DE102018200135A1

DE102018200135A1 - Electromechanical component for a motor vehicle and method for logging load conditions of the electromechanical component

Info

Publication number: DE102018200135A1
Application number: DE102018200135.9A
Authority: DE
Inventors: Johannes Weiss; Michael Mauer
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2018-01-08
Publication date: 2019-07-11
Also published as: WO2019134954A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Komponente (10) für ein Kraftfahrzeug (A), wobei die Komponente (10) zumindest einen elektrischen Anschluss (11, 12) mit zumindest einem Leitungselement (11', 12') zum Empfangen einer elektrischen Spannung für eine elektrische Versorgung einer elektromechanischen Funktionseinheit (F) der Komponente (20) und/oder zum Steuern der Funktionseinheit (F) aufweist. Die Erfindung sieht vor, dass die Komponente (10) eine von der Funktionseinheit (F) verschiedene Datenschreibereinrichtung (20) aufweist, die dazu eingerichtet ist, zumindest ein Signal (S) in der Komponente (10) zu erfassen und wiederholt aus dem zumindest einen Signal (S) Lastparameterdaten zumindest eines Lastparameters (L) zu extrahieren und in einem Datenspeicher (25) einen jeweiligen durch die extrahierten Lastparameterdaten beschriebenen aktuellen Belastungszustand (Z) der Komponente (10) zu protokollieren, wobei die Datenschreibereinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, für einen eigenen Betrieb elektrische Energie von dem zumindest einen Leitungselement (11', 12') abzuzweigen.

The invention relates to an electromechanical component (10) for a motor vehicle (A), wherein the component (10) has at least one electrical connection (11, 12) with at least one line element (11 ', 12') for receiving an electric voltage for an electric motor Supplying an electromechanical functional unit (F) of the component (20) and / or for controlling the functional unit (F). The invention provides that the component (10) has a data writing device (20), which is different from the functional unit (F) and is adapted to detect at least one signal (S) in the component (10) and repeatedly from the at least one Signal (S) to extract load parameter data of at least one load parameter (L) and to log in a data memory (25) a current load state (Z) of the component (10) described by the extracted load parameter data, the data writer device (20) being arranged to: for a separate operation electrical energy from the at least one line element (11 ', 12') branch off.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Komponente für ein Kraftfahrzeug. Eine solche Komponente kann beispielsweise eine Kraftstoffhochdruckpumpe sein. Für die Komponente soll während eines Betriebs in dem Kraftfahrzeug ein so genanntes Datenlogging durchgeführt werden. Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren für ein solches Datenlogging, das heißt ein Verfahren zum Protokollieren von Belastungszuständen der elektromechanischen Komponente.The invention relates to an electromechanical component for a motor vehicle. Such a component may be, for example, a high-pressure fuel pump. For the component, a so-called data logging should be carried out during operation in the motor vehicle. The invention also includes a method for such data logging, that is, a method for logging load conditions of the electromechanical component.

Um in einem Kraftfahrzeug für eine elektromechanische Komponente die Belastungszustände zu ermitteln, die sich im Betrieb ergeben, kann in dem Kraftfahrzeug zusätzlich ein Datenlogger, also eine Datenschreibereinrichtung, bereitgestellt sein. Eine solche Datenschreibereinrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2010 053 955 A1 bekannt. Werden aber mittels einer Datenschreibereinrichtung Zeitsignale, also beispielsweise Sensorsignale, gespeichert, so kann sich im Verlauf einer Erprobung eines Kraftfahrzeugs insgesamt ein Datenvolumen ergeben, dass nur mit hohem technischen Aufwand in dem Kraftfahrzeug, das heißt onboard, gespeichert werden kann. Eine Strategie zum Reduzieren des Datenvolumens ist aus der genannten Druckschrift bekannt, wo beschrieben ist, dass beispielsweise eine Quantisierung und/oder eine Abtastrate für Zeitsignale adaptiv an den Inhalt der Zeitsignale angepasst wird.In order to determine in a motor vehicle for an electromechanical component the load conditions which result during operation, a data logger, that is to say a data recorder device, can additionally be provided in the motor vehicle. Such a data writer is for example from the DE 10 2010 053 955 A1 known. If, however, time signals, that is to say, for example, sensor signals, are stored by means of a data recorder, a data volume can result in the course of testing a motor vehicle that can only be stored in the motor vehicle, ie, onboard, with great technical effort. A strategy for reducing the data volume is known from the cited document, where it is described that, for example, a quantization and / or a sampling rate for time signals is adapted adaptively to the content of the time signals.

Bei der Erprobung eines Kraftfahrzeugs nutzt der Hersteller des Kraftfahrzeugs auch elektromechanische Komponenten von Zulieferbetrieben, die ihrerseits daran interessiert sind, für die von ihnen bereitgestellte elektromechanische Komponente eine Datenakquisition oder ein Datenlogging zu erhalten. Dies kann aber umständlich sein, da der Zulieferer für die elektromechanische Komponente das für die Erprobung ausgerüstete Kraftfahrzeug zusätzlich mit einer Datenschreibereinrichtung ausstatten und diese mit der zu prüfenden elektromechanischen Komponente verbinden muss. Hierfür muss also eine Fachkraft des Zulieferers vor Ort bei dem Hersteller des zu erprobenden Kraftfahrzeugs sein.When testing a motor vehicle, the manufacturer of the motor vehicle also uses electromechanical components from suppliers, who in turn are interested in obtaining data acquisition or data logging for the electromechanical component provided by them. However, this can be cumbersome because the supplier for the electromechanical component equipped for testing vehicle additionally equipped with a data recorder and this must connect to the electromechanical component to be tested. For this purpose, a specialist of the supplier must be on site at the manufacturer of the motor vehicle to be tested.

Datenschreibereinrichtungen sind in der Regel separate Geräte, die in dem Kraftfahrzeug zusätzlich zu den für den eigentlichen Betrieb benötigten Komponenten bereitgestellt werden. Um eine solchen Datenschreibereinrichtung mit einem Steuergerät eines Kraftfahrzeugs verbinden zu können, ist aus der DE 10 2015 003 211 A1 ein Adapter bekannt, der die Diagnoseschnittstelle des Steuergeräts mit zwei unterschiedlichen Testgeräten verbinden kann.Data recorder devices are typically separate devices that are provided in the motor vehicle in addition to the components needed for actual operation. In order to connect such a data recorder device with a control unit of a motor vehicle, is from the DE 10 2015 003 211 A1 an adapter is known, which can connect the diagnostic interface of the controller with two different test equipment.

Allerdings kann ein Testgerät oder eine Datenschreibereinrichtung eines Zulieferers in dem Kraftfahrzeug hinderlich für die eigentliche Erprobung des Kraftfahrzeugs sein. Für die Messung von realen Komponentendaten wird somit ein externes Messsystem benötigt, welches sehr aufwändig und kostspielig zum Test vorbereitet und mitgeführt werden muss. Entsprechender Betreuungsaufwand und die Bereitschaft des Kraftfahrzeugherstellers zum Mitführen eines solchen zusätzlichen Messsystems sind nötig. Wird gleich eine ganze Flotte von Kraftfahrzeugen für eine Felderprobung ausgestattet, so muss jedes dieser Kraftfahrzeuge mit dem Messsystem ausgestattet werden.However, a test device or a data recorder device of a supplier in the motor vehicle can be an obstacle to the actual testing of the motor vehicle. For the measurement of real component data, an external measuring system is required, which has to be prepared and carried to the test in a very complex and costly manner. Corresponding care expenditure and the willingness of the motor vehicle manufacturer to carry such an additional measuring system are necessary. If a whole fleet of motor vehicles is to be equipped for a field test, each of these vehicles must be equipped with the measuring system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Mitführen einer Datenschreibereinrichtung für eine elektromechanische Komponente in einem Kraftfahrzeug zu vereinfachen.The invention has for its object to simplify the entrainment of a data writer for an electromechanical component in a motor vehicle.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are described by the dependent claims, the following description and the figures.

Die Erfindung sieht vor, dass eine Datenschreibereinrichtung als ein Bestandteil der zu überwachenden elektromechanischen Komponente bereitgestellt wird. Entsprechend ist durch die Erfindung eine elektromechanische Komponente bereitgestellt. Eine solche elektromechanische Komponente kann beispielsweise die besagte Kraftstoffhochdruckpumpe oder ein elektrisch steuerbares Ventil sein, um nur Beispiele zu nennen. Die Erfindung nutzt hierbei Bestandteile der Komponente, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, nämlich zumindest einen elektrischen Anschluss der Komponente, wobei der Anschluss zumindest ein elektrisches Leitungselement, also z.B. einen Draht oder eine Leiterbahn, aufweist. Der elektrische Anschluss ist dazu eingerichtet, eine elektrische Spannung für eine elektrische Versorgung einer elektromechanischen Funktionseinheit der Komponente und/oder zum Steuern der Funktionseinheit zu empfangen. Mit „Funktionseinheit“ ist hier derjenige elektromechanische Bestandteil der Komponente gemeint, der zum eigentlichen Bereitstellen einer Funktion der Komponente in dem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Mit anderen Worten wirkt die Komponente mittels ihrer Funktionseinheit in dem Kraftfahrzeug. Die Funktionseinheit kann beispielsweise eine elektrische Maschine und/oder einen Elektromagneten umfassen. Die Funktionseinheit kann auch beispielsweise eine elektronische Steuerschaltung für eine elektrische Maschine (eine so genannte Leistungselektronik) und/oder einen Mikrocontroller umfassen. Die über den Anschluss empfangene elektrische Spannung kann eine Versorgungsspannung (z.B. eine Gleichspannung für den Betrieb) oder ein Leistungssignal (beispielsweise zum Versorgen eines Elektromagneten oder einer elektrischen Maschine) oder ein Steuersignal zum Beispiel zum Schalten einer Schaltung der Funktionseinheit sein. Über den zumindest einen elektrischen Anschluss kann die elektromechanische Komponente in dem Kraftfahrzeug angeschlossen oder angekoppelt werden.The invention provides that a data writer is provided as part of the electromechanical component to be monitored. Accordingly, an electromechanical component is provided by the invention. Such an electromechanical component can be, for example, the said high-pressure fuel pump or an electrically controllable valve, to name just a few examples. In this case, the invention uses components of the component which are known from the prior art, namely at least one electrical connection of the component, wherein the connection has at least one electrical conduction element, that is, for example, a wire or a conductor track. The electrical connection is configured to receive an electrical voltage for an electrical supply to an electromechanical functional unit of the component and / or for controlling the functional unit. By "functional unit" is meant that electromechanical component of the component intended to actually provide a function of the component in the motor vehicle. In other words, the component acts by means of its functional unit in the motor vehicle. The functional unit may comprise, for example, an electric machine and / or an electromagnet. The functional unit may also include, for example, an electronic control circuit for an electrical machine (a so-called power electronics) and / or a microcontroller. The electrical voltage received via the terminal may be a supply voltage (eg a DC voltage for operation) or a power signal (for example for supplying an electromagnet or an electrical machine) or a control signal for example, to switch a circuit of the functional unit. The electromechanical component can be connected or coupled in the motor vehicle via the at least one electrical connection.

Ausgehend hiervon sieht die Erfindung nun vor, dass die Komponente eine von der Funktionseinheit verschiedene Datenschreibereinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, zumindest ein Signal in der Komponente zu erfassen und wiederholt aus dem zumindest einen Signal Lastparameterdaten zumindest eines vorbestimmten Lastparameters zu extrahieren und in einem Datenspeicher einen jeweiligen durch die extrahierten Lastparameterdaten beschriebenen aktuellen Belastungszustand der Komponente zu protokollieren. Die Komponente bringt somit ihre eigene Datenschreibereinrichtung mit. Zudem wird also nicht einfach das zumindest eine Signal unmittelbar in dem Datenspeicher gespeichert, sondern das zumindest eine Signal wird dahingehend ausgewertet, dass lediglich Lastparameterdaten berücksichtigt oder genutzt werden. Solche Lastparameterdaten sind Daten, die zumindest eine Betriebsgröße oder zumindest einen Lastparameter beschreiben, der ausdrückt oder angibt oder signalisiert, wie groß eine Last oder Belastung der Komponente ist. Ein solcher Latparameter kann beispielsweise jeweils eine Kraft oder ein Druck oder ein Drehmoment oder eine Temperatur sein, wobei mehr als ein solcher Lastparameter berücksichtigt werden kann.Proceeding from this, the invention now provides that the component has a data writing device which is different from the functional unit and is adapted to detect at least one signal in the component and repeatedly extract load parameter data of at least one predetermined load parameter from the at least one signal and in a data memory to log a respective current load state of the component described by the extracted load parameter data. The component thus brings with it its own data recorder device. In addition, therefore, the at least one signal is not simply stored directly in the data memory, but the at least one signal is evaluated in such a way that only load parameter data is taken into account or used. Such load parameter data is data that describes at least one operating variable or at least one load parameter that expresses or indicates or signals how large a load or load of the component is. For example, such a lat parameter may be a force or a pressure or a torque or a temperature, wherein more than one such load parameter may be taken into account.

Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, dass die Datenschreibereinrichtung dazu eingerichtet ist, für ihren eigenen Betrieb elektrische Energie von dem zumindest einen Leitungselements des zumindest einen Anschlusses der Komponente abzuzweigen. Mit anderen Worten kann die Datenschreibereinrichtung autark in der elektromechanischen Komponente betrieben werden. Sie muss nicht separat über eine eigene Spannungsversorgung in dem Kraftfahrzeug verschaltet werden. Wird die elektromechanische Komponente über ihren zumindest einen elektrischen Anschluss in dem Kraftfahrzeug angeschlossen oder verschaltet, damit ihre Funktionseinheit betrieben werden kann, so ist implizit auch die Datenschreibereinrichtung für den Betrieb bereit oder mit elektrischer Energie versorgt.According to the invention, it is also provided that the data recorder device is set up to divert electrical energy from the at least one line element of the at least one connection of the component for its own operation. In other words, the data writer can be operated autonomously in the electro-mechanical component. It does not have to be connected separately via its own power supply in the motor vehicle. If the electromechanical component is connected or interconnected via its at least one electrical connection in the motor vehicle so that its functional unit can be operated, the data recorder device is implicitly also provided for operation or supplied with electrical energy.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass mit dem Einbau der elektromechanischen Komponente in dem Kraftfahrzeug und mit dem Anschließen des zumindest einen elektrischen Anschlusses der Komponente unmittelbar auch eine Datenschreibereinrichtung für die Komponente bereitgestellt und betriebsbereit ist. Es ist kein zusätzlicher Arbeitsschritt notwendig, um in dem Kraftfahrzeug für die Komponente eine Datenschreibereinrichtung zu installieren.The invention provides the advantage that with the installation of the electromechanical component in the motor vehicle and with the connection of the at least one electrical connection of the component directly also a data recorder device for the component is provided and ready for operation. No additional operation is necessary to install a data recorder in the motor vehicle for the component.

Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes embodiments that provide additional benefits.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass bei dem Protokollieren der Belastungszustände eine zeitliche Reihenfolge unterschiedlicher protokollierter Belastungszustände unprotokolliert bleibt. Mit anderen Worten sieht das Protokollieren kein Abspeichern von Zeitverlaufssignalen vor. Stattdessen ist die Datenschreibereinrichtung dazu eingerichtet, nur die Häufigkeit der jeweiligen Belastungszustände zu protokollieren. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass ein in dem Datenspeicher zu speicherndes Datenvolumen gering ist, da nur Häufigkeitsangaben notwendig sind, aber keine Zeitverläufe gespeichert werden müssen.One embodiment provides that, when logging the load states, a time sequence of different logged load states remains un-logged. In other words, logging does not provide for storing timing signals. Instead, the data recorder is set up to log only the frequency of the respective load conditions. This results in the advantage that a data volume to be stored in the data memory is low, since only frequency information is necessary, but no time profiles have to be stored.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Datenschreibereinrichtung dazu eingerichtet ist, zum Protokollieren eines jeweiligen aktuellen Belastungszustands anhand der aktuell extrahierten Lastparameterdaten eine Belastungsklasse aus mehreren vorbestimmten Belastungsklassen auszuwählen. Jede Belastungsklasse beschreibt einen möglichen Belastungszustand. Mit anderen Worten ist die Zahl der möglichen protokollierten unterschiedlichen Belastungszustände begrenzt. Die Belastungszustände sind gerastert oder klassiert. Hierdurch ist ein Umfang des in dem Datenspeicher zu speichernden Datenvolumens bekannt oder einstellbar, da im Voraus bekannt ist, zu wieviel unterschiedlichen Belastungsklassen jeweils beispielsweise die Häufigkeit des jeweiligen Eintritts und Vorkommnisses gezählt werden muss.One embodiment provides that the data recorder device is set up to select a load class from a plurality of predetermined load classes for logging a respective current load state on the basis of the currently extracted load parameter data. Each load class describes a possible load condition. In other words, the number of possible logged different load conditions is limited. The load conditions are screened or classified. As a result, a volume of the data volume to be stored in the data memory is known or adjustable, since it is known in advance how many different load classes each have to count, for example, the frequency of the respective entry and occurrence.

So sieht eine Ausführungsform entsprechend vor, dass zu jeder Belastungsklasse in dem Datenspeicher ein Zählerwert der insgesamt eingetretenen Vorkommnisse der jeweiligen Belastungsklasse bereitgestellt ist. Die Datenschreibereinrichtung ist hierbei dazu eingerichtet, den Zählerwert der jeweils aktuell ausgewählten Belastungsklasse zu inkrementieren. Für jeden aktuell ermittelten Belastungszustand muss also in dem Datenspeicher einfach nur ein Zählerwert inkrementiert werden. Es muss also in vorteilhafter Weise kein zusätzlicher Speicherplatz in dem Datenspeicher belegt werden, da der Zählerwert bereits in dem Datenspeicher angelegt oder vorbereitet ist.An embodiment accordingly provides that a counter value of the total occurrences of the respective load class is provided for each load class in the data memory. The data recorder is hereby set up to increment the counter value of the currently selected load class. For each currently determined load state, therefore, just one counter value must be incremented in the data memory. It must therefore be occupied in an advantageous manner, no additional storage space in the data store, since the counter value is already created or prepared in the data store.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass zumindest einige der Belastungsklassen jeweils durch ein jeweiliges Werteintervall für zumindest einen Lastparameter vorgegeben sind. Der zumindest eine Lastparameter kann also in seinem Wert schwanken und es ergibt sich dennoch immer noch dieselbe Belastungsklasse. Mit anderen Worten umfasst jede Belastungsklasse mehrere mögliche Werte des zumindest einen Lastparameters. Es wird entsprechend diejenige der Belastungsklassen ausgewählt, bei welcher die Lastparameterdaten des jeweiligen Lastparameters innerhalb des jeweiligen Werteintervalls für den zumindest einen Lastparameter liegen. Durch die Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass ähnliche Werte des zumindest einen Lastparameters (das heißt Werte innerhalb des jeweiligen Werteintervalls) derselben Belastungsklasse zugeordnet werden. Hierdurch ergibt sich schon beim Speichern im Datenspeicher eine Zusammenfassung der Daten. Durch diese Rasterung wird das Datenvolumen verringert.One embodiment provides that at least some of the load classes are each predetermined by a respective value interval for at least one load parameter. The at least one load parameter can therefore fluctuate in value and still result in the same load class. In other words, each load class includes several possible values of the at least one load parameter. It is selected according to that of the load classes, at which the load parameter data of the respective load parameter are within the respective value interval for the at least one load parameter. The embodiment has the advantage that similar values of the at least one load parameter (that is to say values within the respective value interval) are assigned to the same load class. This results in a summary of the data even when saving in the data memory. This rasterization reduces the data volume.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass das zumindest eine in der Komponente erfasste Signal jeweils einen zeitlichen Verlauf zumindest einer vorbestimmten mechanischen Belastung und/oder einer mit der mechanischen Belastung korrelierten Größe signalisiert. Das zumindest eine Signal kann also durchaus jeweils ein Zeitsignal sein oder einen zeitlichen Verlauf beschreiben. Als mechanische Belastung kann beispielsweise in der beschriebenen Weise eine Kraft oder ein Druck oder ein Drehmoment oder eine Temperatur signalisiert sein. Eine mit der mechanischen Belastung korrelierte Größe kann beispielsweise ein elektrisches Widerstandssignal und/oder ein Spannungssignal sein, dass indirekt die mechanische Belastung beschreibt. Insgesamt wird in vorteilhafter Weise ein zeitlicher Verlauf einer Dynamik der Belastung und/oder ein Lastwechsel beschrieben. Dies ist für den Verschleiß einer Komponente besonders relevant.An embodiment provides that the at least one signal detected in the component signals in each case a time profile of at least one predetermined mechanical load and / or a variable correlated with the mechanical load. The at least one signal can therefore be a time signal or describe a time course. As a mechanical load, for example, in the manner described, a force or a pressure or a torque or a temperature can be signaled. A variable correlated with the mechanical load may, for example, be an electrical resistance signal and / or a voltage signal that indirectly describes the mechanical load. Overall, a temporal course of dynamics of the load and / or a load change is described in an advantageous manner. This is particularly relevant for the wear of a component.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass das zumindest eine Signal zumindest anteilig (also zum Beispiel nur ein Signal oder zumindest einige aus mehreren Signalen) ein Sensorsignal eines Sensors der Funktionseinheit ist. Mit anderen Worten wird durch die Datenschreibereinrichtung ein Sensor der Funktionseinheit genutzt, um den Belastungszustand der Komponente zu ermitteln. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise kein zusätzlicher Sensor nötig. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das zumindest eine Signal zumindest anteilig ein Sensorsignal eines Sensors der Datenschreibereinrichtung selbst sein. Die Datenschreibereinrichtung weist dann einen eigenen Sensor auf, der in weiteren Ausführungen der Komponente in der Serienproduktion nicht mehr Teil der Komponente sein muss, wenn auch die Datenschreibereinrichtung weggelassen ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Datenschreibereinrichtung zumindest eine physikalische Größe mit ihrem eigenen Sensor erfassen kann, der nicht durch die Funktionseinheit erfasst wird. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das zumindest eine Signal zumindest anteilig ein über den Anschluss empfangenes Steuersignal sein. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine mechanische Belastung nicht direkt gemessen werden muss, sondern das Steuersignal, welches zu der mechanischen Belastung führt, erfasst wird. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das zumindest eine Signal zumindest anteilig ein Zustandssignal der Funktionseinheit sein. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ein Betriebszustand der Funktionseinheit protokolliert, der einen Belastungszustand widerspiegelt.An embodiment provides that the at least one signal is at least partially (ie, for example, only one signal or at least some of a plurality of signals) a sensor signal of a sensor of the functional unit. In other words, a sensor of the functional unit is used by the data writer to determine the load condition of the component. As a result, no additional sensor is necessary in an advantageous manner. Additionally or alternatively, the at least one signal may be at least partially a sensor signal of a sensor of the data writer device itself. The data writer then has its own sensor, which in further embodiments of the component in series production no longer has to be part of the component, even if the data writer is omitted. This has the advantage that the data writing device can detect at least one physical variable with its own sensor, which is not detected by the functional unit. Additionally or alternatively, the at least one signal may be at least partially a control signal received via the terminal. This results in the advantage that a mechanical load does not have to be measured directly, but the control signal, which leads to the mechanical load, is detected. Additionally or alternatively, the at least one signal may at least partially be a status signal of the functional unit. As a result, an operating state of the functional unit is recorded in an advantageous manner, which reflects a load condition.

In der beschriebenen Weise wird durch die Datenschreibereinrichtung aus dem zumindest einen Signal dann zumindest ein Lastparameter erkannt, um Lastparameterdaten zu erhalten. Die Datenschreibereinrichtung ist gemäß einer Ausführungsform dabei dazu eingerichtet, als einen jeweiligen Lastparameter eine jeweilige Amplitude des zumindest einen Signals und/oder einen jeweiligen Amplitudenhub zwischen zwei aufeinander folgenden Umkehrpunkten des zumindest einen Signals zu extrahieren. Durch Ermitteln der Amplitude ergibt sich die absolute Belastung durch die jeweilige Lastgröße in der Komponente. Durch Ermitteln eines jeweiligen Amplitudenhubs zwischen zwei aufeinanderfolgenden Umkehrpunkten, also dem Hub oder der Differenz zwischen zwei Extremen (Maximum und Minimum) des zeitlichen Verlaufs ergibt sich die dynamische Veränderung oder die Lastdynamik, die ebenfalls auf die Lebensdauer der Komponente einen Einfluss hat und nun in vorteilhafter Weise protokolliert oder erkannt wird.In the manner described, at least one load parameter is then recognized by the data writer from the at least one signal in order to obtain load parameter data. According to one embodiment, the data recorder device is set up to extract, as a respective load parameter, a respective amplitude of the at least one signal and / or a respective amplitude deviation between two consecutive reversal points of the at least one signal. By determining the amplitude, the absolute load results from the respective load variable in the component. By determining a respective amplitude stroke between two successive reversal points, ie the stroke or the difference between two extremes (maximum and minimum) of the time course, the dynamic change or the load dynamics, which likewise has an influence on the life of the component, results and now in an advantageous manner Way is logged or detected.

Besonders relevant ist das Vorsehen einer Datenschreibereinrichtung bei elektromechanischen Komponenten mit dynamisch bewegten Teilen. Eine Ausführungsform sieht entsprechend vor, dass die Komponente als ein Drosselklappenmodul oder ein AGR-Ventil (AGR - Abgasrückführung) oder ein Luftmassenmesser oder ein Sensor (z.B. mit einem Flügelrad) oder eine Kraftstoffhochdruckpumpe ausgestaltet ist.Particularly relevant is the provision of a data writer device in electromechanical components with dynamically moving parts. One embodiment accordingly provides that the component is configured as a throttle module or an EGR valve (EGR exhaust gas recirculation) or an air mass meter or a sensor (for example with an impeller) or a high-pressure fuel pump.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Datenschreibereinrichtung in einem Gehäuse, in welchem auch die Funktionseinheit angeordnet ist, integriert ist. Hierdurch ist die Datenschreibereinrichtung in derselben Weise geschützt wie die Funktionseinheit.An embodiment provides that the data writer device is integrated in a housing in which the functional unit is also arranged. As a result, the data writer is protected in the same way as the functional unit.

Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Datenschreibereinrichtung an dem Gehäuse außen angeordnet ist. Hierdurch kann sie ohne Veränderung der Konstruktionsweise des Gehäuses mit der darin angeordneten Funktionseinheit nachträglich in der Komponente ergänzt werden.An alternative embodiment provides that the data writer is arranged on the outside of the housing. As a result, it can be supplemented without changing the construction of the housing with the functional unit arranged therein subsequently in the component.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Datenschreibereinrichtung zusätzlich dazu eingerichtet ist, von der Funktionseinheit eine Gesamtlaufzeit (beispielsweise in Stunden) und/oder eine Anzahl an insgesamt durchgeführten Umdrehungen und/oder eine Anzahl insgesamt durchgeführter Öffnungszyklen (beispielsweise eines Ventils oder einer Klappe) in dem Datenspeicher zu protokollieren. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine absolute Nutzungsdauer erkannt werden.An embodiment provides that the data recorder device is additionally set up by the functional unit a total running time (for example in hours) and / or a number of total revolutions performed and / or a number of total performed opening cycles (for example of a valve or a flap) in the Log data storage. hereby can be recognized in an advantageous manner an absolute useful life.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Datenschreibereinrichtung eine elektrische Ausleseschnittelle aufweist, die dazu eingerichtet ist, Protokolldaten der protokollierten Belastungszustände zum Auslesen aus der Komponente bereitzustellen. Mit anderen Worten kann die Komponente über diese Ausleseschnittstelle beispielsweise in einem Labor mit einem Analysegerät verbunden werden, um die erfassten Protokolldaten auszulesen. Der Datenschreiber kann beispielsweise ein so genannter Flash-Speicher sein. Alternativ zur Ausleseschnittstelle kann vorgesehen sein, dass der Datenspeicher als ein mechanisch entnehmbarer Speicher, beispielsweise als so genannte SD-Karte (SD - secure digital memory card), ausgestaltet ist.One embodiment provides that the data writer device has an electrical read-out interface, which is set up to provide protocol data of the logged load states for reading out from the component. In other words, the component can be connected via this readout interface, for example, in a laboratory with an analyzer to read out the recorded protocol data. The data recorder can be for example a so-called flash memory. As an alternative to the read-out interface, it can be provided that the data memory is configured as a mechanically removable memory, for example as a so-called SD card (Secure Digital Memory Card).

Durch den Betrieb der Datenschreibereinrichtung in der Komponente beispielsweise während einer Erprobung eines Kraftfahrzeugs ergibt sich ein Verfahren, das ebenfalls Bestandteil der Erfindung ist. Das Verfahren dient zum Protokollieren von Belastungszuständen einer elektromechanischen Komponente eines Kraftfahrzeugs. In der Komponente (das heißt in oder an einem Gehäuse der Funktionseinheit) wird eine Datenschreibereinrichtung bereitgestellt, und diese Datenschreibereinrichtung zweigt für ihren eigenen Betrieb elektrische Energie aus zumindest einem elektrischen Leitungselement zumindest eines elektrischen Anschlusses ab, über welchen die Komponente für einen Betrieb ihrer Funktionseinheit eine elektrische Versorgungsspannung empfängt. Mit anderen Worten ist die Datenschreibereinrichtung an zumindest ein elektrisches Leitungselement angeschlossen über welches die elektrische Spannung von dem zumindest einen Anschluss hin zur Funktionseinheit übertragen wird. Die Datenschreibereinrichtung erfasst dann im Betrieb zumindest ein Signal der Komponente und extrahiert aus dem zumindest eine erfassten Signal Lastparameterdaten, also beispielsweise zumindest eine Amplitude und/oder zumindest einen Amplitudenhub (Amplitudenunterschied) zwischen aufeinanderfolgenden Umkehrpunkten. Die Datenschreibereinrichtung protokolliert in einem Datenspeicher wiederholt einen jeweiligen durch die extrahierten Lastparameterdaten beschriebenen aktuellen Belastungszustand der Komponente.The operation of the data recorder in the component, for example during a test of a motor vehicle, results in a method which likewise forms part of the invention. The method is used to log load conditions of an electromechanical component of a motor vehicle. In the component (that is to say in or on a housing of the functional unit), a data recorder is provided, and this data recorder device branches off electrical energy from at least one electrical line element of at least one electrical connection for its own operation, via which the component for operation of its functional unit receiving electrical supply voltage. In other words, the data recorder device is connected to at least one electrical line element via which the electrical voltage is transmitted from the at least one connection to the functional unit. The data recorder device then detects at least one signal of the component during operation and extracts load parameter data from the at least one detected signal, ie for example at least one amplitude and / or at least one amplitude deviation (amplitude difference) between successive reversal points. The data writer repeatedly logs in a data store a respective current load state of the component described by the extracted load parameter data.

Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen des Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Komponente beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes embodiments of the method which have features as already described in connection with the embodiments of the component according to the invention. For this reason, the corresponding embodiments of the method according to the invention are not described again here.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen, soweit es sich natürlich nicht um ausdrücklich alternative Ausführungsformen handelt.The invention also includes the combinations of the described different embodiments, unless of course they are expressly alternative embodiments.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Komponente;
2 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer möglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Komponente;
3 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer zweiten möglichen Ausgestaltung der Komponente;
4 ein Flussschaudiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
5 ein Diagramm mit einem zeitlichen Verlauf eines Signals, das von einer Datenschreibereinrichtung der Komponente empfangen wird,
6 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Ermittlung eines ersten Lastparameters der Komponente; und
7 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Ermittlung eines zweiten Lastparameters der Komponente.

In the following an embodiment of the invention is described. This shows:

1 a schematic representation of an embodiment of the component according to the invention;
2 a schematic representation of a perspective view of a possible embodiment of the component according to the invention;
3 a schematic representation of a perspective view of a second possible embodiment of the component;
4 a Flußschaudiagramm an embodiment of the method according to the invention;
5 a diagram with a time course of a signal that is received by a data recorder device of the component,
6 a diagram illustrating the determination of a first load parameter of the component; and
7 a diagram illustrating the determination of a second load parameter of the component.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.

1 zeigt symbolisch ein Kraftfahrzeug A, bei dem es sich um einen Kraftwagen, beispielsweise einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder ein Motorrad oder eine Landmaschine handeln kann. In dem Kraftfahrzeug A kann eine Komponente 10 bereitgestellt sein, die eine elektromechanische Funktion in dem Kraftfahrzeug A bereitstellen kann. Die elektromechanischen Komponente 10 kann beispielsweise eine Kraftstoffhochdruckpumpe, insbesondere eine Benzinhochdruckpumpe, oder ein Drosselklappenmodul oder ein AGR-Ventil oder allgemein ein elektromechanisches Ventil oder ein Luftmassenmesser oder ein Sensor sein. Zum Bereitstellen der besagten Funktion kann die Komponente 10 eine Funktionseinheit F aufweisen, die beispielsweise ein elektromechanisches Bauteil B, beispielsweise einen Elektromotor oder allgemein eine elektrische Maschine oder einen elektromechanischen Wandler oder einen Elektromagneten umfassen kann. Es kann auch eine elektronische Steuerung für das Bauteil B in der Funktionskomponente F vorgesehen sein. Für den Betrieb der Funktionskomponente F kann ein Anschluss 11 für eine Spannungsversorgung und/oder ein Anschluss 12 für ein Steuersignal an der Komponente 10 vorgesehen sein. Über die Anschlüsse 11, 12 kann die Komponente 10 in dem Kraftfahrzeug A angeschlossen werden. Der Anschluss 11 kann beispielsweise an ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs A angeschlossen werden. Die Signalschnittstelle 12 kann beispielsweise an einem Kommunikationsbus, beispielsweise einem CAN-Bus (CAN - controller area network) angeschlossen sein. Für den Betrieb der Funktionseinheit F kann diese zumindest einen Sensor 13 aufweisen, welcher ein Sensorsignal erzeugen kann, das als Zeitsignal einen zeitlichen Verlauf einer mechanischen Belastung der Komponente signalisieren oder beschreiben kann. Die mechanische Belastung kann beispielsweise ein Druck oder ein Drehmoment sein. Zum Steuern der Funktionseinheit F in der Komponente 10 kann über den Anschluss 12 ein Steuersignal zum Stellen der Komponente 10 empfangen werden. Das Steuersignal 10 kann beispielsweise aus einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs A empfangen werden. 1 symbolically shows a motor vehicle A , which may be a motor vehicle, such as a passenger car or truck, or a motorcycle or an agricultural machine. In the motor vehicle A can be a component 10 be provided, which has an electromechanical function in the motor vehicle A can provide. The electromechanical component 10 For example, a high-pressure fuel pump, in particular a high-pressure gasoline pump, or a throttle module or an EGR valve or in general an electromechanical valve or be an air mass meter or a sensor. To provide said function, the component 10 a functional unit F have, for example, an electromechanical component B For example, may include an electric motor or generally an electric machine or an electromechanical converter or an electromagnet. It can also be an electronic control for the component B in the functional component F be provided. For the operation of the functional component F can a connection 11 for a power supply and / or a connection 12 for a control signal on the component 10 be provided. About the connections 11 . 12 can the component 10 in the motor vehicle A be connected. The connection 11 For example, to an electrical system of the motor vehicle A be connected. The signal interface 12 For example, it can be connected to a communication bus, for example a CAN bus (Controller Area Network). For the operation of the functional unit F This can be at least one sensor 13 which can generate a sensor signal which can signal or describe a time profile of a mechanical load of the component as a time signal. The mechanical load may be, for example, a pressure or a torque. For controlling the functional unit F in the component 10 can over the connection 12 a control signal for setting the component 10 be received. The control signal 10 For example, from a control unit of the motor vehicle A be received.

Das Kraftfahrzeug A kann beispielsweise ein Versuchsfahrzeug oder Erprobungsfahrzeug sein. Mit dem Kraftfahrzeug A können Erprobungsfahrten durchgeführt werden, um den Lebenszyklus eines Kraftfahrzeugs nachzubilden. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug A für eine Laufleistung von beispielsweise 100000 Kilometern verwendet werden. Dabei möchte man feststellen, wie sich einzelne Komponenten, unter anderem auch die Komponente 10, im Betrieb des Kraftfahrzeugs A verschleißen und/oder verhalten. Allerdings ist man auch daran interessiert, die Ursache für einen spezifischen Verschleiß oder ein spezifisches Verhalten zu erkennen. Hierzu kann in der Komponente 10 eine Datenschreibereinrichtung 20 bereitgestellt sein, die beispielsweise ein so genanntes Embedded System (eingebettetes System) mit beispielsweise einem Mikrocontroller ausgestaltet sein kann. Die Datenschreibereinrichtung 20 stellt einen Datenlogger dar, der als Onpart-Einheit zusammen mit der Komponente 10 bereitgestellt ist. Die Datenschreibereinrichtung 20 kann einen Anschluss 21 für einen Stromversorgung aufweisen, der mit einem oder mehreren der Anschlüsse 11, 12 elektrisch verbunden sein kann. Hierdurch kann die Datenschreibereinrichtung 20 einen elektrischen Strom aus einem oder beiden der Anschlüsse 11, 12 für den Betrieb der Datenschreibereinrichtung 20 abzweigen. Sie kann hierzu mit zumindest einem elektrischen Leitungselement 11', 12' verbunden sein, das auch zur Funktionseinheit F führt. Ein solches Leitungselement 11', 12' kann jeweils z.B. durch ein Kabel oder eine Leiterbahn gebildet sein. Die Datenschreibereinrichtung 20 muss somit nicht separat von außerhalb der Komponente 10 angeschlossen werden. Die Datenschreibereinrichtung 20 kann dahingehend auch ein Steuersignal aus dem Anschluss 12 für den Betrieb nutzen, falls es sich hierbei um ein Leistungssignal handelt, das beispielsweise aus einer Leistungselektronik eines Steuergeräts außerhalb der Komponente 10 an dem Anschluss 12 bereitgestellt sein kann.The car A may for example be a test vehicle or test vehicle. With the motor vehicle A Test drives can be performed to simulate the life cycle of a motor vehicle. For example, the motor vehicle A be used for a mileage of, for example, 100,000 kilometers. You want to determine how individual components, including the component 10 , in the operation of the motor vehicle A wear out and / or behave. However, one is also interested in identifying the cause of specific wear or behavior. This can be done in the component 10 a data writer 20 be provided, which may be configured, for example, a so-called embedded system (embedded system) with, for example, a microcontroller. The data writer device 20 represents a datalogger acting as an onpart unit along with the component 10 is provided. The data writer device 20 can have a connection 21 for having a power supply connected to one or more of the terminals 11 . 12 can be electrically connected. This allows the data writer 20 an electric current from one or both of the terminals 11 . 12 for the operation of the data writer device 20 branch. You can do this with at least one electrical line element 11 ' . 12 ' be connected, which also leads to the functional unit F. Such a conduit element 11 ' . 12 ' can each be formed for example by a cable or a conductor track. The data writer device 20 thus does not have to be separate from outside the component 10 be connected. The data writer device 20 can also be a control signal from the port 12 use for the operation, if this is a power signal, for example, from a power electronics of a controller outside the component 10 at the connection 12 can be provided.

Über einen Anschluss 22 kann die Datenschreibereinrichtung 20 eines oder mehrere Signale S empfangen. Es kann sich beispielsweise um das Sensorsignal des Sensors 13 und/oder um eines oder mehrere Steuersignale aus dem Anschluss 12 handeln. Auch ein Pegel der Versorgungsspannung an dem Anschluss 11 kann als ein Signal S genutzt werden. Die Datenschreibereinrichtung 20 kann auch zumindest einen eigenen Sensor 23 aufweisen, dessen Sensorsignal ebenfalls als ein Signal am Anschluss 22 vorgesehen sein kann.About a connection 22 can the data writer 20 one or more signals S receive. It may be, for example, the sensor signal of the sensor 13 and / or one or more control signals from the port 12 act. Also a level of supply voltage at the terminal 11 can as a signal S be used. The data writer device 20 can also have at least one own sensor 23 whose sensor signal also acts as a signal at the terminal 22 can be provided.

Über den Sensoreingang 22 kann eine Verarbeitungslogik 24 aus dem zumindest einen empfangenen Signal S zumindest einen Lastparameter L extrahieren. Ein möglicher Lastparameter kann eine Amplitude und/oder ein Amplitudenhub zumindest eines der Signale S sein. Aus dem zumindest einen Lastparameter L kann die Verarbeitungslogik 24 dann einen aktuellen Betriebszustand Z der Komponente 10 ermitteln und den aktuellen Betriebszustand Z in einem Datenspeicher 25 protokollieren. Die Verarbeitungslogik 24 kann beispielsweise auf der Grundlage eines Mikrocontrollers und/oder Mikroprozessors realisiert sein. Der Datenspeicher 25 kann beispielsweise ein Flash-Speicher sein. Es kann des Weiteren eine Ausleseschnittstelle 26 vorgesehen sein, über welche beispielsweise nach dem Ausbau der Komponente 10 die Protokolldaten P, welche die erfassten Betriebszustände Z beschrieben, aus dem Datenspeicher 25 ausgelesen werden können.About the sensor input 22 can be a processing logic 24 from the at least one received signal S at least one load parameter L extract. A possible load parameter may be an amplitude and / or an amplitude deviation of at least one of the signals S his. From the at least one load parameter L can the processing logic 24 then a current operating state Z the component 10 determine and the current operating state Z in a data store 25 to log. The processing logic 24 can be realized for example on the basis of a microcontroller and / or microprocessor. The data store 25 may be, for example, a flash memory. It can also be a read-out interface 26 be provided, about which, for example, after the removal of the component 10 the log data P which the detected operating conditions Z described from the data store 25 can be read out.

2 veranschaulicht eine mögliche Ausgestaltung der Komponente 10, bei welcher die Datenschreibereinrichtung 20 in einem Gehäuse 27 der Komponente 10 integriert ist. Die Datenschreibereinrichtung 20 kann beispielsweise unterhalb einer Abdeckung 14 des Gehäuses 27 angeordnet sein. 2 illustrates a possible embodiment of the component 10 in which the data writer device 20 in a housing 27 the component 10 is integrated. The data writer device 20 for example, below a cover 14 of the housing 27 be arranged.

3 veranschaulicht eine alternative Ausgestaltung der Komponente 10, bei welcher die Datenschreibereinrichtung 20 außen an einem Gehäuse 27 angeordnet oder angebracht oder befestigt ist.
4 veranschaulicht ein Verfahren 30, das durch die Datenschreibereinrichtung 20 beim Betrieb der Komponente 10 durchgeführt werden kann. In einem Schritt S10 kann die Datenschreibereinrichtung 20 für ihren eigenen Betrieb elektrische Energie von der elektrischen Spannung an einem Leitungselement eines oder beider der Anschlüsse 11, 12 abzuzweigen. 3 illustrates an alternative embodiment of the component 10 in which the data writer device 20 outside on a housing 27 arranged or attached or attached.
4 illustrates a method 30 by the data writer 20 during operation of the component 10 can be carried out. In one step S10 can the data writer 20 for their own operation electrical energy from the electrical voltage at a line element of one or both of the terminals 11 . 12 divert.

In einem Schritt S11 kann die Datenschreibereinrichtung zumindest ein Signal S der Komponente 10 erfassen. In einem Schritt S11 kann die Datenschreibereinrichtung aus dem zumindest einen erfassten Signal S Lastparameterdaten L extrahieren. In einem Schritt S13 kann die Datenschreibereinrichtung in dem Datenspeicher 25 wiederholt den jeweils aktuellen, durch die extrahierten Lastparameterdaten L beschriebenen aktuellen Belastungszustand Z der Komponente durch jeweilige Protokolldaten P protokollieren oder Speichern.In one step S11 the data writer can at least one signal S the component 10 to capture. In one step S11 For example, the data writer device can derive load parameter data from the at least one detected signal S. L extract. In one step S13 the data writer may be in the data store 25 repeats the current one by the extracted load parameter data L described current load condition Z the component by respective log data P log or save.

Im Folgenden wird das Verfahren 30 anhand von 5, 6 und 7 noch einmal genauer erläutert, wozu jeweils über der Zeit t ein Signal (5) und daraus extrahierte Lastparameter ( 6 und 7) aufgetragen sind.The following is the procedure 30 based on 5 . 6 and 7 again explained in more detail, what in each case over time t a signal ( 5 ) and load parameters extracted from them ( 6 and 7 ) are applied.

5 zeigt beispielhaft einen zeitlichen Verlauf 31 eines Signals S, das eine mechanische Belastung beispielsweise eine Kraft in der Einheit Newton, signalisiert, die in der Komponente 10 wirken kann. Das Signal S kann beispielsweise mittels eines Sensors erfasst sein. Das Signal kann an mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten jeweils abgetastet werden, sodass das Signal S durch Abtastwerte 32 repräsentiert ist, von denen der Übersichtlichkeit halber nur einige mit einem Bezugszeichen versehen sind. Jeder Abtastwert 32 kann beispielsweise durch einen digitalen Wert mit beispielsweise 16 Bit repräsentiert sein. Durch das Signal S ist ein Datenkanal gegeben. Jedes Signal kann somit in einem eigenen Kanal beschrieben sein. 5 shows an example of a time course 31 a signal S A mechanical load, for example a force in the Newton unit, signals that in the component 10 can work. The signal S can be detected for example by means of a sensor. The signal can be sampled at several different times, so that the signal S through samples 32 is represented, of which for the sake of clarity, only a few are provided with a reference numeral. Each sample 32 For example, it may be represented by a digital value of, for example, 16 bits. By the signal S, a data channel is given. Each signal can thus be described in a separate channel.

6 veranschaulicht, wie als ein möglicher Lastparameter L die Amplitude des Signals S ausgewertet werden kann. Zu der Amplitude können mehrere unterschiedliche, insbesondere überlappungsfreie Werteintervalle 33 definiert sein. Durch die Werteintervalle 33 sind die Amplituden gerastert. Jedes Werteintervall 33 kann jeweils eine Belastungsklasse Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 darstellen. Eine Belastungsklasse Z1,...Z6 kann auch durch eine Kombination aus mehreren Lastparametern definiert sein, indem jede Belastungsklasse Z1, ...Z6 jeweils ein Werteintervall pro Lastparameter L umfasst. 6 illustrates how as a possible load parameter L the amplitude of the signal S can be evaluated. To the amplitude, several different, in particular overlap-free value intervals 33 be defined. Through the value intervals 33 the amplitudes are rasterized. Each value interval 33 can each have a load class Z1 . Z2 . Z3 . Z4 . Z5 . Z6 represent. A stress class Z1 ... Z6 can also be defined by a combination of several load parameters by each load class Z1 , ... Z6 one value interval per load parameter L includes.

In dem vorliegenden Fall wird aber davon ausgegangen, dass jede Belastungsklasse Z1,...Z6 jeweils durch eines der Werteintervalle 33 des Lastparameters L, wie er in 6 dargestellt ist, repräsentiert ist. Für den Verlauf 31 des Signals S (siehe 5) wird nun für jeden der Abtastwerte 32 überprüft, in welchem der Werteintervalle 33 er liegt. Für jedes Werteintervall 33 kann somit im Verlauf der Zeit t gezählt werden, wie oft das Signal S in dem jeweiligen Werteintervall 33 liegt. Jedes Mal, wenn ein Abtastwert 32 in einem Werteintervall 33 liegt, ist also die entsprechende Belastungsklasse Z1,...Z6 gegeben. Für jedes Belastungsklasse Z1,...Z6 kann nun ein Zählerwert 34 in dem Datenspeicher 25 verwaltet werden. Der Zählerwert 34 wird jedes Mal dann inkrementiert, wenn ein Abtastwert 32 in dem zugehörigen Werteintervall 33 liegt und somit die korrespondierende Belastungsklasse Z1,... Z6 vorliegt. Somit wird also die zeitliche Reihenfolge der Vorkommnisse der einzelnen Belastungsklassen Z1,...Z6 nicht mehr mit protokolliert, sondern es wird pro Belastungsklasse Z1,...Z6 jeweils nur der jeweilige Zählerwert 34 verwaltet oder gespeichert, wodurch sich die Protokolldaten P ergeben.In the present case, however, it is assumed that each load class Z1 ... Z6 each by one of the value intervals 33 of the load parameter L as he is in 6 is represented. For the course 31 the signal S (please refer 5 ) will now be for each of the samples 32 checks in which of the value intervals 33 he is lying. For each value interval 33 can thus be counted in the course of time t, how often the signal S in the respective value interval 33 lies. Every time a sample 32 in a value interval 33 is, so is the corresponding load class Z1 ... Z6 given. For every load class Z1 ... Z6 can now be a counter value 34 in the data store 25 to get managed. The counter value 34 is incremented each time a sample is taken 32 in the associated value interval 33 and thus the corresponding load class Z1 ... Z6 is present. Thus, therefore, the chronological order of the occurrences of the individual load classes Z1 ... Z6 no longer logged, but it is per load class Z1 ... Z6 in each case only the respective counter value 34 managed or stored, which adds up to the log data P result.

7 zeigt eine weitere Möglichkeit eines Lastparameters L. Gemäß 7 ergibt sich als Lastparameter L jeweils ein Amplitudenhub 35, wie er sich jeweils in dem Signal S zwischen Extrempunkten oder Umkehrpunkten 36 des Signals S ergibt. Für die jeweiligen Hubwerte 37 jedes Amplitudenhubs 35 können Werteintervalle 33 definiert sein. Es kann für jeden ermittelten Hubwert 37 ermittelt werden, in welchem Werteintervall 33 er liegt. Jedes Werteintervall 33 kann wieder eine Belastungsklasse Z1,...Zn repräsentieren, wobei n die Anzahl der Werteintervalle 33 ist. Wann immer ein Hubwert 37 ermittelt und einem der Werteintervalle 33 zugeordnet ist, kann ein entsprechender Zählerwert 34 der zugehörigen Belastungsklasse Z1,...Zn inkrementiert werden. Somit wird gezählt, wie häufig jeder der Belastungsklassen Z1,...Zn vorgekommen ist. 7 shows another possibility of a load parameter L , According to 7 results as a load parameter L one amplitude shift each 35 how he is each in the signal S between extreme points or reversal points 36 the signal S results. For the respective stroke values 37 every amplitude stroke 35 can be value intervals 33 be defined. It can be calculated for each determined stroke value 37 be determined in which value interval 33 he is lying. Each value interval 33 can be a stress class again Z1 ... Zn where n is the number of value intervals 33 is. Whenever a stroke value 37 determined and one of the value intervals 33 is assigned, a corresponding counter value 34 the associated load class Z1 ... Zn be incremented. Thus, how often each of the stress classes is counted Z1 ... Zn occurred.

Auch hier stellen die Zählerwerte 34 wieder Protokolldaten des Datenspeichers 20 dar.Again, set the counter values 34 again log data of the data store 20 represents.

Zusätzlich kann auch eine Gesamtlaufzeit und/oder eine Gesamtanzahl an Umdrehungen und/oder eine Gesamtanzahl an Öffnungszyklen durch die Datenschreibereinrichtung 20 ermittelt und als Teil der Protokolldaten P gespeichert werden.In addition, a total running time and / or a total number of revolutions and / or a total number of opening cycles may also be performed by the data writer 20 determined and as part of the log data P get saved.

Die Komponente 10 umfasst somit insgesamt eine Datenschreibereinrichtung 20 zur Aufzeichnung der komponentenspezifischen Lastprofile oder Belastungsklassen, welche autonom an der Komponente 10 abgebracht ist und die Funktion der Komponente nicht beeinflusst und insbesondere kostengünstig für den Masseneinsatz ist und die vielschichtigen Lastprofile der komponentenrelevanten Daten aufzeichnet. Die Bestückung der elektromechanischen Komponente 10 mit einem eigenständigen und autarken Datenlogger (Datenschreibereinrichtung 20) zur Aufzeichnung der relevanten Komponentendaten oder Belastungszustände über die vollständige Lebensdauer z.B. eines Erprobungszeitraums ist ermöglicht. Die Größe des Datenloggers kann der Komponentengröße untergeordnet sein, um keine störende oder zusätzlich erscheinende externe Zusatzkomponente darzustellen. Gegebenenfalls ist der Datenlogger innerhalb der Komponente anzubringen und über eine Abdeckung von außen zugänglich zu machen, er kann aber auch außen auf die Komponente montiert werden. Elektromechanische Fahrzeugkomponenten zeichnen sich durch die Verknüpfung von elektrischen und mechanischen Größen aus. Hierzu sind diese mit zumindest einem elektrischen Steckverbinder oder Anschluss ausgestattet, über den die Datenverbindung und gegebenenfalls auch Spannungsversorgung erfolgt. Eine Datenverbindung stellt auch ein Anschluss einer Spule oder eines Piezo- Aktors dar (Leistungssignal), da über den Verlauf der Ansteuerspannung oder des Stroms die Steuerung I Regelung eines Aktors der Funktionseinheit F erfolgt. Der Datenlogger nutz hauptsächlich die Spannungsversorgung und/oder die Signalversorgung der Komponente für seine eigene Spannungsversorgung. Die Datenerfassung selbst erfolgt einerseits aus der Analyse der Komponentenschnittstellendaten aber auch aus speziell in oder an der Komponenten oder dem Datenlogger angebrachten Sensoren. Ein weiterer Hauptbestandteil sind die Auswertealgorithmen, die eine Datenkomprimierung in Bezug auf die relevanten Lastprofildaten ermöglichen. Ziel ist es nicht, den zeitlichen Verlauf der Signale oder der Komponentennutzung zu dokumentieren oder gar Nutzungsprofile mit weiteren externen Daten zu erfassen. Fokus ist die für den Verschleiß oder das Versagen der Komponenten relevanten Daten zu ermitteln und möglichst kompakt abzuspeichern. Somit kann auf einen großen Datenspeicher oder gar eine externe Datenübermittlung verzichtet werden. Die Erfassung von realen komponentenspezifischen Lastparametern, die das Belastungskollektiv der Komponenten dokumentieren, ist möglich. Es ist keine Ermittlung der Daten über Ableitung/ Korrelation aus bereitgestellten Daten mehr im Labor nötig. Die Erfassung kann in großen Umfang (Zeit und Anzahl Komponenten) erfolgen und somit deckt diese Datenermittlung ein weites Spektrum an Einsatzprofilen ab. Daraufhin können die Komponenten realistischer ausgelegt werden was einerseits die Ausfallwahrscheinlichkeit reduziert und die Produktkosten optimiert. Die Anwendung ist auf alle elektromechanischen Komponenten anwendbar, die über Lebensdauer zeitfest ausgelegt sind und zu deren Optimierung die relevanten Lastkollektive ermittelt werden müssen, wie z.B. Drosselklappenmodule, AGR-Ventile, Luftmassenmesser, Sensoren oder Hochdruckpumpen.The component 10 thus comprises a total of a data writer 20 for recording the component-specific load profiles or load classes that are autonomous on the component 10 and the function of the component is not influenced and in particular cost-effective for mass deployment and records the complex load profiles of the component-relevant data. The assembly of the electromechanical component 10 with an independent and self-sufficient data logger (data recorder device 20 ) for recording the relevant component data or load conditions over the complete one Lifespan eg of a trial period is possible. The size of the data logger may be subordinate to the component size so as not to present a disturbing or additionally appearing external additional component. If necessary, the data logger is to be mounted inside the component and made accessible via a cover from the outside, but it can also be mounted on the outside of the component. Electromechanical vehicle components are characterized by the combination of electrical and mechanical parameters. For this purpose, these are equipped with at least one electrical connector or connection, via which the data connection and optionally also power supply takes place. A data connection is also a connection of a coil or a piezo actuator (power signal), since control of an actuator of the functional unit F takes place via the course of the control voltage or of the current. The datalogger mainly uses the power supply and / or signal supply of the component for its own power supply. The data acquisition itself takes place on the one hand from the analysis of the component interface data but also from sensors specially mounted in or on the components or the data logger. Another key component is the evaluation algorithms, which enable data compression in relation to the relevant load profile data. The goal is not to document the chronological course of the signals or the use of components or even to record usage profiles with other external data. The focus is to determine the data relevant for the wear or the failure of the components and to store them as compactly as possible. Thus, a large data memory or even an external data transmission can be dispensed with. The acquisition of real component-specific load parameters, which document the load collective of the components, is possible. It is no longer necessary to determine the data on derivation / correlation from data provided in the laboratory. The acquisition can be done on a large scale (time and number of components) and thus this data collection covers a wide range of application profiles. As a result, the components can be designed more realistically, which on the one hand reduces the probability of failure and optimizes product costs. The application is applicable to all electromechanical components, which are designed to be durable over their lifetime and for their optimization, the relevant load spectra must be determined, such as throttle valve modules, EGR valves, air mass meter, sensors or high-pressure pumps.

Eine technische Neuerung stellt die Tatsache dar, dass kein zeitliches Protokoll von Messdaten erstellt wird, sondern ein speziell auf die Lastwechselzyklen eingegangen wird, die ein Bauteil schädigen. Diese könnten im Nachhinein aus dem zeitlichen Signal S abgeleitet werden, jedoch sind dann die enormen Datenmengen abzuspeichern. Stattdessen wird gleich in der Datenschreibereinrichtung analysiert und es werden nur die relevanten Informationen abgespeichert. Zwei Beispiele finden sich in der Skizze von 6 und 7. Gemäß 6 zählt man z.B. die Zeitanteile, in denen die Komponente in gewissen Belastungsgruppen / Belastungsklassen betrieben wird und summiert nur die relevanten Lastwechsel. Das Beispiel von 7 zielt speziell auf die Lastwechselamplituden ab, die ein Bauteil sieht. Auch hier findet eine in Belastungsklassen eingeordnete Summierung der Lastspiele statt. Somit hebt sich der Algorithmus schon von dem Stand der Technik am Markt ab, da er dies direkt in der Datenschreibereinrichtung macht, um in der breiten Masse an Erprobungsdaten zu kommen, ohne massive Datenmengen zu erzeugen.A technical innovation is the fact that no time-based record of measurement data is created, but is specifically addressed to the load cycles that damage a component. In hindsight, these could result from the time signal S are derived, but then the enormous amounts of data are stored. Instead, it is analyzed right away in the data recorder device and only the relevant information is stored. Two examples can be found in the sketch of 6 and 7 , According to 6 If, for example, one counts the time shares in which the component is operated in certain load groups / load classes, only the relevant load changes are summed up. The example of 7 specifically targets the load cycling amplitudes that a component sees. Here, too, a summation of the load cycles arranged in load classes takes place. Thus, the algorithm already stands out from the state of the art in the market because it does this directly in the data writer to get in the masses of trial data without generating massive amounts of data.

Das Beispiel zeigt insgesamt, wie eine integrierte Datenaquisition oder ein integriertes Datenlogging für eine dynamisch belastete Komponente eines Kraftfahrzeugs zu Ermittlung von Lastprofilen in einem vorbestimmten Erprobungszeitraum und/oder im Feldeinsatz realisiert werden kann.Overall, the example shows how an integrated data acquisition or an integrated data logging for a dynamically loaded component of a motor vehicle can be implemented to determine load profiles in a predetermined test period and / or in field use.

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 102010053955 A1 [0002]
DE 102015003211 A1 [0004]

Claims

Electromechanical component (10) for a motor vehicle (A), wherein the component (10) has at least one electrical connection (11, 12) with at least one line element (11 ', 12') for receiving an electrical voltage for an electrical supply of an electromechanical functional unit (F) of the component (20) and / or for controlling the functional unit (F), characterized in that the component (10) of the functional unit (F) different data writing device (20), which is adapted to at least one Signal (S) in the component (10) to capture and repeatedly from the at least one signal (S) load parameter data at least a predetermined load parameter (L) to extract and in a data memory (25) a respective current by the extracted load parameter data (L) Stress state (Z) of the component (10) to be logged, wherein the data writing device (20) is adapted to own for a en operation electric power from the at least one line element (11 ', 12') branch off.

Component (10) after Claim 1 , wherein in the logging a chronological order of different logged load conditions (Z) remains un-logged and the data recorder means (20) is adapted to log only the frequency of the respective load conditions (Z).

Component (10) according to one of the preceding claims, wherein the data recorder device (20) is set up for logging a respective current load condition (Z) on the basis of the currently extracted load parameter data (L) a load class (Z1, ..., Zn) of a plurality predetermined load classes (Z1, ..., Zn), each of which describes a possible load condition (Z) is selected.

Component after Claim 3 , wherein for each load class (Z1, ..., Zn) in the data memory (25) a counter value (34) of the total occurrences of the respective load class (Z1, ..., Zn) is provided and the data writer means (20) thereto is set up to increment the counter value (34) of the currently selected load class (Z1, ..., Zn).

Component (10) after Claim 3 or 4 , wherein at least some of the load classes (Z1, ..., Zn) are each predetermined by a respective value interval (33) for at least one load parameter (L) and that of the load classes (Z1, ..., Zn) is selected, in which the load parameter data of the load parameter (L) lie within the respective value interval (33).

Component (10) according to any one of the preceding claims, wherein the at least one signal (S) each signal a time course (31) of at least one predetermined mechanical load and / or correlated with the mechanical load size.

Component (10) according to one of the preceding claims, wherein the at least one signal (S) at least partially a sensor signal of a sensor (13) of the functional unit (F) and / or a sensor signal of a sensor (23) of the data writer device (20) itself and / or a control signal received via the terminal and / or a status signal of the functional unit (F).

Component (10) according to any one of the preceding claims, wherein the data writing device (20) is arranged as a respective load parameter (L) a respective amplitude of the at least one signal (S) and / or a respective amplitude deviation (35) between two successive reversal points (36) of the at least one signal (S) to extract.

Component (10) according to any one of the preceding claims, wherein the component (10) is configured as a throttle module or an EGR valve or an air mass meter or a sensor or a high-pressure fuel pump.

Component (10) according to one of the preceding claims, wherein the data writing device (20) in a housing (27), in which the functional unit (F) is arranged, is integrated.

Component (10) according to one of Claims 1 to 9 in which the data writer device (20) is arranged on the outside of a housing (27) in which the functional unit (F) is arranged.

Component (10) according to one of the preceding claims, wherein the data recorder device (20) is additionally set up by the functional unit (F) a total run time and / or a number of total performed revolutions and / or a number of total performed opening cycles in the data memory (25 ) to log.

Component (10) according to one of the preceding claims, wherein the data recorder device (20) has an electrical read-out interface (26) which is set up, protocol data (P) of the logged load conditions (Z) from the data memory (25) for reading out of the component (10).

Method for logging load conditions (Z) of an electromechanical Component (10) of a motor vehicle (A), wherein in the component (10) a data writer (20) is provided and the data writer (20) of at least one electrical line element (11 ', 12') at least one electrical connection (11, 12 ), via which an electrical voltage is received by the component (10) for operation of a functional unit (F), electrical energy for a separate operation branches off and the data writer (20) detects at least one signal (S) of the component (10) from the at least one detected signal (S) extracted load parameter data of at least one predetermined load parameter (L) and repeatedly recorded in a data memory (25) a respective current load state (Z) of the component (10) described by the extracted load parameter data.