DE102013225278A1

DE102013225278A1 - Method for detecting a fault condition of a chassis, chassis monitoring device and computer program product

Info

Publication number: DE102013225278A1
Application number: DE102013225278.1A
Authority: DE
Inventors: Frank Seurer; Mathias Fernengel
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2015-06-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands eines Fahrwerks, wobei ein Frequenzspektrum aus einem Sensorsignal berechnet wird und das Frequenzspektrum mit Datensätzen verglichen wird, wobei jeder Datensatz einem Fehlerzustand zugeordnet ist. Dies erlaubt eine Erkennung von Fehlerzuständen eines Fahrwerks in einem sehr frühen Stadium. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Fahrwerksüberwachungsvorrichtung zur Ausführung eines solchen Verfahrens sowie ein Computerprogrammprodukt.The invention relates to a method for detecting a fault condition of a chassis, wherein a frequency spectrum is calculated from a sensor signal and the frequency spectrum is compared with data records, each record is associated with a fault condition. This allows recognition of fault conditions of a chassis at a very early stage. Furthermore, the invention relates to a chassis monitoring device for carrying out such a method and to a computer program product.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands eines Fahrwerks, eine Fahrwerksüberwachungsvorrichtung und ein Computerprogrammprodukt. The invention relates to a method for detecting a fault condition of a chassis, a chassis monitoring device and a computer program product.

Fahrwerke von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, weisen typischerweise Bestandteile wie beispielsweise Räder, Lager, Bremsen, einen Lenkmechanismus, Stoßdämpfer und Federungskomponenten auf. Diese Komponenten sind während des Betriebs eines Fahrzeugs teilweise hohen Belastungen ausgesetzt. Deshalb kann es sein, dass eine solche Komponente einen Fehlerzustand, insbesondere eine Beschädigung oder einen Schaden, erfährt. Beispielsweise kann es sich dabei um einen Bruch oder um eine Unwucht handeln. Landing gears of vehicles, especially motor vehicles, typically include components such as wheels, bearings, brakes, a steering mechanism, shock absorbers, and suspension components. These components are sometimes exposed to high loads during operation of a vehicle. Therefore, such a component may experience a fault condition, especially damage or damage. For example, this may be a break or an imbalance.

Derartige Fehlerzustände beginnen häufig zunächst in einem frühen, nur leicht ausgeprägten Stadium, in welchem sie noch nicht zu spürbaren Beeinträchtigungen des Fahrverhaltens führen und vom Fahrer noch nicht wahrnehmbar sind. Erst bei fortgesetztem Betrieb des Fahrzeugs und Fortdauer der entsprechenden Belastung weitet sich der entsprechende Fehlerzustand immer weiter aus, beispielsweise wird eine Unwucht eines Rads größer oder ein Bruch oder Riss in einem Bauteil wird länger. Je weiter der Schaden fortschreitet, desto eher kommt es zu spür- und messbaren Beeinträchtigungen im Fahrverhalten des Fahrzeugs. Such fault conditions often begin at an early, only slightly pronounced stage, in which they do not yet lead to noticeable impairment of driving behavior and are not noticeable by the driver. Only with continued operation of the vehicle and continuation of the corresponding load, the corresponding error condition continues to expand, for example, an imbalance of a wheel is greater or a fracture or crack in a component is longer. The further the damage progresses, the sooner there are noticeable and measurable impairments in the driving behavior of the vehicle.

Häufig machen sich derartige Fehlerzustände unter anderem in Form von Vibrationen bemerkbar. Beispielsweise kann es zu einer Vibration an einem Lenkrad eines Fahrzeugs kommen oder es kann zu Vibrationen von Karosserieteilen kommen. Anhand solcher Vibrationen sind diverse Fehlerzustände dann häufig auch für einen Fahrer des Fahrzeugs zu erkennen. Der Fahrer kann dann beispielsweise eine Werkstatt aufsuchen, um den entsprechenden Fehlerzustand beheben zu lassen. Frequently, such fault conditions become noticeable, inter alia, in the form of vibrations. For example, vibration on a steering wheel of a vehicle may occur or vibrations of body parts may occur. With the help of such vibrations, various fault conditions can often be recognized even for a driver of the vehicle. The driver can then, for example, visit a workshop to have the corresponding error condition remedied.

Problematisch an dieser Erkennung eines Fehlerzustands mittels Vibrationen durch den Fahrer eines Fahrzeugs ist jedoch, dass die Vibrationen meistens erst bei einem bereits weit fortgeschrittenen Fehlerzustand, also bereits bei einem verhältnismäßig großen Schaden, ausgeprägt genug sind, um von einem Fahrer überhaupt wahrgenommen und als solcher identifiziert zu werden. Der Fahrer sucht deshalb im Regelfall erst dann eine Werkstatt auf, wenn aufgrund dieses fortgeschrittenen Fehlerzustands bereits aufwändigere Reparaturen nötig sind. The problem with this detection of a fault condition by means of vibrations by the driver of a vehicle, however, is that the vibrations are usually pronounced enough to be perceived by a driver and identified as such only in the case of an already far advanced fault condition, that is to say already with relatively large damage to become. As a rule, the driver then does not seek out a workshop until more expensive repairs are necessary due to this advanced fault condition.

Alternativ kann ein solcher Fehlerzustand auch von einem erfahrenen Mechaniker in einer Werkstatt erkannt werden. Dies setzt jedoch voraus, dass sich das Fahrzeug überhaupt zu einer Untersuchung in der Werkstatt befindet, was bei heutigen Fahrzeugen aufgrund sehr langer Wartungsintervalle nur noch selten der Fall ist. Alternatively, such a fault condition can also be detected by an experienced mechanic in a workshop. However, this presupposes that the vehicle is at all for an examination in the workshop, which is rarely the case in today's vehicles due to very long maintenance intervals.

Es besteht somit die Gefahr, dass ein Fehlerzustand entsteht und lange Zeit unentdeckt bleibt, so dass er weit fortschreiten kann und hohe Reparaturkosten verursacht, obwohl bei einem frühzeitigen Erkennen unter Umständen eine Reparatur mit geringen Kosten möglich gewesen wäre. There is thus a risk that a fault condition will arise and remain undetected for a long time, so that it can go far and cause high repair costs, although a timely detection might have enabled low-cost repair.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands eines Fahrwerks vorzusehen, welches Fehlerzustände bereits in einem frühen Stadium erkennen kann. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, eine Fahrwerksüberwachungsvorrichtung für ein Fahrwerk eines Fahrwerks vorzusehen, welche ebenfalls Fehlerzustände bereits frühzeitig erkennen kann. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Computerprogrammprodukt vorzusehen, welches ein Speichermedium mit darauf gespeichertem Programmcode aufweist, welcher bei Ausführung durch einen Prozessor dazu führt, dass der Prozessor ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands eines Fahrwerks ausführt, welches einen Fehlerzustand frühzeitig erkennen kann. It is therefore an object of the invention to provide a method for detecting a fault condition of a chassis, which can detect error conditions at an early stage. It is a further object of the invention to provide a chassis monitoring device for a chassis of a chassis, which can also recognize error conditions early on. Furthermore, it is an object of the invention to provide a computer program product having a storage medium with program code stored thereon which, when executed by a processor, causes the processor to execute a method of detecting a fault condition of a chassis which can detect an error condition early ,

Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Fahrwerksüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 13 und ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This is achieved according to the invention by a method according to claim 1, a chassis monitoring device according to claim 13 and a computer program product according to claim 15. Advantageous embodiments can be taken, for example, the respective subclaims. The content of the claims is made by express reference to the content of the description.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands eines Fahrwerks, welches folgende Schritte aufweist:

– Aufnehmen eines Sensorsignals zumindest eines dem Fahrwerk zugeordneten Sensors,
– Berechnen eines Frequenzspektrums des Sensorsignals, wobei das Frequenzspektrum für eine Anzahl von Frequenzen jeweils eine zugehörige Amplitude aufweist,
– Vergleichen des Frequenzspektrums mit jeweiligen Datensätzen, wobei jeder Datensatz einem Fehlerzustand aus einer Anzahl von Fehlerzuständen zugeordnet ist und wobei jeder Datensatz für jede Frequenz aus der Anzahl von Frequenzen jeweils einen zugehörigen Mindestamplitudenwert aufweist, und
– Feststellen eines Fehlerzustands, wenn bei jeder Frequenz aus der Anzahl von Frequenzen die Amplitude des berechneten Frequenzspektrums mindestens so groß ist wie der Mindestamplitudenwert dieser Frequenz bei einem Datensatz, welcher dem Fehlerzustand zugeordnet ist.

The invention relates to a method for detecting a fault condition of a chassis, which has the following steps:

Picking up a sensor signal of at least one sensor assigned to the chassis,
Calculating a frequency spectrum of the sensor signal, the frequency spectrum having a respective amplitude for a number of frequencies,
Comparing the frequency spectrum with respective data sets, each data set being associated with an error state among a plurality of error states, and wherein each data set has an associated minimum amplitude value for each frequency among the number of frequencies, and
Detecting an error condition if, at each frequency among the number of frequencies, the amplitude of the calculated frequency spectrum is at least as large as the minimum amplitude value of that frequency for a data set associated with the error condition.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, einen Fehlerzustand in einem Fahrwerk erheblich früher zu erkennen als dies bei manueller Erkennung durch einen Fahrer oder Techniker der Fall ist. Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis der Erfinder zunutze, dass jeder Fehlerzustand eine charakteristische Frequenz oder ein charakteristisches Frequenzspektrum hat, welche bzw. welches auftritt, wenn der entsprechende Fehlerzustand vorhanden ist, auch wenn sich dieser noch in einem besonders frühen Stadium befindet. Dies ermöglicht es, Fehlerzustände elektronisch durch Auswertung eines Sensorsignals zu erkennen, wobei die Sensitivität hier bei entsprechender Messgenauigkeit erheblich höher ist als bei einer manuellen Erkennung. By means of the method according to the invention, it is possible to detect a fault condition in a chassis considerably earlier than is the case with manual detection by a driver or technician. The invention makes use of the knowledge of the inventors that each fault condition has a characteristic frequency or a characteristic frequency spectrum, which occurs when the corresponding fault condition is present, even if this is still at a particularly early stage. This makes it possible to detect fault conditions electronically by evaluating a sensor signal, wherein the sensitivity is significantly higher here with corresponding measurement accuracy than with a manual detection.

Bei dem Sensor handelt es sich bevorzugt um einen Lenkwinkelsensor, um einen Lenkmomentsensor oder um einen Raddrehzahlsensor. Derartige Sensoren sind in vielen Fahrzeugen ohnehin bereits für andere Zwecke vorhanden. Beispielsweise sind ein Lenkwinkelsensor und ein Lenkmomentsensor typische Bestandteile einer elektromechanischen Servolenkung (EPS). Raddrehzahlsensoren werden häufig für Funktionen wie ein Antiblockiersystem (ABS) oder für eine Erkennung eines Druckverlusts in einem Reifen verwendet und sind deshalb häufig auch bereits in einem Fahrzeug vorhanden. The sensor is preferably a steering angle sensor, a steering torque sensor or a wheel speed sensor. Such sensors are already present in many vehicles for other purposes anyway. For example, a steering angle sensor and a steering torque sensor are typical components of an electromechanical power steering (EPS). Wheel speed sensors are often used for functions such as an anti-lock braking system (ABS) or for detecting a pressure loss in a tire and therefore are often already present in a vehicle.

Das Frequenzspektrum wird bevorzugt mittels Fast-Fourier-Transformation (FFT) berechnet. Dies ermöglicht eine nach derzeitigem Stand bestmögliche Verwendung der verfügbaren Rechenkapazität, welche im Fahrzeug naturgemäß beschränkt ist und deshalb sinnvoll eingesetzt werden sollte. The frequency spectrum is preferably calculated by means of fast Fourier transformation (FFT). This allows a current state of the best possible use of available computing capacity, which is naturally limited in the vehicle and should therefore be used meaningfully.

Bei der Anzahl von Frequenzen des Frequenzspektrums handelt es sich typischerweise um Frequenzen, welche um einen vorbestimmten Wert, welcher typischerweise in Hertz (Hz) angegeben wird, voneinander entfernt sind und sich von einer niedrigsten Frequenz zu einer höchsten Frequenz erstrecken. Somit kann vorgegeben werden, mit welcher Auflösung und in welchem Bereich das Frequenzspektrum berechnet werden soll. Es sei verstanden, dass die Abstände zwischen den Frequenzen des Frequenzspektrums gleich sein können oder auch variieren können. The number of frequencies of the frequency spectrum are typically frequencies that are distant from each other by a predetermined value, which is typically expressed in Hertz (Hz), and extend from a lowest frequency to a highest frequency. Thus it can be specified with which resolution and in which range the frequency spectrum should be calculated. It should be understood that the distances between the frequencies of the frequency spectrum may be the same or may vary.

Beim Vergleichen des Frequenzspektrums mit jeweiligen Datensätzen wird typischerweise für jede Frequenz aus der Anzahl von Frequenzen bestimmt, ob die jeweilige Amplitude des Frequenzspektrums mindestens so groß ist wie der jeweilige Mindestamplitudenwert. Nur sofern diese Bestimmung bei jeder Frequenz aus der Anzahl von Frequenzen ein positives Ergebnis liefert, wird der entsprechende Fehlerzustand festgestellt. Das Vergleichen kann auch derart durchgeführt werden, dass bestimmt wird ob die jeweilige Amplitude des Frequenzspektrums größer ist als der jeweilige Mindestamplitudenwert. Dies sei als äquivalente Ausführung angesehen, da nur die Mindestamplitudenwerte geringfügig verändert werden müssen, um das gleiche Ergebnis zu erzielen.When comparing the frequency spectrum with respective data sets is typically determined for each frequency from the number of frequencies, whether the respective amplitude of the frequency spectrum is at least as large as the respective minimum amplitude value. Only if this determination yields a positive result for each frequency from the number of frequencies, the corresponding error condition is determined. The comparison can also be carried out in such a way that it is determined whether the respective amplitude of the frequency spectrum is greater than the respective minimum amplitude value. This is considered to be an equivalent design because only the minimum amplitude values need to be changed slightly to achieve the same result.

Ein Datensatz enthält dabei typischerweise einen ausreichend hohen Mindestamplitudenwert bei einer Frequenz, bei welcher ein Fehlerzustand, welchem der Datensatz zugeordnet ist, typischerweise eine Vibration erzeugt, so dass zumindest bei dieser Frequenz die berechnete Amplitude des Frequenzspektrums zuverlässig nur dann gleich oder größer dem Mindestamplitudenwert ist, wenn der entsprechende Fehlerzustand auch tatsächlich auftritt. Beispielsweise können Mindestamplitudenwerte bei anderen, insbesondere weit von dieser für den Fehlerzustand charakteristischen Frequenz entfernten Frequenzen einen Mindestamplitudenwert von Null oder einen sehr geringen positiven Wert haben. A data set typically contains a sufficiently high minimum amplitude value at a frequency at which an error state to which the data record is assigned typically generates a vibration, so that at least at this frequency the calculated amplitude of the frequency spectrum is reliably equal to or greater than the minimum amplitude value, when the corresponding error condition actually occurs. For example, minimum amplitude values may have a minimum amplitude value of zero or a very small positive value at other frequencies, in particular far away from this frequency characteristic of the fault condition.

Die Mindestamplitudenwerte eines jeweiligen Datensatzes sind gemäß einer Ausführung fest vorgegeben. Sie können jedoch auch variabel sein, beispielsweise können Sie in Abhängigkeit eines Fahrzustands oder von anderen Parametern berechnet werden. Hierzu können beispielsweise geeignete Funktionen oder andere Rechenvorschriften vorgegeben werden.The minimum amplitude values of a respective data set are fixed according to an embodiment. However, they can also be variable, for example, they can be calculated depending on a driving condition or other parameters. For this purpose, for example, suitable functions or other calculation rules can be specified.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist das Verfahren ferner folgende Schritte auf:

– Aufnehmen eines weiteren Sensorsignals zumindest eines dem Fahrwerk zugeordneten weiteren Sensors, bevorzugt ein Lenkwinkelsensor, Lenkmomentsensor oder Raddrehzahlsensor,
– Berechnen eines weiteren Frequenzspektrums des weiteren Sensorsignals, wobei das weitere Frequenzspektrum für eine Anzahl von weiteren Frequenzen jeweils eine zugehörige weitere Amplitude aufweist,
– Vergleichen des weiteren Frequenzspektrums mit jeweiligen weiteren Datensätzen, wobei jeder weitere Datensatz einem Fehlerzustand aus der Anzahl von Fehlerzuständen zugeordnet ist und wobei jeder weitere Datensatz für jede weitere Frequenz aus der Anzahl von weiteren Frequenzen jeweils einen zugehörigen weiteren Mindestamplitudenwert aufweist, und
– Feststellen eines Fehlerzustands, wenn bei jeder Frequenz aus der Anzahl von weiteren Frequenzen die weitere Amplitude des berechneten weiteren Frequenzspektrums mindestens so groß ist wie der weitere Mindestamplitudenwert dieser Frequenz bei einem weiteren Datensatz, welcher dem Fehlerzustand zugeordnet ist.

According to a preferred embodiment, the method further comprises the following steps:

Receiving a further sensor signal of at least one further sensor associated with the chassis, preferably a steering angle sensor, steering torque sensor or wheel speed sensor,
Calculating a further frequency spectrum of the further sensor signal, wherein the further frequency spectrum in each case has an associated further amplitude for a number of further frequencies,
Comparing the further frequency spectrum with respective further data records, wherein each further data record is assigned to an error state out of the number of error states, and wherein each further data record has an associated further minimum amplitude value from the number of further frequencies for each further frequency, and
- Detecting a fault condition, if at each frequency from the number of further frequencies, the further amplitude of the calculated further frequency spectrum is at least as large as the further minimum amplitude value of this frequency in a further data set, which is assigned to the error state.

Es sei verstanden, dass die Auswertung des weiteren Sensorsignals des weiteren Sensors in gleicher Weise erfolgen kann wie bei dem Sensorsignal des Sensors, was bereits weiter oben beschrieben wurde. Durch die eben beschriebene bevorzugte Ausführung wird ein weiteres Sensorsignal zur Durchführung des Verfahrens hinzugenommen, wodurch die Zuverlässigkeit bei der Detektion bestimmter Fehlerzustände verbessert und/oder die Fähigkeit zur Detektion bestimmter Fehlerzustände ausgeweitet werden kann. It should be understood that the evaluation of the further sensor signal of the further sensor in the same way as in the sensor signal of the sensor, which has already been described above. By means of the preferred embodiment just described, a further sensor signal is added for carrying out the method, whereby the reliability in the detection of specific error conditions can be improved and / or the capability for detecting specific error conditions can be expanded.

Beispielsweise können zur Durchführung des Verfahrens ein Lenkwinkelsensor und ein Lenkmomentsensor verwendet werden. Alternativ können zum Beispiel auch ein Lenkwinkelsensor und ein Raddrehzahlsensor oder ein Lenkmomentsensor und ein Raddrehzahlsensor verwendet werden. Auch die Kombination eines dieser Sensoren mit noch einem anderen, hier nicht genannten Sensor ist möglich. Ebenso ist auch eine Ausweitung auf beliebig viele Sensoren möglich, wobei diese in gleicher Art und Weise verwendet werden können, wie hier mit Bezug auf den Sensor und den weiteren Sensor beschrieben ist. For example, a steering angle sensor and a steering torque sensor can be used to carry out the method. Alternatively, for example, a steering angle sensor and a wheel speed sensor or a steering torque sensor and a wheel speed sensor may also be used. It is also possible to combine one of these sensors with another sensor not mentioned here. Likewise, an expansion to any number of sensors is possible, and these can be used in the same manner as described here with reference to the sensor and the other sensor.

Das für das Sensorsignal, den Sensor, das Frequenzspektrum, die Anzahl von Frequenzen, die Amplituden, die Datensätze und die Mindestamplitudenwerte weiter oben Ausgeführte gilt ebenso für das weitere Sensorsignal, den weiteren Sensor, das weitere Frequenzspektrum, die Anzahl von weiteren Frequenzen, die weiteren Amplituden, die weiteren Datensätze und die weiteren Mindestamplitudenwerte. Auf eine Wiederholung sei deshalb hier verzichtet. The same for the sensor signal, the sensor, the frequency spectrum, the number of frequencies, the amplitudes, the data sets and the minimum amplitude values stated above also applies to the further sensor signal, the further sensor, the further frequency spectrum, the number of further frequencies, the others Amplitudes, the other data sets and the other minimum amplitude values. A repetition is therefore omitted here.

Es kann sein, dass ein bestimmter Fehlerzustand lediglich mittels des weiteren Sensorsignals detektierbar ist, jedoch nicht mittels des Sensorsignals. In diesem Fall führen die Verwendung des weiteren Sensors und die eben beschriebene Auswertung dazu, dass der entsprechende Fehlerzustand überhaupt detektierbar ist. It may be that a specific error state can only be detected by means of the further sensor signal, but not by means of the sensor signal. In this case, the use of the further sensor and the evaluation just described lead to the fact that the corresponding error state is detectable at all.

Soll die Wahrscheinlichkeit zur Detektion eines Fehlerzustands, welcher sowohl mittels des Sensorsignals wie auch mittels des weiteren Sensorsignals detektierbar ist, erhöht werden, so kann das Verfahren so durchgeführt werden, dass der Fehlerzustand festgestellt wird, wenn entweder mittels des Sensorsignals oder mittels des weiteren Sensorsignals oder sowohl mittels des Sensorsignals wie auch mittels des weiteren Sensorsignals der entsprechende Fehlerzustand festgestellt wird. Es kann jedoch sein, dass sich hierdurch auch die Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms erhöht. If the probability of detecting an error state which is detectable both by means of the sensor signal and by means of the further sensor signal is to be increased, then the method can be carried out in such a way that the error state is determined, if either by means of the sensor signal or by means of the further sensor signal or both the sensor signal and the further sensor signal determine the corresponding fault condition. However, it may also increase the likelihood of a false alarm.

Soll die Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms verringert werden, so wird bevorzugt eine Menge von Fehlerzuständen vorgegeben, welche nur dann festgestellt werden, wenn sowohl

– bei jeder Frequenz aus der Anzahl von Frequenzen die Amplitude des berechneten Frequenzspektrums mindestens so groß ist wie der Mindestamplitudenwert dieser Frequenz bei einem Datensatz, welcher dem Fehlerzustand zugeordnet ist, wie auch
– bei jeder Frequenz aus der Anzahl von weiteren Frequenzen die weitere Amplitude des berechneten weiteren Frequenzspektrums mindestens so groß ist wie der weitere Mindestamplitudenwert dieser Frequenz bei einem weiteren Datensatz, welcher dem Fehlerzustand zugeordnet ist.

If the probability of a false alarm is to be reduced, it is preferable to specify a set of error conditions which are only detected if both

- At each frequency of the number of frequencies, the amplitude of the calculated frequency spectrum is at least as large as the minimum amplitude value of this frequency in a record which is associated with the error state, as well
- At each frequency from the number of further frequencies, the further amplitude of the calculated further frequency spectrum is at least as large as the further minimum amplitude value of this frequency in a further data record which is associated with the error state.

Anders ausgedrückt wird in diesem Fall ein Fehlerzustand nur dann erkannt, wenn dieser sowohl mittels des Sensorsignals wie auch mittels des weiteren Sensorsignals festgestellt wird. Dies kann jedoch unter Umständen bedeuten, dass die Wahrscheinlichkeit eines unerkannten Fehlerzustands zunimmt. In other words, in this case, an error condition is detected only if it is detected both by means of the sensor signal and by means of the further sensor signal. However, this may mean that the probability of an unrecognized error condition increases.

Es sei verstanden, dass das Verfahren auch so durchgeführt werden kann, dass zum Feststellen einer ersten Menge von Fehlerzuständen die Erkennung mittels des Sensorsignals oder des weiteren Sensorsignals ausreicht, wohingegen bei einer zweiten Menge von Fehlerzuständen ein jeweiliger Fehlerzustand nur dann erkannt wird, wenn dieser sowohl mittels des Sensorsignals wie auch mittels des weiteren Sensorsignals festgestellt wird. Damit kann die Flexibilität des Verfahrens weiter erhöht werden. It should be understood that the method can also be carried out such that the detection by means of the sensor signal or the further sensor signal is sufficient for determining a first set of error states, whereas with a second set of error states, a respective error state is only detected if this is both By means of the sensor signal as well as by means of the further sensor signal is detected. Thus, the flexibility of the method can be further increased.

– Aufnehmen einer Anzahl von fahrzustandsabhängigen Signalen, und
– Ermitteln eines Fahrzustands in Abhängigkeit von den fahrzustandsabhängigen Signalen,

wobei ferner ein Fehlerzustand nur dann festgestellt wird, wenn sich der ermittelte Fahrzustand in einer Menge von für den jeweiligen Fahrzustand vorgegebenen Fahrzuständen befindet. According to a preferred embodiment, the method further comprises the following steps:

- Recording a number of driving state dependent signals, and
Determining a driving state as a function of the driving state-dependent signals,

Furthermore, an error condition is only determined when the determined driving state is in a set of predetermined driving conditions for the respective driving state.

Damit kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass bestimmte Fehlerzustände typischerweise nur in bestimmten Fahrzuständen oder Fahrsituationen auftreten. Beispielsweise macht sich eine Unwucht im Rad typischerweise nur in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich bemerkbar. Eine beschädigte oder verzogene Bremsscheibe kann typischerweise nur im gebremsten Fahrzustand erkannt werden. Durch die Auswertung der fahrzustandsabhängigen Signale und der Ermittlung von Fahrzuständen kann somit die Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms verringert werden. Anders ausgedrückt kann die Robustheit erhöht werden. Würde zum Beispiel ein Fehlerzustand festgestellt werden, welcher auf einen Bruch in einer Bremsscheibe hinweist, während die entsprechende Bremse gar nicht betätigt ist, so deutet dies darauf hin, dass die entsprechende Frequenz, anhand welcher der Fehlerzustand festgestellt wurde, eine andere Ursache hat. In diesem Fall kann beispielsweise auf eine Warnung oder auf das Absetzen eines entsprechenden Signals, wie weiter unten noch genauer beschrieben werden wird, verzichtet werden. This can take into account the fact that certain fault conditions typically occur only in certain driving conditions or driving situations. For example, an imbalance in the wheel is typically noticeable only in a certain speed range. A damaged or distorted brake disc can typically only be detected in the braked driving state. By evaluating the driving state-dependent signals and the determination of driving conditions, the probability of a false alarm can thus be reduced. In other words, the robustness can be increased. If, for example, a fault condition were detected, which indicates a break in a brake disc, while the corresponding brake is not actuated, this indicates that the corresponding frequency, on the basis of which the error condition was determined, has another cause. In this case, for example, a warning or the setting of a corresponding signal, as will be described in more detail below, be dispensed with.

Es sei verstanden, dass das Verfahren auch derart durchgeführt werden kann, dass eine erste Menge von Fehlerzuständen ohne Berücksichtigung des Fahrzustands festgestellt wird, wohingegen eine zweite Menge von Fehlerzuständen nur dann festgestellt wird, wenn sich das Fahrzeug in einer Menge von für den jeweiligen Fehlerzustand vorgegebenen Fahrzuständen befindet. Dies kann beispielsweise auch derart realisiert werden, dass für diejenigen Fehlerzustände, welche unabhängig vom Fahrzustand festgestellt werden sollen, die Menge von vorgegebenen Fahrzuständen alle möglichen Fahrzustände umfasst. It should be understood that the method may also be performed such that a first set of fault conditions is determined without regard to the driving condition, whereas a second set of fault conditions is determined only when the vehicle is in an amount predetermined for the respective fault condition Driving conditions is located. This can also be realized, for example, in such a way that for those error states which are to be determined independently of the driving state, the set of predefined driving states comprises all possible driving states.

Bei einem Fahrzustand kann es sich beispielsweise um eine Geschwindigkeit, eine Gierrate, eine Beschleunigung, das Wirken einer Bremse, einen Umgebungsparameter wie Regen oder Helligkeit, oder um einen internen Fahrzeugparameter wie beispielsweise einen Tankfüllstand oder eine Temperatur eines bestimmten Bauteils handeln. Diese können auch kombiniert werden, um mehrdimensionale Fahrzustände zu bilden. A driving state may be, for example, a speed, a yaw rate, an acceleration, the action of a brake, an environmental parameter such as rain or brightness, or an internal vehicle parameter such as a tank level or a temperature of a particular component. These can also be combined to form multi-dimensional driving conditions.

Die fahrzustandsabhängigen Signale werden bevorzugt zumindest teilweise über ein fahrzeugseitiges Datenbus-System aufgenommen. Ein solches fahrzeugseitiges Datenbus-System ist in heutigen Fahrzeugen meistens ohnehin vorhanden, so dass eine Steuerungseinheit, welche beispielsweise das Verfahren durchführen kann, ohne weitere Probleme an dieses fahrzeugseitige Datenbus-System angeschlossen werden kann. Bei einem solchen Datenbus-System kann es sich beispielsweise um einen CAN-Bus, um ein FlexRay-Feldbussystem, um ein Ethernet-Netzwerk oder um ein anderes System handeln. The driving state-dependent signals are preferably recorded at least partially via a vehicle-side data bus system. Such a vehicle-side data bus system is usually already present in today's vehicles, so that a control unit, which can carry out the method, for example, can be connected to this vehicle-side data bus system without further problems. Such a data bus system may, for example, be a CAN bus, a FlexRay fieldbus system, an Ethernet network or another system.

Nach dem Schritt des Feststellens eines Fehlerzustands wird ferner bevorzugt eine Intensität des Fehlerzustands anhand des Betrags zumindest einer Amplitude oder einer weiteren Amplitude bei einer für den Fehlerzustand vorgegebenen Frequenz oder weiteren Frequenz ermittelt. Bei einer solchen Frequenz oder weiteren Frequenz, welche für einen Fehlerzustand vorgegeben ist, handelt es sich typischerweise um diejenige Frequenz, welche bei Vorliegen des entsprechenden Fehlerzustands typischerweise auftritt und gemessen werden kann. Bei den meisten Fehlerzuständen ist es so, dass die Amplitude bei dieser Frequenz zunimmt, je weiter der Fehlerzustand fortgeschritten ist. Dies erlaubt einen Rückschluss auf die Intensität des Fehlerzustands durch eine Auswertung der entsprechenden Amplitude. After the step of determining a fault condition, an intensity of the fault condition is furthermore preferably determined on the basis of the magnitude of at least one amplitude or a further amplitude at a frequency or further frequency predetermined for the fault condition. Such a frequency or further frequency, which is predetermined for a fault condition, is typically that frequency which typically occurs and can be measured when the corresponding fault condition is present. For most fault conditions, the amplitude at this frequency increases as the fault condition progresses. This allows a conclusion on the intensity of the error state by an evaluation of the corresponding amplitude.

Bevorzugt ist einem Fehlerzustand oder mehreren Fehlerzuständen aus der Gruppe von Fehlerzuständen, welche aus

– Unwucht in einem Rad, insbesondere in einem Vorderrad,
– Schaden an einer Bremsanlage, insbesondere an einer vorderen Bremsanlage,
– Schaden an einer Hardware einer elektromechanischen Servolenkung, insbesondere an einem Motorlager oder an einem Spurstangenlager,
– Schaden an einem Fahrwerkslager, insbesondere an einer Vorderachse,
– Schaden an einem Bauteil des Fahrwerks,
– Schaden an einem Radlager,
– Schaden an einem Fahrwerkslager,
– Schaden an einem Lenkungsteil,
– Schaden an einer Radbremse,
– Schaden an einem Schwingungsdämpfer

umfasst, jeweils mindestens ein Datensatz zugeordnet. Bei den erwähnten Fehlerzuständen aus der Gruppe von Fehlerzuständen handelt es sich um solche Fehlerzustände, welche nach den Erkenntnissen der Erfinder besonders gut mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens feststellbar sind. Insbesondere bei Verwendung von Sensoren, welche einer Fahrzeuglenkung zugeordnet sind, können Fehlerzustände an der Vorderachse, an der Lenkung oder an Vorderrädern besonders gut erkannt werden. Dies schließt jedoch nicht aus, dass auch andere Fehlerzustände, welche hier nicht aufgeführt sind, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer seiner hier beschriebenen Ausgestaltungen gut erkennbar sind. Preference is given to an error state or multiple error states from the group of error states which

- imbalance in a wheel, especially in a front wheel,
- damage to a brake system, in particular to a front brake system,
Damage to a hardware of an electromechanical power steering, in particular to an engine mount or to a tie rod bearing,
- Damage to a chassis bearing, especially on a front axle,
- damage to a component of the chassis,
- damage to a wheel bearing,
- damage to a chassis bearing,
- damage to a steering part,
- damage to a wheel brake,
- Damage to a vibration damper

includes, each associated with at least one record. The mentioned error states from the group of error states are those error states which, according to the findings of the inventors, can be ascertained particularly well by means of the method according to the invention. In particular, when using sensors which are associated with a vehicle steering system, fault conditions on the front axle, on the steering or on front wheels can be detected particularly well. However, this does not exclude that other fault conditions, which are not listed here, by means of the method according to the invention in one of its embodiments described here are well visible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird beim Feststellen eines Fehlerzustands ein optisches oder akustisches Signal oder eine Textmeldung erzeugt. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann auch beim Feststellen eines Fehlerzustands ein Signal mit einem Hinweis auf den Fehlerzustand drahtlos übermittelt werden. According to a preferred embodiment, when an error condition is detected, an optical or acoustic signal or a text message is generated. Additionally or alternatively, even when detecting an error condition, a signal with an indication of the error condition can be transmitted wirelessly.

Durch das Erzeugen eines optischen oder akustischen Signals oder einer Textmeldung kann erreicht werden, dass ein Fahrer eines Fahrzeugs über den festgestellten Fehlerzustand informiert wird. Dieser kann dann beispielsweise ein Ersatzteil einbauen oder eine Werkstatt aufsuchen. Bei besonders kritischen Fehlerzuständen ist es auch möglich, dass er seine Fahrweise entsprechend anpasst, beispielsweise eine geringere Geschwindigkeit wählt oder sogar anhält und das Fahrzeug abschleppen lässt. By generating an optical or acoustic signal or a text message can be achieved that a driver of a vehicle is informed of the detected error condition. This can then install, for example, a spare part or visit a workshop. For particularly critical fault conditions, it is also possible that it adapts its driving style accordingly, for example, selects a lower speed or even stops and towed the vehicle.

Durch das drahtlose Übermitteln eines Signals mit einem Hinweis auf den Fehlerzustand kann beispielsweise eine Werkstatt darüber informiert werden, dass bei einem bestimmten Fahrzeug ein bestimmter Fehlerzustand aufgetreten ist. Die Werkstatt kann sich dann beispielsweise mit dem Fahrer in Verbindung setzen und das weitere Vorgehen besprechen. Sie kann auch ein entsprechendes Ersatzteil gleich bestellen, noch bevor der Fahrer die Werkstatt aufsucht. Entsprechende Systeme zum drahtlosen Übertragen eines solchen Signals sind in zahlreichen Fahrzeugen heutiger Produktion bereits vorhanden und werden beispielsweise zum Empfangen von Verkehrsmeldungen oder zum Senden eines Notrufs genutzt. Ebenso ist auch die Anbindung an ein gewöhnliches Mobiltelefon möglich, sofern dieses zumindest eine Datenübertragungsart unterstützt. By wirelessly transmitting a signal with an indication of the error condition, a workshop can be informed, for example be that for a certain vehicle a certain error condition has occurred. The workshop can then, for example, contact the driver and discuss the further procedure. It can also order a corresponding spare part even before the driver visits the workshop. Corresponding systems for wireless transmission of such a signal are already present in numerous vehicles of today's production and are used, for example, for receiving traffic reports or for sending an emergency call. Similarly, the connection to an ordinary mobile phone is possible, provided that supports at least one data transmission.

Gemäß einer Weiterbildung wird ein Signal oder eine Textmeldung erst dann erzeugt und/oder wird ein Signal erst dann drahtlos übermittelt, wenn der Fehlerzustand über einen für den entsprechenden Fehlerzustand vorbestimmten Zeitraum auftritt und/oder wenn sich eine für den Fehlerzustand vorgegebene Amplitude oder weitere Amplitude mit zunehmender Zeit erhöht. According to a further development, a signal or a text message is only then generated and / or a signal is transmitted wirelessly when the error condition occurs over a predetermined period for the corresponding error state and / or if a predetermined amplitude for the error state or further amplitude with Increasing time increases.

Damit kann das Risiko eines Fehlalarms weiter verringert werden. Durch das Erfordernis eines Auftretens über einen vorbestimmten Zeitraum kann beispielsweise für den Fall, dass eine bestimmte Frequenz lediglich zufällig auftritt und deshalb ein Fehlerzustand festgestellt wird, verhindert werden, dass deshalb eine Warnung erzeugt wird und entsprechende Aktionen eingeleitet werden. Erst wenn der für jeden Fehlerzustand vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist und der Fehlerzustand immer noch auftritt, wird die entsprechende Warnung erzeugt. This can further reduce the risk of a false alarm. By requiring an occurrence over a predetermined period of time, for example, in the event that a certain frequency occurs only incidentally and therefore an error condition is detected, it can be prevented that a warning is generated and corresponding actions are initiated. Only when the predetermined period for each error condition has expired and the error condition still occurs, the corresponding warning is generated.

Durch das Überwachen einer für den Fehlerzustand vorgegebenen Amplitude kann das Risiko eines Fehlalarms noch weiter verringert werden. Typischerweise nimmt die Amplitude mit zunehmender Zeit zu, da der Fehlerzustand durch die fortdauernde Belastung, welche während des Fahrens auftritt, weiter fortschreitet und somit bei zumindest einer Frequenz eine immer stärkere Vibration erzeugt. Eine sich mit zunehmender Zeit erhöhende Amplitude ist somit ein noch zuverlässigerer Indikator dafür, dass der entsprechende Fehlerzustand auch tatsächlich aufgetreten ist. By monitoring an amplitude specified for the fault condition, the risk of a false alarm can be further reduced. Typically, the amplitude increases with increasing time because the fault condition continues to progress due to the continuing load that occurs during driving, and thus generates more and more vibration at at least one frequency. An increasing amplitude with increasing time is thus an even more reliable indicator that the corresponding error condition actually occurred.

Gemäß einer Ausführung des Verfahrens ist einem oder sind allen Fehlerzuständen jeweils eine Mehrzahl von Datensätzen und/oder von weiteren Datensätzen zugeordnet. Damit kann beispielsweise der Tatsache Rechnung getragen werden, dass ein bestimmter Fehlerzustand nicht zwingend eine Schwingung mit einer bestimmten Frequenz, sondern unter Umständen auch eine Schwingung mit einer davon verschiedenen Frequenz erzeugt. Durch das Vorsehen mehrerer Datensätze, welche dem jeweiligen Fehlerzustand zugeordnet sind, kann beispielsweise erreicht werden, dass der entsprechende Fehlerzustand bereits dann festgestellt wird, wenn eine Schwingung mit nur einer dieser Frequenzen vorhanden ist. According to one embodiment of the method, one or all error states are each assigned a plurality of data records and / or of further data records. Thus, for example, the fact can be taken into account that a certain error condition does not necessarily produce an oscillation with a certain frequency, but under certain circumstances also an oscillation with a different frequency. By providing a plurality of data sets which are assigned to the respective error state, it can be achieved, for example, that the corresponding error state is already established when a vibration with only one of these frequencies is present.

Gemäß einer Weiterbildung ist bei jeweiligen Datensätzen oder weiteren Datensätzen, welche dem gleichen Fehlerzustand zugeordnet sind, jeweils eine charakteristische Frequenz vorhanden, bei welcher der zugehörige Mindestamplitudenwert oder weitere Mindestamplitudenwert einen Maximalwert innerhalb des Datensatzes annimmt, und wobei die charakteristischen Frequenzen von dem gleichen Fehlerzustand zugeordneten Datensätzen, also zumindest einiger oder aller der dem gleichen Fehlerzustand zugeordneten Datensätze, zueinander benachbart sind. Damit kann beispielsweise ein Bereich von Frequenzen vorgegeben werden, bei deren Detektion in entsprechender Stärke ein Fehlerzustand festgestellt werden soll. Erzeugt beispielsweise ein Fehlerzustand typischerweise eine Schwingung von 20 Hz, so kann eine Anzahl von elf Datensätzen vorgegeben werden, deren jeweils höchste Mindestamplitudenwerte bei den Frequenzen 19,5 Hz, 19,6 Hz, 19,7 Hz, 19,8 Hz, 19,9 Hz, 20 Hz, 20,1 Hz, 20,2 Hz, 20,3 Hz, 20,4 Hz und 20,5 Hz liegen. Dies gibt den Frequenzbereich vor, welcher dem jeweiligen Fehlerzustand zugerechnet werden kann. Erzeugt also der Fehlerzustand in einer bestimmten Ausprägung nicht exakt die typische Frequenz von 20 Hz, sondern beispielsweise eine Frequenz von 20,4 Hz, so wird er bei dieser Ausführung trotzdem festgestellt. According to a further development, in the case of respective data sets or further data records which are assigned to the same error state, there is in each case a characteristic frequency at which the associated minimum amplitude value or further minimum amplitude value assumes a maximum value within the data record, and wherein the characteristic frequencies are data sets associated with the same error state , So at least some or all of the same error status associated records are adjacent to each other. Thus, for example, a range of frequencies can be specified, in the detection of which an error condition is to be determined in the corresponding strength. For example, if a fault condition typically generates a swing of 20 Hz, then a set of eleven sets of data may be specified, each having their highest minimum amplitude values at the frequencies 19.5 Hz, 19.6 Hz, 19.7 Hz, 19.8 Hz, 19, 9 Hz, 20 Hz, 20.1 Hz, 20.2 Hz, 20.3 Hz, 20.4 Hz and 20.5 Hz. This specifies the frequency range which can be assigned to the respective error state. Thus, if the error state does not produce exactly the typical frequency of 20 Hz in a certain form but, for example, a frequency of 20.4 Hz, then it will still be detected in this embodiment.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Fahrwerksüberwachungsvorrichtung für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, aufweisend

– zumindest einen dem Fahrwerk zugeordneten Sensor, bevorzugt einen Lenkwinkelsensor, Lenkmomentsensor oder Raddrehzahlsensor, und
– zumindest eine elektronische Steuerungsvorrichtung, welche ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführt und Speichermittel zum Speichern von Datensätzen aufweist.

The invention further relates to a chassis monitoring device for a chassis of a vehicle, comprising

At least one sensor associated with the chassis, preferably a steering angle sensor, steering torque sensor or wheel speed sensor, and
At least one electronic control device which carries out a method according to the invention and has memory means for storing data records.

Bei dem Fahrzeug handelt es sich typischerweise um ein Kraftfahrzeug, wie beispielsweise ein Auto, ein Trike oder ein Motorrad. Es kann sich jedoch beispielsweise auch um ein durch menschliche Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug wie beispielsweise ein Fahrrad oder um ein von Tieren gezogenes Fahrzeug wie beispielsweise eine Pferdekutsche handeln. The vehicle is typically a motor vehicle such as a car, a trike or a motorcycle. However, it may also be, for example, a human-powered vehicle such as a bicycle or an animal-drawn vehicle such as a horse-drawn carriage.

Bei der elektronischen Steuerungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Prozessor, Mikrocontroller, Computer, eine elektronische Steuerungseinheit (ECU = Electronic Control Unit) oder um ein anderes, Rechenaufgaben ausführendes System handeln. Bei den Speichermitteln kann es sich beispielsweise um eine Festplatte, um einen Flash-Speicher, um ein Random Access Memory (RAM) oder um eine andere Vorrichtung zum Speichern von Daten, welche einmal oder mehrmals beschreibbar ist und auslesbar ist, handeln. The electronic control device can be, for example, a processor, microcontroller, computer, an electronic control unit (ECU) or another system performing computing tasks. The storage means may be, for example, a hard disk to a flash memory to act a Random Access Memory (RAM) or other device for storing data that is writable and read once or more times.

Bei der Durchführung des Verfahrens kann auf alle mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Varianten zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend. In carrying out the method, all variants described with reference to the method according to the invention can be used. Illustrated benefits apply accordingly.

Die erfindungsgemäße Fahrwerksüberwachungsvorrichtung ermöglicht eine besonders frühzeitige Detektion von Fehlerzuständen. Zu den weiteren damit verbundenen Vorteilen sei auf die obige Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen. The chassis monitoring device according to the invention enables a particularly early detection of fault conditions. For the other associated advantages, reference is made to the above description of the method according to the invention.

Die Speichermittel sind bevorzugt zum Speichern eines festgestellten Fehlerzustands und bevorzugt auch zum Speichern einer Amplitude eines Frequenzspektrums oder einer weiteren Amplitude eines weiteren Frequenzspektrums ausgebildet, wobei ferner die Fahrwerksüberwachungsvorrichtung Kommunikationsmittel zum Auslesen des gespeicherten Fehlerzustands und bevorzugt auch der Amplitude oder der weiteren Amplitude aufweist. The memory means are preferably designed for storing a detected error state and preferably also for storing an amplitude of a frequency spectrum or a further amplitude of a further frequency spectrum, wherein furthermore the chassis monitoring device has communication means for reading out the stored error state and preferably also the amplitude or the further amplitude.

Damit ist es möglich, Informationen über den Fehlerzustand und bei Speicherung einer Amplitude oder weiteren Amplitude auch über die Intensität des jeweiligen Fehlerzustands zu speichern und beispielsweise einer Werkstatt zugänglich zu machen. Dies ermöglicht beispielsweise einem Techniker in der Werkstatt, einen während der Fahrt festgestellten Fehlerzustand nachzuvollziehen und basierend darauf den Fehlerzustand an der richtigen Stelle zu suchen und/oder geeignete Reparaturmaßnahmen einzuleiten. This makes it possible to store information about the error state and when storing an amplitude or further amplitude on the intensity of the respective error state and make it accessible, for example, a workshop. This allows, for example, a technician in the workshop to understand a detected during the trip error condition and based on the fault condition in the right place to search and / or initiate appropriate repair measures.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogrammprodukt, welches ein Speichermedium mit darauf gespeichertem Programmcode aufweist, wobei der Programmcode bei Ausführung durch einen Prozessor dazu führt, dass der Prozessor ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführt. The invention furthermore relates to a computer program product which has a storage medium with program code stored thereon, the program code, when executed by a processor, resulting in the processor executing a method according to the invention.

Ein solches Computerprogrammprodukt ermöglicht die Ausführung des Verfahrens mittels eines geeigneten Prozessors. Bei dem Verfahren kann auf alle mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Varianten zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend. Such a computer program product enables execution of the method by means of a suitable processor. In the method, all variants described with reference to the method according to the invention can be used. Illustrated benefits apply accordingly.

Ferner betrifft die Erfindung ein Lenksystem mit einem Steuergerät zum Ausführen der vorgenannten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.Furthermore, the invention relates to a steering system with a control device for carrying out the aforementioned embodiments of the method according to the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung wird der Fachmann dem nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel entnehmen. Dabei zeigt: Further features and advantages of the invention will be apparent to those skilled in the embodiment described below with reference to the accompanying drawings. Showing:

1: eine schematische Darstellung eines Fahrwerks mit einer erfindungsgemäßen Fahrwerksüberwachungsvorrichtung, welche ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführt. 1 : A schematic representation of a chassis with a chassis monitoring device according to the invention, which performs a method according to the invention.

1 zeigt schematisch ein Fahrwerk 10 eines Kraftfahrzeugs. Das Fahrwerk 10 weist zwei Vorderräder 11, 12 sowie zwei Hinterräder 13, 14 auf. Die beiden Vorderräder 11, 12 sind mittels einer Vorderachse 15 verbunden. Die beiden Hinterräder 13, 14 sind mittels einer Hinterachse 16 verbunden. Zwischen den beiden Achsen 15, 16 befindet sich eine Tragstruktur 17, welche hier lediglich schematisch in Form einer Verbindung zwischen den beiden Achsen 15, 16 dargestellt ist. Die Tragstruktur 17 hält die Vorderachse 15 und die Hinterachse 16 in einer definierten Positionsbeziehung zueinander. 1 schematically shows a chassis 10 of a motor vehicle. The chassis 10 has two front wheels 11 . 12 as well as two rear wheels 13 . 14 on. The two front wheels 11 . 12 are by means of a front axle 15 connected. The two rear wheels 13 . 14 are by means of a rear axle 16 connected. Between the two axes 15 . 16 there is a support structure 17 , which here only schematically in the form of a connection between the two axes 15 . 16 is shown. The supporting structure 17 holds the front axle 15 and the rear axle 16 in a defined positional relationship to each other.

An der Vorderachse 15 ist eine Lenkstange 18 mit einem Lenkrad 19 angebracht. Damit ist es möglich, einen Lenkwinkel der beiden Vorderräder 11, 12 einzustellen und damit das Kraftfahrzeug zu lenken. At the front axle 15 is a handlebar 18 with a steering wheel 19 appropriate. This makes it possible to have a steering angle of the two front wheels 11 . 12 set and thus to steer the motor vehicle.

An der Lenkstange 18 sind ein Lenkwinkelsensor 20 und ein Lenkmomentsensor 21 angeordnet. Der Lenkwinkelsensor 20 misst einen jeweiligen Lenkeinschlag des Lenkrads 19, mit welchem ein Fahrer das Fahrzeug in eine bestimmte Richtung lenkt. Der Lenkmomentsensor 21 misst ein hierzu aufgewendetes Lenkmoment, d.h. ein auf das Lenkrad 19 ausgeübtes Drehmoment. At the handlebar 18 are a steering angle sensor 20 and a steering torque sensor 21 arranged. The steering angle sensor 20 measures a respective steering angle of the steering wheel 19 with which a driver steers the vehicle in a certain direction. The steering torque sensor 21 measures an applied steering torque, ie one on the steering wheel 19 applied torque.

Das Fahrwerk 10 weist ferner einen Raddrehzahlsensor 22 auf. Dieser ist vorliegend an dem rechten Vorderrad 12 angeordnet. Er misst somit die aktuelle Drehzahl des rechten Vorderrads 12. The chassis 10 also has a wheel speed sensor 22 on. This is present on the right front wheel 12 arranged. It thus measures the current speed of the right front wheel 12 ,

Mit den Sensoren 20, 21, 22 ist eine elektronische Steuerungsvorrichtung 30 verbunden, welche diverse Aufgaben zur Steuerung des Fahrzeugs und insbesondere des Fahrwerks 10 wahrnimmt. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 30 weist Kommunikationsmittel in Form einer Input-/Output (I/O)-Schnittstelle 31 zum Empfangen und Ausgeben von Daten oder Steuerungsbefehlen auf. Die I/O-Schnittstelle 31 dient unter anderem dazu, Sensorsignale der Sensoren 20, 21, 22 zu empfangen und in ein innerhalb der elektronischen Steuerungsvorrichtung 30 auswertbares Format umzusetzen. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 30 weist ferner einen Prozessor 32 sowie Speichermittel 33 auf. Der Prozessor 32 führt Instruktionen aus, welche in den Speichermitteln 33 gespeichert sind. Des Weiteren kann der Prozessor 32 die Speichermittel 33 auch nutzen, um Daten abzuspeichern, welche erst später verwendet oder ausgelesen werden sollen. With the sensors 20 . 21 . 22 is an electronic control device 30 connected, which various tasks to control the vehicle and in particular the chassis 10 perceives. The electronic control device 30 has means of communication in the form of an input / output (I / O) interface 31 for receiving and outputting data or control commands. The I / O interface 31 Among other things, it serves sensor signals of the sensors 20 . 21 . 22 to receive and into a within the electronic control device 30 implement evaluable format. The electronic control device 30 also has a processor 32 as well as storage means 33 on. The processor 32 Executes instructions in the storage means 33 are stored. Furthermore, the processor 32 the storage means 33 also use to store data, which will be used later or to be read.

Die elektronische Steuerungsvorrichtung 30 ist ferner mit einem Datenbus-System des Kraftfahrzeugs, vorliegend ein CAN-Bus 25, verbunden. Mittels des CAN-Busses 25 können zahlreiche Parameter, unter anderem fahrzustandsabhängige Parameter wie beispielsweise Geschwindigkeit, Drehzahl, Außentemperatur oder Tankfüllstand erhalten werden. Somit ist die elektronische Steuerungsvorrichtung 30 auch über solche Parameter informiert. The electronic control device 30 is also a data bus system of the motor vehicle, in this case a CAN bus 25 , connected. By means of the CAN bus 25 Numerous parameters can be obtained, including driving condition-dependent parameters such as speed, engine speed, outside temperature or tank level. Thus, the electronic control device is 30 also informed about such parameters.

Die elektronische Steuerungsvorrichtung 30 ist ferner mit einer Lampe 35 zum Ausgeben eines optischen Signals sowie mit einem Funkmodul 36 zur drahtlosen Übermittlung eines Signals an eine entfernte Einheit verbunden. Hierbei handelt es sich um bekannte Komponenten, auf welche deshalb nicht weiter eingegangen wird. The electronic control device 30 is also with a lamp 35 for outputting an optical signal and with a radio module 36 for wireless transmission of a signal to a remote unit. These are known components, which are therefore not discussed further.

In den Speichermitteln 33 ist Code gespeichert, welcher dazu führt, dass die elektronische Steuerungsvorrichtung 30 verschiedene Funktionen ausführt. Diese Funktionen können in Form von virtuellen Modulen dargestellt werden. In the storage media 33 is stored code which causes the electronic control device 30 performs various functions. These functions can be represented in the form of virtual modules.

Insbesondere enthält die elektronische Steuerungsvorrichtung 30 ein Electric-Power-Steering(EPS)-Modul 37, welches eine elektromechanische Servolenkung des Kraftfahrzeugs steuert. Eine solche elektromechanische Servolenkung ist an sich bekannt, weshalb auf diese hier nicht weiter eingegangen wird. Zur Steuerung dieser elektromechanischen Servolenkung wertet das EPS-Modul 37 insbesondere die Sensorsignale des Lenkwinkelsensors 20 und des Lenkmomentsensors 21 aus. In particular, the electronic control device contains 30 an Electric Power Steering (EPS) module 37 which controls an electromechanical power steering of the motor vehicle. Such electromechanical power steering is known per se, which is why this will not be discussed further here. To control this electromechanical power steering evaluates the EPS module 37 in particular the sensor signals of the steering angle sensor 20 and the steering torque sensor 21 out.

Des Weiteren weist die elektronische Steuerungsvorrichtung 30 ein Frequenzanalysemodul 38 auf, welches jeweilige Sensorsignale der Sensoren 20, 21, 22 innerhalb vorbestimmter Zeiträume aufnimmt und mit diesen Sensorsignalen eine Fast-Fourier-Transformation (FFT) durchführt. Damit werden die Sensorsignale der Sensoren 20, 21, 22 aus der Zeitdomäne in die Frequenzdomäne überführt. Hierzu ist für jedes der drei Sensorsignale eine jeweils spezifische Anzahl von diskreten Frequenzen vorgegeben, für welche jeweils eine Amplitude berechnet wird. Damit werden aus den Sensorsignalen der Sensoren 20, 21, 22 jeweilige Frequenzspektren erzeugt. Furthermore, the electronic control device 30 a frequency analysis module 38 on, which respective sensor signals of the sensors 20 . 21 . 22 takes within predetermined periods and performs a fast Fourier transform (FFT) with these sensor signals. This will be the sensor signals of the sensors 20 . 21 . 22 transferred from the time domain in the frequency domain. For this purpose, a specific number of discrete frequencies is predetermined for each of the three sensor signals, for each of which an amplitude is calculated. This will be the sensor signals from the sensors 20 . 21 . 22 generates respective frequency spectra.

Des Weiteren weist die elektronische Steuerungsvorrichtung 30 ein Fahrsituationsanalysemodul 39 auf, welches aus fahrzustandsabhängigen Signalen, welche von dem CAN-Bus 25 empfangen wurden, einen jeweiligen Fahrzustand des Fahrzeugs berechnet. Hierbei handelt es sich um einen mehrdimensionalen Fahrzustand, welcher Dimensionen wie Geschwindigkeit, Bremswirkung, Beschleunigung und Außentemperatur aufweist. Furthermore, the electronic control device 30 a driving situation analysis module 39 which consists of driving state-dependent signals, which from the CAN bus 25 received, a respective driving condition of the vehicle calculated. This is a multi-dimensional driving condition, which has dimensions such as speed, braking, acceleration and outside temperature.

In den Speichermitteln 33 sind ferner Instruktionen gespeichert, welche dazu führen, dass der Prozessor 32 ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführt. Hierzu sind auch eine Vielzahl von Datensätzen gespeichert, wobei jeder Datensatz für ein Frequenzspektrum gilt, welches aus dem Sensorsignal von einem der Sensoren 20, 21, 22 berechnet wurde und für jede Frequenz der entsprechenden Anzahl von Frequenzen einen Mindestamplitudenwert aufweist. In the storage media 33 further instructions are stored which cause the processor 32 performs a method according to the invention. For this purpose, also a plurality of data sets are stored, wherein each data record is valid for a frequency spectrum, which consists of the sensor signal from one of the sensors 20 . 21 . 22 has been calculated and has a minimum amplitude value for each frequency of the corresponding number of frequencies.

Nach jeder Berechnung eines Frequenzspektrums durch das Frequenzanalysemodul 38 vergleicht der Prozessor 32 das Frequenzspektrum mit jedem der für den jeweiligen Sensor 20, 21, 22 relevanten Datensätze. Sofern er dabei feststellt, dass bei zumindest einem Datensatz die jeweilige Amplitude des Frequenzspektrums bei jeder Frequenz gleich groß oder höher ist als der jeweilige Mindestamplitudenwert des Datensatzes, überprüft der Prozessor 32, ob sich das Fahrzeug in einem von dem Fahrsituationsanalysemodul 39 berechneten Fahrzustand befindet, welcher sich innerhalb einer für der dem Datensatz zugeordneten Fehlerzustand vorgegebenen Menge von Fahrzuständen befindet. Sofern dies bejaht wird, sorgt der Prozessor 32 dafür, dass die Lampe 35 aufleuchtet und damit den Fahrer vor dem entsprechenden Fehlerzustand warnt. Des Weiteren sorgt der Prozessor 32 dafür, dass eine Nachricht an das Funkmodul 36 ausgegeben wird, so dass das Funkmodul 36 ein Signal an eine Werkstatt überträgt, um auch diese über den Fehlerzustand zu informieren. Hierzu verwendet das Funkmodul 36 ein übliches Datenübertragungsverfahren wie den General Packet Radio Service (GPRS), das Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) oder Long Term Evolution (LTE), je nach Verfügbarkeit eines entsprechenden Netzes. After each calculation of a frequency spectrum by the frequency analysis module 38 the processor compares 32 the frequency spectrum with each of the for each sensor 20 . 21 . 22 relevant records. If he determines that at least one data set, the respective amplitude of the frequency spectrum at each frequency is equal to or higher than the respective minimum amplitude value of the data set, the processor checks 32 whether the vehicle is in one of the driving situation analysis module 39 calculated driving state, which is within a predetermined for the data set error state predetermined amount of driving conditions. If so, the processor provides 32 for that the lamp 35 lights up and thus warns the driver of the corresponding fault condition. Furthermore, the processor provides 32 for having a message to the radio module 36 is output, so the radio module 36 sends a signal to a workshop to inform them about the error condition. The radio module uses this 36 a common data transmission method such as the General Packet Radio Service (GPRS), the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) or Long Term Evolution (LTE), depending on the availability of a corresponding network.

Auf diese Weise wird das Fahrwerk 10 mittels der elektronischen Steuerungsvorrichtung 30 überwacht, wobei Fehlerzustände bereits in einem sehr frühen Stadium erkannt werden können, in welchem sie noch nicht zu einer für den Fahrer wahrnehmbaren und identifizierbaren Vibration führen würden. Somit kann die elektronische Steuerungsvorrichtung 30 zusammen mit den Sensoren 20, 21, 22 vorliegend auch als Fahrwerküberwachungsvorrichtung 40 für das Fahrwerk 10 bezeichnet werden. This is how the landing gear works 10 by means of the electronic control device 30 monitored, which error conditions can be detected at a very early stage, in which they would not lead to a perceptible and identifiable vibration for the driver. Thus, the electronic control device 30 together with the sensors 20 . 21 . 22 in the present case also as a chassis monitoring device 40 for the chassis 10 be designated.

Des Weiteren speichert der Prozessor 32 einen erkannten Fehlerzustand sowie eine Amplitude bei einer dafür vorgegebenen Frequenz, welche anzeigend ist für die Intensität des Fehlerzustands, nach dem Erkennen des Fehlerzustands auch in den Speichermitteln 33 ab. Die Speichermittel 33 können mittels der I/O-Schnittstelle 31 ausgelesen werden, beispielsweise durch Werkstattpersonal. Somit kann das Werkstattpersonal einen sofortigen Zugriff auf die zu dem entsprechenden Fehlerzustand abgespeicherten Informationen erhalten und entsprechende Reparaturmaßnahmen einleiten. Furthermore, the processor saves 32 a detected error state and an amplitude at a predetermined frequency, which is indicative of the intensity of the error state, after detecting the error state in the memory means 33 from. The storage means 33 can by means of the I / O interface 31 be read out, for example by workshop personnel. Thus, the workshop personnel can obtain immediate access to the information stored on the corresponding error state information and initiate appropriate repair measures.

Claims

Method for detecting a fault condition of a chassis ( 10 ), which comprises the following steps: - picking up a sensor signal of at least one sensor assigned to the chassis ( 20 . 21 . 22 Calculating a frequency spectrum of the sensor signal, the frequency spectrum having a respective amplitude for a number of frequencies, comparing the frequency spectrum with respective data sets, each data set being associated with an error condition among a plurality of error conditions, and wherein each data set is for each Frequency of the number of frequencies each having an associated minimum amplitude value, and - detecting an error condition, if at each frequency of the number of frequencies, the amplitude of the calculated frequency spectrum is at least as large as the minimum amplitude value of this frequency in a record associated with the error condition ,

Method according to claim 1, wherein the sensor ( 20 . 21 . 22 ) about a steering angle sensor ( 20 ) to a steering torque sensor ( 21 ) or a wheel speed sensor ( 22 ).

Method according to one of the preceding claims, which further comprises the following steps: receiving a further sensor signal of at least one further sensor associated with the chassis ( 20 . 21 . 22 ), preferably a steering angle sensor ( 20 ), Steering torque sensor ( 21 ) or wheel speed sensor ( 22 ), - calculating a further frequency spectrum of the further sensor signal, the further frequency spectrum for a number of further frequencies each having an associated further amplitude, - comparing the further frequency spectrum with respective further data sets, each additional data set associated with an error state of the number of error states and wherein each further data record has an associated additional minimum amplitude value from the number of further frequencies for each additional frequency, and - a fault condition is detected if the further amplitude of the calculated further frequency spectrum is at least as great at each frequency from the number of further frequencies is like the further minimum amplitude value of this frequency in a further data record which is assigned to the error state.

A method according to claim 3, wherein a set of error conditions is given, which are detected only if both - At each frequency of the number of frequencies, the amplitude of the calculated frequency spectrum is at least as large as the minimum amplitude value of this frequency in a record which is associated with the error state, as well - At each frequency from the number of further frequencies, the further amplitude of the calculated further frequency spectrum is at least as large as the further minimum amplitude value of this frequency in a further data record which is associated with the error state.

Method according to one of the preceding claims, which further comprises the following steps: - Recording a number of driving state dependent signals, and Determining a driving state as a function of the driving state-dependent signals, Furthermore, an error condition is only determined when the determined driving state is in a set of predetermined driving states for the respective error state.

Method according to claim 5, wherein driving state-dependent signals are at least partially transmitted via a vehicle-side data bus system ( 25 ).

Method according to one of the preceding claims, wherein after the step of detecting an error condition, an intensity of the error condition is further determined on the basis of the amount of at least one amplitude or another amplitude at a predetermined frequency or further frequency for the error condition.

Method according to one of the preceding claims, wherein one or more error states are selected from the group of error states which consist of - unbalance in a wheel ( 11 . 12 . 13 . 14 ), especially in a front wheel ( 11 . 12 Damage to a hardware of an electromechanical power steering system, in particular to an engine mount or to a tie rod bearing, damage to a chassis mount, in particular to a front axle, damage to a brake system, in particular to a front brake system 15 ), - damage to a component of the chassis ( 10 ), - Damage to a wheel bearing, - Damage to a chassis bearing, - Damage to a steering part ( 18 . 19 ), - damage to a wheel brake, - damage to a vibration damper comprises, in each case at least one data record is assigned.

Method according to one of the preceding claims, wherein when an error condition is detected, an optical or acoustic signal or text message is generated; and or wherein upon detection of an error condition, a signal indicative of the error condition is transmitted wirelessly.

Method according to claim 9, wherein a signal or a text message is only generated and / or a signal is transmitted wirelessly only when the error condition occurs over a predetermined period for the corresponding error state period, and or if an amplitude or further amplitude predetermined for the error state increases with increasing time.

Method according to one of the preceding claims, wherein one or all error states are each assigned a plurality of data records and / or of further data records.

Method according to claim 11, wherein in the case of respective data sets or further data records which are assigned to the same error state, there is in each case a characteristic frequency at which the associated minimum amplitude value or further minimum amplitude value assumes a maximum value within the data record, and wherein the characteristic frequencies of data sets associated with the same error state are adjacent to each other.

Chassis monitoring device ( 40 ) for a chassis ( 10 ) of a vehicle, comprising - at least one of the chassis ( 10 assigned sensor ( 20 . 21 . 22 ), preferably a steering angle sensor ( 20 ), Steering torque sensor ( 21 ) or wheel speed sensor ( 22 ), and - at least one electronic control device ( 30 ), which carries out a method according to one of claims 1 to 12, and storage means ( 33 ) for storing records.

Chassis monitoring device according to claim 13, wherein the storage means ( 33 ) are further configured to store at least one detected error condition and preferably also to store an amplitude of a frequency spectrum or another amplitude of another frequency spectrum, and wherein the chassis monitoring device further comprises communication means ( 31 ) for reading out the stored error state and preferably also the amplitude or the further amplitude.

A computer program product comprising a storage medium having program code stored thereon, the program code, when executed by a processor, causing the processor to perform a method according to any one of claims 1 to 12.