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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System und ein Verfahren zum Reduzieren oder Beseitigen eines inkorrekten Setzens von Eigentests (BITs von built-in tests) und Diagnosefehlercodes (DTCs von diagnostic trouble codes) und insbesondere auf ein System und ein Verfahren zum Reduzieren oder Beseitigen inkorrekter BITs und DTCs, die ein Identifizieren von DTCs, die unter ungültigen Bedingungen ausgelöst werden, und ein Verhindern, dass der DTC zukünftig unter jenen Bedingungen ausgelöst wird, umfassen.
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2. Erläuterung der verwandten Technik
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Moderne Fahrzeuge sind komplexe elektrische und mechanische Systeme, die viele Komponenten, Einrichtungen, Module, Subsysteme etc. einsetzen, die unter Verwendung anspruchsvoller Algorithmen und Datenbusse eine elektrische Information zwischen- und untereinander übergeben. Wie üblich sind diese Typen von Einrichtungen und Algorithmen anfällig für Defekte, Ausfälle und Fehler, die den Betrieb des Fahrzeugs beeinträchtigen. Wenn solche Defekte und Fehler auftreten, gibt die beeinträchtigte Einrichtung oder Komponente oftmals einen Fehlercode wie beispielsweise einen Diagnosefehlercode (DTC) aus, der von einem oder von mehreren Systemcontrollern empfangen wird, der/die den Fehler oder einen zusätzlichen Fehler bei einer integrierten Komponente identifiziert/identifizieren. Diese DTCs können durch Servicetechniker und Ingenieure analysiert werden, um Probleme zu identifizieren und/oder Systemkorrekturen und -aktualisierungen vorzunehmen. Bei der gegebenen Komplexität von Fahrzeugsystemen könnten jedoch viele DTCs und andere Signale aus vielen verschiedenen Gründen ausgelöst werden, was die Fehlerbehebung besonders schwierig machen könnte.
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Wie oben erwähnt weisen moderne Fahrzeuge eine Anzahl von mechanischen und elektrischen Teilen auf, die über verschiedene Controller in elektrischer Verbindung miteinander stehen. Wenn ein bestimmter Aktor, ein bestimmter Sensor oder ein bestimmtes Subsystem nicht korrekt arbeitet, liefert er/es oder sein Controller typischerweise einen DTC, der durch einen Systemcontroller empfangen wird und später während des Service des Fahrzeugs heruntergeladen werden kann. Wenn ein neues Fahrzeugmodell zum Service gebracht wird, werden typischerweise regelmäßig und intermittierend DTCs ausgelöst, wenn kein diesem DTC zugehöriges Problem existiert. Viele dieser inkorrekt ausgelösten DTCs sind ein Ergebnis dessen, dass bestimmte Parameter auftreten, wenn jene Bedingungen nicht hätten existieren dürfen. Während der Überprüfung wurde erkannt, dass einige Parameter einem DTC einer bestimmten Fahrzeugkomponente, einer bestimmten Fahrzeugeinrichtung oder eines bestimmten Fahrzeugsubsystems zugehörige unnormale Werte aufwiesen. Dies kann das Ergebnis einer Systeminitialisierung sein, bei der der DTC ausgelöst worden sein kann, während das Fahrzeugsystem gestartet oder abgeschaltet wurde, wobei bestimmte Werte, wie beispielsweise Spannungen, nicht ausgelesen wurden. Somit identifizierte der DTC ein Problem, als tatsächlich keines vorlag.
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Da diese DTCs oftmals erfordern, dass der Fahrzeughalter das Fahrzeug zu einer Servicestätte bringt, um das Problem zu untersuchen, besteht ein großer Bedarf, die Anzahl an inkorrekten DTCs aufgrund von Garantie- und Kostenproblemen auf ein Niveau zu reduzieren [engl.: ”reduced”], das so gering wie möglich ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung werden ein System und ein Verfahren zum Reduzieren oder Beseitigen von Diagnosefehlercodes, die als Ergebnis inkorrekter Parameterwerte gesetzt werden, offenbart. Das Verfahren umfasst, dass Feldausfalldaten erfasst werden, die Diagnosefehlercodes und Parameter des Systems identifizieren, die verwendet werden, um Diagnosefehlercodes zu setzen. Das Verfahren transformiert die erfassten Daten in ein Format, das für eine Analyse durch einen Menschen geeigneter ist, und verarbeitet die transferierten Daten vorab, um eine Information zu identifizieren und zu entfernen, die die Analyse durch einen Menschen beeinflussen könnte. Das Verfahren umfasst, dass die linearen und nichtlinearen Kombinationen der Betriebsparameter dargestellt werden, eine Datengewinnung und -analyse zum Detektieren des ungeeigneten Setzens von Fehlercodes in den vorab verarbeiteten Daten durchgeführt wird und die gewonnenen Daten zur Überprüfung einem Experten auf dem Gebiet (SME von subject matter expert) bereitgestellt werden, um zu ermitteln, ob ein Diagnosefehlercode aufgrund von inkorrekten Werten für Betriebsparameter ausgelöst wurde.
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Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockdiagramm eines Systems zum Identifizieren und Korrigieren inkorrekt gesetzter Diagnosefehlercodes;
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2 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Identifizieren und Korrigieren inkorrekt gesetzter Diagnosefehlercodes zeigt; und
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3 ist ein Graph mit einer Steuermodulspannung an der horizontalen Achse und einer Antriebsstrangrelaisspannung an der vertikalen Achse, der ein Beispiel zeigt, das zeigt, wie der Prozess zum Identifizieren und Korrigieren inkorrekt gesetzter Diagnosefehlercodes stattfindet.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die folgende Erläuterung der Ausführungsformen der Erfindung, die auf ein System und ein Verfahren zum Identifizieren und Korrigieren von Diagnosefehlercodes gerichtet ist, die basierend auf inkorrekten Betriebsparametern ausgelöst wurden, ist lediglich beispielhafter Natur und beabsichtigt keineswegs, die Erfindung oder ihre Anwendungen oder Verwendungen zu beschränken. Beispielsweise findet die vorliegende Erfindung insbesondere Anwendung beim Detektieren und Korrigieren inkorrekter Diagnosefehlercodes in einem Fahrzeug. Fachleute werden jedoch erkennen, dass das Verfahren zum Verhindern inkorrekter DTCs bei anderen Systemen Anwendung finden kann.
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DTCs werden in Ansprechen auf eine bestimmte Anzahl von Fahrzeugparametern, wie beispielsweise Spannungen, Drücke, Temperaturen etc., mit bestimmten unerwünschten Werten ausgelöst. Bei einigen DTCs werden jene Parameter ausgewählt, um ein bestimmtes Problem zu identifizieren. Es wurde erkannt, dass DTCs manchmal inkorrekt gesetzt werden, da die korrekte Kombination von Parametern erfüllt wurde, sich das System jedoch nicht in dem korrekten Zustand für das Lesen der Parameter befand. Wenn sich beispielsweise ein Fahrzeugsystem in einem Initialisierungszustand, wie beispielsweise während eines Startens oder Abschaltens, befindet, kann es sein, dass Messungen von Sensoren noch nicht stattfinden. Mit anderen Worten wurde erkannt, dass DTCs manchmal gesetzt werden, wenn bestimmte der Parameter, die zum Setzen des DTC notwendig sind, einen Wert haben, der nicht möglich ist, wie beispielsweise eine Spannung von Null. Wie erwähnt kann solch eine Bedingung auftreten, wenn die Spannung nicht gelesen wird, da eine Initialisierungssequenz stattfindet. Die vorliegende Erfindung stellt einen Prozess zum Detektieren von Abweichungen bei DTC-Vorbedingungen, wenn sich die verschiedenen Fahrzeugbetriebsparameter in einem transienten Zustand befinden, um intermittierende DTCs zu identifizieren und zu reduzieren, die auftreten können, wenn ein Problem nicht tatsächlich vorliegt, bereit. Solch ein Prozess stellt eine Systemkreuzkorrelation zwischen Parameter identifikatoren (PIDs von parameter identifiers) und DTCs bereit. Der Prozess und die Methodologie detektieren falsche Auslöser von DTCs durch Analysieren der Korrelationen zwischen PIDs und DTCs von Feldausfalldaten.
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1 ist ein Blockdiagramm eines Systems 30, das die notwendige Hardware für ein vorgeschlagenes Verfahren zum Identifizieren und Korrigieren inkorrekt gesetzter Diagnosefehlercodes bereitstellt, wobei der vorgeschlagene Prozess zum Identifizieren und Korrigieren inkorrekt gesetzter Diagnosefehlercodes extern durchgeführt wird. Das System 30 umfasst einen Computer 32, der einen beliebigen geeigneten Prozessor darstellen soll, der eine Information verarbeitet, die von verschiedenen Quellen 34 empfangen wird, die Feldausfalldaten und Parameter bereitstellen, die verwendet werden, um Diagnosefehlercodes zu setzen. Die Quellen 34 können jede Quelle umfassen, die für die hierin beschriebenen Zwecke geeignet ist, wie beispielsweise Garantieberichte, DTCs, Servicewerkstattdaten, Telematikdaten, etc. Die Information und die Daten, die durch den Computer 32 empfangen werden, werden in einem Speicher 36 an dem Computer 32 gespeichert, auf den durch SMEs zugegriffen werden kann. Der Computer 32 umfasst entsprechend der Erläuterung hierin auch ein Datengewinnungsmodul 40, das eine Datengewinnung bzw. ein Data Mining und eine Datenanalyse zum Identifizieren ungeeignet gesetzter Fehlercodes ermöglicht. Der Computer 32 setzt entsprechend der Erläuterung hierin Algorithmen, die die erfassten Daten in ein Format transformieren, das für eine Analyse durch einen Menschen geeigneter ist, und Algorithmen ein, die die transferierten Daten vorab verarbeiten, um eine Information, die die Analyse durch einen Menschen beeinflussen könnte, zu identifizieren und von den Feldausfalldaten zu entfernen. Der Computer 32 stellt ein Werkzeug bereit, das dem SME ermöglicht, die Daten und die Information in einem geeigneten Format, wie beispielsweise Berichte und Fehlermodelle, das an einer Anzeigeeinrichtung 38 angezeigt werden kann, zu analysieren.
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2 ist ein Flussdiagramm 10, das einen Prozess zum Identifizieren und Korrigieren inkorrekt ausgelöster DTCs bei einem Fahrzeug zeigt. Obwohl der hierin erläuterte Prozess eine bestimmte Anwendung beim Identifizieren und Korrigieren inkorrekt ausgelöster DTCs für ein Fahrzeug findet, findet der Prozess Anwendung bei anderen Typen von Systemen, wie beispielsweise Luft- und Raumfahrtsystemen und -einrichtungen oder einem beliebigen anderen anspruchsvollen mechanischen und/oder elektrischen System. In Kasten 12 werden Feldausfalldaten von Fahrzeugen erfasst, die einem Service unterzogen wurden, Garantieprobleme aufweisen, inspiziert wurden, etc., wobei aus irgendeinem Grund ein DTC gesetzt wurde. Die Feldausfalldaten können Garantieanspruchsdaten, DTCs, einen Parameteridentifikator (PIDs), etc. von vielen verschiedenen Quellen, wie beispielsweise Servicewerkstätten, Telematikdiensten, etc., umfassen. Die Daten können umfassen, welche Maßnahmen für bestimmte Symptome und die DTCs für Garantieansprüche und andere Serviceereignisse getroffen wurden, und ob jene Systeme beeinträchtigt [engl.: ”affective”] waren. Das Erfassen der Feldausfalldaten kann umfassen, dass DTC-Daten in einem gewünschten Format bereitgestellt werden, wie beispielsweise eine Spalte für DTCs, eine Spalte für PIDs, eine PID-Beschreibung, ein PID-Wert und eine PID-Einheit. Die Parameter werden durch Parameteridentifikatoren (PIDs) identifiziert, die verschiedene Betriebsbedingungen, wie beispielsweise Spannung, Strom, Temperatur, Druck, etc., angeben können und den Servicetechnikern zur Verfügung gestellt werden können. Andere Typen von PIDs sind als Entwicklungs-PIDs bekannt, die den Servicetechnikern nicht zur Verfügung stehen, sondern nur für Ingenieure und anderes Fertigungspersonal während der Validierung des Fahrzeugs zu sehen sind.
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In Kasten 14 werden die erfassten Daten in ein Format transformiert, das für eine Analysebereitschaft geeignet ist. Beispielsweise kann die Datentransformation viele Darstellungen, Graphen, Diagramme etc. erzeugen, die Beziehungen zwischen verschiedenen Fahrzeugparametern identifizieren, um die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs für ein bestimmtes Fahrzeugsystem oder -subsystem zu identifizieren, wie beispielsweise Temperatur, Druck, Spannung etc. Diese Graphen, Darstellungen und Diagramme können Bereiche für die verschiedenen Parameter, Verhältnisse zwischen verschiedenen Parametern, Differenzen zwischen Parametern, das Vorhandensein bestimmter Parameter etc. identifizieren. In Kasten 16 wird eine Datenvorverarbeitung durchgeführt, um die Daten zu reinigen und jegliche Daten zu beseitigen, die für die Analyse ungeeignet sind. Die Datenvorverarbeitung kann ein Kompensieren fehlender Werte in den Daten umfassen, die eine Beschädigung der Daten verursachen können, wobei ein Mangel an Pufferplatz den Verlust von Daten verursachen kann.
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Sobald sich die Daten in einem Zustand für eine Analyse befinden, stellt die Prozedur in Kasten 18 eine Datengewinnung und -analyse zum Detektieren eines ungeeigneten Setzens von Fehlercodes bereit. Während der Datengewinnung und -analyse wird die Korrelation zwischen den DTCs und den PIDs durch geeignete Personen analysiert, so dass jegliche Diskrepanzen und Abweichungen in den Daten für eine weitere Verarbeitung abgegrenzt werden können. Die Analyse kann eine Ermittlung des Vorhandenseins bestimmter PIDs, der Verhältnisse bestimmter Parameter, der Differenz bestimmter Parameter, ob bestimmte Parameter für eine bestimmte Zeitperiode innerhalb eines gewünschten Wertebereichs liegen, etc., basierend auf den verschiedenen Darstellungen, wie beispielsweise Histogramme, Punktwolken, Regelkarten etc. umfassen, die durch den Datentransformationsschritt erzeugt werden. Der Datengewinnungs- und -analyseprozess würde ein selektives Identifizieren von Parametern und DTCs umfassen, die für bestimmte Situationen, wie beispielsweise intermittierende Ausfälle, anwendbar sein können, so dass der Umfang an Daten von dem, der erfasst wird, reduziert werden kann. Die Datengewinnung und -analyse kann ein Darstellen der DTCs, Entscheidungsbäume zum Rekonstruieren eines probabilistischen Fehlerbaums unter Verwendung von PIDs und deren Wert zum Auslösen von DTCs etc. umfassen. In Kasten 20 werden die isolierten Daten durch geeignete Personen nachbearbeitet und visualisiert, um die isolierte Information weiter zu verfeinern. Beispielsweise kann die Nachbearbeitung die isolierte Information in verschiedene Gebiete aufteilen, die eine unterschiedliche technische Expertise erfordern, um die schließliche Analyse an den Daten durchzuführen, mit der Abhilfemaßnahmen bereitgestellt werden können.
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Sobald die Nachbearbeitung abgeschlossen ist wird die bestimmte isolierte Information für eine bestimmte Fahrzeugeinrichtung, eine bestimmte Fahrzeugkomponente, ein bestimmtes Fahrzeugmodul, ein bestimmtes Fahrzeugsubsystem etc. in Kasten 22 einem Experten auf dem Gebiet bereitgestellt, der die Information überprüft, um zu ermitteln, ob diese Information irgendwelche inkorrekten oder unmöglichen Parametersituationen zeigt, die nicht auftreten sollten, was den bestimmten DTC falsch setzen würde. Mit anderen Worten weiß der bestimmte Experte auf dem Gebiet für den DTC oder die DTCs, der/die überprüft wird/werden, ob ein bestimmter Parameter nicht gültig ist, ob eine bestimmte Beziehung zwischen Parametern nicht gültig ist, etc., wobei der DTC entweder verfrüht gesetzt wurde oder inkorrekt gesetzt wurde, und zwar basierend auf Bedingungen, die nicht hätten vorliegen dürfen, als die Algorithmen die Parameter überprüften, um zu ermitteln, ob der DTC gesetzt werden sollte. Wenn der Experte auf dem Gebiet solche Bedingungen vorfindet, kann diese Person das Ergreifen von Korrekturmaßnahmen empfehlen, wie beispielsweise ein Bereitstellen von Codezeilen für die Algorithmen, die den DTC nicht setzen, wenn die bestimmte Beziehung zwischen den Parametern auftritt. Diese Empfehlung kann in Kasten 24 realisiert werden.
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3 ist ein Graph mit einer Steuermodulspannung an der horizontalen Achse, die durch PID $0042 definiert ist, und einer Antriebsstrangrelaisspannung an der vertikalen Achse, die durch PID $148D definiert ist, als repräsentatives Beispiel, um zu zeigen, wie der Prozess zum Reduzieren oder Beseitigen eines inkorrekten Setzens von BITs und Diagnosefehlercodes wie oben erläutert durchgeführt wird. Unter Verwendung der SME-Kenntnis und der Datengewinnungsergebnisse wurde herausgefunden, dass PID $0042 und PID $148D die primären PIDs sind, die P1682 beeinflussen, d. h. Zündung 1, Schaltkreis 2. In 3 ist zu sehen, dass die beiden Spannungen für die DTCs, die durch verschiedene Punkte entlang einer geraden Linie dargestellt sind, mehr oder weniger die gleichen sind. Das Auftreten der DTCs P1682 in den eingekreisten Gebieten liegt weit entfernt von dem ”Nenn”-Gebiet.
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Nach dem Überprüfen der Ergebnisse durch SMEs wurde gefolgert, dass solche extremen Diskrepanzen auftreten können, wenn der Motor ein- oder abgeschaltet wird. Während des Einschaltens erreicht die Steuermodulspannung nahezu sofort einen normalen Bereich, während die Antriebsstrangrelaisspannung eine bestimmte Zeit zum Laden benötigt, die durch die Zeitkonstante des Schaltkreises bestimmt wird. Andererseits fällt die Steuermodulspannung, wenn der Motor abgeschaltet wird, nahezu sofort auf Null, während das Antriebsstrangrelais eine Zeit zum Entladen benötigt.
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Das Auftreten von P1682 ist für diesen Datensatz unnormal hoch, was zu teuren Reparaturen, für gewöhnlich dem Austausch des Steuermoduls, führt. Es wird nicht angenommen, dass der DTC-Code für P1682 während der transienten Periode des Startens und Abschaltens läuft. Daher führt diese Erkenntnis zu Änderungen der Bedingung, unter der dieser DTC laufen sollte.
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Die vorstehende Erläuterung offenbart und beschreibt lediglich beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Ein Fachmann kann aus solch einer Erläuterung und aus den begleitenden Zeichnungen und Ansprüchen leicht erkennen, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzumfang der Erfindung wie in den folgenden Ansprüchen definiert abzuweichen.
