DE102011008337A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Detektion mindestens eines Defekts in einem Fahrzeug - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Detektion mindestens eines Defekts in einem Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion mindestens eines Fehlers in einem Fahrzeug, wobei die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung zur Erfassung und Auswertung eines Unterstützungsmoments umfasst, wobei mindestens ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments über eine Anzahl von Fahrzyklen erfassbar und auswertbar ist, wobei ein Fehlerspeichereintrag generierbar ist, falls in allen Fahrzyklen ein Betrag eines neutralen Unterstützungsmoments um mehr als einen vorbestimmten Schwellwert von einem Referenzmoment abweicht oder in allen Fahrzyklen ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver um mehr als einen vorbestimmten Maß von einem Referenzverlauf abweicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion mindestens eines Defekts in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Fahrwerk oder einem Lenksystem eines Fahrzeugs.
  • Bei Fahrzeugen können verschiedene Defekte oder Schäden, insbesondere im Fahrwerk oder im Lenksystem, beispielsweise im Bereich der Vorderräder, auftreten. Solche Defekte entstehen z. B. bei ungenügend ausgewuchteten Vorderrädern, bei Beschädigung von Felgen der Vorderräder durch z. B. Bordsteinrempler, durch Verschleißerscheinungen im vorderen Fahrwerk, insbesondere in den Radlagern, durch einseitiges Bremsen, durch Dickenvariation der Bremsscheiben oder durch fehlerhafte Radmontage. Auch können Defekte durch Unfälle oder hohe mechanische Belastungen, beispielsweise bei Bordsteinüberfahrt, bei Fahrt durch Schlaglöcher oder Treppenüberfahrten, entstehen. Hierbei können Schäden am Fahrwerk und/oder der Lenkung, insbesondere an der Zahnstange und/oder der Lenksäule, auftreten. Auch wenn diese Defekte nicht direkt das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinflussen, stellen sie einen unerwünschten Zustand des Fahrzeugs dar. Kleinere Schäden, wie z. B. eine verstellte Spur des Fahrzeugs, führen außerdem zu einem erhöhten Reifenverschleiß, welcher ebenfalls unerwünscht ist. Diese Schäden sind also für einen Fahrzeugführer in der Regel erst dann erkennbar, wenn diese merkliche Störungen auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs ausüben, die für den Fahrzeugführer und/oder weitere Fahrzeuginsassen wahrnehmbar sind. Es kann vorkommen, dass die derart erkannten Schäden bereits so groß sind, dass sie zu kostenintensiven Folgeschäden und/oder Einschränkungen im Fahrbetrieb führen.
  • Schädigungen an Lenkung, Zahnstange, Lenksäule oder Fahrwerk führen im Allgemeinen zu einem periodischen Signal, welches von einer Drehzahl eines Rades abhängig sein kann. Allerdings können die genannten Schädigungen auch zu einer konstanten Seitenkraft in der Lenkung führen. Auch können die genannten Defekte so genannte Durchschiebekräfte verändern, wobei Durchschiebekräfte die für ein bestimmtes Lenkmanöver benötigten Hand- sowie Unterstützungsmomente bezeichnen.
  • Die EP 1 975 040 A1 offenbart ein Verfahren zur Detektion periodischer Störungen in der Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit den Schritten:
    • 1. Ermitteln einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs,
    • 2. Ermitteln eines zeitlichen Verlaufs einer Lenkkraft und/oder eines Lenkmoments,
    • 3. Ermitteln einer geschwindigkeitsabhängigen Zielfrequenz, die vorzugsweise der Rotationsfrequenz der Räder des Kraftfahrzeugs entspricht,
    • 4. Durchführung einer Fourier-Analyse des zeitlichen Verlaufs der Lenkkraft und/oder des Lenkmoments, wobei eine oder mehrere Frequenzbereiche bei der Fourier-Analyse nicht berücksichtigt werden, und wobei die Ober- und/oder Untergrenze dieses Frequenzbereiches oder dieser Frequenzbereiche von der geschwindigkeitsabhängigen Zielfrequenz abhängen, und
    • 5. Detektion periodischer Störungen in der Lenkeinrichtung abhängig wenigstens von der durchgeführten Fourier-Analyse.
  • Die DE 199 06 300 A1 offenbart ein Verfahren zur Erkennung einer Unwucht in durch eine elektrische Lenkung gelenkten Rädern eines Kraftfahrzeugs. Eine Erkennung erfolgt mittels einer Messung der Position des oder der an den gelenkten Rädern befindlichen Stellmotors oder dessen Lenkmoments bzw. Lenkmomente. Hierbei wird in einem Erkennungsschritt erkannt, ob sich Lenkmomente periodisch in Abhängigkeit von der Drehzahl der gelenkten Räder ändern. In einem Auswerteschritt wird, wenn das Ergebnis des Erkennungsschritts positiv ist, ein Signal erzeugt, welches eine Unwucht an den zwei gelenkten Rädern oder an einem jeweiligen gelenkten Rad angibt.
  • Die nachveröffentlichte DE 10 2009 053 404 offenbart ein Verfahren zur Diagnose mindestens eines Fehlers in einem Fahrwerk eines Fahrzeugs, wobei mindestens eine Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewertet wird. In Abhängigkeit einer Auswertung der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt eine Verarbeitung und/oder Auswertung mindestens einer weiteren lenkungssystem- und/oder fahrzeugspezifischen Zustandsgröße. In Abhängigkeit der Verarbeitung und/oder Auswertung der weiteren lenkungssystem- und/oder fahrzeugspezifischen Zustandsgröße wird mindestens ein Kennwert erzeugt. Der mindestens eine Kennwert wird dann mit mindestens einem vorbestimmten Schwellwert verglichen, wobei ein Fehlerspeichereintrag generiert wird, falls der mindestens eine Kennwert größer als der mindestens eine vorbestimmte Schwellwert ist.
  • Es stellt sich das technische Problem, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Detektion eines Defekts in einem Fahrzeug zu schaffen, welche eine verbesserte Detektion von Defekten ermöglichen, insbesondere eine Detektion von Defekten, die nicht zu einem periodischen Fehlersignal führen.
  • Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Detektion mindestens eines Defekts in einem Fahrzeug, insbesondere eines Defekts in einem Fahrwerk oder in einem Lenksystem des Fahrzeugs. Ein Defekt kann hierbei eine mechanische Schädigung, z. B. ein Riss oder ein Bruch, sein. Auch kann ein Defekt eine verstellte Spur des Fahrzeugs umfassen. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird über eine Anzahl von Fahrzyklen mindestens ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments erfasst und ausgewertet. Das Fahrzeug umfasst hierzu ein elektromechanisches Lenksystem, in weichem ein Aktor, z. B. ein Servomotor oder ein hydraulischer Aktor, ein Unterstützungsmoment auf eine Zahnstange oder eine Lenksäule des elektromechanischen Lenksystems aufbringt, um einen Fahrzeugführer bei Lenkmanövern zu unterstützen.
  • Ein Fahrzyklus bezeichnet hierbei ein Zeitintervall vom Beginn einer Fahrt bis zum Ende einer Fahrt. Der Beginn kann hierbei z. B. als Zeitpunkt des Anlassens einer Verbrennungskraft- oder Elektromaschine des Fahrzeugs sein. Auch kann der Beginn als Zeitpunkt definiert sein, in welchem eine Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet wird. Entsprechend kann das Ende der Fahrt durch einen Zeitpunkt eines Abstellens einer Verbrennungskraft- oder Elektromaschine des Fahrzeugs oder durch einen Zeitpunkt, in welchem eine Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, definiert sein. Hierbei ist zu beachten, dass das Ende des Fahrzyklus direkt auf den Beginn des Fahrzyklus folgt, also keine zwischenzeitlichen Unterbrechungen des Fahrzyklus, z. B. durch Ausschalten der Verbrennungskraft- oder Elektromaschine oder durch Ausschalten der Zündung auftreten können.
  • Weiter wird ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments erfasst und ausgewertet, z. B. mittels einer Auswerteeinrichtung. Das Unterstützungsmoment kann hierbei z. B. durch einen Drehmomentsensor erfasst werden. Auch kann das Unterstützungsmoment aus einer Eingangsgröße des Aktors zur Erzeugung des Unterstützungsmoments, z. B. aus einem Eingangsstrom und/oder einer Eingangsspannung eines Servomotors, bestimmt werden. Diese können z. B. durch geeignete Sensoren erfasst werden. Auch ist vorstellbar, das Unterstützungsmoment direkt als das von einer Einrichtung zur Steuerung oder Regelung der elektromechanischen Lenkung aus einer Regelabweichung bestimmte Unterstützungsmoment als das erfindungsgemäße Unterstützungsmoment zu bestimmen. Die Regelabweichung bestimmt sich z. B. aus einer von einem Handmoment abhängigen Führungsgröße und dem aktuellen Ist-Unterstützungsmoment.
  • Ein Fehlerspeichereintrag, z. B. in einer Einrichtung zur Speicherung von Fehlern, wird generiert, falls in allen Fahrzyklen ein Betrag eines neutralen Unterstützungsmoments um mehr als einen vorbestimmten Schwellwert von einem Referenzmoment abweicht. Hierzu wird aus den einzelnen zeitlichen Verläufen des Unterstützungsmoments in einem Fahrzyklus jeweils ein neutrales Unterstützungsmoment bestimmt. Das neutrale Unterstützungsmoment bezeichnet hierbei ein Unterstützungsmoment, welches bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs von dem Aktor zur Erzeugung des Unterstützungsmoments erzeugt wird. Das neutrale Unterstützungsmoment wird hierbei z. B. dann erzeugt, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, der Fahrzeugführer also eine Lenkhandhabe, z. B. ein Lenkrad, nicht betätigt. Z. B. kann, wie nachfolgend näher erläutert, ein neutrales Unterstützungsmoment ermittelt werden, falls ein Lenkwinkel und/oder ein Handmoment an einer Lenkhandhabe 0 ist oder nur um einen vorbestimmten (geringen) Betrag von 0 abweicht.
  • Ein Referenzmoment bezeichnet hierbei ein Unterstützungsmoment, welches von dem Aktor zur Erzeugung des Unterstützungsmoments im Falle eines fehlerfreien, also defektlosen, Fahrzeugs ebenfalls bei Geradeausfahrt erzeugt wird. Dieses beträgt im Regelfall 0.
  • Alternativ wird ein Fehlerspeichereintrag generiert, falls in allen Fahrzyklen ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver um mehr als ein vorbestimmtes Maß von einem Referenzverlauf abweicht. Ein vorbestimmtes Lenkmanöver bezeichnet hierbei eine vorbestimmte Betätigung oder Verstellung der Lenkhandhabe durch den Fahrzeugführer. Das vorbestimmte Lenkmanöver kann, wie nachfolgend näher erläutert, z. B. in Abhängigkeit eines zeitlichen Lenkwinkelverlaufs und/oder eines zeitlichen Handmomentverlaufs klassifiziert werden. Erfindungsgemäß wird also für den zeitlichen Verlauf eines Unterstützungsmoments eines jedes Fahrzyklus bestimmt, ob ein vorbestimmtes Lenkmanöver vorliegt. Wird ein Vorliegen eines vorbestimmten Lenkmanövers detektiert oder wird ein vorbestimmtes Lenkmanöver im zeitlichen Verlauf des Unterstützungsmoments klassifiziert, so wird der zu diesem zeitlichen Verlauf des vorbestimmten Lenkmanövers korrespondierende zeitliche Verlauf des Unterstützungsmoments mit einem Referenzverlauf verglichen. Ein Referenzverlauf bezeichnet hierbei einen Verlauf des Unterstützungsmoments in dem vorbestimmten Lenkmanöver für den Fall eines fehlerfreien, also defektlosen, Fahrzeugs.
  • Hierfür kann eine vorbestimmte Anzahl von vorbestimmten Lenkmanövern vorab definiert werden. Beispielsweise können Lenkmanöver, wie z. B. Linkslenk-, Rechtslenk- oder Spurwechsel-Manöver, als vorbestimmte Lenkmanöver spezifiziert werden.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es in vorteilhafter Weise möglich, Defekte in einem Fahrzeug zu detektieren, die ein konstantes Kompensationsmoment, welches einen zusätzlichen Anteil des Unterstützungsmoments bildet, verursachen. Beispielsweise kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ein durch eine verstellte Spur bedingtes, konstantes Kompensationsmoment, welches sich einem normalen Unterstützungsmoment überlagert, detektiert und somit ein Fehler im Fahrzeug detektiert werden. Weiter ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass das erfindungsgemäße Verfahren mit in der Regel bereits vorhandenen Einrichtungen im Fahrzeug durchführbar ist, also keine zusätzlichen Produktionskosten verursacht und keinen zusätzlichen Bauraum erfordert.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird in allen Fahrzyklen das neutrale Unterstützungsmoment als ein Mittelwert des zeitlichen Verlaufs des Unterstützungsmoments bestimmt. Hierbei kann der Mittelwert aus dem gesamten zeitlichen Verlauf eines jeden Fahrzyklus bestimmt werden. Hierbei wird angenommen, dass ein Fahrzeug in einem Fahrzyklus im Mittel geradeaus fährt.
  • Hierbei ist vorstellbar, dass ein Fahrzyklus, um zur erfindungsgemäßen Anzahl von Fahrzyklen zu zählen, eine vorbestimmte Dauer aufweisen muss. Somit wird in vorteilhafter Weise vermieden, dass zu kurze Fahrzyklen, z. B. zum Umparken des Fahrzeugs, Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens werden.
  • Alternativ wird der Mittelwert für mindestens ein Teilintervall eines jeden Fahrzyklus bestimmt, wobei das Teilintervall in Abhängigkeit einer Auswertung eines Lenkwinkels und/oder eines Handmoments und/oder einer weiteren fahrdynamischen Größe bestimmt wird. Beispielsweise kann das neutrale Unterstützungsmoment als Mittelwert von zeitlichen Verläufen des Unterstützungsmoments in Teilintervallen eines jeden Fahrzyklus bestimmt werden, in welchen ein Lenkwinkel und/oder ein Handmoment und/oder eine weitere fahrdynamische Größe nicht oder nur um einen vorbestimmten (geringen) Betrag von einem, eine Geradeausfahrt charakterisierenden, Lenkwinkel und/oder Handmoment und/oder einer weiteren fahrdynamischen Größe abweicht. Eine weitere fahrdynamische Größe kann hierbei beispielsweise eine Gierrate, ein Schwimmwinkel und/oder eine Querbeschleunigung sein. Im Normalfall beträgt ein Lenkwinkel und/oder ein Handmoment bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs 0. Selbstverständlich kann eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs und somit ein Teilintervall zur Bestimmung des neutralen Unterstützungsmoments auch in Abhängigkeit von weiteren Fahrerassistenzsystemen, beispielsweise eines Lane-Assist-Systems, bestimmt werden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine genaue Bestimmung eines neutralen Unterstützungsmoments.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird ein Fehlerspeichereintrag nur dann generiert, falls die gesamte Zeitdauer aller Fahrzyklen größer als eine vorbestimmte Zeitdauer ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass ein Fehlerspeichereintrag nur dann generiert wird, falls die Auswertung des Unterstützungsmoments über mindestens die vorbestimmte Zeitdauer erfolgte, wodurch eine größere Wahrscheinlichkeit gewährleistet wird, dass ein detektierter Defekt tatsächlich vorliegt.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird mindestens eine Eigenschaft eines zeitlichen Verlaufs eines Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver bestimmt, wobei ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver um mehr als ein vorbestimmtes Maß von einem Referenzverlauf abweicht, falls die mindestens eine Eigenschaft um mehr als ein vorbestimmtes Maß von einer Referenzeigenschaft abweicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Eigenschaft eines zeitlichen Verlaufs eines Unterstützungsmoments ein maximaler Betrag des Unterstützungsmoments in dem vorbestimmten Lenkmanöver. Auch andere, zusätzliche Eigenschaften können hierbei bestimmt werden, beispielsweise ein maximaler Anstieg und/oder maximaler Abfall des Unterstützungsmoments in dem zeitlichen Verlauf des Unterstützungsmoments und/oder Frequenzeigenschaften des zeitlichen Verlaufs des Unterstützungsmoments und/oder statistische Eigenschaften des zeitlichen Verlaufs des Unterstützungsmoments.
  • Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ein einfacher Vergleich des zeitlichen Verlaufs des Unterstützungsmoments eines vorbestimmten Lenkmanövers mit einem Referenzverlauf. Die Referenzeigenschaft bezeichnet hierbei selbstverständlich die zur bestimmten Eigenschaft korrespondierende Eigenschaft des Referenzverlaufs.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird ein Korrelationskoeffizient von einem zeitlichen Verlauf eines Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver und einem Referenzverlauf bestimmt, wobei ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments um mehr als ein vorbestimmtes Maß von einem Referenzverlauf abweicht, falls ein Betrag des Korrelationskoeffizienten kleiner als ein vorbestimmter Betrag eines Korrelationskoeffizienten ist. Der vorbestimmte Betrag des Korrelationskoeffizienten kann hierbei zwischen 0,5 bis 0,9 liegen.
  • Selbstverständlich ist vorstellbar, dem zeitlichen Verlauf des Unterstützungsmoments nach einer Erfassung, z. B. durch einen Sensor, zu filtern, um einen Einfluss eines Rauschens auf das Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens zu minimieren.
  • Durch die Bestimmung eines Korrelationskoeffizienten ergibt sich in vorteilhafter Weise ein besonders einfacher Vergleich eines zeitlichen Verlaufs des Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver mit dem Referenzverlauf.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann hierbei während einer Fahrt des Fahrzeugs oder während eines Stillstands des Fahrzeugs durchgeführt werden. Hierbei kann ein zeitlicher Verlauf des Unterstützungsmoments während der Fahrt erfasst und gespeichert werden, eine Auswertung erfolgt dann während eines anschließenden Stillstands. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise keine zusätzliche rechentechnische Belastung von Steuergeräten des Fahrzeugs, die während der Fahrt weitere, fahrbedingte Steuer- oder Regelprozesse durchführen.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird ein vorbestimmtes Lenkmanöver in Abhängigkeit eines zeitlichen Verlaufs eines Handmoments und/oder eines Lenkwinkels detektiert. Hierbei können die vorhergehend erwähnten Linkslenk-, Rechtslenk- oder Fahrspurwechselmanöver z. B. anhand charakteristischer zeitlicher Verläufe eines Lenkwinkels und/oder eines Handmoments charakterisiert werden. Wird ein derartiger zeitlicher Verlauf des Lenkwinkels und/oder des Handmoments während der Erfassung des Unterstützungsmoments erkannt, so kann hierdurch ein zeitlicher Verlauf des Unterstützungsmoments in dem vorbestimmten Lenkmanöver bestimmt werden. Der Lenkwinkel kann hierbei beispielsweise durch einen Lenkwinkelsensor erfasst werden. Das Handmoment kann hierbei beispielsweise durch einen Handmoment- oder Lenkmomentsensor bestimmt werden. Selbstverständlich ist vorstellbar, dass ein zeitlicher Verlauf des Lenkwinkelsignals und/oder ein zeitlicher Verlauf des Handmomentsignals und/oder ein zeitlicher Verlauf der vorhergehend erwähnten weiteren fahrdynamischen Größe während eines Fahrzyklus ebenfalls erfasst und gespeichert wird, wobei eine Auswertung dieser zeitlichen Verläufe ebenfalls erst während eines anschließenden Stillstands des Fahrzeugs erfolgt. Um also zu detektieren, ob ein zeitlicher Verlauf des Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver um mehr als ein vorbestimmtes Maß von einem Referenzverlauf abweicht, muss in diesem Fall zuerst anhand eines zeitlichen Verlaufs des Lenkwinkelsignals und/oder des Handmomentsignals und/oder zeitlichen Verlaufs der weiteren fahrdynamischen Größe detektiert werden, ob ein vorbestimmtes Lenkmanöver vorliegt oder vorlag. Selbstverständlich kann das vorgeschlagene Verfahren aber auch während einer Fahrt, also während eines Fahrzyklus, des Fahrzeugs durchgeführt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform beträgt eine Anzahl von Fahrzyklen mindestens 10. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ein ausreichend hohe Wahrscheinlichkeit gewährleistet, dass ein detektierter Defekt im Fahrzeug vorliegt.
  • Weiter vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Detektion mindestens eines Fehlers in einem Fahrzeug, wobei die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung zur Erfassung und Auswertung eines Unterstützungsmoments umfasst. Die Einrichtung zur Erfassung kann hierbei beispielsweise ein Drehmomentsensor, ein Stromsensor, ein Spannungssensor oder ein zentrales Steuergerät der elektromechanischen Lenkung sein, welche das Unterstützungsmoment auf Grundlage von einer Regelabweichung berechnet. Mittels der Vorrichtung ist mindestens ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments erfassbar und auswertbar, wobei ein Fehlerspeichereintrag generierbar ist. Hierzu kann die Vorrichtung einen Fehlerspeicher umfassen. Auch kann die Vorrichtung Speichereinheiten zur Speicherung des zeitlichen Verlaufs des Unterstützungsmoments umfassen. Mittels der vorgeschlagenen Vorrichtung ist in vorteilhafter Weise eines der vorhergehend erläuterten Verfahren durchführbar.
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Detektion mindestens eines Fehlers in einem Fahrzeug.
  • In 1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines elektromechanischen Lenksystems 1 dargestellt. Das elektromechanische Lenksystem 1 umfasst hierbei eine Lenkhandhabe 2, mindestens einen Sensor 3 zur Erfassung eines Lenkwinkels und/oder eines Handmoments, eine Lenksäule 4, eine Zahnstange 5, einen Servomotor 6, einen Rotorlagesensor 7, eine zentrale Steuereinrichtung 8, eine Speichereinrichtung 9 sowie mechanische Kupplungen 10. Weiter dargestellt ist ein Sensor 11 zur Erfassung eines Zündzustandes eines nicht dargestellten Fahrzeugs, welches das elektromechanische Lenksystem 1 umfasst. Das zentrale Steuergerät 8 erzeugt hierbei in Abhängigkeit eines durch den Sensor 3 erfassten Handmoments ein Eingangssignal, hier ein Eingangsstrom ia, für den Servomotor 6. Der Servomotor 6 erzeugt in Abhängigkeit des Eingangsstromes ia ein Unterstützungsmoment, welches mittels der Kupplung 10 auf die Zahnstange 5 aufgeprägt wird. Gleichzeitig wird ein mittels der Lenkhandhabe 2 durch einen Fahrzeugführer aufgebrachtes Handmoment über die Lenksäule 4 und die mechanische Kupplung 10 auf die Zahnstange 5 aufgebracht. Das zentrale Steuergerät 8 erfasst hierbei einen Beginn und ein Ende eines Fahrzyklus über eine Auswertung des mittels des Sensors 11 erfassten Zündzustandes des Fahrzeugs. Während eines Fahrzyklus bestimmt das zentrale Steuergerät 8 das Unterstützungsmoment (und in Abhängigkeit davon den Eingangsstrom ia) und speichert einen zeitlichen Verlauf des Unterstützungsmoments in der Speichereinrichtung 9. Während eines Stillstands des Fahrzeugs liest das zentrale Steuergerät 8 den zeitlichen Verlauf des Unterstützungsmoments aus der Speichereinrichtung 9 aus und wertet diesen gespeicherten zeitlichen Verlauf aus. Eine Auswertung erfolgt hierbei für jeden Fahrzyklus, allerdings erst dann, falls eine vorbestimmte Anzahl von Fahrzyklen vorlag. Ein Fehlerspeichereintrag in einem Fehlerspeicher 12 wird beispielsweise dann generiert, falls in jedem der gespeicherten Fahrzyklen ein Betrag eines neutralen Unterstützungsmoments um mehr als einen vorbestimmten Schwellwert von einem Referenzmoment abweicht. Wird ein Fehlerspeichereintrag in dem Fehlerspeicher 12 gespeichert, so kann zusätzlich eine Warneinrichtung 13 ein Warnsignal, beispielsweise ein optisches und/oder akustisches Warnsignal, erzeugen, um den Fahrzeugführer zu warnen.
  • Dabei kann die Warneinrichtung 13 auch direkt von dem Steuergerät 8 angesteuert werden, so dass die dargestellte Verbindung zwischen Fehlerspeicher und Warneinrichtung 13 entfallen kann.
  • Auch kann das zentrale Steuergerät 8 den von dem Sensor 3 erfassten zeitlichen Verlauf des Lenkwinkels und/oder des Handmoments erfassen und in der Speichereinrichtung 9 oder in einer weiteren, nicht dargestellten, Speichereinrichtung speichern. Hiernach kann die zentrale Steuereinrichtung 8 den zeitlichen Verlauf des Handmoments und/oder des Lenkwinkels auswerten, wobei detektiert wird, ob ein oder mehrere vorbestimmte Lenkmanöver vorliegen. Wurde ein vorbestimmtes Lenkmanöver in Abhängigkeit des zeitlichen Verlaufs des Handmoments und/oder des Lenkwinkels klassifiziert, so wertet die zentrale Steuereinrichtung 8 aus, ob ein zeitlich korrespondierender Verlauf des ebenfalls gespeicherten Unterstützungsmoments von einem Referenzverlauf, der beispielsweise ebenfalls in der Speichereinrichtung 9 oder einer weiteren Speichereinrichtung gespeichert sein kann, nicht mehr als ein vorbestimmtes Maß abweicht. Weicht der zeitliche Verlauf des Unterstützungsmoments in dem vorbestimmten Lenkmanöver um mehr als ein vorbestimmtes Maß von dem Referenzverlauf ab, so wird ebenfalls ein Fehlerspeichereintrag im Fehlerspeicher 12 generiert.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    elektromechanisches Lenksystem
    2
    Lenkhandhabe
    3
    Sensor zur Erfassung eines Lenkwinkels und Handmoments
    4
    Lenksäule
    5
    Zahnstange
    6
    Elektromotor
    7
    Rotorlagesensor
    8
    zentrales Steuergerät
    9
    Speichereinrichtung
    10
    mechanische Kupplung
    11
    Sensor zur Erfassung eines Zündzustandes
    12
    Fehlerspeicher
    13
    Warneinrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1975040 A1 [0004]
    • DE 19906300 A1 [0005]
    • DE 102009053404 [0006]

Claims (9)

  1. Verfahren zur Detektion mindestens eines Defekts in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Anzahl von Fahrzyklen mindestens ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments erfasst und ausgewertet wird, wobei ein Fehlerspeichereintrag generiert wird, falls in allen Fahrzyklen ein Betrag eines neutralen Unterstützungsmoments um mehr als einen vorbestimmten Schwellwert von einem Referenzmoment abweicht oder in allen Fahrzyklen ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver um mehr als ein vorbestimmtes Maß von einem Referenzverlauf abweicht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in allen Fahrzyklen das neutrale Unterstützungsmoment als ein Mittelwert des zeitlichen Verlaufs des Unterstützungsmoments bestimmt wird, wobei der Mittelwert für den gesamten zeitlichen Verlauf eines jeden Fahrzyklus oder für mindestens ein Teilintervall eines jeden Fahrzyklus bestimmt wird, wobei das Teilintervall in Abhängigkeit einer Auswertung eines Lenkwinkels und/oder eines Handmoments und/oder einer weiteren fahrdynamischen Größe bestimmt wird.
  3. Verfahren nach einem der Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fehlerspeichereintrag nur dann generiert wird, falls die gesamte Zeitdauer aller Fahrzyklen größer als eine vorbestimmte Zeitdauer ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Eigenschaft eines zeitlichen Verlaufs eines Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver bestimmt wird, wobei ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver um mehr als einen vorbestimmten Maß von einem Referenzverlauf abweicht, falls die mindestens eine Eigenschaft um mehr als ein vorbestimmtes Maß von einer Referenzeigenschaft abweicht.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Eigenschaft eines zeitlichen Verlaufs eines Unterstützungsmoments ein maximaler Betrag des Unterstützungsmoments in dem vorbestimmten Lenkmanöver ist.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Korrelationskoeffizient von einem zeitlichen Verlaufs eines Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver und einem Referenzverlauf bestimmt wird, wobei ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver um mehr als ein vorbestimmtes Maß von einem Referenzverlauf abweicht, falls ein Betrag des Korrelationskoeffizient kleiner als ein vorbestimmter Betrag eines Korrelationskoeffizienten ist.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorbestimmtes Lenkmanöver in Abhängigkeit eines zeitlichen Verlaufs eines Handmoments und/oder eines Lenkwinkels detektiert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Fahrzyklen mindestens 10 beträgt.
  9. Vorrichtung zur Detektion mindestens eines Fehlers in einem Fahrzeug, wobei die Vorrichtung mindestens eine Einrichtung zur Erfassung und Auswertung eines Unterstützungsmoments umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments über eine Anzahl von Fahrzyklen erfassbar und auswertbar ist, wobei ein Fehlerspeichereintrag generierbar ist, falls in allen Fahrzyklen ein Betrag eines neutralen Unterstützungsmoments um mehr als einen vorbestimmten Schwellwert von einem Referenzmoment abweicht oder in allen Fahrzyklen ein zeitlicher Verlauf eines Unterstützungsmoments in einem vorbestimmten Lenkmanöver um mehr als einen vorbestimmten Maß von einem Referenzverlauf abweicht.
DE102011008337A 2011-01-12 2011-01-12 Verfahren und Vorrichtung zur Detektion mindestens eines Defekts in einem Fahrzeug Withdrawn DE102011008337A1 (de)

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