WO2023036576A1 - Vorrichtung und bremssystem sowie fahrzeug zum erfassen eines fahrzeugzustands und verfahren dafür - Google Patents

Vorrichtung und bremssystem sowie fahrzeug zum erfassen eines fahrzeugzustands und verfahren dafür Download PDF

Info

Publication number
WO2023036576A1
WO2023036576A1 PCT/EP2022/073011 EP2022073011W WO2023036576A1 WO 2023036576 A1 WO2023036576 A1 WO 2023036576A1 EP 2022073011 W EP2022073011 W EP 2022073011W WO 2023036576 A1 WO2023036576 A1 WO 2023036576A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
vehicle
signal
acceleration
sound
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/073011
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Julian van Thiel
Original Assignee
Zf Cv Systems Global 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 Zf Cv Systems Global Gmbh filed Critical Zf Cv Systems Global Gmbh
Publication of WO2023036576A1 publication Critical patent/WO2023036576A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/88—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means
    • B60T8/885—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means using electrical circuitry
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/406—Test-mode; Self-diagnosis

Definitions

  • the invention relates to the field of detecting states of a vehicle.
  • Monitoring a vehicle namely in particular individual components of the vehicle, for detecting a state of the vehicle is generally known in the prior art.
  • electrical systems in a modern vehicle often carry out a self-test or a self-diagnosis in order to identify faults in the corresponding system itself and to rule out a malfunction of the corresponding system while driving. If no error is detected, the vehicle can be operated normally.
  • Such less relevant faults such as the failure of the license plate light mentioned by way of example, accordingly lead to a warning which, although it requires a reaction, is not critical at least for the safety of the vehicle itself.
  • errors in the braking system or often output or displayed as relevant warning messages in the engine control In order to make it easier for the driver to distinguish between the errors, the last-mentioned relevant errors are shown in red.
  • Such a fault which is indicated by a display with a red hue, is intended to prompt the driver to stop the vehicle as quickly as possible or not to start it up at all.
  • the decision as to whether the vehicle reporting a fault is operating rests with the driver or user.
  • the vehicle can therefore be started up or operated independently of a detected and displayed error if a driver ignores a corresponding display.
  • Such other errors include, for example, various mechanical or pneumatic systems whose functionality is not directly downstream or associated with a sensor.
  • An example here includes essentially all parts of the wheel suspension in which a mechanical defect is usually not automatically detected.
  • Another example of such non-automatically detected errors is the presence of foreign bodies between the twin tires, for example on a commercial vehicle, with such foreign bodies being one of the most common causes of broken-down vehicles, namely due to chipped tire covers.
  • autonomous vehicle systems will increasingly known and are designed to control one or more actuators of a vehicle in such a way that a driving task of the vehicle is carried out autonomously without the intervention of a driver. Autonomous vehicle systems of this type therefore also regulate the acceleration of vehicles partially or completely independently of a human user using the corresponding systems in a vehicle.
  • the autonomous vehicle system determines a trajectory for the driving task of the vehicle and follows this trajectory
  • a large number of sensors for monitoring and recording the vehicle status are equally essential.
  • the autonomous vehicle system always determines the driving task to be performed under the assumption that the system used to implement the driving task, which controls or regulates the acceleration or the steering, for example, can be operated within specified dimensions. If one of the systems of a vehicle fails due to an undetectable error or does not react as expected by the autonomous vehicle system based on specifications, this can lead to critical driving states during an autonomous driving task.
  • the detection of faults in vehicles with autonomous vehicle systems is particularly important, it being impossible to fall back on the user's abilities to detect additional faults, in addition to the automatic fault detection, especially in autonomous operation.
  • autonomous systems can be put in a position to take into account one of the previously mentioned defects or errors in an executed autonomous driving task, to end the driving task or not to start an autonomous driving task.
  • the object of the present invention is therefore to address at least one of the problems mentioned in the prior art.
  • a possibility is to be found to further support the user or driver of a vehicle in diagnosing the vehicle condition in order to ensure safe operation of the vehicle.
  • an expanded diagnostic capability for autonomous vehicle systems is to be created. At least one alternative to what is known from the prior art should be found.
  • the invention relates to a device for detecting a state of a vehicle according to claim 1 .
  • the invention relates to a device for detecting a state of a vehicle.
  • the invention includes a sensor for outputting a signal.
  • the signal is preferably an electrical signal.
  • the sensor is also configured to be placed on an unsprung mass of a vehicle.
  • the unsprung masses on the vehicle regularly include the tyres, rims, parts of the brake system, some axle shafts, wheel bearings, some shock absorbers, springs, stabilizers and, in the case of rigid axles, also the wishbones.
  • the unsprung masses include those components whose mass acts directly and unsprung on the road. It follows all road surface influences, apart from a slight spring effect of the tires. On the other hand, there is the sprung mass, which includes the body in particular. In this, only minor effects of the road surface can be felt.
  • the device relates to a detection means for detecting a state of the vehicle as a function of the signal.
  • the signal is preferably evaluated with the detection means in order to detect a state of the vehicle.
  • States that the vehicle can have and that can be detected by the detection means include, in particular, at least one non-critical state and one critical or faulty state of the vehicle.
  • the sensor is an acceleration sensor or a sound transducer.
  • the sensor is an acceleration sensor, it is set up to output an acceleration signal as a signal, which is generated with the acceleration sensor as a function of an acceleration acting on the acceleration sensor.
  • the acceleration sensor can also be referred to as a vibration sensor.
  • the senor is a sound converter, it is set up to output a sound signal as a signal, which is generated with the first sound converter as a function of a sound detected by the sound converter.
  • the sound converter is therefore designed as a sound receiver.
  • the sound transducer can include a microphone, a sound sensor or a pick-up, for example.
  • the invention is based on the finding that a large number of faults, above all mechanical or pneumatic faults, the functionality of which is not directly downstream of a sensor, are expressed in oscillations or vibrations. Oscillations or vibrations that occur when a vehicle is in a faulty state can be distinguished from the usual oscillations or vibrations of a vehicle in a fault-free state.
  • Such vibrations or oscillations can be detected directly by acceleration sensors. It was recognized here that such vibrations can be detected particularly advantageously on an unsprung mass of the vehicle, since such vibrations or oscillations on the sprung mass of the vehicle are mitigated or reduced precisely by a suspension system. On the sprung part of a vehicle, such vibrations or oscillations would only be detectable, for example, with a comparatively small amplitude or not at all, so that electronic or automated evaluation would be made more difficult. Furthermore, it was recognized that vibrations or oscillations of the unsprung masses, which signal a faulty state of the vehicle, also lead to noise. It is therefore also provided according to the invention to arrange a sound transducer as an alternative to the acceleration sensor arranged on the unsprung mass. According to a further alternative, an acceleration sensor and a sound transducer can also be arranged in the device on the unsprung mass in order to detect or recognize a state of the vehicle.
  • Defects in the wheel suspension such as existing bearing damage or impending bearing damage, which leads to changing vibration behavior at an early stage, can therefore be detected automatically by the device according to the invention.
  • a corresponding warning message can thus be given to a user or driver at an early stage in order to react at an early stage.
  • defects such as increasing uneven wear of the profile of tires or foreign objects between dual tires, which can also be detected with the device according to the invention.
  • Such defects have hitherto only been recognized by the user or driver's perception, so that a reaction to a fault was usually only recognized when this had already led to a critical condition of the vehicle. Early detection therefore enables the driver to react before a vehicle breaks down.
  • the senor is designed as an acceleration sensor, it is particularly preferred to be arranged or aligned in such a way as to detect an acceleration in the transverse direction of the vehicle or in the vertical direction of the vehicle.
  • an acceleration in the transverse direction of the vehicle corresponds to an acceleration parallel to the y-axis of the vehicle coordinate system and an acceleration in the vertical direction of the vehicle to an acceleration parallel to the z-axis of the vehicle vehicle coordinate system.
  • the device comprises at least two or at least four sensors, which are designed as acceleration sensors or sound converters.
  • Each of the sensors is configured to be disposed on a different one of a plurality of unsprung masses.
  • the detection means is set up to detect the state of the vehicle as a function of all signals from the at least two or at least four sensors.
  • each of the sensors is adapted to be connected to an unsprung mass of a different one of the wheels of a vehicle.
  • the device therefore includes exactly one sensor per wheel of the vehicle or two sensors per axle of the vehicle.
  • the detection of the state of a vehicle as a function of more than one sensor is advantageous since external measurement errors can be reduced in this way.
  • a changing road surface can be detected since this leads to vibration changes on both wheels, which are essentially the same.
  • two sensors on different wheels, which are arranged one behind the other, in particular on the same side of the vehicle it is therefore possible to detect changing vibrations or noises which can occur due to bumps in a road surface or foreign objects on a road and which are essentially the same with a time lag .
  • Both external measurement errors mentioned can be detected accordingly by at least four sensors.
  • the senor which is designed as an acceleration sensor or sound transducer, is part of a sensor component bination.
  • the sensor combination includes a further sensor, which is in particular a wheel speed sensor, a sensor of a tire pressure receiver module, a brake pad sensor, a sensor of a damping control module, a sensor of a brake module of an electromagnetic brake or the like.
  • the sensor combination is arranged in a housing common to the sensor and the further sensor. The housing is also configured to be placed or attached to an unsprung mass of the vehicle.
  • a common housing for the acceleration sensor or the sound transducer with another sensor, which is already regularly provided on an unsprung mass of a vehicle improves the economic usability of an acceleration sensor or sound transducer on the unsprung mass.
  • This embodiment is based on the finding that, for the recording of vibrations or sound in the area of the unsprung mass, a signal evaluation can be adapted to the precise installation location on the unsprung mass, so that the acceleration sensor or the sound transducer can be integrated into an already existing sensor structure and thus into a existing installation site can be integrated. Accordingly, no additional installation space needs to be created and the acceleration sensor or the sound converter can thus be integrated into an existing system. Furthermore, no additional housing or an additional possibility of fastening the housing to the unsprung mass is required.
  • the housing with the sensor combination includes a communication module, with both sensors of the sensor combination, namely the acceleration sensor or the sound transducer and the additional sensor, being connected to the communication module.
  • the communication module is set up to transmit the acceleration signal or the sound signal and the signal from the additional sensor via a single data connection to a module external to the housing.
  • the external module is in particular a central module of a brake system, which is also referred to as a brake control unit.
  • the data connection includes or the data connection takes place via a two-wire line.
  • the communication protocol with which the brake control device communicates with the acceleration sensor or the sound transducer is preferably an AK protocol.
  • the AK protocol corresponds to a protocol that was developed by the working group of the automotive industry.
  • a two-wire line is regularly provided for at least one additional sensor on the unsprung mass of a vehicle, so that it can also be used to transmit the acceleration signal or the sound signal.
  • a particular advantage of the AK protocol is that acceleration signals or sound signals can be called up by the brake control unit at comparatively short time intervals, since sensor data, for example from a pad sensor that is arranged in the sensor combination with the acceleration sensor or the sound transducer in the housing, is comparatively less frequent be retrieved. This is based on the knowledge that a data connection with a further sensor, which is a pavement sensor, for example, is already largely underutilized and can be used more efficiently via the added acceleration sensor or sound transducer.
  • the acceleration sensor or sound transducer is set up to be attached to the unsprung mass of a wheel of a vehicle and operated by the sensor according to ISO 16750-3, "4.1 .2.9 Test IX - Commercial vehicle, unsprung masses” or “4.1 .2.5 Test V - Passenger car, unsprung masses (wheel, wheel suspension)” is defined and/or validated. It can thus be ensured that, despite the vibrations occurring in the unsprung mass of a vehicle even when the vehicle is in a fault-free state, a failure or a probability of failure of the acceleration sensor or the sound transducer is minimized.
  • the senor is an acceleration sensor.
  • the acceleration sensor is also an inertial measurement unit, IMU.
  • IMU inertial measurement unit
  • the invention includes a braking system with a device according to one of the aforementioned embodiments.
  • the brake system also includes a brake control unit, with the detection means being part of the brake control unit. If the sensor is configured as an acceleration sensor, it is particularly preferred to be arranged or aligned in such a way as to detect an acceleration in the transverse direction of the vehicle or in the vertical direction of the vehicle.
  • a brake control unit can be used for the evaluation and/or detection of the state of the vehicle as a function of the signal from the acceleration sensor or the sound converter, which can be expanded for this function by reprogramming.
  • the brake control unit can also be used directly to react to a detected condition, especially when the vehicle is in an autonomous operating mode.
  • a software extension for detecting a state of the vehicle as a function of acceleration signals or sound signals, which are arranged by sensors on an unsprung mass of a vehicle, can thus also be carried out easily in the brake control unit.
  • the brake system also includes a front axle brake circuit, a rear axle brake circuit and a parking brake circuit.
  • the invention also includes a vehicle with a device according to one of the aforementioned embodiments or a braking system according to one of the aforementioned embodiments and at least one unsprung mass, with an acceleration sensor or a sound transducer of the device being connected to or attached to the unsprung mass.
  • the unsprung mass corresponds, for example, to what is known as a wheel end, with a wheel end of a vehicle designating the area of the vehicle that includes the tire, rim, axle connection and brake of the vehicle that is not sprung via a suspension system, apart from the suspension produced by the tire is.
  • Each unsprung mass of the vehicle namely for example each wheel end of the vehicle, particularly preferably has a sensor combination or at least one of the acceleration sensor or the sound transducer.
  • the sensor if it is designed as an acceleration sensor, is particularly preferably arranged or aligned in such a way as to detect an acceleration in the transverse direction of the vehicle or in the vertical direction of the vehicle.
  • the invention also relates to a method for detecting a vehicle condition.
  • the method includes the outputting of a signal from a sensor which is arranged on an unsprung mass of a vehicle, in particular in the area of a wheel.
  • the method also includes detecting a state of the vehicle as a function of the signal.
  • the sensor is an acceleration sensor and the output includes the output of an acceleration signal from the acceleration sensor.
  • the sensor is a sound converter, namely preferably a sound receiver, which is particularly preferably a microphone, a sound sensor or a pick-up, and the outputting of the signal includes outputting a sound signal from the sound receiver.
  • the senor is configured as an acceleration sensor, it is particularly preferred to be arranged or aligned in such a way as to detect an acceleration in the transverse direction of the vehicle or in the vertical direction of the vehicle.
  • this also includes the detection and outputting of a plurality of signals, namely acceleration signals, from a plurality of acceleration sensors or signals, namely sound signals, from a plurality of sound transducers.
  • the acceleration sensors or the sound transducers are each arranged on one of several different unsprung masses.
  • the detection of a state of the vehicle includes the detection of a state of the vehicle as a function of the plurality of signals, namely in particular by comparing the signals.
  • detecting a state of the vehicle includes correlating the multiple signals in order to obtain a correlation result. Furthermore, the correlation result is compared or likewise correlated with a stored signal, which can also be referred to as a sample signal and, for example, reflects an error-free state of the vehicle.
  • this also includes a time-delayed correlation of the results.
  • the signals that are generated by sensors that are generated in the area of the front wheels are time-delayed as a function of a current vehicle speed and are correlated with the signals of the sensors that are arranged in the area of the rear wheels. In this way, properties of the substrate that lead to changing vibrations or noise can be filtered.
  • the signals are preferably also correlated side by side, so that foreign objects on the subsoil can be detected.
  • vibrations that occur due to uneven roads or obstacles such as foreign objects on the road on multiple wheels and thus the unsprung masses can be distinguished from faults in the vehicle.
  • the method includes detecting a state as a function of a correlation of the plurality of signals and a further correlation of the correlation result of the plurality of signals with a sample signal.
  • Vibrations that are caused by the conditions of the ground can be eliminated or reduced first, and vibrations that are caused by errors in the vehicle can then be detected by atypically occurring frequencies that are not contained in the sample signal.
  • the acceleration sensor or sound transducer is part of a sensor combination that also includes a further sensor, with the further sensor preferably being a wheel speed sensor.
  • the method includes receiving the acceleration signal or the sound signal via a common data connection of the sensors of the sensor combination by an external module, which is preferably a brake control unit.
  • the invention also relates to a method for mounting a sensor on a vehicle.
  • the method includes providing an acceleration sensor or an acoustic transducer and mounting the provided acceleration sensor or acoustic transducer to an unsprung mass of a vehicle.
  • providing the acceleration sensor or the sound converter includes providing the acceleration sensor or the sound converter in a housing.
  • a further sensor is also provided in the housing in order to form a sensor combination with the acceleration sensor or sound transducer.
  • Mounting the provided acceleration sensor or the sound transducer accordingly includes mounting the housing on the unsprung mass of the vehicle.
  • FIG. 1 shows a vehicle according to a first exemplary embodiment with a braking system which has a device for detecting a vehicle state;
  • FIG. 2 shows a schematic illustration which represents the steps of an exemplary embodiment of the method for detecting a vehicle state
  • FIG. 3 shows a schematic illustration which represents the steps of a further exemplary embodiment of the method for detecting a vehicle state
  • FIG. 4 shows a schematic illustration which represents the steps of an exemplary embodiment of the method for providing a device for detecting a vehicle state.
  • FIG. 1 shows a vehicle 100, which is a utility vehicle 102 here.
  • Vehicle 100 has a brake system 110, which has a front axle brake circuit 120 for a front axle 122 and a rear axle brake circuit 130 for a rear axle 132 of vehicle 100.
  • a parking brake circuit 140 is also provided for the rear axle 132 .
  • Front axle brake circuit 120 is fed from a first compressed air reservoir 124
  • rear axle brake circuit 130 from a second compressed air reservoir 134
  • parking brake circuit 140 is fed from a third compressed air reservoir 144 .
  • Both the first compressed air supply 124 and the second compressed air supply 134 and the third compressed air supply 144 provide a supply pressure 150 .
  • the parking brake circuit 140 is also supplied by the first compressed air reservoir 124 and/or the second compressed air reservoir 134 .
  • the braking system 1 10 has a plurality of braking devices 160 .
  • the braking devices 160 include first and second front axle brake actuators 162a, 162b on the front axle 122 and second rear axle brake actuators 162c, 162d on the rear axle 132.
  • the rear axle brake actuators 162c, 162d are designed as so-called tristop brake cylinders and can act as both service brakes 164 and parking brakes 166 by having a spring brake cylinder.
  • the front axle brake actuators 162a, 162b and the rear axle brake actuators 162c, 162d are each part of one of several unsprung masses 168 of the vehicle 100.
  • wheels 163 of the vehicle 100 are part of the unsprung masses 168 of the vehicle 100
  • the braking system 110 has a braking value transmitter 170 which is connected both to the first compressed air reservoir 124 and to the second compressed air reservoir 134 .
  • Brake value transmitter 170 is designed as a so-called 1P2E brake value transmitter and has two electrical outputs in addition to a pneumatic output. When it is actuated, brake value transmitter 170 provides a first front-axle brake control pressure 171 at the pneumatic output and a first rear-axle brake request signal 172 at a first electrical connection.
  • the first front-axle brake control pressure 171 is then provided to a front-axle modulator 174, which then increases the volume of the first front-axle brake control pressure 171 and, based on this, modulates a front-axle brake pressure 176 for the first and second front-axle brake actuators 162a, 162b.
  • first and second front-axle ABS valves 178a, 178b are provided between front-axle modulator 174 and the first and second front-axle brake actuators 162a, 162b, which are electrically connected to a brake control unit 180, which is also called the central module of brake control system 110 , are connected.
  • the front axle ABS valves 178a, 178b can be switched by the brake control unit 180 via the electrical connection.
  • the brake control unit 180 is also connected in a known manner to other sensors 188, such as wheel speed sensors 190, which are arranged on the unsprung masses 168.
  • a sensor 189 which is an acceleration sensor 192 or a sound converter 193, is arranged in each of the housings 191. Acceleration sensor 192 or sound transducer 193 form together with the other Sensor 188 is a sensor combination 202. Furthermore, a communication module 194 is provided in each of the housings 191. The communication module 194 is used to send the signals 187 of the sensors arranged in the housing 191 to the brake control unit 180 via a data connection 195 which is preferably a two-wire connection 196 .
  • the signals 187 of the sensors 189 which are embodied as acceleration sensors 192 or as sound transducers 193, and the signals 201 of the other sensors 188, such as wheel speed signals 197, in particular with an AK protocol 204, are transmitted via this data connection 195.
  • an acceleration sensor 192 is arranged in the housing 191
  • the signals 187 output by the acceleration sensor 192 are referred to as acceleration signals 199.
  • a sound converter 193 is arranged in the housing 191, then the signals 187 emitted by the sound converter 193 are referred to as sound signals 198.
  • the sound signals 198 or acceleration signals 199 are transmitted to a computer unit 182 of the brake control device 180 which is embodied as a detection means 133 in order in this way to detect a state of the vehicle using the sensor signals 187 .
  • the brake control unit 180 is connected to a display 184 via a CAN bus 185 in order to display the state of the vehicle 100 . Accordingly, the result of the detection of the vehicle condition is output on the CAN bus 185 in order to display it on a display 184 .
  • this signal can also be transmitted via the CAN bus 185 to an autonomous vehicle system, which is not shown here.
  • rear axle brake circuit 130 is controlled electrically by brake control unit 180 , which receives rear axle brake request signal 172 provided by brake value transmitter 170 and provides a corresponding rear axle brake signal 175 to a rear axle modulator 177 . Based on the rear axle brake signal 175, the rear axle modulator 177 then controls a corresponding rear axle brake pressure 179 at the respective service brakes 164 of the rear axle brake actuators 162c, 162d. Furthermore, the brake control unit 180 can also send a front-axle brake signal 173 to the Provide front axle modulator 174, front axle modulator 174 being designed to modulate a front axle brake pressure 176 corresponding to front axle brake signal 173.
  • a parking brake module 142 of the parking brake circuit 140 is connected both to the brake value transmitter 170 and to a parking brake value transmitter 146 . Furthermore, the parking brake module 142 is also connected to the brake control unit 180 . If one of the elements connected to the parking brake module 142 , such as the parking brake value transmitter 146 here by way of example, provides a corresponding parking brake signal 148 , the parking brake module 142 emits a parking brake pressure 149 . In addition, the parking brake module 142 is designed to bleed the spring accumulators of the parking brakes 166 and thus to put the parking brakes 166 into a braking position. For venting, the parking brake module 142 connects the spring accumulators of the parking brake 166 to a pressure sink, preferably the environment, and thus provides a venting pressure.
  • the housing 191 together with the sensors contained therein and the brake control unit 180 are part of the device 200 according to the invention.
  • FIG. 2 shows a method 208 for detecting a vehicle state according to a first exemplary embodiment.
  • a step 210 an acceleration signal 199 or a sound signal 198 of an acceleration sensor 192 or a sound converter 193 is output by the acceleration sensor 192 or the sound converter 193 .
  • the state 214 of the vehicle is detected or recorded and output as a function of the output sound signal 198 or acceleration signal 199 .
  • step 212 is supplied with a sample signal 216, so that in step 212 acceleration signal 199 or sound signal 198 is correlated with sample signal 216 in step 218, which is a sub-step of step 212.
  • the state 214 of the vehicle is further presented with a display in a step 220 .
  • step 210 shows a further exemplary embodiment of the method 208, again step 210, which, however, is carried out twice in parallel here, so that two acceleration signals 199 or two sound signals 198 are output. These two signals are correlated in a step 222 in order to distinguish between detected bumps or foreign objects on the road and errors in the condition of the vehicle.
  • a correlation result 224 generated in this way is then, as already shown in Figure 2, transferred to step 212 in that, in step 218, instead of sound signal 198 or acceleration signal 199, correlation result 224 is correlated with pattern signal 216 in order to determine state 214 of the vehicle capture and output in step 220.
  • FIG. 4 shows a method 300 for providing a device 200 for detecting a state 214 of a vehicle 100.
  • a step 310 an acceleration sensor or a sound transducer is provided.
  • a further sensor 188 is provided in a common housing 191 with the acceleration sensor 192 or the sound transducer 193 .
  • the acceleration sensor 192 or the sound transducer 193 is attached or mounted to the unsprung mass with the housing 191.
  • Acceleration sensors Acoustic transducer Communication module Data connection Two-wire connection Wheel speed signals Acoustic signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

Die Erfindung umfasst eine Vorrichtung (200) zum Erfassen eines Zustands (214) eines Fahrzeugs (100), die mindestens einen Sensor (189) zum Ausgeben (210) eines Signals (187) umfasst. Der Sensor (189) ist eingerichtet, um an einer ungefederten Masse (168) des Fahrzeugs (100) angeordnet zu werden. Ferner umfasst die Vorrichtung ein Erfassungsmittel (133) zum Erfassen (212) des Zustands (214) des Fahrzeugs (100) in Abhängigkeit von dem Signal (187). Der Sensor (189) ist ein Beschleunigungssensor (192), der eingerichtet ist, als Signal (187) ein Beschleunigungssignal (192) auszugeben, oder ein Schallwandler (193), der eingerichtet ist, um als Signal (187) ein Schallsignal (198) auszugeben. Die Erfindung umfasst ferner ein Bremssystem (110), ein Fahrzeug (100), ein Verfahren (208) und ein Verfahren (300).

Description

Vorrichtung und Bremssystem sowie Fahrzeug zum Erfassen eines Fahrzeugzustands und Verfahren dafür
Die Erfindung betrifft den Bereich eines Erfassens von Zuständen eines Fahrzeugs. Eine Überwachung eines Fahrzeugs, nämlich insbesondere einzelner Komponenten des Fahrzeugs, zum Erfassen eines Zustands des Fahrzeugs ist allgemein im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise führen elektrische Systeme in einem modernen Fahrzeug häufig einen Selbsttest oder eine Selbstdiagnose durch, um Fehler im entsprechenden System selbst zu erkennen und ein Fehlverhalten des entsprechenden Systems während der Fahrt auszuschließen. Wird kein Fehler erkannt, so kann das Fahrzeug normal betrieben werden.
Wird demgegenüber ein Fehler erkannt, so wird gemäß dem Standard SAE J1939-73 zwischen einem weniger relevanten Fehler, auf den zwar hingewiesen wird aber bei dem das Fahrzeug weiter betrieben werden kann, und einem relevanten Fehler, bei dem das Fahrzeug nicht weiter betrieben werden sollte, unterschieden. Bei weniger relevanten Fehlern, wie beispielsweise einer ausgefallenen Kennzeichenbeleuchtung, wird ein solcher, erfasster fehlerhafter Zustand der Kennzeichenbeleuchtung beispielsweise als Warnungsmeldung in einem Gelb- oder Orangefarbton in einer Anzeige für einen Fahrer ausgegeben. Hierdurch wird signalisiert, dass es dem Fahrer überlassen bleibt, wann auf eine derartige Warnung reagiert wird.
Derartige weniger relevante Fehler, wie die beispielhaft genannte ausgefallene Kennzeichenbeleuchtung führen demnach zu einer Warnung, die zwar eine Reaktion erfordert, aber zumindest für die Sicherheit des Fahrzeugs selbst unkritisch ist. Demgegenüber werden beispielsweise Fehler im Bremssystem oder in der Motorsteuerung häufig als relevante Warnungsmeldungen ausgegeben oder angezeigt. Um dem Fahrer die Unterscheidung des Fehlers zu erleichtern, werden die zuletzt genannten relevanten Fehler mittels eines roten Farbtons dargestellt. Ein derartiger Fehler, der durch eine Anzeige mit einem Rotfarbton angezeigt wird, soll den Fahrer veranlassen, das Fahrzeug möglichst umgehend zu stoppen oder gar nicht erst in Betrieb zu nehmen.
Unabhängig vom erfassten Zustand liegt bei herkömmlichen Fahrzeugen die Entscheidung, ob das Fahrzeug, das einen Fehler meldet, betrieben wird, daher beim Fahrer oder Benutzer. Die Inbetriebnahme des Fahrzeugs oder das Weiterbetreiben ist demnach unabhängig von einem erfassten und angezeigten Fehler möglich, wenn ein Fahrer eine entsprechende Anzeige ignoriert.
Diese Verantwortung, die dem Benutzer durch die Entscheidungsmöglichkeit übertragen wird, ob ein Fahrzeug trotz eines Fehlers betrieben wird oder nicht, scheint vertretbar, da es ohnehin in der Verantwortung des Fahrers liegt, auch eine Vielzahl von weiteren Fehlern eigenverantwortlich zu erkennen und zu reagieren, die nicht beim Erfassen des Zustands des Fahrzeugs automatisiert erkannt werden.
Derartige weitere Fehler, die nicht automatisiert erkennt werden, umfassen beispielsweise verschiedene mechanische oder pneumatische Systeme, deren Funktionalität kein direkter Sensor nachgeschaltet bzw. zugeordnet ist. Ein Beispiel umfasst hier im Wesentlichen alle Teile der Radaufhängung, bei denen ein mechanischer Defekt in der Regel nicht automatisiert erkannt wird. Ein weiteres Beispiel für derartige nicht automatisiert detektierte Fehler, ist das Vorhandensein von Fremdkörpern zwischen der Zwillingsbereifung beispielsweise an einem Nutzfahrzeug, wobei gerade derartige Fremdkörper als eine der häufigsten Ursachen für liegengebliebene Fahrzeuge, nämlich durch abgeplatzte Reifendeckel, angesehen werden können.
Gegenüber einem menschlichen Benutzer oder Fahrer werden die zuletzt genannten vom Fahrer erkennbaren weiteren Fehler jedoch nicht von autonomen Fahrzeugsystemen erkennbar. Autonome Fahrzeugsysteme werden jedoch zunehmend bekannter und sind ausgebildet, einen oder mehrere Aktoren eines Fahrzeugs derart einzusteuern, dass eine Fahraufgabe des Fahrzeugs autonom ohne Einwirkung eines Fahrers ausgeführt wird. Derartige autonome Fahrzeugsysteme regeln demnach auch eine Beschleunigung von Fahrzeugen teilweise oder vollständig unabhängig von einem menschlichen Benutzer unter Verwendung der entsprechenden Systeme in einem Fahrzeug.
Neben Sensoren zur Umwelterfassung zum fahrerlosen Betreiben eines Fahrzeugs, mit deren Hilfe das autonome Fahrzeugsystem eine Trajektorie für die Fahraufgabe des Fahrzeugs ermittelt und dieser Trajektorie folgt, sind demnach gerade eine Vielzahl von Sensoren zum Überwachen und Erfassen des Fahrzeugzustands gleichermaßen essenziell. Das autonome Fahrzeugsystem ermittelt die auszuführende Fahraufgabe nämlich immer unter der Voraussetzung, dass das entsprechend eingesetzte System zur Umsetzung der Fahraufgabe, das beispielsweise die Beschleunigung oder die Lenkung steuert oder regelt, in vorgegebenen Maßen betreibbar ist. Fällt eines der Systeme eines Fahrzeugs aufgrund eines nicht detektierbaren Fehlers aus oder reagiert nicht, wie vom autonomen Fahrzeugsystem durch Vorgaben erwartet, so kann dies während einer autonomen Fahraufgabe zu kritischen Fahrzuständen führen.
Demnach ist die Erfassung von Fehlern bei Fahrzeugen mit autonomen Fahrzeugsystemen besonders wichtig, wobei gerade im autonomen Betrieb auf die, neben dem automatischen Erfassen von Fehlern genannten Fähigkeiten eines Benutzers, zusätzliche Fehler zu detektieren, nicht zurückgreifbar ist.
Das Erfassen der genannten weiteren bislang nicht erkennbaren Fehler ist demnach wünschenswert, um einerseits den Benutzer oder Fahrer bei seiner eigenen Bewertung des Fahrzeugzustands und einer hiervon abhängigen Inbetriebnahme oder Nichtinbetriebnahme zu unterstützen. Andererseits können autonome Systeme so in die Lage versetzt werden, überhaupt einen der genannten bislang nicht automatisiert erkennbaren Defekte oder Fehler bei einer ausgeführten autonomen Fahraufgabe zu berücksichtigen, die Fahraufgabe zu beenden oder eine autonome Fahraufgabe nicht zu beginnen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, zumindest einem der im Stand der Technik genannten Probleme zu begegnen. Insbesondere soll eine Möglichkeit gefunden werden, den Benutzer oder Fahrer eines Fahrzeugs weiter bei der Diagnose des Fahrzeugzustands zu unterstützen, um einen sicheren Betrieb des Fahrzeugs zu gewährleisten. Ferner soll eine erweiterte Diagnosefähigkeit für autonome Fahrzeugsysteme geschaffen werden. Zumindest soll eine Alternative zum aus dem Stand der Technik Bekannten gefunden werden.
Demnach betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erfassen eines Zustands eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 .
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen eines Zustands eines Fahrzeugs. Hierzu umfasst die Erfindung einen Sensor zum Ausgeben eines Signals. Das Signal ist vorzugsweise ein elektrisches Signal. Der Sensor ist ferner eingerichtet, um an einer ungefederten Masse eines Fahrzeugs angeordnet zu werden. Zu den ungefederten Massen am Fahrzeug zählen unter anderem regelmäßig die Reifen, Felgen, Teile der Bremsanlage, teilweise Achswellen, Radlager, teilweise Stoßdämpfer, Federn, Stabilisatoren und bei starren Achsen auch die Achslenker. Demnach umfassen die ungefederten Massen solche Bauteile, deren Masse direkt und ungefedert auf die Fahrbahn wirkt. Sie folgt allen Fahrbahneinflüssen, abgesehen von einem geringen Federeffekt der Bereifung. Demgegenüber steht die gefederte Masse, die insbesondere die Karosserie umfasst. In dieser sind nur noch geringe Auswirkungen der Fahrbahnbeschaffenheit zu verspüren.
Außerdem betrifft die Vorrichtung ein Erfassungsmittel zum Erfassen eines Zustands des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Signal. Mit dem Erfassungsmittel erfolgt somit vorzugsweise eine Auswertung des Signals, um so einen Zustand des Fahrzeugs zu erfassen, also zu detektieren. Zustände, die das Fahrzeug aufweisen kann und die vom Erfassungsmittel detektierbar sind, umfassen insbesondere zumindest einen unkritischen Zustand und einen kritischen oder fehlerbehafteten Zustand des Fahrzeugs. Ferner ist erfindungsgemäß der Sensor ein Beschleunigungssensor oder ein Schallwandler.
Der Sensor ist im Fall, dass dieser ein Beschleunigungssensor ist, eingerichtet, um als Signal ein Beschleunigungssignal auszugeben, das in Abhängigkeit von einer auf den Beschleunigungssensor wirkenden Beschleunigung mit dem Beschleunigungssensor erzeugt wird. Der Beschleunigungssensor kann auch als Vibrationssensor bezeichnet werden.
Ist der Sensor ein Schallwandler, so ist dieser eingerichtet, um als Signal ein Schallsignal auszugeben, das in Abhängigkeit von einem durch den Schallwandler erfassten Schall mit dem ersten Schallwandler erzeugt wird. Der Schallwandler ist demnach als Schallempfänger ausgebildet. Hierbei kann der Schallwandler beispielsweise ein Mikrofon, einen Schallsensor oder einen Tonabnehmer umfassen.
Demnach liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass eine Vielzahl von Fehlern, vor allem mechanische bzw. pneumatische Fehler, deren Funktionalität kein direkter Sensor nachgeschaltet ist, sich in Schwingungen oder Vibrationen äußern. Schwingungen oder Vibrationen, die im fehlerbehafteten Zustand eines Fahrzeugs auftreten, lassen sich von den üblichen Schwingungen oder Vibrationen eines Fahrzeugs im fehlerfreien Fall unterscheiden.
Derartige Vibrationen oder Schwingungen lassen sich durch Beschleunigungssensoren unmittelbar erkennen. Hierbei wurde erkannt, dass solche Vibrationen besonders vorteilhaft an einer ungefederten Masse des Fahrzeugs detektierbar sind, da derartige Vibrationen oder Schwingungen an der gefederten Masse des Fahrzeugs gerade durch eine Federung abgemildert oder reduziert werden. Am gefederten Teil eines Fahrzeugs wären derartige Vibrationen oder Schwingungen beispielsweise nur noch mit einer vergleichsweise geringen Amplitude oder gar nicht mehr feststellbar, so dass insbesondere eine elektronische oder automatisierte Auswertung erschwert würde. Ferner wurde erkannt, dass Vibrationen oder Schwingungen der ungefederten Massen, die einen fehlerbehafteten Zustand des Fahrzeugs signalisieren, auch zu Schall führen. Daher ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, alternativ zum an der ungefederten Masse angeordneten Beschleunigungssensor einen Schallwandler anzuordnen. Gemäß einer weiteren Alternative lassen sich auch ein Beschleunigungssensor und ein Schallwandler in der Vorrichtung an der ungefederten Masse anordnen, um einen Zustand des Fahrzeugs zu erfassen oder zu erkennen.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung lassen sich demnach Defekte in der Radaufhängung, wie beispielsweise ein vorhandener Lagerschaden oder ein sich anbahnender Lagerschaden, der bereits frühzeitig zu sich veränderndem Vibrationsverhalten führt, automatisiert erkennen. Eine entsprechende Warnmeldung kann somit frühzeitig an einen Benutzer oder Fahrer gegeben werden, um so frühzeitig zu reagieren. Gleiches gilt für Defekte wie einen zunehmenden ungleichmäßigen Abrieb des Profils von Reifen oder Fremdkörper zwischen Zwillingsbereifung, die ebenfalls mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erkennbar sind. Derartige Defekte werden bislang nur durch Wahrnehmung des Benutzers oder Fahrers erkannt, so dass eine Reaktion auf einen Fehler meist erst dann erkannt wurde, wenn dieser bereits zu einem kritischen Zustand des Fahrzeugs geführt hat. Eine frühzeitige Erkennung ermöglicht daher eine Reaktion des Fahrers bevor ein Fahrzeug liegen bleibt.
Besonders bevorzugt ist der Sensor, in dem Fall, dass er als Beschleunigungssensor ausgebildet ist, derart angeordnet oder ausgerichtet, um eine Beschleunigung in Fahrzeugquerrichtung oder in Fahrzeughochrichtung zu detektieren.
Geht man von einem Koordinatensystem des Fahrzeugs aus, bei dem die x- Achse eines Fahrzeugkoordinatensystems entlang der Fahrzeuglängsachse verläuft, so entspricht eine Beschleunigung in Fahrzeugquerrichtung einer Beschleunigung parallel zur y-Achse des Fahrzeugkoordinatensystems und eine Beschleunigung in Fahrzeughochrichtung einer Beschleunigung parallel zur z- Achse des Fahrzeugkoordinatensystems. Hierdurch werden Beschleunigungen, die aufgrund von Veränderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit in Fahrtrichtung, also entlang der x-Achse auftreten und bei der Betrachtung des Fahrzeugzustands unberücksichtigt bleiben sollen, bereits im Vorfeld weniger oder gar nicht berücksichtigt als Beschleunigungen, die als Anzeichen für einen fehlerbehafteten Fahrzeugzustand wertbar sind.
Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens zwei oder mindestens vier Sensoren, die als Beschleunigungssensoren oder Schallwandler ausgebildet sind. Jeder der Sensoren ist eingerichtet, jeweils an einer unterschiedlichen von mehreren ungefederten Massen angeordnet zu werden. Außerdem ist das Erfassungsmittel eingerichtet, den Zustand des Fahrzeugs in Abhängigkeit von allen Signalen der mindestens zwei oder mindestens vier Sensoren zu erfassen. Vorzugsweise ist jeder der Sensoren eingerichtet, um mit einer ungefederten Masse eines unterschiedlichen Rades der Räder eines Fahrzeugs verbunden zu werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung daher genau einen Sensor pro Rad des Fahrzeugs oder zwei Sensoren pro Achse des Fahrzeugs.
Die Erfassung des Zustands eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von mehr als einem Sensor ist vorteilhaft, da so äußere Messfehler reduzierbar sind. Beispielsweise durch Anordnung von zwei Sensoren an unterschiedlichen Rädern genüberliegender Seiten des Fahrzeugs, insbesondere der gleichen Achse, lasst sich so ein sich ändernder Fahrbahnbelag erkennen, da dieser zu Vibrationsänderungen beider Räder führt, die im Wesentlichen gleich sind. Durch Anordnung von zwei Sensoren an unterschiedlichen Rädern, die hintereinander angeordnet sind, insbesondere auf der gleichen Seite des Fahrzeugs, lassen sich demnach verändernde Vibrationen oder Geräusche erkennen, die aufgrund von Bodenwellen einer oder Fremdkörper auf einer Straße auftreten können, und zeitversetzt im Wesentlich gleich sind. Beide genannten äußeren Messfehler lassen sich entsprechend durch mindestens vier Sensoren erkennen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Sensor, der als Beschleunigungssensor oder Schallwandler ausgebildet ist, Bestandteil einer Sensorkom- bination. Die Sensorkombination umfasst neben dem als Beschleunigungssensor oder Schallwandler ausgebildeten Sensor einen weiteren Sensor, der insbesondere ein Raddrehzahlsensor, ein Sensor eines Reifendruckempfängermoduls, ein Bremsbelagssensor, ein Sensor eines Dämpfungssteuermoduls, ein Sensor eines Bremsmoduls einer elektromagnetischen Bremse oder dergleichen ist. Die Sensorkombination ist in einem dem Sensor und dem weiteren Sensor gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse ist außerdem eingerichtet, um an einer ungefederten Masse des Fahrzeugs angeordnet oder befestigt zu werden.
Durch ein gemeinsames Gehäuse des Beschleunigungssensors oder des Schallwandlers mit einem weiteren Sensor, der bereits regelmäßig an einer ungefederten Masse eines Fahrzeugs vorgesehen ist, wird die wirtschaftliche Einsetzbarkeit eines Beschleunigungssensors oder Schallwandlers an der ungefederten Masse verbessert. Hierbei liegt dieser Ausführungsform die Erkenntnis zugrunde, dass für die Aufnahme von Vibrationen oder Schall im Bereich der ungefederten Masse eine Signalauswertung an den präzisen Einbauort an der ungefederten Masse anpassbar ist, so dass sich der Beschleunigungssensor oder der Schallwandler in einen bereits bestehenden Sensoraufbau und damit einen bestehenden Einbauort integrieren lässt. Es muss demnach kein zusätzlicher Bauraum geschaffen werden und der Beschleunigungssensor oder der Schallwandler lässt sich somit in ein bestehendes System integrieren. Ferner wird auch kein zusätzliches Gehäuse oder eine zusätzliche Befestigungsmöglichkeit des Gehäuses an der ungefederten Masse benötigt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Gehäuse mit der Sensorkombination ein Kommunikationsmodul, wobei beide Sensoren der Sensorkombination, nämlich der Beschleunigungssensor oder der Schallwandler und der weitere Sensor, mit dem Kommunikationsmodul verbunden sind. Das Kommunikationsmodul ist eingerichtet, das Beschleunigungssignal oder das Schallsignal und das Signal des weiteren Sensors über eine einzige Datenverbindung an ein zum Gehäuse externes Modul zu übertragen. Das externe Modul ist insbesondere ein Zentralmodul eines Bremssystems, das auch als Bremssteuergerät bezeichnet wird. In vorteilhafter Weise wird so die Integration des Beschleunigungssensors oder des Schallwandlers in ein bestehendes System weiter vereinfacht, da auf eine bereits bestehende Datenverbindung auch zur Übertragung des Beschleunigungssignals oder des Schallsignals zurückgegriffen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Datenverbindung oder erfolgt die Datenverbindung über eine Zweidrahtleitung. Vorzugsweise ist das Kommunikationsprotokoll, mit dem das Bremssteuergerät mit dem Beschleunigungssensor oder dem Schallwandler kommuniziert, ein AK-Protokoll. Das AK- Protokoll entspricht einem Protokoll, das durch den Arbeitskreis der Automobilindustrie entwickelt wurde.
Eine Zweidrahtleitung ist regelmäßig für mindestens einen weiteren Sensor an der ungefederten Masse eines Fahrzeugs vorgesehen, so dass diese ebenfalls zur Übertragung des Beschleunigungssignals oder des Schallsignals mitverwendet werden kann. Insbesondere vorteilhaft am AK-Protokoll ist, dass hier gezielt in vergleichsweise kurzen zeitlichen Abständen Beschleunigungssignale oder Schallsignale durch das Bremssteuergerät abgerufen werden können, da Sensordaten beispielsweise eines Belagssensors, der in der Sensorkombination mit dem Beschleunigungssensor oder dem Schallwandler im Gehäuse angeordnet ist, vergleichsweise weniger häufig abgerufen werden. Hierbei liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Datenverbindung mit einem weiteren Sensor, der beispielsweise ein Belagssensor ist, ohnehin weitestgehend unausgelastet ist und über den hinzugefügten Beschleunigungssensor oder Schallwandler effizienter genutzt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Beschleunigungssensor oder Schallwandler eingerichtet, an der ungefederten Masse eines Rades eines Fahrzeugs befestigt und betrieben zu werden, indem der Sensor nach ISO 16750-3, „4.1 .2.9 Test IX - Commercial vehicle, unsprung masses“ oder „4.1 .2.5 Test V - Passenger car, unsprung masses (wheel, wheel suspension)“ definiert und/oder validiert ist. Somit kann sichergestellt werden, dass trotz der auch im fehlerfreien Zustand des Fahrzeugs auftretenden Vibrationen an der ungefederten Masse eines Fahrzeugs ein Ausfall oder eine Ausfallwahrscheinlichkeit des Beschleunigungssensors oder des Schallwandlers minimiert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Sensor ein Beschleunigungssensor. Der Beschleunigungssensor ist ferner eine inertiale Messeinheit, IMU. Durch Verwendung einer IMU als Sensor ist eine Detektion von Vibrationen möglich, die aufgrund von Massenauslenkungen in beliebiger Richtung entstehen und einen fehlerbehafteten Zustand des Fahrzeugs anzeigen können.
Ferner umfasst die Erfindung ein Bremssystem mit einer Vorrichtung nach einer der vorgenannten Ausführungsformen. Das Bremssystem umfasst ferner ein Bremssteuergerät, wobei das Erfassungsmittel Bestandteil des Bremssteuergeräts ist. Besonders bevorzugt ist der Sensor, wenn er als Beschleunigungssensor ausgebildet ist, derart angeordnet oder ausgerichtet, um eine Beschleunigung in Fahrzeugquerrichtung oder in Fahrzeughochrichtung zu detektieren.
Vorteilhafterweise kann so für die Auswertung und/oder Erfassung des Zustands des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Signal des Beschleunigungssensors oder des Schallwandlers ein Bremssteuergerät verwendet werden, das durch Umprogrammieren für diese Funktion erweitert werden kann. Insbesondere kann das Bremssteuergerät auch unmittelbar verwendet werden, um auf einen erfassten Zustand zu reagieren, insbesondere wenn das Fahrzeug sich in einem autonomen Betriebsmodus befindet. Eine Software-Erweiterung zum Erfassen eines Zustands des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Beschleunigungssignalen oder Schallsignalen, die durch Sensoren an einer ungefederten Masse eines Fahrzeugs angeordnet sind, kann somit zusätzlich auf einfache Weise im Bremssteuergerät vorgenommen werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Bremssystem ferner einen Vorderachsbremskreis, einen Hinterachsbremskreis sowie einen Feststellbremskreis. Außerdem umfasst die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung nach einer der vorgenannten Ausführungsformen oder einem Bremssystem nach einer der vorgenannten Ausführungsformen und mindestens einer ungefederten Masse, wobei ein Beschleunigungssensor oder ein Schallwandler der Vorrichtung mit der ungefederten Masse verbunden oder daran befestigt ist. Die ungefederte Masse entspricht beispielsweise einem sogenannten Wheel End, wobei ein Wheel End eines Fahrzeugs den Bereich des Fahrzeugs bezeichnet, der Reifen, Felge, Achsverbindung und Bremse des Fahrzeugs umfasst, der nicht über eine Federung, abgesehen von der durch den Reifen erzeugten Federung, gefedert ist. Besonders bevorzugt weist jede ungefederte Masse des Fahrzeugs, nämlich beispielsweise jedes Wheel End des Fahrzeugs, eine Sensorkombination oder zumindest eines von dem Beschleunigungssensor oder dem Schallwandler, auf. Besonders bevorzugt ist der Sensor, wenn er als Beschleunigungssensor ausgebildet ist, derart angeordnet oder ausgerichtet, um eine Beschleunigung in Fahrzeugquerrichtung oder in Fahrzeughochrichtung zu detek- tieren.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erfassen eines Fahrzeugzustands.
Das Verfahren umfasst das Ausgeben eines Signals eines Sensors, der an einer ungefederten Masse eines Fahrzeugs, insbesondere im Bereich eines Rades, angeordnet ist. Ferner umfasst das Verfahren das Erfassen eines Zustands des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Signal. Erfindungsgemäß ist der Sensor ein Beschleunigungssensor und das Ausgeben umfasst das Ausgeben eines Beschleunigungssignals vom Beschleunigungssensor. Zusätzlich oder alternativ ist der Sensor ein Schallwandler, nämlich vorzugsweise ein Schallempfänger, der besonders bevorzugt ein Mikrofon, ein Schallsensor oder ein Tonabnehmer ist, und das Ausgeben des Signals umfasst ein Ausgeben eines Schallsignals vom Schallempfänger. Besonders bevorzugt ist der Sensor, wenn er als Beschleunigungssensor ausgebildet ist, derart angeordnet oder ausgerichtet, um eine Beschleunigung in Fahrzeugquerrichtung oder in Fahrzeughochrichtung zu detektieren. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses ferner das Erfassen und Ausgeben mehrerer Signale, nämlich Beschleunigungssignale, von mehreren Beschleunigungssensoren oder Signale, nämlich Schallsignale, von mehreren Schallwandlern. Die Beschleunigungssensoren oder die Schallwandler sind jeweils an einer von mehreren unterschiedlichen ungefederten Massen angeordnet. Ferner umfasst das Erfassen eines Zustands des Fahrzeugs das Erfassen eines Zustands des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den mehreren Signalen, nämlich insbesondere durch Vergleich der Signale.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Erfassen eines Zustands des Fahrzeugs eine Korrelation der mehreren Signale, um ein Korrelationsergebnis zu erhalten. Ferner wird das Korrelationsergebnis mit einem hinterlegten Signal, das auch als Mustersignal bezeichnet werden kann und beispielsweise einen fehlerfreien Zustand des Fahrzeugs widerspiegelt, verglichen oder ebenfalls korreliert.
Wenn hier eine Korrelation genannt wird, so umfasst dieses auch eine Zeitversetzte Korrelation der Ergebnisse. Besonders bevorzugt werden demnach die Signale, die von Sensoren, die im Bereich der Vorderräder erzeugt werden in Abhängigkeit von einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit zeitverzögert und mit den Signalen der Sensoren, die im Bereich der Hinterräder angeordnet sind, korreliert. So können Eigenschaften des Untergrunds, die zu sich ändernden Vibrationen oder Schall führen, gefiltert werden. Vorzugsweise erfolgt eine Korrelation der Signale auch seitenweise, so dass Fremdkörper auf dem Untergrund erkannt werden können.
Durch die Korrelation der mehreren Signale lassen sich somit Vibrationen, die durch unebene Straßen oder Hindernisse, wie Fremdkörper, auf der Straße an mehreren Rädern und somit den ungefederten Massen auftreten, von Fehlern des Fahrzeugs unterscheiden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren das Erfassen eines Zustands in Abhängigkeit von einer Korrelation der mehreren Signale und einer weiteren Korrelation des Korrelationsergebnisses der mehreren Signale mit einem Mustersignal.
Vibration, die durch die Verhältnisse des Untergrunds entstehen, können so zunächst eliminiert oder reduziert werden, und Vibrationen, die durch Fehler des Fahrzeugs entstehen, können daraufhin durch untypische auftretende Frequenzen, die nicht im Mustersignal enthalten sind, erkannt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Beschleunigungssensor oder Schallwandler Bestandteil einer Sensorkombination, die ferner einen weiteren Sensor umfasst, wobei der weitere Sensor vorzugsweise ein Raddrehzahlsensor ist. Das Verfahren umfasst das Empfangen des Beschleunigungssignals oder des Schallsignals über eine gemeinsame Datenverbindung der Sensoren der Sensorkombination durch ein externes Modul, das vorzugsweise ein Bremssteuergerät ist.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Montieren eines Sensors an einem Fahrzeug. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines Beschleunigungssensors oder eines Schallwandlers und das Montieren des bereitgestellten Beschleunigungssensors oder Schallwandlers an einer ungefederten Masse eines Fahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Bereitstellen des Beschleunigungssensors oder des Schallwandlers das Bereitstellen des Beschleunigungssensors oder des Schallwandlers in einem Gehäuse. Ferner wird in dem Gehäuse ein weiterer Sensor bereitgestellt, um mit dem Beschleunigungssensor oder Schallwandler eine Sensorkombination zu bilden. Das Montieren des bereitgestellten Beschleunigungssensors oder des Schallwandlers umfasst demnach das Montieren des Gehäuses an der ungefederten Masse des Fahrzeugs.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich anhand der in den Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispiele. Hierbei zeigen: Figur 1 ein Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Bremssystem, das eine Vorrichtung zum Erfassen eines Fahrzeugzustands aufweist;
Figur 2 eine schematische Darstellung, welche die Schritte eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Erfassen eines Fahrzeugzustands repräsentiert;
Figur 3 eine schematische Darstellung, welche die Schritte eines weiteren Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Erfassen eines Fahrzeugzustands repräsentiert; und
Figur 4 eine schematische Darstellung, welche die Schritte eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Bereitstellen einer Vorrichtung zum Erfassen eines Fahrzeugzustands repräsentiert.
Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 100, das hier ein Nutzfahrzeug 102 ist. Das Fahrzeug 100 weist ein Bremssystem 1 10 auf, das einen Vorderachsbremskreis 120 für eine Vorderachse 122 sowie einen Hinterachsbremskreis 130 für eine Hinterachse 132 des Fahrzeugs 100 aufweist. Für die Hinterachse 132 ist ferner ein Feststellbremskreis 140 vorgesehen. Der Vorderachsbremskreis 120 wird aus einem ersten Druckluftvorrat 124 gespeist, der Hinterachsbremskreis 130 aus einem zweiten Druckluftvorrat 134 und der Feststellbremskreis 140 wird aus einem dritten Druckluftvorrat 144 gespeist. Sowohl der erste Druckluftvorrat 124 als auch der zweite Druckluftvorrat 134 und der dritte Druckluftvorrat 144 stellen einen Vorratsdruck 150 bereit. Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass der Feststellbremskreis 140 ebenfalls durch den ersten Druckluftvorrat 124 und/oder den zweiten Druckluftvorrat 134 versorgt wird.
Das Bremssystem 1 10 weist mehrere Bremseinrichtungen 160 auf. Hier umfassen die Bremseinrichtungen 160 erste und zweite Vorderachsbremsaktuatoren 162a, 162b an der Vorderachse 122 und zweite Hinterachsbremsaktuatoren 162c, 162d an der Hinterachse 132. Die Hinterachsbremsaktuatoren 162c, 162d sind als sogenannte Tristop-Bremszylinder ausgebildet und können so- wohl als Betriebsbremsen 164 als auch als Feststellbremsen 166 agieren, indem sie einen Federspeicherbremszylinder aufweisen. Die Vorderachsbremsaktuatoren 162a, 162b sowie die Hinterachsbremsaktuatoren 162c, 162d sind jeweils Bestandteil einer von mehreren ungefederten Massen 168 des Fahrzeugs 100. Neben den Vorderachsbremsaktuatoren 162a, 162b sowie den Hinterachsbremsaktuatoren 162c, 162d sind insbesondere Räder 163 des Fahrzeugs 100 Bestandteil der ungefederten Massen 168 des Fahrzeugs 100.
Das Bremssystem 110 weist einen Bremswertgeber 170 auf, der sowohl mit dem ersten Druckluftvorrat 124 als auch mit dem zweiten Druckluftvorrat 134 verbunden ist. Der Bremswertgeber 170 ist als sogenannter 1 P2E- Bremswertgeber ausgebildet und weist neben einem pneumatischen Ausgang auch zwei elektrische Ausgänge auf. Beim Betätigen stellt der Bremswertgeber 170 an dem pneumatischen Ausgang einen ersten Vorderachs- Bremssteuerdruck 171 und an einem ersten elektrischen Anschluss ein erstes Hinterachsbremsanforderungssignal 172 bereit. Der erste Vorderachs- Bremssteuerdruck 171 wird dann an einem Vorderachsmodulator 174 bereitgestellt, der dann den ersten Vorderachs-Bremssteuerdruck 171 volumenverstärkt und basierend hierauf einen Vorderachsbremsdruck 176 für die ersten und zweiten Vorderachsbremsaktuatoren 162a, 162b aussteuert. Um eine radgerechte Bremsung zu erreichen, sind zwischen dem Vorderachsmodulator 174 und den ersten bzw. zweiten Vorderachsbremsaktuatoren 162a, 162b erste und zweite Vorderachs-ABS-Ventile 178a, 178b vorgesehen, die elektrisch mit einem Bremssteuergerät 180, das auch Zentralmodul des Bremssteuersystems 110 genannt wird, verbunden sind. Die Vorderachs-ABS-Ventile 178a, 178b können über die elektrische Verbindung durch das Bremssteuergerät 180 geschaltet werden. Das Bremssteuergerät 180 ist darüber hinaus in bekannter Weise mit weiteren Sensoren 188, wie Raddrehzahlsensoren 190, die an den ungefederten Massen 168 angeordnet sind, verbunden.
Neben den bekannten Raddrehzahlsensoren 190, die jeweils in einem Gehäuse 191 angeordnet sind, ist in jedem der Gehäuse 191 ein Sensor 189, der ein Beschleunigungssensor 192 oder Schallwandler 193 ist, angeordnet. Beschleunigungssensor 192 oder Schallwandler 193 bilden zusammen mit dem weiteren Sensor 188 eine Sensorkombination 202. Ferner ist in jedem der Gehäuse 191 ein Kommunikationsmodul 194 vorgesehen. Das Kommunikationsmodul 194 dient zum Senden der Signale 187 der im Gehäuse 191 angeordneten Sensoren an das Bremssteuergerät 180 über eine Datenverbindung 195, die vorzugsweise eine Zweidrahtverbindung 196 ist. Über diese Datenverbindung 195 werden entsprechend die Signale 187 der Sensoren 189, die als Beschleunigungssensor 192 oder als Schallwandler 193 ausgebildet sind, sowie die Signale 201 der weiteren Sensoren 188, wie Raddrehzahlsignale 197, insbesondere mit einem AK-Protokoll 204, übertragen. Ist in dem Gehäuse 191 ein Beschleunigungssensor 192 angeordnet, so werden die ausgegebenen Signale 187 des Beschleunigungssensor 192 als Beschleunigungssignale 199 bezeichnet. Ist in dem Gehäuse 191 ein Schallwandler 193 angeordnet, so werden die vom Schallwandler 193 ausgegebenen Signale 187 als Schallsignale 198 bezeichnet.
Die Schallsignale 198 oder Beschleunigungssignale 199 werden an eine Rechnereinheit 182 des Bremssteuergeräts 180 übertragen, die als Erfassungsmittel 133 ausgebildet ist, um so einen Zustand des Fahrzeugs anhand der Sensorsignale 187 zu erfassen. Ferner ist das Bremssteuergerät 180 mit einer Anzeige 184 über einen CAN-Bus 185 verbunden, um den Zustand des Fahrzeugs 100 anzuzeigen. Demnach wird also das Ergebnis der Erfassung des Fahrzeugzustands auf dem CAN-Bus 185 ausgegeben, um diesen auf einer Anzeige 184 anzuzeigen. Anstatt einer Ausgabe über die Anzeige 184 oder auch zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dieses Signal über den CAN-Bus 185 an ein autonomes Fahrzeugsystem zu übertragen, das hier nicht dargestellt ist.
Ferner wird der Hinterachsbremskreis 130 elektrisch mittels des Bremssteuergeräts 180 gesteuert, welches das von dem Bremswertgeber 170 bereitgestellte Hinterachsbremsanforderungssignal 172 empfängt und ein entsprechendes Hinterachsbremssignal 175 an einem Hinterachsmodulator 177 bereitstellt. Der Hinterachsmodulator 177 steuert dann basierend auf dem Hinterachsbremssignal 175 einen entsprechenden Hinterachsbremsdruck 179 an den jeweiligen Betriebsbremsen 164 der Hinterachsbremsaktuatoren 162c, 162d aus. Ferner kann das Bremssteuergerät 180 auch ein Vorderachsbremssignal 173 an dem Vorderachsmodulator 174 bereitstellen, wobei der Vorderachsachsmodulator 174 dazu ausgebildet ist, einen dem Vorderachsbremssignal 173 entsprechenden Vorderachsbremsdruck 176 auszusteuern.
Ein Feststellbremsmodul 142 des Feststellbremskreises 140 ist sowohl mit dem Bremswertgeber 170 als auch mit einem Feststellbremswertgeber 146 verbunden. Ferner ist das Feststellbremsmodul 142 auch mit dem Bremssteuergerät 180 verbunden. Wenn eines der mit dem Feststellbremsmodul 142 verbundenen Elemente, wie hier beispielhaft der Feststellbremswertgeber 146, ein entsprechendes Feststellbremssignal 148 bereitstellt, steuert das Feststellbremsmodul 142 einen Feststellbremsdruck 149 aus. Zudem ist das Feststellbremsmodul 142 dazu ausgebildet, Federspeicher der Feststellbremsen 166 zu entlüften und die Feststellbremsen 166 somit in eine Bremsstellung zu versetzen. Zum Entlüften verbindet das Feststellbremsmodul 142 die Federspeicher der Feststellbremse 166 mit einer Drucksenke, vorzugsweise der Umgebung, und stellt damit einen Entlüftungsdruck bereit.
In Figur 1 sind das Gehäuse 191 zusammen mit den darin enthaltenen Sensoren sowie das Bremssteuergerät 180 Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung 200.
Figur 2 zeigt ein Verfahren 208 zum Erfassen eines Fahrzeugzustands gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. In einem Schritt 210 wird ein Beschleunigungssignal 199 oder ein Schallsignal 198 eines Beschleunigungssensors 192 oder eines Schallwandlers 193 durch den Beschleunigungssensor 192 oder den Schallwandler 193 ausgegeben. Im Schritt 212 wird der Zustand 214 des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem ausgegebenen Schallsignal 198 oder Beschleunigungssignal 199 detektiert oder erfasst und ausgegeben. Zum Erfassen des Zustands 214 wird dem Schritt 212 ein Mustersignal 216 zugeführt, so dass im Schritt 212 das Beschleunigungssignal 199 oder das Schallsignal 198 mit dem Mustersignal 216 in einem Schritt 218, der ein Unterschritt des Schritts 212 ist, korreliert wird. Der Zustand 214 des Fahrzeugs wird ferner mit einer Anzeige in einem Schritt 220 dargestellt. Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verfahrens 208 wiederum den Schritt 210, der jedoch hier zweimal parallel ausgeführt wird, so dass zwei Beschleunigungssignale 199 oder zwei Schallsignale 198 ausgegeben werden. Diese beiden Signale werden in einem Schritt 222 korreliert, um so detektierte Bodenunebenheiten oder Fremdkörper auf der Straße gegenüber Fehlern im Zustand des Fahrzeugs zu unterscheiden. Ein hierbei erzeugtes Korrelationsergebnis 224 wird dann, wie bereits in Figur 2 dargestellt, dem Schritt 212 übergeben, indem im Schritt 218 anstatt des Schallsignals 198 oder des Beschleunigungssignals 199 das Korrelationsergebnis 224 mit dem Mustersignal 216 korreliert wird, um so den Zustand 214 des Fahrzeugs zu erfassen und im Schritt 220 auszugeben.
Figur 4 zeigt ein Verfahren 300 zum Bereitstellen einer Vorrichtung 200 zum Erfassen eines Zustands 214 eines Fahrzeugs 100. In einem Schritt 310 wird ein Beschleunigungssensor oder ein Schallwandler bereitgestellt. Ferner wird im Schritt 312 in einem gemeinsamen Gehäuse 191 mit dem Beschleunigungssensor 192 oder dem Schallwandler 193 ein weiterer Sensor 188 bereitgestellt. Im Schritt 314 wird der Beschleunigungssensor 192 oder der Schallwandler 193 an der ungefederten Masse mit dem Gehäuse 191 befestigt oder montiert.
Bezugszeichenliste (Bestandteil der Beschreibung)
100 Fahrzeug
102 Nutzfahrzeug
110 Bremssystem
120 Vorderachsbremskreis
122 Vorderachse
124 erster Druckluftvorrat
130 Hinterachsbremskreis
132 Hinterachse
133 Erfassungsmittel
134 zweiter Druckluftvorrat
140 Feststellbremskreis
142 Feststellbremsmodul
144 dritter Druckluftvorrat
146 Feststellbremswertgeber
148 Feststellbremssignal
150 Vorratsdruck
160 Bremseinrichtungen
162a erste Vorderachsbremsaktuatoren
162b zweite Vorderachsbremsaktuatoren
162c erste Hinterachsbremsaktuatoren
162d zweite Hinterachsbremsaktuatoren
163 Räder
164 Betriebsbremsen
166 Feststellbremsen
168 ungefederte Massen
170 Bremswertgeber
171 Vorderachs-Bremssteuerdruck
172 Hinterachsbremsanforderungssignal
173 Vorderachsbremssignal
174 Vorderachsmodulator
175 Hinterachsbremssignal Vorderachsbremsdruck Hinterachsmodulator a erstes Vorderachs-ABS-Ventilb zweites Vorderachs-ABS-Ventil Hinterachsbremsdruck Bremssteuergerät Rechnereinheit
Anzeige CAN-Bus Signale weitere Sensoren Sensor
Raddrehzahlsensoren
Gehäuse
Beschleunigungssensoren Schallwandler Kommunikationsmodul Datenverbindung Zweidrahtverbindung Raddrehzahlsignale Schallsignale
Beschleunigungssignale Vorrichtung
Signal des weiteren Sensors Sensorkombination AK-Protokoll
Verfahren
Schritt Ausgeben Schritt Erfassen
Zustand
Mustersignal Schritt Korrelieren Schritt Darstellen Schritt Korrelieren Korrelationsergebnis Verfahren Schritt Bereitstellen Schritt Bereitstellen Schritt Montieren

Claims

- 22 - Ansprüche
1. Vorrichtung (200) zum Erfassen eines Zustands (214) eines Fahrzeugs (100), umfassend: mindestens einen Sensor (189) zum Ausgeben (210) eines Signals (187), wobei der Sensor (189) eingerichtet ist, um an einer ungefederten Masse (168) des Fahrzeugs (100) angeordnet zu werden, ein Erfassungsmittel (133) zum Erfassen (212) des Zustands (214) des Fahrzeugs (100) in Abhängigkeit von dem Signal (187), wobei der Sensor (189) ein Beschleunigungssensor (192) ist, der eingerichtet ist, als Signal (187) ein Beschleunigungssignal (192) auszugeben, oder ein Schallwandler (193) ist, der eingerichtet ist, um als Signal (187) ein Schallsignal (198) auszugeben.
2. Vorrichtung (200) nach Anspruch 1 , wobei die Vorrichtung (200) mindestens zwei Sensoren (189) oder zwei Sensoren (189) pro Achse (122, 132) aufweist, die jeweils als Beschleunigungssensoren (192) oder Schallwandler (193) ausgebildet sind, wobei jeder der Sensoren (189) eingerichtet ist, jeweils an einer unterschiedlichen von mehreren ungefederten Massen (168) des Fahrzeugs (100) angeordnet zu werden, wobei das Erfassungsmittel (133) eingerichtet ist, den Zustand (214) des Fahrzeugs (100) in Abhängigkeit von allen Signalen (187) der mindestens zwei oder mindestens vier Sensoren (189) zu erfassen (212).
3. Vorrichtung (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Sensor (189), der als Beschleunigungssensor (192) oder Schallwandler (193) ausgeführt ist, Bestandteil einer Sensorkombination (202) ist, wobei die Sensorkombination (202) neben dem als Beschleunigungssensor (192) oder Schallwandler (193) ausgebildeten Sensor (189) einen weiteren Sensor (188), insbesondere einen Raddrehzahlsensor (190), aufweist, wobei die Sensorkombination (200) in einem Gehäuse (191 ) angeordnet ist und das Gehäuse (191 ) eingerichtet ist, um an der ungefederten Masse (168) des Fahrzeugs (100) angeordnet zu werden. Vorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuse (191 ) mit der Sensorkombination (202) ein Kommunikationsmodul (194) aufweist und der Beschleunigungssensor (192) o- der der Schallwandler (193) und/oder der weitere Sensor (188) mit dem Kommunikationsmodul (194) verbunden sind, wobei das Kommunikationsmodul (194) eingerichtet ist, das als Beschleunigungssignal (199) o- der das Schallsignal (198) ausgebildete Signal (187) und/oder das Signal (201 ) des weiteren Sensors (188) über eine einzige Datenverbindung (195) an ein zum Gehäuse (191 ) externes Bremssteuergerät (180) zu übertragen. Vorrichtung (200) nach Anspruch 4, wobei die Datenverbindung (195) eine Zweidrahtverbindung (196) umfasst und das Kommunikationsmodul (194) mit dem Bremssteuergerät (180) vorzugsweise über ein AK- Protokoll (204) kommuniziert. Vorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der oder jeder der Beschleunigungssensoren (192) oder der oder jeder der Schallwandler (193) eingerichtet sind, an der ungefederten Masse (168) eines Rades (163) des Fahrzeugs (100) befestigt und betrieben zu werden, indem dieser nach ISO 16750-3, insbesondere ISO 16750-3:2012-
12, „4.1 .2.9 Test IX - Commercial vehicle, unsprung masses“ oder „4.1 .2.5 Test V - Passenger car, unsprung masses (wheel, wheel suspension)“ definiert und/oder validiert ist. Vorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (189) ein Beschleunigungssensor (192) ist, der einer inertialen Messeinheit, IMU, entspricht. Bremssystem (110) mit einer Vorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und einem Bremssteuergerät (180), wobei das Erfassungsmittel (133) Bestandteil des Bremssteuergeräts (180) ist. Fahrzeug (100) mit einer Vorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder einem Bremssystem (100) nach Anspruch 8 und mindestens einer ungefederten Masse (168), wobei mindestens ein Beschleunigungssensor (192) oder ein Schallwandler (193) an der ungefederten Masse (168) angeordnet ist. Verfahren (208) zum Erfassen eines Zustands (214) eines Fahrzeugs (100) mit einer Vorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend die Schritte:
Ausgeben (210) eines Signals (187) eines Sensors (189) von einem Sensor (189), der an einer ungefederten Masse (168) des Fahrzeugs (100) angeordnet ist,
Erfassen (212) eines Zustands (214) des Fahrzeugs (100) in Abhängigkeit von dem ausgegebenen Signal (187) von einem Erfassungsmittel (133), wobei der Sensor (189) ein Beschleunigungssensor (192) ist und das Ausgeben (210) das Ausgeben (210) eines Beschleunigungssignals (199) vom Beschleunigungssensor (192) umfasst oder der Sensor (189) ein Schallwandler (193) ist und das Ausgeben (210) das Ausgeben (210) eines Schallsignals (198) vom Schallwandler (193) umfasst. Verfahren (208) nach Anspruch 10, wobei das Verfahren (208) ferner ein Ausgeben (210) mehrerer Signale (187) umfasst, die jeweils Beschleunigungssignale (198) von mehreren Beschleunigungssensoren (192) oder Schallsignale (199) von mehreren Schallwandlern (193) sind, wobei die Beschleunigungssensoren (192) oder die Schallwandler (193), jeweils an einer von mehreren unterschiedlichen ungefederten Massen (168) angeordnet sind, und wobei das Erfassen (212) ein Auswerten der mehreren Signale umfasst. Verfahren (208) nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , wobei das Erfassen (212) ein Korrelieren (222) der mehreren Signale (187) umfasst, um ein Korrelationsergebnis (224) zu erhalten, wobei das Korrelationsergeb- - 25 - nis (224) vorzugsweise mit einem Mustersignal (216) in einem weiteren Schritt korreliert (222) wird. Verfahren (208) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Verfahren (208) das Ausgeben (210) des Schallsignals (199) oder des Beschleunigungssignals (198) an ein Bremssteuergerät (180) umfasst und wobei das Verfahren (208) vorzugsweise mit einem Bremssystem (1 10) nach Anspruch 8 ausgeführt wird. Verfahren (300) zum Bereitstellen einer Vorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Erfassen eines Zustands (214) eines Fahrzeugs (100), umfassend:
Bereitstellen (310) eines Beschleunigungssensors (192) und/oder eines Schallwandlers (193) Montieren (314) des bereitgestellten Beschleunigungssensors (192) und/oder des Schallwandlers (193) an einer ungefederten Masse (168) des Fahrzeugs (100). Verfahren (300) nach Anspruch 14, wobei das Bereitstellen (310) des Beschleunigungssensors (192) und/oder des Schallwandlers (193) das Bereitstellen (312) des Beschleunigungssensors (192) und/oder des Schallwandlers (193) in einem Gehäuse (191 ) zusammen mit einem weiteren Sensor (188), insbesondere einem Raddrehzahlsensor (190), umfasst.
PCT/EP2022/073011 2021-09-08 2022-08-17 Vorrichtung und bremssystem sowie fahrzeug zum erfassen eines fahrzeugzustands und verfahren dafür WO2023036576A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021123202.3A DE102021123202A1 (de) 2021-09-08 2021-09-08 Vorrichtung und Bremssystem sowie Fahrzeug zum Erfassen eines Fahrzeugzustands und Verfahren dafür
DE102021123202.3 2021-09-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023036576A1 true WO2023036576A1 (de) 2023-03-16

Family

ID=83228669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/073011 WO2023036576A1 (de) 2021-09-08 2022-08-17 Vorrichtung und bremssystem sowie fahrzeug zum erfassen eines fahrzeugzustands und verfahren dafür

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021123202A1 (de)
WO (1) WO2023036576A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4139692A1 (de) * 1990-11-30 1992-06-04 Atsugi Unisia Corp System und verfahren zum steuern bzw. regeln der daempfungskraftcharakteristik eines stossdaempfers, der fuer eine automobilaufhaengung verwendbar ist
DE10355889A1 (de) * 2003-11-29 2005-06-30 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Kraftübertragung zwischen Fahrbahn und Reifen eines Kraftfahrzeuges
DE102007040827A1 (de) * 2006-08-29 2008-05-21 Honda Motor Co., Ltd. Fahrzeugzustand-Einschätzungssystem
DE102011112853A1 (de) * 2011-09-12 2013-03-14 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Hybridsensor
US20130166149A1 (en) * 2010-09-03 2013-06-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10353481B4 (de) 2003-11-15 2005-09-08 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Bestimmen des Reibbeiwertes zwischen Fahrbahn und Reifen eines Kraftfahrzeuges
DE102019214709B4 (de) 2019-09-26 2021-09-30 Zf Friedrichshafen Ag Detektieren von Gefahrengeräuschen eines Egofahrzeugs
DE102019219371A1 (de) 2019-12-11 2020-10-22 Zf Friedrichshafen Ag Messanordnung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4139692A1 (de) * 1990-11-30 1992-06-04 Atsugi Unisia Corp System und verfahren zum steuern bzw. regeln der daempfungskraftcharakteristik eines stossdaempfers, der fuer eine automobilaufhaengung verwendbar ist
DE10355889A1 (de) * 2003-11-29 2005-06-30 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Kraftübertragung zwischen Fahrbahn und Reifen eines Kraftfahrzeuges
DE102007040827A1 (de) * 2006-08-29 2008-05-21 Honda Motor Co., Ltd. Fahrzeugzustand-Einschätzungssystem
US20130166149A1 (en) * 2010-09-03 2013-06-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control device
DE102011112853A1 (de) * 2011-09-12 2013-03-14 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Hybridsensor

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021123202A1 (de) 2023-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2714438B1 (de) Verfahren zur überwachung und steuerung eines pneumatischen niveauregelsystems eines fahrwerksystems
DE19951273B4 (de) Verfahren und System zum Identifizieren eines Reifens eines Fahrzeugs
EP2162326B1 (de) Verfahren zur beurteilung der kompatibilität von bremsanlagen einer fahrzeugkombination und vorrichtung zur beurteilung der kompatibilität
EP1800982B1 (de) Verfahren zur Ermittlung der Güte der Abstimmung der Bremsanlagen eines Zugfahrzeugs und eines Anhängefahrzeugs
DE102008053002A1 (de) Verfahren und System zur Beeinflussung der Bewegung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeuges und Fahrzeug
DE112015002903T5 (de) Einrichtung und Verfahren zum Konfigurieren eines Reifensensorsystems
DE102016105281A1 (de) Radstosserfassungs- und fahrerwarnsystem
DE102018122059A1 (de) Systeme und verfahren zur erkennung von anomalien in einem fahrzeugaufhängungssystem
EP1656264B1 (de) Verfahren zur überwachung von reifendrucküberwachungssystemen in einem kraftfahrzeug
DE102010002333A1 (de) Fahrwerksensor
DE102018200503A1 (de) Verfahren zur Erfassung, Verringerung bzw. Auslöschung von Störgeräuschen im Betrieb eines Fahrzeuges
WO2023036576A1 (de) Vorrichtung und bremssystem sowie fahrzeug zum erfassen eines fahrzeugzustands und verfahren dafür
EP3041718B1 (de) Verfahren zur steuerung eines elektronischen bremssystems
DE102013225278A1 (de) Verfahren zum Erkennen eines Fehlerzustands eines Fahrwerks, Fahrwerksüberwachungsvorrichtung und Computerprogrammprodukt
EP4315285A1 (de) Verfahren und fahrzeugsystem zum bestimmen eines zustands der komponenten eines fahrwerks
DE10011635B4 (de) Verfahren zur Feststellung der Einbauposition von bremskrafterzeugenden Einheiten einer elektrommechanischen Kraftfahrzeug-Bremsanlage
DE102008028913A1 (de) Überwachungsvorrichtung einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination
DE102011112853A1 (de) Hybridsensor
DE10337212A1 (de) System und Verfahren zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines Fahrzeugs oder eines Anhängers
DE102011089534A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer Drehzahlanormalität eines Rades
DE102020126434A1 (de) Fahrsystem zum automatisierten fahren mit akustischer informationsausgabe und einem mikrofon, entsprechendes verfahren und entsprechende software
EP1584909A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung von Beanspruchungen eines Fahrzeugfahrwerks
DE102021202168B3 (de) Verfahren zum Überwachen eines Fahrzeugs
EP3974214B1 (de) Verfahren und fahrzeug mit einer vorrichtung zum detektieren eines zustandes des fahrzeugs
DE102020211876A1 (de) Verfahren zum Erkennen eines Defektes an einem Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22765554

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE