DE102021110865B4

DE102021110865B4 - Robustes Reifen-/Rad-Vibrationsüberwachungssystem und entsprechendes Verfahren

Info

Publication number: DE102021110865B4
Application number: DE102021110865.9A
Authority: DE
Inventors: Anushya Viraliur Ponnuswami; Joseph K. Moore; Halit Zengin; Eungkil Lee; Mansoor Alghooneh
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2020-10-16
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2023-10-19
Anticipated expiration: 2041-04-29
Also published as: DE102021110865A1; US20220120638A1; CN114370932A; US11815426B2

Abstract

Ein Schwingungsüberwachungssystem (100), aufweisend:eine Vielzahl von Encodern, die so konfiguriert sind, dass sie eine Vielzahl von Impulsfolgesignalen für eine Vielzahl von Rädern (92a-92d) erzeugen, wobei jeder der Vielzahl von Encodern mit einem jeweiligen der Vielzahl von Rädern (92a-92d) gekoppelt ist und ein einzelnes der Vielzahl von Impulsfolgesignalen erzeugt; undeinen Analysator (104), der mit der Vielzahl von Encodern gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er sowohl eine Vielzahl von Impuls-pro-Umdrehung-Signalen als auch eine Vielzahl von Winkelgeschwindigkeitssignalen für die Vielzahl von Rädern (92a-92d) in Reaktion auf die Vielzahl von Impulsfolgesignalen erzeugt, wobei jedes der Vielzahl von Impuls-pro-Umdrehung-Signalen einen einzelnen Impuls pro Umdrehung des jeweiligen Rades übermittelt, Erzeugen eines Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarrays, das für die Vielzahl von Impuls-pro-Umdrehung-Signalen repräsentativ ist, die durch die Vielzahl von Rädern (92a-92d) verursacht werden, Erzeugen eines Winkelgeschwindigkeits-Phasorarrays, das für die Vielzahl von Winkelgeschwindigkeitssignalen repräsentativ ist, die durch die Vielzahl von Rädern verursacht werden, und Erzeugen eines Berichtes, der mindestens ein schwingendes Rad der Vielzahl von Rädern (92a-92d) in Reaktion auf das Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarray und das Winkelgeschwindigkeits-Phasorarray identifiziert.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren für ein robustes Reifen/Rad-Vibrationsüberwachungssystem.
Schwingungen sind eine häufige Erscheinung in Kraftfahrzeugen. Die Schwingungen können durch interne Erregungen entstehen, z. B. durch Unregelmäßigkeiten der internen beweglichen Teile, einschließlich des Motors und der Räder. Radschwingungen sind periodisch, da sich ihr Muster bei jeder Umdrehung des jeweiligen Rades wiederholt. Die periodischen Schwingungen entstehen durch Fertigungsschwankungen der Reifen und Felgen sowie durch die normale Abnutzung der Reifen. Zum Beispiel können bei der Reifenherstellung durch Variationen der Reifendicke um den Reifenumfang dickere und dünnere Bereiche entstehen. Die unregelmäßige Dicke kann zu einem Zustand führen, der als Rundlauf bezeichnet wird und durch Änderungen des Außenradius des Reifens um den Umfang herum beobachtet werden kann. Die Fertigungsschwankungen können sich auch in lokalen Gewichtsschwankungen manifestieren, da die Masse des Reifens und der Felge ungleichmäßig über den Reifenumfang verteilt ist.
Gewünscht ist eine fahrzeugseitige Technik zur Überwachung von Reifen-/Radschwingungen.
US 2016 / 209 291 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen der Unwucht eines Fahrzeugrads. Das Verfahren umfasst das Messen einer Rotationsgeschwindigkeit des Rads, während sich das Fahrzeug bewegt, und das Berechnen eines gefilterten Werts durch Anwenden von mindestens einem Schritt einer Bandpassfilterung auf den gemessenen Rotationsgeschwindigkeitswert des Rads. Eine Position eines Durchlassbands des Bandpassfilterschritts wird während der Bewegung als eine Funktion der Rotationsgeschwindigkeit des Rads versetzt.
US 2009 / 139 327 A1 beschreibt ein System und ein Verfahren zum Bestimmen von Unwuchten von mindestens einem Rad an einem Fahrzeug bereitgestellt, wenn sich das Rad dreht. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens eines Vibrationssignals von mindestens einem Radvibrationssensor, der dem Rad zugeordnet ist; Bereitstellen eines Winkelgeschwindigkeitssignals der Drehung des Rads, wobei das Winkelgeschwindigkeitssignal ein Referenzsignal enthält.
DE 10 2015 000 998 A1 nutzt ein Raddrehzahlsignal zum Erfassen einer Radanomalie, wie etwa eines losen Rades oder eines drucklosen Rades. Das Raddrehzahlsignal wird als Basis zum Ermitteln eines ersten und eines zweiten Erfassungssignals verwendet. Eine weitere Basis zum Ermitteln des ersten und zweiten Erfassungssignals besteht aus einem ersten bzw. zweiten Referenzsignal.
BESCHREIBUNG
Ein Schwingungsüberwachungssystem wird hier bereitgestellt. Das Schwingungsüberwachungssystem umfasst eine Vielzahl von Encodern und einen Analysator. Die Mehrzahl von Encodern ist so konfiguriert, dass sie eine Mehrzahl von Impulsfolgesignalen für eine Mehrzahl von Rädern erzeugt. Jeder der Vielzahl von Encodern ist mit einem entsprechenden der Vielzahl von Rädern gekoppelt und erzeugt ein einzelnes der Vielzahl von Impulsfolgesignalen. Der Analysator ist mit der Vielzahl von Encodern gekoppelt und so konfiguriert, dass er sowohl eine Vielzahl von Signalen pro Umdrehung als auch eine Vielzahl von Winkelgeschwindigkeitssignalen für die Vielzahl von Rädern in Reaktion auf die Vielzahl von Impulsfolgesignalen erzeugt. Jedes der mehreren Impuls-pro-Umdrehung-Signale übermittelt einen einzelnen Impuls pro Umdrehung des jeweiligen Rades. Der Analysator ist ferner so konfiguriert, dass er ein Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarray (Eingangs-Phasorarray) erzeugt, das für die Vielzahl von Impuls-pro-Umdrehung-Signalen repräsentativ ist, die durch die Vielzahl von Rädern verursacht werden, ein Winkelgeschwindigkeits-Phasorarray (Antwort-Phasorarray) erzeugt, das für die Vielzahl von Winkelgeschwindigkeitssignalen repräsentativ ist, die durch die Vielzahl von Rädern verursacht werden, und einen Bericht erzeugt, der mindestens ein schwingendes Rad der Vielzahl von Rädern in Reaktion auf das Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarray und das Winkelgeschwindigkeits-Phasorarray identifiziert.
In einer oder mehreren Ausführungsformen des Schwingungsüberwachungssystems ist der Analysator ferner so konfiguriert, dass er sich als Reaktion auf eine Änderung eines physikalischen Zustands neu initialisiert, wobei die Änderung mindestens eine oder mehrere Änderungen des Reifenzustands, eine Reifendrehung, einen Reifenwechsel, eine Reifenreparatur, einen Sensoraustausch des Reifendrucküberwachungssystems und einen Fehlerzustand in einem entsprechenden der Vielzahl von Encodern an mindestens einem der Vielzahl von Rädern umfasst.
In einer oder mehreren Ausführungsformen des Schwingungsüberwachungssystems ist der Analysator ferner mit einem Satz von Freigabebedingungen konfiguriert, um eine robuste Entscheidungsfindung zu gewährleisten, einschließlich mindestens einer oder mehrerer der folgenden Bedingungen: ein Reifendruck innerhalb eines Druckschwellenwerts, nicht betätigte Reibungsbremsen, eine nicht aktive Traktionskontrolle, eine Beschleunigung innerhalb eines Beschleunigungsschwellenwerts, herstellungsbedingte Übergangsänderungen nicht vorhanden, eine Wartung nicht vorhanden, ein längeres Parken nicht vorhanden und eine Sensorgültigkeit.
In einer oder mehreren Ausführungsformen des Schwingungsüberwachungssystems ist der Analysator ferner so konfiguriert, dass er eine Vielzahl von Matrizen für eine Mehrfacheingangs-Einzelausgangsanalyse unter Verwendung des Eingangs-Phasorarrays und des Antwort-Phasorarrays erzeugt.
In einer oder mehreren Ausführungsformen des Schwingungsüberwachungssystems ist der Analysator ferner so konfiguriert, dass er eine Vielzahl von Einträgen der Vielzahl von Matrizen in eine Vielzahl von Bins mit niedriger Geschwindigkeit und eine Vielzahl von Bins mit hoher Geschwindigkeit gruppiert.
In einer oder mehreren Ausführungsformen des Schwingungsüberwachungssystems ist der Analysator ferner so konfiguriert, dass er eine Vielzahl von gewöhnlichen Kohärenzfaktoren der Vielzahl von Matrizen in der Vielzahl von Bins mit niedriger Geschwindigkeit und der Vielzahl von Bins mit hoher Geschwindigkeit prüft, um zu bestätigen, dass die Daten ausreichend sind, um eine Klassifizierung und Isolierung durchzuführen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen des Schwingungsüberwachungssystems ist der Analysator ferner so konfiguriert, dass er eine Vielzahl von Übertragungsfunktionswerten in Reaktion auf die Vielzahl von Matrizen erzeugt und eine Vielzahl von Mehrfachkohärenzwerten in Reaktion auf die Vielzahl von Übertragungsfunktionswerten und die Vielzahl von Matrizen erzeugt, um die Linearität der Übertragungsfunktionswerte zu bestätigen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen des Schwingungsüberwachungssystems ist der Analysator ferner so konfiguriert, dass er das mindestens eine schwingende Rad als Reaktion auf die mehreren Übertragungsfunktionswerte in den mehreren Bins mit niedriger Geschwindigkeit und den mehreren Bins mit hoher Geschwindigkeit identifiziert.
In einer oder mehreren Ausführungsformen des Schwingungsüberwachungssystems erfolgt die Identifizierung des mindestens einen schwingenden Rades in Abhängigkeit von einer oder mehreren historischen Statistiken und einer Isolationswahrheitstabelle.
Ein Verfahren zur Überwachung von Radschwingungen wird hier bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Erzeugung einer Vielzahl von Impulsfolgesignalen für eine Vielzahl von Rädern mit einer Vielzahl von Encodern. Jeder der mehreren Encoder ist mit einem entsprechenden Rad der mehreren Räder gekoppelt und erzeugt ein einzelnes der mehreren Impulsfolgesignale. Das Verfahren umfasst ferner das Erzeugen sowohl einer Vielzahl von Impulsen pro Umdrehung als auch einer Vielzahl von Winkelgeschwindigkeitssignalen für die Vielzahl von Rädern in Reaktion auf die Vielzahl von Impulsfolgesignalen mit einem Analysator. Jedes der mehreren Impuls-pro-Umdrehung-Signale vermittelt einen einzelnen Impuls pro Umdrehung des jeweiligen Rades. Das Verfahren umfasst das Erzeugen eines Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarrays, das repräsentativ für die Vielzahl von Impuls-pro-Umdrehung-Signalen ist, die durch die Vielzahl von Rädern verursacht werden, das Erzeugen eines Winkelgeschwindigkeits-Phasorarrays, das repräsentativ für eine Vielzahl von Winkelgeschwindigkeitssignalen ist, die durch die Vielzahl von Rädern verursacht werden, und das Erzeugen eines Berichts, der mindestens ein schwingendes Rad der Vielzahl von Rädern in Reaktion auf das Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarray und das Winkelgeschwindigkeits-Phasorarray identifiziert.
In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner die Neuinitialisierung des Analysegeräts als Reaktion auf eine Änderung eines physikalischen Zustands, wobei die Änderung mindestens eine oder mehrere Änderungen des Reifenzustands, eine Reifendrehung, einen Reifenwechsel, eine Reifenreparatur, einen Austausch eines Reifendrucküberwachungssystemsensors und einen Fehlerzustand in einem entsprechenden der Vielzahl von Encodern an mindestens einem der Vielzahl von Rädern umfasst.
In einer oder mehreren Ausführungsformen des Verfahrens umfasst ein Satz von Freigabebedingungen zur Sicherstellung einer robusten Entscheidungsfindung im Analysator mindestens eine oder mehrere der folgenden Bedingungen: ein Reifendruck innerhalb eines Druckschwellenwerts, nicht betätigte Reibungsbremsen, eine nicht aktive Traktionskontrolle, eine Beschleunigung innerhalb eines Beschleunigungsschwellenwerts, herstellungsbedingte Übergangsänderungen nicht vorhanden, eine Wartung nicht vorhanden, ein längeres Parken nicht vorhanden und eine Sensorgültigkeit.
In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner das Erzeugen einer Vielzahl von Matrizen für eine Mehrfacheingabe-Einzelausgabe-Analyse unter Verwendung des Eingangs-Phasorarrays und des Antwort-Phasorarrays.
In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Verfahren außerdem das Gruppieren einer Vielzahl von Einträgen der Vielzahl von Matrizen in eine Vielzahl von Bins mit niedriger Geschwindigkeit und eine Vielzahl von Bins mit hoher Geschwindigkeit.
In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Verfahren außerdem die Überprüfung einer Vielzahl von gewöhnlichen Kohärenzfaktoren der Vielzahl von Matrizen in der Vielzahl von Bins mit niedriger Geschwindigkeit und in der Vielzahl von Bins mit hoher Geschwindigkeit, um zu bestätigen, dass die Daten ausreichend sind, um eine Klassifizierung und Isolierung durchzuführen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner das Erzeugen einer Vielzahl von Übertragungsfunktionswerten in Reaktion auf die Vielzahl von Matrizen und das Erzeugen einer Vielzahl von Mehrfachkohärenzwerten in Reaktion auf die Vielzahl von Übertragungsfunktionswerten und die Vielzahl von Matrizen, um die Linearität der Übertragungsfunktionswerte zu bestätigen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner das Identifizieren des mindestens einen vibrierenden Rades in Reaktion auf die mehreren Übertragungsfunktionswerte in den mehreren Bins mit niedriger Geschwindigkeit und den mehreren Bins mit hoher Geschwindigkeit.
In einer oder mehreren Ausführungsformen des Verfahrens erfolgt die Identifizierung des mindestens einen vibrierenden Rades in Abhängigkeit von einer oder mehreren historischen Statistiken und einer Isolationswahrheitstabelle.
In einer oder mehreren Ausführungsformen des Verfahrens tragen die mehreren Räder ein sich bewegendes Fahrzeug.
Ein Fahrzeug wird hierin bereitgestellt. Das Fahrzeug umfasst eine Vielzahl von Rädern, eine Vielzahl von Encodern und einen Analysator. Die Mehrzahl von Rädern ist so konfiguriert, dass sie das Fahrzeug tragen. Die Vielzahl von Encodern ist so konfiguriert, dass sie eine Vielzahl von Impulsfolgesignalen für die Vielzahl von Rädern erzeugt. Jeder der mehreren Encoder ist mit einem entsprechenden der mehreren Räder gekoppelt und erzeugt ein einzelnes der mehreren Impulsfolgesignale. Der Analysator ist mit der Vielzahl von Encodern gekoppelt und so konfiguriert, dass er sowohl eine Vielzahl von Signalen pro Umdrehung als auch eine Vielzahl von Winkelgeschwindigkeitssignalen für die Vielzahl von Rädern in Reaktion auf die Vielzahl von Impulsfolgesignalen erzeugt. Jedes der mehreren Impuls-pro-Umdrehung-Signale übermittelt einen einzelnen Impuls pro Umdrehung des jeweiligen Rades. Der Analysator ist ferner so konfiguriert, dass er ein Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarray erzeugt, das für eine Vielzahl von Impuls-pro-Umdrehung-Signalen repräsentativ ist, die durch die Vielzahl von Rädern verursacht werden, dass er ein Winkelgeschwindigkeits-Phasorarray erzeugt, das für die Vielzahl von Winkelgeschwindigkeitssignalen repräsentativ ist, die durch die Vielzahl von Rädern verursacht werden, und dass er einen Bericht erzeugt, der mindestens ein schwingendes Rad der Vielzahl von Rädern in Reaktion auf das Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarray und das Winkelgeschwindigkeits-Phasorarray identifiziert.
Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Modi zur Ausführung der Offenbarung leicht ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Grundrissdarstellung eines Fahrzeugs.
2 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines vereinfachten Modells eines Viertelautos für ein Rad des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
3 ist eine schematische Darstellung eines Modells einer Unwuchtmasse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
4 ist ein Diagramm der Übertragungsfunktionen des Rades gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
5 ist ein schematisches Seitenansichtsdiagramm einer Implementierung eines Encoders gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
6 ist ein Diagramm einer Leistungsspektraldichte des Rades als Funktion der Reifensteifigkeit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
7 ist ein Diagramm einer Leistungsspektraldichte des Rades als Funktion der ungefederten Masse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
8 ist ein Diagramm einer Diskreten Fourier-Transformation von Winkelgeschwindigkeitssignalen, die verschiedene Radordnungen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform aufweisen.
9 ist ein Flussdiagramm eines Schwingungserkennungsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
10 ist ein Flussdiagramm eines Isolationsverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der Offenbarung stellen im Allgemeinen eine Methode und ein System zur Schwingungsanalyse bereit, die Schwingungen in Radbaugruppen in jeder Ecke eines Kraftfahrzeugs aufgrund von Massenunwuchten und/oder Kraftschwankungen erkennen. Sowohl Quellphasoren als auch Antwortphasoren können aus einer gemeinsamen Gebersignalquelle konstruiert werden. Die Schwingungsanalyse verwendet im Allgemeinen eine Ordnungsanalyse, die diskrete Fourier-Transformationen der Encodersignale, die Extraktion von Phasoren erster Ordnung, eine Analyse mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen (oder mehrere Analysen mit mehreren Eingängen und einem Ausgang) sowie die Erkennung und Isolierung der verdächtigen Ecke(n) umfasst.
Ein einzelnes Encodersignal kann ein Signal mit mehreren Impulsen pro Umdrehung (z. B. ein Impulsfolgesignal) an jedem Rad erzeugen. Jedes Encodersignal wird im Allgemeinen verwendet, um ein Impuls pro Umdrehung-Signal (z. B. einen einzelnen Impuls pro Umdrehung) für die jeweiligen Räder zu konstruieren. Die Methodik und das System können gegenüber normalen Kundengebrauchsfällen (z. B. Reifenwechselereignisse, vorübergehende Flachstellen und dergleichen) robust sein, um keine falschen Fehlermeldungen auszulösen. Die Methodik und das System können auch eine Isolationslogik bereitstellen, die robust gegen falsch positive/negative Ergebnisse ist, indem sie eine X-of-Y-Methodik und Hysterese einbeziehen.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug 90 dargestellt. Das Fahrzeug 90 umfasst im Allgemeinen mehrere Räder 92a-92d und ein Schwingungsüberwachungssystem 100. Das Schwingungsüberwachungssystem 100 umfasst im Allgemeinen mehrere Encoder 102a-102d und einen Analysator 104.
Das Fahrzeug 90 kann als Automobil (oder Auto) implementiert werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 90 ein Personenfahrzeug, ein LKW, ein autonomes Fahrzeug, ein gasbetriebenes Fahrzeug, ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, ein Hybridfahrzeug, ein Motorrad, ein einachsiger Anhänger und/oder ein mehrachsiger Anhänger sein, ist aber nicht darauf beschränkt. In anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 90 ein Gerät mit mehreren rotierenden Rädern sein, die gemeinsam auf mehreren Achsen fahren, wobei eine On-Board-Erkennung einer Radunwucht sinnvoll wäre. Andere Arten von Fahrzeugen 90 können implementiert werden, um die Konstruktionskriterien einer bestimmten Anwendung zu erfüllen.
Die Räder 92a-92d können Straßenräder darstellen. Die Räder 92a-92d sind im Allgemeinen betriebsbereit, um für die Unterstützung und Bewegung des Fahrzeugs 90 über den Boden zu sorgen. In verschiedenen Ausführungsformen kann jedes Rad 92a-92d einen Reifen umfassen, der auf einer Felge montiert ist. Die Räder 92a-92d können verwendet werden, um die Traktion zwischen dem Fahrzeug 90 und dem Boden, auf dem das Fahrzeug 90 steht, zu gewährleisten.
Das Schwingungsüberwachungssystem 100 kann die On-Board-Eckraddrehzahlgeber 102a-102d verwenden, um die Impulsfolgesignale zu erzeugen. Der integrierte Analysator 104 kann die Signale für die Impulse pro Umdrehung aus den Impulsfolgesignalen konstruieren. Der Analysator 104 kann auch ein Winkelgeschwindigkeitssignal für jedes der Räder 92a-92d aus den Impulsfolgesignalen konstruieren. Die Signale mit den Impulsen pro Umdrehung können verwendet werden, um die Phasoren erster Ordnung der Quellensignale zu extrahieren. Die Impulsfolgesignale können auch als Antwortsignale verwendet werden. Der Analysator 104 und die Encoder 102a-102d machen im Allgemeinen extern montierte Messgeräte und/oder zusätzliche Hardware überflüssig, die am Fahrzeug 90 angebracht sind, um die Radschwingungen zu überwachen und ein schwingendes Rad 92a-92d zu identifizieren.
Der Analysator 104 kann eine Ordnungsnachführung der Gebersignale unter Verwendung einer Mehrfacheingangs-Mehrfachausgangs-Analyse oder einer Vielzahl von Mehrfacheingangs-Einzelausgangs-Analysen bei definierten quasistatischen Drehzahlbereichen durchführen, einschließlich bei niedrigeren Drehzahlbereichen und höheren Drehzahlbereichen. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Mehrfach-Eingangs-Mehrfach-Ausgangs-Analyse implementiert werden. In anderen Ausführungsformen können die Multiple-Input-Single-Output-Analysen implementiert werden. Das Verfahren zur Auftragsverfolgung kann eine reduzierte Anzahl von inversen Operationen in der Mehrfacheingangs-Mehrfachausgangs-Analyse haben. Die Ordnungsverfolgungsmethode kann vorinitialisierte Twiddle-Faktoren für eine schnellere Ausführung der diskreten Fourier-Transformationen verwenden.
Das Schwingungsüberwachungssystem 100 ist mit einem Satz von Freigabebedingungen ausgelegt, um die Robustheit der Entscheidungsfindung zu gewährleisten. Das Freigabekriterium kann Reifendrücke innerhalb eines kalibrierten oberen und unteren Schwellenwerts eines nominalen Reifendrucks beinhalten, da Änderungen des Reifendrucks zu Änderungen der Reifensteifigkeit führen können, was wiederum zu Änderungen der Resonanzfrequenz der ungefederten Masse führen kann. Ein weiteres Freigabekriterium kann sein, dass die Reibungsbremsen nicht betätigt werden, um sicherzustellen, dass eine Bremspulsationsschwingung nicht zur Analyse der Reifen-RadSchwingungen beiträgt. Ein weiteres Freigabekriterium kann sein, dass eine Antriebsschlupfregelung des Fahrzeugs 90 nicht aktiv ist, da die Antriebsschlupfregelung zusätzliche externe Drehmomente auf ein oder mehrere Räder ausüben kann. Ein weiteres Freigabekriterium kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines kalibrierten Schwellenwertes sein, da die Auswirkung von Reifenschwingungen innerhalb eines bestimmten Geschwindigkeitsbereiches ausgeprägt sein kann. Ein weiteres Freigabekriterium kann die Fahrzeuglängsbeschleunigung innerhalb kalibrierter Grenzwerte sein, da Änderungen der Beschleunigung die stationäre Bewertung des Systems beeinflussen können. Ein weiteres Kriterium kann die Deaktivierung des Schwingungsüberwachungssystems 100 für die ersten paar hundert Kilometer des Fahrzeugbesitzes sein, um temporäre Schwankungen und flache Stellen zu entfernen, die möglicherweise aufgrund von Herstellungsprozessen entstanden sind. Ein weiteres Kriterium kann die Deaktivierung des Schwingungsüberwachungssystems 100 sein, wenn das Fahrzeug 90 länger als ein kalibrierter Schwellenwert gestanden hat oder wenn Änderungen an einer Reifen/Rad-Baugruppe vorgenommen wurden. Das Schwingungsüberwachungssystem 100 kann wieder aktiviert werden, wenn das Fahrzeug 90 über eine kalibrierte Geschwindigkeit für eine kalibrierte Zeit gefahren wurde. Dieses Kriterium kann sicherstellen, dass das Schwingungsüberwachungssystem 100 keine Fehlalarme aufgrund von vorübergehenden Flachstellen auslöst, die durch längeres Parken oder Servicevorgänge verursacht werden. Zusätzliche Freigabekriterien können die Gültigkeit für Reifendrucküberwachungssystemsignale, Reibungsbremsdrucksignale, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, ein Längsbeschleunigungssignal und ein Fahrzeugkilometerzählersignal umfassen, die über das Kommunikationsnetzwerk empfangen werden, um sicherzustellen, dass das Schwingungsüberwachungssystem 100 robust gegenüber Systemfehlern ist.
Das Schwingungsüberwachungssystem 100 ist generell so ausgelegt, dass es über eine intelligente Reinitialisierungsfunktion verfügt, die bestimmte Anwendungsfälle, wie z. B. Änderungen am Reifen-/Radsystem, automatisch erkennt und eine Neuinitialisierung der Daten auslöst (zusätzlich zu einer ersten Initialisierung des Fahrzeugs 90). Das Schwingungsüberwachungssystem 100 kann ein von einem Reifendrucküberwachungssystem erzeugtes Drucksignal verwenden, um zu erkennen, ob ein Luftablass-Ereignis aufgetreten ist, und dann eine Neuinitialisierung des Systems auslösen (z. B. einen Neustart, wenn ein Reifen oder eine Felge gewechselt oder ein Reifen repariert wurde). Eine Autolokalisierungsfunktion des Reifendrucküberwachungssystems kann auch verwendet werden, um zu erkennen, ob eine neue Reifendrucküberwachungssystem-Sensorinstallation und/oder eine Reifendrehung stattgefunden hat, und das System anschließend neu zu initialisieren. Das Schwingungsüberwachungssystem 100 kann auch erkennen, ob ein Fehler bei den Gebern 102a-102d vorliegt und die Neuinitialisierung durchführen. Schließlich kann eine manuelle Systemneuinitialisierung durchgeführt werden, wenn ein Servicepersonal oder ein Bediener das Schwingungsüberwachungssystem 100 neu initialisieren möchte. Die Reinitialisierungen können durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass das Schwingungsüberwachungssystem 100 eine genaue Bewertung eines aktuellen physikalischen Zustands liefert.
Die Encoder 102a-102d können Raddrehzahlsensoren implementieren. Jeder Encoder 102a-102d kann mit einem entsprechenden der Räder 92a-92d verbunden sein und sich mit diesem drehen. Die Encoder 102a-102d sind im Allgemeinen betriebsbereit, um die Impulsfolgesignale zu erzeugen.
Jedes Impulsfolgensignal kann eine Folge von Impulsen übertragen. Für jede Umdrehung des jeweiligen Rades 92a-92d können mehrere Impulse erzeugt werden. Beispielsweise kann jeder Encoder 102a-102d eine ganzzahlige Anzahl von Impulsen (z. B. N) für jede Umdrehung des jeweiligen Rades 92a-92d erzeugen. Eine Frequenz der Impulse basiert im Allgemeinen auf einer Drehgeschwindigkeit des jeweiligen Rades 92a-92d.
Der Analysator 104 kann einen oder mehrere Mikrocontroller implementieren. Der Analysator 104 ist im Allgemeinen in der Lage, die mehrfachen Puls-pro-Umdrehung-Signale und die mehrfachen Winkelgeschwindigkeitssignale für die Räder 92a-92d in Reaktion auf die Impulsfolgesignale zu erzeugen. Ein Impuls-pro-Umdrehung-Signal kann für jedes entsprechende Rad 92a-92d erzeugt werden. Jedes Impuls-pro-Umdrehung-Signal kann einen einzelnen Impuls pro Umdrehung des jeweiligen Rades 92a-92d vermitteln. Der Analysator 104 kann auch so betrieben werden, dass er ein Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarray (Quellen-Phasorarray) erzeugt, das für mehrere Impuls-pro-Umdrehung-Signale repräsentativ ist, die von den Rädern 92a-92d verursacht werden, und ein Winkelgeschwindigkeits-Phasorarray erzeugt, das für die Winkelgeschwindigkeitssignale repräsentativ ist, die von den Rädern 92a-92d verursacht werden. Der Analysator 104 kann ferner so betrieben werden, dass er einen Bericht erzeugt, der mindestens ein schwingendes Rad der Räder 92a-92d als Reaktion auf das Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarray und das Winkelgeschwindigkeits-Phasorarray identifiziert, die in der Mehrfacheingangs-Mehrfachausgangs-Analyse oder der Vielzahl von Mehrfacheingangs-Einzelausgangs-Analysen verwendet werden.
Jeder Mikrocontroller kann einen oder mehrere Prozessoren enthalten, von denen jeder als separater Prozessor, als anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC), als feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) oder als dedizierte elektronische Steuereinheit ausgeführt sein kann. Die Mikrocontroller können einen greifbaren, nicht flüchtigen Speicher enthalten (z. B. einen Festwertspeicher, einen nicht flüchtigen Speicher und/oder einen Flash-Speicher). Begleitende Hardware in Form eines Hochgeschwindigkeits-Taktgebers oder Timers, Analog-Digital- und Digital-Analog-Schaltungen und Eingangs-/Ausgangsschaltungen und -vorrichtungen sowie geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen können in den Mikrocontrollern implementiert sein.
Computerlesbare und ausführbare Anweisungen, die die vorliegende Offenbarung verkörpern, können im Speicher gespeichert und wie hier beschrieben ausgeführt werden. Die ausführbaren Anweisungen können eine Reihe von Anweisungen sein, die zum Ausführen von Anwendungen auf den Mikrocontrollern verwendet werden. Die Mikrocontroller können Befehle und Informationen in Form von einem oder mehreren Eingangssignalen von verschiedenen Steuerungen und/oder Komponenten im Fahrzeug 90 empfangen und Anweisungen über ein oder mehrere Steuersignale an ein Benutzer- (oder Fahrer-) Display und/oder einen elektrischen Diagnoseanschluss übermitteln.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein schematisches perspektivisches Diagramm eines beispielhaften vereinfachten Viertelwagenmodells 110 eines Rades 92a gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Das Rad 92a kann als eine Masse 112 modelliert werden, die über eine Feder 114 und einen Dämpfer 116 parallel zu einer Referenz (z. B. einer schwimmenden Masse) 118 verbunden ist. Die Masse 112 kann auch durch eine kleinere Feder 120 verbunden sein, die eine Reifennachgiebigkeit von der Masse 112 zum Boden 122 darstellt. Das Rad 92a kann eine Rotationsgeschwindigkeit ω haben. Wenn das Rad 92a ausgewuchtet ist, kann die Drehung des Rads 92a dadurch modelliert werden, dass die Masse 112 relativ zur Referenz 118 stationär bleibt. Wenn das Rad 92a unausgewuchtet ist, kann die Drehung des Rads 92a durch eine unausgewuchtete Masse 113 (siehe 3) modelliert werden, die sich relativ zur Referenz 118 dreht.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein schematisches Diagramm eines Beispielmodells 130 der Unwuchtmasse 113 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Die x-Achse des Modells 130 kann eine horizontale Bewegung der Unwuchtmasse 113 darstellen. Die y-Achse des Modells 130 kann eine vertikale Bewegung der Unwuchtmasse 113 darstellen. Die Unwuchtmasse 113 kann sich mit der Rotationsgeschwindigkeit ω entlang einer Umlaufbahn 132 bewegen.
Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Diagramm 140 mit beispielhaften Übertragungsfunktionsgrößen des Rades 92a gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Die x-Achse des Diagramms 140 kann eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 90 in Einheiten von Meilen pro Stunde darstellen. Die y-Achse des Diagramms 140 kann eine Übertragungsfunktionsgröße des Rades 92a relativ zum Fahrzeug 90 in Einheiten von Umdrehungen pro Sekunde × ¹⁰² darstellen.
Eine Kurve 142 zeigt die Größe der Übertragungsfunktion des Rades 92a, während das Rad 92a ausgewuchtet ist. Eine Kurve 144 zeigt im Allgemeinen die Größe der Übertragungsfunktion des Rades 92a, während das Rad 92a leicht ungewucht ist (z. B. eine Massenunwucht von 2 Unzen). Eine Kurve 146 kann die Größe der Übertragungsfunktion des Rades 92a zeigen, während das Rad 92a mäßig ungewuchtet ist (z. B. eine 4-Unzen-Massenunwucht). Eine Kurve 148 kann die Größe der Übertragungsfunktion des Rads 92a mit einer Kraftvariation (z. B. 20 Pfund) zeigen. Die Unwuchten in den Beispielkurven 144, 146 und 148 zeigen im Allgemeinen eine Spitzenübertragungsfunktion (z. B. Vibration) des Rads 92a bei etwa 82 Meilen pro Stunde. Andere Spitzendrehzahlen und Übertragungsfunktionsgrößen können mit unterschiedlichen Aufhängungskonfigurationen basierend auf unterschiedlichen Massen, Steifigkeiten und Dämpfungen und/oder unterschiedlichen Massenunwuchten realisiert werden.
Unter Bezugnahme auf 5 ist eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften Implementierung des Encoders 102a gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Der Encoder 102a umfasst im Allgemeinen ein Tonrad 150 und einen Sensor 152.
Das Tonrad 150 kann auch als Tonring oder Reluktor bezeichnet werden. Das Tonrad 150 kann mehrere (z. B. N) Zähne (oder eine Vielzahl von N-S-Polen) aufweisen, die um einen Umfang des Rades herum beabstandet sind. Mit einer Drehachse eines jeden Rades 92a-92d kann ein einzelnes Tonrad 150 verbunden sein. Wenn sich das jeweilige Rad 92a-92d dreht, können sich die Zähne/Pole des Tonrades 150 am Sensor 152 vorbeibewegen.
Der Sensor 152 kann ein magnetischer Sensor sein. Ein einzelner Sensor 152 kann mit einer Struktur der Aufhängung in der Nähe eines jeweiligen Tonrades 150 verbunden sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Sensor 152 ein Reluktanzsensor oder ein magnetoresistiver Sensor sein. Der Sensor 152 ist im Allgemeinen in der Lage, das jeweilige Impulsfolgesignal 154 in Reaktion auf die sich am Sensor 152 vorbeibewegenden Zähne des Tonrades 150 zu erzeugen.
Wenn sich das Tonrad 150 dreht, kann der Sensor 152 eine Änderung des Abstands zwischen den Zähnen/Polen des Tonrads 150 und einem freien Ende des Sensors 152 erkennen. Der Sensor kann das Impulsfolgesignal 154 in Reaktion auf die Bewegung der Zähne/Pole des Tonrades 150 erzeugen. Das Impulsfolgesignal 154 kann einen einzelnen Impuls übertragen, wenn jeder Zahn/Pol des Tonrades 150 den Sensor 152 passiert. Die N Zähne/Pole des Tonrades 150 können zu N Impulsen im Impulsfolgesignal 154 pro Radumdrehung während einer Abtastzeit führen.
Das Impulsfolgesignal 154 von jedem Encoder 102a-102d kann an den Analysator 104 weitergeleitet werden. Der Analysator 104 kann jedes Impulsfolgensignal 154 in ein Impuls-pro-Umdrehung-Signal 156 umwandeln. Jedes Impuls-pro-Umdrehung-Signal 156 kann einen einzelnen Impuls für jede Umdrehung des jeweiligen Rades 92a-92d haben.
Unter Bezugnahme auf 6 ist ein Diagramm 160 einer beispielhaften Leistungsspektraldichte eines Rades als Funktion der Reifensteifigkeit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform für eine gegebene Unwuchtmasse 113 dargestellt. Die x-Achse des Diagramms 160 kann eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 90 in Einheiten von Kilometern pro Stunde darstellen. Die y-Achse des Diagramms 160 kann eine Leistungsspektraldichte der Radverschiebung (z. B. 92a) relativ zum Fahrzeug 90 in Einheiten von Metern2 darstellen.
Eine Kurve 166 zeigt im Allgemeinen die Größe der Übertragungsfunktion des Rads 92a mit einer Basissteifigkeit (oder einem Reifendruck). Eine Kurve 162 kann die Größe der Übertragungsfunktion des Rads 92a bei einer höheren Steifigkeit (z. B. + 10 % Reifensteifigkeit) zeigen. Eine Kurve 164 kann die Größe der Übertragungsfunktion des Rades 92a bei einer geringeren Steifigkeit (z. B. -10 % Reifensteifigkeit) zeigen. Jede Kurve 162-166 veranschaulicht im Allgemeinen die Wirkung, die das Rad 92a in einen Rahmen des Fahrzeugs 90 als Funktion der Frequenz überträgt. Änderungen der Reifensteifigkeit ändern im Allgemeinen eine Resonanzfrequenz und eine Resonanzamplitude einer ungefederten Masse. Die ungefederte Masse kann eine Masse des Rades, der Aufhängung und anderer direkt angeschlossener Komponenten sein.
Unter Bezugnahme auf 7 ist ein Graph 180 einer beispielhaften Leistungsspektraldichte eines Rades als Funktion der ungefederten Masse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform für eine gegebene Unwuchtmasse 113 dargestellt. Die x-Achse des Diagramms 180 kann eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 90 in Einheiten von Kilometern pro Stunde darstellen. Die y-Achse des Diagramms 180 kann eine Leistungsspektraldichte der Radverschiebung (z. B. 92a) relativ zum Fahrzeug 90 in Einheiten von Metern2 darstellen.
Eine Kurve 186 zeigt im Allgemeinen den Betrag der Übertragungsfunktion einer ungefederten Basismasse an. Eine Kurve 182 kann die Größe der Übertragungsfunktion einer geringeren ungefederten Masse (z. B. -10 % ungefederte Masse) zeigen. Eine Kurve 184 kann den Betrag der Übertragungsfunktion für eine höhere ungefederte Masse (z. B. +10 % ungefederte Masse) zeigen. Jede Kurve 182-186 veranschaulicht im Allgemeinen die Leistung, die die ungefederte Masse als Funktion der Frequenz in den Rahmen des Fahrzeugs 90 einbringt. Änderungen der ungefederten Masse ändern im Allgemeinen eine Resonanzfrequenz und eine Resonanzamplitude der ungefederten Masse.
Die Schwingungsanalysemethode verfügt im Allgemeinen über mehrere kalibrierbare Bins (z. B. mehrere Bins für niedrige Geschwindigkeiten und mehrere Bins für hohe Geschwindigkeiten), um Änderungen der ungefederten Masse und der Reifensteifigkeit zu berücksichtigen. Die Schwingungsanalysemethode kann auch die verdächtige Ecke isolieren, indem sie eine Historie der Entscheidungen berücksichtigt, um eine statistisch sichere Schlussfolgerung auf die verdächtige(n) Ecke(n) zu ziehen, die die Schwingung verursacht.
In 8 ist ein Diagramm 190 einer beispielhaften Diskreten Fourier-Transformation der Winkelgeschwindigkeitssignale mit unterschiedlichen Radordnungen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Die x-Achse des Diagramms 190 kann die Schwingungsfrequenz in Hertz darstellen. Die y-Achse des Diagramms 190 kann eine Amplitude des Rades 92a relativ zum Fahrzeug 90 in Einheiten von Umdrehungen pro Sekunde × ¹⁰² darstellen.
Eine Kurve 192 veranschaulicht allgemein die Schwingung des Rades 92a. Die Rotationsfrequenz des Reifens (z. B. 15 Hertz im Beispiel) kann durch den Analysator 104 aus dem Impuls-pro-Umdrehung-Signal 156 berechnet werden. Ein Phasenanteil erster Ordnung 194, der der Frequenz entspricht, kann sowohl für das Impuls-pro-Umdrehung-Signal 156 als auch für das Antwort-Winkelgeschwindigkeitssignal extrahiert werden. Der Phasenanteil erster Ordnung 194 sowohl des Impuls-pro-Umdrehung-Signals 156 als auch des Winkelgeschwindigkeitssignals kann für die Analyse verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 9 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Schwingungserkennungsverfahrens 200 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Das Verfahren (oder der Prozess) 200 kann durch das Schwingungsüberwachungssystem 100 implementiert werden. Das Verfahren 200 umfasst im Allgemeinen einen Schritt 202, einen Schritt 204, einen Schritt 206, einen Schritt 208, einen Schritt 210, einen Schritt 212, einen Schritt 214, einen Schritt 216, einen Schritt 222, einen Schritt 224, einen Schritt 226, einen Schritt 228, einen Schritt 230, einen Schritt 232, einen Schritt 234, einen Schritt 236, einen Schritt 238, einen Schritt 240, und einen Schritt 242. Die Reihenfolge der Schritte ist als repräsentatives Beispiel dargestellt. Andere Schrittfolgen können implementiert werden, um die Kriterien einer bestimmten Anwendung zu erfüllen.
Die Schwingungserkennung kann im Schritt 202 beginnen. Im Schritt 204 kann das Analysegerät 104 auf ein Rücksetzereignis prüfen, das entweder durch ein Reifenentleerungsereignis (Wechsel eines Reifens, einer Felge oder Reparatur eines Reifens), einen neuen Sensor des Reifendrucküberwachungssystems, eine Reifendrehung, einen manuellen Systemreset oder einen nicht ordnungsgemäß funktionierenden (oder fragwürdigen) Geber 102a-102d ausgelöst wurde. Wenn eines oder mehrere der vorgenannten Ereignisse eintreten, können die Daten des Analysegeräts 104 im Schritt 206 gelöscht werden und das Verfahren 200 kehrt zum Schritt 202 zurück.
Wenn die Encoder 102a-102d korrekt arbeiten, können die Encoder 102a-102d im Schritt 208 die Impulsfolgesignale 154 erzeugen und an den Analysator 104 weitergeben. Der Analysator 104 kann die Impulsfolgesignale 154 im Schritt 208 mit einem Zeitstempel versehen. Der Analysator 104 erzeugt dann im Schritt 210 aus den Impulsfolgesignalen 154 und den Zeitstempeln ein Impuls-pro-Umdrehung-Signal 156 und ein Winkelgeschwindigkeitssignal für jedes Rad 92a-92d.
Im Schritt 212 kann der Analysator 104 mehrere (z. B. 128, 256, 512 oder 1024) Abtastungen der Winkelgeschwindigkeitssignale und der Impulse pro Umdrehung-Signale 156 puffern. Die Freigabebedingungen können von dem Analysator 104 in Schritt 214 bewertet werden. Die Freigabebedingungen können Folgendes umfassen: der Reifendruck des Fahrzeugs 90 liegt innerhalb eines kalibrierten oberen und unteren Schwellenwerts; die Reibungsbremsen des Fahrzeugs 90 sind nicht betätigt; das Traktionskontrollsystem des Fahrzeugs 90 ist nicht aktiv; die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 90 liegt innerhalb eines kalibrierten oberen und unteren Schwellenwerts; eine Beschleunigung des Fahrzeugs 90 liegt innerhalb eines kalibrierten oberen und unteren Schwellenwerts; ein Kilometerzähler des Fahrzeugs 90 ist größer als ein kalibrierter Schwellenwert; die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 90 hat einen kalibrierten Schwellenwert für eine kalibrierte Zeit nach einer Periode überschritten, in der das Fahrzeug für eine Zeit größer als ein kalibrierter Schwellenwert stillstand, oder nach Änderungen an einer Reifen/Rad-Baugruppe des Fahrzeugs 90; eine Gültigkeit von Reifendrucküberwachungssignalen, Reibungsbremsdrucksignalen, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, einem Beschleunigungssignal und einem Fahrzeugkilometerzählersignal des Fahrzeugs 90. Wenn eine oder mehrere der Freigabebedingungen gemäß dem Schritt 216 nicht erfüllt sind, kann das Verfahren 200 zum Schritt 210 zurückkehren. Wenn die Freigabebedingungen im Schritt 216 erfüllt sind, kann das Verfahren 200 mit dem Schritt 222 fortfahren.
Die gepufferten Daten können in den Frequenzbereich transformiert werden und Phasorgrößen erster Ordnung werden extrahiert. Im Schritt 222 kann der Analysator 104 die diskreten Fourier-Transformationen der Winkelgeschwindigkeitssignale und der Impulse-pro-Umdrehung-Signale 156 unter Verwendung eines Hanning-Fensters und eines 50%-Überlappungskriteriums berechnen. Zum Beispiel kann ein erster Datensatz von 0 bis 2,56 Sekunden, ein zweiter Datensatz von 1,28 bis 3,84 Sekunden und ein dritter Datensatz von 2,56 bis 5,12 Sekunden genommen werden. Der Analysator 104 kann im Schritt 224 Phasoren erster Ordnung aus den diskreten Fourier-Transformationen extrahieren.
Die Phasoren erster Ordnung können so extrahiert werden, dass sie „n“ Punkte von jedem Puls-pro-Umdrehung-Signal 156 und Winkelgeschwindigkeitssignal enthalten. Die Punkte können so ausgewählt werden, dass eine Spitzenfrequenz enthalten ist. Basierend auf den ausgewählten ‚n‘ Punkten werden im Allgemeinen ein Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarray X und das Winkelgeschwindigkeits-Phasorarray Y für die entsprechende Eckbaugruppe gemäß Gleichung 1 wie folgt erstellt: $X_{i} = [\begin{matrix} x_{1 i} \\ x_{2 i} \\ ⋮ \\ x_{ni} \end{matrix}] Y_{i} = [\begin{matrix} y_{1 i} \\ y_{2 i} \\ ⋮ \\ y_{ni} \end{matrix}] i = 1,2, \dots, p$
Dabei steht „p“ für die Anzahl der Reifen/Rad-Baugruppen.
Um die Berechnungen zu erleichtern, werden die Eingangs-Phasorgrößen X_i' werden gemäß Gleichung 2 wie folgt auf den Betrag von Eins normiert: ${\bar{X}}_{i} = \frac{1}{\sqrt{x_{i}^{*} x_{i}}} X_{i}$
Dabei steht (.)* für die konjugiert komplexe Transponierung oder die Hermitsche Transponierung.
Die Eingangs-Phasoren X _i und die Antwortphasoren Y_i können gemäß Gleichung 3 und 4 wie folgt verkettet werden: $X = [\begin{matrix} {\bar{X}}_{1} & {\bar{X}}_{2} & \dots & {\bar{X}}_{p} \end{matrix}]$
$Y = [\begin{matrix} Y_{1} & Y_{2} & \dots & Y_{p} \end{matrix}]$
Das Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarray X kann n×p mit komplexen Einträgen sein, das die Eingangs-Phasorgrößen der Impulse pro Umdrehung-Signale 156 organisiert. Das Winkelgeschwindigkeits-Phasorarray Y ist im Allgemeinen n×p mit komplexen Einträgen, das die Antwort-Phasorgrößen der Winkelgeschwindigkeitssignale organisiert.
Der Analysator 104 zeichnet im Allgemeinen die Zählsätze im Zeitbereich auf und wandelt dann die Zählsätze in den Frequenzbereich um, der der Drehung der Räder 92a-92d entspricht.
Dementsprechend hat jeder Eintrag des Eingangs-Phasorenarrays X der Gleichung 3 das Format Ae^1Ø als Phasengröße. Dabei ist e die Exponentialzahl, i eine imaginäre Zahl (sqrt (-1)) und Ø die Winkelposition in Bezug auf die Raddrehung.
Der Analysator 104 kann die Datenpunkte von Y1 ... YP in Gleichung 4 eintragen. Die Datenpunkte Y1 ... YP können in den Frequenzbereich transformiert und in Zeigergrößen im Format von Ae^1Ø umgewandelt werden. Die Zeilen des Antwort-Phasorarrays Y stellen im Allgemeinen die einzelnen Zeitdatensätze dar, die den Zeilen des Eingangs-Phasorarrays X entsprechen. Dementsprechend hat jeder Eintrag des Antwort-Phasorarrays Y der Gleichung 4 das Format Ae^1Ø als Phasengröße. Dabei ist e die Exponentialzahl, i eine imaginäre Zahl (sqrt (-1)) und Ø ist die Phase der resultierenden Schwingung in mindestens einem der Räder 92a-92d.
Die X- und Y-Phasorarrays werden im Allgemeinen zur rekursiven Aktualisierung der Autokorrelations- und Kreuzkorrelationsmatrizen verwendet S_XX, S_XY, und S_YY für eine Mehrfacheingangs-/Mehrfachausgangsanalyse im Schritt 226 unter Verwendung der Gleichungen 5, 6 und 7 wie folgt: $S_{XX} = S_{XX}^{-} + X * X$
$S_{XY} = S_{XY}^{-} + X * Y$
$S_{YY} = S_{YY}^{-} + Y * Y$
Dabei steht (.)^- für die zuvor berechnete Matrix.
Im Schritt 228 können die S-Matrizen-Einträge durch den Analysator 104 in entsprechende Geschwindigkeits-Bins gruppiert werden. Um die Genauigkeit der erzeugten Phasoren zu erhöhen, wird das Fahrzeug 90 in der Regel so lange gefahren, dass die Räder 92a-92d zueinander phasenverschoben sind. Dadurch wird sichergestellt, dass die S_XX Matrix weit von der Singularität entfernt ist und die Radimpuls-pro-Umdrehung-Signale 156 unterscheidbar sind. Eine Metrik, um dies zu bestimmen, ist eine gewöhnliche Kohärenz (oder ein Datenausreichungskriterium), die ein Verhältnis der Kreuzkorrelation der Eingangssignale zur Autokorrelation ist. Die Kohärenz der Querkomponentenwerte kann nach Gleichung 8 wie folgt berechnet werden: $γ_{i j}^{2} = \frac{S_{X X} (i, j) * S_{X X} (i, j)}{S_{X X} (i, j) S_{X X} (i, j)}, i \neq j$
Eine Prüfung auf gewöhnliche Kohärenz kann in Schritt 230 durchgeführt werden. Das Array für die gewöhnliche Kohärenz ist ein pxp-symmetrisches Array, wobei jedes Element die Korrelation der Vielzahl von Impulsen pro Umdrehung mit jedem Paar von Reifen-Rad-Baugruppen und sich selbst darstellt. Die gewöhnlichen Kohärenzwerte $γ_{i j}^{2}$
können im Schritt 232 mit einem ersten Schwellenwert (z.B. 0,3) verglichen werden. Wenn einer oder mehrere der Kohärenzwerte $γ_{i j}^{2}$
größer als der erste Schwellenwert sind, kann das Verfahren 200 zum Schritt 210 zurückkehren. Wenn jeder der Kohärenzwerte $γ_{i j}^{2}$
kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert sind, kann das Verfahren 200 mit dem Schritt 234 fortfahren.
Im Schritt 234 kann der Analysator 104 eine Übertragungsfunktion H gemäß Gleichung 9 berechnen, wobei jedes Element der führenden Diagonale den Übertragungsfunktions-Phasor für eine entsprechende Ecke darstellt, deren Betrag dargestellt wird durch |H|. $H = S_{X X}^{- 1} S_{X Y}$
Ein Kriterium zur Sicherstellung der Linearität des Systems wird in Schritt 234 berechnet. Es wird als mehrfache Kohärenz (Linearitätskriterium) verstanden, die sicherstellt, dass das System linear ist. Die mehrfache Kohärenz kann einen Wert zwischen 0 und 1 haben. Ein Wert von 1 zeigt im Allgemeinen an, dass die Eingänge in der Reihe linear mit dem Ausgang korreliert sind, während ein Wert von 0 anzeigen kann, dass keiner der Eingänge mit dem Ausgang korreliert ist. Die Mehrfachkohärenz ist ein p×p-Array, dessen führende Diagonalelemente angeben, welcher Schwingungspegel an einer bestimmten Ecke der entsprechenden Eckbaugruppe zuzuordnen ist. Die Mehrfachkohärenz kann durch Gleichung 10 wie folgt berechnet werden: $Γ = H * S_{X Y} S_{Y Y}^{- 1}$
Die Beträge der Elemente der führenden Diagonale des Mehrfachkohärenzwertes Γ _llkönnen im Schritt 236 mit einem zweiten Schwellenwert (z. B. 0,7) verglichen werden. Für jeden der Werte Γ _ll die kleiner als der zweite Schwellenwert sind, werden die entsprechenden Übertragungsfunktionsgrößen in Schritt 236 auf Nicht verfügbar gesetzt und das Verfahren 200 kann mit Schritt 238 fortgesetzt werden.
Im Schritt 238 können die High-Speed-Übertragungsfunktionsgrößen und die Low-Speed-Übertragungsfunktionsgrößen den freigegebenen Bins eines kalibrierten Speed-Bin-Arrays durch den Analysator 104 zugeordnet werden. Die Bins werden im Allgemeinen so gewählt, dass die Low-Speed-Bins dem linearen Betriebsbereich und die High-Speed-Bins der Resonanzgeschwindigkeit der ungefederten Masse des Fahrzeugs 90 entsprechen. Der Analysator 104 kann die Werte in den freigegebenen Bins verwenden, um ein schwingendes Rad 92a-92d im Schritt 240 zu isolieren. Wenn ein schwingendes Rad 92a-92d (z. B. ein Rad mit übermäßigen und gleichmäßigen Schwingungen) gefunden wird, kann der Analysator 104 im Schritt 242 einen Bericht erzeugen. Der Bericht kann in Form eines Hinweises an einen Fahrer des Fahrzeugs 90 und/oder einer elektronischen Aufzeichnung, die über einen Diagnoseanschluss des Fahrzeugs 90 lesbar ist, erfolgen.
Unter Bezugnahme auf 10 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Isolationsverfahrens 260 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Das Verfahren (oder der Prozess) 260 kann durch das Schwingungsüberwachungssystem 100 implementiert werden. Das Verfahren 260 kann den in 9 gezeigten Schritt 240 implementieren. Das Verfahren 260 umfasst im Allgemeinen einen Schritt 262, einen Schritt 264, einen Schritt 266, einen Schritt 268, einen Schritt 270, einen Schritt 272, einen Schritt 274, einen Schritt 276, einen Schritt 278, einen Schritt 280, einen Schritt 282, einen Schritt 284, einen Schritt 286, einen Schritt 288, einen Schritt 290, ein Schritt 292, ein Schritt 294, ein Schritt 296, ein Schritt 298, ein Schritt 300, ein Schritt 302, ein Schritt 304, ein Schritt 306, ein Schritt 308, ein Schritt 310, ein Schritt 312, ein Schritt 314, eine Bewertung 316, eine Bewertung 317, eine Bewertung 318 und eine Bewertung 319. Die Reihenfolge der Schritte ist als repräsentatives Beispiel dargestellt. Andere Schrittfolgen können implementiert werden, um die Kriterien einer bestimmten Anwendung zu erfüllen. Das Verfahren 260 sieht im Allgemeinen eine Klassifizierung und/oder Isolierung der schwingenden Räder 92a-92d vor. Die Klassifizierung kann anzeigen, ob ein schwingendes Rad einen Schwellenwert überschreitet oder nicht. Die Ergebnisse der Klassifizierung können einen wahren Zustand, einen falschen Zustand und einen nicht vorhandenen Zustand umfassen.
Im Schritt 262 kann der Geschwindigkeitsbereich des Übertragungsfunktionsbetrages |H| durch den Analysator 104 berücksichtigt werden. Wenn der Geschwindigkeitsbereich eines bestimmten |H| als Hochgeschwindigkeitswert betrachtet wird, dann wird der Variablen H_HS der Wert des Übertragungsfunktionsbetrages |H| gemäß Gleichung 11 zugewiesen und das Verfahren kann mit dem Schritt 264 fortgesetzt werden. $H_{H S} = | H |$
Wenn der Drehzahlbereich eines bestimmten |H| als niedriger Drehzahlwert betrachtet wird, dann wird der Variablen H_LS der Wert des Übertragungsfunktionsbetrages |H| gemäß Gleichung 12 zugewiesen und das Verfahren kann mit dem Schritt 272 fortgesetzt werden. $H_{L S} = | H |$
Die einzelnen Hochgeschwindigkeitswerte H_HS können in der Auswertung 316 in den Schritten 264, 266 und 268 einzeln bewertet werden. Ein einzelner Hochgeschwindigkeitswert H_HS kann mit einem Hochgeschwindigkeits-Schwellenwert verglichen werden (z.B., HS_th) in dem Schritt 264 verglichen werden. Wenn der Hochgeschwindigkeitswert H_HS kleiner oder gleich dem Hochgeschwindigkeits-Schwellenwert ist HS_th ist, kann der Hochgeschwindigkeitswert H_HS kann der Hochgeschwindigkeitswert in Schritt 266 als niedriger Wert markiert werden. Wenn der Hochgeschwindigkeitswert H_HS größer als der High-Speed-Schwellenwert ist HS_th ist, kann der Hochgeschwindigkeitswert H_HS kann der Hochgeschwindigkeitswert in Schritt 268 als ein hoher Wert markiert werden.
Im Schritt 270 kann geprüft werden, ob mehrere (z. B. L) H_HS Datenelemente das Hochgeschwindigkeits-Bin-Array gefüllt haben. Wenn nicht, kann das Verfahren 260 mit Schritt 286 fortfahren. Wenn ja, kann das Verfahren 260 mit dem Schritt 280 fortfahren.
Eine Hysteresebewertung 318 kann in den Schritten 280, 282, 284, 288, 290 und 292 durchgeführt werden. Im Schritt 280 kann geprüft werden, ob das Isolationsverfahren 260 eine „wahre“ Entscheidung für den letzten High-Speed-Bin-Wert (HSB) ergeben hat. Wenn nicht, kann das Verfahren 260 mit dem Schritt 282 fortfahren. Wenn „wahr“, kann das Verfahren 260 mit Schritt 284 fortfahren.
Im Schritt 282 kann eine Prüfung durchgeführt werden, um festzustellen, ob I1 oder mehr von den letzten L-Werten von H_HS als hoch markiert sind, und die letzten J1-Werte von H_HS als hoch markiert sind. Wenn ja, kann der High-Speed-Bin-Wert (HSB) in Schritt 288 als wahr markiert werden. Wenn falsch, kann der Hochgeschwindigkeits-Bin-Wert (HSB) in Schritt 290 als falsch markiert werden.
Im Schritt 284 kann eine Prüfung durchgeführt werden, um festzustellen, ob I2 oder mehr von den letzten L-Werten von H_HS als niedrig markiert sind, und die letzten J2-Werte von H_HS als niedrig markiert sind. Wenn falsch, kann der High-Speed-Bin-Wert HSB in Schritt 292 als wahr markiert werden. Wenn wahr, kann der High-Speed-Bin-Wert HSB in Schritt 290 als falsch markiert werden. Ein Hochgeschwindigkeitswert H_HS der den Schritt 286 direkt aus dem Schritt 270 erreicht, kann nicht als wahr oder falsch betrachtet werden und der Hochgeschwindigkeits-Bin-Wert HSB wird als nicht verfügbar markiert. Der High-Speed-Bin-Wert (HSB) aus der Hysteresebewertung 318 kann zur Aktualisierung eines High-Speed-Bin-Ausgangspuffers im Schritt 294 verwendet werden. Das Verfahren 260 kann anschließend mit dem Schritt 312 fortgesetzt werden.
Zurück zu Schritt 262: Wenn die Größe der Übertragungsfunktion |H| ein Wert für niedrige Geschwindigkeit ist H_LS können die einzelnen Low-Speed-Werte H_LS in der Bewertung 317 in den Schritten 272, 274 und 276 einzeln bewertet werden. Ein einzelner Low-Speed-Wert H_LS kann in den Schritten 272, 274 und 276 mit einem Niedriggeschwindigkeits-Schwellenwert (z.B., LS_th) in dem Schritt 272 verglichen werden. Wenn der Wert der niedrigen Geschwindigkeit H_LS kleiner oder gleich dem Schwellenwert für niedrige Geschwindigkeit ist LS_th ist, kann der niedrige Geschwindigkeitswert H_LS im Schritt 274 als niedriger Wert markiert werden. Wenn der Wert für die niedrige Geschwindigkeit H_LS größer ist als der Schwellenwert für niedrige Geschwindigkeit LS_th ist, kann der Wert für die niedrige Geschwindigkeit H_LS im Schritt 276 als hoher Wert markiert werden.
Im Schritt 278 kann geprüft werden, ob L der H_LS Datenelemente das Low-Speed-Bin-Array gefüllt haben. Wenn nicht, kann das Verfahren 260 mit Schritt 308 fortfahren. Wenn ja, kann das Verfahren 260 mit dem Schritt 296 fortfahren.
Eine Hysteresebewertung 319 kann in den Schritten 296, 298, 300, 302, 304 und 306 durchgeführt werden. Im Schritt 296 kann geprüft werden, ob das Isolationsverfahren 260 eine „wahre“ Entscheidung für den letzten Low-Speed-Bin-Wert (LSB) ergeben hat. Wenn nicht, kann das Verfahren 260 mit dem Schritt 298 fortfahren. Wenn dies der Fall ist, kann das Verfahren 260 mit dem Schritt 300 fortfahren.
Im Schritt 298 kann eine Prüfung durchgeführt werden, um festzustellen, ob I1 oder mehr von den letzten L-Werten von H_LS als hoch markiert sind, und die letzten J1-Werte von H_LS als hoch markiert sind. Wenn dies der Fall ist, kann der Bin-Wert für niedrige Geschwindigkeit (LSB) in Schritt 302 als wahr markiert werden. Wenn falsch, kann der Bin-Wert für niedrige Geschwindigkeit (LSB) in Schritt 304 als falsch markiert werden.
Im Schritt 300 kann eine Prüfung durchgeführt werden, um festzustellen, ob I2 oder mehr von den letzten L-Werten von H_LS als niedrig markiert sind, und die letzten J2-Werte von H_LS als niedrig markiert sind. Wenn dies nicht der Fall ist, kann im Schritt 306 der Low-Speed-Bin-Wert LSB als wahr markiert werden. Wenn wahr, kann der LSB-Wert für niedrige Geschwindigkeit in Schritt 304 als falsch markiert werden. Ein Wert mit niedriger Geschwindigkeit H_LS der den Schritt 308 direkt vom Schritt 278 erreicht, kann nicht als wahr oder falsch betrachtet werden, und der Bin-Wert LSB für niedrige Geschwindigkeit wird als nicht verfügbar markiert. Der Low-Speed-Bin-Wert (LSB) aus der Hysteresebewertung 318 kann zur Aktualisierung eines Low-Speed-Bin-Ausgangspuffers im Schritt 310 verwendet werden. Das Verfahren 260 kann anschließend mit dem Schritt 312 fortgesetzt werden.

Im Schritt 312 kann eine endgültige Entscheidung anhand einer Isolationswahrheitstabelle getroffen werden. Eine Beispiel-Isolationswahrheitstabelle wird wie folgt bereitgestellt: Isolations-Wahrheitstabelle

LSB	HSB	Endgültige Entscheidung
Wahr	Wahr	Wahr
Wahr	Falsch	Wahr
Wahr	Nicht verfügbar	Wahr
Falsch	Wahr	Wahr
Falsch	Falsch	Falsch
Falsch	Nicht verfügbar	Nicht verfügbar
Nicht verfügbar	Wahr	Wahr
Nicht verfügbar	Falsch	Nicht verfügbar
Nicht verfügbar	Nicht verfügbar	Nicht verfügbar

Wenn die endgültige Entscheidung durch die Isolationswahrheitstabelle bestimmt ist, kann in Schritt 314 ein Bericht vom Analysator 104 erzeugt werden. Das Verfahren 260 kann anschließend zu Schritt 210 in 9 zurückkehren.
Das Schwingungsüberwachungssystem 100 kann interne Schwingungen an einer oder mehreren Ecken des Fahrzeugs 90 erkennen, indem es ein einzelnes Radgebersignal sowohl für das Eingangszwangssignal als auch für das Ausgangsantwortsignal verwendet, um die Quelle der Schwingungen effektiv zu isolieren und zu klassifizieren. Eine Analyse mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen oder mehrere Analysen mit mehreren Eingängen und einem Ausgang können durchgeführt werden, um die Quelle der Schwingungen zu isolieren und zu klassifizieren. Ein gewöhnlicher Kohärenzschwellenwert kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob die Daten ausreichen, um eine Klassifizierung und Isolierung durchzuführen. Stückweise (zeitliche) Matrixoperationen ermöglichen eine rekursive, rechnerisch effiziente Implementierung auf eingebetteten Mikrocontrollern. Die Schwingungsdiagnose für Reifen-/Radbaugruppen kann mit bordeigenen Sensoren durchgeführt werden, anstatt die Baugruppen für Tests außerhalb des Fahrzeugs auszubauen. Darüber hinaus kann das Schwingungsüberwachungssystem 100 wiederkehrende Kundenbesuche durch eine genaue Diagnose reduzieren.
Während die besten Modi zur Ausführung der Offenbarung im Detail beschrieben wurden, werden diejenigen, die mit dem Stand der Technik, auf den sich diese Offenbarung bezieht, vertraut sind, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Ausführung der Offenbarung im Rahmen der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Ein Schwingungsüberwachungssystem (100), aufweisend: eine Vielzahl von Encodern, die so konfiguriert sind, dass sie eine Vielzahl von Impulsfolgesignalen für eine Vielzahl von Rädern (92a-92d) erzeugen, wobei jeder der Vielzahl von Encodern mit einem jeweiligen der Vielzahl von Rädern (92a-92d) gekoppelt ist und ein einzelnes der Vielzahl von Impulsfolgesignalen erzeugt; und einen Analysator (104), der mit der Vielzahl von Encodern gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er sowohl eine Vielzahl von Impuls-pro-Umdrehung-Signalen als auch eine Vielzahl von Winkelgeschwindigkeitssignalen für die Vielzahl von Rädern (92a-92d) in Reaktion auf die Vielzahl von Impulsfolgesignalen erzeugt, wobei jedes der Vielzahl von Impuls-pro-Umdrehung-Signalen einen einzelnen Impuls pro Umdrehung des jeweiligen Rades übermittelt, Erzeugen eines Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarrays, das für die Vielzahl von Impuls-pro-Umdrehung-Signalen repräsentativ ist, die durch die Vielzahl von Rädern (92a-92d) verursacht werden, Erzeugen eines Winkelgeschwindigkeits-Phasorarrays, das für die Vielzahl von Winkelgeschwindigkeitssignalen repräsentativ ist, die durch die Vielzahl von Rädern verursacht werden, und Erzeugen eines Berichtes, der mindestens ein schwingendes Rad der Vielzahl von Rädern (92a-92d) in Reaktion auf das Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarray und das Winkelgeschwindigkeits-Phasorarray identifiziert.
Schwingungsüberwachungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei der Analysator (104) ferner so konfiguriert ist, dass er sich als Reaktion auf eine Änderung eines physikalischen Zustands neu initialisiert, wobei die Änderung mindestens eine oder mehrere Änderungen des Reifenzustands, eine Reifendrehung, einen Reifenwechsel, eine Reifenreparatur, einen Austausch eines Reifendrucküberwachungssystemsensors und einen Fehlerzustand in einem entsprechenden der Vielzahl von Encodern an mindestens einem der Vielzahl von Rädern umfasst.
Schwingungsüberwachungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei der Analysator (104) ferner mit einem Satz von Freigabebedingungen konfiguriert ist, um eine robuste Entscheidungsfindung zu gewährleisten, einschließlich mindestens einer oder mehrerer der folgenden Bedingungen: ein Reifendruck innerhalb eines Druckschwellenwerts, nicht betätigte Reibungsbremsen, eine nicht aktive Traktionskontrolle, eine Beschleunigung innerhalb eines Beschleunigungsschwellenwerts, keine fertigungsbedingten Übergangsänderungen, keine Wartung, kein längeres Parken und eine Sensorgültigkeit.
Schwingungsüberwachungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei der Analysator (104) ferner so konfiguriert ist, dass er eine Vielzahl von Matrizen für eine Mehrfacheingabe-Einzelausgabe-Analyse unter Verwendung des Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarrays und des Winkelgeschwindigkeits- Phasorarrays erzeugt.
Schwingungsüberwachungssystem (100) nach Anspruch 4, wobei der Analysator (104) ferner so konfiguriert ist, dass er eine Mehrzahl von Einträgen der Mehrzahl von Matrizen in eine Mehrzahl von Bins mit niedriger Geschwindigkeit und eine Mehrzahl von Bins mit hoher Geschwindigkeit gruppiert.
Schwingungsüberwachungssystem (100) nach Anspruch 5, wobei der Analysator (104) ferner so konfiguriert ist, dass er eine Vielzahl von gewöhnlichen Kohärenzfaktoren der Vielzahl von Matrizen in der Vielzahl von Bins mit niedriger Geschwindigkeit und der Vielzahl von Bins mit hoher Geschwindigkeit prüft, um zu bestätigen, dass die Daten ausreichend sind, um eine Klassifizierung und Isolierung durchzuführen.
Schwingungsüberwachungssystem (100) nach Anspruch 6, wobei der Analysator (104) ferner so konfiguriert ist, dass er eine Vielzahl von Übertragungsfunktionswerten in Reaktion auf die Vielzahl von Matrizen erzeugt und eine Vielzahl von Mehrfachkohärenzwerten in Reaktion auf die Vielzahl von Übertragungsfunktionswerten und die Vielzahl von Matrizen erzeugt, um die Linearität der Übertragungsfunktionswerte zu bestätigen.
Schwingungsüberwachungssystem (100) nach Anspruch 7, wobei der Analysator ferner so konfiguriert ist, dass er das mindestens eine schwingende Rad in Reaktion auf die mehreren Übertragungsfunktionswerte in den mehreren Bins mit niedriger Geschwindigkeit und den mehreren Bins mit hoher Geschwindigkeit identifiziert.
Schwingungsüberwachungssystem (100) nach Anspruch 8, wobei die Identifizierung des mindestens einen schwingenden Rades in Reaktion auf eine oder mehrere historische Statistiken und eine Isolationswahrheitstabelle erfolgt.
Verfahren zur Schwingungsüberwachung von Rädern, umfassend: Erzeugen einer Vielzahl von Impulsfolgesignalen für eine Vielzahl von Rädern mit einer Vielzahl von Encodern, wobei jeder der Vielzahl von Encodern mit einem jeweiligen der Vielzahl von Rädern gekoppelt ist und ein einzelnes der Vielzahl von Impulsfolgesignalen erzeugt; Erzeugen sowohl einer Vielzahl von Impuls-pro-Umdrehung-Signalen als auch einer Vielzahl von Winkelgeschwindigkeitssignalen für die Vielzahl von Rädern in Reaktion auf die Vielzahl von Impulsfolgesignalen mit einem Analysator (104), wobei jedes der Vielzahl von Impuls-pro-Umdrehung-Signalen einen einzelnen Impuls pro Umdrehung des jeweiligen Rades übermittelt; Erzeugen eines Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarrays, das für die Vielzahl von Impulsen pro Umdrehung repräsentativ ist, die von der Vielzahl von Rädern verursacht werden; Erzeugen eines Winkelgeschwindigkeits-Phasorarrays, das für die Vielzahl von Winkelgeschwindigkeitssignalen repräsentativ ist, die von der Vielzahl von Rädern verursacht werden; und Erzeugen eines Berichts, der mindestens ein vibrierendes Rad der Vielzahl von Rädern als Reaktion auf das Impuls-pro-Umdrehung-Phasorarray und das Winkelgeschwindigkeits-Phasorarray identifiziert.