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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen wenigstens eines Bauelements eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches zum Durchführen eines solchen Verfahrens ausgebildet ist.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind Sensorelemente für ein Kraftfahrzeug bereits hinlänglich bekannt. Mittels des jeweiligen Sensorelements kann eine Erfassungsgröße erfasst beziehungsweise gemessen werden, welche eine mechanische Belastung wenigstens eines Bauelements des Kraftfahrzeugs charakterisiert. Bei dem jeweiligen Sensorelement kann es sich beispielsweise um einen Kraftsensor oder um einen Temperatursensor oder um einen Beschleunigungssensor handeln. Somit kann mittels des Sensorelements beispielsweise eine Kraft, eine Temperatur, oder eine Beschleunigung erfasst beziehungsweise gemessen werden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Überwachen wenigstens eines Bauelements eines Kraftfahrzeugs sowie in Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass eine Sicherheit des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Überwachen wenigstens eines Bauelements eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen wenigstens eines Bauelements eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen oder als Lastkraftwagen, ausgebildet. Alternativ ist das Kraftfahrzeug beispielsweise als Motorrad oder als Personenbus ausgebildet.
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Unter dem Bauelement kann insbesondere ein, beispielsweise einzelnes, Bauteil des Kraftfahrzeugs oder eine Baugruppe, welche beispielsweise mehrere separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauteile umfasst, verstanden werden. Die Baugruppe kann insbesondere als Zusammenbau bezeichnet werden. Beispielsweise handelt es sich bei dem Bauelement um ein, insbesondere mechanisch, besonders stark beanspruchtes Bauelement.
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Beispielsweise ist das Bauelement eines, insbesondere mechanischen, Fahrwerks des Kraftfahrzeugs oder Teil des Fahrwerks. Dabei kann das Bauelement beispielsweise als Lenker, insbesondere als Querlenker, ausgebildet sein. Beispielsweise handelt es sich bei dem Bauelement um einen Achsträger, insbesondere um eine Achsträgerkonstruktion, welche vorzugsweise für das, insbesondere mechanische, Fahrwerk vorgesehen ist. Alternativ ist das Bauelement beispielsweise als Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs oder als Teil des Antriebsstrangs ausgebildet. Beispielsweise ist das Bauelement als elektrische Maschine oder als Teil der elektrischen Maschine ausgebildet. Insbesondere kann das Bauelement als zum Lagern wenigstens einer Komponente des Antriebsstrangs vorgesehenes Lager ausgebildet sein. Mit anderen Worten ausgedrückt kann das Bauelement beispielsweise als Aggregatlagerung ausgeführt sein. Beispielsweise ist die elektrische Maschine die Komponente des Antriebsstrangs. Alternativ kann es sich bei dem Bauelement um einen, insbesondere elektrischen, Energiespeicher, vorzugsweise einen Hochvoltspeicher, des Kraftfahrzeugs handeln. Der elektrische Energiespeicher ist beispielsweise als Batterie beziehungsweise als Akkumulator ausgebildet. Beispielsweise ist das Bauelement Teil eines Elektrifizierungsbaukastens des Kraftfahrzeugs. Alternativ ist das Bauelement beispielsweise als Strukturbauteil des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Insbesondere kann das Bauelement als Rohbauteil eines Rohbaus des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Unter dem Rohbau kann insbesondere ein Aufbau des Kraftfahrzeugs verstanden werden. Vorzugsweise ist der Rohbau als, insbesondere selbsttragende, Karosserie ausgebildet. Somit kann das Bauelement als Karosseriebauteil ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich bei dem Bauelement um eine Federstütze handeln. Beispielsweise ist das Bauelement als Haltesystem beziehungsweise Halteelement für ein, insbesondere massenkrafterregtes, Anbauteil des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Beispielsweise ist das Bauelement als Anhängevorrichtung ausgebildet, über welche ein für das Kraftfahrzeug vorgesehener Anhänger mit dem Kraftfahrzeug koppelbar beziehungsweise verbindbar ist. Somit kann der Anhänger über die Anhängevorrichtung an das Kraftfahrzeug angehängt werden. Beispielsweise ist das Bauelement als Prallplatte ausgebildet, welche beispielsweise zur Aufnahme eines Stoßfängers, insbesondere eines Stoßfängerquerträgers, des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Der Stoßfänger, insbesondere der Stoßfängerquerträger, kann mit oder ohne Anhängerkupplung ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass der Stoßfänger, insbesondere der Stoßfängerquerträger, die Anhängerkupplung umfassen kann oder frei von der Anhängerkupplung sein kann. Beispielsweise handelt es sich bei dem Bauelement um ein Anbauteil des Kraftfahrzeugs. Das Anbauteil ist beispielsweise karosseriefest oder antriebsfest beziehungsweise antriebsstrangfest ausgebildet. Dies bedeutet, dass das Anbauteil in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs mit dem Rohbau des Kraftfahrzeugs oder mit dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs, insbesondere direkt, verbunden sein kann.
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Selbstverständlich kann es ebenso vorgesehen sein, dass mehrere, insbesondere voneinander unterschiedliche, Bauelemente des Kraftfahrzeugs bei dem Verfahren überwacht werden. Dies bedeutet, dass es sich bei den mehreren Bauelementen um jeweils voneinander unterschiedliche der im letzten Absatz erläuterten beispielhaften Bauelemente handeln kann.
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Bei dem Verfahren wird innerhalb einer Zeitspanne, insbesondere während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs, mittels wenigstens eines Sensorelements des Kraftfahrzeugs zu mehreren Zeitpunkten jeweils wenigstens ein Erfassungswert einer Erfassungsgröße erfasst. Mit anderen Worten ausgedrückt wird zu mehreren Zeitpunkten, welche sich innerhalb der Zeitspanne befinden, mittels des Sensorelements jeweils der Erfassungswert der Erfassungsgröße gemessen. Beispielsweise wird zu einem ersten Zeitpunkt ein erster Erfassungswert der Erfassungsgröße mittels des Sensorelements erfasst und zu einem von dem ersten Zeitpunkt unterschiedlichen, zweiten Zeitpunkt wird ein zweiter Erfassungswert der Erfassungsgröße erfasst. Der erste und der zweite Erfassungswert können gleich sein oder voneinander unterschiedlich sein.
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Unter der Erfassungsgröße kann insbesondere eine Messgröße verstanden werden. Bei der Zeitspanne handelt es sich beispielsweise um eine, insbesondere vollständige, Lebensdauer des Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass beispielsweise mittels des Sensorelements über die, insbesondere vollständige, Lebensdauer des Kraftfahrzeugs der jeweiligen Erfassungswert der Erfassungsgröße erfasst wird, während sich das Kraftfahrzeug in einem aktivierten Betriebszustand befindet, beispielsweise während das Kraftfahrzeug fährt. Unter dem aktivierten Betriebszustand kann insbesondere ein von einem deaktivierten Zustand des Kraftfahrzeugs unterschiedlicher Betriebszustand verstanden werden. Beispielsweise ist während des aktivierten Betriebszustands des Kraftfahrzeugs eine Zündung des Kraftfahrzeugs aktiviert. Das Sensorelement kann insbesondere als Sensormittel bezeichnet werden.
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Selbstverständlich kann das Verfahren ebenso für mehrere, insbesondere voneinander unterschiedliche, Sensorelemente durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug beispielsweise mehrere, insbesondere voneinander unterschiedliche Sensorelemente aufweisen kann, mittels welchen zu dem jeweiligen Zeitpunkt jeweils wenigstens ein Erfassungswert einer jeweiligen Erfassungsgröße erfasst wird. Somit können mehrere, insbesondere voneinander unterschiedliche, Erfassungsgrößen erfasst werden. Mit anderen Worten ausgedrückt kann insbesondere eine Gruppe von Sensormitteln des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein.
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Die Erfassungsgröße charakterisiert eine mechanische Belastung des wenigstens einen Bauelements des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten ausgedrückt handelt es sich bei der mittels des Sensorelements erfassten Erfassungsgröße um eine die mechanische Belastung des Kraftfahrzeugs charakterisierende Erfassungsgröße beziehungsweise Messgröße. Dies bedeutet, dass beispielsweise mittels des Sensorelements eine auf das Bauelement wirkende mechanische Belastung entweder, insbesondere direkt, gemessen wird oder von der Erfassungsgröße abhängt und somit zumindest mittelbar gemessen beziehungsweise erfasst wird. Dies bedeutet insbesondere, dass zumindest ein mittelbarer Wirkzusammenhang zwischen der erfassten Erfassungsgröße und der mechanischen Belastung des Bauelements vorliegt. Beispielsweise wird der erste Erfassungswert mittels des Sensorelements erfasst, wenn auf das Bauelement eine erste mechanische Belastung wirkt, und mittels des Sensorelements wird der, insbesondere von dem ersten Erfassungswert unterschiedliche, zweite Erfassungswert erfasst, wenn eine von der ersten mechanischen Belastung unterschiedliche, zweite mechanische Belastung auf das Bauelement wirkt. Die Erfassungsgröße kann insbesondere als, beispielsweise mechanische, Beanspruchungsgröße bezeichnet werden. Somit ist das Sensormittel zur Erfassung der Beanspruchungsgröße ausgebildet. Insbesondere ist die Gruppe von Sensormitteln zur Erfassung von mehreren Beanspruchungsgrößen ausgebildet.
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Unter der mechanischen Belastung kann beispielsweise eine, insbesondere mechanische und/oder thermische, Spannung des Bauelements und/oder eine, insbesondere mechanische und/oder thermische, Dehnung des Bauelements verstanden werden. Beispielsweise ist die Erfassungsgröße eine Kraft, eine Temperatur, eine, insbesondere mechanische Spannung, eine insbesondere mechanische, Dehnung, ein Drehmoment oder eine Beschleunigung des Bauelements.
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Um eine Sicherheit des Kraftfahrzeugs besonders erhöhen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels wenigstens einer elektronischen Recheneinrichtung ermittelt wird, ob wenigstens ein aus wenigstens einem der Erfassungswerte berechneter und/oder wenigstens einem der Erfassungswerte, insbesondere eindeutig, zugeordneter Wert einer Vergleichsgröße, welche eine über die Zeitspanne kumulierte mechanische Beanspruchung des Bauelements charakterisiert, um mehr als ein vorgegebenes, insbesondere vorbestimmtes, Maß von einem, insbesondere vorgegebenen, Referenzwert abweicht. Mit anderen Worten ausgedrückt wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung in Abhängigkeit von den mittels des Sensorelements erfassten Erfassungswerten ermittelt, ob wenigstens ein Wert der Vergleichsgröße um mehr als das vorgegebene Maß von dem Referenzwert abweicht. Wieder in anderen Worten wird wenigstens ein aus wenigstens einem der Erfassungswerte berechneter und/oder wenigstens einem der Erfassungswerte zugeordneter Wert der Vergleichsgröße mit dem Referenzwert verglichen. Darunter, dass ermittelt wird, ob der wenigstens eine Wert der Vergleichsgröße um mehr als das vorgegebene Maß von dem Referenzwert abweicht, kann insbesondere verstanden werden, dass eine Abweichung zwischen dem Wert der Vergleichsgröße und dem Referenzwert unterschiedlich zu einem, insbesondere vorgegebenen, Schwellenwert ist, insbesondere größer oder kleiner als der Schwellenwert ist. Insbesondere kann ermittelt werden, ob die Abweichung zwischen dem Wert der Vergleichsgröße und dem Referenzwert den vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet oder überschreitet. Der Schwellenwert beziehungsweise das Maß kann Null sein oder größer als Null sein. Somit kann insbesondere ermittelt werden, ob der Wert der Vergleichsgröße den Referenzwert unterschreitet oder überschreitet.
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Darunter, dass die Vergleichsgröße die über die Zeitspanne kumuliert die mechanische Beanspruchung des Bauelements charakterisiert, kann insbesondere verstanden werden, dass die mechanische Beanspruchung nicht nur eine aktuelle mechanische Belastung des Kraftfahrzeugs umfassen kann, sondern auch in der Vergangenheit liegenden mechanische Belastungen des Bauelements berücksichtigt werden können. Dies bedeutet, dass es sich bei der über die Zeitspanne kumulierten mechanischen Beanspruchung um eine Schwingbeanspruchung und/oder bei der Vergleichsgröße um eine Schwingfestigkeit des Bauelements handeln kann. In anderen Worten kann die Vergleichsgröße ein, insbesondere mechanisches, Ermüdungsverhalten des Bauelements charakterisieren. Wieder in anderen Worten ist die elektronische Recheneinrichtung zum Vergleichen von kumulierten Erfassungswerten beziehungsweise kumulierten Werten der Vergleichsgröße mit dem wenigstens einen Referenzwert ausgebildet.
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Beispielsweise ist der Referenzwert ein Wert einer Referenzgröße, welche insbesondere als Referenzbeanspruchungsgröße bezeichnet werden kann. Vorzugsweise charakterisiert die Referenzbeanspruchung das, insbesondere mechanische, Ermüdungsverhalten des Bauelements.
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Der Werte der Vergleichsgröße kann insbesondere als Vergleichswert bezeichnet werden. Darunter, dass der Vergleichswert dem Erfassungswert zugeordnet ist, kann insbesondere verstanden werden, dass der jeweilige Erfassungswert einem jeweiligen Vergleichswert der Vergleichsgröße, insbesondere mittels wenigstens einer, vorzugsweise spezifischen, Übertragungsfunktion, zugeordnet wird, oder, dass der jeweilige Vergleichswert einem jeweiligen der Erfassungswerte, insbesondere mittels wenigstens einer, vorzugsweise spezifischen, Übertragungsfunktion, zugeordnet wird. Dies bedeutet, dass es sich bei dem Vergleichswert insbesondere um jeweilige klassierte Erfassungswerte handeln kann. Somit können die klassierten Erfassungswerte in Form des jeweiligen Vergleichswerts mit dem wenigstens einen Referenzwert der Referenzgröße verglichen werden.
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Die elektronische Recheneinrichtung kann insbesondere als Auswerteeinheit bezeichnet werden. Insbesondere kann das Sensorelement zur Weitegabe der erfassten Erfassungswerte an die elektronische Recheneinrichtung ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass die Erfassungswerte von dem Sensorelement an die elektronische Recheneinrichtung übertragen werden können.
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Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Verschiedene Bauteile beziehungsweise Baugruppen können im Betrieb des Kraftfahrzeugs verschiedenen Beanspruchungsarten, beispielsweise Beanspruchungen mit Betriebslasten und/oder Sonderereignislasten und/oder Missbrauch, ausgesetzt sein. Üblicherweise können eine Beanspruchungshöhe und eine Beanspruchungsverteilung der auf das Bauelement wirkenden Belastung besonders stark vom individuellen Nutzungsverhalten des Kraftfahrzeugs beziehungsweise des das Kraftfahrzeug nutzenden Fahrers abhängig sein. Daher kann zur zeitfesten Auslegung einer Betriebsfestigkeit des Bauelements in der Regel ein Lastkollektiv unterstellt werden, welches aus statischer Sicht eine überwiegende Mehrheit aller im Grundnutzungsverhalten auftretenden Beanspruchen über eine zuvor definierte Nutzungsphase abdeckt. Dies bedeutet, dass das zur zeitfesten Betriebsfestigkeitsauslegung für ein Lastkollektiv vorzugsweise die überwiegende Mehrheit aller im Kundennutzungsverhalten auftretenden Beanspruchungen abdeckt. Somit kann es üblicherweise vorgesehen sein, dass Bauteile beziehungsweise Baugruppen, insbesondere das Bauelement, so dimensioniert wird, dass diese auch den vergleichsweise besonders hohen Beanspruchungen weniger besonders anspruchsvoller, das heißt das Bauelement besonders stark belastender, Kunden genügen, während beispielsweise die große Mehrheit der restlichen Kunden in ihrem tatsächlichen Nutzungsverhalten nur einen Bruchteil der zur Auslegung der zeitfesten Betriebsfestigkeit herangezogenen Beanspruchungen auf das Bauelement hervorrufen.
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Im Stand der Technik ist es bekannt, einer Überschreitung der Beanspruchungshöhe, die einer bestimmungsgemäßen Nutzung (Beanspruchung mit Betriebs- und Sonderereignislasten) von Kraftfahrzeugen entspricht, durch Ansprechen einer mechanischen Schadenskette klar erkenntlich anzuzeigen, beispielsweise durch Lenkrad und/oder Radschiefstand in der vorherigen Nulllage. Bei Nichtüberschreitung dieser Beanspruchungshöhe kann es jedoch im Stand der Technik beziehungsweise bei einem herkömmlichen Kraftfahrzeug üblicherweise nicht direkt erkennbar sein, welchen Beanspruchungen bestimmte Bauteile beziehungsweise Baugruppen bisher ausgesetzt worden sind beziehungsweise wie weit eine gegebenenfalls vorhandene mechanische Degradation in Bezug auf eine bei der Dimensionierung des Bauelements unterstellt und ermittelte Bauteilfähigkeit fortgeschritten ist. Dies bedeutet, dass bei einem herkömmlichen Kraftfahrzeug mittels fahrzeugfester Sensoren aktuelle Beanspruchen an einige Positionen beziehungsweise des Bauelements im Kraftfahrzeug ermittelt werden können, allerdings nicht bezüglich der bisherigen in der Vergangenheit liegenden Beanspruchung des Bauelements bemessen werden können.
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Demgegenüber kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens für das Bauelement auf Basis mittels des Sensorelements erfasster beziehungsweise gemessener Beanspruchungen eine Aussage bezüglich einer etwaigen vorhandenen mechanischen Degradation des Bauelements abgeleitet beziehungsweise getroffen werden. Dies bedeutet, dass eine Überschreitung der Beanspruchungshöhe, welche bei einer bestimmungsgemäßen Nutzung (Beanspruchung mit Betriebs- und Sonderereignislasten) des Kraftfahrzeugs entsprechen kann, detektiert beziehungsweise ermittelt werden kann. Insbesondere kann das Bauelement besonders vorteilhaft, insbesondere besonders präzise und/oder besonders sicher, überwacht werden. Dadurch kann die Sicherheit des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden. Insbesondere kann dabei, wenn der jeweilige Wert der Vergleichsgröße um mehr als das vorgegebene Maß von dem Referenzwert abweicht, das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung zwischen dem Vergleichswert und dem Referenzwert betrieben werden. Dabei können beispielsweise Maßnahmen zum Schutz des Bauelements eingeleitet werden.
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In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der jeweilige mittels des Sensorelements erfasste Erfassungswert der Erfassungsgröße jeweils einem jeweiligen einer Vielzahl an, insbesondere vorgegebenen und/oder berechneten, Werten der Vergleichsgröße, insbesondere mittels der wenigstens einen, vorzugsweise spezifischen, Übertragungsfunktion, beispielweise mittels, vorzugsweise spezifischen, Übertragungsfunktionen, zugeordnet wird und, insbesondere in Abhängigkeit von den Erfassungswerten, mittels der elektronischen Recheneinrichtung ermittelt wird, ob der jeweilige Wert der Vergleichsgröße um mehr als das vorgegebene Maß von dem jeweiligen Referenzwert abweicht. Mit anderen Worten ausgedrückt werden die Erfassungswerte klassiert, wobei in Anhängigkeit von den klassierten Erfassungswerten mittels der elektronischen Recheneinrichtung ermittelt wird, ob der jeweilige Wert der Vergleichsgröße um mehr als das vorgegebene Maß von dem jeweiligen Referenzwert abweicht. Darunter kann insbesondere folgendes verstanden werden: Es sind mehrere, insbesondere voneinander unterschiedliche, Werte der Vergleichsgröße vorgesehen. Die Werte der Vergleichsgröße können insbesondere als Vergleichswerte bezeichnet werden. Wenigstens einer der mittels des Sensorelements erfassten Erfassungswerte, beispielsweise der erste Erfassungswert wird einem ersten der Vergleichswerte zugeordnet. Wenigstens ein anderer der mittels des Sensorelements erfassten Erfassungswerte, beispielsweise der zweite Erfassungswert, wird einem, insbesondere von dem ersten Vergleichswert unterschiedlichen, zweiten Vergleichswert zugeordnet. Das jeweilige Zuordnen, das heißt, welcher der Erfassungswerte jeweils welchem der Vergleichswerte zugeordnet wird, hängt dabei vorzugsweise von dem jeweiligen Erfassungswert, das heißt beispielsweise von einer Höhe beziehungsweise Größe des jeweiligen Erfassungswerts, ab. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung wird ermittelt, ob der erste Vergleichswert, welchem der erste Erfassungswert zugeordnet ist, um mehr als das vorgegebene Maß von dem jeweiligen Referenzwert, beispielsweise von einem ersten Referenzwert, abweicht und mittels der elektronischen Recheneinrichtung wird ermittelt, ob der zweite Vergleichswert, welchem der zweite Erfassungswert zugeordnet ist, von dem jeweiligen Referenzwert, beispielsweise von einem, insbesondere von dem ersten Referenzwert unterschiedlichen, zweiten Referenzwert, abweicht. Dadurch können die Erfassungswerte besonders vorteilhaft klassifiziert werden, wodurch das Abweichen des jeweiligen Vergleichswerts von dem jeweiligen Referenzwert besonders vorteilhaft ermittelt werden kann. Dadurch kann besonders aufwandsarm und/oder besonders präzise auf ein etwaiges, insbesondere zeitliches, Überlasten des jeweiligen Bauelements durch die in der Zeitspanne aufgetretene beziehungsweise akkumulierte mechanische Beanspruchung detektiert werden. Somit ist die elektronische Recheneinrichtung insbesondere zur Klassierung der Erfassungsgröße beziehungsweise der Erfassungswerte ausgebildet.
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Darunter, dass der jeweilige mittels des Sensorelements erfasste Erfassungswert der Erfassungsgröße jeweils einem jeweiligen einer Vielzahl an Werten der Vergleichsgröße zugeordnet wird, kann insbesondere verstanden werden, dass der jeweilige mittels des Sensorelements erfasste Erfassungswert der Erfassungsgröße jeweils einem jeweiligen einer Vielzahl an Werten der Vergleichsgröße eindeutig zugeordnet wird.
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Beispielsweise ist der jeweilige Referenzwert in der elektronischen Recheneinrichtung hinterlegt. Insbesondere ist der jeweilige Referenzwert in einem Speicher der elektronischen Recheneinrichtung gespeichert. Vorzugsweise umfasst das Kraftfahrzeug wenigstens eine, insbesondere als Datenspeichereinheit bezeichnete, Speichereinheit. Beispielsweise werden Vergleichsergebnisse des Vergleichs des jeweiligen Vergleichswerts mit dem jeweiligen Referenzwert in der Datenspeichereinheit gespeichert. Dies bedeutet, dass in der Datenspeichereinheit wenigstens eine Information gespeichert wird, welche charakterisiert, ob der jeweilige Wert der Vergleichsgröße um mehr als das vorgegebene Maß von dem jeweiligen Referenzwert abweicht oder ob der jeweilige Wert der Vergleichsgröße nicht um mehr als das vorgegebene Maß von dem jeweiligen Referenzwert abweicht, das heißt dass das Abweichen des jeweiligen Werts der Vergleichsgröße um mehr als das vorgegebene Maß von dem jeweiligen Referenzwert unterbleibt. Insbesondere ist die elektronische Recheneinrichtung zur Weitergabe der Vergleichsergebnisse beziehungsweise der Information an die Datenspeichereinheit ausgebildet. Beispielsweise ist die Speichereinheit zur Abfrage der Vergleichsergebnisse beziehungsweise zur Abfrage der in der Speichereinheit gespeicherten Information ausgebildet.
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Bei der Übertragungsfunktion beziehungsweise bei den Übertragungsfunktionen handelt es sich beispielsweise um eine auf künstlicher Intelligenz basierende (KI-basierende) Übertragungsfunktion beziehungsweise um auf künstlicher Intelligenz basierende (Klbasierende) Übertragungsfunktionen. Dies bedeutet, dass die jeweilige Übertragungsfunktion beispielweise mittels wenigstens einer auf künstlicher Intelligenz basierenden Methode ermittelt, insbesondere berechnet, wird oder worden ist.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung wenigstens ein Steuersignal an wenigstens eine separat von der elektronischen Recheneinrichtung ausgebildete elektronische Komponente, insbesondere des Kraftfahrzeugs, gesendet, insbesondere übermittelt, wird, wenn der, insbesondere jeweilige, Wert der Vergleichsgröße um mehr als das vorgegebene Maß von dem, insbesondere jeweiligen, Referenzwert abweicht. Mit anderen Worten ausgedrückt wird beim Abweichen des Werts der Vergleichsgröße um mehr als das vorgegebene Maß von dem Referenzwert das Steuersignal von der elektronischen Recheneinrichtung an die Komponente gesendet, wobei das gesendete Steuersignal vorzugsweise von der elektronischen Komponente empfangen wird. Dies bedeutet, dass beispielsweise im Falle einer Überschreibung des wenigstens einen Referenzwerts durch wenigstens einen Vergleichswert das Steuersignal mittels der elektronischen Recheneinrichtung ausgebbar ist beziehungsweise ausgegeben wird. Die elektronische Komponente kann Teil des Kraftfahrzeugs sein oder separat von dem Kraftfahrzeug ausgebildet sein. Die elektronische Komponente ist beispielweise innerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet oder von dem Kraftfahrzeug beabstandet. Somit kann die elektronische Komponente außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Beispielweise handelt es sich bei der elektronischen Komponente um die Speichereinheit oder um eine separat von der Speichereinheit ausgebildete Einrichtung.
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In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass mittels einer, insbesondere optischen und/oder akustischen, Ausgabeeinrichtung des Kraftfahrzeugs wenigstens ein, insbesondere optisches und/oder akustisches, Warnsignal an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben wird, wenn der, insbesondere jeweilige, Wert der Vergleichsgröße um mehr als das vorgegebene Maß von dem, insbesondere jeweiligen, Referenzwert abweicht. In anderen Worten ausgedrückt wird der Fahrer des Kraftfahrzeugs durch Ausgeben des, insbesondere optischen und/oder akustischen, Warnsignals durch die Ausgabeeinrichtung gewarnt, wenn der, insbesondere jeweilige, Wert der Vergleichsgröße um mehr als das vorgegebene Maß von dem, insbesondere jeweiligen, Referenzwert abweicht. Dadurch kann der Fahrer besonders zuverlässig hinsichtlich einer etwaigen Überlastung des Bauelements informiert werden. Dadurch kann die Sicherheit des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden.
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Beispielsweise handelt es sich bei der Ausgabeeinrichtung um die elektronische Komponente. Dies bedeutet, dass die elektronische Komponente als die Ausgabeeinrichtung ausgebildet sein kann. Somit kann mittels der Ausgabeeinrichtung in Abhängigkeit von dem an die elektronische Komponente übermittelten Steuersignal das Warnsignal an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden. Insbesondere kann dabei mittels der Ausgabeeinrichtung das Warnsignal an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgeben werden, wenn das Steuersignal von der elektronischen Recheneinrichtung an die Ausgabeeinrichtung übermittelt wird. Somit kann unter dem Steuersignal beispielsweise ein Steuersignal zum Ansteuern der Ausgabeeinrichtung und somit zum Ausgeben des Warnsignals verstanden werden. Somit kann die Ausgabeeinrichtung, insbesondere im Falle eines Eingangs des Steuersignals, zur Ausgabe des Warnsignals ausgebildet beziehungsweise eingerichtet sein.
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Unter dem Warnsignal kann insbesondere eine Warnmeldung verstanden werden. Insbesondere ist die Ausgabeeinrichtung beispielsweise zur graphischen Darstellung und/oder zur akustischen Ausgabe der Vergleichsergebnisse beziehungsweise der, insbesondere in der Speichereinheit gespeicherten, Information ausgewertet beziehungsweise eingerichtet.
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Beispielsweise können die mittels des Sensorelements erfassten Erfassungswerte zu wenigstens einem Wert der Vergleichsgröße akkumuliert werden. Dies bedeutet, dass die Berechnung zum Berechnen des wenigstens einen Vergleichswert aus den Erfassungswerten zumindest einen Berechnungsschritt umfasst, welcher ein Akkumulieren beziehungsweise Kumulieren der Erfassungswerte beinhaltet. Dabei kann es sich bei dem Referenzwert der Referenzgröße insbesondere um einen Referenzwert einer Referenzakkumulation handeln. Somit kann die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein, auf Basis der erfassten Erfassungsgrößen eine akkumulierte Beanspruchungsermittlung über die Zeitspanne, beispielsweise über die bisherige Nutzungsdauer des Kraftfahrzeugs, zu ermitteln und mit der Referenzakkumulation über die Zeitspanne, insbesondere über die Nutzungsdauer des Kraftfahrzeugs, zu vergleichen. Unter der Nutzungsdauer des Kraftfahrzeugs kann insbesondere eine Lebensdauer des Kraftfahrzeugs verstanden werden.
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In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die elektronische Recheneinrichtung, mittels welcher ermittelt wird, ob der, insbesondere jeweilige, Wert der Vergleichsgröße, um mehr als das vorgegebene Maß von dem, insbesondere jeweiligen, Referenzwert abweicht, Teil des Kraftfahrzeugs ist oder separat von dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt kann das Kraftfahrzeug die elektronische Recheneinrichtung umfassen oder die elektronische Recheneinrichtung kann separat von dem Kraftfahrzeug ausgebildet sein, und beispielsweise von dem Kraftfahrzeug beabstandet sein. Wenn die elektronische Recheneinrichtung separat von dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist, kann die elektronische Recheneinrichtung insbesondere als Backend-System bezeichnet werden. Wenn die elektronische Recheneinrichtung Teil des Kraftfahrzeugs ist, kann das Bauelement beispielweise besonders aufwandsarm überwacht werden, beispielsweise dadurch, dass keine externe Kommunikation erforderlich sein kann. Wenn die elektronische Recheneinrichtung separat von dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist, können Rechenschritte außerhalb des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Dadurch können beispielweise Kosten und/oder Gewicht des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden.
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Das Backend-System ist vorzugsweise für telematikbasierte Fernabfragen ausgebildet beziehungsweise eingerichtet. Beispielsweise ist die Speichereinheit, insbesondere leitungslos, beispielsweise drahtlos, mit dem Back-End-System verbunden beziehungsweise verbindbar. Dies bedeutet, dass die Speichereinheit beispielsweise an das Back-End-System angebunden beziehungsweise anbindbar ist.
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Unter dem Backend-System kann insbesondere verstanden werden, dass die elektronische Recheneinrichtung Teil einer Backend-Umgebung ist, insbesondere innerhalb der Backend-Umgebung ausgebildet ist, oder als Backend-Umgebung ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist die elektronische Recheneinrichtung beispielweise Teil einer Cloud-Data-Computing-Umgebung (CDC-Umgebung), insbesondere innerhalb der Cloud-Data-Computing-Umgebung ausgebildet, oder als Cloud-Data-Computing-Umgebung ausgebildet. Somit kann die elektronische Recheneinrichtung in die Backend-Umgebung und/oder in die Cloud-Data-Computing-Umgebung integriert sein. Dadurch können, insbesondere bei vernetztem Fahrzeug, Kosten des Kraftfahrzeugs, beispielweise des Sensorelements, besonders gering gehalten werden.
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Beispielsweise wird mittels einer separat von der elektronischen Recheneinrichtung, insbesondere dem Back-End-System, ausgebildeten, zweiten elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von den mittels des Sensorelements erfassten Erfassungsgrößen die Vergleichsgröße ermittelt und die ermittelte Vergleichsgröße wird von der zweiten elektronischen Recheneinrichtung an die separat von dem Kraftfahrzeug ausgebildete erste elektronische Recheneinrichtung, insbesondere das Backend-System, übermittelt. Mit anderen Worten ausgedrückt wird mittels der zweiten elektronischen Recheneinrichtung der wenigstens eine Wert aus den Erfassungswerten berechnet oder die Erfassungswerte werden jeweils einem jeweiligen der Werte der Vergleichsgröße zugeordnet und der jeweilige Vergleichswert wird von der zweiten elektronischen Recheneinrichtung an die elektronische Recheneinrichtung, welche insbesondere als erste elektronische Recheneinrichtung bezeichnet werden kann, übermittelt.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung, insbesondere in Abhängigkeit von den Erfassungswerten ein Kennwert einer Kenngröße ermittelt wird, welcher ein Ausmaß der Abweichung des, insbesondere jeweiligen Werts der Vergleichsgröße von dem, insbesondere jeweiligen, Referenzwert charakterisiert. Mit anderen Worten ausgedrückt wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung auf Basis des Vergleichens die Kenngröße zum bisherigen Ausnutzungsgrad der über die Zeitspanne akkumulierten mechanischen Beanspruchung des Bauelements beziehungsweise der Referenzakkumulation abgeleitet. Dadurch kann die mechanische Belastung des Bauelements besonders vorteilhaft charakterisiert werden. Beispielsweise wird der Kennwert in der Speichereinheit gespeichert.
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In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der Kennwert und/oder die Information von der elektronischen Recheneinrichtung und/oder von der Speichereinheit an wenigstens ein separat von dem Kraftfahrzeug ausgebildetes, insbesondere mobiles oder stationäres, elektronisches Endgerät gesendet, insbesondere übermittelt, wird. Bei dem Endgerät handelt es sich beispielsweise um ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone, ein Tablet, eine Smartwatch oder um einen Computer, insbesondere einen Laptop oder einen Desktop-PC. Dies bedeutet, dass die elektronische Recheneinrichtung, insbesondere das Backend-System, dazu ausgebildet beziehungsweise eingerichtet ist, telematikbasierte Fernabfragen über mobile und/oder stationäre Endgeräte, insbesondere Tablets, Smartphones, Smartwatches, Laptops, und/oder Desktop PCs durchzuführen. Mit anderen Worten ausgedrückt wird der Kennwert und/oder die Information von der elektronischen Recheneinrichtung an das Endgerät gesendet, wobei der gesendete Kennwert beziehungsweise die Sendeinformation von dem Endgerät empfangen wird. Dadurch kann beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs besonders vorteilhaft hinsichtlich seiner bisherigen mechanischen Beanspruchung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise des Bauelements informiert werden. Insbesondere kann der Fahrer dabei über eine etwaige, anstehende Reparatur beziehungsweise Wartung des Bauelements informiert werden. Dadurch kann beispielsweise eine Beschädigung des Bauelements vermieden werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass mittels des Sensorelements als die Erfassungsgröße wenigstens eine Beschleunigung, insbesondere eine Beschleunigung des Bauelements, erfasst wird. Mit anderen Worten ausgedrückt wird mittels des Sensorelements innerhalb der Zeitspanne zu mehreren Zeitpunkten jeweils wenigstens ein Beschleunigungswert der Beschleunigung, insbesondere des Bauelements, erfasst. Dies bedeutet, dass das Sensorelement als Beschleunigungssensor, vorzugsweise als Beschleunigungssensor mit triaxialem Messbereich, ausgebildet ist. Unter der Beschleunigung des Bauelements kann insbesondere eine direkte Beschleunigung des Bauelements oder eine mittelbare Beschleunigung des Bauelements verstanden werden. Dies bedeutet, dass das Sensorelement beispielsweise, insbesondere direkt, an dem Bauelement angeordnet sein kann, wodurch mittels des Sensorelements die direkte Beschleunigung des Bauelements erfassbar ist beziehungsweise erfasst wird. Alternativ kann das Sensorelement beispielsweise an einem von dem Bauelement unterschiedlichen, insbesondere separat von dem Bauelement ausgebildeten, weiteren Bauelement des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, wodurch mittels des Sensorelements beispielsweise eine Beschleunigung des weiteren Bauelements beziehungsweise des Kraftfahrzeugs erfassbar ist beziehungsweise erfasst wird, wobei die erfasste Beschleunigung des weiteren Bauelements beziehungsweise des Kraftfahrzeugs zumindest näherungsweise der Beschleunigung des Bauelements entspricht, insbesondere dadurch, dass sich sowohl das Bauelement als auch das weitere Bauelement in dem Kraftfahrzeug befinden. Unter der Beschleunigung des Bauelements kann insbesondere eine Beschleunigung des Bauelements bezogen auf eine Umgebung des Kraftfahrzeugs verstanden werden.
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Alternativ oder zusätzlich wird mittels des Sensorelements als die Erfassungsgröße beispielweise wenigstens eine Kraft, insbesondere eine das Bauelements beaufschlagende Kraft, erfasst. Mit anderen Worten ausgedrückt wird mittels des Sensorelements innerhalb der Zeitspanne zu mehreren Zeitpunkten jeweils wenigstens ein Kraftwert der Kraft, insbesondere einer auf das Bauelement wirkenden Kraft, erfasst.
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Alternativ oder zusätzlich wird mittels des Sensorelements als die Erfassungsgröße beispielweise wenigstens ein Drehmoment, insbesondere ein das Bauelement beaufschlagendes Drehmoment, erfasst. Mit anderen Worten ausgedrückt wird mittels des Sensorelements innerhalb der Zeitspanne zu mehreren Zeitpunkten jeweils wenigstens ein Drehmomentwert des Drehmoments, insbesondere eines auf das Bauelement wirkenden Drehmoments, erfasst.
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Alternativ oder zusätzlich wird mittels des Sensorelements als die Erfassungsgröße beispielweise wenigstens eine, insbesondere mechanische und/oder thermische, Dehnung, insbesondere eine Dehnung des Bauelements, erfasst. Mit anderen Worten ausgedrückt wird mittels des Sensorelements innerhalb der Zeitspanne zu mehreren Zeitpunkten jeweils wenigstens ein Dehnungswert der Dehnung erfasst.
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Alternativ oder zusätzlich wird mittels des Sensorelements als die Erfassungsgröße beispielweise wenigstens eine Temperatur, insbesondere eine Temperatur des Bauelements, erfasst. Mit anderen Worten ausgedrückt wird mittels des Sensorelements innerhalb der Zeitspanne zu mehreren Zeitpunkten jeweils wenigstens ein Temperaturwert der Temperatur erfasst.
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Alternativ oder zusätzlich wird mittels des Sensorelements als die Erfassungsgröße beispielweise wenigstens eine Drehzahl, insbesondere eine Drehzahl des Bauelements, erfasst. Mit anderen Worten ausgedrückt wird mittels des Sensorelements innerhalb der Zeitspanne zu mehreren Zeitpunkten jeweils wenigstens ein Drehzahlwert der Drehzahl erfasst.
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Alternativ oder zusätzlich wird mittels des Sensorelements als die Erfassungsgröße beispielweise, insbesondere das Bauelement beaufschlagender, Schall, insbesondere Körperschall und/oder Luftschall, erfasst. Mit anderen Worten ausgedrückt wird mittels des Sensorelements innerhalb der Zeitspanne zu mehreren Zeitpunkten jeweils wenigstens ein Schallwert des Schalls erfasst. Unter dem Schall können insbesondere mechanische Schwingungen in einem, insbesondere elastischen, Medium, verstanden werden, welches beispielweise ein Gas, insbesondere Luft, eine Flüssigkeit oder ein Festkörper ist. Beispielweise kann unter dem Schall ein auf das Bauelement wirkender Anregungspegel, insbesondere Körperschall und/oder Luftschall, verstanden werden.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Sensorelement, mittels welchem die Beschleunigung des Bauelements, insbesondere der jeweilige Beschleunigungswert des Bauelements, erfasst wird, mit wenigstens einer Steuereinrichtung koppelbar oder gekoppelt ist, mittels welcher wenigstens ein Airbag des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der mittels des Sensorelements erfassten Beschleunigung, insbesondere in Abhängigkeit von dem jeweiligen erfassten Beschleunigungswert, beispielweise über wenigstens eine separat von der Steuereinrichtung ausgebildete Auslöseeinrichtung, auslösbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt wird der Airbag des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der mittels des Sensorelements erfassten Beschleunigung ausgelöst.
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Das Sensorelement kann somit Teil eines den Airbag umfassenden Airbag-Systems des Kraftfahrzeugs sein. Dies bedeutet, dass das bereits in dem Kraftfahrzeug vorhandene und für den Airbag vorgesehene Sensorelement zum Erfassen der mechanischen Belastung beziehungsweise zum Überwachen des Bauelements verwendet werden kann. Das heißt, ein bereits bestehendes und in dem Kraftfahrzeug eingebautes Sensorelement kann zum Erfassen des jeweiligen Erfassungswerts verwendet werden. Dadurch kann das Bauelement besonders aufwandsarm überwacht werden. Insbesondere kann dabei der Erfassungswert besonders aufwandsarm erfasst werden. Ferner kann ein Bauraum des Kraftfahrzeugs besonders vorteilhaft gestaltet werden, insbesondere besonders gering gehalten werden. Zudem können Kosten und/oder Gewicht des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden. Insbesondere kann das Sensorelement zur Datenversorgung eines, insbesondere als Airbagsteuergerät bezeichneten Steuergeräts des Airbag-Systems ausgebildet sein.
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Die Steuereinrichtung ist beispielweise als elektronische Recheneinrichtung, insbesondere als Steuergerät, ausgebildet. Beispielweise ist die Auslöseeinrichtung als pyrotechnische Auslöseeinrichtung ausgebildet.
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Beispielweise ist es vorgesehen, dass das Sensorelement, mittels welchem die Beschleunigung des Bauelements, insbesondere der jeweilige Beschleunigungswert des Bauelements, erfasst wird, zumindest mittelbar, insbesondere über die Steuereinrichtung, mit der Auslöseeinrichtung koppelbar oder gekoppelt ist, mittels welcher wenigstens ein Airbag des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der mittels des Sensorelements erfassten Beschleunigung, insbesondere in Abhängigkeit von dem jeweiligen erfassten Beschleunigungswert, auslösbar ist. Beispielweise kann mittels der Steuereinrichtung, insbesondere in Abhängigkeit von der mittels des Sensorelements erfassten Beschleunigung, beispielweise in Abhängigkeit von einer mittels der Steuereinrichtung durchgeführten Signalauswertung der mittels des Sensorelements erfassten Erfassungswerte, ein Auslösesignal zum Auslösen des Airbags an die Auslöseeinrichtung übermittelt werden.
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Insbesondere dann, wenn die elektronische Recheneinrichtung in die Backend-Umgebung und/oder in die Cloud-Data-Computing-Umgebung integriert ist, können, insbesondere bei vernetztem Fahrzeug, Kosten der Steuereinrichtung und/oder der Auslöseeinrichtung besonders gering gehalten werden.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Ein weiterer Aspekt betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, wobei das Fahrerassistenzsystem zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, welches zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist;
- 2 ein schematisches Verfahrensdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
- 3 ein schematisches Verfahrensdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
- 4 ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Teilschnittansicht ein Kraftfahrzeug 1. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich das Kraftfahrzeug 1 auf einer Fahrbahn 2.
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2 zeigt ein schematisches Verfahrensdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen 3 wenigstens eines Bauelements 4 des Kraftfahrzeugs 1. Das Kraftfahrzeug 1 ist zum Durchführen des Verfahrens ausgebildet. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug 1 wenigstens ein Fahrerassistenzsystem auf, welches zum Durchführen des Verfahrens ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Fahrerassistenzsystem mittels des Verfahrens betreibbar ist.
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In dem Ausführungsbeispiel werden mehrere, insbesondere voneinander unterschiedliche, Bauelemente 4, 5, 6 des Kraftfahrzeugs 1 mittels des Verfahrens überwacht. Bei dem Verfahren wird innerhalb einer Zeitspanne, welche beispielsweise einer Lebensdauer beziehungsweise einer Nutzungsdauer des Kraftfahrzeugs 1 entspricht, mittels wenigstens eines Sensorelements 7, 8, 9 des Kraftfahrzeugs 1 zu mehreren Zeitpunkten 10, 11 jeweils wenigstens ein Erfassungswert 12, 13 einer Erfassungsgröße 14 erfasst, welche eine mechanische Belastung des jeweiligen Bauelements 4, 5, 6 des Kraftfahrzeugs 1 charakterisiert. In dem Ausführungsbeispiel ist ein erstes der Sensorelemente 7 einem ersten der Bauelemente 4 zugeordnet, ein zweites der Sensorelemente 8 ist einem zweiten der Bauelemente 5 zugeordnet und ein drittes der Sensorelemente 9 ist einem dritten der Bauelemente 6 zugeordnet. Dies bedeutet, dass mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 der jeweilige Erfassungswert 12, 13 der jeweiligen Erfassungsgröße 14 erfasst wird, welche eine jeweilige mechanische Belastung des jeweiligen Bauelements 4, 5, 6, welches dem jeweiligen Sensorelement 7, 8, 9 zugeordnet ist, charakterisiert. In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird zu einem ersten der Zeitpunkte 10 ein erster der jeweiligen Erfassungswerte 12 erfasst und zu einem zweiten der Zeitpunkte 11 wird ein jeweiliger zweiter der Erfassungswerte 13 erfasst.
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3 zeigt ein Verfahrensdiagramm des Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei in 3 exemplarisch Schritte S1-S6 des Verfahrens veranschaulicht sind. In dem Ausführungsbeispiel wird bei einem ersten der Schritte S1 das Erfassen der Erfassungswerte 12, ,13 durchgeführt. Darunter kann insbesondere ein Erfassen von wenigstens einer Beanspruchungsgröße des jeweiligen Bauelements 4, 5, 6 mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 verstanden werden.
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Um eine Sicherheit des Kraftfahrzeugs 1 besonders erhöhen zu können, ist es vorgesehen, dass mittels einer elektronischen Recheneinrichtung 15 ermittelt wird, ob wenigstens ein aus wenigstens einem der jeweiligen Erfassungswerte 12, 13 berechneter und/oder wenigstens einem der jeweiligen Erfassungswerte 12, 13 zugeordneter Wert 16 einer Vergleichsgröße 17, welche eine über die Zeitspanne kumulierte mechanische Beanspruchung 17a des jeweiligen Bauelements 4, 5, 6 charakterisiert, um mehr als ein vorgegebenes Maß 18 von einem Referenzwert 19 abweicht. Mit anderen Worten ausgedrückt wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung 15 wenigstens ein Vergleich 20 durchgeführt, bei welchem ermittelt wird, ob der wenigstens eine jeweilige Wert 16 der Vergleichsgröße 17 um mehr als das vorgegebene Maß 18 von dem Referenzwert 19 abweicht. Dies bedeutet, dass eine Beanspruchungsermittlung des jeweiligen Bauelements 4, 5, 6 insbesondere hinsichtlich seiner Schwingfestigkeit durchgeführt wird. Wieder in anderen Worten wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung 15 in Abhängigkeit von den mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 jeweils erfassten Erfassungswerten 12, 13 ermittelt, ob eine, insbesondere kumulierte, mechanische Beanspruchung 17a des jeweiligen Bauelements 4, 5, 6 in der Zeitspanne beziehungsweise über die Zeitspanne hinweg größer ist als eine durch den Referenzwert 19 charakterisierte Referenzbeanspruchung.
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In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der jeweilige, mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 erfasste jeweilige Erfassungswert 12, 13 der Erfassungsgröße 14 jeweils einem jeweiligen einer Vielzahl an Werten 16a, 16b, 16c zugeordnet wird und insbesondere in Abhängigkeit von den jeweiligen Erfassungswerten 12, 13 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 15 ermittelt wird, ob der jeweilige Wert 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 um mehr als das vorgegebene Maß 18 von einem jeweiligen Referenzwert 19a, 19b, 19c abweicht. Dies bedeutet, dass die Erfassungswerte 12, 13 klassiert werden können.
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Beispielweise werden die Erfassungswerte 12, 13 zu einem zweiten der Schritte S2 an die elektronische Recheneinrichtung 15 übermittelt. Beispielweise werden die an die elektronische Recheneinrichtung 15 übermittelten Erfassungswerte 12, 13 in einem dritten der Schritte S3 klassiert. Beispielweise werden die klassierten Erfassungswerte 12, 13 zu einem vierten der Schritte S4 mit dem jeweiligen Referenzwert 19a, 19b, 19c vergleichen.
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4 zeigt ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des Verfahrens. Auf der Abszisse ist eine insbesondere als Schwingspielzahl bezeichnete Anzahl 21 aufgetragen. Auf der Ordinate ist die mechanische Beanspruchung 17a des jeweiligen Bauelements 4, 5, 6 aufgetragen beziehungsweise veranschaulicht. In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei, insbesondere voneinander unterschiedliche, Werte 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 vorgesehen. Wenigstens einer der mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 erfassten, jeweiligen Erfassungswerten 12, 13. Insbesondere eine erste Gruppe an mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 erfassten, jeweiligen Erfassungswerten 12, 13, wird dem ersten Wert 16a der Vergleichsgröße 17 zugeordnet. Wenigstens ein anderer der mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 erfassten, jeweiligen Erfassungswerten 12, 13, insbesondere eine, insbesondere von der ersten Gruppe unterschiedliche, zweite Gruppe an mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 erfassten, jeweiligen Erfassungswerten 12, 13, wird einem zweiten Wert 16b der Vergleichsgröße 17 zugeordnet. Wenigstens ein anderer der mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 erfassten, jeweiligen Erfassungswerten 12, 13, insbesondere eine, insbesondere von den Gruppen unterschiedliche, dritte Gruppe an mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 erfassten, jeweiligen Erfassungswerten 12, 13 wird dem dritten Wert 16c der Vergleichsgröße 17 zugeordnet. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Erfassungswerte 12, 13 klassiert werden, wobei der jeweilige Wert 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 vorzugsweise jeweils einer Klasse der Klassierung entspricht. Der jeweilige Wert 16a, 16b, 16c kann beispielweise vorgegeben sein oder, insbesondere in Abhängigkeit von den Erfassungswerten 12, 13, ermittelt, insbesondere berechnet, werden.
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Für den jeweiligen Wert 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 kann ermittelt werden, wie viele der jeweiligen Erfassungswerte 12, 13 jeweils dem jeweiligen Wert 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 zugeordnet sind beziehungsweise wurden. Dies bedeutet, dass für den jeweiligen Wert 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 jeweils ein jeweiliger Anzahlwert 21a, 21b, 21c der Anzahl 21 ermittelt wird. Der jeweilige Anzahlwert 21a, 21b, 21c entspricht einer jeweiligen Anzahl, wie viele der jeweiligen Erfassungswerte 12, 13 dem jeweiligen Wert 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 zugeordnet sind. In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wird dem ersten der Werte 16a der Vergleichsgröße 17 ein erster Anzahlwert 21a der Anzahl 21 an Erfassungswerten 12, 13 zugeordnet. Dem zweiten Wert 16b der Vergleichsgröße 17 wird ein zweiter Anzahlwert 21b der Anzahl 21 an Erfassungswerten 12, 13 zugeordnet. Dem dritten Wert 16c der Vergleichsgröße 17 wird ein dritter Anzahlwert 21 oder Anzahl 21 an Erfassungswerten 12, 13 zugeordnet. Somit wird für den ersten Wert 16a der erste Anzahlwert 21a ermittelt. Für den zweiten Wert 16b wird der zweite Anzahlwert 21b ermittelt. Für den dritten Wert 16c wird der vierte Anzahlwert ermittelt.
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Ferner zeigt 4 eine Referenzgröße 22, welche mehrere Referenzwerte 19a, 19b, 19c umfasst. Der jeweilige Referenzwert 19a, 19b, 19c der Referenzgröße 22 ist jeweils einem jeweiligen der Anzahlwerte 21a, 21b, 21c der Anzahl 21 zugeordnet. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Anzahlwert 21a, 21b, 21c, welcher dem jeweiligen Wert 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 zugeordnet ist, kann der jeweilige Wert 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 jeweils einem der Referenzwerte 19a, 19b, 19c zugeordnet werden. Mit anderen Worten ausgedrückt wird der jeweilige Referenzwert 19a, 19b, 19c in Abhängigkeit von dem jeweiligen Anzahlwert 21a, 21b, 21c des jeweiligen Werts 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 ermittelt beziehungsweise bestimmt.
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In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein erster der Referenzwerte 19a dem ersten Anzahlwert 21a zugeordnet. Somit wird der erste Wert 16a der Vergleichsgröße 17 dem ersten Referenzwert 19a zugeordnet. Ein zweiter der Referenzwerte 19b ist dem zweiten Anzahlwert 21b zugeordnet. Somit wird der zweite Wert 16b der Vergleichsgröße 17 dem zweiten Referenzwert 19b zugeordnet. Ein dritter der Referenzwerte 19c ist dem dritten Anzahlwert 21c zugeordnet. Somit wird der dritte Wert 16c der Vergleichsgröße 17 dem dritten Referenzwert 19c zugeordnet. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung 15 wird ermittelt, ob der jeweilige Wert 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 um mehr als das vorgegebene Maß 18 von dem jeweiligen Referenzwert 19a, 19b, 19c abweicht, welchem der jeweilige Wert 16a, 16b, 16c zugeordnet ist. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung 15 wird ermittelt, ob der erste Wert 16a der Vergleichsgröße 17 um mehr als das vorgegebene Maß 18 von dem ersten Referenzwert 19a abweicht. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung 15 wird ermittelt ob der zweite Wert 16b um mehr als das vorgegebene Maß 18 von dem zweiten Referenzwert 19b abweicht. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung 15 wird ermittelt ob der dritte Wert 16c der Vergleichsgröße 17 um mehr als vorgegebene Maß 18 von dem dritten Referenzwert 19c abweicht. Insbesondere kann dabei ermittelt werden, ob der jeweilige Wert 16a, 16b, 16c den jeweiligen Referenzwert 19a, 19b, 19c überschreitet oder unterschreitet.
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In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der erste Wert 16a kleiner als der erste Referenzwert 19a und der dritte Wert 16c ist kleiner der dritte Referenzwert 19c. Der zweite Wert 16b ist größer als der zweite Referenzwert 19b. Somit kann in dem Ausführungsbeispiel mittels der elektronischen Recheneinrichtung 15 ermittelt werden, dass der zweite Wert 16b der Vergleichsgröße 17 den zweiten Referenzwert 19b überschreitet. Beispielsweise handelt es sich bei der Referenzgröße 22 um die Wöhlerlinie oder um die Gaßnerlinie. Die Wöhlerlinie kann insbesondere als Wöhlerkurve bezeichnet werden. Die Gaßnerlinie kann insbesondere als Gaßnerkurve bezeichnet werden. Dies bedeutet, dass der jeweilige Referenzwert 19a, 19b, 19c ein jeweiliger Wert der Wöhlerlinie oder der Gaßnerlienie sein kann.
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In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung 15 wenigstens ein Steuersignal 23 an wenigstens eine separat von der elektronischen Recheneinrichtung 15 ausgebildete, elektronische Komponente 24 gesendet, insbesondere übermittelt, wird, wenn wenigstens einer der jeweiligen Werte 16, 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 und mehr als vorgegebene Maß 18 von dem jeweiligen Referenzwert 19, 19a, 19b, 19c abweicht. Beispielsweise ist die elektronische Komponente 24 als, insbesondere optische und/oder akustische, Ausgabeeinrichtung 25 des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet. Vorzugsweise wird mittels der Ausgabeeinrichtung 25, insbesondere in Abhängigkeit von dem Steuersignal 23, wenigstens ein, insbesondere optisch und/oder akustisch, Warnsignal 26 an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 ausgegeben, wenn der jeweilige Wert 16, 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 um mehr als vorgegebene Maß 18 von dem jeweiligen Referenzwert 19, 19a, 19b, 19c abweicht.
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Die elektronische Recheneinrichtung 15 kann Teil des Kraftfahrzeugs 1 sein oder separat von dem Kraftfahrzeug 1 ausgebildet sein. Wenn die elektronische Recheneinrichtung 15 separat von dem Kraftfahrzeug 1 ausgebildet ist, befindet sich die elektronische Recheneinrichtung 15 vorzugsweise in einer Umgebung 27 des Kraftfahrzeugs 1 und somit außerhalb des Kraftfahrzeugs 1. Die separat von dem Kraftfahrzeug 1 ausgebildete elektronische Recheneinrichtung 15 kann insbesondere als Backend-System bezeichnet werden. Insbesondere dann, wenn die elektronische Recheneinrichtung 15 separat von dem Kraftfahrzeug 1 ausgebildet ist, weist das Kraftfahrzeug 1 vorzugsweise eine separat von der elektronischen Recheneinrichtung 15 ausgebildete, zweite elektronische Recheneinrichtung 28 auf, mittels welcher der jeweilige Wert 16, 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 aus dem jeweiligen Erfassungswert 12, 13 berechnet wird oder der jeweilige Erfassungswert 12, 13 den jeweiligen Wert 16, 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 zugeordnet wird.
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In weiterer Ausgestaltung wird bei dem Vergleich 20 ein jeweiliges Vergleichsergebnis ermittelt, welches umfasst, ob der jeweilige Wert 16, 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 um mehr als das vorgegebene Maß 18 von dem jeweiligen Referenzwert 19, 19a, 19b, 19c abweicht. Die Vergleichsergebnisse werden vorzugsweise in einer Speichereinheit 32 des Kraftfahrzeugs 1 gespeichert. Beispielweise werden die Vergleichsergebnisse in einem fünften der Schritte S5 zum Speichern an die Speichereinheit 32 übermittelt. Die Speichereinheit 32 kann insbesondere als Datenspeichereinheit bezeichnet werden. Beispielweise können die Vergleichsergebnisse zu dem sechsten der Schritte S6 aus der Speichereinheit 32 abgefragt werden.
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Beispielsweise ist die elektronische Recheneinrichtung 15, insbesondere das Backend-System, derart ausgebildet, dass in den, insbesondere an die Speichereinheit 32 übermittelten, Vergleichsergebnissen wenigstens ein nutzungsspezifisches Merkmal, vorzugsweise mehrere nutzungsspezifische Merkmale, des Kraftfahrzeugs 1 hinterlegbar sind. Dies bedeutet, dass in den, insbesondere an die Speichereinheit 32 übermittelten, Vergleichsergebnissen das wenigstens eine nutzungsspezifische Merkmal hinterlegt wird beziehungsweise mehrere nutzungsspezifische Merkmale hinterlegt werden. Beispielsweise werden die Vergleichsergebnisse, insbesondere in Abhängigkeit von dem wenigstens einen nutzungsspezifischen Merkmal, vorzugsweise statistisch, ausgewertet. Beispielsweise können auf Basis dieser Auswertung Vergleichsbeanspruchungsgrößen mit nutzungsspezifischen Merkmalen abgeleitet werden. Dies bedeutet, dass hinsichtlich der mechanischen Belastung des jeweiligen Bauelements 4, 5, 6 in Abhängigkeit von den nutzungsspezifischen Merkmalen des Kraftfahrzeugs 1 Erkenntnisse gewonnen werden können. Diese Erkenntnisse können beispielsweise in zukünftige Kraftfahrzeugentwicklungen einfließen.
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Das jeweilige nutzungsspezifische Merkmal kann beispielsweise Daten aus folgenden Datenkategorien umfassen: Vehicle identification number (VIN), vehicle anonymous number (VAN), Typschlüssel, Höhenstand, Sitzbelegungserkennung, Temperaturen, insbesondere Verweildauerverteilung von Bauraumtemperaturen, Fahrstufen, Fahrpedalstellung, DSC-Eingriffe, ARB-Eingriffe, Modi Fahrerlebnisschalter, Raddrehzahlen, Fahrzeuggeschwindigkeiten, Sonderausstattung des Kraftfahrzeugs 1, Nutzungshäufigkeit einer Anhängevorrichtung des Kraftfahrzeugs 1 und/oder VDC-Modi. Unter den Fahrstufen kann insbesondere eine jeweilige Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise eine Vorwärtsfahrt oder eine Rückwärtsfahrt, verstanden werden. Unter dem ARB-Eingriff kann insbesondere eine Raddrehzahlbegrenzung des Kraftfahrzeugs 1 verstanden werden, bei welcher Schwingungsphänomene im Antriebsstrang verhindert werden beziehungsweise besonders geringgehalten werden können. Beispielsweise kann der jeweilige ARB-Eingriff Teil einer Antischlupfregelung (ASR) des Kraftfahrzeugs 1 sein. Unter den jeweiligen VDC-Modus kann insbesondere ein jeweiliger einstellbarer beziehungsweise eingestellter Zustand eines variablen Dämpfers des Kraftfahrzeugs 1 verstanden werden. Unter dem variablen Dämpfer kann insbesondere ein Dämpferelement verstanden werden, welches eine variable beziehungsweise gezielt einstellbare Dämpferkennlinie aufweist.
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In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung 15 ein jeweiliger Kennwert 29 einer Kenngröße 30 ermittelt wird, welcher ein Ausmaß der Abweichung des jeweiligen Wert 16, 16a, 16b, 16c der Vergleichsgröße 17 von dem jeweiligen Referenzwert 19, 19a, 19b, 19c charakterisiert. Der ermittelte Kennwert 29 wird beispielsweise von der elektronischen Recheneinrichtung 15, insbesondere von dem Backend-System, an wenigstens ein separat von dem Kraftfahrzeug 1 und der elektronischen Recheneinrichtung 15 ausgebildetes, insbesondere mobiles und/oder stationäres, elektronisches Endgerät 31 gesendet, insbesondere übermittelt. Alternativ oder zusätzlich kann der jeweilige Kennwert 29 in der Speichereinheit 32 des Kraftfahrzeugs 1 gespeichert werden.
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In weitere Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 als die Erfassungsgröße 14 wenigstens eine Beschleunigung 33, insbesondere des jeweiligen Bauelements 4, 5, 6 beziehungsweise des Kraftfahrzeugs 1, erfasst wird. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass das jeweilige Sensorelement 7, 8, 9 mittels welchem die Beschleunigung 33 des jeweiligen Bauelements 4, 5, 6 beziehungsweise des Kraftfahrzeugs 1 erfasst wird, mit wenigstens einer Steuereinrichtung 34 koppelbar oder gekoppelt ist, mittels welcher wenigstens ein Airbag 35 des Kraftfahrzeugs 1 in Abhängigkeit von der mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 erfassten Beschleunigung 33, insbesondere zumindest mittelbar, auslösbar ist beziehungsweise ausgelöst wird. Unter dem Airbag 35 kann insbesondere ein mit Luft befüllter oder befüllbarer Luftsack des Kraftfahrzeugs 1 verstanden werden. Beispielsweise ist wenigstens eines der Sensorelemente 7, 8, 9 in einem Getriebetunnel des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Beispielsweise ist wenigstens eines der Sensorelemente 7, 8, 9 in einem insbesondere als Airbagsteuergerät bezeichneten Steuergerät angeordnet.
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Alternativ oder zusätzlich ist es beispielweise vorgesehen, dass mittels des jeweiligen Sensorelements 7, 8, 9 als die Erfassungsgröße 14 wenigstens eine Kraft 36 und/oder wenigstens ein Drehmoment 37 und/oder wenigstens eine Dehnung 38 und/oder wenigstens eine Temperatur 39 und/oder wenigstens eine Drehzahl 40, insbesondere des Bauelements 4, und/oder Schall 41, insbesondere Körperschall und/oder Luftschall, erfasst wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Fahrbahn
- 3
- Überwachen
- 4
- erstes Bauelement
- 5
- zweites Bauelement
- 6
- drittes Bauelement
- 7
- erstes Sensorelement
- 8
- zweites Sensorelement
- 9
- drittes Sensorelement
- 10
- erster Zeitpunkt
- 11
- zweiter Zeitpunkt
- 12
- erster Erfassungswert
- 13
- zweiter Erfassungswert
- 14
- Erfassungsgröße
- 15
- elektronische Recheneinrichtung
- 16
- Wert
- 16a
- erster Wert
- 16b
- zweiter Wert
- 16c
- dritter Wert
- 17
- Vergleichsgröße
- 17a
- mechanische Beanspruchung
- 18
- Maß
- 19
- Referenzwert
- 19a
- erster Referenzwert
- 19b
- zweiter Referenzwert
- 19c
- dritter Referenzwert
- 20
- Vergleich
- 21
- Anzahl
- 21a
- erster Anzahlwert
- 21b
- zweiter Anzahlwert
- 21c
- dritter Anzahlwert
- 22
- Referenzgröße
- 23
- Steuersignal
- 24
- Komponente
- 25
- Ausgabeeinrichtung
- 26
- Warnsignal
- 27
- Umgebung
- 28
- zweite elektronische Recheneinrichtung
- 29
- Kennwert
- 30
- Kenngröße
- 31
- Endgerät
- 32
- Speichereinheit
- 33
- Beschleunigung
- 34
- Steuereinrichtung
- 35
- Airbag
- 36
- Kraft
- 37
- Drehmoment
- 38
- Dehnung
- 39
- Temperatur
- 40
- Drehzahl
- 41
- Schall
- S1
- erster Schritt
- S2
- zweiter Schritt
- S3
- dritter Schritt
- S4
- vierter Schritt
- S5
- fünfter Schritt
- S6
- sechster Schritt