DE4440413A1 - Anordnung zur Überwachung der Wirksamkeit eines Fahrzeugstoßdämpfers - Google Patents
Anordnung zur Überwachung der Wirksamkeit eines FahrzeugstoßdämpfersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung der
Wirksamkeit wenigstens eines in ein Fahrwerk eines Fahr
zeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, eingebauten
Stoßdämpfers während des Fahrbetriebs.
Der Zustand von Stoßdämpfern, d. h. allgemein Schwingungs
dämpfern, des Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs hat ent
scheidenden Einfluß auf das Fahrverhalten und die Fahr
sicherheit. Unwirksame, beispielsweise verschlissene
Stoßdämpfer mindern die Fahrleistung insbesondere bei
Lenk- und Bremsvorgängen beträchtlich. Da sich die Dämp
fungsleistung der Stoßdämpfer vielfach nicht plötzlich
ändert, sondern nur allmählich abnimmt, gewöhnen sich
viele Fahrer an das sich verschlechternde Fahrverhalten,
ohne sich der Konsequenzen für die damit abnehmende
Fahrsicherheit bewußt zu werden.
Die Prüfung der Wirksamkeit der in das Fahrzeug eingebau
ten Stoßdämpfer beschränkt sich vielfach auf eine Sicht
kontrolle auf aus dem Stoßdämpfer ausfließende Hydraulik
flüssigkeit. Abgesehen von der Möglichkeit, den Stoßdämp
fer für die Überprüfung aus dem Fahrzeug auszubauen, ist
es aus ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, 72. Jahrgang,
Nr. 3/1970, Franckh′sche Verlagshandlung Stuttgart, Dr.
T. Meller "Prüfung hydraulischer Stoßdämpfer im Fahrzeug"
bekannt, die den Stoßdämpfern zugeordneten Räder des
Fahrzeugs über einen vertikal schwingenden, federnd
angekoppelten Schwingantrieb in Schwingungen zu versetzen
und den Amplitudenverlauf der Radschwingungen aufzuzeich
nen. Aus der Größe der Schwingungsamplitude und dem
Abklingverhalten nach dem Abschalten des Schwingantriebs
lassen sich qualitative Rückschlüsse auf den Zustand des
Stoßdämpfers ziehen. Das bekannte Stoßdämpfer-Prüfgerät
benötigt einen stationären Schwingantrieb und läßt sich
damit lediglich für eine werkstattgebundene Überprüfung
der Wirksamkeit der Stoßdämpfer einsetzen, nicht aber für
eine Kontrolle der Wirksamkeit während des Fahrbetriebs.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Überwa
chung der Wirksamkeit von Stoßdämpfern eines Fahrzeugs,
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, anzugeben, die eine
Überwachung der Wirksamkeit während des Fahrbetriebs
erlaubt.
Die erfindungsgemäße Überwachungsanordnung ist durch
folgende Merkmale gekennzeichnet:
Zumindest einen an dem Stoßdämpfer oder einer mit ihm verbundenen Fahrzeugkomponente betriebsmäßig fest ange ordneten Meßsensor, dessen Meßgröße ein Maß für einen mit abnehmender Wirksamkeit des Stoßdämpfers sich ändernden Betriebsparameter repräsentiert,
einen in dem Fahrzeug anzuordnenden Datenspeicher zur Speicherung wenigstens eines eine Wirksamkeitsgrenze definierenden Grenzwerts,
eine in dem Fahrzeug anzuordnende, abhängig von der Meßgröße des Meßsensors und dem in dem Datenspeicher gespeicherten Grenzwert eine Unterschreitung der Wirksam keitsgrenze ermittelnde Überwachungsschaltung
und eine auf die Überwachungsschaltung ansprechende, die Unterschreitung der Wirksamkeitsgrenze anzeigende Anzei geeinrichtung.
Zumindest einen an dem Stoßdämpfer oder einer mit ihm verbundenen Fahrzeugkomponente betriebsmäßig fest ange ordneten Meßsensor, dessen Meßgröße ein Maß für einen mit abnehmender Wirksamkeit des Stoßdämpfers sich ändernden Betriebsparameter repräsentiert,
einen in dem Fahrzeug anzuordnenden Datenspeicher zur Speicherung wenigstens eines eine Wirksamkeitsgrenze definierenden Grenzwerts,
eine in dem Fahrzeug anzuordnende, abhängig von der Meßgröße des Meßsensors und dem in dem Datenspeicher gespeicherten Grenzwert eine Unterschreitung der Wirksam keitsgrenze ermittelnde Überwachungsschaltung
und eine auf die Überwachungsschaltung ansprechende, die Unterschreitung der Wirksamkeitsgrenze anzeigende Anzei geeinrichtung.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, anstelle
werkstattgebundener Schwingantriebe, die das dem Stoß
dämpfer zugeordnete Rad des Fahrwerks in Schwingungen
versetzen, die während des Fahrbetriebs in Richtung der
Fahrzeug-Hochachse auftretenden Vertikalschwingungen zur
Überprüfung der Stoßdämpferwirkung auszunutzen. Ein oder
mehrere in das Fahrzeug eingebaute Meßsensoren erfassen
direkt oder indirekt Betriebsparameter des Fahrzeugs, die
ein Maß für das bei Verschleiß abnehmende Dämpfkraftver
mögen des Stoßdämpfers sind. Die Meßgrößen des oder der
Meßsensoren werden mit einem oder mehreren Grenzwerten
verglichen, um so Hinweise auf den Verschleißzustand der
Dämpfer zu gewinnen. Durch die Bemessung der Grenzwerte
und der durch sie bestimmten Wirksamkeitsbereiche des
Stoßdämpfers läßt sich nicht nur die Unterschreitung
einer unter Fahrsicherheitsaspekten festgelegten Wirksam
keitsgrenze erfassen, sondern auch bereits eine vorbe
stimmte Annäherung an die Wirksamkeitsgrenze.
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung repräsentiert
die ein Maß für die Wirksamkeit des Stoßdämpfers reprä
sentierende Meßgröße den Druck in dem Stoßdämpfer oder
die Dämpfkraft des Stoßdämpfers. Ein weiterer Meßsensor
liefert zusätzlich eine die Dämpfer-Verstellgeschwindig
keit des Stoßdämpfers, d. h. die Relativgeschwindigkeit
zwischen Kolben und Zylinder des Stoßdämpfers repräsen
tierende weitere Meßgröße. Die Überwachungsschaltung
ermittelt in dieser Ausführungsform abhängig von dem
weiteren Meßsignal die Unterschreitung der Wirksamkeits
grenze, wenn die Dämpfer-Verstellgeschwindigkeit einen
vorgegebenen Wert hat oder in einem vorgegebenen Wertebe
reich liegt. Diese Ausgestaltung geht von der Überlegung
aus, daß das Dämpfkraftvermögen des Stoßdämpfers mit
zunehmendem Verschleiß abnimmt, der Stoßdämpfer also
"weicher" wird. Die Zuordnung der Wirksamkeitsgrenze zur
Dämpfer-Verstellgeschwindigkeit erfolgt entsprechend der
Dämpfkraft-Verstellgeschwindigkeits-Kennlinie des Stoß
dämpfers. Im Einzelfall kann es genügen, wenn der Grenz
wert lediglich für einen Verstellgeschwindigkeitsaus
schnitt der Kennlinie repräsentativ ist, also beispiels
weise ein mittlerer Dämpfkraft- oder Druckwert ist oder
aber einen für die Wirksamkeit des Stoßdämpfers besonders
signifikanten Dämpfkraft- oder Druckwert darstellt.
Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei welchen der Daten
speicher die Grenzwerte in Form wenigstens einer Kenn
linie speichert, die die Grenzwerte als Funktion von
Werten eines weiteren Betriebsparameters, insbesondere
der Dämpfer-Verstellgeschwindigkeit, festlegt, wobei
zumindest einer der Meßsensoren die den weiteren Be
triebsparameter repräsentierende Meßgröße liefert und die
Überwachungsschaltung den Grenzwert abhängig von der den
weiteren Betriebsparameter repräsentierenden Meßgröße
entsprechend der Kennlinie auswählt. Auf diese Weise läßt
sich eine besonders exakte Überwachung des Stoßdämpfers
erreichen. Die Kennlinie kann in dem Datenspeicher bei
spielsweise in Tabellenform gespeichert sein.
Üblicherweise sind Stoßdämpfer bei Zugkraftbeanspruchung
für einen anderen, meist höheren Kraft- bzw. Druckwert
bemessen als bei Druckkraftbeanspruchung. Im Einzelfall
mag es genügen, wenn beiden Belastungsrichtungen gleiche
Grenzwerte zugeordnet sind. Zweckmäßigerweise enthält
jedoch der Datenspeicher gesonderte Grenzwerte für die
Belastung in Zugrichtung und die Belastung in Druckrich
tung. Die Überwachungsschaltung wählt die Grenzwerte
abhängig von der die Belastungsrichtung repräsentierenden
Meßgröße eines der Meßsensoren aus. Die Unterscheidung
zwischen Grenzwerten für Zugbelastung und Grenzwerten für
Druckbelastung ist sowohl für einzelne Grenzwerte als
auch für Grenzwertkennlinien von Bedeutung.
Den Parameterwerten der Verstellgeschwindigkeit können
ihrerseits mehrere Grenzwerte zugeordnet sein, die unter
schiedlichen Abstufungen der Unwirksamkeit des Stoß
dämpfers zugeordnet sind. So läßt sich beispielsweise nicht
nur die unter Aspekten der Fahrsicherheit zu definierende
Unwirksamkeit des Stoßdämpfers festlegen, sondern auch
bereits die Annäherung an die Unwirksamkeit. Die den Un
wirksamkeitsstufen zugeordneten Grenzwerte können sämtlich
in dem Datenspeicher gespeichert sein; sie lassen sich aber
auch beispielsweise durch Multiplizieren mit Proportionali
tätsfaktoren aus gespeicherten Grenzwerten errechnen. So
kann beispielsweise die Unwirksamkeitsgrenze bei etwa 50
% des Dämpfkraftwerts eines neuen Stoßdämpfers und die
Annäherungsgrenze bei 70% des Neuwerts liegen.
Die Grenzwerte oder Grenzwertkennlinien können herstel
lersseitig vorgegeben werden. Die Überwachungsschaltung
kann aber auch so aufgebaut sein, daß sie in eine Lernbe
triebsart schaltbar ist, in der sie zur Festlegung des
Grenzwerts bzw. der Grenzwerte einen Mittelwert der die
Wirksamkeit des Stoßdämpfers repräsentierenden Meßgröße
ermittelt und abhängig von dem Mittelwert den Grenzwert
festlegt und in den Datenspeicher einschreibt. Auf diese
Weise lassen sich Systemtoleranzen vermeiden.
In der vorstehend erläuterten Ausführungsform werden
Betriebsparameter der Stoßdämpfer unmittelbar zur Diagno
se ihrer Wirksamkeit ausgenutzt. Die Meßsensoren erfassen
Betriebsparameter der Stoßdämpfer als solcher. Es hat
sich gezeigt, daß aber auch andere für die Fahrsicherheit
relevante Betriebsparameter des Fahrwerks oder des Fahr
zeugs Rückschlüsse auf die Wirksamkeit der Stoßdämpfer
zulassen und im eingebauten Zustand der Stoßdämpfer eine
permanente Überwachung ermöglichen. Überraschenderweise
hat sich herausgestellt, daß die Vertikalbeschleunigung
oder die dynamische Radlastschwankung eines dem Stoßdämp
fer zugeordneten Rads des Fahrwerks des Fahrzeugs ein
hinreichend genaues Maß für die Wirksamkeit des Stoßdämp
fers bildet. Speziell im Bereich niedriger Schwankungs
frequenzen der vertikalen Radschwingungen, beispielsweise
im Frequenzbereich der Eigenfrequenzen des Fahrzeugauf
baus, nimmt die Amplitude der Vertikalbeschleunigung des
Rads bzw. die Amplitude der dynamischen Radlastschwankung
mit abnehmendem Dämpfungsfaktor des Stoßdämpfers stark
zu. Speziell in diesem Frequenzbereich hat sich gezeigt,
daß die Federsteife der Radreifen oder die Radmasse einen
für das vorgeschlagene Prüfverfahren vernachlässigbaren
Einfluß auf die Amplitude der Vertikalbeschleunigung bzw.
die Amplitude der Radlastschwankung hat. Zugleich ist der
Einfluß der Masse des Fahrzeugaufbaus in diesem Frequenz
bereich vernachlässigbar klein. In einer bevorzugten
Ausgestaltung ist deshalb vorgesehen, daß die ein Maß für
die Wirksamkeit des Stoßdämpfers repräsentierende Meßgröße
ein Maß für die Vertikal-Beschleunigung oder die dynami
sche Radlastschwankung des dem Stoßdämpfer zugeordneten
Rads des Fahrwerks repräsentiert. Auch in dieser Ausge
staltung der Erfindung kann die Meßgröße, insbesondere
die durch Filtermittel auf den genannten Frequenzbereich
eingeschränkte Meßgröße mit einem oder mehreren in dem
Datenspeicher gespeicherten Grenzwerten verglichen wer
den, um die Wirksamkeit des Stoßdämpfers zu überprüfen.
Auch hier können die Grenzwerte gestuft sein, um nicht
nur die Unterschreitung der Wirksamkeitsgrenze zu erfas
sen, sondern auch für Vorwarnungszwecke die Annährung an
die Wirksamkeitsgrenze. Die Radbeschleunigung läßt sich
beispielsweise mittels eines am Radträger angebrachten
Beschleunigungssensors ermitteln. Die dynamische Radlast
schwankung könnte beispielsweise mittels eines zwischen
Fahrzeugaufbau und Radträger im Abstützweg von Radfede
rung und Stoßdämpfer angeordneten Kraftmeßsensors ermit
telt werden.
Da die Radbeschleunigung bzw. die dynamische Radlast
schwankung im Fahrbetrieb stark schwankt, Schwankungs
maxima jedoch nicht ohne weiteres die Diagnose eines
unwirksamen Stoßdämpfers auslösen sollen, umfaßt die
Überwachungsschaltung bevorzugt Mittelungsmittel, die,
bezogen auf ein vorgegebenes Integrationsintervall, eine
zumindest näherungsweise dem Mittelwert der Amplitude der
die Radbeschleunigung oder die dynamische Radlastschwan
kung repräsentierenden Meßgröße entsprechende, gemittelte
Meßgröße liefern. Die Überwachungsschaltung erfaßt die
Unterschreitung des Grenzwerts dann abhängig von der
gemittelten Meßgröße.
Es könnte an eine kontinuierliche Mittelwertbildung
gedacht werden, die jedoch insbesondere bei Überwachungs
schaltungen auf Mikroprozessorbasis zu einem unnötig
hohen Rechenzeitbedarf zugehöriger Unterprogramme führen
würden. Es hat sich unter dem letztgenannten Gesichts
punkt als günstig erwiesen, wenn die Mittelungsmittel
Extremwerterfassungsmittel aufweisen, die in aufeinander
folgenden Erfassungsintervallen vorbestimmter Größe kleiner
als das Integrationsintervall Extremwerte der Meßgröße,
insbesondere den größten oder den kleinsten Extremwert
jedes Erfassungsintervalls erfassen, wobei die dann die
Mittelungsmittel für die Lieferung der gemittelten Meß
größe einen Mittelwert der erfaßten Extremwerte bilden.
Bei dem Integrationsintervall und dem Erfassungsintervall
kann es sich um Zeitabschnitte vorbestimmter Größe han
deln. Um den Einfluß von Stillstandszeiten des Fahrzeugs
zu eliminieren, handelt es sich bei dem Integrations
intervall und dem Erfassungsintervall jedoch bevorzugt um
vorbestimmte Fahrstreckenintervalle. Das Integrations
intervall ist hierbei um wenigstens eine, vorzugsweise
jedoch mehrere Größenordnungen größer als das Erfassungs
intervall. Beispielsweise kann das Erfassungsintervall in
der Größenordnung von 1 km liegen, während das Integra
tionsintervall zum Beispiel 500 km und mehr beträgt.
Die Amplituden der Radbeschleunigung und der dynamischen
Radlastschwankung können in Zugrichtung des Stoßdämpfers
einerseits und in Druckrichtung des Stoßdämpfers anderer
seits unterschiedlich sein. Zweckmäßigerweise mitteln
deshalb die Mittelungsmittel die Amplituden der Meßgröße
nach Zugrichtung und Druckrichtung des Stoßdämpfers
gesondert. Für das Erfassen der Wirksamkeit des Stoßdämp
fers nutzt die Überwachungsschaltung zweckmäßigerweise
ein die Summe der beiden für Druckrichtung und Zugrich
tung gesondert gemittelten Meßgrößen entsprechende,
gemittelte Meßgröße. Diese gemittelte Meßgröße entspricht
der Spannweite der Radbeschleunigungen bzw. der dynami
schen Radlastschwankung.
Auch bei der Überwachung der Stoßdämpferwirksamkeit auf
der Grundlage der Messung von Radbeschleunigung oder
dynamischer Radlastschwankung ist die Überwachungsschal
tung zweckmäßigerweise in eine Lernbetriebsart schaltbar,
in der sie den Grenzwert bzw. die Grenzwerte abhängig von
der gemittelten Meßgröße festlegt und in den Datenspei
cher einschreibt. Bevorzugt wird der Grenzwert bzw. die
Grenzwerte abhängig von mehreren, in einer vorbestimmten
Anzahl aufeinanderfolgender Integrationsintervalle
gemittelter Meßgrößen festgelegt. Auf diese Weise wird
sichergestellt, daß der Grenzwert über eine vergleichs
weise lange Fahrstrecke ermittelt wird, so daß auch
längere Fahrten unter gleichbleibenden Fahrbedingungen,
beispielsweise eine Autobahnfahrt über 500 km nicht eine
im nachfolgenden Überwachungsbetrieb unverhältnismäßig
rasch zu überschreitende Unwirksamkeitsgrenze definiert.
Die Festlegung des Grenzwerts im Lernbetrieb kann abhän
gig vom Mittelwert der vorbestimmten Anzahl gemittelter
Meßgrößen, aber auch abhängig von der kleinsten oder der
größten dieser gemittelten Meßgrößen erfolgen.
Die Überwachung der Wirksamkeit des Stoßdämpfers auf der
Grundlage der in dem Datenspeicher gespeicherten Grenz
werte ermöglicht das Erkennen einer schleichend sich
einstellenden Unwirksamkeit, beispielsweise aufgrund von
Verschleiß. Allerdings lassen sich auch plötzliche Aus
fälle eines von mehreren Stoßdämpfern eines Fahrzeugs
erfassen, beispielsweise indem die in den vorstehend
erwähnten Erfassungsintervallen auftretenden Extremwerte
nicht mit dem in dem Speicher gespeicherten Grenzwert
verglichen werden, sondern mit entsprechenden Meßgrößen,
die für andere Stoßdämpfer des Fahrzeugs ermittelt wur
den. Beispielsweise kann davon ausgegangen werden, daß,
gesehen in Längsrichtung des Fahrzeugs, auf derselben
Seite angeordnete Räder während des Erfassungsintervalls
annähernd gleichen Fahrbedingungen ausgesetzt sind und
dementsprechend, gegebenenfalls nach Bewertung, zu ver
gleichbaren Meßgrößen führen. Eine plötzliche Änderung
der Meßgröße eines der Stoßdämpfer kann dann als plötzli
cher Defekt dieses Stoßdämpfers gewertet werden. Es
versteht sich, daß auch Mittelwerte der Meßgrößen mehre
rer Stoßdämpfer zum Vergleich mit der Meßgröße eines der
Stoßdämpfer herangezogen werden können. Mit anderen
Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß die Meßgrößen der
zum Vergleich herangezogenen Stoßdämpfer einen "variablen"
Grenzwert bilden.
In beiden vorstehend erläuterten Ausführungsformen ist es
zweckmäßig wenn der Überwachungsschaltung Speichermittel
zugeordnet sind, in welchen bei Ermittlung der Unter
schreitung der Wirksamkeitsgrenze Daten über wenigstens
eine der Meßgrößen oder/und aus den Meßgrößen abgeleitete
Informationen speicherbar sind. In dieser Form gespei
cherte Daten erleichtern einerseits die Fehlerdiagnose
und ermöglichen es andererseits, den Stoßdämpferherstel
lern Ursachen für vorzeitiges Ausfallen der Stoßdämpfer
zu ermitteln und dementsprechend die Konstruktion der
Stoßdämpfer zu verbessern. Aus den Werten der Meßgrößen
lassen sich in aller Regel Rückschlüsse auf diejenigen
Komponenten des Stoßdämpfers ziehen, die den Defekt des
Stoßdämpfers bewirkt haben. Ergibt sich beispielsweise
der Fehler in Druckrichtung, so kann das Bodenventil des
Stoßdämpfers defekt sein. Ein in Zugrichtung auftretender
Fehler deutet auf einen Defekt des Kolbenventils hin.
Wird die Wirksamkeit des Stoßdämpfers zum Beispiel anhand
der Dämpfkraft-Verstellgeschwindigkeit-Kennlinie über
wacht, so deuten Fehler im Bereich niedriger Verstellge
schwindigkeiten auf einen Defekt bzw. Verschleiß im
Bereich von konstanten Drosselquerschnitten des Stoßdämp
fers hin, da bei niedrigen Verstellgeschwindigkeiten die
Ventile in der Regel nicht ansprechen. Tritt der Fehler
andererseits bei hohen Verstellgeschwindigkeiten auf, so
kann die Ursache des Fehlers bei den Ventilen liegen.
Die Erfindung läßt sich bei Stoßdämpfern mit fest vorge
gebener Dämpfkraft-Verstellgeschwindigkeit-Kennlinie als
auch bei Stoßdämpfern mit in Stufen umschaltbarer Kenn
linie einsetzen. Im letztgenannten Fall ist zweckmäßiger
weise vorgesehen, daß der Datenspeicher gesonderte Grenz
werte für die einzelnen Kennlinien speichert, die die
Überwachungsschaltung abhängig von einem die momentane
Kennlinie repräsentierenden Steuersignal auswählt. Das
Steuersignal wird in an sich bekannter Weise von einer
die Dämpfkraft der Stoßdämpfer den aktuellen Fahrbedin
gungen anpassenden Dämpfersteuerung erzeugt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung
näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine Schemadarstellung eines Kraftfahrzeugs mit
einer die Wirksamkeit von Fahrwerk-Stoßdämpfern
des Kraftfahrzeugs während des Fahrbetriebs über
wachenden Anordnung;
Fig. 2 ein Diagramm mit Dämpfkraft-Verstellgeschwindig
keit-Kennlinien der Stoßdämpfer;
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Wirkungs
weise der Überwachungsanordnung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs
mit einer Variante einer die Wirksamkeit von
Fahrwerk-Stoßdämpfern des Kraftfahrzeugs während
des Fahrbetriebs überwachenden Anordnung;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm mit dem Hauptprogramm der
Überwachungsanordnung nach Fig. 4;
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm mit einem Vergleichswerte
ermittelnden Unterprogramm aus Fig. 5;
Fig. 7 Diagramme, die Radbeschleunigungs-Meßgrößen in
Abhängigkeit von der Fahrstrecke zeigen zur Erläu
terung der Bestimmung der Vergleichswerte, und
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm mit einem Sollwerte bestimmen
den Unterprogramm aus Fig. 5.
Fig. 1 zeigt schematisch angedeutet ein Kraftfahrzeug,
dessen Räder 1 mittels Radträger 3 im wesentlichen verti
kal, d. h. in Hochrichtung des Kraftfahrzeugs, an einem
Fahrzeugaufbau 5 beweglich geführt sind. Zwischen den
Radträgern 3 und dem Fahrzeugaufbau 5 sind ferner jeweils
Radfederungen 7 und Stoßdämpfer 9 zur Dämpfung vertikaler
Radschwingungen abgestützt.
Im Neuzustand haben die Stoßdämpfer 9 ein vorbestimmtes,
dem Kraftfahrzeug angepaßtes Dämpfkraftvermögen, das für
einen optimalen Kompromiß zwischen Fahrkomfort einerseits
und Fahrverhalten sowie Fahrsicherheit andererseits
festgelegt ist. "Weiche" Kennlinien sorgen für hohen
Komfort, jedoch zu Lasten der Fahrsicherheit, die durch
"härtere" Kennlinien erhöht wird. Mit wachsendem Ver
schleiß der Stoßdämpfer ändert sich ihre Kennlinie in
Richtung "weich", also zu Lasten der Fahrsicherheit. Da
Verschleiß schleichend vor sich geht, tritt ein Gewöh
nungseffekt ein, der die verminderte Fahrsicherheit eines
über eine Grenze zulässiger Wirksamkeitsminderung hinaus
verschlissenen Stoßdämpfers verschleiert. Um auch während
des Fahrbetriebs die Unterschreitung dieser Wirksamkeits
grenze erfassen und anzeigen zu können, umfaßt das Kraft
fahrzeug eine Überwachungsschaltung 11, die eine im
wesentlichen kontinuierliche Überprüfung der einzelnen
Stoßdämpfer 9 während des Fahrbetriebs ermöglicht und
über eine Anzeigeeinrichtung 13 den Fahrer informiert
bzw. warnt, wenn zumindest einer der Stoßdämpfer 9 durch
Unterschreiten seiner Wirksamkeitsgrenze einen betriebs
unsicheren Zustand erreicht hat. Die Anzeige defekter
Stoßdämpfer 9 kann für jeden einzelnen Stoßdämpfer geson
dert erfolgen, aber auch insgesamt für alle Stoßdämpfer
gemeinsam. Weiterhin kann die Anzeigeeinrichtung 13
unterschiedliche Grade der Unwirksamkeit anzeigen, so daß
neben der Warnung vor betriebsunsicheren Stoßdämpfern
auch eine Vorwarnung möglich ist.
Der Überwachungsschaltung 11 ist für jeden der zu überwa
chenden Stoßdämpfer 9 wenigstens ein Meßsensor zugeordnet,
der an dem Stoßdämpfer 9 oder einer mit ihm verbundenen
Fahrzeugkomponente, beispielsweise dem Radträger 3,
betriebsmäßig fest angeordnet ist und dessen Meßgröße ein
Maß für einen mit abnehmender Wirksamkeit des Stoßdämp
fers 9 sich ändernden Betriebsparameter repräsentiert.
Im vorliegenden Fall mißt ein Geschwindigkeitssensor 15 die
Verstellgeschwindigkeit des Stoßdämpfers, d. h. die Geschwin
digkeit eines Stoßdämpferkolbens relativ zum Stoßdämpferrohr.
Ein Drucksensor 17 erfaßt den Druck im Stoßdämpfer 9. Fig. 1
zeigt der Einfachheit halber lediglich für eines der Räder
die mit der Überwachungsschaltung 11 verbundenen Meßsensoren
15, 17. Da der Druck im Stoßdämpfer im wesentlichen propor
tional zur Dämpfkraft des Stoßdämpfers ist, lassen sich aus
den beiden von den Meßsensoren 15, 17 gemessenen Meßgrößen -
Dämpferdruck und Verstellgeschwindigkeit - Wertepaare er
rechnen, die einen Vergleich mit der konstruktionsbedingt
vorgegebenen Dämpfkraft-Verstellgeschwindigkeit-Kennlinie
des Stoßdämpfers erlauben. Bei verschleißbedingter Abweichung
der gemessenen Meßgrößenpaare von einer den Neuzustand des
Dämpfers repräsentierenden Dämpfkraft-Verstellgeschwindig
keit-Sollkennlinie, läßt sich aus dem Grad der Abweichung der
Verschleißzustand des Stoßdämpfers ermitteln.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Soll-Kennlinie Fz0 für
den in Zugrichtung beanspruchten Stoßdämpfer in einem
Diagramm, das die Dämpfkraft FZ in Abhängigkeit von der
Verstellgeschwindigkeit v zeigt. In Fig. 2 ist zusätzlich
für die Belastung des Stoßdämpfers in Druckrichtung eine
Soll-Kennlinie Fd0, die die Abhängigkeit der Dämpfkraft
Fd in Druckrichtung von der Verstellgeschwindigkeit v
repräsentiert. Die Soll-Kennlinien Fz0 und Fd0 geben den
Neuzustand des Stoßdämpfers wieder, d. h. bei einem Ver
schleißgrad von 0%. Fig. 2 zeigt zusätzlich Kennlinien
für höhere Verschleißgrade, z. B. Kennlinien Fz1 und Fd1
für einen Verschleißgrad von 30% in Zug- bzw. Druckrich
tung und Kennlinien Fz2 bzw. Fd2 für einen Verschleißgrad
von zum Beispiel 50% in Zug- bzw. Druckrichtung. Die
verschleißbedingten Kennlinien verlaufen flacher als die
Soll-Kennlinien, sind also "weicher".
Der Überwachungsschaltung 11 ist ein Datenspeicher 19
zugeordnet, in welchem zumindest die Soll-Kennlinien Fz0
und Fd0 zum Beispiel in Tabellenform gespeichert sind.
Die verschleißbedingten Kennlinien können gleichfalls in
dem Datenspeicher 19 gespeichert sein; sie können aber
auch näherungsweise durch Multiplizieren der Dämpfkraft
werte der Soll-Kennlinien mit einem Faktor von 0,7 für den
Verschleißgrad 30% und 0,5 für den Verschleißgrad 50% aus
den Dämpfkraftwerten der Soll-Kennlinien errechnet werden.
Die Dämpfkraft-Kennlinien definieren zwischen sich Tole
ranzbänder des Dämpfkraftverlaufs, die eine Überwachung
der Wirksamkeit des Stoßdämpfers erlauben. So definieren
zum Beispiel die Kennlinien Fz2 und Fd2 Grenzwerte in Ab
hängigkeit von der Verstellgeschwindigkeit v, die die
Dämpfkraft Fz und Fd nicht unterschreiten darf, wenn der
Stoßdämpfer noch als betriebssicher, d. h. wirksam, gelten
soll. Es versteht sich, daß die Grenze von 50% nur ein
Beispiel für einen Grenzwert darstellt. Die Kennlinien
Fz1 und Fd1 liegen zwischen den Kennlinien Fz0 und Fz2 bzw.
Fd0 und Fd2. Liegen die abhängig von der Verstellgeschwin
digkeit v aus der Messung ermittelten Werte beispielsweise
der Dämpfkraft Fz in dem Toleranzband zwischen den Kennli
nien Fz0 und Fz1, so arbeitet der Stoßdämpfer ordnungsgemäß.
Verringern sich die Dämpfkraftwerte Fz in Abhängigkeit
von der Verstellgeschwindigkeit v in den Bereich des
Toleranzbands zwischen den Kennlinien Fz1 und Fz2, so
diagnostiziert die Überwachungsschaltung 11 eine Annäherung
an die Wirksamkeitsgrenze und zeigt dies mittels der
Anzeigeeinrichtung 13 (Fig. 1) an. Verkleinern sich die
Dämpfkraftwerte Fz unter die Kennlinie Fz2, so wird die
Wirksamkeitsgrenze unterschritten, und die Überwachungs
schaltung 11 meldet den Stoßdämpfer über die Anzeigeein
richtung 13 als defekt. Entsprechendes gilt für die
Dämpfkraftwerte Fd in Druckrichtung.
Die Stoßdämpfer 9 können beispielsweise in Stufen um
schaltbare Dämpfkraft-Verstellgeschwindigkeit-Kennlinien
eingerichtet sein, die von einer nicht näher dargestell
ten Dämpfersteuerung der Fahrsituation oder einem Fahrer
wunsch folgend ausgewählt wird. Stoßdämpfer mit derarti
ger änderbarer Kennlinie sind bekannt und sollen nicht
näher erläutert werden. Die Dämpfersteuerung kann, wie
dies durch gestrichelte Steuerleitungen 21 in Fig. 1
angedeutet ist, Bestandteil einer komplexeren, die Über
wachungsschaltung umfassenden Schaltung sein. Den einzel
nen Dämpfkraftstufen solcher adaptiver Stoßdämpfer sind
in den Datenspeicher 19 gesonderte Soll-Kennlinien Fz0
und Fd0 zugeordnet, um den unterschiedlichen Dämpfkraft-
Verstellgeschwindigkeit-Kennlinien der einzelnen Dämpf
kraftstufen Rechnung zu tragen. Dementsprechend sind auch
unterschiedliche Verschleißgrenzen für die einzelnen
Dämpfkraftstufen vorgesehen. Die Überwachung der einzel
nen Stoßdämpfer 9 erfolgt in der jeweils aktuell einge
schalteten Dämpfkraftstufe.
Der Überwachungsschaltung 11 bzw. ihrer Anzeigeeinrich
tung 13 sind in die Datenspeicher 19 oder einem gesonder
ten Speicher Speicherbereiche zugeordnet, in welchen für
eine spätere Werkstattdiagnose Daten gespeichert werden,
aus welchen auf die Art des Fehlers geschlossen werden
kann, der zum Ausfall des Stoßdämpfers geführt hat.
Beispielsweise können Informationen gespeichert werden,
ob ein Dämpfkraftabfall in der Druckrichtung oder in der
Zugrichtung aufgetreten ist. Der Dämpfkraftabfall in der
Druckrichtung kann auf einem Defekt eines Bodenventils
des Stoßdämpfers beruhen, während der Ausfall in Zugrich
tung durch den Defekt eines Kolbenventils verursacht sein
kann. Darüber hinaus können Daten über den Verstellge
schwindigkeitsbereich gespeichert werden, in welchem der
Dämpfkraftabfall gegenüber dem Neuzustand erfaßt wurde.
Erfolgt der Dämpfkraftabfall bei niedrigen Verstellge
schwindigkeiten, so kann der Fehler auf eine Veränderung
von Drosselspalten zurückzuführen sein, da bei niedrigen
Verstellgeschwindigkeiten die Ventile nur bedingt schal
ten. Bei hohen Verstellgeschwindigkeiten sprechen ande
rerseits die Ventile an, so daß Änderungen ihrer Feder
kennlinien die Ursache für den Wirkungsabfall des Stoß
dämpfers sein können.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines Ablaufdiagramms für die
während der Fahrt durchzuführende Stoßdämpferüberwachung.
Das im Block 23 gestartete Programm überprüft im Ent
scheidungsblock 25, ob der zu prüfende Stoßdämpfer eine
in Stufen verstellbare Dämpfkraft-Verstellgeschwindig
keit-Kennlinie hat. Ist die Kennlinie verstellbar, wird
in einem Erfassungsblock 27 festgestellt, welche Dämpf
kraft-Verstellgeschwindigkeit-Kennlinie eingestellt ist
und in einem Block 29 zur Markierung ein Pointer auf die
aktuell eingestellte Kennlinie gesetzt. Mit der Informa
tion, welche Kennlinie zu berücksichtigen ist, wird in
einem Erfassungsblock 31 der momentane Kolbenweg gemessen
und in einem Block 33 die Verstellgeschwindigkeit v aus
dem gemessenen Kolbenweg, beispielsweise durch Differen
zieren, errechnet. In einem Block 35 wird ferner die
Bewegungsrichtung des Kolbens des Stoßdämpfers relativ
zum Dämpferrohr festgestellt, also ermittelt, ob der
Stoßdämpfer in Zugrichtung oder in Druckrichtung bean
sprucht wird. In einem weiteren Erfassungsblock 37 wird
der Druck p im Dämpferzylinder gemessen und daraus die
Dämpfkraft F in einem Block 39 errechnet. Abhängig von
der in einer Entscheidungsstufe 41 getroffenen Entschei
dung, ob der Stoßdämpfer in Druckrichtung betrieben wird,
wird anhand der in dem Datenspeicher 19 gespeicherten
Information über die Soll-Kennlinie Fz0 bzw. Fd0 und der
im Block 33 ermittelten Verstellgeschwindigkeit v der
momentane Sollwert für die Dämpfkraft Fsoll ermittelt.
Bejaht die Entscheidungsstufe 41, daß der Stoßdämpfer in
Druckrichtung betrieben wird, so wird der Dämpfkraft-
Sollwert Fsoll in einem Block 43 abhängig von Fz0 festge
legt. Wird die Frage verneint, so wird Fsoll in einem Block
45 abhängig von Fd0 festgelegt. Es versteht sich, daß der
Entscheidungsblock 41 die Entscheidung auch nach der
Frage Zugrichtung ja oder nein treffen kann. In einem
Block 47 wird sodann durch Multiplizieren von Fsoll mit
einer Konstanten c₁ die Annäherungsgrenze F₁ und in einem
Block 49 durch Multiplizieren von Fsoll mit einer Kon
stanten c₂ die Unwirksamkeitsgrenze F₂ errechnet. Bei den
Konstanten c₁ und c₂ handelt es sich um Werte zwischen 0
und 1, wobei c₁ größer ist als c₂. Angewandt auf das in
Fig. 2 dargestellte Beispiel entspricht der 30%igen
Minderung des Dämpfkraftvermögens ein Wert der Konstanten
c₁ von 0,7, während die Konstante c₂ gleich 0,5 zu setzen
ist für eine 50%ige Grenze der Wirksamkeit. In einem
Entscheidungsblock 51 wird überwacht, ob der im Block 39
errechnete Dämpfkraftwert kleiner ist als die Grenze f₂.
Im Bejahungsfall wird ein die Anzeigeeinrichtung 13
auslösendes Unterprogramm 53 ausgelöst, das seinerseits
ein Unterprogramm 55 aktiviert, welches die vorstehend
erläuterte Fehlerzuweisung und Datensicherungsspeicherung
für Diagnosezwecke aktiviert. Das Unterprogramm 55 führt
zum Startblock 23 zurück. Ist F größer oder gleich F₂, so
wird in einem Entscheidungsblock 57 überprüft, ob der im
Block 39 ermittelte Wert der Dämpfkraft F kleiner ist als
der Grenzwert F₁. Trifft dies zu, so wird in einem Block
59 ein Unterprogramm "Vorwarnung" gestartet, das über die
Anzeigeeinrichtung 13 die Vorwarnung des Fahrers auslöst.
Auch hier wird über das Unterprogramm 55 "Fehlerzuweisung
plus Speicherung" dieser Zustand für Diagnosezwecke
gespeichert, bevor das Programm zum Start 23 zurückkehrt.
Ist die Dämpfkraft F größer oder gleich dem Grenzwert F₁,
so kehrt das Programm direkt zum Start 23 zurück.
Im vorangegangen erläuterten Ausführungsbeispiel wird die
Wirksamkeit der Stoßdämpfer anhand von Sollwerten Fsoll
überwacht, die die Dämpfkraft repräsentieren und die mit
Dämpfkraft-Istwerten F verglichen werden. Da zwischen der
Dämpfkraft und dem Druck p in dem Stoßdämpfer ein vorge
gebener funktionaler Zusammenhang besteht, kann alterna
tiv die Überwachung der Wirksamkeit auch in der Weise
erfolgen, daß die Sollwerte den Druck repräsentieren und
mit Druck-Istwerten verglichen werden. Die Überwachung
erfolgt damit auf der Grundlage von Dämpferdruck-Ver
stellgeschwindigkeit-Kennlinien in der anhand von Fig. 2
für Dämpfkraft-Verstellgeschwindigkeit-Kennlinien erläu
terten Art und Weise. Gemäß dem Ablaufschema von Fig. 3
wird die Verstellgeschwindigkeit im Block 33 aus dem
gemessenen Kolbenweg a ermittelt. Die Verstellgeschwin
digkeit v kann alternativ auch direkt gemessen werden.
Schließlich können die in den Blöcken 47 und 49 aus dem
Sollwert ermittelten Verschleißgrenzen nicht durch Multi
plizieren mit Konstanten bereitgestellt werden, sondern
in Kennlinienform in dem Datenspeicher 19 enthalten sein.
Fig. 4 zeigt eine Variante der vorstehend erläuterten
Überwachungsanordnung aus Fig. 1. In Fig. 4 sind der Fig.
1 entsprechende Komponenten mit den Bezugszahlen aus Fig.
1 bezeichnet. Zur Erläuterung wird auf die Beschreibung
der Fig. 1 Bezug genommen. Das Kraftfahrzeug, dessen
Stoßdämpfer 9 im Fahrbetrieb auf deren Wirksamkeit über
wacht werden soll, umfaßt gleichfalls die Komponenten 1
bis 9 aus Fig. 1, und der Überwachungsschaltung 11 sind
wiederum eine Anzeigeeinrichtung 13 und ein Datenspeicher
19 zugeordnet.
Im Unterschied zu Fig. 1 überwacht die Überwachungsschal
tung 11 die Wirksamkeit der Stoßdämpfer 9 nicht abhängig
von Meßgrößen, die unmittelbar ein Maß für die Dämpfer-
Kennlinie repräsentieren, sondern abhängig von einer
Meßgröße, die lediglich indirekt durch die Wirksamkeit
der Stoßdämpfer 9 beeinflußt wird, also indirekt ein Maß
für die Wirksamkeit der Stoßdämpfer darstellt.
Es hat sich gezeigt, daß die Radbeschleunigungen der den
einzelnen Stoßdämpfern 9 zugeordneten, über ihre Radträ
ger 3 vertikal beweglich an dem Fahrzeugaufbau 5 geführ
ten Räder 1 des Kraftfahrzeugs ein hinreichend genaues
Maß für die Wirksamkeit der Stoßdämpfer 9 repräsentieren.
Im Bereich der Eigenfrequenz von Vertikalschwingungen des
Fahrzeugaufbaus 5, insbesondere im Bereich von Schwingungs
frequenzen kleiner als 2 Hz, ist der Einfluß sonstiger
Betriebsparameter auf die Radbeschleunigungen vernachläs
sigbar, so daß die Amplitude der Radbeschleunigung unmit
telbar ein Maß für die Wirksamkeit des dem Rad 3 zugeord
neten Stoßdämpfers 9 ist. Die Federsteife der elastischen
Reifen des Rads beeinflußt die Radbeschleunigung in
nennenswertem Umfang erst bei Schwingungsfrequenzen von
mehr als 10 Hz. Entsprechendes gilt für den Einfluß der
Radmasse, die erst bei Schwingungsfrequenzen von mehr als
5 Hz beginnt, einen nennenswerten Einfluß auf die Radbe
schleunigung auszuüben. Zwar hat die Masse des Fahrzeug
aufbaus einen gewissen Einfluß auf die Radbeschleunigung
auch bei Schwingungsfrequenzen von weniger als 5 Hz, doch
ist dieser Einfluß vernachlässigbar verglichen mit dem Ein
fluß, den der Dämpfungsfaktor des Stoßdämpfers auf die
Amplitude der Radschwingung bei Schwingungsfrequenzen von
weniger als 5 Hz hat. Durch Messen der Radbeschleunigung und
eine Begrenzung der Frequenzbandbreite des die Radbeschleu
nigung repräsentierenden Meßsignals auf weniger als 5 Hz,
insbesondere auf weniger als 2 Hz, d. h. den Frequenzbereich
von Eigenfrequenzen des Fahrzeugaufbaus läßt sich ein Maß
bereitstellen, das indirekt den Dämpfungsfaktor des Stoß
dämpfers und damit seine Wirksamkeit repräsentiert. Wie Fig.
4 der Übersichtlichkeit halber lediglich für einen der Stoß
dämpfer 9 zeigt, sind den einzelnen Stoßdämpfern Beschleu
nigungssensoren 61 zugeordnet, die die momentane Radbeschleu
nigung des dem Stoßdämpfer 9 zugeordneten Rads 1 kontinuier
lich messen. Die Beschleunigungssensoren 61 sind hierbei an
einem mit dem Stoßdämpfer 9 verbundenen Teil, beispielsweise
dem Radträgers 3, angeordnet und über Filter 63 mit der
Überwachungsschaltung 11 verbunden. Die Filter 63, bei wel
chen es sich um Tiefpaßfilter handeln kann, und die gegebe
nenfalls durch geeignete Programme der zweckmäßigerweise auf
Mikroprozessorbasis aufgebauten Überwachungsschaltung 11
realisiert sein können, begrenzen die Signalbandbreite der
Beschleunigungssensoren 61 auf weniger als 2 Hz.
Anstelle der Beschleunigungssensoren 61 können auch
Kraftmaßsensoren zwischen dem Fahrzeugaufbau 5 und den
Radträgern 3 beispielsweise in Serie zu dem Stoßdämpfer 9
oder der Radfederung 7 angeordnet sein. Mit Hilfe derar
tiger Kraftmeßsensoren läßt sich die dynamische Radlast
schwankung messen, deren Amplitude gleichfalls die vor
stehend anhand der Radbeschleunigung erläuterten Eigen
schaften hat, also ein indirektes Maß für die Wirksamkeit
des Stoßdämpfers darstellt. Die Überprüfung der Stoß
dämpferwirksamkeit soll im folgenden auf der Basis ge
messener Radbeschleunigungen erläutert werden;
die Überprüfung auf der Basis der dynamischen Radlast
schwankung erfolgt in entsprechender Weise.
Für die kontinuierliche Überwachung des Dämpfungsvermö
gens der Stoßdämpfer 9 ermittelt die Überwachungsschal
tung 11 aus den gefilterten Meßsignalen der Beschleuni
gungssensoren 61 Beschleunigungs-Vergleichswerte, die sie
mit in dem Datenspeicher 19 gespeicherten Grenzwerten für
Toleranzbereiche vergleicht, in welchen die einzelnen
Stoßdämpfer als wirksam, begrenzt wirksam oder unwirksam
angenommen werden. Wie dies anhand der Fig. 2 vorangegan
gen erläutert wurde, enthält der Datenspeicher 19 Soll
wertdaten, die den Neuzustand der Stoßdämpfer repräsen
tieren. Aus diesen Sollwertdaten für den Neuzustand
lassen sich beispielsweise durch Multiplizieren mit
konstanten Faktoren Grenzwerte für eine durch die Be
triebssicherheit bestimmte Unwirksamkeitsgrenze sowie
eine zwischen dem Sollwert und der Unwirksamkeitsgrenze
liegende Grenze bedingter Wirksamkeit errechnen. Die
Grenzwerte für die Unwirksamkeit und die bedingte Wirk
samkeit können anhand vorausgehend von der Überwachungs
schaltung 11 ermittelter Sollwerte errechnet und in dem
Datenspeicher 19 gespeichert werden; bei den Grenzwerten
kann es sich aber auch um herstellerseitig vorgegebene
Grenzwerte handeln. Liegen die ausgehend von der gemesse
nen Radbeschleunigung ermittelten Beschleunigungs-Ver
gleichswerte zwischen dem Sollwert des Neuzustands und
dem Grenzwert bedingter Wirksamkeit, so wird der Stoß
dämpfer als funktionstauglich angenommen. Liegt der
Beschleunigungs-Vergleichswert zwischen den Grenzwerten
für die bedingte Wirksamkeit und die Unwirksamkeit, so
erhält der Fahrer über die Anzeigeeinrichtung 13 eine
Vorwarnung. Unterschreitet der Beschleunigungs-Ver
gleichswert die Unwirksamkeitsgrenze, so zeigt die An
zeigeeinrichtung 13 den Defekt des Stoßdämpfers an. Auch
im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 kann die Anzeige den
einzelnen Stoßdämpfern spezifisch zugeordnet sein oder
aber pauschal den Defekt eines der Stoßdämpfer melden.
Der von den Beschleunigungssensoren 61 gemessene Momen
tanwert der Radbeschleunigung schwankt der Radschwingung
entsprechend. Maßgebend für das Dämpfungsverhalten der
Stoßdämpfer ist die Amplitude, mit der die Radbeschleuni
gung schwankt, also der während einer Schwingung bei
positiver Beschleunigung, d. h. zum Beispiel in Zugrich
tung erreichte Maximalwert oder der bei negativer Be
schleunigung dann in Druckrichtung erreichte Maximalwert.
Diese Extremwerte werden, um zufällige Schwankungen
aufgrund der Fahrbahnsituation oder dergleichen zu elimi
nieren, über eine vorbestimmte Integrationsstrecke, von
zum Beispiel 500 km, gemittelt, wobei die tatsächliche
Fahrstrecke während dieser Integrationsstrecke von einem
Kilometerzähler 65 (Fig. 4) des Kraftfahrzeugs gemessen
wird. Um die Rechenkapazität der üblicherweise auf der
Basis eines Mikroprozessors ausgebildeten Überwachungs
schaltung 11 nicht durch Mittelungsroutinen zu stark zu
belasten, wird zweckmäßigerweise die Mittelung nicht
kontinuierlich über sämtliche sich ergebende Extremwerte
der Radbeschleunigungsschwankungen durchgeführt, sondern
es wird innerhalb aufeinanderfolgender Erfassungsstrecken,
die beträchtlich kürzer sind als die Integrationsstrecke
und zum Beispiel lediglich 1 km betragen, der jeweils
größte Extremwert sowohl in Zugrichtung als auch in
Druckrichtung des Stoßdämpfers ermittelt. Für die Berech
nung der gemittelten Radbeschleunigung werden dann die
für die einzelnen Erfassungsstrecken festgestellten
größten Extremwerte gemittelt, und zwar nach Zugrichtung
und Druckrichtung gesondert. Als gemittelter Wert der
Radbeschleunigung wird deren Spannweite herangezogen,
also die Summe des Mittelwerts für die Zugrichtung und
des Mittelwerts für die Druckrichtung.
Der vorstehend erläuterte Sollwert der Radbeschleunigung
und die daraus abgeleiteten Grenzwerte können hersteller
seitig vorgegeben und in den Datenspeicher 19 einge
schrieben werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
werden der Sollwert und dementsprechend die Grenzwerte
während einer anfänglichen Lernphase bei neuen Stoßdämp
fern durchgeführt. Als Sollwert wird die über eine oder
mehrere aufeinanderfolgende Integrationsstrecken in der
vorstehend erläuterten Weise für den neuen Stoßdämpfer
gemittelte Radbeschleunigung in den Datenspeicher 19
eingeschrieben. Im Prinzip kann der für die erste Integra
tionsstrecke ermittelte Wert der gemittelten Radbeschleu
nigung als Sollwert übernommen werden. Da jedoch die
Integrationsstrecke mit beispielsweise 500 km doch noch
so kurz ist, daß sie unter Umständen eine nicht repräsen
tative Sollwertbildung bewirken kann, ist bevorzugt
vorgesehen, daß der Sollwert über mehrere Integrations
strecken hinweggebildet wird. Dies kann in der Weise
erfolgen, daß ein Mittelwert aus einer vorbestimmten
Anzahl in aufeinanderfolgenden Integrationsstrecken
erfaßter gemittelter Radbeschleunigungswerte gebildet
wird oder aber daß von der vorbestimmten Anzahl gemittel
ter Radbeschleunigungswerte der größte Wert, vorzugsweise
aber aus Sicherheitsgründen der kleinste Wert, ausgewählt
wird.
Für die Überwachung der Funktionsfähigkeit der Stoßdämp
fer vergleicht die Überwachungsschaltung 11 die für die
einzelnen, aufeinanderfolgenden Integrationsstrecken
erfaßten gemittelten Radbeschleunigungswerte mit dem
Sollwert bzw. den daraus abgeleiteten Grenzwerten. Die
Aktualisierung der Überwachung erfolgt somit in Abstän
den, die gleich der Integrationsstrecke sind, also bei
spielsweise alle 500 km, und damit in vergleichsweise
langen, eine "Langzeitdiagnose" erlaubenden Fahrinter
vallen. Andererseits können Stoßdämpfer auch plötzlich
ausfallen, beispielsweise durch Bruch einer Ventilfeder
oder einem plötzlichen Dichtungsschaden. Um auch solche
plötzlich auftretenden Fehler durch eine "Kurzzeitdia
gnose" erfassen zu können, können die in den einzelnen,
vorstehend erläuterten Erfassungsstrecken ermittelten
Extremwerte der Radbeschleunigung, insbesondere der für
jede der Erfassungsstrecken ermittelte, größte (oder
gegebenenfalls kleinste) Extremwert für Überwachungs
zwecke ausgenutzt werden. Der Extremwert wird nicht mit
einem konstanten Sollwert bzw. daraus abgeleiteten Grenz
wert verglichen, sondern mit den für wenigstens einen
anderen überwachten Stoßdämpfer des Fahrwerks ermittelten
Extremwert verglichen. Einer solchen innerhalb der kur
zen, beispielsweise lediglich 1 km betragenden Erfas
sungsstrecke durchführbaren "Kurzzeitdiagnose" liegt die
Idee zugrunde, daß im Fahrbetrieb die Beanspruchung der
einzelnen Stoßdämpfer des Kraftfahrzeugs angenähert
gleichen Fahrbedingungen ausgesetzt sind, insbesondere
wenn sie auf der - bezogen auf die Fahrtrichtung -
selben Seite des Kraftfahrzeugs angeordnet sind und damit
in der Regel im Fahrbetrieb durch dieselben Bodenuneben
heiten beansprucht werden. Für den Vergleich kann der für
einen einzigen weiteren Stoßdämpfer ermittelte Extremwert
der Radbeschleunigung herangezogen werden. Vorzugsweise
werden aber auch hier Mittelwerte gebildet, beispielswei
se indem für den einzigen weiteren Stoßdämpfer die Ex
tremwerte der Radbeschleunigung für eine vorbestimmte
Anzahl vorangegangener Erfassungsstrecken gemittelt
werden oder/und die Extremwerte der Radbeschleunigungen
mehrerer Stoßdämpfer gemittelt werden. Ändert sich inner
halb der vergleichsweise kurzen Erfassungsstrecke der
Extremwert der Radbeschleunigung stark gegenüber den als
Vergleichswert herangezogenen Extremwerten anderer Stoß
dämpfer des Kraftfahrzeugs, so wird dieser Stoßdämpfer
als defekt erkannt. Der Fehler wird gleichfalls von der
Anzeigeeinrichtung 13 angezeigt.
Fig. 5 zeigt in einem Ablaufdiagramm ein in der Überwa
chungsschaltung 11 abzuarbeitendes Hauptprogramm, das mit
Beginn des Fahrbetriebs bei neuen Stoßdämpfern mit einem
Startblock 67 startet. In einem Initialisierungsblock 69
wird die Schleifenzahl z, in der die Anzahl der während
der Lernphase für die Sollwertbestimmung herangezogenen
Integrationsintervalle gezählt wird, auf 0 gesetzt. In
dem Block 69 wird ferner ein interner Kilometerzähler S′,
der die vorstehend erwähnten Erfassungsstrecken und
Integrationsstrecken mißt, auf 0 gesetzt, und es wird die
von dem Kilometerzähler 65 (Fig. 4) gemessene tatsächli
che Fahrstrecke Sfahr auf 0 gesetzt. Ausgehend von dem
Initialisierungsblock 69 werden in einem Unterprogramm
block 71, der nachfolgend anhand von Fig. 6 noch näher
erläutert wird, gemittelte Radbeschleunigungsgrößen als
mit den Grenzwerten für die bedingte Wirksamkeit und die
Unwirksamkeit der Stoßdämpfer zu vergleichende Ver
gleichswerte bestimmt. Innerhalb der ersten 5 Integra
tionsintervalle wird in einer Lernphase abhängig von den
im Block 71 ermittelten Vergleichswerten durch einen
Unterprogrammblock 73 der zur Berechnung der Grenzwerte
vorgesehene Sollwert ermittelt. Ein Entscheidungsblock 75
führt in den Unterprogrammblock 73, solange die zur
Sollwertermittlung vorbestimmte Anzahl zu ermittelnder
Vergleichswerte noch nicht erreicht ist. Im vorliegenden
Fall werden 5 Vergleichswerte benötigt. Die Anzahl der
Vergleichswerte kann hiervon jedoch auch abweichen.
Einzelheiten des Unterprogrammblocks 73 "Sollwerte" wird
nachfolgend anhand der Fig. 8 näher erläutert. In Kennt
nis der durch den Unterprogrammblock 71 ermittelten
Vergleichswerte und der durch den Unterprogrammblock 73
ermittelten Sollwerte werden Diagnose-Unterprogramme
abgearbeitet. In einem Unterprogrammblock 77 erfolgt
zunächst die vorstehend erläuterte Kurzzeitdiagnose, bei
welcher die für die Erfassungsstrecken von beispielsweise
1 km ermittelten Extremwerte der Radbeschleunigung mit
den für andere Stoßdämpfer ermittelten Vergleichswerten
der Radbeschleunigung verglichen werden. In einem Unter
programmblock 79 erfolgt die Langzeitdiagnose, bei der
die gemittelten Radbeschleunigungswerte mit den anhand
der Sollwerte gebildeten Grenzwerten für bedingte Wirk
samkeit und Unwirksamkeit in der vorstehend erläuterten
Weise verglichen werden.
Bevor Einzelheiten des in Fig. 6 dargestellten Ablaufdia
gramms des die Vergleichswerte ermittelnden Unterpro
grammblocks 71 erläutert werden, soll anhand Fig. 7 die
Ermittlung der Vergleichswerte noch einmal erläutert
werden. Die Überwachungsschaltung 11 (Fig. 4) mißt mit
tels der Beschleunigungssensoren 61 die Radbeschleunigung
b für jeden einzelnen Stoßdämpfer 9. Mittels des Kilome
terzählers 65 wird die mit Beginn des Fahrbetriebs bei
neuen Stoßdämpfern beginnende aktuelle Fahrstrecke Sfahr
gemessen. Die Radbeschleunigung b schwankt entsprechend
der Radschwingung zwischen einem die Amplitude in Zug
richtung des Stoßdämpfers bezeichnenden Extremwert bz und
einem die Amplitude in Druckrichtung des Stoßdämpfers
bezeichnenden Extremwert bd. In aufeinanderfolgenden
Erfassungsstrecken S₀ wird für jedes dieser Erfas
sungsstrecken S₀, das im erläuterten Ausführungsbei
spiel die Länge von 1 km haben soll, der größte Extrem
wert bzi pro Erfassungsstrecke S₀ in Zugrichtung und der
größte Extremwert bdi pro Erfassungsstrecke S₀ in Druck
richtung ermittelt. Fig. 7 zeigt diese Extremwerte in
Abhängigkeit von dem die Reihenfolge der Erfassungs
strecken S₀ bezeichnenden, laufenden Parameter i. Pro
Erfassungsstrecke S₀ wird damit ein Extremwert bz und ein
Extremwert bd ermittelt und gespeichert. Über eine Inte
grationsstrecke S₁, die ein Vielfaches der Erfassungs
strecke S₀ ist und beispielsweise 500 km beträgt, wird
aus den Extremwerten bz ein gemittelter Wert bmz errech
net, der in Fig. 7 als strichpunktierte Linie dargestellt
ist. In entsprechender Weise wird aus den Extremwerten bd
für die Druckrichtung ein über die Integrationsstrecke S₁
gemittelter Wert bmd der Radbeschleunigung errechnet.
Der Unterprogrammblock 71 für die Bestimmung der Ver
gleichswerte wird mit einem Startblock 81 gestartet und
in einem Block 83 initialisiert. In dem Block 83 wird der
die Erfassungsstrecken S₀ innerhalb der Integrations
strecke S₁ fortlaufend abzählende Parameter i auf 0 gesetzt,
während im Block 84 nachfolgend die Extremwerte bzi und bdi
auf 0 gesetzt werden. Der Parameter i repräsentiert zugleich
die Adresse der Speicherplätze für die Speicherung der
Extremwerte der Radbeschleunigung bzi und bdi In einem
Erfassungsblock 85 wird von den Beschleunigungssensoren
61 die Radbeschleunigung b gemessen. Abhängig vom Vorzei
chen der Radbeschleunigung entscheidet ein Entscheidungs
block 87, ob das Vorzeichen der Radbeschleunigung größer
oder kleiner Null ist. Ist die Radbeschleunigung b größer
0, wird in einem Entscheidungsblock 89 festgestellt, ob
die aktuell gemessene Radbeschleunigung b kleiner als der
in einem Speicherblock 91 bereits gespeicherte Extremwert
bzi für die Zugrichtung ist. Ist der gespeicherte Extrem
wert bzi größer als die im Block 85 gemessene Radbe
schleunigung b, so wird der gespeicherte Extremwert bzi
beibehalten. Ist bzi kleiner oder gleich b, so wird in
dem Speicherblock 91 über einen Block 93 der gespeicherte
Extremwert bzi durch den neu gemessenen Wert der Radbe
schleunigung b ersetzt. Die Blöcke 89, 91, 93 ermitteln
damit pro Erfassungsstrecke S₀, die durch den Parameter i
repräsentiert wird, den Extremwert der Radbeschleunigung
bzi in Zugrichtung. Entsprechendes gilt für die Druck
richtung bei Werten der gemessenen Radbeschleunigung b
kleiner oder gleich Null. Hier aktualisiert ein Entschei
dungsblock 95 den in einem Speicherblock 97 gespeicherten
Extremwert bdi für die Druckrichtung, wenn der gespei
cherte Extremwert bdi größer oder gleich der gemessenen
Radbeschleunigung b ist, in dem ein Block 99 für diesen
Fall den gespeicherten Extremwert bdi durch den gemesse
nen Wert der Radbeschleunigung b ersetzt. Die Speicher
blöcke 91, 97 enthalten damit für jeden durchlaufenen
Parameter i vorzeichenrichtig je einen Extremwert bzi und
bdi pro Erfassungsstrecke S₀.
Für die Bildung des Mittelwerts der Extremwerte bzi und
bdi wird zunächst in einem Erfassungsblock 101 die aktu
elle Fahrstrecke Sfahr mittels des Kilometerzählers 65
gemessen. In einem Block 103 wird die Wegdifferenz s
zwischen der vom Kilometerzähler 65 gemessenen Fahr
strecke Sfahr und der von einem internen Kilometerzähler
in Intervallen der Erfassungsstrecke S₀ gemessenen Fahr
strecke S′ gebildet. Ein Entscheidungsblock 105 stellt
fest, ob die Wegdifferenz s die Größe der Erfassungs
strecke S₀ erreicht hat. Ist die Wegdifferenz trotz der
kontinuierlich anwachsenden Fahrstrecke Sfahr ungleich,
d. h. kleiner als S₀, so wird über eine Rückführungs
schleife erneut die Radbeschleunigung b für eine weiter
gehende Aktualisierung der Speicherblöcke 91, 97 gemes
sen. Ist die Wegdifferenz gleich der Erfassungsstrecke
S₀, so wird in einem Block 107 der interne Kilometerzäh
ler S′ um den Wert der Erfassungsstrecke S₀ erhöht, wie
auch in einem Block 109 der Parameter i um 1 erhöht wird.
Ein Entscheidungsblock 111 überprüft, ob die Summe der
bisher durchlaufenen Erfassungsstrecken S₀ noch kleiner
als die Integrationsstrecke S₁ ist bzw. gleich der In
tegrationsstrecke S₁ ist. Ist die Integrationsstrecke S₁
noch nicht erreicht, so springt das Unterprogramm zurück
in den Erfassungsblock 85 für die Messung der Radbe
schleunigung b. Ist andererseits die Integrationsstrecke
S₁ vollständig durchfahren, so wird in einem Block 113
ein gemittelter Radbeschleunigungswert bmz für die Zug
richtung und ein gemittelter Radbeschleunigungswert bmd
für die Druckrichtung aus den einzelnen innerhalb der
Integrationsstrecke S₁ ermittelten Extremwerten bzi bzw.
bdi errechnet. Ein Block 115 summiert die vorzeichenrich
tig gebildeten Werte bmz und bmd zu einem gemittelten
Wert bm der Radbeschleunigung, der in dem Unterprogramm
block 79 für die Langzeitdiagnose mit den im nachfolgend
noch erläuterten Unterprogrammblock 73 gebildeten Grenz
werten verglichen wird. Nach Durchlaufen des Blocks 115
kehrt das Unterprogramm in einem Return-Block 117 in das
Hauptprogramm (Fig. 5) zurück. Die in den Speicherblöcken
91, 97 gespeicherten Extremwerte bzi und bdi bilden die
vorangegangen erwähnten Vergleichswerte für die Erkennung
plötzlich auftretender Fehler der Stoßdämpfer in dem
Unterprogrammblock 77 "Kurzzeitdiagnose".
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Ablaufdia
gramm des Unterprogrammblocks 73 "Sollwerte" aus Fig. 5.
Nach einem Startblock 119 wird in einem Entscheidungs
block 121 bei anfänglich für die Lernphase auf 0 gestell
ten Schleifenzähler z der Sollwert der Radbeschleunigung
bsoll auf den vor dem Durchlaufen der ersten Schleife
(z=0) als Mittelwert über die Integrationsstrecke S₁
gebildete, gemittelte Wert bm der Radbeschleunigung
gesetzt (Block 123). Ausgehend von dem so ermittelten
Sollwert bsoll wird durch Multiplizieren mit einer Kon
stanten c₁ in einem Block 125 ein erster, die Annäherung
an die Unwirksamkeitsgrenze und damit die bedingte Wirk
samkeit des Stoßdämpfers repräsentierender Grenzwert B₁
ermittelt. Durch Multiplizieren mit einer Konstanten c₂
wird in dem Block 125 aus dem Sollwert bsoll ein Grenz
wert B₂ für die Unwirksamkeit des Stoßdämpfers gebildet.
In dem Unterprogrammblock 79 "Langzeitdiagnose" werden
die Grenzwerte B₁ und B₂ mit den nachfolgend gebildeten,
gemittelten Werten bm für die Radbeschleunigung vergli
chen, um die bedingte Wirksamkeit oder die Unwirksamkeit
des Stoßdämpfers festzustellen. Die Werte bsoll, B₁ und
B₂ werden in einem Speicherblock 127 gespeichert. Nach
Erhöhen des Schleifenzählers z in einem Block 129 kehrt
das Unterprogramm "Sollwerte" über einen Return-Block 131
in das Hauptprogramm (Fig. 5) zurück. Wie bereits bei der
Erläuterung des Hauptprogramms angegeben, wird das Unter
programm "Sollwerte" mehrfach, hier fünfmal, zur Aktuali
sierung der in dem Speicherblock 127 gespeicherten Werte
bsoll, B₁ und B₂ durchlaufen. Solange die durch den
Schleifenzähler z gebildete Lernphase andauert, wird der
anfänglich in den Speicherblock 127 eingeschriebene
Sollwert bsoll verbessert. Im dargestellten Ausführungs
beispiel wird der gespeicherte Sollwert bsoll aktuali
siert, wenn er größer oder gleich dem vorangegangen
gemittelten Wert bm der Radbeschleunigung ist. Der Soll
wert bsoll verändert sich damit während der Lernphase zum
kleinsten der erfaßten gemittelten Werte bm hin. Als
Variante kann vorgesehen sein, daß für den Sollwert bsoll
ein Mittelwert aus den während der vorbestimmten Anzahl
zu durchlaufender Schleifen erfaßten Werten bm gebildet
wird. Die Grenzwerte B₁ und B₂ werden analog zum Block
125 aus diesem Sollwert bsoll errechnet.
Die Konstanten c₁ und c₂ repräsentieren die Toleranzwer
te, um die die gemittelten Werte bm in dem Unterprogramm
block 79 "Langzeitdiagnose" von dem Sollwert bsoll abwei
chen dürfen. Für eine Toleranzbandbreite von zum Beispiel
15%, innerhalb der der Stoßdämpfer als wirksam angenom
men werden soll, beträgt die Konstante c₁ gleich 1,15,
während bei einer Unwirksamkeitsgrenze von 30% des
Sollwerts die Konstante c₂ gleich 1,3 beträgt. Im Tole
ranzband zwischen den Grenzwerten b₁ und b₂ wird der
Stoßdämpfer als bedingt wirksam angenommen.
Claims (20)
1. Anordnung zur Überwachung der Wirksamkeit wenigstens
eines in ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, insbesondere
eines Kraftfahrzeugs, eingebauten Stoßdämpfers (9)
während des Fahrbetriebs,
gekennzeichnet durch
- - zumindest einen an dem Stoßdämpfer (9) oder einer mit ihm verbundenen Fahrzeugkomponente (3) betriebs mäßig fest angeordneten Meßsensor (17; 61), dessen Meßgröße ein Maß für einen mit abnehmender Wirksam keit des Stoßdämpfers (9) sich ändernden Betriebs parameter repräsentiert,
- - einen in dem Fahrzeug anzuordnenden Datenspeicher (19) zur Speicherung wenigstens eines eine Wirksam keitsgrenze definierenden Grenzwerts,
- - eine in dem Fahrzeug anzuordnende, abhängig von der Meßgröße des Meßsensors (17; 61) und dem in dem Datenspeicher (19) gespeicherten Grenzwert eine Unterschreitung der Wirksamkeitsgrenze ermittelnde Überwachungsschaltung (11)
- - und eine auf die Überwachungsschaltung (11) anspre chende, die Unterschreitung der Wirksamkeitsgrenze anzeigende Anzeigeeinrichtung (13).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die ein Maß für die Wirksamkeit des Stoßdämpfers (9)
repräsentierende Meßgröße den Druck in dem Stoßdämpfer
(9) oder die Dämpfkraft des Stoßdämpfers (9) repräsen
tiert,
daß ein weiterer Meßsensor (15) eine die Dämpfer- Verstellgeschwindigkeit des Stoßdämpfers (9) repräsen tierende weitere Meßgröße liefert
und daß die Überwachungsschaltung (11) abhängig von dem weiteren Meßsignal die Unterschreitung der Wirk samkeitsgrenze ermittelt, wenn die Dämpfer-Verstellge schwindigkeit einen vorgegebenen Wert hat oder in einem vorgegebenen Wertebereich liegt.
daß ein weiterer Meßsensor (15) eine die Dämpfer- Verstellgeschwindigkeit des Stoßdämpfers (9) repräsen tierende weitere Meßgröße liefert
und daß die Überwachungsschaltung (11) abhängig von dem weiteren Meßsignal die Unterschreitung der Wirk samkeitsgrenze ermittelt, wenn die Dämpfer-Verstellge schwindigkeit einen vorgegebenen Wert hat oder in einem vorgegebenen Wertebereich liegt.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Datenspeicher (19) gesonderte Grenzwerte für die
Belastung des Stoßdämpfers (9) in Zugrichtung und die
Belastung in Druckrichtung speichert und daß die
Überwachungsschaltung (11) abhängig von der die Bela
stungsrichtung repräsentierenden Meßgröße eines Meß
sensors den Grenzwert auswählt.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Datenspeicher (19) die Grenz
werte in Form wenigstens einer Kennlinie speichert,
die die Grenzwerte als Funktion von Werten eines
weiteren Betriebsparameters festlegt,
daß zumindest einer (15) der Meßsensoren eine den
weiteren Betriebsparameter repräsentierende Meßgröße
liefert und daß die Überwachungsschaltung (11) den
Grenzwert abhängig von der den weiteren Betriebspara
meter repräsentierenden Meßgröße entsprechend der
Kennlinie auswählt.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
Speichermittel vorgesehen sind, in welchen Daten
speicherbar sind, die die Grenzwert-Kennlinienberei
che, in welchen die Wirksamkeitsgrenzen unterschritten
werden, bezeichnen.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (11) in
eine Lernbetriebsart schaltbar ist, in der sie zur
Festlegung des Grenzwerts bzw. der Grenzwerte einen
Mittelwert der die Wirksamkeit des Stoßdämpfers (9)
repräsentierenden Meßgröße ermittelt und abhängig von
dem Mittelwert den Grenzwert festlegt und in den
Datenspeicher (19) einschreibt, insbesondere in Form
einer Kennlinie einschreibt, die den Grenzwert als
Funktion einer einen weiteren Betriebsparameter,
vorzugsweise der Dämpfer-Verstellgeschwindigkeit des
Stoßdämpfers (9) repräsentierenden Meßgröße eines
weiteren Meßsensors (15) festlegt.
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die ein Maß für die Wirksamkeit des Stoßdämpfers (9)
repräsentierende Meßgröße ein Maß für die Vertikal-
Beschleunigung oder die dynamische Radlastschwankung
eines dem Stoßdämpfer (9) zugeordneten Rads (3) des
Fahrwerks repräsentiert.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Überwachungsschaltung (11) Mittelungsmittel um
faßt, die, bezogen auf ein vorgegebenes Integrations
intervall, eine gemittelte Meßgröße liefern, welche
zumindest näherungsweise den Mittelwert der Amplitude
der die Radbeschleunigung oder die dynamische Radlast
schwankung repräsentierenden Meßgröße entspricht, und
daß die Überwachungsschaltung (11) die Unterschreitung
des Grenzwerts abhängig von der gemittelten Meßgröße
erfaßt.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittelungsmittel Extremwerterfassungsmittel auf
weisen, die in aufeinanderfolgenden Erfassungsinter
vallen vorbestimmter Größe kleiner als das Integra
tionsintervall Extremwerte der Meßgroße, insbesondere
den größten oder den kleinsten Extremwert jedes Erfas
sungsintervalls, erfassen und daß die Mittelungsmittel
für die Lieferung der gemittelten Meßgröße einen
Mittelwert der erfaßten Extremwerte bilden.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Erfassungsintervall und das Integrations
intervall vorbestimmte Fahrstreckenintervalle des
Fahrzeugs sind.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittelungsmittel in Zugrich
tung des Stoßdämpfers (9) und in Druckrichtung des
Stoßdämpfers (9) auftretende Amplituden der Meßgröße
gesondert mitteln.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittelungsmittel für die Überwachung der
Wirksamkeit eine gemittelte Meßgröße liefern, die ein
Maß für die Summe der für die Zugrichtung und die
Druckrichtung gesondert gemittelten Meßgrößen ist.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (11) in
eine Lernbetriebsart schaltbar ist, in dem sie den
Grenzwert bzw. die Grenzwerte abhängig von der gemit
telten Meßgröße festlegt und in den Datenspeicher
(19) einschreibt.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überwachungsschaltung (11) den Grenzwert bzw.
die Grenzwerte abhängig von mehreren, in einer vorbe
stimmten Anzahl aufeinanderfolgender Integrations
intervalle gemittelten Meßgrößen festlegt.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überwachungsschaltung (11) den Grenzwert bzw.
die Grenzwerte abhängig vom Mittelwert der vorbe
stimmten Anzahl gemittelter Meßgrößen oder abhängig
von der kleinsten oder der größten dieser gemittelten
Meßgrößen festlegt.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (11)
Extremwerterfassungsmittel aufweist, die in aufeinan
derfolgenden Erfassungsintervallen vorbestimmter
Größe Extremwerte der Meßgröße erfassen, insbesondere
den größten oder/und den kleinsten Extremwert jedes
Erfassungsintervalls, erfassen
und daß die Überwachungsschaltung (11) zur Erfassung
plötzlicher Änderungen der Wirksamkeit eines von
mehreren Stoßdämpfern des Fahrzeugs die in den ein
zelnen Erfassungsintervallen für die einzelnen Stoß
dämpfer (9) erfaßten Extremwerte mit einem abhängig
von den für jeweils wenigstens einen anderen der
Stoßdämpfer (9) erfaßten Extremwert festgelegten
variablen Grenzwert vergleicht.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, die Überwachungsschaltung (11) fre
quenzbandbegrenzende Filtermittel (63), insbesondere
Tiefpaßfilter, umfaßt, die die Frequenzbandbreite der
Meßgröße auf die Größenordnung der Eigenfrequenz
eines Fahrzeugaufbaus (5), insbesondere auf Frequen
zen kleiner als 2 Hz, begrenzen.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (9) eine in
Stufen umschaltbare Dämpfkraft-Dämpferverstellge
schwindigkeit-Kennlinie hat und daß der Datenspeicher
(19) gesonderte Grenzwerte für die einzelnen Kenn
linien speichert, die die Überwachungsschaltung (11)
abhängig von einem die momentane Kennlinie repräsen
tierenden Steuersignal auswählt.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (11)
ein vorbestimmtes Maß einer Annäherung der die Wirk
samkeit des Stoßdämpfers (9) repräsentierenden Meß
größe an die durch den gespeicherten Grenzwert defi
nierte Wirksamkeitsgrenze erfaßt und daß die Anzeige
vorrichtung (13) die Annäherung anzeigt.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der Überwachungsschaltung (11)
Speichermittel zugeordnet sind, in welchen bei Er
mittlung der Unterschreitung der Wirksamkeitsgrenze
Daten über wenigstens eine der Meßgrößen oder/und aus
den Meßgrößen abgeleitete Informationen speicherbar
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944440413 DE4440413A1 (de) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | Anordnung zur Überwachung der Wirksamkeit eines Fahrzeugstoßdämpfers |
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ID=6533124
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