-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung des Wartungsbedarfs eines Nutzfahrzeugs mit einer Auswerteelektronik, die mit Sensoren verbunden ist, die Lastzustände darstellende Betriebsdaten von Fahrzeugkomponenten erfassen und an die Auswerteelektronik übermitteln, die Auswerteelektronik weist eine auf einem Mikrocontroller installierte Software auf, die die von den Sensoren übertragenen Betriebsdaten zu komponentenspezifischen Ist-Belastungsgrößen verrechnet, die komponentenspezifischen Ist-Belastungsgrößen mit entsprechenden der Auswerteelektronik vorgegebenen komponentenspezifischen Soll-Belastungsgrößen vergleicht und bei einer Differenz zwischen der Ist-Belastungsgröße und der Soll-Belastungsgröße für eine spezifische Komponente deren individuellen nächsten Wartungszeitpunkt neu errechnet, sowie auf ein Verfahren zur Bestimmung eines aktuellen nächsten Wartungszeitpunkts für ein Nutzfahrzeug mit einer Auswerteelektronik, deren Auswertealgorithmen in einer Software gespeichert sind.
-
Aus der gattungsbildenden Schrift
DE 101 48 214 A1 ist es bekannt, in den Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte aus Sensordaten, welche indikativ für eine Belastung von Komponenten in den Fahrzeugen sind, durchschnittliche Belastungsgrößen zu ermitteln. Die ermittelten Belastungsgrößen werden für einen vorgebbaren Zeitraum in den Fahrzeugen gespeichert und bei einem verschleißbezogenen Ereignis werden zusätzlich Verschleißgrößen, welche ein verschleißbezogenes Ereignis kennzeichnen, erfasst. Die Belastungsgrößen und die Verschleißgrößen werden an eine Zentrale übermittelt, in welcher mittels der Belastungs- und Verschleißgrößen der bisherige Wartungsalgorithmus überprüft und gegebenenfalls ein verbesserter Wartungsalgorithmus abgeleitet wird. Der Wartungsalgorithmus dient zur Ermittlung und Anzeige eines Wartungszeitpunkts.
-
In der
US 6 301 531 B1 wird ein Verfahren zum Vorhersagen einer Störung eines Fahrzeugs beschrieben. Bei diesem Verfahren werden Parameterdaten von fahrzeuginternen Systemen, die von einem entfernten Ort von einem Fahrzeug übertragen werden, an einer Überwachungsstation überwacht. Es wird ermittelt, ob von dem Fahrzeug übertragene Daten außerhalb eines erlaubten Bereichs liegen. Überwachte, von dem Fahrzeug übertragene Daten werden mit vorangegangenen oder historischen Daten von gleichartigen Fahrzeugen verglichen. Anhand der überwachten Daten werden Tendenzen relativ zu den historischen Daten ermittelt und, wenn diese unvorteilhaft sind, wird den Tendenzen ein Fehlercode zugeordnet. Der Fehlercode für das Fahrzeug wird wiederum mit historischen Fehlercodedaten für gleichartige Fahrzeuge verglichen, um den Fehler zu priorisieren. Es wird vorhergesagt, ob und welches Fahrzeugsystem wann gewartet werden muss, um eine Störung des Fahrzeugs zu vermeiden, und wann ein solches Fahrzeugsystem wahrscheinlich ausfallen wird, sofern es nicht gewartet wird.
-
Aus der Schrift
DE 10 2005 048 534 A1 ist es bekannt, ein kurzfristiges Liegenbleiben des Fahrzeugs zu verhindern, indem ein vorhersehbarer Ausfall einer Komponente und somit ein darin begründeter Ausfall des Fahrzeugs hinausgezögert wird. Dies gelingt, indem die Komponente, insbesondere eine Bremse, und/oder eine andere Einrichtung des Fahrzeugs so gesteuert oder geregelt wird, dass eine momentane Belastung der der Bremse verringert und/oder begrenzt wird, falls anhand der Kenngröße eine drohende Störung der Bremse identifiziert wird. Durch die direkte oder indirekte Verringerung und/oder Begrenzung der momentanen Belastung, die einen geringeren Verschleiß bewirkt, wird die Lebensdauer der Bremse verlängert und damit der Zeitpuffer bis zum Auftreten der Störung vergrößert.
-
Die vorbekannten Systeme sind entweder darauf ausgelegt, den Wartungsbedarf der Fahrzeuge verschleißabhängig im Durchschnitt für einen Fahrzeugtyp anzupassen oder den Wartungsbedarf anzupassen, wenn ein Totalausfall einer Komponente und damit ein Liegenbleiben des Fahrzeugs droht. Eine individualisierte Anpassung des Wartungstermins für ein individuelles Nutzfahrzeug in Abhängigkeit vom tatsächlichen Belastungsprofil erfolgt nicht. Bei Nutzfahrzeugen stellt sich das zusätzliche Problem, dass diese häufig aus einer Anzahl von besonderen Komponenten zusammengebaut sind, für die der Hersteller des Nutzfahrzeugs keine eigenen Wartungstermine vorgeben kann oder will, so dass für die verwendeten Komponenten dann nur die Wartungsempfehlungen des Komponentenherstellers gelten. Diese genau zu ermitteln und nachzuverfolgen ist für die Fahrer und Betreiber der Nutzfahrzeuge extrem aufwendig und fehleranfällig.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine individuelle belastungsabhängige Anpassung des Wartungstermins für ein einzelnes Nutzfahrzeug ermöglicht.
-
Die Aufgabe wird für eine gattungsgemäße Vorrichtung gelöst, indem in der Software der Auswerteelektronik verschiedene Servicebedarfsprofile hinterlegt sind, die durch bestimmte Nutzungstypen des Nutzfahrzeugs voneinander differenziert sind.
-
Für die zutreffende Bestimmung eines aktuellen nächsten Wartungszeitpunkts für ein Nutzfahrzeug spielt es eine große Rolle, ob das Nutzfahrzeug gemäß eines bestimmten Nutzungstyps betrieben wird, der für sich bereits eine tendenzartige Prognose darüber zulässt, dass eine höhere oder niedrigere tatsächliche Belastung vorliegen wird. So können Nutzfahrzeuge in Ländern oder Regionen betrieben werden, deren Straßennetz eine mindere Qualität mit vielen Schlaglöchern aufweist, oder in denen die Straßen nur teilweise asphaltiert sind und größere Streckenanteile auf Schotterstraßen zurückgelegt werden müssen. Hier kann bereits zwischen einer überwiegenden on-road- oder off-road-Nutzung unterschieden werden, aus der sich erhebliche Belastungsunterschiede ergeben.
-
Genauso ergeben sich für ein Nutzfahrzeug erhebliche Unterschiede in der typischen Belastung, wenn es überwiegend im Fernverkehr oder im Verteilerverkehr eingesetzt wird. Im Mischverkehr stellt sich eine mittlere Belastung ein. Während im Fernverkehr lange Strecken mit vergleichsweise wenigen Bremsungen pro Kilometer gefahren werden, zeichnet sich der Verteilerverkehr durch kurze Strecken mit vielen Bremsungen pro Kilometer aus. Dadurch werden Bremsen und Reifen unterschiedlich stark verschlissen.
-
Je nach befördertem Gut und Betreiber des Nutzfahrzeugs können sich auch für das betrachtete Nutzfahrzeug typische Beladungsszenarien ergeben, die sich über die Nutzungszeit kontinuierlich fortsetzen. So wird ein Nutzfahrzeug, das immer schwere Lasten wie Blechcoils, Fleisch, Papier, Steine oder dergleichen transportiert, dauerhaft schwerer belastet und schneller verschlissen als ein Nutzfahrzeug, mit dem immer wiederkehrend Kunststoffverpackungen, Isoliermaterialien, Möbel und Textilien befördert werden.
-
Wenn für ein Nutzfahrzeug vorhersehbar ist, dass dieses entsprechend einem bestimmten Nutzungstyp betrieben wird, kann das dazu passende Servicebedarfsprofil bereits werksseitig bei der Herstellung und Auslieferung des Nutzfahrzeugs in der Auswerteelektronik aktiviert werden. Die Auswerteelektronik legt dann bei der Bestimmung des aktuellen nächsten Wartungszeitpunkts das jeweils aktivierte Servicebedarfsprofil zugrunde, das dem erwarteten tatsächlichen Belastungsprofil entspricht. Allein dadurch ist eine wesentlich genauere Vorhersage des aktuellen nächsten Wartungszeitpunktes auch dann schon möglich, wenn noch keine oder nur wenige Sensordaten über die tatsächliche Belastung des Nutzfahrzeugs vorliegen.
-
Die Aufgabe wir für ein gattungsgemäßes Verfahren gelöst, indem in der Software der Auswerteelektronik verschiedene Servicebedarfsprofile hinterlegt sind, die durch bestimmte Nutzungstypen des Nutzfahrzeugs voneinander differenziert sind, und die Bestimmung des aktuellen nächsten Wartungszeitpunkts nach einem der hinterlegten Servicebedarfsprofile erfolgt.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung verfügt die Software der Auswerteelektronik über eine softwaregestützte Bestimmungsfunktion zur automatischen Auswahl eines Servicebedarfsprofils, bei der die komponentenspezifischen Ist-Belastungsgrößen mit den Soll-Belastungsgrößen der jeweiligen hinterlegten Servicebedarfsprofile verglichen und bei einer größeren Übereinstimmung der Ist-Belastungsgrößen mit den Soll-Belastungsgrößen eines anderen Servicebedarfsprofils als das aktuell verwendete Servicebedarfsprofil automatisch das andere Servicebedarfsprofil zur Bestimmung des nächsten aktuellen Wartungszeitpunktes aktiviert wird. Durch die Bestimmungsfunktion kann die Auswerteelektronik bei der Bestimmung des nächsten aktuellen Wartungszeitpunktes von einem aktuell verwendeten Servicebedarfsprofil auf ein anderes wechseln, wenn sie anhand des Vergleiches der Ist-Belastungsgrößen mit den Soll-Belastungsgrößen feststellt, dass das aktuell verwendete Servicebedarfsprofil nicht mehr passt. Die Bestimmungsfunktion ist eine Plausibilitätskontrolle, über die die tatsächliche Belastung einem dazu am besten passenden Servicebedarfsprofil zugeordnet wird. So kann es sein, dass die vorgewählte Werkeinstellung nicht zum tatsächlichen Nutzungstyp passt, oder die tatsächliche Nutzung des Nutzfahrzeugs hat sich so geändert, dass das aktuelle Servicebedarfsprofil nicht mehr der tatsächlichen Belastung entspricht. Durch die automatische Anpassung der Auswerteelektronik auf ein jeweils passenderes Servicebedarfsprofil wird die Prognosequalität für die Bestimmung des nächsten aktuellen Wartungszeitpunktes erheblich verbessert.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung bestimmt die Software der Auswerteelektronik aus der Menge der für jede einzelne Fahrzeugkomponente ermittelten individuellen Wartungszeitpunkte einen aktuellen nächsten Wartungszeitpunkt für dieses Nutzfahrzeug und übermittelt diesen aktuellen nächsten Wartungszeitpunkt über eine Kommunikationsschnittstelle auf einen mobilen Handheld-Computer, in ein Webportal, in eine Datensammlung in der Cloud und/oder einen stationären Rechner.
-
Ein Fahrzeug muss nicht mehr fix zu dem Zeitpunkt zu einem nächsten Wartungstermin eingeplant werden, bei dem der Wartungstermin in einem starren Wartungsplan pauschal nach einer maximalen erwarteten Belastung bestimmt ist, sondern der Wartungstermin kann belastungsabhängig früher oder später liegen, wenn sich aus den Sensordaten für die Software erkennen lässt, dass die tatsächliche Belastung des Nutzfahrzeugs höher oder niedriger ist als die maximal erwartete Belastung. Durch den belastungsabhängig bestimmten Wartungstermin kann ein Nutzfahrzeug je nach tatsächlicher Belastung länger betrieben werden, bevor es zum nächsten Wartungstermin in die Werkstatt muss. Es ist aber auch möglich, dass sich aus den Sensordaten für die Software ergibt, dass die tatsächliche Belastung des Nutzfahrzeugs noch höher ist als die im starren Wartungsplan maximal erwartete Belastung. In einem solchen Fall ist es möglich, dass der individuell für dieses Fahrzeug ermittelte nächste Wartungstermin noch früher liegt. Das kann aus Sicherheits-, Zuverlässigkeits- und/oder Dauerhaltbarkeitsgründen als erforderlich erscheinen. Auch das ist positiv, weil ein aus der übermäßigen Belastung drohendes Sicherheitsrisiko, ein Komponentenausfall oder ein übermäßiger Verschleiß durch die vorgezogene Wartung vermieden wird.
-
Die Auswerteelektronik kann für den aktuellen nächsten Wartungszeitpunkt insbesondere auch unterschiedliche Wartungszeitpunkte für unterschiedliche Komponenten des Nutzfahrzeugs zu einem einzigen gemeinsamen Wartungszeitpunkt zusammenlegen, um die Zahl der Werkstatttage für das Nutzfahrzeug zu reduzieren, indem die Auswerteelektronik über die Programmierung der Software bestimmt, für welche Komponenten der nächste Wartungszeitpunkt vorgezogen und für welche er verzögert wird, um einen gemeinsamen nächsten Wartungszeitpunkt festlegen zu können. Dadurch steigt die Effizienz des Nutzfahrzeugs.
-
Der Vorteil der Übermittlung des aktuellen nächsten Wartungszeitpunkts auf einen mobilen Handheld-Computer, in ein Webportal, in eine Datensammlung in der Cloud und/oder einen stationären Rechner, der beispielsweise in ein System zur Einsatzplanung des Nutzfahrzeugs eingebunden ist, und die dortige Ausgabe beziehungsweise Weitergabe von dort ist vorteilhaft, weil der aktuelle nächste Wartungszeitpunkt dadurch für Adressaten zugänglich wird, die aktuell zu diesem Wartungszeitpunkt bei einer Anzeige nur im Nutzfahrzeug selbst keinen Zugang haben. Wenn der aktuelle nächste Wartungszeitpunkt beispielsweise einem Disponenten in einer Spedition, die das Nutzfahrzeug betreibt, zur Verfügung gestellt wird, der den Einsatz des Nutzfahrzeugs plant, kann dieser ein verkürztes oder verlängertes Wartungsintervall bei der Einsatzplanung für dieses Nutzfahrzeug berücksichtigen. Genauso wichtig ist es, dass die Werkstattkapazitäten für die Wartung des Nutzfahrzeugs rechtzeitig geplant werden und die für die Wartung erforderlichen Ersatzteile rechtzeitig bereitstehen. Der aktuelle nächste Wartungszeitpunkt kann also auch dem Werkstattmeister und dem Lageristen des Ersatzteillagers übermittelt werden, damit diese die angepasste Planung in ihre Kapazitäten- und Bevorratungsplanung mit einbinden können.
-
Zudem ist ein von der Auswerteelektronik bestimmter gemeinsamer aktueller nächster Wartungszeitpunkt auch für den Fahrer eines Nutzfahrzeugs bequemer, weil er sich die einzelnen Wartungstermine für einzelne Komponenten des Nutzfahrzeugs nicht mehr aus dem Handbuch für die jeweils verbauten besonderen Komponenten zusammensuchen muss, sondern diese übersichtlich und einfach auf sein Handy übertragen bekommt. Dadurch entfallen auch Fehlermöglichkeiten bei der Berechnung der jeweiligen Wartungstermine.
-
Schließlich ist es auch vorteilhaft, den aktuellen nächsten Wartungszeitpunkt auf einen mobilen Handheld-Computer, wie beispielsweise ein Smartphone, einen Tablet-Computer, ein Smart Device oder einen Laptop-Computer zu übermitteln. So kann die Übermittlung beispielsweise auf ein Smartphone des Fahrers oder des Beifahrers erfolgen, der dadurch den aktuellen nächsten Wartungszeitpunkt für dieses Nutzfahrzeug auch dann zugreifbar hat, wenn er nicht am Steuer des Nutzfahrzeugs sitzt oder ihm der aktuelle nächste Wartungszeitpunkt nicht von den Armaturen des Nutzfahrzeugs angezeigt wird. Der Fahrer oder sein Beifahrer kann den aktuellen nächsten Wartungszeitpunkt dann ebenfalls beim Betreiben des Nutzfahrzeugs berücksichtigen, indem er die fällig werdende Wartung in eine aktuelle Route einplant oder einen Disponenten auf die fällige Wartung aufmerksam macht. Die Wartungshinweise erfolgen auf diesem Weg auch unabhängig vom jeweiligen Zugfahrzeug, dessen Elektronikarchitektur und dessen Hersteller, wenn es sich beim Nutzfahrzeug um einen gezogenen Anhänger handelt.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist in der Software der Auswerteelektronik eine Gewichtungsfunktion enthalten, in der die für jede einzelne Fahrzeugkomponente ermittelten individuellen Wartungszeitpunkte nach komponentenspezifischen Sicherheits-, Fahrzeugausfall- und Lebensdauerkriterien gewichtet in die Bestimmung des aktuellen nächsten Wartungszeitpunkts einfließen. Wenn ein Nutzfahrzeug tatsächlich weniger belastet wird als es nach der maximalen erwarteten Belastung der Fall wäre, kann es länger betrieben werden, bevor die Betriebssicherheit nutzungsbedingt abnimmt, die Ausfallwahrscheinlichkeit ansteigt oder sich die Lebensdauer von Komponenten wegen ausfallender Wartung verkürzt. Da sich eine geringere Belastung auf einzelne Komponenten und ihren Wartungsbedarf unterschiedlich auswirken kann, und zwar sowohl im Hinblick auf die Sicherheit, ihre Ausfallwahrscheinlichkeit und ihren Wartungsbedarf, ist nach der Feststellung einer Differenz zwischen der Ist-Belastungsgröße und der Soll-Belastungsgröße für eine spezifische Komponente ein Abgleich und eine Bewertung erforderlich, wie sich die festgestellte Differenz auf die Sicherheit, die Ausfallwahrscheinlichkeit und den Wartungsbedarf dieser Komponente auswirkt. Diese Bewertung muss dann in eine Relation gesetzt werden mit der entsprechenden Bewertung für die anderen Komponenten, die bei der Bestimmung des individuellen nächsten Wartungszeitpunkts berücksichtigt werden. Bei der Gewichtung wiegen Sicherheits- und Ausfallwahrscheinlichkeitsrisiken eine größere Rolle als eine eventuelle Lebensdauerverkürzung durch eine verspätete Wartung. Bei der Gewichtung werden für die einzelnen Komponenten unterschiedliche nächste Wartungstermine nach Möglichkeit zu einem gemeinsamen individuellen nächsten Wartungstermin verrechnet, um zu vermeiden, dass das Nutzfahrzeug innerhalb eines kurzen Zeitintervalls mehrfach zu Wartungsarbeiten in die Werkstatt muss und für die Nutzung ausfällt. So kann es sein, dass ein beispielsweise belastungsunabhängig jährlich vorgesehener Schmierdienst zeitlich verlängert wird, wenn beispielsweise ein Bremsenservice wegen einer geringeren Belastung als die maximal erwartete Belastung ohne Beeinträchtigung der Betriebssicherheit und ohne eine gesteigerte Ausfallwahrscheinlichkeit mit dem neu errechneten individuellen nächsten Wartungszeitpunkt nach hinten verschoben werden kann, um dann beide Servicearbeiten gleichzeitig auszuführen.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Software der Auswerteelektronik eine Softwarestruktur auf, in der je nach individueller Ausstattung des Nutzfahrzeug mit unterschiedlichen wartungsrelevanten Komponenten komponentenspezifische Dateien enthalten sind, die für ein individuelles Nutzfahrzeug entsprechend seiner Ausstattung individuell aktivierbar sind. Bei Nutzfahrzeugen handelt es sich häufig um Kleinserien von Produkten, die in ihrer jeweiligen individuellen Ausstattung nur wenige Male gebaut werden. So kann ein Typ eines Nutzfahrzeugs je nach Kundenwunsch mit unterschiedlichen Achsen, Bremsen, Federungssystemen, Kühlaggregaten, Hydrauliksystemen und dergleichen ausgestattet sein, für die jeder Hersteller unterschiedliche Vorgaben hinsichtlich des Wartungsbedarfs macht. Eine einheitliche Standardsoftware wäre ungeeignet, um bei einer solchen Komponentenvielfalt zuverlässig einen angemessenen nächsten Wartungszeitpunkt für ein individuelles Fahrzeug zu bestimmen. Um gleichwohl einen nächsten Wartungszeitpunkt unter Berücksichtigung der individuellen Ausstattung und der tatsächlichen Belastung bestimmen zu können, wird vorgeschlagen, die Softwarestruktur so zu gestalten, dass modulartig Dateien in der Software vorhanden sind, in denen die jeweiligen komponentenspezifischen Wartungsanforderungen abgespeichert sind. Je nach individueller Ausstattung des Nutzfahrzeugs werden diese Dateien bei der Herstellung des Nutzfahrzeugs als individuelles Paket in die Software der Auswerteelektronik jeweils eingelesen, oder es ist in der Software eine Bibliothek zu möglichen Komponenten vorhanden, in der die jeweiligen Dateien nur durch die Eingabe eines entsprechenden Befehls aktiviert werden, was auch bei der Montage des Nutzfahrzeugs erfolgen kann.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem Nutzfahrzeug um einen gezogenen Anhänger. Ein gezogener Anhänger verfügt heute über eine Vielzahl technischer Komponenten, deren zeitgerechte Wartung einen erheblichen Einfluss auf die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit des Anhängers hat. Gleichwohl fehlt bis heute eine Lösung für das Problem, auch einen gezogenen Anhänger belastungsgerecht zu individuell als notwendig ermittelten Zeitpunkten zu warten. Ein gezogener Anhänger wird aus technischen Komponenten zusammengebaut, deren Hersteller ganz unterschiedliche Empfehlungen für die jeweiligen Wartungsintervalle der von ihnen zugelieferten Komponenten geben. Der Betreiber eines gezogenen Anhängers wird über die jeweiligen Wartungserfordernisse der einzelnen Komponenten durch ein Wartungshandbuch informiert, das ihm der Hersteller des Anhängers aushändigt und in dem die jeweiligen Wartungstermine zeit- oder kilometerabhängig nach Empfehlung des jeweiligen Komponentenherstellers aufgelistet sind. Eine belastungsabhängige Korrektur dieser Wartungsempfehlungen ist dabei nicht vorgesehen. Vorschläge für einen Abgleich verschiedener Wartungszeitpunkte für unterschiedliche Komponenten fehlen, insbesondere anhand der tatsächlich aufgetreten Belastung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für einen gezogenen Anhänger von besonderer Bedeutung, weil ein gezogener Anhänger bisher über kein eigenes elektronisches Bordnetz mit einer Auswerteelektronik verfügte, in dem für die einzelnen technischen Komponenten des gezogenen Anhängers von Sensoren Lastzustände darstellende Betriebsdaten der Fahrzeugkomponenten übermittelt, zentral erfasst und ausgewertet wurden. Es gab nur einzelne Komponenten, wie beispielsweise ein ABS- oder EBS-System des Anhängers, das aber an die Bordelektronik des Zugfahrzeugs angeschlossen war und Störungen nur an das Bremssystem des Zugfahrzeugs signalisierte. Die Erfindung macht es nun möglich, den Wartungsbedarf für einen gezogenen Anhänger als eine bauliche Einheit und eine Kombination unterschiedlicher technischer Einzelkomponenten zumindest für die wichtigsten Komponenten gesamthaft zu erfassen und lastabhängig variabel zu bestimmen. Dies ist für einen gezogenen Anhänger besonders vorteilhaft, weil der gezogene Anhänger immer nur als eine Einheit für anfallende Werkstatttermine vorgeführt werden kann und die gesamte Einheit nicht genutzt werden kann, wenn nur eine einzige Komponente zur Wartung ansteht, und das immer wiederkehrend in kurzen zeitlichen Abständen. Der gezogene Anhänger wird über eine eigene anhängerspezifische Auswerteelektronik wartungstechnisch nicht mehr als ein von der Zugmaschine abhängiges technisches Subsystem und auch nicht mehr als eine Ansammlung von voneinander unabhängig zu wartenden Komponenten betrachtet, sondern die Wartungsempfehlung wird für den gezogenen Anhänger erstmalig zu einer einzigen Empfehlung über die erfindungsgemäße Auswerteelektronik zusammengefasst. Eine fahrzeugeigene Erfassung der Belastung ist auch deshalb vorteilhaft, weil ein gezogener Anhänger häufig von unterschiedlichen Zugfahrzeugen bewegt wird und bei einer Belastungserkennung nur auf dem jeweiligen Zugfahrzeug später nicht mehr genau differenziert werden kann, welche konkrete Belastung über die gesamte Nutzungsdauer auf einen bestimmten gezogenen Anhänger entfällt.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei den Fahrzeugkomponenten, die über einen Sensor mit der Auswerteelektronik verbunden sind, zumindest um Komponenten des Bremssystems und zumindest einer oder mehreren weiteren Komponenten wie der Achsen, Reifen, Radaufhängungsbauteile, Federungselemente, Beleuchtungselemente, Heizungsaggregate und/oder Kühlaggregate. Das Bremssystem stellt die für den sicheren Betrieb eines gezogenen Anhängers wichtigste Komponente dar. Als Sensordaten aus dem Bremssystem können Informationen über die Häufigkeit und Stärke von Bremsvorgängen, zurückgelegte Wegstrecken aus den ABS-Sensoren, Geschwindigkeiten, Bremswege und dergleichen wichtige Hinweise auf die tatsächliche Belastung und den dabei auftretenden Verschleiß des Nutzfahrzeugs und der davon betroffenen Komponenten liefern. Auch die Reststärke von Bremsbelägen beziehungsweise der seit der letzten Wartung über die gemessene Wegstrecke realisierte Abrieb habe eine Aussagekraft. Aber auch die anderen genannten Komponenten haben einen hohen Einfluss auf die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit des gezogenen Anhängers und können mit komponentenspezifischen Sensordaten Auswertehilfen für die Frage geben, wie hoch das Nutzfahrzeug bisher belastet worden ist. So können beispielsweise Sensoren die Lagertemperatur an Radlagern messen, Reifendrücke und Drücke in Federbälgen überwachen, über Dehnmesstreifen kann das Gewicht der geladenen Ladung gemessen und die Belastung der auf die Fahrwerksteile einwirkenden dynamischen Lasten ermittelt werden, und über die Einfederraten und -geschwindigkeiten von Stoßdämpfern kann die jeweilige Beschaffenheit der mit dem Nutzfahrzeug befahrenen Straßen bestimmt werden. Erst eine Kombination mehrerer Sensordaten aus verschiedenen Komponenten des Nutzfahrzeugs ermöglicht eine höhere Sicherheit und Genauigkeit, dass die Prognose über den aktuellen nächsten Wartungszeitpunkt die tatsächlich am Nutzfahrzeug aufgetreten Belastungen zutreffend abbildet.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswerteelektronik bei einem elektrischen Anschluss des gezogenen Anhängers an das Bordnetz einer Zugmaschine mit dem Bordnetz der Zugmaschine verbunden und erhält daraus im Normalbetrieb ihre Betriebsspannung und Stromversorgung, die Auswerteelektronik ist mit einem wiederaufladbaren Speicher für elektrische Energie verbunden, über den die Auswerteelektronik betreibbar ist, wenn der gezogene Anhänger vom Bordnetz einer Zugmaschine getrennt ist, der wiederaufladbare Speicher wird während des Anschlusses des gezogenen Anhängers an eine Zugmaschine aus deren Bordnetz geladen, und die Auswerteelektronik ist während einer Phase, in der der gezogene Anhänger von der Zugmaschine getrennt ist, nur in einem eingeschränkten Funktionsumfang oder gar nicht betreibbar. Es ist vorteilhaft, bei einem gezogenen Anhänger eine Stromversorgung der Auswerteelektronik über das Bordnetz der Zugmaschine zu schaffen, da durch den Anschluss der Auswerteelektronik an ein fremdes Bordnetz vermieden wird, dass der gezogene Anhänger mit einer eigenen vollständigen Stromversorgung ausgestattet werden muss. Dieses wäre kostenaufwendig und würde einen zusätzlichen Energieverbrauch verursachen. Statt dessen ist nur eine Pufferung der Energieversorgung über einen wiederaufladbaren Speicher vorgeschlagen, der leistungsmäßig so ausgelegt ist, dass er ein gesichertes Hochfahren und Herunterfahren der Auswerteelektronik beim An- und Abschalten sowie kurzzeitige Abfragen und eine Kommunikation während Standzeiten und Wartungsarbeiten ermöglicht. Der eingeschränkte Betrieb aus den Speicher hilft, dass der Speicher nicht zu groß ausgestaltet werden muss und während einer Ruhephase ausreicht. Wenn das Nutzfahrzeug steht, ist es schließlich auch nicht erforderlich, laufend eine reale Belastung zu ermitteln.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist in der Software der Auswerteelektronik für jede Komponente, für die ein Sensor lastspezifische Daten an die Auswerteelektronik übermittelt, ein mehrdimensionales Default-Feld hinterlegt, dessen Default-Kriterien für eine oder mehrere Dimensionen belastungsabhängig variabel sind. Das durch die jeweiligen Dimensionen definierte Default-Feld für eine Komponente bestimmt, wann eine Komponente gewartet werden muss. So kann für eine Komponente eine kilometer-, eine zeit- und eine nutzungstypabhängige Dimension vorgesehen sein. Stellt die Auswerteelektronik fest, dass die tatsächlich von den Sensoren ermittelte Belastung von der bisher bei der Bestimmung des nächsten aktuellen Wartungszeitpunktes zu Grunde gelegten Belastung abweicht, kann die davon beeinflusste Dimension des Default-Feldes einer Komponente von der Auswerteelektronik angepasst werden.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Auswerteelektronik eine Schnittstelle zum Hersteller auf. Über die Schnittstelle kann der Hersteller eigene Erfahrungen darüber sammeln, mit welchen tatsächlichen Lasten die von ihm in den Verkehr gebrachten Nutzfahrzeuge eingesetzt werden, und er kann überprüfen, ob die von ihm über die Programmierung der Auswerteelektronik vorgegebenen komponentenspezifischen Soll-Belastungsgrößen realistisch und sinnvoll sind oder ob hier Anpassungsbedarf besteht. Die Schnittstelle kann vom Hersteller auch dazu genutzt werden, für die Programmierung der Software Updates auf die Auswerteelektronik zu laden. Die Schnittstelle kann als eine Mobilfunkschnittstelle ausgebildet sein, beispielsweise zu einem herstellereigenen Webportal, die in vorgegebenen zeitlichen Intervallen Datenpakete versendet, oder die Schnittstelle wird bei Wartungsarbeiten ausgelesen und die bis dahin für die Übertragung gesammelten Daten werden von der Werkstatt aus zum Hersteller übertragen.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung versendet die Auswerteelektronik über eine Kommunikationsschnittstelle Datenpakete an ein digitales Logbuch für das Nutzfahrzeug. das digitale Logbuch kann auf dem Nutzfahrzeug oder außerhalb davon angelegt sein. Das digitale Logbuch ermöglicht es insbesondere, außerhalb und unabhängig von den auf dem Fahrzeug selbst gespeicherten Daten die Belastungs- und Wartungshistorie des Fahrzeugs aufzuzeichnen und darauf zuzugreifen, wenn man das möchte. Das kann für den Hersteller von Interesse sein, um mehr über die Belastbarkeit der von ihm hergestellten Nutzfahrzeuge zu erfahren. Das kann für den Betreiber des Nutzfahrzeugs interessant sein, wenn er irgendwelche Nachweise führen oder statistische Auswertungen machen möchte, und eine solche Funktion kann auch für Gebraucht-Käufer eines Nutzfahrzeugs interessant sein, da er in Erfahrung bringen kann, ob die vom Verkäufer gemachten Angaben über die Nutzung des Nutzfahrzeugs richtig sind. Auch für die Werkstatt, die Wartungsarbeiten durchführen soll, können Informationen über die Nutzungshistorie wertvoll sein.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Auswerteelektronik Kommunikationsschnittstellen zum Datenaustausch mit Komponenten des Nutzfahrzeugs auf. Für den Betrieb des Nutzfahrzeugs kann es vorteilhaft sein, wenn die Auswerteelektronik nicht nur Sensordaten über die Belastung einzelner Komponenten übermittelt bekommt, sondern mit der Elektronik der betreffenden Komponenten auch andere Daten austauschen kann. So sind auf Nutzfahrzeugen beispielsweise Telematiksysteme installiert, über die bestimmte Positionen und Betriebszustände des Nutzfahrzeugs an einen Betreiber gemeldet werden und der Betreiber remote bestimmte Betriebszustände des Nutzfahrzeugs einstellen und verändern kann. Über eine Kommunikationsschnittstelle kann die Auswerteelektronik in die Kommunikation des Telematiksystems eingebunden werden, oder Daten aus dem Telematiksystem werden von der Auswerteelektronik verarbeitet. Entsprechendes gilt beispielsweise für Kühlsysteme, ABS/EBS-Systeme und dergleichen.
-
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung jeweils für sich, aber auch in beliebigen Kombinationen untereinander mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs kombiniert werden können, soweit dem keine technisch zwingenden Hindernisse entgegen stehen.
-
Weitere Abwandlungen und Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich der nachfolgenden gegenständlichen Beschreibung und den Zeichnungen entnehmen.
-
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
-
In 1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Wartungsbedarfs eines Nutzfahrzeugs schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 2 verfügt über eine Auswerteelektronik 4, die von Sensoren 6 Sensordaten übermittelt bekommt. Die Auswerteelektronik 4 besteht aus einem Mikrocontroller 8, auf den eine entsprechende Software aufgespielt ist. Die Sensoren 6 sind jeweils mit einer Komponente des zeichnerisch nicht näher dargestellten Nutzfahrzeuges verbunden, die über den Sensor 6 auf ihre jeweilige Belastung hin überwacht wird. Bei den im Ausführungsbeispiel aufgezeichneten Sensoren 6 kann es sich beispielsweise um Sensoren handeln, die den Luftdruck eines Federbalges, die Temperatur eines Lagers, den Reifendruck eines Reifens, den Verschleiß eines Bremsbelages oder die Belastung einer Blattfeder überwachen.
-
Die von den Sensoren 6 an die Auswerteelektronik 4 übermittelten Sensordaten werden von der Auswerteelektronik 4 über eine entsprechende Software in Kennwerte für eine Ist-Belastungsgröße der entsprechenden Komponente verrechnet. In der Software sind auch Soll-Belastungsgrößen für entsprechende Komponenten gespeichert, so dass diese miteinander verglichen werden können. Durch den Vergleich der Ist-Belastungsgrößen und der Soll-Belastungsgrößen kann dann bestimmt werden, ob die Ist-Belastungsgröße so stark von der Soll-Belastungsgröße abweicht, dass der nächste Wartungszeitpunkt verändert werden muss.
-
Hat die Auswerteelektronik 4 einen neuen individuellen nächsten Wartungszeitpunkt errechnet, kann die Software diesen über die Kommunikationsschnittstelle 10 auf einen mobilen Handheld-Computer 12 – im Ausführungsbeispiel ein Smartphone – und/oder einen stationären Rechner übermitteln, der beispielsweise in ein System zur Einsatzplanung des Nutzfahrzeugs eingebunden sein kann. Der Benutzer des Hendheld-Computers oder des stationären Rechner kann dann die Information nutzen, um das Nutzfahrzeug dem neuen Wartungszeitpunkt entsprechend zu benutzen oder zu verplanen.
-
Die Auswerteelektronik 4 kann mit einem EBS/ABS-System 14 verbunden sein. Über die Drehzahlsensoren eines solchen Systems ist es möglich, zurückgelegte Kilometer, Fehlermeldungen des Systems sowie weitere Tripinformationen zu generieren und an die Auswerteelektronik 4 zu übermitteln. Die von dem EBS/ABS-System übermittelten Daten können mit den Daten der übrigen Sensoren 6 abgeglichen und verrechnet werden.
-
Die Auswerteelektronik 4 wird über eine Leitung 16 mit Strom versorgt. Die Leitung 16 kann mit einem wiederaufladbaren Speicher oder mit dem elektrischen Bordnetz des Nutzfahrzeuges oder eines Zugfahrzeuges verbunden sein.
-
Im Ausführungsbeispiel verfügt die Auswerteelektronik 4 zudem über eine Kommunikationsschnittstelle 18, die beispielsweise Signale in das Internet versenden kann. Über das Internet ist es möglich, einen aktuellen nächsten Wartungszeitpunkt an den Hersteller, den Betreiber des Nutzfahrzeuges, den Fahrer des Nutzfahrzeugs oder sonstige interessierte Personen zu übermitteln.
-
Im Ausführungsbeispiel verfügt die Auswerteelektronik 4 über eine weitere Schnittstelle 20 zu einem Telematik-Dienstleister. Dieser kann die von der Auswertelektronik 4 übermittelten Daten für eigene Zwecke verarbeiten. Anders herum ist es auch möglich, dass der Telematik-Dienstleister über die Kommunikationsschnittstelle 20 Daten an die Auswerteelektronik 4 übermittelt. Genauso kann auch ein Hersteller über die Kommunikationsschnittstelle 18 Daten an die Auswerteelektronik 4 übertragen. Wie die Symbole auf dem Mikrocontroller 8 andeuten, kann die Auswerteelektronik 4 Daten auch über andere Datenübertragungsformate wie beispielsweise Bluetooth übermitteln, und es ist möglich, dass sich die Auswerteelektronik 4 selbständig in ein WLAN-Netzwerk einwählt, je nach gewünschter Funktionalität verfügt die Vorrichtung 2 also über ein entsprechendes Funkmodul, um die gewünschte Kombination auch abwickeln zu können.
-
Schließlich sind im Ausführungsbeispiel für die Auswerteelektronik 4 noch Kommunikationsschnittstellen 22 gezeigt, über die die Auswerteelektronik 4 mit verschiedenen Empfängern kommunizieren kann. Hierbei kann es sich um die Steuerungselektronik von Komponenten handeln, die in das Nutzfahrzeug eingebaut sind. Über eine Kommunikationsschnittstelle 22 ist es auch möglich, initiale Datensätze zur Aktivierung der Vorrichtung 2 bei der Herstellung zu übertragen bzw. zu aktivieren.
-
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Dem Fachmann bereitet es keine Schwierigkeiten, die Ausführungsbeispiele auf eine ihm geeignet erscheinende Weise abzuwandeln, um sie an einen konkreten Anwendungsfall anzupassen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10148214 A1 [0002]
- US 6301531 B1 [0003]
- DE 102005048534 A1 [0004]