DE102012224111A1 - Method for monitoring shock absorber of vehicle e.g. passenger car, involves supervising verification of monitored vehicle shock absorber based on comparison of detected motion spectrum and predetermined motion spectrum of absorber - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Fahrzeugstoßdämpfers, eine Steuervorrichtung zur Durchführung der Verfahren und ein Fahrzeug mit der Vorrichtung.The invention relates to a method for monitoring a vehicle shock absorber, a control device for carrying out the method and a vehicle with the device.
Aus der
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung den Einsatz des bekannten Fahrwerksensors zu verbessern.It is an object of the present invention to improve the use of the known chassis sensor.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is solved by the features of the independent claims. Preferred developments are the subject of the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Überwachen eines Fahrzeugstoßdämpfers die Schritte:
- – Erfassen eines Bewegungsspektrum des zu überwachenden Fahrzeugstoßdämpfers, und
- – Plausibilisieren des zu überwachenden Fahrzeugstoßdämpfers basierend auf einer Gegenüberstellung des erfassten Bewegungsspektrums mit einem vorbestimmten Bewegungsspektrum.
- Detecting a range of motion of the vehicle shock absorber to be monitored, and
- - Plausibilisieren the monitored vehicle shock absorber based on a comparison of the detected range of motion with a predetermined range of motion.
Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass in Fahrzeugen aller Art der Verschleiß von Fahrzeugstoßdämpfern ein Unfallrisiko darstellt, so dass für die Fahrsicherheit von Personenkraftwagen und Lastkraftwagen ein intakter Fahrzeugstoßdämpfer notwendig ist. Zwar wird die Funktionstüchtigkeit von Fahrzeugstoßdämpfern an Fahrzeugen im Rahmen einer sogenannten Hauptuntersuchung technisch überprüft, diese Hauptuntersuchung findet jedoch nur in bestimmten Zeitabständen statt, die in den meisten Staaten zwischen einem und zwei Jahren betragen. Dieser Zeitabstand könnte jedoch zu lang sein, einen gravierenden Stoßdämpfereffekt rechtzeitig zu erkennen.The specified method is based on the consideration that in vehicles of all kinds the wear of vehicle shock absorbers represents an accident risk, so that an intact vehicle shock absorber is necessary for the driving safety of passenger cars and trucks. Although the functionality of vehicle shock absorbers on vehicles is subject to a technical inspection in a so-called main investigation, this main investigation takes place only at certain intervals, which in most countries are between one and two years. However, this interval could be too long to detect a serious shock absorber effect in time.
Hier setzt das angegebene Verfahren an, im Rahmen dessen erkannt wird, dass ein Stoßdämpfer ein dynamisches System darstellt, für das ein charakteristisches Bewegungsspektrum, beispielsweise mit dem eingangs genannten Fahrwerksensor aufgezeichnet werden könnte. Dem aufgezeichneten Bewegungsspektrum lassen sich dann Informationen über den Betriebszustand des Fahrzeugstoßdämpfers entnehmen, wie beispielsweise, ob der Fahrzeugstoßdämpfer noch funktionstüchtig ist, oder ob er in naher Zukunft auszufallen droht. This is where the specified method, in the context of which it is recognized that a shock absorber is a dynamic system for which a characteristic range of motion, for example, could be recorded with the chassis sensor mentioned above. Information about the operating state of the vehicle shock absorber can then be taken from the recorded movement spectrum, such as whether the vehicle shock absorber is still functional or threatens to fail in the near future.
Einem Bewegungsspektrum lassen dabei in an sich bekannter Weise die einzelnen Schwingungsanteile in der Bewegung des Fahrzeugstoßdämpfers hinsichtlich ihrer Frequenzen und ihrer Amplituden entnehmen, wenn der Fahrzeugstoßdämpfer sprungförmig angeregt wird. Dabei kann die Bewegung durch die Position, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und/oder den Ruck wenigstens eines Punktes auf dem Stoßdämpfer beschrieben werden.A movement spectrum can be found in a conventional manner, the individual vibration components in the movement of the vehicle shock absorber in terms of their frequencies and their amplitudes, when the vehicle shock absorber is excited jump. The movement can be described by the position, the speed, the acceleration and / or the jerk of at least one point on the shock absorber.
In einer Weiterbildung des angegebenen Verfahrens ist das vorbestimmte Bewegungsspektrum ein Bewegungsspektrum des zu überwachenden Fahrzeugstoßdämpfers im fehlerfreien Fall. Das heißt, dass die oben genannte Plausibilisierung im Rahmen des angegebenen Verfahrens im einfachsten Fall zu einer Aussage führt, ob der Stoßdämpfer defekt ist, oder nicht. Alternativ oder zusätzlich könnten auch als vorbestimmtes Bewegungsspektrum verschiedene Bewegungsspektren herangezogen werden, die bekannte Fehler beschreiben. In diesem Fall könnten die verschiedenen Bewegungsspektren beispielsweise mittels Korrelation in dem erfassten Bewegungsspektrum gesucht und dadurch bestimmt werden, ob und welcher Fehler in dem erfassten Bewegungsspektrum vorliegt.In a development of the specified method, the predetermined range of motion is a range of motion of the vehicle shock absorber to be monitored in the fault-free case. This means that the above-mentioned plausibility check in the context of the specified method in the simplest case leads to a statement as to whether the shock absorber is defective or not. Alternatively or additionally, various motion spectra which describe known errors could also be used as a predetermined range of motion. In this case, the different motion spectra could be searched, for example, by means of correlation in the detected motion spectrum and thereby determined whether and which error is present in the detected motion spectrum.
In einer zusätzlichen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens weist das vorbestimmte Bewegungsspektrum eine Resonanzüberhöhung auf. Die Resonanzüberhöhung ist ein einzelnes Merkmal in dem Bewegungsspektrum, das sich rechentechnisch in einfacher Weise auswerten lässt und so bei der Überwachung des Fahrzeugstoßdämpfers Ressourcen spart.In an additional development of the specified method, the predetermined range of motion has a resonance increase. The resonance peak is a single feature in the range of motion that can be computationally easily evaluated and thus saves resources in monitoring the vehicle shock absorber.
In einer besonderen Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Bestimmen eines Abstands zwischen der Resonanzüberhöhung des vorbestimmten Bewegungsspektrum und einer Resonanzüberhöhung des erfassten Bewegungsspektrums. Der Weiterbildung liegt die Überlegung zugrunde, dass der Fahrzeugstoßdämpfer insbesondere im Rahmen des Verschleißes immer träger wird, so dass seine Resonanzfrequenz stetig abnimmt. Daher kann ein verschleißbedingter Fehler des Fahrzeugstoßdämpfers eindeutig erkannt werden, wenn das erfasste Bewegungsspektrum eine zu niedrige Resonanzfrequenz aufweist.In a particular development, the specified method comprises the step of determining a distance between the resonance peak of the predetermined range of motion and a resonance peak of the detected range of motion. The development is based on the consideration that the vehicle shock absorber is becoming increasingly sluggish, especially in the context of wear, so that its resonant frequency steadily decreases. Therefore, a wear-related failure of the vehicle shock absorber can be uniquely recognized when the detected movement spectrum has too low a resonance frequency.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Verfahrens schlägt die oben genannte Plausibilisierung daher fehl, wenn der bestimmte Abstand zwischen der Resonanzüberhöhung des vorbestimmten Bewegungsspektrum und einer Resonanzüberhöhung des erfassten Bewegungsspektrums einen vorbestimmten Abstand überschreitet.In a particularly preferred embodiment of the specified method, the above-mentioned plausibility check therefore fails if the specific distance between the resonance peak of the predetermined range of motion and a resonance peak of the detected range of motion exceeds a predetermined distance.
In einer anderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens kann das vorbestimmte Bewegungsspektrum, also das Bewegungsspektrum, das als Vergleich zur Fehlerüberwachung und zur oben genannten Plausibilisierung herangezogen wird, am zu überwachenden Fahrzeugstoßdämpfer ermittelt werden, wenn sich der Fahrzeugstoßdämpfer gesichert in einem fehlerfreien Zustand befindet. Ein derartiger fehlerfreier Zustand kann beispielsweise bei der oben genannten Hauptuntersuchung festgestellt werden, so dass das vorbestimmte Bewegungsspektrum nicht erst aufwändig entwickelt werden muss.In another refinement of the specified method, the predetermined range of motion, ie the range of motion, can be compared to the error monitoring and to the above plausibility check is used to be determined on the monitored vehicle shock absorber when the vehicle shock absorber is secured in a faultless state. Such an error-free state can be determined for example in the above-mentioned main investigation, so that the predetermined range of motion does not have to be elaborately developed.
In einer bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Verfahrens ist der fehlerfreie Zustand ein Zustand direkt nach einem Einbau des zu überwachenden Fahrzeugstoßdämpfers in ein Neufahrzeug. In diesem Falle kann prinzipbedingt noch kein Verschleiß am Fahrzeugstoßdämpfer vorliegen. Alle Abweichungen, des während des Betriebs aufgezeichneten Bewegungsspektrums von diesem derart aufgezeichneten vorbestimmten Bewegungsspektrum gehen daher in irgendeiner Weise auf den Verschleiß zurück, der von diesem ursprünglichen Neuzustand des Fahrzeugstoßdämpfers aus betrachtet wird.In a preferred embodiment of the specified method, the fault-free state is a state directly after installation of the vehicle shock absorber to be monitored into a new vehicle. In this case, due to the principle, there is no wear on the vehicle shock absorber. Any deviations of the range of motion recorded during operation from this predetermined range of motion thus recorded are therefore due in any way to the wear seen from this initial condition of the vehicle shock absorber.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Erfassen des Bewegungsspektrums des zu überwachenden Fahrzeugstoßdämpfers mit einem Fahrwerksensor. Der Fahrzeugsensor kann beispielsweise der eingangs genannte Fahrzeugsensor sein, der so neben der Fahrdynamikregelung auch zur Überwachung des Funktionszustandes des Fahrzeugstoßdämpfers herangezogen werden und daher für ein breiteres Anwendungsgebiet ausgenutzt werden kann.In a particularly preferred development, the specified method comprises the step of detecting the range of motion of the vehicle shock absorber to be monitored with a chassis sensor. The vehicle sensor may be, for example, the vehicle sensor mentioned in the introduction, which in addition to the vehicle dynamics control can also be used to monitor the functional state of the vehicle shock absorber and can therefore be utilized for a broader field of application.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Steuervorrichtung eingerichtet, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.According to a further aspect of the invention, a control device is set up to carry out a method according to one of the preceding claims.
In einer Weiterbildung der angegebenen Steuervorrichtung weist die angegebene Vorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist das angegebene Verfahren in Form eines Computerprogramms in dem Speicher hinterlegt und der Prozessor zur Ausführung des Verfahrens vorgesehen, wenn das Computerprogramm aus dem Speicher in den Prozessor geladen ist.In a development of the specified control device, the specified device has a memory and a processor. The specified method is stored in the form of a computer program in the memory and the processor is provided for carrying out the method when the computer program is loaded from the memory into the processor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm Programmcodemittel, um alle Schritte eines der angegebenen Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer der angegebenen Vorrichtungen ausgeführt wird.According to a further aspect of the invention, a computer program comprises program code means for performing all the steps of one of the specified methods when the computer program is executed on a computer or one of the specified devices.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Computerprogrammprodukt einen Programmcode, der auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, eines der angegebenen Verfahren durchführt.According to another aspect of the invention, a computer program product includes program code stored on a computer-readable medium and, when executed on a data processing device, performs one of the specified methods.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug ein Chassis, ein über einen Fahrzeugdämpfer am Chassis aufgehängtes Rad, einen Fahrwerksensor, der eingerichtet ist, wenigstens eine Vertikalbeschleunigung des Fahrzeuges rechtwinklig zur Längsbeschleunigung des Fahrzeuges und zur Querbeschleunigung des Fahrzeuges auszugeben und eine angegebene Steuervorrichtung zum Überwachen eines Fahrzeugstoßdämpfers basierend auf einem über die Vertikalbeschleunigung erfassten Bewegungsspektrum.According to another aspect of the invention, a vehicle includes a chassis, a wheel suspended over a vehicle damper on the chassis, a chassis sensor configured to output at least one vertical acceleration of the vehicle perpendicular to the longitudinal acceleration of the vehicle and the lateral acceleration of the vehicle, and a designated control device for monitoring a vehicle shock absorber based on a detected over the vertical acceleration movement spectrum.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in conjunction with the drawings, in which:
In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.In the figures, the same technical elements are provided with the same reference numerals and described only once.
Es wird auf
Das Fahrzeug
Die Stoßdämpfer
An jedem Rad
Die Steuervorrichtung
Es wird auf
Jeder Fahrwerksensor
Aus der Fahrdynamik
In der vorliegenden Ausführung soll die an jedem Rad
Dazu wird auf
Die Steuervorrichtung
Drehratenberechnungseinrichtung
In der vorliegenden Ausführung ist in
Eine Transformationseinrichtung
Ein Kennlinienschreiber
Das über den Kennlinienschreiber
Weiter kann der Plausibilisierungseinrichtung
Wie in
Die Plausibilisierungseinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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