DE3541901C1 - Verfahren und Vorrichtung zur waehrend des Fahrbetriebes eines Kraftfahrzeuges erfolgenden gleichzeitigen rberwachung von dessen Lenk- und Radaufhaengungsgeometrie sowie des Wuchtzustandes von mit dem kinematischen Lenkgestaenge des Kraftfahrzeuges verbundenen rotierenden Teilen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur waehrend des Fahrbetriebes eines Kraftfahrzeuges erfolgenden gleichzeitigen rberwachung von dessen Lenk- und Radaufhaengungsgeometrie sowie des Wuchtzustandes von mit dem kinematischen Lenkgestaenge des Kraftfahrzeuges verbundenen rotierenden TeilenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens.
Es ist eine Vorrichtung zur Ermittlung von Lenkwinkel-Benutzungshäufigkeiten
bekannt ("Häufigkeitsuntersuchungen der
vorkommenden Lenkeinschläge in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen"
aus Heider, H.: "Kraftfahrzeuglenkung", VEB
Verlag Technik, Berlin, 1970, S. 269-281); sie dient der
elektromechanischen Klassierung, Registrierung und Anzeige
von benutzten Lenkwinkeln mit Zählwerken. Die Auswertung
der Zählung erfolgt von Hand nach Ablesen der Zählerstände.
Die Klassierung der Lenkwinkel erfolgt durch elektrische
Schaltkontakte, wobei ein Kranz von 35 Kontakten am Lenksäulenturm
fest ist und ein beweglicher Kontakt mit der Lenksäule
gemeinsam verschwenkt wird. Da der Geradeausstellung
der Lenksäule bzw. des beweglichen Kontaktes kein Festkontakt
zugeordnet ist, ergibt sich eine Klassenteilung von
jeweils 10 Winkelgraden.
Dieses Tastsystem wird durch weitere elektrische Kontakte am
Lenkgetriebe ergänzt, welche dem Registerwert den Drehsinn
der Lenkbewegungen bezüglich der Geradeausstellung aufschalten.
Auswerten und Interpolieren der mit der bekannten Vorrichtung
auf verschiedenen Fahrten gezählten Klassenhäufigkeiten ergaben
verschiedene Verteilungskurven, deren stark ausgeprägte
Maxima alle in oder nahe bei der Geradeausstellung des Lengestänges
liegen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit
welchem sowohl verstellte oder beschädigte Lenk-/Radaufhängungsgeometrie
als auch Unwuchten mit dem Lenkgestänge verbundener,
rotierender Teile automatisch während des Fahrbetriebes frühzeitig
erkannt und dem Fahrzeugführer angezeigt werden, sowie
ausgehend von der bekannten Vorrichtung eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, während die Merkmale des
Anspruchs 4 eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens
nach Anspruch 1 kennzeichnen.
Die Unteransprüche 2 und 3 kennzeichnen Verfahrensvarianten
zur Unwuchtbestimmung. Das Verfahren nach Anspruch 2 bedient
sich dazu eines Vergleichs der ermittelten Lenkwinkelvarianz
mit der Varianz, die für den ausgewuchteten Regelzustand noch
zulässig ist. Das Verfahren nach Anspruch 3 vergleicht die
Frequenz von Lenkgestängeschwingungen mit der Drehzahl z. B.
eines der gelenkten Räder; Übereinstimmung bedeutet Unwucht,
da unwuchtige Schwingungen im Lenksystem von mit Raddrehzahl
umlaufenden Fliehkraftvektoren erzwungen werden.
Die Unteransprüche 5-16 offenbaren vorteilhafte Ausbildungen
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Vorrichtung
nach Anspruch 15 die Häufigkeitsverteilung der Überschreitungen
von Klassengrenzen ermittelt, die Vorrichtung nach Anspruch
16 hingegen ein Stichprobenverfahren anwendet.
Bei falsch eingestellter oder beschädigter Lenk- oder Radaufhängungsgeometrie,
auch bei unterschiedlichem Luftdruck in
den gelenkten Rädern, wird das resultierende Schiefziehen
des Fahrzeugs vom Fahrer unwillkürlich durch Gegenlenken ausgeglichen.
Erhöhter Schlupf der gelenkten Reifen und damit
Verminderung ihres Führungsvermögens und stärkerer Verschleiß
sind die Folge.
Ermittelt man nun die Lenkwinkel-Häufigkeitsverteilung an
einem verstellbaren Lenkgestänge, so wird sich das Verteilungsmaximum
bei einer von der Geradeausstellung des Lenkgestänges
verschiedenen Lage einstellen.
Unwuchten an mit dem Lenkgestänge verbundenen rotierenden
Teilen (Räder, Bremsscheiben, Antriebswellen) führen zu
Schwingungen im Lenkgestänge und tragen erheblich zu dessen
Verschleiß bei.
Gegenüber korrekt ausgewuchteten Systemen werden Unwuchten
der rotierenden Teile zu erhöhter Varianz der benutzten Lenkwinkel
führen.
Zwar ist eine Vorrichtung zum Anzeigen einer verstellten
oder beschädigten Lenkgeometrie bekannt (US-PS 34 38 646).
Bei dieser werden jedoch durch je einen induktiven Sensor
in zwei Kugelgelenken der Aufhängungen der gelenkten Räder
die Stellungen der Räder bezüglich der Spurstange des Lenkgestänges
direkt erfaßt und mittels einer Brückenschaltung
der Induktivsensoren miteinander verglichen. Auf Knopfdruck
kann sich der Fahrzeugführer mittels zweier Amperemeterskalen
über den Zustand der Lenkgeometrie seines Fahrzeugs informieren,
wobei voneinander abweichende Stellungen der beiden
Skalenzeiger einen Schaden bzw. eine Verstellung anzeigen.
Dem Fahrzeugführer bleibt die Bewertung der Anzeige überlassen.
Die zwei Sensoren sind aufwendig konstruiert, mechanisch
durch den Rädern von Fahrbahnunebenheiten aufgezwungene
Bewegungen hoch beansprucht und müssen, an schlecht zugänglicher
Stelle montiert, genau eingestellt werden. Die Anzeige
vorhandener Unwuchten ist mit dieser Vorrichtung schon wegen
der Zeigerträgheit und -dämpfung der Anzeigeinstrumente nicht
möglich.
Eine Vorrichtung zum Erfassen von Unwuchten mit einer Fahrzeuglenkung
verbundener rotierender Teile mittels eines an
einem Teil des Lenkgestänges angebrachten Sensors ist ebenfalls
bekannt (DE-OS 28 19 687). Sie soll die von einem am
Lenkrad eines Fahrzeugs befestigten Vibrationssensor erfaßten
unwuchtbedingten Lenkrad- und- gestängeschwingungen bei
der Auswuchtung der fremdangetriebenen Räder am aufgebockten
Fahrzeug und bei entlasteten Radaufhängungen als Kriterium
für den Wuchtzustand nutzen. Abgesehen davon, daß die Vorrichtung
für den stationären Betrieb vorgesehen ist, können
mit ihrer Anwendung keine Aussagen über die Einstellung der
Lenkung und der Radaufhängungen getroffen werden.
Vorteile der Erfindung sind:
- - Mit dem einzelnen Sensor am Lenkgestänge und der automatischen Auswertung der Sensorsignale werden durch geeignete Anwendung an sich bekannter statistischer Methoden sowohl Schäden oder Fehler an Lenkung und Radaufhängungen als auch Unwuchten mit der Lenkung verbundener rotierender Teile frühzeitig erkannt und dem Fahrzeugführer signalisiert.
- - Es ist ohne weiteres möglich, ein nach Schadensursache differenziertes Warnsignal zu erzeugen, welches dann eine genaue Fehlermeldung erstattet, die keiner Beurteilung bedarf.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden
näher beschrieben.
An einer Lenksäule 19 eines Kraftfahrzeug-Lenkgestänges 18
ist ein Drehwinkelsensor 1 angebracht, welcher Verdrehungen
der Lenksäule gegenüber der Kraftfahrzeugkarosserie in analoge
elektrische Spannungssignale wandelt. An seiner Stelle
könnte auch ein Weggeber an der Spurstange 20 des Lenkgestänges
18 verwendet werden, welcher dann Verschiebungen der
Spurstange 20 gegenüber der Karosserie in elektrische Signale
zu wandeln hätte.
Ein Meßverstärker 2 wird gegebenenfalls zur Verstärkung der
Spannungssignale des Sensors 1 benötigt. An den Verstärkerausgang
schließt sich ein Abtast-Halteglied 3 an, dessen Haltezeit
von einem Taktgeber 4 gesteuert wird.
Eine Klassierschaltung 21, bestehend aus n Signalkomparatoren
5, n Stufenwiderständen 6 und n -1 UND-Gattern 7, teilt Spannungssignale
U e in Klassen. Ein verstellbarer Widerstand 22
ist zur Anpassung der Klassierschaltung 21 an die Charakteristik
des jeweils verwendeten Sensors 1 vorgesehen.
An die Ausgänge der UND-Gatter 7 schließen sich über Inhalt-Ausgabe-Steuereingänge
14.1 Festwertspeicher 14 und parallel dazu
Zählregister 8 an, welch letztere in zwei Gruppen 8.1, 8.2 unterteilt
sind.
Eine Auswerteschaltung 9 für die Zustände der Zählregister 8
besteht aus UND-Gattern 10, einem ersten ODER-Gatter 11,
welches der ersten Zählregistergruppe 8.1 zugeordnet ist,
und einem zweiten ODER-Gatter 12, welches der zweiten Zählregistergruppe
8.2 zugeordnet ist.
Eine vom zweiten ODER-Gatter 12 einschaltbare Anzeigevorrichtung
13 ist hier vereinfacht als Leuchtdiode dargestellt.
Die Ausgänge der Festwertspeicher 14 sind über eine gemeinsame
Datenleitung 14.2 auf einen Summenspeicher 15 geschaltet.
Parallel zu der Datenleitung 14.2 verläuft eine Impulsleitung
14.3, welche Zählimpulse von den Festwertspeichern 14 zu einem
Zählspeicher 16 leitet. Eine weitere Auswerteschaltung
17 zur Überwachung der Zustände des Summenspeichers 15 und
des Zählerspeichers 16 besteht aus UND-Gattern 17.1 und 17.2,
welch letzteres wiederum die Anzeigevorrichtung 13 einschalten
kann.
Die skizzierte Vorrichtung funktioniert wie folgt:
Der Sensor 1 wird mit Pluspotential aus dem Bordnetz gespeist.
Es soll einmal angenommen werden, daß er bei starkem
Linkseinschlag der Lenksäule 19 eine sehr kleine Ausgangsspannung
abgibt, bei starkem Rechtseinschlag nahezu
Bordspannung. In Geradeausstellung der Lenksäule gibt er
dann einen mittleren Spannungswert ab.
Die den jeweiligen Lenkwinkeln analogen Spannungssignale werden,
vom Verstärker 2 verstärkt, zum Eingang des Abtast-Halteglieds
3 geleitet. Dieses wird von dem Taktgeber 4 so gesteuert,
daß bei jedem Taktimpuls die momentan am Abtasteingang
anstehende Spannung U e an den Halteglied-Ausgang geschaltet
wird und dort für die Zeitspanne zwischen jeweils
zwei Taktimpulsen konstant gehalten wird.
Das Spannungssignal U e liegt dann an Signal-Eingängen der
parallelgeschalteten Signalkomparatoren 5 an. Deren Rangfolge
wird durch die Reihenschaltung der Stufenwiderstände
6 begründet, an welche eine Referenzspannung U ref gelegt
wird. Die Stufenwiderstände 6 teilen U ref in Einzelvergleichsspannungen,
welche jeweils an die Referenzeingänge der Signalkomparatoren
5 gelegt sind. Durch geeignete Dimensionierung
der Stufenwiderstände wird die Breite der Lenkwinkel-/Spannungsklassen
nach Bedarf eingestellt; sie kann auch auf
unter sich verschiedene Werte, z. B. in der Mitte, also um
die Geradeausstellung der Lenkung, schmaler, nach außen hin
breiter eingestellt werden.
Die Signalkomparatoren 5 geben binäre Ausgangssignale "Low"
(L), wenn die Signalspannung U e kleiner als die jeweils anliegende
Einzelvergleichsspannung ist, bzw. "High" (H), wenn
U e größer als die jeweilige Einzelvergleichsspannung ist.
Im Ausführungsbeispiel sind entsprechend bei starkem Linkseinschlag
der Lenksäule alle Komparatorausgänge auf L, bei
starkem Rechtseinschlag alle auf H geschaltet.
Die Ausgänge jeweils zweier im Rang einander folgender Komparatoren
5 sind auf ein UND-Gatter 7 gelegt, wobei das Ausgangssignal
des ranghöheren Komparators invertiert wird. Das
Ausgangssignal des UND-Gatters schaltet von L auf H nur dann,
wenn das Ausgangssignal des rangniederen Komparators H und das
des ranghöheren L ist; die umgekehrte Erfüllung der UND-Bedingung,
ranghöheres Signal H und rangniederes L, kann in der
gewählten Schaltung nicht eintreten.
Ein Wechsel von L auf H am Ausgang eines der UND-Gatter 7 bewirkt
- - eine Erhöhung des Inhaltes des nachgeschalteten Zählregisters 8 um 1,
- - über den Inhalt-Ausgabe-Steuereingang 14.1 zum einen eine Festwertübergabe des nachgeschalteten Festwertspeichers 14 über die Datenleitung 14.2 an den Summenspeicher 15, zum anderen einen Zählimpuls vom Festwertspeicher 14 über die Leitung 14.3 zum Zählspeicher 16, welcher darauf seinen Inhalt um 1 erhöht, während der Summenspeicher 15 den ihm übergebenen Festwert seinem momentanen Inhalt addiert.
Durch die logische Verknüpfung jeweils zweier Komparatorausgänge
ist sichergestellt, daß bei jedem Taktsignal des Taktgebers
4 nur in der Klasse eine Zählung erfolgt, in welcher
sich der Lenkwinkel momentan befindet. Zunächst wird nun der
Vorrichtungszweig zur Überwachung von Lenkung und Radaufhängungen
erläutert, daran anschließend der Zweig zur Unwuchterfassung.
Als Zählregister 8 werden z. B. asynchrone elektronische
Zähler (Flip-Flops) verwendet, deren einzelne Speicherplätze
wiederum nur die Zustände L oder H annehmen können; demnach
werden die Lenkwinkelhäufigkeiten im Dualsystem gezählt.
Die gewählte Bauweise der Zählregister 8 ermöglicht eine sehr
einfache Zustandsprüfung sämtlicher Zählregister. Das Verteilungsmaximum
liegt zweifellos in der Klasse, deren Zählregister
als erstes vollgezählt ist, d. h. alle Speicherplätze
(oder "Bits") haben den Zustand H angenommen. Durch UND-Verknüpfung
sämtlicher Bits eines Zählregisters in einem UND-Gatter
10 kann bei Erreichen dieses Zustandes ein Signal
ausgelöst werden, da dann der Ausgang des UND-Gatters von L
auf H geschaltet wird.
Die erste Gruppe 8.1 von Zählregistern 8 ist den Lenkwinkelklassen
in unmittelbarer Nachbarschaft der Geradeausstellung
zugeordnet. Erreicht der Inhalt eines der Zählregister dieser
Gruppe als erster sein Maximum, so kann daraus geschlossen
werden, daß das Verteilungsmaximum in der Nähe der Geradeausstellung
liegt und somit Lenkungsgeometrie und Radaufhängungen
der gelenkten Räder in Ordnung sind.
Die zweite Gruppe 8.2 von Zählregistern 8 ist, konzentrisch
zur ersten Gruppe 8.1, den von der Geradeausstellung weiter
entfernt liegenden Lenkwinkelklassen zugeordnet. Wird eines
der dieser Gruppe 8.2 angehörenden Zählregister als erstes
vollgezählt, so ist dies ein Anzeichen für eine schiefziehende
Lenkung und ständiges Gegenlenken des Fahrzeugführers.
Die Ausgänge derjenigen UND-Gatter 10, welche der ersten
Gruppe 8.1 zugeordnet sind, liegen an dem ersten ODER-Gatter
11. Dessen Ausgangssignal wird als Reset-Signal für die Zählregister
8 beider Gruppen 8.1 und 8.2 genutzt, und es wird
dann ausgelöst, wenn der Ausgang eines der UND-Gatter 10 aus
der ersten Gruppe 8.1 von L auf H schaltet, weil das zugehörige
Zählregister 8 vollgezählt ist. Die Lenkanlage ist
dann in Ordnung, und bei Fortsetzung der Fahrt beginnt die
Häufigkeitszählung von neuem.
Die Ausgänge der UND-Gatter 10, welche der zweiten Zählerregistergruppe
8.2 zugeordnet sind, liegen an dem zweiten ODER-Gatter
12, dessen Ausgangssignal zum Einschalten der Anzeigevorrichtung
13 dient. Die Schaltlogik ist mit der in
der ersten Gruppe 8.1 identisch.
Die Bandbreite der ersten Gruppe 8.1 ist wesentlich kleiner
als die der zweiten Gruppe 8.2, sollte jedoch nicht auf eine
der Geradeausstellung entsprechende Klasse beschränkt werden,
um Verunsicherung des Fahrzeugführers vorzubeugen - es mag
immerhin vorkommen, daß er sein Fahrzeug längere Zeit bei
kräftigem Seitenwind betreibt und entsprechend gegenlenken
muß, ohne daß die Lenkanlage beschädigt wäre.
Läßt man neben dem Einschalten der Anzeigevorrichtung 13
durch den Wechsel des Ausgangssignals des zweiten ODER-Gatters
12 von L auf H ebenfalls ein Reset-Signal auf alle Zählregister
8 geben, so kann die Vorrichtung "Fehler" korrigieren,
indem z. B. die Anzeigevorrichtung evtl. mit Verzögerung nach
dem Reset-Signal abgeschaltet wird. Nur wiederholtes Aufleuchten
der Anzeigevorrichtung deutet dann auf einen Lenksystemschaden
hin.
Die Unwuchterfassung mit der dargestellten Vorrichtung nutzt
die Erhöhung der Lenkwinkelvarianz gegenüber einem Regelwert,
wenn an Rädern, Bremsscheiben oder -trommeln Unwuchten auftreten.
Die Varianz einer Meßgröße x wird nach der Formel
berechnet, wobei bedeuten:
- V(x) = Varianz,
- N = Anzahl der Zählungen oder Stichproben,
- x i = Meßgrößenwerte bei Zählung/Stichprobe,
- = Meßgrößenmittelwert,
- (x i -) ² = quadrierter Abstand der Meßgröße vom Mittelwert.
Mit jedem Zählvorgang in einem Zählregister 8 wird, wie bereits
erwähnt, eine Festwertübergabe von einem Festwertspeicher 14
an den Summenspeicher 15 sowie ein Zählimpuls vom selben Festwertspeicher
zum Zählspeicher 16 ausgelöst. Die Festwertspeicher
14 enthalten jeweils den Wert des quadrierten Abstandes
ihrer Lenkwinkelklasse zu der Klasse des Mittelwertes, d. h.
den Wert des quadrierten Abstandes zu der
Klasse, die der Geradeausstellung als dem im Regelfall häufigst
benutzten Lenkwinkel zugeordnet ist. Von jedem Zählstart des
Summenspeichers 15 an enthält dieser mithin den jeweiligen
Wert der Lenkwinkelvarianz, multipliziert mit der Anzahl der
Stichproben bzw. Zählungen. Letztere Anzahl ist dann der Inhalt
des Zählspeichers 16.
Beide Speicher 15, 16 sind wiederum elektronische Zähler mit
einer bestimmten Anzahl von Bits, wobei beider Kapazitäten
bzw. Maximalinhalte so aufeinander abgestimmt sind, daß sich
bei gleichzeitiger voller Ausschöpfung mit der Gleichung
ein für den ausgewuchteten Regelzustand maximal zu erwartender,
zulässiger Varianzwert ergibt.
Mit der Auswerteschaltung 17 können Einhaltung oder Überschreitung
des Varianzgrenzwertes sehr einfach kontrolliert werden:
Das Ausgangssignal des UND-Gatters 17.1, von L nach H umgeschaltet
bei Auffüllung des Zählspeichers 16, dient als Reset-Signal
für beide Speicher 15 und 16, da in diesem Fall
der Varianzgrenzwert bei der vorgegebenen Stichprobenzahl
nicht erreicht wurde.
Das entsprechend bei Auffüllung des Summenspeichers 15 von
L auf H umgeschaltete Ausgangssignal des UND-Gatters 17.2
dient zum Einschalten der Anzeigevorrichtung 13, da in diesem
Fall erhöhte Lenkwinkelvarianz vorliegt.
Es ist selbstverständlich möglich, von jeder der Auswerteschaltungen
9 und 17 ein eigenes Signal statt der dargestellten
gemeinsamen Anzeigevorrichtung 13 schalten zu lassen;
dieses kann dann, nach Fehlerursache differenziert, den Fahrzeugführer
visuell, akustisch oder auf sonst geeignet erscheinende
Weise warnen. Gleichfalls könnten die beiden Zweige
der Vorrichtung unabhängig voneinander eingesetzt werden;
auch ist es selbstverständlich nicht funktionsnotwendig,
gleichviele Zählregister 8 und Festwertspeicher 14 vorzusehen.
In der dargestellten Bauweise wird die Lenkwinkel-Verteilung
nach Überschreitungshäufigkeiten der Klassengrenzen ermittelt.
Mit taktsynchronen Zählregistern 8, Festwertspeichern 14,
Summenspeicher 15 und Zählspeicher 16 kann die Vorrichtung
zur Ermittlung der Lenkwinkel-Verteilung nach Stichproben-Häufigkeit
ausgelegt werden.
Im Hinblick auf die Ermittlung der Lenkwinkelvarianz wird
jedoch die dargestellte Bauweise zu bevorzugen sein.
Die Vorrichtung läßt sich gliedern in
- - den Sensor (1),
- - einen Analog-Digital-Wandler mit Klassierschaltung (3-7) und
- - eine z. B. als integrierter Schaltkreis (IC) mit von diesem gesteuerter Anzeigevorrichtung (8-17) herzustellende Register- und Auswerteeinheit.
Mit geringem Aufwand kann sie in jedes Kraftfahrzeug eingebaut
werden, welches über ein kinematisches Lenkgestänge verfügt.
Sollte ein Bordrechner vorhanden sein, so wäre es kein
Problem, den erwähnten IC in diesen zu integrieren.
Claims (26)
1. Verfahren zur während des Fahrbetriebes eines Kraftfahrzeuges
erfolgenden gleichzeitigen Überwachung von dessen
Lenk- und Radaufhängungsgeometrie sowie des Wuchtzustandes
von mit dem kinematischen Lenkgestänge des Kraftfahrzeuges
verbundenen rotierenden Teilen,
dadurch gekennzeichnet,
daß Stellungen des Lenkgestänges gegenüber der Karosserie
des Kraftfahrzeuges durch einen Sensor in elektrische, Lenkwinkeln
entsprechende Signale gewandelt werden,
daß in einer Klassierschaltung die erfaßten benutzten Lenkwinkel
bzw. die entsprechenden elektrischen Signale in nach
Lenkwinkelgröße und -richtung gestaffelte Klassen eingeteilt
werden,
daß die Benutzungshäufigkeiten in den Klassen zugeordneten
Zählregistern hochgezählt und gespeichert werden,
daß während des Fahrbetriebes laufend die Lage des absoluten
Maximums der ermittelten Lenkwinkel-Häufigkeitsverteilung
bezüglich der Geradeausstellung des Lenkgestänges als
Kriterium für dessen Zustand ermittelt und bewertet wird,
daß gleichzeitig mit demselben Sensor Bewegungen des Lenkgestänges
laufend erfaßt und daraus gewonnene weitere elektrische
Signale durch eine Vergleicherschaltung anhand
letzterer zugeführter oder vorgegebener Vergleichsgrößen
als Kriterium des Wuchtzustandes mit dem Lenkgestänge verbundener
rotierender Teile bewertet werden und
daß sowohl bei einer über einen Toleranzbereich hinaus
von der Geradeausstellung des Lenkgestänges abweichenden Lage
des Verteilungsmaximums als auch bei durch die Vergleicherschaltung
festgestellter Unwucht mit dem Lenkgestänge verbundener
rotierender Teile eine Anzeigevorrichtung eingeschaltet
wird, um dem Fahrzeugführer ein Warnsignal zu geben.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Vergleicherschaltung ein aus den summierten weiteren
Signalen bestehender, der Varianz der benutzten und erfaßten
Lenkwinkel entsprechender Wert mit einem für den ausgewuchteten
Regelzustand noch zulässigen vorgegebenen Lenkwinkel-Varianzwert
verglichen und daß die Anzeigevorrichtung
eingeschaltet wird, wenn die ermittelte Varianz den zulässigen
Wert übertrifft.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die weiteren Signale als Frequenz von Lastspielen innerhalb
des Lenkgestänges unter Ausfilterung mindestens niederfrequenter,
aus Lenkbewegungen stammender Anteile mit der von
einem Impulsgeber erfaßten und der Vergleicherschaltung zugeführten
Drehzahl eines mit dem Lenkgestänge verbundenen rotierenden
Teils von der Vergleicherschaltung verglichen werden
und daß die Anzeigevorrichtung eingeschaltet wird, wenn
die beiden Frequenzen zumindest näherungsweise innerhalb eines
vorgegebenen Intervalls übereinstimmen.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2,
mit einem Stellungen des Lenkgestänges gegenüber der Karosserie des Kraftfahrzeuges in elektrische Signale wandelnden Sensor,
mit einer Klassierschaltung zur Einteilung der erfaßten benutzten Lenkwinkel bzw. der entsprechenden elektrischen Signale in nach Lenkwinkelgröße und -richtung gestaffelte Klassen,
mit den Klassen zugeordneten Zählregistern zur Speicherung der Benutzungshäufigkeiten und
mit einer Anzeigevorrichtung für Ergebnisse der Häufigkeitsermittlung,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
mit einem Stellungen des Lenkgestänges gegenüber der Karosserie des Kraftfahrzeuges in elektrische Signale wandelnden Sensor,
mit einer Klassierschaltung zur Einteilung der erfaßten benutzten Lenkwinkel bzw. der entsprechenden elektrischen Signale in nach Lenkwinkelgröße und -richtung gestaffelte Klassen,
mit den Klassen zugeordneten Zählregistern zur Speicherung der Benutzungshäufigkeiten und
mit einer Anzeigevorrichtung für Ergebnisse der Häufigkeitsermittlung,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - die unter sich gleichartigen Zählregister (8) sind in zwei Gruppen (8.1, 8.2) unterteilt;
- - es ist eine Auswerteschaltung (9) für die Zählregister (8) vorgesehen, welche laufend die Inhalte sämtlicher Zählregister (8) erfaßt und zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Reset-Signal auf sämtliche Zählregister (8) gibt, wenn zu diesem Zeitpunkt ein Zählregister aus der ersten Gruppe (8.1) den größten Inhalt hat, jedoch ein Einschaltsignal zur Anzeigevorrichtung (13) gibt, wenn zu dem bestimmten Zeitpunkt ein Zählregister aus der zweiten Gruppe (8.2) den größten Inhalt hat;
- - parallel zu den Zählregistern (8) sind der Klassierschaltung (21) Festwertspeicher (14) mit Inhalt-Ausgabe-Steuereingängen (14.1) und je nach Klassenzugehörigkeit unterschiedlichen Inhalten nachgeschaltet;
- - die Ausgänge der Festwertspeicher (14) sind über eine gemeinsame Datenleitung (14.2) auf den Eingang eines Summenspeichers (15) geschaltet, welcher den ihm bei jedem Zählvorgang in einem Zählregister (8) von dem parallelen Festwertspeicher (14) über die Datenleitung (14.2) zugeführten Wert seinem momentanen Inhalt addiert;
- - es ist ferner ein Zählspeicher (16) vorgesehen, dessen Inhalt bei jedem Zählvorgang in einem der Zählregister (8) um 1 erhöht wird;
- - es ist eine weitere Auswerteschaltung (17) vorgesehen, welche laufend die Inhalte des Summen- (15) und des Zählspeichers (16) erfaßt und ein Reset-Signal auf beide Speicher (15, 16) gibt, wenn der Inhalt des Zählspeichers (16) einen vorgegebenen maximalen Wert annimmt, welche weitere Auswerteschaltung (17) jedoch ein Einschaltsignal auf die Anzeigevorrichtung (13) gibt, wenn der Inhalt des Summenspeichers (15) einen vorgegebenen maximalen Wert annimmt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zählregister (8) begrenzte Kapazität aufweisen und
daß Überlauf eines der Zählregister den Zeitpunkt bestimmt,
zu welchem die Auswerteschaltung (9) das Reset-Signal auf
die Zählregister (8) bzw. das Einschaltsignal auf die Anzeigevorrichtung
gibt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteschaltung (9) zu einem von einem Zeitgeber
bestimmten Zeitpunkt das Reset-Signal auf die Zählregister
(8) bzw. das Einschaltsignal auf die Anzeigevorrichtung (13)
gibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteschaltung (9) nach einer bestimmten, von einem
Fahrweggeber erfaßten Fahrstrecke das Reset-Signal bzw.
das Einschaltsignal gibt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die von dem Sensor (1) erzeugten lenkwinkelanalogen Signale
einem getakteten Abtast-Halteglied (3) zugeführt werden,
daß dessen während seiner Haltezeit konstantes Ausgangssignal
mittels in einer Rangfolge angeordneter Signalkomparatoren
(5) mit Referenzwerten verglichen wird,
daß die binären Ausgangssignale je zweier von n im Rang aufeinander
folgender Signalkomparatoren (5) in einem von n -1
UND-Gattern (7) logisch miteinander verknüpft werden,
daß ein Ausgangssignal eines UND-Gatters (7) sowohl einen
Zählvorgang in dem nachgeschalteten Zählregister (8) als
auch eine Festwertübergabe von dem diesem parallelgeschalteten
Festwertspeicher (14) an den Summenspeicher (15) bewirkt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensor (1) ein lenkwinkelanaloges Spannungssignal
(U e ) erzeugt und daß die Referenzwerte an den Komparatoren
(5) durch Teilung einer Spannung (U ref ) an in Reihe geschalteten
Widerständen (6) gebildet werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abtast-Halteglied (3) von einem Taktgeber (4) in konstanten
Zeitabständen getaktet wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abtast-Halteglied (3) von dem Taktgeber (4) jeweils
nach Zurücklegen eines festgelegten, beispielsweise vom
Fahrweggeber gemessenen Fahrweges getaktet wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Taktabstände des Taktgebers (4) proportional zur
momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit, beispielsweise von einem
Fahrgeschwindigkeitsgeber gesteuert, variiert werden.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein an sich bekannter Drehwinkelgeber an der Lenksäule
(19) des Lenkgestänges (18) als Sensor (1) verwendet wird.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein an sich bekannter Weggeber an der Spurstange (20)
des Lenkgestänges (18) als Sensor verwendet wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Zählregister (8) asynchrone elektronische Zähler
vorgesehen sind, welche ihren Inhalt nur dann um 1 erhöhen,
wenn das Ausgangssignal der jeweils davor geschalteten UND-Gatter
(7) von "Low" auf "High" wechselt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Zählregister (8) vom Taktgeber (4) gesteuerte taktsynchrone
elektronische Zähler vorgesehen sind, die ihren
Inhalt immer dann um 1 erhöhen, wenn ein Signal des Taktgebers
(4) erfolgt und gleichzeitig der Zählereingang auf
"High" geschaltet ist.
Priority Applications (7)
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DE3541901A DE3541901C1 (de) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | Verfahren und Vorrichtung zur waehrend des Fahrbetriebes eines Kraftfahrzeuges erfolgenden gleichzeitigen rberwachung von dessen Lenk- und Radaufhaengungsgeometrie sowie des Wuchtzustandes von mit dem kinematischen Lenkgestaenge des Kraftfahrzeuges verbundenen rotierenden Teilen |
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