EP4594721A1 - VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR VERSCHLEIßANALYSE EINER KOMPONENTE EINES KRAFTFAHRZEUGS - Google Patents

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR VERSCHLEIßANALYSE EINER KOMPONENTE EINES KRAFTFAHRZEUGS

Info

Publication number
EP4594721A1
EP4594721A1 EP23768231.5A EP23768231A EP4594721A1 EP 4594721 A1 EP4594721 A1 EP 4594721A1 EP 23768231 A EP23768231 A EP 23768231A EP 4594721 A1 EP4594721 A1 EP 4594721A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
wear
motor vehicle
data
sensor data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23768231.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Janek KRAEUTER
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4594721A1 publication Critical patent/EP4594721A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a method and a corresponding device for analyzing wear of a component of a motor vehicle.
  • a load profile can be understood as the statistical load-dependent distribution of one or more physical quantities, such as the temporal dependence of temperature changes or the dependence of torque on speed.
  • the load profiles are usually based on assumptions or are transferred from field data from combustion vehicles and adjusted accordingly. However, there is often not enough field data from powertrains to validate or compare load profiles with the field data. In addition, the status of a component or the status of the entire drive train cannot be checked in the field; only statistical failure probabilities can be taken into account.
  • One way to compare the stored load profiles with field data and, if necessary, adjust the load profiles during operation is to use a wear analysis. This allows the vehicle manufacturer, a supplier or even the end user (such as a fleet operator or a private user) to be informed at regular intervals of the current state of wear or aging (English: "state of health") of the respective drive train.
  • EP 1 623284 B1 a method for optimizing vehicles is known, in which the vehicle is simulated.
  • AT 518850 B1 concerns one Another method for simulation-based analysis or optimization of a motor vehicle.
  • the DE 10 2019202 980 A1 relates to a system for determining analysis data for the further development of a mobility system.
  • the DE 10 2019 219436 A1 relates to a method for detecting a stress-related condition.
  • the invention provides a method and a device for wear analysis of at least one component of a motor vehicle with the features of the independent patent claims.
  • the invention therefore relates to a method for analyzing wear of at least one component of a motor vehicle.
  • Sensor data is recorded by at least one sensor, the sensor data being recorded to provide at least one basic function of the motor vehicle and/or the drive train.
  • Data is calculated which depends on a current state of the at least one component using a model, the model receiving the acquired sensor data as input.
  • Information regarding current wear of the at least one component is determined using the calculated data.
  • the invention relates to wear analysis of at least one component of a motor vehicle.
  • the device comprises an interface which is designed to receive sensor data from at least one sensor of the motor vehicle, wherein the at least one sensor records the sensor data for providing at least one basic function of the motor vehicle and/or the drive train.
  • the device further comprises a computing device which is designed to calculate data which depend on a current state of the at least one component using a model, wherein the model receives the recorded sensor data as an input variable, and information regarding a current wear of at least one component using the calculated data.
  • sensor data is used which is recorded by sensors which are already required to provide basic functions of the motor vehicle and/or the drive train.
  • sensors are therefore sensors that are already standard in the motor vehicle.
  • these sensors are not additional dedicated sensors that are specifically intended for wear analysis.
  • the invention can thus provide a very precise wear analysis, i.e. a determination of information regarding the current wear, in a quick and cost-effective manner using software models or algorithms without the need for additional sensors. This means that additional sensors can be dispensed with or existing sensors can be saved.
  • the current damage to the respective component can not only be calculated, but also actually registered. This means that not only the theoretical state but also the actual state of the respective component of the motor vehicle can be measured. This actual state of the component of the motor vehicle can then be compared with the stored damage (permissible over the service life), which results from the respective load profile. It can also be registered if a component shows unusual behavior, such as high vibrations, pressures, unusual current patterns or similar. This means that the remaining wear can be predicted with great accuracy. It is also possible to replace components in the workshop before they are destroyed or seriously damaged. This can avoid unnecessary major repairs.
  • the existing, precisely defined, remaining minimum service life can be specified when the motor vehicle is resold. This allows the residual value or resale value of the motor vehicle to be determined much more precisely.
  • the component can be designed much more precisely to the actual stress or damage over its service life through a learning process that can be optionally implemented in the wear analysis function. This can reduce the overall weight of the vehicle, reduce material costs and reduce the costs of component testing and testing the entire drive train. Furthermore, a service life guarantee or warranty can be increased if necessary.
  • Sensors in the electric drive train can also be saved because the load on the respective components is known, so that costs and weight can be saved.
  • a sensor that records sensor data to provide at least one basic function of the motor vehicle and/or the drive train can be understood to mean sensors that are present as standard, for example for detecting speed and torque or the like.
  • a “basic function” can be understood as providing a desired drive torque, i.e. accelerating or braking the vehicle according to the driver's wishes.
  • the basic function can also include monitoring of a coolant circuit or the like. A basic function is therefore required for standard operation of the motor vehicle and/or the drive train.
  • the Only the recorded sensor data is taken into account.
  • the model does not receive any sensor data from other dedicated sensors, which could be specifically intended for wear analysis. Such additional sensors can thereby be saved.
  • the method is “sensorless” in that no special sensors can be provided, but only the sensor data from the sensors already installed as standard in the motor vehicle are evaluated in order to carry out the wear analysis.
  • the recorded sensor data comprise at least one of a torque of an electric machine of the motor vehicle, a speed of the electric machine, a direct current applied to an electric drive train (in particular to power electronics of the electric drive train), a direct voltage applied to the electric drive train, an alternating voltage applied to the electric machine, a temperature of power electronics and/or electric machine, a coolant volume flow and a coolant temperature.
  • the sensor data can also occur multiple times each, for example, multiple temperatures can be measured.
  • the sensor data can thus be recorded in particular by sensors installed in the drive train. In particular, the measured torques, speeds or currents can thus be taken into account. In one embodiment, further sensor data for wear analysis is not available.
  • the calculated data includes at least one temperature of the at least one component.
  • the data may further include at least one of a hotspot temperature of a stator, a temperature in a film capacitor, a temperature of a power module, a temperature in the transmission, a temperature of a transmission oil, a temperature of a cooling medium at various locations within the drive train, a direct current, an alternating current , a torque or a rotational speed at the output of an E-axis Torque or a speed at the transition from the electric machine to a transmission or between individual transmission stages, a temperature on a coupling or decoupling system, a temperature of a park lock system or other components of the drive train.
  • the data can occur multiple times, for example hotspot temperatures can include several stators.
  • the model for calculating the data models the at least one component. It can be a finite element model, for example.
  • remaining wear of the at least one component is predicted using a comparison of the determined information regarding the current wear of the at least one component with predetermined information regarding a maximum permissible wear of the at least one component.
  • the information relating to a current wear of the at least one component comprises a ratio of a variable describing the current wear to a variable describing the maximum permissible wear.
  • the specified information regarding a maximum permissible wear of the at least one component includes a load profile of the at least one component.
  • Stored load profiles can thus be compared with field data, i.e. validated, and the load profiles can be adjusted during operation if necessary.
  • the load profile can be used to determine the maximum permissible wear of the component over its service life.
  • damage models damage formulas with corresponding Using the coefficients, the current damage can be calculated, compared with the maximum damage allowed over the service life, and residual damage or predicted remaining service life can be determined.
  • a remaining operating time of the at least one component and/or a remaining range of the motor vehicle is determined based on the predicted remaining wear of the at least one component.
  • the remaining operating time and/or remaining range can be determined by carrying out an extrapolation of the wear of the component, assuming that the driver continues driving with a previously determined driving style.
  • a driving profile can be stored in order to be able to represent a standard driver.
  • a wear state (state of health) is determined based on the predicted remaining wear of the component.
  • the state of wear can indicate the current wear as a percentage of the wear permitted over the entire service life (maximum damage).
  • unusual wear behavior of the component is registered if the sensor data and/or the information regarding the current wear of the component exhibit unusual behavior. This can mean, for example, that the evaluation of the sensor data and/or the information regarding the current wear of the component lies outside a predetermined range, i.e. H. fall below or exceed predetermined threshold values.
  • a warning signal and/or a recommendation for action is sent to a vehicle based on the predicted remaining wear of the at least one component issued to the user.
  • the user can be, for example, a driver of the vehicle, a manufacturer, a fleet operator or the like.
  • the warning signal can be issued, for example, if the component's unusual wear behavior is detected.
  • the warning signal can, for example, indicate that the maximum permissible wear is about to be reached or that the component detects a discrepancy based on the sensor data.
  • the vehicle manufacturer, a supplier (in particular the manufacturer of the component) and/or the end user (fleet operator or private user) are informed at regular intervals or continuously of the remaining wear of the component or the state of wear of the component.
  • the component is an electric drive or a part of an electric drive.
  • the remaining wear of the component is predicted by means of an evaluation device of the motor vehicle.
  • the remaining wear of the component is predicted by means of an evaluation device located outside the motor vehicle.
  • the component can be a shaft seal, a bearing, a bearing grease, a gear oil, a gear, a differential, a side toothing, a spur gear, a pinion, a plug connection, a parking lock system, a transmission, a transmission housing, a shaft, a seal, an output shaft, an input shaft, a Coupling or decoupling system (disconnect unit), a locking ring, welded components or screws.
  • It can also be an electric motor or components thereof (such as a rotor, a stator, an insulation or a bearing, a bearing grease or a locking ring).
  • it can be an inverter or components thereof (such as power modules including a B6 bridge or B12 bridge or Bx bridge, a discharge circuit, a DC capacitor, an EMC filter, a film capacitor or the like).
  • it can be a system or components thereof (such as a system housing, damping elements or seals, such as liquid seals or intermediate layer seals, radial shaft seals, components for voltage grounding, screws, cables or liquids such as oil, water or water-glycol mixtures).
  • Figure 1 shows a schematic block diagram of a device for analyzing wear of a component of a motor vehicle
  • Figure 2 shows a flowchart of a method for analyzing wear of a component of a motor vehicle.
  • Figure 1 shows a schematic block diagram of a device 1 for analyzing wear of a component of a motor vehicle.
  • the motor vehicle can in particular be an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the device 1 can be in the motor vehicle be arranged or used outside the motor vehicle (e.g. as an external analysis system).
  • the device 1 includes an interface 11, which is coupled to at least one sensor 2, for example via a CAN bus.
  • the at least one sensor 2 is a standard sensor, which is therefore already present in the motor vehicle and does not have to be provided specifically for wear analysis.
  • the sensor data recorded by the at least one sensor 2 include, for example, a torque of an electric machine of the motor vehicle, a speed of the electric machine, a direct current applied to the electric machine, a direct voltage applied to the electric machine, an alternating voltage applied to the electric machine, an Temperature of an electric drive train of the electric machine, a coolant volume flow or a coolant temperature.
  • the device 1 further comprises a storage device 12 with at least one non-volatile data memory in order to store the sensor data received from the at least one sensor 2.
  • the storage device 12 also stores information provided in advance regarding a maximum permissible wear of the component. This can be at least one load profile of the component.
  • the device 1 further comprises a computing device 13, such as a microprocessor, an integrated circuit or the like.
  • the computing device 13 calculates data which depend on a current state of the at least one component or correct with this state (i.e. can in particular depend on a current state of wear of the at least one component) using the recorded sensor data.
  • the computing device 13 determines information regarding the current wear of the at least one component using the calculated data.
  • the computing device 13 can be arranged in the motor vehicle and/or in the device 1 or outside the motor vehicle and/or outside the device 1. Furthermore, the computing device 13 can determine remaining wear of the component using a comparison of the determined information regarding the current wear of the component with predetermined information regarding a maximum permissible wear of the component.
  • the wear analysis can be carried out (especially for the load profile-based analysis), for example, for one of the components listed in Table 1 with the corresponding exemplary damage mechanism.
  • Table 1 Figure 2 shows a flow chart of a method for wear analysis of a component of a motor vehicle, such as a component of an electric drive.
  • the method can be carried out using the device 1 described above.
  • the device 1 described above can be designed to carry out all or some of the method steps described below. In particular, all calculation steps can be carried out by the computing device 13.
  • a vehicle simulation is carried out, taking into account vehicle data, data regarding the drive train and/or a driver profile determined based on past measurement data.
  • a frequency distribution of torque, speed and/or voltage can be determined.
  • the variables determined in the first method step S1 can be used as input variables of a simulation model in order to simulate parameters that are required for calculating the maximum permissible wear of the component.
  • the simulation model can include a thermal simulation of the component, for example in order to determine a maximum temperature (hot spot temperature) of the component.
  • a wear calculation is carried out to determine the maximum permissible wear of the component.
  • the maximum permissible wear of the component can be stored in the storage device 12.
  • a fourth method step S4 measurements are carried out during operation of the motor vehicle using at least one standard sensor 2 in order to record sensor data.
  • the sensor 2 detects, for example, a torque, a speed and/or a current of a drive train.
  • a fifth method step S5 data which depend on a current state of the at least one component are Calculated using a model, where the input parameters or variables of the model include the acquired sensor data. For example, a hottest temperature occurring at the stator can be determined using a thermal model.
  • the model can, for example, comprise a temperature model or several temperature models for at least one rotor, at least one stator, at least one gear, at least one oil, at least one AC busbar, at least one DC busbar, at least one power module, at least one intermediate circuit capacitor, at least one electromagnetic compatibility (EMC) filter and at least one coolant failure diagnosis.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • the model may further include, for example, a torque accuracy model, a speed accuracy model, a voltage ripple model, a gear protection function, an AC current and voltage determination model from a given DC current and a given DC voltage, or a motor current signature analysis for a bearing, a rotor, a stator, a gear toothing or oil.
  • the sensor data can be compared with target values in order to register any discrepancies.
  • the discrepancies can be included in the calculation of the current wear of the at least one component.
  • step S5 it can be provided to compare the sensor variables with a target value in order to register possible discrepancies.
  • a sixth method step S6 information regarding the current wear of the at least one component is determined. For example, for predetermined temperatures of the component the number of occurrences and/or duration of this temperature can be determined.
  • a seventh process step S7 the information regarding the current wear of the component is compared with the determined information regarding the maximum permissible wear of the component. For example, histograms of temperature changes can be compared with each other to determine to what extent the maximum permissible wear has already been reached. The remaining wear is then predicted and output. This can be a percentage, for example, which indicates how large the remaining residual wear is.
  • a damage distribution damage over time
  • total damage can also be calculated from temperature changes and/or temperature changes. Alternatively, this damage distribution or total damage is then compared with the maximum damage distribution or total damage permitted over the service life.
  • an eighth method step S8 it can be determined whether the predicted remaining wear exceeds a predetermined threshold value. If this is the case, a warning signal and/or a recommendation for action can be issued in a method step S9.
  • the prediction of the remaining wear of the component can be carried out in an evaluation device in the motor vehicle or in an external evaluation device located outside the motor vehicle.
  • the field data in the drive train can simply be recorded and collected.
  • the field data is then transmitted via a diagnostic interface and can therefore be processed with high computing power (outside the drive train).
  • the field data in the drive train is simply recorded and collected and transmitted to the customer via, for example, a CAN interface, for example in a cloud, which is provided by the customer or by the supplier or drive manufacturer.
  • the field data can therefore be processed with high computing power (outside the drive train).
  • the sensor data in the drive train is recorded and processed, i.e. that a current wear is calculated from the sensor data, which is compared with a stored, maximum permissible wear.
  • the information regarding the current wear or all data is transmitted via a diagnostic interface and can thus be further processed with high computing power (outside the drive train) or used for learning processes and statistics. This allows the stored load profiles and the resulting maximum permissible wear of the component to be adjusted at regular intervals.
  • the sensor data in the drive train is recorded and processed, i.e. that a current wear is calculated from the sensor data, which is compared with a stored, maximum permitted wear.
  • This damage or all data is transmitted to a user or a cloud via an interface, for example a CAN connection, and can therefore be further processed with high computing power (outside the drive train) or used for learning processes and statistics.
  • the stored load profiles can also be adjusted.

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Abstract

Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente eines Kraftfahrzeugs bereit. Dabei werden Sensordaten durch mindestens einen Sensor erfasst, wobei die Sensordaten zur Bereitstellung mindestens einer Grundfunktion des Kraftfahrzeugs und/oder eines Antriebstrangs des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Daten werden berechnet, welche von einem momentanen Zustand der mindestens einen Komponente abhängen, unter Verwendung eines Modells, wobei das Modell die erfassten Sensordaten als Eingangsgröße erhält. Informationen bezüglich eines momentanen Verschleißes der mindestens einen Komponente werden unter Verwendung der berechneten Daten ermittelt.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zur Verschleißanalyse einer Komponente eines Kraftfahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Verschleißanalyse einer Komponente eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Die Komponenten eines Antriebsstrangs werden anhand hinterlegter Lastprofile ausgelegt. Unter einem Lastprofil kann die statistische lastabhängige Verteilung einer oder mehrere physikalischer Größen verstanden werden, etwa die zeitliche Abhängigkeit von Temperaturhüben oder die Abhängigkeit des Drehmoments über der Drehzahl.
Die Lastprofile basieren meist auf Annahmen oder werden aus Felddaten von Verbrennerfahrzeugen übertragen und entsprechend angepasst. Es gibt jedoch häufig nicht genügend Felddaten von Antriebssträngen, um Lastprofile mit den Felddaten zu validieren bzw. abzugleichen. Zudem kann der Status einer Komponente bzw. der Status des gesamten Antriebsstrangs nicht im Feld überprüft werden, sondern es können lediglich statistische Ausfallwahrscheinlichkeiten berücksichtigt werden.
Eine Möglichkeit, die hinterlegten Lastprofile mit Felddaten abzugleichen und die Lastprofile gegebenenfalls während des Betriebes anzupassen, ist eine Verschleißanalyse. Dadurch kann dem Fahrzeughersteller, einem Zulieferer oder auch dem Endnutzer (etwa einem Flottenbetreiber oder einem Privatnutzer) in regelmäßigen Abständen der aktuelle Verschleißzustand bzw. Alterungszustand (englisch: „State of Health“) des jeweiligen Antriebsstrangs mitgeteilt werden.
Aus der EP 1 623284 B1 ist ein Verfahren zur Optimierung von Fahrzeugen bekannt, wobei das Fahrzeug simuliert wird. Die AT 518850 B1 betrifft ein weiteres Verfahren zur simulationsbasierten Analyse bzw. Optimierung eines Kraftfahrzeugs. Die DE 10 2019202 980 A1 betrifft ein System zum Ermitteln von Analysedaten zur Weiterentwicklung eines Mobilitätssystems. Die DE 10 2019 219436 A1 betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines belastungsbedingten Zustands.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche bereit.
Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung demnach ein Verfahren zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente eines Kraftfahrzeugs. Dabei werden Sensordaten durch mindestens einen Sensor erfasst, wobei die Sensordaten zur Bereitstellung mindestens einer Grundfunktion des Kraftfahrzeugs und/oder des Antriebstrangs erfasst werden. Daten werden berechnet, welche von einem momentanen Zustand der mindestens einen Komponente abhängen, unter Verwendung eines Modells, wobei das Modell die erfassten Sensordaten als Eingangsgröße erhält. Informationen bezüglich eines momentanen Verschleißes der mindestens einen Komponente werden unter Verwendung der berechneten Daten ermittelt.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente eines Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst eine Schnittstelle, welche dazu ausgebildet ist, Sensordaten von mindestens einem Sensor des Kraftfahrzeugs, wobei der mindestens eine Sensor die Sensordaten zur Bereitstellung mindestens einer Grundfunktion des Kraftfahrzeugs und/oder des Antriebstrangs erfasst. Die Vorrichtung umfasst weiter eine Recheneinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, Daten zu berechnen, welche von einem momentanen Zustand der mindestens einen Komponente abhängen, unter Verwendung eines Modells, wobei das Modell die erfassten Sensordaten als Eingangsgröße erhält, und Informationen bezüglich eines momentanen Verschleißes der mindestens einen Komponente unter Verwendung der berechneten Daten zu ermittelt.
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäß werden zum Berechnen der Daten, welche vom momentanen Zustand der mindestens einen Komponente abhängen Sensordaten herangezogen, welche von Sensoren erfasst werden, welche bereits zur Bereitstellung von Grundfunktionen des Kraftfahrzeugs und/oder des Antriebstrangs erforderlich sind. Bei derartigen Sensoren handelt es sich somit um bereits standardmäßig im Kraftfahrzeug vorhandene Sensoren. Insbesondere sind diese Sensoren keine zusätzlichen dedizierten Sensoren, welche speziell für die Verschleißanalyse vorgesehen sind.
Die Erfindung kann somit auf schnelle und kostengünstige Weise eine sehr genaue Verschleißanalyse, d. h. eine Bestimmung von Informationen bezüglich des momentanen Verschleißes, bereitstellen, unter Verwendung von Softwaremodellen bzw. Algorithmen, ohne zusätzliche Sensoren zu benötige. Dadurch kann auf zusätzliche Sensoren verzichtet werden bzw. bisher vorhandene Sensoren können eingespart werden.
Im Gegensatz zu einer rein lastprofilbasierten Verschleißanalyse kann durch Berücksichtigung der Sensordaten die momentan vorherrschende Schädigung der jeweiligen Komponente nicht nur berechnet, sondern auch tatsächlich registriert werden. Es kann somit nicht nur der theoretische Zustand, sondern der tatsächliche Zustand der jeweiligen Komponente des Kraftfahrzeugs gemessen werden. Dieser tatsächliche Zustand der Komponente des Kraftfahrzeugs kann dann mit der hinterlegten (über Lebensdauer erlaubten) Schädigung, die etwa aus dem jeweiligen Lastprofil resultiert, abgeglichen werden. Zudem kann registriert werden, wenn ein Bauteil ein ungewöhnliches Verhalten zeigt, etwa hohe Schwingungen, Drücke, ungewöhnliche Strommuster oder ähnliches aufweist. Dadurch kann der verbleibende Verschleiß mit großer Genauigkeit prädiziert werden. Weiter ist es möglich, in der Werkstatt Komponenten auszutauschen, bevor diese zerstört oder ernsthaft beschädigt werden. Hierdurch lassen sich unnötige größere Reparaturen vermeiden.
Durch die genaue Kenntnis des verbleibenden Verschleißes kann beim Wiederverkauf des Kraftfahrzeugs die jeweilig noch bestehende, genau definierte, verbleibende Mindestlebensdauer angegeben werden. Hierdurch kann der Restwert bzw. Wiederverkaufswert des Kraftfahrzeugs viel genauer bestimmt werden.
Weiter kann die Komponente durch einen in der Verschleißanalyse-Funktion optional implementieren Lernprozess viel exakter auf die tatsächliche Beanspruchung bzw. Schädigung über die Lebensdauer ausgelegt werden. Hierdurch kann das Gesamtgewicht des Kraftfahrzeugs verringert werden, es können Materialkosten gesenkt werden und es können Kosten für Komponententests wie auch für das Testen des gesamten Antriebstrangs verringert werden. Weiter kann gegebenenfalls eine Lebensdauergarantie oder Gewährleistung erhöht werden.
Weiter können auch Sensoren im elektrischen Antriebsstrang eingespart werden, da die Belastung der jeweiligen Bauteile bekannt ist, sodass wiederum Kosten und Gewicht eingespart werden können.
Unter einem Sensor, welcher Sensordaten zur Bereitstellung mindestens einer Grundfunktion des Kraftfahrzeugs und/oder des Antriebstrangs erfasst, können standardmäßig vorhandene Sensoren verstanden werden, etwa zum Erfassen von Drehzahl und Drehmoment oder dergleichen. Eine „Grundfunktion“ kann etwa das Bereitstellen eines gewünschten Antriebsmoments verstanden werden, d.h. etwa das Beschleunigen oder Abbremsen des Fahrzeugs gemäß Fahrerwunsch. Die Grundfunktion kann auch eine Überwachung von einem Kühlmittelkreislauf oder dergleichen umfassen. Eine Grundfunktion ist somit zum Standardbetrieb des Kraftfahrzeugs und/oder des Antriebstrangs erforderlich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs werden zum Berechnen der Daten ausschließlich die erfassten Sensordaten berücksichtigt. Insbesondere erhält das Modell keine Sensordaten von weiteren dedizierten Sensoren, welche etwa speziell für die Verschleißanalyse vorgesehen sein könnten. Derartige zusätzliche Sensoren können dadurch eingespart werden. Das Verfahren ist insofern „sensorlos“, als keine speziellen Sensoren vorgesehen werden können, sondern lediglich die Sensordaten der bereits standardmäßig im Kraftfahrzeug verbauten Sensoren ausgewertet werden, um die Verschleißanalyse durchzuführen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs umfassen die erfassten Sensordaten zumindest eines von einem Drehmoment einer elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs, einer Drehzahl der elektrischen Maschine, einem an einem elektrischen Antriebsstrang (insbesondere an einer Leistungselektronik des elektrischen Antriebsstrangs) anliegenden Gleichstrom, einer an dem elektrischen Antriebsstrang anliegenden Gleichspannung, einer an der elektrischen Maschine anliegenden Wechselspannung, einer Temperatur einer Leistungselektronik und/oder elektrischen Maschine, einem Kühlmittelvolumenstrom und einer Kühlmitteltemperatur. Die Sensordaten können auch jeweils mehrfach auftreten, so können etwa mehrere Temperaturen gemessen werden. Die Sensordaten können somit insbesondere von im Antriebsstrang verbauten Sensoren erfasst werden. Insbesondere können somit die gemessenen Drehmomente, Drehzahlen oder Ströme berücksichtigt werden. In einer Ausführungsform stehen weitere Sensordaten zur Verschleißanalyse nicht zur Verfügung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs umfassen die berechneten Daten mindestens eine Temperatur der mindestens einen Komponente. Die Daten können weiter zumindest eines umfassen von einer Hotspottemperatur eines Stators, einer Temperatur in einem Folienkondensator, einer Temperatur eines Leistungsmoduls, einer Temperatur im Getriebe, einer Temperatur eines Getriebeöls, einer Temperatur eines Kühlmediums an verschiedenen Stellen innerhalb des Antriebsstrangs, einem Gleichstrom, einem Wechselstrom, einem Drehmoment oder einer Drehgeschwindigkeit am Ausgang eine E-Achse, ein Drehmoment oder eine Drehzahl am Übergang der elektrischen Maschine zu einem Getriebe oder zwischen einzelnen Getriebestufen, einer Temperatur an einem Kopplungs- bzw. Entkopplungssystem, einer Temperatur eines Park-Lock- Systems oder sonstiger Komponenten des Antriebstrangs. Wiederum können die Daten mehrfach auftreten, etwa können Hotspottemperaturen mehrere Statoren umfasst sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs modelliert das Modell zum Berechnen der Daten die mindestens eine Komponente. Es kann sich etwa um eine Finite-Elemente-Modell handeln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs wird ein verbleibender Verschleiß der mindestens einen Komponente unter Verwendung eines Vergleichs der ermittelten Informationen bezüglich des momentanen Verschleißes der mindestens einen Komponente mit vorgegebenen Informationen bezüglich eines maximal zulässigen Verschleißes der mindestens einen Komponente prädiziert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs umfassen die Informationen bezüglich eines momentanen Verschleißes der mindestens einen Komponente ein Verhältnis einer den momentanen Verschleiß beschreibenden Größe zu einer den maximal zulässigen Verschleiß beschreibenden Größe.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs umfassen die vorgegebenen Informationen bezüglich eines maximal zulässigen Verschleißes der mindestens einen Komponente ein Lastprofil der mindestens einen Komponente. Somit können hinterlegte Lastprofile mit Felddaten abgeglichen werden, d. h. validiert werden, und die Lastprofile können gegebenenfalls während des Betriebs angepasst werden. Anhand des Lastprofils kann bestimmt werden, wie hoch der über die Lebensdauer maximal erlaubte Verschleiß der Komponente ist. Mit Hilfe von Schädigungsmodellen (Schädigungsformeln mit entsprechenden Koeffizienten) kann die momentane Schädigung berechnet werden, mit der maximal über die Lebensdauer erlaubten Schädigung abgeglichen werden, und eine Restschädigung bzw. prognostizierte Restlebensdauer festgestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs wird anhand des prädizierten verbleibenden Verschleißes der mindestens einen Komponente eine Restbetriebsdauer der mindestens einen Komponente und/oder eine Restreichweite des Kraftfahrzeugs ermittelt. Die Restbetriebsdauer und/oder Restreichweite können ermittelt werden, indem eine Extrapolation des Verschleißes der Komponente durchgeführt wird, unter der Annahme, dass der Fahrer mit einer zuvor ermittelten Fahrweise weiterfährt. Alternativ kann ein Fahrprofil hinterlegt sein, um einen Standardfahrer abbilden zu können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs wird anhand des prädizierten verbleibenden Verschleißes der Komponente ein Verschleißzustand (englisch: State of Health) ermittelt. Der Verschleißzustand kann etwa den momentanen Verschleiß in Prozent des über die gesamte Lebensdauer zulässigen Verschleißes (Maximalschädigung) angeben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs des Kraftfahrzeugs wird ein ungewöhnliches Verschleißverhalten der Komponente registriert, falls die Sensordaten und/oder die Informationen bezüglich des momentanen Verschleißes der Komponente ein ungewöhnliches Verhalten aufweisen. Darunter kann beispielsweise verstanden werden, dass die Auswertung der Sensordaten und/oder der Informationen bezüglich des momentanen Verschleißes der Komponente außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, d. h. etwa vorgegebene Schwellenwerte unter- oder überschreiten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs des Kraftfahrzeugs wird anhand des prädizierten verbleibenden Verschleißes der mindestens einen Komponente ein Warnsignal und/oder eine Handlungsempfehlung an einen Nutzer ausgegeben. Der Nutzer kann beispielsweise ein Fahrer des Fahrzeugs, ein Hersteller, ein Flottenbetreiber oder dergleichen sein. Das Warnsignal kann beispielsweise ausgegeben werden, falls das ungewöhnliche Verschleißverhalten der Komponente festgestellt wird. Das Warnsignal kann beispielsweise auf ein baldiges Erreichen des maximal zulässigen Verschleißes oder auf eine anhand der Sensordaten registrierte Unstimmigkeit der Komponente hinweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs wird dem Fahrzeughersteller, einem Zulieferer (insbesondere dem Hersteller der Komponente) und/oder dem Endnutzer (Flottenbetreiber oder Privatnutzer) in regelmäßigen Abständen oder durchgehend der verbleibende Verschleiß der Komponente oder der Verschleißzustand der Komponente mitgeteilt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs handelt es sich bei der Komponente um einen elektrischen Antrieb oder einen Teil eines elektrischen Antriebs.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs wird das Prädizieren des verbleibenden Verschleißes der Komponente mittels einer Auswertevorrichtung des Kraftfahrzeugs durchgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs wird das Prädizieren des verbleibenden Verschleißes der Komponente mittels einer außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Auswertevorrichtung durchgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs kann es sich bei der Komponente um einen Wellendichtring, ein Lager, ein Lagerfett, ein Getriebeöl, ein Zahnrad, ein Differential, eine Seitenverzahnung, ein Stirnrad, ein Ritzel, eine Steckverbindung, ein Park-Sperr-System, ein Getriebe, ein Getriebegehäuse, eine Welle, eine Dichtung, eine Ausgangswelle, eine Eingangswelle, ein Kopplungs- bzw. Entkopplungssystem (Disconnect Unit), einen Sicherungsring, verschweißte Komponenten oder Schrauben handeln. Weiter kann es sich um einen Elektromotor, oder Komponenten davon (etwa einen Rotor, einen Stator, eine Isolierung oder ein Lager, ein Lagerfett oder einen Sicherungsring) handeln. Weiter kann es sich um einen Wechselrichter oder Komponenten davon (etwa Leistungsmodule inklusive einer B6-Brücke oder B12-Brücke oder Bx-Brücke, einen Entladeschaltkreis, einen Gleichspannungskondensator, einen EMV-Filter, einen Folienkondensator oder dergleichen) handeln. Weiter kann es sich um ein System oder Komponenten davon (etwa ein Systemgehäuse, Dämpfungselemente oder Dichtungen, etwa Flüssigdichtungen oder Zwischenlagendichtungen, Radialwellendichtringe, Komponenten für Spannungserdung, Schrauben, Kabel oder Flüssigkeiten wie Öl, Wasser oder Wasser-Glykol Gemische) handeln.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Figur 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Verschleißanalyse einer Komponente eines Kraftfahrzeugs; und
Figur 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Verschleißanalyse einer Komponente eines Kraftfahrzeugs.
Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll im Allgemeinen keine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren. Insbesondere können auch mehrere Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung 1 zur Verschleißanalyse einer Komponente eines Kraftfahrzeugs. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich insbesondere um ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug handeln. Die Vorrichtung 1 kann in dem Kraftfahrzeug angeordnet sein oder auch außerhalb des Kraftfahrzeugs verwendet werden (etwa als externes Analysesystem).
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Schnittstelle 11 , welche etwa über einen CAN- Bus mit mindestens einem Sensor 2 gekoppelt ist. Der mindestens eine Sensor 2 ist dabei ein Standardsensor, welcher somit bereits im Kraftfahrzeug vorhanden ist und nicht speziell für die Verschleißanalyse bereitgestellt werden muss. Die von dem mindestens einen Sensor 2 erfassten Sensordaten umfassen beispielsweise ein Drehmoment einer elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs, eine Drehzahl der elektrischen Maschine, einen an der elektrischen Maschine anliegenden Gleichstrom, eine an der elektrischen Maschine anliegende Gleichspannung, eine an der elektrischen Maschine anliegende Wechselspannung, eine Temperatur eines elektrischen Antriebsstrangs der elektrischen Maschine, einen Kühlmittelvolumenstrom oder eine Kühlmitteltemperatur.
Die Vorrichtung 1 umfasst weiter eine Speichereinrichtung 12 mit mindestens einem nichtflüchtigen Datenspeicher, um die von dem mindestens einen Sensor 2 empfangenen Sensordaten zu speichern. In der Speichereinrichtung 12 sind weiter vorab bereitgestellte Informationen bezüglich eines maximal zulässigen Verschleißes der Komponente gespeichert. Dabei kann es sich um mindestens ein Lastprofil der Komponente handeln.
Weiter umfasst die Vorrichtung 1 eine Recheneinrichtung 13, etwa einen Mikroprozessor, einen integrierten Schaltkreis oder dergleichen. Die Recheneinrichtung 13 berechnet Daten, welche von einem momentanen Zustand der mindestens einen Komponente abhängen bzw. mit diesem Zustand korrigieren (d. h. insbesondere von einem momentanen Verschleißzustand der mindestens einen Komponente abhängen können) unter Verwendung der erfassten Sensordaten.
Die Recheneinrichtung 13 ermittelt Informationen bezüglich des momentanen Verschleißes der mindestens einen Komponente unter Verwendung der berechneten Daten. Die Recheneinrichtung 13 kann in dem Kraftfahrzeug und/oder in der Vorrichtung 1 oder außerhalb des Kraftfahrzeugs und/oder außerhalb der Vorrichtung 1 angeordnet sein. Weiter kann die Recheneinrichtung 13 einen verbleibenden Verschleiß der Komponente unter Verwendung eines Vergleichs der ermittelten Informationen bezüglich des momentanen Verschleißes der Komponente mit vorgegebenen Informationen bezüglich eines maximal zulässigen Verschleißes der Komponente ermitteln.
Die Verschleißanalyse kann (insbesondere für die lastprofilbasierte Analyse) beispielsweise für eine der in Tabelle 1 aufgeführten Komponenten mit dem entsprechenden beispielhaften Schädigungsmechanismus ausgeführt werden.
Tabelle 1 Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Verschleißanalyse einer Komponente eines Kraftfahrzeugs, etwa einer Komponente eines elektrischen Antriebs. Das Verfahren kann mit der oben beschriebenen Vorrichtung 1 durchgeführt werden. Umgekehrt kann die oben beschriebene Vorrichtung 1 dazu ausgebildet sein, alle oder einzelne der im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte durchzuführen. Insbesondere können sämtliche Berechnungsschritte durch die Recheneinrichtung 13 durchgeführt werden.
In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird eine Fahrzeugsimulation durchgeführt, wobei Fahrzeugdaten, Daten bezüglich des Antriebsstrangs und/oder ein anhand vergangener Messdaten ermitteltes Fahrerprofil berücksichtigt werden. Insbesondere können eine Häufigkeitsverteilung von Drehmoment, Drehzahl und/oder Spannung ermittelt werden.
In einem zweiten Verfahrensschritt S2 können die im ersten Verfahrensschritt S1 ermittelten Größen (etwa die Temperaturen über Häufigkeit) als Eingangsgrößen eines Simulationsmodells verwendet werden, um Parameter zu simulieren, welche für die Berechnung des maximal zulässigen Verschleißes der Komponente erforderlich sind. Das Simulationsmodell kann etwa eine thermische Simulation der Komponente umfassen, etwa um eine Höchsttemperatur (Hot Spot Temperature) der Komponente zu ermitteln.
In einem dritten Verfahrensschritt S3 wird eine Verschleißberechnung durchgeführt, um den maximal zulässigen Verschleiß der Komponente zu ermitteln. Der maximal zulässige Verschleiß der Komponente kann in der Speichervorrichtung 12 abgespeichert werden.
In einem vierten Verfahrensschritt S4 werden im Betrieb des Kraftfahrzeugs Messungen mittels mindestens eines standardmäßig vorgesehenen Sensors 2 durchgeführt, um Sensordaten zu erfassen. Der Sensor 2 erfasst dabei beispielsweise ein Drehmoment, eine Drehzahl und/oder einen Strom eines Antriebsstrangs.
In einem fünften Verfahrensschritt S5 werden Daten, welche von einem momentanen Zustand der mindestens einen Komponente abhängen unter Verwendung eines Modells berechnet, wobei die Eingangsparameter bzw. - großen des Modells die erfassten Sensordaten umfassen. Beispielweise kann eine heißeste am Stator vorkommende Temperatur mithilfe eines thermischen Modells ermittelt werden.
Das Modell kann beispielsweise ein Temperaturmodell bzw. mehrere Temperaturmodelle für mindestens einen Rotor, mindestens einen Stator, mindestens ein Getriebe, mindestens ein Öl, mindestens eine Wechselspannungs-Stromschiene, mindestens eine Gleichspannungs- Stromschiene, mindestens ein Leistungsmodul, mindestens einen Zwischenkreiskondensator, mindestens einen Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)-Filter und mindestens eine Kühlmittelausfalldiagnose umfassen. Die jeweilige Komponente wird somit ganz oder teilweise durch das Modell beschrieben und simuliert und in Abhängigkeit von den Eingangsparametern wird ein entsprechender Wert für die Temperatur berechnet.
Das Modell kann weiter beispielsweise ein Drehmomentgenauigkeitsmodell, ein Drehzahlgenauigkeitsmodell, ein Spannungsripple-Modell, eine Getriebeschutzfunktion, ein Wechselspannungs-Strom- und Spannungs- Bestimmungsmodell aus gegebenem Gleichstrom und gegebener Gleichspannung, oder eine Motorstromsignatur-Analyse für ein Lager, einen Rotor, einen Stator, eine Getriebeverzahnung oder Öl umfassen.
Die Sensordaten können mit Zielwerten abgeglichen werden, um gegebenenfalls Unstimmigkeiten zu registrieren. Die Unstimmigkeiten können in die Berechnung des momentanen Verschleißes der mindestens einen Komponente mit einbezogen werden.
Weiter kann vorgesehen sein, in dem fünften Verfahrensschritt S5 die Sensorgrößen mit einem Sollwert abzugleichen, um mögliche Unstimmigkeiten zu registrieren.
In einem sechsten Verfahrensschritt S6 werden Informationen bezüglich des momentanen Verschleißes der mindestens einen Komponente ermittelt. Beispielsweise kann dabei für vorgegebene Temperaturen der Komponente jeweils die Anzahl des Auftretens und/oder Verweildauer dieser Temperatur bestimmt werden.
In einem siebten Verfahrensschritt S7 werden die Informationen bezüglich des momentanen Verschleißes der Komponente mit den ermittelten Informationen bezüglich des maximal zulässigen Verschleißes der Komponente verglichen. Etwa können Histogramme von Temperaturhüben miteinander verglichen werden, um zu ermitteln, inwiefern der maximal zulässige Verschleiß bereits erreicht ist. Der verbleibende Verschleiß wird dann prädiziert und ausgegeben. Dabei kann es sich etwa um einen Prozentsatz handeln, welcher angibt, wie groß der verbleibende Restverschleiß ist. Alternativ zur Temperaturverteilung (z.B. max. Temperaturhübe über Häufigkeit) kann auch z.B. aus Temperaturhüben und/oder Temperaturwechseln eine Schädigungsverteilung (Schädigung über Zeit) oder Gesamtschädigung berechnet werden. Alternativ wird also diese Schädigungsverteilung oder Gesamtschädigung dann mit der maximal über die Lebensdauer erlaubten Schädigungsverteilung oder Gesamtschädigung abgeglichen.
In einem achten Verfahrensschritt S8 kann ermittelt werden, ob der prädizierte verbleibende Verschleiß einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Falls dies der Fall ist, können in einem Verfahrensschritt S9 ein Warnsignal und/oder eine Handlungsempfehlung ausgegeben werden.
Das Prädizieren des verbleibenden Verschleißes der Komponente kann in einer Auswertevorrichtung des Kraftfahrzeugs oder in einer externen, außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Auswertevorrichtung erfolgen. So können beispielsweise die Felddaten im Antriebsstrang lediglich erfasst und gesammelt werden. In einer Werkstatt werden die Felddaten dann über eine Diagnoseschnittstelle übertragen und können dadurch mit großer Rechenleistung (außerhalb des Antriebstrangs) verarbeitet werden.
Weiter kann vorgesehen sein, entsprechend dieser Ergebnisse Schlussfolgerungen zu ziehen, d.h. etwa eine Restlebensdauer oder verbleibende Fahrkilometer zu ermitteln, oder auch Warnhinweise und/oder Handlungsempfehlungen wegen Unstimmigkeiten an den Endkunden, OEM, Flottenbetreiber und/oder Antriebsstranghersteller bzw. auch Sub-Zulieferer zu übergeben.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Felddaten im Antriebsstrang lediglich erfasst und gesammelt werden und über beispielsweise eine CAN-Schnittstelle an den Kunden übertragen werden, etwa in eine Cloud, welche vom Kunden oder vom Zulieferer oder Antriebshersteller bereitgestellt wird. Die Felddaten können dadurch mit großer Rechenleistung (außerhalb des Antriebstrangs) verarbeitet werden.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Sensordaten im Antriebsstrang erfasst und verarbeitet werden, d.h. dass aus den Sensordaten ein momentaner Verschleiß berechnet wird, welcher mit einem hinterlegten, maximal erlaubten Verschleiß abgeglichen wird. In der Werkstatt werden die Informationen bezüglich des momentanen Verschleißes bzw. sämtliche Daten über eine Diagnoseschnittstelle übertragen und können dadurch mit großer Rechenleistung (außerhalb des Antriebstrangs) weiterverarbeitet bzw. für Lernprozesse und Statistiken verwendet werden. Hierdurch können die hinterlegten Lastprofile und ein daraus resultierender maximal zulässiger Verschleiß der Komponente in regelmäßigen Abständen angepasst werden.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Sensordaten im Antriebsstrang erfasst und verarbeitet werden, d.h. dass aus den Sensordaten ein momentaner Verschleiß berechnet wird, welcher mit einem hinterlegten, maximal erlaubten Verschleiß abgeglichen wird. Über eine Schnittstelle, beispielsweise eine CAN- Verbindung, werden diese Schädigungen bzw. sämtliche Daten an einen Nutzer oder eine Cloud übertragen und können dadurch mit großer Rechenleistung (außerhalb des Antriebstrangs) weiterverarbeitet bzw. für Lernprozesse und Statistiken verwendet werden. Die hinterlegten Lastprofile können ebenfalls angepasst werden.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente eines Kraftfahrzeugs; mit den Schritten:
Erfassen (S4) von Sensordaten durch mindestens einen Sensor (2), wobei die Sensordaten zur Bereitstellung mindestens einer Grundfunktion des Kraftfahrzeugs und/oder eines Antriebstrangs des Kraftfahrzeugs erfasst werden;
Berechnen (S5) von Daten, welche von einem momentanen Zustand der mindestens einen Komponente abhängen, unter Verwendung eines Modells, wobei das Modell die erfassten Sensordaten als Eingangsgröße erhält; und
Ermitteln (S6) von Informationen bezüglich eines momentanen Verschleißes der mindestens einen Komponente unter Verwendung der berechneten Daten.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die erfassten Sensordaten zumindest eines umfassen von einem Drehmoment einer elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs, einer Drehzahl der elektrischen Maschine, einem an einem elektrischen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs anliegenden Gleichstrom, einer an dem elektrischen Antriebsstrang anliegenden Gleichspannung, einer an der elektrischen Maschine anliegenden Wechselspannung, einer Temperatur an einem elektrischen Antriebsstrang der elektrischen Maschine, einem Kühlmittelvolumenstrom und einer Kühlmitteltemperatur.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die berechneten Daten mindestens eine Temperatur der mindestens einen elektrischen Komponente umfassen.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Modell zum Berechnen der Daten die mindestens eine Komponente modelliert. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter mit dem Schritt:
Prädizieren eines verbleibenden Verschleißes der mindestens einen Komponente unter Verwendung eines Vergleichs der ermittelten Informationen bezüglich des momentanen Verschleißes der mindestens einen Komponente mit vorgegebenen Informationen bezüglich eines maximal zulässigen Verschleißes der mindestens einen Komponente. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die vorgegebenen Informationen bezüglich eines maximal zulässigen Verschleißes der mindestens einen Komponente ein Lastprofil der mindestens einen Komponente umfassen. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei anhand des prädizierten verbleibenden Verschleißes der mindestens einen Komponente eine Restbetriebsdauer der mindestens einen Komponente und/oder eine Restreichweite des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei anhand des prädizierten verbleibenden Verschleißes der mindestens einen Komponente ein Warnsignal und/oder eine Handlungsempfehlung an einen Nutzer ausgegeben wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Prädizieren des verbleibenden Verschleißes der mindestens einen Komponente mittels einer Auswertevorrichtung (1) des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Vorrichtung (1) zur Verschleißanalyse mindestens einer Komponente eines Kraftfahrzeugs; mit: einer Schnittstelle (11), welche dazu ausgebildet ist, Sensordaten von mindestens einem Sensor (2) des Kraftfahrzeugs zu empfangen, wobei der mindestens eine Sensor (2) die Sensordaten zur Bereitstellung mindestens einer Grundfunktion des Kraftfahrzeugs und/oder eines Antriebstrangs des Kraftfahrzeugs erfasst; und einer Recheneinrichtung (13), welche dazu ausgebildet ist, Daten zu berechnen, welche von einem momentanen Zustand der mindestens einen Komponente abhängen, unter Verwendung eines Modells, wobei das Modell die erfassten Sensordaten als Eingangsgröße erhält, und wobei die
Recheneinrichtung (13) weiter dazu ausgebildet ist, Informationen bezüglich eines momentanen Verschleißes der mindestens einen Komponente unter Verwendung der berechneten Daten zu ermitteln.
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