DE102017109647A1 - Method for detecting damage to a wheel bearing - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Radlagers eines Fahrzeuges mit nachfolgenden Schritten:
- Erfassen mindestens einer Kraft (FX,Y,Z) in bestimmbaren Zeitintervallen und entlang einer Raumrichtung,
wobei die mindestens eine Kraft auf ein Radlager einwirkt,
wobei die mindestens eine Kraft von mindestens einer Sensoreinrichtung zur Kraftdetektion erfasst wird,
- Ermitteln einer Beschädigung des Radlagers aus der mindestens einen erfassten Kraft.
Ferner wird die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, welches ausführbaren Code für das Verfahren speichert.
The invention relates to a method for monitoring a wheel bearing of a vehicle with the following steps:
Detecting at least one force (F X, Y, Z ) at determinable time intervals and along a spatial direction,
wherein the at least one force acts on a wheel bearing,
wherein the at least one force is detected by at least one force detection sensor device,
- Determining a damage of the wheel bearing from the at least one detected force.
Further, the invention will be a computer program product storing executable code for the method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Radlagers eines Fahrzeuges sowie ein Computerprogrammprodukt, welches ausführbaren Code für das Verfahren speichert.The invention relates to a method for monitoring a wheel bearing of a vehicle and to a computer program product which stores executable code for the method.
Systeme aus dem Stand der Technik ermitteln einen Verschleiß bzw. eine Beschädigung von Radlagern auf Basis deren Drehzahlsignals. Hierzu wird eine Frequenzbewertung des Drehzahlsignals durchgeführt und dieses bewertet.Prior art systems detect wear or damage to wheel bearings based on their speed signal. For this purpose, a frequency evaluation of the speed signal is performed and evaluated.
Derartige Verfahren sind beispielsweise aus der
Die Genauigkeit der Bestimmung einer Beschädigung eines Radlagers ist verbesserungsfähig.The accuracy of determining damage to a wheel bearing can be improved.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Überwachung eines Radlagers eines Fahrzeuges anzugeben, welches die Genauigkeit der Bestimmung einer Beschädigung eines Radlagers verbessert und somit ebenfalls die Sicherheit für Fahrzeuginsassen erhöht.It is therefore an object of the present invention to provide a method for monitoring a wheel bearing of a vehicle, which improves the accuracy of the determination of a damage of a wheel bearing and thus also increases the safety for vehicle occupants.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the features of the independent claim. Further advantageous developments are the subject of the dependent claims.
Bei einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Überwachung eines Radlagers eines Fahrzeuges vorzugsweise die nachstehenden Schritte.In a first aspect of the present invention, a method according to the invention for monitoring a wheel bearing of a vehicle preferably comprises the following steps.
Vorteilhafterweise umfasst ein Schritt ein Erfassen mindestens einer Kraft in bestimmbaren Zeitintervallen und entlang einer Raumrichtung. Auf diese Weise können die Kräfte in verschiedenen Raumrichtungen erfasst werden.Advantageously, a step comprises detecting at least one force at determinable time intervals and along a spatial direction. In this way, the forces in different spatial directions can be detected.
Günstigerweise wirkt die mindestens eine Kraft auf ein Radlager eines Kraftfahrzeuges ein. Folglich können die Kräfte, die auf ein Radlager beispielsweise während der Fahrt einwirken, erfasst werden.Conveniently, the at least one force acts on a wheel bearing of a motor vehicle. Consequently, the forces acting on a wheel bearing, for example, while driving, can be detected.
Auch ist es günstig, wenn die mindestens eine Kraft von mindestens einer Sensoreinrichtung zur Kraftdetektion erfasst wird. Die mindestens eine Sensoreinrichtung ist also Mittel zum Zweck der Erfassung. Mit andere Worten ausgedrückt, kann mithilfe der mindestens einen Sensoreinrichtung die mindestens eine auf ein Radlager einwirkende Kraft detektiert werden.It is also advantageous if the at least one force is detected by at least one sensor device for force detection. The at least one sensor device is therefore means for the purpose of detection. In other words, by means of the at least one sensor device, the at least one force acting on a wheel bearing can be detected.
Ein weiterer Schritt des Verfahrens weist vorzugsweise ein Ermitteln einer Beschädigung des Radlagers aus der mindestens einen erfassten Kraft auf. In diesem Schritt werden also die erfassten Kräfte ausgewertet und vorzugsweise auf eine Beschädigung oder eben auf keine Beschädigung bzw. auf den Zustand des Radlagers rückgeschlossen.A further step of the method preferably comprises determining a damage of the wheel bearing from the at least one detected force. In this step, therefore, the detected forces are evaluated and preferably inferred damage or just no damage or on the condition of the wheel bearing.
Bevorzugterweise weist der Schritt des Ermittelns ein Übermitteln, insbesondere kontinuierliches Übermitteln, der mindestens einen erfassten Kraft an eine Auswerteeinheit auf. Auf diese Weise werden die erfassten Kraftwerte einer Auswertung zugeführt.Preferably, the step of determining comprises a transmission, in particular continuous transmission, of the at least one detected force to an evaluation unit. In this way, the detected force values are fed to an evaluation.
Günstigerweise umfasst der Schritt des Erstellens in der Auswerteeinheit, ein Auswerten der mindestens einen erfassten Kraft in Abhängigkeit der Zeit und mithilfe einer Transformation vom Zeit- in einen Bildbereich. Vorzugsweise wird mithilfe einer Fourier-Transformation ausgewertet. Auf diese Weise können im Zeitbereich ermittelte Werte mithilfe einer Transformation zum Beispiel in den Frequenzbereich transformiert werden.Conveniently, the step of creating in the evaluation unit comprises evaluating the at least one detected force as a function of time and by means of a transformation from the time domain into an image area. Preferably, it is evaluated by means of a Fourier transformation. In this way, values determined in the time domain can be transformed into the frequency domain using a transformation, for example.
Ferner ist es bevorzugt, dass der Schritt des Erstellens, insbesondere beim Schritt des Auswertens, in der Auswerteeinheit, ein Errechnen von Bildbereich-Werten, insbesondere Frequenz-Werten, nach erfolgter Transformation der mindestens einen erfassten Kraft stattfindet. Somit können nun konkrete Werte für Frequenzen errechnet werden. Selbstverständlich sind auch andere Frequenzanalysen denkbar.Furthermore, it is preferred that the step of creating, in particular in the step of evaluating, in the evaluation unit, calculating image area values, in particular frequency values, takes place after transformation of the at least one detected force. Thus, concrete values for frequencies can now be calculated. Of course, other frequency analyzes are conceivable.
In einem weiteren bevorzugten Schritt des Erstellens wird ein Vergleich der errechneten Bildbereich-Werte, insbesondere Frequenz-Werte, mit Referenz-Werten für die errechneten Bildbereich-Werte unternommen. Mithilfe dieses Vergleichs ist es möglich, auf eine mögliche Beschädigung eines Radlagers bzw. auf dessen Zustand zu schlie-ßen.In a further preferred step of the creation, a comparison of the calculated image area values, in particular frequency values, with reference values for the calculated image area values is undertaken. By means of this comparison, it is possible to conclude on a possible damage to a wheel bearing or on its condition.
Günstigerweise sind die Referenz-Werte in einem Speicher der Auswerteeinheit hinterlegt, wobei vorzugsweise jeder Referenz-Wert eine Beschädigung eines Radlagers charakterisiert.Conveniently, the reference values are stored in a memory of the evaluation unit, wherein preferably each reference value characterizes damage to a wheel bearing.
Ein weiterer bevorzugter Schritt des Verfahrens umfasst ein Ausgeben einer Beschädigungsmeldung, wenn vorzugsweise der Betrag eines der errechneten Bildbereich-Werte einem zugehörigen Referenzwert entspricht oder größer ist. Demzufolge repräsentiert ein Referenzwert nicht nur die Art einer Beschädigung, wie zum Beispiel einen Lagerschaden, sondern charakterisiert auch eine Schwelle, ab wann der oder die errechneten Bildbereich-Werte als beispielsweise Lagerschaden anzusehen sind. Auch erlaubt das Ausgeben eine erfasste Beschädigung eines Radlagers an zum Beispiel eine Steuereinheit bzw. an eine Ausgabeeinheit zur Anzeige der Beschädigung weiterzuleiten. Another preferred step of the method includes outputting a damage message when preferably the amount of one of the calculated image area values is equal to or greater than an associated reference value. Consequently, a reference value not only represents the type of damage, such as a bearing damage, but also characterizes a threshold as of when the calculated image area values or values are to be regarded as bearing damage, for example. Also, the output allows a detected damage of a wheel bearing to be forwarded to, for example, a control unit or to an output unit for indicating the damage.
Ein weiterer bevorzugter Schritt des Verfahrens umfasst ein Erfassen der Drehzahl eines Kraftfahrzeugrades.Another preferred step of the method includes detecting the rotational speed of a motor vehicle wheel.
Günstigerweise wird die Drehzahl von einem Drehzahlsensor erfasst, insbesondere von einem Drehzahlsensor einer Antiblockiersystemeinheit.Conveniently, the rotational speed is detected by a rotational speed sensor, in particular by a rotational speed sensor of an antilock brake system unit.
Ergänzend oder alternativ (und/oder) ist es möglich, dass die Drehzahl von der mindestens einen Sensoreinrichtung zur Kraftdetektion erfasst wird. Dies hat den Vorteil, dass ein separater Drehzahlsensor nicht zwingend notwendig ist und somit Herstellungskosten einsparbar sind.Additionally or alternatively (and / or), it is possible that the rotational speed is detected by the at least one sensor device for force detection. This has the advantage that a separate speed sensor is not absolutely necessary and thus manufacturing costs can be saved.
Des Weiteren ist es günstig, wenn das Verfahren ein Ermitteln einer Beschädigung bzw. eines Zustandes eines Radlagers aus der erfassten Drehzahl und aus der mindestens einen erfassten Kraft umfasst. Mithilfe dieser Kombination aus erfasster Drehzahl und erfasster Kraft ist eine Erhöhung der Genauigkeit zur Überwachung eines Radlagers möglich.Furthermore, it is favorable if the method comprises determining a damage or a state of a wheel bearing from the detected rotational speed and from the at least one detected force. Using this combination of sensed speed and detected force, it is possible to increase the accuracy of monitoring a wheel bearing.
Günstigerweise umfasst der Schritt des Ermittelns ferner in der Auswerteeinheit, ein Bestimmen der bestimmbaren Zeitintervalle zum Erfassen der mindestens einen Kraft.Conveniently, the step of determining further in the evaluation unit comprises determining the determinable time intervals for detecting the at least one force.
Bevorzugterweise ist das Bestimmen der Zeitintervalle von der Drehzahl abhängig, wobei vorzugsweise mit steigender Drehzahl die Zeitintervalle kürzer werden. Das Bestimmen der bestimmbaren Zeitintervalle ist also von der Drehzahl abhängig, wodurch keine unnötigen Datensätze bei geringen Drehzahlen eines Fahrzeugreifens oder sogar im Stand eines Fahrzeuges generiert werden.Preferably, the determination of the time intervals depends on the rotational speed, and preferably the time intervals become shorter as the rotational speed increases. The determination of the determinable time intervals is thus dependent on the speed, whereby no unnecessary data sets are generated at low speeds of a vehicle tire or even in the state of a vehicle.
Günstigerweise umfasst der Schritt des Ermittelns ein Übermitteln, insbesondere kontinuierliches Übermitteln, der erfassten Drehzahl und/oder der mindestens einen erfassten Kraft an eine Auswerteeinheit. Somit stehen diverse Daten zur Ermittlung des Zustandes bzw. einer Beschädigung eines Radlagers zur Verfügung.Conveniently, the step of determining comprises a transmission, in particular continuous transmission, of the detected rotational speed and / or of the at least one detected force to an evaluation unit. Thus, various data are available for determining the condition or damage to a wheel bearing.
Vorzugsweise umfasst der Schritt des Ermittelns, in der Auswerteeinheit, ein Auswerten der erfassten Drehzahl und/oder Auswerten der erfassten Drehzahl aus Schwingungen der mindestens einen erfassten Kraft in Abhängigkeit der Zeit und mithilfe einer Transformation, insbesondere einer Fourier-Transformation. Auf diese Weise kann anhand einer Frequenzanalyse, wie zum Beispiel der Fourier-Transformation, aus zeitlichen erfassten Daten, wie zum Beispiel Daten für erfasste Kräfte, auf charakteristische Frequenzen für die Drehzahl eines Fahrzeugrades geschlossen werden.Preferably, the step of determining, in the evaluation unit, comprises evaluating the detected rotational speed and / or evaluating the detected rotational speed from vibrations of the at least one detected force as a function of time and by means of a transformation, in particular a Fourier transformation. In this way, frequency characteristics such as the Fourier transform, such as data for detected forces such as data for detected forces, can be used to deduce characteristic frequencies for the speed of a vehicle wheel.
Auch ist es günstig, wenn der Schritt des Ermittelns in der Auswerteeinheit, ein Errechnen von Bildbereich-Werten, insbesondere Frequenz-Werten, nach erfolgter Transformation der erfassten Drehzahl umfasst. Eine Transformation erlaubt es die im Zeitbereich erfassten Werte in einen Bildbereich, insbesondere im Falle einer Fourier-Transformation in einem Frequenzbereich, zu transferieren.It is also advantageous if the step of determining in the evaluation unit comprises calculating image area values, in particular frequency values, after the transformation of the detected rotational speed has taken place. A transformation allows the values acquired in the time domain to be transferred into an image area, in particular in the case of a Fourier transformation in a frequency range.
Günstigerweise umfasst der Schritt des Ermittelns ferner einen Vergleich der errechneten Bildbereich-Werte für die erfasste Drehzahl mit Referenz-Werten für die errechneten Bildbereich-Werte.Conveniently, the step of determining further comprises comparing the calculated image area values for the detected speed with reference values for the calculated image area values.
Vorzugsweise sind die Referenz-Werte in einem Speicher der Auswerteeinheit hinterlegt, wobei günstigerweise jeder Referenz-Wert eine Beschädigung eines Radlagers charakterisiert.Preferably, the reference values are stored in a memory of the evaluation unit, wherein conveniently each reference value characterizes damage to a wheel bearing.
Folglich ist mithilfe des Vergleich-Schrittes ein Rückschluss auf den momentanen Zustand eines Radlagers möglich. D.h., dass es feststellbar ist, ob ein Radlager eine Beschädigung aufweist oder nicht.Consequently, a reference to the current state of a wheel bearing is possible by means of the comparison step. That is, it can be determined whether or not a wheel bearing has damage.
Günstigerweise umfasst der Schritt des Ermittelns auch ein Ausgeben einer Beschädigungsmeldung des Radlagers, wenn vorzugsweise der Betrag eines der errechneten Bildbereich-Werte einem zugehörigen Referenzwert entspricht oder größer ist.Conveniently, the step of determining also includes outputting a damage message of the wheel bearing, if preferably the amount of one of the calculated image area values corresponds to an associated reference value or is greater.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Schritt des Ermittelns ein Übermitteln, insbesondere kontinuierliches Übermitteln, der mindestens einen erfassten Kraft an eine Auswerteeinheit umfasst. Somit gelangen Messdaten von zum Beispiel einen Sensor zur Auswerteeinheit, wo diese weiterverarbeitet werden können.Furthermore, it is advantageous if the step of determining comprises a transmission, in particular continuous transmission, comprising at least one detected force to an evaluation unit. Thus, measurement data from, for example, a sensor to the evaluation, where they can be further processed.
Vorteilhafterweise umfasst der Schritt des Ermittelns in der Auswerteeinheit, ein Auswerten der mindestens einen erfassten Kraft in Abhängigkeit der Zeit, vorzugsweise durch Mitteln über ein bestimmbares Zeitintervall. Durch das Auswerten in Abhängigkeit der Zeit kann der zeitliche Verlauf der mindestens einen erfassten Kraft analysiert werden. Um zum Beispiel Datenmenge zu reduzieren, ist es möglich, über ein bestimmbares Zeitintervall zu mitteln.Advantageously, the step of determining in the evaluation unit comprises evaluating the at least one detected force as a function of time, preferably by averaging over a determinable time interval. By evaluating as a function of time, the time profile of the at least one detected force can be analyzed. For example, to reduce the amount of data, it is possible to average over a determinable time interval.
Auch ist es günstig, wenn der Schritt des Ermittelns in der Auswerteeinheit, ein Errechnen der Differenz der mindestens einen ausgewerteten, erfassten Kraft zu einem Kraft-Referenz-Wert für die vorbestimmte Raumrichtung umfasst, wobei vorzugsweise der Kraft-Referenz-Wert eine Schwelle darstellt, deren Überschreitung ein beschädigtes Radlager charakterisiert.It is also advantageous if the step of determining in the evaluation unit comprises calculating the difference between the at least one evaluated, detected force and a force reference value for the predetermined spatial direction, wherein preferably the force reference value represents a threshold, exceeding this characterizes a damaged wheel bearing.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Schritt des Ermittelns ein Ausgeben des Zustandes des Radlagers bzw. ein Ausgeben einer Bestätigungsmeldung umfasst, wenn günstigerweise die ermittelte Differenz kleiner oder gleich null ist. Auf diese Weise ist zum Beispiel eine Warnmeldung über eine Anzeigevorrichtung an einen Nutzer ausgebbar, wenn vorzugsweise die ermittelte Differenz aus der mindestens einen ausgewerteten, erfassten Kraft zum Kraft-Referenz-Wert gleich null oder negativ ist. D.h. vorzugsweise, dass der Kraft-Referenz-Wert als Obergrenze überschritten ist, und das Radlager eine Beschädigung aufweist.Furthermore, it is advantageous if the step of determining an outputting the state of the wheel bearing or outputting a Confirmation message includes, if favorably, the determined difference is less than or equal to zero. In this way, for example, a warning message can be output to a user via a display device if the determined difference from the at least one evaluated, detected force to the force reference value is preferably zero or negative. That is, preferably, that the force reference value is exceeded as the upper limit, and the wheel bearing is damaged.
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass das Erfassen mindestens einer Kraft ein Erfassen von drei Kräften entlang dreier Raumrichtungen umfasst, die senkrecht zueinander orientiert sind, um ein Koordinatensystem zu bilden. Somit sind Kräfte in jeglichen Raumrichtungen erfassbar.Furthermore, it is preferable that detecting at least one force comprises detecting three forces along three spatial directions oriented perpendicular to each other to form a coordinate system. Thus, forces in any spatial directions can be detected.
Vorzugsweise wirken die Kräfte auf ein Radlager eines Kraftfahrzeuges während des Fahrbetriebs ein. In der Konsequenz ist also das Radlager während der Fahrt bzw. während des Fahrbetriebs kontrollierbar.The forces preferably act on a wheel bearing of a motor vehicle during driving operation. As a consequence, the wheel bearing is controllable while driving or while driving.
Auch ist es bevorzugt, wenn jede Kraft von einer separaten Sensoreinrichtung erfasst wird. Dadurch kann die Messgenauigkeit erhöht werden.It is also preferred if each force is detected by a separate sensor device. As a result, the measurement accuracy can be increased.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung als Magnetsensor zum Detektieren der inversen Magnetostriktion, insbesondere an einem Lagerelement eines Radlagers, und/oder als Dehnmessstreifen und/oder als induktive oder kapazitive Messeinrichtung ausgebildet ist. Mithilfe der vorgenannten Sensoreinrichtungen ist eine präzise Erfassung von Kräften möglich, wodurch ein Verfahren zur Überwachung eines Radlagers mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.Furthermore, it can be provided that the sensor device is designed as a magnetic sensor for detecting the inverse magnetostriction, in particular on a bearing element of a wheel bearing, and / or as a strain gauge and / or as an inductive or capacitive measuring device. By means of the aforementioned sensor devices, a precise detection of forces is possible, whereby a method for monitoring a wheel bearing can be carried out with high accuracy.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Ausgeben einer Beschädigungsmeldung für ein Radlager an eine Steuereinheit eines Fahrzeuges. Somit ist der Zustand eines Radlagers beispielsweise an einer Anzeigevorrichtung eines Fahrzeuges darstellbar bzw. ausgebbar.Preferably, the method comprises outputting a damage message for a wheel bearing to a control unit of a vehicle. Thus, the state of a wheel bearing can be displayed or output, for example, on a display device of a vehicle.
Abschließend zum ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sei erwähnt, dass die oben erwähnten Schritte miteinander kombinierbar sind.Finally, to the first aspect of the present invention, it should be mentioned that the steps mentioned above can be combined with one another.
So ist es zum Beispiel möglich, dass eine Beschädigung eines Radlagers bzw. der Zustand eines Radlagers aus mindestens einer erfassten Kraft und/oder aus der erfassten Drehzahl des Fahrzeugreifens ermittelbar sind.Thus, it is possible, for example, that damage to a wheel bearing or the state of a wheel bearing from at least one detected force and / or from the detected rotational speed of the vehicle tire can be determined.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Computerprogrammprodukt.A second aspect of the present invention includes a computer program product.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Merkmale des Verfahrens, wie sie unter dem ersten Aspekt erwähnt werden, einzeln oder miteinander kombinierbar bei dem Computerprogrammprodukt Anwendung finden können.It is expressly understood that the features of the method as mentioned in the first aspect can be used individually or in combination with one another in the computer program product.
Anders ausgedrückt, die oben unter dem ersten Aspekt der Erfindung genannten Merkmale betreffend ein Verfahren zur Überwachung eines Radlagers eines Fahrzeuges können auch hier unter dem zweiten Aspekt der Erfindung mit weiteren Merkmalen kombiniert werden.In other words, the features mentioned above under the first aspect of the invention relating to a method for monitoring a wheel bearing of a vehicle can also be combined here with further features in the second aspect of the invention.
Vorteilhaftweise speichert das Computerprogrammprodukt ausführbaren Code für das Verfahren nach dem oben geschilderten ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung.Advantageously, the computer program product stores executable code for the method according to the above-described first aspect of the present invention.
Bei dem Computerprogrammprodukt kann es sich beispielsweise um einen Speicher, wie zum Beispiel einen USB Speicher, eine CD und/oder eine Festplatte handeln.The computer program product may be, for example, a memory, such as a USB memory, a CD and / or a hard disk.
Selbstverständlich ist es auch möglich, dass das Computerprogrammprodukt als ein Informationsspeicherelement, wie zum Beispiel ein ROM, innerhalb eines Fahrzeuges ausgebildet ist.Of course, it is also possible that the computer program product is formed as an information storage element, such as a ROM, within a vehicle.
Nachfolgend wird der oben dargestellte Erfindungsgedanke ergänzend mit anderen Worten ausgedrückt.Hereinafter, the inventive idea presented above is expressed in other words in addition.
Dieser Gedanke betrifft vorzugsweise - vereinfacht dargestellt - ein Verfahren zur Überwachung eines Radlagers eines Fahrzeuges mithilfe einer Radkraftmessung.This idea preferably relates - in simplified form - to a method for monitoring a wheel bearing of a vehicle by means of a wheel force measurement.
Durch zum Beispiel die Radkraftmessung mittels inverser Magnetostriktion können vorzugsweise die Kräfte in allen Raumrichtungen sowie günstigerweise die Drehzahl eines Radlagers bestimmt werden.By, for example, the wheel force measurement by means of inverse magnetostriction, preferably the forces in all spatial directions as well as, conveniently, the rotational speed of a wheel bearing can be determined.
Auch ist es möglich, auf den Zustand eines Radlagers schließen bzw. auch eine Schadenserkennung eines Radlagers durchzuführen.It is also possible to close the condition of a wheel bearing or to carry out a damage detection of a wheel bearing.
Mit Hilfe der erfassten Messgrößen von einwirkenden Kräften auf einen Fahrzeugreifen kann beispielsweise ein Modell gespeist werden, mit dessen Hilfe der der Verschleiß eines Radlagers bzw. Beschädigungen eines Radlagers ermittelt werden können.With the help of the measured quantities of forces acting on a vehicle tire, for example, a model can be fed with the help of which the wear of a wheel bearing or damage to a wheel bearing can be determined.
Des Weiteren können vorzugsweise durch die Kraftmessung sog. Missuse-Fälle detektiert und gezählt werden, welche einen deutlichen Einfluss auf die Lebensdauer eines Radlagers haben.Furthermore, so-called missuse cases can preferably be detected and counted by the force measurement, which have a significant influence on the service life of a wheel bearing.
Dies kann beispielsweise mithilfe einer Kraftmessung bzw. beim Erfassen von drei Kräften entlang dreier Raumrichtungen, die senkrecht zueinander orientiert sind, um ein Koordinatensystem zu bilden, geschehen. Somit können also sog. Missuse-Fälle detektiert und gezählt werden. This can be done for example by means of a force measurement or when detecting three forces along three spatial directions, which are oriented perpendicular to each other to form a coordinate system. Thus, so-called missuse cases can be detected and counted.
Bei einem Missuse-Fall wird vorzugsweise ein Kraft-Referenzwert überschritten, welcher günstigerweise einen deutlichen Einfluss auf die Lebensdauer eines Radlagers umfasst. Ein Kraft-Referenzwert kann beispielsweise in einem Speicher einer Auswerteeinheit hinterlegt sein, wobei vorzugsweise jeder Kraft-Referenzwert eine Schwelle darstellt, deren Überschreiten eine Beschädigung eines Radlagers charakterisiert.In a missuse case, a force reference value is preferably exceeded, which favorably comprises a significant influence on the service life of a wheel bearing. A force reference value can for example be stored in a memory of an evaluation unit, wherein preferably each force reference value represents a threshold whose exceeding characterizes damage to a wheel bearing.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch:
-
1 eine Schnittansicht auf ein Radlager; -
2 einen stark schematisierten Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überwachung eines Radlagers eines Fahrzeuges; und -
3 einen stark schematisierten Teilaspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überwachung einer Fahrwerkskomponente eines Fahrzeuges.
-
1 a sectional view of a wheel bearing; -
2 a highly schematic sequence of the method according to the invention for monitoring a wheel bearing of a vehicle; and -
3 a highly schematic partial aspect of the method according to the invention for monitoring a chassis component of a vehicle.
Folglich kann mithilfe des Radlagers
Genauer dargestellt zeigt
Hierbei ist das erste Lagerelement
Die Magnetsensoreinheit
Dieses Verfahren bedient sich vorzugsweise einem Radlager
Nachfolgend wird ein Verfahrensablauf kurz beispielhaft geschildert.A procedure will be briefly described below by way of example.
In einem ersten Schritt werden zunächst drei Kräfte
Bei den Kräften handelt es sich um die Kräfte
Dabei werden die Kräfte von der Sensoreinrichtung
Die Magnetsensoreinheit
Hieraufhin wird in einem weiteren Schritt aus den erfassten Kräften der Zustand des Radlagers
So werden zunächst die erfassten Kräfte
In der Auswerteeinheit
Anders ausgedrückt, werden durch Transformation bzw. eine Frequenzanalyse Bildbereich-Werte bzw. Frequenz-Werte errechnet.In other words, image area values or frequency values are calculated by transformation or frequency analysis.
Im Anschluss daran werden die errechneten Frequenz-Werte mit Referenz-Werten für die errechneten Bildbereich-Werte bzw. Frequenz-Werte verglichen.Subsequently, the calculated frequency values are compared with reference values for the calculated image range values or frequency values.
Dabei sind die Referenz-Werte in einem Speicher der Auswerteeinheit
Parallel bzw. gleichzeitig oder auch im Anschluss zum Ermitteln einer Beschädigung aus erfassten Kräften wird die Drehzahl des Radlagers
Dabei wird die Drehzahl
Alternativ ist auch möglich, dass die Drehzahl
Es werden also die erfassten Kräfte
In der Auswerteeinheit
Ebenfalls in der Auswerteeinheit
Im Anschluss daran werden nach erfolgter Transformation der erfassten Drehzahl
Auch hier sind die Referenz-Werte in einem Speicher der Auswerteeinheit
In einem abschließenden Schritt wird dann eine Beschädigungsmeldung an eine Steuereinheit
Denn der Referenzwert repräsentiert nicht nur die Art einer Beschädigung, wie zum Beispiel einen Lagerschaden, sondern charakterisiert auch eine Schwelle, ab wann der oder die errechneten Frequenz-Werte als beispielsweise Lagerschaden anzusehen sind.Because the reference value not only represents the type of damage, such as a bearing damage, but also characterizes a threshold from when the calculated or the calculated frequency values are to be regarded as bearing damage.
So kann zunächst das Verfahren, wie oben zu
Des Weiteren ist es in Ergänzung möglich, dass mithilfe der Kraftmessung bzw. durch das Erfassen von drei Kräften
Bei einem Missuse-Fall wird ein Kraft-Referenzwert X überschritten, welcher einen deutlichen Einfluss auf die Lebensdauer des Radlagers
Bei einem derartigen Fall, wie in
Die einzelnen Schritte des oben vorgestellten Verfahren können als ausführbarer Code für ein Computerprogrammprodukt, beispielsweise in Form eines USB Speichers oder einer CD-ROM oder eines ROMs, gespeichert werden.The individual steps of the method presented above can be stored as executable code for a computer program product, for example in the form of a USB memory or a CD-ROM or a ROM.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- RadlagerWheel bearings
- 22
- MagnetsensoreinheitMagnetic sensor unit
- 33
- erstes Lagerelementfirst bearing element
- 44
- Magnetsensormagnetic sensor
- 55
- magnetisiertes Elementmagnetized element
- 66
- magnetisiertes Elementmagnetized element
- 77
- zweites Lagerelement second bearing element
- AA
- Drehachseaxis of rotation
- DD
- Drehzahlrotation speed
- FX,Y,Z F X, Y, Z
- Kraft/KräfteForce / forces
- RR
- Auswerteeinheitevaluation
- PP
- Steuereinheitcontrol unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102013211704 A1 [0003]DE 102013211704 A1 [0003]
- DE 102011088746 A1 [0003]DE 102011088746 A1 [0003]
Claims (4)
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DE102017109647.7A DE102017109647A1 (en) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | Method for detecting damage to a wheel bearing |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022095156A1 (en) * | 2020-11-05 | 2022-05-12 | 苏州大学 | Bearing fault diagnosis method based on adaptive manifold probability distribution |
-
2017
- 2017-05-05 DE DE102017109647.7A patent/DE102017109647A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022095156A1 (en) * | 2020-11-05 | 2022-05-12 | 苏州大学 | Bearing fault diagnosis method based on adaptive manifold probability distribution |
US11644383B2 (en) | 2020-11-05 | 2023-05-09 | Soochow University | Adaptive manifold probability distribution-based bearing fault diagnosis method |
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