DE102022202798B3 - Verfahren zum Ermitteln des Zustands eines Fahrwerks - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Ermitteln des Zustands eines Fahrwerks (1) eines Fahrzeugs (2), wobei ein zeitlicher Verlauf eines am Fahrwerk (1) auftretenden Anregungssignals (x) durch Messung ermittelt und ein diesen Verlauf charakterisierendes Anregungsmesssignal (Sx) bereitgestellt wird, aus dessen zeitlichen Verlauf ein Ausschnitt als ein gemessener Anregungssignalverlaufsabschnitt (10) ausgewählt wird, ein zeitlicher Verlauf eines am Fahrwerk (1) auftretenden Antwortsignals (y) durch Messung ermittelt und ein diesen Verlauf charakterisierendes Antwortmesssignal (Sy) bereitgestellt wird, aus dessen zeitlichen Verlauf ein Ausschnitt als ein gemessener Antwortsignalverlaufsabschnitt (11) ausgewählt wird, ein Datensatz (7) bereitgestellt wird, der mehrere Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitte (9) und unterschiedliche Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitte (8) umfasst, denen jeweils wenigstens einer der Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitte (9) zugeordnet ist, der gemessene Anregungssignalverlaufsabschnitt (10) mit den Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitten (8) verglichen wird, von denen ein zu dem gemessenen Anregungssignalverlaufsabschnitt (10) passender Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt (8a) ausgewählt wird, und der dem ausgewählten Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt (8a) zugeordnete Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitt (9a) mit dem gemessenen Antwortsignalverlaufsabschnitt (11) zur Bestimmung des Zustands des Fahrwerks (1) verglichen wird, wobei als Anregungssignal (x) ein am Fahrwerk (1) auftretendes niederfrequentes mechanisches Signal und als Antwortsignal (y) ein am Fahrwerk (1) auftretendes höherfrequentes mechanisches Signal verwendet wird.

Description

  • Die Erfindung betriff ein Verfahren zum Ermitteln des Zustands eines Fahrwerks eines Fahrzeugs.
  • Aus der DE 10 2008 010 275 A1 ist bekannt, ein Anregungssignal in ein Fahrwerk eines Fahrzeugs einzuleiten, welches ein Fahrwerkbauteil zu einer mechanischen Schwingung anregt, wobei ein die mechanische Schwingung charakterisierendes Antwortsignal gemessen wird. Aus dem Antwortsignal wird ein das Fahrwerkbauteil charakterisierender Antwortwert ermittelt und mit einem Referenzwert verglichen, um den Verschleißzustand und/oder die Funktionsfähigkeit des Fahrwerkbauteils zu beurteilen.
  • Im Zusammenhang mit rotierenden Maschinen existieren bereits Ansätze zur Zustandsüberwachung. In diesem Bereich ist die Anzahl der Betriebszustände und somit der Anregungen aber überschaubar. Im Fahrwerk eines Fahrzeugs existiert jedoch eine große Anzahl an unterschiedlichen Parametern (z.B. Straßenprofil, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung, Lenkspiel, Reifendruck, Temperatur etc.) und somit eine nahezu unendliche Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten, die das Anregungs- und Antwortverhalten des Fahrwerks beeinflussen. Dies erschwert die Zustandsüberwachung des Fahrwerks erheblich.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung insbesondere die Aufgabe zugrunde, den Zustand eines Fahrwerks einfacher erfassen zu können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gegeben.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Ermitteln des Zustands eines Fahrwerks eines Fahrzeugs geschaffen, wobei
    • - ein zeitlicher Verlauf eines am Fahrwerk auftretenden Anregungssignals durch Messung ermittelt und ein diesen Verlauf charakterisierendes Anregungsmesssignal bereitgestellt wird,
    • - aus dem zeitlichen Verlauf des Anregungsmesssignals ein, vorzugsweise zeitlicher, Ausschnitt als ein gemessener Anregungssignalverlaufsabschnitt ausgewählt wird,
    • - ein zeitlicher Verlauf eines am Fahrwerk auftretenden Antwortsignals durch Messung ermittelt und ein diesen Verlauf charakterisierendes Antwortmesssignal bereitgestellt wird,
    • - aus dem zeitlichen Verlauf des Antwortmesssignals ein, insbesondere zu dem gemessenen Anregungssignalverlaufsabschnitt korrespondierender, vorzugsweise zeitlicher, Ausschnitt als ein gemessener Antwortsignalverlaufsabschnitt ausgewählt wird,
    • - ein Datensatz bereitgestellt wird, der mehrere Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitte und unterschiedliche Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitte umfasst, denen jeweils einer oder wenigstens einer der Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitte zugeordnet ist,
    • - der gemessene Anregungssignalverlaufsabschnitt mit den Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitten verglichen wird, von denen ein zu dem gemessenen Anregungssignalverlaufsabschnitt passender Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt ausgewählt wird, und
    • - der dem ausgewählten Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt zugeordnete Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitt mit dem gemessenen Antwortsignalverlaufsabschnitt, insbesondere zur Bestimmung des oder eines Zustands des Fahrwerks, verglichen wird, wobei
    • - als Anregungssignal ein am Fahrwerk auftretendes niederfrequentes mechanisches Signal und als Antwortsignal ein am Fahrwerk auftretendes höherfrequentes mechanisches Signal ausgewählt und/oder verwendet wird.
  • Das Messen eines niederfrequenten Signals als Anregungssignal und eines höherfrequenten Signals als Antwortsignal stellt insbesondere eine sehr effiziente Möglichkeit dar, die große Anzahl aller Faktoren, die Einfluss auf die Anregung und das Antwortverhalten des Fahrwerks haben können, zu reduzieren.
  • Das Anregungssignal ist bevorzugt ein mechanisches Signal. Vorzugsweise entspricht das Anregungssignal dem am Fahrwerk auftretenden niederfrequenten mechanischen Signal. Das Antwortsignal ist bevorzugt ein mechanisches Signal. Vorzugsweise entspricht das Antwortsignal dem am Fahrwerk auftretenden höherfrequenten mechanischen Signal.
  • Der dem ausgewählten Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt zugeordnete Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitt wird z.B. auch als ausgewählter Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitt bezeichnet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt während der oder einer Fahrt des Fahrzeugs durchgeführt. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein Kraftfahrzeug. Das Anregungssignal wird z.B. durch das Profil einer Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt und/oder durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit, mit welcher das Fahrzeug fährt und/oder durch eine Fahrzeugbeschleunigung, mit welcher das Fahrzeug beschleunigt wird und/oder durch ein Lenkspiel einer Fahrzeuglenkung, mit welcher das Fahrzeug gelenkt wird und/oder durch einen Reifendruck eines Reifens, mit welchem ein Fahrzeugrad des Fahrzeugs auf der Fahrbahn rollt und/oder durch andere Einflussgrößen hervorgerufen und/oder bestimmt.
  • Die Anregungssignalverlaufsabschnitte werden z.B. auch als Anregungsmotive bezeichnet. Der gemessene Anregungssignalverlaufsabschnitt bildet beispielsweise ein gemessenes Anregungsmotiv. Jeder Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt bildet z.B. ein Referenz-Anregungsmotiv. Der Vergleich von Anregungsmotiven, beispielsweise der Vergleich des gemessenen Anregungsmotivs mit den Referenz-Anregungsmotiven und/oder das Finden des passenden Referenz-Anregungsmotivs, erfolgt bevorzugt mit Hilfe von Algorithmen (z.B. Clustering, Distanzmaß). Das gemessene Anregungsmotiv wird z.B. als passend zu einem der Referenz-Anregungsmotive betrachtet, wenn der Vergleich beider Motive ergibt, dass sie innerhalb vorgegebener Schranken als ähnlich oder gleich erachtet werden können. Vorzugsweise erfolgt der Vergleich von Anregungsmotiven, beispielsweise der Vergleich des gemessenen Anregungsmotivs mit den Referenz-Anregungsmotiven und/oder das Finden des passenden Referenz-Anregungsmotivs, mittels einer Auswerteeinheit.
  • Die Messung und/oder Ermittlung des Antwortsignals und/oder des höherfrequenten mechanischen Signals erfolgt insbesondere gleichzeitig zur Messung und/oder Ermittlung des Anregungssignals und/oder des niederfrequenten mechanischen Signals. Das Fahrwerk wird bevorzugt durch das Anregungssignal, insbesondere mechanisch, angeregt. Vorteilhaft erzeugt das Fahrwerk, insbesondere aufgrund dieser Anregung und/oder in Antwort auf diese Anregung, das Antwortsignal. Das Fahrwerk bildet vorzugsweise ein System, dem das Anregungssignal und/oder das niederfrequente mechanische Signal als Eingangssignal zugeführt wird. Das Antwortsignal und/oder das höherfrequente mechanische Signal bildet insbesondere das oder ein Aussignal des Fahrwerks und/oder Systems.
  • Der gemessene Anregungssignalverlaufsabschnitt ist bevorzugt ein zeitlicher Ausschnitt aus dem Anregungsmesssignal und/oder charakterisiert bevorzugt einen zeitlichen Ausschnitt aus dem Anregungssignal. Der gemessene Antwortsignalverlaufsabschnitt ist vorzugsweise ein zeitlicher Ausschnitt aus dem Antwortmesssignal und/oder charakterisiert vorzugsweise einen zeitlichen Ausschnitt aus dem Antwortsignal. Vorteilhaft beginnen der gemessene Anregungssignalverlaufsabschnitt und der gemessene Antwortsignalverlaufsabschnitt zu demselben Startzeitpunkt. Bevorzugt enden der gemessene Anregungssignalverlaufsabschnitt und der gemessene Antwortsignalverlaufsabschnitt zu demselben Endzeitunkt. Der Endzeitpunkt liegt zeitlich insbesondere nach dem Startzeitpunkt.
  • Vorzugsweise liegen der gemessene Anregungssignalverlaufsabschnitt und der gemessene Antwortsignalverlaufsabschnitt innerhalb desselben Zeitfensters und/oder Zeitintervalls. Insbesondere liegt der, vorzugsweise zu dem gemessenen Anregungssignalverlaufsabschnitt korrespondierende, Ausschnitt aus dem zeitlichen Verlauf des Antwortmesssignals in demselben Zeitfenster und/oder Zeitintervall wie der gemessene Anregungssignalverlaufsabschnitt.
  • Bevorzugt wird, vorzugsweise mittels der oder einer Auswerteeinheit, insbesondere in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs des gemessenen Antwortsignalverlaufsabschnitts mit dem dem ausgewählten Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt zugeordneten Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitt, wenigstens ein den oder einen Zustand des Fahrwerks charakterisierender Wert bestimmt und/oder ausgegeben. Der Zustand des Fahrwerks ist vorzugsweise ein Verschleißzustand des Fahrwerks.
  • Bevorzugt weist das Antwortsignal und/oder das am Fahrwerk auftretende höherfrequente mechanische Signal eine größere oder höhere Frequenz als das Anregungssignal und/oder das am Fahrwerk auftretende niederfrequente mechanische Signal auf. Vorteilhaft weist das Antwortmesssignal eine größere oder höhere Frequenz als das Anregungsmesssignal auf. Bei dem Antwortmesssignal und dem Anregungsmesssignal handelt es sich insbesondere um elektrische Signale.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Anregungssignal und/oder bei dem am Fahrwerk auftretenden niederfrequenten mechanischen Signal um eine mechanische Schwingung. Insbesondere entspricht das Anregungssignal und/oder das am Fahrwerk auftretende niederfrequente mechanische Signal einer Änderung des Höhenstands und/oder des Fahrzeugniveaus und/oder der Einfederung des Fahrzeugs. Vorteilhaft weist das Anregungssignal und/oder das am Fahrwerk auftretende niederfrequente mechanische Signal eine Frequenz auf, die kleiner oder gleich einer Anregungsgrenzfrequenz ist. Die Anregungsgrenzfrequenz beträgt insbesondere 200 Hz oder in etwa 200 Hz.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Antwortsignal und/oder bei dem am Fahrwerk auftretenden höherfrequenten mechanischen Signal um eine mechanische Schwingung. Insbesondere handelt es sich bei dem Antwortsignal und/oder bei dem am Fahrwerk auftretenden höherfrequenten mechanischen Signal um ein akustisches Signal. Vorteilhaft weist das Antwortsignal und/oder das am Fahrwerk auftretende höherfrequente mechanische Signal eine Frequenz auf, die größer oder gleich einer Antwortgrenzfrequenz ist. Die Antwortgrenzfrequenz ist insbesondere größer oder höher als die Anregungsgrenzfrequenz. Vorzugsweise beträgt die Antwortgrenzfrequenz 1 kHz oder in etwa 1 kHz.
  • Gemäß einer Ausgestaltung werden das Anregungssignal und/oder das am Fahrwerk auftretende niederfrequente mechanische Signal und das Antwortsignal und/oder das am Fahrwerk auftretende höherfrequente mechanische Signal mit unterschiedlichen Sensoren ermittelt und/oder gemessen.
  • Das Ermitteln und/oder Messen des zeitlichen Verlaufs des Anregungssignals und/oder des am Fahrwerk auftretenden niederfrequenten mechanischen Signals und/oder das Bereitstellen des Anregungsmesssignals erfolgt bevorzugt durch einen oder wenigstens einen Anregungssignalsensor. Der Anregungssignalsensor ist insbesondere mit dem Fahrwerk verbunden. Vorzugsweise ist der Anregungssignalsensor zum Erfassen von, insbesondere mechanischen, Signalen mit einer Frequenz kleiner oder gleich der Anregungsgrenzfrequenz geeignet ausgelegt. Beispielsweise bildet oder umfasst der Anregungssignalsensor einen Höhenstandsensor, der z.B. auch als Fahrzeug-Niveausensor oder Einfederungssensor bezeichnet wird.
  • Das Ermitteln und/oder Messen des zeitlichen Verlaufs des Antwortsignals und/oder des am Fahrwerk auftretenden höherfrequenten mechanischen Signals und/oder das Bereitstellen des Antwortmesssignals erfolgt bevorzugt durch einen oder wenigstens einen Antwortsignalsensor. Der Antwortsignalsensor ist insbesondere mit dem Fahrwerk verbunden. Vorzugsweise ist der Antwortsignalsensor zum Erfassen von, insbesondere mechanischen, Signalen mit einer Frequenz größer oder gleich der Antwortgrenzfrequenz geeignet ausgelegt. Beispielsweise bildet oder umfasst der Antwortsignalsensor einen Beschleunigungssensor.
  • Ergänzend oder alternativ erfolgt sowohl das Ermitteln und/oder das Messen des zeitlichen Verlaufs des Anregungssignals und/oder des am Fahrwerk auftretenden niederfrequenten mechanischen Signals als auch das Ermitteln und/oder das Messen des zeitlichen Verlaufs des Antwortsignals und/oder des am Fahrwerk auftretenden höherfrequenten mechanischen Signals beispielsweise durch wenigstens einen gemeinsamen Sensor. Der gemeinsame Sensor ist insbesondere mit dem Fahrwerk verbunden. Vorzugsweise ist der gemeinsame Sensor sowohl zum Erfassen von, insbesondere mechanischen, Signalen mit einer Frequenz kleiner oder gleich der Anregungsgrenzfrequenz als auch zum Erfassen von, insbesondere mechanischen, Signalen mit einer Frequenz größer oder gleich der Antwortgrenzfrequenz geeignet ausgelegt. Beispielsweise bildet oder umfasst der gemeinsame Sensor einen Beschleunigungssensor. Bevorzugt stellt der gemeinsame Sensor ein Ausgangssignal bereit, welches beispielsweise das Anregungsmesssignal und das Antwortmesssignal charakterisierende Informationen trägt. Insbesondere werden aus dem oder einem Ausgangssignal des gemeinsamen Sensors das Anregungsmesssignal und das Antwortmesssignal, beispielsweise durch Signalauswertung und/oder durch Filterung, gewonnen.
  • Bevorzugt ist oder wird der Datensatz in einer Speichereinheit gespeichert. Vorzugsweise erfolgt jedes Auswählen und/oder jedes Vergleichen mittels der oder einer Auswerteeinheit. Die Auswerteeinheit hat insbesondere Zugriff auf die Speichereinheit. Der Vergleich des gemessenen Antwortsignalverlaufsabschnitts mit dem dem ausgewählten Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt zugeordneten Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitt umfasst z.B. eine Frequenzanalyse und/oder erfolgt beispielsweise durch den Einsatz künstlicher Intelligenz, beispielsweise durch maschinelles Lernen und/oder durch den Einsatz neuronaler Netzwerke. Bevorzugt erfolgt der Vergleich des gemessenen Antwortsignalverlaufsabschnitts mit dem dem ausgewählten Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt zugeordneten Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitt mittels der oder einer Auswerteeinheit.
  • Der Datensatz ist insbesondere vorgegeben. Bevorzugt wird der Datensatz in einem Neuzustand des Fahrzeugs ermittelt. Das Fahrzeug gilt vorzugsweise bis zu einer vorgegebenen und mit dem Fahrzeug insgesamt zurückgelegten Wegstrecke und/oder bis zu einem vorgegebenen Alter des Fahrzeugs als neu, insbesondere je nachdem, welches dieser Ereignisse zuerst eintritt. Vorteilhaft wird der Datensatz bis zu der oder einer vorgegebenen und mit dem Fahrzeug insgesamt zurückgelegten Wegstrecke und/oder bis zu dem oder einem vorgegebenen Alter des Fahrzeugs ermittelt, insbesondere je nachdem, welches dieser Ereignisse zuerst eintritt. Die mit dem Fahrzeug insgesamt zurückgelegte Wegstrecke wird z.B. auch als Kilometerstand bezeichnet.
  • Gemäß einer Weiterbildung wird zur Ermittlung des Datensatzes ein zeitlicher Verlauf eines am Fahrwerk auftretenden Referenz-Anregungssignals durch Messung ermittelt und ein diesen Verlauf charakterisierendes Referenz-Anregungsmesssignal bereitgestellt. Bevorzugt werden aus dem zeitlichen Verlauf des Referenz-Anregungsmesssignals unterschiedliche, vorzugsweise zeitliche, Ausschnitte ausgewählt, die jeweils einen der Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitte bilden. Vorzugsweise wird ein zeitlicher Verlauf eines am Fahrwerk auftretenden Referenz-Antwortsignals durch Messung ermittelt und ein diesen Verlauf charakterisierendes Referenz-Antwortmesssignal bereitgestellt. Vorteilhaft wird aus dem zeitlichen Verlauf des Referenz-Antwortmesssignals zu jedem Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt wenigstens ein korrespondierender, vorzugsweise zeitlicher, Ausschnitt ausgewählt, der einen der Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitte bildet.
  • Bevorzugt wird als Referenz-Anregungssignal ein am Fahrwerk auftretendes niederfrequentes mechanisches Signal ausgewählt und/oder verwendet, welches z.B. auch als niederfrequentes mechanisches Referenz-Signal bezeichnet werden kann. Vorzugsweise wird als Referenz-Antwortsignal ein am Fahrwerk auftretendes höherfrequentes mechanisches Signal ausgewählt und/oder verwendet, welches z.B. auch als höherfrequentes mechanisches Referenz-Signal bezeichnet werden kann.
  • Das Referenz-Anregungssignal ist bevorzugt ein mechanisches Signal. Vorzugsweise entspricht das Referenz-Anregungssignal dem am Fahrwerk auftretenden niederfrequenten mechanischen Referenz-Signal. Das Referenz-Antwortsignal ist bevorzugt ein mechanisches Signal. Vorzugsweise entspricht das Referenz-Antwortsignal dem am Fahrwerk auftretenden höherfrequenten mechanischen Referenz-Signal.
  • Vorteilhaft weist das Referenz-Antwortsignal und/oder das am Fahrwerk auftretende höherfrequente mechanische Referenz-Signal eine größere oder höhere Frequenz als das Referenz-Anregungssignal und/oder das am Fahrwerk auftretende niederfrequente mechanische Referenz-Signal auf. Vorteilhaft weist das Referenz-Antwortmesssignal eine größere oder höhere Frequenz als das Referenz-Anregungsmesssignal auf. Bei dem Referenz-Antwortmesssignal und dem Referenz-Anregungsmesssignal handelt es sich insbesondere um elektrische Signale.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Referenz-Anregungssignal und/oder bei dem am Fahrwerk auftretenden niederfrequenten mechanischen Referenz-Signal um eine mechanische Schwingung. Insbesondere entspricht das Referenz-Anregungssignal und/oder das am Fahrwerk auftretende niederfrequente mechanische Referenz-Signal einer Änderung des Höhenstands und/oder des Fahrzeugniveaus und/oder der Einfederung des Fahrzeugs. Vorteilhaft weist das Referenz-Anregungssignal und/oder das am Fahrwerk auftretende niederfrequente mechanische Referenz-Signal eine Frequenz auf, die kleiner oder gleich der Anregungsgrenzfrequenz ist.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Referenz-Antwortsignal und/oder bei dem am Fahrwerk auftretenden höherfrequenten mechanische Referenz-Signal um eine mechanische Schwingung. Insbesondere handelt es sich bei dem Referenz-Antwortsignal und/oder bei dem am Fahrwerk auftretenden höherfrequenten mechanischen Referenz-Signal um ein akustisches Signal. Vorteilhaft weist das Referenz-Antwortsignal und/oder das am Fahrwerk auftretende höherfrequente mechanische Referenz-Signal eine Frequenz auf, die größer oder gleich der Antwortgrenzfrequenz ist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung werden das Referenz-Anregungssignal und/oder das am Fahrwerk auftretende niederfrequente mechanische Referenz-Signal und das Referenz-Antwortsignal und/oder das am Fahrwerk auftretende höherfrequente mechanische Referenz-Signal mit unterschiedlichen Sensoren ermittelt und/oder gemessen.
  • Das Ermitteln und/oder Messen des zeitlichen Verlaufs des Referenz-Anregungssignals und/oder des am Fahrwerk auftretenden niederfrequenten mechanische Referenz-Signals und/oder das Bereitstellen des Referenz-Anregungsmesssignals erfolgt bevorzugt durch den Anregungssignalsensor.
  • Das Ermitteln und/oder Messen des zeitlichen Verlaufs des Referenz-Antwortsignals und/oder des am Fahrwerk auftretenden höherfrequenten mechanische Referenz-Signals und/oder das Bereitstellen des Referenz-Antwortmesssignals erfolgt bevorzugt durch den Antwortsignalsensor.
  • Ergänzend oder alternativ erfolgt sowohl das Ermitteln und/oder das Messen des zeitlichen Verlaufs des Referenz-Anregungssignals und/oder des am Fahrwerk auftretenden niederfrequenten mechanischen Referenz-Signals als auch das Ermitteln und/oder das Messen des zeitlichen Verlaufs des Referenz-Antwortsignals und/oder des am Fahrwerk auftretenden höherfrequenten mechanischen Referenz-Signals beispielsweise durch den gemeinsamen Sensor. Bevorzugt stellt der gemeinsame Sensor ein Ausgangssignal oder Referenz-Ausgangssignal bereit, welches beispielsweise das Referenz-Anregungsmesssignal und das Referenz-Antwortmesssignal charakterisierende Informationen trägt. Insbesondere werden aus dem oder einem Ausgangssignal oder Referenz-Ausgangssignal des gemeinsamen Sensors das Referenz-Anregungsmesssignal und das Referenz-Antwortmesssignal, beispielsweise durch Signalauswertung und/oder durch Filterung, gewonnen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrwerks als System mit einem Eingangssignal und einem Ausgangssignal und
    • 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Fahrwerk, mit Sensoren, mit einer Auswerteeinheit und mit einer Speichereinheit.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrwerks 1 als System, dem ein mechanisches Anregungssignal x als Eingangssignal zugeführt wird. Das System wird durch das Anregungssignal x mechanisch angeregt und gibt daraufhin ein mechanisches Antwortsignal y als Ausgangssignal ab. Ein Operator, der das Eingangssignal x auf das Ausgangssignal y abbildet, wird z.B. mit T bezeichnet.
  • Das Eingangssignal x, welches z.B. die Oberflächenbeschaffenheit einer Fahrbahn 12 charakterisiert, wird beispielsweise durch ein auf der Fahrbahn 12 rollendes Fahrzeugrad 13 in das Fahrwerk 1 eingeleitet.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 2 mit einem Fahrwerk 1, welches insbesondere das zuvor beschriebene Fahrwerk ist. Das mechanische Anregungssignal x wird während einer Fahrt des Fahrzeugs 2 in das Fahrwerk 1 eingeleitet und mit einem mit dem Fahrwerk 1 verbundenen Höhenstandsensors 3 gemessen, der ein das Anregungssignal x charakterisierendes Anregungsmesssignal Sx bereitstellt. Ferner wird das mechanische Antwortsignal y mit einem mit dem Fahrwerk 1 verbundenen Beschleunigungssensor 4 gemessen, der ein das Antwortsignal y charakterisierendes Antwortmesssignal Sy bereitstellt. Dabei handelt es sich bei dem Anregungssignal x um ein niederfrequentes Signal und bei dem Antwortsignal y um ein höherfrequentes Signal, welches eine höhere Frequenz als das Anregungssignal x aufweist.
  • Die Messsignale Sx und Sy werden einer Auswerteeinheit 5 zugeführt, die mit einer Speichereinheit 6 verbunden ist, in der ein Datensatz 7 gespeichert, der unterschiedliche Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitte 8 und mehrere Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitte 9 umfasst, wobei jedem der Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitte 8 einer der Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitte 9 zugeordnet ist. Die Auswerteeinheit 5 wählt aus dem gemessenen zeitlichen Verlauf des Anregungsmesssignals Sx einen Ausschnitt als einen gemessenen Anregungssignalverlaufsabschnitt 10 aus. Ferner wählt die Auswerteeinheit 5 aus dem gemessenen zeitlichen Verlauf des Antwortmesssignals Sy einen zu dem gemessenen Anregungssignalverlaufsabschnitt 10 korrespondierenden Ausschnitt als einen gemessenen Antwortsignalverlaufsabschnitt 11 aus. Nun wird der gemessene Anregungssignalverlaufsabschnitt 10 mit den Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitten 8 verglichen, von denen ein zu dem gemessenen Anregungssignalverlaufsabschnitt 10 passender Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt 8a ausgewählt wird. Dann wird der dem ausgewählten Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt 8a zugeordnete Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitt 9a mit dem gemessenen Antwortsignalverlaufsabschnitt 11 zur Bestimmung des Verschleißzustands des Fahrwerks 1 verglichen. Auf Basis dieses Vergleichs wird von der Auswerteeinheit 5 bevorzugt wenigstens ein den Verschleißzustand des Fahrwerks 1 charakterisierender Wert V bestimmt und ausgegeben.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrwerk
    2
    Fahrzeug
    3
    Höhenstandsensor
    4
    Beschleunigungssensor
    5
    Auswerteeinheit
    6
    Speichereinheit
    7
    Datensatz
    8
    Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitte
    8a
    ausgewählter Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt
    9
    Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitte
    9a
    ausgewählter Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitt
    10
    gemessener Anregungssignalverlaufsabschnitt
    11
    gemessener Antwortsignalverlaufsabschnitt
    12
    Fahrbahn
    13
    Fahrzeugrad
    Sx
    Anregungsmesssignal
    Sy
    Antwortmesssignal
    V
    Verschleißwert
    x
    Anregungssignal
    y
    Antwortsignal

Claims (11)

  1. Verfahren zum Ermitteln des Zustands eines Fahrwerks (1) eines Fahrzeugs (2), wobei - ein zeitlicher Verlauf eines am Fahrwerk (1) auftretenden Anregungssignals (x) durch Messung ermittelt und ein diesen Verlauf charakterisierendes Anregungsmesssignal (Sx) bereitgestellt wird, aus dessen zeitlichen Verlauf ein Ausschnitt als ein gemessener Anregungssignalverlaufsabschnitt (10) ausgewählt wird, - ein zeitlicher Verlauf eines am Fahrwerk (1) auftretenden Antwortsignals (y) durch Messung ermittelt und ein diesen Verlauf charakterisierendes Antwortmesssignal (Sy) bereitgestellt wird, aus dessen zeitlichen Verlauf ein Ausschnitt als ein gemessener Antwortsignalverlaufsabschnitt (11) ausgewählt wird, - ein Datensatz (7) bereitgestellt wird, der mehrere Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitte (9) und unterschiedliche Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitte (8) umfasst, denen jeweils wenigstens einer der Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitte (9) zugeordnet ist, - der gemessene Anregungssignalverlaufsabschnitt (10) mit den Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitten (8) verglichen wird, von denen ein zu dem gemessenen Anregungssignalverlaufsabschnitt (10) passender Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt (8a) ausgewählt wird, und - der dem ausgewählten Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt (8a) zugeordnete Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitt (9a) mit dem gemessenen Antwortsignalverlaufsabschnitt (11) zur Bestimmung des Zustands des Fahrwerks (1) verglichen wird, wobei - als Anregungssignal (x) ein am Fahrwerk (1) auftretendes niederfrequentes mechanisches Signal und als Antwortsignal (y) ein am Fahrwerk (1) auftretendes höherfrequentes mechanisches Signal verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs des gemessenen Antwortsignalverlaufsabschnitts (11) mit dem dem ausgewählten Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt (8a) zugeordneten Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitt (9a) wenigstens ein den Verschleißzustand des Fahrwerks (1) charakterisierender Wert (V) bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das am Fahrwerk (1) auftretende höherfrequente mechanische Signal (y) eine höhere Frequenz als das am Fahrwerk (1) auftretende niederfrequente mechanische Signal (x) aufweist.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das am Fahrwerk (1) auftretende niederfrequente mechanische Signal (x) eine Frequenz kleiner oder gleich 200 Hz und das am Fahrwerk (1) auftretende höherfrequente mechanische Signal (y) eine Frequenz größer oder gleich 1 kHz aufweist.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das am Fahrwerk (1) auftretende niederfrequente mechanische Signal (x) und das am Fahrwerk auftretende höherfrequente mechanische Signal (y) mit unterschiedlichen Sensoren (3, 4) gemessen werden.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das am Fahrwerk (1) auftretende niederfrequente mechanische Signal (x) mit einem mit dem Fahrwerk (1) verbundenen Höhenstandsensor (3) und das am Fahrwerk (1) auftretende höherfrequente mechanische Signal (y) mit einem mit dem Fahrwerk (1) verbundenen Beschleunigungssensor (4) gemessen wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrwerk (1) auftretende niederfrequente mechanische Signal (x) und das am Fahrwerk (1) auftretende höherfrequente mechanische Signal (y) mit wenigstens einem gemeinsamen Sensor gemessen werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Sensor ein Beschleunigungssensor ist.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datensatz (7) in einem Neuzustand des Fahrzeugs (2) ermittelt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Datensatzes (7) - ein zeitlicher Verlauf eines am Fahrwerk (1) auftretenden Referenz-Anregungssignals durch Messung ermittelt und ein diesen Verlauf charakterisierendes Referenz-Anregungsmesssignal bereitgestellt wird, aus dessen zeitlichen Verlauf unterschiedliche Ausschnitte ausgewählt werden, die jeweils einen der Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitte (8) bilden, - ein zeitlicher Verlauf eines am Fahrwerk (1) auftretenden Referenz-Antwortsignals durch Messung ermittelt und ein diesen Verlauf charakterisierendes Referenz-Antwortmesssignal bereitgestellt wird, aus dessen zeitlichen Verlauf zu jedem Referenz-Anregungssignalverlaufsabschnitt (8) wenigstens ein korrespondierender Ausschnitt ausgewählt wird, der einen der Referenz-Antwortsignalverlaufsabschnitte (9) bildet.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenz-Anregungssignal ein am Fahrwerk (1) auftretendes niederfrequentes mechanisches Signal und als Referenz-Antwortsignal ein am Fahrwerk auftretendes höherfrequentes mechanisches Signal verwendet wird.
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