DE102022204073A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Funktionsdiagnose eines aktiven Motorlagers - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Funktionsfähigkeit einer aktiven Lagerung für einen Antriebsmotor (1), mit folgenden Schritten:
- Betreiben eines Motorsystems mit einer aktiven Lagerung, die ausgebildet ist, um einen Eintrag von Schwingungen durch das Betreiben des Motorsystems zu eliminieren oder zu reduzieren;
- Bereitstellen (S2) einer Drehzahlangabe des Antriebsmotors (1);
- Filtern (S4) eines Verlaufs der Drehzahlangabe mit einem Bandpassfilter innerhalb mindestens eines Durchlass-Frequenzbereich (FB);
- Analysieren (S5) des Verlaufs der Drehzahlangabe innerhalb des Durchlass-Frequenzbereichs (FB), um eine Schwingungsenergie oder eine Maximalamplitude zu bestimmen;
- Feststellen (S6, S7, S8) eines Fehlers abhängig von der Schwingungsenergie bzw. der Maximalamplitude.
- Betreiben eines Motorsystems mit einer aktiven Lagerung, die ausgebildet ist, um einen Eintrag von Schwingungen durch das Betreiben des Motorsystems zu eliminieren oder zu reduzieren;
- Bereitstellen (S2) einer Drehzahlangabe des Antriebsmotors (1);
- Filtern (S4) eines Verlaufs der Drehzahlangabe mit einem Bandpassfilter innerhalb mindestens eines Durchlass-Frequenzbereich (FB);
- Analysieren (S5) des Verlaufs der Drehzahlangabe innerhalb des Durchlass-Frequenzbereichs (FB), um eine Schwingungsenergie oder eine Maximalamplitude zu bestimmen;
- Feststellen (S6, S7, S8) eines Fehlers abhängig von der Schwingungsenergie bzw. der Maximalamplitude.
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung betrifft aktive Lagerungen für vibrationsintensive Antriebsmotoren, insbesondere Verbrennungsmotoren, und insbesondere Verfahren zur Erkennung einer Funktionsfähigkeit oder zur Diagnose von aktiven Motorlagern.
- Technischer Hintergrund
- Um den Eintrag von Vibrationen eines Antriebsmotors, wie beispielsweise einen Verbrennungsmotor, auf das umgebende System z.B. eines Kraftfahrzeugs zu reduzieren, werden üblicherweise aktive Motorlager eingesetzt. Aktive Motorlager sind zwischen einem Halterahmen und dem Antriebsmotor angeordnet und gleichen Anregungen durch den Antriebsmotor in bestimmten Frequenzbereichen durch eine entsprechende Gegenanregung aus, so dass die Schwingungsübertragung auf den Rahmen, in dem der Antriebsmotor gehalten wird, stark verringert wird. Alternativ können aktive Motorlager auch eine steuerbare variable Dämpfung aufweisen, die abhängig von der Schwingungsanregung des Antriebsmotors eingestellt werden kann.
- Im Rahmen gesetzlicher Anforderungen ist es notwendig, in einem Kraftfahrzeug alle emissionsrelevanten und sicherheitsrelevanten Funktionen zu überwachen. Da insbesondere eine Schwingungsanregung durch einen Antriebsmotor auf ein dort gemessenes Drehzahlsignal übersprechen kann und somit potenziell Auswirkungen auf Abgasemissionen oder emissionsreduzierenden Funktionen bei einem Verbrennungsmotor als Antriebsmotor haben kann, ist eine Überwachung der Funktionsfähigkeit eines eine solche Anregung dämpfenden aktiven Motorlagers erforderlich.
- Die Druckschrift
DE 10 2018 107 732 A1 offenbart ein Verfahren und ein System zum Diagnostizieren bereitgestellt, ob aktive Motorlager, die dazu konfiguriert sind, Motorschwingung von einer Kabine und einem Chassis eines Fahrzeugs zu isolieren, wie gewünscht funktionieren. In einem Beispiel beinhaltet ein Verfahren das Angeben einer Beeinträchtigung eines aktiven Motorlagers durch Induzieren von beeinträchtigten Verbrennungsereignissen in einem vorausgewählten Motorzylinder und Betreiben des aktiven Motorlagers in mehreren Modi, wobei die Angabe als Reaktion auf eine Menge an Schwingung des Fahrzeugchassis während jedes der Modi erfolgt. Durch das Überwachen von Schwingungen des Chassis in Abhängigkeit von induzierten beeinträchtigten Verbrennungsereignissen und ferner als Reaktion darauf, dass die aktiven Motorlager in die mehreren Modi gesteuert werden, kann angegeben werden, ob die aktiven Motorlager wie gewünscht funktionieren. - Die Druckschrift
DE 10 2006 044 320 A1 offenbart ein aktives Lager zur Befestigung einer Antriebseinheit an einem Tragrahmen eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens ein passives, elastisches Lagerelement, wenigstens ein Aktuator, einen Sensor zur Messung von Schwingungen der Antriebseinheit und eine dem Aktuator zugeordnete Regelungseinrichtung, welche die Messsignale des Sensors verarbeitet und die den Aktuator so ansteuert, dass die von der Antriebseinheit erzeugten Schwingungen in der Lagerung aktiv gedämpft und/oder frequenzverschoben werden. Das Lager kann nicht nur zum aktiven Gegendämpfen von während des Betriebs der Antriebseinheit auftretenden Schwingungen verwendet werden, sondern es ist auch dazu geeignet, über die für die aktive Lagerung notwendige Sensorik eine Diagnosefunktion für die Antriebsmaschine bereitzustellen, die dazu dient, abnormale, auf einen Bauteilverschleiß zurückzuführende Vibrationen rechtzeitig zu erkennen und geeignete Gegenmaßnahmen einzuleiten. - Offenbarung der Erfindung
- Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Überwachen einer Funktion eines aktiven Lagers zur Lagerung eines Antriebsmotors gemäß Anspruch 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem nebengeordneten Anspruch vorgesehen.
- Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Überprüfen einer Funktionsfähigkeit einer aktiven Lagerung für einen Antriebsmotor vorgesehen, mit folgenden Schritten:
- - Betreiben eines Motorsystems mit einer aktiven Lagerung, die ausgebildet ist, um einen Eintrag von Schwingungen durch das Betreiben des Motorsystems zu eliminieren oder zu reduzieren;
- - Bereitstellen einer Drehzahlangabe des Antriebsmotors;
- - Filtern eines Verlaufs der Drehzahlangabe mit einem Bandpassfilter innerhalb mindestens eines Durchlass-Frequenzbereichs;
- - Analysieren des Verlaufs der Drehzahlangabe innerhalb des mindestens einen Durchlass-Frequenzbereich, um eine Schwingungsenergie oder eine Maximalamplitude zu bestimmen;
- - Feststellen eines Fehlers abhängig von der Schwingungsenergie bzw. der Maximalamplitude.
- Bei Antriebsmotoren für Kraftfahrzeuge, insbesondere Verbrennungsmotoren, werden von und auf den Antriebsmotor ausgeübte Vibrationen durch eine aktive Lagerung mit einem oder mehreren aktiven Lager gedämpft. Hierbei wird eine Schwingungsamplitude einer Schwingung des Antriebsmotors gemessen und durch aktive Ansteuerung des einen oder der mehreren aktiven Lager die Schwingung gedämpft.
- Vibrationen des Antriebsmotors wirken sich auf den Verlauf einer Drehzahl aus. Zur Steuerung anderer Motorfunktionen wird bei Antriebsmotoren in der Regel das Drehsignal bereits erfasst und kann entsprechend zur Erkennung einer Vibration des Antriebsmotors ausgewertet werden.
- Das obige Verfahren sieht dazu vor, das Drehzahlsignal in einem bestimmten Zeitbereich zu erfassen und mithilfe einer Frequenzanalyse hinsichtlich eines oder mehrerer vorgegebener Frequenzbereiche auszuwerten. Der eine oder die mehreren Frequenzbereiche sind dabei als bekannte Frequenzbereiche gewählt, für die eine Schwingungsanregung durch den Betrieb des Antriebsmotors z.B. aufgrund von Resonanzen erfolgt.
- Weiterhin kann der mindestens eine Durchlass-Frequenzbereich abhängig von einem Betriebspunkt des Antriebsmotors, insbesondere definiert durch eine Last und/oder eine Drehzahl, insbesondere mithilfe eines Kennfelds, bestimmt werden. Zudem kann eine Verstärkung und/oder eine Flankensteilheit des Bandpassfilters für jeden des mindestens einen Durchlass-Frequenzbereichs abhängig von einem Betriebspunkt des Antriebsmotors, insbesondere definiert durch eine Last und/oder eine Drehzahl, insbesondere mithilfe des/eines Kennfelds bestimmt werden.
- Das Kennfeld kann so ausgebildet sein, dass der mindestens eine Durchlass-Frequenzbereich so angegeben wird, dass die dort durch den Betrieb des Antriebmotors auftretenden Anregungen durch die Funktion zur Schwingungsunterdrückung des aktiven Motorlagers gedämpft sind.
- Das Drehzahlsignal kann mithilfe des Bandpassfilters gefiltert werden, wobei der eine oder die mehreren vorgegebenen Frequenzbereiche (Durchlass-Frequenzbereiche) des Bandpassfilters so gewählt sind, dass die dort auftretenden Anregungen durch die Funktion des aktiven Motorlagers gedämpft sind. Die Durchlassfrequenzbereiche sind dabei so gewählt, dass die Anregungen, die durch die aktive Lagerung ausgeregelt bzw. gedämpft werden, im resultierenden Signal besonders hervortreten. Insbesondere können die Durchlassfrequenzbereiche eine oder mehrere Resonanzfrequenzen des Motorsystems umfassen.
- Es kann vorgesehen sein, dass der Fehler festgestellt wird, indem ein Schwellenwertvergleich mit der Schwingungsenergie bzw. der Maximalamplitude basierend auf einem Schwellenwert durchgeführt wird. Insbesondere kann der Schwellenwert abhängig von einem Betriebspunkt des Antriebsmotors gewählt werden.
- Das gefilterte Drehzahlsignal wird ausgewertet, indem die Schwingungsenergie bzw. die Maximalamplitude jedes des einen oder der mehreren Frequenzbereiche mit einem vorgegebenen festen oder variablen Schwellenwert verglichen wird. Überschreitet die ermittelte Schwingungsenergie bzw. die Maximalamplitude den Schwellenwert in mindestens einem des einen oder der mehreren Frequenzbereiche, kann eine Fehlerreaktion ausgeführt werden.
- Die Eigenschaften des Bandpassfilters und der für den Schwellenwertvergleich der Schwingungsenergie verwendete Schwellenwert können betriebspunktabhängig mithilfe eines Kennfelds oder dergleichen festgelegt werden. Dazu kann der Betriebspunkt des Antriebsmotors z.B. durch eine Last und eine Drehzahl bestimmt werden.
- Die Fehlerreaktion kann beispielsweise als ein Fehlereintrag in einem Fehlerspeicher, einen Service-Hinweis an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, eine Online-Meldung an ein Flottenmanagement, eine Wiederholung der Messung zur Plausibilisierung und/oder ein Einnehmen eines Notbetriebs, insbesondere mit verringertem Motormoment des Antriebsmotors, erfolgen.
- Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Anordnung mit einem Antriebsmotor, einer aktiven Lagerung, die eine Schwingungsanregung durch einen Betrieb des Antriebsmotors auf eine Halterung reduziert, und einer Lagersteuereinheit vorgesehen, die ausgebildet ist zum:
- - Betreiben eines Motorsystems mit einer aktiven Lagerung, die ausgebildet ist, um einen Eintrag von Schwingungen durch das Betreiben des Motorsystems zu eliminieren oder zu reduzieren;
- - Bereitstellen einer Drehzahlangabe des Antriebsmotors;
- - Filtern eines Verlaufs der Drehzahlangabe mit einem Bandpassfilter innerhalb mindestens eines Durchlass-Frequenzbereich;
- - Analysieren des Verlaufs der Drehzahlangabe innerhalb des Durchlass-Frequenzbereichs, um eine Schwingungsenergie oder eine Maximalamplitude zu bestimmen;
- - Feststellen eines Fehlers abhängig von der Schwingungsenergie bzw. der Maximalamplitude.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
- Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Antriebsmotors für ein Kraftfahrzeug, das an einem Rahmen des Kraftfahrzeugs mit einer aktiven Lagerung aufgehangen ist; -
2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit der aktiven Lagerung; und -
3 ein Frequenz-Schwingungsenergie-Diagramm für die Höhe der Schwingungsenergie in verschiedenen Frequenzbereichen bei einem bestimmten Betriebspunkt des Antriebsmotors. - Beschreibung von Ausführungsformen
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus einem Motorsystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor 1, der in einem Rahmen 2 eines Kraftfahrzeugs aufgehangen ist. Der Antriebsmotor 1 dient zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und kann als Verbrennungsmotor oder dergleichen ausgebildet sein, insbesondere als ein Antriebsmotor, der im Betrieb je nach Betriebspunkt unterschiedliche Schwingungen ausüben kann. - Der Antriebsmotor 1 steht über eine Abtriebswelle 3 mit einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs in Verbindung. An der Abtriebswelle 3 ist ein Drehzahlsensor 4 angeordnet, der mit hoher zeitlicher Auflösung ein Drehzahlsignal erfassen kann.
- Der Antriebsmotor 1 ist über eine aktive Lagerung mit einem oder mehreren aktiven Lagern 5 an dem Rahmen aufgehangen. Die aktive Lagerung sieht eine stufige oder variable Einstellung einer Dämpfung und/oder das variable Aufbringen einer Gegenanregung mit einer oder mehreren bestimmten Frequenzen abhängig von einem Lagersteuersignal L vor. Das Lagersteuersignal L wird von einer Lagersteuereinheit 6 bereitgestellt.
- Die Lagersteuereinheit 6 kann durch einen Microcontroller implementiert sein und ausgebildet sein, um die Ansteuerung der aktiven Lager kennfeldbasiert abhängig von einem Betriebspunkt des Antriebsmotors 1 oder basierend auf einer Messung einer tatsächlich auftretenden Schwingung des Antriebsmotors 1 durchzuführen. Die tatsächlich auftretende Schwingung des Antriebsmotors 1 kann sensorisch oder in sonstiger Weise erfasst werden.
- Zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des aktiven Lagers 5 wird in der Lagersteuereinheit 6 oder einer weiteren Steuereinheit eine Funktion vorgesehen, die zur Überwachung der ordnungsgemäßen Funktion der aktiven Lagerung dient.
- Das Verfahren kann in Hardware und/oder Software in der Lagersteuereinheit 6 implementiert sein und wird anhand des Flussdiagramms der
2 näher beschrieben. - In Schritt S1 wird überprüft, ob der Antriebsmotor 1 in einem geeigneten Kennfeldpunkt betrieben wird. Der Kennfeldpunkt wird durch einen Betriebspunkt bestimmt, der beispielsweise über momentane Last und momentane Drehzahl sowie weitere Einschaltbedingungen charakterisiert sein kann.
- Wird festgestellt, dass sich der Antriebsmotor in einem Betriebspunkt befindet, der zu der Menge der geeigneten Kennfeldpunkte gehört (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S2 fortgesetzt, anderenfalls (Alternative: Nein) wird zu Schritt S1 zurückgesprungen. Als geeignete Kennfeldpunkte werden diejenigen Betriebspunkte angesehen, in denen ein Schwingungsanregung erfolgt, die ohne aktive Lagerung zu einem Aufschwingen des Antriebsmotors 1 führen könnte. Diese Kennfeldpunkte können durch Systemwissen oder experimentell bestimmt und entsprechend vorgegeben werden.
- In Schritt S2 wird das Drehzahlsignal des Drehzahlsensors 4 mit hochfrequenter Abtastung über ein vorbestimmtes Auswertungszeitfenster bereitgestellt. Die Abtastfrequenz liegt vorzugsweise bei mehr als 5kHz, vorzugsweise bei mehr als 10kHz, um eine ausreichend genaue Frequenzanalyse durchführen zu können. Das Drehzahlsignal liegt in der Regel in einem Motorsystem vor und muss für die Auswertung zur Überwachung der Funktionsfähigkeit der aktiven Lager 5 lediglich für eine nachfolgend beschriebene Funktion bereitgestellt werden.
- In Schritt S3 wird das Drehzahlsignal, das in der Regel als abgetastete, d. h. digitalisierte Signalzeitreihe vorliegt, störbereinigt. Dabei werden beispielsweise Ausreißer eliminiert und/oder das Drehzahlsignal geglättet.
- In Schritt S4 wird die abgetastete Signalzeitreihe mit einem Bandpassfilter mit einem oder mehreren Durchlass-Frequenzbereiche gefiltert. Die Verstärkung, Flankensteilheit und Durchlass-Frequenzbereiche (Durchlassbereiche) des Bandpassfilters als Filterparameter können abhängig vom Betriebszustand entsprechend einem vorgegebenen Kennfeld gewählt werden. Das Kennfeld kann beispielsweise weiterhin berücksichtigen, ob Kupplungen offen oder geschlossen sind oder ein Kraftschluss im Getriebe vorliegt oder nicht.
- Die Durchlassfrequenzbereiche des Bandpassfilters werden dabei so gewählt, dass die Anregungen, die durch die aktiven Lager 5 ausgeregelt werden, im resultierenden Signal besonders hervortreten.
- In Schritt S5 wird mithilfe einer Frequenzanalyse die Schwingungsenergie oder eine Maximalamplitude bezüglich jedes der Durchlass-Frequenzbereiche der gefilterten Signalzeitreihe ermittelt.
- Die Schwingungsenergie bzw. die Maximalamplitude oder eine davon abhängige Größe wird in Schritt S6 mithilfe eines Schwellenwertvergleichs basierend auf einem jeweils vorgegebenen Schwellenwert bezüglich jedes der Frequenzbereiche bewertet.
- Wird bei einer Überprüfung in Schritt S7 festgestellt, dass die Schwingungsenergie der resultierenden gefilterten Signalzeitreihe in einem Durchlass-Frequenzbereich den Schwellenwert übersteigt (Alternative. Ja), so wird ein Fehler in der Funktionsfähigkeit des aktiven Lagers 5 festgestellt.
- Der Schwellenwert kann fest oder variabel, insbesondere bezüglich der Verstärkung, Flankensteilheit und Durchlassfilterfrequenz des Bandpassfilters vorgegeben sein. Der Schwellenwert kann entsprechend den Filterparametern, ebenfalls betriebspunktabhängig gewählt werden. Alternativ kann der Schwellenwert kann durch eine Angabe der Schwingungsenergie bzw. Maximalamplitude eines zweiten anders gefilterten Signals vorgegeben sein.
- Im Falle eines festgestellten Fehlers (Alternative: Ja) kann in Schritt S8 eine aktive Reaktion angefordert werden und/oder die Bewertung, ob ein Fehler im aktiven Lager vorliegt, wiederholt werden. Zudem können ein entsprechender Fehlereintrag, ein Service-Hinweis an den Fahrer oder eine Online-Meldung an das Flottenmanagement ausgelöst werden. Andernfalls (Alternative: Nein) wird zu Schritt S1 zurückgesprungen.
- Beispielsweise wird in dem Frequenzdiagramm der
3 der Verlauf FL der Schwingungsenergie E im fehlerfreien Fall mit aktiver Lagerung, der Verlauf FF der Schwingungsenergie E mit aktiver Lagerung im Fehlerfall und der Höhe des Schwellenwerts S dargestellt. Ein Durchlass-Frequenzbereich des Bandpassfilters ist als FB angegeben. - Das Verfahren kann zyklisch wiederholt werden, um eine kontinuierliche Überwachung der Funktionsfähigkeit der aktiven Lagerung zu gewährleisten.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102018107732 A1 [0004]
- DE 102006044320 A1 [0005]
Claims (11)
- Verfahren zum Überprüfen einer Funktionsfähigkeit einer aktiven Lagerung für einen Antriebsmotor (1), mit folgenden Schritten: - Betreiben eines Motorsystems mit einer aktiven Lagerung, die ausgebildet ist, um einen Eintrag von Schwingungen durch das Betreiben des Motorsystems zu eliminieren oder zu reduzieren; - Bereitstellen (S2) einer Drehzahlangabe des Antriebsmotors (1); - Filtern (S4) eines Verlaufs der Drehzahlangabe mit einem Bandpassfilter innerhalb mindestens eines Durchlass-Frequenzbereich (FB); - Analysieren (S5) des Verlaufs der Drehzahlangabe innerhalb des Durchlass-Frequenzbereichs (FB), um eine Schwingungsenergie oder eine Maximalamplitude zu bestimmen; - Feststellen (S6, S7, S8) eines Fehlers abhängig von der Schwingungsenergie bzw. der Maximalamplitude.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , wobei der mindestens eine Durchlass-Frequenzbereich (FB) abhängig von einem Betriebspunkt des Antriebsmotors (1), insbesondere definiert durch eine Last und/oder eine Drehzahl, insbesondere mithilfe eines vorgegebenen Kennfelds bestimmt wird. - Verfahren nach
Anspruch 1 oder2 , wobei eine Verstärkung und/oder eine Flankensteilheit des Bandpassfilters für jeden des mindestens einen Durchlass-Frequenzbereichs (FB) abhängig von einem Betriebspunkt des Antriebsmotors, insbesondere definiert durch eine Last und/oder eine Drehzahl, insbesondere mithilfe eines Kennfelds bestimmt wird. - Verfahren nach
Anspruch 2 oder3 , wobei das Kennfeld so ausgebildet ist, dass der mindestens eine Durchlass-Frequenzbereich (FB) so angegeben wird, dass die dort durch den Betrieb des Antriebmotors (1) auftretenden Anregungen durch die Funktion zur Schwingungsunterdrückung der aktiven Lagerung gedämpft sind. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , wobei der Fehler festgestellt wird, indem ein Schwellenwertvergleich mit der Schwingungsenergie bzw. der Maximalamplitude basierend auf einem Schwellenwert durchgeführt wird. - Verfahren nach
Anspruch 5 , wobei der Schwellenwert abhängig von einem Betriebspunkt des Antriebsmotors (1) gewählt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , wobei bei Feststellen eines Fehlers, ein Fehlereintrag in einem Fehlerspeicher, einen Service-Hinweis an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, eine Online-Meldung an ein Flottenmanagement, eine Wiederholung der Messung zur Plausibilisierung und/oder ein Einnehmen eines Notbetriebs, insbesondere mit verringertem Motormoment des Antriebsmotors, erfolgt. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , wobei die aktive Lagerung eine Gegenanregung ausübt oder eine steuerbare variable Dämpfung aufweist. - Anordnung mit einem Antriebsmotor (1), einer aktiven Lagerung, die eine Schwingungsanregung durch einen Betrieb des Antriebsmotors auf eine Halterung reduziert, und einer Lagersteuereinheit (6), die ausgebildet ist zum: - Betreiben eines Motorsystems mit einer aktiven Lagerung, die ausgebildet ist, um einen Eintrag von Schwingungen durch das Betreiben des Motorsystems zu eliminieren oder zu reduzieren; - Bereitstellen einer Drehzahlangabe des Antriebsmotors (1); - Filtern eines Verlaufs der Drehzahlangabe mit einem Bandpassfilter innerhalb mindestens eines Durchlass-Frequenzbereich (FB); - Analysieren des Verlaufs der Drehzahlangabe innerhalb des Durchlass-Frequenzbereichs (FB), um eine Schwingungsenergie oder eine Maximalamplitude zu bestimmen; - Feststellen eines Fehlers abhängig von der Schwingungsenergie bzw. der Maximalamplitude.
- Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung diese veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis9 auszuführen. - Maschinenlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung diese veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis9 auszuführen.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102018107732A1 (de) | 2017-04-04 | 2018-10-04 | Ford Global Technologies, Llc | Systeme und Verfahren zur Diagnose von aktiven Motorlagern |
-
2022
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2023
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Patent Citations (2)
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DE102006044320A1 (de) | 2006-09-18 | 2008-03-27 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung und Verfahren zur aktiven Lagerung einer Antriebseinheit für ein Fahrzeug |
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