DE102018122058B4

DE102018122058B4 - Verfahren zur bestimmung von anomalien in einem fahrzeugstabilisierungssystem

Info

Publication number: DE102018122058B4
Application number: DE102018122058.8A
Authority: DE
Inventors: Brian K. Saylor; Joshua R. Auden; Robert P. Marble
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2022-07-14
Anticipated expiration: 2038-09-11
Also published as: US20190080531A1; US10650620B2; CN109484124B; CN109484124A; DE102018122058A1

Abstract

Verfahren zum Erfassen von Anomalien in einem Stabilisierungssystem für ein Fahrzeug (10), das Verfahren umfassend:das Empfangen von Federungssystemdaten von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren (120); unddas Einstellen einer Diagnosemeldung;gekennzeichnet durchdas Berechnen einer Rollneigung von den Federungssystemdaten, wobei das Berechnen der Rollneigung das Berechnen der Rollneigung in vorbestimmten Intervallen umfasst, während sich das Fahrzeug (10) bewegt, um eine Reihe von Rollneigungsberechnungsereignissen zu erhalten;das Bestimmen, ob die berechnete Rollneigung größer ist als eine vorbestimmte Rollneigungsschwelle;wobei die Diagnosemeldung eingestellt wird, wenn die berechnete Rollneigung größer ist als die vorbestimmte Rollneigungsschwelle.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet von Fahrzeugen und insbesondere ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Bestimmung von Anomalien in einer oder mehreren Komponenten eines Stabilisierungssystems, wie es der Art nach aus der EP 1 491 371 A1 bekannt ist. Ferner ist es aus der DE 10 2005 048 718 A1 bekannt, aus Federungssystemdaten einen Wankgradienten zu bestimmen.
Stabilisatorsysteme sind heute in fast jedem verkauften Automobil zu finden. Sie werden eingesetzt, um das Fahrverhalten, das Handling und die Lenkung zu optimieren und die Rollbewegungsstabilität des Fahrzeugs bei Querbewegungen zu erhalten. Komponenten von Stabilisatorsystemen, wie etwa Stabilisatorbuchsen und Endglieder, versagen jedoch oft unbemerkt vom Fahrzeugführer und führen zu unsicheren Fahrbedingungen.
KURZDARSTELLUNG
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung stellen eine Reihe von Vorteilen bereit. Beispielsweise verwenden Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung zentral angeordnete Fahrzeugsensoren und/oder Winkelwegsensoren, um zu bestimmen, ob Komponenten des Stabilisierungssystems degradiert oder ausgefallen sind.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Erfassen von Anomalien innerhalb eines Stabilisierungssystems für ein Fahrzeug offenbart, das sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 auszeichnet. Das Verfahren beinhaltet die folgenden Schritte: das Empfangen von Federungssystemdaten von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren, das Berechnen einer Rollneigung aus den Federungssystemdaten, das Bestimmen, ob die berechnete Rollneigung größer als eine vorbestimmte Rollneigungsschwelle ist, und das Einstellen einer Diagnosemeldung, wenn die berechnete Rollneigung größer als die vorbestimmte Rollneigungsschwelle ist. Das Berechnen der Rollneigung umfasst das Berechnen der Rollneigung in vorbestimmten Intervallen, während sich das Fahrzeug bewegt, um eine Reihe von Rollneigungsberechnungsereignissen zu erhalten.
In einigen Aspekten beinhalten die Federungssystemdaten Querbeschleunigungs- und Rollwinkeldaten, die von einem oder mehreren in der Nähe einer oder mehrerer Ecken des Fahrzeugs montierten Wegaufnehmern des Federungssystems empfangen werden.
In einigen Aspekten beinhalten die Federungssystemdaten Querbeschleunigungs- und Fahrzeugrollwinkeldaten, die von einem Trägheitsnavigationssystem des Fahrzeugs empfangen werden.
In einigen Aspekten wird die Rollneigung als Änderung des Fahrzeugrollwinkels über eine Änderung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs berechnet.
In einigen Aspekten sind die vorbestimmten Intervalle eines von einer vorbestimmten Zeit und einer vorbestimmten Fahrstrecke des Fahrzeugs.
In einigen Aspekten beinhaltet das Verfahren ferner das Überwachen der Reihe von Rollneigungsberechnungsereignissen und das Überwachen einer Anzahl von berechneten Rollneigungsereignissen oberhalb der vorbestimmten Rollneigungsschwelle und, wenn die Anzahl des berechneten Rollneigungsereignisses oberhalb der vorbestimmten Rollneigungsschwelle eine vorbestimmte Rollneigungszählschwelle überschreitet, das Einstellen eines Diagnosefehlercodes.
In einigen Aspekten beinhaltet das Verfahren ferner das Bestimmen, ob eine Differenz zwischen der berechneten Rollneigung und der vorbestimmten Rollneigungsschwelle über einem vorbestimmten Betrag liegt, und wenn ja, das Einstellen eines Diagnosefehlercodes.
Ferner wird ein Kraftfahrzeug beschrieben. Das Kraftfahrzeug umfasst ein Fahrgestell mit einer Achse, einem ersten Rad und einem zweiten Rad, die mit gegenüberliegenden Enden der Achse gekoppelt sind, ein Federungssystem, das mit dem Fahrgestell gekoppelt ist, wobei das Federungssystem einen Stabilisator mit einem ersten Ende, das mit dem Fahrgestell in der Nähe des ersten Rades über eine erste Stabilisatorstange und einem zweiten Ende, das mit dem Fahrgestell in der Nähe des zweiten Rades über eine zweite Stabilisatorstange und mindestens eine Stabilisatorbuchse gekoppelt ist, umfasst, einen ersten Federweg-Sensor, der mit dem Fahrgestell in der Nähe des ersten Rades gekoppelt ist, einen zweiten Federweg-Sensor, der mit dem Fahrgestell in der Nähe des zweiten Rades gekoppelt ist, und eine elektronische Steuerung, die mit dem Fahrgestell gekoppelt und elektronisch mit dem ersten und zweiten Federweg-Sensor verbunden ist. Die Steuerung ist so konfiguriert, dass sie die Federungssystemdaten vom ersten und zweiten Federweg-Sensor empfängt, aus den Federungssystemdaten eine Rollneigung berechnet, ermittelt, ob die berechnete Rollneigung größer als eine vorbestimmte Rollneigungsschwelle ist, und einen Hinweis auf eine mögliche Fehlfunktion der Federkomponente sendet, wenn die berechnete Rollneigung größer als die vorbestimmte Rollneigungsschwelle ist.
In einigen Aspekten beinhalten die Federungssystemdaten die Querbeschleunigungs- und den Rollwinkeldaten des Fahrzeugs.
In einigen Aspekten wird die Rollneigung als Änderung des Fahrzeugrollwinkels über eine Änderung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs berechnet.
In einigen Aspekten beinhaltet das Berechnen der Rollneigung in vorbestimmten Intervallen, während sich das Fahrzeug bewegt, um eine Reihe von Rollneigungsberechnungsereignissen zu erhalten.
In einigen Aspekten sind die vorbestimmten Intervalle eines von einer vorbestimmten Zeit und einer vorbestimmten Fahrstrecke des Fahrzeugs.
In einigen Aspekten ist die Steuerung ferner konfiguriert zum Überwachen der Reihe von Rollneigungsberechnungsereignissen und Überwachen einer Anzahl von berechneten Rollneigungsereignissen oberhalb der vorbestimmten Rollneigungsschwelle und, wenn die Anzahl des berechneten Rollneigungsereignisses oberhalb der vorbestimmten Rollneigungsschwelle eine vorbestimmte Rollneigungszählschwelle überschreitet, zum Einstellen eines Diagnosefehlercodes.
In einigen Aspekten ist die Steuerung ferner konfiguriert zum Bestimmen, ob eine Differenz zwischen der berechneten Rollneigung und der vorbestimmten Rollneigungsschwelle über einem vorbestimmten Betrag liegt, und wenn ja, das Einstellen eines Diagnosefehlercodes.
In einem weiteren Aspekt beinhaltet ein System innerhalb eines Fahrzeugs zum Erfassen von Anomalien innerhalb eines Stabilisierungssystems des Fahrzeugs einen oder mehrere Federwegsensoren und eine elektronische Steuerung. Die elektronische Steuerung ist so konfiguriert, dass sie die Federungssystemdaten vom einem oder mehreren Federweg-Sensoren empfängt, aus den Federungssystemdaten eine Rollneigung berechnet, ermittelt, ob der berechnete Rollneigung größer als eine vorbestimmte Rollneigungsschwelle ist, und einen Hinweis auf eine mögliche Fehlfunktion der Federkomponente sendet, wenn die berechnete Rollneigung größer als die vorbestimmte Rollneigungsschwelle ist.
In einigen Aspekten beinhaltet die Übertragung einer Anzeige einer möglichen Fehlfunktion eines Federungselements die Einstellung eines DiagnoseFehlercodes und die Übermittlung einer Meldung an einen Fahrzeugführer.
In einigen Aspekten beinhalten die Federungssystemdaten Querbeschleunigungs- und Fahrzeugrollwinkeldaten, die von dem einen oder mehreren Federweg-Sensoren empfangen werden.
In einigen Aspekten wird die Rollneigung als eine Änderung des Fahrzeugrollwinkels über eine Änderung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs berechnet und die Steuerung ist ferner so konfiguriert, dass sie die Rollneigung in vorbestimmten Intervallen berechnet, während sich das Fahrzeug bewegt, um eine Reihe von Rollneigungsberechnungsereignissen zu erhalten.
In einigen Aspekten ist die Steuerung ferner konfiguriert zum Überwachen der Reihe von Rollneigungsberechnungsereignissen und Überwachen einer Anzahl von berechneten Rollneigungsereignissen oberhalb der vorbestimmten Rollneigungsschwelle und, wenn die Anzahl des berechneten Rollneigungsereignisses oberhalb der vorbestimmten Rollneigungsschwelle eine vorbestimmte Rollneigungszählschwelle überschreitet, zum Einstellen eines Diagnosefehlercodes.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird hierin in Verbindung mit den nachfolgenden Figuren beschrieben, worin gleiche Zahlen für gleiche Elemente stehen.

1 ist die perspektivische Teilansicht eines Fahrzeugs mit einem Federungssystem gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine vordere Teilansicht eines Fahrzeugs mit einem System, das so konfiguriert ist, dass es gemäß einer Ausführungsform bestimmen kann, ob in einem Stabilisierungssystem Anomalien vorhanden sind.
3 ist eine Grafik, die den Rollwinkel eines Fahrzeugs gegenüber der Querbeschleunigung gemäß einer Ausführungsform darstellt.
4 ist eine Grafik, die eine in bestimmten Zeitabständen gemessene Fahrzeugrollneigung gemäß einer Ausführungsform darstellt.
5 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Bestimmung von Anomalien in einem Stabilisierungssystem gemäß einer Ausführungsform darstellt.
6 ist ein Blockdiagramm auf hoher Ebene eines Computersystems, das verwendet werden kann, um eine oder mehrere Ausführungsformen zu implementieren.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die hierin dargestellten Prozesse und Systeme verwenden zentrale Fahrzeugsensoren und Eckfeder-Wegsensoren, um Anomalien in der Leistung von Stabilisierungssystemkomponenten zu erfassen. In einigen Ausführungsformen wird eine normal zulässige Menge an Fahrzeugrollbewegungen kontinuierlich gemessen (Rollneigung) und mit einem Schwellenwert, einschließlich einer Verschleißabschätzung, verglichen. Der bestimmte Gesundheitszustand kann dann verwendet werden, um den Fahrzeugführer zu informieren, wenn eine Wartung erforderlich ist.
Die seitliche Bewegung des Fahrzeugs erzeugt eine Querbeschleunigung und eine Rollbewegung der Fahrzeugkarosserie. Die Rollbewegung ist proportional zur Querbeschleunigung. Da die Komponenten des Stabilisierungssystems verschleißen, nimmt die Karosserierollbewegung langsam zu. Wenn die Komponenten des Stabilisierungssystems versagen, nimmt die Karosserierollbewegung schlagartig zu.
Eine oder mehrere Ausführungsformen können mit Hilfe eines Diagnosealgorithmus bestimmen, ob eine oder mehrere Komponenten des Federungssystems des Fahrzeugs, einschließlich einer oder mehrerer Komponenten des Stabilisierungssystems, ordnungsgemäß funktionieren. Wenn beispielsweise ein autonomes Fahrzeug betrieben wird, müssen möglicherweise die Federelemente des Fahrzeugs inspiziert/ diagnostiziert werden. Somit können eine oder mehrere Ausführungsformen einen Diagnosealgorithmus verwenden, um zu bestimmen, ob die Federelemente eines autonomen Fahrzeugs ordnungsgemäß arbeiten. Der Diagnosealgorithmus einer oder mehrerer Ausführungsformen kann beispielsweise auf Signale angewandt werden, die von Wegsensoren in der Nähe von Fahrzeugecken oder von Sensoren eines Trägheitsnavigationssystems (IMU, inertial measurement unit) empfangen werden.
Ein Fahrzeug, wie etwa das in 1 teilweise gezeigte Fahrzeug 10, beinhaltet ein Fahrgestell 12, eine Achse 13 und mindestens ein Rad 16. Ein oder mehrere Federungselemente können ein Federungssystem 100 bilden, das mit dem Fahrgestell 12 und/oder der Achse 13 in der Nähe der Räder 16 gekoppelt ist. Das Federungssystem 100 beinhaltet in einigen Ausführungsformen einen oder mehrere Dämpfer 14, die so konfiguriert sind, dass sie die Wirkung von Straßenvibrationen, wie etwa durch unregelmäßige Fahrbahnbeläge, dämpfen können. Das Aufhängungssystem 100 beinhaltet in einigen Ausführungsformen auch eine oder mehrere Komponenten des Stabilisierungssystems, einschließlich eines Stabilisators oder Querstabilisators 110. Bei dieser Offenbarung werden die Begriffe „Stabilisator“ und „Querstabilisator“ austauschbar verwendet. Der Querstabilisator 110 hilft bei schnellen Kurvenfahrten oder bei Unebenheiten auf der Straße die Karosserierollbewegung des Fahrzeugs 10 zu reduzieren. Der Querstabilisator 110 verbindet die gegenüberliegenden (linken/rechten) Räder 16 durch kurze Hebelarme, die durch eine Torsionsfeder verbunden sind. Der Querstabilisator 110 erhöht die Rollsteifigkeit des Federungssystems 100, d. h. seine Rollstabilität, unabhängig von seiner Federrate in vertikaler Richtung.
In einigen Ausführungsformen ist der Querstabilisator 110 eine Torsionsfeder, die den Karosserierollbewegungen widersteht. Er besteht in der Regel aus einem zylindrischen, „U“-förmig geformten Stahlstab, der an zwei Stellen und an der linken und rechten Seite des Federungssystems 100 mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Bewegen sich die linken und rechten Fahrzeugräder 16 zusammen, dreht sich der Querstabilisator 110 um seine Befestigungspunkte. Bewegen sich die Räder 16 relativ zueinander, wird der Querstabilisator 110 verdreht und zum Verdrehen gezwungen. Jedes Ende des Querstabilisators 110 ist über ein flexibles Gelenk mit einem Querstabilisatorglied 112 verbunden. Das Querstabilisatorglied 112 verbindet sich wiederum mit einem Punkt in der Nähe des Fahrzeugrades 16 oder der Achse 13 und überträgt die Kräfte von einer Schwerlastachse auf die andere Seite.
Das Federungssystem 100 beinhaltet in einigen Ausführungsformen auch Querstabilisatorbuchsen 114. In einigen Ausführungsformen sind die Querstabilisatorbuchsen 114 Gummibuchsen, die den Querstabilisator 110 stützen und Unebenheiten auf der Straße abdämpfen und das Federungssystem 100 dabei unterstützen, die Karosserie des Fahrzeugs vor der Rollbewegung zu bewahren. Ein Ausfall oder Verschleiß der Querstabilisatorbuchsen 114 kann zu Problemen mit der Fahrzeugstabilität sowie zu erhöhten Fahrzeuggeräuschen führen.
Wie in 2 gezeigt, beinhaltet das Fahrzeug 10 ein Stabilisator-Überwachungssystem 200. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das System 200 einen oder mehrere Sensoren 120. Die Sensoren 120 sind Wegsensoren, die in der Nähe der Ecken des Fahrzeugs montiert sind 10. Die Sensoren 120 messen eine Verschiebung des Federungssystems 100 des Fahrzeugs 10. Die gemessene Verschiebung wird zur Berechnung der Karosserierollbewegung herangezogen. Die Sensoren 120 sind elektronisch an eine Fahrzeugsteuerung angeschlossen, wie hier näher erläutert. In einigen Ausführungsformen werden die Fahrzeug-Eckverschiebungen und/oder Karosserierollbewegung aus den Daten, die von anderen Fahrzeugsensoren/ Beschleunigungsmessern empfangen werden, bestimmt.
Zusätzlich oder alternativ beinhaltet das Stabilisator-Überwachungssystem 200 des Fahrzeugs 10 in einigen Ausführungsformen ein Trägheitsnavigationssystem (IMU) 15. Das IMU 15 ist mit dem Fahrgestell 12 gekoppelt. Das IMU 15 ist eine elektronische Vorrichtung, die die sich dynamisch ändernden Bewegungen des Fahrzeugs mit einer Kombination aus Beschleunigungsmessern und Gyroskopen misst und meldet. Das IMU 15 stellt einen Strom von Daten über die lineare Beschleunigung des Fahrzeugs auf drei Hauptachsen zusammen mit den drei Sätzen von Rotationsparametern (Neigung, Rolle und Richtung) an eine Fahrzeugsteuerung bereit, wie hier näher erläutert. Ein mit dem Fahrzeug 10 gekoppeltes Sicherheitsdatenmodul beinhaltet in einigen Ausführungsformen auch Sensoren zur Messung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs 10. Das Sicherheitsdatenmodul ist auch elektronisch mit der Fahrzeugsteuerung verbunden, um Sensordaten zur weiteren Analyse und Berechnung zu übertragen, wie hier näher erläutert.
Die Rollneigung des Fahrzeugs 10 wird berechnet, indem die Änderung des Rollwinkels über die Änderung der Querbeschleunigung gemessen wird. Das heißt, $Rollneigung = \frac{\partial θ}{\partial a_{l}},$
wo
∂θ die Änderung des Rollwinkels stattfindet; und
∂α_l die Änderung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs 10 stattfindet.
Die Rollneigung ist graphisch in 3 dargestellt. Die optimale Rollneigung, d. h. ohne Karosserierollbewegung, ist als Linie 302 gezeigt. Ein akzeptabler Rollneigungsbereich 304 umgibt die optimalen Rollneigung 302. Innerhalb des zulässigen Bereichs 304 ist ein Teil der Fahrzeugkarosserierollbewegung zulässig, aber die Bewegung liegt innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Schwellenwerts für die Fahrzeugstabilität und den Zustand des Federungssystems, einschließlich des Zustandes der Komponenten des Stabilisierungssystems.
Eine vorgegebene Schwelle 306 trennt den zulässigen Rollneigungsbereich 304 von einem nicht zulässigen Rollneigungsbereich 308. Der inakzeptable Rollneigungsbereich 308 zeigt Rollneigungen und damit die Bewegung der Fahrzeugkarosseriebewegung oberhalb eines vorbestimmten unakzeptablen Schwellenwertes für die Fahrzeugstabilität und den Zustand des Federungssystems, einschließlich des Zustands einer oder mehrerer Komponenten des Federungssystems 100, einschließlich einer oder mehrerer Komponenten des Stabilisierungssystems. Box 310 zeigt den Rollwinkel/ die Querbeschleunigung zur Berechnung der Rollneigungslinie 302. Unter gewöhnlichen Fahrbedingungen und für die meisten Fahrzeuge ist die Rollneigung annähernd linear und für die meisten Fahrzeugkonfigurationen auf 0,15 begrenzt. Die vorgegebene Schwelle 306 und die Bereiche 304, 308 hängen unter anderem vom Fahrzeugtyp und/oder der Konfiguration ab.
Eine Schwelle 307 fällt in den unzulässigen Rollneigungsbereich 308. Die vorgegebene Schwelle 307 gibt einen Grenzwert an, oberhalb dessen eine berechnete Rollneigung einen möglichen Ausfall einer oder mehrerer Stabilisatorkomponenten anzeigt. Berechnete Rollgneigungen oberhalb der Schwelle 307 zeigen in einigen Ausführungsformen einen möglichen Ausfall einer oder mehrerer Komponenten des Stabilisierungssystems an. In einigen Ausführungsformen zeigt ein einzelnes Rollneigungsberechnungsereignis oberhalb der vorbestimmten Schwelle 307 ein potenzielles Problem mit einer oder mehreren Komponenten des Stabilisierungssystems an, das bewertet und repariert oder ersetzt werden sollte. Die vorgegebene Schwelle 307 hängt unter anderem vom Fahrzeugtyp und/oder der Konfiguration ab.
Wenn eine Komponente des Stabilisierungssystems, wie etwa. die Stabilisatorstange 112 oder die Stabilisatorbuchsen 114, sich verschlechtert oder ausfällt, ist dem Fahrzeugführer möglicherweise kein Problem mit dem Federungssystem bekannt. Die Verschlechterung und/oder Ausfall einer oder mehrerer Komponenten des Stabilisierungssystems kann zu einer unerwünschten Instabilität des Fahrzeugs führen. Das heißt, die Verschlechterung oder der Ausfall einer oder mehrerer Komponenten des Stabilisierungssystems führt dazu, dass die berechnete Rollneigung des Fahrzeugs in den unzulässigen Rollneigungsbereich 308 fällt, der einen Diagnosecode und/oder eine Meldung an den Fahrzeugführer auslöst.
Um zu bestimmen, ob eine oder mehrere Komponenten des Federungssystems, wie etwa die Stabilisatorgelenke 112 oder die Stabilisatorbuchsen 114, ausgefallen sind oder ihre Leistung in dem Maße verschlechtert haben, in dem eine Wartung empfohlen oder erforderlich ist, wird in einigen Ausführungsformen die Rollneigung in vorgeschriebenen Intervallen berechnet, wie etwa nachdem das Fahrzeug eine vorgegebene Strecke zurückgelegt hat oder nach einer vorbestimmten Zeit und wird mit den vorbestimmten Schwellenwerten 306, 307 verglichen.
4 zeigt grafisch die in vorbestimmten Abständen berechnete Rollneigung, wie etwa nach jeder gefahrenen Meile, gemessen mit einem Fahrzeugkilometerzähler. Wie die Gruppen 401, 403 zeigen, unterschreitet die Rollneigung in diesen Gruppen den vorbestimmten Schwellenwert 306. Ein einzelnes Ereignis 404 zeigt eine Rollneigung oberhalb des Schwellenwertes 306. Für ein einzelnes Ereignis wie das Ereignis 404 darf eine Rollneigung, die über dem Schwellenwert liegt, nicht auf eine Betriebs- oder Austauschbedingung einer oder mehrerer Federungselemente hinweisen, insbesondere, wenn auf das einzelne Ereignis eine Gruppe von Rollneigungsberechnungen unterhalb des Schwellenwerts 306 folgt, wie etwa die Gruppe 403. In einigen Ausführungsformen kann ein einzelnes Ereignis wie das Ereignis 404 sicher als isoliertes Ereignis ignoriert werden, das keine Benachrichtigung des Fahrzeugbetreibers über einen möglichen Federungszustand auslöst, wie etwa ein Problem mit einer oder mehreren Komponenten des Stabilisierungssystems.
Eine Gruppe von Ereignissen 406 zeigt eine Reihe von gemessenen Rollneigungsereignissen oberhalb des Schwellenwerts 306 an. Mehrere Rollneigungsereignisse oberhalb des vorbestimmten Schwellenwerts 306 zeigen einen möglichen Zustand des Federungssystems an und lösen nach einigen Ausführungsformen eine Meldung an den Fahrzeugbetreiber aus, eine oder mehrere Komponenten des Stabilisierungssystems zu warten oder auszutauschen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Größe der Differenz zwischen dem gemessenen Rollneigungen und der Rollneigungsschwelle 306 und/oder der Anzahl der Rollneigungsereignisse oberhalb des Schwellenwerts 306.
5 zeigt eine Verfahren 500 zum Bestimmen, ob eine oder mehrere Komponenten des Stabilisierungssystems, wie etwa die Stabilisatorstange 110, die Stabilisatorbuchsen 114 und die Stabilisatorglieder 112, ordnungsgemäß funktionieren, um eine akzeptable Fahrzeugstabilität bereitzustellen. Das Verfahren 500 kann in Verbindung mit einem Fahrzeug eingesetzt werden, das einen oder mehrere Sensoren aufweist, wie beispielsweise das Fahrzeug 10. Die Verfahren 500 kann in Verbindung mit einer Steuerung oder einer Fahrzeugelektronik (ECU), wie hierin beschrieben, oder durch andere Systeme, die mit dem Fahrzeug 10 verbunden oder von diesem getrennt sind, gemäß beispielhaften Ausführungsformen verwendet werden. Die Abfolge der Vorgänge des Verfahrens 500 ist nicht auf die in 5 dargestellte sequenzielle Ausführung beschränkt, sondern kann in einer oder mehreren unterschiedlichen Reihenfolgen erfolgen oder es können je nach Sachlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung gleichzeitig Schritte ausgeführt werden.
Wie in 5 gezeigt, beginnt das Verfahren 500 bei 502 und geht zu 504 über. Bei 504 bestimmt die Steuerung, ob sich das Fahrzeug 10 bewegt. In einigen Ausführungsformen bestimmt beispielsweise ein der Steuerung oder dem Steuergerät zugeordneter Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, wie etwa 5 km/h. Wird sich das Fahrzeug nicht bewegt, kehrt das Verfahren 500 zurück zum Beginn zu 502. Wenn sich das Fahrzeug 10 bewegt, fährt das Verfahren 500 fort mit 506.
Bei 506 erhält die Steuerung für Fahrzeuge mit einem Trägheitsnavigationssystem (IMU) 15 von dem IMU 15 eine kontinuierliche Aufzeichnung der Fahrzeugquerbeschleunigungsdaten und der Rollwinkeldaten des Fahrzeugs. Bei Fahrzeugen mit Wegsensoren erhält die Steuerung von einem oder mehreren der Wegsensoren 120 einen kontinuierlichen Strom von Federwegdaten.
Aus den Wegdaten und/oder den Fahrzeugquerbeschleunigungs- und Fahrzeugrollwinkeldaten berechnet die Steuerung bei 508 die Rollneigung für jedes vorbestimmte Intervall, wie hierin beschrieben. Anhand der berechneten Rollneigung bestimmt die Steuerung bei 510, ob die Rollneigung über oder unter der vorbestimmten Rollneigungsschwelle liegt, wie in 3 und 4 dargestellt.
Wenn die Rollneigung unter dem vorbestimmten Schwellenwert 306 liegt und innerhalb des in 3 dargestellten zulässigen Rollneigungsbereichs 304 liegt, kehrt das Verfahren 500 zu 506 zurück und geht wie hierin beschrieben vor. Wenn jedoch die Rollneigung über dem vorbestimmten Schwellenwert 306 liegt und innerhalb des in 3 dargestellten unzulässigen Rollneigungsbereichs 308 liegt, fährt das Verfahren 500 mit 512 fort. Bei 512 erhöht die Steuerung einen Rollneigungszähler um eins. Die Steuerung überwacht den Rollneigungszähler, um zu bestimmen, ob eine Reihe von berechneten Rollneigungen über oder unter der vorbestimmten Rollneigungsschwelle liegt.
Nach Erhöhung des Rollneigungszählers, fährt das Verfahren 500 mit 514 fort. Bei 514 bestimmt die Steuerung, ob die Rollneigungszahl über einem vorbestimmten Wert liegt. In einigen Ausführungsformen beträgt der vorbestimmte Wert beispielsweise 10 Zählungen über ein vorbestimmtes Intervall, wie etwa die letzten 10 Meilen oder in einem einzigen Tastenzyklus. In weiteren Ausführungsformen kann der vorbestimmte Wert der Zählungen mehr oder weniger als 10 betragen, wie etwa 5, 8, 12, 15 oder mehr Zählungen in einem bestimmten Zeit- oder Entfernungsintervall, ohne Einschränkung. Wie hierin in Bezug auf 4 beschrieben, zeigt eine Reihe von Rollneigungsberechnungen oberhalb des vorbestimmten Schwellenwerts 306 ein mögliches Problem mit einer oder mehreren Stabilisatorkomponente an.
Liegt die Rollneigungszahl über dem vorbestimmten Wert, geht das Verfahren 500 auf 516 über und gibt einen Hinweis auf eine mögliche Fehlfunktion des Federelements, wie etwa beispielsweise das Setzen eines Diagnosefehlercodes (DTC). Der Diagnosefehlercode zeigt ein mögliches Problem mit einer oder mehreren Komponenten des Stabilisierungssystems an. In einigen Ausführungsformen wird der Fahrzeugbetreiber über das mögliche Problem informiert und kann angewiesen werden, das Fahrzeug zur Bewertung einer oder mehrerer Komponenten des Stabilisierungssystems an eine Servicestelle zu verweisen.
Liegt die Rollneigungszahl nicht über dem vorbestimmten Wert, fährt das Verfahren 500 mit 518 fort. Bei 518 bestimmt die Steuerung, ob die berechnete Rollneigung über einem höheren Schwellenwert liegt, wie etwa dem in 3 gezeigten Schwellenwert 307. In weiteren Ausführungsformen bestimmt die Steuerung, ob die berechnete Rollneigung um einen vorbestimmten Betrag über dem vorbestimmten Schwellenwert 306 liegt. Liegt die Rollneigung um einen vorbestimmten Betrag über dem oberen Schwellenwert 307 oder über dem Schwellenwert 306, zeigt die Rollneigung einen möglichen Ausfall einer oder mehrerer Komponenten des Stabilisierungssystems an und bei 520 gibt die Steuerung einen Hinweis auf ein mögliches Federungselementproblem, wie etwa beispielsweise das Setzen eines DTC. In einigen Ausführungsformen wird der Fahrzeugbetreiber über das mögliche Problem informiert und kann angewiesen werden, das Fahrzeug zur Bewertung und Reparatur einer oder mehrerer Komponenten des Stabilisierungssystems an eine Servicestelle zu verweisen.
Das Verfahren 500 kehrt von 516 und 520 zu 504 zurück und das Verfahren 500 geht wie hier beschrieben vor.
6 zeigt ein Blockdiagramm auf hoher Ebene eines Computersystems 600, das verwendet werden kann, um eine oder mehrere Ausführungsformen zu implementieren. Das Computersystem 600 kann beispielsweise mindestens einer elektronischen Verarbeitungsvorrichtung/Steuerung eines Fahrzeugs, z. B. Fahrzeug 10, entsprechen. Die elektronische Verarbeitungsvorrichtung kann ein Teil eines eingebetteten elektronischen Systems innerhalb eines Fahrzeugs sein. Bei einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Computersystem 600 einem elektronischen Steuerungsmodul oder einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU - Electronic Control Unit) eines Fahrzeugs entsprechen. Das Computersystem 600 kann verwendet werden, um Hardwarekomponenten des Systems zu implementieren, die imstande sind, die hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Obwohl ein exemplarisches Computersystem 600 gezeigt wird, beinhaltet das Computersystem 600 einen Kommunikationspfad 626, der das Computersystem 600 mit zusätzlichen Systemen (nicht abgebildet verbindet. Das Computersystem 600 und zusätzliche Systeme sind über den Kommunikationspfad 626 miteinander verbunden, z. B. um Daten zueinander zu übertragen.
Das Computersystem 600 beinhaltet einen oder mehrere Prozessoren, wie etwa Prozessor 602. Der Prozessor 602 ist mit einer Kommunikationsinfrastruktur 604 verbunden (z. B. ein Kommunikationsbus, eine Cross-Over-Schiene oder ein Netzwerk). Das Computersystem 600 kann eine Anzeigeschnittstelle 606 beinhalten, die Grafiken, textliche Inhalte oder sonstige Daten aus der Kommunikationsinfrastruktur 604 (oder einem nicht dargestellten Rahmenpuffer) zum Anzeigen auf der Anzeigeeinheit 608 weiterleitet. Die Anzeigeeinheit 608 kann zum Beispiel mindestens einem Abschnitt eines Armaturenbretts eines Fahrzeugs entsprechen. Das Computersystem 600 beinhaltet auch einen Hauptspeicher 610, vorzugsweise ein Festplattenlaufwerk (RAM) und kann auch einen sekundären Speicher 612 beinhalten. Innerhalb des sekundären Speichers 612 können auch ein oder mehrere Laufwerke 614 enthalten sein. Das entfernbare Speicherlaufwerk 616 liest von und/oder schreibt auf die entfernbare Speichereinheit 618. Wie zu erkennen ist, beinhaltet die entfernbare Speichereinheit 618 ein computerlesbares Speichermedium, auf dem Computersoftware und/oder Daten gespeichert sind.
In alternativen Ausführungsformen kann der sekundäre Speicher 612 andere ähnliche Mittel enthalten, die das Laden von Computerprogrammen oder anderen Anweisungen in das Computersystem ermöglichen. Solche Mittel können zum Beispiel eine entfernbare Speichereinheit 620 und eine Schnittstelle 622 beinhalten.
In der vorliegenden Beschreibung werden die Begriffe „Computerprogramm Medium“ und „computernutzbares Medium“ und „computerlesbares Medium“ verwendet, um generell Medien, wie etwa Hauptspeicher 610 und sekundäre Speicher 612, entfernbare Speicherlaufwerke 616 und eine Festplatte, die im Festplattenlaufwerk 614 installiert ist, zu bezeichnen. Computerprogramme (auch Computersteuerlogik genannt) werden in dem Hauptspeicher 610 und/oder in dem sekundären Speicher 612 gespeichert. Computerprogramme können außerdem über die Kommunikationsschnittstelle 624 empfangen werden. Wenn derartige Computerprogramme ausgeführt werden, versetzen sie das Computersystem in die Lage, die hierin besprochenen Merkmale auszuführen. Insbesondere wird der Prozessor 602 von den Computerprogrammen, wenn diese ausgeführt werden, in die Lage versetzt, die Merkmale des Computersystems auszuführen. Demgemäß stellen solche Computerprogramme Steuerungen des Computersystems dar. So lässt sich an der vorangegangenen detaillierten Beschreibung erkennen, dass eine oder mehrere Ausführungsformen technische Vorteile bieten.

Claims

Verfahren zum Erfassen von Anomalien in einem Stabilisierungssystem für ein Fahrzeug (10), das Verfahren umfassend: das Empfangen von Federungssystemdaten von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren (120); und das Einstellen einer Diagnosemeldung; gekennzeichnet durch das Berechnen einer Rollneigung von den Federungssystemdaten, wobei das Berechnen der Rollneigung das Berechnen der Rollneigung in vorbestimmten Intervallen umfasst, während sich das Fahrzeug (10) bewegt, um eine Reihe von Rollneigungsberechnungsereignissen zu erhalten; das Bestimmen, ob die berechnete Rollneigung größer ist als eine vorbestimmte Rollneigungsschwelle; wobei die Diagnosemeldung eingestellt wird, wenn die berechnete Rollneigung größer ist als die vorbestimmte Rollneigungsschwelle.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Federungssystemdaten Querbeschleunigungs- und Rollwinkeldaten beinhalten, die von einem oder mehreren in der Nähe einer oder mehrerer Ecken des Fahrzeugs (10) montierten Wegaufnehmern des Federungssystems empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Federungssystemdaten Querbeschleunigungs- und Fahrzeugrollwinkeldaten beinhalten, die von einem Trägheitsnavigationssystem (15) des Fahrzeugs (10) empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 2, worin die Rollneigung als Änderung des Fahrzeugrollwinkels über eine Änderung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs (10) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die vorbestimmten Intervalle eines von einer vorbestimmten Zeit und einer vorbestimmten Fahrstrecke des Fahrzeugs (10) sind.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend das Überwachen der Reihe von Rollneigungsberechnungsereignissen und das Überwachen einer Anzahl von berechneten Rollneigungsereignissen oberhalb der vorbestimmten Rollneigungsschwelle und, wenn die Anzahl des berechneten Rollneigungsereignisses oberhalb der vorbestimmten Rollneigungsschwelle eine vorbestimmte Rollneigungszählschwelle überschreitet, das Einstellen eines Diagnosefehlercodes.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Bestimmen, ob eine Differenz zwischen der berechneten Rollneigung und der vorbestimmten Rollneigungsschwelle über einem vorbestimmten Betrag liegt, und wenn ja, das Einstellen eines Diagnosefehlercodes.