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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität zu der vorläufigen
US-Anmeldung mit der Seriennummer 60/887,467 vom 28. Dezember 2006,
deren Inhalt hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
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Die
Speicher- und Verarbeitungsfähigkeiten bei der Steuerung
von Hochleistungs-Dieselmotoren werden ständig ausgebaut.
Deshalb hat sich die Steuerungsarchitektur von Hochleistungs-Dieselmotoren
verändert, wobei die elektronische Steuerung auf ein Motorsteuermodul
und eine Antriebssteuerung aufgeteilt wird. Gewöhnlich
umfasst das Motorsteuermodul die Betriebssoftware-Befehle für
den Motor und dessen Komponenten, während die Antriebssteuereinrichtung
dazu dient, diese Befehle an die Motorkomponenten zu kommunizieren,
um die Speicherfähigkeiten des Motorsteuermoduls zu vergrößern.
Außerdem kann Antriebssteuereinrichtung Datensignale und
andere Eingaben von den Komponenten empfangen und Betriebsentscheidungen
fällen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Datenbank, die alle statischen
und Daten und Fehlersteuerdaten mit den erforderlichen Fehlerbeschreibungen
in einer einzelnen Datei für einen Hochleistungs-Dieselmotor
enthält. Die Datei wird als eine Tabelle vorzugsweise im
Speicher eines Motorsteuermoduls gespeichert. Vorzugsweise wird
die Tabelle als eine Excel-Tabelle gespeichert, die durch einen Menschen
gelesen werden kann, der mittels eines Service-Werkzeugs auf die
Tabelle zugreift. Eine automatisierte Werkzeug-Infrastruktur wird
dann um die Excel-Quelldatei erstellt, die die Daten parst und interpretiert,
um mehrere parallele Ausgabepfade vorzusehen. Das Werkzeug extrahiert
alle erforderlichen Informationen in Übereinstimmung mit
der Softwareversion der Hauptsteuereinrichtung, wobei ein anderer
Satz von verknüpften Daten an die Service-Werkzeuge ausgegeben
wird, die daraufhin eine ausführliche Textbeschreibung
zu einem bestimmten Systemfehler anzeigen können.
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Das
US-Patent Nr. 7,191,040 (Pajakowski
et al.) beschreibt ein System auf der Basis eines Handheld-Computers
zum Sammeln, Anzeigen und Analysieren von Motor- oder Fahrzeugdaten.
Der Handheld-Computer kann ein Palm Pilot sein, der mit Windows-Programmen
kompatibel ist. Die Handheld-Einheit umfasst einen Adapter zum Erstellen
eines Datenpfads zwischen einem Fahrzeugbusstecker und einem externen
Datenanschluss an dem Handheld-Computer, der physikalisch inkompatibel mit
dem Fahrzeugbusstecker ist. Der Adapter umfasst einen Datenanschlussstecker
für die Verbindung mit dem externen Datenanschluss, einen
Busstecker für die Verbindung mit dem Motorbusstecker, eine
Batteriestromversorgung separat zu der Stromversorgung der Handheld-Einheit
und einen Adapter-Mikroprozessor, der durch die Batteriestromversorgung
mit Strom versorgt wird und über den Datenpfad mit dem
Busstecker verbunden ist, um eine Protokoll-Umwandlung der von dem
Motorbus empfangenen Daten durchzuführen.
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Das
US-Patent Nr. 7,158,978 (Goodwin)
gibt ein computergestütztes System und Verfahren zum Aufrechterhalten
von Datensätzen unter Verwendung eines Netzwerks an, wobei
die Datensätze durch einen Benutzer gelöscht werden
können, um die Genauigkeit der im System aufrechterhaltenen
Datensätze zu garantieren. Ein Client-Computer kontaktiert über
ein Computernetzwerk ein Server-System, das eine Client-Datenbank
speichert, auf die mittels eines Passworts zugegriffen werden kann.
Das Client-System kann Datensätze anzeigen, durchsuchen
und zu der Datenbank hinzufügen. Die Client-Datenbank auf dem
Server-System wird automatisch gesichert, um einen unbeabsichtigten
Verlust von Datensätzen zu vermeiden. Sobald ein Datensatz über
das Client-System in das Server-System eingegeben wurde, wird er
dauerhaft als Teil der Client-Datenbank in dem Server-System gespeichert.
Ein Client-System kann zwar einen modifizierten Datensatz eingeben, wobei
aber stets der ursprüngliche Datensatz aufrechterhalten
und zusammen mit dem modifizierten Datensatz angezeigt wird.
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Das
US-Patent Nr. 6,718,425 (Pajakowski
et al.) beschreibt ein System auf der Basis eines Handheld-Computers
zum Sammeln, Anzeigen und Analysieren von Motor- oder Fahrzeugdaten.
Der Handheld-Computer kann ein Palm Pilot sein, der mit Windows-Programmen
kompatibel ist. Die Handheld-Einheit umfasst einen Adapter zum Erstellen
eines Datenpfads zwischen einem Fahrzeugbusstecker und einem externen
Datenanschluss an dem Handheld-Computer, der physikalisch inkompatibel mit
dem Fahrzeugbusstecker ist. Der Adapter umfasst einen Datenanschlussstecker
für die Verbindung mit dem externen Datenanschluss, einen
Busstecker für die Verbindung mit dem Motorbusstecker, eine
Batteriestromversorgung separat zu der Stromversorgung der Handheld-Einheit
und einen Adapter-Mikroprozessor, der durch die Batteriestromversorgung
mit Strom versorgt wird und über den Datenpfad mit dem
Busstecker verbunden ist, um eine Protokoll-Umwandlung der von dem
Motorbus empfangenen Daten durchzuführen.
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Das
US-Patent Nr. 6,003,808 (Nguyen
et al.) gibt ein System zum automatischen Vorsehen von Motorwartungsinformationen
aus Fehlercodedaten an, die von einem integrierten Motorleistungs-Überwachungscomputer
empfangen werden. Die Wartungsinformationen werden über
einen HTML-Reperaturführer bereitgestellt, der durch das
Steuersystem aufgerufen wird, wobei der Fehlercode als Teil der
Seitenadresse in dem HTML-Führer verwendet wird. Das Steuersystem
stellt automatisch sicher, dass alle Fehlercodes durch das Wartungspersonal geprüft
werden, um die Wartungseffizienz zu verbessern.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Erzeugen
von statischen Fehlercodes auf der Basis einer vereinheitlichten
Zusammenfassungstabelle für einen elektronisch gesteuerten
Hochleistungs-Dieselmotor. Das Verfahren umfasst das Kompilieren
von Fahrzeugfehlercodes in einer Tabelle in dem Speicher in einem
für den Menschen lesbaren Format und das Kommunizieren
der Fehlercodes an ein Service-Werkzeug für eine Diagnose
oder Wartung. Das Verfahren umfasst weiterhin das Speichern der
Fehlercodes in dem Speicher eines Motorsteuermoduls und das Kommunizieren
der Fehlercodes an eine Antriebssteuerung, auf die unter Verwendung
eines Service-Werkzeugs zugegriffen werden kann. Vorzugsweise werden
die Fehlercodes in einem Speicher in einer Tabelle des Excel-Formats (xls.)
gespeichert. Diese und andere Aufgaben und Details werden durch
die beigefügte Beschreibung verdeutlicht.
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1 ist
eine schematische Wiedergabe des Systems zum automatischen Erzeugen
von statischen Fehlerdaten auf der Basis einer einheitlichen Zusammenfassungstabelle
für Hochleistungs-Dieselmotoren.
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2 ist
eine schematische Wiedergabe der Schnittstellen zwischen Steuereinrichtungen
in einem Steuermodul für einen Hochleistungs-Dieselmotor.
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3 ist
eine schematische Wiedergabe der Schnittstellen eines Fehlercodemoduls.
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4 ist
eine Software-Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß der
vorliegenden Erfindung.
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In 1 ist
eine Motorsteuereinrichtung 10 wie etwa ein elektronisches
Steuermodul gezeigt, das aus einem Motorsteuermodul 11 und
einer Abtriebssteuereinrichtung 17 besteht. Das Motorsteuermodul
steuert verschiedene Operationen eines Motors 14 oder eines
anderen Systems und der damit assoziierten Subsysteme. Verschiedene
Sensoren können elektrisch über Eingangsanschlüsse 13 und Ausgangsanschlüsse 15 mit
der Steuereinrichtung kommunizieren. Die Steuereinrichtung 10 kann
eine Mikroprozessoreinheit 12 umfassen, die über
einen Daten- und Steuerbus 16 mit verschiedenen computerlesbaren
Speichermedien kommuniziert. Die computerlesbaren Speichermedien
können bekannte Einrichtungen wie etwa einen ROM 18,
einen RAM 20 und einen nicht-flüchtigen RAM (NVRAM) 22 umfassen.
Eine Daten-, Diagnose- und Programmierungs-Ein-/Ausgabeeinrichtung 24 kann wahlweise mit
der Steuereinrichtung über einen Stecker zu der Antriebssteuerung
verbunden werden, um verschiedene Informationen auszutauschen. Die
Einrichtung 24 kann verwendet werden, um Werte in den computerlesbaren
Speichermedien wie etwa Konfigurationseinstellungen, Kalibrierungsvariablen,
EGR-Befehle, Einlass-/Abgassystem-Steuerungen usw. zu ändern.
Während des Betriebs empfängt die Steuereinrichtung 10 Signale
von verschiedenen Motor-/Fahrzeugsensoren 26 und führt
eine in Hardware und/oder Software eingebettete Steuerlogik aus,
um den Motor 14 zu steuern. In den computerlesbaren Speichermedien
können zum Beispiel Befehle gespeichert sein, die durch
die Steuereinrichtung 10 ausgeführt werden können,
um Methoden zum Steuern aller Einrichtungen und Subsysteme in dem
System 10 durchzuführen. Die Programmbefehle können durch
die Steuereinrichtung in der MPU 12 ausgeführt
werden, um die verschiedenen Systeme und Subsysteme des Motors und/oder
Fahrzeugs über die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 15 zu
steuern. Dem Fachmann sollte deutlich sein, dass auch eine andere
Erfassungs- und Steuerkommunikation zwischen der Steuereinrichtung
und den verschiedenen Komponenten möglich ist. Weiterhin
ist zu beachten, das eine beliebige Anzahl von Sensoren und Einrichtungen
mit jeder Funktion in dem System assoziiert sein kann, um den Betrieb
derselben zu überwachen und zu steuern. Die in der Steuereinrichtung
verwendete Software kann in einer Software-Entwicklungsstation 19 entwickelt
werden. Die Software kann ein Programm 21 sein, das an
die Steuereinrichtung kommuniziert wird, wobei die Software Diagnosekonfigurationsdateien
und statische Textdaten 23 umfassen kann, die speicherintensiv
sind und von der entfernten Softwareentwicklungsstation 19 direkt
an das Service-Werkzeug 24 für die Kommunikation
an die Steuereinrichtung kommuniziert werden können.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinrichtung 10 einschließlich des
Motorsteuermoduls und der Antriebssteuerung ein DDEC-Controller
von der Detroit Diesel Corporation, Detroit, Michigan sein. Verschiedene
Merkmale dieses Controllers sind im Detail in einer Anzahl von US-Patenten
der Detroit Diesel Corporation beschrieben. Weiterhin kann die Steuereinrichtung
eine Anzahl von Programmierungs- und Verarbeitungstechniken oder
Strategien zum Steuern der verschiedenen Einrichtungen in dem Motor
umfassen. Das System kann auch mehr als eine Steuereinrichtung umfassen,
wobei etwa separate Steuereinrichtungen zum Steuern von Systemen
oder Subsystemen wie etwa eine Abgassystem-Steuereinrichtung zum Steuern
der Abgastemperaturen, Massenflussraten und der damit assoziierten
Einrichtungen vorgesehen sein können. Außerdem
können diese Steuereinrichtungen auch andere Controller
als den oben genannten DDEC-Controller umfassen.
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2 ist
eine schematische Wiedergabe der Steuereinrichtung und zeigt Schnittstellen
zwischen einem Motorsteuermodul 11 und einer Antriebssteuereinrichtung 17.
Das Motorsteuermodul 11 und die Antriebssteuereinrichtung
kommunizieren miteinander über ein Motorsteuernetzwerk
(ECAN) 28. Die Antriebssteuereinrichtung empfängt
und sendet Fehlerinformationen über SAE-Verbindungen J1587/J1939,
wobei neuerdings auch UDS-Verbindungen als universales Diagnosesystem
verwendet werden können, über das Leuchten und
Anzeigen 30, Instrumente 32, Werkzeuge 34 und
Diagnose- Werkzeuge 24 alle mit der Antriebssteuereinrichtung
kommunizieren. Die Antriebssteuereinrichtung sammelt und übersetzt
die Fehler des Motorsteuermoduls über das ECAN aus dem
internen Format des Motorsteuermoduls zu standardisierten Kennzeichnungen für
das J1587- und J1939-Kommunikationsnetzwerk. Deshalb können
das Motorsteuermodul und die Antriebssteuereinrichtung als integriertes
System in J1587- und J1939-Netzwerken behandelt werden. Jede Steuereinrichtung
kann separat mit einem Diagnose-Werkzeug an der UDS-Verbindung kommunizieren,
wobei die Antriebssteuereinrichtung als Gateway 36 zu dem
Motorsteuermodul an den J1587- und J1939-Verbindungen dient, wenn
physikalische Verbindungen oder Anforderungs-Antwortmitteilungen über
die Antriebssteuereinrichtung gesendet oder empfangen werden. Um
eine schnelle und effiziente Fehlercode-Speichervermittlung vorzusehen,
hält die Antriebssteuereinrichtung einen Datensatz mit
statischen Motorsteuermodul-Fehlercodedaten in einem XFLASH-Speicher
aufrecht. Diese Daten werden automatisch über einen UDS-Tunnel 38 aktualisiert, wenn
eine der Steuereinrichtungen neu programmiert oder ausgetauscht
wird.
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Das
Motorsteuermodul kann die Leuchten der Antriebssteuereinrichtung
aktivieren und Fehler auf anderen Verbindungen anzeigen. Außerdem weist
die Antriebssteuereinrichtung eine eigene Fehlercodespeicherlogik
auf und protokolliert und verarbeitet ihre eigenen Fehler, die ebenfalls
auf den Kommunikationsverbindungen gemeldet werden und die Fehlerleuchten
aktivieren können. Zusätzlich zu dem Anzeigen
und Weitergeben von Fehlern der Antriebssteuereinrichtung und des
Motorsteuermoduls macht das Fehlercodespeichermodul der Antriebssteuereinrichtung
die Fehlerinformationen intern für alle Einrichtungen über
einen Satz von Standardschnittstellen verfügbar, sodass
die interne Steuerung in Abhängigkeit von dem Vorhandensein
von Fehlern wie in 3 gezeigt geändert
werden kann.
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Wie
in 3 gezeigt, stellt das Fehlercodespeichermodul 40 eine
Verbindung an der Motorsteuermodul-Schnittstelle 42 zu
den einzelnen Einrichtungen 44 her, die die Fehlerbedingungen
auswerten und periodisch Statusflags zu den einzelnen Fehlerbedingungen
in dem Fehlercodemodul ausgeben. Diese Statusflags werden dann in
der internen Logik des Fehlercodemoduls auf der Basis eines konfigurierbaren
Satzes von Regeln verarbeitet und entprellt. Die entprellten Fehler
werden kann ein Mal pro Sekunde über das ECAN aktualisiert.
Sobald die Fehler protokolliert wurden, werden sie in einer internen
Liste in dem Fehlercodespeicher aufrechterhalten, die dann auf allen
Kommunikationsverbindungen ausgegeben wird. Zusätzliche
Schnittstellen zurück zu den Einrichtungen 48 gestatten
eine Änderung des Systemverhaltens in Abhängigkeit
von den aktiven Fehlern.
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Die
statischen Fehlercodedaten werden in einer vereinheitlichen Tabelle
in einem Speicher in einer für den Menschen lesbaren Form
gespeichert, wobei ein Service- oder Diagnose-Werkzeug auf dieselben
zugreifen kann. Ein Verfahren 48 zum automatischen Erzeugen
der statischen Fehlercodedaten auf der Basis einer einheitlichen
Zusammenfassungstabelle für einen Hochleistungs-Dieselmotor
verwendet eine wie oben beschriebene elektronische Steuerung.
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4 ist
ein Software-Flussdiagramm zu dem Verfahren 48 der vorliegenden
Erfindung. In Schritt 50 werden Fahrzeugfehlercodes in
einer Tabelle in einem Speicher der Steuereinrichtung kompiliert.
Die Tabelle weist ein für den Menschen lesbares Format
auf. In Schritt 52 werden die Fehlercodes zwischen dem
Motorsteuermodul und der Antriebssteuereinrichtung kommuniziert.
In Schritt 54 wird mit einem Service-Werkzeug auf die Antriebssteuereinrichtung
zugegriffen, um Fehler für eine Diagnose oder Wartung zu
prüfen. Die Fehler werden in einem für den Menschen
lesbaren Format auf dem Service-Werkzeug angezeigt.
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Das
System ist ausgebildet, um automatisch statische Fehlercodes in
einem für den Menschen lesbaren Format auf der Basis einer
einheitlichen Zusammenfassungstabelle zu erzeugen. Insbesondere enthält
die Steuereinrichtung mit der Antriebssteuereinrichtung und dem
Motorsteuermodul eine Datentabelle in einem Speicher, in der die
Fehler in einem für den Menschen lesbaren Format gespeichert
sind. Vorzugsweise wird die Datentabelle in dem Excel-Format (xls.)
geschrieben, wobei jedoch auch ein anderes für den Menschen
lesbares Format verwendet werden kann. Es kann durch ein automatisiertes Software-Werkzeug
oder ein Diagnose-Werkzeug gewöhnlich über die
Antriebssteuereinrichtung auf die Steuereinrichtung und die Datentabelle
zugegriffen werden. Das Werkzeug lädt in Reaktion auf die anhand
der xls.-Speichertabelle analysierten Fehler einen ausführbaren
Fehlercode und Konfigurationsdaten zu der Antriebssteuereinrichtung
und dem Motorsteuermodul herunter. Die Datendateien (dat.-Dateien)
für die Fehlerbeschreibung und die Identifikation von Fehlern
werden für die spätere Nutzung in dem Speicher
des Werkzeugs erhalten. Diese Dateien sind auf die Version der Motorsoftware
bezogen, wobei entsprechende Informationen zu dem Werkzeug hochgeladen
werden. Das Werkzeug verfügt also über die Datendateien
zu den Fehlern und über einen Datensatz zu der Version
der Motorsoftware aus der zugegriffenen Steuereinrichtung. Das Werkzeug
kann mit einem Service-PC verbunden werden, wobei die Datendateien
als Excel-Dateien (xls.) gelesen werden können. Der Service-PC
kann eine Fehlerkennzeichnung von dem Motorsteuermodul/der Antriebssteuereinrichtung
empfangen und eine Diagnose oder Neuprogrammierung durchführen,
um das festgestellte Problem zu korrigieren.
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In
Reaktion auf die Feststellung von Fehlern kann das System das Motordrehmoment
oder die Motorgeschwindigkeit beschränken und damit eine Warnanzeige
aktivieren, um einen Bediener darüber zu benachrichtigen,
dass ein Fehler festgestellt wurde. Nach der Wartung oder während
des nächsten Zündungszyklus wird das System zurückgestellt.
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Die
Beschreibung der Erfindung ist beispielhaft und nicht einschränkend
aufzufassen. Es wurde eine bestimmte Ausführungsform beschrieben,
wobei der Fachmann verschiedene Modifikationen und Variationen vornehmen
kann, ohne dass deshalb der durch die beigefügten Ansprüche
definierte Erfindungsumfang verlassen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 7191040 [0004]
- - US 7158978 [0005]
- - US 6718425 [0006]
- - US 6003808 [0007]