumindest rechtzeitige Wartung nicht möglich ist, weil der Fahrer des Fahrzeugs nicht über eine Anbahnung einer Störung informiert wird und in der Regel zumindest nicht über die technischen Kenntnisse und Mittel zum Warten oder Austauschen der fehlerbedrohten Komponente verfügt. Eine zur Wartung befähigte Werkstatt ist im Allgemeinen auch nicht sofort erreichbar. Das Fahrzeug ist dadurch akut von einer Störung der Komponente oder gar von einem Ausfall des gesamten Fahrzeugs bedroht, insbesondere falls der Fahrzeugbetrieb längere Zeit andauert. Ein Liegenbleiben des Fahrzeugs verursacht einen enormen Zeitaufwand und damit hohe Kosten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die es ermöglichen, ein kurzfristiges Liegenbleiben des Fahrzeugs zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und durch eine Anordnung, welche die in Anspruch 14 angegebenen Merkmale aufweist, gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Anordnung ermöglichen es, ein kurzfristiges Liegenbleiben des Fahrzeugs zu verhindern, indem ein vorhersehbarer Ausfall einer Komponente und somit ein darin begründeter Ausfall des Fahrzeugs hinausgezögert wird. Dies gelingt, indem die Komponente, insbesondere eine Bremse, und/oder eine andere Einrichtung des Fahrzeugs so gesteuert oder geregelt wird, dass eine momentane Belastung der der Bremse verringert und/oder begrenzt wird, falls anhand der Kenngröße eine drohende Störung der Bremse identifiziert wird. Durch die direkte oder indirekte Verringerung und/oder Begrenzung der momentanen Belastung, die einen geringeren Verschleiß bewirkt, wird die Lebensdauer der Bremse verlängert und damit der Zeitpuffer bis zum Auftreten der Störung vergrößert.

Die Funktions- und Leistungsfähigkeit der Komponente und des Fahrzeugs wird im regulären Betrieb nicht beeinträchtigt. Lediglich im Falle eines vorhersagbaren Fehlers wird die Belastung der störungsbedrohten Komponente verringert beziehungsweise begrenzt. Insbesondere wird die Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs oder zumindest einzelner Komponenten eingeschränkt. Hierdurch kann ein kurzfristiges Liegenbleiben verhindert werden. Eine solche vorübergehende Einschränkung ist gegenüber einem ohne Einwirken auf die Komponente möglicherweise vorzeitigen Liegenbleiben des Fahrzeugs vorzuziehen. Nach einer Wartung der störungsbedrohten Komponente steht die volle Leistungsfähigkeit wieder zur Verfügung.

Zumindest die Erfassung der Betriebsdaten wird für die Bremse zweckmäßigerweise über deren gesamte Lebensdauer während des Betriebs des Fahrzeugs durchgeführt. Als Betriebsdaten werden für die Bremse beispielsweise die Bremsbetätigungen, der Bremsdruck, die Achslast, die Bremsscheibentemperatur, bestimmt. Auch können Betriebsdaten anderer Einrichtungen des Fahrzeugs, wie z. B. Drehzahl und Drehmoment des Antriebsmotors, erfasst und bei der Belastungsbegrenzung der Bremse berücksichtigt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Steuern oder Regeln der Bremse und/oder der Einrichtung in Abhängigkeit von der Kenngröße stufenweise. Dadurch kann die Einschränkung der Leistungsfähigkeit gering gehalten werden, solange noch ein genügender Zeitpuffer bis zur prognostizierten Störung besteht. Mit näher rückender Störung wird die Belastung stufenweise reduziert, wodurch die Leistungsfähigkeit stufenweise verringert wird. Dadurch wird die Gefahr des kurzfristigen Liegenbleibens bei hohem Benutzungskomfort verringert.

In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung wird die momentane Belastung der Bremse verringert und/oder begrenzt, indem Bremskräfte auf eine weniger belastete Achse, insbesondere auf die Hinterachse eines Fahrzeugs verlagert werden. Bei der Gefahr von Rissen oder Brüchen in der Bremsscheibe können bei Komfortbremsungen ohne Beeinflussung der Fahrstabilität die Bremskräfte von der Vorder- auf die Hinterachse und somit auf eine zumeist weniger belastete Achse verlagert werden. Darüber hinaus kann die momentane Belastung der Bremse eines Nutzerfahrzeugs verringert und/oder begrenzt werden, indem bei einer vorgegebenen Dauerbremsintegrationsfunktion ein Dauerbremsen entsprechend früh und/oder stark eingestellt wird, sofern noch Spielräume vorhanden sind.

Der Speicherbedarf des Verfahrens ist gering, wenn aus den Betriebsdaten wiederholt Lastzustände identifiziert und als Belastungsdaten protokolliert werden, wobei die Belastungsdaten beim Ermitteln der Kenngröße verwendet werden. Für das Protokollieren können bekannte Zählverfahren, z. B. Momentanwert-, Summen- oder die so genannte Rainflowzählung, verwendet werden.

Vorzugsweise werden als Kenngröße eine Ausfallwahrscheinlichkeit und/oder ein Schädigungsgrad und/oder eine Belastungskenngröße verwendet. Dadurch wird eine einfache und schnelle Identifikation einer drohenden Störung ermöglicht. Für Bremskomponenten werden als Belastungskenngrößen beispielsweise eine Bremsscheibentemperatur und/oder eine Verzögerungswirkung zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle ermittelt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass eine optische und/oder akustische Warnung betreffend den Zustand der Komponente, insbesondere der Bremse, an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben wird. Eine solche Warnung kann den vorhergesagten Zeitraum beziehungsweise eine Laufleistung bis zum Auftreten der Störung enthalten. Der Fahrer kann dadurch zu einem vorgegebenen oder einem planbaren Zeitpunkt eine Wartung einleiten. Bei einer möglichen Ausführungsform mit stufenweiser Einschränkung sind die Leistungs- beziehungsweise Komforteinbußen gering, wenn der Fahrer die Wartung auf einer frühen Stufe durchführen lässt. In einer solchen Ausführungsform mit stufenweiser Einschränkung kann in einer Weiterbildung eine Bedienungseinrichtung vorgesehen sein, mittels derer der Fahrer eine Stufe mit geringer Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit aktiv auswählen kann. Er kann so manuell zwischen Belastungsverringerung beziehungsweise -beschränkung einerseits und Leistungsfähigkeit andererseits abwägen.

Vorteilhafterweise wird das Ermitteln der Kenngröße anhand von vorgebbaren Symptomdaten durchgeführt. So ermöglichen vorhandene Erkenntnisse über potentielle kritische Zustände einer Komponente, insbesondere einer Bremse, eine genauere Vorhersage der Störung. Beispielsweise wird bei einer Bremse die Häufung starker Bremsvorgänge ermittelt. Anhand von Symptomdaten, die eine Abnutzung der Bremse repräsentieren, wird bestimmt, ob sich eine Störung anbahnt und die Belastung der Bremse zur verlängerten Betriebsdauer angepasst werden sollte.

Dabei werden beispielsweise die Symptomdaten anhand von Betriebsdaten von gleichartigen Bremsen anderer, insbesondere gleichartiger Fahrzeuge ermittelt. Auf diese Weise steht eine statistisch gesicherte Basis für die Vorhersage zur Verfügung.

Indem vorteilhafterweise anhand von signifikanten Veränderungen im Verhalten der Bremse Symptomdaten für gleichartige Bremsen ermittelt werden, kann eine statistische Basis für die Vorhersage von gleichartigen Störungen bereitgestellt und laufend verbessert werden. Als Symptomdaten werden beispielsweise die thermische Belastung der Bremsscheiben, eine Veränderung in der Bremsleistung oder eine Veränderung im Laufverhalten (z.B. Auftreten von Rupfen) ermittelt.

In einer besonderen Ausführungsform werden die Betriebsdaten und/oder Belastungsdaten und/oder die Kenngröße und/oder eine Warnung betreffend den Zustand der Bremse an eine entfernte Überwachungsstelle übermittelt. Die Überwachungsstelle kann daraufhin in Kenntnis der erwarteten Störung weitere Maßnahmen für eine Wartung vornehmen, beispielsweise Ersatzteile rechtzeitig für einen Austausch bestellen oder Spezialisten für eine Reparatur anfordern. Zudem stehen dadurch für die Produktion der Komponente, insbesondere der Bremse, Informationen über potentielle, zu verbessernde Schwachstellen der Komponente, insbesondere der Bremse, beziehungsweise des Fahrzeugs zur Verfügung.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist einen Sensor und eine Steuereinheit auf, wobei die Steuereinheit mittels des Sensors Betriebsdaten einer Komponente des Fahrzeugs, insbesondere einer Bremse, und anhand der Betriebsdaten wenigstens eine Kenngröße für den Zustand der Komponente, insbesondere der Bremse, ermittelt und, falls anhand der Kenngröße eine drohende Störung der Komponente, insbesondere der Bremse, identifizierbar ist, die Komponente, insbesondere die Bremse, und/oder eine andere Einrichtung des Fahrzeugs so steuert oder regelt, dass eine verringerte und/oder begrenzte momentane Belastung der Komponente, insbesondere der Bremse, einstellbar ist.

Dabei kann die Steuereinheit auch die anderen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführen wie beispielsweise die Ausgabe einer Warnung an einen Fahrer, das Einbeziehen von Symptomdaten für das Ermitteln der Kenngröße oder das Ermitteln von Belastungsdaten und Einbeziehen derselben beim Ermitteln der Kenngröße.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
Dabei zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer Anordnung und
2 ein Blockschaltbild einer zugehörigen Untergruppe.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung 1 als Blockschaltbild. Die Anordnung 1 ist in ein nicht abgebildetes Kraftfahrzeug eingebaut. Sie besteht aus einem Sensor 2 und einer Steuereinheit 3, die beide mit einer Steuerelektronik 4 einer nicht näher dargestellten Bremse des Kraftfahrzeugs über einen elektronischen Bus verbunden sind, sowie einer Telematikeinheit 5 und einer Anzeige 6. Verbindungen mit weiteren Steuerelektroniken 4a anderer Fahrzeugeinrichtungen, z. B. eines Antriebsmotors, eines Getriebes, sind möglich und in der Zeichnung gestrichelt angedeutet.
Der Sensor 2 erfasst als Betriebsdaten D der Bremse beispielsweise die Bremsscheibentemperatur, den Bremsdruck, die Bremsbetätigungen, und gibt diese an die Steuereinheit 3 aus. Die Steuereinheit 3 wertet beispielsweise in regelmäßigen Abständen von 200 ms die Betriebsdaten D aus und identifiziert so Lastzustände der Bremse und ordnet sie Lastkollektiven zu. Eine ereignisgesteuerte Auswertung ist alternativ oder zusätzlich möglich. Lastkollektive können die Form von Ereignis- oder Summenzählern und ein- oder mehrdimensionalen Häufigkeitszählern aufweisen. Die Erfassung von Lastkollektiven eliminiert die Zeitabhängigkeit der Betriebsdaten D und erlaubt die Erfassung der Belastungshistorie der Bremse in stark komprimierter Form.
Die Lastzustände werden in einer Belastungsdatenermittlung 7, die in Form eines Softwaremoduls ausgeführt ist, als Belastungsdaten L insbesondere komprimiert protokolliert, indem eine gespeicherte Anzahl von möglichen Lastzuständen in einem üblichen Zählverfahren, beispielsweise mittels eines Momentanwertzählers, beispielsweise aufsteigend gezählt werden. In alternativen Ausführungsformen sind andere Kompressionsmethoden möglich. Wichtig ist in jedem Fall die lückenlose Erfassung der Belastungsdaten L über die Betriebszeiten in der gesamten Lebensdauer der Bremse. Anderenfalls verringert sich die mögliche Vorhersagegenauigkeit aus den Belastungsdaten L.
In der Steuereinheit 3 sind darüber hinaus als Symptomdaten S der Bremse beispielsweise die thermische Belastungsfunktion von Bremsscheiben, die Veränderungen in der Bremsleistung oder die Veränderungen im Laufverhalten (z.B. Rupfen) gespeichert. Es handelt sich um bereits registrierte Daten von auffälligen Veränderungen im Verhalten von gleichartigen Bremsen in Form von Symptomkenngrößen, die in bestimmten Zeitabständen oder bei bestimmten Betriebszuständen erfasst werden. Aus charakteristischen Veränderungen in den Symptomkenngrößen lassen sich Rückschlüsse auf den Grad einer Schädigung der Bremse ziehen. Beispielsweise besteht bei thermisch stark belasteten Bremsscheiben die Gefahr von Rissen und Brüchen.
Die Symptomdaten S können vorzugsweise aus den Betriebsdaten vieler Bremsen derselben Bauart ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich können sie aus der fahrzeugeigenen Bremse gewonnen werden, insbesondere für Störungen, die üblicherweise an einem Verschleißteil während der Lebensdauer regelmäßig auftreten. Im gezeigten Beispiel ist hierzu eine Symptomdatenerfassung 8 in Form eines Softwaremoduls vorgesehen, die die Symptomdaten S anhand von Betriebsdaten D bestimmt und einer Störungsprognose-Einheit 9 zuführt.
In der Störungsprognose-Einheit 9, die ebenfalls in Form eines Softwaremoduls ausgeführt ist, werden die anhand der Betriebsdaten D ermittelten Belastungsdaten L und die Symptomdaten S ausgewertet. Zu diesem Zweck wird als Kenngröße K für den Zustand der Bremse eine Ausfallwahrscheinlichkeit ermittelt. Anhand der Kenngröße K wird geprüft, ob eine Störung der Bremse droht. Wird eine solche Störungsbedrohung identifiziert, wird die Steuerelektronik 4 angewiesen, die Bremse so zu steuern und zu regeln, dass eine momentane Belastung der Bremse verringert und/oder begrenzt wird.
Die Steuerelektronik 4 setzt die Steuerbefehle der zentralen Störungsprognose-Einheit 9 mit dafür vorgesehenen Funktionsvarianten um. Dabei können auch mehrere mechatronische Teil- oder Untersysteme als andere Einrichtungen gleichzeitig an einer Maßnahme zur Verringerung und/oder Begrenzung der Belastung beteiligt sein. In einer weitergehenden Ausführungsform kann die Steuereinheit 3 beispielsweise zusätzlich oder alternativ zum Entlasten der Bremse eine maximale Geschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzen.
In der Steuerungselektronik 4 der Bremse können mehrere Sonderfunktionen vorgehalten und bei Bedarf über die Störungsprognose-Einheit 9 aktiviert werden. Hierzu gehört insbesondere eine Funktion zur Verlagerung der Bremskräfte auf andere Achsen.
Bei thermisch stark belasteten Bremsscheiben besteht die Gefahr von Rissen und Brüchen. Im Falle von Komfortbremsungen können ohne Relevanz für die Fahrstabilität die Bremskräfte auf die jeweils weniger belastete Achse verlagert werden, in der Regel von der Vorder- zur Hinterachse. Sofern bei schweren Nutzfahrzeugen noch Spielräume bei einer vorgegebenen Dauerbremsintegrationsfunktion vorhanden sind, kann auch ein verstärkter Einsatz der Dauerbremsen durchgeführt werden. Mit anderen Worten: Es kann eine frühere Aktivierung der Dauerbremsen erfolgen.
Weitere mechatronische Teil- oder Untersysteme wie die Steuerung für Dauerbremsen bei Nutzfahrzeugen oder eine Bordnetzmanagementfunktion können als andere Einrichtungen des Fahrzeugs zur Entlastung der Bremse gesteuert und/oder geregelt werden.
Das Steuern und Regeln der Bremse wird stufenweise von der Steuereinheit 3 ausgeführt und fortlaufend beeinflusst. Dabei erfolgt die Steuerung bzw. Regelung der Bremse derart, dass eine für die nahe Zukunft prognostizierte Störung eine höhere Stufe an Verminderung und/oder Begrenzung der Belastung zur Folge hat als eine für die weitere Zukunft prognostizierte Störung. Mit zunehmender Störungsbedrohung tritt somit eine stärkere Beeinträchtigung der Leistung der Bremse ein, um dessen Lebensdauer möglichst bis zu einer geplanten Wartung zu verlängern und so ein Liegenbleiben des Fahrzeugs zu verhindern.
Mit einer Telematikeinheit 5 werden die von der Steuereinheit 3 ermittelten Belastungs- und Symptomdaten L, S sowie die Zwischenergebnisse der Störungsprognose-Einheit 9 in eine zentrale Überwachungsstelle übertragen. Von der zentralen Überwachungsstelle können zudem neue Parameter für die Steuerung und/oder Regelung von Bremse und/oder anderen Einrichtungen, wie z. B. des Antriebsmotors, des Getriebes, übertragen werden, um neue Erkenntnisse, die beispielsweise über Datenbankauswertungen in der zentralen Überwachungsstelle gewonnen werden, möglichst frühzeitig im Fahrzeug nutzen zu können.
Der Fahrer wird über die Anzeige 6 über die drohende Störung informiert, damit er die Beeinträchtigungen oder Veränderungen der Funktions- oder Leistungsfähigkeit der Bremse oder anderer Einrichtungen richtig interpretieren und eine Wartung mit Werkstattaufenthalt rechtzeitig planen kann. Ihm wird dazu auch der nach der Prognose verbleibende Zeitraum bis zum Ausfall der Bremse ausgegeben. Außerdem kann eine frühzeitige Information des Fahrers über eine schädigende Nutzung oder ein belastendes Fahrverhalten ausgegeben werden, um bereits im Vorfeld Schäden zu verhindern.
In 2 ist die Störungsprognose-Einheit 9 im Detail als Blockschaltbild dargestellt. Hier werden die Lastkollektive der Belastungsdaten L mit einer Belastungsdatenverdichtungsfunktion 10 zu Belastungskenngrößen L_Di verdichtet und die Symptomdaten S mit der Symptomdatenbewertung 11 hinsichtlich eines Schädigungsgrads M bewertet und dann in einer Ausfallwahrscheinlichkeitsrechnung 12 in eine gesamte Ausfallwahrscheinlichkeit als Kenngröße K zusammengefasst. Mit Hilfe der Kenngröße K, dem Schädigungsgrad M und den Belastungskenngrößen L_Di werden dann in der Steuerungsfunktion 13 für Präventivmaßnahmen die Stellgrößen F für die Steuerelektronik 4 der Bremse und/oder Stellgrößen für andere Einrichtungen wie eine Dauerbremse oder den Antriebsmotor ermittelt und über den elektronischen Bus an diese weitergeleitet.
Die Belastungsdaten L werden in einem nicht-flüchtigen Speicher gesichert, so dass sie beim Abschalten der Steuereinheit 3 erhalten bleiben. Dies kann beispielsweise zyklisch mehrmals täglich oder ereignisgesteuert erfolgen.

Claims

Verfahren zum Überwachen einer mechanischen Komponente eines Fahrzeugs, wobei Betriebsdaten (D) der Komponente erfasst und anhand der Betriebsdaten (D) wenigstens eine Kenngröße (K) für den Zustand der Komponente ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente eine Bremse des Fahrzeugs anhand der Kenngröße (K) fortlaufend überwacht wird und, falls anhand der Kenngröße (K) eine drohende Störung der Bremse identifiziert wird, die Bremse und/oder eine andere Einrichtung des Fahrzeugs derart gesteuert oder geregelt wird, dass eine momentane Belastung der Bremse verringert und/oder begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuern oder Regeln der Bremse und/oder der Einrichtung in Abhängigkeit von der Kenngröße (K) stufenweise erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die momentane Belastung der Bremse verringert und/oder begrenzt wird, indem Bremskräfte auf eine weniger belastete Achse, insbesondere auf die Hinterachse eines Fahrzeugs verlagert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die momentane Belastung der Bremse eines Nutzerfahrzeugs verringert und/oder begrenzt wird, indem bei einer vorgegebenen Dauerbremsintegrationsfunktion ein Dauerbremsen entsprechend früh und/oder stark eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsdaten (D) Bremsbetätigungen, Bremsdruck, Achslast erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Betriebsdaten (D) wiederholt Lastzustände identifiziert und als Belastungsdaten (L) protokolliert werden, wobei die Belastungsdaten (L) beim Ermitteln der Kenngröße (K) verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kenngröße (K) eine Ausfallwahrscheinlichkeit und/oder ein Schädigungsgrad (M) und/oder eine Belastungskenngröße (L_Di) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische und/oder akustische Warnung bei einer drohenden Störung der Bremse an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Kenngröße (K) anhand von vorgebbaren Symptomdaten (S) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Symptomdaten (S) anhand von Betriebsdaten (D) von gleichartigen Bremsen anderer, insbesondere gleichartiger Fahrzeuge ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand von signifikanten Veränderungen im Verhalten der Bremse Symptomdaten (S) für gleichartige Bremsen ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Symptomdaten (S) thermische Belastungen der Bremsscheiben bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsdaten (D) und/oder Belastungsdaten (L) und/oder die Kenngröße (K) und/oder eine Warnung betreffend den Zustand der Bremse an eine entfernte Überwachungsstelle übermittelt werden.
Anordnung (1) zum Überwachen einer mechanischen Komponente eines Fahrzeugs, aufweisend einen Sensor (2) und eine Steuereinheit (3), wobei die Steuereinheit (3) mittels des Sensors (2) Betriebsdaten (D) der Komponente und anhand der Betriebsdaten (D) wenigstens eine Kenngröße (K) für den Zustand der Komponente ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass falls anhand der Kenngröße (K) eine drohende Störung einer Bremse des Fahrzeugs identifizierbar ist, die Steuereinheit (3) die Bremse und/oder eine andere Einrichtung des Fahrzeugs derart steuert oder regelt, dass eine verringerte und/oder begrenzte momentane Belastung der Bremse einstellbar ist.
Anordnung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) die Bremse und/oder die andere Einrichtung in Abhängigkeit von der Kenngröße (K) stufenweise steuert oder regelt.
Anordnung (1) nach Anspruch 14, oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) eine optische und/oder akustische Warnung betreffend den Zustand der Bremse an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgibt.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) die Kenngröße (K) anhand von vorgebbaren Symptomdaten (S) ermittelt.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) aus den Betriebsdaten (D) wiederholt Lastzustände identifiziert und als Belastungsdaten (L) protokolliert, wobei die Belastungsdaten (L) in die Ermittlung der Kenngröße (K) einfließen.