Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR CALCULATING THE OPERATING TIME OF HYDRAULIC COMPONENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/052931
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for determining the current operating time of a hydraulic, electrohydraulic or electric component of a motor vehicle or a machine, within a reference period or a monitoring period. According to said method, the current operating time is determined by means of an approximation method.

Inventors:
Gansohr, Marcus (Haldenweg 17, Neufrach, 88682, DE)
Ebner, Otto (Sommerweg 17, Friedrichshafen, 88048, DE)
Schweiger, Klaus (Neulandstrasse 30, Friedrichshafen, 88046, DE)
Winkel, Matthias (Judithaweg 5, Weingarten, 88250, DE)
Rüchardt, Christoph (Kirchstrasse 38, Bodolz, 88131, DE)
Schwenger, Andreas (Fuldaring 15, Wofsburg/Reislingen, 38446, DE)
Knoblauch, Thomas (Schinkelstrasse 15, Saarbrücken, 66123, DE)
Application Number:
PCT/EP2002/013978
Publication Date:
June 26, 2003
Filing Date:
December 10, 2002
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Friedrichshafen, 88038, DE)
Gansohr, Marcus (Haldenweg 17, Neufrach, 88682, DE)
Ebner, Otto (Sommerweg 17, Friedrichshafen, 88048, DE)
Schweiger, Klaus (Neulandstrasse 30, Friedrichshafen, 88046, DE)
Winkel, Matthias (Judithaweg 5, Weingarten, 88250, DE)
Rüchardt, Christoph (Kirchstrasse 38, Bodolz, 88131, DE)
Schwenger, Andreas (Fuldaring 15, Wofsburg/Reislingen, 38446, DE)
Knoblauch, Thomas (Schinkelstrasse 15, Saarbrücken, 66123, DE)
International Classes:
G07C5/02; B60T8/88; B60T13/66; F15B19/00; G07C3/02; H03K5/19; F16H61/02; (IPC1-7): H03K5/19; F15B19/00; F16H61/02; G01R29/02
Foreign References:
US4476532A1984-10-09
US6157671A2000-12-05
Attorney, Agent or Firm:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Friedrichshafen, 88038, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Bestimmung der aktuellen Einschalt dauer einer hydraulischen, elektrohydraulischen oder elek trischen Komponente eines Kraftfahrzeugs oder einer Ar beitsmaschine innerhalb einer Bezugszeit bzw. eines Überwa chungszeitraumes, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die aktuelle Einschaltdauer mittels eines Näherungs verfahrens bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Überwachungszeitraum bzw. die Bezugszeit in einzelnen Intervallen bzw. Zeitfenstern, die einer bestimmten Anzahl k von Programmbzw. Ansteuerdurch läufen entsprechen, unterteilt wird, wobei jedem Zeitfens ter ein Wert zugeordnet wird, der durch die augenblickli che, aktuelle Ansteuerzeit erhöht und anschließend gespei chert wird und dass nach k Programmdurchläufen, die von einem Zähler n erfasst werden, das gerade abgelaufene Zeit fenster an die zweite Stelle rückt, ein neues Fenster ent steht, der Zähler n zurückgesetzt wird und der Wert des am weitesten zurückliegenden Zeitfensters gelöscht wird, wobei die Berechnung der Einschaltdauer innerhalb des Überwa chungszeitraums durch Bildung der Summe aus allen Werten der einzelnen Zeitfenster erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Werte eines oder mehrerer Zeitfenster mittels eines Gewichtungsfaktors gewichtet wer den.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das am weitesten zurückliegende Zeitfenster mit dem Faktor (1n/k) gewichtet wird.
Description:
Verfahren zur Berechnung der Einschaltdauer von hydraulischen Komponenten Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung der Einschaltdauer von hydraulischen, elektro- hydraulischen oder elektrischen Komponenten eines Kraft- fahrzeugs oder einer Arbeitsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Üblicherweise werden bestimmte hydraulische, elektro- hydraulische oder elektrische Komponenten eines Kraftfahr- zeugs oder einer Arbeitsmaschine, wie z. B. Ventile oder Pumpen, nicht dauerfest ausgelegt, so dass eine maximal zulässige Einschaltdauer (ED) innerhalb einer Bezugszeit angegeben wird. Um eine Schädigung dieser Komponenten durch eine permanente Ansteuerung ausschließen zu können, muss den jeweiligen Steuereinrichtungen bzw. der Steuerungssoft- ware zu dem Zeitpunkt, an dem ein Ansteuersignal generiert wird, die aktuelle Einschaltdauer (ED) bekannt sein.

Für die Bestimmung der aktuellen Einschaltdauer wird die Ansteuerung einer Komponente beginnend vom augenblick- lichen Zeitpunkt bis hin zu dem um die Bezugszeit zurück- liegenden Zeitpunkt benötigt. Wird vom Steuergerät bei- spielsweise alle 5 ms ein Ansteuersignal generiert, so müs- sen bei einer Bezugszeit von beispielsweise 60 Sekunden 12 000 Einzelwerte für die Einschaltdauerberechnung be- trachtet werden. Für eine exakte Bestimmung der Einschalt- dauer müssten daher für jede Komponente diese Werte einzeln abgespeichert werden. Dieser Speicherplatz steht jedoch in der Regel aus Kostengründen auf einem Steuergerät nicht zur Verfügung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der aktuellen Einschaltdauer einer hydraulischen, elektrohydraulischen oder elektrischen Komponente eines Kraftfahrzeugs oder einer Arbeitsmaschine anzugeben, welches bei deutlich geringerem Speicherplatzbe- darf als die nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren eine möglichst genaue Bestimmung der aktuellen Einschalt- dauer ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan- spruchs 1 gelöst. Weitere Varianten gehen aus den Unteran- sprüchen hervor.

Demnach wird vorgeschlagen, zur Berechnung der aktuel- len Einschaltdauer ein Näherungsverfahren anzuwenden.

Insbesondere wird der Überwachungszeitraum bzw. die Bezugszeit in einzelnen Intervallen bzw. Zeitfenstern, die einer bestimmten Anzahl von Programm-bzw. Ansteuerdurch- läufen entsprechen, unterteilt, wobei jedem Zeitfenster ein Wert zugeordnet wird, der durch die augenblickliche Ansteu- erzeit erhöht wird. Die Einschaltdauer ergibt sich dann als Summe der Werte der einzelnen Zeitfenster, wobei ein oder mehrere Zeitfenster mit Gewichtungsfaktoren versehen werden können.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Anzahl der Werte, die gespeichert werden müssen, erheblich redu- ziert ; sie entspricht der Anzahl der Zeitfenster und dem gespeicherten Zähler.

Das Verfahren wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.

Fig. 1 stellt ein Zeit/Signal-Diagramm mit den ent- sprechenden Zeitfenstern für einen allgemei- nen Fall dar und Fig. 2 ist ein Zeit/Signal-Diagramm mit den erfin- dungsgemäßen Zeitfenstern für ein konkretes, im folgenden erläutertes Beispiel.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird gemäß der Erfindung der Überwachungs-bzw. Bezugszeitraum in einzelne Zeitfenster unterteilt, wobei jedes Zeitfenster die Länge von k Ansteu- er-bzw. Programmdurchläufen aufweist. Hierbei kann die Zahl k anhand der gewünschten zu erreichenden Genauigkeit der Berechnung definiert werden. Je größer k ist, desto geringer ist die erzielbare Genauigkeit, da mehrere Werte zusammengefasst werden.

Die Einschaltzeit der jeweiligen Komponente während eines dieser Zeitfenster wird als ein Wert abgespeichert, wobei der Wert des aktuellen Zeitfensters mit jedem Pro- grammdurchlauf durch die augenblickliche Ansteuerzeit der Komponente erhöht wird. Nach k Programmdurchläufen, die von einem Zähler n erfasst werden, rückt das gerade abgelaufene Zeitfenster an die zweite Stelle, der Zähler n wird zurück- gesetzt und der Wert des am weitesten zurückliegenden Zeit- fensters wird gelöscht, wodurch der freigewordene Speicher- platz zur Aufzeichnung der Einschaltdauer im neuen, aktuel- len Zeitfenster zur Verfügung steht. Insgesamt verändert sich die Anzahl der Zeitfenster nicht.

Die Berechnung der Einschaltdauer innerhalb des Über- wachungszeitraums erfolgt gemäß der Erfindung durch Bildung der Summe aus allen Werten der einzelnen Zeitfenster. Eine

Variante der Erfindung sieht eine Gewichtung der einzelnen Fenster mittels eines zugehörigen Gewichtungsfaktors vor.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Variante der Er- findung verliert das am weitesten zurückliegende Zeitfens- ter mit zunehmendem Füllstand (Zähler n) des aktuellen Zeitfensters an Einfluß. Hierbei wird das am weitesten zu- rückliegende Zeitfenster mit dem Faktor (1-n/k) gewichtet, wobei n den Zähler des aktuellen Zeitfensters darstellt.

Die Bestimmung der Anzahl der für die Speicherung der gesamten Einschaltdauer im Überwachungszeitraum notwendigen Zeitfenster ergibt sich aus folgender Formel : Anzahl Zeitfenster = 7 = Überwachungszeitraum<BR> Tp = Programmdurchlaufzeit k Anzahl der Werte pro Zeitfenster Beispielsweise ergeben sich für eine Programmdurch- laufzeit von 5 Millisekunden, einen Überwachungszeitraum von 60 Sekunden und den Wert 1 000 für den Faktor k 13 Zeitfenster mit einer Länge von jeweils 5 Sekunden. Das zu diesen Werten korrespondierende Diagramm ist Gegenstand der Fig. 2.

Die Genauigkeit der Einschaltdauerberechnung wird, wie bereits erläutert, hauptsächlich durch den Faktor k be- stimmt. Des weiteren tritt die maximal mögliche Abweichung

des berechneten Wertes vom tatsächlichen Wert genau zum Zeitpunkt des Programmdurchlaufs auf, an dem die Bedin- gung n = k/2 erfüllt ist. Der typische Maximalwerte für den auftretenden Fehler in einer derartigen Situation liegt in der Größenordnung von +2. 0 % und kann nur durch ein ganz bestimmtes Ansteuersignal erreicht werden für k = 1 000 und 13 Zeitfenster ; für den Normalfall ist hingegen ein Fehler von ca. +1. 0 % zu erwarten, wobei für den jeweiligen Anwen- dungsfall ein Kompromiss zwischen Genauigkeit und Speicher- bedarf zu finden ist.

Bezugszeichen Tü Überwachungszeitraum Tp Programmdurchlaufzeit k Anzahl der Werte pro Zeitfenster n Zähler