Skip to main content

Modellgestützte Überwachung und Fehlerdiagnose für Kraftfahrzeuge

  • Chapter
Fahrdynamik-Regelung
  • 12k Accesses

Auszug

Im Rahmen einer zunehmenden Anzahl mechatronischer Komponenten und Regelungsfunktion und größer werdenden Anforderungen an Zuverlässigkeit, Sicherheit und Funktionsgarantien für Kraftfahrzeuge kommt einer umfassenden Überwachung und Fehlerdiagnose eine wachsende Bedeutung zu, [49]. Die Aufgaben der Überwachung bestehen dabei darin, den gegenwärtigen Prozesszustand anzuzeigen, unerwünschte oder unerlaubte Prozesszustände zu melden und entsprechende Maßnahmen einzuleiten, um den weiteren Betrieb zu erhalten und um Schäden oder Unfälle zu verhindern ([1], [3]). Hierbei kann man folgende Arten der Überwachung unterscheiden, vgl. Bild 18-1.

  1. a)

    Grenzwert-Überwachung: Direkt messbare Größen werden im Hinblick auf das Überschreiten von Toleranzen oder Plausibilitäten geprüft, und es werden Alarmmeldungen gegeben.

  2. b)

    Automatischer Schutz: Bei gefährlichen Prozesszuständen leitet eine GrenzwertÜberschreitung automatisch eine geeignete Gegenmaßnahme ein, um den Prozess in einen sicheren Zustand zu überführen.

  3. c)

    Überwachung mit Fehlerdiagnose: Aus messbaren Größen werden Merkmale berechnet, Symptome erzeugt, eine Fehlerdiagnose durchgeführt und Entscheidungen für Gegenmaßnahmen getroffen.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 69.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Hardcover Book
USD 119.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Isermann, R.: Modellgestützte Überwachung und Fehlerdiagnose technischer Systeme. In: atp Automatisierungstechnische Praxis 38 (1996) 5 und 6, S. 9–20 und S. 48–57

    Google Scholar 

  2. Isermann, R.: Modellgestützte Diagnose im Kraftfahrzeug. In: Automotive Electronics 2000, S. 92–99

    Google Scholar 

  3. Isermann, R.: Fault-Diagnosis Systems. An Introduction from Fault Detection to Fault Tolerance. Springer, Berlin u.a, 2006

    Google Scholar 

  4. Stohrmann, G.: Anlagensicherung mit Mitteln der MSR-Technik. Oldenbourg, München, 1983

    Google Scholar 

  5. Schneider-Fresensius, G.: Technische Fehlerfrühdiagnose-Einrichtungen. Oldenbourg, München, 1985

    Google Scholar 

  6. Sturm, A.; Förster, R.: Maschinen-und Anlagendiagnostik für die zustandsbezogene Instandhaltung. VEB-Verlag Technik, Berlin, 1988

    Google Scholar 

  7. Knuth, T.: Schadenfrüherkennung durch Schwingungsanalysen-Neue Möglichkeiten in der Instandhaltung. In: Der Maschinenschaden 61 (1988), S. 70–74

    Google Scholar 

  8. Zörner, W.; Andrae, K. H.; Emshoff, H.; Müller, H.: Diagnosesystem zur Betriebsüberwachung von Dampfturbinenanlagen. In: VGB-Kraftwerkstechnik 71 (1991) 6, S. 547–556

    Google Scholar 

  9. Isermann, R., Identifikation dynamischer Systeme. Bde 1. u. 2. Springer Verlag, Berlin, 1992

    Google Scholar 

  10. Nold, S.: Wissensbasierte Fehlererkennung und Diagnose mit den Fallbeispielen Kreiselpumpe und Drehstrommotor. Dissertation TH Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 8 Nr. 273. VDI-Verlag, Düsseldorf, 1991

    Google Scholar 

  11. Raab, U.: Modellgestützte digitale Regelung und Überwachung von Kraftfahrzeugen. Dissertation TH Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 8 Nr. 313. VDI-Verlag, Düsseldorf, 1993

    Google Scholar 

  12. Gertler, J.: Fault detection and diagnosis in engineering systems. Marcel Dekker, New York 1998

    Google Scholar 

  13. Choe, R. N.; Willsky A. S.: Analytical redundancy and the design of robust detection systems. In: IEEE Transactions on Automatic Control 29 (1984) 7, S. 603–614

    Article  Google Scholar 

  14. Höfling, T., Methoden zur Fehlererkennung mit Parameterschätzung und Paritätsgleichungen. Dissertation TH Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 8 Nr. 546. VDI-Verlag, Düsseldorf, 1996

    Google Scholar 

  15. Isermann, R.: Process Fault Detection Based on Modeling and Estimation Methods-A Survey. In: Automatica 20 (1984) S. 387–404

    Article  MATH  Google Scholar 

  16. Beard, R. V.: Failure accomodation in linear systems through self-reorganization. Report MVT-71-1, Man Vehicle Laboratory, Cambridge, MA, USA 1971

    Google Scholar 

  17. Jones, H. L.: Failure detection in linear systems. Ph.D. Thesis, MIT, Cambridge, MA, USA 1973

    Google Scholar 

  18. Patton, R. J.; Kangethe S. M.: Robust fault diagnosis using eigenstructure assignment of observers. Kapitel 4 in Frank, P. M.; Clark, R. N. (Hrsg.): Fault diagnosis in dynamic systems — theory and applications. London, Prentice Hall, 1989 [30]

    Google Scholar 

  19. Clark, R. N.: A simplified instrument detection scheme. In: IEEE Transactions on Aerospace Electron. (1978), S. 558–563

    Google Scholar 

  20. Viswanadham, N.; Srichander R.: Fault detection using unknown-input observers. In: Control Theory and Advanced Technology 3 (1987) 2, S. 91–101

    Google Scholar 

  21. Frank, P. M.; Wünnenberg J.: Robust fault diagnosis using unkown input observer schemes. Chapter 3 in Frank, P. M.; Clark, R. N. (Hrsg.): Fault diagnosis in dynamic systems — theory and applications. London, Prentice Hall, 1989 [30]

    Google Scholar 

  22. Tsui, C.-C.: A general failure detection, isolation and accomodation system with model uncertainty and measurement noise. 12th IFAC World Congress, Sydney, Australia 1993

    Google Scholar 

  23. Frank, P. M.: Diagnoseverfahren in der Automatisierungstechnik. In: at 42 (1994), S. 47–64

    Google Scholar 

  24. Barschdorff, D.: Schätzmethoden in der Diagnosetechnik. GMA-Bericht 18. VDI/VDEVortragsreihe: Schätzmethoden in der Meß-Signal-Verarbeitung, Langen (1989), S. 269–283

    Google Scholar 

  25. Isermann, R. (Hrsg.): Überwachung und Fehlerdiagnose-Moderne Methoden und ihre Anwendungen bei technischen Systemen. Düsseldorf, VDI-Verlag, 1994

    Google Scholar 

  26. Janik, W.: Fehlerdiagnose des Außenrundstechschleifens mit Prozeß-und Signalmodellen. Dissertation TH Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 2 Nr. 288. Düsseldorf, VDI-Verlag, 1993

    Google Scholar 

  27. Isermann, R.: Integration of fault detection and diagnosis methods. IFAC-Symposium SAFEPROCESS (1994), Espoo, Finnland

    Google Scholar 

  28. Höfling, T.; Pfeufer, T.: Detection of additive and multiplicative faults-Parity space versus parameter estimation. IFAC-Symposium SAFEPROCESS (1994), Espoo, Finnland.

    Google Scholar 

  29. Tou, J. T.; Conzales, R. C.: Pattern recognition principles. Addison-Wesley Publication Company 1974

    Google Scholar 

  30. Patton, R. J.; Frank, P. M.; Clark, R. N. (Hrsg.): Fault diagnosis in dynamic systems — theory and applications. London, Prentice Hall, 1989

    Google Scholar 

  31. Freyermuth, B.: Wissensbasierte Fehlerdiagnose am Beispiel eines Industrieroboters. Dissertation TH Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 8 Nr. 315. Düsseldorf, VDI-Verlag, 1993

    Google Scholar 

  32. Niemann, H.: Methoden der Mustererkennung. Frankfurt, Akademische Verlagsgesellschaft, 1974

    MATH  Google Scholar 

  33. Barschdorff, D.; Becker, B.: Neuronale Netze als Signal-und Musterklassifikation. In: Technisches Messen 57 (1990) 11, S. 437–444

    Google Scholar 

  34. Leonhardt, S.: Modellgestützte Fehlererkennung mit neuronalen Netzen — Überwachung von Radaufhängungen und Diesel-Einspritzanlagen. Dissertation TH Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 12 Nr. 295. Düsseldorf, VDI-Verlag, 1996

    Google Scholar 

  35. Halgamuge, S. K.: Advanced methods for fusion of fuzzy systems and neural networks in intelligent data processing. Dissertation TH Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 10 Nr. 401. Düsseldorf, VDI-Verlag, 1996

    Google Scholar 

  36. Füssel, D.: Fault diagnosis with tree-structured neuro-fuzzy systems. Dissertation TU Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 8, 957. Düsseldorf, VDI Verlag, 2003

    Google Scholar 

  37. Isermann, R.: On Fuzzy Logic Applications for Automatic Control, Supervision and Fault Diagnosis. Third European Congress on Intelligent Techniques and Soft Computing. Aachen 1995, S. 738–753

    Google Scholar 

  38. Pfeufer, T.: Modellgestützte Fehlererkennung und Diagnose am Beispiel eine Kraftfahrzeugaktors. Dissertation TU Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 8 Nr. 749. Düsseldorf, VDIVerlag, 1999

    Google Scholar 

  39. Moseler, O.: Mikrocontrollerbasierte Fehlererkennung für mechatronische Komponenten am Beispiel eines elektromechanischen Stellantriebs. Dissertation TU Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 8, Nr.980. Düsseldorf, VDI-Verlag, 2001

    Google Scholar 

  40. Moseler, O.; Straky, H.: Fault detection of a solenoid valve for hydraulic systems in vehicles. IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety of Technical Processes (SAFEPROCESS’2000), 14–16 June 2000, Budapest, Hungary

    Google Scholar 

  41. Moseler, O.; Straky, H.; Isermann, R.: Verfahren zur Rekonstruktion der Ankerbewebung eines elektromagnetischen Aktors. Patentschrift DE 100 34 839 C 2, 2003

    Google Scholar 

  42. Bußhardt, J.: Selbsteinstellende Feder-Dämpfer-Systeme für Kraftfahrzeuge. Dissertation TU Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 12, Nr. 240. Düsseldorf, VDI-Verlag, 1995

    Google Scholar 

  43. Isermann, R.; Bußhardt, J.: Verfahren zur Regelung der Dämpfung und/oder Diagnose des Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs. Deutsches Patent P 42 18 089.2-21

    Google Scholar 

  44. Weispfenning, T.; Isermann, R.: Fehlererkennung mit dynamischen Modellen eines Kraftfahrzeuges. GMA-Kongress, Ludwigsburg, 18.–19. Juni 1998

    Google Scholar 

  45. Weispfenning, T.: Fault detection and diagnosis of components of the vehicle vertical dynamics. 1st International Conference on Control and Diagnostics in Automotive Applications. Genua, Italy, 3–4 October 1997

    Google Scholar 

  46. Halfmann, C.; Ayoubi, M.; Holzmann, H.: Supervision of vehicles’ tyre pressures by measurement of body accelerations. In: Control Engineering Practice 5 (1997) 8, S. 1151–1159

    Article  Google Scholar 

  47. Fischer, D.: Fehlererkennung für mechatronische Fahrwerksysteme. Dissertation TU Darmstadt, 2005

    Google Scholar 

  48. Börner, M.: Adaptive Querdynamikmodelle für Personenkraftfahrzeuge — Fahrzustandserkennung und Sensorfehlertoleranz. Dissertation TU Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 12, Nr. 563. Düsseldorf, VDI-Verlag, 2004

    Google Scholar 

  49. Müller, M.: Strategische Ausrichtung der Diagnose im Kraftfahrzeug aus dem Blickwinkel der BMW Serviceorganisation. Elektronik im Kraftfahrzeug. Baden-Baden, 6.–7. Oktober 2005

    Google Scholar 

  50. Isermann, R.; Hartmanshenn, E.; Schwarte, A.; Kimmich, F.: Fehlerdiagnosemethoden für Diesel-und Ottomotoren. 12. Aachener Kolloquium Fahrzeug-und Motorentechnik 2003. Aachen, 7.–8. Oktober 2003

    Google Scholar 

  51. Isermann, R. (Hrsg.): Modellgestützte Steuerung, Regelung und Diagnose von Verbrennungsmotoren. Berlin u.a., Springer, 2003

    Google Scholar 

  52. Straky, H.: Modellgestützter Funktionsentwurf für Kfz-Stellglieder; Regelung der Elektromechanischen Ventiltriebaktorik und Fehlerdiagnose der Bremssystemhydraulik. Dissertation TU Darmstadt. Fortschr.-Ber. VDI Reihe 12, Nr. 546. Düsseldorf, VDI-Verlag, 2003

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2006 Friedr. Vieweg & Sohn Verlag | GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden

About this chapter

Cite this chapter

Isermann, R. (2006). Modellgestützte Überwachung und Fehlerdiagnose für Kraftfahrzeuge. In: Isermann, R. (eds) Fahrdynamik-Regelung. Vieweg. https://doi.org/10.1007/978-3-8348-9049-8_18

Download citation

Publish with us

Policies and ethics