DE19926411C1

DE19926411C1 - Verfahren zur Ermittlung der Ursache von Störgeräuschen

Info

Publication number: DE19926411C1
Application number: DE1999126411
Authority: DE
Inventors: Klaus Steinberg; Thees Frank
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2019-06-11

Abstract

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung der Ursache von Störgeräuschen aufgrund einer Haft-Gleit-Bewegung von Materialoberflächen in Kraftfahrzeugen werden in einer Vorbereitungsphase ff. Verfahrensschritte durchgeführt: Orte in einem Kraftfahrzeug, an den mindestens zwei Materialoberflächen eine Haft-Gleit-Bewegung ausführen können, werden ermittelt. Diesen Orten werden diese Materialoberflächen in Form von Material-Paaren zugeordnet. Mittels einer Meßvorrichtung werden Proben der Material-Paare an den Materialoberflächen aneinander gerieben, bis eine Haft-Gleit-Bewegung ausgeführt wird. Jedes aufgrund der Haft-Gleit-Bewegung verursachte Schwingungssignal jedes Material-Paares wird erfaßt. Die Schwingungssignale selbst oder zumindest deren Charakteristika werden in ortsgeordneten Datensätzen in einem Datenverarbeitungssystem abgespeichert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung der Ursache von Störgeräuschen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 197 23 728 A1 ist im Zusammenhang mit der Diagnose von Kraftfahrzeugfunktionen ein Verfahren zur Ermittlung einer Haft-Gleit-Bewe gung bekannt. Dieses bekannte Verfahren betrifft im wesentlichen die Unter scheidbarkeit zwischen einem Normalzustand und einem Haft-Gleiten von sich bewegenden Arbeitselementen, wie z. B. Steuerventilen.

Weiterhin ist aus der DE 34 37 661 A1 ein Verfahren zur Bestimmung von repara turbedürftigen Bauteilen einer Fahrzeugeinheit bekannt. Bei diesem Verfahren wer den Fahrzeugeinheiten im Neuzustand im Hinblick auf auftretende Schwingungen vermessen. Insbesondere bei späteren Wartungsarbeiten wird dieselbe Fahrzeug einheit erneut im Hinblick auf auftretende Schwingungungen vermessen. Die Intensi täten der Schwingungen werden miteinander verglichen. Eine unverhältnismäßig hohe Steigerung der Intensität einer Schwingung ist ein Kriterium der Reparaturbe dürftigkeit eines Bauteils. Die Vergleichsmessungen sind hierbei nur bei ein und derselben Fahrzeugeinheit möglich. Weiterhin sind hierbei nicht sämtliche in einer Fahrzeugeinheit möglichen Störgeräusche diagnostizierbar.

Aus der DE 33 32 941 A1 ist allgemein eine Gesamtschallanalyse von laufenden Maschinen und Anlagen bekannt, bei der aufgenommene Schalle mit vorgegebenen Schwellwerten verglichen werden.

In der US 5 551 298 werden durch vorgegebene Vibrationsanregungen verschiede ne Bauteile zum Schwingen gebracht. Die aufgenommenen Schwingungen werden mit abgespeicherten Schwingungen im Hinblick auf ihre Frequenz bzw. ihr Fre quenzband ausgewertet, um die Quelle eines Geräusches in Form eines bestimm ten Bauteils zu identifizieren. Auch hierbei ist nur eine eingeschränkte Geräusch quellen-Diagnose möglich.

Schließlich geht aus dem japanischen Abstract der JP 10246689 A eine Maschine hervor, durch die Reibungsgeräusche eines Materials ermittelt werden können.

Bisher ist zur Ermittlung der Ursache von Störgeräuschen von Komponenten im Kraftfahrzeug keine allgemein gültige Verfahrensweise bekannt. Unter schiedliche Komponenten werden unterschiedlich diagnostiziert. Oft ist eine Versuchswerkstatt oder eine Servicewerkstatt auf eine individuelle Analyse- und Konstruktionssystematik der einzelnen Experten angewiesen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren eingangs genannter Art im Sinne einer vereinheitlichten Systematik zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind die Gegenstände der ab hängigen Ansprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung der Ursache von Störgeräuschen aufgrund einer Haft-Gleit-Bewegung von Materialoberflä chen in Kraftfahrzeugen werden in einer Vorbereitungsphase vor einer An wendung folgende Verfahrensschritte durchgeführt:

- Orte in einem Kraftfahrzeug, an den mindestens zwei Materialoberflä chen eine Haft-Gleit-Bewegung ausführen können, werden ermittelt.
- Diesen Orten werden diese Materialoberflächen in Form von Material- Paaren zugeordnet. Liegen beispielsweise drei Materialien bzw. Mate rialkomponenten an einem Ort übereinander, würden zwei Material- Paare gebildet werden. Ein Material-Paar kann auch aus gleichen Ma terialien bestehen.
- Mittels einer Meßvorrichtung werden Proben der Material-Paare an den Materialoberflächen aneinander gerieben, bis eine Haft-Gleit-Bewe gung ausgeführt wird. Jedes aufgrund der Haft-Gleit-Bewegung verur sachte Schwingungssignal, das z. B. auch ein akustisches Signal sein kann, jedes Material-Paares wird beispielsweise mittels eines Be schleunigungsaufnehmers oder Mikrofons erfaßt.
- Die Schwingungssignale selbst oder zumindest deren Charakteristika werden in ortszugeordneten Datensätzen in einem Datenverarbei tungssystem abgespeichert.

In einer Weiterbildung der Erfindung in einer Anwendungsphase

- wird das Datenverarbeitungssystem mit einem Sensor verbunden, der ein in einem Kraftfahrzeug entstandenes Störgeräusch aufnimmt und an das Datenverarbeitungssystem weitergibt, und
- gibt das Datenverarbeitungssystem anhand des aufgenommenen Stör geräusches mittels der abgespeicherten Datensätze den Ort und/oder die Ursache des Störgeräusches als Information aus.

Vorzugsweise werden als Charakteristika der Schwingungssignale die Amplitude und die zeitliche Breite eines Überschwingers aufgrund des Über ganges von der Haftung in die Gleitung verwendet.

Das erfindungsgemäße Datenverarbeitungssystem soll ähnlich einem Ex pertensystem bestenfalls alle Möglichkeiten einer Stör-Akustikquelle ab decken. Die Anzahl der ortzugeordneten Datensätze können dabei in der Größenordnung von 100000 liegen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die durch die Haft-Gleit- Bewegung (auch "stick-slip" genannt) ausgelösten Reibungsvibrationen die Haupt-Ursache der Störgeräusche in Kraftfahrzeugen sind. Durch die Erfin dung sollen insbesondere in den Werkstätten Bauteilkosten und Zeitaufwand eingespart werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt eine Gesamtübersicht aller Verfahrensschritte, sowohl in der Vorberei tungsphase (unterhalb gestrichelter Linie) als auch in der Anwendungsphase (oberhalb gestrichelter Linie).

In der Zeichnung sind als Beispiel vier Orte P1, P2, P3, P4 in einem Kraft fahrzeug dargestellt, an den mindestens zwei Materialoberflächen eine Haft- Gleit-Bewegung ausführen können.

Dem Ort P1 ist das Material-Paar M1/M2, dem Ort P2 ist das Material-Paar M1/M1, dem Ort P3 ist das Material-Paar M2/M4 und dem Ort P4 ist das Material-Paar M5/M3 zugeordnet.

In der Vorbereitungsphase werden mittels einer Meßvorrichtung 4 alle Pro ben aller möglichen Material-Paare für alle Orte, z. B. hier dargestellt Proben des Material-Paares M1/M2 für den Ort P1, an den Materialoberflächen an einander gerieben, bis eine Haft-Gleit-Bewegung ausgeführt wird. Die Haft- Gleit-Bewegung des Material-Paares M1/M2 verursacht das Schwingungs signal q2. Das Material-Paar M2/M4 verursacht das Schwingungssignal k1 für den Ort P3 usw..

Die Schwingungssignale q1, q2, k1, k2 selbst oder zumindest deren Cha rakteristika, die jeweilige Amplitude A und die jeweilige zeitliche Breite B ei nes Überschwingers aufgrund des Überganges von der Haftung in die Glei tung, werden in ortszugeordneten Datensätzen D im Datenverarbeitungs system 1 abgespeichert.

In der Anwendungsphase, beispielsweise wenn ein Kraftfahrzeug 3 aufgrund eines Innenraum-Störgeräusches in die Werkstatt gebracht wurde, wird das Datenverarbeitungssystem 1 mit einem Sensor 2 verbunden, der im Innen raum des Kraftfahrzeugs 3 angebracht wird. Das Störgeräusch wird mit dem Sensor 2 aufgenommen und an das Datenverarbeitungssystem 1 weiterge geben. Das Datenverarbeitungssystem 1 wertet das aufgenommene Störge räusch im Hinblick auf die abgespeicherten Schwingungssignale q1, q2, k1, k2 oder deren Charakteristika A, B aus und gibt mittels der abgespeicherten Datensätze D den Ort, hier P1, und die Ursache des Störgeräusches, hier q2 durch die Komponenten mit den Materialien M1 und M2, als Information aus.

Dieses erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel zeigt schematisch, wie durch ein im Hinblick auf die Vereinheitlichung der Methode vereinfachtes und systematisiertes Verfahren komplexe Zusammenhänge leicht erkannt wer den können.

Claims

1. Verfahren zur Ermittlung der Ursache von Störgeräuschen aufgrund einer Haft-Gleit-Bewegung von Materialoberflächen in Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Vorbereitungsphase

- Orte (P1, P2, P3, P4) in einem Kraftfahrzeug, an den mindestens zwei Materialoberflächen eine Haft-Gleit-Bewegung ausführen können, ermittelt werden, daß
- diesen Orten diese Materialoberflächen in Form von Material-Paaren (M1/M2, M1/M1, M2/M4, M5/M4) zugeordnet werden, daß
- mittels einer Meßvorrichtung (4) Proben der Material-Paare an den Materialoberflächen aneinander gerieben werden, bis eine Haft-Gleit- Bewegung ausgeführt wird, und jedes aufgrund der Haft-Gleit-Bewe gung verursachte Schwingungssignal (q1, q2, k1, k2) jedes Material- Paares erfaßt wird und daß
- die Schwingungssignale (q1, q2, k1, k2) selbst oder zumindest deren Charakteristika (A, B) in ortszugeordneten Datensätzen (D) in einem Datenverarbeitungssystem (1) abgespeichert werden.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Anwendungsphase

- das Datenverarbeitungssystem (1) mit einem Sensor (2) verbunden wird, der ein in einem Kraftfahrzeug (3) entstandenes Störgeräusch aufnimmt und an das Datenverarbeitungssystem (1) weitergibt, und
- daß das Datenverarbeitungssystem (1) anhand des aufgenommenen Störgeräusches mittels der abgespeicherten Datensätze (D) den Ort und/oder die Ursache des Störgeräusches als Information ausgibt.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Charakteristika (A, B) der Schwingungssignale die Amplitude (A) und die zeitliche Breite (B) eines Überschwingers aufgrund des Überganges von der Haftung in die Gleitung verwendet werden.