DE19602816A1 - Verfahren zur Ermittlung von Fahrzeug-Überbeanspruchungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung von Fahrzeug- Überbeanspruchungen.

Abhängig von der Betriebsweise werden Fahrzeuge unterschiedlich stark bean­ sprucht. Beispielsweise führt ein Dauerbetrieb eines Fahrzeugs auf Autobahnen, auch dann wenn er mit hohem Fahrzeuggeschwindigkeit einhergeht, i.d.R. nicht zu einer übermäßigen Beanspruchung des Fahrzeugs bzw. von dessen Komponen­ ten. Hierbei sind in erster Linie das Fahrwerk als ganzes und dessen Teile, aber auch Feder- und Dämpfungselemente sowie z. B. die Karosserie und deren Teile zu nennen. Andererseits ist ein Betrieb eines Fahrzeugs auf schlechten, z. B. mit Schlaglöchern und Fahrbahnunebenheiten versehenen Straßen auch dann we­ sentlich belastender für das Fahrzeug, wenn er bei Geschwindigkeiten stattfindet, die gegenüber einer Autobahnfahrt wesentlich geringer sind. Die Laufleistung ei­ nes Fahrzeugs ist daher kein Kriterium, um evtl. Überbeanspruchungen des Fahr­ zeugs zu erkennen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen Rückschluß auf mögliche Fahrzeug- Überbeanspruchungen zuläßt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1.

Im Rahmen der Erfindung spielt das einzelne Ereignis, bei dem eine Überbean­ spruchung des Fahrzeugs vorliegt, keine besondere Rolle. Vielmehr kommt es auf die Summe derartiger Ereignisse an. Diese Summe ist ein guter Indikator für einen evtl. Fahrzeugschaden. Dieser Fahrzeugschaden hat die Eigenschaft, daß er von außen nicht bzw. nicht ohne weiteres erkennbar ist. Er geht nicht einher mit einer irgendwie gearteten Verformung oder makroskopischer Kennbahnbeschädigung eines Fahrzeugteils. Andererseits aber ist bei Vorliegen einer Fahrzeug- Überbeanspruchung im Sinne der Erfindung die Notwendigkeit, eine Überprüfung des Fahrzeugs und evtl. auch vorsorglich einen Austausch von Fahrzeugteilen, wie beispielsweise eines Stoßdämpfers vorzunehmen, gegeben bzw. absehbar. Es hat sich gezeigt, daß eine Überprüfung einzelner Fahrzeugteile beispielsweise im Rahmen der regelmäßigen Fahrzeugsicherheit-Untersuchungen die Gefahr nicht ausschließt, lange vor Fälligkeit einen derartigen Untersuchung aufgrund von au­ ßergewöhnlichen Überbeanspruchungen einen Austausch einzelner Fahrzeugteile vorzunehmen. Andernfalls ist ein sicherer weiterer Betrieb des Fahrzeugs nicht gewährleistet.

Die Bewertung der Ausgangssignale und die Summation kann auf unterschiedliche Weise vorgenommen werden. Beispiele hierfür finden sich in den Patentansprü­ chen 2 bis 4. Besonders vorteilhaft ist dabei die Verbindung der Bewertung hin­ sichtlich der Amplitude und der Dauer, da sich daraus der Energieeintrag in das Fahrzeug bestimmen läßt. Dieser Eintrag ist ein besonders gutes Maß für die Ab­ schätzung, ob und in welchem Umfang Beschädigungen bzw. Gefährdungen des Fahrzeugs bzw. von Fahrzeugteilen zu erwarten sind.

Der Beschleunigungsgeber selbst kann ein im Fahrzeug ohnehin vorhandener Be­ schleunigungsgeber, der im Rahmen der Crash-Sensorik zum Auslösen eines Front- und/oder Seitenairbags eingesetzt wird. Daneben kommt auch ein Be­ schleunigungsgeber in Frage, der im Rahmen von elektronischen Dämpfkraft- Regelsystemen eingesetzt wird. Dieser ist aufgrund seiner Lage räumlich dem Fahrwerk und damit dem Teil des Fahrzeugs zugeordnet, das im Falle einer Über­ beanspruchungen am ehesten gefährdet ist.

Für eine grobe Abschätzung einer Überbeanspruchung des Fahrzeugs reicht die Verwendung eines einzigen Beschleunigungsgebers aus. Verwendet man demge­ genüber mehrere Beschleunigungsgeber, so läßt sich durch Vergleich und/oder Summation ihrer bewerteten und summierten Ausgangssignale der Umfang der Überbeanspruchung des Fahrzeugs und die Notwendigkeit einer evtl. Überprüfung und Reparatur eines Fahrzeugteils wesentlich genauer abschätzen.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den typischen Verlauf des Ausgangssignals eines Beschleunigungsgebers bei einer extremen Beanspruchung des Fahrzeugs und

Fig. 2/3 die Auswertung und Bewertung dieses Signals im Rahmen der Erfindung.

Das in Fig. 1 in seinem zeitlichen Verlauf dargestellte Ausgangssignal eines Be­ schleunigungsgebers (nicht dargestellt), der beispielsweise im Rahmen einer Air­ bag-Elektronik eingesetzt ist, tritt beispielsweise bei einer starken Bremsung auf einer Fahrbahn auf, die als "Waschbrett" bezeichnet wird. Darunter ist ein Verlauf der Fahrbahnoberfläche zu verstehen, bei dem in regelmäßigen Abständen Fahr­ bahnerhebungen vorliegen. Die Beschleunigungswerte erreichen Werte von nahe­ zu 6g, wobei Werte von etwa 3g besonders häufig auftreten. Ausgehend von Fahrtests hat sich ergeben, daß Beschleunigungswerte, die beispielsweise für das hier dargestellte Fahrzeug über 3g liegen, auf Dauer zu einer Schädigung von Fahrzeugteilen, beispielsweise am Fahrwerk, führen können. Dem trägt die Erfin­ dung Rechnung, indem die betragsmäßig über 3g liegenden Beschleunigungen bewertet werden und die Summe dieser Bewertungen gebildet wird. Dies ist an­ hand von Fig. 2 erläutert.

In Fig. 2 ist die vorgenommene Bewertung der extremen Beschleunigungen bei­ spielhaft gezeigt. Im einfachsten Fall findet eine Bewertung im Sinne einer zeitli­ chen Integration statt. Die dadurch gewonnene Integrale werden summiert. Es wird durch Berücksichtigung der Beschleunigungs-Amplituden und ihrer zeitlichen Dau­ er der Energieeintrag berechnet und die Summe dieser Einträge als "Lastindex" gebildet. Mit jedem Beschleunigungswert über 3g erfolgt die Integration und somit eine Erhöhung des Lastindex in einem Umfang, die gleich dem Energieeintrag der jeweiligen Integralen-Beschleunigungsspitze entspricht. Der Verlauf des Lastindex L ist in Fig. 2 ebenfalls dargestellt. Die Skala von 0 bis 0,1 soll lediglich zur Ver­ deutlichung dienen und beispielhaft sein.

Zum Vergleich ist in Fig. 3 das Ergebnis gezeigt, das sich ergibt, wenn als Schwelle +/- 5g verwendet wird. Bezogen auf das in Fig. 1 dargestellte Beschleu­ nigungssignal ergibt sich dann ein Lastindex, der wesentlich kleiner als in Fig. 2 ist. Tatsächlich werden bei Fig. 3 über den gesamten berücksichtigten Verlauf nur zwei Ereignisse bewertet, die betragsmäßig über 5g liegen.

Die Schwelle, hier 3 oder 5g, hängt von den jeweiligen Gegebenheiten des Fahr­ zeugs, der Lage des Beschleunigungssensors, seinem Ansprechverhalten usw. ab und kann anhand von Fahrversuchen ermittelt werden. Ergänzend können auch die Ausgangssignale weiterer Beschleunigungsgeber berücksichtigt werden. Auch die Bewertung und Summation der Ausgangssignale des bzw. der Beschleuni­ gungsgeber (s) kann unterschiedlich von der dargestellten Methode und/oder bei mehreren Beschleunigungsgebern voneinander unterschiedlich sein. In jedem Fall ergibt sich bei Fahrzeugen mit einem oder mehreren Beschleunigungsgebern le­ diglich durch eine andere Auswertung der Ausgangssignale des Beschleunigungs­ gebers die Möglichkeit, nicht nur einen Crash und damit die Notwendigkeit für das Auslösen von Sicherheitseinrichtungen zu erkennen, sondern auch die Möglichkeit, evtl. und ebenfalls nicht erkennbare Beschädigungen des Fahrzeugs und seiner Teile festzustellen.

Claims (6)

1. Verfahren zur Ermittlung von Fahrzeug-Überbeanspruchungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale eines im Fahrzeug vorhandenen Beschleunigungsgebers dann bewertet werden, wenn sie über einem Schwellwert liegen und daß diese bewerteten Ausgangssignale summiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs­ signale betragsmäßig bewertet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ gangssignale hinsichtlich ihrer Amplitude bewertet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale hinsichtlich ihrer Dauer bewertet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale mehrerer Beschleunigungsgeber berücksichtigt wer­ den.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs­ signale der Beschleunigungsgeber integriert werden und die Summe der Integrale gebildet wird.