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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abschätzung einer Lebensdauer von Komponenten eines Kraftfahrzeugs anhand einer Erstellung eines Schädigungsmodells, in welchem für die jeweilige Komponente systemrelevante Einflussgrößen über eine Betriebsdauer des Kraftfahrzeugs verarbeitet und eine voraussichtliche Lebensdauer der Komponente abgeschätzt wird.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2013 211 543 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines wenigstens eine einem betriebsabhängigen Alterungsprozess unterliegende Komponente aufweisenden Kraftfahrzeugs bekannt. Hierbei wird ein Zusammenhang zwischen einem Belastungsprofil der Komponente und deren Schädigung bestimmt und aus dem Zusammenhang die Schädigung abgeschätzt. Aus der Entwicklung der geschätzten Schädigung der Komponente wird eine Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eine zu erwartende Lebensdauer der Komponente bestimmt.
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zur Abschätzung der Lebensdauer von Komponenten eines Kraftfahrzeugs.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
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Das vorgeschlagene Verfahren dient der Abschätzung einer Lebensdauer von Komponenten eines Kraftfahrzeugs anhand einer Erstellung eines Schädigungsmodells. Das Schädigungsmodell kann für eine oder mehrere Komponenten ausgelegt sein. Mehrere Schädigungsmodelle können jeweils für unterschiedliche Komponenten des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Für jede der Komponenten können systemrelevante Einflussgrößen im Schädigungsmodell hinterlegt und von diesem ausgewertet werden. Beispielsweise können als Systemparameter eine Anzahl von Beanspruchungen der jeweiligen Komponente, eine in diese eingetragene Last, eine Dauer der Beanspruchung, eine gemessene oder modellierte Betriebstemperatur, eine Feuchtigkeit und/oder dergleichen eingespeist und ausgewertet werden. Die Einflussgrößen können über eine Betriebsdauer des Kraftfahrzeugs erfasst, beispielsweise in eine Softwareroutine eingespeist und in dieser verarbeitet werden. Unter Betriebsdauer kann dabei die aktive Betriebsdauer des Kraftfahrzeugs beziehungsweise der Komponente oder eine Lebensdauer, das heißt die Zeit seit der Erstinbetriebnahme oder Wiederinbetriebnahme nach einer Reparatur mit aktiven Betriebszeiten und Ruhezeiten zu verstehen sein. Aus den erfassten und ausgewerteten Daten kann eine beispielsweise heuristisch bestimmte voraussichtliche Lebensdauer der Komponente abgeschätzt werden.
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Um die bereits vorhandenen Einflussgrößen zu ergänzen und damit das Schätzmodell situationsangepasst zu verbessern, wird als eine der Einflussgrößen eine Ortsinformation des Kraftfahrzeugs ausgewertet. Die Ortsinformation kann beispielsweise abhängig von einer Herstellung für einen Markt oder ein Land und/oder einen Verkauf des Kraftfahrzeugs in einen vorgegebenen Markt beziehungsweise Land abgeschätzt werden, so dass eine marktspezifische Nutzung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Ortsinformation mittels erfasster GPS-Daten beispielsweise eines Navigationsgerätes ermittelt werden. Hierdurch können spezifische Nutzungsdaten des Kraftfahrzeugs hoch ortsaufgelöst erfasst und vom Schädigungsmodell verarbeitet werden.
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Beispielsweise können die Ortsinformationen mit ortsspezifischen Klimadaten verknüpft werden. Diese Klimadaten können aus Informationen beispielsweise aus Klimatabellen, Informationen eines örtlichen Wetterdienstes und/oder dergleichen gewonnen und vom Schädigungsmodell ortsabhängig verarbeitet werden. Auf diese Weise können beispielsweise hohe oder niedrige ortstypische Temperaturen, Feuchtigkeiten beispielsweise mit kondensierenden Luftverhältnissen, überfrierende Nässe, Frost mit entsprechendem Streusalzeinsatz auf den Straßen und/oder dergleichen berücksichtigt werden. Gegebenenfalls kann auf entsprechende Sensoren im Kraftfahrzeug verzichtet oder deren Signale können mittels Redundanz überprüft werden. Beispielsweise können die Ortsinformationen mit ortsspezifischen Straßenverhältnissen, beispielsweise Straßenzustand wie beispielsweise einem hohen Anteil an ungeteerten, kurvigen und/oder in anderer Weise das Kraftfahrzeug stark beanspruchenden Straßen verknüpft werden.
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Beispielsweise kann die Ortsinformationen mit ortsspezifischen topografischen Daten verknüpft werden. Auf diese Weise können dem Schädigungsmodell Beanspruchungen des Kraftfahrzeugs und dessen Komponenten beispielsweise bei einem hohen Bergfahranteil und dergleichen zur Verfügung gestellt werden.
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Mittels dieser Ausführungsformen zur Verfügung gestellten Ortsinformationen kann das Schädigungsmodell für jede einzelne Komponente individuell mit einem fahrzeugspezifischen Schädigungsindex versehen werden.
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Das Schädigungsmodell sieht vor, dass eine Komponente abhängig von einem von dem Schädigungsmodell ermittelten Schädigungsindex zum Austausch empfohlen wird. Die mittels der Ortsinformation spezifizierten Schädigungsindizes ermöglichen dabei gegenüber rein heuristisch und statistisch vorgegebenen Austauschempfehlungen eine realistischere, auf Basis des Einzelexemplars des Kraftfahrzeugtyps mit dessen Beanspruchung detailliert aufgrund der verwendeten Ortsinformationen abgeschätzte Empfehlung zum Austausch einer Komponente.
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Hierbei kann für eine Komponente ein Austausch bei einer vorgegebenen, abhängig von den Ortsinformationen ermittelten Leistung vorgesehen werden. Die Leistung kann eine Laufleistung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eine km-Angabe sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Leistung eine Betriebszeit der Komponente sein. Alternativ können bei langzeitkritischen Einflussgrößen die Standzeiten des Kraftfahrzeugs oder Ruhezeiten einer Komponente berücksichtigt werden.
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Beispielsweise kann ein Schädigungsmodell für alle einzuschätzenden Komponenten oder für Gruppen oder einzelne Komponenten können mehrere Schädigungsmodelle für einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges, beispielsweise für den Antrieb, beispielsweise eine Brennkraftmaschine und/oder Elektromaschine(n), ein Getriebe, das Differential und/oder Antriebswelle sowie zwischen diesen angeordnete Kupplungen wie beispielsweise Reibungskupplungen mit deren Aktorik, eine Bremsanlage mit Bremsbelägen, Bremsscheiben, Aktoren und/oder Raddrehzahlsensoren, ein Fahrwerk mit Dämpfern, gegebenenfalls Niveauverstellung und/oder andere Komponenten des Kraftfahrzeugs vorgesehen werden.
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Die Erfindung wird anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt ein Blockschaltbild zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens.
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Das Blockschaltbild 1 dient in vereinfachter Weise der Abschätzung eines Schädigungsindexes einer Komponente eines Kraftfahrzeugs mittels eines Schädigungsmodells. Die beispielsweise in einem Steuergerät hinterlegte Prozedur wird in Block 2 gestartet. In Block 3 erfolgt die Ablage des vorhergehenden Schädigungsindexes SI(n-1) aus einem nichtflüchtigen Speicher oder aus dem vorhergehenden Wert. In Block 4 werden aktuelle Ortsinformationen als Einflussgröße EG1 beispielsweise aus einem Navigationsgerät abgerufen, aktuelle Einflussgrößen EG2, beispielsweise auf die Komponente wirksame Lasten, Temperaturen, Feuchte, Betätigungszahlen und/oder dergleichen und die Laufleistung KM eingespeist. In Block 5 wird aus den Einflussgrößen EG1, EG2, KM der aktuelle Schädigungsindex SI(n) abgeschätzt. In Verzweigung 6 wird der aktuelle Schädigungsindex SI(n) mit der Schwelle SW verglichen. Gilt SI(n) > SW wird in Block 7 der Austausch der Komponente empfohlen, indem beispielsweise eine Meldung an den Fahrer ausgegeben, eine Service-Lampe aktiviert und/oder in sonstiger Weise auf die Empfehlung aufmerksam gemacht wird. Ist dies nicht der Fall, wird wieder vor Block 3 verzweigt und das Schädigungsmodell zur Abschätzung des nächsten Schädigungsindexes SI(n+1) unter Verwendung des aktuellen Schädigungsindexes SI(n) fortgesetzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Blockschaltbild
- 2
- Block
- 3
- Block
- 4
- Block
- 5
- Block
- 6
- Verzweigung
- 7
- Block
- EG1
- Einflussgröße
- EG2
- Einflussgröße
- KM
- Laufleistung
- SI(n-1)
- ursprünglicher Schädigungsindex
- SI(n)
- aktueller Schädigungsindex
- SW
- Schwelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013211543 A1 [0002]
