DE3110774C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Wartungs- und Pflegedienstintervallen an Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein derartiges gattungsgemäßes Verfahren ist aus der eine Serviceintervall- Anzeigevorrichtung betreffenden älteren EP- Anmeldung entsprechend EP 00 57 819 A1 (Priorität 06. 02. 81 DE 31 04 174) ableitbar.

Als Führungsgröße findet hierbei der Kraftstoffgesamtverbrauch oder der Kraftstoffgesamtverbrauch und die Betriebsdauer oder alternativ die Gesamtwegstrecke des Fahrzeuges Berücksichtigung, wobei eine Beeinflussung dieser Führungsgröße noch durch einen Betriebsparameter Kühlwassertemperatur oder Motoröltemperatur bzw. Motordrehzahl erfolgen kann.

Es weiteren ist ein aus einer Druckmeßeinrichtung und einer Signalverarbeitungseinrichtung bestehendes Navigations­ instrument bekannt (DE 26 39 192 A1, bei welchem im Speicher der Verarbeitungseinrichtung ein empirisch ermittelter Datensatz abgelegt wird, der jeweils aus einen Wert einer Führungsgröße (hydrostatischer Druckänderungswert) und einem jedem einzelnen dieser Werte zugeordneten Funktionswert dieser Führungsgröße (Schiffstiefgangswert) besteht. Danach wird im Betrieb des Schiffes fortlaufend ein Wert der Führungsgröße ermittelt und der Einrichtung zugeführt, die dann ihrerseits den identischen, abgespeicherten Wert der Führungsgröße ermittelt und der Funktionswert, d. h. den entsprechenden Schiffstiefgang, anzeigt.

Allgemein ist zur Ermittlung von Wartungsdienst- bzw. Pflegedienstintervallen, insbesondere um Wartungszeitpunkte festzulegen bekannt, eine bestimmte Kilometerzahl vorzugeben, z. B. 10 000 km, die einem ersten Wartungszeitpunkt zugrunde gelegt werden. Bei Erreichen dieses Kilometerstandes sollte dann die Wartung durchgeführt werden. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung wäre die Führungsgröße dabei die Kilometerleistung des Kraftfahrzeuges, wobei in dem genannten Beispiel alle 10 000 km ein Wartungsdienst durchgeführt werden würde.

Die Führungsrolle ist im Sinne dieser Anmeldung diejenige Betriebsgröße, nach der die Wartungszeitpunkte festgesetzt werden. Bei einem anderen Verfahren ist es bekannt, statt der Kilometerleistung die Betriebsstundenzahl des Kraftfahrzeuges zu erfassen und bei Erreichen einer bestimmten Anzahl von für den Wartungszeitpunkt maßgeblichen Betriebsstunden den Wartungsdienst durchzuführen.

Nachteilig bei beiden Verfahren ist es, daß unabhängig von der Fahrweise des Kraftfahrers und damit vom Belastungszustand des Kraftfahrzeuges pauschal nach Erreichen einer bestimmten Kilometerzahl bzw. Betriebsstundenzahl ein Wartungsdienst durchgeführt wird, der unabhängig vom Zustand von verschleißabhängigen Teilen ermittelt ist. Dadurch kann z. B. der Fall eintreten, daß pauschal nach 10 000 km ein Ölwechsels durchgeführt wird, obwohl die Schmierfähigkeit des Öles noch einen sicheren Betrieb ohne Beschädigung des Motors für eine weitere Anzahl von Kilometern garantieren könnte. Im umgekehrten Fall kann es sein, daß z. B. bei sehr starker Beanspruchung des Kraftfahrzeuges die Bremsbeläge so schnell verschleißen, daß der für den Wartungsdienst maßgebliche Wert der Kilometerleistung bzw. der Betriebsstundenzahl erst erreicht wird, wenn die Funktionstüchtigkeit der Bremsen schon erheblich eingeschränkt ist, so daß die Betriebssicherheit des Fahrzeuges infrage gestellt ist.

Sowohl das gattungsgemäße als auch die beiden letztgenannten Verfahren können somit den tatsächlichen Verschleißzuständen von verschleißabhängig zu wartenden Fahrzeugteilen nicht gerecht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das gattungsgemäße Verfahren so weiterzubilden, daß bei der Bestimmung des Wartungs- und Pflegedienstes auch den tatsächlichen Verschleißzuständen von verschleißabhängig zu wartenden Fahrzeugteilen Rechnung getragen werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Merkmale der Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen kennzeichnen.

Die Erfindung besteht also darin, daß ein fortlaufend ermittelter Wert, der charakteristisch für die Beschaffenheit der Führungsgröße ist, einer Recheneinheit mit einem Speicher zugeführt wird, in dem der den Wartungszeitpunkt bestimmende, charakteristische Wert der Führungsgröße abgespeichert ist und daß die Recheneinheit über eine Anzeige dann, wenn der ermittelte Wert dem abgespeicherten Wert der Führungsgröße entspricht, anzeigt, daß ein Wartungsdienst durchzuführen ist und daß der Recheneinheit weitere für die Beschaffenheit verschleißabhängig zu wartender Fahrzeugteile charakteristische Werte zugeführt werden, die mit ebenfalls im Speicher des Rechners abgelegten, den normalen Verschleißgrenzen der Fahrzeugteile entsprechenden Werten verglichen werden, wobei dann der Rechner je nach Verschleißzustand der Fahrzeugteile diese einem durch die Führungsgröße bestimmten Wartungszeitpunkt zuordnet.

Als Führungsgröße kann z. B. die Schmierfähigkeit des Motoröls oder der Zustand der Bremsbeläge herangezogen werden, während als charakteristische Werte die Verschleißzustände von Fahrzeugteilen wie z. B. Kupplung, Vergasereinstellung, Zündkerzen, Zündzeitpunkte, Batteriespannung o. dgl. erfaßt werden. Somit ist es möglich, Wartungsdienste in Abhängigkeit von tatsächlichen Verschleißzuständen zu bestimmen, wodurch sich längere Wartungsintervalle für ein Fahrzeug ergeben, das schonend betrieben wird, wohingegen bei einem stark beanspruchten Fahrzeug die Wartungsintervalle verkürzt werden, was die Betriebssicherheit eines solchen Fahrzeuges dann erheblich erhöht.

Gemäß einem weiteren Merkmal des Verfahrens wird vom Rechner aus für die Beanspruchung des Kraftfahrzeuges maßgeblich Werten von Betriebsparametern ein Lastdiagramm erstellt wird, an dem zu erkennen ist, ob das Fahrzeug überwiegend in Teillast- oder in Vollastbetrieb gefahren wird. Maßgeblich Betriebsparameter können hierbei z. B. die Drehzahl oder die Anzahl der Zündungen sein, wobei diese über einen bestimmten Zeitraum oder eine bestimmte Anzahl von Kilometern aufsummiert werden. Der Rechner kann dann über ein erstelltes Lastdiagramm die Beanspruchung des Fahrzeuges ermitteln. Diese Information wird dann so verwendet, daß in der Recheneinheit aus den ermittelten Werten der Zeitpunkt bzw. der Kilometerstand extrapoliert wird, an dem bei gleichbleibender Belastung des Kraftfahrzeuges die Verschleißgrenze erreicht werden wird. Unter Ausnützung der Kenntnis, in welchem Lastbereich das Kraftfahrzeug durchschnittlich gefahren wird, kann dadurch ein extrapolierter Wert der Verschleißgrenzen sowohl der Führungsgröße als auch der anderen Betriebsgrößen ermittelt werden, wobei dieser extrapolierte Wartungszeitpunkt ebenfalls über die Anzeige dem Fahrer weitergegeben wird, so daß dieser unmittelbar sieht, wann er bei gleichbleibender Fahrweise den Wartungsdienst durchzuführen hat. Es wird ihm somit unmittelbar ein Anreiz zum sparsamen Fahren gegeben, da er dann, wenn er sein Fahrzeug schonender als bisher fährt, sieht, daß der Wartungszeitpunkt durch schonende Fahrweise hinausgeschoben und damit das Wartungsintervall vergrößert werden kann.

Ferner erfolgt die Zuordnung der Verschleißgrenzwerte der Fahrzeugteile zum Wartungszeitpunkt der Führungsgröße innerhalb eines Toleranzbandes, welches in Abhängigkeit von der Kilometerleistung, dem Benzinverbrauch, der Zeit oder auch einer Kombination dieser Größen gebildet ist, wobei eine Festlegung des Wartungszeitpunktes innerhalb des Toleranzbandes in Richtung auf die obere oder untere Grenze des Toleranzbandes unter Berücksichtigung einer Bewertung der Führungsgröße sowie der Betriebsgröße erfolgt. Dieses Toleranzband dient dazu, ein Optimum zwischen notwendigen Teiletausch bzw. Wartung der Teile und verminderter Werkstattaufenthalte zu finden. Die Bewertung, ob als maßgeblich für die Festlegung des Wartungszeitpunktes jeweils die obere oder untere Grenze des Toleranzbandes herangezogen werden soll, erfolgt für die verschiedenen Betriebsgrößen unterschiedlich, je nachdem, wie entscheidend der Verschleißzustand der jeweiligen Betriebsgröße die Funktionssicherheit des Kraftfahrzeuges beeinflußt. So wird man z. B. die Bewertung der Betriebsgröße "Bremsbeläge" so vornehmen, daß jeweils an die untere Grenze des Toleranzbandes gegangen wird. Mit der Betriebsgröße "Vergasereinstellung" kann dagegen bis an die obere Grenze des Toleranzbandes gegangen werden.

Führungsgröße kann auch die Beschaffenheit der Bremsbeläge herangezogen werden, wobei dann die Schmierfähigkeit des Öles als Betriebsgröße anzusehen ist und entsprechend den weiteren Betriebsgrößen dem Zeitpunkt des Austausches der Bremsbeläge, also dem Wartungszeitpunkt, zugeordnet wird. Als Führungsgröße wird man immer eine solche Größe wählen, die für die Funktionstüchtigkeit des Fahrzeuges in erster Linie maßgebend ist und in solchen Abständen gewartet werden muß, die kleiner sind als die der übrigen, für die Funktionssicherheit des Fahrzeuges wichtigen Betriebsgrößen.

Wird als Führungsgröße die Beschaffenheit des Motoröles zugrundegelegt, so ist es vorteilhaft, wenn die Beschaffenheit des Motorschmieröles indirekt über den Benzinverbrauch des Kraftfahrzeuges ermittelt wird. Dies kann z. B. so geschehen, daß der Benzinverbrauch des Kraftfahrzeuges erfaßt und im Rechner aufsummiert wird und daß ein bestimmter Benzinverbrauchswert im Rechner gespeichert wird, wobei der Rechner in Abhängigkeit der Differenz zwischen tatsächlichem Benzinverbrauch und einem gespeicherten Benzinverbrauchswert den Wartungszeitpunkt ermittelt. Der Benzinverbrauch läßt sich nämlich einfach erfassen und ist ein charakteristischer Wert für die Schmierfähigkeit des Motoröles.

Die Messung der Verschleißzustände der Betriebsgrößen kann kontinuierlich, sie kann aber auch diskontinuierlich in bestimmten Abständen erfolgen. Günstig ist es, wenn die Beschaffenheit von verschleißabhängigen, nicht kontinuierlich ermittelten Betriebsgrößen pro Betriebsgröße über mindestens zwei Sensoren erfaßt wird, von denen einer einen bestimmten Zwischenwert des Verschleißes und der andere die Verschleißgrenze erfaßt. Der Sensor, der so angeordnet ist, daß er einen Zwischenwert ermittelt, z. B. eine bestimmte Abnutzung der Bremsbeläge, die aber noch weit vor der Verschleißgrenze liegt, gibt dann ein dem bestimmten Verschleißzustand entsprechendes Signal an die Recheneinheit, die z. B. unter Zugrundelegung der bis dahin gefahrenen Kilometerleistung ermitteln kann, wann bei gleichbleibender Belastung des Fahrzeuges voraussichtlich die Verschleißgrenze erreicht sein wird. Der an der Verschleißgrenze angeordnet Sensor hat die Aufgabe, das tatsächliche Erreichen der Verschleißgrenze anzuzeigen, so daß bei Nichtübereinstimmung des extrapolierten mit dem tatsächlichen Wert niemals die Gefahr auftreten kann, daß die wahre Verschleißgrenze nicht ermittelt wird, was eine Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit des Fahrzeuges nach sich ziehen würde.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, daß die Anzeige, den Wartungsdienst durchzuführen oder der voraussichtlichen Kilometerleistung, bei der ein Wartungsdienst durchzuführen ist, kontinuierlich während der Fahrt erfolgt. Durch Beobachten dieser Anzeige hat damit der Fahrer unmittelbar die Möglichkeit zu erkennen, durch welche Fahrweise er die Wartungsintervalle vergrößern bzw. den Wartungszeitpunkt hinausschieben kann. Es wird ihm somit ein unmittelbarer Anreiz gegeben, sparsam zu fahren. Es kann aber auch vorgesehen sein, die Angabe, den Wartungsdienst durchzuführen oder der voraussichtlichen Kilometerangabe, bei der ein Wartungsdienst durchzuführen ist, in bestimmten Zeitabständen anzuzeigen. Auch kann diese Anzeige z. B. in Abhängigkeit der Zündschlüsselstellung erfolgen. Auf jeden Fall ist es aber sehr günstig, wenn zum Wartungszeitpunkt die Beschaffenheit der überwachten Betriebsgrößen zur Anzeige gebracht werden kann, da dann unmittelbar gesehen wird, welche zusätzlichen Wartungsarbeiten noch durchzuführen sind.

Im folgenden soll das Verfahren anhand eines Rechenbeispieles näher erläutert werden.

Bei diesem Rechenbeispiel ist als Führungsgröße die Schmierfähigkeit des Motoröles zugrundegelegt, die indirekt über den Benzinverbrauch gemessen wird.

Angenommen, ein Kraftfahrzeug weise bei verschiedenen Durchschnittsgeschwindigkeiten die folgenden Benzinverbrauchswerte auf:

Geht man davon aus, daß für den Stadtzyklus ein 10 000 km Ölwechselintervall festgelegt ist, so ergibt sich ein Verbrauchswert von 2200 Litern. Nimmt man diese 2200 Liter als Grenzwert auch für die anderen Verbrauchswerte, so ergeben sich rein theoretisch folgende Intervalle:

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird nun der tatsächliche Verschleißzustand, d. h. also, die tatsächliche Schmierfähigkeit des Öles dadurch berücksichtigt, indem im Rechner ein Verbrauchswert von z. B. 2200 Litern abgespeichert wird. Durch Erfassen des tatsächlichen Benzinverbrauches, also in diesem Fall der dem Zustand der Führungsgröße entsprechenden Wert, kann der Rechner die Differenz zwischen dem gespeicherten Wert, also den 2200 Litern und dem für die Zurücklegung einer bestimmten Kilometerstrecke benötigten mittleren Benzinverbrauchswert bestimmen und daraus ermitteln, bei welchem Kilometerstand bei gleichbleibender Fahrweise voraussichtlich ein Wartungsdienst bzw. ein Ölwechsel erfolgen muß. Dieser ermittelte Wert kann dem Fahrer über die Anzeige weitergegeben werden, so daß dieser unmittelbar sieht, daß er z. B. bei einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 90 km/h einen nächsten Wartungsdienst erst bei einem größeren Kilometerstand durchzuführen hat, als dies der Fall ist, wenn er eine Geschwindigkeit von 180 km/h fährt. Es wird ihm somit unmittelbar ein Anreiz zum sparsamen Fahren gegeben.

Dem so über die Führungsgröße ermittelten Wartungszeitpunkt werden je nach Verschleißzustand der weiteren Betriebsgrößen deren Wartung zugeordnet, wobei dies innerhalb eines bestimmten Toleranzbandes erfolgt.

Ist daher der Verbrauch von 2200 Litern erreicht, so wird über die Anzeige von der Recheneinheit angezeigt, welchen Verschleißzustand z. B. die Bremsbeläge erreicht haben. Hat sich z. B. der Zustand der Bremsbeläge seit dem Durchführen des letzten Wartungsdienstes um 40% verschlechtert, kann davon ausgegangen werden, daß bis zum Erreichen des nächsten Wartungsdienstens die Bremsen ihre Funktionstüchtigkeit beibehalten werden. Ein Auswechseln der Beläge wäre also in diesem Falle nicht nötig. Haben sich die Bremsen dagegen um z. B. 70% verschlechtert, d. h. also, sich bis auf 30% an die Verschleißgrenze angenähert, so kann mit dem Auswechseln der Bremsbeläge nicht mehr bis zum nächsten Wartungsdienst gewartet werden. Bei der Festlegung des abgespeicherten Wertes der Führungsgröße, der erreicht werden darf, um den Wartungsdienst durchzuführen, kann ein Toleranzband mit berücksichtigt werden, das abhängig vom Zustand der Betriebsgrößen rechnerisch ermittelt werden kann. Dadurch wird in Intervall geschaffen, welches dazu dient, ein Optimum zwischen notwendigem Teiletausch und verminderter Werkstattaufenthalte zu finden.

Durch die Anwendung des Verfahrens, die Wartungszeitpunkte in Abhängigkeit des tatsächlichen Verschleißes einer Führungsgröße zu bestimmen, welcher weitere Betriebsgrößen zugeordnet werden, kann bei entsprechender Fahrweise ein Wartungsintervall bis auf den doppelten Wert gesteigert werden. Hierdurch und durch das Zusammenlegen von verschleißabhängigen Wartungsarbeiten erhöht sich die Verfügbarkeit des Fahrzeuges für den Fahrer. Über die Gesamtlaufzeit des Fahrzeuges kann sich z. B. ein verringerter Ölverbrauch ergeben, wenn die Schmierfähigkeit des Öles als Führungsgröße eingesetzt wird, da immer nur dann ein Ölwechsel durchgeführt wird, wenn diese Schmierfähigkeit tatsächlich einen Ölwechsel erforderlich macht.

Claims (4)

1. Verfahren zur Ermittlung von Wartungs- und Pflege­ dienstintervallen an Kraftfahrzeugen, bei welchem dem Fahrer dann über eine Anzeige eine Empfehlung gegeben wird, den Wartungs- oder Pflegedienst durchzuführen, wenn ein ermittelter Wert einer für den Wartungs- oder Pflegedienst als maßgeblich festgesetzten Führungsgröße einem vorgegebenen, in einem Speicher einer Recheneinheit gespeicherten Wert dieser Führungsgröße entspricht, wobei der ermittelte Wert dieser Führungsgröße von weiteren Betriebsparametern veränderbar sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Recheneinheit weitere, für die Beschaffenheit verschleißabhängig zu wartender Fahrzeugteile charakteristische Werte zugeführt werden, die mit ebenfalls im Speicher gespeicherten, der normalen Verschleißgrenze der betreffenden Fahrzeugteile entsprechenden Werten verglichen werden, daß in der Recheneinheit aus weiteren Betriebsparametern ein Lastdiagramm erstellt wird, aus dem erkennbar ist ob das Fahrzeug überwiegend im Teillast- oder im Vollastbetrieb gefahren wird, daß aus dem charakteristischen Wert und dem gespeicherten Wert mittels des Lastdiagramms ein der Betriebsweise des Fahrzeuges zugeordneter Verschleißgrenzwert für jedes dieser Fahrzeugteile extrapoliert wird und daß die Verschleißgrenzwerte der Fahrzeugteile einem von der Führungsgröße bestimmten Wartungs- oder Pflegedienst zugeordnet werden, wenn sie innerhalb eines festgelegten Toleranzbandes derselben liegen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung des Verschleißgrenzwertes zum Wartungszeitpunkt in der Weise erfolgt, daß der Wartungszeitpunkt in Richtung zum Verschleißgrenzwert hin verschoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschaffenheit von verschleißunterworfenen, nicht kontinuierlich kontrollierten Fahrzeugteilen über wenigstens zwei Sensoren erfaßt wird, won denen einer einen bestimmten Zwischenwert des Verschleißes und der andere die Verschleißgrenze erfaßt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wartungsdienst der für die Beschaffenheit des überwachten Fahrzeugteiles charakteristische Wert anzeigbar ist.