DE102022118807A1 - Verfahren zur Erkennung eines Defekts am Feder-/Dämpferaufbau eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Erkennung eines Defekts am Feder-/Dämpferaufbau eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug zum Durchführen des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Defekts am Feder-/Dämpferaufbau eines Kraftfahrzeugs, wobei der Feder-/Dämpferaufbau des Kraftfahrzeugs pro Rad eine Tragfeder und einen der Tragfeder zugeordneten verstellbaren Stoßdämpfer umfasst. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass während der Fahrt des Kraftfahrzeugs radselektiv ein Ist-Feder-/Dämpferverhalten bestimmt und mittels Abgleich mit einem hinterlegten Referenz-Feder-/Dämpferverhalten ausgewertet wird, wobei - wenn an einem Rad eine über eine vorgegebene Toleranz hinausgehende Abweichung zum Referenz-Feder-/Dämpferverhalten auftritt - auf einen Defekt am Feder-/Dämpferaufbau des betreffenden Rades rückgeschlossen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Defekts am Feder-/Dämpferaufbau eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Patentanspruch 1 angegebenen Art sowie ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens gemäß Patentanspruch 8.
  • Downsizing bei Fahrwerkskomponenten, insbesondere bei Tragfedern von Fahrwerken, die einen Kraftfahrzeugaufbau abstützen, bergen das Risiko einer Spannungsrisskorrosion mit der Folge eines Bruches. Der Schutz vor Beschädigungen, insbesondere Lackschäden durch Splitt/Steine etc. wird nach dem Stand der Technik durch diverse Schutzmaßnahmen, z.B. Abweiser/Protektoren, etc. versucht weitestmöglich zu vermeiden. Länderspezifische Steuerungsformen (Schlechtwegepakete, SWI-SWII) beim Kraftfahrzeugaufbau berücksichtigen diese Schutzmaßnahmen.
  • Kraftfahrzeuge ohne solche Splittschutzmaßnahmen (SWI-SWII) werden jedoch häufig im Rahmen von Urlaubsfahren/Dienstreisen etc. in Ländern bewegt, die unter die Kategorie SWI oder SWII fallen. Die Auswirkungen eines Tragfederbruches, insbesondere an der gelenkten Vorderachse, können fatale Folgen haben, wenn ein scharfkantiges Teil einer gebrochenen Federwindung die Reifenflanke aufschneidet. Neben der Verunfallung des eigenen Fahrzeugs, können hierdurch u.U. auch andere Verkehrsteilnehmer gefährdet werden. Zudem kann ein Federbruch zu einem ungewollten Aufsetzen des Kraftfahrzeugs und damit einer Beschädigung des Unterbodens des Kraftfahrzeugs führen. Insbesondere bei E-Fahrzeugen, die ihre elektrische Ladung in Form von Akkus/Batterien am Wagenunterboden tragen, besteht zudem die Gefahr, dass das „Aufsetzen“ des Kraftfahrzeugs eine Beschädigung/Zerstörung der am Wagenunterboden angeordneten Akkus/Batterien zur Folge haben könnte.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Erkennung eines Defekts am Feder-/Dämpferaufbau eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Patentanspruch 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass neben einer Erhöhung der Sicherheit im Straßenverkehr, insbesondere auch die Gefahr einer unnötigen Beschädigung des Kraftfahrzeugs vermindert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Die Unteransprüche 2 bis 7 stellen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
  • Gemäß dem Verfahren zur Erkennung eines Defekts am Feder-/Dämpferaufbau eines Kraftfahrzeugs, umfasst der Feder-/Dämpferaufbau des Kraftfahrzeugs pro Rad eine Tragfeder und einen der Tragfeder zugeordneten verstellbaren Stoßdämpfer.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass während der Fahrt des Kraftfahrzeugs radselektiv ein Ist-Feder-/Dämpferverhalten bestimmt und mittels Abgleich mit einem hinterlegten Referenz-Feder-/Dämpferverhalten ausgewertet wird, wobei - wenn an einem Rad eine über eine vorgegebene Toleranz hinausgehende Abweichung zum Referenz-Feder-/Dämpferverhalten auftritt - auf einen Defekt am Feder-/Dämpferaufbau des betreffenden Rades rückgeschlossen wird.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist nunmehr in vorteilhafter Weise eine frühzeitige Erkennung eines Defekts am Feder-/Dämpferaufbau des Kraftfahrzeugs ermöglicht, sodass entsprechende Gegenmaßnahmen schnell eingeleitet werden können, und damit weitere Beschädigungen und oder Gefährdungen im Straßenverkehr verhindert werden können.
  • Um das Schadensbild besser eingrenzen zu können, ist vorzugsweise ferner vorgesehen, dass - wenn auf einen Defekt am Feder-/Dämpferaufbau rückgeschlossen wurde - zusätzlich unterschieden wird, ob der Defekt die Tragfeder oder den Stoßdämpfer betrifft und das - wenn die Unterscheidung ergeben hat, dass ein Defekt der Tragfeder vorliegt - ferner differenziert wird, ob ein Teil- oder Totalversagen der Tragfeder vorliegt.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass bei Vorliegen eines Totalversagens einer Tragfeder, der dieser Tragfeder zugeordnete verstellbare Stoßdämpfer so in seiner Kennlinie verändert wird, dass ein Durchschlagen des Kraftfahrzeugsaufbaus auf einen rad- und/oder fahrzeugseitigen Endanschlag verhindert wird, und dass bei Vorliegen eines Teilversagens einer Tragfeder, der dieser Tragfeder zugeordnete verstellbare Stoßdämpfer so in seiner Kennlinie verändert wird, dass eine durch das Teilversagen der Tragfeder bedingte verringerte Vertikalkraftkomponente durch den Stoßdämpfer kompensiert wird. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass die entsprechenden, die Verkehrssicherheit erhöhenden und eine Beschädigung des Kraftfahrzeugs verhindernde Maßnahmen unmittelbar, d.h. ohne dass es einen aktiven Eingriffs des Fahrers Bedarfs, durchgeführt werden.
  • Bevorzugt werden die hierfür notwendigen Vergleich- und Rechenoperationen, also die radselektive Bestimmung des Ist-Feder-/Dämpferverhaltens und Vergleich mit einem Referenz-Feder-/Dämpferverhalten, als auch die Unterscheidung, ob ein Defekt der Tragfeder oder des Stoßdämpfers vorliegt, als auch die Differenzierung, ob ein Teil- oder Totalverlust der Tragfeder vorliegt, mittels eines hinterlegten Rechenalgorithmus durchgeführt. Hierzu werden dem hinterlegten Rechenalgorithmus neben dem hinterlegten, den „Normalbetrieb“ beschreibenden Referenz-Feder-/Dämpferverhalten, für jedes Rad weitere, während der Fahrt über ein vorbestimmtes Zeitintervall gemessene Parameter als Eingangsgrößen zur Verfügung gestellt. Der Rechenalgorithmus ist dabei eingerichtet, aus den zur Verfügung gestellten Eingangsgrößen für jedes Rad das Ist-Feder-/Dämpferverhalten zu berechnen, zu unterscheiden, ob ein Defekt der Tragfeder oder des Stoßdämpfers vorliegt, und zu differenzieren, ob ein Teil- oder Totalverlust der Tragfeder vorliegt.
  • Bevorzugt werden dabei über das vorbestimmte Zeitintervall die nachfolgenden Parameter, nämlich die Stoßdämpfertemperatur, die Position der Kolbenstange relativ zum Dämpferbehälter, die Ansprechhäufigkeit am Druckanschlag, also die Häufigkeit des Ansprechen der Zusatzfeder, die Eigenart einer abklingenden Feder-/Dämpferschwingungsamplitude, die Höhenlage des Kraftfahrzeugs sowie - bei Ausbildung der Tragfeder als Luftfeder - die Menge bzw. die Häufigkeit von zugeführten Luftvolumina zu Luftfeder gemessen. Die Verwendung der oben aufgeführten Parameter zur Erkennung eines Defekts am Feder-/Dämpferaufbau, erweisen sich als besonders vorteilhaft, da diese einerseits über in der Regel standardmäßig verbauten Sensoren gemessen werden können bzw. aufwandsarm durch zusätzliche Sensoren ermittelbar sind und andererseits durch ein entsprechendes „ins Verhältnis setzen“ mittels des Rechenalgorithmus relativ einfach auszuwerten sind. Hat beispielsweise die Messung Höhenlage über das vorbestimmte Zeitintervall und/oder die gemessene Kolbenstangenposition zum Dämpferrohr, ergeben, dass diese unterhalb zu erwartenden „Normalwerte“ liegen, so deutet dies auf einen Federbruch (Totalversagen) der Tragfeder hin: (=> Bei einem Totalverlust der Feder, beispielsweise durch Bruch, Verlust einer Federwindung oder größer Luftverlust bei Luftfeder, steht das Kraftfahrzeug tiefer und die Kolbenstange taucht tiefer in das Dämpferrohr ein.) Zeigen die über das vorbestimmte Zeitintervall gemessenen Werte beispielsweise eine erhöhte Dämpfertemperatur, lässt dies den Rückschluss zu, dass der Dämpfer nicht mehr richtig arbeitet, bzw. ein Defekt droht. Ein vermehrtes Ansprechen der Zusatzfeder über das vorbestimmte Zeitintervall, lässt wiederum den Rückschluss zu, dass die Tragfeder die Tragfunktion nicht mehr ausreichend ausführt, d.h. das ein schleichender Federverlust zu befürchten ist. Entsprechend weist ein über das vorbestimmte Zeitintervall zu beobachtendes, vermehrtes Nachjustieren des Luftvolumens der Luftfeder, darauf hin, dass ein ungewollter Luftverlust der Luftfeder und damit schleichender Federverlust vorliegt.
  • Um den Fahrer auf die entsprechende Situation am Feder-/Dämpferaufbau hinzuweisen, wird bevorzugt - wenn auf ein Defekt am Feder-/Dämpferaufbau an einem radrückgeschlossen wurde - im Cockpit des Kraftfahrzeugs eine Warnmeldung ausgegeben.
  • Bevorzugt wird dabei mittels der Warnmeldung mitgeteilt, dass eine Werkstatt aufzusuchen und eine Weiterfahrt nicht zu empfehlen ist.
  • Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug, dessen Räder jeweils über eine eine Tragfeder und eine verstellbaren Dämpfer aufweisende Radaufhängung und Kraftfahrzeugbau gelagert sind und das eine einen verstellbaren Dämpfer regelnde/steuernde Regel-/Steuereinheit umfasst, derart weiterzubilden, dass einer erhöhten Sicherheit im Straßenverkehr sichergestellt ist und unnötige Beschädigung des Kraftfahrzeugs verhindert werden.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Regel-/Steuereinheit eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
  • Sämtliche Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erkennung eines Defekts am Feder-/Dämpferaufbau lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, sodass mit diesem auch die zuvor genannten Vorteile erzielt werden.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Erkennung eines Defekts am Feder-/Dämpferaufbau eines Kraftfahrzeugs, wobei der Feder-/Dämpferaufbau des Kraftfahrzeugs pro Rad eine Tragfeder und einen der Tragfeder zugeordneten verstellbaren Stoßdämpfer umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass während der Fahrt des Kraftfahrzeugs radselektiv ein Ist-Feder-/Dämpferverhalten bestimmt und mittels Abgleich mit einem hinterlegten Referenz-Feder-/Dämpferverhalten ausgewertet wird, wobei - wenn an einem Rad eine über eine vorgegebene Toleranz hinausgehende Abweichung zum Referenz-Feder-/Dämpferverhalten auftritt - auf einen Defekt am Feder-/Dämpferaufbau des betreffenden Rades rückgeschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn auf einen Defekt am Feder-/Dämpferaufbau rückgeschlossen wurde, zusätzlich unterschieden wird, ob der Defekt die Tragfeder oder den Stoßdämpfer betrifft und dass wenn - die Unterscheidung ergeben hat, das ein Defekt der Tragfeder vorliegt - ferner differenziert wird, ob ein Teil- oder Totalversagen der Tragfeder vorliegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines Totalversgens einer Tragfeder, der dieser Tragfeder zugeordnete verstellbare Stoßdämpfer so in seiner Kennlinie verändert wird, dass ein Durchschlagen des Kraftfahrzeugsaufbaus auf einen rad- und/oder fahrzeugseitigen Endanschlag verhindert wird, und dass bei Vorliegen eines Teilversagens einer Tragfeder, der dieser Tragfeder zugeordnete verstellbare Stoßdämpfer so in seiner Kennlinie verändert wird, dass eine durch das Teilversagen der Tragfeder bedingte verringerte Vertikalkraftkomponente durch den Stoßdämpfer kompensiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radselektive Bestimmung des Ist-Feder-/Dämpferverhaltens, sowie dessen Auswertung über einen Vergleich mit einem Referenz-Feder-/Dämpferverhalten, und die Unterscheidung, ob ein Defekt der Tragfeder oder des Stoßdämpfers vorliegt, und die Differenzierung, ob ein Teil- oder Totalverlust der Tragfeder vorliegt, mittels eines hinterlegten Rechenalgorithmus durchgeführt wird, dem hierzu neben dem hinterlegten Referenz-Feder-/Dämpferverhalten für jedes Rad über ein vorbestimmtes Zeitintervall während der Fahrt gemessene Parameter als Eingangsgrößen zur Verfügung gestellt werden und der eingerichtet ist aus den zur Verfügung gestellten Eingangsgrößen für jedes Rad das Ist-Feder-/Dämpferverhalten zu berechnen, zu unterscheiden, ob ein Defekt der Tragfeder oder des Stoßdämpfers vorliegt, und zu differenzieren, ob ein Teil- oder Totalverlust der Tragfeder vorliegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass über das vorbestimmte Zeitintervall die Parameter Stoßdämpfertemperatur, Position Kolbenstange relativ zum Dämpferbehälter, Ansprechhäufigkeit am Druckanschlag, Höhenlage des Kraftfahrzeugs, sowie - bei Ausbildung der Tragfeder als Luftfeder - Zuführung von Luftvolumina zur Luftfeder gemessen werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, dass wenn auf einen Defekt am Feder-/Dämpferaufbau an einem Rad rückgeschlossen wurde, im Cockpit des Kraftfahrzeugs eine Warnmeldung ausgegeben.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Warnmeldung mitgeteilt wird, dass eine Werkstatt aufzusuchen und eine Weiterfahrt nicht zu empfehlen ist.
  8. Kraftfahrzeug, umfassend ein Fahrwerk gemäß dem die Räder des Kraftfahrzeugs jeweils über eine eine Tragfeder und einen verstellbaren Dämpfer aufweisende Radaufhängung am Kraftfahrzeugaufbau gelagert sind, sowie eine die verstellbaren Dämpfer regelnde/steuernde Regel-/Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Regel-/Steuereinheit eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
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