DE102012003012A1

DE102012003012A1 - Verfahren zur Bewertung von Bremsgeräuschen einer Fahrzeug-Bremsvorrichtung mit wenigstens zwei Fahrzeug-Bremsen

Info

Publication number: DE102012003012A1
Application number: DE201210003012
Authority: DE
Inventors: Andreas Bender; Dr. Häsler Karl
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2013-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung von Bremsgeräuschen einer Fahrzeug-Bremsvorrichtung mit wenigstens zwei Fahrzeug-Bremsen (2, 3, 4, 5), umfassend die folgenden Schritte: a) Bestimmen einer Mehrzahl von Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren-Serien (P1, ..., PN), wobei jede Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren-Serie (P1, ..., PN) fürjede Fahrzeug-Bremse jeweils ein mittels eines Geräuschtests ermitteltes Schalldruckpegel-Frequenz-Spektrum (S1, ..., S1; T1, ..., T1; U1, ..., UN; V1, ..., VN) aufweist, – wobei in jedem Schalldruckpegel-Frequenz-Spektrum (S1, ..., S1; T1, ..., T1; U1, ..., UN; V1, ..., VN) eine Mehrzahl von Frequenz-Datenpunkten mit einer zugeordneten Mehrzahl von Schalldruckpegel-Datenpunkten eine Mehrzahl von Schalldruckpegel-Frequenz-Datenpaaren bildet, b) Bestimmen eines einer jeden Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren-Serie (P1, ..., PN) zugeordneten maximalen Schalldruckpegels-Datenpunkts und Bestimmen des diesem maximalen Schalldruckpegels-Datenpunkt zugeordneten Frequenz-Datenpunktes c) Ermitteln einer kumulierten relativen Häufgkeit aus der Mehrzahl der in Schritt b) bestimmten maximalen Schalldruckpegel-Datenpunkte, insbesondere in Form von Kumulierter-Relativer-Häufgkeit/Maximaler-Schalldruckpegel-Wertepaaren oder in Form eines Kumulierte-Relative-Häufgkeit/Maximaler-Schalldruckpegel-Diagramms.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung von Bremsgeräuschen einer Fahrzeug-Bremsvorrichtung, wobei die Fahrzeug-Bremsvorrichtung wenigstens zwei Fahrzeug-Bremsen umfasst.
Aus der DE 10 2009 030 685 A1 ist ein Verfahren zur Bewertung von Fahrzeug-Bremsgeräuschen eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem mittels eines Akzeptanzdiagramms die kumulierte relative Häufigkeit von bei Bremsgeräuschen gemessenen Schalldruck-Pegel-Messwerten in sogenannte Geräuschnoten übersetzt werden. Durch Übersetzung der kumulierten relativen Häufigkeiten in derartige Geräuschnoten mittels sogenannter Akzeptanzlinien wird das Ergebnis einer Fahrzeug-Bremsgeräusch-Messung einfacher verständlich und die Bewertung von mit einem solchen Verfahren analysierten Fahrzeug-Bremsen kann feiner abgestimmt vorgenommen werden. Derartige Verfahren zur Bewertung von Fahrzeug-Bremsgeräuschen finden insbesondere in der Fahrzeug-Bremsentwicklung Anwendung. Dabei werden Fahrzeug-Bremsgeräusche sowohl auf einem Brems-Geräuschprüfstand als auch im bzw. am Fahrzeug selbst messtechnisch erfasst.
Neben einer subjektiven Bewertung der Fahrzeug-Bremsgeräusche beispielsweise mit einer Geräuschnote von 1 bis 10 durch Testpersonen, wobei die Noten 10 bei Geräuschlosigkeit und die Note 1 bei extrem hoher Geräuschentwicklung vergeben werden kann, ist eine Charakterisierung von messtechnisch erfassten Fahrzeug-Bremsgeräuschen mittels des oben erwähnten sogenannten Akzeptanzdiagramms bekannt.
In einem derartigen Akzeptanzdiagramm können die zu einem bestimmten Schalldruckpegel ermittelbaren kumulierten Häufigkeiten der Geräuschereignisse in Prozent logarithmisch gegen den jeweiligen Schalldruckpegel auf einer Messkurve aufgetragen werden. Bleibt die so in dem Akzeptanzdiagramm dargestellte Messkurve unterhalb einer vorab festgelegten und ebenfalls in das Akzeptanzdiagramm eingetragenen Akzeptanzlinie, so sind die zu charakterisierenden Fahrzeug-Bremsgeräusche als akzeptabel einzustufen. Falls dagegen die aus den Fahrzeug-Bremsgeräuschen ermittelte Messkurve im Akzeptanzdiagramm oberhalb der Akzeptanzlinie angeordnet ist, so kann das Testergebnis der Geräuschprüfung als negativ eingestuft werden und die Fahrzeug-Bremsgeräusche sind in solch einem Fall als nicht akzeptabel einzustufen. Die Akzeptanzlinie, die das Akzeptanzdiagramm in einen für die Geräuschbewertung positiven und negativen Bereich unterteilt, kann dabei durch die subjektive Wahrnehmung zumindest einer Testperson festgelegt bzw. angepasst werden.
Bekannte Verfahren zur Bewertung von Bremsgeräuschen weisen jedoch allgemein den Nachteil auf, dass sie nur für die Bewertung der Geräuschentwicklung an einer einzelnen Fahrzeug-Bremse ausgelegt sind. Insbesondere bei der Bewertung von Fahrzeug-Bremsgeräuschen im Fahrzeug oder innerhalb eines Bremsgeräusche-Prüfungstands werden jedoch üblicherweise mehrere oder gar alle Fahrzeugbremsen des Fahrzeugs hinsichtlich der Entwicklung von Fahrzeug-Bremsgeräuschen simultan untersucht und bewertet. Sowohl in der Fahrzeug-Entwicklungsphase als auch im Kundenbetrieb ist es von besonderem Interesse, die Fahrzeug-Bremsgeräusche von zwei Fahrzeugbremsen der vorderen oder hinteren Fahrzeugachse oder sogar die Geräuschentwicklung aller vier Fahrzeugbremsen des Fahrzeugs als Ganzes zu bewerten.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform hinsichtlich eines Verfahrens zur Bewertung von Fahrzeug-Bremsgeräuschen in einem Fahrzeug bereitzustellen.
Die oben genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Bewertung von Bremsgeräuschen einer Fahrzeug-Bremsvorrichtung mit wenigstens zwei Fahrzeugbremsen eine Mehrzahl von Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren-Serien bestimmt, wobei jeder Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren-Serie erfindungsgemäß ein im Folgenden näher zu erläuternder maximaler Schalldruckpegel zugeordnet werden kann.
Eine einzelne Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren-Serie (im Folgenden vereinfacht als ”Spektren-Serie” bezeichnet) wird dabei wie folgt bestimmt:
Für jede Fahrzeug-Bremse der Fahrzeug-Bremsvorrichtung wird – sukzessive oder simultan – ein Schalldruckpegel-Frequenz-Spektrum derart gemessen, dass in jedem Schalldruckpegel-Frequenz-Spektrum eine Mehrzahl von Frequenz-Datenpunkten mit einer zugeordneten Mehrzahl von Schalldruckpegel-Datenpunkten eine Mehrzahl von Schalldruckpegel-Frequenz-Datenpaaren bildet. Ein derartiges Schalldruckpegel-Frequenz-Spektrum erlaubt eine frequenzaufgelöste Darstellung der Schalldruckentwicklung der Fahrzeug-Bremse während eines Geräuschtests. Nach der Messung eines Schalldruck-Pegel-Frequenz-Spektrums für jede der wenigstens zwei Fahrzeugbremsen werden die Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren einer solchen Spektren-Serie miteinander verglichen und aus allen Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren der Serie der maximale Schalldruckpegel-Datenpunkt (sowie der zugehörige Frequenz-Datenpunkt) bestimmt.
Ein derartiges Bestimmen eines maximalen Schalldruckpegels wird nun iterativ für eine Mehrzahl von Spektren-Serien wiederholt. Aus der Mehrzahl von Serien wird damit wie oben erläutert eine Mehrzahl von maximalen Schalldruckpegel-Datenpunkten ermittelt.
Für diese maximalen Schalldruckpegel-Datenpunkte kann (in analoger Weise zum bereits aus dem Stand der Technik bekannten herkömmlichen Verfahren für genau eine Fahrzeugbremse, vgl. z. B. das in der DE 10 2009 030 685 A1 beschriebene Verfahren) eine kumulierte relative Häufigkeit der maximalen Schalldruckpegel-Datenpunkte ermittelt und zum Bilden von Kumulierte-Relative-Häufigkeit/Maximaler-Schalldruckpegel-Wertepaaren verwendet. Die auf diese Weise erhaltenen Wertepaare können zur Charakterisierung der wenigstens zwei Fahrzeug-Bremsen herangezogen werden.
Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, insbesondere eine Fahrzeugachse mit zwei Fahrzeug-Bremsen hinsichtlich ihrer Geräuschentwicklung zu bewerten. Dazu wird eine erfindungsgemäße Spektren-Serie mit genau zwei Schaltdruckpegel-Frequenz-Spektren ausgewertet, und zwar ein Spektrum für eine erste Fahrzeug-Bremse der Fahrzeug-Achse und ein weiteres Spektrum für eine zweite Fahrzeug-Bremse derselben Fahrzeug-Achse. Die beiden Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren einer solchen Spektren-Serie werden erfindungsgemäß miteinander verglichen und zwar derart, dass dasjenige der beiden Spektren mit dem maximalen Schalldruckpegel-Datenpunkt ermittelt wird. Der auf diese Weise ermittelte maximale Schalldruckpegel-Datenpunkt wird also aus einem der beiden Spektren der Spektren-Serie entnommen, während das andere Spektrum für die weitere Auswertung unberücksichtigt bleibt. Ein derartiges Bestimmen eines maximalen Schalldruckpegels wird nun iterativ für eine Mehrzahl von Spektren-Serien wiederholt und aus der Mehrzahl von Spektren-Serien kann eine Mehrzahl von maximalen Schalldruckpegel-Datenpunkten bestimmt werden. Somit kann in einem nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens aus der Mehrzahl der maximalen Schalldruckpegel-Datenpunkte eine kumulierte relative Häufigkeit der Mehrzahl der maximalen Schalldruckpegel-Datenpunkte bestimmt werden. Diese kumulierte Häufigkeit ist charakteristisch für die Geräuschentwicklung der beiden Fahrzeug-Bremsen der Fahrzeug-Achse.
Durch eine entsprechende Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es in einer Variante ohne weiteres möglich, die Gesamt-Geräuschentwicklung von vier oder mehr in einem Fahrzeug verbauten Fahrzeugbremsen zu analysieren. Eine derartige Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich unmittelbar aus dem oben beschriebenen Fall einer Fahrzeug-Achse mit zwei Fahrzeug-Bremsen ableiten, wobei die gesamte Fahrzeug-Bremsvorrichtung nun also z. B. vier Fahrzeug-Bremsen aufweist, so dass eine jeweilige Spektren-Serie jeweils vier Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren (ein Spektrum für jede der vier Fahrzeug-Bremsen) aufweist.
In einer weiterbildenden Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Verfahren den zusätzlichen Schritt d) des Übersetzens der kumulierten relativen Häufigkeit der Mehrzahl der in Schritt a) bestimmten maximalen Schalldruckpegel-Datenpunkte in eine Geräuschnote umfassen. Auf diese Weise kann das Ergebnis einer Bewertung von Bremsgeräuschen einer Fahrzeug-Bremsvorrichtung mit wenigstens zwei Fahrzeug-Bremsen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren auf besonders einfache und verständliche Weise dargestellt werden.
Vorzugsweise wird das Verfahren sukzessive und unter Bildung einer jeweiligen Geräuschnote durchgeführt:

1) eine vordere linke Fahrzeug-Bremse
2) eine vordere rechte Fahrzeug-Bremse
3) eine hintere linke Fahrzeug-Bremse
4) eine hintere rechte Fahrzeug-Bremse
5) eine vordere Fahrzeug-Achse mit der linken und der rechten vorderen Fahrzeug-Bremse
6) eine hintere Fahrzeug-Achse mit der linken und der rechten hinteren Fahrzeug-Bremse
7) ein Fahrzeug-Bremssystem mit der vorderen linken, der vorderen rechten, der hinteren linken und der hinteren rechten Fahrzeugbremse.

Auf diese Weise können die vier in einem zweiachsigen Fahrzeug verwendeten Fahrzeug-Bremsen einzeln und in Kombination (vordere Fahrzeug-Achse, hintere Fahrzeug-Achse) und als Ganzes (gesamtes Bremssystem des Fahrzeugs mit Vier Fahrzeug-Bremsen) bewertet werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den zusätzlichen Schritt e) des graphischen Darstellens der gebildeten Geräuschnoten in einem Ausgabe-System. Auf diese Weise kann das Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders verständliche und übersichtliche Art und Weise dargestellt werden.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und auch die noch nachstehend erwähnten Merkmale im Rahmen der Ausführbarkeit nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Weitere wichtige Merkmale, Vorteile und Gesichtspunkte der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, aus den Zeichnungen und aus dem zugehörigen nachfolgenden Beschreibungsteil, in dem bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert werden.
Es zeigen, jeweils grobschematisch:
1 ein Fahrzeug mit vier Fahrzeug-Bremsen in Draufsicht,
2 die Bestimmung einer Mehrzahl von Spektren-Serien für die Fahrzeug-Bremsen,
3 die Auswertung einer einzelnen Spektren-Serie,
4 ein exemplarisches Akzeptanzdiagramm,
5 eine mögliche grafische Darstellung des Bewertungsergebnisses von mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführten Geräuschtests.
In der Darstellung der 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 1 gezeigt, welches eine vordere linke, vordere rechte, hintere linke und hintere rechte Fahrzeugbremse 2, 3, 4, 5 aufweist.
Für jede der vier Fahrzeug-Bremsen können unter Durchführung eines Geräuschtests mittels geeigneter Sensoren (in der 1 nicht gezeigt) eine Mehrzahl von Schalldruck-Frequenz-Spektren aufgezeichnet werden, was in der Darstellung der 1 schematisch angedeutet ist.
Jedes einzelne Schalldruckpegel-Frequenz-Spektrum weist dabei eine Mehrzahl von Schalldruckpegel-Frequenz-Datenpaaren auf, so eine Mehrzahl von Frequenz-Datenpunkten eine Mehrzahl von Schalldruckpegel-Datenpunkten zugeordnet ist. Die Schalldruckpegel-Frequenz-Datenpaare können dabei in einem jeweiligen Schalldruckpegel-Frequenz-Spektrum aufgetragen werden und sind in den Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren als kontinuierliche Linie dargestellt, so dass die einzelnen Schalldruckpegel-Frequenz-Datenpaare nicht einzeln aufgelöst werden können.
Es ist klar, dass in einer Variante anstelle eines kontinuierlichen Spektrums alternativ auch Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren mit diskreten Schalldruckpegel-Frequenz-Datenpaaren gebildet werden können.
Im Folgenden soll nun exemplarisch eine Gesamtbewertung der Geräuschentwicklung der vier Fahrzeug-Bremsen 2, 3, 4, 5 des Fahrzeugs 1 unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert werden.
Erfindungsgemäß wird für die vier Fahrzeug-Bremsen 2, 3, 4, 5 eine Mehrzahl von Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren-Serien (”Spektren-Serien”) bestimmt. Jede einzelne Spektren-Serie weist dabei für jede der vier Fahrzeug-Bremsen 2, 3, 4, 5 jeweils ein Schalldruckpegel-Frequenz-Spektrum (im Folgenden vereinfacht als ”Spektrum” bezeichnet) auf. Diese Situation ist in der 2 näher dargestellt.
In der 2 ist eine Mehrzahl von Spektren S₁, ..., S_N, die mittels einer Mehrzahl von Geräuschtest an der vorderen linken Bremse 2 ermittelt wurden, mit 6 bezeichnet. Ebenso ist eine Mehrzahl von Spektren T₁, ..., T_N, die mittels einer Mehrzahl von Geräuschtest an der vorderen rechten Bremse 3 ermittelt wurden, mit 7 bezeichnet. Des Weiteren ist eine Mehrzahl von Spektren U₁, ..., U_N, die mittels einer Mehrzahl von Geräuschtest an der hinteren linken Bremse 4 ermittelt wurden, mit 8 bezeichnet, und es ist eine Mehrzahl von Spektren V₁ ..., V_N, die mittels einer Mehrzahl von Geräuschtest an der hinteren rechten Bremse 5 ermittelt wurden, mit 9 bezeichnet.
Eine einzelne Spektren-Serie setzt sich nun jeweils aus einem Spektrum einer jeden Fahrzeug-Bremse zusammen. Eine erste Spektren-Serie P₁ umfasst also die Spektren S₁, T₁, U₁ und V₁, eine zweite Spektren-Serie P₂ umfasst die Spektren S₂, T₂, U₂ und V₂, usw.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun aus jeder Spektren-Serie P₁, ..., P_N der maximal auftretende Schalldruckpegel ermittelt. Dies ist exemplarisch in der 3 gezeigt, in welcher die Spektren der ersten Spektren-Serie P₁ (also die Spektren S₁, T₁, U₁ und V₁) abgebildet sind. Erfindungsgemäß wird nun aus der ersten Spektren-Serie P₁ der maximale Schalldruckpegel ermittelt. Dieser ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß der 3 in dem Spektrum U₁ (welches durch einen Geräuschtest der hinteren linken Fahrzeug-Bremse 4 ermittelt wurde) enthalten. Das entsprechende Maximaler-Schalldruckpegel-Frequenz-Datenpaar ist in der 3 mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet. Die Spektren S₁, T₁, und V₁ der ersten Spektren-Serie P₁ bleiben für die weitere Auswertung unberücksichtigt.
Erfindungsgemäß wird nun für jede weitere Spektren-Serie (P₂, ..., P_N) ein maximaler Schallruckpegel bzw. ein Maximaler-Schalldruckpegel-Frequenz-Datenpaar ermittelt und anschließend eine kumulierte relative Häufigkeit der gemessenen maximalen Schalldruckpegel bestimmt. Diese ist ein Maß für die Geräuschentwicklung aller vier Fahrzeug-Bremsen des Fahrzeugs.
Um nun beispielsweise auch die Geräuschentwicklung der beiden Fahrzeug-Bremsen der Fahrzeug-Vorderachse zu charakterisieren, können in jeder Spektren-Serie nur die Spektren für die vordere linke (S₁, ..., S_N) bzw. rechte (T₁, ..., T_N) Fahrzeug-Bremse betrachtet werden, während die Spektren für die hintere linke (U₁, ..., U_N) bzw. rechte Fahrzeug-Bremse (V₁, ..., V_N) unberücksichtigt bleiben.
Dies bedeutet für das Beispiel gemäß der 3, dass bei der Ermittlung des maximalen Schalldruckpegels aus der Serie P₁ (vgl. 3) nun die Spektren U₁ und V₁ unberücksichtigt bleiben. Folglich ist auch der maximale Schalldruckpegel dieser Spektren-Serie (P₁ mit Spektren S₁, T₁) nicht mehr in dem – nicht zu berücksichtigen – Spektrum U₁ (Bezugszeichen 15) enthalten, sondern nun in dem Spektrum S₁; das entsprechende maximaler-Schalldruck-Datenpunkt/Frequenz-Datenpaar ist in der 3 mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet.
Für eine Bewertung der beiden Fahrzeug-Bremsen der hinteren Fahrzeug-Achse (hintere linke und rechte Fahrzeug-Bremse) werden entsprechend ausschließlich die Spektren für die hintere linke (U₁, ..., U_N) bzw. rechte Fahrzeug-Bremse (V₁, ..., V_N) berücksichtigt.
Im Folgenden wird nun erläutert, wie in einer bevorzugten Ausführungsform aus den oben bestimmten kumulierten Häufigkeiten ein Akzeptanzdiagramm zur Bewertung der Fahrzeug-Bremsgeräusche erstellt werden kann. Ausgangspunkt sind dabei die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten kumulierten Häufigkeiten des maximalen Schalldruckpegels jeweils für eine einzelne Fahrzeug-Bremse, zwei Fahrzeug-Bremsen einer Fahrzeug-Achse, oder für alle vier Bremsen des Fahrzeugs.
Gemäß 4 wird bei einem Verfahren zur Bewertung von Fahrzeugbremsgeräuschen ein Akzeptanzdiagramm 21 erstellt. Bei einem solchen Akzeptanzdiagramm 21 wird auf einer Y-Achse 22 die kumulierte relative Häufigkeit in Prozent logarithmisch abgetragen, während auf der X-Achse 23 des Akzeptanzdiagramms 21 der Schalldruckpegel in Dezibel (dB) abgetragen wird. Somit wird auf beiden Achsen 22, 23 eine logarithmische Abtragung vorgenommen, da auch der Schalldruck mittels des Schalldruckpegels logarithmisch abgetragen wird.
Als erster Schritt in dem Verfahren zur Bewertung von Fahrzeugbremsgeräuschen werden in dem Akzeptanzdiagramm 21 mehrere Geräuschnotenbereiche in Form von Akzeptanzlinien 24 festgelegt, wobei jede Akzeptanzlinie 24 eine Geräuschnote repräsentiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden dabei Geräuschnoten zwischen 1 und 10 vergeben, wobei die Akzeptanzlinie 24 mit der Geräuschnote 10 für ein Systemverhalten ohne Bremsgeräusche und die Akzeptanzlinie 24 mit der Note 1 einen Bereich mit extrem hohen Bremsgeräuschen markiert.
In einer weiteren Ausführungsform können auch Akzeptanzlinien 24' mit den Noten 0 und –1 festgelegt werden, wobei diese Akzeptanzlinien 24' zur Anpassung eines statistischen Verfahrens dienen können.
in einer vereinfachten Ausführungsform lassen sich folgende Akzeptanzlinie 24, 24' durch parallele Verschiebung einer zuerst festgelegten Akzeptanzlinie 24, 24' festlegen.
Ein solches mit Akzeptanzlinien 24, 24' ausgestattetes Akzeptanzdiagramm 21 ist letztlich eine Möglichkeit einer dreidimensionalen Darstellung. Somit lässt sich in einem solchen Akzeptanzdiagramm 21 jedes kumulierte relative Häufigkeit/Schalldruckpegel-Wertepaar in eine Geräuschnote übersetzen.
Des Weiteren werden nun zusätzlich zu den Akzeptanzlinien 24, 24' in dem Akzeptanzdiagramm 21 die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmten relativen kumulierten Häufigkeiten der maximalen Schalldruckpegel eingetragen. Diese sind in der 4 exemplarisch in Form einer kontinuierlichen Kurve 25 dargestellt. Dies bietet sich insbesondere bei einer ausreichend hohen Anzahl von Datenwerten an. In einer anderen Ausführungsform kann im Gegensatz zu der in 4 dargestellten kontinuierlichen Messwertkurve 5 eine diskrete Darstellung der relativen kumulierten Häufigkeit der maximalen Schalldruckpegel vorgenommen werden. Dazu können insbesondere Schalldruckpegelintervalle definiert werden. So ist es zum Beispiel, möglich als Schalldruckpegelintervall ganzzahlige Dezibel-Werte zu definieren. Somit werden alle gemessenen Schalldruckpegelmesswerte ≥ 49 und < 50 dem Schalldruckpegelintervall 49 zugeordnet. Sämtliche gemessenen Schalldruckpegelmesswerte können dann solchen Schalldruckpegelintervallen zugeordnet werden. Ausgehend von hohen Schalldruckpegelwerten wird dann die in einem Schalldruckpegelintervall aufgetretene relative Häufigkeit der in diesem Schalldruckpegelintervall aufgetretenen Schalldruckwerte zu dem Wert des vorhergehenden Schalldruckpegelintervalls addiert und in dem Akzeptanzdiagramm 21 abgetragen.
Schon allein anhand der graphischen Darstellung wie in 4 gezeigt lässt sich entnehmen, dass die Messwertkurve 25 Geräuschnotenwerte zwischen 4 und 7 annimmt. Anhand der graphischen Darstellung gemäß der 4 ist somit eine deutliche Verfeinerung des Messwertergebnisses der Bewertung der Bremsgeräusche ersichtlich.
Um allerdings das Messergebnis noch verständlicher darzustellen, empfiehlt es sich die Messkurve 25 in Geräuschnoten zu übersetzen.
Hierfür sind vielerlei konkrete Realisierungsmöglichkeiten vorstellbar. Beispielhaft soll nun ein bevorzugtes Verfahren zur rechnerischen Ermittlung der Geräuschnoten anhand der gemessenen kumulierte, relative Häufigkeit/Schalldruckpegel-Wertepaare beschrieben werden.
In 4 sind die auf der X-Achse 23 abgetragenen Schalldruckpegel in Dezibel (dB) und die auf der Y-Achse 22 abgetragenen kumulierte, relative Häufigkeit in Prozent (%) unabhängige Variablen, während die gesuchte Geräuschnote die abhängige Variable des Verfahrens bildet.
Zur Ermittlung einer Formel zur Umrechnung der kumulierten, relative Häufigkeit/Schalldruckpegel-Wertepaare in Geräuschnoten kann beispielsweise ein Polynomansatz verwendet werden. Um eine akzeptable Fehlerabweichung zu erreichen, ist es möglich einen Polynomansatz 6. Ordnung in der folgenden Form zu wählen (Gl. 1):
Obige Gleichung (Gl. 1) ergibt in Matrixschreibweise (Gl. 2): z = X · a = [1 x y x ² y ² ... x ⁶ y ⁶]·a, (Gl. 2) wobei
Bei bekanntem Parametervektor a lässt sich mit folgender Formel (Gl. 3) für jedes (x,y)-Wertepaar, respektive kumulierte, relative Häufigkeit/Schalldruckpegel-Wertepaar, der zugehörige z-Wert, respektive Geräuschnotenwert, berechnen. z = a₀ + a₁x + a₂y + a₃x² + a₄y² + ...... + a₁₁x⁶ + a₁₂y⁶ (Gl. 3)
Der Parametervektor a kann bei einer dementsprechenden ausreichenden Anzahl an bekannten (x,y,z)-Wertepaaren gemäß folgender Formel (Gl. 4) ermittelt werden: a = X ^–1 z (Gl. 4) wobei X ^–1, die inverse Matrix von X darstellt.
Zur Ermittlung des Parametervektors a sollte eine Normierung durchgeführt werden. In der 4 decken die Schalldruckpegelwerte der X-Achse 23 mit dem Wertebereich von 0,1% als kleinstem Wert und 100% als größtem Wert einen sehr großen Bereich ab. Dies kann bei Matrixoperationen nach obigem Ansatz, insbesondere (Gl. 2) oder (Gl. 4), zu Ungenauigkeiten oder Stabilitätsproblem führen. Zur Abhilfe können die Schalldruckpegelwerte nach folgender Formel (Gl. 5) normiert werden:
Dabei stellen die Bezeichnungen MW(x) und STD(x) den Mittelwert und die Standardabweichung der Schalldruckpegelwerte dar. Die Normierung nach (Gl. 5) soll beispielhaft verstanden werden. Es können auch andere Normierungsmethoden angewandt werden. Dadurch ergibt sich aus (Gl. 2) und (Gl. 4) mit Hilfe von (Gl. 5) durch Umformung (Gl. 6) und (Gl. 7): z = ⁿ X ⁿ a = [1 ⁿ x y ⁿ x ² y ² ... ⁿ x ⁶ y ⁶]ⁿ a (Gl. 6) ⁿ a = ⁿ X ^–1 z (Gl. 7)
Auf der Y-Achse 2 des Akzeptanzdiagramms 21 sind die kumulierten, relativen Häufigkeiten prozentual und logarithmisch aufgetragen, während die Schalldruckpegelwerte auf der X-Achse 22 linear abgetragen werden. Allerdings sei an dieser Stelle erwähnt, dass die Schalldruckpegelwerte das logarithmierte Verhältnis des quadrierten Schalldruckwertes zum Quadrat eines Bezugswerts darstellen. Um die logarithmische Darstellung der kumulierten, relativen Häufigkeiten in das Gleichungssystem (Gl. 6 bzw. 7) zu integrieren, können die Werte der kumulierten, relativen Häufigkeit logarithmiert zur Basis 10 werden.
Es ergeben sich somit:
Nun ist das Gleichungssystem (Gl. 8 bzw. 9) so aufbereitet, dass es von Softwareprogrammen zur Berechnung der Geräuschnote verwendet werden kann. Zur Lösung des Gleichungssystems (Gl. 9) kann kommerzielle Mathematiksoftware eingesetzt werden. Dabei werden zur vollständigen Lösung des Gleichungssystems (Gl. 9) mindestens 13 Gleichungen benötigt, d. h. aus 4 sind mindestens dreizehn (x,y,z)-Wertezuordnungen notwendig. Um einen kleinen Näherungsfehler zu erreichen, empfiehlt es sich, der kommerziellen Mathematiksoftware möglichst viele (x,y,z)-Wertezuordnungen anzubieten, die die gesamte Ebene in 4 abdecken. Dann besteht die Chance, dass der Polynomansatz die reale Situation möglichst gut abbildet. Dabei empfiehlt es sich, deutlich mehr als dreizehn (x,y,z)-Wertezuordnungen zu verwenden.
Der Fehler, der sich durch den Polynomansatz ergibt, kann durch Vergleich der tatsächlichen Notenwerte, die der Ermittlung des Parametervektors ⁿ a dienen, mit den berechneten Notenwerten bestimmt werden.
Bei bekanntem Parametervektor ⁿ a und gegebenem (x,y)-Wertepaar, respektive kumuliertem, relative Häufigkeit/Schalldruckpegel-Wertepaar, lässt sich der z-Wert, respektive die gesuchte Geräuschnote, nach folgender Formel (Gl. 10) berechnen z = [1 ⁿx log₁₀(y) ⁿx² (log₁₀(y))^z ... ⁿx⁶ (log₁₀(y))⁶]ⁿ a (Gl. 10) Mittels dem oben beschriebenen Verfahren lassen sich jeweils Geräuschnoten ermitteln für:

a) die vordere linke Fahrzeug-Bremse
b) die vordere rechte Fahrzeug-Bremse
c) die hintere linke Fahrzeug-Bremse
d) die hintere rechte Fahrzeug-Bremse
e) die vordere Fahrzeug-Achse mit der linken und der rechten vorderen Fahrzeug-Bremse
f) die hintere Fahrzeug-Achse mit der linken und der rechten hinteren Fahrzeug-Bremse
g) das Fahrzeug-Bremssystem mit der vorderen linken, der vorderen rechten, der hinteren linken und der hinteren rechten Fahrzeugbremse.

In Varianten kann das Verfahren ohne weiteres auf Fahrzeuge mit einer anderen Anzahl von Bremsen (Beispielsweise LKW mit 3 oder Mehr Fahrzeug-Achsen)
In einer weiterbildenden Ausführungsform ist es nun vorstellbar, dass die mittels des oben erläuterten Verfahrens (oder auch mittels eines geeigneten alternativen Verfahrens) bestimmten verschiedenen Geräuschnoten zum Zwecke der Übersichtlichkeit grafisch dargestellt werden.
Beispielsweise können die einzelnen Geräuschnoten zusammen mit einer grobschematischen Darstellung eines Fahrzeugs dargestellt werden. Dies Iist exemplarisch in der Darstellung der 5 gezeigt, welche ein Fahrzeug 40 in Draufsicht zeigt. Die Zahlenwerte 41, 42, 43, 44 repräsentieren dabei die ermittelten Werte für die Geräuschnoten der einzelnen Fahrzeug-Bremsen. Die Zahlenwerke 45, 46 repräsentieren hingegen die ermittelten Werte für die Geräuschnoten der Fahrzeug-Bremsen der Fahrzeug-Vorderachse bzw. der Fahrzeug-Hinterachse. Der Zahlenwert 47 repräsentiert schließlich den ermittelten Wert für die Geräuschnote der aller vier Bremsen des Fahrzeugs (Gesamtbewertung).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009030685 A1 [0002, 0011]

Claims

Verfahren zur Bewertung von Bremsgeräuschen einer Fahrzeug-Bremsvorrichtung mit wenigstens zwei Fahrzeug-Bremsen (2, 3, 4, 5), umfassend die folgenden Schritte: a) Bestimmen einer Mehrzahl von Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren-Serien (P₁, ..., P_N), wobei jede Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren-Serie (P₁, ..., P_N) für jede Fahrzeug-Bremse jeweils ein mittels eines Geräuschtests ermitteltes Schalldruckpegel-Frequenz-Spektrum (S₁, ..., S₁; T₁, ..., T₁; U₁, ..., U_N; V₁, ..., V_N) aufweist, – wobei in jedem Schalldruckpegel-Frequenz-Spektrum (S₁, ..., S₁; T₁, ..., T₁; U₁, ..., U_N; V₁, ..., V_N) eine Mehrzahl von Frequenz-Datenpunkten mit einer zugeordneten Mehrzahl von Schalldruckpegel-Datenpunkten eine Mehrzahl von Schalldruckpegel-Frequenz-Datenpaaren bildet, b) Bestimmen eines einer jeden Schalldruckpegel-Frequenz-Spektren-Serie (P₁, ..., P_N) zugeordneten maximalen Schalldruckpegeks-Datenpunkts und Bestimmen des diesem maximalen Schalldruckpegel-Datenpunkt zugeordneten Frequenz-Datenpunktes, c) Ermitteln einer kumulierten relativen Häufigkeit aus der Mehrzahl der in Schritt b) bestimmten maximalen Schalldruckpegel-Datenpunkte, insbesondere in Form von Kumulierte-Relative-Häufigkeit/Maximaler-Schalldruckpegel-Wertepaaren oder in Form eines Kumulierte-Relative-Häufigkeit/Maximaler-Schalldruckpegel-Diagramms.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt d) Übersetzen der kumulierten relativen Häufigkeit der Mehrzahl der in Schritt b) bestimmten maximalen Schalldruckpegel-Datenpunkte in eine Geräuschnote.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren sukzessive und unter Bildung einer jeweiligen Geräuschnote durchgeführt wird für: 1) eine vordere linke Fahrzeug-Bremse 2) eine vordere rechte Fahrzeug-Bremse 3) eine hintere linke Fahrzeug-Bremse 4) eine hintere rechte Fahrzeug-Bremse 5) eine vordere Fahrzeug-Achse mit der linken und der rechten vorderen Fahrzeug-Bremse 6) eine hintere Fahrzeug-Achse mit der linken und der rechten hinteren Fahrzeug-Bremse 7) ein Fahrzeug-Bremssystem mit der vorderen linken, der vorderen rechten, der hinteren linken und der hinteren rechten Fahrzeugbremse.
Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt: e) Grafisches Darstellen der gebildeten Geräuschnoten in einem Ausgabe-System.