EP3688691A1 - Method for wear prediction and motor vehicle - Google Patents

Method for wear prediction and motor vehicle

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Publication number
EP3688691A1
EP3688691A1 EP18769307.2A EP18769307A EP3688691A1 EP 3688691 A1 EP3688691 A1 EP 3688691A1 EP 18769307 A EP18769307 A EP 18769307A EP 3688691 A1 EP3688691 A1 EP 3688691A1
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EP
European Patent Office
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information
component
motor vehicle
wear
computing device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18769307.2A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Schmidt
Benedikt Xander
Klaus Stoll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP3688691A1 publication Critical patent/EP3688691A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W20/50—Control strategies for responding to system failures, e.g. for fault diagnosis, failsafe operation or limp mode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F17/14—Fourier, Walsh or analogous domain transformations, e.g. Laplace, Hilbert, Karhunen-Loeve, transforms
    • G06F17/141—Discrete Fourier transforms
    • G06F17/142—Fast Fourier transforms, e.g. using a Cooley-Tukey type algorithm
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance
    • G—PHYSICS
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    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle

Definitions

  • the invention relates to a method for prediction of wear of a drive train of a motor vehicle and to a motor vehicle.
  • DE 10 2015 120 991 A1 shows a method and a device for wear estimation and maintenance planning for connected vehicle systems.
  • a processor receives and aggregates system wear-related data from a vehicle system usage event. Further, a comparison of the system wear related data with data collected from vehicles for which actual wear measurements were made to determine a projected system wear condition. If the projected state of wear exceeds an exchange limit, a system service may be recommended.
  • DE 10 2012 01 1 538 A1 describes a method and a system for the tele-diagnosis of vehicles, in which maintenance and / or repair-relevant data are transmitted from a vehicle to an external computing device. The computing device performs a telediagnosis based on the transmitted maintenance and / or repair-relevant data and determines maintenance and / or repair measures that can be displayed for a user.
  • DE 10 201 1 082 361 A1 discloses a method for monitoring vehicles of a motor vehicle fleet, wherein vehicle-related data and the geographical position of the motor vehicle are determined via a sensor system in a respective vehicle of the motor vehicle fleet. By means of the vehicle-related data, a number of maintenance parameters are determined, which describe the maintenance requirements of the respective vehicle. Via a data network, the maintenance parameters and the geographical position are transmitted to a fleet operator.
  • the invention is based on the object of specifying an improved method for prediction of wear of a drive train of a motor vehicle.
  • the invention provides that during operation of the motor vehicle, a computing device of the motor vehicle receives at least one operating information describing an operating state of a component of the drive train, which is recorded by at least one sensor of the motor vehicle and transmitted to the computing device, wherein the Operating information and / or comparison information generated based on the operating information is compared with a stored in the computing device reference information, wherein in dependence of this comparison, a wear of the component descriptive wear information is generated.
  • the advantage of the solution according to the invention lies in the fact that a wear determination based on actual operating data and on the basis of actual Operational states may occur and must not be assumed by operating state-independent parameters such as fixed intervals of years or mileage of the motor vehicle.
  • the operating information obtained during the operation of the motor vehicle and describing an operating state of a component of the drive train serves as the basis for a comparison with a reference information stored in the computing device.
  • the operating information can be compared directly with the reference information and / or comparison information generated on the basis of the operating information can be compared with the reference information.
  • a wear information describing a wear of the component is generated.
  • the wear information can indicate, for example, whether or how much the respective component has worn out.
  • wear states of various components of the drive train of the motor vehicle such as an engine, a clutch, a transmission, a cardan shaft, a propeller shaft, a Differenzialget ebes or other, carried out for the transmission of engine torque to the wheels components.
  • components of a drive train of a motor vehicle with internal combustion engine and components of a motor vehicle with hybrid drive or with pure electric drive can be evaluated with respect to their wear.
  • the reference information used for the comparison can for example be specified by a manufacturer of the motor vehicle and, for example, include the data to be expected during operation of a motor vehicle in a new state and / or in a running state from a respective component in a specific operating state. It is also possible that the reference information describes maximum permissible operating states and / or that they comprise limit values or maximum values that result in a specific period of time overall result in prevailing operating conditions.
  • a direct comparison of the operating information describing an operating state of a component of the drive train with the reference information stored in the arithmetic unit can be made, or comparative information can be generated on the basis of the operating information, which is subsequently used for the comparison with the reference information.
  • wear information describing wear of the component is finally generated.
  • the inventive method receives at least one operating information continuously for different times during operation and classified by the arithmetic unit, summed up as a function of classification and stored as load collective information in the arithmetic unit, the load collective information used as comparative information becomes.
  • the computing device which receives the operating information, can classify these, for example as a function of the strength of a load. Depending on this classification, the operating information can then be added up and stored as load collective information in the computing device.
  • the load collective information indicates which and / or how much load the component was previously exposed to during operation. In particular, it may indicate which and / or how much load the component has been exposed to in total since its installation in the motor vehicle.
  • This load collective information can then be used as comparison information generated using the operating information for comparison with the reference information. It is possible that, depending on the classification, a weighted accumulation of the operating information takes place as well as that, depending on the classification, a summation of the correspondingly classified operating information is performed individually for each class.
  • the different classes can describe different load ranges, with higher loads being For example, weighting up can be more weighty than low loading.
  • the classification and the summation can be carried out separately for each operating information or for each monitored component.
  • the load collective information is compared with the reference information, wherein as reference information a design collective information describing a maximum load of the component is used.
  • the design collective information may indicate which maximum load the component can withstand before such wear occurs, which requires replacement of the component.
  • the comparison of the load collective information with the design collective information describes the ratio of the current state of the component to a maximum load limit of the component.
  • the design collective information can take into account both the individual classes of separately accumulated load information and load collective information generated from jointly and weighted accumulated operating information.
  • a frequency spectrum of a component is determined as operating information and transmitted to the computing device, wherein a reference spectrum associated with the operation of the component is used as reference information.
  • the frequency spectrum may include, for example, frequencies radiated as sound during operation.
  • the frequency spectrum of a component is transmitted to the computing device and compared with a reference spectrum associated with the operation of the component.
  • the reference spectrum may include different frequency spectrums, which may each be assigned to different operating states of the component.
  • different operating states may include, for example, different speeds of the motor vehicle and / or take into account additional parameters, such as an engaged gear or a temperature of the component.
  • a comparison can then be made between the frequency spectrum determined as operating information and the reference spectrum assigned to the currently prevailing operating state.
  • the reference spectra stored in the computing device can in particular describe the frequencies emitted by the respective component in the respective operating state, which occur in a normal operating state, that is to say without wear of the component. If the comparison between the frequency spectrum and the reference spectrum results in the determination of a deviation between the frequency spectrum and the reference spectrum, this can be used to conclude a state of wear of the relevant component.
  • the frequency spectrum of the component it can be provided according to the invention that it is determined as comparison information from a sensor signal assigned to the component by Fourier transformation, in particular by Fast Fourier Transformation (FFT), wherein a comparison with the reference spectrum with respect to amplitude changes at discrete Frequencies take place.
  • the sensor signal can be generated, for example, by a sensor arranged on the component.
  • the measured sensor signal can by the Fourier transformation, in particular by a Fast Fourier Transformation, are translated into a frequency spectrum, which can then be compared with the reference spectrum.
  • a comparison can be made in particular with respect to amplitude change at discrete frequencies, since such amplitude change may, for example, indicate the change of a resonance frequency and / or the occurrence of further frequencies, for example harmonics, which are caused by wear of the component can have.
  • a change in the frequency spectrum can for example take place in that a bearing clearance of a movably stored component has increased or that a lubricant level has decreased, wherein in both cases a wear state of the component is present and can be detected by the method according to the invention.
  • a structure-borne sound signal and / or airborne sound signal measured by a sensor associated with the component is used as the sensor signal.
  • a microphone and / or a sensor attached to a housing of the component or to the component itself, for example an acceleration sensor can be used as the sensor.
  • the at least one operating information is transmitted to the computing device via a data bus.
  • This advantageously makes it possible to use as operating information information which is measured, for example, by different sensors and / or by different control devices in the motor vehicle during operation of the motor vehicle.
  • data which is determined by an engine control unit, a transmission control unit and / or by other individual components of the drive train associated with sensors.
  • the control devices or the sensors By connecting the control devices or the sensors to a data bus of the motor vehicle, for example a CAN bus, the control units determined by the control devices and / or the sensors can be used.
  • th information is transmitted as operating information to the computing device and used for wear prediction.
  • Operating information may include a plurality of these parameters, in particular a plurality of parameters that can be assigned to a single component.
  • the operating information may also include data describing a general operating condition of the motor vehicle such as the speed of the motor vehicle, an engaged gear or a prevailing in the environment of the motor vehicle weather such as humidity or temperature.
  • a rotational speed or a torque can be determined, for example, for a drive motor of the motor vehicle or also be determined on other components of the motor vehicle, such as a cardan shaft, a differential gear, a clutch or the like.
  • an oil pressure and / or an oil temperature of a drive motor and / or a transmission can be used as an operating information.
  • the respective operating information can be assigned to an operating state of the component and allow conclusions about the loads acting on the component in the operating state.
  • a high engine speed at a low outside temperature and an engine oil temperature which currently corresponds to the outside temperature, indicate a high load and a concomitant faster wear of the engine or an engine component
  • a low engine speed with engine oil heated to operating temperature and a moderate speed of the motor vehicle can represent a lower load state, which is associated with a corresponding less rapid expected wear of the engine or an engine component.
  • an increased wear state of a component writing information a corresponding indication to a display device of the motor vehicle can be transmitted and / or that a corresponding repair information of the computing device via a wireless communication link to an external kauseinrich- device is transmitted.
  • An increased wear state of a component can be determined, for example, by comparing current operating information with reference information and / or comparison information created by comparison based on operating information, which contains, for example, continuously accumulated operating information.
  • corresponding repair information is transmitted via a wireless communication link to an external data processing device, for example in a workshop.
  • an appointment is already reserved in the workshop and / or an order for a spare part for the worn component is already made in order to be able to design a workshop stay of the motor vehicle as short as possible.
  • the communication connection can be wireless or via a cable.
  • the Transmission of the operating information and / or the wear information is in the form of a report, which reflects the state or degree of wear of the individual components of the drive train of the motor vehicle.
  • the condition of the drive train of the motor vehicle can be assessed by a user, for example the driver of the motor vehicle or a mechanic.
  • additional information to be transmitted in addition, for example information about the expected repair costs and / or the spare parts required for the repair, working hours or the like.
  • a motor vehicle for a motor vehicle according to the invention, it is provided that it comprises at least one drive train with at least one component, at least one sensor and a computing device, wherein the computing device is configured to execute a method according to the invention.
  • Fig. 1 is a schematic side view of an inventive
  • FIG. 2 shows a flowchart of a first exemplary embodiment of a method according to the invention
  • FIG. 1 is a side view of a motor vehicle 1 according to the invention is shown.
  • the motor vehicle comprises a drive train 2, which consists of several components. The following are shown as components of the drive train 2: a drive motor 3, a transmission 4, a cardan shaft 5 and a differential gear 6 arranged on the rear axle.
  • the drive train 2 can of course comprise further components such as shafts, joints, couplings or the like.
  • the drive motor 3 may be, for example, an internal combustion engine which is coupled to the transmission 4 for driving the motor vehicle 1.
  • the drive motor 3 comprises a control device 7 and a sensor 8, wherein both the control device 7 and the sensor 8 are each designed to determine at least one operating state of the drive motor 8 descriptive operating information.
  • the transmission 4 comprises a control unit 9 and a sensor 10 and the differential gear 6, a control unit 1 first
  • the respective components associated control units 7, 9, 1 1 and the sensors 8, 10 are connected to a data bus 12 of the motor vehicle 1. Via the data bus 12, the operating information ascertained by the control devices 7, 9, 11 and by the sensors 8, 10 can be transmitted to a computing device 13 of the motor vehicle.
  • the computing device 13 may be embodied, for example, as a control unit and / or integrated into a control unit connected to the data bus 12.
  • the motor vehicle 1 further comprises a speed sensor 14 and a weather sensor which generates weather-describing weather information.
  • further sensors may be provided, which are likewise designed to transmit operating information to the arithmetic unit 13 via the data bus 12.
  • the arithmetic unit 13 can receive the operating information assigned to it and assigned to the individual components of the drive train, and compare the operating information and / or comparison information generated on the basis of the operating information with a reference information stored in the arithmetic unit. Depending on this comparison, the computing device 13 generates a wear of the respective component. writing wear information. Depending on the wear information, the computing device can control a display device 16 of the vehicle to display an indication and / or use a communication connection 17 to transmit repair information to an external data processing device and / or send the at least one operating information and / or the wear information to a external display device to transfer.
  • operating information for example, a torque determined by the engine control unit 7 and / or a rotational speed, an oil temperature measured by the sensor 8, a torque determined by the transmission control unit or a rotational speed of the transmission, an oil temperature in the transmission measured by the sensor 10, and / or one of Control unit 1 1 of the Differenzialget ebes measured torque and / or a speed of the differential gear can be used.
  • operating information may also include further information, for example a speed of the motor vehicle determined by the speed sensor 14 and / or weather information, such as an ambient temperature or an air humidity, which is determined by the weather sensor 15 and describes weathering.
  • Fig. 2 shows a block diagram of an embodiment of a method according to the invention. The steps describe:
  • step S6 Display and / or transmission of wear information
  • the method starts in step S1 with the beginning of an operation of the motor vehicle.
  • the method can be started, for example, as soon as an ignition of the motor vehicle is actuated or, for example, in a vehicle with electric operation, as soon as a movement of the motor vehicle takes place.
  • step S2 an operating information determined by a control device 7, 9, 11 and / or a sensor 8, 10 is transmitted from the respective control device and / or sensor determining the operating information to the computing device 13 via the data bus 12.
  • step S3 the operating information transmitted to the computing device 13 is classified, summed up as a function of the classification and stored as a load collective.
  • a weighting of the operating information depending on the classification when summing up can be used.
  • a high load operating state such as operating information describing high speed or high torque, may be weighted more heavily than low speed and low torque, respectively.
  • the load collective information is stored in the computing device 13.
  • step S4 the comparison between the load collective information stored in the computing device 13 and the reference information stored in the computing device 13 takes place.
  • the reference information may, for example, have been given by the manufacturer of the motor vehicle and describes the maximum load which the component in question can withstand before such wear occurs, which necessitates replacement of the component.
  • wear information is generated in step S5.
  • This wear information indicates, for example, to what extent the total load of the component described so far by the load collective information is still of the maximum possible, stored as reference information total burden is removed. If there is no wear, a new operating information is transmitted to the control unit, classified and added to the already stored load collective information and stored as new load collective information.
  • step S5 If it is determined in step S5 that there is a wear of a component or that a rapid wear of a component is to be expected, so that an exchange of the component in the near future is required, so in step S6 a corresponding note on the display device 16 to a Driver of the motor vehicle 1 are issued. Additionally or alternatively, a transmission of a corresponding repair information via the communication link 17 to a data processing device, for example in a workshop, take place. Also in this case, the method is then continued in step S2 with the transmission of new operating information to the control unit.
  • a termination of the method can for example take place in that the operating state of the vehicle ends, for example by switching off an ignition and / or by locking a central locking or the like.
  • FIG. 3 shows a block diagram of a further embodiment of a method according to the invention. The steps are indicated as follows:
  • the method starts in step S7 under the conditions already mentioned in relation to step S1.
  • step S8 the transmission of a frequency spectrum as operating information to the computing device.
  • the frequency spectrum can be one of one of the respective components. te assigned sensor measured structure-borne sound signal and / or airborne sound signal derived frequency spectrum.
  • the determination of the frequency spectrum can be effected by Fourier transformation of the sensor signal obtained, wherein, for example, a fast Fourier transformation (FFT) can be used.
  • FFT fast Fourier transformation
  • step S9 the frequency spectrum transmitted to the computing device 13 is compared with a reference spectrum stored as reference information in the computing device 13 for the currently prevailing operating state of the motor vehicle. For example, in step S9, a comparison may be made with respect to amplitude variations at discrete frequencies. This comparison makes it possible to detect an acute or suddenly occurring wear of a component, since, for example, the wear of a moving component of the drive train can result in a changed sound radiation and thus a changed frequency spectrum. For example, such an imbalance in a bearing or an insufficient level of a lubricant can be detected.
  • step S10 depending on the comparison made in step S9, wear information is generated which indicates, for example, whether there is acute wear or whether the recorded frequency spectrum shows a sufficient matching accuracy with the reference spectrum stored in the computing device 13, so that it is concluded can be that no wear of the component concerned is present.
  • wear information is output via the display device 16 of the motor vehicle and / or the transmission of corresponding repair information to an external data processing device via the communication link 17 and / or to an external display device.
  • step S8 the transmission of a new frequency spectrum to the computing device takes place.
  • the method can run as long as the motor vehicle 1 is still in operation. At the end of the Operation of the motor vehicle 1 is also terminated according to the inventive method.
  • the method described in relation to FIG. 2 and the method described in relation to FIG. 3 may run simultaneously, so that as operating information both at least one variable describing a load of the component and a frequency spectrum which the component being measured is transmitted. It is also possible that the computing device 13 performs one or both of these methods for a part or for all components of the drive train.
  • the wear information stored in the computing device 13 and assigned to the respective components is transmitted via the communication connection 17 to an external device of a user, such as a driver of the motor vehicle or a mechanic, where it can be viewed by the user.
  • a user such as a driver of the motor vehicle or a mechanic
  • the user can thus make an overview of the state of wear of the individual components of the drive train 2 of the motor vehicle 1, without the need for a visual inspection of the respective components is required.

Abstract

The invention relates to a method for wear prediction of a drivetrain (2) of a motor vehicle (1), wherein, during operation of the motor vehicle (1) a computing device (13) of the motor vehicle (1) receives at least one item of operating information describing an operating state of a component of the drivetrain (2), which operating information is recorded by at least one sensor (8, 10, 14, 15) of the motor vehicle (1) and transmitted to the computing device (13), wherein the operating information and/or comparative information generated by using the operating information is compared with reference information stored in the computing device (13), wherein wear information describing wear of the component is generated on the basis of said comparison.

Description

Verfahren zur Verschleißprädiktion und Kraftfahrzeug  Method for wear prediction and motor vehicle
BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verschleißprädiktion eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug. DESCRIPTION The invention relates to a method for prediction of wear of a drive train of a motor vehicle and to a motor vehicle.
Es ist bei Kraftfahrzeugen von Interesse den Verschleißzustand einzelner Komponenten des Kraftfahrzeuges zu kennen, beispielsweise um einen Aus- tausch verschlissener Komponenten vornehmen zu können, bevor diese einen Defekt des Kraftfahrzeugs verursachen. Insbesondere besteht dabei ein Interesse den Verschleißzustand von Komponenten zu beurteilen, welche nicht von außen zugänglich sind, bzw. einer Sichtkontrolle durch einen Benutzer des Kraftfahrzeugs nicht oder nicht ohne weiteres zugänglich sind. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Ermittlung von Verschleißinformationen zu Fahrzeugkomponenten bekannt. In the case of motor vehicles, it is of interest to know the state of wear of individual components of the motor vehicle, for example in order to be able to exchange worn-out components before they cause a defect in the motor vehicle. In particular, there is an interest in assessing the state of wear of components which are not accessible from the outside, or are not readily accessible to a visual inspection by a user of the motor vehicle. Various methods for determining wear information on vehicle components are known from the prior art.
So zeigt zum Beispiel die DE 10 2015 120 991 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verschleißschätzung und Wartungsplanung für angeschlos- sene Fahrzeugsysteme. Durch einen Prozessor werden mit Systemverschleiß zusammenhängende Daten von einem Fahrzeugsystemnutzungser- eignis empfangen und aggregiert. Weiterhin erfolgt ein Vergleich der mit dem Systemverschleiß zusammenhängenden Daten mit Daten, die von Fahrzeugen erfasst wurden, für die tatsächliche Verschleißmessungen vorgenom- men wurden, um einen projizierten Systemverschleißzustand zu bestimmen. Wenn der projizierte Verschleißzustand einen Austauschgrenzwert übersteigt, so kann ein Systemservice empfohlen werden. DE 10 2012 01 1 538 A1 beschreibt ein Verfahren und ein System zur Tele- diagnose von Fahrzeugen, bei dem wartungs- und/oder reparaturrelevante Daten von einem Fahrzeug auf eine externe Recheneinrichtung übertragen werden. Die Recheneinrichtung führt auf Grundlage der übertragenen war- tungs- und/oder reparaturrelevanten Daten eine Telediagnose durch und ermittelt Wartungs- und/oder Reparaturmaßnahmen, welche für einen Nutzer anzeigbar sind. For example, DE 10 2015 120 991 A1 shows a method and a device for wear estimation and maintenance planning for connected vehicle systems. A processor receives and aggregates system wear-related data from a vehicle system usage event. Further, a comparison of the system wear related data with data collected from vehicles for which actual wear measurements were made to determine a projected system wear condition. If the projected state of wear exceeds an exchange limit, a system service may be recommended. DE 10 2012 01 1 538 A1 describes a method and a system for the tele-diagnosis of vehicles, in which maintenance and / or repair-relevant data are transmitted from a vehicle to an external computing device. The computing device performs a telediagnosis based on the transmitted maintenance and / or repair-relevant data and determines maintenance and / or repair measures that can be displayed for a user.
In DE 10 201 1 082 361 A1 wird ein Verfahren zum Überwachen von Fahr- zeugen einer Kraftfahrzeugflotte offenbart, wobei über eine Sensorik in einem jeweiligen Fahrzeug der Kraftfahrzeugflotte fahrzeugbezogene Daten sowie die geographische Position des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Mittels der fahrzeugbezogenen Daten wird eine Anzahl von Wartungsparametern bestimmt, welche den Wartungsbedarf des jeweiligen Fahrzeugs be- schreiben. Über ein Datennetz werden die Wartungsparameter und die geographische Position an einen Flottenbetreiber übermittelt. DE 10 201 1 082 361 A1 discloses a method for monitoring vehicles of a motor vehicle fleet, wherein vehicle-related data and the geographical position of the motor vehicle are determined via a sensor system in a respective vehicle of the motor vehicle fleet. By means of the vehicle-related data, a number of maintenance parameters are determined, which describe the maintenance requirements of the respective vehicle. Via a data network, the maintenance parameters and the geographical position are transmitted to a fleet operator.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zur Verschleißprädiktion eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges anzuge- ben. The invention is based on the object of specifying an improved method for prediction of wear of a drive train of a motor vehicle.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs während eines Betriebes des Kraftfahrzeugs wenigstens eine einen Betriebszustand einer Komponente des An- triebsstrangs beschreibende Betriebsinformation, welche von wenigstens einem Sensor des Kraftfahrzeugs aufgezeichnet und an die Recheneinrichtung übermittelt wird, empfängt, wobei die Betriebsinformation und/oder eine anhand der Betriebsinformation erzeugte Vergleichsinformation mit einer in der Recheneinrichtung hinterlegten Referenzinformation verglichen wird, wo- bei in Abhängigkeit dieses Vergleichs eine einen Verschleiß der Komponente beschreibende Verschleißinformation erzeugt wird. To achieve this object, the invention provides that during operation of the motor vehicle, a computing device of the motor vehicle receives at least one operating information describing an operating state of a component of the drive train, which is recorded by at least one sensor of the motor vehicle and transmitted to the computing device, wherein the Operating information and / or comparison information generated based on the operating information is compared with a stored in the computing device reference information, wherein in dependence of this comparison, a wear of the component descriptive wear information is generated.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass eine Verschleißermittlung anhand tatsächlicher Betriebsdaten sowie anhand tatsäch- licher Betriebszustände erfolgen kann und nicht von betriebszustandsunab- hängigen Parametern wie festgelegten Intervallen von Jahren oder einer Laufleistung des Kraftfahrzeugs ausgegangen werden muss. Die während des Betriebes des Kraftfahrzeugs erhaltenen, einen Betriebszustand einer Komponente des Antriebsstrangs beschreibenden Betriebsinformationen dienen als Grundlage für einen Vergleich mit einer in der Recheneinrichtung hinterlegten Referenzinformation. Dabei kann die Betriebsinformation direkt mit der Referenzinformation verglichen werden und/oder es kann eine anhand der Betriebsinformation erzeugte Vergleichsinformation mit der Refe- renzinformation verglichen werden. In Abhängigkeit des Vergleiches der einen aktuellen Betriebszustand beschreibenden Betriebsinformation zu einer hinterlegten Referenzinformation wird eine einen Verschleiß der Komponente beschreibende Verschleißinformation erzeugt. Die Verschleißinformation kann dabei beispielsweise angeben, ob oder wie stark die jeweilige Kompo- nente verschlissen ist. The advantage of the solution according to the invention lies in the fact that a wear determination based on actual operating data and on the basis of actual Operational states may occur and must not be assumed by operating state-independent parameters such as fixed intervals of years or mileage of the motor vehicle. The operating information obtained during the operation of the motor vehicle and describing an operating state of a component of the drive train serves as the basis for a comparison with a reference information stored in the computing device. In this case, the operating information can be compared directly with the reference information and / or comparison information generated on the basis of the operating information can be compared with the reference information. Depending on the comparison of the operating information describing a current operating state to a stored reference information, a wear information describing a wear of the component is generated. The wear information can indicate, for example, whether or how much the respective component has worn out.
Auf diese Weise können Verschleißzustände verschiedener Komponenten des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise eines Motors, einer Kupplung, eines Getriebes, einer Kardanwelle, einer Gelenkwelle, ei- nes Differenzialget ebes oder weiterer, für die Kraftübertragung eines Motormoments zu den Rädern eingesetzter Komponenten erfolgen. Es können sowohl Komponenten eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor als auch Komponenten eines Kraftfahrzeugs mit Hybridantrieb oder mit reinem Elektroantrieb hinsichtlich ihres Verschleißes ausge- wertet werden. In this way, wear states of various components of the drive train of the motor vehicle, such as an engine, a clutch, a transmission, a cardan shaft, a propeller shaft, a Differenzialget ebes or other, carried out for the transmission of engine torque to the wheels components. Both components of a drive train of a motor vehicle with internal combustion engine and components of a motor vehicle with hybrid drive or with pure electric drive can be evaluated with respect to their wear.
Die für den Vergleich herangezogene Referenzinformation kann beispielsweise von einem Hersteller des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden und beispielsweise die im Betrieb eines sich im Neuzustand und/oder in einem ein- gefahrenen Zustand befindenden Kraftfahrzeug von einer jeweiligen Komponente in einem bestimmten Betriebszustand zu erwartenden Daten beinhalten. Es ist auch möglich, dass die Referenzinformationen maximal zulässige Betriebszustände beschreiben und/oder dass sie Grenzwerte oder Maximalwerte umfassen, welche sich aus in einem bestimmten Zeitraum insgesamt herrschenden Betriebszuständen ergeben. Es kann ein direkter Vergleich der einen Betriebszustand einer Komponente des Antriebsstrangs beschreibenden Betriebsinformation mit der in der Recheneinheit hinterlegten Referenzinformation erfolgen oder es kann anhand der Betriebsinformation eine Ver- gleichsinformation erzeugt werden, welche anschließend für den Vergleich mit der Referenzinformation herangezogen wird. In Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs wird schließlich eine einen Verschleiß der Komponente beschreibende Verschleißinformation erzeugt. In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Betriebsinformation fortlaufend für verschiedene Zeitpunkte während des Betriebes empfangen und durch die Recheneinheit klassifiziert, in Abhängigkeit der Klassifikation aufsummiert und als Lastkollektivinformation in der Recheneinheit gespeichert wird, wobei die Lastkollektivinformation als Vergleichsinformation verwendet wird. Für eine Komponente des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs kann auf diese Weise fortlaufend während des Betriebes wenigstens eine Betriebsinformation empfangen werden. Die Recheneinrichtung, welche die Betriebsinformation empfängt, kann diese klassifizieren, beispielsweise in Abhängigkeit der Stärke einer Belastung. In Abhängigkeit dieser Klassifikation kann die Betriebsinformation anschließend aufsummiert werden und als Lastkollektivinformation in der Recheneinrichtung gespeichert werden. Die Lastkollektivinformation gibt dabei an, welcher und/oder wieviel Belastung die Komponente bisher im Betrieb ausgesetzt war. Insbesondere kann sie angeben, welcher und/oder wieviel Belastung die Komponente insgesamt seit ihrem Einbau in das Kraftfahrzeug ausgesetzt war. Diese Lastkollektivinformation kann anschließend als eine anhand der Betriebsinformation erzeugte Vergleichsinformation für den Vergleich mit der Referenzinformation herangezogen werden. Es ist sowohl möglich, dass in Abhängigkeit der Klassifikation eine gewichtete Aufsummierung der Betriebsinformation erfolgt als auch dass in Abhängigkeit der Klassifikation für jede Klasse einzeln eine Aufsummierung der entsprechend klassifizierten Betriebsinformationen vorgenommen wird. Die verschiedenen Klassen können dabei verschiedene Belastungsbereiche beschreiben, wobei höhere Belastungen bei einer gemeinsa- men Aufsummierung beispielsweise stärker gewichtet werden können als niedrige Belastungen. Die Klassifikation und die Aufsummierung kann dabei für jede Betriebsinformation beziehungsweise für jede überwachte Komponente separat erfolgen. The reference information used for the comparison can for example be specified by a manufacturer of the motor vehicle and, for example, include the data to be expected during operation of a motor vehicle in a new state and / or in a running state from a respective component in a specific operating state. It is also possible that the reference information describes maximum permissible operating states and / or that they comprise limit values or maximum values that result in a specific period of time overall result in prevailing operating conditions. A direct comparison of the operating information describing an operating state of a component of the drive train with the reference information stored in the arithmetic unit can be made, or comparative information can be generated on the basis of the operating information, which is subsequently used for the comparison with the reference information. Depending on the result of the comparison, wear information describing wear of the component is finally generated. In a preferred embodiment of the inventive method can be provided that receives at least one operating information continuously for different times during operation and classified by the arithmetic unit, summed up as a function of classification and stored as load collective information in the arithmetic unit, the load collective information used as comparative information becomes. For a component of the drive train of the motor vehicle can be received in this way continuously during operation at least one operating information. The computing device, which receives the operating information, can classify these, for example as a function of the strength of a load. Depending on this classification, the operating information can then be added up and stored as load collective information in the computing device. The load collective information indicates which and / or how much load the component was previously exposed to during operation. In particular, it may indicate which and / or how much load the component has been exposed to in total since its installation in the motor vehicle. This load collective information can then be used as comparison information generated using the operating information for comparison with the reference information. It is possible that, depending on the classification, a weighted accumulation of the operating information takes place as well as that, depending on the classification, a summation of the correspondingly classified operating information is performed individually for each class. The different classes can describe different load ranges, with higher loads being For example, weighting up can be more weighty than low loading. The classification and the summation can be carried out separately for each operating information or for each monitored component.
Durch den Vergleich der somit für verschiedene Komponenten beziehungsweise für verschiedene Betriebsinformationen erhaltenen Lastkollektivinformation mit der in der Recheneinheit hinterlegten Referenzinformation kann für jede derartig überwachte Komponente ermittelt werden, welcher Ver- schleiß für sie aufgrund der Belastungen während des insgesamt vorangegangen Betriebes vorliegt. By comparing the load collective information thus obtained for different components or for different operating information with the reference information stored in the arithmetic unit, it can be determined for each component monitored in this way which wear is due to the loads during the overall preceding operation.
Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Lastkollektivinformation mit der Referenzinformation verglichen wird, wobei als Referenzin- formation eine eine maximale Belastung der Komponente beschreibende Auslegungskollektivinformation verwendet wird. Dabei kann die Auslegungskollektivinformation angeben, welche maximale Belastung die Komponente aushält, bevor ein derartiger Verschleiß auftritt, welcher einen Austausch der Komponente erforderlich macht. Der Vergleich der Lastkollektivinformation mit der Auslegungskollektivinformation beschreibt dabei das Verhältnis des aktuellen Zustandes der Komponente zu einer maximalen Belastungsgrenze der Komponente. Die Auslegungskollektivinformation kann sowohl die einzelnen Klassen von getrennt aufsummierten Belastungsinformationen berücksichtigen als auch eine aus gemeinsam und gewichtet aufsummierten Betriebsinformationen erzeugte Lastkollektivinformation. Diese Art des Vergleiches zwischen Lastkollektivinformation und der Auslegungskollektivinformation ermöglicht es vorteilhaft, die tatsächliche Belastung der Komponente zu ermitteln und mit der maximal möglichen Belastung zu vergleichen, so dass insbesondere der tatsächliche Betriebsverlauf zur Ermittlung der ge- samten Belastung und des Verschleißes herangezogen werden kann. Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass kurzzeitige, hohe Belastungen einen insgesamt höheren Verschleiß einer Komponente hervorrufen können als eine längere, jedoch gleichförmige und weniger starke Belastung. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass als Betriebsinformation ein Frequenzspektrum einer Komponente ermittelt und an die Recheneinrichtung übertragen wird, wobei als Referenzinformation ein dem Betrieb der Komponente zugeordnetes Referenzspektrum verwendet wird. Das Frequenzspekt- rum kann dabei beispielsweise als Schall während des Betriebes abgestrahlte Frequenzen umfassen. Das Frequenzspektrum einer Komponente wird an die Recheneinrichtung übertragen und mit einem dem Betrieb der Komponente zugeordneten Referenzspektrum verglichen. Das Referenzspektrum kann dabei verschiedene Frequenzspektren umfassen, welche jeweils ver- schiedenen Betriebszuständen der Komponente zugeordnet sein können. Hierbei können verschiedene Betriebszustände beispielsweise verschiedene Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs umfassen und/oder zusätzliche Parameter, wie einen eingelegten Gang oder eine Temperatur der Komponente berücksichtigen. Abhängig von dem aktuell vorherrschenden Betriebszu- stand kann dann ein Vergleich zwischen dem als Betriebsinformation ermittelten Frequenzspektrum sowie dem dem aktuell vorherrschenden Betriebszustand zugeordneten Referenzspektrum erfolgen. Das oder die in der Recheneinrichtung hinterlegten Referenzspektren können dabei insbesondere die von der jeweiligen Komponente in dem jeweiligen Betriebszustand abge- strahlten Frequenzen beschreiben, welche in einem normalen Betriebszustand, das heißt ohne Verschleiß der Komponente, auftreten. Erfolgt bei dem Vergleich zwischen Frequenzspektrum und Referenzspektrum die Feststellung einer Abweichung zwischen dem Frequenzspektrum und dem Referenzspektrum, so kann dadurch auf einen Verschleißzustand der betreffen- den Komponente geschlossen werden. Furthermore, it can be provided according to the invention that the load collective information is compared with the reference information, wherein as reference information a design collective information describing a maximum load of the component is used. The design collective information may indicate which maximum load the component can withstand before such wear occurs, which requires replacement of the component. The comparison of the load collective information with the design collective information describes the ratio of the current state of the component to a maximum load limit of the component. The design collective information can take into account both the individual classes of separately accumulated load information and load collective information generated from jointly and weighted accumulated operating information. This type of comparison between load collective information and the design collective information advantageously makes it possible to determine the actual load of the component and to compare it with the maximum possible load so that, in particular, the actual operating profile can be used to determine the total load and wear. This takes account of the fact that short-term, high loads can cause an overall higher wear of a component than a longer, but uniform and less heavy load. According to the invention, it can be provided that a frequency spectrum of a component is determined as operating information and transmitted to the computing device, wherein a reference spectrum associated with the operation of the component is used as reference information. The frequency spectrum may include, for example, frequencies radiated as sound during operation. The frequency spectrum of a component is transmitted to the computing device and compared with a reference spectrum associated with the operation of the component. The reference spectrum may include different frequency spectrums, which may each be assigned to different operating states of the component. In this case, different operating states may include, for example, different speeds of the motor vehicle and / or take into account additional parameters, such as an engaged gear or a temperature of the component. Depending on the currently prevailing operating state, a comparison can then be made between the frequency spectrum determined as operating information and the reference spectrum assigned to the currently prevailing operating state. In this case, the reference spectra stored in the computing device can in particular describe the frequencies emitted by the respective component in the respective operating state, which occur in a normal operating state, that is to say without wear of the component. If the comparison between the frequency spectrum and the reference spectrum results in the determination of a deviation between the frequency spectrum and the reference spectrum, this can be used to conclude a state of wear of the relevant component.
Für das Frequenzspektrum der Komponente kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass es als Vergleichsinformation aus einem der Komponente zugeordneten Sensorsignal mittels Fourier-Transformation, insbesondere mittels Fast-Fourier-Transformation (FFT) ermittelt wird, wobei ein Vergleich mit dem Referenzspektrum in Bezug auf Amplitudenveränderungen bei diskreten Frequenzen erfolgt. Das Sensorsignal kann beispielsweise von einem an der Komponente angeordneten Sensor erzeugt werden. Das gemessene Sensorsignal kann durch die Fourier Transformation, insbesondere durch eine Fast Fourier Transformation, in ein Frequenzspektrum übersetzt werden, welches anschließend mit dem Referenzspektrum verglichen werden kann. Ein Vergleich kann dabei insbesondere in Bezug auf Amplitudenveränderung bei diskreten Frequenzen erfolgen, da eine solche Amplitudenver- änderung beispielsweise auf die Veränderung einer Resonanzfrequenz und/oder auf das Auftreten weiterer Frequenzen, beispielsweise von Oberwellen, hindeuten kann, welche ihre Ursache in einem Verschleiß der Komponente haben können. Eine Veränderung des Frequenzspektrums kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Lagerspiel einer bewegbar gela- gerten Komponente zugenommen hat oder dass ein Schmiermittelfüllstand abgenommen hat, wobei in beiden Fällen ein Verschleißzustand der Komponente vorliegen und durch das erfindungsgemäße Verfahren erkannt werden kann. Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass als Sensorsignal ein von einem der Komponente zugeordneten Sensor gemessenes Körperschallsignal und/oder Luftschallsignal verwendet wird. Als Sensor kann dabei beispielsweise ein Mikrofon und/oder ein an einem Gehäuse der Komponente oder an der Komponente selbst angebrachter Sensor, beispielsweise ein Beschleunigungssensor, verwendet werden. For the frequency spectrum of the component it can be provided according to the invention that it is determined as comparison information from a sensor signal assigned to the component by Fourier transformation, in particular by Fast Fourier Transformation (FFT), wherein a comparison with the reference spectrum with respect to amplitude changes at discrete Frequencies take place. The sensor signal can be generated, for example, by a sensor arranged on the component. The measured sensor signal can by the Fourier transformation, in particular by a Fast Fourier Transformation, are translated into a frequency spectrum, which can then be compared with the reference spectrum. A comparison can be made in particular with respect to amplitude change at discrete frequencies, since such amplitude change may, for example, indicate the change of a resonance frequency and / or the occurrence of further frequencies, for example harmonics, which are caused by wear of the component can have. A change in the frequency spectrum can for example take place in that a bearing clearance of a movably stored component has increased or that a lubricant level has decreased, wherein in both cases a wear state of the component is present and can be detected by the method according to the invention. Furthermore, it can be provided according to the invention that a structure-borne sound signal and / or airborne sound signal measured by a sensor associated with the component is used as the sensor signal. For example, a microphone and / or a sensor attached to a housing of the component or to the component itself, for example an acceleration sensor, can be used as the sensor.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Betriebsinformation über einen Datenbus an die Recheneinrichtung übermittelt wird. Dies ermöglicht es vorteilhaft, dass als Betriebsinformation Informationen herangezogen werden können, welche beispielsweise von verschiedenen Sensoren und/oder von verschiedenen Steuergeräten im Kraftfahrzeug während des Betriebes des Kraftfahrzeugs gemessen werden. Beispielsweise kann auf diese Weise auf Daten zurückgegriffen werden, welche von einem Motorsteuergerät, einem Getriebesteuergerät und/oder von weiteren, einzel- nen Komponenten des Antriebsstrangs zugeordneten Sensoren ermittelt werden. Über einen Anschluss der Steuergeräte beziehungsweise der Sensoren an einen Datenbus des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einem CAN- Bus, können die von den Steuergeräten und/oder von den Sensoren ermittel- ten Informationen als Betriebsinformationen an die Recheneinrichtung übermittelt und für die Verschleißprädiktion herangezogen werden. According to the invention, it can be provided that the at least one operating information is transmitted to the computing device via a data bus. This advantageously makes it possible to use as operating information information which is measured, for example, by different sensors and / or by different control devices in the motor vehicle during operation of the motor vehicle. For example, it is possible in this way to resort to data which is determined by an engine control unit, a transmission control unit and / or by other individual components of the drive train associated with sensors. By connecting the control devices or the sensors to a data bus of the motor vehicle, for example a CAN bus, the control units determined by the control devices and / or the sensors can be used. th information is transmitted as operating information to the computing device and used for wear prediction.
Als Betriebsinformation kann erfindungsgemäß eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment und/oder ein Öldruck und/oder eine Öltemperatur und/oder eine Geschwindigkeit und/oder einer eine Witterung beschreibende Witterungsinformation verwendet werden. Dabei kann eine Betriebsinformation mehrere dieser Parameter, insbesondere mehrerer einer einzelnen Komponente zuordenbare Parameter, umfassen. Zusätzlich dazu kann die Betriebs- Information auch Daten umfassen, welche einen allgemeinen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs beschreiben wie die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, einen eingelegten Gang oder eine im Umfeld des Kraftfahrzeugs herrschende Witterung wie eine Luftfeuchtigkeit oder eine Temperatur. Eine Drehzahl beziehungsweise ein Drehmoment kann dabei beispielsweise für einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs bestimmt werden oder auch an anderen Komponenten des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einer Kardanwelle, einem Differenzialgetriebe, einer Kupplung oder Ähnlichem ermittelt werden. Ebenso kann als Betriebsinformation ein Öldruck und/oder eine Öltemperatur eines Antriebsmotors und/oder eines Getriebes herangezogen werden. Die jeweilige Betriebsinformation kann dabei einem Betriebszustand der Komponente zugeordnet werden und Rückschlüsse auf die im Betriebszustand auf die Komponente einwirkenden Belastungen ermöglichen. Dabei können beispielsweise eine hohe Motordrehzahl bei einer niedrigen Außentemperatur und einer Motoröltemperatur, welche aktuell noch der Außentem- peratur entspricht, auf eine hohe Belastung und auf einen damit einhergehenden schnelleren Verschleiß des Motors oder einer Motorkomponente hindeuten, wohingegen eine niedrige Drehzahl bei auf Betriebstemperatur erwärmtem Motoröl und einer moderaten Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einen niedrigeren Belastungszustand darstellen kann, welcher ent- sprechend mit einem weniger schnell zu erwartenden Verschleiß des Motors beziehungsweise einer Motorkomponente einhergeht. As operating information, according to the invention, a speed and / or a torque and / or an oil pressure and / or an oil temperature and / or a speed and / or a weather information describing a weather can be used. Operating information may include a plurality of these parameters, in particular a plurality of parameters that can be assigned to a single component. In addition, the operating information may also include data describing a general operating condition of the motor vehicle such as the speed of the motor vehicle, an engaged gear or a prevailing in the environment of the motor vehicle weather such as humidity or temperature. A rotational speed or a torque can be determined, for example, for a drive motor of the motor vehicle or also be determined on other components of the motor vehicle, such as a cardan shaft, a differential gear, a clutch or the like. Likewise, as an operating information, an oil pressure and / or an oil temperature of a drive motor and / or a transmission can be used. The respective operating information can be assigned to an operating state of the component and allow conclusions about the loads acting on the component in the operating state. In this case, for example, a high engine speed at a low outside temperature and an engine oil temperature, which currently corresponds to the outside temperature, indicate a high load and a concomitant faster wear of the engine or an engine component, whereas a low engine speed with engine oil heated to operating temperature and a moderate speed of the motor vehicle can represent a lower load state, which is associated with a corresponding less rapid expected wear of the engine or an engine component.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei einer einen erhöhten Verschleißzustand einer Komponente be- schreibenden Verschleißinformation ein entsprechender Hinweis an eine Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs übermittelbar ist und/oder dass eine entsprechende Reparaturinformation der Recheneinrichtung über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an eine externe Datenverarbeitungseinrich- tung übermittelt wird. Ein erhöhter Verschleißzustand einer Komponente kann beispielsweise durch den Vergleich einer aktuellen Betriebsinformation mit einer Referenzinformation und/oder durch den Vergleich anhand von Betriebsinformationen erstellten Vergleichsinformation, welche beispielsweise fortlaufend kumulierte Betriebsinformationen beinhaltet, ermittelt werden. Liegt ein solcher erhöhter Verschleißzustand vor, so kann durch die Gabe eines entsprechenden Hinweises an einer Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs der Fahrer über den erhöhten Verschleißzustand der Komponente informiert werden, so dass er gegebenenfalls eine Anpassung seiner Fahrweise vornehmen kann und/oder gegebenenfalls den Besuch in einer Werk- statt in Erwägung ziehen kann. Zusätzlich oder alternativ dazu ist es möglich, dass bei einem erhöhten Verschleißzustand einer Komponente eine entsprechende Reparaturinformation über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise in einer Werkstatt, übermittelt wird. So ist es beispielsweise möglich, dass in der Werkstatt bereits ein Termin reserviert wird und/oder bereits eine Bestellung eines Ersatzteils für die verschlissene Komponente vorgenommen wird, um einen Werkstattaufenthalt des Kraftfahrzeugs möglichst kurz gestalten zu können. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass als erhöhter Verschleißzustand ein Zustand betrachtet wird, bei dem die Komponente bei- spielsweise 95% eines maximal zulässigen Auslegungskollektiv erreicht hat, so dass ein Austausch der Komponente erfolgen kann, bevor ein mit dem vollständigen Verschleiß der Komponente einhergehender Defekt auftritt. In a preferred embodiment of the invention, it can be provided that, in the case of an increased wear state of a component, writing information a corresponding indication to a display device of the motor vehicle can be transmitted and / or that a corresponding repair information of the computing device via a wireless communication link to an external Datenverarbeitungseinrich- device is transmitted. An increased wear state of a component can be determined, for example, by comparing current operating information with reference information and / or comparison information created by comparison based on operating information, which contains, for example, continuously accumulated operating information. If such an increased state of wear is present, the driver can be informed of the increased state of wear of the component by the gift of a corresponding indication on a display device of the motor vehicle, so that he can optionally adapt his driving style and / or optionally visit a factory - instead of considering. Additionally or alternatively, it is possible that in the case of an increased wear state of a component, corresponding repair information is transmitted via a wireless communication link to an external data processing device, for example in a workshop. For example, it is possible that an appointment is already reserved in the workshop and / or an order for a spare part for the worn component is already made in order to be able to design a workshop stay of the motor vehicle as short as possible. It can be provided, in particular, that a state in which the component has, for example, reached 95% of a maximum permissible design collective, so that an exchange of the component can take place before a defect associated with the complete wear of the component is considered as increased wear state occurs.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Betriebsinformation und/oder die Verschleißinformation von der Recheneinrichtung über eine Kommunikationsverbindung an ein externes Anzeigegerät, insbesondere einen Laptop, ein Tablet oder ein Smartphone, übermittelt wird. Die Kommunikationsverbindung kann dabei drahtlos oder über ein Kabel bestehen. Es kann vorgesehen sein, dass die Übermittlung der Betriebsinformation und/oder der Verschleißinformation in Form eines Reports erfolgt, welcher den Zustand beziehungsweise den Grad des Verschleißes der einzelnen Komponente des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs wiedergibt. So kann von einem Benutzer, beispielsweise dem Fah- rer des Kraftfahrzeugs oder einem Mechaniker, der Zustand des Antriebsstranges des Kraftfahrzeugs beurteilt werden. Es ist auch möglich, dass zusätzlich weitere Informationen übermittelt werden, beispielweise Informationen über die zu erwartenden Reparaturkosten und/oder die für die Reparatur notwendigen Ersatzteile, Arbeitsstunden oder Ähnliches. Durch die Übermitt- lung an das externe Anzeigegerät wird es besonders vorteilhaft ermöglicht, einen Überblick über den Zustand des Antriebsstranges des Kraftfahrzeugs zu erhalten, ohne dass dafür eine Sichtinspektion der größtenteils nur unter erheblichen Aufwand zugänglichen Komponenten des Antriebsstranges erfolgen muss. In a preferred embodiment of the invention can be provided that the at least one operating information and / or the wear information from the computing device via a communication link to an external display device, in particular a laptop, a tablet or a smartphone, is transmitted. The communication connection can be wireless or via a cable. It can be provided that the Transmission of the operating information and / or the wear information is in the form of a report, which reflects the state or degree of wear of the individual components of the drive train of the motor vehicle. Thus, the condition of the drive train of the motor vehicle can be assessed by a user, for example the driver of the motor vehicle or a mechanic. It is also possible for additional information to be transmitted in addition, for example information about the expected repair costs and / or the spare parts required for the repair, working hours or the like. By the transmission to the external display device, it is particularly advantageously possible to obtain an overview of the condition of the drive train of the motor vehicle without the need for a visual inspection of the components of the drive train, which are largely accessible only at considerable expense.
Für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist es vorgesehen, dass es wenigsten einen Antriebsstrang mit wenigstens einer Komponente, wenigstens einen Sensor sowie eine Recheneinrichtung umfasst, wobei die Recheneinrichtung dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszufüh- ren. For a motor vehicle according to the invention, it is provided that it comprises at least one drive train with at least one component, at least one sensor and a computing device, wherein the computing device is configured to execute a method according to the invention.
Weiter Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen: Further advantages and details of the invention will become apparent from the following embodiments and from the drawings. Showing:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fig. 1 is a schematic side view of an inventive
Kraftfahrzeugs,  Motor vehicle,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, sowie 2 shows a flowchart of a first exemplary embodiment of a method according to the invention, and
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug umfasst einen Antriebsstrang 2, welcher aus mehreren Komponenten besteht. Als Komponenten des Antriebsstranges 2 sind dargestellt: ein Antriebsmotor 3, ein Getriebe 4, eine Kardanwelle 5 so- wie ein an der Hinterachse angeordnetes Differenzialgetriebe 6. Der Antriebsstrang 2 kann selbstverständlich weitere Komponenten, wie Wellen, Gelenke, Kupplungen oder Ähnliches umfassen. Bei dem Antriebsmotor 3 kann es sich beispielsweise um einen Verbrennungsmotor handeln, welcher zum Antrieb des Kraftfahrzeuges 1 mit dem Getriebe 4 gekoppelt ist. Der Antriebsmotor 3 umfasst ein Steuergerät 7 sowie einen Sensor 8, wobei sowohl das Steuergerät 7 als auch der Sensor 8 jeweils zum Ermitteln wenigstens einer einen Betriebszustand des Antriebsmotors 8 beschreibenden Betriebsinformation ausgebildet sind. Entsprechend umfasst das Getriebe 4 ein Steuergerät 9 sowie einen Sensor 10 und das Differenzialgetriebe 6 ein Steuergerät 1 1 . 3 shows a flow chart of a second embodiment of a method according to the invention. In Fig. 1 is a side view of a motor vehicle 1 according to the invention is shown. The motor vehicle comprises a drive train 2, which consists of several components. The following are shown as components of the drive train 2: a drive motor 3, a transmission 4, a cardan shaft 5 and a differential gear 6 arranged on the rear axle. The drive train 2 can of course comprise further components such as shafts, joints, couplings or the like. The drive motor 3 may be, for example, an internal combustion engine which is coupled to the transmission 4 for driving the motor vehicle 1. The drive motor 3 comprises a control device 7 and a sensor 8, wherein both the control device 7 and the sensor 8 are each designed to determine at least one operating state of the drive motor 8 descriptive operating information. Accordingly, the transmission 4 comprises a control unit 9 and a sensor 10 and the differential gear 6, a control unit 1 first
Die den jeweiligen Komponenten zugeordneten Steuergeräte 7, 9, 1 1 sowie die Sensoren 8, 10 sind mit einem Datenbus 12 des Kraftfahrzeuges 1 verbunden. Über den Datenbus 12 können die von den Steuergeräten 7, 9, 1 1 sowie die von den Sensoren 8, 10 ermittelten Betriebsinformationen an eine Recheneinrichtung 13 des Kraftfahrzeuges übertragen werden. Die Recheneinrichtung 13 kann beispielsweise als Steuergerät ausgeführt sein und/oder in ein an den Datenbus 12 angeschlossenes Steuergerät integriert sein. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst weiterhin einen Geschwindigkeitssensor 14 sowie einen eine Witterung beschreibende Witterungsinformation erzeugenden Witterungssensor 15. Zusätzlich dazu können weitere Sensoren vorgesehen sein, welche ebenfalls dazu ausgebildet sind, eine Betriebsinformation über den Datenbus 12 an die Recheneinheit 13 zu übertragen. Die Recheneinheit 13 kann die an sie übermittelten, den einzelnen Komponenten des Antriebs- Strangs zugeordneten Betriebsinformationen empfangen und die Betriebsinformation und/oder eine anhand der Betriebsinformation erzeugte Vergleichsinformation mit einer in der Recheneinrichtung hinterlegten Referenzinformation vergleichen. In Abhängigkeit dieses Vergleiches erzeugt die Recheneinrichtung 13 eine einen Verschleiß der jeweiligen Komponente be- schreibende Verschleißinformation. In Abhängigkeit der Verschleißinformation kann die Recheneinrichtung eine Anzeigeeinrichtung 16 des Fahrzeuges zur Anzeige eines Hinweises ansteuern und/oder eine Kommunikationsverbindung 17 verwenden, um eine Reparaturinformation an eine externe Da- tenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln und/oder die wenigstens eine Betriebsinformation und/oder die Verschleißinformation an ein externes Anzeigegerät zu übertragen. The respective components associated control units 7, 9, 1 1 and the sensors 8, 10 are connected to a data bus 12 of the motor vehicle 1. Via the data bus 12, the operating information ascertained by the control devices 7, 9, 11 and by the sensors 8, 10 can be transmitted to a computing device 13 of the motor vehicle. The computing device 13 may be embodied, for example, as a control unit and / or integrated into a control unit connected to the data bus 12. The motor vehicle 1 further comprises a speed sensor 14 and a weather sensor which generates weather-describing weather information. In addition, further sensors may be provided, which are likewise designed to transmit operating information to the arithmetic unit 13 via the data bus 12. The arithmetic unit 13 can receive the operating information assigned to it and assigned to the individual components of the drive train, and compare the operating information and / or comparison information generated on the basis of the operating information with a reference information stored in the arithmetic unit. Depending on this comparison, the computing device 13 generates a wear of the respective component. writing wear information. Depending on the wear information, the computing device can control a display device 16 of the vehicle to display an indication and / or use a communication connection 17 to transmit repair information to an external data processing device and / or send the at least one operating information and / or the wear information to a external display device to transfer.
Als Betriebsinformation können beispielsweise ein von dem Motorsteuergerät 7 bestimmtes Drehmoment und/oder eine Drehzahl, eine von dem Sensor 8 gemessene Öltemperatur, ein vom Getriebesteuergerät bestimmtes Drehmoment beziehungsweise eine Drehzahl des Getriebes, eine vom Sensor 10 gemessene Öltemperatur im Getriebe, und/oder ein vom Steuergerät 1 1 des Differenzialget ebes gemessenes Drehmoment und/oder eine Drehzahl des Differenzialgetriebes verwendet werden. Zusätzlich kann eine Betriebsinformation auch weitere Informationen, beispielsweise eine vom Geschwindigkeitssensor 14 bestimmte Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und/oder eine vom Witterungssensor 15 bestimmte, eine Witterung beschreibende Witterungsinformation wie eine Umgebungstemperatur oder eine Luftfeuch- tigkeit umfassen. As operating information, for example, a torque determined by the engine control unit 7 and / or a rotational speed, an oil temperature measured by the sensor 8, a torque determined by the transmission control unit or a rotational speed of the transmission, an oil temperature in the transmission measured by the sensor 10, and / or one of Control unit 1 1 of the Differenzialget ebes measured torque and / or a speed of the differential gear can be used. In addition, operating information may also include further information, for example a speed of the motor vehicle determined by the speed sensor 14 and / or weather information, such as an ambient temperature or an air humidity, which is determined by the weather sensor 15 and describes weathering.
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei beschreiben die Schritte: Fig. 2 shows a block diagram of an embodiment of a method according to the invention. The steps describe:
S1 Start S1 start
S2 Übermittlung der Betriebsinformation an die Recheneinrichtung S2 transmission of the operating information to the computing device
S3 Klassifizierung, Aufsummieren und Speichern als Lastkollektivinformation S3 Classification, totaling and saving as load collective information
S4 Vergleich der Lastkollektivinformation mit der Referenzinformation  S4 Comparison of the load collective information with the reference information
S5 Erzeugung einer Verschleißinformation  S5 generation of wear information
S6 Anzeige und/oder Übermittlung der Verschleißinformation Das Verfahren startet in Schritt S1 mit dem Beginn eines Betriebes des Kraftfahrzeuges. Das Verfahren kann dabei beispielsweise gestartet werden, sobald eine Zündung des Kraftfahrzeugs betätigt wird oder, beispielsweise bei einem Fahrzeug mit Elektrobetrieb, sobald eine Bewegung des Kraftfahr- zeugs erfolgt. S6 Display and / or transmission of wear information The method starts in step S1 with the beginning of an operation of the motor vehicle. The method can be started, for example, as soon as an ignition of the motor vehicle is actuated or, for example, in a vehicle with electric operation, as soon as a movement of the motor vehicle takes place.
In Schritt S2 erfolgt eine Übermittlung einer von einem Steuergerät 7, 9, 1 1 und/oder einem Sensor 8, 10 ermittelten Betriebsinformation von dem jeweiligen, die Betriebsinformation ermittelnden Steuergerät und/oder Sensor über den Datenbus 12 an die Recheneinrichtung 13. In step S2, an operating information determined by a control device 7, 9, 11 and / or a sensor 8, 10 is transmitted from the respective control device and / or sensor determining the operating information to the computing device 13 via the data bus 12.
In Schritt S3 wird die an die Recheneinrichtung 13 übermittelte Betriebsinformation klassifiziert, abhängig von der Klassifizierung aufsummiert und als Lastkollektiv gespeichert. Dabei kann beispielsweise eine Gewichtung der Betriebsinformation in Abhängigkeit der Klassifizierung beim Aufsummieren verwendet werden. Beispielsweise kann ein Betriebszustand hoher Belastung, beispielsweise eine Betriebsinformation , welche eine hohe Drehzahl oder ein hohes Drehmoment beschreibt, stärker gewichtet werden als eine niedrige Drehzahl beziehungsweise ein niedriges Drehmoment. Anschlie- ßend wird die Lastkollektivinformation in der Recheneinrichtung 13 gespeichert. In step S3, the operating information transmitted to the computing device 13 is classified, summed up as a function of the classification and stored as a load collective. In this case, for example, a weighting of the operating information depending on the classification when summing up can be used. For example, a high load operating state, such as operating information describing high speed or high torque, may be weighted more heavily than low speed and low torque, respectively. Subsequently, the load collective information is stored in the computing device 13.
In Schritt S4 erfolgt der Vergleich zwischen der in der Recheneinrichtung 13 gespeicherten Lastkollektivinformation mit der in der Recheneinrichtung 13 hinterlegten Referenzinformation . Die Referenzinformation kann beispielsweise vom Hersteller des Kraftfahrzeugs vorgebeben worden sein und beschreibt die maximale Belastung, welche die betreffende Komponente aushält, bevor ein derartiger Verschleiß auftritt, welcher einen Austausch der Komponente erforderlich macht. In step S4, the comparison between the load collective information stored in the computing device 13 and the reference information stored in the computing device 13 takes place. The reference information may, for example, have been given by the manufacturer of the motor vehicle and describes the maximum load which the component in question can withstand before such wear occurs, which necessitates replacement of the component.
Abhängig vom Ausgang dieses Vergleiches wird in Schritt S5 eine Verschleißinformation erzeugt. Diese Verschleißinformation gibt beispielsweise an, wie weit die durch die Lastkollektivinformation beschriebene, bisher erfolgte Gesamtbelastung der Komponente noch von der maximal möglichen, als Referenzinformation hinterlegten Gesamtbelastung entfernt ist. Wenn kein Verschleiß vorliegt, so wird eine neue Betriebsinformation an das Steuergerät übermittelt, klassifiziert und mit der bereits gespeicherten Lastkollektivinformation addiert und als neue Lastkollektivinformation gespeichert. Depending on the output of this comparison, wear information is generated in step S5. This wear information indicates, for example, to what extent the total load of the component described so far by the load collective information is still of the maximum possible, stored as reference information total burden is removed. If there is no wear, a new operating information is transmitted to the control unit, classified and added to the already stored load collective information and stored as new load collective information.
Wird in Schritt S5 festgestellt, dass ein Verschleiß einer Komponente vorliegt oder dass ein baldiger Verschleiß einer Komponente zu erwarten ist, so dass ein Austausch der Komponente in der nahen Zukunft erforderlich ist, so kann in Schritt S6 ein entsprechender Hinweis über die Anzeigeeinrichtung 16 an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 ausgegeben werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann auch eine Übermittlung einer entsprechenden Reparaturinformation über die Kommunikationsverbindung 17 an eine Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise in einer Werkstatt, erfolgen. Auch in diesem Fall wird das Verfahren anschließend in Schritt S2 mit der Übermittlung einer neuen Betriebsinformation an das Steuergerät fortgeführt. Eine Beendigung des Verfahrens kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Betriebszustand des Fahrzeugs endet, beispielsweise durch das Ausschalten einer Zündung und/oder durch das Verriegeln einer Zentralverriegelung oder Ähnliches. If it is determined in step S5 that there is a wear of a component or that a rapid wear of a component is to be expected, so that an exchange of the component in the near future is required, so in step S6 a corresponding note on the display device 16 to a Driver of the motor vehicle 1 are issued. Additionally or alternatively, a transmission of a corresponding repair information via the communication link 17 to a data processing device, for example in a workshop, take place. Also in this case, the method is then continued in step S2 with the transmission of new operating information to the control unit. A termination of the method can for example take place in that the operating state of the vehicle ends, for example by switching off an ignition and / or by locking a central locking or the like.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei sind die Schritte wie folgt bezeichnet: 3 shows a block diagram of a further embodiment of a method according to the invention. The steps are indicated as follows:
Das Verfahren startet in Schritt S7 unter den bereits in Bezug zu Schritt S1 genannten Bedingungen. Abschließend erfolgt in Schritt S8 die Übermittlung eines Frequenzspektrums als Betriebsinformation an die Recheneinrichtung. Das Frequenzspektrum kann dabei ein von einem der jeweiligen Komponen- te zugeordneten Sensor gemessenes Körperschallsignal und/oder Luftschallsignal abgeleitetes Frequenzspektrum sein. Beispielsweise kann die Ermittlung des Frequenzspektrums dabei durch Fourier-Transformation des erhaltenen Sensorsignals erfolgen, wobei beispielsweise eine Fast-Fourier- Transformation (FFT) verwendet werden kann. The method starts in step S7 under the conditions already mentioned in relation to step S1. Finally, in step S8, the transmission of a frequency spectrum as operating information to the computing device. The frequency spectrum can be one of one of the respective components. te assigned sensor measured structure-borne sound signal and / or airborne sound signal derived frequency spectrum. For example, the determination of the frequency spectrum can be effected by Fourier transformation of the sensor signal obtained, wherein, for example, a fast Fourier transformation (FFT) can be used.
In Schritt S9 wird das an die Recheneinrichtung 13 übermittelte Frequenzspektrum mit einem als Referenzinformation in der Recheneinrichtung 13 hinterlegten Referenzspektrum für den aktuell vorherrschenden Betriebszu- stand des Kraftfahrzeugs verglichen. In Schritt S9 kann beispielsweise ein Vergleich in Bezug auf Amplitudenveränderungen bei diskreten Frequenzen erfolgen. Dieser Vergleich ermöglicht das Erkennen eines akuten oder plötzlich aufgetretenen Verschleißes einer Komponente, da beispielsweise der Verschleiß einer sich bewegenden Komponente des Antriebsstranges eine veränderte Schallabstrahlung und damit ein verändertes Frequenzspektrum zur Folge haben kann. Beispielsweise kann so eine Unwucht in einem Lager oder ein unzureichender Füllstand eines Schmiermittels erkannt werden. In step S9, the frequency spectrum transmitted to the computing device 13 is compared with a reference spectrum stored as reference information in the computing device 13 for the currently prevailing operating state of the motor vehicle. For example, in step S9, a comparison may be made with respect to amplitude variations at discrete frequencies. This comparison makes it possible to detect an acute or suddenly occurring wear of a component, since, for example, the wear of a moving component of the drive train can result in a changed sound radiation and thus a changed frequency spectrum. For example, such an imbalance in a bearing or an insufficient level of a lubricant can be detected.
In Schritt S10 wird in Abhängigkeit des in Schritt S9 vorgenommenen Ver- gleichs eine Verschleißinformation erzeugt, welche beispielsweise angibt, ob ein akuter Verschleiß vorliegt oder ob das aufgenommene Frequenzspektrum mit dem in der Recheneinrichtung 13 hinterlegten Referenzspektrum eine hinreichende Übereinstimmungsgenauigkeit zeigt, so dass darauf geschlossen werden kann, dass kein Verschleiß der betreffenden Komponente vorliegt. Analog zu dem in Fig. 2 beschriebenen Verfahren erfolgt bei Vorliegen eines aktuellen Verschleißes die Ausgabe einer Verschleißinformation über die Anzeigeeinrichtung 16 des Kraftfahrzeugs und/oder die Übermittlung einer entsprechenden Reparaturinformation an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung über die Kommunikationsverbindung 17 und/oder an ein externes Anzeigegerät. In step S10, depending on the comparison made in step S9, wear information is generated which indicates, for example, whether there is acute wear or whether the recorded frequency spectrum shows a sufficient matching accuracy with the reference spectrum stored in the computing device 13, so that it is concluded can be that no wear of the component concerned is present. Analogously to the method described in FIG. 2, when wear is present, wear information is output via the display device 16 of the motor vehicle and / or the transmission of corresponding repair information to an external data processing device via the communication link 17 and / or to an external display device.
Anschließend erfolgt in Schritt S8 die Übermittlung eines neuen Frequenzspektrums an die Recheneinrichtung. Das Verfahren kann so lange ablaufen, wie sich das Kraftfahrzeug 1 noch in Betrieb befindet. Bei Beendigung des Betriebes des Kraftfahrzeugs 1 wird entsprechend das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls beendet. Subsequently, in step S8, the transmission of a new frequency spectrum to the computing device takes place. The method can run as long as the motor vehicle 1 is still in operation. At the end of the Operation of the motor vehicle 1 is also terminated according to the inventive method.
Es ist insbesondere möglich, dass das in Bezug zu Fig. 2 beschriebe Verfah- ren sowie das in Bezug zu Fig. 3 beschriebene Verfahren gleichzeitig ablaufen, so dass als Betriebsinformation sowohl wenigstens eine eine Belastung der Komponente beschreibende Größe als auch ein Frequenzspektrum, welches an der Komponente gemessen wird, übertragen wird. Ebenso ist es möglich, dass die Recheneinrichtung 13 eines oder beide dieser Verfahren für einen Teil oder für alle Komponenten des Antriebsstrangs durchführt. It is possible, in particular, for the method described in relation to FIG. 2 and the method described in relation to FIG. 3 to run simultaneously, so that as operating information both at least one variable describing a load of the component and a frequency spectrum which the component being measured is transmitted. It is also possible that the computing device 13 performs one or both of these methods for a part or for all components of the drive train.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die in der Recheneinrichtung 13 gespeicherten, den jeweiligen Komponenten zugeordneten Verschleißinformationen über die Kommunikationsverbindung 17 an ein externes Gerät eines Benut- zers, wie beispielsweise ein Fahrer des Kraftfahrzeugs oder ein Mechaniker, übermittelt wird und dort vom Benutzer einsehbar ist. Der Benutzer kann sich somit einen Überblick über den Verschleißzustand der einzelnen Komponenten des Antriebsstranges 2 des Kraftfahrzeugs 1 machen, ohne dass dazu eine Sichtprüfung an den jeweiligen Komponenten erforderlich ist. Furthermore, it can be provided that the wear information stored in the computing device 13 and assigned to the respective components is transmitted via the communication connection 17 to an external device of a user, such as a driver of the motor vehicle or a mechanic, where it can be viewed by the user. The user can thus make an overview of the state of wear of the individual components of the drive train 2 of the motor vehicle 1, without the need for a visual inspection of the respective components is required.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: CLAIMS:
Verfahren zur Verschleißpradiktion eines Antriebsstranges (2) eines Kraftfahrzeugs (1 ), wobei eine Recheneinrichtung (13) des Kraftfahrzeugs (1 ) während eines Betriebes des Kraftfahrzeugs (1 ) wenigstens eine einen Betriebszustand einer Komponente des Antriebsstrangs (2) beschreibende Betriebsinformation , welche von wenigstens einem Sensor (8, 10, 14, 15) des Kraftfahrzeugs (1 ) aufgezeichnet und an die Recheneinrichtung (13) übermittelt wird, empfängt, wobei die Betriebsinformation und/oder eine anhand der Betriebsinformation erzeugte Vergleichsinformation mit einer in der Recheneinrichtung (13) hinterlegten Referenzinformation verglichen wird, wobei in Abhängigkeit dieses Vergleichs eine einen Verschleiß der Komponente beschreibende Verschleißinformation erzeugt wird. A process for abrasion prediction of a drive train (2) of a motor vehicle (1), wherein a computing device (13) of the motor vehicle (1) during operation of the motor vehicle (1) at least one operating information describing an operating state of a component of the drive train (2), which of at least a sensor (8, 10, 14, 15) of the motor vehicle (1) is recorded and transmitted to the computing device (13) receives, wherein the operating information and / or a comparison information generated based on the operating information with a stored in the computing device (13) Reference information is compared, wherein depending on this comparison, a wear of the component descriptive wear information is generated.
Verfahren nach Anspruch 1 , Method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die wenigstens eine Betriebsinformation fortlaufend für verschiedene Zeitpunkte während des Betriebes empfangen und durch die Recheneinheit (13) klassifiziert, in Abhängigkeit der Klassifikation aufsummiert und als Lastkollektivinformation in der Recheneinrichtung (13) gespeichert wird, wobei die Lastkollektivinformation als Vergleichsinformation verwendet wird.  the at least one operating information is continuously received for different points in time during operation and classified by the arithmetic unit (13), summed up as a function of the classification and stored as load collective information in the arithmetic device (13), the load collective information being used as comparison information.
Verfahren nach Anspruch 2, Method according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Lastkollektivinformation mit der Referenzinformation verglichen wird, wobei als Referenzinformation eine eine maximale Belastung der Komponente beschreibende Auslegungskollektivinformation verwendet wird.  in that the load collective information is compared with the reference information, wherein as reference information a design collective information describing a maximum load of the component is used.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, 4. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsinformation ein Frequenzspektrum einer Komponente ermittelt und an die Recheneinrichtung (13) übertragen wird, wobei als Referenzinformation ein dem Betrieb der Komponente zugeordnetes Referenzspektrum verwendet wird. characterized, in that a frequency spectrum of a component is determined as operating information and transmitted to the computing device (13), wherein a reference spectrum assigned to the operation of the component is used as reference information.
5. Verfahren nach Anspruch 4, 5. The method according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Frequenzspektrum der Komponente als Vergleichsinformation aus einem der Komponente zugeordneten Sensorsignal mittels Fourier-Transformation, insbesondere mittels Fast-Fourier- in that the frequency spectrum of the component is used as comparison information from a sensor signal assigned to the component by means of Fourier transformation, in particular by means of fast Fourier transformation.
Transformation (FFT), ermittelt wird, wobei ein Vergleich mit dem Referenzspektrum in Bezug auf Amplitudenveränderungen bei diskreten Frequenzen erfolgt. Transformation (FFT), wherein a comparison is made with the reference spectrum with respect to amplitude changes at discrete frequencies.
Verfahren nach Anspruch 5, Method according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass als Sensorsignal ein von einem der Komponente zugeordneten Sensor (8, 10) gemessenes Körperschallsignal und/oder Luftschallsignal verwendet wird.  in that a structure-borne noise signal and / or airborne sound signal measured by a sensor (8, 10) associated with the component is used as the sensor signal.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die wenigstens eine Betriebsinformation über einen Daten-Bus (12) an die Recheneinrichtung (13) übermittelt wird.  in that the at least one operating information is transmitted to the computing device (13) via a data bus (12).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass als Betriebsinformation eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment und/oder ein Öldruck und/oder eine Öltemperatur und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine eine Witterung beschreibende Witterungsinformation verwendet wird.  in that operating information is a speed and / or a torque and / or an oil pressure and / or an oil temperature and / or a speed and / or a weathering descriptive weather information is used.
9. Verfahren nach einem vorangehenden Ansprüche, 9. Method according to any preceding claim,
dadurch gekennzeichnet, dass bei einer einen erhöhten Verschleißzustand einer Komponente beschreibenden Verschleißinformation ein entsprechender Hinweis an eine Anzeigeeinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs (1 ) übermittelbar ist und/oder dass eine entsprechende Reparaturinformation von der Re- cheneinrichtung (13) über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt wird. characterized, in the case of wear information describing an increased wear condition of a component, a corresponding indication to a display device (16) of the motor vehicle (1) can be transmitted and / or that corresponding repair information is transmitted by the computing device (13) to an external data processing device via a wireless communication link becomes.
10. Verfahren nach einem vorangehenden Ansprüche, 10. The method according to any preceding claim,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die wenigstens eine Betriebsinformation und/oder die Verschleißinformation von der Recheneinrichtung (13) über eine Kommunikationsverbindung (17) an ein externes Anzeigegerät, insbesondere einen Laptop, ein Tablet oder ein Smartphone, übermittelt wird.  in that the at least one operating information and / or the wear information is transmitted by the computing device (13) via a communication link (17) to an external display device, in particular a laptop, a tablet or a smartphone.
Kraftfahrzeug umfassend einen Antriebsstrang (2) mit wenigstens einer Komponente, wenigstens einen Sensor (8, 10, 14, 15) sowie eine Recheneinrichtung (13), welche dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche auszuführen. Motor vehicle comprising a drive train (2) with at least one component, at least one sensor (8, 10, 14, 15) and a computing device (13) which is adapted to carry out a method according to one of the preceding claims.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11084526B2 (en) * 2018-05-24 2021-08-10 GM Global Technology Operations LLC System for passively and actively monitoring and evaluating an electric power steering system
DE102018216318B3 (en) * 2018-09-25 2020-02-13 Audi Ag Method for substituting a wear material of a motor vehicle and substitution device for a motor vehicle
US11358657B2 (en) 2019-10-30 2022-06-14 Deere & Company Work vehicle transmission prognostics system and method
CN115223356A (en) * 2021-04-22 2022-10-21 广州汽车集团股份有限公司 Method and system for obtaining automobile load spectrum
US20230196852A1 (en) * 2021-12-16 2023-06-22 Caterpillar Inc. Detecting sprocket segment wear based on machine drivetrain data
DE102022203250A1 (en) 2022-04-01 2023-10-05 Zf Friedrichshafen Ag Procedure for using operational data

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3709981A1 (en) * 1987-03-26 1988-10-06 Opel Adam Ag Monitoring device for detecting anomalous pressure ratios in vehicle tyres
DE4006948A1 (en) * 1990-03-06 1991-09-12 Bayerische Motoren Werke Ag Wear monitoring system for cyclically loaded component - compares static distribution difference signals at end of each loading cycle with stored reference signals
DE19810033A1 (en) * 1998-03-09 1999-09-16 Mannesmann Sachs Ag Wear monitoring device for friction clutch of motor vehicle
DE10049908A1 (en) * 2000-10-10 2002-04-11 Bosch Gmbh Robert Optimization of combustion engined motor vehicle operation by measurement of operating parameters and determination of corresponding values that are then used to adjust vehicle operation taking into account wear, etc.
JP2002370630A (en) * 2001-06-15 2002-12-24 Hitachi Ltd Preventive maintenance service system for automobile
DE10144076A1 (en) * 2001-09-07 2003-03-27 Daimler Chrysler Ag Method for early recognition and prediction of unit damage or wear in machine plant, particularly mobile plant, based on vibration analysis with suppression of interference frequencies to improve the reliability of diagnosis
DE10349875A1 (en) * 2003-10-25 2005-05-25 Daimlerchrysler Ag Internal combustion engine wear status determination unit for engine control compares cam shaft and crankshaft sensor angles
US7059998B2 (en) * 2004-03-24 2006-06-13 General Motors Corporation DOD control methods for manual transmissions
DE102011082361A1 (en) 2011-09-08 2013-03-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for monitoring vehicles of a motor vehicle fleet
US10036335B2 (en) * 2011-09-15 2018-07-31 General Electric Company Systems and methods for diagnosing an engine
DE102012011538A1 (en) 2012-06-08 2013-01-17 Daimler Ag Method for performing remote diagnosis of car in workshop, involves analyzing repair-related data to determine maintenance and/or repair procedures, classifying procedures into two classes, and displaying procedures to user
US20160163130A1 (en) 2014-12-08 2016-06-09 Ford Global Technologies, Llc Method and Apparatus for Connected Vehicle System Wear Estimation and Maintenance Scheduling

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