DE102015221951A1 - Procedure for checking a monitoring function - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung einer Überwachung hinsichtlich wenigstens einer mit einer Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs korrelierten Größe, wobei in einer Funktionsebene (110) wenigstens eine Vorgabe (115) für die wenigstens eine Größe erzeugt wird, wobei in einer Überwachungsebene (120) die wenigstens eine Vorgabe (115) überwacht wird, indem ermittelt wird, ob ein Istwert (122) der wenigstens einen Größe um mehr als einen Schwellwert von einem Sollwert (121) der wenigstens einen Größe abweicht, und wobei die Überwachung unter Berücksichtigung einer Differenz (124) zwischen dem Sollwert (121) und dem Istwert (122) der wenigstens einen Größe überprüft wird.The invention relates to a method for checking a monitoring with respect to at least one correlated with an acceleration of a motor vehicle size, wherein in a functional level (110) at least one default (115) for the at least one size is generated, wherein in a monitoring plane (120) the at least a default (115) is monitored by determining whether an actual value (122) of the at least one magnitude differs by more than a threshold from a setpoint (121) of the at least one magnitude, and wherein the monitoring takes into account a difference (124) between the setpoint value (121) and the actual value (122) of the at least one variable is checked.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung einer Überwachung hinsichtlich wenigstens einer mit einer Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs korrelierten Größe sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for checking a monitoring with regard to at least one variable correlated with an acceleration of a motor vehicle and to a computing unit and a computer program for carrying it out.
Stand der TechnikState of the art
Die Überwachung in Recheneinheiten wie bspw. Motorsteuergeräten in modernen Kraftfahrzeugen kann gemäß einem 3-Ebenen-Konzept (vgl. "Standardisiertes E-Gas Überwachungskonzept für Benzin und Diesel Motorsteuerungen“, Arbeitskreis EGAS, 05.07.2013, Version 5.5) aufgebaut sein. Eine erste Ebene, die Funktionsebene, beinhaltet Motorsteuerungsfunktionen, u.a. zur Umsetzung der angeforderten Motormomente, Komponentenüberwachungen, die Diagnose der Ein- und Ausgangsgrößen, sowie die Steuerung der Systemreaktionen im erkannten Fehlerfall. Eine zweite Ebene, die Funktions-Überwachungsebene, erkennt den fehlerhaften Ablauf überwachungsrelevanter Umfänge der Funktionssoftware in Ebene 1 u.a. durch die Überwachung der berechneten Momente oder der Fahrzeugbeschleunigung. Hierzu werden z.B. ein Sollmoment mit einem Istmoment bzw. eine Sollbeschleunigung mit einer Istbeschleunigung verglichen. Im Fehlerfall erfolgt die Auslösung von Systemreaktionen. Eine dritte Ebene, die Rechner-Überwachungsebene kontrolliert durch eine Frage-Antwort-Kommunikation, ob die zweite Ebene korrekt arbeitet. Im Fehlerfall erfolgt die Auslösung von Systemreaktionen unabhängig vom Funktionsrechner.The monitoring in processing units such as engine control units in modern motor vehicles can be constructed according to a 3-level concept (see "Standardized E-Gas Monitoring Concept for Gasoline and Diesel Engine Controls", Working Group EGAS, 05.07.2013, Version 5.5) Level, the functional level, includes motor control functions, including the implementation of the requested engine torques, component monitoring, the diagnosis of input and output variables, as well as the control of the system reactions in the event of a detected error.A second level, the function monitoring level, identifies the erroneous sequence of monitoring-relevant quantities Functional software in level 1, inter alia, by monitoring the calculated moments or the vehicle acceleration For this purpose, for example, a setpoint torque with an actual torque or a setpoint acceleration with an actual acceleration are compared monitoring level controls whether the second level works correctly by means of a question and answer communication. In the event of an error, the triggering of system reactions takes place independently of the function computer.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zur Überprüfung einer Überwachungsfunktion sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for checking a monitoring function as well as a computing unit and a computer program for carrying it out with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zur Überprüfung einer Überwachung hinsichtlich wenigstens einer mit einer Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs korrelierten Größe, insbesondere im Rahmen einer sog. Steuergeräte-Überwachung. Hierbei wird in einer Funktionsebene wenigstens eine Vorgabe für die wenigstens eine Größe erzeugt, und in einer Überwachungsebene wird die wenigstens eine Vorgabe überwacht, indem ermittelt wird, ob ein Istwert der wenigstens einen Größe um mehr als einen Schwellwert von einem Sollwert der wenigstens einen Größe abweicht. Zweckmäßigerweise kann der Schwellwert auch mit einer Zeitdauer verknüpft werden, für welche die Größe den Schwellwert überschreiten muss. Die wenigstens eine Vorgabe kann dabei insbesondere einen maximalen und/oder minimalen Wert für die wenigstens eine Größe umfassen und die wenigstens eine Größe kann insbesondere eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs und/oder ein Drehmoment einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs umfassen. Die Überwachung wird nun unter Berücksichtigung einer Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert der wenigstens einen Größe überprüft.A method according to the invention serves to check a monitoring with regard to at least one variable correlated with an acceleration of a motor vehicle, in particular in the context of a so-called control device monitoring. In this case, at least one specification for the at least one variable is generated in a function level, and the at least one specification is monitored in a monitoring level by determining whether an actual value of the at least one variable deviates by more than a threshold value from a nominal value of the at least one variable , Conveniently, the threshold value can also be linked to a time duration for which the quantity must exceed the threshold value. The at least one specification may in particular comprise a maximum and / or minimum value for the at least one variable, and the at least one variable may include in particular an acceleration of the motor vehicle and / or a torque of an internal combustion engine of the motor vehicle. The monitoring is now checked taking into account a difference between the setpoint and the actual value of at least one size.
Sowohl während der Entwicklungsphase als auch in Serie kommt es insbesondere bei Motorsteuergeräten immer wieder zu Problemen, die aus Inkonsistenzen der Funktionsebene und der Überwachungsebene entstehen, bspw. durch funktionale Differenzen, wenn eine funktionale Weiterentwicklung der Software der Funktionsebene nicht korrekt in der Überwachungsebene nachgebildet wurde oder bspw. durch fehlerhafte oder ungenaue Applikation.Problems arise both during the development phase and in series, especially in the case of engine control units, which arise from inconsistencies of the functional level and the monitoring level, for example due to functional differences, if a functional further development of the functional level software was not correctly replicated in the monitoring level or for example due to incorrect or inaccurate application.
Da in der Überwachungsebene Soll- und Istwerte verglichen werden und auf Fehler erkannt und eine Fehlerreaktion ausgelöst wird, wenn der Istwert den Sollwert um mehr als einen Schwellwert überschreitet, liegt keine Information darüber vor, wie robust die Überwachung ist. Dies bedeutet, dass bspw. nicht nur große Differenzen zwischen dem Ist- und Sollwert als Fehler erkannt werden, sondern auch kleine Differenzen, die möglicherweise nur aufgrund schlechter Applikation und/oder schlechter Übereinstimmung mit der Funktionsebene auftreten und eigentlich nicht notwendigerweise als Fehler behandelt werden müssten.Since setpoints and actual values are compared in the monitoring level and detected for faults and an error reaction is triggered when the actual value exceeds the setpoint by more than a threshold value, there is no information about how robust the monitoring is. This means that, for example, not only large differences between the actual and setpoint values are recognized as errors, but also small differences that possibly only occur due to poor application and / or poor agreement with the functional level and actually should not necessarily be treated as errors ,
Dazu kommt, dass die Vorgaben oftmals auch im Rahmen sog. Fahrzeugzustände definiert werden und dass dann die Fahrzeugzustände in der Funktionsebene oftmals anders definiert sind, als entsprechende Zustände in der Überwachungsebene, dass manche Fahrzeugzustände in einer der Ebenen nicht vorhanden sind oder zeitlich verschoben zueinander abgearbeitet werden. Fahrzeugzustände können hierbei bspw. verschiedene Bedingungen für verschiedene Größen des Kraftfahrzeugs umfassen, wie bspw. gewisse Grenzen für die Beschleunigung oder das Drehmoment. Dies kann dann bei einem Wechsel von Fahrzeugzuständen größere Differenzen bei einem Vergleich der Soll- und Istwerte ergeben.In addition, the specifications are often also defined in the context of so-called vehicle states, and then the vehicle states in the functional level are often defined differently than corresponding states in the monitoring level that some vehicle states in one of the planes are absent or timed shifted from one another become. For example, vehicle conditions may include different conditions for different sizes of the motor vehicle, such as certain limits for acceleration or torque. This can then result in a change of vehicle states greater differences in a comparison of the setpoint and actual values.
Zwar können, um bspw. nicht fehlerhaft auf eine ungewollte Beschleunigung oder Verzögerung zu erkennen, Sprünge in den Differenzen durch Filterung vor und/oder während des Vergleichs der Soll- und Istwerte gedämpft werden. Dadurch werden jedoch die Reaktionszeiten im Sicherheitsfall vergrößert, was entgegen einem Wunsch nach schnelleren Reaktionszeiten steht.Although, for example, in order not to erroneously recognize an unwanted acceleration or deceleration, jumps in the differences can be damped by filtering before and / or during the comparison of the setpoints and actual values. However, this increases the reaction times in case of security, which is contrary to a desire for faster reaction times.
Durch das vorgeschlagene Verfahren kann nun die erwähnte Überwachung hinsichtlich der wenigstens einen mit einer Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs korrelierten Größe, die insbesondere eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs und/oder ein Drehmoment einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs umfasst, mittels der Differenz zwischen Soll- und Istwert überprüft werden. Auf diese Weise lässt sich eine Aussage über die Robustheit der Überwachung treffen und diese sich bspw. im Laufe der Entwicklung oder aber auch noch in Serie verbessern. Die Erfindung macht sich dabei zunutze, dass anhand der Differenz zwischen Soll- und Istwert eine Aussage über die Robustheit der Überwachung getroffen werden kann, da fälschliche Fehlererkennungen insbesondere bei geringen Differenzen auftreten und damit zu schlechter Robustheit führen. The proposed method can now be used to check the aforementioned monitoring with regard to the at least one variable correlated to an acceleration of a motor vehicle, which in particular includes an acceleration of the motor vehicle and / or a torque of an internal combustion engine of the motor vehicle, by means of the difference between the setpoint and the actual value. In this way, a statement about the robustness of the monitoring can be made and this, for example, in the course of development or even improve in series. The invention makes use of the fact that based on the difference between the setpoint and actual value, a statement about the robustness of the monitoring can be made, as erroneous error detection occurs especially at low differences and thus lead to poor robustness.
Vorteilhafterweise wird die Überwachung unter Berücksichtigung der Differenz überprüft, indem eine Kenngröße aus der Differenz und/oder einer Änderung der Differenz während des Betriebs des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Eine solche Kenngröße kann bspw. in Abhängigkeit von der Differenz bzw. der Änderung der Differenz (d.h. einer zeitlichen Ableitung der Differenz) eine qualitative Aussage über eine richtige oder falsche Fehlererkennung liefern, bspw. indem die Wahrscheinlichkeit einer falschen Fehlererkennung mit der ermittelten Differenz in Beziehung gesetzt wird. Hierzu können bspw. Messwerte der Differenz bzw. der Änderung der Differenz während des Betriebs des Kraftfahrzeugs abgespeichert und später offline ausgewertet werden.Advantageously, the monitoring is checked taking into account the difference by determining a parameter from the difference and / or a change in the difference during operation of the motor vehicle. Such a parameter may, for example, depending on the difference or the change in the difference (ie a time derivative of the difference) provide a qualitative statement about a correct or incorrect error detection, for example. By the probability of incorrect error detection with the difference determined in relation is set. For this purpose, for example, measured values of the difference or the change in the difference can be stored during operation of the motor vehicle and later evaluated offline.
Vorzugsweise werden die Differenz und/oder die Änderung der Differenz während des Betriebs des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt des Kraftfahrzeugs und/oder einer Änderung eines Betriebspunktes des Kraftfahrzeugs ermittelt und anschließend bei der Überwachung berücksichtigt. Bei der Überwachung kann somit für spezielle Betriebspunkte bzw. einer Änderung solcher eine bereits ermittelte Differenz bzw. Änderung der Differenz berücksichtigt werden. Damit wird die Überwachung insofern optimiert, als Fehler weniger häufig falsch erkannt werden. Eine solche Nachführung oder ein solches Lernen der Differenz führt dabei insbesondere dazu, dass langsame, während eines länger andauernden Betriebs auftretende Abweichungen automatisch angepasst werden, während jedoch kurzfristige Abweichungen weiterhin als Fehler erkannt werden können. Als Betriebspunkte können hier insbesondere auch Fahrzeugzustände wie sie beim Betrieb eines Fahrzeugs auftreten, verwendet werden.Preferably, the difference and / or the change in the difference during operation of the motor vehicle as a function of an operating point of the motor vehicle and / or a change in an operating point of the motor vehicle are determined and then taken into account in the monitoring. During monitoring, an already determined difference or change in the difference can thus be taken into account for specific operating points or a change in such. This optimizes monitoring to the extent that errors are less frequently detected incorrectly. In particular, such tracking or learning of the difference leads to automatic adaptation of slow deviations occurring during a prolonged operation, while short-term deviations can still be recognized as errors. In particular, vehicle states, such as occur during operation of a vehicle, can also be used as operating points.
Zweckmäßigerweise werden dabei die ermittelte Differenz und/oder die ermittelte Änderung der Differenz als Tabelle oder Kennfeld, insbesondere in Abhängigkeit von dem Betriebspunkt des Kraftfahrzeugs und/oder der Änderung des Betriebspunktes des Kraftfahrzeugs, hinterlegt, bspw. in einem geeigneten Speicher einer ausführenden Recheneinheit. Dies ermöglicht einen schnellen Zugriff auf die Daten sowohl während des Betriebs als auch später offline.Expediently, the determined difference and / or the determined change in the difference are stored as a table or characteristic field, in particular as a function of the operating point of the motor vehicle and / or the change of the operating point of the motor vehicle, for example in a suitable memory of an executing arithmetic unit. This allows quick access to the data both during operation and later offline.
Alternativ ist es bevorzugt, wenn die ermittelte Differenz und/oder die ermittelte Änderung der Differenz in einem numerischen Modell berücksichtigt werden, welches bei der Überwachung berücksichtigt wird. Ein solches Modell kann bspw. im Rahmen einer datenmodellbasierten oder modellbasierten Applikation erfolgen. Prinzipiell kann bei der modellbasierten Applikation der bisherige physikalischanalytische Zusammenhang mittels Parameterapplikation (oder auch mittels einer Kennfeld- bzw. Kennwert-basierten Software) durch ein mathematisches bzw. numerisches Modell und zugehörigem Modelltraining zum Lernen der Modellparameter ersetzt werden. Alternatively, it is preferable if the determined difference and / or the determined change of the difference are taken into account in a numerical model, which is taken into account in the monitoring. Such a model can be done, for example, in the context of a data model-based or model-based application. In principle, in the model-based application, the previous physical-analytical relationship can be replaced by parameter application (or also by means of a map or parameter-based software) by a mathematical or numerical model and associated model training for learning the model parameters.
Ein solches Modell kann im Kern aus einem mathematischen bzw. numerischen Algorithmus (z.B. Gauß-Algorithmus) bestehen. Universalmodelle sind bspw., neue statistische Lernverfahren, die einen universellen Ansatz zur Abbildung hochdimensionaler Abhängigkeiten bieten, ein Ersatz oder eine Vereinfachung komplizierter Kennfeld-Strukturen, was Komplexitätsreduktionen und ggf. Performance-Vorteile ermöglicht. Zudem ist eine bisher unerreichte Genauigkeit im Verhältnis zum Parametrieraufwand möglich und es kann eine gleiche Modellstruktur für unterschiedlichste Problemstellungen wie bspw. eine Druckwellenkorrektur, ein Luftsystem oder ein Momentenmodell verwendet werden, was ein hohes Synergiepotential für effiziente Funktionsentwicklung bietet.Such a model may basically consist of a mathematical or numerical algorithm (e.g., Gaussian algorithm). Universal models include, for example, new statistical learning methods that offer a universal approach to mapping high-dimensional dependencies, a replacement or simplification of complex map structures, allowing for complexity reductions and possibly performance benefits. In addition, an unprecedented accuracy in relation to the Parametrieraufwand is possible and it can be a similar model structure for a variety of problems such as. A pressure wave correction, an air system or a torque model can be used, which offers a high synergy potential for efficient functional development.
Eine modellbasierte Applikation umfasst dabei in der Regel eine Testplanung (Design of Experiments), ein Messen am realen System, eine Parametrisierung des Modells, Modellvariation und Modelloptimierung sowie eine Auswahl des besten Kompromisses. Trainierte Modelldaten können dabei vorzugsweise im Steuergerät abgelegt und das Modell zur Laufzeit der Software ausgeführt werden. A model-based application usually includes a design of experiments, a measurement on the real system, a parameterization of the model, model variation and model optimization as well as a selection of the best compromise. Trained model data can preferably be stored in the control unit and the model run at runtime of the software.
Ein solches numerisches Modell kann dabei bspw. in einer ausführenden Recheneinheit hinterlegt sein und laufend unter Berücksichtigung der ermittelten Werte angepasst werden. Ein solches numerisches Modell kann dann online während der Überwachung berücksichtigt werden. Weiterhin hat das numerische Modell den Vorteil, dass Fahrzeugzustände oder Betriebsbereiche des Kraftfahrzeugs, die während der Applikation am Prüfstand oder am Kraftfahrzeug problematisch zu erreichen sind, einfach und besser nachgebildet werden können.In this case, such a numerical model can be stored, for example, in an executing arithmetic unit and continuously adapted taking into account the determined values. Such a numerical model can then be considered online during the monitoring. Furthermore, the numerical model has the advantage that vehicle states or operating ranges of the motor vehicle, which are problematic to achieve during the application on the test stand or on the motor vehicle, can be easily and better simulated.
Es ist von Vorteil, wenn bei der Überwachung Referenzwerte für die Differenz und/oder die Änderung der Differenz in Abhängigkeit von der wenigstens einen Vorgabe, einer Abfolge von Vorgaben und/oder einer Dauer der wenigstens einen Vorgabe berücksichtigt werden. Die Referenzwerte können hierzu bspw. bei einem korrekt funktionierenden Referenzkraftfahrzeug ermittelt und dann entsprechend hinterlegt und für die Überwachung verwendet werden. Zweckmäßigerweise werden dabei die Referenzwerte als Initialwerte berücksichtigt, die während des Betriebs des Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung der Differenz und/oder der Änderung der Differenz angepasst werden. Auf diese Weise wird die Überwachung genauer und zuverlässiger, d.h. deren Robustheit wird erhöht.It is advantageous if, during the monitoring, reference values for the difference and / or the change of the difference as a function of the at least one specification, a sequence of specifications and / or a duration of the at least one specification are taken into account. For this purpose, the reference values can be determined, for example, in the case of a correctly functioning reference motor vehicle and then stored accordingly and used for the monitoring. The reference values are expediently taken into account as initial values which are adapted during operation of the motor vehicle taking into account the difference and / or the change in the difference. In this way the monitoring becomes more accurate and reliable, ie its robustness is increased.
Vorzugsweise wird die Differenz als Qualitätskriterium und/oder Bewertungskriterium für eine Bedatung und/oder Applikation einer Recheneinheit verwendet. Bspw. kann die ermittelte bzw. gelernte Differenz zur Bewertung der Vollständigkeit und/oder Richtigkeit der Überwachungsfunktionen in der Überwachungsebene herangezogen werden. Große Differenzen zeigen bspw. auf, in welchem Fahrzeugzustand, Kombinationen oder Abfolgen von Fahrzeugzuständen usw. die Applikation bzw. Bedatung nicht passend ist und/oder die Überwachungsfunktionen nicht ausreichend sind. Zugelieferte(Fremd-)Software kann damit auch ohne Kenntnis der genauen Software-Implementierung bzgl. der Überwachungsqualität überprüft werden. Zusätzlich kann die Differenz der Initialwerte der Lernfunktion mit den aktuellen Lernwerten überwacht werden, bspw. mittels systematischer Felddatenerfassung per Diagnose/Service und/oder mittels Internet, insbesondere sog. Web 3.0 Technologien. Beim Nachführen zu großer Differenzen zwischen Initial- und aktuellen Lernwerten liegt ein Problem der Komponenten und/oder der, bspw. unzureichenden, Überwachungsfunktionen selbst vor. Mittels der gelernten Differenzen kann dafür gesorgt werden, dass die zulässige Differenz zwischen der Funktionsebene und der Überwachungsebene immer einen nahezu gleichmäßigen Abstand zum Schwellwert zur Erkennung einer ungewollten Beschleunigung bzw. Verzögerung hat.The difference is preferably used as a quality criterion and / or evaluation criterion for a calculation and / or application of a computing unit. For example. the determined or learned difference can be used to assess the completeness and / or correctness of the monitoring functions at the surveillance level. Great differences indicate, for example, in which vehicle state, combinations or sequences of vehicle states, etc., the application or assessment is not suitable and / or the monitoring functions are not sufficient. Supplied (third-party) software can thus be checked without knowledge of the exact software implementation regarding the quality of the surveillance. In addition, the difference between the initial values of the learning function and the current learning values can be monitored, for example by means of systematic field data acquisition via diagnosis / service and / or by means of the Internet, in particular so-called Web 3.0 technologies. When tracking to large differences between initial and current learning values is a problem of the components and / or, for example, insufficient, monitoring functions itself. By means of the learned differences, it can be ensured that the permissible difference between the functional level and the monitoring level always has a virtually uniform distance to the threshold value for detecting an unwanted acceleration or deceleration.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät, insbesondere ein Motorsteuergerät, eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control unit, in particular an engine control unit, of a motor vehicle is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.
Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.Also, the implementation of the method in the form of a computer program is advantageous because this causes very low costs, especially if an executive controller is still used for other tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for providing the computer program are in particular magnetic, optical and electrical memories, such as e.g. Hard drives, flash memory, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described below with reference to the drawing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
In
In einer Funktionsebene
Aufgrund der Bedingung
Auf einer Überwachungsebene
Weiterhin wird an die Überwachungsebene
Falls der Istwert
Im Falle einer ungewollten Verzögerung, die im Allgemeinen nur in Verbindung mit einem elektrischen Antrieb relevant ist, könnte bspw. in einer ersten Stufe eine Begrenzung des Rekuperationsmoments des elektrischen Motors (Begrenzung Verzögerungsmomente über E-Motor) vorgenommen werden. In einer zweiten Stufe könnte dann ein Verbot für das Rekuperationsmoment (Verbot Verzögerungsmomente über E-Motor) eingestellt werden, sodass der Betrieb der Brennkraftmaschine weiterhin möglich istIn the case of an unwanted delay, which is generally relevant only in conjunction with an electric drive, for example, could be made in a first stage, a limitation of the recuperation of the electric motor (limiting retardation torque via electric motor). In a second stage, a prohibition for the recuperation moment (prohibition of deceleration torques via electric motor) could then be set so that the operation of the internal combustion engine is still possible
Da die Funktionsebene
Weiterhin kann es auch durch die getrennte Zuführung der Bedingung
Weiterhin wird nun gemäß der vorliegenden Erfindung eine Differenz
Unter dem Begriff Robustheit kann hier eine Toleranz gegenüber den beschriebenen funktionalen und/oder Applikations-Differenzen und/oder Zustandswechseln der Steuerungssoftware und/oder des gesteuerten Systems usw. zwischen der Funktionsebene und der Überwachungsebene verstanden werden, so dass die Überwachung bei einem korrekten System nicht fälschlicherweise den Sicherheitsfall auslöst. The term robustness can here be understood to mean a tolerance to the described functional and / or application differences and / or state changes of the control software and / or the controlled system, etc. between the functional level and the monitoring level, so that the monitoring in a correct system is not falsely triggers the security case.
Die Robustheit zeigt sich bspw. in einem ausreichenden Abstand der Differenz der Beschleunigung oder des Drehmomentes von Funktions- und Überwachungsebene zum Schwellwert zur Erkennung eines sicherheitskritischen Falles. The robustness is shown, for example, in a sufficient distance of the difference between the acceleration or the torque of function and monitoring level to the threshold for detecting a safety-critical case.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren kann durch das Lernen der zulässigen Differenzen von Beschleunigung oder Drehmoment in Abhängigkeit von den Zuständen bzw. Zustandswechsel in der Funktions- und Überwachungsebene und Kombinationen bspw. zwischen diesen die Robustheit gegenüber fälschlichen Erkennungen des Sicherheitsfalles erhöht und die Empfindlichkeit und Reaktionszeit der Erkennung eines Sicherheitsfalles deutlich verbessert werden. With the proposed method, by learning the permissible differences of acceleration or torque as a function of the states or state changes in the functional and monitoring level and combinations, for example, between these increases the robustness against false detections of the security case and the sensitivity and reaction time of detection a security case can be significantly improved.
Die Empfindlichkeitserhöhung kann dadurch erreicht werden, dass der Schwellwert zur Erkennung des Sicherheitsfalles kleiner als bislang üblich gewählt werden kann, da kein Vorhalt von bisher unbekannten zulässigen Differenzen nötig ist. The increase in sensitivity can be achieved in that the threshold value for detecting the security case can be chosen to be smaller than previously customary, since no provision for previously unknown permissible differences is necessary.
Die Reaktionszeitverkürzung kann dadurch erfolgen, dass keine Filter zur Dämpfung von kurzzeitigen, höheren Differenzen bei unbekannten Zustandswechseln in den Ebenen und zwischen den Ebenen notwendig sind und damit die Erkennungszeit eine Sicherheitsfalles nicht unnötig verzögert wird. The shortening of the reaction time can be achieved by eliminating the need for filters to attenuate short-term, higher differences in the case of unknown state changes in the planes and between the planes, and thus not unnecessarily delaying the detection time of a security case.
Durch die Berücksichtigung der Differenz
Weiterhin können nun die Differenz
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass Referenzwerte
Weiterhin ist noch eine dritte Ebene
In
Somit ist also ein Lernen zulässiger Differenzen zwischen einem Wert, der vom Fahrzeugzustand bzw. Zustand der Funktionsebene
Von dem Begriff Zustände sind hier insbesondere die Unterscheidung von beschleunigungsrelevanten Größen wie bspw. Umweltgrößen, Fahrzeugzuständen, Antriebsstrangzuständen, Motorbetriebszuständen usw. umfasst. Die Zustandsbestimmung erfolgt in der Funktionsebene und der Überwachungsebene separat und eigenständig. D.h. die Art und Weise der Zustandsbestimmung ist ähnlich aber nicht notwendigerweise identisch und kann mit, wenn auch geringen, Zeitversätzen erfolgen. Zudem kann es auch sein, dass bestimmte Zustände in der einen Ebene vorhanden sind und in der anderen nicht. Auch Unterschiede in der Genauigkeit und Detaillierung sind möglich. Der Aspekt des, wenn auch geringen, Zeitversatzes gewinnt mit der Parallelisierung von Software im Rahmen von MultiCore-Konzepten zunehmend an Bedeutung.The term "states" includes in particular the differentiation of acceleration-relevant variables such as, for example, environmental variables, vehicle states, powertrain states, engine operating states, and the like. The state determination takes place separately and independently in the functional level and the monitoring level. That the way of state determination is similar but not necessarily identical and can be done with, albeit small, time offsets. In addition, it may also be that certain states exist in one level and not in the other. Also differences in accuracy and detailing are possible. The aspect of time offset, albeit small, is becoming increasingly important with the parallelization of software within the framework of MultiCore concepts.
Mögliche Zustandsdefinitionen sind abhängig vom Vorliegen von Umweltinformationen, der Fahrzeugart, einer Antriebsstrangtopologie usw. Die Zustandserkennung kann anhand von Sensorwerten, z.B. Kupplung auf bzw. zu, Stellwerten, z.B. Brennkraftmaschine an bzw. aus, und anderen berechneten oder übertragenen Größen, z.B. Fahrbahnsteigung, eigenständig in den Ebenen erfolgen. Als Umweltzustände kommen z.B. eine Bergauffahrt, eine Ebenenfahrt, eine Bergabfahrt, ein Wirksamer Wind am Fahrzeug oder Fahrbahneigenschaften wie Reibwerte, Schlechtwegeerkennung, Aquaplaning, usw. in Betracht. Als Fahrzeugzustände kommen z.B. Fahren, insbesondere mit einer weiteren Unterscheidung zwischen Verzögern, Bremsen, Konstantfahrt, Beschleunigen, und Stehen, insbesondere mit einer weiteren Unterscheidung zwischen Parken, Wohnen, Stopp, Motor an bzw. aus, Starten, in Betracht. Als Antriebsstrangzustände kommen z.B. Arten des Fahrens wie elektromotorisches Fahren, verbrennungsmotorisches Fahren und Segeln (Kupplung zur Brennkraftmaschine offen), Brennkraftmaschine an bzw. aus und hybrides Fahren in Betracht. Als Arten des Verzögerns kommen bspw. konventionelles Bremsen, rekuperatives Bremsen oder verbrennungsmotorschubbetrieb in Betracht.Possible state definitions are dependent upon the presence of environmental information, the type of vehicle, a powertrain topology, etc. The state detection may be based on sensor values, e.g. Clutch open, manipulated values, e.g. Internal combustion engine on and off, and other calculated or transmitted quantities, e.g. Road gradient, done independently in the plains. As environmental conditions are e.g. an uphill, a level trip, a downhill, an effective wind on the vehicle or road characteristics such as coefficients of friction, poor path detection, aquaplaning, etc. into consideration. Vehicle states are e.g. Driving, in particular with a further distinction between deceleration, braking, constant driving, accelerating, and standing, in particular with a further distinction between parking, living, stop, engine on or off, starting, into consideration. As powertrain conditions are e.g. Types of driving such as electromotive driving, internal combustion engine driving and sailing (clutch to the engine open), engine on and off and hybrid driving into consideration. As types of deceleration, for example, conventional braking, recuperative braking or internal combustion engine thrust operation come into consideration.
Nun kann die Differenz der Drehmoment- oder Beschleunigungswerte zwischen Überwachungsebene
Im normalen Betrieb kann nun in den (gleichen) Fahrzeugen permanent die Differenz z.B. der Drehmoment- oder Beschleunigungswerte zwischen Überwachungsebene und Funktionsebene und die Zustände und Zustandswechsel in den und zwischen den Ebenen bestimmt und mit den gelernten zustandsabhängigen und zustandswechselabhängigen Differenzen plus dem Sicherheitsabstand verglichen werden. Wenn die aktuelle Differenz größer als die gelernte Differenz zuzüglich dem Sicherheitsabstand ist, kann somit auf einen Sicherheitsfall erkannt werden.In normal operation, the difference can now be permanently stored in the (same) vehicles, e.g. the torque or acceleration values between the monitoring level and the functional level and the states and state changes in and between the levels determined and compared with the learned state-dependent and state change dependent differences plus the safety margin. If the current difference is greater than the learned difference plus the safety distance, it is thus possible to detect a safety case.
Optional können auch noch Zeiten seit dem letzten Zustandswechsel in der jeweiligen Ebene (Funktions- bzw. Überwachungsebene) in das Lern- und Prüfverfahren einbezogen werden.Optionally, even times since the last state change in the respective level (function or monitoring level) can be included in the learning and test procedure.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020216029A1 (en) | 2020-12-16 | 2022-06-23 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method of operating an engine |
-
2015
- 2015-11-09 DE DE102015221951.8A patent/DE102015221951A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102020216029A1 (en) | 2020-12-16 | 2022-06-23 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method of operating an engine |
DE102020216029B4 (en) | 2020-12-16 | 2023-03-30 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method of operating an engine |
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