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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Diagnose der Leistungsfähigkeit
mindestens einer Komponente eines Kraftfahrzeuges, insbesondere
einer system- bzw. sicherheitsrelevanten Komponente.
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Obwohl
auf beliebige Kraftfahrzeuge anwendbar, werden die vorliegende Erfindung
sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf ein Personenkraftfahrzeug
näher erläutert.
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Sicherheitssysteme
im Kraftfahrzeug spielen eine immer größer werdende Rolle bei der
Fortentwicklung von Fahrzeugen. Die Erwartungen der Kunden erfordern
sowohl Leistungsfähigkeit
und Komfort gerichtet auf eine zunehmende Sicherheit sowohl für die Fahrzeuginsassen
als auch für
die Funktionsfähigkeit
der Fahrzeugkomponenten.
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Es
sind bereits eine Vielzahl von Verfahren zur Diagnose von Fahrzeugen,
insbesondere zur Fehlererkennung, Fehlerortung und Fehleranzeige von
Einzelsystemen, bekannt. In der
DE 197 42 448 C1 ist beispielsweise ein Verfahren
zur komplexen Diagnose eines bereits aufgetretenen fehlerhaften Zustandes
eines aus elektrisch ansteuerbaren und innerhalb eines gesamten
Systems angeordneten Einzelsystemen beschrieben.
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An
diesem Ansatz gemäß dem Stand
der Technik hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt,
dass bei diesem bekannten Verfahren erst dann eine Informationsausgabe
an den Kraftfahrzeugbenutzer, z.B. in Form einer Fehleranzeige, vorgenommen
wird, wenn ein spürbar
unerwünschter Zustand,
z.B. ein die Weiterfahrt hindernder Fehler, bereits aufgetreten
ist.
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Ferner
ist zur Verbesserung technischer Eigenschaften von Kraftfahrzeugen
zur Erhöhung
der Verkehrssicherheit die Verwendung von Sensoren zur Bestimmung
von Fahrzeugparametern bzw. von leistungsrelevanten Zustandsgrößen bestimmter Komponenten
des Kraftfahrzeuges bekannt. Beispielsweise beschreibt die
DE 197 00 353 A1 den Einsatz
von Betriebsdatensensoren, welche Werte von Umdrehungen, Öl- und Luftdruck,
Tankstellung, Bremskraft, Reifenluftdruck, Kilometerstand, Betriebstemperatur,
Brennstoffverbrauch, Tankinhalt und Beleuchtungsart an einen Datenbus übertragen,
wobei an den Kraftfahrzeugbenutzer gegebenenfalls Warnsignale zum
Anzeigen bedenklicher Zustände ausgegeben
werden.
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An
diesem Ansatz gemäß dem Stand
der Technik hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt,
dass die gemessenen Betriebsdaten mit vorab gespeicherten Schwellwerten
verglichen werden, wobei die Schwellwerte unabhängig von der bevorstehenden
Länge der
Fahrt vorab festgelegt sind. Dadurch sind die Schwellwerte derart
ausgelegt, dass normale Arbeitsfahrten bei einem Unterschreiten
der Schwellwerte durch die gemessenen Betriebsdaten bedenkenlos
ausgeführt
werden können.
Bei längeren
Urlaubs- oder Dienstfahrten sind die vorab abgespeicherten Schwellwerte
jedoch derart nachteilig ausgelegt, dass eine Fehlfunktion vor Beginn
der Fahrt nicht detektiert wird und während der Urlaubs- bzw. längeren Dienstfahrt
sich der Zustand bestimmter Komponenten derart ändert, dass während der
Fahrt die vorab für
kurze Fahrten ausgelegten Schwellwerte überschritten werden. Dadurch muss
der Kraftfahrzeugbenutzer während
seiner Urlaubs- oder
Dienstreise für
eine Wartung eine Werkstätte
aufsuchen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
und ein Verfahren anzugeben, mittels denen auf einfache und kostengünstige Weise
die Länge
der anstehenden Fahrtstrecke bei der Diagnose der Leistungsfähigkeit
von Komponenten des Kraftfahrzeuges mitberücksichtigt wird.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe vorrichtungsseitig durch die Vorrichtung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 und verfahrensseitig durch das Verfahren mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin,
dass in dem Kraftfahrzeug eine Messeinrichtung zum Messen von Daten
bezüglich
einer leistungsrelevanten Zustandsgröße mindestens einer Komponente;
eine Streckenlängen-Eingabeeinrichtung
zum Eingeben der voraussichtlichen mit dem Kraftfahrzeug zu fahrenden
Streckenlänge;
eine mit der Messeinrichtung und der Streckenlängen-Eingabeeinrichtung verbundenen zentralen
Steuereinrichtung zum Anpassen des der leistungsrelevanten Zustandsgröße der mindestens einen
Komponente zugeordneten Warnschwellwertes an die erfasste voraussichtlich
zu fahrende Streckenlänge;
und eine Warneinrichtung zum Ausgeben eines Warnsignals an den Kraftfahrzeugbenutzer
für den
Fall einer Überschreitung
des angepassten Warnschwellwertes durch die gemessenen Daten bezüglich der
leistungsrelevanten Zustandsgröße der mindestens
einen Komponente aufweist.
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Somit
liegt der Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber den
Ansätzen
gemäß dem Stand der
Technik darin, dass der Kraftfahrzeugbenutzer dem Kraftfahrzeugsystem
direkt oder indirekt über die
Streckenlängen-Eingabeeinrichtung
die voraussichtlich zu fahrende Streckenlänge derart mitteilen kann,
dass das System automatisch die Warnschwellwerte an die Länge der
geplanten Fahrtstrecke anpasst. Somit werden für kürzere Strecken zwar unbedenkliche,
jedoch für
längere
Fahrtstrecken bedenkliche Betriebsdaten dem Kraftfahrzeugbenutzer vor
einem Antritt der geplanten Fahrt mitgeteilt, so dass dieser vor
der geplanten längeren
Reise den bedenklichen Zustand der entsprechenden Komponente entweder
selbst oder in einer Werkstatt beheben kann. Dadurch wird bei langen
Fahrten eine geringere Pannenhäufigkeit
vorteilhaft gewährleistet.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der weiteren Unteransprüche
sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist die leistungsrelevante Zustandsgröße, d.h.
die zu überprüfende Messgröße, als
Reifenprofilzustand, Motorölstand,
Bremsflüssigkeitsstand,
Bremsbelagzustand, Waschwasserstand, Zahl der Umdrehungen, Öldruck,
Reifenluftdruck, Bremskraft, Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine,
Tankinhalt, oder dergleichen ausgebildet. Selbstverständlich können in
dem System mehrere oder alle vorgenannten und weitere Betriebszustände gleichzeitig
gemessen und in der zentralen Steuereinrichtung mit jeweils zugeordneten
angepassten Schwellwerten verglichen werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Streckenlängen-Eingabeeinrichtung als
eigene in dem Kraftfahrzeug vorgesehene Eingabeeinrichtung, als
Bestandteil eines in dem Kraftfahrzeug existierenden Navigationssystems,
als Bestandteil einer Menüabfrage,
beispielsweise eines Infotainment-Systems, oder dergleichen ausgebildet. Entscheidend
ist lediglich, dass der Kraftfahrzeugbenutzer die Möglichkeit
besitzt, dem System die in etwa geplante Fahrtstreckenlänge mitzuteilen,
um eine Diagnose zu erhalten, in wie fern der augenblickliche Zustand
der entsprechenden Kompo nenten eine störungsfreie Fahrt über die
gesamte geplante Fahrtstrecke hinweg gewährleistet.
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Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Warneinrichtung als optische, akustische und/oder haptische
Warneinrichtung ausgebildet, wobei die Warneinrichtung den Benutzer auf
den zu korrigierenden Betriebszustand einer bestimmten Fahrzeugkomponente
hinweist.
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Vorzugsweise
ist eine mit der zentralen Steuereinrichtung verbundene Speichereinrichtung
vorgesehen, in welcher vorab beispielsweise bestimmten Fahrtstreckenlängen zugeordnete
Referenzwerte der jeweiligen Warnschwellwerte abgespeichert werden,
so dass der Rechenaufwand verringert wird.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in der schematischen Figur
der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Die
Figur illustriert eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur
Diagnose der Leistungsfähigkeit
von Komponenten eines Kraftfahrzeuges gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Vorzugsweise
sind in dem Kraftfahrzeug 1 mehrere Messeinrichtungen 2, 3, 4, 5, 6, 7 vorgesehen,
die jeweils beispielsweise als Sensor ausgebildet und einer bestimmten
Kraftfahrzeugkomponente zugeordnet sind. Beispielsweise sind die
Messeinrichtungen 2, 3, 4, 5 jeweils
einem Kraftfahrzeugrad zum Messen des Reifenluftdrucks des jeweiligen Reifens
zugeordnet.
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Die
Messeinrichtung 6 ist beispielsweise als Sensor zum Messen
des Motorölstandes,
des Bremsflüssigkeitsstandes,
des Waschwasserstandes, des Öldrucks,
der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine, oder dergleichen
ausgebildet. Die Messeinrichtung 7 hingegen ist beispielsweise als
Sensor zum Messen des Tankinhaltes ausgebildet. Es ist für einen
Fachmann offensichtlich, dass mittels geeigneter Messeinrichtungen
beliebige Zustandsgrößen beliebiger
Kraftfahrzeugkomponenten gemessen werden können, wie beispielsweise der Bremsbelagzustand,
die Zahl der Umdrehungen, oder weitere Zustandsgrößen.
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Wie
in der Figur ferner illustriert ist, umfasst die Diagnosevorrichtung
ferner eine zentrale Steuereinrichtung 8, in welcher eine
Speichereinrichtung 9 vorgesehen ist. Die zentrale Steuereinrichtung 8 ist beispielsweise über Funkverbindungen
oder andere Datenverbindungen, wie beispielsweise über einen CAN-Bus,
mit den Messeinrichtungen 2, 3, 4, 5, 6, 7 zum
Empfangen der gemessenen Daten bezüglich bestimmter Zustandsgrößen der
ausgewählten
Kraftfahrzeugkomponenten datenverbunden.
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Die
Diagnosevorrichtung weist zudem, wie in der Figur dargestellt ist,
eine Streckenlängen-Eingabeeinrichtung 10 auf,
die ebenfalls über
eine geeignete Verbindung, beispielsweise wiederum einen CAN-Bus,
mit der zentralen Steuereinrichtung 8 verbunden ist. Die
Streckenlängen-Eingabeeinrichtung 10 dient
einer Eingabe der geplanten Fahrtstreckenlänge durch den Kraftfahrzeugbenutzer
und ist beispielsweise als eigener, selbständiger Taster, Knopf oder dergleichen
ausgebildet, mittels welchem der Kraftfahrzeugbenutzer die geplante
Streckenlänge manuell
eingeben kann.
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Die
Streckenlängen-Eingabeeinrichtung 10 kann
jedoch auch als Bestandteil eines bereits in dem Kraftfahrzeug 1 existierenden
Navigationssystems ausgebildet sein, wobei aus dem von einem Kraftfahrzeugbenutzer
eingegebenen Zielort automatisch in Abhängigkeit von dem Ausgangsort
die geplante Fahrtstreckenlänge
berechnet und an die zentrale Steuereinrichtung 8 übermittelt
wird. Ferner kann die Streckenlängen-Eingabeeinrichtung 10 auch
als eigener Menüabfragepunkt,
beispielsweise eines Infotainment-Systems, vorgesehen sein, wobei der
Kraftfahrzeugbenutzer durch entsprechende Menüauswahl die geplante Fahrtstreckenlänge in das
System eingibt.
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Das
Verfahren läuft
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
wie folgt ab. Die zentrale Steuereinrichtung 8 empfängt die
einzelnen Messdaten der Messeinrichtungen 2, 3, 4, 5, 6, 7 der
jeweiligen Kraftfahrzeugkomponenten und die durch den Kraftfahrzeugbenutzer
eingegebene Fahrtstreckenlänge.
Auf Grundlage dieser empfangenen Daten werden die den jeweiligen
Zustandsgrößen der
einzelnen Kraftfahrzeugkomponenten zugeordneten Warnschwellwerte
durch die zentrale Steuereinrichtung 8 an die eingegebene
Streckenlänge
mittels beispielsweise eines vorbestimmten Algorithmus in geeigneter
Weise angepasst, so dass eine geringere Pannenhäufigkeit bei derartigen längeren Urlaubs- bzw.
Dienstfahrten gewährleistet
wird. Jeder der den einzelnen Zustandsgrößen der Komponenten zugeordneten
Warnschwellwerte dient einer Überprüfung, inwiefern
die gemessenen Zustandsgrößen einen bedenkenlosen
Zustand der jeweiligen Komponente über die gesamte eingegebene
Fahrtstreckenlänge signalisieren.
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Obwohl
auf beliebige Komponenten des Kraftfahrzeuges anwendbar, wird die
erfindungsgemäße Idee
anhand der Messeinrichtung 6 zum Messen des Motorölstandes
im Folgenden näher
erläutert.
Ein gemessener Motorölstand
kann bei einer geplanten kurzen Fahrt noch keinen kritischen Zustand darstellen,
wobei der gleiche Motorölstand
bei einer geplanten längeren
Fahrtstrecke einen derart kritischen Zustand darstellen kann, dass
der Kraftfahrzeugbenutzer um ein Nachfüllen von Motoröl vor oder
während
der Fahrt nicht herum kommt. Somit passt die zentrale Steuereinrichtung 8 den
dem Motorölstand zugeordneten
Warnschwellwert an die eingegebene Fahrtstreckenlänge derart
an, dass der Kraftfahrzeugbenutzer im Falle einer Unterschreitung des
angepassten Schwellwertes von einem Ölnachfüllen während der Fahrt verschont bleibt.
D.h. die Schwellwerte werden vorzugsweise derart an die eingegebene
Fahrtstreckenlänge
angepasst, dass im Falle eines möglichen
Auftretens eines kritischen Zustandes der jeweiligen Komponente
während
der Fahrt bereits vor Fahrtantritt ein Warnsignal an den Kraftfahrzeugbenutzer
ausgegeben wird. Eine derartige Früherkennung wird durch beispielsweise
eine Herabsetzung des Warnschwellwertes der entsprechenden Zustandsgröße der jeweiligen
Komponente in Abhängigkeit
der eingegebenen Fahrtstreckenlänge
erreicht.
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Wie
in der Figur ersichtlich ist, weist die Diagnosevorrichtung dazu
ferner eine Warneinrichtung 11 auf, die beispielsweise
als akustische, optische oder haptische Ausgabeeinrichtung ausgebildet
ist und den Kraftfahrzeugbenutzer über ein Überschreiten eines angepassten
Warnschwellwertes einer bestimmten Zustandsgröße einer zugeordneten Komponente
informiert. Dazu ist die Warneinrichtung 11 ebenfalls mit
der zentralen Steuereinrichtung 8 datenverbunden.
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Vorzugsweise
weist die zentrale Steuereinrichtung, wie oben bereits erläutert, eine
Speichereinrichtung 9 auf, in welcher vorbestimmten Fahrtstreckenlängen zugeordnete
Referenzwerte, beispielsweise Referenztabellen, der jeweiligen Warnschwellwerte
zugeordneter Komponentenzustandsgrößen abgelegt werden. Dadurch
kann bei einer bestimmten eingegebenen Fahrtstreckenlänge der
Rechenaufwand erheblich verringert werden. Beispielsweise können vorab
bestimmte Warnschwellwerterhöhungen
auch bestimmten Fahrtstreckenlängenbereichen
zugeordnet werden, so dass diskrete Warnschwellwerterhöhungen durch
die zentrale Steuereinrichtung 8 erfolgen. Es ist für einen
Fachmann offensichtlich, dass mittels eines geeig neten Algorithmus
auch kontinuierliche Erhöhungen
der jeweiligen Warnschwellwerte in Abhängigkeit der eingegebenen Fahrtstreckenlänge möglich sind.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern
auf vielfältige
Art und Weise modifizierbar.