DE102017204440A1 - Verfahren zur Dimensionierung eines Aktors - Google Patents

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Dimensionierung eines Aktors, der mindestens zwei unterschiedliche Funktionen ausführen kann, werden für den Aktor funktionsspezifische Betätigungsverteilungsfunktionen eines Referenzaktors übernommen und an den Aktor individuell angepasst.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Dimensionierung eines mindestens zwei unterschiedliche Funktionen ausführenden Aktors. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens, auf ein Fahrzeugsubsystem in einem Fahrzeug mit einem mindestens zwei unterschiedliche Funktionen ausführenden Aktor sowie auf ein Fahrzeug mit einem entsprechenden Fahrzeugsubsystem.
  • Stand der Technik
  • Aus der WO 01/61653 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der verbleibenden Betriebsdauer eines Produktes bekannt, beispielsweise eines Steuergerätes oder eines Teilsystems in einem Kraftfahrzeug wie Bremse, Motor, Getriebe oder Lenkung. Hierbei wird auf Werte in einem Betriebsdatenspeicher zurückgegriffen, die mit aktuellen, während der Fahrt erfassten Betriebsgrößen unter Berücksichtigung von Gewichtungsfaktoren verglichen werden. Aus dem Vergleich der abgespeicherten und der gewichteten aktuellen Betriebsgrößen kann auf die noch verbleibende Betriebsdauer des Produktes geschlossen werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Aktor dimensioniert bzw. ausgelegt werden, der gemäß mindestens zwei unterschiedlicher Funktionsweisen bzw. Funktionszusammenhängen eingesetzt werden kann. Die Dimensionierung erfolgt im Hinblick auf ein definiertes Anforderungsprofil der mindestens zwei unterschiedlichen Funktionsweisen des Aktors, beispielsweise der Nennleistung des Aktors für jede Funktionsweise.
  • Bei dem Aktor handelt es sich beispielsweise um eine Hydraulikpumpe, die in unterschiedlichen Funktionsweisen verwendet werden kann, beispielsweise eine Hydraulikpumpe im hydraulischen Bremssystem eines Fahrzeugs, die verschiedene ESP-Funktionen (Elektronisches Stabilitätsprogramm) wie Antiblockiersystem oder Traktionskontrolle ausüben kann. Als weiteres Beispiel kommt ein Elektromotor in Betracht, der in unterschiedlichen Funktionszusammenhängen eingesetzt werden kann, beispielsweise ein elektrischer Servomotor in einem Lenksystem für ein Fahrzeug, der zum einen ein lenkunterstützendes Servomoment und zum anderen eine automatisierte Fahrfunktion ermöglicht, oder ein Elektromotor in einer Handwerkzeugmaschine.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt zur Dimensionierung bzw. Auslegung des Aktors funktionsspezifische Betätigungsverteilungsfunktionen eines Referenzaktors, die insbesondere aus gemessenen Daten bestimmt werden, bevorzugt aus Felddaten, die in einem regulären Betrieb anfallen, beispielsweise bei Versuchen oder Versuchsfahrten oder beim Kunden. Die Betätigungsverteilungsfunktionen spiegeln dabei zum Beispiel die unterschiedlichen Nutzungsdauern der verschiedenen Nutzer wieder. Der Referenzaktor ist mit dem aktuellen Aktor vergleichbar, wobei sich der aktuelle Aktor in mindestens einer Bestimmungsgröße vom Referenzaktor unterscheidet, beispielsweise in der Leistung. Ausgehend von den funktionsspezifischen Betätigungsverteilungsfunktionen des Referenzaktors werden aktuelle Betätigungsverteilungsfunktionen für den aktuellen Aktor erzeugt. Die Betätigungsverteilungsfunktionen des aktuellen Aktors entsprechen mit Ausnahme mindestens eines Beschreibungsparameters den Betätigungsverteilungsfunktionen des Referenzaktors, wobei der mindestens eine Beschreibungsparameter auf den aktuellen Aktor individuell angepasst ist.
  • Unter Berücksichtigung einer Korrelationsmatrix, die die Korrelation zwischen den verschiedenen Betätigungsverteilungsfunktionen des Referenzaktors beschreibt und ebenso wie beim Referenzaktor auch beim aktuellen Aktor die Korrelation zwischen den aktuellen Betätigungsverteilungsfunktionen beschreibt, kann eine kumulierte Nutzungsdauer für die unterschiedlichen Nutzer und damit bei entsprechender Systemauslegung eine kumulierte Lebensdauer- bzw. Verschleißfunktion für den aktuellen Aktor ermittelt werden. Die kumulierte Lebensdauerfunktion berücksichtigt sämtliche funktionsspezifischen Betätigungsverteilungsfunktionen des aktuellen Aktors und kumuliert diese auf. Hieraus ergibt sich eine Lebensdauerfunktion, die die Korrelation zwischen den einzelnen, unterschiedlichen Betätigungsverteilungsfunktionen berücksichtigt.
  • Aufgrund der Korrelation zwischen verschiedenen Betätigungsverteilungsfunktionen ergibt sich eine Lebensdauerfunktion, die sich von einer entsprechenden Lebensdauerfunktion ohne eine derartige Korrelation unterscheidet. Die tatsächliche, kumulierte Betätigung mit den verschiedenen Funktionen des Aktors liegt regelmäßig bei Berücksichtigung der Korrelation der verschiedenen Funktionen niedriger als ohne Korrelation. Der Aktor unterliegt in der Realität einer geringeren Beanspruchung als bei rechnerischer Betrachtung ohne Korrelation, so dass ohne Sicherheitsverlust kleiner dimensionierte Aktoren eingesetzt werden können als ohne Korrelation zwischen den Betätigungsverteilungsfunktionen zu erwarten wäre. In der ermittelten kumulierten Lebensdauerfunktion wird eine definierte Perzentile, beispielsweise die 99 %-Perzentile zu einem früheren Zeitpunkt als in einer Lebensdauerfunktion ohne Berücksichtigung der Korrelation zwischen den Betätigungsverteilungsfunktionen erreicht.
  • Das Verfahren kann beispielsweise dazu verwendet werden, in prädiktiver Weise die Lebensdauer und den aktuellen Verschleiß eines erfindungsgemäß dimensionierten Aktors zu beurteilen, auch wenn zu diesem Aktor noch keine konkreten Erfahrungswerte vorliegen. Es wird vielmehr auf Erfahrungswerte eines Referenzaktors zurückgegriffen, zu dem die verschiedenen Betätigungsverteilungsfunktionen sowie die Korrelationsmatrix bekannt sind, wobei pro Betätigungsverteilungsfunktion mindestens ein Beschreibungsparameter an den aktuellen Aktor angepasst wird, wohingegen alle übrigen Beschreibungsparameter sowie die Korrelationsmatrix von dem Referenzaktor übernommen werden. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, dass eine Prognose über die voraussichtliche Dauer bis zum Erreichen eines vorgegebenen Grenzwerts in der kumulierten Lebensdauerfunktion erstellt wird.
  • Im laufenden Betrieb kann die tatsächliche Betätigung des aktuellen Aktors gemessen und aufaddiert werden. Erreicht die Summe der Zeitdauer der verschiedenen Betätigungen des Aktors einen vorgegebenen Grenzwert in der kumulierten Lebensdauerfunktion, beispielsweise die 80 %- oder 90 %-Perzentile, kann ein Warnsignal erzeugt werden, das auf die nahende Verschleißgrenze hinweist. Das Warnsignal kann in dem technischen System, in das der Aktor integriert ist, zur Anzeige gebracht oder in sonstiger Weise weiterverarbeitet werden.
  • Für die kumulierte Lebensdauerfunktion des aktuellen Aktors wird vorteilhafterweise zunächst eine stochastische Simulation der verschiedenen Betätigungsverteilungsfunktionen durchgeführt, beispielsweise eine Monte-Carlo-Simulation, um eine größere, statistisch ausreichende Anzahl an Beispielen zu erhalten. Unter Berücksichtigung der Korrelationsmatrix des Referenzaktors kann aus den simulierten Beispielen die kumulierte Lebensdauerfunktion durch Aufaddieren der Beiträge der unterschiedlichen Funktionsbetätigungen ermittelt werden.
  • Die Betätigungsverteilungsfunktionen sind eine Wahrscheinlichkeitsverteilung über die verschiedenen Nutzer und/oder Fahrzeuge, die mittels der Beschreibungsparameter in ausreichender Weise beschrieben werden können. Beispielsweise kann eine Weibull-Verteilung als Betätigungsverteilungsfunktion gewählt werden, die über einen Skalenparameter (scale) und einen Formparameter (shape) beschrieben wird. Der Formparameter steht in erster Linie für den Fahrereinfluss und der Skalenparameter in erster Linie für den Bauteil- bzw. Fahrzeugeinfluss.
  • Pro Funktion des Aktors wird eine Betätigungsverteilungsfunktion mit jeweils einem Skalenparameter und einem Formparameter bestimmt. Vorteilhafterweise werden die Formparameter von der Betätigungsverteilungsfunktion des Referenzaktors übernommen und lediglich der Skalenparameter auf den aktuellen Aktor angepasst. Diese Vorgehensweise ist insofern gerechtfertigt, als der prinzipielle Verlauf der Betätigungsverteilungsfunktion des aktuellen Aktors auch demjenigen des Referenzaktors entspricht, jedoch sich die Skalierung beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Größen oder Leistungen von Referenzaktor und aktuellem Aktor unterscheidet. Indem lediglich die Skalenparameter aktorindividuell angepasst werden müssen, zugleich aber die Formparameter von den Betätigungsverteilungsfunktionen des Referenzaktors übernommen werden, muss lediglich eine bestimmende Größe für den aktuellen Aktor angepasst werden, was beispielsweise auf der Grundlage von Erfahrungswerten durchgeführt werden kann. Die hierauf beruhende, kumulierte Nutzungsdauerfunktion und die daraus abgeleitete Lebensdauerfunktion des aktuellen Aktors weisen eine hinreichende Güte auf.
  • Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens. In dem Steuergerät ist insbesondere die kumulierte Lebensdauerfunktion des aktuellen Aktors abgelegt und erfolgt die Überprüfung, ob die Summe der Zeitdauer der verschiedenen Betätigungen des Aktors den vorgegebenen Grenzwert in der kumulierten Lebensdauerfunktion bereits erreicht hat. Hierzu werden Sensorsignale in dem Steuergerät ausgewertet, die die verschiedenen Betätigungsweisen des Aktors repräsentieren.
  • Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Fahrzeugsubsystem in einem Fahrzeug, beispielsweise ein Bremssystem oder ein Lenksystem mit einem Aktor, der gemäß mindestens zwei unterschiedlicher Funktionsweisen eingesetzt werden kann, beispielsweise einer Hydraulikpumpe im Bremssystem zur Erzeugung und Modulierung eines hydraulischen Bremsdrucks oder ein elektrischer Servomotor in einem Lenksystem eines Fahrzeugs. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeug mit einem entsprechenden Fahrzeugsubsystem.
  • Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
    • 1 den über der Zeit aufgetragenen Verlauf einer Betätigungsverteilungsfunktion einer Hydraulikpumpe in einem hydraulischen Bremssystem eines Fahrzeugs, dargestellt für Betätigungen der Hydraulikpumpe im Rahmen eines Antiblockiersystems ABS,
    • 2 eine 1 entsprechende Betätigungsverteilungsfunktion einer Hydraulikpumpe, dargestellt für Betätigungen im Rahmen einer TCS-Funktion (Traktionskontrolle),
    • 3 eine Korrelationsmatrix mit einer schematischen Darstellung der Korrelation des ABS- und des TCS-Verlaufs gemäß den 1 und 2 der Hydraulikpumpe,
    • 4 eine kumulierte Lebensdauerfunktion mit dem über der Zeit aufgetragenen Verlauf der Summe über die ABS- und die TCS-Funktion unter Berücksichtigung der Korrelation zwischen diesen Funktionen,
    • 5 ein Ablaufschema mit den Verfahrensschritten zur Verschleißbeurteilung eines Aktors, der mit mindestens zwei unterschiedlichen Funktionsweisen betrieben werden kann.
  • Die 1, 2 und 4 stellen Verteilungsfunktionen dar, die beispielsweise mithilfe von Felddaten einer großen Menge von Nutzern bzw. Fahrzeugen gewonnen werden. Die Verteilung der Zeitdauern über die verschiedenen Nutzer bzw. Fahrzeuge wird beispielhaft auf Lebenszeit skaliert.
  • In 1 ist der Verlauf einer Betätigungsverteilungsfunktion einer hydraulischen ESP-Pumpe (Elektronisches Stabilitätsprogramm) in einem hydraulischen Bremssystem eines Fahrzeugs, dargestellt für eine Aktivierung der ESP-Pumpe im Rahmen eines Antiblockiersystems ABS gezeigt. Die Betätigungsverteilungsfunktion gemäß 1 wird insbesondere aus einem bestehenden Datensatz gewonnen, in welchem eine Vielzahl gemessener Daten mit den Betätigungen der ESP-Pumpe, bevorzugt in einer größeren Anzahl von Fahrzeugen, abgelegt sind. Der Datensatz bezieht sich in 1 auf die Betätigung der ESP-Pumpe im Rahmen von ABS-Aktivierungen der jeweiligen Fahrzeuge. Der mit der Zeit zunächst ansteigende Verlauf bedeutet, dass die ESP-Pumpe im Rahmen der ABS-Funktion über die Lebensdauer bei einer kleineren Anzahl von Fahrzeugen insgesamt nur eine verhältnismäßig kurze, kumulierte Zeitdauer betätigt wurde, während ein größerer Anteil von Fahrzeugen im Bereich des Maximums der Funktions eine mittlere kumulierte ABS- oder ESP-Nutzungsdauer hatte. Der sich anschließende, abfallende Zweig zeigt, dass nur in einer kleineren Anzahl von Fahrzeugen die ABS-Funktion über eine längere, kumulierte Zeitdauer betätigt wurde.
  • 2 enthält die entsprechende Verteilung mit der Betätigung der ESP-Pumpe im Rahmen einer TCS-Funktion für eine Traktionskontrolle. Der Verlauf der TCS-Funktion gemäß 2 unterscheidet sich von dem Verlauf der ABS-Funktion gemäß 1, wobei auch bei 2 mit zunehmender Zeit die kumulierte Betätigung signifikant abnimmt.
  • Gegebenenfalls können weitere Funktionen der ESP-Pumpe in der vorbeschriebenen Weise dargestellt werden und für die Verschleißbeurteilung mit berücksichtigt werden.
  • In 3 ist eine Korrelationsmatrix mit der Korrelation zwischen der ABS-Verteilung gemäß 1 und der TCS- Verteilung gemäß 2 dargestellt. Die Korrelation ergibt sich daraus, dass bestimmte Fahrertypen aufgrund eines ähnlichen Fahrstils bestimmte Funktionen der ESP-Pumpe häufiger als andere Funktionen auslösen. Beispielsweise wird bei einem sportlichen Fahrstil die ABS- und die TCS-Funktion häufiger aktiviert als bei einem zurückhaltenden Fahrstil, wohingegen beim sportlichen Fahrstil zum Beispiel eine Hillholder-Funktion der ESP-Pumpe weniger häufig zum Einsatz kommt.
  • Aus den verschiedenen Betätigungsverteilungsfunktionen gemäß den 1 und 2 sowie gegebenenfalls weiteren Betätigungsverteilungsfunktionen kann unter der Berücksichtigung der Korrelationsmatrix gemäß 3 und gegebenenfalls weiterer Korrelationsmatrizen die kumulierte Lebensdauerfunktion der ESP-Pumpe gemäß 4 erzeugt werden. Die Lebensdauerfunktion steigt zunächst auf ein Maximum an und fällt anschließend mit zunehmender Zeitdauer wieder ab, was bedeutet, dass die Mehrzahl der verschiedenen Fahrzeuge über die sich aus verschiedenen ESP-Einzelfunktionen zusammengesetzte gesamte Laufzeit der ESP-Pumpe eine mittlere Betätigungsdauer aufweisen, wohingegen geringe und hohe Betätigungszeiten weniger häufig auftreten.
  • Die in den 1 bis 4 beschriebenen Zusammenhänge gelten für einen Referenzaktor auf der Grundlage einer Datenbasis, bestehend aus gemessenen Daten von ESP-Pumpen im Bremssystem von realen Fahrzeugen.
  • Die Betätigungsverteilungsfunktionen gemäß 1 und 2 stellen jeweils eine Wahrscheinlichkeitsverteilung dar, die beispielsweise als eine Weibull-Verteilung mit den Beschreibungsparametern „scale“ (Skalenparameter) und „shape“ (Formparameter) beschrieben werden können. Für jede Betätigungsverteilungsfunktion können als Beschreibungsparameter der Skalenparameter und der Formparameter bestimmt werden.
  • Um prädiktiv eine Aussage über einen aktuellen Aktor treffen zu können, der sich in mindestens einer Bestimmungsgröße wie zum Beispiel der Leistung von dem Referenzaktor unterscheidet, werden in den Betätigungsverteilungsfunktionen die Formparameter übernommen und die Skalenparameter aktorindividuell angepasst. Für die Bestimmung der Nutzungsdauerverteilung wird außerdem die Korrelationsmatrix gemäß 3 des Referenzaktors für die Beurteilung des aktuellen Aktors übernommen. Um für den aktuellen Aktor eine Lebensdauerfunktion gemäß 4 aufzustellen, wird auf der Grundlage der angepassten Betätigungsverteilungsfunktionen zunächst eine stochastische Simulation durchgeführt, beispielsweise eine Monte-Carlo-Simulation, um eine größere, statistisch ausreichende Anzahl an Beispielen zu erhalten. Unter Berücksichtigung der Korrelationsmatrix gemäß 3 des Referenzaktors kann anschließend für jedes simulierte Beispiel eine realistische Kombination von verschiedenen ESP-Funktionsdauern erstellt und damit durch Aufsummieren der Einzelfunktionsdauern je Fahrzeug eine realistische Gesamtfunktionsdauer ermittelt werden. Die Verteilung der so gewonnenen simulierten Beispiele ergibt wiederum die zu erwartende Verteilung der Nutzungsdauer und damit auch bei entsprechender Systemauslegung die zu erwartende Lebensdauer im Feld.
  • Die gemäß dem oben beschriebenen Verfahren ermittelten, zu erwartenden Nutzungsdauern können zur Systemauslegung des aktuellen Aktors verwendet werden. Damit steht auch eine angepasste Lebensdauerfunktion zur Verfügung, die in einem Steuergerät im Fahrzeug hinterlegt werden kann. Im realen Einsatz der ESP-Pumpe im Fahrzeug kann die Summe der Zeitdauer der verschiedenen tatsächlichen Betätigungen der ESP-Pumpe aufaddiert werden und mit einem vorgegebenen Grenzwert in der kumulierten Lebensdauerfunktion gemäß 4 verglichen werden, beispielsweise mit einer 80 %, 90 %- oder 99 %-Perzentile (P99). Falls im realen Einsatz die ESP-Pumpe in ihren kumulierten, unterschiedlichen Betätigungen den Grenzwert erreicht, kann ein Warnsignal erzeugt werden, das auf den drohenden Verschleiß der ESP-Pumpe hinweist. Wenn zusätzlich der zukünftige Verlauf der Nutzungsdauer prognostiziert wird, kann im Sinne einer prädiktiven Diagnose die voraussichtliche Dauer bis zum Erreichen des Grenzwerts angegeben werden.
  • In dem Ablaufschema gemäß 5 ist der Verfahrensablauf zur Verschleißbeurteilung zusammengefasst. Zunächst werden nach dem Start (Schritt 0) im folgenden Verfahrenschritt 1 die Daten aus einem Betriebsdatenspeicher mit einer statistisch ausreichenden Anzahl von Daten von verschiedenen Fahrzeugen ausgelesen, wobei die Daten aus dem Betriebsdatenspeicher bezogen auf den beschriebenen Anwendungsfall die verschiedenen Betätigungsarten der ESP-Pumpe enthalten. Im nächsten Verfahrensschritt 2 werden die verschiedenen Betätigungsverteilungsfunktionen für die verschiedenen Betätigungsarten der ESP-Pumpe wie beispielsweise die ABS-Funktion oder die TCS-Funktion aus dem Betriebsdatensatz erstellt. Die Betätigungsverteilungsfunktionen können als eine Wahrscheinlichkeitsfunktion mit entsprechenden Beschreibungsparametern dargestellt werden, beispielsweise als Weibull-Verteilung mit einem Skalenparameter und einem Formparameter. Der Formparameter repräsentiert hierbei primär den Fahrereinfluss und der Skalenparameter den Bauteil- bzw. Fahrzeugeinfluss.
  • Im nächsten Verfahrensschritt 3 wird die Korrelationsmatrix mit der Korrelation zwischen den verschiedenen Funktionsaktivierungen erstellt. Die Betätigungsverteilungsfunktionen und die Korrelationsmatrix beziehen sich auf die Datenbasis aus realen Fahrzeugen und somit auf einen Referenzaktor.
  • Im nächsten Schritt 4 wird die Aktorbelastung eines aktuellen Aktors festgelegt, indem eine Abschätzung über die Anzahl der Aktivierungen und der Aktivierungsdauer durchgeführt wird. Im folgenden Schritt 5 werden die im Schritt 2 aus den Felddaten ermittelten statistischen Verteilungen (Betätigungsverteilungsfunktionen), bezogen auf den Referenzaktor, mit den dazugehörigen Beschreibungsparametern zur Beschreibung des Fahrereinflusses (Formparameter) sowie die im Schritt 4 ermittelten Spezifikationswerte (Skalenparameter) kombiniert, um das statistische Verhalten des aktuellen Aktors zu beschreiben.
  • Im Schritt 6 wird für jede Betätigungsverteilungsfunktion des aktuellen Aktors auf der Basis der in Schritt 5 ermittelten Betätigungsverteilungsfunktionen eine stochastische Simulation, insbesondere eine Monte-Carlo-Simulation zur Erzeugung einer statistisch ausreichenden Menge von Beispielen berechnet, die jeweils der Belastung des Aktors im Fahrbetrieb entsprechen. Man erhält somit für die verschiedenen Betätigungsverteilungsfunktionen eine statistisch ausreichende Menge an simulierten Fahrzeugen mit realistischen Einzelfunktionsaktivierungen.
  • Im Schritt 7 werden die simulierten Betätigungsverteilungsfunktionen mithilfe der im Schritt 3 ermittelten Korrelationsmatrix kombiniert. Ausgehend von M verschiedenen Betätigungsverteilungsfunktionen mit jeweils N simulierten Einzelfunktionsaktivierungen erhält man eine NxM-Matrix, in der jede der N-Zeilen ein charakteristisches Beispiel für eine Kombination der jeweiligen Einzelaktivierungen darstellt. Durch Addition der jeweiligen Einzelfunktion in jeder Zeile der Matrix erhält man insgesamt einen neuen Vektor der Länge N mit Beispielen für die Gesamtaktivierungen auf der Grundlage der stochastischen Simulation. Hieraus kann beispielsweise das 99 %-Perzentil der Gesamtaktivierung ermittelt werden.
  • Die Kombination der verschiedenen Aktivierungen, bezogen auf die Einzelfunktionen des Aktors, kann beispielsweise in iterativer Weise durchgeführt werden. Hierbei wird sukzessive die neue Einzelfunktion zu der bereits zuvor ermittelten Kombination von Einzelfunktionen hinzugefügt. Die Einzelfunktionen können kombiniert werden, zum Beispiel in der Reihenfolge der Größe der aktorspezifischen Beschreibungsparameter oder anhand einer sonstigen Größe wie zum Beispiel einem Schädigungsindex aus einem Schädigungsmodell. Im realen Betrieb wird die Aktivierung des Aktors kumuliert ermittelt, woraus sich eine Gesamtbetätigungsdauer des Aktors ergibt, die sich aus der Summe der funktionsbezogenen Einzelbetätigungen zusammensetzt. Mit dieser zu erwartenden Gesamtbetätigungsdauer kann der aktuelle Aktor dimensioniert werden. Erreicht die Gesamtbetätigungsdauer des in dieser Weise dimensionierten Aktors im Betrieb einen vorgegebenen Grenzwert, beispielsweise die 80 %- oder 90 %-Perzentile, kann ein Warnsignal erzeugt werden.
  • Im Schritt 8 ist das Verfahren beendet.
  • Das Verfahren kann auch auf andere Verschleißparameter angewendet werden, die sich zum Beispiel aus der oben beschriebenen Nutzungsdauer bzw. Nutzungshäufigkeit ableiten lassen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 0161653 A1 [0002]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Dimensionierung eines mindestens zwei unterschiedliche Funktionen ausführenden Aktors, bei dem für den Aktor mindestens ein Beschreibungsparameter jeweils einer funktionsspezifischen Betätigungsverteilungsfunktion eines Referenzaktors übernommen und mindestens ein Beschreibungsparameter der Betätigungsverteilungsfunktionen aktorindividuell angepasst und eine kumulierte Lebensdauerfunktion für den Aktor unter Berücksichtigung der Betätigungsverteilungsfunktionen und einer Korrelationsmatrix, die die Korrelation zwischen den Betätigungsverteilungsfunktionen des Referenzaktors beschreibt, ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die kumulierte Lebensdauerfunktion des Aktors zur Ermittlung einer größeren Anzahl an Beispielen eine stochastische Simulation der Betätigungsverteilungsfunktionen durchgeführt wird, beispielsweise eine Monte-Carlo-Simulation.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsverteilungsfunktion eine Wahrscheinlichkeitsverteilung ist, beispielsweise eine Weibull-Verteilung, und als Beschreibungsparameter der Skalenparameter und der Formparameter der Betätigungsverteilungsfunktion verwendet werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formparameter von der Betätigungsverteilungsfunktion des Referenzaktors übernommen und der Skalenparameter aktorindividuell angepasst wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Formparameter von allen Betätigungsverteilungsfunktionen des Referenzaktors übernommen und die jeweiligen Skalenparameter aktorindividuell angepasst werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionsspezifischen Betätigungsverteilungsfunktionen und die Korrelationsmatrix des Referenzaktors aus gemessenen Daten bestimmt werden.
  7. Verfahren zur Prognoseerstellung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dimensionierten Aktors, bei dem eine Prognose über die voraussichtliche Dauer bis zum Erreichen eines vorgegebenen Grenzwerts in der kumulierten Lebensdauerfunktion erstellt wird.
  8. Verfahren zur Verschleißbeurteilung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dimensionierten Aktors, wobei ein Warnsignal erzeugt wird, wenn im realen Einsatz des Aktors die Summe der Zeitdauer der verschiedenen Betätigungen des Aktors einen vorgegebenen Grenzwert in der kumulierten Lebensdauerfunktion erreicht.
  9. Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Fahrzeugsubsystem in einem Fahrzeug, beispielsweise Bremssystem oder Lenksystem, mit einem mindestens zwei unterschiedliche Funktionen ausführenden Aktor, der nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dimensioniert ist.
  11. Fahrzeugsubsystem nach Anspruch 10, mit einem Steuergerät nach Anspruch 9 zur Ansteuerung des Aktors.
  12. Fahrzeug mit einem Fahrzeugsubsystem nach Anspruch 10 oder 11.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109859532A (zh) * 2019-02-28 2019-06-07 深圳市北斗智能科技有限公司 一种多约束条件的停机位分配方法和相关装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001061653A1 (de) 2000-02-17 2001-08-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der verbleibenden betriebsdauer eines produktes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001061653A1 (de) 2000-02-17 2001-08-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der verbleibenden betriebsdauer eines produktes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109859532A (zh) * 2019-02-28 2019-06-07 深圳市北斗智能科技有限公司 一种多约束条件的停机位分配方法和相关装置

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