DE102007018732A1

DE102007018732A1 - Diagnosesystem und Verfahren zum Erstellen eines Prüfablaufs für eine Diagnose eines mechatronischen Gesamtsystems

Info

Publication number: DE102007018732A1
Application number: DE200710018732
Authority: DE
Inventors: Olaf Krieger; Andreas Breuer; Tobias Müller
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-10-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Diagnosesystem (1) zum Ausführen und/oder Unterstützen einer Diagnose eines mechatronischen Gesamtsystems (3) sowie ein Verfahren zum Erstellen eines Prüfablaufs für eine Durchführung einer Diagnose eines mechatronischen Gesamtsystems (3), das mehrere Teilsysteme (5) umfasst, umfassend die Verfahrensschritte:
Bereitstellen einer Menge von generischen Prüfungen (11; 41; 73-79), die verallgemeinerte Teilprüfabläufe umfassen,
Bereitstellen von den Teilsystemen zugeordneten Diagnoseparametersätzen (13; 43), die jeweils Diagnoseinformationen (53'-59') für die jeweiligen Teilsysteme (5, 5') umfassen,
Auswählen und Kombinieren von generischen Prüfungen (11; 41; 73-79) aus der Menge der generischen Prüfungen (11; 41; 73-79) zu dem Prüfablauf,
wobei die generischen Prüfungen (11; 41; 73-79) in Prüfanweisungen (45) umgewandelt werden, indem die verallgemeinerten Teilprüfabläufe mittels der den Teilsystemen (5) in den Diagnoseparametersätzen (13; 43) zugeordneten Diagnoseinformationen (53'-59') zu konkreten Prüfanweisungen (45) ergänzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines Prüfablaufs für eine Durchführung einer Diagnose eines mechatronischen Gesamtsystems, das mehrere Teilsysteme umfasst, sowie ein Diagnosesystem zum Ausführen und Unterstützen einer Diagnose eines solchen mechatronischen Gesamtsystems. Bei einem mechatronischen Gesamtsystem kann es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug handeln.
Moderne mechatronische Gesamtsysteme, wie beispielsweise Kraftfahrzeuge, umfassen eine Vielzahl von Teilsystemen, die miteinander in Wirkbeziehung stehen. Die einzelnen Teilsysteme stellen gemeinsam über ihre Wechselwirkung eine Funktionalität des Gesamtsystems bereit. Teilsysteme können selbst aus mehreren Teilsystemen bestehen. Je komplexer das Gesamtsystem wird, desto aufwendiger wird eine Diagnose.
Heutzutage werden prüfplanbasierte Diagnosesysteme eingesetzt, die in Form von Ablaufplänen mit einzelnen Prüfschritten aufgebaut sind. Jeder Prüfschritt enthält spezifische Informationen unterschiedlicher Kategorien. Informationen über den Prüfschritt umfassen beispielsweise Anweisungen zur Durchführung des Prüfschritts, Abbildungen, Sollwerte und Bezeichnungen usw. Eine Prüfstrategie und eine Ablauflogik sowie einzelne Prüfanweisungen sowie in der Regel zusätzliche Benutzerinformationen sind in der Regel untrennbar in einem Programm zur Ausführung auf einem Computeruntrennbar ineinander verwogen. Da für verschiedene Prüfschritte an ein und demselben Teilsystem beispielsweise andere Sollwerte oder auch andere Abbildungen aus einem anderen Betrachtungswinkel oder andere Anweisungen oder Bezeichnungen notwendig sind, können derartige Informationen nur im Einzelfall durch manuelles Kopieren und Anpassen in anderen Zusammenhängen direkt weiterverwendet werden. Der Aufwand zur Erstellung eines Prüfablaufplans ist somit sehr zeit- und kostenintensiv.
Aus der DE 197 07 065 A1 ist ein System zur Erstellung eines Entscheidungsbaums insbesondere für eine Fehlerdiagnose bei einem Kraftfahrzeug bekannt. Es wird ein Verfahren beschrieben, das mit Hilfe eines Rechners durchführbar ist. Das Verfahren dient der Erstellung eines Entscheidungsbaums zur Lokalisierung eines Fehlers eines technischen Geräts. Insbesondere ist ein Verfahren zur Erstellung eines Entscheidungsbaums für eine Fehlerdiagnose bei einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Von dem Rechner werden Schaltplandaten aus einem Schaltplan des Geräts erzeugt. Aus den Schaltplandaten und aus vorgegebenen Wissensdaten über bestimmte Fehler werden von dem Rechner Entscheidungsbaumdaten erzeugt. Diese Entscheidungsbaumdaten stellen dann den Entscheidungsbaum dar. Ein solches Verfahren liefert keinen Prüfablauf, sondern lediglich eine Hilfestellung bei der Entscheidung, welche von alternativen Prüfmöglichkeiten gegebenenfalls zu bevorzugen ist.
Aus der DE 195 23 483 A1 ist eine rechnergestützte Diagnoseeinrichtung für ein komplexes technisches System bekannt. Beschrieben ist eine rechnergestützte Fehlerdiagnoseeinrichtung, die sich insbesondere für ein Kraftfahrzeug eignet, und eine Diagnoseablaufbereitstellungsstufe, in der eine Wissensbasis mit einem Strukturmodell, einem Wirkungsmodell und einem Fehlermodell abgelegt ist, sowie eine Diagnosedurchführungsstufe beinhaltet. Es wird eine Fehlerdiagnoseeinrichtung vorgeschlagen, bei der die Grundstruktur des Fehlermodells von der Diagnoseaufbereitungsstufe automatisch aus dem Strukturmodell und dem Wirkungsmodell erstellt wird, indem für jedes Wissensbasismodul eines Teilsystems genau ein Fehlermodell-Wurzelobjekt und für jeden Wirkungsbereich ein Fehlerobjekt abgeleitet wird, wobei das Fehlerobjekt eines hierarchisch nachgeordneten Wirkungsbereichs dem Fehlerobjekt des hierarchisch übergeordneten Wirkungsbereichs hierarchisch nachgeordnet wird, und für jeden Teilwirkungsbereich, der durch Öffnen von Trennstellen eines Wirkungsbereichs nach einer Prioritätenliste aus einem hierarchisch übergeordneten Wirkungsbereich oder Teilwirkungsbereich gebildet wird, ein Fehlerobjekt abgeleitet wird, das dem Fehlerobjekt des zugehörigen, hierarchisch übergeordneten Wirkungsbereichs oder Teilwirkungsbereich hierarchisch untergeordnet wird. Zwar wird hier weitestgehend automatisiert ein Basisfehlermodell abgeleitet, die einzelnen Fehlerobjekte sind jedoch jeweils speziell an einzelne Teilsysteme oder Bauteile angepasst und umfassen das für das jeweilige Bauteil notwendige spezielle Diagnosewissen. Ferner ist in der DE 195 23 483 A1 vorgeschlagen, generische Bauteilbibliotheken bei der Erstellung des Fehlermodells mit zu berücksichtigen, wobei in den generischen Bauteilbibliotheken allgemeines Wissen über die einzelnen Systemteile und deren Wirkkomponenten abgelegt wird. Beim Einfügen neuer Teilsysteme wird vorgeschlagen, einen Mustervergleich mit den generischen Bauteilen in der Bibliothek durchzuführen und für solche Teile, die bereits in der Bauteilbibliothek vorhanden sind, diesen solche Fehlerobjekte zuzuordnen, die den in der Fehlerbibliothek bekannten Bauteilen zugeordnet sind. Hierüber soll eine Fehlermodellerstellung vereinfacht werden.
Obwohl die bekannten Systeme und Verfahren eine Diagnose komplexer Systeme unterstützen und diese vereinfachen, ist eine Erstellung eines konkreten Prüfablaufplans nach wie vor sehr aufwendig. insbesondere nachträglich in einer Serienproduktion modifizierte Teilsysteme erfordern, dass die modellbasierten Diagnosesysteme manuell an vielen Stellen angepasst werden müssen.
Der Erfindung liegt somit das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und ein Diagnosesystem zu schaffen, mit denen eine Erstellung eines Prüfanweisungen umfassenden Prüfablaufplans einfacher und kostengünstiger möglich ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Diagnosesystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Erstellen eines Prüfablaufs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, generische Prüfungen zu verwenden, die auf unterschiedliche Teilsysteme und Komponenten dieser Teilsysteme in ähnlicher Weise anwendbar sind und jeweils durch den Teilsystemen zugewiesenen Diagnoseinformationen, die als eine Form von Parametern dienen, in konkrete Prüfanweisungen umgewandelt werden können. insbesondere wird ein Diagnosesystem zum Ausführen und/oder Unterstützen einer Diagnose eines mechatronischen Gesamtsystems, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, das mehrere Teilsysteme umfasst, vorgeschlagen, welches umfasst: eine Bereitstellungseinheit zum Bereitstellen einer Menge von generischen Prüfungen, die verallgemeinerte Teilprüfabläufe umfassen, und von Teilsystemen zugeordneten Diagnoseparametersätzen, die jeweils Diagnoseinformationen für das zugeordnete Teilsystem umfassen, eine Auswahleinheit zum Auswählen und Kombinieren von generischen Prüfungen aus der Menge der generischen Prüfungen zu einem Prüfablauf, wobei die generischen Prüfungen von der Bereitstellungseinheit abgerufen und in Prüfanweisungen umgewandelt werden, indem die verallgemeinerten Teilprufabläufe der generischen Prüfungen mittels der Diagnoseinformationen, die in den den Teilsystemen zugeordneten, von der Bereitstellungseinheit abgerufenen Diagnoseparametersätzen enthalten sind, zu konkreten Prüfanweisungen ergänzt werden. Es wird somit ein Verfahren zum Erstellen eines Prüfablaufs für eine Durchführung einer Diagnose eines mechatronischen Gesamtsystems, das mehrere Teilsysteme umfasst, vorgeschlagen, welches die Verfahrensschritte umfasst: Bereitstellen von einer Menge von generischen Prüfungen, die verallgemeinerte Teilprüfabläufe umfassen, Bereitstellen von Teilsystemen zugeordneten Diagnoseparametersätzen, die Diagnoseinformationen für das jeweilige Teilsystem umfassen, Auswählen und Kombinieren von generischen Prüfungen aus der Menge der generischen Prüfungen zu einem Prüfablauf, wobei die generischen Prüfungen in Prüfanweisungen umgewandelt werden, indem die verallgemeinerten Teilprüfabläufe mittels der den Teilsystemen in den Diagnoseparametersätzen zugeordneten Diagnoseinformationen zu konkreten Prüfanweisungen ergänzt werden. Hierdurch wird erreicht, dass Prüfabläufe, die für unterschiedliche Teilsysteme vom Prinzip her gleich oder ähnlich ausführbar sind, mittels Diagnoseinformationen so konkretisiert werden, dass individuelle Prüfanweisungen für die jeweiligen Teilsysteme entstehen. Hierdurch wird ein Erstellen eines konkreten Prüfablaufplans deutlich vereinfacht. Insbesondere kann ein Prüfablauf leicht modifiziert werden, wenn ein einzelnes Teilsystem verändert wird. Zusätzlich wird die Möglichkeit geschaffen, den Prüfablauf zu einer Laufzeit der Diagnose zu erstellen.
Eine einfache Modifizierbarkeit von Prüfungsabläufen, insbesondere für unterschiedliche Gesamtsysteme, die Varianten voneinander darstellen, erreicht man bei einer Ausführungsform, bei der die generischen Prüfungen in einer auf Vererbung von Eigenschaften basierenden Hierarchie miteinander verknüpft sind. Soll beispielsweise ein Teilprüfablauf, der für eine Vielzahl von Teilsystemen anwendbar ist, beispielsweise durch eine Vertauschung von Ablaufschritten verändert werden, so lässt sich dieses leicht bewerkstelligen, wenn eine einen Vorfahren darstellende generische Prüfung verändert wird. Über die Vererbungseigenschaft werden so auf einfache Weise die hiervon mittels Vererbung abgeleiteten generischen Prüfungen ebenfalls verändert.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein weiteres Strategiemodul eingesetzt, das Prüfungsvorschläge zu einer Laufzeit einer Diagnose vorschlägt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass das Auswählen der generischen Prüfungen anhand von zu einer Laufzeit der Diagnose ermittelter Prüfungsvorschläge erfolgt, die mittels einer automatisierten Analyse eines Strukturdatensatzes des Gesamtsystems ermittelt werden. Hierfür ist die Auswahleinheit mit einem Strategiemodul gekoppelt, welches mittels einer automatisierten Analyse eines Strukturdatensatzes des Gesamtsystems zu einer Laufzeit der Diagnose Prüfungsvorschläge ermittelt, und die Auswerteeinheit ausgebildet ist, die generischen Prüfungen zur Laufzeit der Diagnose anhand der ermittelten Prüfungsvorschläge auszuwählen. Moderne Diagnosesysteme und Verfahren ähnlich zu dem aus
DE 197 07 065 A1 bekannten Verfahren sind in der Lage, anhand von Strukturinformationen, die in Form von Strukturdatensätzen zur Verfügung gestellt werden, eine Wirkabhängigkeit der einzelnen Teilsysteme zu ermitteln. Umfassen die Strukturdaten zusätzlich beispielsweise Informationen über ein Fehlerhäufigkeit und mögliche Prüfungen, so kann ein solches Diagnosemodul zur Laufzeit Prüfungen vorschlagen, die jeweils optimal eine schnelle Fehlereingrenzung in Abhängigkeit von den während der Diagnose auftretenden Ereignissen, d. h. beispielsweise Ergebnissen der ausgeführten Prüfungen, ermöglicht. Ein solches System wird stark vereinfacht, wenn generische Prüfungen verwendet werden können. Insgesamt muss das Prüfmodul so nur eine relativ geringe Anzahl von Prüfungen kennen, die dann mittels der speziellen Diagnoseinformationen über das entsprechende Teilsystem in konkrete Prüfanweisungen übersetzt werden können. Die Diagnoseinformationen dienen somit quasi als Parameter der generischen Prüfungen.
Die Diagnoseparametersätze, welche Diagnoseinformationen umfassen, umfassen beispielsweise Texte, Abbildungen, Sollwerte, Bezeichnungen usw. Die Texte können beispielsweise verbale Anweisungen für das Durchführen einer Prüfung umfassen. Die Abbildungen können ein Teilsystem und/oder auch benachbarte Teilsysteme in ihrem verbauten Zustand im Gesamtsystem darstellen. Hierüber kann eine Lokalisierung eines Teilsystems für einen Nutzer vereinfacht werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Prüfanweisungen des Prüfablaufs über eine Ausgabevorrichtung ausgegeben werden, insbesondere visuell und/oder akustisch. Hierüber wird es einer Person ermöglicht, die Prüfanweisungen des Prüfablaufs zu erfassen und entsprechende Prüfhandlungen an dem Gesamtsystem vorzunehmen, um beispielsweise einen Fehler einzugrenzen und zu beheben.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Auswählen der generischen Prüfungen zur Laufzeit der Diagnose anhand von Prüfmustern erfolgt, die bestimmten Fehlerereignissen zugeordnet sind. Ein Prüfmuster stellt hierbei eine Zusammenstellung von generischen Prüfungen dar. Fehlerereignisse können alle beobachtbaren Zustände des Gesamtsystems und/oder eines Teilsystems sein. Insbesondere repräsentieren beispielsweise Fehlerspeichereinträge Fehlerereignisse. Zu einem bestimmten Fehlerereigniscode, der als Fehlerspeichereintrag in einem Fehlerspeicher eines oder mehrerer Teilsystem abgelegt sein kann, kann ein Prüfmuster, welches mehrere generische Prüfungen umfasst, zugeordnet sein. Im Gegensatz zu generischen Prüfungen, die ihrerseits verschachtelt weitere generische Prüfungen umfassen können, sind in einem Prüfmuster gleichrangig spürbare generische Prüfungen zusammengefasst und in der Regel über eine logische Struktur miteinander verknüpft.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Diagnosesystems ist vorgesehen, dass eine Erfassungseinheit zum Erfassen von Fehlerereignissen mit der Auswahleinheit gekoppelt ist und die Auswahleinheit ausgebildet ist, die generischen Prüfungen zur Laufzeit der Diagnose anhand von Prüfmustern vorzunehmen, die bestimmten Fehlerereignissen zugeordnet sind.
Für ein Diagnosesystem, mit dem eine Vielzahl von Gesamtsystemen, die vorzugsweise als Varianten gefertigt sind, diagnostiziert werden sollen, ist es vorteilhaft, wenn die generischen Prüfungen und/oder Diagnoseparametersätze in einer zentralen Datenbank vorgehalten werden. Die Bereitstellungseinheit kann somit räumlich getrennt von der Auswahleinheit ausgebildet sein. Ferner können mit einer Bereitstellungseinheit mehrere Diagnosetester gekoppelt werden, die jeweils eine Auswahleinheit zum Auswählen und kombinieren von generischen Prüfungen zum Erstellen eines Prüfablaufs aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass beim Bereitstellen der Diagnoseparametersätze und/oder generischen Prüfungen diese aus einer Datenbank eingelesen werden. Die Bereitstellungseinheit umfasst somit eine Datenbank. Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der eine Schnittstelle zum Abrufen der generischen Prüfungen und/oder Diagnoseparametersätze aus einer externen Datenbank vorgesehen ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erstellen eines Prüfablaufs und Durchführen einer Diagnose;
2 eine schematische Darstellung eines Diagnosesystems für ein mechatronisches System;
3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Umwandlung einer generischen Prüfung in eine Prüfanweisung; und
4 eine Darstellung von zur Diagnose eines mechatronischen Systems verwendeten Prüfmustern und generischen Prüfungen.
In 1 ist ein Verfahrensablauf 101 eines Verfahrens zum Erzeugen eines Prüfablaufs und Durchführen einer Diagnose eines mechatronischen Systems exemplarisch dargestellt. In 2 ist eine Ausführungsform des Diagnosesystems 1 schematisch dargestellt. Anhand von 1 und 2 sollen beispielhaft eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Erzeugen eines Prüfablaufs sowie eine Ausführungsform des Diagnosesystems 1 erläutert werden.
Das Diagnosesystem 1 ist ausgestaltet, um einen Prüfablauf für eine Diagnose eines mechatronischen Systems 3, welches beispielsweise als Kraftfahrzeug ausgebildet ist, zu erzeugen. Das mechatronische System 3 umfasst mechatronische Teilsysteme 5. Wie sich aus Verfahrensschritten 103 und 105 des Verfahrensablaufs 101 nach 1 ergibt, werden zunächst generische Prüfungen 103 und Diagnoseparametersätze 105 bereitgestellt. Das Diagnosesystem 1 weist hierfür eine Bereitstellungseinheit 7 auf. Die Bereitstellungseinheit umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform eine Datenbank 9, in der eine Menge generischer Prüfungen 11 sowie Diagnoseparametersätze 13 abgelegt sind. Während die generischen Prüfungen verallgemeinerte Teilprüfabläufe umfassen, umfassen die Diagnoseparametersätze einzelnen Teilsystemen 5 zugeordnete Diagnoseinformationen. Diese Diagnoseinformationen können Texte, Abbildungen, Sollwerte, Referenz- und Vergleichswerte, Stellgliedvorgaben usw. umfassen. In der in 2 dargestellten Ausführungsform umfasst die Datenbank 9 ferner Prüfmuster, die einzelnen Fehlerereignissen zugeordnet sind. Prüfmuster stellen übergeordnete Teilprüfungsabläufe dar, die eine Prüfstrategie für einen einem bestimmten Fehlerereignis, beispielsweise einem Auftreten eines Fehlercodes, zugeordnete Prüfungsablauf angeben.
Das Diagnosesystem nach 2 umfasst einen Diagnosetester 17, der eine Kommunikationsschnittstelle 19 umfasst. Die Bereitstellungseinheit 7 umfasst eine weitere Kommunikationsschnittstelle 21. Ein Bereitstellen der generischen Prüfungen 11 und der Diagnoseparametersätze 13 sowie der Prüfmuster 15 durch die Bereitstellungseinheit 7 erfolgt somit über die Kommunikationsschnittstellen 21 und 19 an den Diagnosetester 17. In anderen Ausführungsformen kann die Bereitstellungseinheit in den Diagnosetester integriert sein.
Der Diagnosetester 17 umfasst ferner eine Eingabe- und Erfassungseinheit 23. Die Kommunikationsschnittstelle 19 ist Bestandteil der Eingabe- und Erfassungseinheit 23. Zusätzlich umfasst die Eingabe- und Erfassungseinheit 23 in der beschriebenen Ausführungsform eine so genannte Diagnoseschnittstelle 25. Über die Diagnoseschnittstelle 25 kann der Diagnosetester mit einem als Kraftfahrzeugschnittstelle ausgebildeten Teilsystem 5' Daten austauschen. Die Teilsystem 5, 5' des mechatronischen Systems 3 sind untereinander kommunikationstechnisch verknüpft. Somit ist es über die Diagnoseschnittstelle 25 möglich, Fehlerspeichereinträge der Teilsysteme 5 auszulesen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, über eine Eingabevorrichtung 27, die Bestandteil der Eingabe- und Erfassungseinheit 23 ist, Fehlerereignisinformationen zu erfassen. Als Fehlerereignis wird jeder beobachtbarer Zustand des mechatronischen Systems angesehen.
Bei dem in 1 beschriebenen Verfahren wird ein Fehlerereignis erfasst 109, beispielsweise ein Fehlercode. Entsprechend dem erfassten Fehlerereignis wird einbereitgestelltes Prüfmuster, das diesem Fehlerereignis zugeordnet ist, von der Datenbank 9 (vergleiche 2) abgerufen 111 und in einem Speicher 31 abgelegt. Das Prüfmuster, das dem Fehlerereignis zugeordnet ist, schlägt Prüfungen vor, die in einem Prüfablauf auszuführen sind, um den mit dem Fehlerereignis verknüpften Fehler möglichst optimal lokalisieren zu können. Die Schritte 107. bis 111, die in dem gestrichelt dargestellten Verfahrensblock 113 zusammengefasst sind, legen somit eine Diagnosestrategie fest. Andere Ausführungsformen können eine solche Prüfstrategie alternativ festlegen. Beispielsweise kann ein Strategiemodul 33 vorgesehen sein, welches beispielsweise anhand einer Auswertung von Strukturdaten des mechatronischen Systems 3 und Angaben über Fehlerhäufigkeiten und zur Verfügung stehende mögliche Prüfungen zu einer Laufzeit einer Diagnose Prüfungen vorschlägt. In dem Verfahrensablauf 101 ist dies durch den ebenfalls gestrichelten Programmblock 115'Vorschlagen von generischen Prüfungen" schematisch dargestellt.
Eine Auswahleinheit 35 wählt entsprechende generische Prüfungen und die Diagnoseparametersätze für die mittels dieser generischen Prüfungen zu untersuchenden Teilsysteme 5 aus und kombiniert diese zu einem Prüfungsablauf 117. Mittels der Diagnoseinformationen in den Diagnoseparametersätzen werden die generischen Prüfungen zu Prüfanweisungen ergänzt 119. Die so erhaltenen Prüfanweisungen des Prüfungsablaufs werden über eine Ausgabevorrichtung 37 ausgegeben 121. Die Ausgabeeinheit kann eine visuelle Ausgabevorrichtung, eine akustische Ausgabevorrichtung und/oder eine Schnittstelle umfassen, die die Prüfanweisungen in elektronischer Form bereitstellt. Anhand der Prüfanweisungen kann nun eine Serviceperson die in den Prüfanweisungen angegebenen Handlungen zur Diagnose des mechatronischen Systems 3 ausführen. Bei einigen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die bei diesen Diagnosehandlungen erhaltenen Ereignisse und Messergebnisse als Fehlerereignisse eingegeben werden und so ein weiterer Prüfungsablauf interaktiv und im Folgenden iterativ festgelegt wird.
Anhand von 3 soll das Umwandeln einer generischen Prüfung 41 mittels eines Diagnoseparametersatzes 43 in eine Prüfanweisung 45 kurz erläutert werden. Zusätzlich ist eine grafische Darstellung 47 der Prüfanweisung 45 auf eine Ausgabevorrichtung 51 dargestellt.
Die generische Prüfung 41 "Spannungsmessung" umfasst einen vereinfachten verallgemeinerten Teilprüfungsablauf, hier eine verallgemeinerte Prüfanweisung. Der verallgemeinerte Teilprüfablauf umfasst Parameter 53–59. Diese umfassen die Parameter Steckerbezeichnung 53, Verbauort 55, Pinnummer 57 und Abbildung 59. Die verallgemeinerte Prüfanweisung lautet "Ziehe STECKERBEZEICHNUNG von VERBAUORT ab und messe mit der Tastspitze an PINNUMMER die Spannung. Siehe ABBILDUNG".
Ein Diagnoseparametersatz 43, der einem Teilsystem des mechatronischen Systems zugeordnet ist, umfasst ebenfalls die Parameter 53–59 sowie in der Regel weitere Parameter (nicht dargestellt). Diesen sind konkrete Diagnoseinformationen 53'–59', d. h. Parameterwerte, zugewiesen. Bei einer Umwandlung der generischen Prüfung 41 in die Prüfanweisung 45 wird eine Ergänzung des verallgemeinerten Teilprüfablaufs durch ein Einsetzen der Diagnoseinformationen, d. h. Parameterwerte 53'–59', vorgenommen. Man erhält so die Prüfanweisung "Ziehe Stecker A von Steuergerät D ab und messe mit der Tastspitze an Pinnummer 3 die Spannung. Siehe grafische Darstellung (Bild)". Die grafische Darstellung 47 dieser Prüfanweisung ist im unteren Teil von 3 wiedergegeben. Hierbei ist zusätzlich zu dem Text der Prüfanweisung eine grafische Darstellung des Steuergeräts D 61 an seinem Verbauort in einem Kraftfahrzeug 63 sowie der Stecker A 65 und der Pin 3 67 dargestellt. Hierdurch wird ein Befolgen der Prüfanweisung für eine Serviceperson erleichtert.
In 4 sind exemplarisch ein Prüfmuster 71 sowie mehrere generische Prüfungen 73 bis 79 schematisch dargestellt. Das Prüfmuster 71 gibt eine Prüfstrategie für einen Totalausfall eines Steuergeräts an. Das Prüfmuster 71 ist einem Fehlerereignis 81, hier einem Fehlercode X1, zugeordnet. Tritt in einem Steuergerät ein Fehlercode X1 auf, so wird dieses Prüfmuster Totalausfall eines Steuergeräts 71 herangezogen, um einen Prüfablaufplan zu erzeugen. In dem schematischen Prüfmuster 71 sind generische Prüfungen "Überprüfung Sicherung" 79, "Versorgungsspannungsprüfung" 75 und "Steuergeräteprüfung" 77 nacheinander als Prüfstrategie vorgeschlagen. Ein Prüfablaufplan wird nun anhand dieser generischen Prüfungen 73, 75, 79 erstellt.
In einem unteren Teil der Figur sind die generischen Prüfungen dargestellt. Ersichtlich ist, dass die Versorgungsspannungsprüfung 75 Durchgangsprüfungen 73 für unterschiedliche Messpunkte, d. h. "Durchgangsprüfung Masse" 73' und "Durchgangsprüfung Versorgung" 73'' umfasst. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die einzelnen generischen Prüfung hierarchisch als Prüfobjekte mit einer Vererbung zu kreieren. Hierbei werden generischen Prüfungen zunächst allgemein definiert und erben die Eigenschaften dieser allgemeinen Definition, während sie immer spezialisierter ausgebildet werden. Hierüber wird eine Anpassung der generischen Prüfungen stark vereinfacht. Wird beispielsweise eine Funktionalität oder Funktion der übergeordneten generischen Prüfung verändert, so vererbt sich diese Veränderung automatisch auf die hiervon abstammenden weiteren spezialisierten generischen Prüfungen.
Der Prüfungsablauf plan wird durch ein Umwandeln der generischen Prüfungen in Prüfanweisungen mittels des Ausnutzens der Diagnoseinformationen der entsprechenden Diagnoseparametersätze (hier nicht dargestellt) abgeschlossen.
Bei der beispielhaften Beschreibung des Diagnosesystems nach 2 umfasst der Diagnosetester einzelne Module und Einheiten. Diese können sowohl in Hardware als auch in Hard- und Software ausgebildet sein. Insbesondere das Strategiemodul und die Auswahleinheit werden in der Regel mittels eines Programmcodes im Zusammenwirken mit einer Recheneinheit ausgebildet sein.

1: Diagnosesystem
3: mechatronisches System
5': mechatronisches Teilsystem
7: Bereitstellungseinheit
9: Datenbank
11: generische Prüfungen
13: Diagnoseparametersätze
15: Prüfmuster
17: Diagnosetester
19: Kommunikationsschnittstelle
21: weitere Kommunikationsschnittstelle
23: Eingabe- und Erfassungseinheit
25: Diagnoseschnittstelle
27: Eingabevorrichtung
31: Speicher
33: Strategiemodul
35: Auswerteeinheit
37: Ausgabevorrichtung
41: generische Prüfung
43: Diagnoseparametersatz
45: Prüfungsanweisung
47: grafische Darstellung der Prüfungsanweisung
51: Ausgabevorrichtung
53: Parameter: Steckerbezeichnung
53': Parameterwert: Stecker A
55: Parameter: Verbauort
55': Parameterwert: Pinnummer 3
57: Parameter: Pinnummer
57': Parameterwert: Steuergerät D
59: Parameter: Abbildung
59': Parameterwert: grafische Darstellung (Bild)
61: Steuergerät
63: Kraftfahrzeug
65: Stecker A
67: Pin 3
71: Prüfmuster
73: generische Prüfung: Durchgangsprüfung
73: generische Prüfung: Durchgangsprüfung Masse
73'': generische Prüfung: Durchgangsprüfung Versorgung
75: generische Prüfung: Versorgungsspannungsprüfung
77: generische Prüfung: Steuergeräteprüfung
79: generische Prüfung: Überprüfung Sicherung
81: Fehlerereignis
101: Verfahrensablauf
103: Bereitstellen generischer Prüfungen
105: Bereitstellen Diagnoseparametersätze
107: Bereitstellen Prüfmuster
109: Erfassen eines Fehlerereignisses
111: Abrufen eines Prüfmusters
113: Verfahrensblock
115: Vorschlagen von generischen Prüfungen
117: Auswählen und Kombinieren von generischen Prüfungen zu einem Prüfablauf
119: Umwandeln der generischen Prüfungen in Prüfanweisungen
121: Ausgeben der Prüfanweisungen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19707065 A1 [0004, 0012]
- DE 19523483 A1 [0005, 0005]

Claims

Diagnosesystem (1) zum Ausführen und/oder Unterstützen einer Diagnose eines mechatronischen Gesamtsystems (3), das mehrere Teilsysteme (5) umfasst; umfassend eine Bereitstellungseinheit (7) zum Bereitstellen einer Menge von generischen Prüfungen (11; 41; 73–79), die verallgemeinerte Teilprüfabläufe umfassen, und von den Teilsystemen zugeordneten Diagnoseparametersätzen (13; 43), die Diagnoseinformationen (53'–59') für das jeweilige Teilsystem (3) umfassen, einer Auswahleinheit (35) zum Auswählen und Kombinieren von generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) aus der Menge der generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) zu dem Prüfablauf, wobei die generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) von der Bereitstellungseinheit abgerufen und in Prüfanweisungen (45) umgewandelt werden, indem die verallgemeinerten Teilprüfabläufe mittels der Diagnoseinformationen (53'–59'), die in den den Teilsystemen (5) zugeordneten, von der Bereitstellungseinheit abgerufenen Diagnoseparametersätzen (13; 43) enthalten sind, zu konkreten Prüfanweisungen (45) ergänzt werden.
Diagnosesystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) in einer auf Vererbung von Eigenschaften basierenden Hierarchie miteinander verknüpft sind.
Diagnosesystem (1) nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahleinheit (35) mit einem Strategiemodul (33) gekoppelt ist, welches mittels einer automatisierten Analyse eines Strukturdatensatzes des Gesamtsystems (3) zu einer Laufzeit der Diagnose Prüfungsvorschläge ermittelt, und die Auswahleinheit (35) ausgebildet ist, die generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) zur Laufzeit der Diagnose anhand der ermittelten Prüfungsvorschläge vorzunehmen.
Diagnosesystem (1) nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungseinheit zum Erfassen von Fehlereignissen mit der Auswahleinheit (35) gekoppelt ist und die Auswahleinheit (35) ausgebildet ist, die generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) zur Laufzeit der Diagnose anhand von Prüfmustern (15; 71) vorzunehmen, die bestimmen Fehlerereignissen zugeordnet sind.
Diagnosesystem (1) nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellungseinheit eine Datenbank (9) umfasst.
Diagnosesystem (1) nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittstelle (19) zum Abrufen der generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) und/oder Diagnoseparametersätze (13; 43) aus einer externen Datenbank (9) vorgesehen ist.
Diagnosesystem (1) nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfanweisungen (45) des Prüfablaufs über eine Ausgabevorrichtung (37) ausgegeben werden, insbesondere visuell und/oder akustisch.
Verfahren zum Erstellen eines Prüfablauf für eine Durchführung einer Diagnose eines mechatronischen Gesamtsystems (3), das mehrere Teilsysteme (5) umfasst, umfassend die Verfahrensschritte: Bereitstellen einer Menge von generischen Prüfungen (11; 41; 73–79), die verallgemeinerte Teilprüfabläufe umfassen, Bereitstellen von den Teilsystemen zugeordneten Diagnoseparametersätzen (13; 43), die jeweils Diagnoseinformationen (53'–59') für die Teilsysteme (5, 5') umfassen, Auswählen und Kombinieren von generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) aus der Menge der generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) zu dem Prüfablauf, wobei die generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) in Prüfanweisungen (45) umgewandelt werden, indem die verallgemeinerten Teilprüfabläufe mittels der den Teilsystemen (5) in den Diagnoseparametersätzen (13; 43) zugeordneten Diagnoseinformationen (53'–59') zu konkreten Prüfanweisungen (45) ergänzt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) in einer auf Vererbung von Eigenschaften basierenden Hierarchie miteinander verknüpft sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswählen der generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) anhand von zu einer Laufzeit der Diagnose ermittelter Prüfungsvorschlägen erfolgt, die mittels einer automatisierten Analyse eines Strukturdatensatzes des Gesamtsystems (3) ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Auswählen der generischen Prüfungen (11; 41; 73–79) zur Laufzeit der Diagnose anhand von Prüfmustern (15; 71) erfolgt, die bestimmen Fehlerereignissen zugeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bereitstellen der Diagnoseparametersätze (13) diese aus einer Datenbank (9) eingelesen werden.