DE102020212526A1 - Method for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle - Google Patents

Method for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle Download PDF

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Arne BODEN
Sergio TRIMBOLI
Philippe Vaudlet
Pushpakaran Sanjeevanchetty
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs (214) mit einem elektrisch angetriebenen Servolenksystem (200). Erfindungsgemäß werden innerhalb des Verfahrens Daten bezüglich eines aktuellen Lenkradwinkels, einer aktuellen Geschwindigkeit und eines aktuellen Gierwinkels des Kraftfahrzeugs empfangen, einer aktuellen Fahrsituation zugeordnet, Daten bezüglich eines aktuellen Lenkradmoments empfangen, ein stationärer Zustand des aktuellen Lenkradmoments detektiert und das aktuelle Lenkradmoment im stationären Zustand mit zumindest einem vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert verglichen. Bei Überschreiten des zumindest einen vorbestimmten Schwellenwerts wird ein eine bestätigte Früherkennung repräsentierendendes erstes Signal erzeugt.The invention relates to a method for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle (214) with an electrically driven power steering system (200). According to the invention, within the method, data relating to a current steering wheel angle, a current speed and a current yaw angle of the motor vehicle are received, assigned to a current driving situation, data relating to a current steering wheel torque is received, a stationary state of the current steering wheel torque is detected and the current steering wheel torque in the stationary state is measured with at least compared to a predetermined threshold value assigned to the driving situation. If the at least one predetermined threshold value is exceeded, a first signal representing a confirmed early detection is generated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein System zur Durchführung eines derartigen Verfahrens zur Früherkennung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a method for early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a system for carrying out such a method for early detection according to the preamble of claim 7.

Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik ist es bekannt, Lenkungen von Kraftfahrzeugen mit Vorrichtungen zur Unterstützung von Lenkbewegungen auszustatten, die üblicherweise von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs durch Ausüben eines Drehmoments auf ein Lenkrad des Kraftfahrzeugs bewirkt werden. Die Unterstützung erhöht den Fahrkomfort für den Fahrer des Kraftfahrzeugs, da die Lenkbewegungen mit einem verringerten Kraftaufwand ausgeführt werden können.In the field of motor vehicle technology, it is known to equip steering systems of motor vehicles with devices for supporting steering movements, which are usually effected by a driver of the motor vehicle by exerting a torque on a steering wheel of the motor vehicle. The support increases driving comfort for the driver of the motor vehicle, since the steering movements can be carried out with less effort.

Die Vorrichtungen zur Unterstützung der Lenkbewegungen können beispielsweise als Servolenkung ausgebildet sein, wobei die Unterstützung auf hydraulischer („Hydraulic Power Steering“, HPS), elektrohydraulischer („Electro-Hydraulic Power Steering“, EHPS) oder elektromechanischer („Electric Power Assisted Steering“, EPAS) Basis erfolgen kann.The devices for supporting the steering movements can be designed, for example, as power steering, with the support being hydraulic (“Hydraulic Power Steering”, HPS), electrohydraulic (“Electro-Hydraulic Power Steering”, EHPS) or electromechanical (“Electric Power Assisted Steering”, EPAS) basis can be done.

Trotz der Verwendung derartiger unterstützender Vorrichtungen können bestimmte Fahrsituationen, etwa ein anhaltender Seitenwind während einer Geradeausfahrt, einen für den Fahrer des Kraftfahrzeugs spürbaren Halteaufwand erfordern, um eine notwendige Gegenlenkbewegung für die Geradeausfahrt zu erreichen, da die Fahrsituation eine Zugwirkung am Lenkrad erzeugt, die durch den Halteaufwand des Fahrers kompensiert werden muss. In ähnlicher Weise kann ein spürbarer Halteaufwand für den Fahrer des Kraftfahrzeugs zum Erreichen einer Geradeausfahrt auch durch Fehler in der Radaufhängung und durch stark unterschiedlichen Reifendruck verursacht werden.Despite the use of such supporting devices, certain driving situations, such as a persistent crosswind while driving straight ahead, require the driver of the motor vehicle to hold his position in order to achieve the necessary countersteering movement for driving straight ahead, since the driving situation produces a pulling effect on the steering wheel, which is Holding effort of the driver must be compensated. In a similar way, a noticeable holding effort for the driver of the motor vehicle in order to drive straight ahead can also be caused by faults in the wheel suspension and by greatly differing tire pressures.

Im Stand der Technik sind verschiedene Lösungen für Lenkunterstützungssysteme vorgeschlagen worden, die bei derartigen Verhältnissen eine automatische Korrektur der Zugwirkung am Lenkrad ausüben („Pull-Drift-Compensation“, PDC), so dass ein Halteaufwand für den Fahrer des Fahrzeugs zumindest teilweise entfallen kann.Various solutions for steering assistance systems have been proposed in the prior art, which in such conditions automatically correct the pulling effect on the steering wheel ("pull-drift compensation", PDC), so that the driver of the vehicle does not have to hold it, at least in part.

Derartige PDC-Systeme sind beispielsweise bekannt aus der US 6,965,820 B2 , der US 7,725,227 B2 und der DE 198 24 914 C2 .Such PDC systems are known for example from U.S. 6,965,820 B2 , the U.S. 7,725,227 B2 and the DE 198 24 914 C2 .

Aus der US 6,965,820 B2 ist eine Steuerung für ein Fahrzeugsystem bekannt, das ein Lenkrad und einen Elektromotor beinhaltet. Die Steuerung weist eine Drehmomentunterstützungsfunktion auf, die auf ein Signal anspricht, das das auf das Lenkrad ausgeübte Drehmoment darstellt, um einen Drehmomentunterstützungsbefehl an den Elektromotor bereitzustellen. Ein Lenkungszugkompensator der Steuerung spricht auf ein bestätigtes Steuersignal zum Ändern des Drehmomentunterstützungsbefehls für den Elektromotor um einen Versatz entsprechend einem erfassten Lenkzugzustand an. Dabei beinhaltet das Steuerungsverfahren das Empfangen des Signals, das das auf das Lenkrad ausgeübte Drehmoment anzeigt, das Bereitstellen eines Drehmomentunterstützungsbefehls an den Elektromotor als Reaktion auf das empfangene Drehmomentsignal, das Erfassen eines Freigabesignals, das sich auf das Steuersignal bezieht, Quantifizieren eines Lenkzugzustands als Reaktion auf die empfangenen und erfassten Signale und Modifizieren des Drehmomentunterstützungsbefehls an den Elektromotor um einen Versatz, der dem quantifizierten Lenkzugzustand entspricht.From the U.S. 6,965,820 B2 a controller for a vehicle system is known that includes a steering wheel and an electric motor. The controller includes a torque assist function responsive to a signal representing torque applied to the steering wheel to provide a torque assist command to the electric motor. A steering cable compensator of the controller is responsive to an asserted control signal to change the electric motor torque assist command by an offset corresponding to a sensed steering cable condition. The control method includes receiving the signal indicative of torque applied to the steering wheel, providing a torque assist command to the electric motor in response to the received torque signal, detecting an enable signal related to the control signal, quantifying a steering cable condition in response to the received and sensed signals and modifying the torque assist command to the electric motor by an offset corresponding to the quantified steering cable condition.

Die US 7,725,227 B2 schlägt ein Verfahren, ein System und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer verbesserten Lenkzugkompensation vor. Das Verfahren kompensiert den Lenkzug in einem Fahrzeuglenksystem, das ein Lenkrad enthält. Das Verfahren beinhaltet das Überwachen des Fahrzeugs, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug in einer im Wesentlichen Geradeausrichtung fährt, und, falls dies der Fall ist, das Messen des Lenkraddrehmoments als ein erfasstes Drehmomentsignal, um einen Betrag des am Lenkrad vorhandenen Lenkzuges zu bestimmen. Das Verfahren beinhaltet auch das Erzeugen eines Drehmomentunterstützungssignals als Reaktion auf das erfasste Drehmomentsignal und das Berechnen eines Ausgleichssignals zum Reduzieren des Betrags des Lenkzuges auf im wesentlichen Null. Das Verfahren enthält ferner das Erzeugen eines modifizierten Drehmomentunterstützungssignals durch Addieren des Ausgleichssignals zum Drehmomentunterstützungssignal und das Anlegen des modifizierten Drehmomentunterstützungssignals an das Fahrzeuglenksystem.the U.S. 7,725,227 B2 proposes a method, system and apparatus for providing improved steering cable compensation. The method compensates for steering drag in a vehicle steering system that includes a steering wheel. The method includes monitoring the vehicle to determine whether the vehicle is traveling in a substantially straight-ahead orientation and, if so, measuring steering wheel torque as a sensed torque signal to determine an amount of steering drag present on the steering wheel. The method also includes generating a torque assist signal in response to the sensed torque signal and calculating an offset signal to reduce the amount of steering drag to substantially zero. The method further includes generating a modified torque assist signal by adding the offset signal to the torque assist signal and applying the modified torque assist signal to the vehicle steering system.

Die DE 198 24 914 C2 beschreibt eine Servolenkung für Kraftfahrzeuge mit einer zur Lenkverstellung mit lenkbaren Fahrzeugrädern über eine Lenkgetriebeanordnung gekoppelten Lenkhandhabe sowie einem mit dem Lenkgetriebe antriebsmäßig gekoppelten Servoaggregat, das in Abhängigkeit von zwischen der Lenkhandhabe und den lenkbaren Fahrzeugrädern übertragenen Kräften eine Servokraft erzeugt, die an der Lenkhandhabe bei Lenkmanövern aufzubringende Handkräfte vermindert. Lenkmomente, die durch eine zumindest annähernd stationäre Querbeschleunigung und/oder Seitwärtsneigung (Wanklage) des Fahrzeuges bewirkt werden, können zur Verminderung der notwendigen Handkräfte zumindest teilweise vom Servoaggregat kompensiert werden.the DE 198 24 914 C2 describes a power steering for motor vehicles with a steering handle coupled to steerable vehicle wheels via a steering gear arrangement for steering adjustment and a servo unit drivingly coupled to the steering gear, which generates a servo force as a function of the forces transmitted between the steering handle and the steerable vehicle wheels, which is to be applied to the steering handle during steering maneuvers Hand forces reduced. Steering moments that are caused by an at least approximately stationary lateral acceleration and / or lateral inclination (roll) of the vehicle can reduce the necessary Manual forces are at least partially compensated by the servo unit.

Aus der DE 10 2006 022 663 A1 ist ein Verfahren zur Verbesserung eines Geradeauslaufs eines Fahrzeugs mit einem Lenksystem mit aktiver Lenkunterstützung, beispielsweise einer elektromechanischen oder hydraulischen Lenkunterstützung, bekannt. Das Verfahren beinhaltet die Erfassung von Daten zur Fahrdynamik und die Identifikation eines Zustands eines Geradeauslaufs aus den erfassten Daten, wenn wenigstens ein Wert der erfassten Daten oder ein aus den Daten abgeleiteter Wert unter oder über einen vorgegebenen Schwellenwert für einen vorgegebenen Zeitraum oder eine vorgegebene Strecke fällt. Ferner enthält das Verfahren die Messung wenigstens eines an dem Lenksystem anliegenden Drehmoments bei Geradeauslauf sowie die Berechnung eines erforderlichen Kompensationsdrehmoments aus dem zuvor gemessenen Drehmoment. Weiterhin weist das Verfahren einen Schritt der Ansteuerung der aktiven Lenkunterstützung mit dem Kompensationsdrehmoment zur Gegenkompensation des am Lenksystem anliegenden, gemessenen Drehmoments auf. Bei der Berechnung des erforderlichen Kompensationsdrehmoments können Reibungskräfte und/oder Rückstellkräfte berücksichtigt werden, beispielsweise dadurch, dass von dem im Geradeauslauf gemessenen Drehmomentbetrag der Reibungsdrehmomentbetrag subtrahiert und der Rückstelldrehmomentbetrag addiert werden.From the DE 10 2006 022 663 A1 a method for improving straight-ahead stability of a vehicle with a steering system with active steering assistance, for example an electromechanical or hydraulic steering assistance, is known. The method includes collecting vehicle dynamics data and identifying a straight-ahead state from the collected data when at least one value of the collected data or a value derived from the data falls below or above a predetermined threshold for a predetermined period of time or a predetermined distance . The method also contains the measurement of at least one torque applied to the steering system when traveling in a straight line and the calculation of a required compensation torque from the previously measured torque. Furthermore, the method has a step of controlling the active steering assistance with the compensation torque for counter-compensation of the measured torque present on the steering system. When calculating the required compensation torque, frictional forces and/or restoring forces can be taken into account, for example by subtracting the amount of friction torque from the amount of torque measured while driving straight ahead and adding the amount of restoring torque.

In der DE 10 2013 220 947 A1 ist ein Verfahren zur Unterstützung des Geradeauslaufs eines Fahrzeugs vorgestellt. Hierbei enthält das Fahrzeug ein Lenksystem mit einer aktiven Lenkunterstützung, beispielsweise ein EPAS-System. Auf Basis eines an einem Lenkrad aufgebrachten Lenkmoments wird zunächst ein erforderliches Unterstützungsmoment berechnet. Dabei wird die Lenkunterstützung durch ein Steuerungsmoment angesteuert, welches sich aus einer Überlagerung des Unterstützungsmoments mit einem errechneten Korrekturmoment zusammensetzt. Das Korrekturmoment wird auf Basis eines progressiv errechneten Unterstützungsmoments berechnet, so dass in üblichen Anwendungen beispielsweise kleinste Amplituden des Handmoments kein Unterstützungsmoment auslösen, während bei Vorhandensein eines starken Lenkzugs ein schnellerer Anstieg des Korrekturmoments in Richtung des Zielwertes bewirkt wird.In the DE 10 2013 220 947 A1 a method for supporting the directional stability of a vehicle is presented. In this case, the vehicle contains a steering system with active steering assistance, for example an EPAS system. A necessary assistance torque is first calculated on the basis of a steering torque applied to a steering wheel. The steering assistance is controlled by a control torque, which is composed of a superimposition of the assistance torque with a calculated correction torque. The correction torque is calculated on the basis of a progressively calculated assistance torque, so that in normal applications, for example, the smallest amplitudes of the hand torque do not trigger an assistance torque, while a strong steering pull causes the correction torque to increase more quickly towards the target value.

Vorteilhaft wird die Pull-Drift-Kompensation, also die Korrektur der Abweichung des Kraftfahrzeuges von der Geradeausfahrt, nicht allein mit Hilfe der hilfskraftunterstützten Servolenkung (z.B. EPAS, HPAS), sondern zusätzlich unter Zuhilfenahme eines Aktivlenksystems („Active Front Steering“, AFS) durchgeführt.The pull-drift compensation, i.e. the correction of the deviation of the motor vehicle from driving straight ahead, is advantageously carried out not only with the help of the power-assisted power steering (e.g. EPAS, HPAS), but also with the help of an active steering system ("Active Front Steering", AFS). .

So beschreibt etwa die DE 10 2009 028 181 A1 ein Verfahren zur Korrektur der Geradeausfahrt eines Kraftfahrzeuges, das ein Lenksystem mit einer Lenksäule aufweist, auf welche ein Unterstützungsmotor einer fremdkraftunterstützten Hilfslenkeinrichtung einwirkt, und wobei auf die Lenksäule eine Stelleinheit eines Aktivlenksystems einwirkt. In einem ersten Teilverfahren, nach einer Detektion einer Geradeausfahrt des Kraftfahrzeuges, wird erkannt, ob Zug (Pull) oder Abdrift (drift) vorliegt. Dabei wird in einem zweiten Teilverfahren ein Überlagerungsbetrag berechnet, der von der Stelleinheit des Aktivlenksystems zur Verfügung gestellt werden soll, so dass die fremdkraftunterstützte Hilfslenkeinrichtung die erforderliche Unterstützung bereitstellt.So describes about the DE 10 2009 028 181 A1 a method for correcting the straight-ahead driving of a motor vehicle, which has a steering system with a steering column, which is acted upon by a support motor of an externally powered auxiliary steering device, and wherein an actuating unit of an active steering system acts on the steering column. In a first sub-method, after detecting that the motor vehicle is traveling straight ahead, it is recognized whether the vehicle is pulling or drifting. In a second partial method, an overlay amount is calculated that is to be made available by the control unit of the active steering system, so that the externally powered auxiliary steering device provides the necessary support.

Fehler in der Radaufhängung wie etwa defekte Stoßdämpfer oder Spur- oder Sturzverstellungen sowie stark unterschiedlicher Reifendruck können nicht nur für einen spürbaren Halteaufwand für den Fahrer des Kraftfahrzeugs zum Erreichen einer Geradeausfahrt sorgen, sondern führen auch zu einer ungleichmäßigen Abnutzung einzelner Reifen oder Reifenpaaren.Faults in the wheel suspension, such as defective shock absorbers or toe or camber adjustments, as well as greatly differing tire pressures, can not only cause the driver of the motor vehicle to have a noticeable holding effort in order to drive straight ahead, but also lead to uneven wear of individual tires or tire pairs.

Eine Vorrichtung zur Erkennung der Abnutzung von Reifen ist aus der US 2018/0312017 A1 bekannt. Ein Steuersystem für ein Kraftfahrzeug beinhaltet eine elektronische Steuerung eines zentralen Reifenfüllsystems („central tire inflation system“, CTIS), das typischerweise eine Druckluftquelle aufweist, die sich an Bord des Fahrzeugs befindet und mit einem oder mehreren Reifen verbunden ist. Dabei ist die CTIS-Steuerung dazu vorgesehen, das CTIS zu steuern, um ein Aufpumpen und Entleeren eines oder mehrerer Reifen zu verursachen. Ferner ist die CTIS-Steuerung dazu konfiguriert, elektronische Signale zu empfangen, die eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und einen Reifendruck anzeigen, und dazu, einen kumulativen Reifenverschleißindikatorwert zu erzeugen, der einen kumulierten Verschleiß anzeigt, den ein Reifen zu einem bestimmten Zeitpunkt erlitten hat. Die CTIS-Steuerung kann den Reifenverschleiß abhängig von den Parametern Fahrzeuggeschwindigkeit und Reifendruck und/oder zumindest einem Parameter aus Umgebungstemperatur, Reifentemperatur, seitliche Reifenlast und Reifenlängsbelastung bewerten. Dabei ist die CTIS-Steuerung weiterhin dazu vorgesehen, den kumulativen Reifenverschleißindikatorwert automatisch auf einen vorgegebenen Bezugswert einzustellen in Abhängigkeit, zumindest teilweise, von einer Feststellung der CTIS-Steuerung, dass ein Reifen gewechselt wurde.A device for detecting tire wear is known from U.S. 2018/0312017 A1 famous. A control system for an automotive vehicle includes electronic control of a central tire inflation system (CTIS), which typically includes a source of pressurized air located onboard the vehicle and connected to one or more tires. Here, the CTIS controller is intended to control the CTIS to cause inflation and deflation of one or more tires. Further, the CTIS controller is configured to receive electronic signals indicative of current vehicle speed and tire pressure, and to generate a cumulative tire wear indicator value indicative of cumulative wear experienced by a tire at a particular point in time. The CTIS control can evaluate the tire wear as a function of the vehicle speed and tire pressure parameters and/or at least one parameter from the ambient temperature, tire temperature, lateral tire load and tire longitudinal load. The CTIS controller is also provided to automatically set the cumulative tire wear indicator value to a predetermined reference value depending, at least in part, on a determination by the CTIS controller that a tire has been changed.

Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet der Bereich der Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung von Kraftfahrzeugen und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs noch Raum für Verbesserungen.In view of the state of the art presented, the field of early detection of irregular tire wear of motor vehicles and/or unintentional changes in driving factory settings of a motor vehicle still room for improvement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung von Kraftfahrzeugen und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, das eine zuverlässige und wirksame derartige Früherkennung ermöglicht und eine Gesamtzahl von Sensoren des Kraftfahrzeugs nicht oder nur unwesentlich erhöht.The invention is based on the object of providing a device and a method for the early detection of irregular tire wear on motor vehicles and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle, which enables reliable and effective early detection of this type and does not or only slightly increase the total number of sensors in the motor vehicle.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird ferner durch ein System zur Früherkennung gemäß Anspruch 7 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die abhängigen Unteransprüche.According to the invention, the object is achieved by a method having the features of claim 1. The object is also achieved by a system for early detection according to claim 7. Further, particularly advantageous configurations of the invention are disclosed in the dependent subclaims.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.It should be pointed out that the features and measures listed individually in the following description can be combined with one another in any technically meaningful way and show further refinements of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs, das ein elektrisch angetriebenes Servolenksystem aufweist, enthält zumindest die folgenden Schritte:

  • - Empfangen eines aktuellen Datensatzes beinhaltend zumindest einen aktuellen Lenkradwinkel, eine aktuelle Geschwindigkeit und einen aktuellen Gierwinkel des Kraftfahrzeugs,
  • - Zuordnen des aktuellen Datensatzes zu einer aktuellen Fahrsituation aus einer Vielzahl von vorbestimmten Fahrsituationen,
  • - Empfangen von Daten bezüglich eines aktuellen Lenkradmoments,
  • - Berechnen einer Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments aus dem aktuellen Lenkradmoment und einem zu einem früheren Zeitpunkt während einer Fahrsituation, die der aktuellen Fahrsituation entspricht, bestimmten Lenkradmoment,
  • - Vergleichen der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments mit einem vorbestimmten Schwellenwert für ein Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments,
  • - Vergleichen des aktuellen Lenkradmoments mit zumindest einem vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert für das Lenkradmoment.
The method according to the invention for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle that has an electrically powered power steering system contains at least the following steps:
  • - Receiving a current data set containing at least a current steering wheel angle, a current speed and a current yaw angle of the motor vehicle,
  • - Assignment of the current data set to a current driving situation from a large number of predetermined driving situations,
  • - receiving data regarding a current steering wheel moment,
  • - calculating a rate of change of the current steering wheel torque from the current steering wheel torque and a steering wheel torque determined at an earlier time during a driving situation corresponding to the current driving situation,
  • - comparing the rate of change of the current steering wheel torque with a predetermined threshold for reaching a steady state of the rate of change of the current steering wheel torque,
  • - Comparing the current steering wheel torque with at least one predetermined threshold value for the steering wheel torque, which is assigned to the driving situation.

Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet ferner das Erzeugen eines eine bestätigte Früherkennung repräsentierenden ersten Signals, wenn

  • - die Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments den vorbestimmten Schwellenwert für das Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments unterschreitet, und
  • - das aktuelle Lenkradmoment den zumindest einen vorbestimmten, der aktuellen Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert für das Lenkradmoment überschreitet.
The inventive method further includes generating a confirmed early detection representative first signal when
  • - the rate of change of the current steering wheel torque falls below the predetermined threshold for the achievement of a steady state of the rate of change of the current steering wheel torque, and
  • - the current steering wheel torque exceeds the at least one predetermined threshold value for the steering wheel torque, which is assigned to the current driving situation.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein Kraftfahrzeug, das eine Veränderung von herstellungsseitigen Fahrwerkseinstellungen oder bereits unregelmäßig abgenutzte Reifen aufweist, mit der Zeit Zug- (Pull) oder Abdrift- (Drift) Erscheinungen zeigt.The present invention is based on the recognition that a motor vehicle exhibiting a change in factory chassis settings or already irregularly worn tires will exhibit pull or drift phenomena over time.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann erreicht werden, dass ein aktuelles Lenkradmoment in einer erkannten Fahrsituation während eines stationären Zustands der Pull-Drift-Kompensation (PDC), die durch das elektrisch angetriebene Servolenksystem ausgeführt wird, daraufhin überprüft wird, ob zumindest ein vorbestimmter Schwellenwert erreicht oder überschritten wird. Bei einer geeigneten Auswahl des zumindest einen vorbestimmten Schwellenwerts kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens frühzeitig erkannt werden, dass bereits unregelmäßig abgenutzte Reifen und/oder eine unzulässig große Veränderung von herstellungsseitigen Fahrwerkseinstellungen vorliegen. Vorteilhaft kann diese Erkennung ohne den Einsatz zusätzlicher Sensoren erreicht werden. Der Fahrer des Kraftfahrzeugs kann durch das erzeugte erste Signal frühzeitig auf die Erkennung aufmerksam gemacht werden und entsprechende Maßnahmen zur Untersuchung und Abhilfe vornehmen lassen.With the method according to the invention it can be achieved that a current steering wheel torque in a detected driving situation during a stationary state of the pull-drift compensation (PDC), which is carried out by the electrically driven power steering system, is checked to determine whether at least a predetermined threshold value is reached or is exceeded. With a suitable selection of the at least one predetermined threshold value, the method according to the invention can be used to identify at an early stage that irregularly worn tires and/or an impermissibly large change in chassis settings during manufacture are present. This detection can advantageously be achieved without the use of additional sensors. The driver of the motor vehicle can be made aware of the detection at an early stage by the first signal generated and can have appropriate measures for investigation and remedial action taken.

Wenn der Schritt des Vergleichen des aktuellen Lenkradmoments beinhaltet, dass das aktuelle Lenkradmoment mit mehr als einem vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert für das Lenkradmoment verglichen wird, kann ein bereits unregelmäßig abgenutzte Reifen und/oder eine unzulässig große Veränderung von herstellungsseitigen Fahrwerkseinstellungen auf der Grundlage eines bekannten typischen Änderungsverhaltens des Lenkradmoments über der Zeit erkannt werden.If the step of comparing the current steering wheel torque includes comparing the current steering wheel torque with more than a predetermined threshold value for the steering wheel torque associated with the driving situation, an already irregularly worn tire and/or an impermissibly large change in manufacturer-side chassis settings on the basis of a known typical change behavior of the steering wheel torque over time can be detected.

Die in dieser Anmeldung verwendeten Begriffe „erster“, „zweiter“, usw. dienen nur zum Zwecke der Unterscheidung. Insbesondere soll durch ihre Verwendung keine Reihenfolge oder Priorität der im Zusammenhang mit diesen Begriffen genannten Objekte impliziert werden.The terms "first", "second", etc. used in this application are for the purpose of distinction only. In particular, no order or priority of the objects mentioned in connection with these terms should be implied by their use.

Unter dem Begriff „Vielzahl“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere eine Anzahl von zumindest zwei verstanden werden.In the context of the invention, the term “plurality” is to be understood in particular as meaning a number of at least two.

Bevorzugt können die Schritte des Verfahrens sich wiederholend ausgeführt werden. Besonders bevorzugt können die Schritte des Verfahrens in periodischer Weise wiederholt werden. Die Ausführung der Schritte des Verfahrens können aber auch ereignisgesteuert initiiert werden, beispielsweise nach einem Erreichen vorbestimmter Kilometerstände des Kraftfahrzeugs.The steps of the method can preferably be carried out repeatedly. More preferably, the steps of the method can be repeated periodically. However, the execution of the steps of the method can also be initiated in an event-controlled manner, for example after the motor vehicle has reached a predetermined mileage.

In bevorzugten Ausführungsformen weist das Verfahren zumindest die folgenden zusätzlichen Schritte auf, die bei einem Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments auszuführen sind:

  • - Berechnen einer Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments aus dem aktuellen Lenkradmoment der aktuellen Fahrsituation und eines zu einem früheren Zeitpunkt während einer gleichen Fahrsituation bei Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des zu dem früheren Zeitpunkt aktuellen Lenkradmoments bestimmten Lenkradmoments,
  • - Vergleichen der berechneten Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments mit zumindest einem vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert für die Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments, und
  • - Erzeugen eines eine bestätigte Früherkennung repräsentierenden zweiten Signals, wenn die berechnete Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments den zumindest einen vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert für die Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments überschreitet.
In preferred embodiments, the method has at least the following additional steps, which are to be carried out when the rate of change of the current steering wheel torque reaches a steady state:
  • - Calculating a long-term rate of change of the steering wheel torque from the current steering wheel torque of the current driving situation and a steering wheel torque determined at an earlier point in time during the same driving situation when a steady state of the rate of change of the steering wheel torque current at the earlier point in time is reached,
  • - comparing the calculated long-term rate of change of the steering wheel torque with at least one predetermined threshold value for the long-term rate of change of the steering wheel torque, which is assigned to the driving situation, and
  • - Generating a second signal representing a confirmed early detection if the calculated long-term rate of change of the steering wheel torque exceeds the at least one predetermined threshold value for the long-term rate of change of the steering wheel torque, which is assigned to the driving situation.

Mit diesen Ausführungsformen des Verfahrens kann oder können auch eine unregelmäßige Reifenabnutzung und/oder eine unbeabsichtigte Veränderung von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs frühzeitig erkannt werden, die sich innerhalb eines längerfristigen Zeitraums entwickeln würde oder würden. Der betrachtete Zeitraum kann dabei zwischen zwei und 50 Tagen, bevorzugt zwischen fünf und 30 Tagen, und, besonders bevorzugt, zwischen zehn und 30 Tagen betragen. Der Fahrer des Kraftfahrzeugs kann durch das erzeugte zweite Signal frühzeitig auf die sich langfristig entwickelnde Reifenabnutzung und/oder Veränderung von Fahrwerkseinstellungen aufmerksam gemacht werden, insbesondere bevor die ungleichmäßige Reifenabnutzung eingetreten ist.Irregular tire wear and/or an unintentional change in chassis settings of a motor vehicle that would or would develop over a longer period of time can also be detected early with these specific embodiments of the method. The period under consideration can be between two and 50 days, preferably between five and 30 days, and particularly preferably between ten and 30 days. The driver of the motor vehicle can be made aware at an early stage by the generated second signal of tire wear that is developing over the long term and/or changes in chassis settings, in particular before the uneven tire wear has occurred.

Wenn der Schritt des Vergleichen der berechneten Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments beinhaltet, dass die berechnete Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments mit mehr als einem vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert für die Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments verglichen wird, kann eine unregelmäßige Reifenabnutzung und/oder eine unbeabsichtigte Veränderung von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs auf der Grundlage eines bekannten typischen Änderungsverhaltens der Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments über der Zeit erkannt werden.If the step of comparing the calculated long-term rate of change in steering wheel torque includes comparing the calculated long-term rate of change in steering wheel torque to more than a predetermined threshold value for the long-term rate of change in steering wheel torque associated with the driving situation, irregular tire wear and/or a unintentional change of chassis settings of a motor vehicle can be detected on the basis of a known typical change behavior of the long-term rate of change of the steering wheel torque over time.

Bevorzugt weist das Verfahren den zusätzlichen Schritt auf, dass ein eine bestätigte Früherkennung repräsentierendes drittes Signal erzeugt wird, wenn die Voraussetzungen für das Erzeugen des ersten Signals und die Voraussetzungen für das Erzeugen des zweiten Signals gegeben sind. Auf diese Weise kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs frühzeitig auf eine ungleichmäßige Reifenabnutzung und/oder eine Veränderung der herstellungsseitigen Fahrwerkseinstellungen aufmerksam gemacht werden, wobei zwischen bereits eingetretenen und sich längerfristig entwickelnden Effekten unterschieden werden kann.The method preferably has the additional step that a third signal representing a confirmed early detection is generated if the prerequisites for generating the first signal and the prerequisites for generating the second signal are given. In this way, the driver of the motor vehicle can be made aware of uneven tire wear and/or a change in the chassis settings made by the manufacturer at an early stage, it being possible to distinguish between effects that have already occurred and those that are developing over a longer period of time.

In bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens beinhaltet zumindest der Schritt des Empfangens eines aktuellen Datensatzes oder der Schritt des Empfangens von Daten, dass der aktuelle Datensatz oder die Daten zumindest teilweise von dem Servolenksystem des Kraftfahrzeugs empfangen werden. Auf diese Weise kann eine Doppelung von Signalpfaden für Signale, die dem Servolenksystem von Sensoren oder Messeinrichtungen des Kraftfahrzeugs zugeführt werden, innerhalb des Kraftfahrzeugs vermieden werden. Ferner kann dadurch ermöglicht sein, dass der empfangene aktuelle Datensatz und/oder die Daten bezüglich eines aktuellen Lenkradmoments zumindest teilweise im Servolenksystem des Kraftfahrzeugs vorprozessierte Daten beinhalten, wodurch vorteilhaft eine schnellere Ausführung des Verfahrens erreicht werden kann.In preferred embodiments of the method, at least the step of receiving a current data set or the step of receiving data includes the current data set or data being at least partially received by the power steering system of the motor vehicle. In this way, a duplication of signal paths for signals that are fed to the power steering system from sensors or measuring devices of the motor vehicle can be avoided within the motor vehicle. Furthermore, this can make it possible for the received current data set and/or the data relating to a current steering wheel torque to include at least some data preprocessed in the power steering system of the motor vehicle, which advantageously enables the method to be executed more quickly.

Bevorzugt beinhaltet der Schritt des Empfangens von Daten bezüglich eines aktuellen Lenkradmoments einen vorgelagerten oder einen nachfolgenden Schritt einer Mittelwertbildung oder einer Integration einer über eine vorbestimmte Zeitdauer gemessenen Vielzahl von Lenkradmomenten. Durch den eingeführten Schritt der Mittelwertbildung oder der Integration keine besonders stabile Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen des Kraftfahrzeugs erreicht werden.The step of receiving data relating to a current steering wheel torque preferably includes an upstream or a subsequent step of averaging or an integration of a large number of steering wheel torques measured over a predetermined period of time. Due to the introduced step of averaging or integration, no particularly stable early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of the motor vehicle can be achieved.

Wenn der Schritt der Mittelwertbildung oder Integration dem Schritt des Empfangens von Daten vorgelagert ist, kann er bevorzugt von dem elektrisch angetriebenen Servolenksystem, beispielsweise von einer Steuereinheit desselben, ausgeführt werden. Wenn der Schritt der Mittelwertbildung oder Integration dem Schritt des Empfangens von Daten nachgelagert ist, kann er bevorzugt von einer elektronischen Steuerungs- und Auswerteeinheit eines eigens zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Systems ausgeführt werden.If the step of averaging or integration precedes the step of receiving data, it can preferably be performed by the electrically powered power steering system, for example by a control unit thereof. If the step of averaging or integration follows the step of receiving data, it can preferably be carried out by an electronic control and evaluation unit of a system specifically provided for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle.

Im Falle einer Integration über eine vorbestimmte Zeit kann das aktuelle Lenkradmoment als zeitliches Integral einer Vielzahl von innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer gemessenen Lenkradmomenten ausgebildet sein und hätte die Maßeinheit [Nm ·s]. Die Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments entspräche dann nach dem Mittelwertsatz der Integralrechnung einem Mittelwert der Vielzahl der innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer gemessenen Lenkradmomente und hätte die Maßeinheit [Nm].In the case of an integration over a predetermined time, the current steering wheel torque can be designed as a time integral of a large number of steering wheel torques measured within the predetermined time period and would have the unit of measurement [Nm · s]. The rate of change of the current steering wheel torque would then correspond to a mean value of the large number of steering wheel torques measured within the predetermined time period and would have the unit [Nm].

Im Falle einer Mittelung über eine vorbestimmte Zeit kann das aktuelle Lenkradmoment als arithmetischer Mittelwert einer Vielzahl von innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer zu diskreten Zeitpunkten gemessenen Lenkradmomenten ausgebildet sein und hätte die Maßeinheit [Nm]. Die Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments entspräche dann der Differenz von an aufeinanderfolgenden, diskreten Zeitpunkten innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer gemessenen Lenkradmomenten, bezogen auf den zeitlichen Abstand und hätte die Maßeinheit [Nm/s].In the case of averaging over a predetermined time, the current steering wheel torque can be in the form of the arithmetic mean of a large number of steering wheel torques measured at discrete points in time within the predetermined time period and would have the unit [Nm]. The rate of change of the current steering wheel torque would then correspond to the difference between steering wheel torques measured at successive, discrete points in time within the predetermined period of time, based on the time interval, and would have the unit of measurement [Nm/s].

In bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens beinhaltet der Schritt des Zuordnens des aktuellen Datensatzes zu einer aktuellen Fahrsituation aus einer Vielzahl von vorbestimmten Fahrsituationen das Zuordnen zu einer Fahrsituation aus einer Gruppe von Fahrsituationen. Diese Gruppe von Fahrsituationen enthält eine Geradeausfahrt, leichte Linkskurvenfahrt, leichte Rechtskurvenfahrt, mittlere Linkskurvenfahrt, mittlere Rechtskurvenfahrt, scharfe Linkskurvenfahrt und scharfe Rechtskurvenfahrt. Dabei sind jeder der Fahrsituationen vorbestimmte Intervalle bezüglich eines aktuellen Lenkradwinkels, einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und eines aktuellen Gierwinkels des Kraftfahrzeugs zugeordnet.In preferred embodiments of the method, the step of assigning the current dataset to a current driving situation from a large number of predetermined driving situations includes assigning to a driving situation from a group of driving situations. This group of driving situations includes straight ahead, slight left turn, slight right turn, medium left turn, medium right turn, sharp left turn and sharp right turn. Each of the driving situations is assigned predetermined intervals with regard to a current steering wheel angle, a current speed of the motor vehicle and a current yaw angle of the motor vehicle.

Auf diese Weise kann ein aktueller Datensatz einer der unterschiedlichen Fahrsituationen in eindeutiger Weise zugeordnet werden, und die Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs kann in mehreren verschiedenen Fahrsituationen und insbesondere auch in anderen Fahrsituationen als einer Geradeausfahrt erfolgen, wobei sich Effekte, anhand derer die beabsichtigte Früherkennung erfindungsgemäß erfolgt, in von der Geradeausfahrt verschiedenen Fahrsituationen deutlicher zeigen können.In this way, a current data set can be assigned to one of the different driving situations in a unique manner, and the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes to the chassis settings of a motor vehicle can take place in several different driving situations and in particular in driving situations other than driving straight ahead, with effects , on the basis of which the intended early detection takes place according to the invention, can show more clearly in driving situations that differ from straight-ahead driving.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Kraftfahrzeug mit einem elektrisch angetriebenen Servolenksystem ausgestattet ist.A further aspect of the invention proposes a system for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle, the motor vehicle being equipped with an electrically driven power steering system.

Das System weist eine digitale Datenschnittstelle auf, die mit einer korrespondierenden digitalen Datenschnittstelle des Kraftfahrzeugs verbindbar ist. Vorzugsweise kann die korrespondierende digitale Datenschnittstelle des Kraftfahrzeugs von einer digitalen Datenschnittstelle des elektrisch angetriebenen Servolenksystems gebildet sein. Ferner enthält das System eine elektronische Steuerungs- und Auswerteeinheit, die zur Ausführung der Schritte einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen ist.The system has a digital data interface that can be connected to a corresponding digital data interface of the motor vehicle. The corresponding digital data interface of the motor vehicle can preferably be formed by a digital data interface of the electrically driven power steering system. Furthermore, the system contains an electronic control and evaluation unit, which is provided for carrying out the steps of a possible embodiment of the method according to the invention.

Unter dem Begriff „dazu vorgesehen“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere speziell dafür programmiert, ausgelegt oder angeordnet verstanden werden. Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteile sind in vollem Umfang auf das vorgeschlagene System übertragbar.In the context of the present invention, the term “provided for this purpose” is to be understood to mean in particular specifically programmed, designed or arranged for this purpose. The advantages described in connection with the method according to the invention can be transferred to the proposed system in their entirety.

Bevorzugt ist das elektrisch angetriebene Servolenksystem von einem Servolenksystem mit elektromechanischem Antrieb (Electric Power Steering, EPS oder „Electric Power Assisted Steering“, EPAS) gebildet. Bei einem derartigen Servolenksystem wird ein Elektromotor zur Unterstützung der Lenkbewegung in geeigneter Weise angesteuert, so dass bereits Stellgrößen zur Ansteuerung des Elektromotors in elektronischer Form vorliegen und eine elektronische Weiterverarbeitung von Sensorsignalen vorgesehen ist, wodurch eine Ausführung des Verfahrens in besonders einfacher Weise ermöglicht sein kann.The electrically driven power steering system is preferably formed by a power steering system with an electromechanical drive (Electric Power Steering, EPS or “Electric Power Assisted Steering”, EPAS). In such a power steering system, an electric motor is controlled in a suitable manner to support the steering movement, so that manipulated variables for controlling the electric motor are already available in electronic form and further electronic processing of sensor signals is provided, which means that the method can be carried out in a particularly simple manner.

In vorteilhaften Ausführungsformen des Systems weist die elektronische Steuerungs- und Auswerteeinheit eine Prozessoreinheit, eine digitale Datenspeichereinheit und zumindest einen Steuerungsausgang auf, der zumindest zur Veranlassung des Erzeugens des ersten, zweiten und dritten Signals dient.In advantageous embodiments of the system, the electronic control and evaluation unit has a processor unit, a digital data storage unit and at least one control output, which is used at least to cause the first, second and third signal to be generated.

Es versteht sich, dass ein Datenzugang der Prozessoreinheit zur digitalen Datenspeichereinheit eingerichtet ist.It goes without saying that data access from the processor unit to the digital data storage unit is set up.

Bevorzugt können die Prozessoreinheit, die digitale Datenspeichereinheit und der zumindest eine Steuerungsausgang Teil eines Mikrocontrollers sein. Die zuvor erwähnte digitale Datenschnittstelle des Systems kann ebenfalls Teil des Mikrocontrollers sein.The processor unit, the digital data storage unit and the at least one control output can preferably be part of a microcontroller. The previously mentioned digital data interface of the system can also be part of the microcontroller.

Derart ausgestattete Mikrocontroller sind heutzutage in vielen Variationen und zu wirtschaftlichen Preisen im Handel erhältlich. Auf diese Weise kann ein automatisierter Betrieb des Systems zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs ermöglicht werden.Microcontrollers equipped in this way are commercially available nowadays in many variations and at economical prices. In this way, automated operation of the system for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle can be made possible.

Bevorzugt weist die digitale Datenspeichereinheit zumindest einen semi-permanenten oder permanenten Datenspeicher auf, der dazu vorgesehen ist, zumindest Werte einer zu einem früheren Zeitpunkt während einer Fahrsituation bestimmten Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments sowie einen Status der Erfüllung der Bedingungen zum Erzeugen des ersten, zweiten und dritten Signals zu speichern. Dadurch kann eine besonders einfache Möglichkeit mit einem schnellen Datenzugriff zur Ausführung von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt werden.The digital data storage unit preferably has at least one semi-permanent or permanent data storage device which is intended to store at least values of a long-term rate of change of the steering wheel torque determined at an earlier point in time during a driving situation and a status of the fulfillment of the conditions for generating the first, second and to store the third signal. As a result, a particularly simple option with fast data access can be provided for executing embodiments of the method according to the invention.

Die in dieser Anmeldung offenbarten vorbestimmten Größen können vorteilhaft in der digitalen Datenspeichereinheit abgelegt sein, wodurch ein schneller Datenzugriff erreicht werden kann.The predetermined variables disclosed in this application can advantageously be stored in the digital data storage unit, as a result of which rapid data access can be achieved.

Die Erfindung ist nicht nur bei Fahrer geführten Fahrzeugen anwendbar, sondern natürlich auch bei einem autonomen Fahrzeugbetrieb.The invention can be used not only in driver-driven vehicles, but of course also in autonomous vehicle operation.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen

  • 1 ein Blockschaltbild eines elektrisch angetriebenen Servolenksystems eines Kraftfahrzeugs mit einem System zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen des Kraftfahrzeugs,
  • 2 ein Blockschaltbild des Systems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Früherkennung, und
  • 3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs.
Further advantageous configurations of the invention are disclosed in the dependent claims and the following description of the figures. Show it
  • 1 a block diagram of an electrically driven power steering system of a motor vehicle with a system for carrying out the method according to the invention for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of the motor vehicle,
  • 2 a block diagram of the system for carrying out the method for early detection according to the invention, and
  • 3 a flow chart of the method according to the invention for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numbers, which is why they are usually only described once.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines elektrisch angetriebenen Servolenksystems 200 eines Kraftfahrzeugs 214 mit einer möglichen Ausführungsform eines Systems 100 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug 214 weist ein von einem Fahrer bedienbares Lenkrad (nicht dargestellt) auf. Das elektrisch angetriebene Servolenksystem 200 kann von einem Servolenksystem mit elektromechanischem Antrieb (EPAS) gebildet sein. 1 shows a block diagram of an electrically driven power steering system 200 of a motor vehicle 214 with a possible embodiment of a system 100 for carrying out the method according to the invention for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle. Motor vehicle 214 has a steering wheel (not shown) that can be operated by a driver. The electrically powered power steering system 200 may be an electromechanical actuator (EPAS) power steering system.

Der Fahrer des Fahrzeugs kann in bekannter Weise ein Lenkmoment 208 auf das Lenkrad anwenden, um eine beabsichtigte Fahrtrichtung einzurichten. Das Servolenksystem 200 erhält Daten bezüglich des angewendeten Lenkmoments 208, beispielsweise aus einer Messung des Drehmoments in einer Lenkstange des Kraftfahrzeugs 214. Eine Berechnungseinheit 202 des Servolenksystems 200 berechnet aus dem durch den Fahrer angewendeten Lenkmoment 208 ein Unterstützungsmoment 210 zur Verstärkung des Lenkmoments 208. Das Unterstützungsmoment 210 wird um ein Korrekturmoment 212 korrigiert, das unter Einbeziehung fahrdynamischer Daten 114 bestimmt wurde. Die fahrdynamischen Daten 114 werden an einer digitalen Datenschnittstelle 216 des Kraftfahrzeugs 214 bereitgestellt und können beispielsweise die Geschwindigkeit, eine Gierrate, einen Lenkwinkel und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit. des Kraftfahrzeugs 214 beinhalten. Das Unterstützungsmoment 210 und das Korrekturmoment 212 werden in einer Schnittstelle 204 überlagert, in der ein elektrisches Signal erzeugt wird, das einem als Elektromotor ausgebildeten Unterstützungsmittel 206 zur Erzeugung des korrigierten Unterstützungsmoments 210' zugeführt wird. Mit dem derart konfigurierten Servolenksystem 200 kann in bekannter Weise eine automatische Korrektur der Zugwirkung am Lenkrad („Pull-Drift-Compensation“, PDC) bereitgestellt werden, so dass ein Halteaufwand für den Fahrer des Kraftfahrzeugs 214 zumindest teilweise reduziert werden oder ganz entfallen kann.The driver of the vehicle can apply a steering torque 208 to the steering wheel in a known manner to establish an intended direction of travel. The power steering system 200 receives data relating to the applied steering torque 208, for example from a measurement of the torque in a steering rod of the motor vehicle 214. A calculation unit 202 of the power steering system 200 calculates a support torque 210 from the steering torque 208 applied by the driver to increase the steering torque 208. The support torque 210 is corrected by a correction torque 212 that was determined using driving-dynamics data 114 . The driving dynamics data 114 are made available at a digital data interface 216 of the motor vehicle 214 and can be, for example, the speed, a yaw rate, a steering angle and a steering angular velocity. of the motor vehicle 214 include. The support torque 210 and the correction torque 212 are superimposed in an interface 204, in which an electrical signal is generated, which is designed as an electric motor support means 206 for generating the corrected support torque 210 'supplied. With the power steering system 200 configured in this way, an automatic correction of the pulling effect on the steering wheel ("pull-drift compensation", PDC) can be provided in a known manner, so that the effort required for the driver of motor vehicle 214 to stop can be at least partially reduced or eliminated entirely.

Nachfolgend wird anhand eines Blockschaltbildes, das in 2 gezeigt ist, und eines in 3 wiedergegebenen Flussdiagramms eine mögliche erfindungsgemäße Ausführungsform des Verfahrens zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs 214 beschrieben.In the following, using a block diagram that is shown in 2 is shown, and one in 3 reproduced flow chart a possible inventive embodiment of the method for early detection of irregular tire wear tion and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle 214 are described.

Das System 100 zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen des Kraftfahrzeugs 214 weist eine digitale Datenschnittstelle 102 auf, die mit der digitalen Datenschnittstelle 216 (1) des Kraftfahrzeugs 214 korrespondiert und in einem Einbauzustand mit dieser datenmäßig verbunden ist.The system 100 for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of the motor vehicle 214 has a digital data interface 102 which is connected to the digital data interface 216 ( 1 ) of the motor vehicle 214 corresponds and is connected to it in terms of data in an installed state.

Das System 100 zur Früherkennung weist eine elektronische Steuerungs- und Auswerteeinheit 104 auf, die zur automatischen Durchführung des Verfahrens vorgesehen ist. Die elektronische Steuerungs- und Auswerteeinheit 104 weist eine digitale Datenspeichereinheit 108 mit einem permanenten Datenspeicher 110 und eine Prozessoreinheit 106 mit Zugriff auf die digitale Datenspeichereinheit 108 auf. Ferner ist die Steuerungs- und Auswerteeinheit 104 mit einem Steuerungsausgang 112 mit einer Vielzahl von Kanälen ausgestattet, wobei beispielsweise durch Änderung der elektrischen Spannung an jedem Kanal des Steuerungsausgangs 112 und geeignete elektrische Verbindungen der Kanäle mit nachfolgenden Geräten und Vorrichtungen Steuerungsvorgänge an denselben veranlasst werden können. Die durchzuführenden Schritte des Verfahrens können in Form eines Softwaremoduls vorliegen, das in der digitalen Datenspeichereinheit 108 abgelegt ist, wobei die im Softwaremodul hinterlegten Anweisungen von der Prozessoreinheit 106 ausgeführt werden können.The system 100 for early detection has an electronic control and evaluation unit 104 which is provided for automatically carrying out the method. The electronic control and evaluation unit 104 has a digital data storage unit 108 with a permanent data storage 110 and a processor unit 106 with access to the digital data storage unit 108 . Furthermore, the control and evaluation unit 104 is equipped with a control output 112 with a large number of channels, for example by changing the electrical voltage at each channel of the control output 112 and suitable electrical connections of the channels to subsequent devices and devices, control processes can be initiated at the same. The steps of the method to be carried out can be in the form of a software module that is stored in the digital data storage unit 108 , with the instructions stored in the software module being able to be executed by the processor unit 106 .

In Vorbereitung einer Durchführung des Verfahrens wird unterstellt, dass alle beteiligten Vorrichtungen und Komponenten sich in einem betriebsbereiten Zustand befinden.In preparation for carrying out the method, it is assumed that all devices and components involved are in an operational state.

In einem Schritt 300 des Verfahrens wird ein aktueller Datensatz von dem System 100 zur Früherkennung über die digitale Datenschnittstelle 102 empfangen. In a step 300 of the method, a current data set is received by the early detection system 100 via the digital data interface 102 .

Der aktuelle Datensatz beinhaltet einen aktuellen Lenkradwinkel, eine aktuelle Geschwindigkeit und einen aktuellen Gierwinkel des Kraftfahrzeugs 214. Die Daten des Datensatzes sind Teil derjenigen Daten, die dem elektrisch angetriebenen Servolenksystem 200 an der digitalen Datenschnittstelle 216 des Kraftfahrzeugs 214 bereitgestellt werden (1).The current data set contains a current steering wheel angle, a current speed and a current yaw angle of the motor vehicle 214. The data of the data set are part of the data that is provided to the electrically powered power steering system 200 at the digital data interface 216 of the motor vehicle 214 ( 1 ).

In einem weiteren Schritt 302 des Verfahrens wird der aktuelle Datensatz einer aktuellen Fahrsituation aus einer Vielzahl von vorbestimmten Fahrsituationen zugeordnet. Die vorbestimmten Fahrsituationen bilden eine Gruppe von Fahrsituationen, die Geradeausfahrt, leichte Linkskurvenfahrt, leichte Rechtskurvenfahrt, mittlere Linkskurvenfahrt, mittlere Rechtskurvenfahrt, scharfe Linkskurvenfahrt und scharfe Rechtskurvenfahrt beinhaltet. Dabei sind jeder der Fahrsituationen vorbestimmte Intervalle bezüglich eines aktuellen Lenkradwinkels, einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 214 und eines aktuellen Gierwinkels des Kraftfahrzeugs 214 zugeordnet.In a further step 302 of the method, the current data record is assigned to a current driving situation from a large number of predetermined driving situations. The predetermined driving situations form a group of driving situations including straight ahead driving, slight left turning, slight right turning, medium left turning, medium right turning, sharp left turning and sharp right turning. In this case, each of the driving situations is assigned predetermined intervals with regard to a current steering wheel angle, a current speed of motor vehicle 214 and a current yaw angle of motor vehicle 214 .

Ferner empfängt das System 100 zur Früherkennung in einem weiteren Schritt 304 über die digitale Datenschnittstelle 102 Daten bezüglich eines anliegenden Lenkradmoments. Die Daten bezüglich des Lenkradmoments können indirekt von dem elektrisch angetriebenen Servolenksystem 200 oder direkt aus einer Messung des Drehmoments in einer Lenkstange des Kraftfahrzeugs 214 mittels eines kraftfahrzeugeigenen Sensors an der digitalen Datenschnittstelle 216 bereitgestellt sein. Innerhalb dieses Schrittes 304 wird eine Vielzahl von Lenkradmomenten in zeitlich aufeinanderfolgenden Daten, beispielsweise mit einer Abtastfrequenz von 5 Hz, bezüglich eines Lenkradmoments innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls empfangen und von der elektronischen Steuerungs- und Auswerteeinheit 104 numerisch zeitlich integriert. Der auf diese Weise ermittelte Wert des Integrals wird als aktuelles Lenkradmoment in einem Schritt 306 des Verfahrens in der digitalen Datenspeichereinheit 108 hinterlegt.Furthermore, in a further step 304 , system 100 for early detection receives data relating to an existing steering wheel torque via digital data interface 102 . The data relating to the steering wheel torque can be provided indirectly by the electrically powered power steering system 200 or directly from a measurement of the torque in a steering rod of the motor vehicle 214 using a motor vehicle sensor at the digital data interface 216 . Within this step 304, a large number of steering wheel torques are received in chronologically consecutive data, for example with a sampling frequency of 5 Hz, with regard to a steering wheel torque within a predetermined time interval and integrated numerically over time by the electronic control and evaluation unit 104. The value of the integral determined in this way is stored in digital data storage unit 108 as the current steering wheel torque in a step 306 of the method.

Aus dem aktuellen Lenkradmoment und einem zu einem früheren Zeitpunkt während einer Fahrsituation, die der aktuellen Fahrsituation entspricht, bestimmten Lenkradmoment wird in einem weiteren Schritt 308 des Verfahrens eine Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments berechnet. Als weiterer Schritt 310 wird die Änderungsrate, deren Berechnung nach der Formel (aktuelles Lenkradmoment - Lenkradmoment zum früheren Zeitpunkt) / Zeitdifferenz erfolgen kann, im permanenten Datenspeicher 110 der digitalen Datenspeichereinheit 108 der Steuerungs- und Auswerteeinheit 104 hinterlegt. Da das aktuelle Lenkradmoment von einem zeitlichen Integral gebildet ist, entspricht die nach der angegebenen Formel berechnete Änderungsrate nach dem Mittelwert der Integralrechnung näherungsweise einem Mittelwert der Vielzahl der in dem vorbestimmten Zeitintervall empfangenen Daten bezüglich eines Lenkradmoments.In a further step 308 of the method, a rate of change of the current steering wheel torque is calculated from the current steering wheel torque and a steering wheel torque determined at an earlier point in time during a driving situation that corresponds to the current driving situation. As a further step 310, the rate of change, which can be calculated according to the formula (current steering wheel torque−steering wheel torque at the earlier point in time)/time difference, is stored in the permanent data memory 110 of the digital data storage unit 108 of the control and evaluation unit 104. Since the current steering wheel torque is formed by a time integral, the rate of change calculated according to the given formula corresponds approximately to a mean value of the large number of data relating to a steering wheel torque received in the predetermined time interval based on the mean value of the integral calculation.

In einem anschließenden Schritt 312 wird die Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments mit einem vorbestimmten Schwellenwert thr1 für ein Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments verglichen.In a subsequent step 312, the rate of change of the current steering wheel torque is compared with a predetermined threshold value thr1 for reaching a steady state of the rate of change of the current steering wheel torque.

Wenn die Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments den vorbestimmten Schwellenwert thr1 für das Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments unterschreitet, wird der Wert einer ersten logischen Variablen PDC_SS auf logisch „1“ oder „WAHR“ gesetzt und im permanenten Datenspeicher 110 der digitalen Datenspeichereinheit 108 hinterlegt. Wenn die Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments den vorbestimmten Schwellenwert thr1 für das Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments nicht unterschreitet, hat die erste logische Variable PDC_SS den Wert logisch „0“ oder „FALSCH“, und die beschriebenen Schritte des Verfahrens werden wiederholt.When the rate of change of the current steering wheel torque exceeds the predetermined threshold thr1 falls below the rate of change of the current steering wheel torque for reaching a steady state, the value of a first logical variable PDC_SS is set to logical “1” or “TRUE” and stored in permanent data storage 110 of digital data storage unit 108 . If the rate of change of the current steering wheel torque is not less than the predetermined threshold thr1 for reaching a steady state of the rate of change of the current steering wheel torque, the first logic variable PDC_SS has the value logic "0" or "FALSE", and the described steps of the method are repeated.

Wenn die Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments den vorbestimmten Schwellenwert thr1 für das Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments unterschreitet, wird ferner in einem weiteren Schritt 314 das aktuelle Lenkradmoment mit einem vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert thr2 für das Lenkradmoment verglichen. Dieser Schwellenwert thr2 ist von der jeweiligen Fahrsituation und von der Reifengröße des Kraftfahrzeugs 214 abhängig und kann im Vorfeld empirisch bestimmt werden. Aus Überschlagsrechnungen ergibt sich beispielsweise bei einer Reifengröße 195/60 R15 und stark unregelmäßig abgenutztem Reifenprofil ein Rückstellmoment am Reifen in der Größenordnung von 100 Nm.If the rate of change of the current steering wheel torque falls below the predetermined threshold value thr1 for reaching a steady state of the rate of change of the current steering wheel torque, in a further step 314 the current steering wheel torque is compared with a predetermined threshold value thr2 for the steering wheel torque assigned to the driving situation. This threshold value thr2 depends on the respective driving situation and on the tire size of motor vehicle 214 and can be determined empirically in advance. Approximate calculations result, for example, with a tire size of 195/60 R15 and a tire profile that is worn very irregularly, a restoring torque on the tire of the order of 100 Nm.

Wenn das in der digitalen Datenspeichereinheit 108 hinterlegte, aktuelle Lenkradmoment den vorbestimmten, der aktuellen Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert thr2 für das Lenkradmoment überschreitet, wird der Wert einer zweiten logischen Variablen FST_TW_IND auf logisch „1“ oder „WAHR“ gesetzt und in dem permanenten Datenspeicher 110 der digitalen Datenspeichereinheit 108 hinterlegt. Wenn das in der digitalen Datenspeichereinheit 108 hinterlegte, aktuelle Lenkradmoment den vorbestimmten, der aktuellen Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert thr2 für das Lenkradmoment nicht überschreitet, hat die zweite logische Variable FST_TW_IND den Wert logisch „0“ oder „FALSCH“, und die beschriebenen Schritte des Verfahrens werden wiederholt.If the current steering wheel torque stored in digital data storage unit 108 exceeds the predetermined threshold value thr2 for the steering wheel torque assigned to the current driving situation, the value of a second logical variable FST_TW_IND is set to logical "1" or "TRUE" and stored in permanent data memory 110 digital data storage unit 108 stored. If the current steering wheel torque stored in the digital data storage unit 108 does not exceed the predetermined threshold value thr2 for the steering wheel torque assigned to the current driving situation, the second logical variable FST_TW_IND has the value logical “0” or “FALSE”, and the described steps of the method are repeated.

Wenn die erste logische Variable PDC_SS den Wert logisch „1“ oder „WAHR“ besitzt und die zweite logische Variable FST_TW_IND den Wert logisch „1“ oder „WAHR“ besitzt, wird in einem weiteren Schritt 316 des Verfahrens durch Veranlassung des Steuerungsausgangs 112 der Steuerungs- und Auswerteeinheit 104 ein eine bestätigte Früherkennung repräsentierendes erstes Signal erzeugt. Das erzeugte erste Signal kann beispielsweise an ein Fahrerinformationssystem (FIS) 218 oder Infotainmentsystem des Kraftfahrzeugs 214 weitergeleitet werden (1), um den Fahrer auf die Früherkennung bzw. Erkennung einer vorhandenen unregelmäßigen Reifenabnutzung, die einen Austausch des Reifens erfordert, aufmerksam zu machen.If the first logical variable PDC_SS has the value logical "1" or "TRUE" and the second logical variable FST_TW_IND has the value logical "1" or "TRUE", in a further step 316 of the method by causing the control output 112 of the control - and evaluation unit 104 generates a first signal representing a confirmed early detection. The generated first signal can, for example, be forwarded to a driver information system (FIS) 218 or infotainment system of the motor vehicle 214 ( 1 ) to alert the driver to early detection or detection of existing irregular tire wear that requires tire replacement.

In einem weiteren Schritt des Verfahrens 318, der ausgeführt wird, wenn die erste logische Variable PDC_SS den Wert logisch „1“ oder „WAHR“ aufweist, wird eine Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments aus dem aktuellen Lenkradmoment der aktuellen Fahrsituation und eines zu einem früheren Zeitpunkt während einer gleichen Fahrsituation bei Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des zu dem früheren Zeitpunkt aktuellen Lenkradmoments bestimmten Lenkradmoments berechnet. Der Wert des zu dem früheren Zeitpunkt aktuellen Lenkradmoments wird dabei aus dem permanenten Datenspeicher 110 der digitalen Datenspeichereinheit 108 abgerufen, wobei der frühere Zeitpunkt in einer vorhergehenden Fahrzeit des Kraftfahrzeugs 214 liegt, die beispielsweise vor einem Tag oder mehreren Tagen stattfand. Der für den Wert des zu dem früheren Zeitpunkt aktuellen Lenkradmoments betrachtete Zeitraum kann in diesem speziellen Ausführungsbeispiel 20 Tage betragen. Weiterhin wird in einem Schritt 320 des Verfahrens die berechnete Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments mit einem vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert thr3 für die Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments verglichen. Dieser Schwellenwert thr3 ist von der jeweiligen Fahrsituation und von der Reifengröße des Kraftfahrzeugs 214 abhängig und kann beispielsweise im Vorfeld empirisch bestimmt werden.In a further step of the method 318, which is executed when the first logical variable PDC_SS has the value logical "1" or "TRUE", a long-term rate of change of the steering wheel torque is calculated from the current steering wheel torque of the current driving situation and one at an earlier point in time calculated during the same driving situation when a stationary state of the rate of change of the steering wheel torque determined at the earlier point in time is current. The value of the steering wheel torque that was current at the earlier point in time is retrieved from permanent data memory 110 of digital data storage unit 108, with the earlier point in time lying in a previous driving time of motor vehicle 214, which took place, for example, one day or several days ago. In this specific exemplary embodiment, the time period considered for the value of the steering wheel torque that was current at the earlier point in time can be 20 days. Furthermore, in a step 320 of the method, the calculated long-term rate of change of the steering wheel torque is compared with a predetermined threshold value thr3, assigned to the driving situation, for the long-term rate of change of the steering wheel torque. This threshold value thr3 depends on the respective driving situation and on the tire size of motor vehicle 214 and can be determined empirically in advance, for example.

Wenn die berechnete Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments den vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert thr3 für die Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments überschreitet, wird der Wert einer dritten logischen Variablen SEC TW IND auf logisch „1“ oder „WAHR“ gesetzt und in einem permanenten Datenspeicher 110 der digitalen Datenspeichereinheit 108 hinterlegt. Zusätzlich wird in einem weiteren Schritt 322 durch Veranlassung des Steuerungsausgangs 112 der Steuerungs- und Auswerteeinheit 104 ein eine bestätigte Früherkennung repräsentierendes zweites Signal erzeugt. Das erzeugte zweite Signal kann beispielsweise an ein Fahrerinformationssystem (FIS) 218 oder Infotainmentsystem des Kraftfahrzeugs 214 weitergeleitet werden (1), um den Fahrer in Form einer Früherkennung darauf aufmerksam zu machen, dass eine langfristige, unregelmäßige Reifenabnutzung stattfindet, die eine Überprüfung der Reifen und der herstellungsseitigen Fahrwerkseinstellungen erfordert.When the calculated long-term rate of change of steering wheel torque exceeds the predetermined driving situation associated long-term rate of change of steering wheel torque threshold thr3, the value of a third logic variable SEC TW IND is set to logic "1" or "TRUE" and stored in non-volatile memory 110 of the digital data storage unit 108 is stored. In addition, in a further step 322, a second signal representing a confirmed early detection is generated by the control output 112 of the control and evaluation unit 104. The generated second signal can, for example, be forwarded to a driver information system (FIS) 218 or infotainment system of the motor vehicle 214 ( 1 ) to provide early warning to the driver that long-term, irregular tire wear is occurring, requiring a review of the tires and factory chassis settings.

Wenn die berechnete Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments den vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert thr3 für die Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments nicht überschreitet, hat die dritte logische Variable SEC TW IND den Wert logisch „0“ oder „FALSCH“, und die beschriebenen Schritte des Verfahrens werden wiederholt.When the calculated long-term rate of change of steering wheel torque exceeds the predetermined threshold thr3 associated with the driving situation for the long-term rate of change of steering wheel torque does not exceed the third logical variable SEC TW IND has the value logical "0" or "FALSE" and the described steps of the method are repeated.

Wenn die zweite logische Variable FST_TW_IND den Wert logisch „1“ oder „WAHR“ besitzt und die dritte logische Variable SEC TW IND den Wert logisch „1“ oder „WAHR“ aufweist, wird in einem zusätzlichen Schritt 324 durch Veranlassung des Steuerungsausgangs 112 der Steuerungs- und Auswerteeinheit 104 ein eine bestätigte Früherkennung repräsentierendes drittes Signal erzeugt. Das erzeugte dritte Signal kann beispielsweise an ein Fahrerinformationssystem (FIS) 218 oder Infotainmentsystem des Kraftfahrzeugs 214 weitergeleitet werden, um den Fahrer auf die Früherkennung einer unregelmäßigen Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen der herstellungsseitigen Fahrwerkseinstellungen des Kraftfahrzeugs 214 aufmerksam zu machen, die eine Überprüfung erforderlich machen.If the second logical variable FST_TW_IND has the value logical "1" or "TRUE" and the third logical variable SEC TW IND has the value logical "1" or "TRUE", in an additional step 324 by causing the control output 112 of the control - And evaluation unit 104 generates a third signal representing a confirmed early detection. The generated third signal can, for example, be forwarded to a driver information system (FIS) 218 or infotainment system of the motor vehicle 214 in order to alert the driver to the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in the manufacturer's chassis settings of the motor vehicle 214 that require a check .

Alle in dieser Anmeldung erwähnten vorbestimmten Schwellenwerte thr1, thr2, thr3, Fahrsituationen, Zeitdauern und Intervalle bezüglich eines aktuellen Lenkradwinkels, einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 214 und eines aktuellen Gierwinkels des Kraftfahrzeugs 214 können im permanenten Datenspeicher 110 der digitalen Datenspeichereinheit 108 der elektronischen Steuerungs- und Auswerteeinheit 104 abgelegt sein. Grundsätzlich können diese Werte aber auch in anderen digitalen Datenspeichereinheiten des Kraftfahrzeugs 214 dauerhaft gespeichert und von der elektronischen Steuerungs- und Auswerteeinheit 104 im Bedarfsfall abrufbar sein.All of the predetermined threshold values thr1, thr2, thr3 mentioned in this application, driving situations, durations and intervals with regard to a current steering wheel angle, a current speed of motor vehicle 214 and a current yaw angle of motor vehicle 214 can be stored in permanent data memory 110 of digital data memory unit 108 of the electronic control and Evaluation unit 104 can be stored. In principle, however, these values can also be stored permanently in other digital data storage units of the motor vehicle 214 and can be called up by the electronic control and evaluation unit 104 if necessary.

BezugszeichenlisteReference List

100100
System zur FrüherkennungEarly detection system
102102
digitale Datenschnittstelledigital data interface
104104
elektronische Steuerungs- und Auswerteeinheitelectronic control and evaluation unit
106106
Prozessoreinheitprocessor unit
108108
digitale Datenspeichereinheitdigital data storage unit
110110
permanenter Datenspeicherpermanent data storage
112112
Steuerungsausgangcontrol output
114114
fahrdynamische Datendriving dynamics data
200200
Servolenksystempower steering system
202202
Berechnungseinheitcalculation unit
204204
Schnittstelleinterface
206206
Unterstützungsmittelsupport means
208208
Lenkmomentsteering torque
210210
Unterstützungsmomentsupport moment
212212
Korrekturmomentcorrective moment
214214
Kraftfahrzeugmotor vehicle
216216
digitale Datenschnittstelledigital data interface
218218
Fahrerinformationssystem (FIS)Driver Information System (FIS)
300300
Empfangen eines aktuellen DatensatzesReceiving a current record
302302
Zuordnen des aktuellen Datensatzes zu einer aktuellen FahrsituationAssigning the current data set to a current driving situation
304304
Empfangen von Daten bezüglich eines anliegenden LenkradmomentsReceiving data regarding an existing steering wheel torque
306306
Speichern des integrierten aktuellen LenkradmomentsSaving the integrated current steering wheel torque
308308
Berechnen der Änderungsrate des aktuellen LenkradmomentsCalculate the rate of change of the current steering wheel torque
310310
Speichern der berechneten ÄnderungsrateSave the calculated rate of change
312312
Vergleichen der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments mit vorbestimmtem Schwellenwertcomparing the rate of change of current steering wheel torque to a predetermined threshold
314314
Vergleichen des aktuellen Lenkradmoments mit vorbestimmtem Schwellenwert der FahrsituationComparing the current steering wheel torque with a predetermined threshold value of the driving situation
316316
Erzeugen eines ersten Signalsgenerating a first signal
318318
Berechnen einer Langzeit-Änderungsrate des LenkradmomentsCalculating a long-term rate of change of steering wheel torque
320320
Vergleichen der Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments mit vorbestimmtem Schwellenwert der FahrsituationComparing the long-term rate of change of the steering wheel torque with a predetermined threshold value of the driving situation
322322
Erzeugen eines zweiten Signalsgenerating a second signal
324324
Erzeugen eines dritten Signalsgenerating a third signal
thr1thr1
Schwellenwert für ein Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des LenkradmomentsThreshold for reaching steady state of rate of change of steering wheel torque
thr2thr2
Fahrsituation zugeordneter Schwellenwert für LenkradmomentThreshold value for steering wheel torque assigned to the driving situation
thr3thr3
Fahrsituation zugeordneter Schwellenwert für Langzeit-Änderungsrate des LenkradmomentsThreshold value assigned to the driving situation for the long-term rate of change of the steering wheel torque
PDC_SSPDC_SS
logische Variablelogical variable
FST_TW_INDFST_TW_IND
logische Variablelogical variable
SEC TW INDSEC TW IND
logische Variablelogical variable

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Claims (10)

Verfahren zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs (214), das ein elektrisch angetriebenes Servolenksystem (200) aufweist, gekennzeichnet durch zumindest die folgenden Schritte: - Empfangen (300) eines aktuellen Datensatzes beinhaltend zumindest einen aktuellen Lenkradwinkel, eine aktuelle Geschwindigkeit und einen aktuellen Gierwinkel des Kraftfahrzeugs (214), - Zuordnen (302) des aktuellen Datensatzes zu einer aktuellen Fahrsituation aus einer Vielzahl von vorbestimmten Fahrsituationen, - Empfangen (304) von Daten bezüglich eines aktuellen Lenkradmoments, - Berechnen (308) einer Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments aus dem aktuellen Lenkradmoment und einem zu einem früheren Zeitpunkt während einer Fahrsituation, die der aktuellen Fahrsituation entspricht, bestimmten Lenkradmoment, - Vergleichen (312) der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments mit einem vorbestimmten Schwellenwert für ein Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments, - Vergleichen (314) des aktuellen Lenkradmoments mit zumindest einem vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert für das Lenkradmoment, und - Erzeugen (316) eines eine bestätigte Früherkennung repräsentierenden ersten Signals, wenn - die Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments den vorbestimmten Schwellenwert für das Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments unterschreitet, und - das aktuelle Lenkradmoment den zumindest einen vorbestimmten, der aktuellen Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert für das Lenkradmoment überschreitet. Method for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle (214), which has an electrically driven power steering system (200), characterized by at least the following steps: - Receiving (300) a current data set containing at least one current steering wheel angle, a current speed and a current yaw angle of the motor vehicle (214), - assigning (302) the current data set to a current driving situation from a plurality of predetermined driving situations, - receiving (304) data relating to a current steering wheel torque, - calculating (308) a rate of change of the current steering wheel torque from the current steering wheel torque and a steering wheel torque determined at an earlier point in time during a driving situation that corresponds to the current driving situation, - comparing (312) the rate of change of the current steering wheel torque with a predetermined threshold value for reaching a stationary state of the rate of change of the current steering wheel torque, - comparing (314) the current steering wheel torque with at least one predetermined threshold value for the steering wheel torque assigned to the driving situation, and - generating (316) a first signal representing a confirmed early detection, if - the rate of change of the current steering wheel torque falls below the predetermined threshold value for reaching a stationary state of the rate of change of the current steering wheel torque, and the current steering wheel torque exceeds the at least one predetermined threshold value for the steering wheel torque assigned to the current driving situation. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest die folgenden zusätzlichen Schritte, auszuführen bei einem Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des aktuellen Lenkradmoments: - Berechnen (318) einer Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments aus dem aktuellen Lenkradmoment der aktuellen Fahrsituation und eines zu einem früheren Zeitpunkt während einer gleichen Fahrsituation bei Erreichen eines stationären Zustands der Änderungsrate des zu dem früheren Zeitpunkt aktuellen Lenkradmoments bestimmten Lenkradmoments, - Vergleichen (320) der berechneten Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments mit zumindest einem vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert für die Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments, und - Erzeugen (322) eines eine bestätigte Früherkennung repräsentierenden zweiten Signals, wenn die berechnete Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments den zumindest einen vorbestimmten, der Fahrsituation zugeordneten Schwellenwert für die Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments überschreitet.procedure after claim 1 , characterized by at least the following additional steps to be carried out when a steady state of the rate of change of the current steering wheel torque is reached: - calculating (318) a long-term rate of change of the steering wheel torque from the current steering wheel torque of the current driving situation and one at an earlier point in time during a same driving situation upon reaching a stationary state of the rate of change of the steering wheel torque determined at the earlier point in time, - comparing (320) the calculated long-term rate of change of the steering wheel torque with at least one predetermined threshold value, assigned to the driving situation, for the long-term rate of change of the steering wheel torque, and - generating ( 322) a second signal representing a confirmed early detection if the calculated long-term rate of change of the steering wheel torque exceeds the at least one predetermined threshold value, assigned to the driving situation, for the long-term rate of change of the Len Kradmoment exceeds. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt (324) des Erzeugens eines eine bestätigte Früherkennung repräsentierenden dritten Signals, wenn die Voraussetzungen für das Erzeugen des ersten Signals und die Voraussetzungen für das Erzeugen des zweiten Signals gegeben sind.procedure after claim 2 , characterized by the additional step (324) of generating a third signal representing a confirmed early detection if the conditions for generating the first signal and the conditions for generating the second signal are given. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Schritt (300) des Empfangens eines aktuellen Datensatzes oder der Schritt (304) des Empfangens von Daten beinhaltet, dass der aktuelle Datensatz oder die Daten zumindest teilweise von dem Servolenksystem (200) des Kraftfahrzeugs (214) empfangen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least the step (300) of receiving a current data set or the step (304) of receiving data includes that the current data set or the data is at least partially transmitted by the power steering system (200) of the Motor vehicle (214) are received. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (304) des Empfangens von Daten bezüglich eines aktuellen Lenkradmoments einen vorgelagerten oder einen nachfolgenden Schritt einer Mittelwertbildung oder einer Integration einer über eine vorbestimmte Zeitdauer gemessenen Vielzahl von Lenkradmomenten beinhaltet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the step (304) of receiving data relating to a current steering wheel torque includes a preceding or a subsequent step of averaging or integrating a plurality of steering wheel torques measured over a predetermined period of time. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (302) des Zuordnens des aktuellen Datensatzes zu einer aktuellen Fahrsituation aus einer Vielzahl von vorbestimmten Fahrsituationen das Zuordnen zu einer Fahrsituation aus einer Gruppe von Fahrsituationen beinhaltet, die Geradeausfahrt, leichte Linkskurvenfahrt, leichte Rechtskurvenfahrt, mittlere Linkskurvenfahrt, mittlere Rechtskurvenfahrt, scharfe Linkskurvenfahrt und scharfe Rechtskurvenfahrt enthält, wobei jeder der Fahrsituationen vorbestimmte Intervalle bezüglich eines aktuellen Lenkradwinkels, einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (214) und eines aktuellen Gierwinkels des Kraftfahrzeugs (214) zugeordnet sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the step (302) of assigning the current data set to a current driving situation from a large number of predetermined driving situations includes assigning to a driving situation from a group of driving situations, the straight-ahead driving, slight left-hand cornering, easy Right cornering, middle left cornering, middle right cornering, sharp left cornering and sharp right cornering, each of the driving situations being assigned predetermined intervals with respect to a current steering wheel angle, a current speed of the motor vehicle (214) and a current yaw angle of the motor vehicle (214). System (100) zur Früherkennung unregelmäßiger Reifenabnutzung und/oder unbeabsichtigter Veränderungen von Fahrwerkseinstellungen eines Kraftfahrzeugs (214), das ein elektrisch angetriebenes Servolenksystem (200) aufweist, gekennzeichnet durch - eine digitale Datenschnittstelle (102), die mit einer korrespondierenden digitalen Datenschnittstelle (216) des Kraftfahrzeugs (214) verbindbar ist, und - eine elektronische Steuerungs- und Auswerteeinheit (104), die zur Ausführung der Schritte des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.System (100) for the early detection of irregular tire wear and/or unintentional changes in chassis settings of a motor vehicle (214) which has an electrically driven power steering system (200), characterized by - a digital data interface (102) which is connected to a corresponding digital data interface (216) of the motor vehicle (214) can be connected, and - an electronic control and evaluation unit (104), which is used to carry out the steps of Ver driving according to one of the preceding claims is provided. System (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch angetriebene Servolenksystem (200) von einem Servolenksystem mit elektromechanischem Antrieb gebildet ist.system (100) after claim 7 , characterized in that the electrically powered power steering system (200) is formed by a power steering system with electromechanical drive. System (100) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerungs- und Auswerteeinheit (104) eine Prozessoreinheit (106), eine digitale Datenspeichereinheit (108) und zumindest einem Steuerungsausgang (112) zumindest zur Veranlassung des Erzeugens (316, 322, 324) der ersten, zweiten und dritten Signale aufweist.system (100) after claim 7 or 8th , characterized in that the electronic control and evaluation unit (104) has a processor unit (106), a digital data storage unit (108) and at least one control output (112) at least for causing the generation (316, 322, 324) of the first, second and third signals. System (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale Datenspeichereinheit (108) zumindest einen semi-permanenten oder permanenten Datenspeicher (110) enthält, der dazu vorgesehen ist, zumindest Werte einer zu einem früheren Zeitpunkt während einer Fahrsituation bestimmten Langzeit-Änderungsrate des Lenkradmoments sowie einen Status (PDC_SS, FST_TW_IND, SEC_TW IND) der Erfüllung der Bedingungen zum Erzeugen des ersten, zweiten und dritten Signals zu speichern.System (100) according to one of Claims 7 until 9 , characterized in that the digital data memory unit (108) contains at least one semi-permanent or permanent data memory (110) which is provided for storing at least values of a long-term rate of change of the steering wheel torque determined at an earlier point in time during a driving situation and a status (PDC_SS , FST_TW_IND, SEC_TW IND) of the fulfillment of the conditions for generating the first, second and third signals.
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