DE112006002671B4

DE112006002671B4 - Ein System für Fehlerdiagnose

Info

Publication number: DE112006002671B4
Application number: DE112006002671T
Authority: DE
Inventors: Ahmet Emre Cetin; Serdar Gungor; Ahmet Kanbolat; Zafer Oncu; Banu Turan
Original assignee: Ford Otomotiv Sanayi AS
Current assignee: Ford Otomotiv Sanayi AS
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2006-10-05
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2026-10-06
Also published as: DE112006002671T5; TR200802149T1; WO2007039882A1

Abstract

Ein System der Fehlerdiagnose zur Anwendung bei Kraftfahrzeugen, umfassend eine Kontrolleinheit (1), einen Motor (2), ein Antriebszahnrad (3), einen Lagemessfühler (8) und einen Momentmessfühler (9) dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte durchführt,
– ein/eine Fahrer/in schaltet das Fehlerdiagnosesystem ein (102),
– die Kontrolleinheit (1) stellt eine Schnecke (7) auf die Stellung ”0” (null) (103),
– die Kontrolleinheit (1) schaltet den Motor (2) ab und verfolgt die Bewegungen der Schnecke (7) (104),
– die Kontrolleinheit (1) mißt die Abweichung von dem ”0” (null) Punkt (105),
– im Falle einer Abweichung die Schnecke (7) für eine vorher bestimmte Zeit an der ”0” Lage halten und einen dem Motor (2) zugeführten Stromwert speichern (112),
– Fehlerdiagnosesystem schaltet sich selbst aus (106),
– Übermittlung einer Meldung bezüglich der Daten dem/der Fahrer/in (109).

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein System der Fehlerdiagnose zur Anwendung bei Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Die Unregelmäßigkeiten von Spurstangen stellen für Landfahrzeuge auch aber für Luft- und Seefahrzeuge ein Problem dar. Aus diesem Grund gibt es im bekannten Stand der Technik Patentanmeldungen, die zur Beseitigung von Fehlern der Spurstangen der Autos bzw. Lenksystemen von Hubschraubern und Segelflugzeugen gerichtet sind.
In der die Anpassung von Lenksystemen bei den Hubschraubern betreffenden Patentanmeldung GB606420 A wurde die Anwendung von Gegengewichten zur Regelung der Rotorbewegung während des Betriebs erläutert.
Ferner erklärt die Japanische Patentanmeldung JP2001030998 A ein Segelfleugzeug, welches eine Vorrichtung besitzt, die im Stande ist eine Einstellung des Steuerstangen vorzunehmen. Dadurch kann das für zwei Personen konzipierte Segelflugzeug im Gleichgewicht bleiben, auch wenn es während des Flugs nur von einer Person oder aber auch von zwei Personen unterschiedlicher Körpergewichte benutzt wird.
Es ist jedoch unmöglich irgendeine von den durch die o. g. Systeme angewendeten technischen Eigenschaften auf Land-Kraftfahrzeuge ohne weiteres zu übertragen.
Aus der DE 603 07 204 T2 ist eine Lenkwinkel-Korrekturvorrichtung bekannt, die zum Korrigieren eines erfassten Fehlers bezüglich des Lenkwinkels bei einer Fahrzeuglenkvorrichtung verwendet wird. Ein Lagemessfühler ausgebildet als Fahrzeuglenkwinkelsensor bestimmt einen Fahrzeuglenkwinkel. Ein Momentmessfühler ausgebildet als Drehmomentsensor bestimmt ein eingangsseitiges Lenkmoment eines Lenkelements. Eine Kontrolleinheit steuert mittels des bestimmten Fahrzeuglenkwinkels ein Lenkstellglied, aufgebaut aus einem bürstenlosen Motor. Das Lenkstellglied treibt ein Lenkgetriebe an, so dass sich der Fahrzeuglenkwinkel ohne irgend eine mechanische Verbindung mit dem Lenkelement ändert.
Kurze Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System, das bei den Fahrzeugen mit einer Lenkung eingesetzt werden kann, die durch einen elektrischen Motor gestützt ist und die Druckunterschiede in Reifen sowie die Unregelmäßigkeiten bei den Lenk- bzw. Spurstangen feststellt und danach warnt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, sobald bei aktiver Fahrt eingesetzt, dass die eine Fahrt beeinträchtigenden Einflüsse vermieden werden, die auf Druckunterschiede in den Reifen sowie auf Unregelmaßigkeiten der Spurstangen zurückzuführen sind und auf diese Weise soll der/die Fahrer/in von solchen Belastungen befreit sein, die auf ihn wirken könnten, bis das Fahrzeug in einer Werkstatt bzw. bei der Wartung repariert werden sollte.
Diese Aufgabe wird durch ein System der Fehlerdiagnose zur Anwendung bei Kraftfahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ausführliche Darstellung der Erfindung
Das Verfahren zur Realisierung der Aufgabe der Erfindung sowie das Diagnosesystem, welches nach dem erwähnten Verfahren funktioniert, wurde unten anhand der beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
1 – ein Diagramm, das die Arbeitsgänge des erfindungsgemäßen Systems zur Fehlerdiagnose darstellt.
2 – Schematische Dartellung von Komponenten des erfindungsgemäßen Systems zur Fehlerdiagnose.
Die in den Zeichnungen gezeigten Teile wurden einzeln nummeriert und diese Nummer verweisen auf die unten angegebenen Teile.
Bezugszeichenliste

1: Kontrolleinheit
2: Motor
3: Antriebszahnrad
4: Lenkrad
5: Lenksäule
6: Lenkgetriebe
7: Schneckenrad
8: Lagemessfühler
9: Momentmessfühler

Das erfindungsgemäße Feherdiagnosesystem umfaßt hauptsächlich eine Kontrolleinheit (1), einen Motor (2), ein Antriebszahnrad (3) und eine Lagemessfühler (8) sowie einen Momentmessfühler (9). Es ist möglich, daß die von der Erfindung enthaltenen Motor (2) und Antreibsrad (3) ein Motor und ein Antriebszahnrad sind, die zu einem Lenksystem gehören, welches durch einen elektrischen Motor gestützt wird. Dadurch kann das System zur Fehlerdiagnose mit einer entsprechenden Kontrolleinheit (1) in den bereits angewendeten und durch einen elektrischen Motor gestützten Lenkungssytemen baukastenartig eingesetzt werden.
Die durch einen elektrischen Motor gestützten Lenksysteme funktionieren dadurch, daß das durch Lenksäule (5) und Lenkgetriebe (6) angeregte Schneckenrad (7) mit Hilfe eines Motors (2) und eines Antriebszahnrads unterstüzt wird.
Das System der Fehlerdiagnose, die wie erwähnt aus Kontrolleinheit (1), Motor (2), Lagemessfühler (8) sowie Momentmessfühler (9) besteht und sobald während der aktiven Fahrt benutzt, wird durch den/die Fahrer/in initiiert (102). Der/die Fahrer/in soll jedoch auf einer genügend leeren und für korrekte Messungen auf einer genügend geradlinigen Straße fahren, damit er die Lenkung loslassen kann, bevor er das System der Fehlerdiagnose betätigt (101).
Nachdem der/die Fahrer/in das Fehlerdiagnosesystem betätigt hat (102), soll er/sie das Lenkrad (4) und somit auch die Kontrolle des Fahrzeugs loslassen. Andernfalls wäre es nicht möglich zu messen, in welchem Maß das Fahrzeug wegen der Reifendruckunterschiede und Ungleichmäßigkeiten der Lenkstangen nach links bzw. nach rechts zieht, d. h von der Spur abweicht.
Die Kontrolleinheit (1), die das Fahrzeug durch Antrieb des Motors (2) steuert, stellt das Schneckenrad (7) nach der Betätigung des Fehlerdiagnosesystems auf ”0” Stellung ein, indem sie die Lageinformation benutzt, die sie von Lenkgetriebe (6), Schneckenrad (7) oder von Motor-Lagemessfühler (8) erhält (103). Nach Einstellung der Lage des Schneckenrads (7) auf Nullstellung schaltet die Kontrolleinheit (1) den Motor (2) aus und beginnt die Bewegungen des Schneckenrads (7) zu beobachten (104).
Beobachtung dieser Bewegungen kann durch einen Fühler vorgenommen werden, der auf Lenkgetriebe (6), Schneckenrad (7) oder auf den Motor (2) eingebracht werden soll und auf diese Weise kann gewährleistet werden, daß die Kontrolleinheit (1) die Abweichung des Schneckenrads von der Nullstellung erfaßt (105). Nach den ingenieurwissenschaftlichen Grundprinzipien, in einem Fahrzeug, indem es Ungleichmäßigkeit bei den Spurstangen und Druckunterschied in den Reifen gibt, weicht das Schneckenrad von der ”0” Nullstellung ab und kommt dann zu einer Lage, die der Abweichung beider Räder proportional ist.
Beim Messverfahren des oben erwähnten Systems der Fehlerdignose heißt es, dass es im Fahrzeug keine Reifendruckunterschiede und Unleichgewicht bei den Spurstangen gibt, falls das Schneckenrad (7) innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne einen vorbestimmten Grenzwert nicht überschreitet und so wird das System ausgeschaltet, nachdem es dem/der Fahrer/in eine entsprechende Information weitergeleitet hat (109).
Falls aber das Schneckenrad (7) bei dem o. g. Messverfahren innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne die vorbestimmte Grenze überschreitet, so bedeutet dies, daß es im Fahrzeug Reifendruckunterschiede und Unregelmäßigkeiten an den Spurstangen gibt. Auch in diesem Fall wird der/die Fahrer/in darüber entsprechend informiert (109).
Die Kontroleinheit (1) schaltet das Fehlerdiagnosesystem gleich nach dem Stillstehen der Schnecke (7) aus (106). Der Wert der Abweichung, die infolge der Unregelmäßigkeiten an den Spurstangen sowie der Reifenunterschiede zustande gekommen war und durch das System gemessen wurde, wird von der Kontrolleinheit (1) gespeichert (107).
Darüber hinaus kann die motorgestützte (2) Beseitigung der Abweichung nur dann auf die Bequemlichkeit und Sicherheit des Fahrens eine positive Wirkung haben, wenn die Menge der Abweichung innerhalb bestimmter Grenzwerte liegt. Zu diesem Zweck vergleicht die Kontrolleinheit (1) die Daten der Abweichungsmenge mit den bestimmten Grenzwerten (108). Die vorbestimmten Grenzwerte und die Warnmeldungen, die diesen Werten entsprechen, werden als informierende Meldungen dem/der Fahrer/in zugeführt (109). Auf diese Weise wird es ermöglicht, daß der/die Fahrer/in weiß, ob die Kontrolleinheit (1) dem aktiven Fahren einen Beitrag leisten wird oder nicht.
Es ist durchaus möglich, daß während des Betriebs von Fehlerdiagnosesystem ein Notfall auftaucht, wobei der/die Fahrer/in die Kontrolle des Fahrzeuges übernehmen soll. Der/die Fahrer/in wird das Fahrzeug auf eine angemessene Weise lenken wollen, indem er/sie das Lenkrad (4) greift. Die genannte Lenkbewegung kann durch einen der Lenksäule (5) angebrachten Momentfühler (9) erfaßt und dadurch kann die Ausschaltung des Systems der Fehlerdiagnose sichergestellt werden (110). Außerdem wird der/die Fahrer/in darüber informiert, daß das System der Fehlerdiagnose ausgeschaltet ist (109).
Der Fahrer-Momentmessfühler (9) kann außerdem bei der Feststellung des auf die Lenksäule (5) durch den/die Fahrer/in angebrachte Moment eingesetzt werden, wenn das Fehlerdiagnosesystem nicht in Betrieb ist und die Unterstützung, die auf der Lenksäule (5) für den/die Fahrer/in zu gewährleisten wäre, ist wie die bei den mit einem elektrischen Motor gestützten Lenksystemen.
Wenn beim Fahrzeug eine Abweichung von der o. g. Art festgestellt wird, arbeitet die Kontrolleinheit (1) im Sinne einer Lage-Kontrolleinheit und führt dem Motor (2) Strom zu, um das Schneckenrad (7) zur Zielstellung ”0” zu bringen. Durch Aufhalten des Schneckenrads (7) eine vorbestimmte Zeit lang bei der ”0” Stellung kann der durch die Kontrolleinheit (1) dem Motor (2) zugeführte Stromwert, d. h. die mit Hilfe von Antriebszahnrad (3) auf das Schneckenrad (7) einwirkende Kraft gemessen und gespeichert werden (112). Die erwähnte Kraft ist ein zusätzliches Moment, das von dem/der Fahrer/in normalerweise auf das Lenkrad (4) aufzubringen ist, um das Lenkrad (4) gerade zu halten. Dem Strom, den die Kontrolleinheit (1) in dem mit einem elektrischen Motor gestützten Lenksystem dem Motor (2) zuführt, um den/die Fahrer/in zu unterstützen, kann der zusätzliche Wert, der zur Beseitigung der Unregelmäßigkeit der Spurstangen erforderlicht ist, als ein konstanter Wert (111) beigefügt werden und die Kraft, die von dem/der Fahrer/in aufzubringen ist um das Lenkrad (4) gerade halten zu können, kann dabei rückgestellt werden.
Nach der Einschaltung des Fehlerdiagnosesystems durch den/die Fahrer/in setzt der Motor (2) die Schnecke (7) auf ”0” zurück. Falls es aber keinen Fehler beim Lenksystem des Fahrzeuges gibt, schaltet sich das System aus (106) und kann dabei dem/der Fahrer/in eine Information übermitteln (109).
Das genannte Diagnose- und Warnsystem für Spurstangenfehler sowie für Reifendruckunterschiede kann auch während der Wartung des Fahrzeugs im Werkstatt eingesetzt werden, indem es auf einer Anordnung, die die Räder rollen läßt, nach gleicher Logik arbeitet. Die vorher festgestellte und in der Kontrolleinheit (1) gespeicherte Data bezüglich der Abweichung kann ferner während der Beseitigung von Fehlern der Spurstangen durch den technischen Kundendienst eingesetzt werden.

Claims

Ein System der Fehlerdiagnose zur Anwendung bei Kraftfahrzeugen, umfassend eine Kontrolleinheit (1), einen Motor (2), ein Antriebszahnrad (3), einen Lagemessfühler (8) und einen Momentmessfühler (9) dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte durchführt, – ein/eine Fahrer/in schaltet das Fehlerdiagnosesystem ein (102), – die Kontrolleinheit (1) stellt eine Schnecke (7) auf die Stellung ”0” (null) (103), – die Kontrolleinheit (1) schaltet den Motor (2) ab und verfolgt die Bewegungen der Schnecke (7) (104), – die Kontrolleinheit (1) mißt die Abweichung von dem ”0” (null) Punkt (105), – im Falle einer Abweichung die Schnecke (7) für eine vorher bestimmte Zeit an der ”0” Lage halten und einen dem Motor (2) zugeführten Stromwert speichern (112), – Fehlerdiagnosesystem schaltet sich selbst aus (106), – Übermittlung einer Meldung bezüglich der Daten dem/der Fahrer/in (109).
Ein System der Fehlerdiagnose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Momentmessfühler (9) umfaßt, der mit der Lenksäule (5) verbunden ist und feststellt, ob das Lenkrad (4) durch den/die Fahrer/in bewegt wird oder nicht und das System der Fehlerdiagnose mit Hilfe der Kontrolleinheit (1) ausschaltet, sobald es eine Bewegung erfaßt (110).
Ein System der Fehlerdiagnose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es den Schritt durchführt, bei dem die Kontrolleinheit (1) prüft, ob die Schnecke (7), während die Kontrolleinheit (1) den Motor (2) abschaltet, sich bewegt oder nicht und die Bewegungen der Schnecke (7) verfolgt (104) und bei dem das System der Fehlerdiagnose selbsttätig abschaltet, wenn sie sich nicht bewegt.
Ein System der Fehlerdiagnose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit (1) den zum Halten der Schnecke (7) in einer vorbestimmten Zeitspanne an der ”0” (null) Stellung dem Motor (2) zugeführten Stromwert bewertet und ermöglicht, daß dem Motor (2) Strom zugeführt wird, um beschädigende Einflüsse infolge der Unregelmäßigkeiten der Spurstangen zu beseitigen.
Ein System der Fehlerdiagnose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit (1) das Speichern der gemessenen Daten für eine Abweichungsmenge (107) und die Anwendbarkeit dieser Daten während der Beseitigung der Unregelmäßigkeiten von Spurstangen in der Werkstatt gewährleistet.