DE102012218780A1 - Verfahren zur Feststellung des Verschleißzustandes eines Schwingungsdämpfers eines Fahrzeugs und Schwingungsdämpfer zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Feststellung des Verschleißzustandes eines Schwingungsdämpfers eines Fahrzeugs und Schwingungsdämpfer zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Feststellung des Verschleißzustandes eines Schwingungsdämpfers 1 eines Fahrzeugs, wobei der Schwingungsdämpfer 1 einen Zylinder 6 aufweist, dessen Innenraum durch einen Kolben in eine erste und eine zweite Arbeitskammer unterteilt ist. Mit einer einseitig an dem Kolben befestigten, durch die erste Arbeitskammer abgedichtet nach außen geführten Kolbenstange 7. Mit einem oder mehreren Beschleunigungssensoren 4, die an einem mit dem Zylinder 6 fest verbindbaren Bauteil und/oder an einem mit der Kolbenstange 7 fest verbindbaren Bauteil angeordnet sind, die die Beschleunigungswerte der Bauteile erfassen, an denen sie befestigt sind und einer Auswerteelektronik 9 zur Auswertung auf Abweichung der erfassten Beschleunigungswerte von in einem Speicher gespeicherten Sollwerten zuleiten. Zu Beginn der Lebensdauer des Schwingungsdämpfers 1 werden in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf einer Referenzfahrstrecke von den Beschleunigungssensoren 4 Beschleunigungsreferenzmesswerte ermittelt und in dem Speicher gespeichert. Im weiteren Fahrbetrieb des Fahrzeugs werden die dabei erfassten Beschleunigungswerte der Auswerteelektronik 9 zugeleitet und mit den Beschleunigungsreferenzmesswerten zur Auswertung auf signifikante Abweichung verglichen und bei Feststellung einer statistisch signifikanten Abweichung wird ein Alarmsignal ausgelöst.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Feststellung des Verschleißzustandes eines Schwingungsdämpfers eines Fahrzeugs, wobei der Schwingungsdämpfer einen Zylinder aufweist, dessen Innenraum durch einen Kolben in eine erste und eine zweite Arbeitskammer unterteilt ist, mit einer einseitig an dem Kolben befestigten, durch die erste Arbeitskammer abgedichtet nach außen geführten Kolbenstange, mit einem oder mehreren Beschleunigungssensoren, die an einem mit dem Zylinder fest verbindbaren Bauteil und/oder an einem mit der Kolbenstange fest verbindbaren Bauteil angeordnet sind, die die Beschleunigungswerte der Bauteile erfassen, an denen sie befestigt sind und einer Auswerteelektronik zur Auswertung auf Abweichung der erfassten Beschleunigungswerte von in einem Speicher gespeicherten Sollwerten zuleiten.
  • Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Schwingungsdämpfer zur Durchführung des Verfahrens.
  • Bei derartigen Schwingungsdämpfern ist es bekannt, daß die gespeicherten Sollwerte für die verwendete Schwingungsdämpferart bestimmte vorgegebene Sollwerte sind.
  • Damit werden herstellungstoleranzbedingte und einbaubedingte Unterschiede der einzelnen Schwingungsdämpfer nicht berücksichtigt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Feststellung des Verschleißzustandes eines Schwingungsdämpfers sowie einen Schwingungsdämpfer zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, bei dem herstellungstoleranzbedingte und/oder einbaubedingte Unterschiede der einzelnen Stoßdämpfer für die gespeicherten Sollwerte Berücksichtigung finden.
  • Diese Aufgabe wird für das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zu Beginn der Lebensdauer des Schwingungsdämpfers in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf einer Referenzfahrstrecke von den Beschleunigungssensoren Beschleunigungsreferenzmesswerte ermittelt und in dem Speicher gespeichert werden, dass im weiteren Fahrbetrieb des Fahrzeugs die dabei erfassten Beschleunigungswerte der Auswerteelektronik zugeleitet und mit den Beschleunigungsreferenzmesswerten zur Auswertung auf signifikante Abweichung verglichen werden und bei Feststellung einer statistisch signifikanten Abweichung ein Alarmsignal ausgelöst wird.
  • Da die Beschleunigungsreferenzwerte jedes einzelnen Schwingungsdämpfers in seinem Einbau- und Betriebszustand erfasst und gespeichert werden, sind automatisch auch seine herstellungstoleranzbedingten und/oder einbaubedingten Unterschiede dabei berücksichtigt.
  • Auf diese Weise kann ein Fahrer eine tatsächlich eingeschränkte Funktion oder einen Ausfall des Schwingungsdämpfers sofort korrekt wahrnehmen und entsprechend reagieren.
  • Zu einer die jeweiligen Fahrbedingungen berücksichtigen Feststellung des Verschleißzustandes führt es, wenn auf unterschiedlichen Fahrstreckenarten entsprechenden Referenzfahrstrecken von den Beschleunigungssensoren Beschleunigungsreferenzmesswerte ermittelt und in dem Speicher gespeichert werden, dass im weiteren Fahrbetrieb des Fahrzeugs eine Information über die jeweils befahrene Fahrstreckenart sowie die dabei erfassten Beschleunigungswerte der Auswerteelektronik zugeleitet und mit den der befahrenen Fahrstreckenart zugeordneten Beschleunigungsreferenzmesswerten zur Auswertung auf signifikante Abweichung verglichen werden und bei Feststellung einer statistisch signifikanten Abweichung das Alarmsignal ausgelöst wird.
  • Ergänzend zur Berücksichtigung der Beschleunigungen kann in dem Innenraum des Zylinders ein Drucksensor angeordnet ist von dem zu Beginn der Lebensdauer des Schwingungsdämpfers in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf einer Referenzfahrstrecke Druckreferenzmesswerte ermittelt und in dem Speicher gespeichert werden, dass im weiteren Fahrbetrieb des Fahrzeugs die dabei erfassten Druckwerte der Auswerteelektronik zugeleitet und mit den zugeordneten Druckreferenzmesswerten zur Auswertung auf signifikante Abweichung verglichen werden und bei Feststellung einer statistisch signifikanten Abweichung ein Alarmsignal ausgelöst wird.
  • Zu einer die jeweiligen Fahrbedingungen berücksichtigen Feststellung des Verschleißzustandes führt es weiterhin, wenn von dem Drucksensor zu Beginn der Lebensdauer des Schwingungsdämpfers in dem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf unterschiedlichen Fahrstreckenarten entsprechenden Referenzfahrstrecken Druckreferenzmesswerte ermittelt und in dem Speicher gespeichert werden, dass im weiteren Fahrbetrieb des Fahrzeugs eine Information über die jeweils befahrene Fahrstreckenart sowie die dabei erfassten Druckwerte der Auswerteelektronik zugeleitet und mit den der befahrenen Fahrstreckenart zugeordneten Druckreferenzmesswerten zur Auswertung auf signifikante Abweichung verglichen werden und bei Feststellung einer statistisch signifikanten Abweichung das Alarmsignal ausgelöst wird.
  • Die Aufgabe wird für einen Schwingungsdämpfer dadurch gelöst, dass der Schwingungsdämpfer einen Zylinder aufweist, dessen Innenraum durch einen Kolben in eine erste und eine zweite Arbeitskammer unterteilt ist, mit einer einseitig an dem Kolben befestigten, durch die erste Arbeitskammer abgedichtet nach außen geführten Kolbenstange, mit einem oder mehreren Beschleunigungssensoren, die an einem mit dem Zylinder fest verbindbaren Bauteil und/oder an einem mit der Kolbenstange fest verbindbaren Bauteil angeordnet sind, durch die die Beschleunigungswerte der Bauteile erfassbar sind, an denen sie befestigt sind und einer Auswerteelektronik zur Auswertung auf Abweichung der erfassten Beschleunigungswerte von in einem Speicher gespeicherten Beschleunigungsreferenzmesswerten zuleitbar sind, die zu Beginn der Lebensdauer des Schwingungsdämpfers in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf unterschiedlichen Fahrtstreckenarten ermittelt sind und mit einer Alarmeinrichtung zur Ausgabe eines Alarms bei statistisch signifikanter Abweichung der erfassten Beschleunigungswerte von den gespeicherten Beschleunigungsreferenzmesswerten, wobei weiterhin in dem Innenraum des Schwingungsdämpfers ein Drucksensor angeordnet ist, durch den der Druck im Innenraum des Zylinders erfassbar ist und einer Auswerteelektronik zur Auswertung auf Abweichung der erfassten Druckwerte von in einem Speicher gespeicherten Druckreferenzmesswerten zuleitbar sind, die zu Beginn der Lebensdauer des Schwingungsdämpfers in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf unterschiedlichen Fahrtstreckenarten ermittelt sind und mit einer Alarmeinrichtung zur Ausgabe eines Alarms bei statistisch signifikanter Abweichung der erfassten Druckwerte von den gespeicherten Druckreferenzmesswerten.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Systemdarstellung eines Fahrwerks mit vier Schwingungsdämpfern.
  • In dem in der Figur dargestellten Fahrwerk ist jedem Fahrzeuggrad eines Fahrzeugs ein Schwingungsdämpfer 1 zugeordnet. Die vier Schwingungsdämpfer 1 sind zwischen einem Fahrzeugaufbau 2 und je einem Radführungsteil 3 wie z.B. einer Radachse eingebaut, wobei VR vorne rechts, VL vorne links, HR hinten rechts und HL hinten links bedeutet.
  • Jeder Schwingungsdämpfer 1 weist einen Zylinder 6 auf, dessen mit einem Dämpfmedium gefüllter Innenraum von einem axial verschiebbaren Kolben in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilt ist. An dem Kolben ist einseitig eine Kolbenstange 7 angeordnet, die durch die erste Arbeitskammer hindurch und abgedichtet nach außen geführt ist. Mit ihrem äußeren freien Ende ist die Kolbenstange 7 an dem Fahrzeugaufbau 2 angelenkt.
  • Das untere Ende des Zylinders 6 ist an dem Radführungsteil 3 angelenkt.
  • An dem Zylinder 6 ist ein Beschleunigungssensor 4 angeordnet, der die Beschleunigung des Zylinders 6 in seiner Längserstreckungsrichtung erfasst.
  • Im Innenraum des Zylinders 6 ist ein Drucksensor 5 angeordnet, der den Druck des im Innenraum des Zylinders 6 befindlichen Dämpfmediums erfasst.
  • Während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs werden von jedem Beschleunigungssensor 4 die erfassten Beschleunigungswerte über eine Leitung 8 einer Auswerteelektronik 9 zugeleitet.
  • Desgleichen werden während des Fahrbetriebs die von dem Drucksensor 5 erfassten Druckwerte über eine Leitung 10 der Auswerteelektronik 9 zugeleitet.
  • Zu jedem Schwingungsdämpfer 1 sind in einem Speicher der Auswerteelektronik 9 Beschleunigungsreferenzmesswerte und Druckreferenzmesswerte gespeichert.
  • Diese Beschleunigungsreferenzmesswerte und Druckreferenzmesswerte sind unterschiedlich für mehrere unterschiedliche Fahrstreckenarten wie „Stadt“, „Land“, „Autobahn“ oder „Schlechtweg“ gespeichert.
  • Entsprechend der jeweils befahrenen Fahrstrecke wird von der Auswerteelektronik 9 jeder erfasste Beschleunigungswert eines Schwingungsdämpfers 1 mit dem diesem Schwingungsdämpfer 1 zugeordneten Beschleunigungsreferenzmesswert dieser Fahrstreckenart verglichen.
  • Bei einer signifikanten Abweichung dieser beiden Werte wird von der Auswerteelektronik 9 ein Alarmsignal ausgelöst und damit eine Alarmeinrichtung 11 zur Abgabe eines visuellen und/oder akustischen Alarms angesteuert.
  • In gleicher Weise wird entsprechend der befahrenen Fahrstrecke von der Auswerteelektronik 9 jeder erfasste Druckwert eines Schwingungsdämpfers 1 mit dem diesem Schwingungsdämpfer 1 zugeordneten Druckreferenzmesswert dieser Fahrtstreckenart verglichen und von einer statistisch signifikanten Abweichung dieser beiden Werte voneinander ein Alarmsignal ausgelöst und damit die Alarmeinrichtung 11 zur Ausgabe eines z.B. visuellen und/oder akustischen Alarms angesteuert.
  • Eine Information über die jeweils befahrene Fahrtstreckenart wird der Auswerteelektronik 9 über eine Fahrtstreckenarteingabe 12 manuell oder über ein entsprechende Informationen aufweisendes Navigationssystem eingegeben.
  • Die Beschleunigungsreferenzmesswerte und Druckreferenzmesswerte werden zu Beginn der Lebensdauer der bereits in das Fahrzeug eingebauten Schwingungsdämpfer 1 ermittelt, indem das Fahrzeug den unterschiedlichen Fahrstreckenarten entsprechende Referenzfahrstrecken befährt und die dabei ermittelten Werte als Beschleunigungsreferenzmesswerte und Druckreferenzmesswerte speichert.
  • Der ausgegebene Alarm kann zunächst eine Aufforderung für den Fahrer sein den Reifendruck der Räder zu überprüfen und ggf. zu korrigieren. Wenn bei einem weiteren Fahrbetrieb weiterhin ein Alarm abgegeben wird, muss es sich um ein Problem des Fahrwerks handeln. Dann würde der Alarm bedeuten, dass das Fahrwerk in einer Fachwerkstatt überprüft und ggf. repariert werden soll.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schwingungsdämpfer
    2
    Fahrzeugaufbau
    3
    Radführungsteil
    4
    Beschleunigungssensor
    5
    Drucksensor
    6
    Zylinder
    7
    Kolbenstange
    8
    Leitung
    9
    Auswerteelektronik
    10
    Leitung
    11
    Alarmeinrichtung
    12
    Fahrtstreckenarteingabe

Claims (6)

  1. Verfahren zur Feststellung des Verschleißzustandes eines Schwingungsdämpfers (1) eines Fahrzeugs, wobei der Schwingungsdämpfer (1) einen Zylinder (6) aufweist, dessen Innenraum durch einen Kolben in eine erste und eine zweite Arbeitskammer unterteilt ist, mit einer einseitig an dem Kolben befestigten, durch die erste Arbeitskammer abgedichtet nach außen geführten Kolbenstange (7), mit einem oder mehreren Beschleunigungssensoren (4), die an einem mit dem Zylinder (6) fest verbindbaren Bauteil und/oder an einem mit der Kolbenstange (7) fest verbindbaren Bauteil angeordnet sind, die die Beschleunigungswerte der Bauteile erfassen, an denen sie befestigt sind und einer Auswerteelektronik (9) zur Auswertung auf Abweichung der erfassten Beschleunigungswerte von in einem Speicher gespeicherten Sollwerten zuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Lebensdauer des Schwingungsdämpfers (1) in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf einer Referenzfahrstrecke von den Beschleunigungssensoren (4) Beschleunigungsreferenzmesswerte ermittelt und in dem Speicher gespeichert werden, dass im weiteren Fahrbetrieb des Fahrzeugs die dabei erfassten Beschleunigungswerte der Auswerteelektronik (9) zugeleitet und mit den Beschleunigungsreferenzmeßwerten zur Auswertung auf signifikante Abweichung verglichen werden und bei Feststellung einer statistisch signifikanten Abweichung ein Alarmsignal ausgelöst wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf unterschiedlichen Fahrstreckenarten entsprechenden Referenzfahrstrecken von den Beschleunigungssensoren (4) Beschleunigungsreferenzmesswerte ermittelt und in dem Speicher gespeichert werden, dass im weiteren Fahrbetrieb des Fahrzeugs eine Information über die jeweils befahrene Fahrstreckenart sowie die dabei erfassten Beschleunigungswerte der Auswerteelektronik (9) zugeleitet und mit den der befahrenen Fahrstreckenart zugeordneten Beschleunigungsreferenzmesswerten zur Auswertung auf signifikante Abweichung verglichen werden und bei Feststellung einer statistisch signifikanten Abweichung das Alarmsignal ausgelöst wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenraum des Zylinders (6) ein Drucksensor (5) angeordnet ist, von dem zu Beginn der Lebensdauer des Schwingungsdämpfers (1) in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf einer Referenzfahrstrecke Druckreferenzmesswerte ermittelt und in dem Speicher gespeichert werden, dass im weiteren Fahrbetrieb des Fahrzeugs die dabei erfassten Druckwerte der Auswerteelektronik (9) zugeleitet und mit den zugeordneten Druckreferenzmeßwerten zur Auswertung auf signifikante Abweichung verglichen werden und bei Feststellung einer statistisch signifikanten Abweichung ein Alarmsignal ausgelöst wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Drucksensor (5) zu Beginn der Lebensdauer des Schwingungsdämpfers (1) in dem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf unterschiedlichen Fahrstreckenarten entsprechenden Referenzfahrstrecken Druckreferenzmesswerte ermittelt und in dem Speicher gespeichert werden, dass im weiteren Fahrbetrieb des Fahrzeugs eine Information über die jeweils befahrene Fahrstreckenart sowie die dabei erfassten Druckwerte der Auswerteelektronik (9) zugeleitet und mit den der befahrenen Fahrstreckenart zugeordneten Druckreferenzmesswerten zur Auswertung auf signifikante Abweichung verglichen werden und bei Feststellung einer statistisch signifikanten Abweichung das Alarmsignal ausgelöst wird.
  5. Schwingungsdämpfer zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsdämpfer (1) einen Zylinder (6) aufweist, dessen Innenraum durch einen Kolben in eine erste und eine zweite Arbeitskammer unterteilt ist, mit einer einseitig an dem Kolben befestigten, durch die erste Arbeitskammer abgedichtet nach außen geführten Kolbenstange (7), mit einem oder mehreren Beschleunigungssensoren (4), die an einem mit dem Zylinder (6) fest verbindbaren Bauteil und/oder an einem mit der Kolbenstange (7) fest verbindbaren Bauteil angeordnet sind, durch die die Beschleunigungswerte der Bauteile erfassbar sind, an denen sie befestigt sind und einer Auswerteelektronik (9) zur Auswertung auf Abweichung der erfaßten Beschleunigungswerte von in einem Speicher gespeicherten Beschleunigungsreferenzmesswerten zuleitbar sind, die zu Beginn der Lebensdauer des Schwingungsdämpfers (1) in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf unterschiedlichen Fahrtstreckenarten ermittelt sind und mit einer Alarmeinrichtung zur Ausgabe eines Alarms bei statistisch signifikanter Abweichung der erfassten Beschleunigungswerte von den gespeicherten Beschleunigungsreferenzmesswerten.
  6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenraum des Schwingungsdämpfers (1) ein Drucksensor (5) angeordnet ist, durch den der Druck im Innenraum des Zylinders (6) erfassbar ist und einer Auswerteelektronik (9) zur Auswertung auf Abweichung der erfassten Druckwerte von in einem Speicher gespeicherten Druckreferenzmesswerten zuleitbar sind, die zu Beginn der Lebensdauer des Schwingungsdämpfers (1) in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf unterschiedlichen Fahrtstreckenarten ermittelt sind und mit einer Alarmeinrichtung zur Ausgabe eines Alarms bei statistisch signifikanter Abweichung der erfassten Druckwerte von den gespeicherten Druckreferenzmesswerten.
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