BRPI0619734A2 - processo de controle do funcionamento de um veÍculo - Google Patents

Abstract

PROCESSO DE CONTROLE DO FUNCIONAMENTO DE UM VEÍCULO A invenção refere-se a um processo de controle do funcionamento de um veículo compreendendo a execução, em cada ciclo de funcionamento, de pelo menos uma fase de diagnóstico aplicado a, pelo menos, um computador de controle do funcionamento do veículo, durante o qual o computador produz e consome os dados, pelo menos um dos referidos dados sendo suscetível de tomar um valor particular predeterminado consecutivamente à detecção de uma falha de funcionamento pelo referido computador, de modo a indicar um resultado de diagnóstico associado com a referida falha, caracterizada em que ele compreende a memorização, no fim de cada ciclo, do referido valor particular para a falha considerada e a inicialização da fase de diagnóstico no começo do ciclo de funcionamento seguinte com o referido dado particular memorizando de modo a produzir, para a referida falha considerada, o referido resultado de diagnóstico fornecido para a fase de diagnóstico quando de sua última execução.

Description

"PROCESSO DE CONTROLE DO FUNCIONAMENTO DE UM VEÍCULO"

A presente invenção refere-se a um processo de controle do funcionamento de um veículo, por exemplo um veículo automotivo, empregando um sistema de diagnóstico embarcado de pelo menos um computador eletrônico dentre os computadores eletrônicos de controle do funcionamento do veículo.

Um veículo automotivo compreende classicamente uma pluralidade de computadores eletrônicos embarcados, eventualmente conectados a sensores e acionadores, para a realização de diversas funções de controle do funcionamento do veículo, como o controle do sistema de injeção do motor, o controle da caixa de marcha automática, a gestão de ligações do veículo ao solo (frenagem, suspensão ....), etc.

Para permitir tanto a segurança dos usuários face a um eventual defeito de funcionamento detectado de um componente ou de um sistema relativo ao funcionamento de um veículo e o conserto por um mecânico, os computadores embarcados de sistemas de auto-diagnóstico permitem realizar diversas estratégias de diagnóstico, elétrico ou funcional.

Estas estratégias de diagnósticos podem ser aplicadas permanentemente (caso, por exemplo, dos diagnósticos de continuidade elétrica) ou em condições específicas de funcionamento (caso de diagnósticos funcionais, por exemplo diagnóstico do sistema de sobrecarga ou de eficácia de conversão catalítica do sistema de pós-tratamento dos gases de escapamento.

Estas estratégias de diagnóstico têm por papel fornecer ao computador as informações de falha (ou "pane") às quais está associado um estado (por exemplo, "presente", "ausente").

O computador utiliza, então, estas informações de falha e os estados associados para aplicar estratégias de reconfiguração (utilização, por exemplo, de um valor de substituição quando um sensor está falhando) e/ou de funcionamento em modo degradado (por exemplo, limitação dos desempenhos do motor em caso de falha detectada do sistema de sobrecarga).

Estas estratégias visam, por ordem estritamente decrescente, garantir a segurança dos usuários e do meio ambiente, garantir a confiabilidade do material e minimizar o impacto sentido pelo usuário.

A maior parte dos sistemas atuais de diagnóstico embarcado consideram quatro estados possíveis para as panes, descritas de modo resumido abaixo:

- "pane ausente": este estado indica que, para o último resultado fornecido pela estratégia de diagnóstico embarcado para o ciclo de funcionamento corrente, não se tem falha. Tipicamente, quando da inicialização do sistema no começo de um novo ciclo de utilização do veículo, o estado do conjunto das panes possíveis tomam este valor.

- "pane presente": este estado indica que, para o último resultado de diagnóstico fornecido pela estratégia de diagnóstico embarcado no ciclo de funcionamento corrente, se tem uma falha. Este estado de pane não é previsto para ser memorizado quando da perda de alimentação no fim de ciclo de utilização do veículo.

- "pane memorizada": este estado indica que depois do último apagamento da memória defaut do computador em questão por uma ferramenta externa de diagnóstico, a pane foi detectada pelo menos uma vez. Este estado não se refere ao ciclo de funcionamento corrente e pode, portanto, ser acrescentado aos dois estados precedentes. Assim, uma pane pode estar ausente e memorizada, ou presente e memorizada. Este estado de pane memorizada é, de fato, previsto para a finalidade de registro.

- "pane confirmada OBD": este estado refere-se às panes do perímetro OBD5 seja o sistema de diagnóstico embarcado de tipo On board diagnostic" (O.B.D.), conforme a norma ISO 14 230-4, destinado a controlar as emissões de poluentes, ao detectar a origem provável de um mal funcionamento, isto é, de uma falha de um componente ou de um sistema relativo às emissões, que acarreta ultrapassar os limites de emissões previstas de acordo com as normas internacionais. O sistema de diagnóstico embarcado OBD pode, portanto, fazer referência a vários computadores de um mesmo veículo automotivo, podendo ter uma influência sobre as emissões de poluentes, como o computador de monitoração do motor ou o da caixa de marchas automática.

De acordo com a norma ISO 14229-UDS (para ltUnified Diagnostic Services"), as definições dos estados precedentes são completadas pelos estados seguintes:

- "pane presente no ciclo de funcionamento": este estado é idêntico ao estado "pane presente", mas é mantido até o fim do ciclo de funcionamento.

- "pane OBD presente no ciclo de rodagem e/ou no precedente": este estado corresponde a uma pane em curso de confirmação de OBD.

A norma acima citada generaliza igualmente ao conjunto das panes a noção de "prontidão", previamente utilizada para as panes do perímetro OBD, para indicar sob forma de informação binária, se a estratégia de diagnóstico considerada foi realizada ou não e isto através de dois níveis de informação: no ciclo de funcionamento e depois do último apagamento da memória defaut do computador para uma ferramenta exterior de diagnóstico.

As informações assim definidas fornecem, de um lado, uma ajuda eficaz à reparação de eventuais falhas e, por outro lado, permitem gerar a maior parte das reconfígurações e/ou modos degradados necessários em caso de falha. No entanto, os estados de pane fornecem os resultados de diagnóstico para as falhas consideradas, como são utilizadas na maior parte dos sistemas de controle do funcionamento de um veículo automotivo, não permitindo sempre o respeito total aos objetivos acima citados, a saber garantir a segurança dos usuários e do meio ambiente, garantir a confiabilidade do material e minimizar o impacto sobre o meio ambiente.

Notadamente, quando do começo de um novo ciclo de utilização do veículo, o sistema de diagnóstico embarcado de cada computador inicializa o conjunto dos estados de pane citados acima, com a exceção das panes memorizadas. Mais particularmente, um computador considera, quando do começo de cada novo ciclo de utilização do veículo, que o conjunto do sistema de diagnóstico embarcado está em um estado nominal. Também, a informação referente ao último diagnóstico realizado antes da perda de alimentação só pode ser recuperado para o ciclo de utilização seguinte.

No começo de um novo ciclo, o sistema não pode portanto aplicar nenhuma reconfiguração nem nenhum modo de funcionamento degradado, mesmo se uma falha estiver fisicamente presente no veículo. Esta situação permanecerá verdadeira desde que a primeira fase de diagnóstico propriamente dita não seja executada e que a falha em questão não seja redetectada pelo sistema.

Em conseqüência, se uma falha física subsistir, o sistema de diagnóstico embarcado, desde sua inicialização até uma nova detecção desta falha, irá funcionar em estado "pseudo-nominal", isto é, sem que nenhuma estratégia de reconfiguração e/ou de modo degradado seja aplicada, o que pode induzir riscos de degradações suplementares, até mesmo riscos de segurança para os usuários e/ou o meio ambiente.

A título de exemplo, a detecção de uma fuga de combustível necessita, por razões de confiabilidade da estratégia de diagnóstico, o funcionamento do sistema durante um tempo mínimo (tempo de detecção) em uma zona de funcionamento dada (zona de detecção). O diagnóstico pode portanto ser aplicado somente após vários minutos de funcionamento e/ou de quilômetros percorridos. Assim, quando uma fuga foi detectada durante um ciclo de utilização do veículo, será desejável, desde o começo do ciclo de rodagem seguinte, poder informar ao motorista por um meio apropriado (iluminação de um indicador, por exemplo) sem que para isto seja necessário atingir a execução da estratégia de diagnóstico para este novo ciclo de utilização, ainda mais porque o veículo pode ter usuários múltiplos, que não conhecem necessariamente o histórico dos ciclos de rodagem precedentes.

A utilização do estado "pane memorizada" não é, por outro lado, adaptada ao efeito de reproduzir o último resultado de diagnóstico para uma falha considerada no começo de um ciclo de utilização seguinte. Com efeito, este estado para uma falha considerada é irreversível e impõe, em conseqüência, o retorno do veículo a uma garagem para o apagamento. Ora, é necessário levar em conta o fato de que numerosas falhas podem se auto- reparar (por exemplo, bloqueio mecânico temporário de um componente) ou ser eventualmente reparadas pelo próprio usuário (por exemplo, reconexão de um sensor). O estado "pane memorizada" sendo, no caso geral, irreversível de um ciclo a um outro, ele não poderia portanto autorizar o sistema a repassar em modo nominal se a falha considerada não era mais detectada.

A presente invenção tem por fim remediar estes inconvenientes propondo um controle de funcionamento de um sistema usando, pelo menos, um computador eletrônico dotado de estratégias de diagnóstico embarcado, garantindo ao sistema um funcionamento concordante, o tempo todo, ao melhor conhecimento possível de seu estado de falha.

A solução é baseada na definição de um novo estado de pane que seja representativo do último resultado de diagnóstico, independentemente das perdas de alimentação entre os ciclos de utilização consecutivos. A invenção tem portanto por objeto um processo de controle do funcionamento de um veículo compreendendo a execução, em cada ciclo de utilização do veículo, de pelo menos uma fase de diagnóstico aplicada a, pelo menos, um computador dentre os computadores eletrônicos de controle do funcionamento do veículo, durante a qual o referido computador produz e consome os dados, pelo menos um dos referidos dados sendo suscetível de tomar um valor particular predeterminado consecutivamente à detecção de uma falha de funcionamento pelo referido computador, de modo a indicar um resultado de diagnóstico associado à referida falha, o referido processo sendo caracterizado em que ele compreende a memorização, no fim de cada ciclo, do referido valor particular para a falha considerada e a inicialização da fase de diagnóstico no começo do ciclo de utilização seguinte com o referido valor particular memorizado de modo a reproduzir, para a referida falha considerada, o referido resultado de diagnóstico fornecido pela fase de diagnóstico quando de sua última execução.

Com vantagem, a inicialização da fase de diagnóstico devendo ser aplicada ao ciclo de utilização seguinte compreende a aplicação, no começo do referido ciclo e antes da execução da referida fase de diagnóstico, de um modo de funcionamento do veículo adaptado de acordo com o referido valor particular memorizado pela falha considerada.

De acordo com uma característica, a aplicação de um modo de funcionamento adaptado consiste em aplicar uma estratégia de reconfiguração de um parâmetro de funcionamento correspondendo à presença detectada da falha.

De acordo com uma outra característica, a aplicação de um modo de funcionamento adaptado consiste em aplicar uma estratégia de modo degradado do funcionamento do veículo correspondendo à presença detectada da falha.

Com vantagem, uma vez que a fase de diagnóstico foi executada para o ciclo de utilização seguinte, se o resultado de diagnóstico associado à referida falha indicar a ausência da referida falha, o referido processo compreende o retorno a um modo de funcionamento normal do veículo.

Com vantagem, uma vez que a fase de diagnóstico foi executada para o ciclo de utilização seguinte, se o resultado de diagnóstico associado à referida falha confirmar a presença da referida falha, o referido processo compreende a manutenção do modo de funcionamento adaptado.

Preferivelmente, o processo de acordo com a invenção é aplicado ao controle de funcionamento do grupo motopropulsor de um veículo automotivo.

Outras características e vantagens da presente invenção aparecerão mais claramente na leitura da descrição seguinte dada a título de exemplo ilustrativo e não limitativo e feita com referência à figura única seguinte:

- figura 1, cujos cronogramas ilustram o comportamento de diferentes estados de pane definidos pela norma ISO 14229, em concorrência com o comportamento de um novo estado de pane sobre o qual repousa a presente invenção.

A figura 1 ilustra, portanto, a solução retida pela presente invenção ao descrever o comportamento de alguns estados de panes comuns, como os definidos pela norma ISO 14229, assim como o comportamento de um estado de pane particular denominado "pane confirmada memorizada", cujo objeto é precisamente reproduzir, para uma falha considerada, o resultado de diagnóstico fornecido quando da última execução da fase de diagnóstico, independentemente da perda de alimentação.

Os estados de pane comuns descritos no quadro do exemplo da figura 1 compreendem os estados "pane presente", "pane presente memorizada no ciclo corrente" e "pane memorizada". Encontra-se, igualmente, um estado "detecção elementar", representativo do comportamento de um diagnóstico elementar não consolidado.

Assim, de acordo com o exemplo, quando do primeiro ciclo de utilização DC1, uma falha é detectada pelo sistema, como indicado pela passagem ao estado alto do sinal "estado da falha". O sinal "detecção elementar" passa, então, igualmente ao estado elevado, indicando que uma falha foi detectada, no entanto ainda não confirmada.

Após um tempo de confirmação predeterminado, se o sinal "detecção elementar" estiver sempre no estado alto, a falha é então considerada confirmada e o sinal de estado de falha "pane presente" passa ao estado alto, indicando que se tem uma falha no ciclo de funcionamento corrente. Ao mesmo tempo, o sinal de estado de falha "pane presente no ciclo corrente" para a falha considerada passa igualmente ao estado alto. Este sinal de estado é, portanto, idêntico ao sinal "pane presente", com a diferença que ele é previsto para ser mantido em seu estado alto uma vez a falha detectada até o fim do ciclo corrente DC1. Assim, uma vez que uma falha foi detectada no ciclo corrente, não se autoriza o sinal "pane presente no ciclo corrente" para a falha considerada retornar a seu estado nominal.

O estado "pane memorizada" é igualmente levado ao estado alto para fins de registro para indicar que a falha em questão foi detectada pelo menos uma vez e é prevista para conservar este estado até o apagamento da memória defaut do computador em questão por uma ferramenta externa de diagnóstico.

Por fim, o novo estado de pane "pane confirmada memorizada", como definido pela presente invenção, passa igualmente ao estado alto uma vez que a falha detectada foi confirmada. Durante o primeiro ciclo de funcionamento DC1, a falha precedentemente detectada desaparece, seja porque se tratava de uma falsa detecção, seja porque ela tenha se auto-reparado, por exemplo. Esta nova situação é descrita pela passagem ao estado baixo do sinal "estado de falha". O comportamento deste sinal repercute, então, sobre o comportamento do sinal "detecção elementar", que passa ao estado baixo. Do mesmo modo que a detecção da presença da falha precisava ser confirmada antes de influenciar o sinal de estado de falha "pane presente", a detecção da ausência desta falha deve ser igualmente confirmada. Esta detecção só influencia portanto o comportamento do sinal de estado de falha "pane presente" após um tempo predeterminado chamado tempo de ajuste ou de fim de confirmação. Uma vez este tempo decorrido, o sinal "pane presente" passa portanto ao estado baixo. Os sinais "pane presente sobre o ciclo corrente" e "pane memorizada" não sofrem qualquer mudança de estado neste estágio, como explicado precedentemente.

Por outro lado, o sinal "pane confirmada memorizada" adota o mesmo comportamento que o sinal "pane presente" e passa ao estado baixo indicando que a falha não aparece mais.

Na seqüência, sempre durante o mesmo ciclo de funcionamento DC1, a falha é novamente detectada, como indica a segunda passagem ao estado alto do sinal "estado da falha", o que acarreta uma modificação do comportamento dos sinais "detecção elementar", "pane presente" e "pane confirmada memorizada", de acordo com o mesmo princípio que explicado precedentemente quando da primeira detecção da falha no ciclo de funcionamento corrente DC1. A falha é, desta vez, confirmada detectada até o fim do ciclo corrente DC1.

No fim do ciclo de funcionamento DC1, a falha está portanto sempre presente. O estado "pane confirmada memorizada" é, então, para a falha considerada, memorizado (MEM) em uma memória não volátil do computador em questão, de modo a poder ser repetido quando da inicialização do sistema de diagnóstico embarcado no ciclo de utilização seguinte DC2 e assim reproduzir, para a falha considerada, o resultado do diagnóstico realizado pela estratégia de diagnóstico quando de sua última ocorrência.

No ciclo de utilização seguinte DC2, os estados de pane "pane presente" e "pane presente no ciclo corrente" são classicamente inicializados para recuperar seu estado nominal, exceto o estado de registro de "pane memorizada". Conseqüentemente, um computador dotado de uma estratégia de diagnóstico que só se apoiaria sobre estes estados de pane, seria então levado a considerar, quando do começo de novo ciclo de utilização DC2, que todo o conjunto do sistema está efetivamente no estado nominal, apesar do fato de que a falha detectada, presente no fim do ciclo de utilização precedente DC1, permanece.

Assim, graças ao novo estado memorizado "pane confirmada memorizada" que reproduz, para a falha considerada, o último resultado de diagnóstico realizado quando do ciclo precedente DC1, o computador sabe, desde o início do novo ciclo de utilização DC2, que a falha está presente.

De acordo com este aspecto da invenção, o computador pode então, desde o começo do novo ciclo DC2 e antes mesmo da execução propriamente dita da fase de diagnóstico, aplicar a reconfiguração apropriada ou de modo degradado o mais adaptado (manutenção do modo degradado correspondendo à presença detectada da falha, alerta ao motorista ou estratégia particular).

Então, uma vez atingida a fase de diagnóstico, o computador pode então aplicar a estratégia a mais adaptada em função do último resultado de diagnóstico, como que fornecido pelo estado de pane "pane presente". Assim, se o resultado do diagnóstico confirmar que a falha está sempre presente, como ilustrado no exemplo da figura 1, onde a falha é sempre detectada presente no curso do ciclo de funcionamento DC2, a reconfiguração ou o modo degradado precedentemente aplicado no começo do ciclo, antes que a primeira ocorrência da estratégia de diagnóstico seja atingida, em conformidade com a informação memorizada fornecida pelo estado de pane "pane confirmada memorizada", é mantida.

Se, ao contrário, o resultado do diagnóstico não revelar mais uma falha, como é o caso durante o ciclo de funcionamento DC4 da figura 1, a reconfiguração ou o modo degradado precedentemente aplicado em conformidade com a informação memorizada fornecida pelo estado de pane "pane confirmada memorizada" é abandonada e retorna-se ao modo de funcionamento nominal do veículo.

Assim, o funcionamento do sistema está permanentemente de acordo com o melhor conhecimento possível de seu estado de falha.

A invenção pode ser aplicada aos sistemas de controle do grupo motopropulsor de um veículo automotivo. Ela pode ser aplicada, de modo geral, a qualquer sistema utilizando um computador eletrônico dotado de estratégias de diagnóstico embarcado e, particularmente, a qualquer computador embarcado a bordo de um veículo de estrada de qualquer tipo.

Claims (7)

1. Processo de controle do funcionamento de um veículo compreendendo a execução, em cada ciclo (DCl) de utilização do veículo, de pelo menos uma fase de diagnóstico aplicado a, pelo menos, um computador dentre os computadores eletrônicos de controle do funcionamento do veículo, durante o qual o referido computador produz e consome os dados, pelo menos um dos referidos dados sendo suscetível de tomar um valor particular predeterminado ("pane confirmada memorizada") consecutivamente à detecção de uma falha de funcionamento pelo referido computador, de modo a indicar um resultado de diagnóstico associado com a referida falha, o referido processo sendo caracterizado em que ele compreende a memorização (MEM), no fim de cada ciclo (DC1), do referido valor particular para a falha considerada e a inicialização da fase de diagnóstico no começo do ciclo de utilização seguinte (DC2) com o referido valor particular memorizado de modo a reproduzir, para a referida falha considerada, o referido resultado de diagnóstico fornecido para a fase de diagnóstico quando de sua última execução.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a inicialização da fase de diagnóstico devendo ser aplicada ao ciclo de utilização seguinte compreende a aplicação, no começo do referido ciclo e antes da execução da referida fase de diagnóstico, de um modo de funcionamento do veículo adaptado segundo o referido valor particular memorizado para a falha considerada.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a aplicação de um modo de funcionamento adaptado consiste em aplicar uma estratégia de reconfiguração de um parâmetro de funcionamento correspondendo à presença detectada da falha.

4. Processo de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a aplicação de um modo de funcionamento adaptado consiste em aplicar uma estratégia de modo degradado do funcionamento do veículo correspondendo à presença detectada da falha.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que, uma vez que a fase de diagnóstico foi executada para o ciclo de utilização seguinte, se o resultado de diagnóstico associado à referida falha indicar a ausência da referida falha, o referido processo compreende o retorno a um modo de funcionamento normal do veículo.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que, uma vez que a fase de diagnóstico foi executada para o ciclo de utilização seguinte, se o resultado de diagnóstico associado à referida falha confirmar a presença da referida falha, o referido processo compreende a manutenção do modo de funcionamento adaptado.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que ele é aplicado ao controle do funcionamento do grupo motopropulsor de um veículo automotivo.