DE102019114319A1

DE102019114319A1 - Vorrichtung und verfahren zur diagnose des fahrzeugzustands

Info

Publication number: DE102019114319A1
Application number: DE102019114319.5A
Authority: DE
Inventors: Shengbing Jiang; Mutasim Salman; Xinyu Du; Kevin A. Cansiani
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-08-06
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2020-02-06
Anticipated expiration: 2039-05-29
Also published as: US10580232B2; US20200043258A1; CN110806739A; CN110806739B; DE102019114319B4

Abstract

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente sind bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet die Diagnose des Fahrzeugzustands eines Fahrzeugs durch Analyse einer oder mehrerer aus Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und -akustik des Fahrzeugs, Durchführen einer Fehlerisolierung am Fahrzeug, um einen Zustand einer Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler zu erkennen, falls der Fahrzeugzustand unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt, Überwachen der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler, und Durchführen einer oder mehrerer aus kontinuierlicher Überwachung, Planung einer Wartung, Bereitstellen einer Warnung und Durchführen einer Fehlerabschwächung basierend auf der geschätzten Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler.

Description

EINLEITUNG
Vorrichtungen und Verfahren in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen beziehen sich auf die Diagnose des Fahrzeugzustands. Insbesondere beziehen sich Vorrichtungen und Verfahren in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen auf das Diagnostizieren des Fahrzeugzustands basierend auf Informationen von Fahrzeugsensoren.
KURZDARSTELLUNG
Eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen stellen ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit, die einen Fahrzeugzustand basierend auf einer oder mehreren aus Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und -akustik diagnostizieren. Insbesondere stellen eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit, die einen Fahrzeugzustand diagnostizieren, eine Fehlerisolierung durchführen, um einen Zustand einer Fahrzeugkomponente zu erkennen, falls der Fahrzeugzustand unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, und die eine oder mehrere aus kontinuierlicher Überwachung, Planung einer Wartung, Bereitstellen einer Warnung und Fehlerabschwächung basierend auf der geschätzten Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler durchführen.
Gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet die Diagnose des Fahrzeugzustands eines Fahrzeugs durch Analysieren einer oder mehrerer aus Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und -akustik, Durchführen einer Fehlerisolierung am Fahrzeug, um einen Gesundheitszustand einer Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler zu erkennen, falls der Fahrzeugzustand unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt, Überwachen der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler und Abschätzen einer Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler; und Durchführen einer oder mehrerer aus kontinuierlicher Überwachung, Planung einer Wartung, Bereitstellen einer Warnung und Durchführen einer Fehlerabschwächung basierend auf der geschätzten Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler.
Die Diagnose des Fahrzeugzustands des Fahrzeugs durch Analyse der Leistung kann das Schätzen eines Lenkradwinkels basierend auf dem Motorpositionswinkel, das Bestimmen einer Differenz zwischen dem geschätzten Lenkradwinkel und einem tatsächlichen Lenkradwinkel, das Anpassen des Fahrzeugzustands, falls die Differenz zwischen dem geschätzten Lenkradwinkel und dem tatsächlichen Lenkradwinkel größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist, beinhalten.
Die Diagnose des Fahrzeugzustands eines Fahrzeugs durch die Analyse der Leistung kann das Bestimmen beinhalten, ob eine Fahrzeugbewegungsschätzung bestimmt werden soll, basierend auf einer vorgegebenen Bedingung entsprechend den gemessenen Werten des Lenkwinkels, der Gierrate, der Lateralbeschleunigung, der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, Schätzung der Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs durch die Schätzung der Lateralbeschleunigung, Gierrate, Rollrate, falls die Voreinstellung aktiviert ist, der Messung einer tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs unter Verwendung eines oder mehrerer Fahrzeugbewegungssensoren, der Bestimmung der Differenz zwischen der geschätzten Bewegung des Fahrzeugs und der tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs, der Anpassung des Fahrzeugzustands, falls die ermittelte Differenz zwischen der geschätzten Bewegung des Fahrzeugs und der tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs größer als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert ist.
Die Diagnose des Fahrzeugzustands eines Fahrzeugs durch Analysieren von Fahrzeugvibrationen und -akustik kann das Bestimmen beinhalten, ob die Fahrzeugvibrationsakustik-Messungen basierend auf einer Voreinstellung aktiviert sind, das Aufzeichnen einer oder mehrerer aus Vibrationsinformationen von einem Beschleunigungssensor und Geräuschinformationen von einem Mikrofon, falls die Voreinstellung aktiviert ist, das Ermitteln der Differenz zwischen akustischen Werten der aufgezeichneten und gemessenen Vibrationsinformationen und Informationen durchdringender Geräusche in einem oder mehreren Frequenzbändern mit kalibrierten akustischen Werten von Fahrzeugen in dem einen oder den mehreren Frequenzbändern, und das Anpassen des Fahrzeugzustands, falls die ermittelte Differenz größer als ein dritter vorbestimmter Schwellenwert ist.
Die Diagnose des Fahrzeugzustands eines Fahrzeugs durch Analyse der Fahrzeugenergienutzung kann das Bestimmen beinhalten, ob eine Schätzung der Fahrzeugbewegung aktiviert ist, das Berechnen der erwarteten durchschnittlichen Ausgangsleistung und der Ausgangsgesamtleistung und -energie basierend auf der Eingangsleistung und -energie an das Fahrzeug und der normalen Energieeffizienz während der unterschiedlichen Fahrzeugbetriebsarten einschließlich des Bremsens, der Beschleunigung, des Lenkens und des Leerlaufs, das Schätzen der durchschnittlichen Leistung und der Gesamtausgangsenergie des Fahrzeugs basierend auf der geschätzten Fahrzeugbewegung, das Ermitteln der Differenz zwischen der berechneten erwarteten durchschnittlichen Ausgangsleistung und der Gesamtausgangsenergie und der geschätzten durchschnittlichen Leistung und der Gesamtenergie und das Anpassen des Fahrzeugzustands, falls die ermittelte Differenz größer als ein vierter vorgegebener Schwellenwert ist
Die Diagnose des Fahrzeugzustands eines Fahrzeugs kann die Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und -akustik beinhalten und die Durchführung der Fehlerisolierung kann das Erkennen von Mustern in Werten beinhalten, die mit der Fahrzeugleistung, der Fahrzeugenergienutzung und der Fahrzeugvibration und - akustik assoziiert werden, das Vergleichen des erfassten Musters mit einer Tabelle, die Komponentenfehler und ein entsprechendes Muster von Werten beinhaltet, die mit der Fahrzeugleistung, der Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibrationen und -akustik assoziiert werden, sowie das Bestimmen des isolierten Fehlers und der entsprechenden Komponente basierend auf dem Vergleich.
Das Schätzen der verbleibenden Lebensdauer der Fahrzeugkomponente, die dem isolierten Fehler entspricht, kann das Überwachen der Komponente, die dem isolierten Fehler hinsichtlich der Verschlechterung entspricht, und das Schätzen der Restnutzungsdauer der Komponente entsprechend dem isolierten Fehler basierend auf der Verschlechterung beinhalten.
Das Durchführen einer oder mehrerer aus kontinuierlicher Überwachung, Planung einer Wartung, Bereitstellen einer Warnung und Durchführen einer Fehlerabschwächung kann basierend auf der geschätzten Restnutzungsdauer durchgeführt werden.
Die mit der Fahrzeugleistung verbundenen Werte können den Lenkradwinkel, die Änderungsrate des Lenkradwinkels, der Gierrate, der Lateralbeschleunigung, der Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Rollrate beinhalten, die mit der Fahrzeugenergienutzung assoziierten Werte können eine durchschnittliche Energie und eine durchschnittliche Ausgangsleistung durch eine Komponente beinhalten, und die mit der Fahrzeugvibration und -akustik assoziierten Werte können die Fahrzeugvibrationsenergie und die Fahrzeuggeräuschenergie beinhalten.
Gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform wird eine Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente bereitgestellt. Die Vorrichtung beinhaltet mindestens einen Speicher mit computerausführbaren Anweisungen und mindestens einen Prozessor, der konfiguriert ist, um die computerausführbaren Anweisungen zu lesen und auszuführen. Die computerausführbaren Anweisungen veranlassen den mindestens einen Prozessor zum: Diagnostizieren des Fahrzeugzustands eines Fahrzeugs durch Analysieren von einer oder mehreren aus Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und -akustik, Durchführen einer Fehlerisolierung am Fahrzeug, um einen Gesundheitszustand einer Fahrzeugkomponente zu erfassen, die dem isolierten Fehler entspricht, falls der Fahrzeugzustand unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, Überwachen der Fahrzeugkomponente, die dem isolierten Fehler entspricht, und Schätzen einer verbleibenden Nutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler und Durchführen einer oder mehrerer aus kontinuierlicher Überwachung, Planung einer Wartung, Bereitstellen einer Warnung und Durchführung einer Fehlerbehebung basierend auf der geschätzten Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler.
Die computerausführbaren Anweisungen können den mindestens einen Prozessor zur Diagnose des Fahrzeugzustands des Fahrzeugs veranlassen durch Analysieren der Leistung durch das Schätzen eines Lenkradwinkels basierend auf dem Motorpositionswinkel, das Bestimmen einer Differenz zwischen dem geschätzten Lenkradwinkel und einem tatsächlichen Lenkradwinkel, das Anpassen des Fahrzeugzustands, falls die Differenz zwischen dem geschätzten Lenkradwinkel und dem tatsächlichen Lenkradwinkel größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist.
Die computerausführbaren Anweisungen können den mindestens einen Prozessor veranlassen zum Diagnostizieren des Fahrzeugzustands eines Fahrzeugs durch Analysieren der Leistung durch das Bestimmen, ob eine Fahrzeugbewegungsschätzung durchgeführt werden soll basierend auf einer Voreinstellung, die den gemessenen Werten des Lenkwinkels, der Giergeschwindigkeit, Lateralbeschleunigung, Fahrzeuglängsgeschwindigkeit entspricht, Schätzen der Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs durch das Schätzen der Lateralbeschleunigung, Gierrate, Rollrate, falls die Voreinstellung aktiviert ist, Messen einer tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs unter Nutzung eines oder mehrerer Fahrzeugbewegungssensoren, Bestimmen einer Differenz zwischen der geschätzten Bewegung des Fahrzeugs und der tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs, Anpassen des Fahrzeugzustands, falls die bestimmte Differenz zwischen der geschätzten Bewegung des Fahrzeugs und der tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs größer als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert ist.
Die computerausführbaren Anweisungen können den mindestens einen Prozessor veranlassen, den Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs durch das Analysieren von Fahrzeugvibrationen und -akustik zu diagnostizieren durch das Bestimmen, ob die Fahrzeugvibrationsakustik-Messungen basierend auf einer Voreinstellung aktiviert sind, Aufzeichnen eines oder mehrerer aus Vibrationsinformationen von einem Beschleunigungsmesser und Geräuschinformationen von einem Mikrofon, falls die Voreinstellung aktiviert ist, das Bestimmen der Differenz zwischen den akustischen Werten der aufgezeichneten und gemessenen Vibrationsinformationen und Informationen durchdringender Geräusche an einem oder mehreren Frequenzbändern mit kalibrierten akustischen Werten von Fahrzeugen in dem einem oder den mehreren Frequenzbändern und das Anpassen des Fahrzeugzustands, wenn die ermittelte Differenz größer als ein dritter vorbestimmter Schwellenwert ist.
Die computerausführbaren Anweisungen können den mindestens einen Prozessor veranlassen, den Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs zu diagnostizieren durch Analysieren der Fahrzeugenergienutzung durch Ermitteln, ob eine Fahrzeugbewegungsschätzung aktiviert ist, Berechnen der erwarteten durchschnittlichen Ausgangsleistung und Ausgangsgesamtenergie basierend auf der Eingangsleistung und -energie an das Fahrzeug und der normalen Energieeffizienz während der unterschiedlichen Betriebsmodi des Fahrzeugs einschließlich des Bremsens, der Beschleunigung, des Lenkens und des Leerlaufs, Schätzen der durchschnittlichen Ausgangsleistung und -gesamtenergie des Fahrzeugs basierend auf der geschätzten Fahrzeugbewegung, Bestimmen der Differenz zwischen der berechneten erwarteten durchschnittlichen Ausgangsleistung und der -gesamtenergie und der geschätzten durchschnittlichen Leistung und der -gesamtenergie und Anpassen des Fahrzeugzustands, falls die ermittelte Differenz größer als ein vierter vorbestimmter Schwellenwert ist.
Die computerausführbaren Anweisungen können den mindestens einen Prozessor veranlassen, den Fahrzeugzustand des Fahrzeugs einschließlich der Fahrzeugleistung, des Energieverbrauchs und der Fahrzeugvibration und -akustik des Fahrzeugs zu diagnostizieren und den mindestens einen Prozessor zu veranlassen, Fehlerisolierung durchzuführen, indem er Muster in Werten erkennt, die mit der Fahrzeugleistung, der Energienutzung des Fahrzeugs und der Fahrzeugvibration und -akustik assoziiert werden, und den isolierten Fehler und die entsprechende Komponente basierend auf dem Vergleich des erkannten Musters mit der Tabelle, die Komponentenfehler beinhaltet, zu bestimmen.
Die computerausführbaren Anweisungen können den mindestens einen Prozessor veranlassen, die Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler zu schätzen, indem die Komponente, die dem isolierten Fehler für die Verschlechterung entspricht, überwacht wird, und die Restnutzungsdauer der Komponente, die dem isolierten Fehler entspricht, basierend auf der Verschlechterung abgeschätzt wird.
Die computerausführbaren Anweisungen veranlassen den mindestens einen Prozessor, eine oder mehrere aus kontinuierlicher Überwachung, Planung einer Wartung, Bereitstellen einer Warnung und Durchführen einer Fehlerabschwächung basierend auf der geschätzten Restnutzungsdauer durchzuführen.
Die mit der Fahrzeugleistung verbundenen Werte können den Lenkradwinkel, die Änderungsrate des Lenkradwinkels, der Gierrate, der Lateralbeschleunigung, der Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Rollrate beinhalten, die mit der Fahrzeugenergienutzung assoziierten Werte können eine durchschnittliche Energie und eine durchschnittliche Ausgangsleistung durch eine Komponente beinhalten, und die mit der Fahrzeugvibration und -akustik assoziierten Werte können die Fahrzeugvibrationsenergie und die Fahrzeuggeräuschenergie beinhalten.
Die Vorrichtung kann auch einen oder mehrere beinhalten aus einem Geschwindigkeitssensor, der konfiguriert ist, um Fahrzeugleistung bereitzustellen, einem Energiemesser, der konfiguriert ist, Informationen über die Fahrzeugenergienutzung bereitzustellen, und einem Mikrofon und einem Beschleunigungsmesser, die konfiguriert sind, Informationen über Fahrzeugvibrationen und -akustik bereitzustellen.
Weitere Zwecke, Vorteile und neuartige Merkmale der Ausführungsbeispiele ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen und den zugehörigen Zeichnungen.
Figurenliste
Die offenbarten Beispiele werden hiernach in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und worin Folgendes gilt:

1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung, die einen Zustand einer Fahrzeugkomponente gemäß einer beispielhaften Ausführungsform erkennt;
2 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
3A zeigt ein Flussdiagramm zum Diagnostizieren eines Fahrzeugzustands durch Analysieren der Leistung gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform;
3B und 3C zeigen Flussdiagramme für ein Verfahren zur Diagnose des Fahrzeugzustands durch Analysieren der Leistung gemäß mehreren Aspekten einer beispielhaften Ausführungsform;
4A und 4B zeigen ein Flussdiagramm und ein Flussdiagramm zur Diagnose des Fahrzeugzustands durch Analysieren der Fahrzeugenergienutzung gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform;
5 zeigt ein Flussdiagramm zur Diagnose des Fahrzeugzustands durch Analysieren von Fahrzeugvibrationen und -akustik gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform;
6 zeigt ein Flussdiagramm zum Durchführen einer Fehlerisolierung und zum Schätzen der verbleibenden Nutzungsdauer gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform; und
7 zeigt ein Diagramm eines Systems zum Melden eines Zustands einer Fahrzeugkomponente gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Eine Vorrichtung und ein Verfahren, die einen Zustand einer Fahrzeugkomponente erkennen, werden nun im Detail unter Bezugnahme auf die 1 - 7 der zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen sich gleiche Bezugszeichen durchgehend auf gleiche Elemente beziehen.
Die folgende Offenbarung ermöglicht es Fachleuten, den Erfindungsgedanken auszuüben. Die hierin offenbarten beispielhaften Ausführungsformen sind jedoch lediglich beispielhaft und beschränken den Erfindungsgedanken nicht auf die hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen. Darüber hinaus sollten Beschreibungen von Merkmalen oder Aspekten jeder beispielhaften Ausführungsform als verfügbar für Aspekte anderer beispielhafter Ausführungsformen in Betracht gezogen werden.
Es versteht sich auch, dass dort, wo hierin angegeben ist, dass ein erstes Element „verbunden mit“, „befestigt an“ „gebildet auf“ oder „angeordnet auf“ einem zweiten Element ist, sich das erste Element direkt verbunden mit, direkt gebildet auf oder direkt angeordnet auf dem zweiten Element befinden kann, oder dass Zwischenelemente zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element vorhanden sein können, es sei denn, es wird angegeben, dass ein erstes Element „direkt“ mit dem zweiten Element verbunden, daran befestigt, darauf gebildet oder auf diesem angeordnet ist. Wenn darüber hinaus ein erstes Element dazu konfiguriert ist, Informationen von einem zweiten Element zu „senden“ oder zu „empfangen“, kann das erste Element die Informationen direkt an das zweite Element senden oder von diesem empfangen, die Informationen über einen Bus senden oder von diesem empfangen, die Informationen über ein Netzwerk senden oder empfangen, oder die Information über Zwischenelemente senden oder empfangen, es sei denn, es wird angegeben, dass das erste Element Informationen „direkt“ an das zweite Element sendet oder von diesem empfängt.
In der gesamten Offenbarung können eines oder mehrere der offenbarten Elemente zu einer einzigen Vorrichtung kombiniert oder zu einer oder mehreren Vorrichtungen kombiniert werden. Zusätzlich können einzelne Elemente auf separaten Vorrichtungen bereitgestellt werden.
Wenn ein Fahrzeug gefahren wird, kann das Fahrzeug verschiedene Symptome in Form von Rauschen, Komponenten mit zu geringer Leistung, ineffizienter Energienutzung und/oder anderer Probleme in Bezug auf den Betrieb des Fahrzeugs aufweisen. Einige dieser Symptome oder Probleme verweisen an für sich nicht auf einen bevorstehenden Ausfall oder einen Fahrzeugzustand, der unmittelbare Abhilfemaßnahmen erfordert. Wenn jedoch die Symptome oder Probleme erkannt und nachverfolgt werden, können sie einem Fahrzeugführer nützliche Informationen bereitstellen, wie beispielsweise die geschätzte Restnutzungsdauer einer Komponente, einen Zustand einer Komponente eines Fahrzeugs und eine Komponente, die für die optimale Leistung eines Fahrzeugs einer Wartung benötigt.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Wie in 1 dargestellt, beinhaltet die Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eine Steuerung 101, eine Stromversorgung 102, einen Speicher 103, eine Ausgabe 104, eine Benutzereingabe 106, einen Fahrzeugsensor 107 und eine Kommunikationsvorrichtung 108. Die Vorrichtung zum Erfassen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 ist jedoch nicht auf die vorgenannte Konfiguration beschränkt und kann so konfiguriert sein, dass sie zusätzliche Elemente beinhaltet und/oder ein oder mehrere der vorgenannten Elemente weglässt. Die Vorrichtung zum Erfassen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 kann als Teil eines Fahrzeugs, als eigenständige Komponente, als Hybrid zwischen einer Vorrichtung im Fahrzeug und außerhalb des Fahrzeugs oder in einem anderen Computergerät implementiert sein.
Die Steuerung 101 steuert den Gesamtbetrieb und die Funktion der Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100. Die Steuerung 101 kann einen oder mehrere aus einem Speicher 103, einer Ausgabe 104, einer Benutzereingabe 106, eines Fahrzeugsensors 107 und einer Kommunikationsvorrichtung 108 der Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 steuern. Die Steuerung 101 kann einen oder mehrere aus einem Prozessor, einem Mikroprozessor, einer Zentraleinheit (CPU), einem Grafikprozessor, anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbarer Gate-Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Schaltkreisen und einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten beinhalten.
Die Steuerung 101 ist konfiguriert, um Informationen von einem oder mehreren Speichern 103, der Ausgabe 104, der Benutzereingabe 106, dem Fahrzeugsensor 107 und der Kommunikationsvorrichtung 108 der Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 zu senden und/oder zu empfangen. Die Informationen können über einen Bus oder ein Netzwerk gesendet und empfangen werden oder können direkt an/von einen/m oder mehreren aus dem Speicher 103, der Ausgabe 104, der Benutzereingabe 106, dem Sensor 107 und der Kommunikationsvorrichtung 108 der Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 gelesen oder geschrieben werden. Beispiele für geeignete Netzwerkverbindungen beinhalten ein Controller Area Network (CAN), einen medienorientierten Systemtransfer (MOST), eine lokale Netzwerkzusammenschaltung (LIN), ein lokales Netzwerk (LAN), Drahtlosnetzwerke, wie beispielsweise Bluetooth und 802.11, und andere geeignete Verbindungen, wie z. B. Ethernet.
Die Stromversorgung 102 liefert Strom an eine oder mehrere der Steuerung 101, des Speichers 103, der Ausgabe 104, der Benutzereingabe 106, des Fahrzeugsensors 107 und der Kommunikationsvorrichtung 108 der Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100. Die Stromversorgung 102 kann eine oder mehrere aus einer Batterie, einer Steckdose, einem Kondensator, einer Solarenergiezelle, einem Generator, einer Windenergievorrichtung, einer Lichtmaschine usw. beinhalten.
Der Speicher 103 ist zum Speichern von Informationen und zum Abrufen von Informationen konfiguriert, die von der Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 verwendet werden. Der Speicher 103 kann durch die Steuerung 101 gesteuert werden, um vom Fahrzeugsensor 107 und der Kommunikationsvorrichtung 108 empfangene Informationen zu speichern und abzurufen. Der Speicher 103 kann außerdem die Computeranweisungen beinhalten, die konfiguriert sind, um von einem Prozessor ausgeführt zu werden, um die Funktionen der Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 auszuführen.
Die vom Speicher 103 gespeicherten Informationen können Informationen über eines oder mehrere aus einer oder mehreren aus Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und -akustik, Fahrzeugzustand, geschätzter Restnutzungsdauer und eines isolierten Fehlers einer Fahrzeugkomponente beinhalten. Die Informationen zur Fahrzeugleistung können geschätzte Fahrzeugbewegung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Richtung und tatsächliche Fahrzeugbewegung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Richtung usw. beinhalten. Die Informationen zur Fahrzeugvibration und -akustik können eine oder mehrere aus Vibrationsinformationen und Geräuschinformationen beinhalten. Die Geräuschinformationen können die Amplitude der Frequenzreaktion bei bestimmten Frequenzen, die Energie über das bestimmte Frequenzband oder die Energie über einen bestimmten Zeitraum beinhalten. Die Informationen zur Nutzung der Fahrzeugenergie können eine oder mehrere aus durchschnittlicher Stromnutzung und gesamter Eingangsenergie beinhalten.
Der Speicher 103 kann ein oder mehrere aus Disketten, optischen Platten, CD-ROMs (Compact Disc-Read Only Memories), magnetooptischen Platten, ROMs (Read Only Memories), RAMs (Random Access Memories), EPROMs (löschbare programmierbare Nur-Lese-Speicher), EEPROMs (elektrisch löschbare programmierbare Nur-Lese-Speicher), magnetische oder optische Karten, Flash-Speicher, Cache-Speicher und andere Arten von Medien/maschinenlesbaren Medien beinhalten, die zum Speichern von maschinenausführbaren Anweisungen geeignet sind.
Die Ausgabe 104 gibt Informationen in einer oder mehreren Formen aus, einschließlich: visueller, hörbarer und/oder haptischer Form. Die Ausgabe 104 kann durch die Steuerung 101 gesteuert werden, um an den Benutzer der Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 Ausgaben bereitzustellen. Die Ausgabe 104 kann einen oder mehrere aus einem Lautsprecher, Audio, einer Anzeige, einer zentral gelegenen Anzeige, einer Frontscheibenanzeige, einer Windschutzscheibenanzeige, einer haptischen Rückmeldungsvorrichtung, einer Vibrationsvorrichtung, einer taktilen Rückmeldungsvorrichtung, einer Tap-Rückmeldungsvorrichtung, einer holografischen Anzeige, einer Instrumentenleuchte, einer Hinweisleuchte usw. beinhalten.
Die Ausgabe 104 kann Benachrichtigungen ausgeben, die eine oder mehrere aus einer hörbaren Benachrichtigung, einer Leuchtenbenachrichtigung und einer Anzeigenbenachrichtigung usw. beinhalten. Die Benachrichtigung kann Informationen über eine oder mehrere aus kontinuierlichem Überwachen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente, Planung einer Wartung für ein Fahrzeug, Bereitstellen einer Warnung über den Zustand eines Fahrzeugs oder einer Fahrzeugkomponente und Durchführen einer Fehlerabschwächung zum Adressieren eines Zustands einer Fahrzeugkomponente beinhalten.
Die Benutzereingabe 106 ist konfiguriert, um Informationen und Befehle an die Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 bereitzustellen. Die Benutzereingabe 106 kann verwendet werden, um Benutzereingaben usw. an die Steuerung 101 bereitzustellen. Die Benutzereingabe 106 kann einen oder mehrere aus einem Touchscreen, einer Tastatur, einer Softtastatur, einer Taste, einem Bewegungsdetektor, einem Spracheingabedetektor, einem Mikrofon, einer Kamera, einem Trackpad, einer Maus, einem Touchpad usw. beinhalten. Die Benutzereingabe 106 kann konfiguriert sein, eine Benutzereingabe zu empfangen, um die Benachrichtigungsausgabe durch die Ausgabe 104 zu bestätigen oder zu verwerfen. Die Benutzereingabe 106 kann auch konfiguriert sein, eine Benutzereingabe zu empfangen, um die Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 zu aktivieren oder zu deaktivieren. So kann zum Beispiel die Einstellung zum Ein- und Ausschalten des Systems von einem Bediener über die Benutzereingabe 106 gewählt werden.
Der Fahrzeugsensor 107 kann einen oder mehrere aus einer Vielzahl von Sensoren beinhalten, die konfiguriert sind, um Informationen über eine oder mehrere aus einer Fahrzeugkomponente, Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und -akustik zu messen oder zu erkennen. Beispiele für Sensoren können einen Wandler, einen Raddrehzahlmesser, eine Trägheitsmesseinheit (IMU), wie einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, einen Magnetometer, elektronische Servolenkungs-(EPS)-Motorstrom-Sensoren, einen Leistungsmesser, einen Spannungsmesser, einen Stromsensor usw. beinhalten.
Beispielsweise können Vibrationsinformationen oder andere Informationen aus den Ausgaben des Beschleunigungsmessers, wie etwa Längsbeschleunigung, Lateralbeschleunigung, vertikale Beschleunigung oder Ausgaben der Intertial-Messeinheit (IMU), wie Gierrate, Neigungsrate, Rollrate, erkannt werden. Andere Beispiele für Informationsquellen beinhalten Fahrzeugbewegungssignale, wie beispielsweise Radgeschwindigkeit, Fahrzeuggeschwindigkeit (angetrieben oder nicht angetrieben) und Subsystemsignale, wie beispielsweise Hauptzylinderdruck des Bremssystems, Lenkradwinkel, Lenkmotordrehmoment, Bremsmoment, Achsdrehmoment usw. Die Geräuschinformationen können von einem oder mehreren Mikrofonen gemessen werden.
Die Kommunikationsvorrichtung 108 kann von der Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 verwendet werden, um mit verschiedenen Arten von externen Vorrichtungen gemäß verschiedenen Kommunikationsverfahren zu kommunizieren. Die Kommunikationsvorrichtung 108 kann verwendet werden, um Informationen über eines oder mehrere aus Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und -akustik, Fahrzeugzustand, geschätzter Restnutzungsdauer und einem isolierten Fehler einer Fahrzeugkomponente zu senden/zu empfangen.
Die Kommunikationsvorrichtung 108 kann verschiedene Kommunikationsmodule beinhalten, wie etwa ein oder mehrere aus einer Telematikeinheit, einem Rundfunkempfangsmodul, einem Nahbereichskommunikations-(NFC)-Modul, einem GPS-Empfänger, einem drahtgebundenen Kommunikationsmodul oder einem drahtlosen Kommunikationsmodul. Das Rundfunkempfangsmodul kann ein terrestrisches Rundfunkempfangsmodul beinhalten, einschließlich einer Antenne, um ein terrestrisches Rundfunksignal, einen Demodulator und einen Entzerrer usw. zu empfangen. Das NFC-Modul ist ein Modul, das mit einer externen Vorrichtung kommuniziert, die sich gemäß einem NFC-Verfahren in der Nähe befindet. Der GPS-Empfänger ist ein Modul, das ein GPS-Signal von einem GPS-Satelliten empfängt und einen aktuellen Standort erkennt. Das verdrahtete Kommunikationsmodul kann ein Modul sein, das Informationen über ein verdrahtetes Netzwerk, wie beispielsweise ein lokales Netzwerk, ein Controller Area Network (CAN) oder ein externes Netzwerk empfängt. Das drahtlose Kommunikationsmodul ist ein Modul, das über ein drahtloses Kommunikationsprotokoll, wie beispielsweise ein IEEE 802.11-Protokoll, WiMAX-, WLAN- oder IEEE-Kommunikationsprotokoll mit einem externen Netzwerk verbunden ist und mit dem externen Netzwerk kommuniziert. Das drahtlose Kommunikationsmodul kann ferner ein Mobilkommunikationsmodul beinhalten, das auf ein Mobilkommunikationsnetzwerk zugreift und das eine Kommunikation gemäß verschiedenen Mobilkommunikationsstandards, wie etwa 3. Generation (3G), 3. Generation Partnerschaftsprojekt (3GPP), Langzeitentwicklung (LTE), Bluetooth, EVDO, CDMA, GPRS, EDGE oder ZigBee, durchführt.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann die Steuerung 101 der Vorrichtung zum Erfassen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 konfiguriert werden, um den Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs durch Analysieren einer oder mehrerer aus Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und -akustik zu diagnostizieren, Fehlerisolierung am Fahrzeug durchzuführen, um einen Gesundheitszustand einer Fahrzeugkomponente zu erkennen, die dem isolierten Fehler entspricht, und eine oder mehrere aus kontinuierlicher Überwachung, Planung einer Wartung, Bereitstellen einer Warnung und Durchführen einer Fehlerabschwächung basierend auf der geschätzten Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler durchzuführen.
Die Steuerung 101 der Vorrichtung zum Erfassen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 kann konfiguriert werden, um den Fahrzeugzustand des Fahrzeugs zu diagnostizieren, indem die Leistung analysiert wird, indem ein Lenkradwinkel basierend auf dem Motorpositionswinkel geschätzt wird, eine Differenz zwischen dem geschätzten Lenkradwinkel und einem tatsächlichen Lenkradwinkel bestimmt wird, der Fahrzeugzustand angepasst wird, falls die Differenz zwischen dem geschätzten Lenkradwinkel und dem tatsächlichen Lenkradwinkel größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist.
Die Steuerung 101 der Vorrichtung, die einen Zustand einer Fahrzeugkomponente 100 erkennt, kann konfiguriert werden, um den Fahrzeugzustand des Fahrzeugs einschließlich Fahrzeugleistung, Energienutzung und Fahrzeugvibration und - akustik zu diagnostizieren und um eine Fehlerisolierung durchzuführen, indem Muster in Werten erkannt werden, die mit Fahrzeugleistung, Energienutzung des Fahrzeugs und Fahrzeugvibration und -akustik assoziiert werden, und indem das erkannte Muster mit einer Tabelle verglichen wird, die Komponentenfehler und ein entsprechendes Muster von Werten beinhaltet, das mit Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und - akustik assoziiert wird, und indem der isolierte Fehler und die entsprechende Komponente basierend auf dem Vergleich des erfassten Musters mit der Tabelle bestimmt wird, welche Komponentenfehler beinhaltet.
Die Steuerung 101 der Vorrichtung, die einen Zustand einer Fahrzeugkomponente 100 erkennt, kann konfiguriert werden, die Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler zu schätzen, indem die Komponente, die dem isolierten Fehler hinsichtlich der Verschlechterung entspricht, überwacht wird, und die Restnutzungsdauer der Komponente, die dem isolierten Fehler entspricht, basierend auf der Verschlechterung abgeschätzt wird.
Die Steuerung 101 der Vorrichtung, die einen Zustand einer Fahrzeugkomponente 100 erfasst, kann konfiguriert werden, um eine oder mehrere aus kontinuierlicher Überwachung, Planung einer Wartung, Bereitstellen einer Warnung durchzuführen und das Durchführen einer Fehlerabschwächung wird durchgeführt basierend auf der geschätzten Restnutzungsdauer.
2 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das Verfahren von 2 kann durch die Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 durchgeführt werden oder kann in ein computerlesbares Medium als Anweisungen codiert werden, die von einem Computer ausführbar sind, um das Verfahren durchzuführen.
Unter Bezugnahme auf 2 wird die Diagnose des Fahrzeugzustands eines Fahrzeugs durchgeführt, indem eine oder mehrere aus der Fahrzeugleistung, der Fahrzeugenergienutzung und der Fahrzeugvibration und -akustik in Vorgang S210 analysiert werden. Die Fehlerisolierung am Fahrzeug zur Erfassung eines Gesundheitszustands einer Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler wird in Vorgang S220 durchgeführt, wenn der in Vorgang S210 bestimmte Fahrzeugzustand unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt. Dann wird in Vorgang S230 die dem isolierten Fehler entsprechende Fahrzeugkomponente überwacht und die geschätzte Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler bestimmt. In Vorgang S240 wird eine oder mehrere aus kontinuierlicher Überwachung, Planung der Wartung, Bereitstellen einer Warnung und Durchführen einer Fehlerabschwächung basierend auf der geschätzten Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler durchgeführt.
3A zeigt ein Flussdiagramm der Diagnose des Fahrzeugzustands durch Analysieren der Fahrzeugleistung gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf 3A werden in Vorgang S301 Lenkwinkelbefehle an die elektronische Servolenkung 302 und an die Fahrzeuglenkung und an den Handling-Schätzer 314 eingegeben. Die elektronische Servolenkung 302 verarbeitet die Lenkwinkelbefehle und gibt in Vorgang S303 Motordrehmomentbefehle aus. Die Elektromotoren 304 führen einen Vorgang basierend auf den Motordrehmomentbefehlen durch und die gemessenen Motordrehmomente und Positionen werden in Vorgang S305 an die Lenkleitungen und Gänge 306 und an einen Lenkwinkelschätzer 311 ausgegeben. Die Lenkungsleitungen und Gänge 306 steuern die Straßenradwinkel in Vorgang S307, wodurch das Fahrzeug 308 bewegt wird. Aus der Bewegung des Fahrzeugs 308 werden Gierrate, Rollrate und Lateralbeschleunigung durch Sensoren in Vorgang S309 gemessen.
Der Lenkwinkelschätzer 311 vergleicht den geschätzten Lenkwinkel und die Eingabelenkwinkelbefehle in Vorgang S312 und gibt einen Differenzwert oder einen Restwert 315 aus und speichert diesen. Der Fahrzeuglenkungs- und Handling-Schätzer 314 schätzt Gierraten, Rollraten und Lateralbeschleunigung basierend auf dem Eingangslenkwinkelbefehl. Die gemessene Gierrate, Rollrate und Lateralbeschleunigung werden mit geschätzten Gierraten, Rollraten und Lateralbeschleunigung in Vorgang S313 verglichen. Die Fahrzeugrestbewegung 316 oder die Differenz zwischen der gemessenen Gierrate, Rollrate und Lateralbeschleunigung und der geschätzten Gierrate, Rollraten und Lateralbeschleunigung werden basierend auf dem Vergleich bestimmt und gespeichert.
3B und 3C zeigen Flussdiagramme für ein Verfahren zur Diagnose des Fahrzeugzustands durch Analysieren der Leistung gemäß mehreren Aspekten einer beispielhaften Ausführungsform. Die Verfahren von 3A und 3B können durch die Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 durchgeführt werden oder können in ein computerlesbares Medium als Anweisungen codiert werden, die durch einen Computer ausführbar sind, um das Verfahren durchzuführen.
Unter Bezugnahme auf 3B wird ein Lenkradwinkel basierend auf einem Motorpositionswinkel in Vorgang S310 geschätzt. Die Differenz zwischen dem geschätzten Lenkradwinkel und dem tatsächlichen Lenkradwinkel wird in Vorgang S320 bestimmt. Anschließend wird in Vorgang S330 der Fahrzeugzustand diagnostiziert und ein Fahrzeugzustand wird angepasst, falls die Differenz zwischen dem geschätzten Lenkradwinkel und dem tatsächlichen Lenkradwinkel größer als der erste vorbestimmte Schwellenwert ist.
Unter Bezugnahme auf 3C wird bestimmt, ob die Fahrzeugbewegungsschätzung basierend auf einem voreingestellten Aktivierungszustand, der den gemessenen Werten des Lenkwinkels, der Gierrate, der Lateralbeschleunigung, der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit usw. entspricht, durchgeführt werden soll. Wenn die Voreinstellung aktiviert ist, wird das Schätzen eines oder mehrerer aus der Lateralbeschleunigung, der Gierrate, der Rollrate hinsichtlich der Bewegung des Fahrzeugs in Vorgang S345 durchgeführt. Im Vorgang S350 wird die tatsächliche Fahrzeugbewegung unter Verwendung eines oder mehrerer Fahrzeugbewegungssensoren gemessen. Die Differenz zwischen der geschätzten Bewegung des Fahrzeugs und der tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs wird in Vorgang S360 bestimmt. Anschließend wird in Vorgang S360 der Fahrzeugzustand diagnostiziert und ein Fahrzeugzustand wird angepasst, falls die Differenz zwischen der geschätzten Bewegung des Fahrzeugs und der tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs größer als der zweite vorbestimmte Schwellenwert ist.
4A und 4B zeigen ein Flussdiagramm und ein Flussdiagramm zur Diagnose des Fahrzeugzustands durch Analysieren der Fahrzeugenergienutzung gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform. In einem Fahrzeugsystem kommt es zu Energieumwandlung von einer Art von Energie zu einer anderen sowie zu Energieerhaltung. Es gibt Eingangsenergie, verlorene oder abgeleitete Energie (z. B. elektrische Verluste, mechanische Verluste, Reibung, thermische Verluste usw.) und Ausgangsenergie. In einem gesunden Fahrzeug liegt die Verteilung der Energie und die Menge an Energieverlust innerhalb eines erwarteten Bereichs. Wenn es zu irgendeiner Zunahme der Menge des Energieverlusts (z. B. mehr Reibung im System, Erhöhung des elektrischen Widerstands usw.) kommt, wird die gesteigerte Ableitenergie zu einer Verringerung der resultierenden Ausgangsenergie bei gleicher Eingangsenergie führen.
In einem Beispiel in Bezug auf ein Fahrzeugbrems- und Beschleunigungssystem, bei dem Elektromotoren verwendet werden. Die Eingangsleistung zum System ist die Spannung (v) multipliziert mit der Stromstärke (i). Die Gesamtenergie, die als Eingabe vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 genutzt wird, ist $\int_{t 1}^{t 2} v * i d t .$
Diese Energie wird genutzt, um die kinetische Energie des Fahrzeugs von der Fahrzeuggeschwindigkeit V(t1) zur Fahrzeuggeschwindigkeit V(t2) zu reduzieren (im Falle der Fahrzeugbeschleunigung: zu erhöhen). Die Änderung der Ausgangsenergie wird $\frac{1}{2} m V^{2} (t 1) - \frac{1}{2} m V^{2} (t 2)$
sein, wobei m die Fahrzeugmasse ist. Der mittlere Wirkungsgrad des Systems kann durch die Änderung der Ausgangsenergie geteilt durch die Änderung der Eingangsenergie oder die durchschnittliche Ausgangsleistung geteilt durch die durchschnittliche Eingangsleistung berechnet werden. Die Energieverluste können auch berechnet werden, indem die Differenz zwischen den Änderungen der Ausgangs- und der Eingangsenergie ermittelt wird.
Unter Bezugnahme auf 4A werden in Vorgang S401 Lenkwinkelbefehle an die elektronische Servolenkung 402 eingegeben. Die elektronische Servolenkung 402 verarbeitet die Lenkwinkelbefehle und gibt Motordrehmomentbefehle in Vorgang S403 aus. In Vorgang S403 werden Motordrehmomentbefehle an die Elektromotoren 404 gesendet, und die Eingangsleistung und Eingangsenergie werden von den Elektromotoren 404 an die Fahrzeuglenkung und den Handling-Leistungsschätzer 410 gesendet.
Die Elektromotoren 404 führen einen Vorgang basierend auf den Motordrehmomentbefehlen durch. Die Motordrehmomente und -positionen werden in Vorgang S405 gemessen und zum Bewegen der Lenkungsleitungen und Gänge 406 verwendet. Die Lenkungsleitungen und Gänge 406 steuern den Straßenradwinkel in Vorgang S407, wodurch das Fahrzeug 408 bewegt wird. Basierend auf der Bewegung des Fahrzeugs werden Gierrate, Rollrate und Lateralbeschleunigung gemessen und verwendet, um die tatsächliche Ausgangsleistung und die tatsächliche Ausgangsenergie in Vorgang S409 zu bestimmen.
Der Fahrzeuglenkungs- und Handhabungsleistungsschätzer 410 bestimmt die geschätzte oder erwartete Ausgangsleistung und die geschätzte oder erwartete Ausgangsenergie basierend auf der Eingangsleistung und der Eingangsenergie. Die erwartete Ausgangsleistung und die erwartete Ausgangsenergie werden mit der tatsächlichen Ausgangsleistung und der tatsächlichen Ausgangsleistung der Elektromotoren in Vorgang S411 verglichen, und die Fahrzeugrestleistung und Restenergie oder die Differenz zwischen der erwarteten Ausgangsleistung und der tatsächlichen Ausgangsleistung der Elektromotoren wird in Vorgang S413 ausgegeben und gespeichert.
Das Verfahren von 4B kann durch die Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 durchgeführt werden oder kann in ein computerlesbares Medium als Anweisungen codiert werden, die von einem Computer ausführbar sind, um das Verfahren durchzuführen. Unter Bezugnahme auf 4B wird bestimmt, ob in Vorgang S415 eine Bewegungsschätzung aktiviert ist. Falls die Bewegungsschätzung aktiviert ist, wird in Vorgang S420 die erwartete durchschnittliche Ausgangsleistung und die Gesamtausgangsenergie basierend auf der Eingangsleistung und - energie an das Fahrzeug und der normalen Energieeffizienz (z. B. Energieeffizienz innerhalb eines voreingestellten Bereichs oder vorgegebenen Bereichs) während verschiedener Betriebsmodi des Fahrzeugs einschließlich des Bremsens, der Beschleunigung, des Lenkens und des Leerlaufs berechnet. Die durchschnittliche Leistung und die Gesamtenergienutzung des Fahrzeugs wird dann basierend auf der geschätzten Fahrzeugbewegung in Vorgang S430 geschätzt.
In Vorgang S440 wird die Differenz zwischen der berechneten erwarteten durchschnittlichen Leistung und der Gesamtenergie und der geschätzten durchschnittlichen Leistung und der Gesamtenergie bestimmt. Dann wird in Vorgang S450 der Fahrzeugzustand diagnostiziert und ein Fahrzeugzustand wird angepasst, falls die Differenz zwischen der berechneten durchschnittlichen Leistung und der gesamten Energienutzung und der geschätzten durchschnittlichen Leistung und der gesamten Energienutzung größer als ein vierter vorgegebener Schwellenwert ist.
5 zeigt ein Flussdiagramm zur Diagnose des Fahrzeugzustands durch Analysieren von Fahrzeugvibrationen und -akustik gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform. Das Verfahren von 5 kann durch die Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 durchgeführt werden oder kann in ein computerlesbares Medium als Anweisungen codiert werden, die von einem Computer ausführbar sind, um das Verfahren durchzuführen.
Unter Bezugnahme auf 5 wird in Vorgang S505 bestimmt, ob Fahrzeugvibrations- und/oder Akustik-Messungen basierend auf einer Voreinstellung aktiviert werden. Wenn die Fahrzeugvibrations- und/oder Akustikmessungen aktiviert sind, werden eine oder mehrere aus den Vibrationsinformationen von einem Beschleunigungsmesser und den Geräuschinformationen von einem Mikrofon aufgezeichnet oder gespeichert. In Vorgang S520 werden Differenzen zwischen akustischen Werten der aufgezeichneten und gemessenen Vibrationsinformationen und zwischen den Informationen durchdringender Geräusche in einem oder mehreren Frequenzbändern mit kalibrierten akustischen Werten von Fahrzeugen in einem oder mehreren Frequenzbändern bestimmt. Dann wird in Vorgang S530 ein Fahrzeugzustand basierend auf der ermittelten Differenz angepasst, falls die ermittelte Differenz größer als der dritte vorbestimmte Schwellenwert ist.
6 zeigt ein Flussdiagramm zum Durchführen einer Fehlerisolierung und zum Schätzen der verbleibenden Nutzungsdauer gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform. Das Verfahren von 6 kann durch die Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente 100 durchgeführt werden oder kann in ein computerlesbares Medium als Anweisungen codiert werden, die von einem Computer ausführbar sind, um das Verfahren durchzuführen.
Unter Bezugnahme auf 6 werden Muster in Werten, die mit der Fahrzeugleistung, dem Energieverbrauch des Fahrzeugs und der Fahrzeugvibration und - akustik assoziiert werden, die in Vorgang S610 erkannt werden. Die erkannten Muster werden in Vorgang S620 mit dem entsprechenden Muster von Werten verglichen, die mit der Fahrzeugleistung, dem Energieverbrauch des Fahrzeugs und der Fahrzeugvibration und - akustik in einer Tabelle assoziiert werden, die Komponentenfehler beinhaltet. Der isolierte Fehler und die Komponente, die dem isolierten Fehler entspricht, werden in Vorgang S630 basierend auf dem Vergleich in Vorgang S620 ermittelt. Die dem isolierten Fehler entsprechende Komponente wird in Vorgang S640 hinsichtlich der Verschlechterung überwacht. Die dem isolierten Fehler entsprechende verbleibende Nutzungsdauer der Komponente wird basierend auf der Verschlechterung in Vorgang S650 geschätzt.
7 zeigt ein Diagramm eines Systems zum Melden eines Zustands einer Fahrzeugkomponente gemäß einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform. Insbesondere zeigt 7 eine Veranschaulichung einer Betriebsumgebung, die ein mobiles Fahrzeug-Kommunikationssystem 710 umfasst, und verwendet werden kann, um die hierin offenbarte Vorrichtung und das hierin offenbarte Verfahren zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente zu implementieren.
Unter Bezugnahme auf 7 wird eine Betriebsumgebung gezeigt, die ein mobiles Fahrzeug-Kommunikationssystem 710 umfasst, und verwendet werden kann, um das Verfahren und die Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente zu implementieren. Das Kommunikationssystem 710 kann eines oder mehrere aus einem Fahrzeug 712, einem oder mehreren Drahtlosträgersystemen 714, einem Festnetz 716, einem Computer 718 und einem Call-Center 720 beinhalten. Es versteht sich, dass die offenbarte Vorrichtung und das Verfahren zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente mit einer beliebigen Anzahl von unterschiedlichen Systemen verwendet werden können und nicht speziell auf die hier gezeigte Betriebsumgebung einschränkt sind. Die folgenden Absätze stellen lediglich einen kurzen Überblick über ein derartiges Kommunikationssystem 710 bereit; aber auch andere, hierin nicht dargestellte Systeme könnten die offenbarte Vorrichtung und das Verfahren zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente einsetzen.
Das Fahrzeug 712 ist in der veranschaulichten Ausführungsform als ein Personenkraftwagen dargestellt, es versteht sich jedoch, dass jedes andere Fahrzeug einschließlich Motorräder, Lastwagen, Geländewagen (SUVs), Campingfahrzeuge (RVs), Schiffe, Flugzeuge usw. ebenfalls verwendet werden kann. Eines oder mehrere der Elemente der in 1 gezeigten Vorrichtung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrzeugkomponente können in Fahrzeug 512 integriert werden.
Eine der vernetzten Vorrichtungen, die mit der Kommunikationsvorrichtung 108 kommunizieren können, ist eine drahtlose Vorrichtung, wie ein Smartphone 757. Das Smartphone 757 kann eine Computerverarbeitungsmöglichkeit, einen Sender-Empfänger, der über ein Protokoll 758 kurzer Reichweite kommunizieren kann, und eine visuelle Smartphone-Anzeige 759 beinhalten. In einigen Implementierungen beinhaltet die Smartphone-Anzeige 759 auch eine grafische Berührungsbildschirm-Benutzeroberfläche und/oder ein GPS-Modul, das zum Empfangen von GPS-Satellitensignalen und zum Erzeugen von GPS-Koordinaten basierend auf diesen Signalen in der Lage ist.
Das GPS-Modul der Kommunikationsvorrichtung 108 kann Funksignale von einer Konstellation 760 von GPS-Satelliten empfangen, einen Standort eines Fahrzeugs basierend auf den Bordkartendetails oder einer Sehenswürdigkeit oder eines Wahrzeichens erkennen. Aus diesen Signalen kann die Kommunikationsvorrichtung 708 die Fahrzeugposition bestimmen, die verwendet wird, um dem Fahrzeugführer Navigations- und andere, die Position betreffende, Dienste bereitzustellen. Navigationsinformationen können durch die Ausgabe 104 (oder eine andere Anzeige innerhalb des Fahrzeugs) dargestellt oder in verbaler Form präsentiert werden, wie es beispielsweise bei der Turn-by-Turn-Navigation der Fall ist. Die Navigationsdienste können über ein dediziertes Navigationsmodul im Fahrzeug bereitgestellt werden, oder es können einige oder alle Navigationsdienste über die Kommunikationsvorrichtung 108 erfolgen. Positionsinformationen können an einen entfernten Standort gesendet werden, um dem Fahrzeug Navigationskarten, Kartenanmerkungen (Points of Interest, Restaurants usw.), Routenberechnungen und dergleichen bereitzustellen. Die Positionsinformationen können an das Call-Center 720 oder ein anderes entferntes Computersystem, wie Computer 718, für andere Zwecke, wie Flottenmanagement, Wartungsplanung und Bewegungsbestimmung, bereitgestellt werden. Außerdem können durch die Kommunikationsvorrichtung vom Call-Center 720 neue oder aktualisierte Kartendaten heruntergeladen werden.
Das Fahrzeug 712 kann andere Fahrzeugsystemmodule (VSMs) in Form von elektronischen Hardwarekomponenten beinhalten, die sich im gesamten Fahrzeug befinden und in der Regel Eingaben von einem oder mehreren Sensoren empfangen und die erfassten Eingaben verwenden, um Diagnose-, Überwachungs-, Steuerungs-, Melde- und/oder andere Funktionen durchzuführen. Die VSMs können auch einen oder mehrere der Fahrzeugsensoren 107 beinhalten. Jedes der VSMs kann durch einen Kommunikationsbus mit den anderen VSMs sowie der Steuerung 101 verbunden werden und kann programmiert werden, Fahrzeugsystem- und Subsystemdiagnosetests auszuführen. Die Steuerung 101 kann dafür konfiguriert sein, Informationen an die VSMs zu senden und von ihnen zu empfangen, und die VSMs zu steuern, Fahrzeugfunktionen durchzuführen. So kann beispielsweise ein VSM ein elektronisches Steuergerät, ein Motorsteuergerät (ECM) sein, das verschiedene Aspekte des Motorbetriebs, wie z. B. Kraftstoffzündung und Zündzeitpunkt, steuert, ein weiteres VSM kann ein externes Sensormodul sein, das konfiguriert ist, um Informationen von externen Sensoren, wie Kameras, Radargeräten, LIDARs und Laser, zu empfangen, ein weiteres VSM kann ein Antriebsstrang-Steuermodul sein, das den Betrieb einer oder mehrerer Komponenten des Fahrzeugantriebsstrangs reguliert, ein weiteres VSM kann ein oder mehrere der Fahrzeugsensoren 107 beinhalten und ein weiteres VSM kann ein Chassis-Steuermodul sein, das verschiedene im Fahrzeug befindliche elektrische Komponenten, wie beispielsweise die elektrische Zentralverriegelung und die Scheinwerfer des Fahrzeugs, verwaltet. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist das Motorsteuergerät mit integrierten Onboard-Diagnose-(OBD)-Funktionen ausgestattet, die unzählige Echtzeitdaten, wie z. B. die von verschiedenen Sensoren, einschließlich der Fahrzeugemissionssensoren, erhaltenen Daten bereitstellen und eine standardisierte Reihe von Diagnosefehlercodes (DTCs) liefern, die es einem Techniker ermöglichen, Fehlfunktionen innerhalb des Fahrzeugs schnell zu identifizieren und zu beheben. Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass es sich bei den vorgenannten VSMs nur um Beispiele von einigen der Module handelt, die im Fahrzeug 712 verwendet werden können, während jedoch auch zahlreiche andere verfügbar sind.
Das Drahtlosträgersystem 714 kann ein Mobiltelefonsystem sein, das mehrere Zellentürme 770 (nur einer gezeigt), eine oder mehrere mobile Vermittlungszentralen (MSCs) 772 sowie beliebige andere Netzwerkkomponenten umfasst, die erforderlich sind, um das Drahtlosträgersystem 714 mit dem Festnetz 716 zu verbinden. Jeder Zellenturm 770 verfügt über Sende- und Empfangsantennen sowie eine Basisstation, wobei die Basisstationen verschiedener Zellentürme entweder direkt oder über zwischengeschaltete Ausrüstung, wie z.B. eine Basisstation-Steuerung, mit der MSC 572 verbunden sind. Das Zellsystem 714 kann jede geeignete Kommunikationstechnologie implementieren, darunter beispielsweise analoge Technologien, wie AMPS, oder die neueren Digitaltechnologien, wie CDMA (z. B. CDMA2000 oder IxEV-DO) oder GSM/GPRS (z. B. 4G LTE). Fachleute werden erkennen, dass verschiedene Zellenturm-/Basisstation-/MSC-Anordnungen möglich sind und mit dem drahtlosen System 714 verwendet werden könnten. So könnten sich beispielsweise Basisstation und Zellenturm an derselben Stelle oder entfernt voneinander befinden, jede Basisstation könnte für einen einzelnen Zellenturm zuständig sein oder eine einzelne Basisstation könnte verschiedene Zellentürme bedienen und verschiedene Basisstationen könnten mit einer einzigen MSC gekoppelt sein, um nur einige der möglichen Anordnungen zu nennen.
Abgesehen vom Verwenden des Drahtlosträgersystems 714 kann ein unterschiedliches Drahtlosträgersystem in Form von Satellitenkommunikation verwendet werden, um unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation mit dem Fahrzeug bereitzustellen. Dies kann unter Verwendung von einem oder mehreren Kommunikationssatelliten 762 und einer Uplink-Sendestation 764 erfolgen. Bei der unidirektionalen Kommunikation kann es sich beispielsweise um Satellitenradiodienste handeln, worin Programminhalte (Nachrichten, Musik usw.) von der Sendestation 764 empfangen werden, für das Hochladen gepackt und anschließend zum Satelliten 762 gesendet werden, der das Programm an die Bezieher sendet. Bidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitentelefoniedienste unter Verwendung der Satelliten 762 sein, um Telefonkommunikationen zwischen dem Fahrzeug 712 und der Station 764 weiterzuleiten. Bei Verwendung kann diese Satellitentelefonie entweder zusätzlich zum oder anstatt des Drahtlosträgersystems 714 verwendet werden.
Das Festnetz 716 kann ein konventionelles landgebundenes Telekommunikationsnetzwerk sein, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das Drahtlosträgersystem 714 mit dem Call-Center 720 verbindet. Zum Beispiel kann das Festnetz 716 ein Fernsprechnetz (PSTN) beinhalten, wie es verwendet wird, um festverdrahtete Telefonie, paketvermittelte Datenkommunikation und die Infrastruktur des Internets bereitzustellen. Ein oder mehrere Segmente des Festnetzes 716 könnten unter Verwendung eines normalen drahtgebundenen Netzwerks, eines Fiber- oder eines anderen optischen Netzwerks, eines Kabelnetzes, von Stromleitungen, anderen drahtlosen Netzwerken, wie drahtlosen lokalen Netzwerken (WLANs) oder Netzwerken, die drahtlosen Breitbandzugang (BWA) bereitstellen, oder jeder Kombination daraus implementiert werden. Weiterhin muss das Call-Center 720 nicht über das Festnetz 716 verbunden sein, sondern könnte drahtlose Telefonieausrüstung beinhalten, sodass es direkt mit einem drahtlosen Netzwerk, wie dem Drahtlosträgersystem 714, kommunizieren kann.
Bei Computer 718 kann es sich um einen von vielen Computern handeln, die über ein privates oder öffentliches Netzwerk, wie das Internet, zugänglich sind. Jeder solche Computer 718 kann für einen oder mehrere Zwecke, z.B. als ein Webserver, verwendet werden, der vom Fahrzeug über die Kommunikationsvorrichtung 708 und den Drahtlosträger 714 zugänglich ist. Bei anderen derartig zugänglichen Computern 718 kann es sich beispielsweise um folgende handeln: einen Service-Center-Computer, in den Diagnoseinformationen, Fahrzeugparameter und andere Fahrzeugdaten über die Kommunikationsvorrichtung 108 aus dem Fahrzeug hochgeladen werden können; einen Client-Computer, der vom Fahrzeughalter oder einem anderen Teilnehmer zu Zwecken, wie denen des Zugriffs auf oder des Empfangens von Fahrzeugdaten, oder der Einrichtung oder Konfiguration von Teilnehmerpräferenzen oder des Steuerns von Fahrzeugfunktionen verwendet werden; oder ein Speicherort eines Drittanbieters, dem oder von dem Fahrzeugdaten oder andere Informationen entweder durch Kommunizieren mit dem Fahrzeug 712 oder dem Call-Center 720 oder beiden bereitgestellt werden. Ein Computer 718 kann auch für das Bereitstellen von Internetkonnektivität, wie DNS-Dienste oder als ein Netzwerkadressenserver, verwendet werden, der DHCP oder ein anderes geeignetes Protokoll verwendet, um dem Fahrzeug 712 eine IP-Adresse zuzuweisen.
Das Call-Center 720 ist konzipiert, die Fahrzeugelektronik mit einer Anzahl von unterschiedlichen System-Back-End-Funktionen bereitzustellen, und beinhaltet gemäß der hier gezeigten beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen einen oder mehrere Schalter 780, Server 782, Datenbanken 784, Live-Berater 786 sowie ein automatisiertes Sprachdialogsystem (VRS) 788. Diese verschiedenen Komponenten des Call-Centers können miteinander über ein verdrahtetes oder drahtloses lokales Netzwerk 790 gekoppelt sein. Der Schalter 780, der ein Nebenstellenanlagen-(PBX)-Schalter sein kann, leitet eingehende Signale weiter, sodass Sprachübertragungen gewöhnlich entweder über das reguläre Telefon zum Live-Berater 786 oder automatisiert zum Sprachdialogsystem 788 unter Verwendung von VoIP gesendet werden. Das Live-Berater-Telefon kann außerdem VoIP verwenden, wie durch die gestrichelte Linie in 7 angegeben wird. VoIP und andere Datenkommunikation durch den Schalter 780 werden über ein Modem (nicht gezeigt) implementiert, das zwischen dem Schalter 780 und Netzwerk 790 verbunden ist. Datenübertragungen werden über das Modem an den Server 782 und/oder die Datenbank 784 weitergegeben. Die Datenbank 784 kann Kontoinformationen, wie Teilnehmerauthentifizierungsinformationen, Profildatensätze, Verhaltensmuster und andere zugehörige Teilnehmerinformationen und eine oder mehrere aus Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibrationen und -akustik, Fahrzeugzustand, Zustand einer Fahrzeugkomponente, Informationen über Fehlertabellen und assoziierte Muster speichern. Der Server 782 kann konfiguriert sein, ein oder mehrere Vorgänge der Steuerung 101 durchzuführen. Datenübertragungen können zudem durch drahtlose Systeme, wie z.B. 802.11x, GPRS und dergleichen, erfolgen. Obwohl die veranschaulichte Ausführungsform so beschrieben wurde, wie sie in Verbindung mit einem bemannten Call-Center 720 mit Live-Berater 786 verwendet wird, ist zu beachten, dass das Call-Center stattdessen VRS 887 nutzen kann, um Informationen über den Fahrzeugzustand oder einen Zustand einer Fahrzeugkomponente bereitzustellen.
Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können an/von eine/r Prozessorvorrichtung, eine/r Steuerung oder einen/m Computer, der jede vorhandene programmierbare elektronische Steuervorrichtung oder eine dedizierte elektronische Steuervorrichtung beinhalten kann, zu liefern/implementiert sein. Desgleichen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten oder durch eine Steuerung oder einen Computer ausführbare Anweisungen in vielfältiger Weise gespeichert werden, darunter, ohne Einschränkung, die dauerhafte Speicherung auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie ROM-Einheiten, und als änderbar gespeicherte Informationen auf beschreibbaren Speichermedien, wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Einheiten sowie anderen magnetischen und optischen Medien. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten, wie anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten verkörpert werden.
Eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen wurden vorstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen sollten nur im beschreibenden Sinne und nicht als Einschränkung betrachtet werden. Außerdem können die beispielhaften Ausführungsformen ohne Abweichen vom Geist und Umfang des Erfindungsgedankens modifiziert werden, der in den folgenden Patentansprüchen definiert ist.

Claims

Vorrichtung, die einen Zustand einer Fahrzeugkomponente erkennt, die Vorrichtung umfassend: mindestens einen Speicher, der computerausführbare Anweisungen umfasst; und mindestens einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, die computerausführbaren Anweisungen zu lesen und auszuführen, wobei die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen zum: Diagnostizieren des Fahrzeugzustands eines Fahrzeugs durch Analysieren einer oder mehrerer aus Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und -akustik; Durchführen einer Fehlerisolierung am Fahrzeug, um einen Zustand einer Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler zu erkennen, falls der Fahrzeugzustand unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt; Überwachen der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler und Abschätzen einer Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler; und eine oder mehrere aus kontinuierlicher Überwachung, Planung der Wartung, Bereitstellen einer Warnung und Durchführen einer Fehlerabschwächung basierend auf der geschätzten Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, den Fahrzeugzustand des Fahrzeugs durch Analysieren der Leistung durch Schätzen eines Lenkradwinkels basierend auf dem Motorpositionswinkel, Bestimmen einer Differenz zwischen dem geschätzten Lenkradwinkel und einem tatsächlichen Lenkradwinkel, Anpassen des Fahrzeugzustands, falls die Differenz zwischen dem geschätzten Lenkradwinkel und dem tatsächlichen Lenkradwinkel größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist, zu diagnostizieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, den Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs durch Analysieren der Leistung zu diagnostizieren, das Ermitteln umfassen, ob die Fahrzeugbewegungsschätzung basierend auf der vorgegebenen Bedingung erfolgen soll, die den gemessenen Werten des Lenkwinkels, der Gierrate, der Lateralbeschleunigung, der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit entspricht, Schätzen der Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs durch Schätzen der Lateralbeschleunigung, der Gierrate, der Rollrate, falls die Voreinstellung aktiviert ist, Messen der tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs unter Verwendung eines oder mehrere Fahrzeugbewegungssensoren, Bestimmen einer Differenz zwischen der geschätzten Bewegung des Fahrzeugs und der tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs, Anpassen des Fahrzeugzustands, falls die ermittelte Differenz zwischen der geschätzten Bewegung des Fahrzeugs und der tatsächlichen Bewegung des Fahrzeugs größer als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, den Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs durch Analysieren von Fahrzeugvibrationen und -akustik zu diagnostizieren, indem bestimmt wird, ob die Fahrzeugvibrationsakustik-Messungen basierend auf einer Voreinstellung aktiviert sind, Aufzeichnen einer oder mehrerer aus Vibrationsinformationen von einem Beschleunigungsmesser und Geräuschinformationen von einem Mikrofon, falls die Voreinstellung aktiviert ist, Bestimmen der Differenz zwischen den akustischen Werten der aufgezeichneten und gemessenen Vibrationsinformationen und Informationen durchdringender Geräusche in einem oder mehreren Frequenzbändern mit kalibrierten akustischen Werten von Fahrzeugen in einem oder mehreren Frequenzbändern, und Anpassen des Fahrzeugzustands, falls die ermittelte Differenz größer als ein dritter vorbestimmter Schwellenwert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, den Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs zu diagnostizieren durch Analysieren der Fahrzeugenergienutzung durch Ermitteln, ob eine Fahrzeugbewegungsschätzung aktiviert ist, Berechnen der erwarteten durchschnittlichen Ausgangsleistung und der Gesamtausgangsenergie basierend auf der Eingangsleistung und -energie an das Fahrzeug und der normalen Energieeffizienz während verschiedener Betriebsmodi des Fahrzeugs einschließlich des Bremsens, der Beschleunigung, des Lenkens und des Leerlaufs, Schätzen der durchschnittlichen Leistung und der gesamten Ausgangsenergie des Fahrzeugs basierend auf der geschätzten Fahrzeugbewegung, Bestimmen der Differenz zwischen der berechneten erwarteten durchschnittlichen Ausgangsleistung und der gesamten Ausgangsenergie und der geschätzten durchschnittlichen Leistung und der Gesamtenergie, und Anpassen des Fahrzeugzustands, falls die ermittelte Differenz größer als ein vierter vorbestimmter Schwellenwert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, den Fahrzeugzustand des Fahrzeugs durch Analysieren der Fahrzeugleistung, der Fahrzeugenergienutzung und der Fahrzeugvibration und -akustik zu diagnostizieren, und worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, Fehlerisolierung durch Erkennen von Mustern in Werten durchzuführen, die mit der Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und -akustik assoziiert werden, Vergleichen des erkannten Musters mit einer Tabelle, die Komponentenfehler und ein entsprechendes Muster von Werten beinhaltet, die mit der Fahrzeugleistung, Fahrzeugenergienutzung und Fahrzeugvibration und -akustik assoziiert werden, und Bestimmen des isolierten Fehlers und der entsprechenden Komponente basierend auf dem Vergleich des erfassten Musters mit der Tabelle, die Komponentenfehler beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 6, worin die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, die Restnutzungsdauer der Fahrzeugkomponente entsprechend dem isolierten Fehler zu schätzen, indem die Komponente, die dem isolierten Fehler hinsichtlich der Verschlechterung entspricht, überwacht wird, und die Restnutzungsdauer der Komponente, die dem isolierten Fehler entspricht, basierend auf der Verschlechterung geschätzt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die computerausführbaren Anweisungen den mindestens einen Prozessor veranlassen, eine oder mehrere aus kontinuierlicher Überwachung, Planung der Wartung, Bereitstellen einer Warnung durchzuführen und das Durchführen einer Fehlerabschwächung basierend auf der geschätzten Restnutzungsdauer durchgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, worin die mit der Fahrzeugleistung assoziierten Werte den Lenkradwinkel, die Änderungsrate des Lenkradwinkels, der Gierrate, der Lateralbeschleunigung, der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und der Rollrate umfassen, die mit der Fahrzeugenergienutzung assoziierten Werte die durchschnittliche Energie und die durchschnittliche Ausgangsleistung durch eine Komponente umfassen, und die mit Fahrzeugvibration und -akustik assoziierten Werte die Fahrzeugvibrationsenergie und die Fahrzeuggeräuschenergie umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen oder mehrere aus einem Geschwindigkeitssensor, der konfiguriert ist, Fahrzeugleistung bereitzustellen, einem Energiemesser, der konfiguriert ist, Informationen über die Fahrzeugenergienutzung bereitzustellen, und einem Mikrofon und einem Beschleunigungsmesser, die konfiguriert sind, Informationen über Fahrzeugvibrationen und -akustik bereitzustellen.