DE202016003792U1

DE202016003792U1 - Motor vehicle with wearing part

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Publication number: DE202016003792U1
Application number: DE202016003792.8U
Authority: DE
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-06-16
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2017-09-19
Anticipated expiration: 2026-06-17

Abstract

Überwachungssystem für ein einer veränderlichen Belastung unterliegendes Verschleißteil, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Sensor (11) zum Erfassen der Belastung, einer Recheneinheit (10) zum Abschätzen eines für die Restlebensdauer des Verschleißteils repräsentativen Parameters (n) anhand der erfassten Belastung und einem Anzeigeinstrument (12) zum Anzeigen eines Hinweises, sobald ein Grenzwert der Restlebensdauer unterschritten ist.Monitoring system for a subject to a variable load wearing part, in particular a motor vehicle, with at least one sensor (11) for detecting the load, a computing unit (10) for estimating a representative of the remaining life of the wearing part parameter (s) on the basis of the detected load and a display instrument (12) to display an indication as soon as a limit value of the remaining service life has fallen below.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem einer veränderlichen Belastung unterliegenden Verschleißteil.The present invention relates to a motor vehicle with a subject to a variable load wearing part.

Ein Kraftfahrzeug enthält diverse Verschleißteile, die im Laufe der Nutzungsdauer des Fahrzeugs gelegentlich ausgetauscht werden müssen. Manchen dieser Verschleißteile, wie etwa den Reifen, ist der Grad ihrer Abnutzung klar anzusehen, so dass die Beurteilung, ob sie ausgetauscht werden sollten, jederzeit auch von einem unerfahrenen Fahrer leicht vorgenommen werden kann. uBei anderen Verschleißteilen, wie etwa bei Treibriemen, ist eine zunehmende Bei anderen Verschleißteilen, wie etwa bei Treibriemen, ist eine zunehmende Abnutzung für einen Nichtfachmann nicht ohne weiteres zu beurteilen. Sie beeinträchtigt auch die Brauchbarkeit des Treibriemens in der Regel solange nicht, wie dieser nicht komplett versagt, doch im Versagensfall kann das Fahrzeug nicht weiter genutzt werden, bis der Treibriemen ersetzt ist. Es ist daher für die Verfügbarkeit des Fahrzeugs wichtig, den Treibriemen zu ersetzen, bevor es zum Versagen kommt, andererseits sollte er auch nicht früher als nötig ersetzt werden, um keine überhöhten Betriebskosten zu verursachen.A motor vehicle contains various wearing parts that must be replaced occasionally during the useful life of the vehicle. Some of these wear parts, such as the tire, clearly view the degree of wear so that the judgment of whether they should be replaced can easily be made anytime by an inexperienced driver. Other wear parts, such as power transmission belts, are increasing. For other wear parts, such as power transmission belts, increasing wear is not easy for a non-specialist to judge. It also does not affect the usefulness of the belt as a rule as long as this does not completely fail, but in case of failure, the vehicle can not continue to be used until the belt is replaced. It is therefore important for the availability of the vehicle to replace the drive belt before it fails, on the other hand, it should not be replaced earlier than necessary, so as not to cause excessive operating costs.

Computerprogramme für die Abschätzung der Lebensdauer von Treibriemen sind an sich bekannt und werden bei der Konstruktion von Fahrzeugantrieben eingesetzt, um auf der Grundlage von Daten über den Verlauf einer Bahn des Treibriemens im Antrieb und von Annahmen über die Beanspruchung des Treibriemens eine erwartete Lebensdauer zu berechnen. Basierend auf den Ergebnissen eines solchen Programms kann ein Fahrzeughersteller zwar für ein bestimmtes Fahrzeugmodell eine Empfehlung abgeben, wann ein darin verwendeter Treibriemen ersetzt werden sollte, doch kann eine solche Empfehlung nicht Unterschiede in der Beanspruchung des Treibriemens berücksichtigen, die sich bei Fahrzeugen eines gleichen Modells durch unterschiedliche Einsatzbedingungen der Fahrzeuge und Fahrstile ihrer Benutzer ergeben.Computer programs for estimating the life of drive belts are known per se and are used in the design of vehicle drives to calculate an expected life based on data on the course of a track of the drive belt in the drive and assumptions about the drive belt load. While based on the results of such a program, a vehicle manufacturer may provide a recommendation for a particular vehicle model as to when a drive belt used therein should be replaced, but such a recommendation can not take into account differences in the drive belt load that may occur in vehicles of the same model result in different operating conditions of the vehicles and driving styles of their users.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine für ein einzelnes Verschleißteil und seine Einsatzbedingungen spezifische Austauschempfehlung erzeugen zu können.An object of the present invention is to be able to produce a specific exchange recommendation for a single wear part and its conditions of use.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Überwachungssystem für ein einer veränderlichen Belastung unterliegendes Verschleißteil, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Sensor zum Erfassen der Belastung, einer Recheneinheit zum Abschätzen eines für die Restlebensdauer des Verschleißteils repräsentativen Parameters anhand der erfassten Belastung und einem Anzeigeinstrument zum Anzeigen eines Hinweises, sobald ein Grenzwert der Restlebensdauer unterschritten ist. Indem die Belastungen erfasst werden, denen das Verschleißteil im Laufe seiner Nutzung tatsächlich ausgesetzt ist, kann eine an die Einsatzbedingungen des Verschleißteils angepasste Lebensdauerschätzung erstellt werden, die einen unnötig frühen Austausch vermeiden hilft und dennoch mit hoher Wahrscheinlichkeit Pannen aufgrund eines Versagens des Verschleißteils verhindert.The object is achieved by a monitoring system for a wear part subject to a variable load, in particular a motor vehicle, with at least one sensor for detecting the load, a computing unit for estimating a parameter representative of the remaining service life of the wearing part on the basis of the detected load and a display instrument for displaying a Note as soon as a limit value of the remaining service life has been undershot. By detecting the stresses to which the consumable is actually exposed in the course of its use, a lifetime estimate adapted to the conditions of use of the consumable can be provided which helps to avoid unnecessarily early replacement and yet most likely prevents breakdowns due to failure of the consumable.

Die Erfindung ist bevorzugt auf einen Treibriemen als Verschleißteil anwendbar, insbesondere auf einen Treibriemen, der eine elektrische Maschine an einen Verbrennungsmotor koppelt, kann aber auch auf andere Verschleißteile übertragen werden.The invention is preferably applicable to a drive belt as a wearing part, in particular a drive belt, which couples an electric machine to an internal combustion engine, but can also be transferred to other wearing parts.

In der Praxis beeinflussen meist mehrere Faktoren die Abnutzung eines Verschleißteils. Deshalb ist die Recheneinheit vorzugsweise mit mehreren Sensoren zum Erfassen von verschiedenen Parametern der Belastung verbunden. Um die Einflüsse der verschieden Faktoren realistisch zu berücksichtigen, kann sie eingerichtet sein, den repräsentativen Parameter als gewichtete Summe von Messwerten der mehreren Sensoren zu bilden.In practice, several factors usually influence the wear of a wearing part. Therefore, the arithmetic unit is preferably connected to a plurality of sensors for detecting various parameters of the load. In order to realistically consider the influences of the various factors, it may be arranged to form the representative parameter as a weighted sum of measured values of the multiple sensors.

Dabei können der wenigstens eine Sensor und die Recheneinheit zusammenwirken, um belastende Ereignisse zu zählen und den Zählwert bei der Abschätzung der Restlebensdauer zu berücksichtigen.In this case, the at least one sensor and the arithmetic unit can cooperate in order to count incriminating events and to take account of the count value in the estimation of the remaining service life.

Diese Vorgehensweise ist insbesondere zweckmäßig für belastende Ereignisse wie etwa Starts des Verbrennungsmotors, Boostvorgänge, bei denen die elektrische Maschine zur Unterstützung des Verbrennungsmotors als Motor betrieben wird, und/oder Rekuperationsvorgänge, bei denen die elektrische Maschine als Generator arbeitet, um Bewegungsenergie des Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln.This approach is particularly useful for stressful events such as engine starts, boosting operations where the electric machine is operated as a motor to assist the internal combustion engine, and / or recuperation operations in which the electric machine operates as a generator to convert vehicle kinetic energy into electrical energy To transform energy.

Starts des Verbrennungsmotors können unterschiedlich belastend sein, je nachdem, ob der Verbrennungsmotor kalt oder, z. B. nach einem kurzzeitigen Motorstopp vor einer Ampel, warm ist. Daher ist es zweckmäßig, bei der Abschätzung der Restlebensdauer Kalt- und Warmstarts unterschiedlich zu gewichten. Dies gilt insbesondere dann, wenn für ein Kaltstarten des Verbrennungsmotors ein von der elektrischen Maschine verschiedener Starter zumindest unterstützend vorgesehen ist, während ein Warmstart allein unter Einsatz der elektrischen Maschine, ohne Beteiligung des Starters, stattfindet.Starts of the engine can be different loading, depending on whether the engine is cold or, for. B. after a brief engine stop in front of a traffic light, is warm. It is therefore appropriate to weight cold and warm starts differently when estimating the remaining service life. This applies in particular if, for a cold start of the internal combustion engine, a starter different from the electric machine is provided at least in a supportive manner, while a warm start takes place solely with the use of the electric machine without involvement of the starter.

Bei Betriebszuständen, bei denen das Ausmaß, in dem sie das Verschleißteil belasten, von ihrer Dauer abhängt, kann es sinnvoll sein, wenn der wenigstens eine Sensor und die Recheneinheit zusammenwirken, um die in einem solchen belastenden Betriebszustand, insbesondere in Voll- oder Teillast, im Rekuperationsbetrieb oder im Leerlauf, verbrachte Zeit oder die in diesem Betriebszustand zurückgelegte Wegstrecke zu erfassen, um diese Daten in die Berechnung des repräsentativen Parameters einfließen zu lassen.In operating conditions in which the extent to which they load the consumable part depends on their duration, it may be useful if the at least one sensor and the computing unit interact to the one in such load-bearing operating state, in particular at full or partial load, in recuperation or idle, spent time or to record the distance covered in this operating state to incorporate this data in the calculation of the representative parameter.

Um die Qualität der Lebensdauerabschätzung weiter zu verbessern, kann auch die Leistung der Maschine in dem belastenden Betriebszustand erfasst werden.In order to further improve the quality of the service life estimation, the performance of the machine in the loading operating state can also be detected.

An der Recheneinheit kann eine Schnittstelle vorgesehen sein, über die der repräsentative Parameter abfragbar ist. Diese Schnittstelle kann insbesondere von einer Werkstatt, z. B. bei einer Fahrzeuginspektion, genutzt werden, um herauszufinden, wann mit der Ausgabe des Hinweises durch das Überwachungssystem zu rechnen ist, und dem Fahrer ggf. einen sofortigen Austausch des Verschleißteils zu empfehlen, wenn der Hinweis zwar noch nicht angezeigt wird, aber in Kürze damit zu rechnen ist.An interface can be provided on the arithmetic unit, via which the representative parameter can be queried. This interface can in particular by a workshop, eg. As in a vehicle inspection, be used to find out when to expect the output of the hint by the monitoring system, and the driver if necessary to recommend an immediate replacement of the wearing part, if the note is not yet displayed, but shortly is to be expected.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einem Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Indem das Überwachungssystem an Bord des Fahrzeugs mitgeführt wird, ist einerseits der Zugang zu den für die Berechnung der Restlebensdauer benötigten, an Bord des Fahrzeugs erzeugten Daten sichergestellt, andererseits ist auch gewährleistet, dass der Benutzer des Fahrzeugs den Hinweis zeitnah nach seiner Ausgabe zur Kenntnis nehmen und ggf. eine Ersetzung des Verschleißteils rechtzeitig vor dessen Versagen einleiten kann.The object is further achieved by a motor vehicle having a monitoring system according to one of the preceding claims. By entraining the monitoring system on board the vehicle, on the one hand, access to the data generated on board the vehicle for the calculation of the residual life is ensured, on the other hand it is ensured that the user of the vehicle takes note of the indication in real time and possibly a replacement of the wearing part in time to initiate its failure.

Weitere Gegenstände der Erfindung sind ein Computerprogramm-Produkt mit Programmcode-Mitteln, die einen Computer befähigen, als Recheneinheit wie oben beschrieben zu arbeiten oder das obige Verfahren auszuführen, sowie ein computerlesbarer Datenträger, auf dem Programmanweisungen aufgezeichnet sind, die einen Computer befähigen, in besagter Weise zu arbeiten.Further objects of the invention are a computer program product having program code means which enable a computer to operate as a computation unit as described above or to carry out the above method, and a computer readable medium on which program instructions enabling a computer are recorded Way to work.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:

1 ein Blockdiagramm eines Kraftfahrzeugs mit einem Überwachungssystem gemäß der Erfindung; und 1 a block diagram of a motor vehicle with a monitoring system according to the invention; and

2 ein Flussdiagramm eines Betriebsverfahrens des Überwachungssystems. 2 a flowchart of an operating method of the monitoring system.

Das Kraftfahrzeug der 1 hat einen Verbrennungsmotor 1, dessen Kurbelwelle 2 in üblicher Weise über eine Kupplung 3 und ein Schaltgetriebe 4 Räder 5 antreibt. An die Kurbelwelle 2 sind zwei elektrische Maschinen angeschlossen, ein Starter 6, der bei Nichtgebrauch abkoppelbar ist, und, über einen mit der Kurbelwelle 2 ständig mitlaufenden Treibriemen 7, ein Startergenerator 8. Der Starter 6 ist ausgelegt, um für kurze Zeit die zum Anwerfen des Verbrennungsmotors 1 im kalten Zustand erforderlichen hohen Drehmomente zu liefern; der Startergenerator 8 ist ausgelegt, um im Dauerbetrieb eine Batterie 9 des Fahrzeugs und daran angeschlossene elektrische Verbraucher zu speisen, bei Bedarf den Verbrennungsmotor 1 zu unterstützen und ihn in warmem Zustand nach kurzzeitiger Abschaltung, typischerweise nachdem er während des Wartens vor einer Ampel automatisch abgeschaltet worden ist, wieder zu starten.The motor vehicle of 1 has an internal combustion engine 1 , its crankshaft 2 in the usual way via a clutch 3 and a manual transmission 4 bikes 5 drives. To the crankshaft 2 Two electric machines are connected, a starter 6 which is decoupled when not in use, and, via one with the crankshaft 2 constantly running drive belt 7 , a starter generator 8th , The starter 6 is designed to be for a short time to crank the engine 1 to provide high torques required in the cold state; the starter generator 8th is designed to run a battery in continuous operation 9 to feed the vehicle and electrical consumers connected thereto, if necessary, the internal combustion engine 1 and restart it in a warm state after a momentary shutdown, typically after it has been automatically shut down while waiting at a traffic light.

Ein Versagen des Treibriemens 7 würde daher nach kurzer Zeit dazu führen, dass das Fahrzeug nicht mehr gestartet werden kann; um dies zu verhindern, sollte der Treibriemen 7 überwacht und rechtzeitig vor einem Versagen ausgewechselt werden. Zu diesem Zweck ist eine Recheneinheit 10 mit diversen Sensoren im Fahrzeug, die Daten zur Belastung des Treibriemens 7 liefern, und mit einem Anzeigeinstrument 12 verbunden. In 1 ist nur ein solcher Sensor 11 exemplarisch dargestellt, der an einer elektrischen Leitung zwischen dem Startergenerator 8 und der Batterie 9 angeordnet ist, um Aufschluss über die vom Startergenerator 8 in die Batterie 9 eingespeiste oder von ihr bezogene elektrische Leistung zu liefern; weitere können nach Bedarf vorgesehen sein. Die Recheneinheit 10 kann ein eigenständiger Mikroprozessor sein; vorzugsweise ist sie als durch ein Dienstprogramm implementiert, das neben Programmen für andere Aufgaben einen Teil der Rechenleistung eines Bordcomputers in Anspruch nimmt. Das Anzeigeinstrument 12 ist vorzugsweise ein Mehrzweck-Anzeigeinstrument, dass nur dann von der Recheneinheit 10 in Anspruch genommen wird, wenn dies nötig erscheint, um den Fahrer auf ein möglicherweise bevorstehendes Versagen des Treibriemens 7 hinzuweisen, oder wenn der Fahrer über eine Schnittstelle 13 am Armaturenbrett der Recheneinheit 10 einen Befehl erteilt, den aktuellen Abnutzungsgrad des Treibriemens 7 anzuzeigen, und das zu anderen Zeiten zum Anzeigen von anderen Informationen genutzt wird.A failure of the drive belt 7 would therefore lead after a short time that the vehicle can not be started; To prevent this, the drive belt should 7 be monitored and replaced in good time before a failure. For this purpose is a computing unit 10 with various sensors in the vehicle, the data on the load on the drive belt 7 deliver, and with a gauge 12 connected. In 1 is just such a sensor 11 exemplified on an electrical line between the starter generator 8th and the battery 9 arranged to provide information about the starter generator 8th in the battery 9 to supply supplied or derived electrical power; others can be provided as needed. The arithmetic unit 10 can be a stand-alone microprocessor; Preferably, it is implemented as by a utility that consumes part of the computing power of an onboard computer in addition to programs for other tasks. The indicating instrument 12 is preferably a general-purpose display instrument that only from the arithmetic unit 10 is claimed, if necessary, to alert the driver to a possible imminent failure of the drive belt 7 to point out, or if the driver via an interface 13 on the dashboard of the arithmetic unit 10 issued a command, the current degree of wear of the drive belt 7 and other times to display other information.

2 zeigt ein Flussdiagramm des von der Recheneinheit 10 ausgeführten Arbeitsverfahrens. Das Verfahren beginnt in Schritt S1 mit dem Einschalten des elektrischen Bordnetzes und Initialisieren der Recheneinheit 10, noch vor dem auf das Einschalten des Bordnetzes meist unmittelbar folgenden Start des Verbrennungsmotors 1. Dieser Start wird im Folgenden auch als Kaltstart bezeichnet, um ihn von einem Neustart nach kurzzeitigem Motorhalt ohne Abschaltung des Bordnetzes, einem Warmstart, zu unterscheiden. 2 shows a flowchart of the computing unit 10 executed work procedure. The method begins in step S1 with the switching on of the electrical system and initializing the arithmetic unit 10 , before the start of the internal combustion engine usually immediately following the switching on of the electrical system 1 , This start is also referred to below as a cold start to distinguish it from a restart after a brief motor stop without switching off the electrical system, a warm start.

In Schritt S2 überprüft die Recheneinheit 10, ob eine Anfrage des Fahrers nach dem Abnutzungsgrad des Treibriemens 7 vorliegt. Dies ist unmittelbar nach dem Einschalten des Bordnetzes in der Regel noch nicht der Fall, so dass das Verfahren zu Schritt S3 weitergeht und den Stand eines Abnutzungszählwerts n des Treibriemens 7 mit einem vorgegebenen, vorzugsweise für ein bestimmtes Fabrikat von Treibriemen individuell festgelegten Maximalwert vergleicht. Wenn dieser Maximalwert erreicht oder überschritten ist, veranlasst die Recheneinheit 10 das Anzeigeinstrument 12, einen Hinweis auszugeben, dass die erwartete Lebensdauer des Treibriemens erreicht ist und dieser ausgewechselt werden sollte (S4). Der Hinweis bleibt so lange auf dem Anzeigeinstrument 12 sichtbar, bis der Fahrer ihn als gelesen bestätigt; erst danach steht das Anzeigeinstrument wieder zum Anzeigen anderer Informationen zur Verfügung. In step S2, the arithmetic unit checks 10 Whether a request of the driver for the degree of wear of the drive belt 7 is present. This is usually not the case immediately after switching on the vehicle electrical system, so that the method continues to step S3 and the state of a wear count n of the drive belt 7 with a predetermined, preferably for a particular make of drive belt individually determined maximum value compares. If this maximum value is reached or exceeded, causes the arithmetic unit 10 the indicating instrument 12 to give an indication that the expected life of the belt has been reached and should be replaced (S4). The note remains on the display instrument for so long 12 visible until the driver confirms it as read; only then is the display instrument again available for displaying other information.

Anschließend wartet die Recheneinheit 10 in Schritt S5 ein den Treibriemen 7 beanspruchendes Ereignis ab. Um ein solches Ereignis zu erkennen, kann sie z. B. die Sensoren 11 abfragen oder auf einem Bus zirkulierende Befehle mitlesen, um diejenigen zu erkennen, die ein solches Ereignis auslösen.Then the arithmetic unit waits 10 in step S5, a drive belt 7 claiming event. To recognize such an event, it may, for. B. the sensors 11 or read commands circulating on a bus to detect those triggering such an event.

Normalerweise ist das erste derartige Ereignis, das die Recheneinheit nach dem Einschalten des Bordnetzes identifizieren wird, das Starten des kalten Verbrennungsmotors 1 durch den Anlasser 6. Die Belastung des Treibriemens durch dieses Ereignis ist gering und von Mal zu Mal unveränderlich, deshalb inkrementiert die Recheneinheit 10 nach jedem Kaltstart einen dem Treibriemen 7 zugeordneten Abnutzungszählwert n um ein festes, niedriges Inkrement a1 (S6).Normally, the first such event that the arithmetic unit will identify after switching on the vehicle electrical system is the starting of the cold combustion engine 1 through the starter 6 , The load on the drive belt by this event is low and invariable from time to time, therefore the arithmetic unit increments 10 after each cold start one the drive belt 7 associated wear count n by a fixed, low increment a1 (S6).

Ein häufigeres, den Treibriemen 7 belastendes Ereignis ist der Warmstart des Verbrennungsmotors 1 nach kurzem Halt, ohne zwischenzeitliches Ausschalten des Bordnetzes. Da für den Warmstart der Startergenerator 8 eingesetzt wird und dessen Kraft vom Treibriemen 7 auf die Kurbelwelle übertragen wird, ist die Belastung des Treibriemens deutlich höher, und der Abnutzungszählwert n wird bei jedem Warmstart um ein entsprechend höheres festes Inkrement a2 erhöht (S7).A more common, the drive belt 7 Stressful event is the warm start of the internal combustion engine 1 after a short stop, without switching off the electrical system temporarily. Because for the warm start of the starter generator 8th is used and its power from the drive belt 7 is transmitted to the crankshaft, the load of the drive belt is significantly higher, and the wear count n is increased at each warm start by a correspondingly higher fixed increment a2 (S7).

Sowohl bei Kalt- als auch bei Warmstart geht somit nur die Zahl der Ereignisse in die Berechnung von n ein; jeder Start des einen oder anderen Typs trägt in gleicher Weise zum Zählwert n bei.Thus, both cold and warm start only the number of events in the calculation of n; each start of one or the other type contributes in the same way to the count n.

Ein weiterer Typ von belastendem Ereignis ist der Betrieb des Startergenerators 8 als Generator zum Laden der Batterie. Analog zum Kaltstart kann hier ein festes Inkrement a3 für die Belastung veranschlagt werden, der der Treibriemen beim Anlaufen des Startergenerators 8 ausgesetzt ist, hinzu kommt ein zur Dauer des Generatorbetriebs proportionaler Anteil b3·'t. Ggf. können unterschiedliche Inkrementwerte für Generatorbetrieb in Voll- und Teillast angesetzt werden.Another type of stressful event is the operation of the starter generator 8th as a generator to charge the battery. Analogous to the cold start, a fixed increment a3 can be estimated here for the load that the drive belt has when starting the starter generator 8th is added, in addition to the duration of the generator operation proportional proportion b3 · 't. Possibly. Different increment values can be set for generator operation at full and part load.

Beim rekuperativen Bremsen arbeitet der Startergenerator 8 ebenfalls als Generator. Daher können auch hier ein festes Inkrement a4 zur Berücksichtigung der zu Beginn des Bremsens auftretenden Beschleunigungen und ein zeitproportionaler Term b4·t für die Dauer des Bremsvorgangs veranschlagt werden; die Parameter a4, b4 können fest oder als eine zunehmende Funktion der Bremsverzögerung angenommen werden (S9). Aufschluss über die Dauer des Bremsvorgangs und die Bremsverzögerung liefert z. B. die vom Sensor 11 gemessene elektrische Leistung des Startergenerators 8.During recuperative braking, the starter generator works 8th also as a generator. Therefore, a fixed increment a4 for taking into account the accelerations occurring at the beginning of braking and a time-proportional term b4 · t for the duration of the braking process can also be estimated here; the parameters a4, b4 can be taken as fixed or as an increasing function of the braking deceleration (S9). Information about the duration of the braking process and the braking delay delivers z. B. from the sensor 11 measured electric power of the starter generator 8th ,

Entsprechendes gilt für Boostbetrieb, bei dem der Startergenerator 8 kurzzeitig zur Unterstützung des Verbrennungsmotors 1 als Motor arbeitet. Auch hier kann ein festes Inkrement a5 für jedes Umschalten in den Boostbetrieb und ein zu dessen Dauer proportionaler Term b5·t angesetzt werden (S10).The same applies to boost mode, in which the starter generator 8th briefly to support the internal combustion engine 1 works as a motor. Here, too, a fixed increment a5 can be set for each changeover into the boost mode and a term proportional to its duration b5 · t (S10).

Im Motorbetrieb, in dem der Startergenerator 8 alleine, ohne Beteiligung des Verbrennungsmotors 1, das Fahrzeug antreibt, kann die Leistung und damit die Beanspruchung des Treibriemens 7 im Laufe der Zeit stark variieren. Um dies zu berücksichtigen, kann der Zählwert n bei jedem Motorbetrieb um einen Wert a6 + b6·W erhöht werden, wobei W die im Motorbetrieb geleistete elektrische Arbeit, ebenfalls ermittelt über den Sensor 11, ist.In engine operation, in which the starter generator 8th alone, without the involvement of the internal combustion engine 1 , which drives the vehicle, can increase the power and thus the stress on the drive belt 7 vary greatly over time. In order to take this into account, the count value n can be increased by a value a6 + b6 * W for each engine operation, where W is the electrical work performed during engine operation, also determined via the sensor 11 , is.

Auch ein Betrieb des Startergenerators 8 im Leerlauf trägt, wenn auch in geringem Umfang, zur Abnutzung des Treibriemens 7 bei, da dieser, wenn auch ohne Last, ständig mit der Kurbelwelle 2 mitläuft. Daher kann auch Leerlaufbetrieb durch einen zu seiner Dauer proportionalen Term b7·t bei der Berechnung von n berücksichtigt werden (S12).Also an operation of the starter generator 8th idle carries, albeit to a lesser extent, to the wear of the drive belt 7 when, because this, albeit without load, constantly with the crankshaft 2 starts to rotate. Therefore, idling operation can be taken into account by a term b7 · t proportional to its duration in the calculation of n (S12).

Je nach Aufbau des Antriebs des Kraftfahrzeugs und Ort des Einbaus des Treibriemens 7 kann es noch andere Arten von den Treibriemen beanspruchenden Ereignissen geben, die in ähnlicher Weise wie oben beschrieben durch eine geeignete Inkrementierung des Zählwerts n berücksichtigt werden können, oder es können ausgefeiltere Rechenmodelle verwendet werden, die bei der Festlegung der Inkremente weitere Parameter wie etwa die Betriebstemperatur, den zeitlichen Ablauf der Belastung oder einen nichtlinearen Zusammenhang zwischen Belastung und Abnutzung des Treibriemens berücksichtigen.Depending on the structure of the drive of the motor vehicle and location of the installation of the drive belt 7 For example, there may be other types of drive belt demanding events that may be accounted for in a similar manner as described above by appropriately incrementing the count value n, or more sophisticated computational models may be used that define other parameters such as operating temperature as the increments are determined , consider the timing of the load or a non-linear relationship between load and wear of the drive belt.

Nachdem ein den Treibriemen beanspruchendes Ereignis in dieser Weise verarbeitet worden ist, kehrt das Verfahren zurück zu Schritt S2. Falls der Fahrer zwischenzeitlich eine Anfrage nach dem Abnutzungsgrad des Treibriemens 7 eingegeben hat, sendet die Recheneinheit 10 einen Befehl an das Anzeigeinstrument 12, für eine begrenzte Zeitspanne eine Antwort auf diese Anfrage anzuzeigen. Als Antwort kann das Verhältnis n/nmax zwischen aktuellem Zählwert n und dem Maximalwert nmax, das Verhältnis (nmax – n)/nmax angegeben werden; wenn der Zeitpunkt des letzten Austauschs des Treibriemens 7 oder der Kilometerstand zu diesem Zeitpunkt bekannt sind, kann das Verhältnis (nmax – n)/nmax auch umgerechnet werden in eine verbleibende Zeit oder verbleibende Fahrstrecke bis zum empfohlenen nächsten Austausch.After an event stressing the drive belt has been processed in this manner, the process returns to step S2. If the driver in the meantime, a request for the degree of wear of the drive belt 7 has entered, sends the arithmetic unit 10 a command to the indicating instrument 12 to display a response to this request for a limited amount of time. In response, the ratio n / nmax between the current count n and the maximum value nmax, the ratio (nmax-n) / nmax can be given; if the time of the last replacement of the drive belt 7 or the mileage at this time are known, the ratio (nmax - n) / nmax can also be converted into a remaining time or remaining distance until the next recommended replacement.

Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.It should be understood that the foregoing detailed description and drawings, while indicating certain exemplary embodiments of the invention, are intended for purposes of illustration only and are not to be construed as limiting the scope of the invention. Various modifications of the described embodiments are possible without departing from the scope of the following claims and their equivalence range. In particular, this description and the figures also show features of the embodiments which are not mentioned in the claims. Such features may also occur in combinations other than those specifically disclosed herein. Therefore, the fact that several such features are mentioned in the same sentence or in a different type of textual context does not justify the conclusion that they can occur only in the specific combination disclosed; instead, it is generally to be assumed that it is also possible to omit or modify individual ones of several such features, provided this does not call into question the functionality of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Verbrennungsmotorinternal combustion engine
22: Kurbelwellecrankshaft
33: Kupplungclutch
44: Schaltgetriebemanual transmission
55: Radwheel
66: Starterstarter
77: Treibriemenbelts
88th: Startergeneratorstarter generator
99: Batteriebattery
1010: Recheneinheit SensorComputing unit sensor
1111: Sensorsensor
1212: AnzeigeinstrumentGauge
1313: Schnittstelleinterface

Claims

Monitoring system for a variable load subject to wear part, in particular a motor vehicle, with at least one sensor ( 11 ) for detecting the load, a computing unit ( 10 ) for estimating a parameter (s) representative of the remaining service life of the wearing part on the basis of the detected load and a display instrument ( 12 ) to indicate a warning as soon as a limit value for the remaining service life has been reached.

A monitoring system according to claim 1, wherein the wearing part is a drive belt ( 7 ).

Monitoring system according to Claim 2, in which the drive belt ( 7 ) an electric machine ( 8th ) to an internal combustion engine ( 1 ) couples.

Monitoring system according to one of the preceding claims, in which the arithmetic unit ( 10 ) is arranged to differentiate between different types of load and is arranged to form the representative parameter as a weighted sum of contributions of the different types of load (S6-S11).

Monitoring system according to one of the preceding claims, in which the at least one sensor ( 11 ) and the arithmetic unit ( 10 ) cooperate to count incriminating events (S6, S7).

Monitoring system according to claim 3 and claim 5, wherein the loading events comprise starting of the internal combustion engine (S6, S7), one of the electric machine ( 8th ) different starters ( 6 ) for cold starting the internal combustion engine ( 1 ) is provided and the arithmetic unit ( 10 ), cold starts involving the starter ( 6 ) and warm starts without the participation of the starter ( 6 ) in the calculation of the representative parameter (s) to be weighted differently.

Monitoring system according to Claim 3 and Claim 5 or 6, in which the loading events are boost and / or recuperation processes (S9, S10) and / or engine operation (S11) of the electrical machine ( 8th ).

Monitoring system according to one of the preceding claims, in which the at least one sensor ( 11 ) and the arithmetic unit ( 10 ) cooperate to detect the time spent in a load-bearing operating condition, in particular at full or partial load, in recuperation or idle, or covered distance.

Monitoring system according to claim 8, in which the sensor ( 11 ) and the arithmetic unit ( 10 ) to further reduce the power of the electric machine ( 8th ) in the loading operating condition.

Monitoring system according to one of the preceding claims, wherein the representative parameter via an interface of the arithmetic unit ( 10 ) is queriable.

Motor vehicle with a monitoring system according to one of the preceding claims.

A computer program product having program code means for enabling a computer to operate as a computational unit in a monitoring system according to any one of claims 1 to 10.

A computer readable medium recorded with program instructions that enable a computer to operate as a computing unit in a monitoring system according to any one of claims 1 to 10.