DE102019112995A1

DE102019112995A1 - Verfahren und system für fahrzeugaufhängungssystem

Info

Publication number: DE102019112995A1
Application number: DE102019112995.8A
Authority: DE
Inventors: Fakhreddine Landolsi; Imad Makki; Dilip Patel; Craig Stephens
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-05-17
Filing date: 2019-05-16
Publication date: 2019-11-21
Also published as: CN110497762A; US10801923B2; US20190353561A1

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Diagnostizieren eines Stoßdämpfers, der mit einem Fahrzeugreifen gekoppelt ist, bereitgestellt. In einem Beispiel wird ein Sensor eines Reifendruckkontrollsystems, das innerhalb eines Reifens gekoppelt ist, dazu verwendet, einen Reifendruck sowie ein Schwingungsverhalten des Reifens zu messen. Ein Gesundheitszustand eines Stoßdämpfers, der mit dem Reifen gekoppelt ist, wird basierend auf dem Schwingungsverhalten geschätzt.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Diagnostizieren von Stoßdämpfern eines Fahrzeugs.
Allgemeiner Stand der Technik
Fahrzeuge sind mit einem Aufhängungssystem ausgestattet, das mit Fahrzeugrädern gekoppelt ist, wobei das Aufhängungssystem Federn und Stoßdämpfer beinhaltet. Die Federn kompensieren unebene Straßenoberflächen, wie etwa durch Absorbieren von Bodenschwellen und Vibrationen. Die Stoßdämpfer sind typischerweise innerhalb oder entlang jeder Feder befestigt und stellen Widerstand gegenüber Bewegung der Feder bereit, sodass Vibration und Springen in federnd aufgehängten Teilen des Fahrzeugs reduziert werden. Ein verschlissener Stoßdämpfer weist eine beeinträchtigte Fähigkeit zur Reduzierung dieser Vibrationen und dieses Springverhaltens auf, was die Fahreigenschaften des Fahrzeugs beeinträchtigen kann. Zusätzlich ist der Komfort des Bedieners reduziert.
Stoßdämpfer können in Abhängig von deren Alter (oder der Laufleistung, über die der Stoßdämpfer verwendet wurde) ausgetauscht werden. Alternativ kann ein Stoßdämpfer ausgetauscht werden, wenn ein Bediener eine wesentliche Beeinträchtigung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs feststellt (z. B. verstärktes Schwanken des Fahrzeugs usw.). Weiterhin können Stoßdämpfer regelmäßig diagnostiziert werden.
Eine beispielhafte Diagnose ist von Mannerfelt in US 7,813,850 gezeigt. Darin wird ein Fahrgestellhöhensensor dazu verwendet, Schwingungen einer luftgefederten Radachse abzuleiten, wenn das Fahrzeug auf einer Straße gefahren wird. Ein Fahrzeug analysiert die Ausgabe des Höhensensors, um zu bestimmen, ob sich die Dämpfungseigenschaften der Stoßdämpfer basierend auf den Schwingungen der luftgefederten Radachse des Fahrzeugs verschlechtert haben.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben mögliche Probleme bei einem derartigen Ansatz erkannt. Als ein Beispiel kann die Ausgabe des Sensors durch Fahrzeuglast beeinflusst werden. Zum Beispiel kann die Sensorausgabe gewichtet sein, um ein Verhältnis zwischen Laufleistung und Last zu berücksichtigen, was ein schwierig nachzuverfolgender Parameter sein kann, dass ein Fahrzeug beispielsweise gemischte Ladung befördert. In noch weiteren Beispielen kann die Schätzung der Gesundheit des Stoßdämpfers variierende Kalibrationsgrade erfordern. Die Kalibrierung kann Stoßdämpfergeometrie, Materialeigenschaften, Standort usw. einbeziehen. Stoßdämpfer können auch durch Ausbauen und Testen derselben diagnostiziert werden, wobei ein derartiger Ansatz jedoch teuer und arbeitsaufwändig sein kann. Wenn ein Stoßdämpfer nicht rechtzeitig diagnostiziert wird, wird das Fahrverhalten des Fahrzeugs verschlechtert. Zusätzlich kann die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs aufgrund des zusätzlichen Widerstands, der durch den verschlissenen Stoßdämpfer verursacht wird, verschlechtert werden. Dies wiederum beeinträchtigt das Fahrerlebnis des Fahrers.
Fahrzeugräder können auch mit einem Reifendruckkontrollsystem (RDKS) konfiguriert sein, das einen Sensor beinhaltet, der mit einem Fahrzeugreifen gekoppelt oder darin eingebaut ist, um den Reifendruck und/oder die Reifentemperatur zu messen. Die Erfinder haben erkannt, dass der mit dem RDKS assoziierte Sensor auch dazu verwendet werden kann, Beschleunigung wie etwa dreidimensionale Beschleunigungen des Reifens direkt zu messen. Dies ermöglicht es dem gleichen Sensor, als ein Drucksensor für die Erfassung des Reifendrucks während einiger Fahrzeugbetriebsbedingungen und als ein Beschleunigungsmesser zum Bewerten von Reifenschwingungen und zum Ableiten eines Gesundheitszustands eines Stoßdämpfers während anderer Fahrzeugbetriebsbedingungen verwendet zu werden. Zusätzlich kann der erfasste Reifendruck berücksichtigt werden, wenn die Gesundheit des Stoßdämpfers geschätzt wird. Obwohl die Beschleunigungsinformationen zum Nachverfolgen der Radbewegung hilfreich sein können, haben die Erfinder jedoch erkannt, dass aufgrund dessen, dass die Informationen von dem gleichen Ursprungssensor stammen, vorteilhafte Wege bestehen können, um die Sensorinformationen zu kombinieren, um noch weitere Verbesserungen erzielen zu können.
Kurzdarstellung
In einem Beispiel wird Stoßdämpferdiagnose unter Verwendung eines RDKS-Sensors über ein Verfahren für ein Fahrzeug ermöglicht, umfassend: Ableiten eines Gesundheitszustands eines Stoßdämpfers, der mit einem Fahrzeugreifen gekoppelt ist, basierend auf einem Reifendruck, der durch einen mit dem Fahrzeugreifen gekoppelten Sensor gemessen wird, und Beschleunigungsmesswerten von dem Sensor. Auf diese Weise kann der RDKS-Sensor sowohl für Druck- als auch Beschleunigungsmessungen verwendet werden, wobei es die Druck- und Beschleunigungsmessungen ermöglichen, den Gesundheitszustand des Stoßdämpfers ohne Kalibrierung in Bezug auf Stoßdämpfergeometrie oder Materialeigenschaften zu bewerten.
Als ein Beispiel beinhaltet jedes Rad eines Fahrzeugs einen RDKS-Sensor, der innerhalb eines entsprechenden Fahrzeugreifens eingebaut ist, wobei jedes Rad auch mit einem entsprechenden Stoßdämpfer eines Fahrzeugaufhängungssystems gekoppelt ist. Als Reaktion darauf, dass ein durch den RDKS-Sensor gemessener Reifendruck kleiner als ein Schwellenwert ist, kann ein Zustand eines niedrigen Reifendrucks angezeigt werden, sodass Luft in den entsprechenden Reifen gepumpt werden kann. Als Reaktion darauf, dass der Reifendruck über dem Schwellenwert liegt und ferner als Reaktion darauf, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit einen Geschwindigkeitsschwellenwert übersteigt, ein Raddrehmoment einen Drehmomentschwellenwert übersteigt und ein im Wesentlichen geradliniger Fahrzugstand vorliegt, kann die Ausgabe des RDKS-Sensors dazu verwendet werden, einen Gesundheitszustand (oder eine restliche Nutzungsdauer) des assoziierten Stoßdämpfers abzuleiten. Insbesondere kann die Ausgabe des RDKS-Sensors dazu verwendet werden, einen Messwert (γ) des Schwingungsverhaltens der Kontaktbeschleunigung zu bestimmen. Der Messwert kann als eine Funktion des Ist-Reifendrucks, der auch durch den RDKS-Sensor erfasst wird, bestimmt werden. Wenn das Alter des Stoßdämpfers zunimmt, nimmt das Schwingungsverhalten zu. Somit kann basierend auf einer Änderung des Schwingungsverhaltens eine Verschlechterung des Stoßdämpfers angezeigt werden. In einem anderen Beispiel, wenn Verschlechterung nicht angezeigt ist, kann eine restliche Nutzungsdauer des Stoßdämpfers geschätzt werden. Da im Allgemeinen vier Stoßdämpfer (und vier RDKS-Sensoren) in einem Fahrzeug vorhanden sind, ermöglicht es dieser Ansatz einer Fahrzeugsteuerung, jeden Dämpfer bewerten zu können, ohne dabei umfangreiche Kalibrierung in Bezug auf das Material, die Konfiguration oder den Standort von jedem Dämpfer zu erfordern.
Auf diese Weise kann jeder Stoßdämpfer eines Fahrzeugs unter Verwendung von RDKS-Sensoren diagnostiziert werden. Durch Zugrundelegung von bestehenden Sensoren werden Vorteile in Bezug auf Reduzierung von Kosten und Komplexität erreicht. Der technische Effekt der Verwendung eines Reifendrucksensors, um sowohl den Reifendruck als auch das Schwingungsverhalten des Reifens abzuleiten, liegt darin, dass der Effekt des Reifendrucks auf das Schwingungsverhalten genauer berücksichtigt werden kann. Somit erhöht dies die Genauigkeit der Schätzung des Gesundheitszustands des Stoßdämpfers. Zusätzlich kann der Gesundheitszustand in Erfahrung gebracht werden, ohne dass spezifische Kenntnisse in Bezug auf Stoßdämpfergeometrie und Materialeigenschaften erforderlich sind. Dies vereinfacht die Umsetzung der Diagnose. Durch Inerfahrungbringen der restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers kann der Stoßdämpfer rechtzeitig ausgetauscht werden, was die Leistung und Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs erhöht.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Schutzumfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Zudem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile vermeiden.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugantriebssystems, beinhaltend ein assoziiertes Reifendruckkontrollsystem (RDKS).
2 zeigt ein Ablaufdiagramm auf hoher Ebene eines beispielhaften Verfahrens zum Verwenden von RDKS-Sensoren für eine Gesundheitsüberwachung eines Stoßdämpfers.
3 zeigt eine Reihe von Graphen, die veranschaulichen, wie ein Schwingungsverhalten eines Reifens unter Verwendung einer Messung von einem RDKS-Sensor bestimmt werden kann.
4 zeigt einen prophetischen beispielhaften Zeitverlauf einer Reifendruckerfassungs- und Stoßdämpferdiagnose über einen Fahrzeug-RDKS-Sensor.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende detaillierte Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Ableiten eines Gesundheitszustands eines Stoßdämpfers eines Fahrzeugaufhängungssystems. Die Systeme und Verfahren können auf ein Fahrzeugsystem angewendet werden, das ein Reifendruckkontrollsystem (RDKS) beinhaltet, wie etwa das in 1 dargestellte Hybridfahrzeugsystem. Obwohl ein Hybridfahrzeug dargestellt ist, versteht es sich, dass das Hybridfahrzeugsystem ein beispielhaftes Fahrzeugsystem darstellt und die hierin beschriebenen Systeme und verfahren auf ein beliebiges Fahrzeugsystem, das ein RDKS beinhaltet, angewendet werden können. Eine Fahrzeugsteuerung kann dazu konfiguriert sein, eine Steuerroutine, wie etwa die beispielhafte Routine aus 2 durchzuführen, um einen Sensor des RDKS zu verwenden, um ein Schwingungsverhalten des Reifens, mit dem es gekoppelt ist, zu schätzen und den Gesundheitszustand des jeweiligen Stoßdämpfers entsprechend abzuleiten. 3 zeigt, wie eine Ausgabe des RDKS-Sensors dazu verwendet werden kann, das Schwingungsverhalten des Reifens zu schätzen. Ein beispielhafter Zeitverlauf zum Ableiten des Gesundheitszustands eines Stoßdämpfers basierend auf der Ausgabe des RDKS-Sensors ist in 4 abgebildet.
Es wird nun auf die Figuren Bezug genommen, wobei 1 ein beispielhaftes Fahrzeugsystem 100 veranschaulicht. Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet einen Kraftstoffverbrennungsmotor 110 und einen Elektromotor 120. Als ein nicht einschränkendes Beispiel umfasst der Motor 110 eine Brennkraftmaschine und umfasst der Elektromotor 120 einen elektrischen Motor. Der Elektromotor 120 kann dazu konfiguriert sein, eine andere Energiequelle zu verwenden oder zu verbrauchen als der Motor 110. Zum Beispiel kann der Motor 110 einen Flüssigkraftstoff (z.B. Benzin) verbrauchen, um eine Motorleistung zu erzeugen, während der Elektromotor 120 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Elektromotorleistung zu erzeugen. Demnach kann ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem 100 als Hybridelektrofahrzeug (hybrid electric vehicle - HEV) bezeichnet werden. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass, obwohl 1 ein hybridelektrisches Fahrzeugsystem zeigt, in anderen Beispielen das Fahrzeugsystem 100 möglicherweise kein hybridelektrisches Fahrzeugsystem ist und lediglich von dem Motor 110 angetrieben werden kann.
Das Fahrzeugsystem 100 kann in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen, denen das Fahrzeugantriebssystem ausgesetzt ist, vielfältige unterschiedliche Betriebsmodi verwenden. Einige dieser Modi können ermöglichen, dass der Motor 110 in einem abgeschalteten Zustand (d. h. auf einen deaktivierten Zustand eingestellt) gehalten wird, in dem die Verbrennung von Kraftstoff an dem Motor unterbrochen wird und der Motor im Ruhezustand ist. Zum Beispiel kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug unter ausgewählten Betriebsbedingungen über ein Antriebsrad 130 antreiben, wie durch einen Pfeil 122 angegeben, während der Motor 110 abgeschaltet ist.
Während anderer Betriebsbedingungen kann der Motor 110 auf einen abgeschalteten Zustand festgelegt sein (wie vorstehend beschrieben), während der Elektromotor 120 dazu betrieben werden kann, eine Energiespeichervorrichtung 150 aufzuladen. Zum Beispiel kann der Elektromotor 120 ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 empfangen, wie durch den Pfeil 122 angegeben, und die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln, wie durch einen Pfeil 124 angegeben. Dieser Betrieb kann als Nutzbremsen des Fahrzeugs bezeichnet werden. Somit kann der Elektromotor 120 in einigen Beispielen als Generator fungieren. In anderen Beispielen kann stattdessen jedoch ein Generator 160 ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 empfangen und die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln, wie durch einen Pfeil 162 angegeben. Als ein zusätzliches Beispiel kann der Elektromotor 120 Energie verwenden, die in der Energiespeichervorrichtung 150 gespeichert ist, um den Motor 110 in einem Startbetrieb zu kurbeln, wie durch einen Pfeil 186 angegeben. Die Energiespeichervorrichtung kann eine oder mehrere Batterien beinhalten. Zum Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung eine oder mehrere Traktionsbatterien und/oder eine oder mehrere Starter-, Licht- und Zündungsbatterien (SLI) beinhalten.
Während noch anderer Betriebsbedingungen kann der Motor 110 betrieben werden, indem Kraftstoff verbrannt wird, der aus einem Kraftstoffsystem 140 aufgenommen wird, wie durch einen Pfeil 142 angegeben. Zum Beispiel kann der Motor 110 betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch einen Pfeil 112 angegeben, während der Elektromotor 120 abgeschaltet ist. Während anderer Betriebsbedingungen können sowohl der Motor 110 als auch der Elektromotor 120 jeweils betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch die Pfeile 112 bzw. 122 angegeben. Eine Konfiguration, bei der sowohl der Motor als auch der Elektromotor das Fahrzeug selektiv antreiben können, kann als Fahrzeugantriebssystem vom Paralleltyp bezeichnet werden. Es ist anzumerken, dass in einigen Beispielen der Elektromotor 120 das Fahrzeug über einen ersten Satz von Antriebsrädern antreiben kann und der Motor 110 das Fahrzeug über einen zweiten Satz von Antriebsrädern antreiben kann.
In anderen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 100 als Fahrzeugantriebssystem vom Serientyp konfiguriert sein, wodurch der Motor die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Vielmehr kann der Motor 110 betrieben werden, um den Elektromotor 120 mit Energie zu versorgen, der wiederum das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 antreiben kann, wie durch den Pfeil 122 angegeben. Zum Beispiel kann der Motor 110 während ausgewählter Betriebsbedingungen den Generator 160 antreiben, wie durch einen Pfeil 116 angegeben, der wiederum einem oder mehreren von dem Elektromotor 120, wie durch einen Pfeil 114 angegeben, oder der Energiespeichervorrichtung 150, wie durch den Pfeil 162 angegeben, elektrische Energie zuführen kann. Als ein anderes Beispiel kann der Motor 110 betrieben werden, um den Elektromotor 120 anzutreiben, der wiederum als Generator fungieren kann, um die Motorleistung in elektrische Energie umzuwandeln. Die elektrische Energie kann zum Beispiel zur späteren Verwendung durch den Elektromotor in der Energiespeichervorrichtung 150 gespeichert werden.
Das Kraftstoffsystem 140 kann einen oder mehrere Kraftstoffspeichertanks 144 zum Speichern von Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs beinhalten. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 144 einen oder mehrere Flüssigkraftstoffe speichern, einschließlich unter anderem: Benzin, Diesel und Alkoholkraftstoffe. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff als ein Gemisch aus zwei oder mehr unterschiedlichen Kraftstoffen an Bord des Fahrzeugs gespeichert sein. Beispielsweise kann der Kraftstofftank 144 dazu ausgelegt sein, ein Gemisch aus Benzin und Ethanol (z. B. E10, E85 usw.) oder ein Gemisch aus Benzin und Methanol (z. B. M10, M85 usw.) zu speichern, wodurch diese Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische dem Motor 110 zugeführt werden können, wie durch den Pfeil 142 angegeben. Weitere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische können dem Motor 110 zugeführt werden, wobei sie im Motor verbrannt werden können, um eine Motorleistung zu erzeugen. Die Motorleistung kann dazu verwendet werden, das Fahrzeug anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angegeben, oder um die Energiespeichervorrichtung 150 über den Elektromotor 120 oder den Generator 160 wiederaufzuladen.
In einigen Beispielen kann die Energiespeichervorrichtung 150 dazu konfiguriert sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Verbrauchern (als dem Elektromotor) zugeführt werden kann, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden, wozu Kabinenheizung und -klimatisierung, Motorstart, Scheinwerfer, Audio- und Videosysteme der Kabine usw. gehören. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 eine(n) oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren beinhalten.
Das Steuersystem 190 kann mit einem oder mehreren von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 kommunizieren. Das Steuersystem 190 kann sensorische Rückkopplungsinformationen von einem oder mehreren von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 empfangen. Ferner kann das Steuersystem 190 als Reaktion auf diese sensorische Rückkopplung Steuersignale an einen oder mehrere von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 senden. Das Steuersystem 190 kann ein oder mehrere Steuerungen beinhalten. Jedes aus der einen oder mehreren Steuerungen kann eine Mikroprozessoreinheit, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme (z. B. ausführbare Anweisungen) und Kalibrierungswerte, wie etwa ein nichtflüchtiger Nurlesespeicher (ROM)-Chip, Direktzugriffsspeicher (RAM), Keep-Alive-Speicher (KAM) und einen Datenbus beinhalten. Die in dem Steuersystem 190 beinhalteten Steuerungen können über ein Controller Area Network miteinander kommunizieren.
Das Steuersystem 190 kann eine Angabe einer durch einen Bediener angeforderten Leistung des Fahrzeugantriebssystems von einem Fahrzeugführer 102 empfangen. Zum Beispiel kann das Steuersystem 190 eine sensorische Rückkopplung von dem Pedalpositionssensor 194 empfangen, der mit einem Pedal 192 kommuniziert. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Bremspedal und/oder ein Fahrpedal beziehen. Des Weiteren kann das Steuersystem 190 in einigen Beispielen mit einem Motorfernstartempfänger 195 (oder -sendeempfänger) in Kommunikation stehen, der drahtlose Signale 106 von einem Schlüsselanhänger 104 empfängt, der einen Fernstartknopf 105 aufweist. In anderen Beispielen (nicht gezeigt) kann ein Motorfernstart über ein Mobiltelefon oder ein smartphonebasiertes System eingeleitet werden, bei dem das Telefon eines Benutzers Daten an einen Server sendet und der Server mit dem Fahrzeug kommuniziert, um den Motor zu starten.
Im Fall eines autonomen Fahrzeugs (autonomous vehicle - AV) kann der Fahrzeugbediener 102 vor dem Start oder unterwegs während einer vorgegebenen Fahrt durch eine Steuerung 191 für ein autonomes Fahrzeug, die in dem Steuersystem 190 enthalten ist, ersetzt werden. Die AV-Steuerung 191 kann dem Steuersystem 190 Angaben und/oder eine angeforderte Leistung des Fahrzeugsystems 100 bereitstellen. Das Steuersystem 190 kann dann gemäß den Anforderungen von der AV-Steuerung 191 verschiedene Fahrzeugaktoren betätigen, um das Fahrzeug anzutreiben. Im Fall eines AV kann das Fahrzeugsystem 100 verschiedene Vorrichtungen zum Detektieren von Fahrzeugumgebungen beinhalten, wie etwa Radar-, Laserlicht-, globale Positionierungssystem (GPS)-, Odometrie- und Computer-Vision-Sensoren. Fortschrittliche Steuersysteme können als Teil der AV-Steuerung 191 sensorische Informationen auswerten, um zweckmäßige Navigationswege sowie Hindernisse und relevante Beschilderung (z. B. Geschwindigkeitsbegrenzungen, Verkehrssignale und dergleichen) zu ermitteln. Die AV-Steuerung 191 kann außerdem ausführbare Anweisungen beinhalten, die dazu in der Lage sind, die sensorischen Daten zu analysieren, um zwischen unterschiedlichen Fahrzeugen auf der Straße zu unterscheiden, was beim Planen eines Wegs zu einem gewünschten Ziel helfen kann, sowie ausführbare Anweisungen, um in Kombination mit sensorischer Rückkopplung ein Fahrzeug in einer ausgewiesenen oder detektierten verfügbaren Parklücke zu parken. Beispielsweise kann die AV-Steuerung 191 ausführbare Anweisungen zum Detektieren einer Art von Fahrbahn (z. B. einer Einbahnstraße, einer Autobahn, einer baulich getrennten Schnellstraße und dergleichen) oder einer verfügbaren Parklücke (z. B. einer leeren Lücke mit ausreichend Platz für das Fahrzeug, die nicht auf Grundlage von Tageszeit oder Ladezone verboten ist, und dergleichen) beinhalten. Demnach kann das Fahrzeug 100 in einigen Beispielen unter Verwendung von Eingaben von dem Fahrzeugführer 102 gesteuert werden und in anderen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 100 unter Verwendung ausführbarer Anweisungen, die in der AV-Steuerung 191 enthalten sind, und ohne Eingaben des Fahrzeugführers 102 gesteuert werden, wie etwa wenn der Fahrzeugführer 102 nicht anwesend ist.
Die Energiespeichervorrichtung 150 kann periodisch elektrische Energie aus einer Leistungsquelle 180 aufnehmen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist), wie durch einen Pfeil 184 angegeben. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als Plugin-Hybridfahrzeug (hybrid electric vehicle - HEV) konfiguriert sein, wodurch der Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie aus der Leistungsquelle 180 über ein Übertragungskabel 182 für elektrische Energie zugeführt werden kann. Während eines Wiederaufladebetriebs der Energiespeichervorrichtung 150 anhand der Leistungsquelle 180 kann das elektrische Übertragungskabel 182 die Energiespeichervorrichtung 150 und die Leistungsquelle 180 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 182 zwischen der Leistungsquelle 180 und der Energiespeichervorrichtung 150 getrennt werden. Das Steuersystem 190 kann die in der Energiespeichervorrichtung gespeicherte Menge an elektrischer Energie, die als Ladezustand (state of charge - SOC) bezeichnet werden kann, feststellen und/oder steuern.
In anderen Ausführungsformen kann das elektrische Übertragungskabel 182 weggelassen werden, wobei elektrische Energie drahtlos an der Energiespeichervorrichtung 150 aus der Leistungsquelle 180 aufgenommen werden kann. Zum Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie über eines oder mehrere von elektromagnetischer Induktion, Funkwellen und elektromagnetischer Resonanz aus der Leistungsquelle 180 aufnehmen. Demnach versteht es sich, dass ein beliebiger geeigneter Ansatz zum Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 150 anhand einer Leistungsquelle, die nicht Teil des Fahrzeugs ist, verwendet werden kann. Auf diese Art und Weise kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug antreiben, indem eine andere Energiequelle verwendet wird als der Kraftstoff, der durch den Motor 110 verwendet wird.
Das Kraftstoffsystem 140 kann periodisch Kraftstoff aus einer Kraftstoffquelle aufnehmen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 betankt werden, indem Kraftstoff über eine Kraftstoffabgabevorrichtung 170 aufgenommen wird, wie durch den Pfeil 172 angegeben. In einigen Ausführungsformen kann der Kraftstofftank 144 dazu konfiguriert sein, den Kraftstoff zu speichern, der aus der Kraftstoffabgabevorrichtung 170 aufgenommen worden ist, bis er dem Motor 110 zur Verbrennung zugeführt wird. In einigen Ausführungsformen kann das Steuersystem 190 eine Angabe des Füllstands des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 144 gespeichert ist, über einen Füllstandssensor empfangen. Der Füllstand des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 144 gespeichert ist (z. B. wie durch den Füllstandsensor festgestellt), kann dem Fahrzeugführer zum Beispiel über eine Kraftstoffanzeige oder eine Angabe in einem Fahrzeugarmaturenbrett 196 kommuniziert werden.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann zudem einen Umgebungstemperatur-/-luftfeuchtigkeitssensor 198 und einen Rollstabilitätssteuersensor wie etwa (einen) Querbeschleunigungs- und/oder Längsbeschleunigungs- und/oder Gierratensensor(en) 199 beinhalten. Das Fahrzeugarmaturenbrett 196 kann (eine) Anzeigeleuchte(n) und/oder eine textbasierte Anzeige, auf der dem Bediener Nachrichten angezeigt werden, beinhalten. Das Fahrzeugarmaturenbrett 196 kann zudem verschiedene Eingabeabschnitte zum Empfangen einer Bedienereingabe wie etwa Knöpfe, Touchscreens, Spracheingabe/-erkennung usw. beinhalten. In einem alternativen Beispiel kann das Fahrzeugarmaturenbrett 196 Audionachrichten ohne Display an den Bediener kommunizieren. Weiterhin kann/können der/die Sensor(en) 199 einen Vertikalbeschleunigungsmesser zum Anzeigen der Straßenunebenheit beinhalten. Diese Vorrichtungen können mit dem Regelungssystem 190 verbunden sein. In einem Beispiel kann das Regelungssystem die Motorleistung und/oder die Radbremsen einstellen, um die Fahrzeugstabilität in Reaktion auf den/die Sensor(en) 199 zu erhöhen.
Das Fahrzeugsystem 100 kann ferner ein Reifendruckkontrollsystem (RDKS) beinhalten, das einen RDKS-Sensor 197 beinhaltet, der mit einem Reifen 132 des Rades 130 gekoppelt ist. Der RDKS-Sensor 197 kann einen oder mehrere Sensoren beinhalten und kann direkte Messungen von Reifendruck, Reifentemperatur und Reifenbeschleunigungen, wie etwa Beschleunigungen in drei Richtungen, bereitstellen. Zum Beispiel kann der RDKS-Sensor 197 einen oder mehrere ein- oder zweiachsige Beschleunigungsmesser beinhalten. Als ein Beispiel kann eine Ausgabe des RDKS-Sensors 197 dazu verwendet werden anzugeben, dass der Luftdruck innerhalb des assoziierten Reifens 132 über einem Schwellenwert liegt, wie etwa einem Luftdruckschwellenwert des Reifens ungleich null entsprechend der Nennreifenfüllung, wie durch einen Reifenhersteller festgelegt. Eine zusätzliche Ausgabe des RDKS-Sensors 197 kann dazu verwendet werden, eine Reifentemperatur anzugeben.
In dem abgebildeten Beispiel ist der RDKS-Sensor 197 innerhalb des Reifens 132 als ein reifenbefestigter Sensor (tire-mounted sensor - TMS) gekoppelt. Der Ort der Reifenbefestigung, wie etwa an eine innere Verkleidung des Reifens gekoppelt, bietet erhöhte Kopplung des Sensors mit Straßenkontakteigenschaften. Zum Beispiel ermöglicht es der TMS, eine Grundfläche des Reifens 132 zu charakterisieren, was ferner eine Charakterisierung einer Kontaktfläche zwischen dem Reifen und der Straße ermöglicht. In anderen Beispielen kann der RDKS-Sensor 197 mit einem Ventilschaft des Reifens 132 anstatt mit der inneren Verkleidung des Reifens 132 gekoppelt sein. In noch anderen Beispielen kann der RDKS-Sensor 197 mit einem Metallband oder anderen Befestigungsmitteln direkt an einer Felge des Rads 130 befestigt sein. An jedem Standort kann der RDKS-Sensor 197 als ein direkter RDKS-Sensor konfiguriert sein, da er direkt am Reifen 132, entweder innen oder außen, befestigt ist und direkte Messungen von Druck, Temperatur und Beschleunigung bereitstellt. Ferner kann der RDKS-Sensor 197 ein drahtloser Sensor sein, der mit dem Steuersystem 190 über Funkfrequenztechnologie kommuniziert. In anderen Beispielen können mechanische elektrische und/oder magnetische Verfahren zusätzlich oder alternativ verwendet werden, um mit dem Steuersystem 190 zu kommunizieren. Es versteht sich, dass jedes Rad 130 des Fahrzeugsystems 100 einen separaten RDKS-Sensor 197, der damit gekoppelt ist, beinhalten kann.
Das Fahrzeugsystem 100 beinhaltet ferner ein Aufhängungssystem 174. Das Aufhängungssystem 174 beinhaltet eine Federaufhängungseinheit 176 und eine Stoßdämpfereinheit 178 (hierin auch als ein Stoßdämpfer bezeichnet), die mit jedem Rad 130 gekoppelt ist. Die Stoßdämpfereinheit 178 kann innerhalb oder entlang der Federaufhängungseinheit 176 an jeder Ecke des Fahrzeugs befestigt sein. Die Stoßdämpfereinheit 178 stellt Widerstand gegenüber der Bewegung von Federn innerhalb der Federaufhängungseinheit 176 bereit, wodurch Schwingungen der Teile des Fahrzeugs, die federnd aufgehängt sind (hierin ein Fahrzeugachse) gedämpft werden. Dadurch wandelt die Stoßdämpfereinheit 178 die potentielle/kinetische Energie der Feder in Wärme um und reduziert Belastungen des Fahrzeugs. Zum Beispiel verhindert die Umwandlung von Energie, dass die Karosserie des Fahrzeugs mehr als einmal oder zweimal springt, was eine kontrollierte Fahrt bereitstellt, und ist dabei behilflich, die Räder 130 mit dem Boden in Kontakt zu halten. Ein verschlissener Stoßdämpfer weist eine beeinträchtigte Fähigkeit zum Dämpfen der Schwingungen auf (z. B. ist eine Fähigkeit, durch einen Sprung gespeicherte Energie in den Federn abzuleiten, reduziert), was zu zusätzlichem Springen und einer weniger kontrollierten Fahrt führt. Wie nachfolgend detaillierter beschrieben, kann der RDKS-Sensor 197 unter ausgewählten Bedingungen, wie etwa, wenn der Reifendruck größer als der Schwellenwert ist, auch dazu verwendet werden, einen Gesundheitszustand der Stoßdämpfereinheiten 178 zu diagnostizieren. Insbesondere kann eine Änderung des Schwingungsverhaltens eines Stoßdämpfers, der mit einem gegebenen Reifen gekoppelt ist, aus Beschleunigungen, die durch den RDKS-Sensor 197 gemessen werden, abgeleitet werden. Eine Zunahme des Schwingungsverhaltens wird dann mit einer Abnahme des Gesundheitszustands des Stoßdämpfers korreliert, was dazu verwendet werden kann zu bestimmen, wann der Stoßdämpfer verschlechtert ist (z. B. Diagnose), oder um eine restliche Nutzungsdauer des Stoßdämpfers zu schätzen (z. B. Prognose).
Ferner kann das Aufhängungssystem 174 in einigen Beispielen ein aktives Aufhängungssystem sein. In derartigen Beispielen kann das Aufhängungssystem 174 hydraulische und/oder elektronische Aktoren beinhalten, um eine vertikale Bewegung einer Fahrzeugkarosserie (z. B. Fahrgestell) relativ zu dem Rad 130 aktiv zu steuern. In einigen Beispielen kann die vertikale Bewegung (z. B. Höhe) an jedem Rad 130 des Fahrzeugsystems 100 unabhängig gesteuert werden. Zum Beispiel können die Aktoren des Aufhängungssystems 174 das Fahrgestell an jedem Rad 130 als Reaktion auf ein Steuersignal von dem Steuersystem 190 anheben oder absenken, wie ferner unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Das Steuersystem 190 kann unter Verwendung von geeigneten Kommunikationstechnologien kommunikativ an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen gekoppelt sein. Zum Beispiel kann das Steuersystem 190 über ein drahtloses Netzwerk 131, das WLAN, Bluetooth, eine Art von Mobilfunkdienst, ein drahtloses Datenübertragungsprotokoll und so weiter umfassen kann, an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen gekoppelt sein. Das Steuersystem 190 kann Informationen in Bezug auf Fahrzeugdaten, Fahrzeugdiagnose, Verkehrsbedingungen, Fahrzeugstandortinformationen, Fahrzeugbetriebsabläufe usw. über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V-), Fahrzeug-zu-Infrastruktur-zu-Fahrzeug-(V2I2V-) und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-(V2I- oder V2X-)Technologien senden (und empfangen). Die Informationen, die zwischen Fahrzeugen ausgetauscht werden, können entweder direkt zwischen Fahrzeugen oder über Multi-Hop kommuniziert werden. In einigen Beispielen kann Kommunikation mit längerer Reichweite (z. B. WiMax) anstelle von oder in Verbindung mit V2V oder V2I2V verwendet werden, um den Abdeckungsbereich um einige Meilen zu erweitern. In noch anderen Beispielen kann das Fahrzeugsteuersystem 190 über das drahtlose Netzwerk 131 und das Internet (z. B. die Cloud) kommunikativ an andere Fahrzeuge oder Infrastrukturen gekoppelt sein.
Das Steuersystem 190 empfängt Informationen von der Vielzahl von Sensoren des Fahrzeugsystems (für die hierin verschiedene Beispiele beschrieben sind) und sendet Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren (für die hierin verschiedene Beispiele beschrieben sind). Als ein Beispiel können die Sensoren den Sensor den Pedalpositionssensor 194 und den RDKS-Sensor 197 beinhalten. Andere Sensoren wie etwa Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Stellen in dem Fahrzeugsystem 100 gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel können die Aktoren eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Motoransaugdrossel usw. beinhalten. Das Steuersystem 190 kann eine Steuerung beinhalten, die Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfängt, die Eingangsdaten verarbeitet und die Stellglieder als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten anhand der Anweisung oder des darin programmierten Codes entsprechend eines oder mehrerer Routinen auslöst. Eine beispielhafte Steuerroutine wird hierin unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. In einem Beispiel kann die Steuerung basierend auf der Eingabe von dem RDKS-Sensor 197 eines gegebenen Reifens 132 eine restliche Nutzungsdauer eines Stoßdämpfers 178, der mit dem gegebenen Reifen gekoppelt ist, ableiten. Die Steuerung kann dann einem Bediener, wie etwa über ein Armaturenbrett 196, anzeigen, dass der Stoßdämpfer ausgetauscht werden muss.
Nun ist unter Bezugnahme auf 2 ein beispielhaftes Verfahren 200 für eine Gesundheitsüberwachung von jedem von einem Fahrzeugreifen und einem assoziierten Stoßdämpfer (z. B. Stoßdämpfereinheit 178 aus 1) basierend auf Messungen von einem RDKS-Sensor, der mit dem Fahrzeugreifen gekoppelt ist (z. B. RDKS-Sensor 197 aus 1), beschrieben. Das Verfahren ermöglicht es einem allgemeinen Sensor, sowohl für Diagnose als auch Stoßdämpferprognose (z. B. eine restliche Nutzungsdauer des Stoßdämpfers) eingesetzt zu werden. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 200 und der übrigen der hier eingeschlossenen Verfahren können durch eine Steuerung (z. B. eine Steuerung, die in dem Steuersystem 190 aus 1 beinhaltet ist) auf Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems empfangenen Signalen ausgeführt werden, wie zum Beispiel den Sensoren, die vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben worden sind. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen. Ferner kann die Steuerung das Verfahren 200 für jedes Fahrzeugrad und jeden assoziierten Stoßdämpfer basierend auf der Ausgabe von dem entsprechenden RDKS-Sensor durchführen.
Das Verfahren 200 beginnt bei 202 und beinhaltet ein Schätzen und/oder Messen der Fahrzeugbetriebsbedingungen. Zu diesen gehören beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, der vom Fahrer vorgegebene Drehmomentbedarf, der vom Fahrer vorgegebene Bremsbedarf, Umgebungsbedingungen (z. B. Umgebungstemperatur, Druck und Feuchtigkeit) und ein Ladezustand (SOC) einer Systembatterie. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen können auch Motorbetriebsbedingungen einschließen, wie etwa Motordrehzahl, Verteilerluftstrom und -luftdruck, Abgasrückführungsstrom, Ladedruck usw.
Bei 204 beinhaltet das Verfahren ein Messen eines Reifendrucks über den RDKS-Sensor. Zum Beispiel, wie nachfolgend ausgearbeitet, können RDKS-Sensoren innerhalb von jedem Fahrzeugreifen gekoppelt sein und können dazu verwendet werden, eine Angabe des Reifendrucks in den entsprechenden Reifen an einen Fahrzeugführer bereitzustellen, sodass der Fahrzeugführer alarmiert sein kann, wenn der Druck in einem oder mehreren Reifen zu niedrig wird. Als ein weiteres Beispiel kann die Steuerung den Reifendruck beim Überwachen der Gesundheit des Stoßdämpfers berücksichtigen, wie ebenfalls nachfolgend ausgearbeitet.
Bei 206 beinhaltet das Verfahren ein Bestimmen, ob der gemessene Reifendruck kleiner als ein Schwellenwert ungleich null ist. In einem Beispiel beruht der Schwellenwert auf einer Druckeinstellung des gegebenen Reifens. Die Druckeinstellung kann durch einen Reifenhersteller basierend auf der Größe des Reifens sowie dessen beabsichtigter Verwendung (die mit der Art des Fahrzeugs, auf dem er befestigt ist, variieren kann) eingestellt werden. Reifendrücke bei oder über dem Schwellenwert entsprechen Reifenfülldrücken, die optimale Reifen- und Fahrzeugleistung ermöglichen, darunter erhöhte Fahrzeugkontrolle, reduzierter Reifenverschleiß und erhöhte Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs. Reifendruck unter dem Schwellenwert entspricht Reifenfülldrücken, die in suboptimaler Reifen- und Fahrzeugleistung resultieren, darunter verringerte Fahrzeugkontrolle, erhöhter Reifenverschleiß und verringerte Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs. Ferner dient das Vergleichen des Reifendrucks mit dem Schwellenwert als Eintrittsbedingung zum Überwachen der Gesundheit des assoziierten Stoßdämpfers, da zu gering befüllte Reifen Daten widerlegen können, die während der Überwachung gesammelt werden.
Wenn der gemessene Reifendruck unter dem Schwellenwert liegt, geht das Verfahren 200 zu 208 über und beinhaltet ein Angeben eines Zustands mit einem niedrigen Reifendruck. Zum Beispiel kann eine Angabe an eine Anzeigevorrichtung in dem Fahrzeug (z. B. das Armaturenbrett 196) gesendet werden, um den Fahrzeugführer dahingehend zu alarmieren, dass der Druck des Reifens niedrig ist, und den Fahrzeugführer aufzufordern, den entsprechenden Reifen aufzufüllen. Der assoziierte Stoßdämpfer kann für Diagnose und Prognose nicht bewertet werden. Im Anschluss an 208 endet das Verfahren 200.
Wenn der gemessene Reifendruck nicht unter dem Schwellenwert liegt (z. B. der gemessene Reifendruck ist größer als oder gleich dem Schwellenwert), geht das Verfahren 200 zu 210 über und beinhaltet ein Bestimmen, ob die Eintrittsbedingungen für die Gesundheitsüberwachung des Stoßdämpfers erfüllt sind. Zum Beispiel können die Eintrittsbedingungen für die Diagnosebedingungen des Stoßdämpfers erfüllt sein, wenn das Raddrehmoment (z. B. von Rad 130) höher als ein Schwellenwert ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als ein Geschwindigkeitsschwellenwert ist und das Fahrzeug in einer geraden Linie fährt. Zum Beispiel kann das Fahren in einer geraden Linie einen Beitrag der Straße, auf der das Fahrzeug gefahren wird, zum Springen des Fahrzeugs minimieren, um so eine Dämpfungsfähigkeit des Stoßdämpfers genauer zu bestimmen. Bei Fahrzeuggeschwindigkeiten über dem Geschwindigkeitsschwellenwert können die Reifen ausreichend warm sein (z. B. in einem Steady-State-Zustand), sodass der Reifenzustand während der Gesundheitsüberwachung des Stoßdämpfers nicht fluktuieren kann. In einem Beispiel können die Eintrittsbedingungen nicht erfüllt sein, wenn das Fahrzeug stationär ist, sich verlangsamt (wie etwa für ein Parkmanöver) oder sich in einem Wendemanöver befindet. Wenn die Stoßdämpferdiagnosebedingungen nicht erfüllt sind, geht das Verfahren 200 zu 212 über und beinhaltet ein Fortsetzen des Überwachens der Eintrittsbedingungen für die Gesundheitsüberwachung des Stoßdämpfers. Zum Beispiel kann die Steuerung darauf warten, dass die Eintrittsbedingungen erfüllt sind, um die Gesundheitsüberwachung des Stoßdämpfers durchzuführen. Auf diese Weise kann die Gesundheitsüberwachung des Stoßdämpfers so häufig wie möglich ohne falsch-positive Ergebnisse durchgeführt werden. In dem vorliegenden Fall ist das Isolieren des Effekts des Abrollgeräuschs insbesondere zum Erhöhen einer Genauigkeit der Überwachung vorteilhaft.
Wenn die Eintrittsbedingungen erfüllt sind, geht das Verfahren 200 zu 214 über und beinhaltet ein Messen des Reifendrucks und der Reifeninnenbeschleunigungen über den RDKS-Sensor über eine Zeitdauer. Zum Beispiel kann der Reifendruck erneut gemessen werden, um zu bestätigen, dass der Reifendruck bei oder über dem Schwellenwert bleibt, um die Aktivierung von einem oder mehreren Beschleunigungsmessern des RDKS-Sensors auszulösen. Vor 214 können in einigen Beispielen der eine oder die mehreren Beschleunigungsmesser abgeschaltet bleiben, um Batterieleistung des RDKS-Sensors zu sparen, insbesondere aufgrund einer hohen Abtastfrequenz der Beschleunigungsmessungen. Die Zeitdauer entspricht einem vorkalibrierten Zeitintervall ungleich null, über das der Reifendruck und die Reifeninnenbeschleunigungen bei der hohen Abtastfrequenz (z. B. 2 GHz) aufgezeichnet werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Zeitdauer in einem Bereich von 1 bis 3 Sekunden liegen.
Bei 216 beinhaltet das Verfahren 200 ein Schätzen des Schwingungsverhaltens des Reifens (γ) basierend auf einem oder mehreren oder beiden von dem Reifendruck und den Reifeninnenbeschleunigungen, die über die Zeitdauer gemessen werden. Insbesondere können die Reifeninnenbeschleunigungen (z. B. Kontaktbeschleunigung), die über die Zeitdauer erlangt werden, in eine Frequenzdomäne umgewandelt werden, und der über die Zeitdauer gemessene Reifendruck kann dazu verwendet werden, einen Frequenzbereich von Interesse einzustellen. In einem Beispiel kann die Steuerung nahezu Echtzeitdatenverarbeitung einsetzen, sodass die Verarbeitung der Reifendruck- und Reifeninnenbeschleunigungsdaten beginnt, bevor die Zeitdauer abgelaufen ist und die Datenerfassung abgeschlossen ist.
Unter kurzer Bezugnahme auf 3 ist eine Reihe von Graphen gezeigt, die veranschaulichen, wie γ von einem oder mehreren oder beiden von dem Reifendruck und Reifeninnenbeschleunigungen, die durch den RDKS-Sensor über die Zeitdauer gemessen werden, abgeleitet werden können. Ein erster Graph 300 zeigt ein Kontaktbeschleunigungssignal, das im Zeitverlauf aufgezeichnet wurde (Plot 302). Die horizontale Achse des ersten Graphen 300 stellt die Zeit dar, wobei die Zeit entlang der horizontalen Achse von links nach rechts zunimmt, und die vertikale Achse stellt die Kontaktbeschleunigung mit einem Wert der Kontaktbeschleunigung dar, der entlang der vertikalen Achse von unten nach oben zunimmt. Ein zweiter Graph 310 zeigt eine Frequenzumwandlung des Kontaktbeschleunigungssignals. Die horizontale Achse des zweiten Graphen 310 stellt die Frequenz dar, wobei die Frequenz entlang der horizontalen Achse von links nach rechts zunimmt, und die vertikale Achse stellt die Größe dar, wobei die Größe entlang der vertikalen Achse von unten nach oben zunimmt. Ein dritter Graph 320 zeigt γ-Werte im Zeitverlauf für einen Nennstoßdämpfer (Plot 322) und einen verschlechterten Stoßdämpfer (gestrichelter Plot 324). Die horizontale Achse des dritten Graphen 320 stellt die Zeit dar, wobei die Zeit entlang der horizontalen Achse von links nach rechts zunimmt, und die vertikale Achse stellt γ dar, wobei die γ-Werte entlang der vertikalen Achse von unten nach oben zunehmen.
Wie in dem ersten Graphen 300 gezeigt, wird das Kontaktbeschleunigungssignal (Plot 302) von dem einen oder den mehreren Beschleunigungsmessern des RDKS-Sensors über die Zeitdauer (Δt) aufgezeichnet. Das Kontaktbeschleunigungssignal umfasst eine Summe einer Vielzahl von sinusförmigen Schwingungen mit unterschiedlichen Frequenzen, Amplituden und Phasen. Um das Kontaktbeschleunigungssignal (Plot 302) in seine Frequenzkomponenten aufzuteilen, kann das über die Zeitdauer erlangte Kontaktbeschleunigungssignal in eine Vielzahl von kleineren Zeitfenstern (t_w) aufgeteilt werden, und das während jedes Zeitfensters erlangte Signal in die Frequenzdomäne umgewandelt werden. Das Zeitfenster ist ein Bruchteil der Zeitdauer und bewegt sich auf eine überlappende oder eine nicht überlappende Weise entlang der Zeitachse, sodass das über die gesamte Zeitdauer erlangte Kontaktbeschleunigungssignal dargestellt wird. Ein erstes Zeitfenster (t_w1) und ein zweites Zeitfenster (t_w2) sind in dem Beispiel des ersten Graphen 300 gezeigt und es versteht sich, dass zusätzliche Zeitfenster über die Zeitdauer verteilt sind, auch wenn diese nicht ausdrücklich veranschaulicht sind. Das innerhalb jedes Zeitfensters erlangte Kontaktbeschleunigungssignal kann zum Beispiel über eine schnelle Fourier-Umwandlung in die Frequenzdomäne umgewandelt werden.
Das frequenzgewandelte Kontaktbeschleunigungssignal ist in Graph 310 gezeigt, wobei Plot 312 das frequenzgewandelte Kontaktbeschleunigungssignal aus dem ersten Zeitfenster zeigt und der gestrichelte Plot 314 das frequenzgewandelte Kontaktbeschleunigungssignal aus dem zweiten Zeitfenster zeigt. Die Steuerung kann einen zu analysierenden Frequenzbereich (f_r) bestimmen, um γ zu bestimmen. Der Frequenzbereich kann einer Resonanzfrequenz einer ungefederten Masse eines Fahrzeugs entsprechen. Als ein Beispiel kann der Frequenzbereich relativ hohe Frequenzen beinhalten. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Frequenzbereich 2 bis 3 GHz betragen. In einigen Beispielen kann die Steuerung ferner den Frequenzbereich basierend auf einem Mittelwert des über die Zeitdauer gemessenen Reifendrucks und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit über die Zeitdauer einstellen. Als ein Beispiel, wenn der über die Zeitdauer gemessene Reifendruck höher ist, kann der Frequenzbereich auf höhere Frequenzen wechseln und/oder erweitert werden, um mehr Frequenzen zu beinhalten. Als ein weiteres Beispiel, wenn der über die Zeitdauer gemessene Reifendruck niedriger ist, kann der Frequenzbereich auf niedrigere Frequenzen wechseln und/oder eingeengt werden, um weniger Frequenzen zu beinhalten. Als ein weiteres Beispiel, wenn die über die Zeitdauer gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist, kann der Frequenzbereich auf höhere Frequenzen wechseln, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist kann der Frequenzbereich auf niedrigere Frequenzen wechseln. Es versteht sich, dass der Reifendruck in beiden Beispielen größer als oder gleich dem Schwellenwert ist (z. B. wie bei 206 von Verfahren 200 bestimmt).
Ein Wert von γ kann für jedes der frequenzgewandelten Signale (z. B. das frequenzgewandelte Signal von jedem Zeitfenster) als eine mittlere Größe der Frequenz innerhalb des Frequenzbereichs bestimmt werden. Der zweite Graph 310 zeigt einen ersten γ-Wert γ_w1 (geschlossener Kreis) für das frequenzgewandelte Kontaktbeschleunigungssignal aus dem ersten Zeitfenster (Plot 312) und einen zweiten γ-Wert γ_w2 (offener Kreis) für das frequenzgewandelte Kontaktbeschleunigungssignal aus dem zweiten Zeitfenster (gestrichelter Plot 314). Jeder der γ-Werte kann im Zeitverlauf dargestellt werden, wie in dem dritten Graphen 320 gezeigt. In einigen Beispielen können die für jedes Zeitfenster bestimmten γ-Werte als Datenpunkte zum Erstellen einer kontinuierlichen Kurve dienen, wie in Plot 322 gezeigt. Ferner kann in einigen Beispielen der Plot der γ-Werte im Zeitverlauf beim Maschinenlernen dazu verwendet werden, Muster von γ, die einen Nennstoßdämpfer kennzeichnen (Plot 322), sowie Muster von γ, die einen verschlechterten Stoßdämpfer kennzeichnen (gestrichelter Plot 324), zu bestimmen, wie nachfolgend weiter beschrieben. Ferner kann eine Änderung in dem γ-Muster im Zeitverlauf zur Stoßdämpferprognose verwendet werden, wie etwa um eine restliche Nutzungsdauer des Stoßdämpfers abzuleiten (z. B. bevor der Stoßdämpfer verschlechtert ist). Die Steuerung kann den Plot von γ im Zeitverlauf in nichtflüchtigem Speicher speichern, auf den zu einem späteren Zeitpunkt als ein Teil eines γ-Verlaufs des Fahrzeugs zugegriffen werden kann. Es ist zu beachten, dass in dem dritten Graphen 320 die starke Absenkung sowohl in Plot 322 als auch im gestrichelten Plot 324 dem entspricht, dass sich der RDKS-Sensor in der Kontaktfläche zwischen dem Reifen und der Straße befindet, was einmal pro Reifenumdrehung auftritt. In einigen Beispielen kann die Steuerung diesen Abschnitt des γ-Plots beim Bestimmen des Gesundheitszustands des assoziierten Stoßdämpfers ausschließen.
Zurück bei 2 beinhaltet das Verfahren 200 bei 218 ein Vergleichen des geschätzten Schwingungsverhaltens des Reifens mit einem geschätzten Schwingungsverhaltensverlauf (γ-Verlauf). Das Vergleichen des geschätzten Schwingungsverhaltens, das über die Zeitdauer erlangt wurde, mit dem γ-Verlauf kann ein Bewerten eines fahrzeugspezifischen γ-Verlaufs beinhalten, der in einem Speicher der Steuerung gespeichert ist, wie bei 220 angegeben. In einigen Beispielen kann der fahrzeugspezifische γ-Verlauf die γ-Muster beinhalten, die für jeden Reifen (und somit jeden Stoßdämpfer) des Fahrzeugs erlangt wurden. In anderen Beispielen kann der fahrzeugspezifische γ-Verlauf die γ-Muster beinhalten, die für den Reifen entsprechend dem spezifischen Stoßdämpfer, der bewertet wird, erlangt wurden. In noch anderen Beispielen kann der fahrzeugspezifische γ-Verlauf die γ-Muster beinhalten, die für eine Untergruppe der Fahrzeugreifen erlangt wurden, wobei die Untergruppe basierend auf dem Standort des Stoßdämpfers, der bewertet wird, bestimmt wird. Zum Beispiel, wenn ein Stoßdämpfer entsprechend einem hinteren Reifen bewertet wird, können für hintere Reifen (und nicht für vordere Reifen) erlangte γ-Muster verwendet werden, da das Schwingungsverhalten basierend auf dem Standort des Reifens variieren kann.
Das Vergleichen des geschätzten Schwingungsverhaltens mit dem γ-Verlauf kann zusätzlich oder alternativ ein Zugreifen auf einen standortspezifischen γ-Verlauf über ein Fahrzeugnetzwerk, wie etwa ein V2V- oder ein V2X-Netzwerk, beinhalten. Der standortspezifische γ-Verlauf kann γ-Muster beinhalten, die durch eine Vielzahl von Fahrzeugen aufgezeichnet werden, während diese an dem aktuellen Fahrzeugstandort fahren. Zum Beispiel können die γ-Plots für jedes aus der Vielzahl von Fahrzeugen geogetaggt und in ein Drahtlosnetzwerk (z. B. Drahtlosnetzwerk 131 aus 1) hochgeladen werden, um dann durch die Steuerung heruntergeladen werden zu können, um einen Vergleich mit dem aktuellen geschätzten Schwingungsverhalten durchzuführen. Insbesondere kann es der standortspezifische γ-Verlauf der Steuerung ermöglichen, standortspezifische Rauschfaktoren zu isolieren, wie etwa Schwingungen aufgrund eines Zustands der Straße, wenn sie separat oder in Kombination mit dem fahrzeugspezifischen γ-Verlauf verwendet werden.
Bei 224 beinhaltet das Verfahren 200 ein Bestimmen, ob γ größer als ein γ-Schwellenwert ist. Der γ-Schwellenwert bezieht sich auf einen kalibrierbaren Schwellenwert ungleich null. Als ein Beispiel kann der γ-Schwellenwert basierend auf dem γ-Verlauf bestimmt werden. Zum Beispiel kann die Steuerung γ-Werte aus dem γ-Verlauf in einen Algorithmus eingeben und den entsprechenden γ-Schwellenwert ausgeben. Als ein weiteres Beispiel kann der γ-Schwellenwert ein in einem Speicher der Steuerung gespeicherter vorbestimmter Wert sein, der basierend auf dem γ-Verlauf weiter kalibriert wird. Werte größer als der γ-Schwellenwert bezeichnen Zunahmen des Schwingungsverhaltens der durch den RDKS-Sensor gemessenen Kontaktbeschleunigung, was Radvibrationen und -springen aufgrund eines verschlissenen Stoßdämpfers anzeigt. Werte kleiner als oder gleich dem γ-Schwellenwert bezeichnen nominale Vibrations-/Sprungdämpfung durch den Stoßdämpfer. Zusätzlich oder alternativ kann das γ-Muster (z. B. der Plot von γ im Zeitverlauf) analysiert werden, um Ausreißer zu erkennen, wie etwa durch Bestimmen, ob das γ-Muster mit dem γ-Verlauf übereinstimmt (z. B. über Musterabgleich). Als ein Beispiel können häufige Schwankungen von γ einen verschlissenen Stoßdämpfer anzeigen, wie in dem gestrichelten Plot 324 aus 3 gezeigt, wohingegen γ bei einem Nennstoßdämpfer im Zeitverlauf relativ stabil bleiben oder sich schrittweise ändern kann, wie in Plot 322 aus 3 gezeigt.
Wenn γ größer als der γ-Schwellenwert ist (oder wenn das γ-Muster nicht mit dem γ-Verlauf übereinstimmt), geht das Verfahren 200 zu 226 über und beinhaltet ein Angeben von Stoßdämpferverschlechterung. Das Angeben von Stoßdämpferverschlechterung kann ein Speichern eines entsprechenden Diagnosefehlercodes (DTC) in dem Speicher der Steuerung beinhalten. Der DTC kann beibehalten werden, bis der entsprechende Stoßdämpfer ausgetauscht wird. Das Angeben von Stoßdämpferverschlechterung kann ferner ein Alarmieren des Fahrzeugführers in Bezug auf die Verschlechterung über die Anzeigevorrichtung beinhalten, sodass der Fahrzeugführer aufgefordert werden kann, das Fahrzeug zu warten.
Bei 228 beinhaltet das Verfahren 200 ein Einstellen von einem oder mehreren Betriebsparametern, um reduzierte Stoßdämpferdämpfung zu kompensieren. Als ein Beispiel, wenn das Fahrzeug ein aktives Aufhängungssystem beinhaltet, kann eine Höhe der Aufhängung erhöht werden. Zum Beispiel kann die Steuerung ein Steuersignal an jeden Aktor des aktiven Aufhängungssystems (z. B. das Aufhängungssystem 174 aus 1) senden, um ein Fahrgestell des Fahrzeugs als Reaktion auf die Angabe von Stoßdämpferverschlechterung vertikal anzuheben. Als ein weiteres Beispiel können Motordrehmoment und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit beschränkt sein, wie etwa unter entsprechenden Schwellenwerten gehalten werden, um Sprünge und Vibrationen, die durch den Fahrzeugführer und beliebige andere Insassen wahrgenommen werden, zu reduzieren, während das Fahrverhalten des Fahrzeugs beibehalten wird. In weiteren Beispielen, wie etwa, wenn das Fahrzeug ein autonomes Fahrzeug ist, kann die Steuerung auch autonome Funktionen des Fahrzeugs beschränken oder einschränken, wie etwa durch Beschränken einer Menge von Fahrzeit und/oder einer Fahrstrecke. Im Anschluss an 228 endet das Verfahren 200.
Zurück bei 224, wenn γ nicht größer als der γ-Schwellenwert ist (oder wenn das γ-Muster mit dem γ-Verlauf übereinstimmt), geht das Verfahren 200 zu 230 über und beinhaltet ein Ableiten des Gesundheitszustands des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten, dem γ-Verlauf und der Fahrstatistik des Fahrzeugs. Wenn Stoßdämpferverschlechterung nicht angegeben ist (z. B. der Stoßdämpfer arbeitet bestimmungsgemäß), kann die Steuerung eine restliche Nutzungsdauer (in Zeit oder Strecke zum Fahren) des Stoßdämpfers schätzen, bevor ein Auftreten von Verschlechterung erwartet wird, indem das aktuelle geschätzte Schwingungsverhalten, der γ-Verlauf und die Fahrstatistik des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Als ein Beispiel kann der Gesundheitszustand des Stoßdämpfers durch Vergleichen des aktuellen Schwingungsverhaltens mit dem fahrzeugspezifischen Schwingungsverhaltensverlauf geschätzt werden, um zu bewerten, wie sich die Dämpfungsfähigkeit des Stoßdämpfers über die Nutzungsdauer des Stoßdämpfers geändert hat. Die Steuerung kann ferner auf Fahrstatistiken verweisen, um eine Anzahl von Betriebsstunden, über die der Stoßdämpfer verwendet wurde, eine mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit, eine mittlere Fahrzeuglast usw. zu bestimmen. Die Steuerung kann diese Wert verwenden, um einen Schätzwert für das Nutzungsdauerende (end of life - EOL) zu bestimmen, der durch den Fahrzeugführer einfach verstanden werden kann, wie etwa die restliche Zeit des Fahrzeugbetriebs oder die restliche Fahrstrecke, bevor Stoßdämpferverschlechterung erwartet wird (z. B. wenn der Stoßdämpfer zu verschlissen ist, um Springen des Fahrzeugs zu dämpfen). Die restliche Zeit oder Strecke kann dann an den Fahrzeugführer bereitgestellt werden, wie etwa über das Armaturenbrett.
In einem Beispiel kann die Steuerung einen Algorithmus verwenden, um den Gesundheitszustand in einen Schätzwert von restlicher Zeit/Strecke, bevor Stoßdämpferverschlechterung auftritt, umzuwandeln. Zum Beispiel kann die Steuerung den abgeleiteten Gesundheitszustand in einen Schätzwert von restlicher Zeit oder Zeitdauer zur Anzeige an den Fahrzeugbediener basierend auf der Fahrstatistik und dem vorhergesagten zukünftigen Fahren umwandeln. Es kann zum Beispiel angezeigt werden, dass „der linke Stoßdämpfer in 120 Meilen ausgetauscht werden muss“. Eine derartige Nachricht kann dem Fahrzeugführer einen verständlicheren Schätzwert dazu bereitstellen, wann das Fahrzeug für einen Stoßdämpferwechsel gewartet werden muss. Außerdem kann die anzeigte Schätzung den Fahrzeugbediener dazu auffordern, sein Fahrmuster anzupassen, wie etwa weniger aggressiv zu fahren.
Bei 232 beinhaltet das Verfahren 200 ein Einstellen von einem oder mehreren Betriebsparametern basierend auf dem abgeleiteten Gesundheitszustand des Stoßdämpfers. Als ein Beispiel kann als Reaktion darauf, dass die restliche Nutzungsdauer kleiner als ein Schwellenwert ist, eine Warnung für den Fahrzeugführer angezeigt werden, die über das Erfordernis, den Stoßdämpfer auszutauschen, und die verschlechterte Leistung, die das Fahrgestell und das Fahrgefühl beeinträchtigt, wenn der Stoßdämpfer nicht vor dem Erreichen des EOL ausgetauscht wird, informiert. In weiteren Beispielen, wie etwa, wenn das Fahrzeug ein autonomes Fahrzeug ist, kann die Steuerung auch autonome Funktionen des Fahrzeugs basierend auf dem vorhergesagten EOL des Stoßdämpfers beschränken oder einschränken. Zum Beispiel kann eine Beschränkung des autonomen Betriebs wirksam werden, wenn das vorhergesagte EOL des Stoßdämpfers innerhalb einer vordefinierten Zeitmenge liegt, sodass das Fahrzeug nicht in Betrieb ist, wenn das vorhergesagte EOL des Stoßdämpfers auftritt.
Auf diese Weise kann die Ausgabe eines RDKS-Sensors dazu verwendet werden, einen Druckzustand des Reifens (z. B. ob der Reifen in einem Niedrigdruckzustand ist) sowie einen Zustand eines mit dem Reifen gekoppelten Stoßdämpfers zu erfassen. Der erfasste Zustand kann einen abgeleiteten Gesundheitszustand beinhalten, der dazu verwendet werden kann, zu bestimmen, wann sich der Stoßdämpfer erwartungsgemäß verschlechtert. Ferner kann die Verschlechterung des Stoßdämpfers basierend auf der Ausgabe des RDKS-Sensors erfasst werden. Durch Verwendung von Drücken und Kontaktbeschleunigungen, die durch den RDKS-Sensor gemessen werden, um Änderungen des Schwingungsverhaltens des Reifens für Stoßdämpferprognose und -diagnose zu bestimmen, kann der Stoßdämpfer ohne spezifische Kenntnisse in Bezug auf Stoßdämpfergeometrien oder Materialeigenschaften bewertet werden, was eine einfache Umsetzung und Kalibrierung der Bewertung ermöglicht. Ferner können durch Vergleichen der Änderungen des Schwingungsverhaltens des Reifens mit vorherigen Schwingungsverhalten (z. B. durch Maschinenlernalgorithmen) sowie standortspezifischen Schwingungsverhalten Rauschfaktoren, wie etwa aufgrund rauer Straßen, isoliert werden, was eine Genauigkeit der Prognose und Diagnose erhöht.
Nun ist unter Bezugnahme auf 4 ein beispielhafter Zeitverlauf 400 zur Verwendung eines RDKS-Sensors zum Messen von Reifendruck und zum Ableiten des Gesundheitszustands eines Stoßdämpfers, der mit dem gleichen Reifen gekoppelt ist, gezeigt, wie etwa gemäß dem beispielhaften Verfahren aus 2. Das Verfahren ermöglicht es nicht nur dem Reifen und dem Stoßdämpfer, unter Verwendung des gleichen Sensors diagnostiziert zu werden, sondern ermöglicht es auch, die Stoßdämpfergesundheit in Anbetracht eines Verlaufs der Stoßdämpfergesundheit für eine erhöhte Genauigkeit zu bewerten. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist in Plot 402 gezeigt, der Reifendruck ist in Plot 404 gezeigt, ein Schwingungsverhalten des Reifens (γ) ist in Plot 406 gezeigt, eine Angabe von Stoßdämpferverschlechterung ist in Plot 410 gezeigt und der abgeleitete Gesundheitszustand des Stoßdämpfers ist in Plot 414 gezeigt. Für alle Vorstehenden gibt die horizontale Achse die Zeit wieder, wobei die Zeit entlang der horizontalen Achse von links nach rechts zunimmt. Die vertikale Achse stellt jeden beschrifteten Parameter dar. Für die Plots 402, 404 und 406 erhöht sich ein Wert des gekennzeichneten Parameters entlang der vertikalen Achse von unten nach oben. Für den Plot 410 gibt die vertikale Achse an, ob Stoßdämpferverschlechterung angegeben ist („ja“ oder „nein“). Für Plot 414 zeigt die vertikale Achse den abgeleiteten Gesundheitszustand des Stoßdämpfers im Bereich von „neu“ (z. B. Angeben eines neu eingebauten Stoßdämpfers) und „EOL“ (z. B. das Ende der Nutzungsdauer des Stoßdämpfers).
Vor dem Zeitpunkt t1 wird der Reifendruck (Plot 404) über den RDKS-Sensor (z. B. RDKS-Sensor 197 aus 1) geschätzt. Obwohl eine kontinuierliche Kurve gezeigt ist, ist zu beachten, dass einzelne Reifendruckmessungen in einem gewünschten Intervall vorgenommen werden können. Der Reifendruck (Plot 404) ist größer als ein Reifendruckschwellenwert (gestrichelte Linie 405), was anzeigt, dass ein Niedrigreifendruckzustand nicht vorhanden ist. Somit kann die Gesundheit des entsprechenden Stoßdämpfers als Reaktion darauf bewertet werden, dass Eintrittsbedingungen erfüllt sind. Vor dem Zeitpunkt t1 wird das Fahrzeug jedoch bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben (Plot 402), die kleiner als ein Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert ist (gestrichelte Linie 403). Daher wird die Stoßdämpfergesundheitsüberwachung nicht durchgeführt.
Bei Zeitpunkt t1 übersteigt die Fahrzeuggeschwindigkeit (Plot 402) den Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert (gestrichelte Linie 403) und der Reifendruck (Plot 404) bleibt über dem Reifendruckschwellenwert (gestrichelte Linie 405). Als Reaktion darauf wird ein Beschleunigungsmesser des RDKS-Sensors angeschaltet und gibt die Reifeninnenbeschleunigungsmesswerte für eine Zeitdauer Δt, die bis Zeitpunkt t2 andauert, aus. Die Reifeninnenbeschleunigungsmesswerte werden zusammen mit dem Reifendruck (Plot 404) dazu verwendet, γ für eine Vielzahl von Zeitfenstern innerhalb der Zeitdauer zu bestimmen, wie unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Der für jedes aus der Vielzahl von Zeitfenstern bestimmte γ-Wert erzeugt den Plot 406. Obwohl das Beispiel des Zeitverlaufs 400 γ in Echtzeit darstellt, ist zu beachten, dass in anderen Beispielen eine zeitliche Verzögerung vorhanden sein kann. In dem Beispiel aus Plot 406 bleibt γ unter einem γ-Schwellenwert (gestrichelte Linie 407), was angibt, dass der Stoßdämpfer in der Lage ist, Schwingungen in den Reifeninnenbeschleunigungen nominell zu dämpfen. Somit wird keine Stoßdämpferverschlechterung angegeben (Plot 410). Ferner kann der abgeleitete Gesundheitszustand basierend auf γ, einem γ-Verlauf und der Fahrstatistik des Fahrzeugs aktualisiert werden. In dem in Zeitverlauf 400 gezeigten Beispiel ist der abgeleitete Gesundheitszustand (Plot 414) bei Zeitpunkt t2 verringert, wie etwa aufgrund von Änderungen von γ im Vergleich zum γ-Verlauf und einer Menge von Zeit, die das Fahrzeug seit der letzten Bewertung der Gesundheit des Stoßdämpfers gefahren wurde. Eine Verringerung des abgeleiteten Gesundheitszustands kann eine Menge von Zeit (oder Fahrstrecke) beinhalten, die sich verringert, bevor das Ende der Nutzungsdauer des Stoßdämpfers erwartet wird.
Wenn zum Vergleich stattdessen γ den γ-Schwellenwert überstiegen hat, wie in dem gestrichelten Segment 406b gezeigt, würde die Stoßdämpferverschlechterung bei Zeitpunkt t2 (gestricheltes Segment 410b) angezeigt werden. Ferner würde der abgeleitete Gesundheitszustand das ende der Nutzungsdauer des Stoßdämpfers angeben, wie in dem gestrichelten Segment 414b gezeigt. Somit kann einem Fahrzeugführer mitgeteilt werden, das Fahrzeug zu warten, sodass der Stoßdämpfer ausgetauscht werden kann.
Auf diese Weise wird ein zuverlässigerer Ansatz zum Bewerten einer restlichen Nutzungsdauer eines Stoßdämpfers bereitgestellt. Durch Nutzen eines bestehenden Sensors eines RDKS-Systems zum Schätzen von Reifendruck und Ableiten des Gesundheitszustands des Stoßdämpfers kann der gleiche Sensor für beide Funktionen gleichzeitig eingesetzt werden. Durch Verwenden eines RDKS-Sensors, der innerhalb eines Fahrzeugreifens gekoppelt ist, können Straßenkontakteigenschaften genauer mit der Bewertung der Stoßdämpfergesundheit gekoppelt werden. Der technische Effekt der Verwendung eines Reifeninnendrucksensors, um den Reifendruck und das Schwingungsverhalten des Reifens zu messen, liegt darin, dass Änderungen des Schwingungsverhaltens des Reifens genau bestimmt werden können und mit einem Gesundheitszustand eines entsprechenden Stoßdämpfers in Beziehung gesetzt werden können. Die Kalibrierung erhöht die Genauigkeit des Schätzens der restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers. Ferner kann der Gesundheitszustand ohne spezifische Kenntnisse in Bezug auf Stoßdämpfergeometrie und Materialeigenschaften in Erfahrung gebracht werden. Durch Inerfahrungbringen der restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers kann der Stoßdämpfer rechtzeitig ausgetauscht werden, was die Leistung und Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs verbessert.
In einem Beispiel umfasst ein Verfahren für ein Fahrzeug Folgendes: Ableiten eines Gesundheitszustands eines Stoßdämpfers, der mit einem Fahrzeugreifen gekoppelt ist, basierend auf einem Reifendruck, der durch einen mit dem Fahrzeugreifen gekoppelten Sensor gemessen wird, und Beschleunigungsmesswerten von dem Sensor. In dem vorhergehenden Beispiel, zusätzlich oder optional, ist der mit dem Fahrzeugreifen gekoppelte Sensor in einem Reifendruckkontrollsystem beinhaltet. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, ist der mit dem Fahrzeugreifen gekoppelte Sensor innerhalb des Fahrzeugreifens gekoppelt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, erfolgt das Ableiten als Reaktion darauf, dass eine Reihe von Betriebsbedingungen erfüllt ist, wobei die Reihe von Betriebsbedingungen beinhaltet, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit höher als ein Geschwindigkeitsschwellenwert ist und dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einer geraden Linie bewegt (z. B. innerhalb von 5 % einer geraden Linie über einen Abstandsschwellenwert, wie etwa eine oder mehrere Drehungen des Reifens). In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, beinhaltet das Ableiten des Gesundheitszustands des Stoßdämpfers basierend auf dem durch den Sensor gemessenen Reifendruck und den Beschleunigungsmesswerten von dem Sensor Folgendes: Erlangen der Beschleunigungsmesswerte über eine Zeitdauer als Reaktion darauf, dass der Reifendruck größer als ein Druckschwellenwert ist; Schätzen eines Schwingungsverhaltens des Fahrzeugreifens basierend auf den über die Zeitdauer erlangten Beschleunigungsmesswerte und dem Reifendruck; und Angeben von einem von Stoßdämpferverschlechterung und einer restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und einem Schwingungsverhaltensverlauf. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, beinhaltet das Schätzen des Schwingungsverhaltens des Fahrzeugreifens basierend auf den über die Zeitdauer erlangten Beschleunigungsmesswerte und dem Reifendruck Folgendes: Bestimmen von Frequenzkomponenten der über die Zeitdauer erlangten Geschwindigkeitsmessungen; und Bestimmen einer mittleren Größe der Frequenzkomponenten innerhalb eines Frequenzbereichs von Interesse, wobei der Frequenzbereich von Interesse basierend auf dem Reifendruck eingestellt wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, beinhaltet das Angeben von einem von Verschlechterung des Stoßdämpfers und der restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und dem Schwingungsverhaltensverlauf Folgendes: Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers als Reaktion darauf, dass das geschätzte Schwingungsverhalten größer als ein Schwellenwert ist, wobei der Schwellenwert basierend auf dem Schwingungsverhaltensverlauf kalibriert wird; und Angeben der restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers als Reaktion darauf, dass das geschätzte Schwingungsverhalten kleiner als der Schwellenwert ist, wobei die restliche Nutzungsdauer basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten, dem Schwingungsverhaltensverlauf und der Fahrstatistik des Fahrzeugs geschätzt wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ferner als Reaktion auf das Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers Einstellen einer Fahrzeughöhe über ein aktives Aufhängungssystem. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, ist die restliche Nutzungsdauer des Stoßdämpfers eine Zeit von Fahrzeugbetrieb oder eine Distanz von Fahrzeugbewegung, bevor Verschlechterung des Stoßdämpfers erwartet wird. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, beinhaltet der Schwingungsverhaltensverlauf eines oder beide von einem fahrzeugspezifischen Schwingungsverhaltensverlauf, der im Speicher gespeichert ist, und einem standortspezifischen Schwingungsverhaltensverlauf, auf den über ein drahtloses Netzwerk zugegriffen wird.
Als ein weiteres Beispiel umfasst ein Verfahren Folgendes: Angeben von Verschlechterung eines Stoßdämpfers , der mit einem Reifen in einem Fahrzeug gekoppelt ist, basierend auf ausgewählten Beschleunigungen des Reifens, erfasst als Reaktion auf einen Reifendruck innerhalb eines ausgewählten Druckbereichs, wobei die Beschleunigungen über eine Zeitdauer über einen Reifendrucksensor erfasst werden; und Einstellen einer aktiven Aufhängung des Fahrzeugs als Reaktion auf die Verschlechterung. In dem vorhergehenden Beispiel, zusätzlich oder optional, beinhaltet das Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers basierend auf den ausgewählten Beschleunigungen des Reifens Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers basierend auf den Beschleunigungen des Reifens innerhalb eines gewünschten Frequenzbereichs. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, wird der gewünschte Frequenzbereich basierend auf einem oder mehreren von einem mittleren Reifendruck, der über die Zeitdauer über den Reifendrucksensor erfasst wird, und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs eingestellt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, beinhaltet das Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers basierend auf den ausgewählten Beschleunigungen des Reifens Angeben von Verschlechterung als Reaktion auf eine Zunahme eines Schwingungsverhaltens der Beschleunigungen. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, wird die Zunahme des Schwingungsverhaltens der Beschleunigungen basierend auf einem Verlauf des Schwingungsverhaltens bestimmt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, beinhaltet das Einstellen der aktiven Aufhängung des Fahrzeugs als Reaktion auf die Verschlechterung Erhöhen einer Höhe der aktiven Aufhängung.
Als ein weiteres Beispiel umfasst ein Fahrzeugsystem Folgendes: einen Reifendruckmesssensor, der mit einem Reifen gekoppelt ist; einen Stoßdämpfer, der mit dem Reifen gekoppelt ist; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: ein Schwingungsverhalten des Fahrzeugreifens basierend auf einem Druck des Fahrzeugreifens und einer Beschleunigung des Fahrzeugreifens zu schätzen, wobei sowohl der Druck als auch die Beschleunigung durch den Reifendrucksensor als Reaktion darauf gemessen werden, dass der Druck über einem Druckschwellenwert liegt, eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Geschwindigkeitsschwellenwert liegt und ein Raddrehmoment über einem Raddrehmomentschwellenwert liegt; und einen Gesundheitszustand des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und einem Schwingungsverhaltensverlauf abzuleiten. In dem vorhergehenden Beispiel, zusätzlich oder optional, können die Anweisungen, die die Steuerung dazu veranlassen, den Gesundheitszustand des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und einem Schwingungsverhaltensverlauf abzuleiten, ferner Anweisungen beinhalten, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Verschlechterung des Stoßdämpfers als Reaktion darauf, dass das geschätzte Schwingungsverhalten einen Schwellenwert übersteigt, anzugeben, wobei der Schwellenwert basierend auf dem Schwingungsverhaltensverlauf kalibriert wird; und eine restliche Nutzungsdauer von einem Ende der Nutzungsdauer des Stoßdämpfers als Reaktion darauf zu schätzen, dass das geschätzte Schwingungsverhalten unter dem Schwellenwert bleibt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, können die Anweisungen, die die Steuerung dazu veranlassen, das Schwingungsverhalten des Fahrzeugreifens basierend auf dem Druck des Fahrzeugreifens und der Beschleunigung des Fahrzeugreifens zu schätzen, ferner Anweisungen beinhalten, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Frequenzkomponenten der Beschleunigung des Fahrzeugreifens über eine Zeitdauer zu bestimmen; eine mittlere Größe der Frequenzkomponenten innerhalb eines Frequenzbereichs, der basierend auf dem Druck ausgewählt ist, für eine Vielzahl von Zeitfenstern innerhalb der Zeitdauer zu bestimmen; und das das Schwingungsverhalten basierend auf der mittleren Größe für jedes aus der Vielzahl von Zeitfenstern zu schätzen. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, ist jedes aus der Vielzahl von Zeitfenstern ein Bruchteil der Zeitdauer, wobei die Vielzahl von Zeitfenstern auf eine überlappende oder nicht überlappende Weise über die Zeitdauer verteilt ist.
In einer anderen Darstellung umfasst das Verfahren Folgendes: Schätzen eines Schwingungsverhaltens eines Fahrzeugreifens basierend auf einer Ausgabe eines mit dem Fahrzeugreifen gekoppelten Sensors; und Ableiten eines Gesundheitszustands eines Stoßdämpfers, der mit dem Fahrzeugreifen gekoppelt ist, basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und einem Schwingungsverhaltensverlauf. In dem vorhergehenden Beispiel, zusätzlich oder optional, beinhaltet die Ausgabe des Sensors sowohl eine Druckmessung als auch eine Kontaktbeschleunigungsmessung. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, erfolgt das Schätzen als Reaktion darauf, dass eine Reihe von Betriebsbedingungen erfüllt ist, wobei die Reihe von Betriebsbedingungen beinhaltet, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit höher als ein Geschwindigkeitsschwellenwert ist und dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einer geraden Linie bewegt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, erfolgt das Ableiten ferner als Reaktion darauf, dass die Druckmessung größer als ein Druckschwellenwert ist. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, beinhaltet das Schätzen des Schwingungsverhaltens des Fahrzeugreifens basierend auf der Ausgabe des Sensors Folgendes: Messen einer Kontaktbeschleunigung und eines Drucks des Reifens über den Sensor über eine Zeitdauer; Bestimmen von Frequenzkomponenten der über die Zeitdauer gemessenen Kontaktbeschleunigung erlangten Beschleunigungsmesswerte; und Bestimmen einer mittleren Größe der Frequenzkomponenten innerhalb eines Frequenzbereichs von Interesse. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, wird der Frequenzbereich von Interesse basierend auf einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs eingestellt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, wird der Frequenzbereich von Interesse auf höhere Frequenzen eingestellt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist, und auf niedrigere Frequenzen eingestellt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, beinhaltet das Ableitend es Gesundheitszustands des mit dem Fahrzeugreifen gekoppelten Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und dem Schwingungsverhaltensverlauf Folgendes: Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers als Reaktion darauf, dass das geschätzte Schwingungsverhalten größer als ein Schwellenwert ist, wobei der Schwellenwert basierend auf dem Schwingungsverhaltensverlauf kalibriert wird; und Schätzen einer restlichen Nutzungsdauer vor einem Ende der Nutzungsdauer des Stoßdämpfers als Reaktion darauf, dass das geschätzte Schwingungsverhalten kleiner als der Schwellenwert ist.
In einem Beispiel überlappen sich die Reifendruckniveaus, die zum Überwachen des Reifendrucks verwendet werden (z. B. Angeben, dass ein Reifendruck innerhalb eines annehmbaren Bereichs liegt), mit den Druckniveaus, die zum Überwachen von Beschleunigung zum Bestimmen von Verschlechterung des Stoßdämpfers verwendet werden. Wenn zum Beispiel der Reifendruck außerhalb eines annehmbaren Bereichs liegt und ein Hinweis zu diesem Status an den Bediener bereitgestellt wird, dann kann die Überwachung des Stoßdämpfers abgeschaltet werden. Derartige Bestimmungen und Einstellungen können individuell pro Rad vorgenommen werden, sodass, während ein Rad gerade nicht überwacht wird, ein oder mehrere andere Räder des gleichen Fahrzeugs zum Bestimmen des Zustands des entsprechenden Stoßdämpfers überwacht und nachverfolgt werden können.
Es ist anzumerken, dass die in dieser Schrift enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die hierin beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern ist vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V6-, 14-, 16-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige hierin offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren für ein Fahrzeug Ableiten eines Gesundheitszustands eines Stoßdämpfers, der mit einem Fahrzeugreifen gekoppelt ist, basierend auf einem Reifendruck, der durch einen mit dem Fahrzeugreifen gekoppelten Sensor gemessen wird, und Beschleunigungsmesswerten von dem Sensor.
Gemäß einer Ausführungsform ist der mit dem Fahrzeugreifen gekoppelte Sensor in einem Reifendruckkontrollsystem beinhaltet.
Gemäß einer Ausführungsform ist der mit dem Fahrzeugreifen gekoppelte Sensor innerhalb des Fahrzeugreifens gekoppelt.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Ableiten als Reaktion darauf, dass eine Reihe von Betriebsbedingungen erfüllt ist, wobei die Reihe von Betriebsbedingungen beinhaltet, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit höher als ein Geschwindigkeitsschwellenwert ist und dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einer geraden Linie bewegt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Ableiten des Gesundheitszustands des Stoßdämpfers basierend auf dem durch den Sensor gemessenen Reifendruck und den Beschleunigungsmesswerten von dem Sensor Erlangen der Beschleunigungsmesswerte über eine Zeitdauer als Reaktion darauf, dass der Reifendruck größer als ein Druckschwellenwert ist, Schätzen eines Schwingungsverhaltens des Fahrzeugreifens basierend auf den über die Zeitdauer erlangten Beschleunigungsmesswerten und dem Reifendruck und Angeben von einem von Stoßdämpferverschlechterung und einer restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und einem Schwingungsverhaltensverlauf.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Schätzen des Schwingungsverhaltens des Fahrzeugreifens basierend auf den über die Zeitdauer erlangten Beschleunigungsmesswerte und dem Reifendruck Folgendes: Bestimmen von Frequenzkomponenten der über die Zeitdauer erlangten Geschwindigkeitsmessungen; und Bestimmen einer mittleren Größe der Frequenzkomponenten innerhalb eines Frequenzbereichs von Interesse, wobei der Frequenzbereich von Interesse basierend auf dem Reifendruck eingestellt wird.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Angeben von einem von Verschlechterung des Stoßdämpfers und der restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und dem Schwingungsverhaltensverlauf Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers als Reaktion darauf, dass das geschätzte Schwingungsverhalten größer als ein Schwellenwert ist, wobei der Schwellenwert basierend auf dem Schwingungsverhaltensverlauf kalibriert wird und Angeben der restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers als Reaktion darauf, dass das geschätzte Schwingungsverhalten kleiner als der Schwellenwert ist, wobei die restliche Nutzungsdauer basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten, dem Schwingungsverhaltensverlauf und der Fahrstatistik des Fahrzeugs geschätzt wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch, als Reaktion auf das Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers, Einstellen einer Fahrzeughöhe über ein aktives Aufhängungssystem.
Gemäß einer Ausführungsform ist die restliche Nutzungsdauer des Stoßdämpfers eine Zeit von Fahrzeugbetrieb oder eine Distanz von Fahrzeugbewegung, bevor Verschlechterung des Stoßdämpfers erwartet wird.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Schwingungsverhaltensverlauf eines oder beide von einem fahrzeugspezifischen Schwingungsverhaltensverlauf, der im Speicher gespeichert ist, und einem standortspezifischen Schwingungsverhaltensverlauf, auf den über ein drahtloses Netzwerk zugegriffen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren Angeben von Verschlechterung eines Stoßdämpfers, der mit einem Reifen in einem Fahrzeug gekoppelt ist, basierend auf ausgewählten Beschleunigungen des Reifens, erfasst als Reaktion auf einen Reifendruck innerhalb eines ausgewählten Druckbereichs, wobei die Beschleunigungen über eine Zeitdauer über einen Reifendrucksensor erfasst werden und Einstellen einer aktiven Aufhängung des Fahrzeugs als Reaktion auf die Verschlechterung.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers basierend auf den ausgewählten Beschleunigungen des Reifens Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers basierend auf den Beschleunigungen des Reifens innerhalb eines gewünschten Frequenzbereichs.
Gemäß einer Ausführungsform wird der gewünschte Frequenzbereich basierend auf einem oder mehreren von einem mittleren Reifendruck, der über die Zeitdauer über den Reifendrucksensor erfasst wird, und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs eingestellt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers basierend auf den ausgewählten Beschleunigungen des Reifens Angeben von Verschlechterung als Reaktion auf eine Zunahme eines Schwingungsverhaltens der Beschleunigungen.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Zunahme des Schwingungsverhaltens der Beschleunigungen basierend auf einem Verlauf des Schwingungsverhaltens bestimmt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen der aktiven Aufhängung des Fahrzeugs als Reaktion auf die Verschlechterung Erhöhen einer Höhe der aktiven Aufhängung.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Fahrzeugsystem bereitgestellt, aufweisend einen Reifendruckmesssensor, der mit einem Reifen gekoppelt ist, einen Stoßdämpfer, der mit dem Reifen gekoppelt ist und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu veranlassen, ein Schwingungsverhalten des Fahrzeugreifens basierend auf einem Druck des Fahrzeugreifens und einer Beschleunigung des Fahrzeugreifens zu schätzen, wobei sowohl der Druck als auch die Beschleunigung durch den Reifendrucksensor als Reaktion darauf gemessen werden, dass der Druck über einem Druckschwellenwert liegt, eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Geschwindigkeitsschwellenwert liegt und ein Raddrehmoment über einem Raddrehmomentschwellenwert liegt und einen Gesundheitszustand des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und einem Schwingungsverhaltensverlauf abzuleiten.
Gemäß einer Ausführungsform können die Anweisungen, die die Steuerung dazu veranlassen, den Gesundheitszustand des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und einem Schwingungsverhaltensverlauf abzuleiten, ferner Anweisungen beinhalten, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, die bei Ausführung die Steuerung zu veranlassen, Verschlechterung des Stoßdämpfers als Reaktion darauf, dass das geschätzte Schwingungsverhalten einen Schwellenwert übersteigt, anzugeben, wobei der Schwellenwert basierend auf dem Schwingungsverhaltensverlauf kalibriert wird und eine restliche Nutzungsdauer von einem Ende der Nutzungsdauer des Stoßdämpfers als Reaktion darauf zu schätzen, dass das geschätzte Schwingungsverhalten unter dem Schwellenwert bleibt.
Gemäß einer Ausführungsform können die Anweisungen, die die Steuerung dazu veranlassen, das Schwingungsverhalten des Fahrzeugreifens basierend auf dem Druck des Fahrzeugreifens und der Beschleunigung des Fahrzeugreifens zu schätzen, ferner Anweisungen beinhalten, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, die bei Ausführung die Steuerung zu veranlassen, Frequenzkomponenten der Beschleunigung des Fahrzeugreifens über eine Zeitdauer zu bestimmen, eine mittlere Größe der Frequenzkomponenten innerhalb eines Frequenzbereichs, der basierend auf dem Druck ausgewählt ist, für eine Vielzahl von Zeitfenstern innerhalb der Zeitdauer zu bestimmen und das das Schwingungsverhalten basierend auf der mittleren Größe für jedes aus der Vielzahl von Zeitfenstern zu schätzen.
Gemäß einer Ausführungsform ist jedes aus der Vielzahl von Zeitfenstern ein Bruchteil der Zeitdauer, wobei die Vielzahl von Zeitfenstern auf eine überlappende oder nicht überlappende Weise über die Zeitdauer verteilt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7813850 [0004]

Claims

Verfahren für ein Fahrzeug, umfassend: Ableiten eines Gesundheitszustands eines Stoßdämpfers, der mit einem Fahrzeugreifen gekoppelt ist, basierend auf einem Reifendruck, der durch einen mit dem Fahrzeugreifen gekoppelten Sensor gemessen wird, und Beschleunigungsmesswerten von dem Sensor.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mit dem Fahrzeugreifen gekoppelte Sensor in einem Reifendruckkontrollsystem beinhaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mit dem Fahrzeugreifen gekoppelte Sensor innerhalb des Fahrzeugreifens gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ableiten als Reaktion darauf erfolgt, dass eine Reihe von Betriebsbedingungen erfüllt ist, wobei die Reihe von Betriebsbedingungen beinhaltet, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit höher als ein Geschwindigkeitsschwellenwert ist und dass sich das Fahrzeug im Wesentlichen in einer geraden Linie bewegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ableiten des Gesundheitszustands des Stoßdämpfers basierend auf dem durch den Sensor gemessenen Reifendruck und den Beschleunigungsmesswerten von dem Sensor Folgendes beinhaltet: Erlangen der Beschleunigungsmesswerte über eine Zeitdauer als Reaktion darauf, dass der Reifendruck größer als ein Druckschwellenwert ist; Schätzen eines Schwingungsverhaltens des Fahrzeugreifens basierend auf den über die Zeitdauer erlangten Beschleunigungsmesswerten und dem Reifendruck; und Angeben von einem von Stoßdämpferverschlechterung und einer restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und einem Schwingungsverhaltensverlauf.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Angeben von einem von Stoßdämpferverschlechterung und der restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und dem Schwingungsverhaltensverlauf ein Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers als Reaktion darauf beinhaltet, dass das geschätzte Schwingungsverhalten ein Muster aufweist, das mit einem Muster des Schwingungsverhaltensverlaufs nicht übereinstimmt, wobei das Muster des Schwingungsverhaltensverlaufs durch Maschinenlernen bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Schätzen des Schwingungsverhaltens des Fahrzeugreifens basierend auf den über die Zeitdauer erlangten Beschleunigungsmesswerten und dem Reifendruck Folgendes beinhaltet: Bestimmen von Frequenzkomponenten der über die Zeitdauer erlangten Geschwindigkeitsmessungen; und Bestimmen einer mittleren Größe der Frequenzkomponenten innerhalb eines Frequenzbereichs von Interesse, wobei der Frequenzbereich von Interesse basierend auf dem Reifendruck eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Angeben von einem von Stoßdämpferverschlechterung und der restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und dem Schwingungsverhaltensverlauf Folgendes beinhaltet: Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers als Reaktion darauf, dass das geschätzte Schwingungsverhalten größer als ein Schwellenwert ist, wobei der Schwellenwert basierend auf dem Schwingungsverhaltensverlauf kalibriert wird; und Angeben der restlichen Nutzungsdauer des Stoßdämpfers als Reaktion darauf, dass das geschätzte Schwingungsverhalten kleiner als der Schwellenwert ist, wobei die restliche Nutzungsdauer basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten, dem Schwingungsverhaltensverlauf und der Fahrstatistik des Fahrzeugs geschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend, als Reaktion auf das Angeben von Verschlechterung des Stoßdämpfers, Einstellen einer Fahrzeughöhe über ein aktives Aufhängungssystem.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die restliche Nutzungsdauer des Stoßdämpfers eine Zeit von Fahrzeugbetrieb oder eine Distanz von Fahrzeugbewegung ist, bevor Verschlechterung des Stoßdämpfers erwartet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schwingungsverhaltensverlauf eines oder beide von einem fahrzeugspezifischen Schwingungsverhaltensverlauf, der im Speicher gespeichert ist, und einem standortspezifischen Schwingungsverhaltensverlauf, auf den über ein drahtloses Netzwerk zugegriffen wird, beinhaltet.
Fahrzeugsystem, umfassend: einen Reifendruckmesssensor, der mit einem Reifen gekoppelt ist; einen Stoßdämpfer, der mit dem Reifen gekoppelt ist; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: ein Schwingungsverhalten des Fahrzeugreifens basierend auf einem Druck des Fahrzeugreifens und einer Beschleunigung des Fahrzeugreifens zu schätzen, wobei sowohl der Druck als auch die Beschleunigung durch den Reifendrucksensor als Reaktion darauf gemessen werden, dass der Druck über einem Druckschwellenwert liegt, eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Geschwindigkeitsschwellenwert liegt und ein Raddrehmoment über einem Raddrehmomentschwellenwert liegt; und einen Gesundheitszustand des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und einem Schwingungsverhaltensverlauf abzuleiten.
System nach Anspruch 12, wobei die Anweisungen, die die Steuerung dazu veranlassen, den Gesundheitszustand des Stoßdämpfers basierend auf dem geschätzten Schwingungsverhalten und einem Schwingungsverhaltensverlauf abzuleiten, ferner Anweisungen beinhalten, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Verschlechterung des Stoßdämpfers als Reaktion darauf, dass das geschätzte Schwingungsverhalten einen Schwellenwert übersteigt, anzugeben, wobei der Schwellenwert basierend auf dem Schwingungsverhaltensverlauf kalibriert wird; und eine restliche Nutzungsdauer von einem Ende der Nutzungsdauer des Stoßdämpfers als Reaktion darauf zu schätzen, dass das geschätzte Schwingungsverhalten unter dem Schwellenwert bleibt.
System nach Anspruch 12, wobei die Anweisungen, die die Steuerung dazu veranlassen, das Schwingungsverhalten des Fahrzeugreifens basierend auf dem Druck des Fahrzeugreifens und der Beschleunigung des Fahrzeugreifens zu schätzen, ferner Anweisungen beinhalten, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Frequenzkomponenten der Beschleunigung des Fahrzeugreifens über eine Zeitdauer zu bestimmen; eine mittlere Größe der Frequenzkomponenten innerhalb eines Frequenzbereichs, der basierend auf dem Druck ausgewählt ist, für eine Vielzahl von Zeitfenstern innerhalb der Zeitdauer zu bestimmen; und das Schwingungsverhalten basierend auf der mittleren Größe für jedes aus der Vielzahl von Zeitfenstern zu schätzen.
System nach Anspruch 14, wobei jedes aus der Vielzahl von Zeitfenstern ein Bruchteil der Zeitdauer ist, wobei die Vielzahl von Zeitfenstern auf eine überlappende oder nicht überlappende Weise über die Zeitdauer verteilt ist.