DE102020211876A1

DE102020211876A1 - Verfahren zum Erkennen eines Defektes an einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102020211876A1
Application number: DE102020211876.0A
Authority: DE
Inventors: Jochen Fassnacht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2022-03-24

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Defektes an einem Fahrzeug (1). Dabei erfolgt ein Erfassen einer Schwingung und/oder Beschleunigung mittels einer ersten Sensorik (2) des Fahrzeuges (1), ein Detektieren eines Ereignisses, welches einen mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug (1) ausübt, mittels einer an dem Fahrzeug (1) angeordneten zweiten Sensorik (3), ein Zuordnen einer Zeitinformation zu dem Ereignis, welche einen Zeitpunkt beschreibt, zu dem das Ereignis den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug (1) ausübt, und ein Erkennen eines Defektes basierend auf der erfassten Schwingung und/oder Beschleunigung zu dem durch die Zeitinformation beschriebenen Zeitpunkt und dem detektierten Ereignis.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Defektes an einem Fahrzeug.
Bei aktuellen Diagnosekonzepten werden meist Sensorsignale, die eine Reaktion einer Komponente eines Fahrzeuges auf ein Fahrmanöver oder eine Singularität der Fahrbahn aufzeichnen, ausgewertet. Auf diese Weise kann auf Defekte des Fahrzeuges geschlossen werden. So werden beispielsweise Beschleunigungssignale, Tonsignale oder Körperschallsignale ausgewertet, um auf defekte Lager, Stoßdämpfer oder Ähnliches zu schließen. Hierbei wird aber die Anregung, die zu einem Geräusch oder einer Beschleunigung führt, nicht ausgewertet, was zu Fehldiagnosen führen kann bzw. die Diagnose deutlich erschwert. Dies gilt besonders für die Diagnose von Fahrwerkskomponenten wie Radlager, Stoßdämpfer, Rädern, Querlenker- oder Verbund- oder Mehrlenkerhinterachslager. Hier würde eine Aussage, welche Anregung vorliegt und wann diese vorliegt bzw. wie stark diese ist, die Diagnose deutlich vereinfachen.
Die DE 102019112995 A1 offenbart ein Verfahren und System zur Diagnose eines Stoßdämpfers. Dabei wird auf standortspezifische Informationen zugegriffen, welche einem Fahrzeug von anderen Fahrzeugen bereitgestellt werden. Ferner offenbart die DE 102009060222 A1 eine Fahrzeugprüfvorrichtung, welche basierend auf einem modellierten Fahrzeugmodell eine Verhaltensabschätzung durchführt, um einen Defekt eines Fahrzeuges zu detektieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erkennen eines Defekts an einem Fahrzeug umfasst ein Erfassen einer Schwingung und/oder Beschleunigung mittels einer ersten Sensorik des Fahrzeuges, ein Detektieren eines Ereignisses, welches einen mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug ausübt, mittels einer an dem Fahrzeug angeordneten zweiten Sensorik, ein Zuordnen einer Zeitinformation zu dem Ereignis, welche einen Zeitpunkt beschreibt, zu dem das Ereignis den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug ausübt, und ein Erkennen eines Defekts basierend auf der erfassten Schwingung und/oder Beschleunigung zu dem durch die Zeitinformation beschriebenen Zeitpunkt und dem detektierten Ereignis.
Durch das Erfassen der Schwingung und/oder Beschleunigung mittels der ersten Sensorik wird ein Impuls erfasst, welcher sich durch das Fahrzeug ausbreitet. Die Schwingung ist eine Schwingung in einem akustischen oder elektromagnetischen Frequenzbereich. Dabei ist der erfasste Frequenzbereich optional auf eine oder mehrere bestimmte Frequenzen begrenzt.
Mittels der ersten Sensorik wird dazu insbesondere ein akustisches Signal erfasst, insbesondere ein Tonsignal oder ein Körperschallsignal. Alternativ oder zusätzlich umfasst die erste Sensorik einen Beschleunigungssensor, um die Beschleunigung zu erfassen. In beiden Fällen wird mittels der ersten Sensorik eine Schwingung und/oder eine Beschleunigung erfasst. In beiden Fällen handelt es sich um einen Impuls, der sich durch das Fahrzeug ausbreitet. Die erste Sensorik kann optional für weitere Funktionen bereitstehen und ist nicht zwingend eine dedizierte Sensorik für das erfindungsgemäße Verfahren. So kann die erste Sensorik beispielsweise einen akustischen Sensor einer Freisprechanlage umfassen.
Es wird durch die zweite Sensorik ein Ereignis detektiert, welches einen mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug ausübt. Die zweite Sensorik ist insbesondere eine zu der ersten Sensorik unterschiedliche Sensorik. Das Ereignis ist insbesondere ein fahrzeugexternes Ereignis oder ein fahrzeuginternes Ereignis. Ist das Ereignis ein fahrzeugexternes Ereignis, so wird dieses bevorzugt durch eine Umgebungssensorik des Fahrzeuges erfasst. Ist das Ereignis ein fahrzeuginternes Ereignis, so wird dieses bevorzugt durch einen internen Sensor des Fahrzeugs erfasst. Beispiele für ein externes Ereignis sind beispielsweise ein Überfahren eines Hindernisses oder einer Bodenwelle, wobei die Annäherung des Hindernisses oder der Bodenwelle an das Fahrzeug mittels der Umgebungssensorik des Fahrzeuges erkannt wird. Beispiele für fahrzeuginterne Ereignisse sind beispielweise ein Bremsvorgang oder ein Lenkvorgang, welche mittels einer Fahrzeugsensorik des Fahrzeuges detektiert werden, welche interne Parameter des Fahrzeuges erfasst.
Ein Ereignis ist insbesondere ein vordefiniertes Ereignis, dessen Vorliegen mittels der zweiten Sensorik erkannt wird. So können beispielsweise bestimmte Sensorparameter hinterlegt sein und das Ereignis wird detektiert, wenn die zweite Sensorik anzeigt, dass diese Sensorparameter beispielsweise gleichzeitig oder in einer bestimmten Abfolge vorliegen. Das Detektieren eines Ereignisses umfasst sowohl das Detektieren eines aktuell vorliegenden Ereignisses als auch das Detektieren von Ereignissen, welche in absehbarer Zukunft eintreten und dann zu dem mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug führen.
Es erfolgt ein Zuordnen einer Zeitinformation zu dem Ereignis, welche einen Zeitpunkt beschreibt, zu dem das Ereignis den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug ausübt. Wird ein Ereignis detektiert, welches zu einem aktuellen Zeitpunkt den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug ausübt, so wird dieses Ereignis mit dem aktuellen Zeitpunkt verknüpft. So wird dem Ereignis beispielsweise ein aktueller Zeitstempel beigefügt. Wird beispielsweise erkannt, dass das Fahrzeug aktuell einen Bremsvorgang ausführt, so wird der Bremsvorgang als Ereignis detektiert und der aktuelle Zeitstempel dem Ereignis beigefügt. Ist das Ereignis ein Ereignis, welches erst in der Zukunft eintritt, so wird ein Zeitpunkt errechnet, zu dem das Ereignis tatsächlich den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug ausübt. Dazu können optional weitere Sensorinformationen des Fahrzeuges hinzugezogen werden. Wird beispielsweise mittels einer Umgebungssensorik erkannt, dass in einem bestimmten Abstand vor dem Fahrzeug eine Bodenwelle liegt und diese von dem Fahrzeug überfahren wird, so kann beispielsweise mittels einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges errechnet werden, wann die vorliegende Bodenwelle von dem Fahrzeug überfahren wird und somit zu welchem Zeitpunkt der mechanische Einfluss auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Die zugeordnete Zeitinformation kann somit eine errechnete Zeitinformation oder eine aktuelle Zeitinformation sein.
Es erfolgt ein Erkennen eines Defektes basierend auf der erfassten Schwingung und/oder Beschleunigung, die zu dem durch die Zeitinformation beschriebenen Zeitpunkt erfasst wurde, und dem detektierten Ereignis. Wurden die Schwingung und/oder die Beschleunigung beispielsweise zeitkontinuierlich erfasst, so wird zumindest ein Zeitraum der erfassten Schwingung und/oder Beschleunigung genutzt, welcher den Zeitpunkt umfasst, der durch die Zeitinformation beschrieben wird. Dabei liegen für diesen Zeitpunkt weitere Informationen vor, da ebenfalls das detektierte Ereignis bekannt ist. Es kann somit ein zu erwartender Einfluss des detektierten Ereignisses auf die erfassten Schwingungen und/oder Beschleunigungen genutzt und berücksichtigt werden.
Durch das Zuordnen der Zeitinformation zu dem detektierten Ereignis bzw. zu dem Zeitpunkt, an dem dieses Ereignis zu einem mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug führt, wird eine besonders fehlerfreie Detektion von Defekten ermöglicht. Dies ist beispielsweise dadurch ermöglicht, dass besonders kurze mechanische Einflüsse auf das Fahrzeug den erfassten Schwingungen und/oder Beschleunigungen korrekt zugeordnet werden können. So kann beispielsweise ein Einfluss auf das Fahrzeug durch das Überfahren einer Bodenwelle gerade im höheren Geschwindigkeitsbereich lediglich einen Zeitraum von einigen Millisekunden andauern. Dennoch können gerade solche Ereignisse Informationen zum Vorliegen eines Defektes liefern. Daher ist es wichtig, dass mit hoher zeitlicher Genauigkeit definiert werden kann, wann ein bestimmtes Ereignis einen Einfluss auf das Fahrzeug ausgeübt hat und somit auch in den erfassten Schwingungen und/oder Beschleunigungen reflektiert wird.
Ferner erfolgt durch die Verwendung der ersten Sensorik und der zweiten Sensorik ein Zusammenführen von Information, die von unterschiedlichen Sensoren geliefert wird. Durch dieses Zusammenführen von Information kann eine Genauigkeit bei einem Erkennen von Defekten erhöht werden. So wird somit durch die Verwendung von weiteren Informationen über die mechanische Anregung eines Fahrzeuges eine Diagnose, insbesondere eine Diagnose zu Fahrwerksfehlern, deutlich verbessert.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Bevorzugt umfasst das Verfahren ein Erzeugen einer Zusatzinformation, welche einen Einfluss des Ereignisses auf die von der ersten Sensorik erfassten Schwingungen und/oder Beschleunigungen beschreibt, wobei das Erkennen des Defektes ferner basierend auf der Zusatzinformation erfolgt. Die Zusatzinformation ist somit eine Information, welche das detektierte Ereignis präzisiert, also genauer beschreibt. So hat ein bestimmtes Ereignis nicht immer den gleichen mechanischen Einfluss auf ein Fahrzeug.
Es ist vorteilhaft, wenn die Zusatzinformation eine Intensität des von dem Ereignis verursachten mechanischen Einflusses auf das Fahrzeug beschreibt und/oder eine Position beschreibt, an der das Ereignis den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug verursacht. Die Zusatzinformation wird bevorzugt mittels der zweiten Sensorik erfasst, mittels derer auch das Ereignis detektiert wurde. Durch die Zusatzinformation wird der mechanische Einfluss auf das Fahrzeug näher bestimmt. Ist das detektierte Ereignis beispielsweise ein Überfahren einer Bodenwelle, wird der mechanische Einfluss auf das Fahrzeug beispielsweise mittels einer Höhe der Bodenwelle näher bestimmt, die ebenfalls basierend auf der Umgebungssensorik erfasst wird. Die Zusatzinformation ist in diesem Beispiel somit die Höhe der Bodenwelle. Ist das detektierte Ereignis in einem anderen Beispiel ein Bremsvorgang des Fahrzeuges, so ist die Zusatzinformation die Stärke einer Verzögerung auf das Fahrzeug. Beschreibt die Zusatzinformation eine Position, an der das Ereignis den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug verursacht, so kann basierend auf der Position oftmals eine Ursache für ein Auftreten einer Schwingung oder Beschleunigung ermittelt werden. So ist die Position bei dem Beispiel einer überfahrenen Bodenwelle beispielsweise durch ein Rad definiert, welches die Bodenwelle überfährt. Erfolgt als Ereignis ein Bremseingriff, so kann durch die Position definiert werden, welches Rad des Fahrzeuges gebremst wird. Die Position ist daher insbesondere eine Position an dem Fahrzeug.
Auch ist es vorteilhaft, wenn basierend auf dem detektierten Ereignis und der zugehörigen Zeitinformation eine Anregung der ersten Sensorik des Fahrzeuges gefiltert wird, um eine durch den mechanischen Einfluss verursachte erwartete Schwingung oder Beschleunigung in einem Ausgangssignal der ersten Sensorik zu minimieren. So trägt die von der ersten Sensorik erfasste Schwingung und/oder Beschleunigung eine Information über einen vorliegenden Defekt. Diese Information soll von solchen Schwingungen und/oder Beschleunigungen in dem Ausgangssignal der ersten Sensorik getrennt werden, die durch das Ereignis an sich verursacht werden und somit nicht auf einen Defekt hindeuten. Die erwartete Schwingung oder Beschleunigung ist somit eine Charakteristik einer Schwingung und/oder Beschleunigung, die bei dem Auftreten eines bestimmten Ereignisses erwartet wird. Wird diese erwartete Schwingung oder Beschleunigung aus den von der ersten Sensorik erfassten Signalen eliminiert, so bleiben die Schwingungen und Beschleunigungen übrig, die den Defekt charakterisieren. Es kann somit eine effektive Filterung der Ausgangssignale der ersten Sensorik erreicht werden, um solche Signale zu entfernen, welche einen vorliegenden Defekt überdecken oder maskieren.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die die Schwingung eine akustische Schwingung, insbesondere ein Geräusch ist, da eine solche vorteilhaft durch bereits vorhandene Mikrofone erfasst werden kann.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die zweite Sensorik eine Umgebungssensorik ist, wobei das Ereignis insbesondere ein Überfahren eines Objektes ist, welches von der Umgebungssensorik detektiert wird. Gerade das Überfahren eines Objektes, beispielsweise eines Schlagloches, einer Bodenwelle, eines Randsteines oder eines anderen Objektes kann zu einer starken Anregung des Fahrwerks bzw. der zugehörigen Federung führen. Gerade dann, wenn ein solches Ereignis vorliegt, können auch Schwingungen und/oder Beschleunigungen entstehen, welche einen Defekt andeuten. Da gerade durch die Umgebungssensorik eine besonders genaue Zuordnung einer Zeitinformation möglich ist, kann basierend auf dieser Umgebungssensorik ein besonders genaues Erkennen eines Defektes erfolgen.
Auch ist es vorteilhaft, wenn bei dem Erkennen des Defektes der Defekt basierend auf mehreren zueinander unterschiedlichen Ereignissen erkannt wird. So kann beispielsweise dann, wenn ein erstes Ereignis auftritt, eine erste Bewertung erfolgen, ob ein bestimmter Defekt vorliegt. Ferner kann bei dem Erkennen eines zweiten Ereignisses, welches unterschiedlich zu dem ersten Ereignis ist, erneut eine Bewertung erfolgen, ob der bestimmte Defekt vorliegt. Wird der Defekt insbesondere bei Auftreten unterschiedlicher Ereignisse erkannt, so kann der Defekt entweder schneller erkannt werden, da die unterschiedlichen Ereignisse in Kombination häufiger auftreten, oder aber mit höherer Genauigkeit erkannt werden, da unterschiedliche Einflussparameter in das Erkennen des Defektes einfließen. So kann beispielsweise auch eine redundante Prüfung erfolgen, ob ein bestimmter Defekt vorliegt. Wird der bestimmte Defekt beispielsweise nur bei einem Ereignis erkannt und bei einem anderen Ereignis, bei diesem dieser ebenfalls erkennbar sein müsste, nicht erkannt, so kann darauf geschlossen werden, dass der Defekt wahrscheinlich nicht vorliegt.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Erkennen des Defekts ferner basierend auf den Signalen einer vordefinierten Auswahl an Sensoren erfolgt, welche dem detektierten Ereignis zugeordnet ist. Es werden somit zunächst basierend auf einem bestimmten detektierten Ereignis die Sensorwerte bestimmter Sensoren des Fahrzeuges herangezogen, um zu erkennen, ob ein Defekt vorliegt. So können beispielsweise dann, wenn detektiert wird, dass das Ereignis ein Überfahren einer Bodenwelle oder eines anderen Objektes ist, ein Messwert eines Bremssensors oder eines Beschleunigungssensors hinzugezogen werden, um den Zustand des Fahrzeuges bei dem Überfahren des Objektes genauer zu definieren und basierend auf diesen Informationen ein Vorliegen eines Defektes zu erkennen. Dadurch, dass die verwendeten Sensoren basierend auf dem detektierten Ereignis gewählt werden, da diese dem detektierten Ereignis zugeordnet sind, können solche Informationen bzw. solche Sensoren vernachlässigt werden, welche typischerweise keine relevanten Informationen zu einem möglichen Defekt erfassen. Das Erkennen eines Defektes wird somit vereinfacht und kann insbesondere bei der Verwendung von digitalen Recheneinheiten beschleunigt werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn bei dem Erkennen des Defektes ein Vorliegen eines detektierten Ereignisses und die zugehörige Zeitinformation zur Berechnung eines zu erwartenden Verhaltens des Fahrzeuges basierend auf einem dynamischen Fahrzeugmodell genutzt wird. Das dynamische Fahrzeugmodell ist dabei ein rechnerisches Modell des Fahrzeuges, welches basierend auf bereitgestellten Eingangswerten ein zu erwartendes Verhalten des Fahrzeuges ausgibt. Das dynamische Fahrzeugmodell ist somit eine physikalische oder datenbasierte Modellierung des tatsächlichen Fahrzeuges.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das berechnete Verhalten des Fahrzeuges mit einem tatsächlichen Verhalten des Fahrzeuges verglichen wird, um den Defekt zu erkennen, wobei das tatsächliche Verhalten basierend auf der erfassten Schwingung und/oder Beschleunigung erfasst wird. Das berechnete Verhalten des Fahrzeuges ist dabei das Verhalten des Fahrzeuges, welches basierend auf dem dynamischen Fahrzeugmodell erzeugt wird. So wird insbesondere basierend auf dem dynamischen Fahrzeugmodell errechnet, welcher Wert von der ersten Sensorik als Schwingung und/oder Beschleunigung erfasst werden sollte, falls das Fahrzeug keinen Defekt aufweist und das Fahrzeug dem mechanischen Einfluss eines detektierten Ereignisses unterliegt. Der tatsächliche Wert, der sich mittels der ersten Sensorik des Fahrzeuges ergibt, kann mittels der Zeitinformation für das entsprechende Ereignis aus den Sensorwerten der ersten Sensorik extrahiert werden. Weicht dieser Wert, welcher das tatsächliche Verhalten des Fahrzeuges beschreibt, von dem rechnerisch ermittelten Wert ab, so lässt dieses auf einen Defekt schließen, welcher somit erkannt wird.
Eine Vorrichtung zum Erkennen eines Defektes an einem Fahrzeug, welche dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, weist alle Vorteile des Verfahrens auf.
Figurenliste
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

1 eine Darstellung eines Fahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erkennen eines Defektes an einem Fahrzeug, und
2 eine schematische Darstellung einer vor Verknüpfung von Sensorinformationen zum Erkennen eines Defektes.

Ausführungsform der Erfindung
1 zeigt ein Fahrzeug 1, welches eine Vorrichtung zum Erkennen eines Defektes an einem Fahrzeug umfasst. Die Vorrichtung umfasst eine Steuereinheit 5, auch ECU genannt, welche dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Die Steuereinheit 5 ist mit einer ersten Sensorik 2, einer zweiten Sensorik 3 und einer dritten Sensorik 4 gekoppelt. Die erste bis dritte Sensorik 2 bis 4 umfassen jeweils voneinander unterschiedliche Sensoren des Fahrzeuges 1.
Die erste Sensorik 2 des Fahrzeuges 1 ist dazu eingerichtet, eine Schwingung und/oder Beschleunigung zu erfassen, also zu messen. So ist ein Sensor der ersten Sensorik 2 beispielsweise ein akustischer Sensor. Durch diesen wird ein Schall oder ein Körperschall erfasst, der sich in dem Fahrzeug 1 ausbreitet. Die erste Sensorik 2 ist somit dazu eingerichtet, eine Schwingung zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich umfasst die erste Sensorik 2 einen Beschleunigungssensor. Im Folgenden wird die Erfindung basierend auf einem Beispiel beschrieben, in dem die erste Sensorik den akustischen Sensor aufweist.
Bei einem Betrieb des Fahrzeuges 1 wird durch die erste Sensorik 2 zeitkontinuierlich eine Schwingung erfasst, die sich in dem Fahrzeug 1 ausbreitet. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass beispielsweise ein Schall aufgezeichnet wird, der sich bei einem Betrieb des Fahrzeuges 1 in dem Fahrzeug 1 ausbreitet.
Basierend auf der von der ersten Sensorik 2 erfassten Schwingung können Defekte an dem Fahrzeug 1 erkannt werden. So wird beispielsweise durch einen Defekt an einem Stoßdämpfer ein bestimmtes Geräusch und somit bestimme Schwingungen verursacht, welches durch die erste Sensorik 2 erfasst werden kann. Liegt dieses bestimmte Geräusch vor, so kann auf einen defekten Stoßdämpfer geschlossen werden. Erfindungsgemäß werden zudem weitere Informationen zum Erkennen eines Defektes hinzugezogen.
So erfolgt parallel zu dem Erfassen der Schwingung und/oder der Beschleunigung ein Detektieren eines Ereignisses, welches einen mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug 1 ausübt. Dies erfolgt mittels der an dem Fahrzeug 1 angeordneten zweiten Sensorik 3. Die zweite Sensorik 3 ist in dieser Ausführungsform eine Umgebungssensorik des Fahrzeuges 1, welche eine Kamera umfasst. Durch die Kamera wird die Umgebung des Fahrzeuges 1 erfasst. Das zu detektierende Ereignis ist beispielsweise ein Überfahren einer Bodenwelle mit dem Fahrzeug 1. So ist die Kamera beispielsweise in Richtung einer Fahrzeugfront des Fahrzeuges 1 gerichtet und erfasst die vor dem Fahrzeug 1 liegende Fahrbahn. Basierend auf einer Bilderfassung und anschließenden Bildverarbeitung wird detektiert, ob eine Bodenwelle vor dem Fahrzeug 1 liegt. Ist dies der Fall, so wird das Ereignis detektiert, dass eine Bodenwelle vor dem Fahrzeug liegt und von dem Fahrzeug 1 überfahren wird. Das detektierte Ereignis ist dabei ein Ereignis, welches einen mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug 1 ausübt, da das Überfahren der Bodenwelle ein mechanisches Dämpfen durch das Fahrwerk des Fahrzeuges 1 verursachen wird. Der mechanische Einfluss auf das Fahrzeug 1 führt dazu, dass eine sich in dem Fahrzeug ausbreitende Schwingung und/oder Beschleunigung durch die erste Sensorik 2 des Fahrzeuges 1 erfasst wird, die in dem detektierten Ereignis begründet ist.
Parallel zu dem beispielhaften Ereignis einer vorliegenden Bodenwelle können auch andere Ereignisse mittels der zweiten Sensorik 3 detektiert werden. So kann beispielsweise mittels der zweiten Sensorik erkannt werden, ob das Fahrzeug 1 eine Pfütze durchfahren wird, was ebenfalls als ein Ereignis definiert sein könnte.
Die zweite Sensorik 3 ist in dieser Ausführungsform eine Umgebungssensorik. Alternativ ist die zweite Sensorik 3 eine fahrzeuginterne Sensorik, welche Betriebsparameter des Fahrzeuges 1 erfasst. So kann in dieser alternativen Ausführungsform ein Ereignis detektiert werden, welches insbesondere durch eine Aktion des Fahrzeuges 1 verursacht wird. So ist das Ereignis beispielsweise ein Bremsvorgang des Fahrzeuges, welches durch einen Verzögerungssensor des Fahrzeuges 1 detektiert wird. Auch so ein Ereignis führt zu einem mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug, da der Bremsvorgang beispielsweise zu einem Einfedern des Fahrwerks führt.
Es ist vorteilhaft, wenn unterschiedliche Ereignisse mittels unterschiedlicher Sensoren erfasst werden. So werden in einer bevorzugten Ausführungsform beispielweise fahrzeugexterne Ereignisse mittels einer Umgebungssensorik erfasst und zugleich fahrzeuginterne Ereignisse mittels fahrzeuginterner Sensoren erfasst.
Wurde detektiert, dass ein vordefiniertes Ereignis vorliegt, so wird dem detektierten Ereignis eine Zeitinformation zugeordnet. Die Zeitinformation beschreibt einen Zeitpunkt, zu dem das Ereignis den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug 1 ausübt. So wird in dem Fall, dass das Ereignis eine auftretende Bodenwelle vor dem Fahrzeug 1 ist, beispielsweise mittels eines Geschwindigkeitssensors des Fahrzeuges 1 eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeuges 1 ermittelt und errechnet, wann ein Rad des Fahrzeuges 1 auf die Bodenwelle trifft. Dieser Zeitpunkt wird als Zeitstempel mit dem detektierten Ereignis verknüpft. Der Steuereinheit 5 liegen somit Informationen vor, welche beschreiben, dass ein bestimmtes Ereignis zu einem bestimmten Zeitpunkt auftritt.
Zusätzlich wird eine Zusatzinformation erfasst, welche einen Einfluss des detektierten Ereignisses auf die von der ersten Sensorik erfasste Schwingung und/oder Beschleunigung beschreibt. Dies erfolgt bevorzugt basierend auf Messwerten der zweiten Sensorik. Die Zusatzinformation beschreibt eine Intensität des von dem Ereignis verursachten mechanischen Einflusses auf das Fahrzeug und eine Position, an der das Ereignis den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug verursacht. So wird beispielsweise mittels der Umgebungssensorik erfasst, wie hoch die vor dem Fahrzeug 1 liegende Bodenwelle ist, die als Ereignis detektiert wurde. Je höher die Bodenwelle ist, desto größer ist die Intensität des von der Bodenwelle verursachten mechanischen Einflusses auf das Fahrzeug 1. Dabei können alternativ oder zusätzlich auch weitere Informationen und Sensordaten in die Zusatzinformation einfließen. So kann beispielsweise die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeuges herangezogen werden, um die Intensität des Ereignisses auf das Fahrzeug zu bestimmen und in der Zusatzinformation zu beschreiben. Optional beschreibt die Zusatzinformation eine Position, an der das Ereignis den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug verursacht. So beschreibt die Zusatzinformation beispielsweise, mit welchem Rad eine Bodenwelle überfahren wird.
Die Zusatzinformation wird ebenfalls mit dem detektierten Ereignis verknüpft. Es erfolgt ein Erkennen eines Defektes, basierend auf der erfassten Schwingung und/oder Beschleunigung, die zu dem durch die Zeitinformation beschriebenen Zeitpunkt erfasst wurde, und dem detektierten Ereignis. Dabei wird ein Defekt zu dem basierend auf der Zusatzinformation erkannt. So liegen in dem beschriebenen Beispiel der Steuereinheit 5 Informationen diesbezüglich vor, was für ein Ereignis zu einem bestimmten Zeitpunkt auftritt und wo und mit welcher Intensität das Ereignis mechanisch Einfluss auf das Fahrzeug nimmt. Diese Informationen werden bei dem Erkennen des Defektes einem dynamischen Fahrzeugmodell zugeführt, welches ein zu erwartendes Verhalten des Fahrzeuges errechnet. Durch das dynamische Fahrzeugmodell wird ein Verhalten des Fahrzeuges 1 rechnerisch simuliert, wobei das zu erwartende Verhalten ein Verhalten des Fahrzeuges ist, wenn dieses keinen Defekt aufweist. Dabei wird insbesondere errechnet, was für eine Schwingung und/oder Beschleunigung durch die erste Sensorik 2 des Fahrzeuges 1 erfasst wird, wenn das detektierte Ereignis zu dem zugehörigen Zeitpunkt mit der ermittelten Intensität an der ermittelten Position auf das Fahrzeug 1 einwirkt. Dieses rechnerische Ergebnis wird mit einem tatsächlichen Ausgangswert der ersten Sensorik 2 verglichen, welches von der ersten Sensorik 2 zu dem Zeitpunkt erfasst wurde, an dem das detektierte Ereignis den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug 1 ausübte. Es wird somit das berechnete Verhalten des Fahrzeuges 1 mit einem tatsächlichen Verhalten des Fahrzeuges 1 verglichen, um den Defekt zu erkennen. Das tatsächliche Verhalten basiert dabei auf der erfassten Schwingung und/oder Beschleunigung. Weicht das tatsächliche Verhalten des Fahrzeuges 1 von dem errechneten zu erwartenden Verhalten des Fahrzeuges ab, so lässt dieses auf einen Defekt schließen.
2 zeigt einen vorteilhaften Signalfluss in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. So ist in 2 die Steuereinheit 5 abgebildet. Die Steuereinheit 5 ist mit einer Vielzahl von Sensoren des Fahrzeuges 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 gekoppelt.
Dabei ist ein erster Sensor 10 der Sensor der ersten Sensorik 2 und ist ein akustischer Sensor. Ein fünfter Sensor 50 ist eine Umgebungssensorik des Fahrzeuges 1 und somit ein Sensor der zweiten Sensorik 3.
Die Steuereinheit 5 ist ferner mit einem zweiten Sensor 20 gekoppelt, der ein Lenkwinkelsensor ist. Ferner ist die Steuereinheit 5 mit einem dritten Sensor 30 gekoppelt, der ein Lenkkraftsensor ist. Die Steuereinheit 5 ist ferner mit einem vierten Sensor 40 gekoppelt, der ein Beschleunigungssensor ist, welcher eine Beschleunigung des Fahrgestells misst. Der vierte Sensor 40 ist optional oder alternativ ein Sensor der ersten Sensorik 2. Die Steuereinheit 5 ist ferner mit einem sechsten Sensor 60 gekoppelt, der ein Geschwindigkeitssensor ist. Die Steuereinheit 5 ist ferner mit einem siebten Sensor 70 gekoppelt, der ein Drehmomentsensor eines Fahrzeugantriebs ist. Die Steuereinheit 5 ist ferner mit einem achten Sensor 80 gekoppelt, der ein Bremskraftsensor ist.
Durch die einzelnen Sensoren 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 werden jeweils unterschiedliche Werte an die Steuereinheit 5 übertragen. Dazu weist jeder der Sensoren 10 bis 80 mehrere Schnittstellen auf, über welche die Werte bereitgestellt werden. Dabei kann optional in jeden der Sensoren 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 oder den zugehörigen Schnittstellen bereits eine Signalverarbeitung erfolgen, bevor die Ausgangswerte des jeweiligen Sensors an die Steuereinheit 5 übertragen werden.
Damit alle nötigen von den Sensoren 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 bereitgestellten Signale mit Größe und Zeitstempel an der Steuereinheit 5 zentral verfügbar sind, erfolgt bevorzugt eine dezentrale Aufbereitung auf den verschiedenen Steuergeräten, welche den Sensoren zugehörig sind, da ansonsten der nötige Busverkehr unnötig ansteigen würde. Es sollen also beispielsweise keine Bildinformationen übertragen werden, sondern nur die Information, wann eine Unebenheit auf welcher Fahrzeugseite trifft und eine Art Größe oder Kategorie des Ereignisses. Das bedeutet hier, dass die Bildverarbeitung / Auswertung auf dem entsprechenden Kamera- oder Umfelderfassungssensorsteuergerät durchgeführt werden muss und dann über die Schnittstelle des jeweiligen Sensors bereitgestellt wird.
Der erste Sensor 10 weist eine erste Schnittstelle 11 und eine zweite Schnittstelle 12 auf. Von der ersten Schnittstelle 11 wird ein fouriertransformiertes akustisches Ausgangssignal bereitgestellt. Von der zweiten Schnittstelle 12 wird ein Indikator bereitgestellt, falls ein bestimmtes Ereignis eingetreten ist. So wird beispielsweise ein Ereignis indiziert, wenn ein bestimmtes signifikantes Geräusch vorliegt.
Der zweite Sensor 20 weist eine erste Schnittstelle 21, eine zweite Schnittstelle 22 und eine dritte Schnittstelle 23 auf. Dabei wird von der ersten Schnittstelle 21 ein aktueller Lenkwinkel ausgegeben, von der zweiten Schnittstelle 22 ein Eintreten eines vordefinierten Ereignisses, beispielsweise eine Abfolge von vorliegenden Lenkwinkeln, und von der dritten Schnittstelle 23 ein fouriertransformiertes Ausgangssignal des Lenkwinkels bereitgestellt.
In ähnlicher Weise werden auch von den übrigen Sensoren 30, 40, 50, 60, 70, 80 über zugehörige Schnittstellen aktuelle Sensormesswerte, ein fouriertransformierter Verlauf von Sensormesswerten oder ein Indikator für ein vorliegendes Ereignis an die Steuereinheit bereitgestellt.
Die Steuereinheit 5 weist eine erste Signalverarbeitungseinheit 7 und eine zweite Signalverarbeitungseinheit 8 auf. Jede der Signalverarbeitungseinheiten 7, 8 ist dabei entweder ein neuronales Netz oder Teil eines neuronalen Netzes. Die Signalverarbeitungseinheiten 7, 8 können dabei mittels einer zugehörigen Software realisiert sein.
Die beiden Signalverarbeitungseinheiten 7, 8 sind dazu eingerichtet, einen bestimmten Defekt zu erkennen. Dabei sind die Signalverarbeitungseinheiten 7, 8 hier dazu eingerichtet, beide einen gleichartigen Defekt zu erkennen. So sind die erste und die zweite Signalverarbeitungseinheit 7, 8 beispielsweise beide dazu eingerichtet, einen Fehler an einem Hinterachslager zu erkennen. Der Defekt wird dabei jedoch von den beiden Signalverarbeitungseinheiten 7, 8 basierend auf unterschiedlichen Sensoren ermittelt. Dabei wird jedoch von beiden Signalverarbeitungseinheiten 7, 8 ein Sensorsignal der ersten Sensorik 2, hier also dem ersten Sensor 10, und der zweiten Sensorik 3, hier also dem fünften Sensor 50 genutzt.
Die einer der Signalverarbeitungseinheiten 7, 8 zugeordneten Sensoren sind mittels einer internen Schnittstelle aus einer Vielzahl von internen Schnittstellen 6 mit den jeweiligen Sensoren bzw. einer oder mehreren Schnittstellen der Sensoren gekoppelt, welche die zu analysierenden Sensorsignale bereitstellen. Die internen Schnittstellen 6 sind bevorzugt ebenfalls Softwareschnittstellen, welche von der Steuereinheit 5 softwareseitig bereitgestellt werden.
Mittels der internen Schnittstellen 6 wird ein Ausgangssignal der Schnittstellen der Sensoren 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 selektiert oder gefiltert. So werden beispielsweise von einer der Schnittstellen der Sensoren 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 unterschiedliche Ereignisse indiziert, falls diese vorliegen. Mittels der internen Schnittstelle 6 kann ein Vorliegen eines bestimmten Ereignisses in den indizierten Ereignissen erkannt werden und in Reaktion darauf ein Erkennen eines Defekts durch eine der internen Schnittstelle 6 zugehörigen Signalverarbeitung 7, 8 ausgelöst werden, wobei weitere der Sensorsignale, insbesondere der ersten Sensorik 2 analysiert werden, bevor ein Vorliegen eines Defektes erkannt wird.
So ist die erste Signalverarbeitungseinheit 7 beispielsweise dazu eingerichtet, immer dann zu analysieren, ob ein Defekt vorliegt, wenn von der zweiten Sensorik 3 als Ereignis indiziert wird, dass ein Schlag auf die Hinterachse vorliegt. Ist dies der Fall, so greift die erste Signalverarbeitungseinheit 7 auf die Sensorsignale der Sensoren 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 zu, die mit dieser ersten Signalverarbeitungseinheit gekoppelt sind, und analysiert, ob ein Defekt vorliegt. Liegt ein Defekt vor, so wird dies erkannt und von der ersten Signalverarbeitungseinheit 7 indiziert.
In entsprechender Weise wird von der zweiten Signalverarbeitungseinheit 8 immer dann analysiert, ob ein Defekt der Hinterachse vorliegt, wenn von der zweiten Sensorik 3 als Ereignis indiziert wird, dass eine Bodenwelle überfahren wird. Die zweite Signalverarbeitungseinheit 8 greift in diesem Fall auf alle der Sensoren 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 zu, welche mit der zweiten Signalverarbeitungseinheit 8 gekoppelt sind und analysiert basierend auf den Ausgangswerten dieser Sensoren, ob ein Defekt vorliegt. Ist dies der Fall, so wird ein Defekt erkannt und durch die zweite Signalverarbeitungseinheit 8 indiziert.
Der Defekt der Hinterachse ist hier beispielhaft gewählt. Bevorzugt können bei der Diagnose und somit auch bei dem Erkennen des Defektes auch andere Defekte erkannt werden, beispielsweise Defekte an einem Domlager, einer Fahrwerksfeder, einem Stoßdämpfer, einer Querlenkerlagerung an der Vorderachse, einem Verbundlenker- oder Mehrlenkerhinterachslager, einem Reifen, einem Lenkgetriebe, einer Spurstange, einem Achsschenkellager, einem Radlager, einer Achswelle oder einem Differential. Auch kann eine Radunwucht als Defekt erkannt werden.
So wird beispielsweise von der ersten Signalverarbeitungseinheit 7 und der zweiten Signalverarbeitungseinheit 8 ein Zählwert immer dann erhöht, wenn ein bestimmter Defekt erkannt wurde. Dies erfolgt beispielsweise mittels einer Zähleinheit 9. Liegt ein Ausgangswert der Zähleinheit 9 über einem vorgegebenen Schwellenwert, so wird erkannt, dass ein Defekt der Hinterachse vorliegt.
Um eine korrekte Analyse zu ermöglichen, sind die mittels der Schnittstellen der Sensoren 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 bereitgestellten Informationen mit einem Zeitstempel versehen, wodurch auch den von diesen Sensoren 10 bis 80 bereitgestellten Informationen eine Zeitinformation zugeordnet ist. Es wird somit ermöglicht, dass durch die internen Signalverarbeitungseinheiten 7, 8 ein bestimmter Zeitpunkt betrachtet wird, insbesondere der Zeitpunkt, zu dem ein mechanischer Einfluss auf das Fahrzeug ausgeübt wird, falls dies mittels der zweiten Sensorik 3 indiziert wird.
Dadurch, dass die Ergebnisse der beiden unterschiedlichen Signalverarbeitungseinheiten 7, 8 zum Erkennen des Defektes herangezogen werden, wird bei dem Erkennen des Defektes der Defekt basierend auf mehreren zueinander unterschiedlichen Ereignissen erkannt, wobei die unterschiedlichen Ereignisse hier ein Schlag auf die Hinterachse und ein Überfahren einer Bodenwelle sind.
Ferner ist dabei bei dem Erkennen des Defektes jeder der beiden Signalverarbeitungseinheiten 7, 8 eine bestimmte Auswahl an Sensoren der Sensoren 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 zugeordnet. Das Erkennen des Defektes erfolgt somit basierend auf den Signalen einer vordefinierten Auswahl an Sensoren, wobei die Sensoren dem detektierten Ereignis zugeordnet sind, da auch die jeweilige Signalverarbeitungseinheit 7, 8 einem bestimmten Ereignis zugeordnet ist.
Bevorzugt umfassen die internen Schnittstellen 6 oder eine Auswahl der internen Schnittstellen 6 einen Filter, welcher es ermöglicht, basierend auf dem detektierten Ereignis und der zugehörigen Zeitinformation eine Anregung der ersten Sensorik des Fahrzeuges zu filtern, um eine durch den mechanischen Einfluss verursachte Schwingung oder Beschleunigung in einem Ausgangssignal der ersten Sensorik zu minimieren. Dieses Filtern der Sensorsignale der ersten Sensorik erfolgt optional durch eine der zugehörigen Signalverarbeitungseinheiten 7, 8.
Es wird somit durch die Verwendung von Informationen über die Anregungen die Diagnose speziell bei Fahrwerksfehlern deutlich verbessert. Hierzu sind die Art, der Zeitpunkt und die Größe der Anregung sehr wichtig. Diese werden mit dem Ereignis, die Zeitinformation und ggf. durch die Zusatzinformation bereitgestellt.
Bei elektrifizierten Fahrzeugen, Fahrzeugen mit Motorsteuerung, Fahrzeugen mit elektrischer Lenkung oder mit Bremsensteuergerät oder Fahrzeugen mit Umfelderfassungs- oder Surroundview-Kameras, können aber auch die Anregungen, welche zu den zu erfassenden Systemreaktionen führen, zeitlich und größenmäßig, erkannt und bei der Diagnose berücksichtigt werden. Somit wird insbesondere nur durch zusätzliche Software bzw. Steuergeräteabstimmung und Kommunikation, die Diagnose deutlich verbessert.
Es erfolgt eine Nutzung von Anregungsinformationen von Antriebssteuerungen, Bremsen- oder Lenkungssteuerungen bzw. von Umfelderfassungs- bzw. Surroundviewkameras oder sonstigen Umfelderfassungssensoren mit Zeitstempel und Größe der Singularität zur Diagnose von Defekten und hier besonders von Fahrwerksdefekten. Falls beispielsweise bekannt ist, auf welcher Seite bzw. zu welchem Zeitpunkt eine Bodenwelle unter der Vorder- oder Hinterachse auftreten wird und noch die Höhe der Welle detektiert wird, so kann deutlich besser anhand der Sensorsignale von Beschleunigung, Geräusch oder Körperschall auf den Defekt geschlossen werden.
Ist beispielsweise ein Gummilenkerlager der Aufhängung defekt, so wird bei Überfahren einer Bodenunebenheit, wie etwa einer Bodenwelle, mit dem Rad mit dem defekten Lager ein Geräusch oder eine ungewöhnliche Beschleunigung auftreten. Somit ist die Zuordnung des Defekts zum Rad bzw. der Achse deutlich leichter. Die Information über die Größe des Hindernisses ermöglicht die Feststellung der Schwere des Defekts, z.B. wie stark ist etwas ausgeschlagen, unter Verwendung der gemessenen Reaktion. Derartige Geräusch oder Beschleunigungsreaktionen, die mit Beschleunigungssensoren bzw. Körperschallsensoren oder einem Mikrophon gemessen werden können, können von Lenk-, Brems- oder Beschleunigungsvorgängen bzw. einem dabei entstehenden Ruck ausgelöst werden. Daher sollte diese Information von den betroffenen Steuergeräten und somit von der Sensorik zur Diagnose bereitgestellt werden. Somit kann einfacher auf individuelle Defekte bzw. Alterungen, wie z. B. Ausschlagen, geschlossen werden.
Hierfür sind ebenfalls der Zeitstempel und die Größe der Anregung wichtig. Somit können unter anderem Fremdgeräusche ausgeblendet und somit die Diagnose deutlich robuster gestaltet werden.
Dadurch werden vor allem Fehldiagnosen, bei denen intakte Bauteile als defekt erkannt werden, deutlich reduziert, da Störeinflüsse oder Sensorsignale, die auf fehlerhafte Bauteile deuten, ohne passende Anregung maskiert werden könnten. Dies soll anhand eines Beispiels erläutert werden. Falls irgendwelche Chassisbeschleunigungen oder Geräusche und somit Schwindungen oder Beschleunigungen erfasst werden, die bei Bremsvorgängen auf z.B. ausgeschlagene Gummilager der Hinterachse deuten würden, aber gar kein Bremsvorgang vorliegt, so ist auch das Hinterachslager mit großer Wahrscheinlichkeit nicht defekt. Die Störgeräusche können dann nur von anderen Komponenten oder der Umgebung z.B. von einer Baustelle oder anderen Fahrzeugen in der näheren Umgebung stammen. Eventuell gemessene Beschleunigungssignale, die eigentlich auf defekte Lager hindeuten, könnten dann von äußeren Einflüssen, wie sich bewegender Ladung, Wind oder sich bewegenden Passagieren stammen.
Die nötigen Signale der Aktuator-Steuergeräte stehen oftmals zur Verfügung. Sie werden mit fahrzeugeinheitlichem Zeitstempel versehen und auf dem Bus bereitgestellt werden und der Steuereinheit 5 bereitgestellt. Für die Auswertung der Umweltanregungen wie Fahrbahnunebenheiten sind eventuell noch zusätzlich Softwarefunktionen nötig, die dann in die Umfelderfassungssysteme integriert werden.
Es wird somit einer System- oder Cross-Domain-Diagnose, beispielsweise zur Diagnose des Fahrwerks, die Systemanregungen wie Brems- oder Beschleunigungsruck bzw. Antriebsdrehmomentsprünge, Lenkbewegungen oder auch Informationen zu Fahrbahnunebenheiten oder Singularitäten kommuniziert. Dabei werden die Art der Anregung, der Zeitpunkt des Auftreffens der Anregung an einem speziellen Rad oder an einer speziellen Achse und die Größe der Anregung erfasst und bereitgestellt. Bevorzugt werden diese Anregungsinformationen auch zur Diagnose einzelner Komponenten verwendet. Die System- oder Cross-Domain-Diagnosefunktion verwendet diese Anregungsinformationen zur Diagnose einzelner Fahrwerkskomponenten oder Triebstrang- sowie Lenk- und Bremskomponenten. Somit ist ein Pinpointing auf einzelne Komponenten wie einzelne Gummilager eines Verbund- oder Mehrlenkersystems möglich.
Die Diagnose vergleicht nun die Anregung direkt mit der Auswirkung, beispielsweise einer gemessenen Beschleunigung mit einem ESP-Beschleunigungssensor oder einem gemessenen Körperschall, der mit einem Körperschallsensor aufgenommen wurde oder ganz einfach einem Geräusch, welches mit einem Mikrophon aufgenommen wurde. Durch die korrelierte Auswertung von Anregung und Wirkung können nahezu alle von extern kommenden Störsignale geblockt bzw. maskiert werden. Dies ist besonders bei Geräuschen oder Körperschall sehr wichtig, da dies sonst zu Fehldiagnosen führen kann. Falls das Fahrzeug 1 beispielsweise an einer Baustelle oder parallel an einem anderen Fahrzeug vorbeifährt, welche Geräusche erzeugen, die zu einer defekten Aufhängung passen, so könnte eine rein Mikrofon-gestützte Diagnose dies als defekte Aufhängung interpretieren. Falls hierzu aber keine Anregung stattgefunden hat und auch nicht gemeldet wurde, so kann die Diagnose das Sensorsignal maskieren oder schwächer gewichten, um zu vermeiden, dass funktionierende Teile als defekt erkannt werden.
Ein anderes Beispiel wäre die Fahrt über eine raue Straße oder raue Fahrbahnmarkierungen, die von einem Beschleunigungs- oder Körperschallsensor als Radlagerschaden aufgefasst werden könnte. Falls diese Anregung als Ereignis über die Umfelderfassungskameras erkannt wird, so könnte die Diagnose wiederum ausgeschaltet oder weniger sensitiv geschaltet werden, falls man sich auf einer rauen Fahrbahn befindet.
Bei Fahrbahnsingularitäten oder Unebenheiten ist auch wichtig, zu welchem Zeitpunkt und auf welcher Fahrzeugseite die Störung auftritt. Dies ermöglicht eine einfache Zuordnung eines Defekts zu einem Rad, da von einem zentralen Beschleunigungssensor oder Mikrophon ein Geräusch oder Körperschall nicht einem bestimmten Rad bzw. dem zugehörigen Radlager oder der zugehörigen Aufhängung zugeordnet werden kann. Dies ist aber mit Berücksichtigung der Anregung sehr wohl möglich. Im Folgenden soll das Diagnosekonzept anhand einer Gummilagerdiagnose für die Hinterachse etwas genauer erläutert werden. Hier werden neben einem Mikrophon und den Beschleunigungssensoren auch die möglichen Anregungen wie Fahrbahnunebenheiten, Lenkeingriffe, Brems- und Beschleunigungsvorgänge über mehrere neuronale Netze ausgewertet. Diese Art der Auswertung ist vorteilhaft, da verschiedene Eingangssignale geeignet/nichtlinear in Korrelation ausgewertet werden müssen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019112995 A1 [0003]
DE 102009060222 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Erkennen eines Defektes an einem Fahrzeug (1), umfassend: - Erfassen einer Schwingung und/oder Beschleunigung mittels einer ersten Sensorik (2) des Fahrzeuges (1), - Detektieren eines Ereignisses, welches einen mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug (1) ausübt, mittels einer an dem Fahrzeug (1) angeordneten zweiten Sensorik (3), - Zuordnen einer Zeitinformation zu dem Ereignis, welche einen Zeitpunkt beschreibt, zu dem das Ereignis den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug (1) ausübt, und - Erkennen eines Defektes basierend auf der erfassten Schwingung und/oder Beschleunigung, die zu dem durch die Zeitinformation beschriebenen Zeitpunkt erfasst wurde, und dem detektierten Ereignis.
Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner umfassend ein Erzeugen einer Zusatzinformation, welche einen Einfluss des Ereignisses auf die von der ersten Sensorik erfassten Schwingung und/oder Beschleunigung beschreibt, wobei das Erkennen des Defektes ferner basierend auf der Zusatzinformation erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzinformation eine Intensität des von dem Ereignis verursachten mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug beschreibt und/oder eine Position beschreibt, an der das Ereignis den mechanischen Einfluss auf das Fahrzeug (1) verursacht.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingung eine akustische Schwingung, insbesondere ein Geräusch ist.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf dem detektierten Ereignis und der zugehörigen Zeitinformation einer Anregung der ersten Sensorik (2) des Fahrzeuges (1) gefiltert wird, um eine durch den mechanischen Einfluss verursachte erwartete Schwingung oder Beschleunigung in einem Ausgangssignal der ersten Sensorik (2) zu minimieren.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sensorik eine Umgebungssensorik ist, wobei das Ereignis insbesondere ein Überfahren eines Objektes ist, welches von der Umgebungssensorik detektiert wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Erkennen des Defektes der Defekt basierend auf mehreren zueinander unterschiedlichen Ereignissen erkannt wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen des Defektes ferner basierend auf den Signalen einer vordefinierten Auswahl an Sensoren erfolgt, welche dem detektierten Ereignis zugeordnet sind.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Erkennen des Defektes ein Vorliegen eines detektierten Ereignisses und die zugehörige Zeitinformation zur Berechnung eines zu erwartenden Verhaltens des Fahrzeuges basierend auf einem dynamischen Fahrzeugmodell genutzt wird, wobei bevorzugt das berechnete Verhalten des Fahrzeuges (1) mit einem tatsächlichen Verhalten des Fahrzeuges (1) verglichen wird, um den Defekt zu erkennen, wobei das tatsächliche Verhalten basierend auf der erfassten Schwingung und/oder Beschleunigung erfasst wird.
Vorrichtung zum Erkennen eines Defektes an einem Fahrzeug (1), welche dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche auszuführen.