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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Fahrzeugs, welches einen Fahrzeugaufbau, ein mit dem Fahrzeugaufbau verbundenes Fahrwerk und eine Überwachungseinheit aufweist, die das Fahrwerk auf einen Schaden hin überwacht und im Falle eines erfassten Fahrwerkschadens mittels eines Warnsignalgenerators ein Warnsignal erzeugt.
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Ein derartiges Verfahren ist aus der
DE 10 2004 036 475 A1 bekannt. Hierbei wird im Rahmen einer Funktions- und Ausfallüberwachung von hydraulischen Dämpfern in einem Fahrzeug ein Schadenssignal mittels einer Anzeigeeinrichtung einem Fahrzeugführer optisch und/oder akustisch angezeigt.
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Aus der
DE 10 2020 000 206 A1 ist ein Verfahren zur Warnung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einer Geschwindigkeitsüberschreitung bekannt, bei dem ein taktiles Signal in einem Fahrersitz oder in einem Lenkrad ausgegeben wird.
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In einem Fahrzeug können viele aktive Fahrwerkkomponenten Beschleunigungen und/oder Bewegungsgeschwindigkeiten erfassen, beispielsweise Rotorlagesensor und/oder Drehmomentsensor in einer elektromechanischen Wank-Stabilisierung, ein Kraft- und/oder Rotorlagesensor in einer elektronischen Lenkung, Höhenstandsensoren etc. In Versagensfällen und/oder bei Defekten treten typischerweise charakteristische, insbesondere gleichförmige, Vibrationsmuster und/oder charakteristische Schwingungen auf, die durch die bereits vorhandene Sensorik erkannt werden können. Danach wird durch eine Auswertung, z.B. bestimmt durch das Bilden einer schnellen Fourier-Transformation (FFT) oder einer Ordnungsanalyse, welche von der Raddrehzahl oder einer anderen geeigneten Drehzahl abhängig ist, der Schadensfall kategorisiert. Eine geeignete Drehzahl kann beispielsweise eine Motordrehzahl eines Fahrwerkaktuators sein. Je nach Schwere des erkannten Fahrwerkschadens können verschiedene Warnungen an den Fahrer ausgegeben werden, die verschiedenartig an den Fahrer kommunizierbar sind. Bekannt ist beispielsweise das Ausgeben einer Warnmeldung an den Fahrer in Form eines Piktogramms und/oder eines Warntons. Manchmal werden derartige Warnmeldungen jedoch vom Fahrer ignoriert.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, das Ignorieren einer durch einen Fahrwerkschaden hervorgerufenen Warnmeldung durch den Fahrer zu erschweren.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgendenBeschreibung angegeben.
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Ein Verfahren zum Überwachen eines Fahrzeugs, welches einen Fahrzeugaufbau, ein mit dem Fahrzeugaufbau verbundenes Fahrwerk und eine Überwachungseinheit aufweist, die das Fahrwerk auf einen Schaden hin überwacht und im Falle eines erfassten Fahrwerkschadens mittels eines Warnsignalgenerators ein Warnsignal erzeugt, wird erfindungsgemäß insbesondere dadurch weitergebildet, dass der Warnsignalgenerator wenigstens einen Antrieb aufweist, mittels welchem das Warnsignal in Form einer, insbesondere taktilen, mechanischen Vibration erzeugt wird, vorzugsweise derart, dass das Warnsignal und/oder die Vibration, insbesondere einem Fahrer des Fahrzeugs, als taktiler Reiz vermittelbar ist oder vermittelt wird. Als Fahrer wird insbesondere eine Bedienperson des Fahrzeugs bezeichnet.
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Dem oder einem Fahrer des Fahrzeugs ist das Warnsignal somit insbesondere als taktiler Reiz vermittelbar. Einem taktilen Reiz kann sich der Fahrer in der Regel aber schwerer entziehen als z.B. einem optischen Reiz in Form eines Piktogramms. Bevorzugt ist oder wird dem oder einem Fahrer des Fahrzeugs das Warnsignal als taktiler Reiz vermittelbar oder vermittelt. Das Warnsignal und/oder die, insbesondere taktile, mechanische Vibration ist oder bildet vorzugsweise einen Vibrationsalarm.
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Das Fahrzeug ist insbesondere ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Kraftwagen, beispielsweise ein Personenkraftwagen. Ausdrücke wie „wenigstens ein“ oder „zumindest ein“ umfassen insbesondere auch die Bedeutung von „ein“ und/oder „genau ein“.
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Der Antrieb ist insbesondere ein elektromechanischer Antrieb. Beispielsweise weist der Antrieb wenigstens einen Aktor auf und/oder der Antrieb ist z.B. durch wenigstens einen Aktor gebildet. Vorzugsweise ist oder wird der Antrieb, insbesondere mittels der Überwachungseinheit, steuerbar oder gesteuert, vorzugsweise derart, dass das Warnsignal erzeugbar ist oder erzeugt wird.
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Erfindungsgemäß wird das Warnsignal mittels des Warnsignalgenerators und/oder mittels des Antriebs, insbesondere direkt oder indirekt, in das Fahrwerk und/oder in den Fahrzeugaufbau eingeleitet. Da der Fahrer in der Regel mit dem Fahrzeugaufbau in Berührung steht, beispielsweise in einem Insassenraum und/oder auf einem Fahrersitz, kann das Warnsignal somit gut vom Fahrer wahrgenommen werden. Insbesondere steht der Fahrer mit wenigstens einem Teil des Fahrzeugaufbaus in Berührung. Wird das Warnsignal in das Fahrwerk eingeleitet, so wird es in der Regel, vorzugsweise über Lager und/oder Lenker, insbesondere gedämpft, an den Fahrzeugaufbau weitergegeben.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist das Fahrwerk wenigstens eine aktive Fahrwerkkomponente auf, die den Warnsignalgenerator bildet. Somit ist es insbesondere möglich, auf bereits im Fahrzeug vorhandene Komponenten als Warnsignalgenerator zurückzugreifen. Die wenigstens eine aktive Fahrwerkkomponente umfasst oder bildet beispielsweise einen aktiven Dämpfer und/oder eine aktive Radaufhängung und/oder eine aktive Hinterachslenkung und/oder eine aktive Wank-Stabilisierung, die insbesondere eine elektromechanische Wank-Stabilisierung ist.
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Gemäß einer Weiterbildung weist das Fahrzeug wenigstens ein aktives System auf, welches den Warnsignalgenerator bildet. Somit ist es insbesondere möglich, auf bereits im Fahrzeug vorhandene Systeme als Warnsignalgenerator zurückzugreifen. Das wenigstens eine aktive System umfasst oder bildet beispielsweise ein Steer-by-wire-System und/oder ein Brake-by-wire-System und/oder ein Throttle-by-wire-System und/oder ein Drive-by-wire-System.
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Bevorzugt weist das Fahrzeug wenigstens einen, insbesondere aktiven, Dämpfer auf, der den Warnsignalgenerator bildet und wenigstens einen den Antrieb bildenden Dämpfer-Antrieb umfasst, mittels welchem zur Erzeugung des Warnsignals beispielsweise die Länge des Dämpfers variierbar ist oder variiert wird. Das Warnsignal ist oder wird, vorzugsweise mittels des Dämpfers und/oder des Dämpfer-Antriebs, insbesondere direkt oder indirekt, bevorzugt in den Fahrzeugaufbau und/oder in das Fahrwerk einleitbar oder eingeleitet. Vorteilhaft ist der Dämpfer in dem Fahrwerk und/oder zwischen dem Fahrwerk und dem Fahrzeugaufbau vorgesehen. Beispielsweise bildet der Dämpfer eine Verbindung zwischen dem Fahrwerk und dem Fahrzeugaufbau. Der Dämpfer ist insbesondere in seiner Länge variierbar, vorzugsweise mittels des Dämpfer-Antriebs. Beispielsweise ist dadurch der Abstand zwischen dem Fahrwerk und dem Fahrzeugaufbau variierbar. Bevorzugt ist oder wird mittels des Dämpfer-Antriebs die mechanische Vibration in Form von Längenänderungen des Dämpfers erzeugbar oder erzeugt. Vorzugsweise ist der Dämpfer in eine aktive Radaufhängung eingebunden. Insbesondere ist der Dämpfer Teil einer aktiven Radaufhängung.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist das Fahrzeug wenigstens einen, insbesondere aktiven, Wank-Stabilisator auf, der den Warnsignalgenerator bildet und wenigstens einen den Antrieb bildenden Stabilisator-Antrieb umfasst, mittels welchem zur Erzeugung des Warnsignals beispielsweise zwei Enden des Wank-Stabilisators, die auch als Stabilisatorenden bezeichnet werden, relativ zueinander und/oder gegeneinander, insbesondere um eine, vorzugsweise in Fahrzeugquerrichtung verlaufende, Stabilisatorachse, verdrehbar sind und/oder verdreht werden. Das Warnsignal ist oder wird, vorzugsweise mittels des Wank-Stabilisators und/oder des Stabilisator-Antriebs, insbesondere direkt oder indirekt, bevorzugt in den Fahrzeugaufbau und/oder in das Fahrwerk einleitbar oder eingeleitet. Vorteilhaft ist der Wank-Stabilisator in dem Fahrwerk und/oder zwischen dem Fahrwerk und dem Fahrzeugaufbau vorgesehen. Insbesondere ist der Wank-Stabilisator zwischen die Fahrzeugräder oder Radaufhängungen einer Fahrzeugachse des Fahrzeugs geschaltet. Vorteilhaft ist jedes Stabilisatorende mit einem der Fahrzeugräder oder Radaufhängungen der oder einer Fahrzeugachse des Fahrzeugs verbunden. Beispielsweise ist der Wank-Stabilisator zwischen seinen Stabilisatorenden am Fahrzeugaufbau gelagert. Insbesondere erstreckt sich der Wank-Stabilisator entlang der oder einer Stabilisatorachse. Vorteilhaft ist der Wank-Stabilisator stabförmig. Beispielsweise ist oder wird mittels des Stabilisator-Antriebs und/oder des Wank-Stabilisators die mechanische Vibration in Form von Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaus erzeugbar oder erzeugt. Vorzugsweise ist der Wank-Stabilisator in eine aktive Wank-Stabilisierung und/oder in eine aktive Radaufhängung eingebunden. Insbesondere ist der Wank-Stabilisator Teil einer aktiven Wank-Stabilisierung und/oder einer aktiven Radaufhängung.
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Gemäß einer Weiterbildung weist das Fahrzeug wenigstens eine, insbesondere aktive, Hinterachslenkung auf, die den Warnsignalgenerator bildet und wenigstens einen den Antrieb bildenden Hinterachslenkungs-Antrieb umfasst, mittels welchem zur Erzeugung des Warnsignals, vorzugsweise über eine Spurstange, beispielsweise die Spur und/oder ein Spurwinkel wenigstens eines Fahrzeugrads einer Hinterachse des Fahrzeugs verstellbar ist oder verstellt wird. Das Warnsignal ist oder wird, vorzugsweise mittels der Hinterachslenkung und/oder des Hinterachslenkungs-Antriebs, insbesondere direkt oder indirekt, bevorzugt in den Fahrzeugaufbau und/oder in das Fahrwerk einleitbar oder eingeleitet. Vorteilhaft ist die Hinterachslenkung in dem Fahrwerk und/oder zwischen dem Fahrwerk und dem Fahrzeugaufbau vorgesehen. Vorzugsweise ist die Hinterachslenkung in eine aktive Radaufhängung eingebunden. Insbesondere ist die Hinterachslenkung Teil einer aktiven Radaufhängung.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist das Fahrzeug eine mit einem Lenkrad ausgestattete, insbesondere aktive, Lenkvorrichtung auf, die den Warnsignalgenerator bildet und wenigstens einen den Antrieb bildenden Lenkrad-Antrieb umfasst, mittels welchem das Warnsignal, insbesondere direkt oder indirekt, beispielsweise in das Lenkrad eingeleitet wird oder einleitbar ist. Das Lenkrad ist insbesondere um eine Lenkradachse drehbar, vorzugsweise mittels des Lenkrad-Antriebs. Bevorzugt ist oder wird mittels des Lenkrad-Antriebs die mechanische Vibration in Form von Drehbewegungen des Lenkrads um die Lenkradachse erzeugbar oder erzeugt. Vorzugsweise ist die Lenkvorrichtung eine elektronische Lenkvorrichtung und/oder z.B. durch ein Steer-by-wire-System gebildet. Der Lenkrad-Antrieb umfasst insbesondere wenigstens einen Aktor, der z.B. auch als Lenkrad-Aktor bezeichnet wird.
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Gemäß einer Weiterbildung weist das Fahrzeug wenigstens eine mit einem Fußhebel ausgestattete, insbesondere aktive, Fußhebelanordnung auf, die den wenigstens einen Warnsignalgenerator bildet und wenigstens einen den Antrieb bildenden Fußhebel-Antrieb umfasst, mittels welchem das Warnsignal, insbesondere direkt oder indirekt, beispielsweise in den Fußhebel eingeleitet wird oder einleitbar ist. Der Fußhebel ist insbesondere um eine Fußhebelschwenkachse schwenkbar, vorzugsweise mittels des Fußhebel-Antriebs. Bevorzugt ist oder wird mittels des Fußhebel-Antriebs die mechanische Vibration in Form von Schwenkbewegungen des Fußhebels um die Fußhebelschwenkachse erzeugbar oder erzeugt. Der Fußhebel ist oder bildet z.B. ein Bremspedal oder ein Gaspedal. Vorzugsweise ist die Fußhebelanordnung eine elektronische Fußhebelanordnung und/oder z.B. durch ein Brake-by-wire-System oder ein Throttle-by-wire-System oder ein Drive-by-wire System gebildet. Der Fußhebel-Antrieb umfasst insbesondere wenigstens einen Aktor, der z.B. auch als Fußhebei-Aktor bezeichnet wird.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist das Fahrzeug eine mit wenigstens einer Bremse ausgestattete, insbesondere aktive, Bremsvorrichtung auf, die den wenigstens einen Warnsignalgenerator bildet und wenigstens einen den Antrieb bildenden Bremsen-Antrieb umfasst, mittels welchem die wenigstens eine Bremse beispielsweise in Abhängigkeit vom Warnsignal betätigt wird oder betätigbar ist. Bevorzugt ist oder wird mittels des Bremsen-Antriebs die mechanische Vibration in Form von intermittierenden und/oder periodischen Bremsverzögerungen des Fahrzeugs erzeugbar oder erzeugt. Insbesondere ist oder wird mittels der Bremsvorrichtung das Fahrzeug und/oder zumindest ein Fahrzeugrad des Fahrzeugs verzögerbar und/oder bremsbar oder verzögert und/oder gebremst. Vorzugsweise ist die Bremsvorrichtung eine elektronische Bremsvorrichtung und/oder z.B. durch ein Brake-by-wire-System gebildet. Der Bremsen-Antrieb umfasst insbesondere wenigstens einen Aktor, der z.B. als Bremsen-Aktor bezeichnet wird.
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Gemäß einer Weiterbildung weist das Fahrzeug einen Fahrzeugantrieb auf, der den wenigstens einen Warnsignalgenerator bildet und wenigstens einen den Antrieb bildenden Fahrzeugmotor umfasst, der beispielsweise in Abhängigkeit vom Warnsignal angesteuert und/oder beschleunigt wird oder ansteuerbar und/oder beschleunigbar ist. Bevorzugt ist oder wird mittels des Fahrzeugmotors die mechanische Vibration in Form von intermittierenden und/oder periodischen Beschleunigungen des Fahrzeugs erzeugbar oder erzeugt. Vorzugsweise weist der Fahrzeugantrieb eine elektronische Steuerung auf und/oder ist z.B. in ein Throttle-by-wire-System oder in ein Drive-by-wire System eingebunden.
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Das Warnsignal ist insbesondere derart stark, dass es vom Fahrer als taktiler Reiz wahrnehmbar ist oder wahrgenommen wird. Bevorzugt ist das Warnsignal aber derart schwach, dass es das Fahrverhalten des Fahrzeugs und/oder das Verhalten der wenigstens einen aktiven Fahrwerkkomponente und/oder das Verhalten des wenigstens einen aktiven Systems und/oder den Fahrer nicht beeinträchtigt.
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Bevorzugt sind ein oder mehrere Sensoren vorgesehen, mittels welchen die Überwachungseinheit das Fahrwerk, insbesondere auf den oder einen Schaden hin, überwacht. Der oder die Sensoren umfassen beispielsweise einen oder mehrere Beschleunigungssensoren und/oder einen oder mehrere akustische Sensoren und/oder einen oder mehrere Winkellagegeber oder Rotorlagesensoren und/oder einen oder mehreren Drehmomentsensoren und/oder eine oder mehrere intertiale Messeinheiten. Bevorzugt umfasst wenigstens eine oder die wenigstens eine aktive Fahrwerkkomponente des Fahrwerks und/oder wenigstens ein oder das wenigstens eine aktive System des Fahrzeugs den oder die Sensoren oder zumindest einen oder einen Teil der Sensoren. Somit können zum Überwachen des Fahrwerks bereits im Fahrzeug vorhandene Komponenten genutzt werden. Die im Zusammenhang mit dem oder den Sensoren genannte wenigstens eine aktive Fahrwerkkomponente umfasst oder bildet beispielsweise den oder einen aktiven Dämpfer und/oder die oder eine aktive Radaufhängung und/oder die oder eine aktive Hinterachslenkung und/oder die oder eine aktive Wank-Stabilisierung, die insbesondere die oder eine elektromechanische Wank-Stabilisierung ist. Das im Zusammenhang mit dem oder den Sensoren genannte wenigstens eine aktive System umfasst oder bildet beispielsweise das oder ein Steer-by-wire-System und/oder das oder ein Brake-by-wire-System und/oder das oder ein Throttle-by-wire-System und/oder das oder ein Drive-by-wire-System.
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Durch den oder einen Fahrwerkschaden wird insbesondere eine charakteristische Schwingung im Fahrwerk erzeugt. Bevorzugt werden, insbesondere zur Überwachung des Fahrwerks auf den oder einen Schaden, mittels der Überwachungseinheit im Fahrwerk auftretende Schwingungen erfasst und/oder überwacht. Vorzugsweise wird die oder eine charakteristische Schwingung durch die Überwachungseinheit erfasst und/oder identifiziert. Vorteilhaft wird der oder ein Fahrwerkschaden im Fahrwerk mittels der Überwachungseinheit lokalisiert, beispielsweise durch Triangulation oder durch ein, insbesondere anderes, Ortungsverfahren. Somit ist es z.B. möglich, den Fahrwerkschaden einem bestimmten Fahrwerkbauteil zuzuordnen. Eine Ortung oder Triangulation kann z.B. mit Hilfe mehrerer Beschleunigungssensoren und/oder mehrerer akustischer Sensoren durchgeführt werden. Bei der oder den Schwingungen handelt es sich bevorzugt um mechanische Schwingungen.
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Unterschiedliche Fahrwerkschäden erzeugen insbesondere unterschiedliche charakteristische Schwingungen im Fahrwerk. Bevorzugt sind oder werden für unterschiedliche Fahrwerkschäden unterschiedliche Schwingungsmuster in der Überwachungseinheit hinterlegt und/oder gespeichert. Die unterschiedlichen Schwingungsmuster charakterisieren insbesondere unterschiedliche charakteristische Schwingungen oder die unterschiedlichen charakteristischen Schwingungen. Vorzugsweise werden zur Identifikation des oder eines Fahrwerkschadens mittels der Überwachungseinheit im Fahrwerk auftretende Schwingungen oder die im Fahrwerk auftretenden Schwingungen mit den Schwingungsmustern verglichen. Die Schwingungsmuster sind oder werden insbesondere vorgegeben.
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Gemäß einer Ausgestaltung wird, insbesondere somit, durch den oder einen Fahrwerkschaden eine charakteristische Schwingung im Fahrwerk erzeugt, die durch die Überwachungseinheit erfasst und/oder identifiziert und/oder einem der Schwingungsmuster zugeordnet wird.
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Gemäß einer Weiterbildung wird als Warnsignal ein der charakteristischen Schwingung entsprechendes Signal erzeugt. Beispielsweise wird das Warnsignal dazu verwendet, die charakteristische Schwingung zu verstärken und/oder weiterzuleiten.
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Bevorzugt sind oder werden mittels der Überwachungseinheit für unterschiedliche Fahrwerkschäden insbesondere unterschiedliche Warnsignale erzeugbar oder erzeugt. Gemäß einer ersten Alternative oder Option umfasst das Warnsignal z.B. mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Vibrationsimpulse, die vorzugsweise durch Signalpausen unterbrochen und/oder voneinander getrennt sind, in denen das Warnsignal insbesondere keinen Vibrationsimpuls aufweist. Durch die Länge der Vibrationsimpulse und/oder durch die Länge der Signalpausen und/oder durch das Tastverhältnis können unterschiedliche Varianten des Warnsignals erzeugt werden. Gemäß einer zweiten Alternative oder Option umfasst das Warnsignal z.B. einen dauerhaften Vibrationsimpuls. Die zweite Alternative oder Option entspricht somit insbesondere der ersten Alternative oder Option ohne Signalpause oder mit einer Signalpause von null. Auch kann für unterschiedliche Warnsignale die Frequenz der mechanischen Vibration unterschiedlich sein.
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Bevorzugt ist oder wird die mechanische Vibration des Warnsignals auf Basis eines Vibrationsmusters erzeugbar oder erzeugt. Vorzugsweise sind oder werden für unterschiedliche Fahrwerkschäden unterschiedliche Vibrationsmuster in der Überwachungseinheit hinterlegt und/oder gespeichert. Vorteilhaft ist oder wird, insbesondere in der Überwachungseinheit, jedem der unterschiedlichen Schwingungsmuster eines der unterschiedlichen Vibrationsmuster zugeordnet. Bevorzugt ist oder wird, insbesondere nach der Identifikation des Schadens, die mechanische Vibration des Warnsignals auf Basis des dem zugehörigen Schwingungsmuster zugeordneten Vibrationsmusters erzeugbar oder erzeugt. Die Vibrationsmuster sind oder werden insbesondere vorgegeben.
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Gemäß einer Ausgestaltung ist oder wird mittels der Überwachungseinheit, insbesondere zusätzlich, eine akustische und/oder eine optische Warnmeldung erzeugbar oder erzeugt. Somit sind z.B. ergänzende Warnhinweise an den Fahrer abgebbar. Beispielsweise wird mittels der Überwachungseinheit im Falle eines erfassten Fahrwerkschadens zunächst eine akustische und/oder eine optische Warnmeldung erzeugt, der zeitlich oder verzögert das Warnsignal folgt. Die optische Warnmeldung erfolgt z.B. in Form eines Leuchtsignals und/oder Piktogramms. Die akustische Warnmeldung erfolgt z.B. in Form eines akustischen Signals oder Tons.
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Ergänzend oder alternativ zu einer optischen Warnmeldung (z.B. in Form eines Piktogramms) und/oder zu einer akustischen Warnmeldung (z.B. in Form eines Warntons) wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung das Warnsignal durch Regelung und/oder Steuerung wenigstens einer aktiven Fahrwerkkomponente des Fahrwerks (wie z.B. aktive Dämpfer und/oder aktive Radaufhängung und/oder AKC und/oder ERC) und/oder wenigstens eines aktiven Systems des Fahrzeugs (wie z.B. steer-by-wire und/oder brake-by-wire und/oder throttle-by-wire) erzeugt. Bevorzugt kann, insbesondere somit, eine für einen Fahrwerkschaden charakteristische Schwingung einer normalen Fahrwerkbewegung überlagert und/oder verstärkt werden, vorzugsweise um den Fahrer zu warnen. Ergänzend oder alternativ kann das Warnsignal z.B. durch, insbesondere kurze, Gas- und/oder Brems-Steuerimpulse erzeugt werden.
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Bevorzugt ist eine Kategorisierung von charakteristischen Schwingungen möglich, beispielsweise durch Methoden der künstlichen Intelligenz (Kl), um für unterschiedliche Fahrwerkschäden unterschiedliche Vibrationsmuster als Warnsignal zu erzeugen. Einige Beispiele für unterschiedliche Vibrationsmuster für unterschiedliche Fahrwerkschäden sind nachfolgend in der Form „Fahrwerkschaden -> Vibrationsmuster“ angegeben:
- - Radlagerschaden -> kurze Vibrationsimpulse alle 10 Sekunden;
- - Verschlissene Gummilager -> kurze Vibrationsimpulse alle 2 Sekunden;
- - Lose Radmuttern -> durchgehender Vibrationsimpuls.
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Ferner ist es möglich, die unterschiedlichen Vibrationsmuster für die unterschiedlichen Fahrwerkschäden, beispielsweise durch den oder einen Fahrer, frei vorzugeben oder vorgeben zu lassen. Hierzu weist das Fahrzeug und/oder die Überwachungseinheit insbesondere ein Eingabegerät auf.
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Auch ist es möglich, im Falle eines Fahrwerkschadens zunächst eine optische und/oder akustische Warnmeldung auszugeben und verzögert, z.B. erst im Falle eines Ignorierens dieser Warnmeldungen durch den Fahrer, das Warnsignal zu erzeugen.
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Ein Beispiel für einen Fahrwerkschaden ist der Verlust eines Auswuchtgewichts bei einem Fahrzeugrad. Im Falle eines Steer-by-wire-Systems als aktives System ist z.B. keine direkte mechanische Kopplung der gelenkten Fahrzeugräder mit dem Lenkrad vorhanden. Die Anzeige der Fahrwerkeinflüsse auf die Lenkung wird insbesondere durch einen Lenkrad-Aktor übernommen, der beispielsweise nur in einem eingeschränkten, vorgegebenen Frequenzbereich Kräfte und/oder Momente in das Lenkrad einleitet und somit dem Fahrer auch nur eingeschränkte Informationen über die tatsächlich an der Lenkung angreifenden Kräfte und/oder Momente übermittelt. Liegt ein Verlust eines Auswuchtgewichts vor, so macht sich dies als Schwingung im Fahrwerk bemerkbar, deren Frequenz von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt. Da diese Frequenz auch außerhalb des vorgegebenen Frequenzbereichs liegen kann, ist es für die Überwachungseinheit sinnvoll, Schwingungen auch außerhalb des vorgegebenen Frequenzbereichs im Fahrwerk erfassen zu können und/oder bei dem Warnsignal auch Vibrationen mit Frequenzen außerhalb des vorgegebenen Frequenzbereichs erzeugen zu können.
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Ergänzend kann im Falle eines Fahrwerkschadens auch ein aktives Eingreifen in eine Fahrt des Fahrzeugs erfolgen, beispielsweise um durch Geschwindigkeitsveränderungen und/oder Schwerpunktanpassungen eine Degradation von den Fahrwerkschaden hervorrufenden Versagenskomponenten zu verzögern.
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Ergänzend ist es auch möglich, den Fahrwerkschaden, beispielsweise durch Triangulation, zu lokalisieren und die charakteristische Schwingung dieses Fahrwerkschadens durch das Warnsignal zu verstärken, um den Fahrer zu einem Werkstattbesuch zu ermutigen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs,
- 2 eine schematische Ansicht eines aktiven Dämpfers des Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 3 eine schematische Ansicht einer Lenkvorrichtung des Fahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- 4 eine schematische Ansicht einer Fußhebelanordnung des Fahrzeugs gemäß einer dritten Ausführungsform,
- 5 eine schematische Ansicht eines Wank-Stabilisators des Fahrzeugs gemäß einer vierten Ausführungsform und
- 6 eine schematische Ansicht einer Hinterachslenkung des Fahrzeugs gemäß einer fünften Ausführungsform.
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Aus 1 ist in schematischer Ansicht ein Fahrzeug 1 mit einem Fahrzeugaufbau 2 und einem mit diesem verbundenen Fahrwerk 3 ersichtlich, welches Fahrzeugräder 4 und Radaufhängungen 5 umfasst, mittels welchen die Fahrzeugräder 4 mit dem Fahrzeugaufbau 2 verbunden sind. Ferner umfasst das Fahrwerk 3 je Radaufhängung 5 einen aktiven Dämpfer, wobei die aktiven Dämpfer 6, 7, 8 und 9 zwischen die jeweilige Radaufhängung 5 und den Fahrzeugaufbau 2 geschaltet sind. Ergänzend sind eine Fahrzeuglängsrichtung x, eine Fahrzeugquerrichtung y und eine Fahrzeughochrichtung z dargestellt.
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Einer der Dämpfer 6 ist detaillierter in 2 gezeigt und wird nachfolgend, insbesondere stellvertretend für alle Dämpfer, beschrieben. Der Dämpfer 6 umfasst einen Dämpfer-Antrieb 10, mittels welchen die Länge L des Dämpfers 6 variierbar ist. Ferner ist eine Überwachungseinheit 11 vorgesehen, die gemäß einer ersten Ausführungsform mit dem Dämpfer-Antrieb 10 verbunden ist, der mittels der Überwachungseinheit 11 steuerbar ist. Mit der Überwachungseinheit 11 sind mehrere Sensoren 12 verbunden, die im Fahrwerk 3 und/oder im Fahrzeugaufbau 2 angeordnet sind und mittels welchen die Überwachungseinheit 11 im Fahrwerk 3 auftretende Schwingungen erfassen kann. Bei den Sensoren 12 handelt es sich z.B. um akustische Sensoren oder um Beschleunigungssensoren.
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Tritt ein Schaden im Fahrwerk 3 auf, wird eine charakteristische Schwingung im Fahrwerk 3 erzeugt, die durch die Überwachungseinheit 11 erfasst und identifiziert wird. Dazu sind für unterschiedliche Fahrwerkschäden unterschiedliche Schwingungsmuster in der Überwachungseinheit 11 hinterlegt, die zur Identifikation des Fahrwerkschadens die im Fahrwerk 3 auftretenden Schwingungen mit den Schwingungsmustern vergleicht.
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Ist ein Fahrwerkschaden erkannt, steuert die Überwachungseinheit 11 den Dämpfer-Antrieb 10 derart an, dass der Dämpfer 6 ein durch periodisches Ändern seiner Länge L bewirktes Warnsignal S in Form einer, insbesondere taktilen, mechanischen Vibration erzeugt und in den Fahrzeugaufbau 2 einleitet. Der Dämpfer 6 bildet somit einen Warnsignalgenerator.
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Aus 1 ist ferner ein Lenkrad 13 ersichtlich, mittels welchem die Fahrzeugräder 4 einer Vorderachse 14 des Fahrzeugs 1 lenkbar sind. Die Fahrzeugräder 4 der Vorderachse 14 werden auch als Vorderräder bezeichnet. Das Lenkrad 13 ist Teil einer elektronischen Lenkvorrichtung 15, die detaillierter in 3 gezeigt ist und einen Lenkrad-Antrieb 16 aufweist, mittels welchem das Lenkrad 13 um eine Lenkradachse 17 drehbar ist. Ferner ist die oder eine Überwachungseinheit 11 vorgesehen, die gemäß einer zweiten Ausführungsform mit dem Lenkrad-Antrieb 16 verbunden ist, der mittels der Überwachungseinheit 11 steuerbar ist. Mit der Überwachungseinheit 11 sind mehrere Sensoren 12 verbunden, die im Fahrwerk 3 und/oder im Fahrzeugaufbau 2 angeordnet sind und mittels welchen die Überwachungseinheit 11 im Fahrwerk 3 auftretende Schwingungen erfassen kann.
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Tritt ein Schaden im Fahrwerk 3 auf, wird eine charakteristische Schwingung im Fahrwerk 3 erzeugt, die durch die Überwachungseinheit 11 erfasst und identifiziert wird. Dazu sind für unterschiedliche Fahrwerkschäden unterschiedliche Schwingungsmuster in der Überwachungseinheit 11 hinterlegt, die zur Identifikation des Fahrwerkschadens die im Fahrwerk 3 auftretenden Schwingungen mit den Schwingungsmustern vergleicht.
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Ist ein Fahrwerkschaden erkannt, steuert die Überwachungseinheit 11 den Lenkrad-Antrieb 16 derart an, dass das Lenkrad 13 zum Erzeugen eines Warnsignal S in Form einer, insbesondere taktilen, mechanischen Vibration um die Lenkradachse 17 periodisch hin- und hergedreht wird. Die Lenkvorrichtung 15 bildet somit einen Warnsignalgenerator.
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Aus 1 ist ferner eine Fußhebelanordnung 18 mit einem Fußhebel 19 ersichtlich, der z.B. ein Bremspedal oder ein Gaspedal bildet. 4 zeigt eine detailliertere Ansicht der Fußhebelanordnung 18, die einen Fußhebel-Antrieb 20 aufweist, mittels welchem der Fußhebel 19 um eine Fußhebelschwenkachse 21 schwenkbar ist. Ferner ist die oder eine Überwachungseinheit 11 vorgesehen, die gemäß einer dritten Ausführungsform mit dem Fußhebel-Antrieb 20 verbunden ist, der mittels der Überwachungseinheit 11 steuerbar ist. Mit der Überwachungseinheit 11 sind mehrere Sensoren 12 verbunden, die im Fahrwerk 3 und/oder im Fahrzeugaufbau 2 angeordnet sind und mittels welchen die Überwachungseinheit 11 im Fahrwerk 3 auftretende Schwingungen erfassen kann.
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Tritt ein Schaden im Fahrwerk 3 auf, wird eine charakteristische Schwingung im Fahrwerk 3 erzeugt, die durch die Überwachungseinheit 11 erfasst und identifiziert wird. Dazu sind für unterschiedliche Fahrwerkschäden unterschiedliche Schwingungsmuster in der Überwachungseinheit 11 hinterlegt, die zur Identifikation des Fahrwerkschadens die im Fahrwerk 3 auftretenden Schwingungen mit den Schwingungsmustern vergleicht.
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Ist ein Fahrwerkschaden erkannt, steuert die Überwachungseinheit 11 den Fußhebel-Antrieb 20 derart an, dass der Fußhebel 19 zum Erzeugen eines Warnsignal S in Form einer, insbesondere taktilen, mechanischen Vibration um die Fußhebelschwenkachse 21 periodisch hin- und hergeschwenkt wird. Die Fußhebelanordnung 18 bildet somit einen Warnsignalgenerator.
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Aus 1 ist ferner ein stabförmiger Wank-Stabilisator 22 ersichtlich, der einen Stabilisator-Antrieb 23 aufweist und detaillierter in 5 gezeigt ist. Der Wank-Stabilisator 22 erstreckt sich entlang einer Stabilisatorachse 24, die insbesondere in Fahrzeugquerrichtung y verläuft, wobei die Enden 25 und 26 des Wank-Stabilisators 22 mit den Rädern 4 und/oder Radaufhängungen 5 der Vorderachse 14 verbunden sind. Mittels des Stabilisator-Antriebs 23 sind die Enden 25 und 26 des Wank-Stabilisators 22 gegeneinander um die Stabilisatorachse 24 verdrehbar. Ferner ist die oder eine Überwachungseinheit 11 vorgesehen, die gemäß einer vierten Ausführungsform mit dem Stabilisator-Antrieb 23 verbunden ist, der mittels der Überwachungseinheit 11 steuerbar ist. Mit der Überwachungseinheit 11 sind mehrere Sensoren 12 verbunden, die im Fahrwerk 3 und/oder im Fahrzeugaufbau 2 angeordnet sind und mittels welchen die Überwachungseinheit 11 im Fahrwerk 3 auftretende Schwingungen erfassen kann.
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Tritt ein Schaden im Fahrwerk 3 auf, wird eine charakteristische Schwingung im Fahrwerk 3 erzeugt, die durch die Überwachungseinheit 11 erfasst und identifiziert wird. Dazu sind für unterschiedliche Fahrwerkschäden unterschiedliche Schwingungsmuster in der Überwachungseinheit 11 hinterlegt, die zur Identifikation des Fahrwerkschadens die im Fahrwerk auftretenden Schwingungen mit den Schwingungsmustern vergleicht.
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Ist ein Fahrwerkschaden erkannt, steuert die Überwachungseinheit 11 den Stabilisator-Antrieb 23 derart an, dass die Enden 24 und 25 des Wank-Stabilisators 22 periodisches gegeneinander verdreht werden, woraus ein Warnsignal S in Form einer, insbesondere taktilen, mechanischen Vibration resultiert, welches über das Fahrwerk 3 in den Fahrzeugaufbau 2 eingeleitet wird. Der Wank-Stabilisator 22 bildet somit einen Warnsignalgenerator.
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Aus 1 ist ferner je Fahrzeugrad 4 einer Hinterachse 28 des Fahrzeugs 1 eine Hinterachslenkung 27 ersichtlich, wobei jede Hinterachslenkung 27 einen Hinterachslenkungs-Antrieb 29 und eine Spurstange 30 aufweist, mittels welcher dieser mit dem jeweiligen Fahrzeugrad 4 verbunden ist. Die Fahrzeugräder 4 der Hinterachse 28 werden auch als Hinterräder bezeichnet.
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Für eines der Hinterräder 4 ist die Hinterachslenkung 27 detaillierter in 6 gezeigt. Mittels des Hinterachslenkungs-Antriebs 29 ist über die Spurstange 30 die Spur bzw. ein Spurwinkel des Hinterrads 4 verstellbar. Ferner ist die oder eine Überwachungseinheit 11 vorgesehen, die gemäß einer fünften Ausführungsform mit dem Hinterachslenkungs-Antrieb 29 verbunden ist, der mittels der Überwachungseinheit 11 steuerbar ist. Mit der Überwachungseinheit 11 sind mehrere Sensoren 12 verbunden, die im Fahrwerk 3 und/oder im Fahrzeugaufbau 2 angeordnet sind und mittels welchen die Überwachungseinheit 11 im Fahrwerk 3 auftretende Schwingungen erfassen kann.
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Tritt ein Schaden im Fahrwerk 3 auf, wird eine charakteristische Schwingung im Fahrwerk 3 erzeugt, die durch die Überwachungseinheit 11 erfasst und identifiziert wird. Dazu sind für unterschiedliche Fahrwerkschäden unterschiedliche Schwingungsmuster in der Überwachungseinheit 11 hinterlegt, die zur Identifikation des Fahrwerkschadens die im Fahrwerk 3 auftretenden Schwingungen mit den Schwingungsmustern vergleicht.
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Ist ein Fahrwerkschaden erkannt, steuert die Überwachungseinheit 11 den Hinterachslenkungs-Antrieb 29 derart an, dass die Spur bzw. ein Spurwinkel des Hinterrads 4 periodisch verstellt wird, woraus ein Warnsignal S in Form einer, insbesondere taktilen, mechanischen Vibration resultiert, welches, vorzugsweise über das Fahrwerk 3, in den Fahrzeugaufbau 2 eingeleitet wird. Die Hinterachslenkung 27 bildet somit einen Warnsignalgenerator.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Fahrzeugaufbau
- 3
- Fahrwerk
- 4
- Fahrzeugrad
- 5
- Radaufhängung
- 6
- Dämpfer
- 7
- Dämpfer
- 8
- Dämpfer
- 9
- Dämpfer
- 10
- Dämpfer-Antrieb
- 11
- Überwachungseinheit
- 12
- Sensor
- 13
- Lenkrad
- 14
- Vorderachse
- 15
- Lenkvorrichtung
- 16
- Lenkrad-Antrieb
- 17
- Lenkradachse
- 18
- Fußhebelanordnung
- 19
- Fußhebel
- 20
- Fußhebel-Antrieb
- 21
- Fußhebelschwenkachse
- 22
- Wank-Stabilisator
- 23
- Stabilisator-Antrieb
- 24
- Stabilisatorachse
- 25
- Stabilisatorende
- 26
- Stabilisatorende
- 27
- Hinterachslenkung
- 28
- Hinterachse
- 29
- Hinterachslenkungs-Antrieb
- 30
- Spurstange
- L
- Länge des Dämpfers
- S
- Warnsignal
- x
- Fahrzeuglängsrichtung
- y
- Fahrzeugquerrichtung
- z
- Fahrzeughochrichtung
